專利名稱：用于低速率時(shí)分雙工系統(tǒng)的上行調(diào)度信令的傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碼分多址(簡(jiǎn)稱CDMA)移動(dòng)通信系統(tǒng)，具體說(shuō)來(lái)涉及1.28Mcps低速率的時(shí)分雙工碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱LCR-TDD)中，用于上行信道增強(qiáng)的上行調(diào)度信令的傳輸方法。
背景技術(shù)：
第三代伙伴計(jì)劃(簡(jiǎn)稱3GPP)是實(shí)施第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化組織，其中第三代移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)包括頻分雙工(FDD)和時(shí)分雙工(TDD)模式。3GPP自成立至今，分別于1999年10月公布了主要包括3.84Mcps的頻分雙工(FDD)以及時(shí)分雙工(HCR-TDD)的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)稱Release 99；于2000年又公布了主要包括3.84Mcps的頻分雙工(FDD)、時(shí)分雙工(HCR-TDD)以及1.28Mcps的時(shí)分雙工(LCR-TDD)的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)稱Release 4；并且于2001年又公布了添加高速數(shù)據(jù)分組接入(HSDPA)于3.84Mcps的頻分雙工(FDD)、時(shí)分雙工(HCR-TDD)以及1.28Mcps的時(shí)分雙工(LCR-TDD)的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)稱Release 5。目前，3GPP正在實(shí)施3.84Mcps的頻分雙工(FDD)、時(shí)分雙工(HCR-TDD)以及1.28Mcps的時(shí)分雙工(LCR-TDD)的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)上行鏈路增強(qiáng)的技術(shù)予研，并且預(yù)期將于2004年在對(duì)上述上行鏈路增強(qiáng)的技術(shù)予研的基礎(chǔ)之上正式研究上行鏈路增強(qiáng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工作，所產(chǎn)生的技術(shù)方案將包含于未來(lái)的3.84Mcps的頻分雙工(FDD)、時(shí)分雙工(HCR-TDD)以及1.28Mcps的時(shí)分雙工(LCR-TDD)的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)稱Release 6。
無(wú)論第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中3.84Mcps的頻分雙工(FDD)以及時(shí)分雙工(HCR-TDD)的上行增強(qiáng)技術(shù)，還是1.28Mcps的時(shí)分雙工(LCR-TDD)的上行鏈路增強(qiáng)的技術(shù)，其目的都是通過(guò)對(duì)由上述3.84Mcps的頻分雙工(FDD)、時(shí)分雙工(HCR-TDD)以及1.28Mcps的時(shí)分雙工(LCR-TDD)的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)所構(gòu)成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的上行傳輸資源實(shí)施有效管理和規(guī)劃來(lái)提高上述系統(tǒng)的上行鏈路的容量和上述系統(tǒng)的無(wú)線小區(qū)的覆蓋范圍，以便適合于對(duì)傳輸突發(fā)性較強(qiáng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；此外，通過(guò)改善上行專用傳輸信道的性能，從而提高小區(qū)的覆蓋率和吞吐量，提高上行傳輸速率，減少上行鏈路延遲。
3GPP關(guān)于上行信道增強(qiáng)的討論首先是從3.84Mcps的頻分雙工(FDD)開(kāi)始的，2003年6月，RAN 20次會(huì)議同意開(kāi)始研究時(shí)分雙工(簡(jiǎn)稱TDD)系統(tǒng)的上行信道增強(qiáng)。研究的主要項(xiàng)目包括基站(Node B)控制的調(diào)度、混合的請(qǐng)求重傳(簡(jiǎn)稱HARQ)等，其中HARQ是將數(shù)據(jù)包的自動(dòng)重傳和信道編碼結(jié)合起來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N方法。上行信道增強(qiáng)需要一些新的上行信令，它們是調(diào)度相關(guān)的、HARQ相關(guān)的或者是將來(lái)可能需要的。
關(guān)于基站(Node B)控制的調(diào)度方法，針對(duì)FDD模式，3GPP TR25.896V0.4.2包含了兩種主要的方法一種是基站(Node B)控制的速率調(diào)度方法(也即兩個(gè)閾值方案)，另一種是基站(Node B)控制的速率和時(shí)間調(diào)度方法。
為了支持基站(Node B)控制的速率調(diào)度方法，兩個(gè)新的消息被引入一個(gè)是名為速率申請(qǐng)(簡(jiǎn)稱RR)的上行信令，用于UE向Node B申請(qǐng)升降自己的速率閥值；另一個(gè)是名為速率應(yīng)答(簡(jiǎn)稱RG)的下行信令，用于NodeB告訴終端(UE)是否允許其升降自己的速率閥值。Node B控制的速率調(diào)度方法，其主要思想是每個(gè)UE在傳輸信道的初始化過(guò)程中，基站控制器(RNC)分配給UE一個(gè)傳輸格式組合集合(TFCS)，并通知UE及控制所述UE的基站(Node B)，同時(shí)RNC還分別給出兩個(gè)閾值一個(gè)是UE閾值，另一個(gè)是Node B閾值。這個(gè)TFCS包含了多種傳輸速率。在通信過(guò)程中，UE可以自由的選擇不超過(guò)UE閾值的傳輸速率即TFC，若UE需要采用比UE閾值大的TFC，則UE通過(guò)RR上行信令向Node B請(qǐng)求提高所述UE閾值。Node B根據(jù)當(dāng)前的干擾等因素決定是否允許提高所述UE的閾值，如果允許，Node B通過(guò)RG下行信令告訴UE。注意在這個(gè)過(guò)程中UE閾值不可能超過(guò)Node B閾值。
第二種基站(Node B)控制的時(shí)間和速率調(diào)度方案中，UE在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸之前，需要將一些信息發(fā)給Node B以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼?qǐng)求，Node B根據(jù)收到的信息，計(jì)算出UE的無(wú)線信道的好壞，并根據(jù)當(dāng)前的噪音情況以及其他UE的請(qǐng)求的情況，對(duì)是否允許該UE進(jìn)行傳輸，以多大的速率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)冗M(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度和安排。具體的過(guò)程如下第一步UE在的上行調(diào)度信息控制信道中，發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼?qǐng)求。發(fā)送的信息包括UE的數(shù)據(jù)緩存器的狀態(tài)、UE的功率狀態(tài)或者UE的最大功率能力。
第二步Node B監(jiān)測(cè)各個(gè)UE報(bào)告的數(shù)據(jù)隊(duì)列長(zhǎng)度和發(fā)射功率的信息，在小區(qū)(Cell)噪聲允許的條件下選出盡量少的UE甚至可以是一個(gè)UE在下一個(gè)調(diào)度周期的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行傳輸。Node B通過(guò)下行調(diào)度指定控制信道對(duì)選定的UE進(jìn)行應(yīng)答。所傳輸?shù)男畔ㄔ试S傳輸時(shí)刻及時(shí)間段，最大允許發(fā)射功率等其它的調(diào)度信息。
第三步收到調(diào)度指令信息的UE在指定時(shí)刻及時(shí)間段內(nèi)，按所指定的速率傳輸數(shù)據(jù)。
速率以及時(shí)間調(diào)度方法有比速率調(diào)度更準(zhǔn)確地控制本小區(qū)噪聲水平的能力，也就是說(shuō)可以使本小區(qū)的容量最大化。它的代價(jià)是需要傳輸?shù)恼{(diào)度信息和指令比單純的速率調(diào)度要復(fù)雜一些。
針對(duì)FDD模式，圖1給出了一種傳輸上行信令數(shù)據(jù)緩沖和發(fā)送功率的一種方法，即使用額外的上行物理信道，稱作上行調(diào)度控制信道來(lái)發(fā)送上行調(diào)度所需的信息。
TDD系統(tǒng)與FDD系統(tǒng)不同，是碼字受限的。上述兩種方案是否適合TDD，或者是否需要新的調(diào)度方案仍然處于研究討論中。一種可能的方案就是基于時(shí)間、速率和物理資源(包括碼字和時(shí)隙)的調(diào)度方案。
關(guān)于TDD系統(tǒng)的上行信道增強(qiáng)，又分對(duì)HCR-TDD的上行信道增強(qiáng)，和對(duì)LCR-TDD的上行信道增強(qiáng)。HCR-TDD和LCR-TDD的物理信道結(jié)構(gòu)是完全不一樣的。因此在一個(gè)傳輸時(shí)間間隔內(nèi)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率也是不一樣的。
參照規(guī)范25.221，圖2給出LCR-TDD的物理信道結(jié)構(gòu)。由圖可知LCR-TDD的物理信道采用四層結(jié)構(gòu)系統(tǒng)幀號(hào)(Frame)、無(wú)線幀(RadioFrame)、子幀(Sub Frame)和時(shí)隙(Time Slot)。一個(gè)無(wú)線幀對(duì)應(yīng)10ms的傳輸間隔，包含兩個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的子幀，每個(gè)子幀長(zhǎng)為5ms，它由7個(gè)常規(guī)時(shí)隙(TS0-TS6)和3個(gè)特殊時(shí)隙(DwPTS，GP，UpPTS)組成，常規(guī)時(shí)隙用作傳輸用戶數(shù)據(jù)和控制信息。在這7個(gè)常規(guī)時(shí)隙中，時(shí)隙0(TS0)總是固定地用作下行時(shí)隙來(lái)發(fā)送系統(tǒng)廣播信息，而時(shí)隙1(TS1)總是固定地用作上行時(shí)隙，其它的常規(guī)時(shí)隙可根據(jù)需要靈活地配置成上行或下行，以實(shí)現(xiàn)不對(duì)稱業(yè)務(wù)的傳輸。
所述7個(gè)常規(guī)時(shí)隙具有完全相同的時(shí)隙結(jié)構(gòu)，也即數(shù)據(jù)突發(fā)(burst)結(jié)構(gòu)，包括兩個(gè)數(shù)據(jù)域(Data Symbols)、一個(gè)訓(xùn)練序列域(Midamble)和一個(gè)用作時(shí)隙保護(hù)的空域(GP)。一個(gè)數(shù)據(jù)突發(fā)的數(shù)據(jù)域用于承載來(lái)自傳輸信道的用戶數(shù)據(jù)和高層控制命令，當(dāng)然對(duì)于專用信道，數(shù)據(jù)域的部分符號(hào)還可能被用于傳輸物理層的信令。在LCR-TDD中，存在著三種類型的物理層信令功率控制命令(TPC)、傳輸格式組合指示(TFCI)和同步偏移控制符號(hào)(SS)。一個(gè)數(shù)據(jù)突發(fā)的傳輸持續(xù)時(shí)間為一個(gè)時(shí)隙，一個(gè)時(shí)隙中可以有多個(gè)物理信道，通過(guò)信道碼(OVSF)來(lái)區(qū)分，因此一個(gè)發(fā)射機(jī)可以在同一時(shí)刻、同一頻率上發(fā)射多個(gè)數(shù)據(jù)突發(fā)以對(duì)應(yīng)同一時(shí)隙中的不同信道。
兩個(gè)數(shù)據(jù)域?qū)ΨQ地分布于Midamble碼的兩端，每域的長(zhǎng)度為352碼片(chips)，Midamble碼的長(zhǎng)度為144碼片(chips)。每個(gè)數(shù)據(jù)域所能承載的數(shù)據(jù)符號(hào)數(shù)與所使用的擴(kuò)頻因子(SF)有關(guān)，上行方向所使用的擴(kuò)頻因子可以是1，2，4，8，16(信道碼長(zhǎng))。表1給出一個(gè)數(shù)據(jù)突發(fā)選用不同的擴(kuò)頻因子時(shí)所能承載的數(shù)據(jù)符號(hào)數(shù)。
表1.在一個(gè)數(shù)據(jù)突發(fā)中(burst)選用不同的擴(kuò)頻因子時(shí)所能承載的數(shù)據(jù)符號(hào)數(shù)

當(dāng)選用四相移相健控(QPSK)調(diào)制時(shí)，一個(gè)符號(hào)占用2個(gè)比特，因此當(dāng)使用QPSK調(diào)制方式，選用不同的擴(kuò)頻因子時(shí)所能承載的數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)，如表2所示。
表2.選用QPSK調(diào)制時(shí)一個(gè)數(shù)據(jù)突發(fā)所能承載的數(shù)據(jù)比特?cái)?shù)

規(guī)范規(guī)定，對(duì)于多碼傳輸，每個(gè)UE在一個(gè)時(shí)隙內(nèi)同時(shí)最多可使用兩個(gè)上行物理信道，這兩個(gè)并行的物理信道使用兩個(gè)不同的信道碼來(lái)區(qū)分。多時(shí)隙傳輸時(shí)，本發(fā)明中假設(shè)每個(gè)時(shí)隙所使用的物理資源相同。
根據(jù)規(guī)范25.221給出的數(shù)據(jù)突發(fā)的格式(時(shí)隙格式，參照表8G)，TPC和SS是同時(shí)傳送的，對(duì)于每個(gè)用戶，每個(gè)TPC命令在一個(gè)子幀中至少傳送一次。對(duì)于每個(gè)分配的時(shí)隙，由高層信令來(lái)指定是否傳送TPC，如果一個(gè)時(shí)隙中有多個(gè)碼道，高層又給定一個(gè)額外參數(shù)NTPC來(lái)指示對(duì)應(yīng)的物理信道是否傳送TPC。
綜上所述，在LCR-TDD系統(tǒng)中，每個(gè)物理信道所能承載的比特?cái)?shù)與數(shù)據(jù)突發(fā)的格式、選用的擴(kuò)頻因子、調(diào)制方式、所承載的物理層信令TPC、TFCI、SS所占用的比特?cái)?shù)，以及用于承載高層信令所需的比特?cái)?shù)有關(guān)。
在FDD的上行增強(qiáng)方案中，上行調(diào)度信息主要包括數(shù)據(jù)緩沖和UE的發(fā)送功率。向Node B報(bào)告數(shù)據(jù)緩沖不是好的選擇，因?yàn)榫蛡鬏斞舆t而言，不同的業(yè)務(wù)需要不同的服務(wù)質(zhì)量QOS。因此發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖對(duì)于Node B的公平調(diào)度不是真正有效的關(guān)鍵因素。Node B需要的更關(guān)鍵的信息是特定UE為滿足相應(yīng)Qos而需要的期望的數(shù)據(jù)速率。因此如果能向Node B上報(bào)UE期望的數(shù)據(jù)速率，就能更好地適應(yīng)業(yè)務(wù)的時(shí)延要求，增加調(diào)度的靈活性，從而能使Node B做出更優(yōu)的調(diào)度決策，最終達(dá)到增大小區(qū)吞吐率，提高系統(tǒng)的業(yè)務(wù)覆蓋的目的。
另外到目前為止，數(shù)據(jù)緩沖的范圍到底多大，如何表示，以及如何表示UE的有效發(fā)送功率等，還沒(méi)有看到具體的實(shí)現(xiàn)方案。
針對(duì)TDD的增強(qiáng)方案，無(wú)論是HCR-TDD，還是LCR-TDD，上行調(diào)度信息應(yīng)該包括那些信息，如何實(shí)現(xiàn)，還都沒(méi)有確定。
Node B控制的上行調(diào)度是TDD上行信道增強(qiáng)研究的主要內(nèi)容，由Node B控制的快速上行調(diào)度，需要盡快知道有關(guān)用戶的功率、數(shù)據(jù)緩沖、期望的數(shù)據(jù)速率、以及當(dāng)前的干擾情況，來(lái)做出最優(yōu)或次優(yōu)的調(diào)度。當(dāng)然調(diào)度的結(jié)果與調(diào)度策略和用戶報(bào)告的信息的準(zhǔn)確性有關(guān)。換句話說(shuō)，UE非常愿意及時(shí)的、以較高頻率盡可能清楚的報(bào)告它的狀態(tài)信息，但是如果這樣，上行信令的開(kāi)銷將會(huì)很重，從而導(dǎo)致小區(qū)的吞吐率和覆蓋減小。
在FDD的上行增強(qiáng)中，提出時(shí)間和速率調(diào)度方法，Node B需要知道每個(gè)UE的數(shù)據(jù)緩沖。向Node B報(bào)告數(shù)據(jù)緩沖不是好的選擇，因?yàn)榫蛡鬏斞舆t而言，不同的業(yè)務(wù)需要不同的QOS要求。因此發(fā)送數(shù)據(jù)量或數(shù)據(jù)緩沖對(duì)于Node B的公平調(diào)度不是真正有效的關(guān)鍵因素。Node B需要的最關(guān)鍵的信息是特定UE為滿足相應(yīng)Qos而需要的期望的數(shù)據(jù)速率。發(fā)送期望的數(shù)據(jù)速率還能減少上行調(diào)度所需的SI比特。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)LCR-TDD，提供一種Node B快速調(diào)度所需的上行調(diào)度信息的傳輸方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，一種用于低速率時(shí)分雙工系統(tǒng)的上行調(diào)度信令的傳輸方法，包括步驟a)終端發(fā)送包括用戶期望的數(shù)據(jù)速率對(duì)應(yīng)的下標(biāo)比特和用戶當(dāng)前發(fā)送的功率信息的上行調(diào)度信息，共n個(gè)比特；b)將所述n個(gè)上行調(diào)度信息比特流進(jìn)行編碼；c)將編碼后的比特送入速率匹配操作，形成88-m個(gè)比特的數(shù)據(jù)流；d)將所述生成的88-m個(gè)比特的數(shù)據(jù)流，進(jìn)行第二次交織；e)在交織后的比特流中，插入SS和TPC比特，共m個(gè)比特，形成數(shù)據(jù)突發(fā)格式，在指定時(shí)隙的指定碼字上發(fā)送給Node B。
本發(fā)明將UE期望的數(shù)據(jù)速率上報(bào)給Node B，能優(yōu)化Node B的調(diào)度策略。UE上報(bào)期望的數(shù)據(jù)速率能減少上行調(diào)度所需的上行信令比特。綜合考慮用戶期望的數(shù)據(jù)速率和它的發(fā)送功率，能進(jìn)一步減少UE需上報(bào)的發(fā)送功率的范圍，進(jìn)而減少為表示發(fā)送功率所需的上行信令比特。本發(fā)明能更好地適應(yīng)業(yè)務(wù)的時(shí)延要求，增加調(diào)度的靈活性，并增大小區(qū)的吞吐率，提高系統(tǒng)的業(yè)務(wù)覆蓋。


圖1是上行調(diào)度信息控制信道；圖2是LCR-TDD的物理信道結(jié)構(gòu)；圖3是一種用于上行信道增強(qiáng)的上行調(diào)度信令的傳輸方法；圖4是上行調(diào)度控制信道包含的主要信息；圖5是一種用于上行信道增強(qiáng)的上行調(diào)度信令的傳輸方法示例。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提出在LCR-TDD系統(tǒng)中，一種用于上行信道增強(qiáng)的上行調(diào)度信令的傳輸方法，參照?qǐng)D3，其步驟主要包括所述圖的301步用戶發(fā)送的上行調(diào)度信息(SI)，主要包括用戶期望的數(shù)據(jù)速率對(duì)應(yīng)的下標(biāo)比特，和用戶當(dāng)前發(fā)送功率信息，共n個(gè)比特；所述圖的302步將所述n個(gè)SI比特流，采用某種編碼方式，例如編碼速率為1/3的卷積碼或者分組碼等進(jìn)行編碼；所述圖的303步將編碼后比特送入速率匹配操作，形成88-m個(gè)比特的數(shù)據(jù)流；所述圖的304步將所述生成的88-m個(gè)比特的數(shù)據(jù)流，按照規(guī)范25.222給出的第二次交織的方式，進(jìn)行第二次交織；所述圖的305步在交織后的比特流中，插入SS和TPC比特，共m個(gè)比特，形成如圖所示的數(shù)據(jù)突發(fā)格式，在上行調(diào)度控制信道上發(fā)送給NodeB。
所述圖的301步中，終端(UE)發(fā)送的上行調(diào)度信令中包括的用戶期望的數(shù)據(jù)速率的表示方法，下面將詳述。
由前述知，在LCR-TDD系統(tǒng)中，用戶可能的數(shù)據(jù)速率與分配的每個(gè)物理信道所能承載的比特?cái)?shù)相關(guān)，而每個(gè)物理信道所能承載的比特?cái)?shù)又與數(shù)據(jù)突發(fā)的格式、選用的擴(kuò)頻因子、調(diào)制方式、所承載的物理層信令TPC、SS、TFCI所占用的比特?cái)?shù)，以及用于承載高層信令所需的比特?cái)?shù)有關(guān)。下面我們首先分析在一個(gè)子幀內(nèi)用戶只占用一個(gè)時(shí)隙時(shí)的情況。
第i(i＝0，1)個(gè)物理信道所能承載的比特?cái)?shù)NBi如公式(1)所示NBi＝(352/SFi)×2-NTPCi-Nssi-NTFCIi-NDCCHi(1)其中SFi表示第i個(gè)物理信道所選用的擴(kuò)頻因子，它的取值可以是1，2，4，8，16。NTPCi表示第i個(gè)物理信道傳輸TPC所需的比特?cái)?shù)，它與所選用的上行時(shí)隙格式有關(guān)，規(guī)范TS25.2215.0版給出了可能選用的上行時(shí)隙格式，其中NTPCi的取值可以是0、2、4、8、16和32；Nssi表示所述物理信道傳輸SS所需的比特?cái)?shù)，它也與所選用的上行時(shí)隙格式有關(guān)，它的取值與NTPCi一樣，可以是0、2、4、8、16和32；NTFCIi表示所述物理信道所需承載的傳輸格式指示(TFCI)所需占用的比特?cái)?shù)，同理，根據(jù)規(guī)范給定的上行時(shí)隙格式，它的可能取值是0，4，8，16，32。NDCCHi表示該物理信道所需承載的高層信令所占用的比特?cái)?shù)，可以為0；NTPCi、Nssi、NTFCIi和NDCCHi的取值由高層信令給定。
進(jìn)行多碼傳輸時(shí)，上行最多可以有兩個(gè)碼字，因此可能承載的總的數(shù)據(jù)比特如公式(2)所示NBits＝NB0+NB1(2)其中NB0為第0(i＝0)個(gè)物理信道所能承載的比特?cái)?shù)，NB1為第1(i＝1)個(gè)物理信道所能承載的比特?cái)?shù)，它們的值可由公式(1)所得。
用戶發(fā)送的原始信息比特(也稱數(shù)據(jù)塊長(zhǎng))NBlock，經(jīng)過(guò)信道編碼和速率匹配等操作后在所分配的物理信道上傳輸，NBlock如公式(3)所示NBlock＝NBits×Rc(3)其中Rc為編碼速率，0＜Rc≤1。這里編碼速率指用戶發(fā)送的原始信息比特和所占用的物理信道所能承載的物理比特NBits之比。
用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)塊一般在一個(gè)傳輸時(shí)間間隔(簡(jiǎn)稱TTI)內(nèi)傳輸，對(duì)于LCR-TDD，TTI的長(zhǎng)度可能是5ms(一個(gè)子幀)10ms，20ms等，那么用戶每秒可能的上行數(shù)據(jù)傳輸速率(kbps)如公式(4)所示Rd＝(NBlock×1000/TTI)/1000＝NBlock/TTI kbps(4)由公式(1)-(4)，我們可以得到用戶在單時(shí)隙情況下可能的數(shù)據(jù)傳輸速率(kbps)Rdi的集合{Rdi}。
如果用戶被分配給多個(gè)(t個(gè))時(shí)隙，假定不同的時(shí)隙使用的物理資源，即碼字、數(shù)據(jù)突發(fā)格式等均相同(為了減少下行信令開(kāi)銷)，則用戶在占用多個(gè)時(shí)隙時(shí)，可能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率(kbps)Rdt為Rdt＝Rd×t (5)假設(shè)速率集合{Rdi}包含M個(gè)元素，那么可以用 比特指示用戶期望的數(shù)據(jù)速率。
如果用戶和Node B端均保留可能的速率集合，那么當(dāng)UE期望能以某個(gè)速率發(fā)送時(shí)，將自己期望的數(shù)據(jù)速率所對(duì)應(yīng)的下標(biāo)index傳送給NodeB，Node B接收到index時(shí)，就可以獲知UE期望的速率。
如果用戶和Node B保留的速率集合較大，那么速率下標(biāo)所對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制比特?cái)?shù)將較多，進(jìn)而導(dǎo)致所需的上行信令比特?cái)?shù)較多；另外保留較大的速率集合需要用戶端額外的較大的數(shù)據(jù)緩沖開(kāi)銷?？傊紤]上行信令傳輸?shù)挠行院蛿?shù)據(jù)緩沖的開(kāi)銷，應(yīng)該選擇較適中的速率粒度(兩個(gè)速率之間的差)。
所以應(yīng)該選擇{Rdi}的某一子集作為UE可能期望的數(shù)據(jù)速率集，選取時(shí)考慮的因素如下1)不考慮較小的數(shù)據(jù)速率，例如小于10kbps。因?yàn)樯闲性鰪?qiáng)主要針對(duì)的是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；2)數(shù)據(jù)速率的粒度可以不同，即速率由小到大選取時(shí)，相鄰兩速率間的差值可以不同；例如選取的數(shù)據(jù)速率較小時(shí)，相應(yīng)的速率粒度也可以較小，例如可以是30kbps左右；數(shù)據(jù)速率較大時(shí)，相應(yīng)的速率粒度可以較大，例如可以是60kbps甚至是100kbps；3)當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)速率近似時(shí)，優(yōu)先選擇占用較少碼字的速率；因?yàn)槎啻a傳輸會(huì)導(dǎo)致碼間干擾而影響數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅堋?br> 用戶(UE)需要上報(bào)給Node B的另一個(gè)信息是當(dāng)前發(fā)送功率。在當(dāng)前規(guī)范中，對(duì)于LCR-TDD來(lái)說(shuō)，UE傳輸功率的動(dòng)態(tài)范圍是80db。如果表示的功率粒度是1db，那么UE至少需要7比特來(lái)表示它的功率信息。
我們注意到在規(guī)范TS25.105關(guān)于node B接收的參數(shù)的最小要求中，發(fā)現(xiàn)甚至是在高斯白噪聲的情況下，對(duì)于12.2kbps的語(yǔ)音業(yè)務(wù)，誤塊率是10-2時(shí)，UE的最小傳輸功率也不能小于-27.5dbm。因此在最糟糕的情況下，UE須向Node B報(bào)告的有效功率的動(dòng)態(tài)范圍僅為52db(UE的最大傳輸功率是21/24dBm，24-(-27.5)＝51.5dB)。因此相比原來(lái)的方法，6比特就已足夠表示UE的發(fā)送功率信息。
事實(shí)上，UE報(bào)告的期望速率在一定程度上已包含了發(fā)送功率，因?yàn)槠谕俾适歉鶕?jù)數(shù)據(jù)緩沖和當(dāng)前發(fā)送功率計(jì)算的，另外，Node B也能根據(jù)功率控制過(guò)程(持續(xù)的TPC命令)推斷UE的大致發(fā)送功率。因此為了減少上行信令的比特?cái)?shù)，功率粒度可以選擇的較大些。當(dāng)然不同的功率粒度可能導(dǎo)致為了上報(bào)發(fā)送功率信息所占用的信令比特?cái)?shù)不同。
例如，若功率粒度為2db，51.5/2＝25.75，則5比特就足夠用于表示發(fā)送的功率信息；若功率粒度為4db，51.5/4＝12.875，則4比特就足夠用于表示發(fā)送的功率信息。
所以如果功率粒度為4-1db，則使用4-6比特就足以表示UE的發(fā)送功率信息。
綜上所述，參照?qǐng)D4，上行調(diào)度控制信道所包含的SI信息主要包括r比特的UE期望的數(shù)據(jù)速率的下標(biāo)指示和4-6比特的發(fā)送功率信息(共n比特)。
所述圖的305步，所述的上行調(diào)度控制信道其特點(diǎn)是選用一個(gè)擴(kuò)頻為16的上行碼字，調(diào)制方式為QPSK，時(shí)隙格式為規(guī)范25.221中表Table 8F給出的格式5；考慮可能的TPC和SS信息比特(設(shè)共占用m比特)，那么此信道上將有88-m個(gè)比特空間用于表達(dá)所述n個(gè)SI信息比特。
實(shí)施例本發(fā)明主要是關(guān)于在LCR-TDD系統(tǒng)中，一種用于上行信道增強(qiáng)的上行調(diào)度信令的傳輸方法，所以在下面的事例中有關(guān)Node B的調(diào)度方式、下行調(diào)度信令內(nèi)容及傳輸方式等有所省略。
根據(jù)LCR-TDD的上行時(shí)隙結(jié)構(gòu)及本發(fā)明給出的公式(1)-(4)，假設(shè)TPC為2比特，SS為2比特，NTFCIi、NDCCH0以及NDCCH1＝0，當(dāng)TTI等于5ms時(shí)，一個(gè)可能的用于上行信道增強(qiáng)(EUCH)的用戶期望的數(shù)據(jù)發(fā)送速率子集的事例如表3所示。
表3一個(gè)可能的用于上行增強(qiáng)(EUCH)的期望數(shù)據(jù)發(fā)送速率集事例(TTI＝5ms)


當(dāng)TTI等于10ms時(shí)，一個(gè)可能的用于上行信道增強(qiáng)(EUCH)的用戶期望的數(shù)據(jù)發(fā)送速率子集的事例如表4所示。
表4一個(gè)可能的用于上行增強(qiáng)(EUCH)的期望數(shù)據(jù)發(fā)送速率集事例(TTI＝10ms)


根據(jù)本發(fā)明給出的選取數(shù)據(jù)速率的原則，我們從表3和4中僅選取編號(hào)為3，4，10，16，18，19，20(7種)的速率作為UE基本的期望數(shù)據(jù)發(fā)送速率集，如表5。(為了表示簡(jiǎn)單，在下面的敘述中，我們將5ms TTI和10msTTI對(duì)應(yīng)的期望速率集表合并在一起表示，因?yàn)樵谶@兩種情形下，除了傳輸塊的大小對(duì)應(yīng)的列不同外，其他各列均相同)。
表5.在單時(shí)隙情況下用于調(diào)度要求的期望速率集TTI 10ms和5ms

考慮多時(shí)隙情形，根據(jù)本發(fā)明給出的公式(5)，能夠進(jìn)一步得到包含多時(shí)隙情況的用于調(diào)度要求的期望數(shù)據(jù)速率集，如表6。
表6.包含多時(shí)隙情況的用于調(diào)度要求的期望速率集TTI 10ms和5ms


在表6中，一共有14種可能的數(shù)據(jù)速率，所以用4比特就可以表示這些數(shù)據(jù)速率。例如用0000表示編號(hào)為0的數(shù)據(jù)速率，0001表示編號(hào)為1的數(shù)據(jù)速率，......，用1101表示編號(hào)為13的數(shù)據(jù)速率。
如果再考慮速率匹配操作的影響(選用不同的編碼速率)，我們能夠得到TTI 10ms和5ms時(shí)，另一個(gè)用于調(diào)度要求的期望速率集事例，如表7所示。注意表7已包含多時(shí)隙情況。
表7.另一個(gè)包含多時(shí)隙情況的用于調(diào)度要求的期望速率集事例(TTI 10ms和5ms)

在表7中，一共有11種可能的數(shù)據(jù)速率，所以用4比特足以表示這些數(shù)據(jù)速率。
假設(shè)用4比特表示用戶期望的數(shù)據(jù)速率下標(biāo)指示，4比特表示用戶的發(fā)送功率信息，所傳輸?shù)腡PC和SS所占用的比特?cái)?shù)各為2(共4比特)，則上行調(diào)度信息SI的傳輸方法，參照?qǐng)D5，其步驟主要包括所述圖的501步上行調(diào)度SI信息，主要包括用戶期望的數(shù)據(jù)速率對(duì)應(yīng)的下標(biāo)指示(4比特)，和用戶的當(dāng)前發(fā)送功率比特(4比特)，共8個(gè)比特；所述圖的502步將所述8個(gè)SI比特流，采用2倍重復(fù)編碼器，生成8*2＝16比特的序列；所述圖的503步將所述生成的比特流，采用編碼速率為1/3的卷積碼進(jìn)行編碼，生成(16+8)*3＝72比特的編碼后序列；所述圖的504步參照規(guī)范25.222給出的速率匹配過(guò)程，將所述序列經(jīng)過(guò)速率匹配操作，形成84個(gè)比特的序列；事實(shí)上這里速率匹配的操作過(guò)程就是在指定的位置上插入12比特信息；所述圖的505步將所述生成的84個(gè)比特的數(shù)據(jù)流，按照規(guī)范25.222給出的第二次交織的方式，進(jìn)行交織；所述圖的506步在交織后的比特流中，插入2比特的TPC信息和2比特的SS信息，形成如圖所示的數(shù)據(jù)突發(fā)格式。所述形成的數(shù)據(jù)突發(fā)將在指定時(shí)隙的指定碼字上發(fā)送給Node B。
權(quán)利要求
1.一種用于低速率時(shí)分雙工系統(tǒng)的上行調(diào)度信令的傳輸方法，包括步驟a)終端發(fā)送包括用戶期望的數(shù)據(jù)速率對(duì)應(yīng)的下標(biāo)比特和用戶當(dāng)前發(fā)送的功率信息的上行調(diào)度信息，共n個(gè)比特；b)將所述n個(gè)上行調(diào)度信息比特流進(jìn)行編碼；c)將編碼后的比特送入速率匹配操作，形成88-m個(gè)比特的數(shù)據(jù)流；d)將所述生成的88-m個(gè)比特的數(shù)據(jù)流，進(jìn)行第二次交織；e)在交織后的比特流中，插入SS和TPC比特，共m個(gè)比特，形成數(shù)據(jù)突發(fā)格式，在指定時(shí)隙的指定碼字上發(fā)送給Node B。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟a)中所述的用戶期望的數(shù)據(jù)速率可以為UE端保留的期望數(shù)據(jù)速率表中的任一速率對(duì)應(yīng)的下標(biāo)指示。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟b)中所述的編碼方式是編碼速率為1/3的卷積碼或分組碼等。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述的UE端保留的期望數(shù)據(jù)速率表中的任一速率與UE分配的物理信道所選用的數(shù)據(jù)突發(fā)的格式、擴(kuò)頻因子、調(diào)制方式、所承載的物理層信令功率控制命令、傳輸格式組合指示和同步偏移控制符號(hào)所占用的比特?cái)?shù)，以及用于承載高層信令所需的比特?cái)?shù)等有關(guān)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述的UE端保留的期望數(shù)據(jù)速率表中的每一速率Rd，當(dāng)占用單時(shí)隙時(shí)，Rd＝NBlock/TTI kbps，NBlock為用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)，傳輸時(shí)間間隔以毫秒為單位，可以是5ms、10ms20ms或其他值。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的數(shù)據(jù)塊長(zhǎng)NBloct＝NBits×Rc，其中Rc為編碼速率，0＜Rc≤1，指用戶發(fā)送的原始信息比特和所占用的物理信道所能承載的物理比特NBits之比。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述的物理比特NBits＝NB0+NB1，其中NB0為第0個(gè)物理信道所能承載的比特?cái)?shù)，NB1為第1個(gè)物理信道所能承載的比特?cái)?shù)，當(dāng)UE只分配一個(gè)上行增強(qiáng)的物理信道時(shí)，NB1為0。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于所述的物理信道所能承載的比特?cái)?shù)NBi＝(352/SFi)×2-NTPCi-Nssi-NTFCIi-NDCCHi，(i＝0或1)；其中SFi表示所述第i個(gè)物理信道所選用的擴(kuò)頻因子，它的取值可以是1，2，4，8，16；NTPCi表示所述第i個(gè)物理信道傳輸TPC所需的比特?cái)?shù)，Nssi，表示所述物理信道傳輸SS所需的比特?cái)?shù)，它們的取值均與所選用的上行時(shí)隙格式有關(guān)，可以是0、2、4、8、16和32；NTFCIi表示所述物理信道所需承載的傳輸格式指示(TFCI)所需占用的比特?cái)?shù)，同理，根據(jù)規(guī)范給定的上行時(shí)隙格式，它的可能取值是0，4，8，16，32；NDCCHi表示該物理信道所需承載的高層信令所占用的比特?cái)?shù)，可以為0。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于所述的NTPCi、Nssi、NTFCIi和NDCCHi的取值由高層信令給定。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于步驟a)中所述的UE端保留的期望數(shù)據(jù)速率表中的每一速率，當(dāng)占用多個(gè)(t)時(shí)隙時(shí)，可能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率(kbps)Rdt＝Rd×t，其中Rd為單個(gè)時(shí)隙內(nèi)所能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述的UE端保留的期望數(shù)據(jù)速率表為UE可能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率表的子集，即按照公式(1)-(5)生成的數(shù)據(jù)速率全集的子集。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述的UE端保留的期望數(shù)據(jù)速率表，如果包含M個(gè)元素，那么可以用 個(gè)比特指示用戶期望的數(shù)據(jù)速率。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于從所述數(shù)據(jù)速率全集構(gòu)造子集時(shí)，包括a)不考慮較小的數(shù)據(jù)速率；b)速率由小到大選取時(shí)，相鄰兩速率間的差值可以不同；c)當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)速率近似時(shí)，優(yōu)先選擇占用較少碼字的速率。
全文摘要
用于低速率時(shí)分雙工系統(tǒng)的上行調(diào)度信令的傳輸方法，終端發(fā)送包括用戶期望的數(shù)據(jù)速率對(duì)應(yīng)的下標(biāo)比特和用戶當(dāng)前發(fā)送的功率信息的上行調(diào)度信息，共n個(gè)比特；將所述n個(gè)上行調(diào)度信息比特流進(jìn)行編碼；將編碼后的比特送入速率匹配操作，形成88－m個(gè)比特的數(shù)據(jù)流；將所述生成的88－m個(gè)比特的數(shù)據(jù)流，進(jìn)行第二次交織；在交織后的比特流中，插入SS和TPC比特，共m個(gè)比特，形成數(shù)據(jù)突發(fā)格式，在指定時(shí)隙的指定碼字上發(fā)送給Node B。本發(fā)明將UE期望的數(shù)據(jù)速率上報(bào)給Node B，能優(yōu)化Node B的調(diào)度策略。UE上報(bào)期望的數(shù)據(jù)速率能減少上行調(diào)度所需的上行信令比特。本發(fā)明能更好地適應(yīng)業(yè)務(wù)的時(shí)延要求，增加調(diào)度的靈活性，并增大小區(qū)的吞吐率，提高系統(tǒng)的業(yè)務(wù)覆蓋。
文檔編號(hào)H04L29/06GK1798004SQ200410104649
公開(kāi)日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2004年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月29日
發(fā)明者王春花, 吳興耀, 周雷, 金成訓(xùn) 申請(qǐng)人:北京三星通信技術(shù)研究有限公司, 三星電子株式會(huì)社