CN101132224B - 上行增强***中调度和非调度传输***及其信道资源配置方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种上行增强***中调度和非调度传输***及其信道资源配置方法。为解决现有技术中浪费资源的问题而发明。本发明的方法包括：无线网络控制器在一个小区中分配信道资源池；无线网络控制器为用户设备分配非调度传输的信道资源；节点B为用户设备配置该非调度传输的增强上行物理信道资源以及非调度传输和/或调度传输的资源，并为用户设备分别分配非调度和/或调度传输下行信令信道资源后，将配置和分配结果信息发送给无线网络控制器；无线网络控制器将该消息发送给用户设备；用户设备根据接收的信息配置非调度传输和/或调度传输的资源。这样，UE可以同时独立地进行非调度和调度传输，使资源配置不受限制，并且不会导致资源浪费。
Description
技术领域
本发明涉及时分码分多址***，特别涉及上行增强***中调度和非调度传输***及其信道资源配置方法。
背景技术
在第三代移动通信***中，为了提供更高速率的上行分组业务，提高频谱利用效率，3GPP(3rd Generation Partnership Project)在WCDMA和TD-CDMA***(或者称之为HCR TDD或者3.84M TDD***)的规范中引入了高速上行分组接入(HSUPA：High Speed Uplink Packet Access)特性，即上行增强特性。在HSDPA特性中，通过引入自适应编码调制(AMC：Adaptive Modulation and Coding)、混合自动重传请求(HARQ：Hybrid Automatic Retransmission Request)以及Node B(节点B)控制的调度技术，减小网络处理时延，从而来提高上行分组业务速率，提高频谱利用效率。其中，由于FDD***，包括WCDMA，与TDD***，包括TD-CDMA和TD-SCDMA，的***特性差异，导致Node B控制的调度技术在FDD和TDD***中是有差异的。在FDD***中，Node B主要通过控制UE(用户设备)的上行发射功率来控制UE的上行业务发送速率；而在TDD***中，Node B除了控制UE(用户设备)的上行发射功率外，还需要控制UE使用的上行物理信道资源。
HSUPA***又被称之为E-DCH***。在TD-CDMA***中，HSUPA***引入的新技术包括：
如图1所示，在MAC层，在UE侧引入新的MAC实体(MAC-es/MAC-e)，位于MAC-d之下，负责HARQ重传、MAC-e复用和E-TFC选择。在网络侧的NodeB中引入新的MAC实体(MAC-e)，负责HARQ重传、调度和MAC-e解复用。在网络侧的SRNC(服务网络控制器)中引入新的MAC实体(MAC-es)，负责提供MAC-es重组(用于MAC-d PDU的顺序传递)。
在传输信道方面，增强上行链路数据承载在新引入的专用传输信道E-DCH上。每个UE最多只有一条E-DCH类型的码分组合传输信道(CCTrCH)，每条CCTrCH中只能复用一条E-DCH。E-DCH在一个传输时间间隔(TTI)中承载一个MAC-e传输块。E-DCH的TTI为10ms。
在物理层，新引入E-PUCH物理信道，用于传输E-DCH类型的CCTrCH。位于NodeB的MAC-e中的调度实体负责E-PUCH物理资源的分配。MAC-e上行信令中的一部分由2条新引入的上行控制信道承载，主要传输HARQ、辅助调度相关的信息，这些信道都终结于NodeB。包括E-UCCH(E-DCH上行控制信道)，用于传输E-TFCI、HARQ相关的信息。E-UCCH信息可以在E-DCH的 一个或多个时隙中传输，并且和E-DCH复用到TTI内的一组E-PUCH上。E-UCCH的复用方式是使用物理层指示域。E-RUCCH(E-DCH随机接入上行控制信道)，用于传输辅助调度相关的信息。E-RUCCH可以映射到随机接入物理信道资源上，且可以和现有的PRACH共用一些资源。E-UCCH和E-RUCCH携带的信息在一个时隙中是自成一体的。新引入下行信令信道E-AGCH(E-DCH Absolute Grant Channel：E-DCH绝对授权信道)和E-HICH(E-DCH Hybrid ARQindicator channel：E-DCH HARQ指示信道)。E-AGCH用于传输授权信息；E-HICH用于携带上行E-DCH HARQ指示信息。
上述TD-CDMA***中的HSUPA技术支持调度和非调度传输的方法是：对于非调度传输，RNC配置非调度传输的E-PUCH资源，只要该资源可用，UE可以在任何时间通过该资源发送E-DCH而不需要从NodeB中获得调度授权。这可以减少信令负荷和调度延迟。使用非调度传输的典型业务是SRBs和GBR业务。对于调度传输，由RNC分配调度E-PUCH资源池，UE通过E-RUCCH或者E-DCH请求分配资源，然后由Node B动态配置每个UE调度传输的E-PUCH资源，只有Node B通过E-AGCH信道授权UE使用某些调度传输的E-PUCH资源时，UE才可以通过该资源发送E-DCH。在该方法中，UE在进行上行传输时，需要确定下一个TTI用于调度传输还是非调度传输。非调度传输使用非调度E-PUCH资源，调度业务使用调度E-PUCH资源。如果两个都不适合(调度传输没有授权的资源、非调度传输的资源也不可用)，则不进行传输。
上述TD-CDMA***中的HSUPA技术支持调度和非调度传输的方法也可以适用于TD-SCDMA***，详细信息可以参考现有3GPP协议。但这种方法可能会导致资源浪费或者资源配置困难，因为非调度E-PUCH资源和调度E-PUCH资源分别由RNC和Node B分配，相互独立，因此极有可能出现非调度E-PUCH资源和调度E-PUCH资源同时可用的场景，而在上述方法中，UE仅能使用其中的一种资源，从而导致资源浪费。如果要使RNC在分配调度E-PUCH资源池和为每个UE分配非调度E-PUCH资源时，使得两种资源不会出现同时可用的场景，这将使得资源配置非常困难。本发明将提供一种时分码分多址***中HSUPA技术支持调度和非调度传输的***和方法，本发明可适用于TD-CDMA和TD-SCDMA***。
发明内容
为了克服现有技术的缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种上行增强***中调度和非调度传输***及其信道资源配置方法，能够在一个TTI中，UE可以同时独立地进行非调度和调度传输，使资源配置不受限制，并且不会导致资源浪费。
为了达到上述目的，本发明一种上行增强***中调度和非调度传输***包括：网络侧的物理层实体，MAC-e实体，UE侧的物理层实体和MAC-e实体，物理层实体负责物理信道的发射和接收，MAC-e负责传输信道的发送和接收；网络侧和用户设备侧的物理层实体分别与各自的MAC-e实体间通过传输信道相连接，网络侧和用户设备侧的物理层之间通过物理信道相连接；其特征在于：
所述传输信道包括上行增强专用传输信道及其编码组合传输信道，用于每个用户设备的非调度传输和/或调度传输；
所述物理层对于非调度和调度传输，分别分配不同的混合自动重传请求指示物理信道，用于携带调度传输上行增强专用信道的混合自动重传请求指示信息和非调度传输上行增强专用信道的混合自动重传请求指示信息。
本发明一种上行增强***中调度和非调度传输信道资源配置方法，包括以下步骤：
(1)无线网络控制器在一个小区中分配信道资源池，并发送到节点B进行配置后，节点B将配置结果发送给无线网络控制器；
(2)无线网络控制器为用户设备分配非调度传输的增强上行物理信道资源，同时分配非调度传输和/或调度传输的上行信令信道资源，其中至少包括：增强上行专用传输信道的信息和混合自动重传请求信息，并发送给节点B；
(3)节点B为用户设备配置该非调度传输的增强上行物理信道资源以及非调度传输和/或调度传输的上行信令信道资源，其中至少包括：增强上行专用传输信道的信息和混合自动重传请求信息，并为用户设备分别分配非调度和/或调度传输下行信令信道资源，其中至少包括：分别在混合自动重传请求指示物理信道资源池中分配调度和非调度自动重传请求指示物理信道，然后将配置和分配结果信息发送给无线网络控制器；
(4)无线网络控制器将接收的配置和分配信息以及在步骤(2)中分配的信道资源发送给用户设备；
(5)用户设备根据接收的信息配置非调度传输和/或调度传输的资源，并分别使用非调度传输和/或调度传输资源独立进行非调度和/或调度传输。
作为本发明的进一步改进，步骤(1)中所述的信道资源池包括：调度传输的增强上行物理信道资源池、增强上行绝对授权物理信道池、混合自动重传请求指示物理信道资源池、调度传输需要使用的增强上行随机接入控制物理信道资源。
作为本发明的进一步改进，所述的步骤(2)具体为：
(21)无线网络控制器分配非调度传输的增强上行物理信道资源，同时，分别分配非调度传输和/或调度传输的增强上行控制信道的承载和发送方式，并分配非调度传输和/或调度传输的增强上行专用传输信道的信息、非调度传输和/或调度传输的混合自动重传请求信息、非调度传输的业务属性信息；
(22)无线网络控制器将步骤(21)中所有分配的信息通过请求消息发送给节点B。
作为本发明的进一步改进，所述的步骤(3)具体为：
(31)节点B收到无线网络控制器的请求消息后，配置非调度传输的增强上行物理信道资源，同时，分别配置非调度传输和/或调度传输的增强上行控制信道的承载和发送方式，以及非调度传输和/或调度传输的增强上行专用传输信道的信息、非调度传输和/或调度传输的混合自动重传请求信息、非调度传输的业务属性信息；并为非调度传输和/或调度传输分别在混合自动重传请求指示物理信道资源池中分配调度和非调度自动重传请求指示物理信道，为调度传输在增强上行绝对授权物理信道池分配增强上行绝对授权物理信道；
(32)节点B将步骤(31)中配置和分配的信息通过响应消息发送给无线网络控制器。
作为本发明的进一步改进，所述步骤(4)具体为：
(41)无线网络控制器接收该配置和分配的信息，并将该配置和分配的信息以及步骤(21)中无线网络控制器所分配的信息发送给用户设备。
作为本发明的进一步改进，所述的步骤(5)中分别使用非调度传输和/或调度传输资源独立进行非调度和/或调度传输的具体为：
(A)当需要同时进行上行非调度传输和上行调度传输时，对上行非调度传输，用户设备使用非调度增强上行物理信道，并接收对应的非调度自动重传应答指示信道，进行混合自动重传请求处理；对上行调度传输，判断是否有被节点B授权的增强上行物理信道，如果有，则进入步骤(B)；如果没有，则进入步骤(C)；
(B)用户设备通过调度增强上行物理信道向节点B上报上行调度传输状态信息，以请求节点B分配新的调度增强上行物理信道资源，进入步骤(D)；
(C)用户设备发起随机接入过程，通过无线网络控制器配置的增强上行随机接入控制信道向节点B发送上行调度传输请求，进入步骤(D)；
(D)节点B分配该用户设备的调度增强上行物理信道资源，并将分配结果通过E-AGCH信道发送的授权消息发送给用户设备；
(E)用户设备使用授权的调度增强上行物理信道进行上行调度传输，并接收对应的调度自动重传请求指示物理信道，进行混合自动重传请求处理。
采用上述的***和方法后，使得在时分码分多址***中，HSUPA技术在支持调度和非调度传输时相互独立，包括分配的资源和传输过程，能够在一个TTI中，UE可以同时独立地进行非调度和调度传输，从而使得资源分配非常灵活而且可以充分利用，解决了现有技术中可能会出现资源浪费或者资源配置困难的问题。
附图说明
图1为现有TD-CDMA***的HSUPA原理示意图；
图2为本发明的时分码分多址***HSUPA原理示意图；
图3为本发明的HSUPA相关的资源分配和使用方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
如图2所示，在TD-SCDMA***的HSUPA技术中：
在MAC层，在UE侧引入新的MAC实体(MAC-es/MAC-e)，位于MAC-d之下，负责HARQ重传、MAC-e复用和E-TFC选择。在网络侧的NodeB中引入新的MAC实体(MAC-e)，负责HARQ重传、调度和MAC-e解复用。在网络侧的SRNC中引入新的MAC实体(MAC-es)，负责提供MAC-es重组。
在传输信道方面，增强上行链路数据承载在新引入的专用传输信道E-DCH上。每个UE最多有两条E-DCH类型的CCTrCH，每条CCTrCH中只能复用一条E-DCH，一条用来进行非调度传输，一条用来进行调度传输。E-DCH在一个TTI中承载一个MAC-e传输块。调度E-DCH的TTI可以为5ms，而非调度E-DCH的TTI可以由高层配置为5，10，或者20ms；
在物理层，新引入E-PUCH物理信道，用于传输E-DCH类型的CCTrCH。E-PUCH物理信道被区分为非调度E-PUCH物理信道和调度E-PUCH物理信道，其中非调度E-PUCH物理信道由RNC配置，用来承载非调度E-DCH传输信道的CCTrCH；调度E-PUCH物理信道由位于NodeB的MAC-e中的调度实体动态配置并通过E-AGCH信道授权给UE使用，用来承载调度E-DCH传输信道的CCTrCH。非调度E-PUCH物理信道和调度E-PUCH物理信道的突发时隙格式完全相同。MAC-e上行信令中的一部分由2条新的上行控制信道承载，主要传输HARQ、辅助调度相关的信息，这些信道都终结于NodeB。包括E-UCCH(E-DCH上行控制信道)，用于传输E-TFCI、HARQ相关的信息。E-UCCH信息可以在E-DCH的一个或多个时隙中传输，并且和E-DCH复用到TTI内的一组E-PUCH上。E-UCCH的复用方式是使用物理层指示域。对于非调度传输和调度传输，分别分配不同的E-UCCH信道用于传输E-TFCI、 HARQ相关的信息。E-RUCCH(E-DCH随机接入上行控制信道)，用于传输辅助调度相关的信息，且仅用于调度传输。E-RUCCH可以映射到随机接入物理信道资源上，且可以和现有的PRACH共用一些资源。E-UCCH和E-RUCCH携带的信息在一个时隙中是自成一体的。新引入下行信令信道E-AGCH和E-HICH。E-AGCH用于传输授权信息且仅用于调度传输；对于调度非传输和调度传输，分别分配不同的E-HICH用于携带上行E-DCH HARQ指示信息。
如图3所示，在TD-SCDMA***的HSUPA技术中，HSUPA中资源配置和使用包括以下步骤：
(101)RNC在一个小区中分配调度传输E-PUCH信道资源池，同时分配HSUPA相关的下行信令信道资源池和上行信令信道资源，并发送给Node B进行配置
当在RNC中，确定一个小区支持HSUPA技术时，首先需要在RNC中分配HSUPA技术相关的信道资源，这些信道资源包括信道化码资源，发射功率资源，以及用作信道估计的训练码资源。
RNC完成上述资源分配后，可以通过Iub接口的NBAP协议中的物理共享信道重配置过程(Physical Shared Channel Reconfiguration procedure)将上述分配信息发送给Node B。Node B完成上述资源配置，并在相应的响应消息中向RNC发送配置结果。
(102)RNC为UE分配非调度传输的E-PUCH信道资源并发送给Node B，同时分配非调度传输和/或调度传输的上行信令信道
RNC确定为一个UE的一次业务分配非调度传输和/或调度传输资源。对于非调度传输，RNC分配非调度传输的E-PUCH信道资源。同时，RNC需要分别分配非调度传输和/或调度传输各自的上行信令信道E-UCCH的承载和发送方式。另外，还需要分配的非调度传输和/或调度传输的其它资源至少包括：非调度传输和/或调度传输E-DCH相关的信息；非调度传输和/或调度传输的HARQ信息；非调度传输相关的业务属性信息，如速率信息等，这些信息内容与现有标准中的内容基本相同。
RNC完成上述资源分配后，可以将这些分配信息通过Iub接口的NBAP协议中的无线链路建立(Radio Link Setup)过程、无线链路增加(Radio Link Addition)、同步无线链路重配置准备(Synchronised Radio Link Reconfiguration Preparation)过程或者异步无线链路重配置(Unsynchronised Radio Link Reconfiguration)过程中的请求消息发送给Node B。
(103)Node B为UE配置上述非调度传输和/或调度传输资源，并为UE分别分配非调度和/或调度传输下行信令信道资源，将配置和分配信息发送给RNC
Node B收到RNC的HSUPA资源建立请求消息后，如果有非调度传输，Node B配置非调度传输的E-PUCH信道资源。同时，配置非调度传输和/或调度传输各自的上行信令信道E-UCCH的承载和发送方式，以及其它的上述资源。并且，Node B为非调度传输和/或调度传输分别在下行信令信道E-HICH信道资源池中分配E-HICH信道，为调度传输在下行信令信道E-AGCH信道资源池分配E-AGCH信道。
Node B完成上述配置和分配后，通过第2步中的所述过程中的相应的响应消息将分配信息发送给RNC；
(104)RNC将其分配的上述非调度传输和/或调度传输的资源信息，以及从Node B接收到的上述非调度传输和/或调度传输的资源信息发送给UE
在RNC接收到Node B分配非调度传输和/或调度传输的资源信息后，将这些信息和RNC自身分配的非调度传输和/或调度传输的资源信息，其中包括所有HSUPA相关的物理信道的信道化码资源，发射功率资源，以及用作信道估计的训练码资源信息；E-DCH相关的配置信息；非调度传输和/或调度传输的HARQ信息等，通过RRC协议中的相关过程发送给UE。这些过程包括RRC连接建立过程(RRC connection establishment)、无线承载建立过程(radio bearerestablishment)、无线承载重配置过程(radio bearer reconfiguration)、无线承载释放过程(the radio bearer release)、传输信道重配置过程(transport channelreconfiguration)、物理信道重配置过程(physical channel reconfiguration)、小区更新过程(cell update)。
(105)UE配置上述非调度传输和/或调度传输的信道资源，分别使用非调度传输和调度传输资源独立进行非调度和调度传输
UE根据接收到的信息配置非调度传输和/或调度传输的资源。在UE进行上行传输时，如果是上行非调度传输，则UE可以随时使用非调度E-PUCH信道资源，并接收非调度传输对应的E-HICH信道，以进行HARQ处理；如果是上行调度传输，一方面，如果此时UE没有被NodeB授权的E-PUCH信道资源，则UE需要发起随机接入过程，通过RNC配置的E-RUCCH信道向Node B发送上行调度传输请求；另一方面，如果UE有被Node B授权的E-PUCH信道资源，则通过E-PUCH上报上行调度传输状态信息，以请求Node B分配新的E-PUCH信道资源。NodeB收到请求后，由其中MAC-e中的调度实体进行新的调度E-PUCH信道资源动态分配过程，并将分配结果通过上述分配的E-AGCH信道发送的授权消息发送给UE。UE监听并接收E-AGCH信道，并通过其中的UE标识信息确定该授权消息是否发送给该UE，如果是，则使用该授权的 调度E-PUCH信道进行上行调度传输，并按上述配置接收调度传输对应的E-HICH信道，进行HARQ处理。在该步骤中，由于在该***中非调度传输和调度传输分别使用独立的资源，所以在一个TTI中，UE可以同时独立地进行非调度和调度传输。
这样，使得在时分码分多址***中，HSUPA技术在支持调度和非调度传输时相互独立，包括分配的资源和传输过程，能够在一个TTI中，UE可以同时独立地进行非调度和调度传输，从而使得资源分配非常灵活而且可以充分利用，解决了现有技术中可能会出现资源浪费或者资源配置困难的问题。
Claims (7)
1.一种上行增强***中调度和非调度传输***，所述的***包括：网络侧的物理层实体，MAC-e实体，用户设备侧的物理层实体和MAC-e实体，物理层实体负责物理信道的发射和接收，MAC-e负责传输信道的发送和接收；网络侧和用户设备侧的物理层实体分别与各自的MAC-e实体间通过传输信道相连接，网络侧和用户设备侧的物理层之间通过物理信道相连接；其特征在于：
所述传输信道包括上行增强专用传输信道及其编码组合传输信道，用于每个用户设备的非调度传输和/或调度传输；
所述物理层对于非调度和调度传输，分别分配不同的混合自动重传请求指示物理信道，用于携带调度传输上行增强专用信道的混合自动重传请求指示信息和非调度传输上行增强专用信道的混合自动重传请求指示信息。
2.一种上行增强***中调度和非调度传输信道资源配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)无线网络控制器在一个小区中分配信道资源池，并发送到节点B进行配置后，节点B将配置结果发送给无线网络控制器；
(2)无线网络控制器为用户设备分配非调度传输的增强上行物理信道资源，同时分配非调度传输和/或调度传输的上行信令信道资源，其中至少包括：增强上行专用传输信道的信息和混合自动重传请求信息，并发送给节点B；
(3)节点B为用户设备配置该非调度传输的增强上行物理信道资源以及非调度传输和/或调度传输的上行信令信道资源，其中至少包括：增强上行专用传输信道的信息和混合自动重传请求信息，并为用户设备分别分配非调度和/或调度传输下行信令信道资源，其中至少包括：分别在混合自动重传请求指示物理信道资源池中分配调度和非调度自动重传请求指示物理信道，然后将配置和分配结果信息发送给无线网络控制器；
(4)无线网络控制器将接收的配置和分配信息以及在步骤(2)中分配的信道资源发送给用户设备；
(5)用户设备根据接收的信息配置非调度传输和/或调度传输的资源，并分别使用非调度传输和/或调度传输资源独立进行非调度和/或调度传输。
3.按照权利要求2所述的上行增强***中调度和非调度传输信道资源配置方法，其特征在于，步骤(1)中所述的信道资源池包括：调度传输的增强上行物理信道资源池、增强上行绝对授权物理信道池、混合自动重传请求指示物理信道资源池、调度传输需要使用的增强上行随机接入控制物理信道资源。
4.按照权利要求2所述的上行增强***中调度和非调度传输信道资源配置方法，其特征在于，所述的步骤(2)具体为：
(21)无线网络控制器分配非调度传输的增强上行物理信道资源，同时，分别分配非调度传输和/或调度传输的增强上行控制信道的承载和发送方式，并分配非调度传输和/或调度传输的增强上行专用传输信道的信息、非调度传输和/或调度传输的混合自动重传请求信息、非调度传输的业务属性信息；
(22)无线网络控制器将步骤(21)中所有分配的信息通过请求消息发送给节点B。
5.按照权利要求4所述的上行增强***中调度和非调度传输信道资源配置方法，其特征在于，所述的步骤(3)具体为：
(31)节点B收到无线网络控制器的请求消息后，配置非调度传输的增强上行物理信道资源，同时，分别配置非调度传输和/或调度传输的增强上行控制信道的承载和发送方式，以及非调度传输和/或调度传输的增强上行专用传输信道的信息、非调度传输和/或调度传输的混合自动重传请求信息、非调度传输的业务属性信息；并为非调度传输和/或调度传输分别在混合自动重传请求指示物理信道资源池中分配调度和非调度自动重传请求指示物理信道，为调度传输在增强上行绝对授权物理信道池分配增强上行绝对授权物理信道；
(32)节点B将步骤(31)中配置和分配的信息通过响应消息发送给无线网络控制器。
6.按照权利要求5所述的上行增强***中调度和非调度传输信道资源配置方法，其特征在于，所述步骤(4)具体为：
(41)无线网络控制器接收该配置和分配的信息，并将该配置和分配的信息以及步骤(21)中无线网络控制器所分配的信息发送给用户设备。
7.按照权利要求6所述的上行增强***中调度和非调度传输信道资源配置方法，其特征在于，所述的步骤(5)中分别使用非调度传输和/或调度传输资源独立进行非调度和/或调度传输的具体为：
(A)当需要同时进行上行非调度传输和上行调度传输时，对上行非调度传输，用户设备使用非调度增强上行物理信道，并接收对应的非调度自动重传应答指示信道，进行混合自动重传请求处理；对上行调度传输，判断是否有被节点B授权的增强上行物理信道，如果有，则进入步骤(B)；如果没有，则进入步骤(C)；
(B)用户设备通过调度增强上行物理信道向节点B上报上行调度传输状态信息，以请求节点B分配新的调度增强上行物理信道资源，进入步骤(D)；
(C)用户设备发起随机接入过程，通过无线网络控制器配置的增强上行随机接入控制信道向节点B发送上行调度传输请求，进入步骤(D)；
(D)节点B分配该用户设备的调度增强上行物理信道资源，并将分配结果通过E-AGCH信道发送的授权消息发送给用户设备；
(E)用户设备使用授权的调度增强上行物理信道进行上行调度传输，并接收对应的调度自动重传请求指示物理信道，进行混合自动重传请求处理。
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- 2006-08-24 CN CN2006101117126A patent/CN101132224B/zh not_active Expired - Fee Related
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