CN100372434C - 一种多载频专用信道配置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多载频专用信道配置方法，该方法包括：A、用户设备向移动通信接入网发送携带了在本次业务中是否支持共享信道信息的上行消息；B、移动通信接入网收到该消息后，根据该消息携带的信息判断在本次业务中该用户设备是否支持共享信道，如果是，执行步骤C；否则，移动通信接入网给该用户设备随机分配相应辅载频空闲时隙作为该用户设备的专用信道，本次业务通过分配的专用信道进行传输，结束本处理流程；C、移动通信接入网给该用户设备分配除了相应辅载频时隙TS0的空闲时隙作为该用户设备的专用信道，本次业务通过分配的专用信道进行传输。该方法能够使UE在同一时间内只接收一个载频的消息。

Description

一种多载频专用信道配置方法

技术领域

本发明涉及在时分同步码分多址(TD-SCDMA，Time DivisionSychronize Multiple Access)***中专用信道的配置技术，特别涉及一种在TD-SCDMA***中多载频专用信道配置方法。

背景技术

TD-SCDMA是2000年5月被国际电信联盟、2001年3月被第三代伙伴关系计划(3GPP，Third Generation Partnership Project)认可的第三代移动通信的三个主要标准之一。TD-SCDMA在ITU标准中称为低码片速率，既1.28兆码片/秒(1.28MCps)时分复用技术方案。

图1为TD-SCDMA信号在单位时间内的结构示意图：在时间上，TD-SCDMA信号被分成一段一段的周期性时间单元。一个基本的时间单元称为无线帧，每个无线帧的时间长度为10毫秒。每个无线帧分为两个时间长度相等的子帧，每个子帧的时间长度是5ms。每个子帧分为几个不同的部分，其中有7个时间长度相同的时隙(TS，Time Slot)，以及位置在第0个时隙(TS0)和第1个时隙(TS1)之间的下行导频时隙(DwPTS，DownlinkPilot Time Slot)、上行导频时隙(UpPTS，Uplink Pilot Time Slot)和一段保护间隔(GP)。

每一个时隙，根据信号方向的不同，分为上行方向和下行方向两种类型。上行方向是指，在该时隙时间里传输无线信号，由用户设备(UE)发射，基站(NodeB)接收；下行方向是指，在该时隙时间里传输的无线信号，由NodeB发射，UE接收。

在TD-SCDMA标准中，TS0总是被指定为下行方向，TS1总是被指定为上行方向。TS1，TS2，...，TS6将根据业务的需要，被动态地指定为上行方向或下行方向。另外，DwPTS是下行方向，UpPTS是上行方向。上行方向的时隙和下行方向的时隙之间，由一个转换点分开。

TD-SCDMA***中的UE有两种工作模式：空闲模式和连接模式。空闲模式下UE与通用移动通信***接入网(UTRAN，UMTS Terrestrial RadioAccess Network)之间没有通讯，为待机状态。连接模式下UE与UTRAN之间建立了一个连接，UTRAN为该UE分配了一个接入网内的标识，并记录了该UE的信息。连接模式又分为四个状态，分别如下：

小区专用信道状态(CELL-DCH)：UTRAN明确UE当前在哪个小区CELL，UTRAN为UE分配了专用信道(DCH，Dedicated Channel)。通常正在进行语音业务或者高速数据业务的UE处于这一状态。

小区前向接入信道状态(CELL-FACH)：UTRAN明确UE当前在哪个小区CELL，UTRAN没有为UE分配专用信道DCH，用户可以使用随机接入信道(RACH，Random Access Channel)和前向接入信道(FACH，ForwardAccess Channel)。通常正在进行低速数据业务的UE处于这一状态。

小区寻呼信道状态(CELL-PCH)：UTRAN明确UE当前在哪个小区CELL，UTRAN没有为UE分配专用信道DCH，用户仅能监视下行的寻呼信道(PCH，Paging Channel)。该状态不能发送或者接收数据。

接入网注册区寻呼信道状态(URA-PCH)：UTRAN明确UE当前在哪个接入网注册区(URA，UTRAN Registration Area)，UTRAN没有为UE分配DCH，用户仅能监视下行的PCH，该状态不能发送或者接收数据。

在一个小区内，TD-SCDMA的UTRAN向空闲模式和连接模式下的UE广播***信息。***信息描述了当前小区的各种配置信息(SYSTEMINFORMATION)。

UE在空闲模式及连接模式四个状态下接收UTRAN广播的SYSTEMINFORMATION消息。空闲模式和连接模式四个状态下的UE可能获得***信息块的不同组合。在每次获取前，UE应识别它所需要的***信息块。

共享信道是一种特殊的公共信道，它是由多个UE共享使用的传输信道，可以像专用信道一样提供无线承载能力。在TD-SCDMA中，共享信道使用和专用信道相同的时隙格式和扩频码。共享信道可以单独使用，也可以与专用信道配合使用。

共享信道信息在***消息SIB17中广播。***消息SIB17(SystemInformation Block Type 17)描述了小区物理下行共享信道(PDSCH，PhysicalDownlink Shared Channel)和物理上行共享信道(PUSCH，Physical UplinkShared Channel)配置信息，协议规定CELL-DCH状态下用户必须能够接收SIB17。当用户需要使用共享信道时，UE读取这一信息。

该SIB17消息在广播信道(BCH，Broadcast Channel)上发送。BCH只映射到TS0的前两个码道上，表明SIB17仅仅在时隙TS0上发送。

UE的共享信道的建立由UE发起。UE的无线资源控制(RRC，RadioResource Control)通过监视自身无线链路控制(RLC，Radio Link Control)的业务缓冲区是否空闲，从而决定是否向UTRAN申请上行物理共享信道。图2为给UE建立共享信道的流程图，其具体过程为：

步骤200、UE通过上行共享物理信道容量请求消息(PUSCH CAPACITYREQUEST)向UTRAN的RRC发起请求；

PUSCH CAPACITY REQUEST消息目的在于提出使用共享信道的申请。主要包括一些测量结果，供UTRAN进行判断和调度使用。这些测量参数都是可选的，主要包括如下：

业务量(Traffic Volume)：UE的RLC缓冲区负荷的当前值、平均值和方差；

时隙干扰信号码功率(Timeslot ISCP)：UE测量的每个时隙的ISCP；

第一公共控制信道接收信号功率(Primary CCPCH RSCP)：UE接收PCCPCH的接收信号码功率(RSCP)；

步骤201、UTRAN的RRC进行判断和调度，通过物理共享信道分配消息(PHYSICAL SHARED CHANNEL ALLOCATION)分配共享信道资源给UE。

PHYSICAL SHARED CHANNEL ALLOCATION消息包括了共享信道PUSCH和/或PDSCH配置信息。UE根据该消息配置共享信道，然后在该信道上发送数据。主要包括如下部分：

PUSCH/PDSCH分配时期信息(PUSCH/PDSCH allocation period info)：由于共享信道是多个UE在同一时间共享的，因此在分配的同时会指明使用的时间。一般用分配激活时间，即连接帧号(CFN Connect Frame Number)和分配使用周期来确定。激活时间是用CFN来表示，UE在指定的CFN开始使用。分配使用周期是一个1到255的整数，表示分配连续使用的帧数；

PUSCH/PDSCH功率控制信息(PUSCH/PDSCH power control info)：共享信道可以单独进行闭环功率控制，功率控制的参数有PUSCH目标接收功率(PRXPUSCHdes)，供确定初始发射功率使用，仅用于上行共享信道。还有功率控制步长(TPC step size)；

PUSCH/PDSCH信息(PUSCH/PDSCH info)：包含共享信道的TFCS标识(TFCS ID)，公共时隙信息、以及PUSCH/PDSCH信道时隙和码。

由于在CELL-DCH模式下的UE通过SIB17可以得到所有PUSCH和PDSCH信道的时隙、码、TFS和TFCS。UE通过上行和下行共享信道建立过程中PHYSICAL SHARED CHANNEL ALLOCATION消息得到其他的信息，如开始时间和持续时间、功率控制信息；TFCS ID、时隙和码等。综合这两部分信息，UE就可以确定其共享信道的配置。

同其它移动通信***一样，为了满足移动通信市场不断增长的需求，在同一小区进行多载频覆盖将是TD-SCDMA***增大***容量的重要手段。为了加快UE小区搜索时间以及降低相邻小区测量和切换复杂度，仅在小区的一个载频上发送导频和广播信息，多个频点使用一个共同广播。

在目前TD-SCDMA***中，采用一个主载频加上若干个辅载频的方式实现多载频小区覆盖。在同一个小区内，仅在主载频上分配DwPCH、PCCPCH、公共控制信道、寻呼指示信道(PICH，Paging Indicator Channel)，物理随机接入信道(PRACH，Physical Random Access Channel)、UpPCH、快速物理接入信道(FPACH、Fast Physical Access Channel)等，其中，公共控制信道如第二公共控制信道(SCCPCH)。一个小区中不同的辅载频仅用于给不同的UE分配业务信道，在同一时间内，同一小区给不同UE分配的不同辅载频时隙也应该不同，从而确保发送给不同UE的业务不会产生干扰。

同一小区的主载频和任一辅载频在时间上完全对齐。图3为多载频覆盖小区的示意图，图3中第一个载频为主载频，主载频TS0负责广播***信息，SIB17在此时隙中下发。辅载频1到辅载频N所有时隙均只能用于DCH的分配。当某一辅载频的DCH分配在TS0时，该用户为了能同时接收SIB17和专用业务，必须同时接收两个载频，即主载频和自身所处辅载频上的信息。

在CELL-DCH状态下，要求UE在TS0时隙上监听SIB17。由于辅载频采用随机方式将DCH分配在不同的时隙上，很有可能将DCH分配在辅载频的TS0上，这时就会导致UE需要同时支持接收两个载频，即主载频时隙TS0的广播信道上的***信息和辅载频时隙TS0的DCH的业务数据。UE为了能够接收到两个载频的消息，必须在其接收***中设置可以接收到两个载频的消息的装置，这不仅增大了UE的成本，而且对UE的接收消息能力的要求也较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种在TD-SCDMA***中多载频专用信道配置方法，该方法能够使UE在同一时间内只接收一个载频的消息，从而解决对UE接收消息能力要求较高的问题。

根据上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种时分同步码分多址TD-SCDMA***中多载频专用信道配置方法，该方法包括：

A、用户设备向移动通信接入网发送携带了在本次业务中是否支持共享信道信息的上行消息；

B、移动通信接入网收到该消息后，根据该消息携带的信息判断在本次业务中该用户设备是否支持共享信道，如果是，执行步骤C；否则，移动通信接入网给该用户设备随机分配相应辅载频空闲时隙作为该用户设备的专用信道，本次业务通过分配的专用信道进行传输，结束本处理流程；

C、移动通信接入网给该用户设备分配相应辅载频除了时隙TS0的空闲时隙作为该用户设备的专用信道，本次业务通过分配的专用信道进行传输。

步骤A所述的上行消息为用户设备能力信息消息。

步骤A所述的上行消息在该用户设备的无线资源控制连接建立完成后，业务承载建立前；或者已有业务承载建立，进行业务承载更新前；或者已经建立业务承载后，移动通信接入网为该用户设备申请共享信道前；或者移动通信接入网要求该用户设备上报共享信道能力时发送。

在步骤A之前，该方法还包括：

A1、移动通信接入网向用户设备发送携带了用户设备能力查询信息的下行消息。

步骤A1所述的下行消息为用户设备共享信道能力查询消息。

所述的下行消息在该移动通信接入网的无线资源控制连接建立完成后，业务承载建立前；或者已有业务承载建立，进行业务承载更新前；或者已经建立业务承载后，移动通信接入网为该用户设备申请共享信道前发送。

该方法进一步包括：

D、在CELL-DCH模式下，在每个子帧内，支持共享信道的用户设备在主载频上解调时隙TS0以读取***消息SIB17，在辅载频上接收已经分配的专用信道承载的业务。

当步骤C中该用户设备相应的辅载频空闲时隙仅有TS0时，该方法进一步包括：

移动通信接入网给与该用户设备同一小区的其他不支持共享信道的用户设备重新设置相应辅载频时隙TS0作为专用信道，将给其他不支持共享信道的用户设备原先分配的辅载频时隙分配给该用户设备作为该用户设备的专用信道。

所述的移动通信接入网为通用移动通信***接入网。

从上述方案可以看出，本发明在给UE分配DCH时，必须首先确定该UE是否支持共享信道，如果不支持，则按照现有技术随机分配相应辅载频中的一个空闲时隙作为该UE的DCH；如果支持，则给该UE分配除了相应辅载频时隙TS0以外的空闲时隙。这样，在同一个时隙TS0中，UE就不会要同时接收主载频时隙TS0承载的SIB17和辅载频时隙TS0承载的专用业务了。因此，本发明使UE在同一时间内只接收一个载频的消息，从而解决对UE接收消息能力要求较高的问题。

附图说明

图1为TD-SCDMA信号在单位时间内的结构示意图。

图2为给UE建立共享信道的流程图。

图3为多载频覆盖小区的示意图。

图4为本发明的多载频控制信道配置方法流程图。

图5为本发明给UE分配辅载频上的时隙作为该UE的DCH示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举具体实施例并参照附图，对本发明进行进一步详细说明。

在本发明中，多载频小区采用主载频进行广播和公共控制时，SIB17消息只在主载频中的时隙TS0广播，辅载频中不承载SIB17消息。

图4为本发明的多载频控制信道配置方法流程图，其具体步骤为：

步骤400、UTRAN向UE发送UE共享信道能力查询(UE CAPABILITYENQUIRY)消息，即要求UE上报是否支持共享信道；

UTRAN不仅可以在UE Capability Enquiry中设置查询UE是否支持共享信道的标志；而且也可以在其他下行消息中携带查询UE是否支持共享信道的标志，然后下发给UE；

步骤401、UE接收到该消息后，向UTRAN发送上报UE能力信息(UECAPABILITY INFORMATION)的消息，指示在本次业务中是否支持共享信道；

UE不仅可以在UE CAPABILITY INFORMATION消息中设置是否支持共享信道；而且也可以在其他的上行消息中设置是否支持共享信道，然后发送给UTRAN；

步骤402、UTRAN收到该UE CAPABILITY INFORMATION消息后，根据该消息的设置判断本次业务UE是否支持共享信道，如果是，执行步骤404；否则，执行步骤403；

步骤403、UTRAN按照现有技术给UE随机分配相应辅载频空闲时隙作为该UE的DCH，本次业务通过分配的DCH进行传输；

由于UE不支持共享信道，则不需要用主载频时隙TS0接收SIB17，所以UTRAN不对该UE进行特殊处理；

步骤404、UTRAN给UE分配除了相应辅载频时隙TS0的空闲时隙作为DCH，本次业务通过分配的DCH进行传输；

步骤405、在CELL-DCH模式下，在每个子帧内，支持共享信道的UE可以在主载频上解调TS0以读取SIB17，在辅载频上接收已经分配的DCH承载的业务。

在整个分配过程中，UTRAN会优先考虑给支持共享信道的UE分配除了辅载频时隙TS0的辅载频空闲时隙作为该UE的DCH。如果在一个小区内，除了辅载频时隙TS0其他的辅载频时隙都已经分配给了其他UE，现在给支持共享信道的UE分配DCH时只剩下了辅载频时隙TS0，则UTRAN给其他不支持共享信道的UE重新进行DCH设置，即给其他不支持共享信道的UE设置辅载频时隙TS0作为DCH，而将给其他不支持共享信道的UE原先分配的辅载频时隙分配给支持共享信道的UE作为该支持共享信道的UE的DCH。

这样，就避免了支持共享信道的UE在同一时间内接收两个载频上的消息，从而解决对UE接收消息能力要求较高的问题。

在本发明的步骤400中，UTRAN可以在很多时机下发送设置了查询标志的下行消息，包括但不限于如下几种：RRC建立后，业务承载(RB RadioBearer)建立前；已有RB Radio Bearer，但是进行RB Radio Bearer更新前；已经建立RB Radio Bearer后，UTRAN为UE申请共享信道前。

本发明的步骤400也可以省略。

本发明的步骤401中，UE可以在很多时机下发送设置了是否支持共享信道的上行消息，包括但不限于如下几种：UE发起RRC连接请求时；RRC连接建立完成后，RB Radio Bearer建立前；已有RB Radio Bearer，但是进行RB Radio Bearer更新前；已经建立RB Radio Bearer后，UTRAN为UE申请共享信道前；UTRAN要求UE上报共享信道能力时。

本发明的也可以用其他移动通信接入网替代UTRAN。

图5为本发明给UE分配辅载频上时隙作为该UE的DCH示意图，如图所示：辅载频的后续下行时隙TS4，TS5，TS6均已分配给UE1、UE2和UE3，辅载频下行时隙TS0还有剩余资源。假设UE3不支持共享信道。暂不考虑上行时隙。此时新到的支持共享信道的UE4需要分配DCH，UTRAN重新分配UE3的辅载频时隙作为该UE3的DCH，既将辅载频时隙TS0作为该UE3的DCH。UTRAN然后将辅载频时隙TS4作为UE4的DCH分配给UE4传输业务。经过重配置后必须满足一个原则：为支持共享信道的UE分配的DCH不在TS0上。

通过本发明，在多载频情况下，需要使用共享信道的CELL-DCH的UE不必同时接收两个频点，大大减小了终端的复杂度。

以上所述仅为本发明的校佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种时分同步码分多址TD-SCDMA***中多载频专用信道配置方法，其特征在于，该方法包括：

A、用户设备向移动通信接入网发送携带了在本次业务中是否支持共享信道信息的上行消息；

B、移动通信接入网收到该消息后，根据该消息携带的信息判断在本次业务中该用户设备是否支持共享信道，如果是，执行步骤C；否则，移动通信接入网给该用户设备随机分配相应辅载频空闲时隙作为该用户设备的专用信道，本次业务通过分配的专用信道进行传输，结束本处理流程；

C、移动通信接入网给该用户设备分配相应辅载频除了时隙TS0的空闲时隙作为该用户设备的专用信道，本次业务通过分配的专用信道进行传输。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述的上行消息为用户设备能力信息消息。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤A所述的上行消息在该用户设备的无线资源控制连接建立完成后，业务承载建立前；或者已有业务承载建立，进行业务承载更新前；或者已经建立业务承载后，移动通信接入网为该用户设备申请共享信道前；或者移动通信接入网要求该用户设备上报共享信道能力时发送。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤A之前，该方法还包括：

A1、移动通信接入网向用户设备发送携带了用户设备能力查询信息的下行消息。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤A1所述的下行消息为用户设备共享信道能力查询消息。

6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述的下行消息在该移动通信接入网的无线资源控制连接建立完成后，业务承载建立前；或者已有业务承载建立，进行业务承载更新前；或者已经建立业务承载后，移动通信接入网为该用户设备申请共享信道前发送。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

D、在CELL-DCH模式下，在每个子帧内，支持共享信道的用户设备在主载频上解调时隙TS0以读取***消息SIB17，在辅载频上接收已经分配的专用信道承载的业务。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当步骤C中该用户设备相应的辅载频空闲时隙仅有TS0时，该方法进一步包括：

移动通信接入网给与该用户设备同一小区的其他不支持共享信道的用户设备重新设置相应辅载频时隙TS0作为专用信道，将给其他不支持共享信道的用户设备原先分配的辅载频时隙分配给该用户设备作为该用户设备的专用信道。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的移动通信接入网为通用移动通信***接入网。

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