多载波通信系统TSO时隙资源分配方法及分组数据传输方法

摘要

本发明提供的多载波通信系统TSO时隙资源分配方法及分组数据传输方法，所述分配方法是将同一小区的所有载波分为主载波和辅载波，所有辅载波的TSO时隙用于下行业务资源使用，提高了系统资源的利用率。并且，所有辅载波的TSO时隙的业务数据都可采用波束赋形技术进行发送，由此提高了不同小区之间TSO信息之间的干扰。本发明可将辅载波的TSO时隙可分配于多载波HSDPA的业务信道和控制信道，提高了系统容量，而且也增大了HSDPA发送分组业务的能力。

说明书

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及HSDPA(高速下行分组接入)技术，特别是有关于多载波通信系统TS0时隙资源的分配及多载波HSDPA的分组数据传输方法。

背景技术

对高速移动分组数据业务的支持能力是3G系统最重要的特点之一。WCDMA R99版本可以提供峰值速率达2Mbps的数据速率，这个速率对于大部分现有的分组业务是基本够用。然而，对于许多对流量和迟延要求较高的数据业务如视频、流媒体和下载等，需要系统提供更高的传输速率和更短的时延。

为此，HSDPA技术是3GPP组织在R5版本中引入的一种技术。HSDPA不但支持高速不对称数据服务，而且在大大增加网络容量的同时还能使运营商投入成本最小化。它为UMTS(通用移动通讯系统：Universal MobileTelecommunications System)更高数据传输速率和更高容量提供了一条平稳的演进途径。R5版本的HSDPA技术充分参考了CDMA20001X EV-DO的设计思想与经验，新增加一条高速共享信道(HS-DSCH)，HS-DSCH使得传输功率、信道资源等可以统一利用，并根据用户实际情况动态分配，从而提高了资源利用率。

在现有的单载波HSDPA系统实现分组数据高速传输过程中，通常存在一个时隙(如TS0时隙)用于广播系统信息。并且，系统通常采用全向天线来广播消息，以便同一小区内不同位置的用户都能很好地接收系统消息。请参阅图1，其为现有TD-SCDMA通信系统中物理层帧结构示意图。TDD系统物理层采用三层结构：无线帧、子帧、时隙。每个无线帧帧长为10ms，其包含两个帧长为5ms的子帧；每个子帧包含时隙TS0-时隙TS6共七个业务时隙，同时，在时隙TS0和时隙TS1之间包含三个特殊时隙：下行导频时隙(DwPTS)、保护时隙(GP)和上行导频时隙(UpPTS)。下行导频时隙用于系统的下行同步信息的发送，上行导频时隙用于用户接入的上行同步信息发送，保护时隙用于提供下行发送时隙向上行发送时隙转换的时隙间隔。而时隙TS0固定分配为下行时隙，被用于广播系统信息。时隙TS1固定分配给上行时隙，其他上下行业务时隙的分配可以是动态分配的。

为了进一步提高系统的性能，申请人提出了采用多载波HSDPA技术来增强分组数据业务的传输能力。但是，对于多载波TD-SCDMA通信系统而言，若在每一小区(本文所述多载波通信系统的小区包含多个载波)的不同载频的TS0时隙上都采用全向天线广播方式发送系统消息，则不同小区上具有相同载频的TS0时隙将会相互干扰，严重影响了用户对系统信息的接收。并且，现有技术中仅存在采用HSDPA的单载波传输方式，使得分组数据的速率受信道资源的限制的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供多载波通信系统每个小区中TS0时隙资源的分配方法，以解决现有技术中若将同一小区的每个载波的TS0时隙分配用于广播信息，则不同小区上具有相同载频的TS0时隙将会相互干扰，严重影响了用户对系统信息的接收的技术问题。

本发明的另一目的在于提供多载波HSDPA的分组数据传输方法，以解决现有技术中仅存在采用HSDPA的单载波传输方式，使得分组数据的速率受信道资源的限制的技术问题。

为解决上述问题，本发明公开了一种多载波通信系统TS0时隙资源分配方法，包括：A：在同一小区的所有载波中选取一个载波为主载波，其他载波为辅载波；B：主载波的TS0时隙发送系统的广播信息，所有辅载波的TS0时隙用于下行业务资源使用。

并且，步骤B中所有辅载波的TS0时隙用于下行业务资源使用包括：所有辅载波的TS0时隙用于HSDPA业务信息的传输和/或控制信息的传输。

另外，本发明还可以选择与小区的邻小区的主载波不在同一载频的载波为本小区的主载波。

本发明公开了一种多载波HSDPA的分组数据传输方法，包括：(1)多载波HSDPA进行资源分配：A：在每个小区的所有载波中选取一个载波为主载波，其他载波为辅载波；B：主载波的TS0时隙用于发送系统的广播信息，所有辅载波的TS0时隙和所有辅载波的其他空闲资源及主载波的空闲资源组成小区的空闲信道资源，从所述空闲信道资源中选择部分或全部信道资源分配给本小区的HS-DSCH信道和上下行控制信道；(2)在数据传输过程中，网络侧根据每个用户终端通过上行控制信道上报的发送数据应答信息和用户终端的信道质量指示，选择下一周期服务的用户终端及采用的信道资源和传输格式，并通过下行控制信道发送所述控制信息；(3)网络侧通过HS-DSCH信道发送数据。

辅载波TS0时隙上的信息是采用波束赋型技术发送的。

步骤B中从空闲信道资源中选择信道条件好的资源分配至本小区的HS--DSCH信道和上下行控制信道，所述选择的资源数大于等于预设的小区用于HSDPA的资源数。优选地，所述信道条件好是指信道的干扰小。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明提供的多载波通信系统中TS0时隙资源的分配方法中，将同一小区的所有载波分为主载波和辅载波，所有辅载波的TS0时隙都用于下行业务资源使用，提高了系统资源的利用率。并且，所有辅载波的TS0时隙的业务数据都可采用波束赋形技术进行发送，由此减少了不同小区中同一载频的TS0信息之间的干扰。

本发明提供了一种多载波HSDPA的分组数据传输方法，可将辅载波的TS0时隙分配于多载波HSDPA的业务信道和控制信道，提高了系统容量，增加了发送数据的信道资源，进而增大了HSDPA发送分组业务的能力。

附图说明

图1为现有TD-SCDMA通信系统中物理层帧结构示意图；

图2为本发明多载波通信系统中TS0时隙资源的分配方法；

图3为本发明多载波HSDPA的分组数据传输方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图，具体说明本发明。

多载波的通信系统，如在同一小区的不同载频的TS0时隙上都发送全向的消息，不仅浪费资源，而且不同小区上具有相同载频的TS0时隙将会相互干扰，且用户终端接收效果不佳。本申请人曾提出了一个小区N个载波TS0时隙的分配方法。即在一个小区的N个载波中，只有一个载波的广播系统信息，其他载波通过该载波广播获得相应的小区信息。这种方法虽然解决了不同小区同一载频的TS0时隙之间相互干扰的问题，但是其他载波的TS0时隙的空闲是对系统资源的一个极大浪费。为此，本申请人提供了一种多载波通信系统中TS0时隙资源的分配方法。

请参阅图2，其为本发明的多载波通信系统中TS0时隙资源的分配方法。它包括以下步骤：

S110：在同一小区的所有载波中选取一个载波为主载波，其他载波为辅载波；

S120：主载波的TS0时隙发送系统的广播信息，所有辅载波的TS0时隙用于下行业务资源的使用。对于一个通信系统，RNC获知本系统内每个小区的信道资源情况和每个小区的服务终端情况。RNC可以为每一小区任意指定一载波作为本小区的主载波，也可以将本系统内所有小区指定同一载波作为本小区的主载波，当然也可以按照相邻小区的主载波尽量不在同一载波上的原则为每个小区选取其中一载波为该小区的主载波。

RNC也可以从小区的所有载波中选择信道条件最好的载波作为主载波，所述信道条件最好可以是指信道的干扰最小。当然，信道条件好也可以是指载波的空闲资源多。本发明以下述的一实施例来说明如何选择主载波。

首先，本发明设置信道条件的参考条件，当干扰小于阈值A的载波，其干扰小，干扰在某两个阈值A、B之间的载波，其干扰较好，其干扰大于阈值B的载波，其干扰差。

然后，将小区的所有载波按干扰因素分成干扰小的载波组、干扰较好的载波组、干扰差的载波组。

随后，从干扰小的载波组中找到空闲资源最多的载波作为预选主载波，然后判断本小区的预选主载波与该小区的相邻小区的主载波是否有相同，若没有相同，则本小区的预先主载波即为本小区的主载波，否则，从干扰小的载波组中找到空闲资源次多的载波作为预选主载波，然后判断本小区的预选主载波与该小区的相邻小区的主载波是否有相同，若没有相同，则本小区的预先主载波即为本小区的主载波，否则，又重新选择预选主载波，当干扰小的载波组中无法选择预选主载波时，可以从干扰较好的载波组中进行选择，依次类推，选举本小区的主载波。

主载波的TS0时隙发送系统的广播信息，以便本小区的用户终端能够接收到本小区的信息。用户终端可以通过高层获得主载波信息，如小区中主载波的载频。用户终端也可以在接入网络之初，通过初搜获得主载波信息。比如：用户终端检测所有载波上的TS0时隙，哪个TS0时隙上传输的广播信息即可判定其为主载波。通常情况下，广播信息中还包含有多载波载频的配置信息。例如：采用的载波序号、频点号，载波的数目，主载波的序号等消息。

以HSDPA为例，在初始小区搜索中，用户终端搜索到一个小区时，检测小区所发送的下行导频，建立下行同步，获得小区扰码和基本midable码，控制多帧同步，然后读取小区的BCH广播信息，以便建立与网络侧的数据通信。并且，当用户终端处于空闲模式下，它将保持下行同步并读取广播信息。一些信道信息、参数信息(如码、扩频因子、midable码、时隙)、数据传输采用的格式等都会在BCH上广播，用户终端主载波的TS0时隙即可获得该些广播信息。

所有辅载波的TS0时隙用于下行业务资源的使用。该下行时隙可以动态分配的信道资源，提高了系统资源的利用率。

在多载波的HSDPA中，所有辅载波的TS0时隙可以用于HSDPA业务信道的传输和/或控制信道的传输。比如：将所有辅载波的TS0时隙资源和所有辅载波的其他空闲时隙及主载波的空闲时隙资源一起捆绑部分或全部资源用于HSDPA业务信息和控制信息的传输。比如：所有辅载波的TS0时隙分配至HS-DSCH业务信道用于传输分组业务，或者所有辅载波的TS0时隙分配至HS-SCCH控制信道用于传输下行控制信息；或者部分辅载波的TS0时隙分配至HS-DSCH业务信道用于传输分组业务，部分辅载波的TS0时隙分配至HS-SCCH控制信道用于传输控制信息。在本发明中只需要将所有辅载波上的TS0时隙作为系统的信息资源进行分配和管理。

为了降低对其他小区的干扰，辅载波TS0上发送的业务信息采用波束赋型技术。在多载波HSDPA环境下，辅载波TS0时隙之所有可以被用于业务信道传输，主要原因是：TD-SCDMA系统采用了智能天线技术，业务时隙信道信息根据用户位置采用定向发射的波束赋型方式。这种波束赋型技术将发送能量集中在一定方向上，在达到同样性能的情况下，可以减少发送功率，提高接收设备的灵明度。波束赋型可以减少小区内的干扰和对邻小区的干扰，进而提高系统的容量。定向发射信息不会对其它小区同频载波上的发送信息造成大的干扰。辅载波TS0时隙用于发送下行业务，不会增加系统的干扰，而且可以大幅度地提高系统的容量。

基于上述的多载波通信系统中TS0时隙资源分配的方法，本发明提出了一种多载波HSDPA的分组数据传输方法。请参阅图3，其为本发明多载波HSDPA的分组数据传输方法的流程图。它包括：

S210：多载波HSDPA进行资源分配

A：在每个小区的所有载波中选取一个载波为主载波，其他载波为辅载波；

B：主载波的TS0时隙用于发送系统的广播信息，所有辅载波的TS0时隙和所有辅载波的其他空闲资源及主载波的空闲资源组成小区的空闲信道资源，从所述空闲信道资源中选择部分或全部信道资源分配给本小区的HS--DSCH信道和上下行控制信道；通常情况下，从空闲信道资源中选择信道条件好的资源分配至本小区的HS-DSCH信道和上下行控制信道，所述选择的资源数大于等于预设的小区用于HSDPA的资源数。所述信道条件好是指信道的干扰小。

S220：在数据传输过程中，网络侧根据每个用户终端通过上行控制信道上报的发送数据应答信息和用户终端的信道质量指示，选择下一周期服务的用户终端及采用的信道资源和传输格式，并通过下行控制信道发送所述控制信息；

当用户终端与网络侧建立分组数据传输之初，网络侧第一次给用户终端发送数据时，预先通过下行控制信道发送控制信道，用户终端接收所述控制信息，进行HS-DSCH信道数据的接收。在后续的分组数据传输时，网络侧即可通过用户终端经过上行控制信道反馈信道，来进行下一次数据的发送。通常，用户终端会进行信道测量，并将信道测量结果等反馈信息通过上行控制信道发送至网络侧。信道质量指示中包括用户终端建议的传输数据块的大小和调制格式等。

网络侧根据所述信道质量指示，选择下一周期服务的用户终端及采用的信道资源和传输格式。在每次进行传输数据时，网络侧根据每个用户终端通过上行控制信道反馈的发送数据应答消息及用户终端信道质量指示，根据调度算法选择需服务的用户终端，并决定采用的信道资源和发送格式。

网络侧通过下行控制信道给所述用户终端发送控制信息，以便用户终端根据所述控制信息接收HS-DSCH信道传输数据。；

S230：网络侧通过HS-DSCH信道发送数据。

用户终端通过下行控制信道传输的控制信息即可对HS-DSCH信道发送的数据进行接收。网络侧通过HS-DSCH信道发送分组数据。当用户终端接收到的数据有错误且没有超出最大重传次数，则通过HS-SICH信道通知网络侧重传数据，若接收到的数据有错误且超出最大的重传次数就丢弃该数据并通过网络侧发送新数据，如果没有错误则可以通过网络侧发送新数据。发送数据的应答消息和用户终端的信道质量指示消息通过HS-SICH信道发送，以便网络侧接收HS-SICH信道传输的反馈的发送数据应答信息和用户终端的信道质量指示，来决定下一步的动作：重传数据还是传输新数据等。

当RNC决定在该小区采用多个载波的资源同时为HSDPA提供服务，即小区实现多载波HSDPA时，RNC首先由网络的负载状况、信道条件、干扰情况以及服务的类型等方面，确定HSDPA采用的信道资源。

信道资源包括有载波、时隙和码道等。即RNC先确定该小区Node B用于HSDPA所采用的载波数及每个载波对应的载频。RNC从所述确定的载波中选取其中一载波为主载波，其他载波为辅载波。主载波的TS0是被分配用于传输该小区的广播信息，其他辅载波的TS0时隙可以作为空闲的下行时隙。RCN再确定所有载波中可以用HSDPA信息的空闲时隙及相应的码道资源。

HSDPA的高速业务承载主要靠高速下行共享信道HS-DSCH完成，这是HSDPA的专用信道。另外，在上行和下行分别有一对或几对共享控制信道(上行控制信道HS-SICH和下行控制信道HS-SCCH)。因此，RNC需要分配有HS-DSCH业务信道、需要用户终端进行监测的若干对HS-SCCH和HS-SICH控制信道。在多载波HSDPA中通常有多对HS-SCCH和HS-SICH，多对HS-SCCH和HS-SICH可能分配在不同的载波上，每对HS-SCCH和HS-SICH的信道资源不能跨载波分配，即每对上下行控制信道资源限定在一个载波内。而每个多载波HSDPA小区只有一条HS-DSCH信道，该信道的资源可以跨载波分配，多个载波的资源被捆绑在一起组成一个HS-DSCH信道。

为了提高资源利用率和降低实现HSDPA的难度，可将同一用户终端的HS-SCCH和HS-SICH分配在同一载波上。所有辅载波的TS0时隙和所有辅载波的其他空闲资源及主载波的空闲资源组成小区的空闲信道资源，从所述空闲信道资源中选择部分或全部信道资源分配给本小区的HS-DSCH信道和上下行控制信道；同一用户终端的HS-SCCH和HS-SICH分配在同一载波上实现起来更容易。

当用户终端进行分组数据传输时，网络例可以从分配的M个下行控制信道HS-SCCH中选取一个HS-SCCH中或N(1＜N＜＝M)个HS-SCCH作为本次分组数据传输的控制信道，传输控制信息。由于用户终端实时监测已分配的M个下行控制信道HD-SCCH，即可获得控制信息。所述控制信息包括载波个数及对应的载频、码和时隙的分配信息、调制方案信息、传输块的大小、HARQ的过程信息、冗余版本信息和新数据指示信息等能够接收HS-DSCH信道的数据及解码所述数据的控制信息。

网络侧下发分组数据，用户终端对接收的数据进行解调、译码，CRC校验等处理后，如果有错误且没有超过最大重传次数，则通过HS-SICH通知网络端重传数据，如果错误且超过的最大重传次数就丢弃该数据并通知网络端发送新的数据。如果没有错误则可以通知网络端发送新的数据。发送数据的应答消息与用户终端的信道质量指示消息一起通过HS-SICH信道发送。网络接收到HS-SICH后决定下一步的处理方法。

本发明的辅载波的TS0时隙资源可以和本载波及其他载波的时隙信道资源一起捆绑用于HSDPA业务和控制信息的传输。该信道资源可以分配给HS-DSCH业务信道用于传输分组业务，或HS-SCCH控制信道用于传输多载波HSDPA的下行控制信息，在不增加对其他小区同频载波干扰和系统复杂度的情况下，提高了系统容量，增大了HSDPA发送分组业务的能力。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本发明的保护范围内。