CN1774114A

CN1774114A - 上行增强专用物理控制信道的检测方法

Info

Publication number: CN1774114A
Application number: CNA2004100948180A
Authority: CN
Inventors: 蔡华; 许亮; 黄心晔
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2004-11-12
Filing date: 2004-11-12
Publication date: 2006-05-17
Anticipated expiration: 2024-11-12
Also published as: CN100353797C

Abstract

本发明公开了一种上行增强专用物理控制信道的检测方法，该方法包含：设置发送端的功率偏置，并且发送端采用块编码方式进行信道编码，并且不加入检错码，发送端发送的连续的E－DPCCH帧中每个E－DPCCH帧都含有是否存在下一帧的指示信息。这样，接收端在接收信息时，可以利用能量检测法来检测出连续发送的E－DPCCH帧中的检测帧，即第一帧，然后根据对第一帧的译码结果确定是否存在下一帧，而且后续每个帧的检测都可以根据前一帧的译码结果来确定。该方法可以节省后续信息帧所需的发射功率。而且，由于在E－DPCCH信道编码时不使用CRC，有效地避免了空口资源的浪费。

Description

上行增强专用物理控制信道的检测方法

技术领域

本发明涉及宽带码分多址(WCDMA)系统中的信道检测技术，特别涉及WCDMA系统中上行增强专用物理控制信道(E-DPCCH)的检测方法。

背景技术

目前，随着移动通信系统的发展和移动电话用户数量的增长，现有的1G和2G通信系统已不能适应网络运营商以及用户的需求。另外，单纯的语音业务也已不能满足人们对信息交流的需要，人们希望能随时随地获取除语音之外的数据、视频和图像等多媒体业务信息，这些都要求寻求频谱利用率更高的技术，寻求通信容量更大的移动通信系统，3G移动通信系统由此应运而生。

WCDMA作为世界三种主流的3G标准之一，其自身体系处于不断完善的过程之中。在Release5版本中，WCDMA引入了高速下行分组接入技术(HSDPA)，并成为Release5版本的一个最重要的特征。HSDPA技术使WCDMA下行的吞吐能力达到了之前版本的2至3倍，能够有效地承载各种分组业务。

与之相对应，高速上行分组接入(HSUPA)技术正处于标准讨论之中。HSUPA技术的核心目标是通过使用若干上行增强的技术，来提高上行分组数据的吞吐量。根据仿真结果，HSUPA技术能使WCDMA上行信道的吞吐量在之前版本的基础上提高50％至70％。

HSUPA技术主要有以下特征：1、基站(NodeB)实现调度：在采用HSUPA技术之前，WCDMA网络侧的上行调度功能在无线网络控制器(RNC)实现，HSUPA技术中将调度功能下放到NodeB，NodeB在进行调度时，能更准确和实时地使用小区的负载信息，更充分地利用上行空口资源，从而使小区吞吐量更大。2、混合自动重传(HARQ)：在采用HSUPA技术之前，上行数据的重传需要在RNC的无线链路控制协议(RLC)层进行，HSUPA技术中将重传功能下放到NodeB，缩短了重传所需的时间，同时，HARQ中使用的增量冗余译码技术，使NodeB在译码的时候，能充分利用每次传送数据的能量，改善了空口性能。3、支持2ms传输时间间隔(TTI)短帧：在采用HSUPA技术之前，上行的TTI最短长度是10ms，HSUPA中引入了2msTTI短帧，减小了业务延时，同时提高系统容量。

为了支持以上技术，在上行需要传输新的业务信息和控制信息，这些信息需要上行E-DCH来承载，其中，上行E-DCH分为：上行增强专用物理数据信道(E-DPDCH)和上行增强专用物理控制信道(E-DPCCH)，业务信息由上行E-DPDCH承载，控制信息由上行E-DPCCH来承载。

与其它上行专用信道不同，上行E-DCH的信息是不连续发送的，而是终端设备在必要时主动发起的，因此NodeB无法预知其发送时刻，另外上行E-DCH上承载的业务也是不连续的。这样，NodeB需要持续检测上行E-DPCCH上的信号，E-DPDCH上的信号则由伴随的E-DPCCH来指示。

目前，现有技术中可以采用以下两种方式来对上行增强专用物理控制信道进行检测。

第一种，在E-DPCCH编码时加入检错码来辅助NodeB进行检测，所述检错码通常采用循环冗余校验(CRC)码。采用这种方式进行检测时，NodeB需要经过译码才能够识别检错码进行校验，在校验正确后认为信道上开始发送信号，对数据予以接收，在校验出错后认为信道上没有信号发送，拒绝接收当前数据。由于E-DPCCH进行编码时，在每个E-DPCCH单元(Unit)中加入了检错码，因此，NodeB接收到每个E-DPCCH Unit时均要进行译码和检错码校验，这样，占用了系统大量的译码资源，并且在E-DPCCH编码时，如果使用的是CRC码，则至少要加入8位的CRC码，如果每个E-DPCCHUnit都附加了8位或8位以上的CRC码，将会占用大量的空口资源，影响整个数据传输的效率。

下面结合表1对采用CRC码检测时的虚警率以及信令开销情况加以比较说明。此时设定：E-DPCCH上承载的“NodeB调度信息”有效比特数最多10bit，“HARQ信息”有效比特数最多12bit。表1中描述了传输不同有效比特数、采用不同长度CRC码时的虚警率和信令开销情况。

CRC码长度(bit)		8	12	16
CRC码长度(bit)		8	12	16	虚警率		1/(2^8)＝0.39％	1/(2^12)＝0.024％	1/(2^16)＝15ppm
信令开销	有效比特数为10bit	8/(10+8)＝44％	12/(10+12)＝55％	16/(10+16)＝62％	虚警率		1/(2^8)＝0.39％	1/(2^12)＝0.024％	1/(2^16)＝15ppm
	有效比特数为10bit	8/(10+8)＝44％	12/(10+12)＝55％	16/(10+16)＝62％	有效比特数为12bit	8/(12+8)＝40％	12/(12+12)＝50％	16/(12+16)＝57％

表1

由表1可见，当采用8位CRC码和12bit的有效比特数时，信令开销为最低：40％，但其虚警率高达0.39％。如果需要将虚警率降低就要使用12位、16位甚至更多位的CRC码，但是，如表1可见，这将大大提高信令开销。由于每个存在上行E-DPCCH的终端设备，其CRC部分都会带来如此大的信令开销，因而从整体上对空口资源造成了比较严重的浪费。对于NodeB来说，需要持续对E-DPCCH Unit进行译码，根据译码后的CRC结果才能判断上行E-DPCCH上是否有信息，这就需要占用NodeB的译码资源，增加了运算开销。

第二种情况，使用能量检测的方式来检测E-DPCCH是否存在。这种检测方案的思路是：在基站侧通过某种方式计算E-DPCCH上的信噪比，将该信噪比与预设的门限进行比较。如果信噪比高于门限，则判定E-DPCCH存在，否则，判定E-DPCCH不存在。

由于E-DPCCH上承载着有用信息，对E-DPCCH的BLER有一定的性能要求，与此同时，通过能量检测方式判断E-DPCCH是否存在，对检测结果的虚警率和漏检率也有一定的性能要求。在实现中，由于实现方法的不同，以及无线环境的差异，这两种性能要求所需要的工作点难以重合，就必须采用较高的工作点。图1使用块编码时的BLER性能和能量检测性能对比。如图1的仿真曲线可以看出，如果BLER的性能要求是1％，能量检测的性能要求是漏检率为0.1％，那么这两者的工作点差异有大约1.7dB。

综上所述，现有HSUPA技术不能提供一种在NodeB的上行E-DPCCH信息检测机制中既节约发射功率又同时达到信道的性能指标的检测方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种上行增强专用物理控制信道的检测方法，使其能节约发射功率又同时达到信道的性能指标。

为了达到上述目的，本发明提供了一种上行增强专用物理控制信道的检测方法，该方法是这样实现的：

设置终端侧发送E-DPCCH帧的功率偏置信息，其中，检测帧的功率偏置按照BLER性能要求和漏检性能要求的较大值设置，后续帧的功率偏置按照BLER性能要求设置；发送端采用块编码方式对需要在E-DPCCH发送的信息进行信道编码，并且不加入检错码，该方法还包括：

a.基站侧采用能量检测方法检测E-DPCCH的检测帧是否开始发送，如果是，则执行步骤b，否则，拒绝接收当前信息，继续执行步骤a；

b.接收E-DPCCH的检测帧，并根据检测帧的译码结果，确定是否存在下一帧，如果存在，则执行步骤c，否则，返回执行步骤a；

c.接收当前E-DPCCH帧，并根据当前帧的译码结果，确定是否存在下一帧，如果存在，则执行步骤c，否则，返回执行步骤a。

所述发送端发送E-DPCCH帧的功率偏置信息包括检测帧和后续帧相对于DPCCH的功率偏置。

所述发送端发送E-DPCCH帧的功率偏置信息包括检测帧相对于DPCCH的功率偏置以及后续帧相对于检测帧的相对功率偏置。

所述发送端发送E-DPCCH帧的功率偏置信息包括后续帧相对于DPCCH的功率偏置以及检测帧的相对于后续帧的相对功率偏置。

所述发送端发送E-DPCCH帧的功率偏置信息是在E-DCH信道建立时，由RNC设置的，并通过信令通知终端和基站E-DPCCH检测帧和后续帧的功率偏置。

所述发送端发送E-DPCCH帧的检测帧功率偏置信息和后续帧功率偏置信息的相对差别是预先设置在终端侧和网络侧的。

所述E-DPCCH帧通过至少一个比特表示该帧的类型。

所述帧的类型为速率请求类型和伴随E-DPDCH的控制信息的正常类型；

所述正常类型为：表示在E-DPCCH信道中下一个传输时间间隔TTI没有数据参数、表示终端UE请求上升授权参数、表示UE请求下降授权参数三种中的任意一种。

本发明的关键在于设置合适的终端侧发送E-DPCCH帧的功率偏置信息；发送端采用块编码方式对需要在E-DPCCH发送的信息进行信道编码，并且不加入检错码，需要发送的每个E-DPCCH帧中含有指示下一帧是否存在的信息。当基站侧检测E-DPCCH帧时，对接收到的第一个信息帧使用能量检测方法来检测，后续信息帧的检测通过对前一个信息帧的译码结果来判定。

由于本发明的方法对E-DPCCH上连续发送的信息帧分别配置功率偏置，即检测帧的功率偏置按照BLER性能要求和漏检性能要求的较大值设置，后续帧的功率偏置仅按照BLER性能指标设置，从而节省后续信息帧所需的发射功率。而且，该方法在E-DPCCH信道编码时不使用CRC，有效地避免了空口资源的浪费。

附图说明

图1为使用块编码时的BLER性能和能量检测性能对比示意图；

图2为实现本发明方法的流程示意图；

图3为实现本发明的具体实施例中E-DCH上发送帧的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

本发明的核心思想是：设置发送端的功率偏置，并且发送端采用块编码方式进行信道编码，并且不加入检错码，发送端发送的连续的E-DPCCH帧中每个E-DPCCH帧都含有是否存在下一帧的指示信息。这样，接收端在接收信息时，可以利用能量检测法来检测出连续发送的E-DPCCH帧中的检测帧，即每个连续发送的E-DPCCH帧中的第一帧，然后根据对第一帧的译码结果确定是否存在下一帧，而且后续每个帧的检测都可以根据前一帧的译码结果来确定。

发送端的功率偏置是在业务建立的过程中，UE与网络侧的信令交互过程，通过信令交互进行设置的。这里，需要按照BLER性能要求和漏检性能要求中的较大值设置检测帧的发射功率，而后续帧的发射功率只要满足BLER性能指标即可。功率偏置的配置方式可以采用绝对功率偏置配置方式或相对功率偏置配置方式。其中，绝对功率偏置配置方式是指分别配置E-DPCCH的第一帧和后续帧相对于DPCCH的功率偏置；相对功率偏置配置方式是指配置E-DPCCH后续帧相对于DPCCH的功率偏置，同时配置第一帧相对于普通帧的功率偏置。当然反之亦可，即配置E-DPCCH第一帧相对于DPCCH的功率偏置，同时配置后续帧相对于第一帧的功率偏置。

当然，相对功率偏置也可以预先确定后，直接固化在终端侧和网络侧。这样能节省信令流量，但丧失了灵活性。

需要说明的是，本发明中所采用的帧格式可以参见本人的另一件“上行增强控制信道信令编码的方法”专利申请，在该申请中，根据应用场景的不同，将E-DPCCH信道分为两种类型，即速率请求类型(RR type)和伴随E-DPDCH的控制信息的正常类型(normal type)，并且通过E-DPCCH中的至少一个比特来区分两种类型。正常类型可以为表示在E-DPCCH信道中下一个TTI没有数据参数、表示UE请求上升授权参数、表示UE请求下降授权参数三种中的任意一种。

当需要发送E-DPCCH帧时，可以将该帧采用输入10比特、编码输出30比特的二阶Reed-Muller编码器实现块编码，得到30比特，然后再利用SF＝256的扩频器进行扩频，得到3slots，即2ms，这2ms即为一个E-DPCCHUnit。

因此，normal type的E-DPCCH中含有下一个TTI是否有数据的指示，当发送端发送连续的normal type的E-DPCCH Unit时，接收端根据对接收到的本帧的译码结果，来确定是否存在下一帧，这里，对于发送端连续发送的E-DPCCH来说，第一帧即为检测帧。同时，当本帧为UE请求上升授权参数的normal type或者UE请求下降授权参数的normal type时，接收端判定下一帧存在E-DPCCH信息。当本帧为下一个TTI没有数据参数的normaltype，或者本帧为RR type时，接收端判定下一帧可能没有数据，重新使用能量检测法对下一帧进行检测。

基于此，参见图2所示，实现本发明的方法包括以下步骤：

步骤201：接收端采用能量检测方法检测E-DPCCH的检测帧是否开始发送，如果是，则执行步骤202，否则，返回执行步骤201。采用能量检测方法对连续发送的E-DPCCH的第一个信息帧的检测，具体检测方法可以有多种。

步骤202：接收E-DPCCH的检测帧，并根据检测帧的译码结果，确定是否存在下一帧，如果存在，则执行步骤203，否则，返回执行步骤201。

步骤203：接收当前E-DPCCH帧，并根据当前帧的译码结果，确定是否存在下一帧，如果存在，则执行步骤203，否则，返回执行步骤201。

在采用2msTTI时，以上的功率偏置设置是针对2ms的E-DPCCH帧，检测步骤也是每2ms执行一次。在采用10msTTI时，E-DPCCH采用重复5次的方式，重复的5个E-DPCCH帧为一组，此时，以上的功率偏置设置以一组E-DPCCH帧为单位，检测步骤也是每10ms执行一次。

为了防止虚警的影响，在接收端检测帧的过程中，可以对后续的信息帧译码结果进行某种可信度判决或能量检测，结合可信度判决或能量检测结果和前一个信息帧的译码结果来判定E-DPCCH上信息是否存在。比如，对于一个后续帧来说，按照接收到该帧的信号的能量和噪声进行比较，当信噪比高于一定的门限值时，则认为有信息存在。

参见图3所示，对于连续的E-DPCCH帧来说，配置这些帧的发射功率，即按照BLER性能要求和漏检性能要求配置检测帧的发射功率，按照BLER性能指标配置后续帧的发射功率。由于，检测帧需要满足两个性能要求，后续帧只需满足其中一个性能指标，所以后续帧的发射功率必然比检测帧的要低。图所示的图中配置的为相对发射功率，即检测帧与后续帧之间的能量差值Δ。当RNC配置好发射功率后，将相对功率偏置信息Δ通过信令通知UE和NodeB。在发送端连续发送E-DPCCH时，只有检测帧需要按照检测帧的功率要求发送，后续帧都按照满足BLER性能的功率要求发送，并利用前一帧中的编码信息判定信息是否存在，这样就解决了现有技术中第二种情况的工作点不一致的问题。

总之，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims

1、一种上行增强专用物理控制信道的检测方法，其特征在于，设置终端侧发送E-DPCCH帧的功率偏置信息，其中，检测帧的功率偏置按照BLER性能要求和漏检性能要求的较大值设置，后续帧的功率偏置按照BLER性能要求设置；发送端采用块编码方式对需要在E-DPCCH发送的信息进行信道编码，并且不加入检错码，该方法包括以下步骤：

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送端发送E-DPCCH帧的功率偏置信息包括检测帧和后续帧相对于DPCCH的功率偏置。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送端发送E-DPCCH帧的功率偏置信息包括检测帧相对于DPCCH的功率偏置以及后续帧相对于检测帧的相对功率偏置。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送端发送E-DPCCH帧的功率偏置信息包括后续帧相对于DPCCH的功率偏置以及检测帧的相对于后续帧的相对功率偏置。

5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送端发送E-DPCCH帧的功率偏置信息是在E-DCH信道建立时，由RNC设置的，并通过信令通知终端和基站E-DPCCH检测帧和后续帧的功率偏置。

6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送端发送E-DPCCH帧的检测帧功率偏置信息和后续帧功率偏置信息的相对差别是预先设置在终端侧和网络侧的。

7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述E-DPCCH帧通过至少一个比特表示该帧的类型。

8、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述帧的类型为速率请求类型和伴随E-DPDCH的控制信息的正常类型；