CN1849009A - 一种高速下行分组接入切换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高速下行分组接入切换方法，其中，在基站内高速下行分组接入(HSDPA)切换过程中，把切换区中所有的上行高速专用物理控制信道(HS－DPCCH)信号进行最大比合并，并且把合并后的信号进行数据接收确认信息(ACK/NACK)的判决和信道质量指示(CQI)的译码。以提高对上行HS－DPCCH信道解调增益，增加解调后的ACK/NACK判决以及CQI信息译码的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术，其特别涉及宽带码分多址(WCDMA)技术中的高速下行分组接入(HSDPA)技术，具体的讲是一种高速下行分组接入切换方法。
背景技术
HSDPA的全称是高速下行分组接入(High Speed Downlink PacketAccess)，是WCDMA技术第5版本的重要特性，通过自适应调制和编码(AMC)、混合重传(HARQ)，以及基站的快速调度等一系列关键技术，实现了下行的高速数据传输。
在WCDMA***中，HSDPA的引入增加了三种信道，分别是在下行链路传输数据信息的高速物理下行共享信道(HS-PDSCH)、传输下行控制信息的高速共享控制信道(HS-SCCH)，以及传输上行反馈信息的高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)。
与专用信道(DCH)相比，HSDPA具有很大的优势。主要在于：
1)小区内的多个用户共享HSDPA的所有资源。一个小区可以使用的HS-PDSCH信道最多可达15个，每个信道使用的信道码的扩频因子固定为16。这些承载数据的信道可以根据用户的数据传输需求和所处的信道环境，合理的动态的分配给各个用户，同一时刻也可以把资源按照一定的比率分配给多个用户(如图1所示)。通过使用一定的调度算法，***还可以为信道环境好的用户分配更多的HS-PDSCH信道，这样就能进一步提高***的容量。而对于专用信道，***必须为每个用户分配固定的资源，当某个用户没有数据传输时，分配给该用户的资源也不能被其它用户使用，从而造成资源的浪费。因此，HSDPA技术非常适合那些数据传输需求具有突发性，数据传输时延要求没有语音电话等会话类业务高的非实时业务。
快速调度算法是在动态复杂的无线环境下使多用户更有效地使用无线资源，提高整个扇区的吞吐量。调度算法功能实现于基站，采用了时分加码分的技术，而且用户对于共享信道的使用权每一个2ms无线子帧都可以重新调度，反应速度大大提高。
2)HSDPA的自适应调制和编码功能，使得在用户所处的信道环境比较好的时候能够采用16QAM的调制方式，并使用高的编码率，从而在使用同样的信码和功率资源的情况下，获得高速的数据传输，信道码和功率的资源利用率相对DCH信道来说提高了100％甚至更多。如果一个小区配置了15条HS-PDSDCH信道，理论上用户所处的信道环境允许时每个用户的最大数据传输速率可以达到13.976Mbps。因此，HSDPA是WCDMA下行高速数据接入的解决方案，能够有效解决下行容量受限问题。
3)另外，HSDPA采用混合重传(HARQ)技术，在物理层直接对传输失败的数据进行重传，和DCH信道的高层协议RLC层重传来说，大大降低了数据重传带来的时延，从而为用户提供了更高的服务质量。
如图2所示为在WCDMA***中一个用户利用HSDPA进行数据传输的示意图。
图2的空中接口部分，对于每一个使用HSDPA进行数据传输的用户来说，必须同时建立一个双向的DCH信令信道，一个上行的HS-DPCCH信道，一个下行的HS-PDSCH信道，以及一个上行DCH业务信道。
其中，双向的DCH信令信道用于传输用户和网络之间交互的信令消息例如切换命令、业务建立消息，和测量控制等，下行的HS-PDSCH信道用来传输下行的业务数据，上行的DCH业务信道用来传输上行的业务数据或和下行业务数据对应的状态报告。
特别的，上行的HS-DPCCH信道被用户用来向基站反馈数据接收的确认信息(数据正确接收则反馈ACK，数据接收失败则反馈NACK)和信道质量指示(CQI)。如果用户反馈NACK，则说明前面一个时刻从HS-PDSCH信道上发送的数据块没有被用户正确接收，于是基站会在下个发送时刻再一次发送该块没有被用户正确接收的数据，直到用户正确接收而反馈ACK。在HSDPA算法实现中，用户设备(UE)在上行链路HS-DPCCH中反馈下行HS-PDSCH信道的信道质量指示CQI，通过所有UE上报的CQI的分析，基站(NodeB)可以得到各个UE的信道质量情况，从而决定共享资源在各个UE中的分配。
同一个用户的HS-PDSCH和HS-SCCH的传输仅分配给用户终端的无线链路中的一条承载，即服务小区，也就是说HSDPA只支持硬切换，不支持软切换或更软切换。在切换区下行HS-PDSCH和HS-SCCH各只有一条，且UE发送上行的HS-DPCCH也只有一条，但实际上NodeB在两个小区中都可以接收到UE发送的上行HS-DPCCH信号。硬切换往往在切换区中只有一条链路，一般HS-DPCCH信道的接收也采用硬切换方式，即切换过程中只接收一个小区的上行HS-DPCCH信道，根据解调此信道上的ACK/NACK信息来进行HSDPA的HARQ的控制，根据解调此信道的CQI信息来进行HSDPA的自适应调制和编码的控制。
基站内HSDPA切换过程：先是服务小区中存在一条HSDPA信道(包括HS-PDSCH、HS-SCCH和HS-DPCCH)，当UE从服务小区进入到目标小区，此时NodeB会建立在目标小区中建立一条R99信道(非HSDPA信道)，UE会把服务小区和目标小区的主公共导频信道(P-CPICH)质量上报给无线网络控制(RNC)，RNC发现目标小区P-CPICH质量大于服务小区的P-CPICH质量，则进行服务小区变更(即目标小区变为服务小区，原服务小区变为目标小区)，RNC通过同步重配置消息中止原服务小区对用户的信号传输，在目标小区上建立新的传输通道，NodeB会按照新的服务小区参数发送下行HSDPA信道，同时RNC要求UE把目标小区替换为服务小区，并要求UE按照新的服务小区参数接收下行HSDPA信道，按照新的服务小区参数发送上行HS-DPCCH信道，NodeB则按照新的服务小区参数接收UE发送的HS-DPCCH信道。
图3为上行HS-DPCCH信道的帧结构，其示出了一个10ms的无线帧，该无线帧由多个子帧构成，其中的一个2ms的HS-DPCCH子帧中，一个时隙(Tslot＝2560码片)用于混合自动重传请求的确认(HARQ-ACK)，另外两个时隙(2×Tslot＝5120码片)用于信道质量指示(CQI)。
在现有技术中，基站内在HSDPA切换过程中只接收一个小区的上行HS-DPCCH信道。其缺陷是，未充分利用切换区中所有小区的上行HS-DPCCH信道的信号，存在一定的性能损失，降低了上行HS-DPCCH信道的ACK/NACK判决以及CQI信息译码的可靠性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高速下行分组接入切换方法，以提高对上行HS-DPCCH信道解调增益，增加解调后的ACK/NACK判决以及CQI信息译码的可靠性。
本发明的技术方案为：一种高速下行分组接入切换方法，其中，在基站内高速下行分组接入(HSDPA)切换过程中，将切换区中所有的上行高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)信号进行最大比合并。
对于合并后的信号进行数据接收确认信息(ACK/NACK)的判决和信道质量指示(CQI)的译码。
所述的基站内高速下行分组接入(HSDPA)切换过程中包括以下步骤：在目标小区上建立上行高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)，并使该高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)的信道参数与服务小区的高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)的信道参数相一致；对服务小区的高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)进行信道解调；对目标小区的高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)进行信道解调；将服务小区高速专用物理控制信道的信道解调结果和目标小区高速专用物理控制信道的信道解调结果进行最大比合并，得到合并后信号；对所述的合并后信号进行数据接收确认信息的判决和信道质量指示的译码。
当所述的上行高速专用物理控制信道的信道参数发生改变时：将同一个用户下所有高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)的信道参数全部替换为新的信道参数；按照所述新的信道参数对各个高速专用物理控制信道进行信道解调；将各个高速专用物理控制信道的信道解调结果进行最大比合并，得到合并后信号；对所述的合并后信号进行数据接收确认信息的判决和信道质量指示的译码。
所述的最大比合并是指：根据需合并的各个高速专用物理控制信道接收的信号质量进行加权相加。
所述的数据接收确认信息是指：数据正确接收时的ACK信息或数据接收失败时的NACK信息。
本发明的有益效果在于，通过提供一种高速下行分组接入切换方法，在HSDPA切换过程中，对切换区中所有上行HS-DPCCH信道采用最大比合并的方法，可以提高对上行HS-DPCCH信道解调增益，增加解调后的ACK/NACK判决以及CQI信息译码的可靠性。
附图说明
图1为现有技术中HSDPA资源在多个用户之间调度的示意图；
图2为现有技术中用户利用HSDPA进行数据传输的结构框图；
图3为上行HS-DPCCH的帧结构图；
图4为本发明在R99信道基础上激活HSDPA的流程图；
图5为本发明在小区变更时基站的上行解调流程图。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的具体实施方式，本发明的目的主要是提出基站内HSDPA切换过程中，利用所有小区的上行HS-DPCCH信道的信号，把切换区中所有的上行HS-CPCCH信号进行最大比合并，提高对上行HS-DPCCH信道解调增益，增加解调后的ACK/NACK判决以及CQI信息译码的可靠性。
如图4所示，基站内HSDPA切换过程中，当在目标小区中建立一条R99信道，基站(NodeB)通过内部信令告诉上行解调处理模块新增的R99信道与服务小区的HS-DPCCH信道属于同一个用户，且必须做更软合并，上行解调处理模块在内部建立新增的R99信道时，自动在R99信道基础上激活HSDPA，即在目标小区上建立一条上行HS-DPCCH信道，此HS-DPCCH信道参数与服务小区的HS-DPCCH信道参数一致，并且服务小区的HS-DPCCH信道解调后不立即进行ACK/NACK判决以及CQI的译码，而是等到目标小区的HS-DPCCH信道也做完信道解调后，两个信道解调结果进行最大比合并(最大比合并就是根据需合并的信道接收的信号质量进行加权相加，即质量好的信道权值较大，质量差的信道权值较小，然后把相应信道上每个解调后的符号与权值相乘，最后两个信道对应的符号相加)，合并后的信号再进行ACK/NACK判决以及CQI的译码。所述的权值与信号的质量有关，即接收信号幅度平方。
如图5所示，若无线网络控制(RNC)通过同步重配置消息要求服务小区变更，即改变上行HS-DPCCH信道参数，NodeB上行解调模块则应把同一个用户下所有HS-DPCCH信道的参数全部替换为最新参数。然后按照此最新参数进行各HS-DPCCH信道解调，把各HS-DPCCH信道进行最大比合并(最大比合并就是根据需合并的信道接收的信号质量进行加权相加，即质量好的信道权值较大，质量差的信道权值较小，然后把相应信道上每个解调后的符号与权值相乘，最后两个信道对应的符号相加)，最后把合并后的信号进行ACK/NACK判决以及CQI的译码。
所述的最新参数有ACK/NACK重复因子、ACK/NACK重复周期、CQI重复因子、CQI重复周期。其中，ACK/NACK重复周期是指每次上报ACK/NACK的频度，取值范围2ms、4ms、8ms、10ms、20ms、40ms、80ms和160ms，比如每隔160ms上报一次ACK/NACK；重复因子指在此周期内重复上报的次数，取值范围1～4，ACK/NACK在每隔160ms上报一个不同值，在160ms内，上报4次相同值，以提高上报的增益。CQI也类似。
在HSDPA切换过程中，对切换区中所有上行HS-DPCCH信道采用最大比合并的方法，可以提高对上行HS-DPCCH信道解调增益，增加解调后的ACK/NACK判决以及CQI信息译码的可靠性。
以上具体实施方式仅用于说明本发明，而非用于限定本发明。
Claims (6)
1.一种高速下行分组接入切换方法，其特征是，在基站内高速下行分组接入切换过程中，把切换区中所有的上行高速专用物理控制信道信号进行最大比合并。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，对于经最大比合并后的信号进行数据接收确认信息的判决和信道质量指示的译码。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的基站内高速下行分组接入切换过程中包括以下步骤：
在目标小区上建立上行高速专用物理控制信道，并使该高速专用物理控制信道的信道参数与服务小区的高速专用物理控制信道的信道参数相一致；
对服务小区的高速专用物理控制信道进行信道解调；
对目标小区的高速专用物理控制信道进行信道解调；
将服务小区高速专用物理控制信道的信道解调结果和目标小区高速专用物理控制信道的信道解调结果进行最大比合并，得到合并后信号；
对所述的合并后信号进行数据接收确认信息的判决和信道质量指示的译码。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征是，当所述的上行高速专用物理控制信道的信道参数发生改变时：
将同一个用户下所有高速专用物理控制信道的信道参数全部替换为新的信道参数；
按照所述新的信道参数对各个高速专用物理控制信道进行信道解调；
将各个高速专用物理控制信道的信道解调结果进行最大比合并，得到合并后信号；
对所述的合并后信号进行数据接收确认信息的判决和信道质量指示的译码。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征是，所述的最大比合并是指：根据需合并的各个高速专用物理控制信道接收的信号质量进行加权相加。
6.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征是，所述的数据接收确认信息是指：数据正确接收时的ACK信息或数据接收失败时的NACK信息。
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