專利名稱：Wcdma空中接口同步的上下行鏈路同步過程同時進行的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及第三代移動通信，特別涉及一種改進的用于寬帶WCDMA系統(tǒng)空中接口同步的上下行鏈路同步過程同時進行的方法。
背景技術：
現(xiàn)在的WCDMA標準中，專用物理信道(簡稱DPCH)建立時，網(wǎng)絡首先通過公用信道向用戶終端(簡稱UE)發(fā)送一些建立專用物理信道需要的參數(shù)，然后再進行專用物理信道的建立。專用物理信道包含兩部分，專用物理控制信道(簡稱DPCCH)和專用物理數(shù)據(jù)信道(簡稱DPDCH)。專用物理信道的建立，實際上就是先建立終端和基站(在WCDMA中稱NodeB)之間上下行的DPCCH同步，DPCCH同步完成之后，再開始在DPDCH信道上發(fā)送數(shù)據(jù)。
建立DPCCH同步過程如下1.網(wǎng)絡通知UE準備建立專用物理信道網(wǎng)絡通過公共信道通知UE將要建立的專用物理信道所使用的資源，如專用物理信道相對于主公共控制物理信道(簡稱PCCPCH)的時間偏移量，專用信道上下行使用的擴頻碼等。
2.建立專用物理信道下行同步通過第一步得到的時間偏移量，UE計算出Node B開始發(fā)送下行DPCCH的時間。UE在該時刻開始接收和測量Node B發(fā)送的信息。下行同步否的判斷由UE的高層通過收到的來自UE物理層的同步原語的匯報得到。
同步原語的匯報有兩種方式。用于物理信道建立過程的原語匯報方式如下從UE高層啟動專用物理信道建立直到下行專用信道建立后的160毫秒內，UE物理層每幀(10毫秒)做一次是否同步的判斷。測量的方法是，對當前時刻之前的最后40毫秒的DPCCH信號進行平均，如果在測量時間內信號的平均質量大于規(guī)范里定義的同步閾值Qin，則向UE高層報告一個同步原語(CPHY-Sync-IND)，否則不報告。在前40毫秒內，因為不夠一次測量的時間長度，也被認為是不滿足同步條件，不進行原語報告。
對于UE的高層，如果連續(xù)收到N_INSYNC_IND個來自物理層的同步原語，則認為下行同步過程結束，并開始發(fā)送上行DPCCH信號，進而觸發(fā)上行同步的過程。N_INSYNC_IND是個可配置的參數(shù)，由網(wǎng)絡端指定。
3 建立專用物理信道的上行同步下行同步結束后，UE開始發(fā)送上行的DPCCH信息。UE連續(xù)發(fā)送K幀DPCCH信息，則默認上行同步結束，開始在DPDCH信道上發(fā)送數(shù)據(jù)。K也是個可配置的參數(shù)，其值也由網(wǎng)絡配置。當前規(guī)范里定義K的取值范圍是0到7。在發(fā)送K幀的DPCCH的過程中，UE根據(jù)提前定義好的一個方案來逐漸提高上行發(fā)射功率，例如每N個時隙增加1dB的發(fā)射功率。N由網(wǎng)絡端指定。
在EUDCH中，與話音業(yè)務不同，數(shù)據(jù)業(yè)務具有突發(fā)性，所以會頻繁的進行建立和釋放專用物理信道的操作，如果能夠減小專用信道建立過程的時間，將在一定程度上提高系統(tǒng)的容量。
建立專用物理信道的一個重要的部分，就是建立DPCCH的上行和下行同步?，F(xiàn)有的同步方案是，先進行下行同步，然后再進行上行同步，整個同步過程完成需要的時間比較長。所以通過改善同步過程，來減少DPCCH同步需要的時間是可能的。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種改進的用于寬帶WCDMA系統(tǒng)空中接口同步的上下行鏈路同步過程同時進行的方法，通過對現(xiàn)有的物理信道同步過程的修改，使得上下行的同步過程同時進行，并能夠在自己的同步過程完成后通知對方，使得通信的雙方能及時了解到整個同步過程是否結束，以便及時開始發(fā)送數(shù)據(jù)。
為實現(xiàn)上述目的，一種WCDMA空中接口同步的上下行鏈路同步過程同時進行的方法，包括步驟UE和Node B先計算各自的幀邊界時間；
然后，UE和Node B按照各自的幀邊界發(fā)送同步信息碼；同時，也開始接收對方發(fā)送的信息，進行同步過程；一方的同步過程完成后，啟動己方的通知對方機制。
本發(fā)明通過允許上下行同步過程同時開始，并使用一種能夠使通信雙方及時了解同步過程結束的機制，從而能夠有效的減少了同步過程完成所需要的時間。在數(shù)據(jù)傳輸中，由于數(shù)據(jù)的突發(fā)性，頻繁地進行專用信道的建立和釋放需要許多額外的開銷。減小同步過程的時間，也就減少了專用信道建立所需要的時間。


圖1表示DPCH和PCCPCH幀邊界的偏移量；圖2是上下行DPCCH的時隙結構圖；圖3是UE動作流程圖；圖4是M＝0時，同步過程示意圖；圖5是M＝1時，同步過程示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明主要包括了兩個重要部分。一個是讓上下行的同步過程同時開始進行，另一個是一種新的機制使得通信雙方都知道對方的同步過程是否完成。
上下行同步同時開始專用信道建立的第一個步驟就是網(wǎng)絡分配下行信道的資源，并通過公用信道通知給UE。其中兩個重要的參數(shù)就是專用信道碼片偏移量(Chip Offset)和幀偏移量(Frame Offset)，碼片偏移量其實就是下行專用物理信道(DPCH)的幀邊界相對于PCCPCH的幀邊界的時間偏移量；幀偏移量指示了下行DPCH的連接幀序號(CFN)和Node B的系統(tǒng)幀序號(SFN)之間的時間關系。見圖1，PCCPH的幀邊界的SFN是101，102，103，104...專用物理信道DPCH的幀邊界的SFN是111，112，113....碼片偏移量只能是256Chip的整數(shù)倍。N表示倍數(shù)。因為無線幀的長度是10毫秒，等于38400個Chip，所以N的取值范圍是0到149。
同時據(jù)WCDMA系統(tǒng)規(guī)定，上行的幀邊界比UE收到的下行的幀邊界滯后1024Chips，UE也可以計算出上行DPCCH幀邊界的時間。知道了上行和下行的幀邊界后，UE就可以同時進行收發(fā)操作了，即上下行的DPCHH的同步過程可以同時進行。
具體的動作過程是UE和Node B先計算各自的幀邊界時間，然后，UE和Node B按照各自的幀邊界發(fā)送同步信息碼，同時，也開始接收對方發(fā)送的信息，進行同步過程，一方的同步過程完成后，啟動己方的通知對方機制。
通知對方的機制現(xiàn)有規(guī)范中的同步過程，是下行同步過程結束后，才開始上行同步的過程。對于Node B而言，如果其完成了上行同步(即上行的DPCCH信道的信號質量達到規(guī)定的要求)，就可以認為整個同步過程已經結束，可以發(fā)送數(shù)據(jù)了，因為UE發(fā)送上行DPCCH信號就表示UE已經完成了下行同步(即下行的DPCCH信道的信號質量達到規(guī)定的要求)。對UE而言，連續(xù)發(fā)送K幀上行的DPCCH，就可以發(fā)送數(shù)據(jù)了，一般而言，K值設置的比較保守(比較大)，K幀的DPCCH幾乎肯定能完成上行同步過程。而如果上下行的同步過程同時開始，沒有這種固定的先后時序關系。上行同步，下行同步都可能先完成，發(fā)送的一方并不能及時知道接收的一方已經完成了同步過程。也不可能設置一個固定的參數(shù)(類似參數(shù)K)，雙方各發(fā)若干幀就認為對方的同步過程完成。因為這樣的值一般都設的比較大，而現(xiàn)在的目標是要減少同步的時間。所以需要一種機制，通過它，當接收方完成同步時，能盡快通知發(fā)送的一方。
本發(fā)明中，上下行各增加了一個同步完成的指示。上行同步完成指示為UL_SYNC_Indicator，由Node B通過下行的DPCCH信道發(fā)送給UE。下行同步完成指示為DL_SYNC_Indicator，由UE通過上行的DPCCH信道發(fā)送給Node B。
上行和下行的DPCCH信道的時隙結構見圖2
從時隙結構圖可以看出，上下行的每個時隙各有一個TPC(發(fā)射功率控制)命令的位置。TPC的用途是進行內環(huán)功控。TPC＝‘+1’表示要對方增加發(fā)射功率，TPC＝‘-1’表示要求對方降低發(fā)射功率?，F(xiàn)在同步完成指示借用TPC的位置來發(fā)送。用TPC等于‘-1’表示同步完成指示。發(fā)送同步完成指示的周期為M，也即每M個時隙，發(fā)送一次同步指示。其余時隙的TPC仍然表示功率控制命令。M是一個可配置的參數(shù)。
在同步完成之前，所有發(fā)送的TPC都為‘+1’，同步完成之后，開始正常的功率控制，TPC的取值由實測的信噪比和目標信噪比的比較來決定，如果實測的信噪比高于目標的信噪比，TPC等于‘1’，否則等于‘+1’。在這些TPC中間插入同步完成指示，當時隙號是M的整數(shù)倍時，不管功率控制算法得出的TPC是什么，TPC都強制性的設為‘-1’，來表示同步完成指示。
對于接收方而言，每個時隙進行一次信噪比的測量。在接收的DPCCH的平均信噪比滿足條件之前，忽略DPCCH中的TPC命令，接收的DPCCH的平均信噪比滿足同步條件后(即完成自己的同步后)，不管時隙號是多少，只要TPC＝’-1’，都可理解為對方的同步完成指示，同時也按照正常的功率控制算法對發(fā)射功率進行調整。
UE在同步過程中的動作在開始同步過程之前，UE應該從網(wǎng)絡端得到的信息如下幀偏移量Frame-Offset，碼片偏移量Chip-Offset，同步指示發(fā)送頻率M等。
1 UE計算出Node B開始發(fā)送下行的DPCH的時刻，上行的DPCCH的發(fā)送時刻比下行DPCH拖后1024Chip。
2 UE在計算出的時刻去接收下行的DPCCH，和發(fā)送上行的DPCCH。
3 完成下行同步之前，忽略所有下行的DPCCH的TPC功控命令，并且所有的上行的DPCCH中的TPC都等于‘+1’。
4 完成下行同步后(即UE高層連續(xù)收到N_INSYNC_IND個同步原語后)，開始正常的功率控制，即上行的TPC命令由實測得信噪比和目標信噪比的比較結果決定。同時，當時隙號是M的整數(shù)倍時，在上行的TPC命令中，強制的插入下行同步完成指示(DL_SYNC_Indicator)，即令該時隙的TPC＝‘-1’。
5 收到UL_SYNC_Indicator之前(沒有發(fā)現(xiàn)下行DPCCH的TPC＝‘-1’)，UE按照預定的方案逐漸增加發(fā)射功率(例如每N個時隙增加1dB的發(fā)射功率)。
6 收到UL_SYNC_Indicator后，在下一個時隙發(fā)送最后一個DL_SYNC_Indicator給Node B。并準備在下一幀開始發(fā)送DPDCH。UE的發(fā)送功率按下行TPC的指示根據(jù)功率控制算法調整。
Node B在同步過程中的動作1 Node B根據(jù)RNC通知的參數(shù)，計算開始發(fā)送下行的DPCH的時刻2 在計算出的時刻開始發(fā)送下行的DPCH，并在1024Chip之后，接收UE發(fā)送的上行DPCCH信息。
3 完成上行同步之前，忽略所有上行的DPCCH的TPC功控命令，并且所有的下行的DPCH中的TPC都等于‘+1’。
4 完成上行同步后，開始正常的功率控制，即下行的TPC由實測得信噪比和目標信噪比的比較結果決定。同時，當時隙號是M的整數(shù)倍時，在下行的TPC命令中，強制的插入上行同步完成指示(UL_SYNC_Indicator)，即令該時隙的TPC＝‘-1’。
5 收到DL_SYNC_Indicator之前(沒有發(fā)現(xiàn)上行DPCCH的TPC＝‘-1’)，Node B保持下行的發(fā)射控率不變。
6 收到DL_SYNC_Indicator后，在下一個時隙發(fā)送最后一個UL_SYNC_Indicator給UE。并準備在下一幀開始發(fā)送數(shù)據(jù)。Node B的發(fā)送功率按上行TPC的要求根據(jù)功率控制算法調整。
圖3是UE動作的一個流程圖301 UE接收一個下行的DPCCH時隙的信號。
302 下行同步的條件是否滿足(其中包括信號的平均值量是否達到要求，UE上層連續(xù)收到同步原語的個數(shù)滿足系統(tǒng)規(guī)定的個數(shù))。不滿足轉向307，如滿足，繼續(xù)到303。
303 接收到的時隙中的TPC是否為-1 ？實際上是判斷Node B是否完成上行同步過程。上行同步沒有完成，繼續(xù)304，否則310。
304 將要發(fā)送的上行DPCCH的時隙號是否是M的整數(shù)倍？如是306，否則305305 TPC由正常的功控算法決定，繼續(xù)到308。
306 強制TPC＝’-1’，這是一個DL_SYNC_Indicator，表示下行同步已經完成。繼續(xù)到308。
307 TPC＝’+1’，下行同步完成之前，所有的TPC都設為+1。繼續(xù)到308。
308 按預定的方式增加上行DPCCH的發(fā)射功率，繼續(xù)到309。
309 按308調整后的功率，發(fā)射上行的DPCCH。轉向301310 由303跳轉到這里，表示此時Node B已經完成了上行同步過程。將上行的TPC設為‘-1’，最后一次發(fā)送DL_SYNC_Indicator給NodeB，以確保Node B能收到至少一個同步完成指示。
311 按照正常的功控算法調整上行DPCCH的發(fā)射功率312 結束同步過程。
發(fā)明的實施例M＝0的情況M＝0時，同步完成后，并不給對方發(fā)送同步完成指示，TPC全由正常的功率控制算法產生。正常情況下，由于UE的發(fā)射功率是逐漸升高的，如果平均的信噪比高于規(guī)定值時，最后時隙的信噪比一定是較高的。正常的功率控制應該產生’-1’，考慮到無線信道的瑞利衰落的特點，TPC也可能是’+1’。但一段時間內，多數(shù)的TPC該是’-1’。對方只能通過功控產生的’-1’，知道發(fā)射發(fā)已經完成了同步過程。見圖4，給出了M＝0的一個例子401 401是UE完成下行同步的時刻，之后上行的TPC是UE對Node B的功控命令。
402 402是Node B完成上行同步的時刻，401和402之間，由于上行同步沒有完成，Node B忽略來自UE的TPC命令。402之后，下行的TPC是Node B對UE的功控命令。
403 上行同步完成之后的第一個下行的TPC＝’-1’，被UE理解為上行同步完成指示。
404 UE知道上行同步完成之后的第一個上行的TPC＝’-1’，被Node B理解為下行同步完成指示。404時刻之后所有同步過程結束。從下一個幀邊界開始，數(shù)據(jù)就可以進行傳輸了。
M＝1的情況M＝1時，同步完成后，在每個時隙都發(fā)送同步完成指示給對方。見圖5，給出了M＝1的一個例子。M＞1時，情況都類似。
501 501是UE完成下行同步的時刻。之后開始傳輸下行同步完成指示。
502 接收到上行同步完成指示之前，每個時隙上行的TPC都是下行同步完成指示(DL_SYNC_Indicator)。
503 是Node B完成上行同步的時刻。
504 上行同步完成后的下一個時隙，Node B傳輸上行同步完成指示給UE。
505 UE收到Node B的上行同步完成指示后，再傳最后一下行同步完成指示，以確保Node B完成上行同步之后，至少能收到一個下行同步完成指示。隨后開始進行正常的功控。并且所有同步過程結束，從下一個幀邊界開始，數(shù)據(jù)就可以進行傳輸了。
權利要求
1.一種WCDMA空中接口同步的上下行鏈路同步過程同時進行的方法，包括步驟UE和Node B先計算各自的幀邊界時間；然后，UE和Node B按照各自的幀邊界發(fā)送同步信息碼；同時，也開始接收對方發(fā)送的信息，進行同步過程；一方的同步過程完成后，啟動已方的通知對方機制。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于所述UE的同步過程包括步驟UE計算出Node B開始發(fā)送下行的DPCH的時刻，上行的DPCCH的發(fā)送時刻比下行DPCH拖后1024Chip；UE在計算出的時刻去接收下行的DPCCH和發(fā)送上行的DPCCH；完成下行同步之前，忽略所有下行的DPCCH的TPC功控命令，并且所有的上行的DPCCH中的TPC都等于‘+1’。完成下行同步后，開始正常的功率控制，同時，當時隙號是M的整數(shù)倍時，在上行的TPC命令中，強制的插入下行同步完成指示DL_SYNC_Indicator；收到UL_SYNC_Indicator之前，UE按照預定的方案逐漸增加發(fā)射功率；收到UL_SYNC_Indicator后，在下一個時隙發(fā)送最后一個DL_SYNC_Indicator給Node B。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于所述Node B的同步過程包括Node B根據(jù)RNC通知的參數(shù)，計算開始發(fā)送下行的DPCH的時刻；在計算出的時刻開始發(fā)送下行的DPCH，并在1024Chip之后，接收UE發(fā)送的上行DPCCH信息；完成上行同步之前，忽略所有上行的DPCCH的TPC功控命令，并且所有的下行的DPCH中的TPC都等于‘+1’；完成上行同步后，開始正常的功率控制，即下行的TPC由實測得信噪比和目標信噪比的比較結果決定。同時，當時隙號是M的整數(shù)倍時，在下行的TPC命令中，強制的插入上行同步完成指示UL_SYNC_Indicator；收到DL_SYNC_Indicator之前，Node B保持下行的發(fā)射控率不變；收到DL_SYNC_Indicator后，在下一個時隙發(fā)送最后一個UL_SYNC_Indicator給UE。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于發(fā)送同步完成指示是通過借用現(xiàn)有的專用物理信道的時隙結構中的TPC的位置來傳輸?shù)摹?br> 5.根據(jù)權利要求4所述的方法，其特征在于在借用TPC來傳輸同步完成指示時，每M時隙傳輸一次同步完成指示。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于在傳輸同步完成指示時，M是一個可以由系統(tǒng)配置的參數(shù)，M等于1時，表示每個時隙都發(fā)送TPC＝’-1’，直到對方完成同步過程，并且至少接收到了一個TPC＝’-1’，M等于0時，表示不專門發(fā)送同步完成指示，只有通過功控算法產生的等于’-1‘的TPC來表示同步完成。
7.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于當一方在收到對方的同步完成指示后，仍要再給對方發(fā)送一個同步完成指示。
全文摘要
一種WCDMA空中接口同步的上下行鏈路同步過程同時進行的方法，包括步驟UE和Node B先計算各自的幀邊界時間；然后，UE和Node B按照各自的幀邊界發(fā)送同步信息碼；同時，也開始接收對方發(fā)送的信息，進行同步過程；一方的同步過程完成后，啟動己方的通知對方機制。本發(fā)明通過允許上下行同步過程同時開始，并使用一種能夠使通信雙方及時了解同步過程結束的機制，從而能夠有效的減少了同步過程完成所需要的時間。在數(shù)據(jù)傳輸中，由于數(shù)據(jù)的突發(fā)性，頻繁地進行專用信道的建立和釋放需要許多額外的開銷。減小同步過程的時間，也就減少了專用信道建立所需要的時間。
文檔編號H04W56/00GK1585315SQ0315463
公開日2005年2月23日 申請日期2003年8月21日 優(yōu)先權日2003年8月21日
發(fā)明者杜高科, 閻桂霞, 張玉建, 李小強, 李周鎬, 郭龍準 申請人:北京三星通信技術研究有限公司, 三星電子株式會社