CN1536801B - 一种网络侧以及用户侧的媒质接入控制层处理单元 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种网络侧媒质接入层处理单元，该单元位于基站中，包括：调度模块，自不同的媒质接入层实体接收不同类型高层控制信息数据块，从物理层接收当前资源占用情况，将根据物理层当前占用资源情况调度的高层控制信息数据块输出至级联模块；级联模块，将调度模块输出的数据块级联后所形成的高层控制信息数据包输出至物理层；本发明还公开了一种用户侧媒质接入层处理单元，包括：数据块头译码模块，自物理层获得不同类型的高层控制信息数据块，将进行头译码后的高层控制信息数据块输出至数据块分发模块；数据块分发模块，自数据块头译码模块获得高层控制信息数据块，按照数据块的头类型将不同数据块分别输出至高层的相应MAC实体。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及时分双工系统中为进行高速数据传输而优化设计的网络侧以及用户侧的媒质接入控制层(MAC)处理单元。
背景技术
当前，随着无线通信技术的不断发展，例如网络浏览、FTP下载等的高速数据业务已经进入无线通信技术领域，并逐渐成为无线技术领域的发展方向。这些高速数据业务通常是上下行不对称的，下行业务数据量远大于上行，这种特性更适宜采用时分双工(TDD)系统，因为TDD系统上下行占用同一频段而在时间上分开，可根据上下行业务量的不同采用灵活的时隙分配方式，提高频谱利用率。在下行中，除了用户的业务数据信息之外，还存在下行控制信息，具体包括：广播、寻呼、各种前向接入信息等高层控制信息以及一些物理层控制信息。下面对这些下行控制信息逐一加以介绍：
广播信息，一种是主信息块(MIB)，一种是系统信息块(SIB)。SIB有很多种，均用来通知一个小区中所有用户有关核心网的信息、注册区域的信息、公共信道的信息以及临小区信息等。MIB中包含关于整个网络的信息以及对SIB的一些控制信息，比如相应的SIB是否改变的指示等。对广播信息的广播是以一定的功率周期性反复发送的，目的是尽可能保证小区中的所有用户都能接收到这些必要的信息。其中MIB发送的周期较短，而SIB的变化相对较慢，发送周期较长；
寻呼消息，单个用户的寻呼信息一般较短，并且传输位置满足一定规律，以保证每个用户在省电模式下，也能在特定位置正确接到属于自己的寻呼信息；
各种前向接入信息有公共的，也有某个用户专用的，包括连接建立、释放消息，无线承载建立、释放消息，小区更新回应消息等；
物理层控制信息是由发送方物理层产生，并只在接收方物理层处理的信息，不需要经过高层处理，主要用来对物理层数据传输进行功率控制、定时调整等，其中，还包括用户随机接入过程中对用户功率和位移进行调整的回应信息(FPACH)，该信息占用物理层公共资源进行传输。
上述几种下行控制信息中，占用公共物理资源传输的主要有广播、寻呼、公共的前向接入信息和一些数据量不大的用户专用前向接入信息，另外，对时分双工系统而言，FPACH也占用公共资源进行传输。这些占用公共物理资源传输的下行控制信息统一称为下行公共控制信息。
下面以窄带TDD系统(TDSCDMA)为例说明TDD系统对下行控制信息的处理方式。
参见图1所示，在TDSCDMA中与数据传输业务关系较为紧密的无线接入层分别是无线资源控制层(RRC)、无线链路控制层(RLC)、媒质接入控制层(MAC)以及物理层。其中RRC、RLC和MAC作为高层。RRC对各层的无线资源进行控制，RLC对数据进行分割、级联、填充、加序列号、进行流量控制等的操作，MAC层对来自或发往物理层的数据块进行复用或解复用以及必要的调度等。
在TDSCDMA系统中，MAC层通过逻辑信道为高层提供数据传输服务，根据传输信息的种类不同分别使用不同的信道，其中，传输广播信息的是广播控制信道(BCCH)，传输寻呼信息的是寻呼控制信道(PCCH)，传输公共前向控制信息的是公共控制信道(CCCH)，传输用户专用前向控制信息的是专用控制信道(DCCH)。MAC层通过传输信道为物理层提供数据传输服务，传输信道的分类依据为数据在空中接口的传输方式和特性，针对上述MAC为高层所提供的逻辑信道，传输信道具体包括：广播信道(BCH)，该信道与BCCH形成映射关系；寻呼信道(PCH)，该信道与PCCH形成映射关系；专用信道(DCH)，该信道与DCCH形成映射关系；前向接入信道(FACH)，该信道与CCCH和DCCH形成映射关系；其中，映射在DCH上的信息由专用物理资源传输，而映射在FACH上的信息占用公共资源传输。由此，MAC层实现了逻辑信道到传输信道的映射，以实现数据传输。
参见图2所示，在网络侧的数据传输过程中，公共控制信息中的广播信息的数据块通过BCCH传输到媒质接入控制层-广播(MAC-b)实体，经过MAC-b处理映射到BCH上，BCH将映射到占用固定时隙和码道的物理层信道上传输；寻呼信息则通过PCCH传输到媒质接入控制层-公共/共享(MAC-c/sh)实体上，经MAC-c/sh处理后，映射到PCH上，PCH将映射到占用满足一定规律的预先设定的时隙和码道的物理层信道上传输；公共前向控制信息经过CCCH传输到MAC-c/sh，处理后映射到FACH上，用户专用前向控制信息则先经过DCCH传输到媒质接入控制层-专有(MAC-d)实体，MAC-d加上必要的用户标识之后，再经过MAC-c/sh映射到FACH上，FACH将这些数据块通过物理层中广播通知的时隙和码道传输。对于FPACH则直接在物理层中占用预先设定的公共资源进行传输。
用户侧是下行控制信息的接收方，解调后的物理层控制信息就留在物理层处理，其他高层信息经由不同的传输信道上传至用户侧不同的MAC实体，并由MAC层根据其上携带的指示信息映射到不同逻辑信道，进而由高层进行其它操作。
由上述可见，对于不同类型的公共控制信息，通常在不同的码道和时隙上各自编码，分散传输。这种传输方式尽管可以适应话音业务的需要，但对于高速数据业务传输来说，则会限制业务数据的传输空间，造成资源浪费，并且会使得延时稍长但具有良好技术效果的编码技术无法应用。而且，在为高速传输而优化的TDD系统中，随机接入过程中产生的物理层控制信息FPACH的信息量较大，它直接在网络层物理层产生，并只服务于用户层的物理层，不需经过高层处理，因而在该系统中，还进一步存在对下行高层公共控制信息和物理层控制信息共同处理的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种时分双工系统中的接入层处理单元，利用该单元实现对占用物理层公共资源传输的下行控制信息进行统一处理，以优化高速数据传输业务。
本发明提供了一种网络侧媒质接入控制层处理单元，该单元位于基站中，具体包括：
优先级设置模块，与调度模块相连接，将其自身中预先设定的不同类型控制信息的优先级传送给调度模块，供调度模块使用；
调度模块，该模块自不同的媒质接入控制层实体接收不同类型高层控制信息数据块，从物理层接收当前资源占用情况；根据获得的物理层当前资源占用情况对从不同的媒质接入控制层实体获得的数据块进行调度，选择出满足物理层当前资源占用情况的数据块，同时，调度模块还要根据自优先级设置模块获得的优先级设置以优先级从高到低的顺序选择出数据块，调度模块综合上述两种选择结果选择出本次调度周期内传输的数据块，传输至级联模块；
级联模块，该级联模块将调度模块输出的数据块进行级联并加头后所形成的满足物理层要求的高层控制信息数据包输出至物理层。
其中，所述级联模块包括：
头加入模块，该模块接收来自调度模块的输出数据块，将数据块加上用以区分和指示各个数据块的头，输出加头的数据块至数据块级联模块；
数据决级联模块，该模块接收来自头加入模块的加头数据块，将其级联后形成的数据包输出至所述物理层；并在判断级联结果小于物理层占用资源要求时，向冗余比特加入模块发送触发消息，将从冗余比特加入模块接收到的冗余比特加入级联后的数据包中；
冗余比特加入模块，该模块根据接收数据块级联模块发送的触发消息，输出冗余比特至数据块级联模块。
本发明还提供一种用户侧媒质接入控制层处理单元，该单元包括：
数据块头译码模块，该模块自物理层获得不同类型的高层控制信息数据块，高层控制信息数据块中不同类型信息头标识，连同高层控制信息数据块传输到数据块分发模块；
数据块分发模块，该模块自数据块头译码模块获得高层控制信息数据块，按照数据块的头类型将不同数据块分别输出至高层的相应MAC实体。
其中，网络侧和用户侧媒质接入控制层处理单元所述MAC实体为媒质接入控制层-公共/共享、媒质接入控制层-广播和媒质接入控制层-专有。
可见，本发明提供了一种时分双工系统中的接入层处理单元，利用该接入层处理单元，将一段较长时间内包括高层控制信息核物理层控制信息在内的公共控制信息集中起来进行高效的编码，占用一段较短时间内的所有下行资源，以广播的形式发送出去，从而达到优化高速数据传输业务的目的。
附图说明
图1为TDSCDMA系统中接入层示意图。
图2为TDSCDMA系统中MAC层处理单元示意图。
图3为本发明下行公共控制信息集中发送示意图。
图4为本发明网络侧媒质接入控制层处理单元示意图。
图5为本发明中高层控制信息和物理层控制信息复用的示意图。
图6为本发明网络侧媒质接入控制层处理单元中的级联模块示意图。
图7为本发明用户侧媒质接入控制层处理单元示意图。
具体实施方式
本发明为一种时分双工(TDD)系统中的接入层处理单元，参见图3所示，该接入层处理单元将预先设定的控制周期T内的下行公共控制信息集中起来进行高效的编码，占用一段较短时间C内的所有下行资源，以广播的形式发送出去。
下面参见附图对本发明的接入层处理单元进行详细描述。
参见图4所示，在网络侧，该接入层处理单元包括调度模块、级联模块和优先级设置模块，下面结合图5所示的接入层处理单元对高层控制信息和物理层控制信息进行调度和级联的过程，分别对以上模块详细加以描述：
1、调度模块，该模块输入端分别与MAC-b和MAC-c/sh相连接，为高层提供数据传输服务，该模块的输出端与物理层相连接，通过原语自物理层获得物理层当前资源占用情况，该模块进一步同优先级设置模块相连接，优先级设置模块将预先的优先级设置传输至调度模块；
该调度模块根据获得的物理层当前资源占用情况对从MAC-b和MAC-c/sh获得的数据块进行调度，选择出满足物理层当前资源占用情况的数据块，同时，调度模块还要根据自优先级设置模块获得的优先级设置以优先级从高到低的顺序选择出数据块，调度模块综合上述两种选择结果选择出本次调度周期内传输的数据块，传输至级联模块；
2、级联模块，该模块的输入端与调度模块相连接，自调度模块获得经过调度所选择出的数据块，该模块输出端与物理层相连接，为物理层提供数据传输服务；
在该级联模块上进行数据块的级联操作，形成满足物理层当前资源占用情况的数据包，传输到物理层；参见图6所示，该模块具体包括：
头(header)加入模块，该模块对自调度模块获得的各个数据块，分别加上如类型标识、长度指示的头，用以区分和指示各个数据块；
数据块级联模块，该模块的输入端与头加入模块相连接，对经过头加入模块处理的数据块进行级联，得到各个数据块级联后形成的数据包，该数据块级联模块还与冗余比特加入模块相连接，当数据块级联模块进行级联后，判断得到级联结果小于物理层占用资源要求时，通过消息触发冗余比特加入模块，该模块根据级联结果与物理层占用资源的要求向级联模块提供冗余比特，数据块级联模块收到该冗余比特，加入级联后的数据包中，形成满足物理层要求的数据包，传输到物理层；
冗余比特加入模块，该模块与数据块级联模块相连接，一旦收到数据块级联模块加入冗余比特的触发消息，则为数据块级联模块提供冗余比特；
3、优先级设置模块，该模块与调度模块相连接，将其自身中预先设定的不同类型控制信息的优先级传送给调度模块，供调度模块使用。
物理层收到级联模块发送的满足物理层当前资源占用情况的数据包，将当前控制周期内物理层产生的FPACH与该数据包级联，并在级联过程中加上头(header)以标识FPACH占用的物理资源大小，最终形成物理层传输数据包，该数据包在一固定时间段内在物理层上进行传输。
参见图7所示，在用户侧，该接入层处理单元包括数据块头译码模块、数据块分发模块，其中，数据块头译码模块与物理层连接，接收经物理层分离出的高层控制信息数据块，数据块头译码模块得到高层控制信息数据块中不同类型信息头(header)标识，连同高层控制信息数据块传输到数据块分发模块，数据块分发模块根据得到的头标识，对高层控制信息数据块进行分离，得到不同类型的高层控制信息，分别传输到如MAC-b和MAC-c/sh的不同MAC实体，作进一步高层处理。
可见，本发明提供了一种时分双工系统中的接入层处理单元，利用该单元，TDD系统将预先设定的控制周期T内的公共控制信息集中起来进行高效的编码，占用一段较短时间C内的所有下行资源，以广播的形式发送出去，以达到优化高速数据传输业务的目的。该接入层处理单元结构简单，具有良好的技术效果，对于优化TDD系统中的高速数据传输业务起到了良好的作用。
Claims (4)
1.一种网络侧媒质接入控制层处理单元，其特征在于，该单元位于基站中，具体包括：
优先级设置模块，与调度模块相连接，将其自身中预先设定的不同类型控制信息的优先级传送给调度模块，供调度模块使用；
调度模块，该模块自不同的媒质接入控制层实体接收不同类型高层控制信息数据块，从物理层接收当前资源占用情况；根据获得的物理层当前资源占用情况对从不同的媒质接入控制层实体获得的数据块进行调度，选择出满足物理层当前资源占用情况的数据块，同时，调度模块还要根据自优先级设置模块获得的优先级设置以优先级从高到低的顺序选择出数据块，调度模块综合上述两种选择结果选择出本次调度周期内传输的数据块，传输至级联模块；
级联模块，该级联模块将调度模块输出的数据块进行级联并加头后所形成的满足物理层要求的高层控制信息数据包输出至物理层。
2.根据权利要求1所述的网络侧的媒质接入控制层处理单元，其特征在于，所述级联模块包括：
头加入模块，该模块接收来自调度模块的输出数据块，将数据块加上用以区分和指示各个数据块的头，输出加头的数据块至数据块级联模块；
数据块级联模块，该模块接收来自头加入模块的加头数据块，将其级联后形成的数据包输出至所述物理层；并在判断级联结果小于物理层占用资源要求时，向冗余比特加入模块发送触发消息，将从冗余比特加入模块接收到的冗余比特加入级联后的数据包中；
冗余比特加入模块，该模块根据接收数据块级联模块发送的触发消息，输出冗余比特至数据块级联模块。
3.一种用户侧媒质接入控制层处理单元，其特征在于，该单元包括：
数据块头译码模块，该模块自物理层获得高层控制信息数据块中不同类型信息头标识，连同高层控制信息数据块传输到数据块分发模块；
数据块分发模块，该模块根据得到的头标识，对高层控制信息数据块进行分离，得到不同类型的高层控制信息，分别输出至高层的相应MAC实体。
4.根据权利要求1或4所述的媒质接入控制层处理单元，其特征在于所述MAC实体为媒质接入控制层-公共供享、媒质接入控制层-广播和媒质接入控制层-专有。
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