CN1953597A - 时分－同步码分多址接入***中的数据包传输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明中提出了一种TD－SCDMA***中的数据包传输方法，在一个支持单载波HSDPA业务的TD－SCDMA***中，将所述***中的一个小区配置以两个或两个以上的载波；在所述小区中，数据包在至少一个所述的载波上传输；在所述传输数据包的每个载波上均设置下行共享数据信道、下行共享控制信道和上行共享信息信道；一个所述载波上的下行共享数据信道只与同载波上的下行共享控制信道和上行共享信息信道相关联；在每个所述的载波上，数据包通过下行共享数据信道传输并通过同载波上的下行共享控制信道和上行共享信息信道对数据包的传输进行控制。可以为支持单载波HSDPA业务的TD－SCDMA***提供一种支持多载波HSDPA业务的升级方案，使得单载波HSDPA业务下的节点B和用户设备能够与多载波HSDPA业务下的节点B和用户设备兼容，从而保证支持单载波HSDPA业务的TD－SCDMA***与支持多载波HSDPA业务的***之间的平滑过渡。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线通信方法，更具体地说涉及一种时分-同步码分多址接入(TD-SCDMA：Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)***中的数据包(Data Packet)传输方法。
背景技术
基于用户设备(UE：User Equipment)对下行链路(Downlink)中的高速分组数据业务(Packet Service)的需求，第三代无线移动通信标准3GPP(3rd Generation Partnership Project)在版本5(Release 5)中引入了高速下行链路分组接入(HSDPA：High Speed Downlink PacketAccess)业务。在HSDPA业务下，针对无线信道具有强时变性的特点，将在第三代无线移动通信***中引入链路自适应(LinkAdaptation)机制以提高无线通信资源的利用率，从而提高空中接口(Air Interface)上的数据吞吐(Through)能力。所述的链路自适应机制由自适应编码调制(AMC：Adaptive Modulation and Coding)机制和混合自动重传请求(HARQ：HybridAutomatic Repeat Request)机制组成。AMC机制根据无线信道实时的衰落情况确定当前无线信道的容量，并根据当前无线信道的容量实时调整编码与调制方式，以便获得可允许的最大数据传输速率，从而提高无线通信资源的利用率。HARQ机制以数据正确接收为目标，自动根据当前的无线链路情况决定数据重传的次数；重传的过程由节点B(Node B)直接进行控制，可显著提高数据重传的速度，减少数据传输时延。
在支持HSDPA业务的节点B和用户设备中，所述节点B和所述用户设备的媒体访问控制(MAC：Media Access Control)层中将分别引入一个MAC-hs功能实体以完成所述链路自适应机制下的相关调度、重传控制和信息反馈等功能。同时，在所述节点B和所述用户设备的物理层中将分别引入高速下行共享信道(HS-PDSCH：High Speed-Physical Downlink SharedChannel)、高速共享控制信道(HS-SCCH：High Speed-Shared Control Channel)和高速共享信息信道(HS-SICH：High Speed-Shared Information Channel)，其中HS-PDSCH中传输下行链路数据包；HS-SCCH和HS-SICH与HS-PDSCH相关联，分别在下行链路和上行链路中传输与HS-PDSCH中的数据包相关联的控制信息。
关于HSDPA业务的详细描述请参见3GPP标准文档TS 25.308，3GPP组织的官方网站www.3gpp.org中提供文档的下载。
在支持HSDPA业务的3GPP频分双工(FDD：Frequency Division Duplex)***中，在下行链路中可提供高达14.4Mbps的峰值业务速率。在支持HSDPA业务的3GPP时分双工高码片速率(TDD HCR：Time Division Duplex High Chip Rate)***中，在下行链路中可提供10M峰值业务速率。在支持HSDPA业务的3GPP时分双工低码片速率(TDD LCR：Time DivisionDuplex Low Chip Rate)***中，即TD-SCDMA***中，在下行链路中可提供2.8Mbps的峰值业务速率。比较而言，尽管TD-SCDMA***和所述其他两个***的无线通信资源利用率上基本相当，但是TD-SCDMA***能够提供给用户设备的峰值业务速率最低。
为了提高TD-SCDMA***中HSDPA用户设备的峰值业务速率，中兴通信有限公司和大唐移动有限公司提出了将多载波技术和HSDPA业务相结合的方案。在中兴通信有限公司提出的所述方案中，TD-SCDMA***中的一个小区可被配置以两个或两个以上的载波；每个所述载波上可包含至少一条HS-PDSCH，各所述载波上的HS-PDSCH与4对HS-SCCH与HS-SICH相关联；一个用户设备的下行链路数据包可以同时在多个所述载波上的HS-DPSCH中传输，数据包的分流在物理层(Physical Layer)中进行；HS-DPSCH所使用的物理资源为载波、时隙(Slot)和码道，即载波被作为与时隙和码道一样的一种物理资源分配；在与HS-DPSCH相关联的HS-SCCH中，需要增加指示当前载波使用情况的信息比特；并且，由于HS-DPSCH可用物理资源的增加，传输数据包的数据传输块(Transport Block)相应增大，HS-SCCH中指示数据传输块大小的字段需要增长；同时，与HS-DPSCH相关联的HS-SICH中指示数据传输块大小的字段也需要增长；在节点B的MAC层中，MAC-hs需要对HS-DPSCH所使用的载频、时隙和码道资源统一管理，MAC-hs调度的数据传输块增大，因此对MAC-hs的物理资源管理能力要求有所提高，同时对MAC-hs的数据缓冲能力要求也有所提高。
在大唐移动有限公司提出的所述方案中，TD-SCDMA***中的一个小区可被配置以两个或两个以上的载波；每个所述载波上可包含至少一条HS-PDSCH；一个用户设备的下行链路数据包可以同时在多个所述载波上的HS-DPSCH中传输，数据包的分流在MAC层中进行；HS-DPSCH所使用的物理资源为载波、时隙和码道，为HS-DPSCH所分配的各载波上的时隙和码道分配独立进行；相应于为HS-DPSCH所分配的每个载波，均有一对HS-SCCH和HS-SICH与所述载波上的HS-DPSCH相关联，用于传输与所述载波上的HS-PDSCH中的数据包相关联的控制信息；在HS-SCCH中，需要增加载波的指示信息，用于指示该HS-SCCH与哪个载波上的HS-DPSCH相关联。
通过所述中兴通信有限公司和大唐移动有限公司提出的多载波HSDPA业务方案，一个HSDPA用户设备的下行链路数据包可以同时在多个载波上传输。由于在单载波上的下行链路中可提供2.8Mbps的峰值业务速率，则在多载波上的峰值业务速率将被大大提高；理论上，当N个载波同时工作时，为一个HSDPA用户设备提供的峰值业务速率可达N×2.8Mbps。然而，在所述中兴通信有限公司和大唐移动有限公司提出的多载波HSDPA业务方案下，基于所述HS-SCCH和HS-SICH与HS-DPSCH的关联方式，对单载波HSDPA业务下的节点B和用户设备的物理层改动较大，这将为所述多载波HSDPA业务方案的实现带来一定的难度，并且单载波HSDPA业务下的节点B和用户设备将不能与所述多载波HSDPA业务下的节点B和用户设备兼容，从而使得支持单载波HSDPA业务的3GPP***无法向支持所述多载波HSDPA业务的***平滑过渡。
发明内容
本发明的目的在于针对上述的技术问题，提出一种时分-同步码分多址接入***中的数据包传输方法，可以为支持单载波HSDPA业务的TD-SCDMA***提供一种支持多载波HSDPA业务的升级方案，使得单载波HSDPA业务下的节点B和用户设备能够与多载波HSDPA业务下的节点B和用户设备兼容，从而保证支持单载波HSDPA业务的TD-SCDMA***与支持多载波HSDPA业务的***之间的平滑过渡。
上述的发明目的通过以下的技术方案加以实现：时分-同步码分多址接入***中的数据包传输方法，其中所述***支持高速下行链路分组接入业务；所述***中的一个小区被配置以两个或两个以上的载波；在所述小区中，数据包在至少一个所述的载波上传输；在所述传输数据包的每个载波上均设置下行共享数据信道、下行共享控制信道和上行共享信息信道；一个所述载波上的下行共享数据信道只与同载波上的下行共享控制信道和上行共享信息信道相关联；在每个所述的载波上，数据包通过下行共享数据信道传输并通过同载波上的下行共享控制信道和上行共享信息信道对数据包的传输进行控制。
根据本发明的一个方面，一个所述载波上的下行共享控制信道中传输与同载波上的下行共享数据信道中的数据包传输相关的用户设备标识、TFRI信息与HARQ信息。
根据本发明的一个方面，一个所述载波上的上行共享信息信道中传输与同载波上的下行共享数据信道中的数据包传输相关的CQI信息与HARQ反馈信息。
根据本发明的一个方面，下行共享控制信道和上行共享控制信道的闭环功率控制过程在所述传输数据包的每个载波上独立进行。
根据本发明的一个方面，对于所述小区中的HSDPA用户设备，所述小区的节点B使用一个MAC功能实体对各所述用户设备的数据包传输所使用的下行共享数据信道进行统一调度和分配；所述的MAC功能实体中包括与每个所述用户设备对应的调度和优先级控制功能实体，以及与每个所述用户设备的每个所述传输数据包的载波一一对应的HARQ功能实体和TFRC选择功能实体。
根据本发明的一个方面，所述小区中的一个HSDPA用户设备使用一个MAC功能实体对其收到的下行共享数据信道中传输的数据包进行统一处理；所述的MAC功能实体中包括与所述用户设备的每个所述传输数据包的载波一一对应的HARQ功能实体和重排功能实体。
附图说明
本发明的目的及特征将通过实施例结合附图进行详细说明，这些实施例是说明性的，不具有限制性。
图1表示本发明的一个具体实施例。
具体实施方式
图1所示为本发明的一个具体实施例。根据本发明的数据包传输方法，设在一个支持单载波HSDPA业务的TD-SCDMA***中，为了使所述支持单载波HSDPA业务的TD-SCDMA***进而升级为一个可支持多载波HSDPA业务的***，***中的一个小区被配置以N个载波，N≥2；在所述小区中，一个用户设备的下行链路数据包可在N个所述的载波上传输；则在所述N个载波中的每个载波上，均设置下行共享数据信道HS-PDSCH、下行共享控制信道HS-SCCH和上行共享信息信道HS-SICH；并且，一个所述载波上的HS-PDSCH只与同载波上的HS-SCCH和HS-SICH相关联，即下行链路数据包的分流在MAC层中进行；一个所述载波上的HS-SCCH中传输与同载波上HS-PDSCH中的发送数据包相关的用户设备标识(UEID)、传输格式与时隙和码道指示(TFRI：Transport Format and Resource Indication)信息与HARQ控制信息；一个所述载波上的HS-SICH中传输与同载波上HS-PDSCH中的接收数据包相关的信道质量指示(CQI：Channel Quality Indication)信息与HARQ反馈信息；HS-SCCH和HS-SICH的闭环功率控制过程在各所述载波上独立进行；从而在升级后的支持多载波HSDPA业务的TD-SCDMA***中，一个多载波HSDPA业务用户设备的数据包可通过每个所述载波上的HS-PDSCH传输，并通过同载波上的HS-SCCH和HS-SICH对数据包的传输过程独立进行控制。
由此看出，当支持单载波HSDPA业务的TD-SCDMA***升级完成后，在上述的支持多载波HSDPA业务的TD-SCDMA***中，由于在任何一个所述的载波上，HS-PDSCH中的数据包传输方式、HS-PDSCH与HS-SCCH和HS-SICH的关联方式以及HS-SCCH和HS-SICH中传输的控制信息内容和格式均未发生改变，因而所述升级后的***仍可兼容只支持单载波HSDPA业务的用户终端，保证了在所述TD-SCDMA***的升级过程中HSDPA业务的平滑过渡。
在所述升级后的支持多载波HSDPA业务的TD-SCDMA***中，对于所述小区中的HSDPA用户设备，所述小区的节点B可使用一个MAC功能实体Node B MAC-hs对各所述用户设备的数据包传输所使用的HS-PDSCH进行统一调度和分配；对于每个所述的用户设备，所述节点B首先确定其HS-DPSCH可用的载波集合，然后在所述集合中的各载波上，独立进行时隙和码道资源的分配；所述的Node B MAC-hs功能实体中可包括与每个所述用户设备对应的调度和优先级控制功能实体，以及与每个所述用户设备的每个所述载波一一对应的HARQ功能实体和TFRC(Transport Format and Resources Combination)选择功能实体。
在所述升级后的支持多载波HSDPA业务的TD-SCDMA***中，对于所述小区中的一个支持多载波HSDPA业务的用户设备，所述用户设备可使用一个MAC功能实体UE MAC-hs对其HS-SCCH中指示的各载波上HS-PDSCH中的接收数据包进行统一处理；所述的UEMAC-hs功能实体中可包括与所述用户设备的每个所述载波一一对应的HARQ功能实体和重排(Reordering)功能实体。
通过上述节点B与上述用户设备的MAC层功能实体设置可以看出，在每个所述的载波上，所述节点B与所述用户设备的MAC层功能实体设置与单载波HSDPA业务下相应的MAC层功能实体设置保持一致，从而只需在所述节点B与所述用户设备各自原本的MAC层功能实体中稍加修改，即可实现对多载波HSDPA业务的支持，因此MAC层的功能升级也变得简单易行。
在所述升级后的支持多载波HSDPA业务的TD-SCDMA***中，一个支持多载波HSDPA业务的用户设备将需要一个较大的数据缓冲区(Soft Buffer)以存储数据包传输过程中产生的中间数据。一个可支持3载波HSDPA业务的用户设备类别列表如表1所示：
表1
| UE类别 | 每个时隙中HS-DSCH的最大码道数 | 最大可用载波数 | 一个可用载波上的一个传输时间间隔内的最大HS-DSCH时隙数 | 一个可用载波上的一个传输时间间隔内HS-DSCH可传输的最大比特数 | 数据缓冲区的总比特数 |
| 类别1 | 12 | 1 | 5 | 7008 | 28160 |
| 类别2 | 12 | 1 | 5 | 7008 | 56320 |
| 类别3 | 12 | 1 | 5 | 7008 | 84480 |
| UE类别 | 每个时隙中HS-DSCH的最大码道数 | 最大可用载波数 | 一个可用载波上的一个传输时间间隔内的最大HS-DSCH时隙数 | 一个可用载波上的一个传输时间间隔内HS-DSCH可传输的最大比特数 | 数据缓冲区的总比特数 |
| 类别4 | 16 | 1 | 5 | 7008 | 28160 |
| 类别5 | 16 | 1 | 5 | 7008 | 56320 |
| 类别6 | 16 | 1 | 5 | 7008 | 84480 |
| 类别7 | 12 | 1 | 5 | 10204 | 40944 |
| 类别8 | 12 | 1 | 5 | 10204 | 81888 |
| 类别9 | 12 | 1 | 5 | 10204 | 122832 |
| 类别10 | 16 | 1 | 5 | 10204 | 40944 |
| 类别11 | 16 | 1 | 5 | 10204 | 81888 |
| 类别12 | 16 | 1 | 5 | 10204 | 122832 |
| 类别13 | 16 | 1 | 5 | 14043 | 56320 |
| 类别14 | 16 | 1 | 5 | 14043 | 112640 |
| 类别15 | 16 | 1 | 5 | 14043 | 168960 |
| 类别16 | 12 | 2 | 5 | 7008 | 56320 |
| 类别17 | 12 | 2 | 5 | 7008 | 112640 |
| 类别18 | 12 | 2 | 5 | 7008 | 168960 |
| 类别19 | 16 | 2 | 5 | 7008 | 56320 |
| 类别20 | 16 | 2 | 5 | 7008 | 112640 |
| 类别21 | 16 | 2 | 5 | 7008 | 168960 |
| 类别22 | 12 | 2 | 5 | 10204 | 81888 |
| 类别23 | 12 | 2 | 5 | 10204 | 163776 |
| 类别24 | 12 | 2 | 5 | 10204 | 245664 |
| 类别25 | 16 | 2 | 5 | 10204 | 81888 |
| 类别26 | 16 | 2 | 5 | 10204 | 163776 |
| 类别27 | 16 | 2 | 5 | 10204 | 245664 |
| 类别28 | 16 | 2 | 5 | 14043 | 112640 |
| 类别29 | 16 | 2 | 5 | 14043 | 225280 |
| 类别30 | 16 | 2 | 5 | 14043 | 337920 |
| 类别31 | 12 | 3 | 5 | 7008 | 84480 |
| 类别32 | 12 | 3 | 5 | 7008 | 168960 |
| 类别33 | 12 | 3 | 5 | 7008 | 2534520 |
| 类别34 | 16 | 3 | 5 | 7008 | 84480 |
| 类别35 | 16 | 3 | 5 | 7008 | 168960 |
| 类别36 | 16 | 3 | 5 | 7008 | 2534520 |
| 类别37 | 12 | 3 | 5 | 10204 | 122832 |
| 类别38 | 12 | 3 | 5 | 10204 | 245664 |
| 类别39 | 12 | 3 | 5 | 10204 | 368496 |
| 类别40 | 16 | 3 | 5 | 10204 | 122832 |
| 类别41 | 16 | 3 | 5 | 10204 | 245664 |
| 类别42 | 16 | 3 | 5 | 10204 | 368496 |
| UE类别 | 每个时隙中HS-DSCH的最大码道数 | 最大可用载波数 | 一个可用载波上的一个传输时间间隔内的最大HS-DSCH时隙数 | 一个可用载波上的一个传输时间间隔内HS-DSCH可传输的最大比特数 | 数据缓冲区的总比特数 |
| 类别43 | 16 | 3 | 5 | 14043 | 112640 |
| 类别44 | 16 | 3 | 5 | 14043 | 225280 |
| 类别45 | 16 | 3 | 5 | 14043 | 337920 |
其中，用户设备类别[1，6]可支持1.4Mbps的峰值业务速率；用户设备类别[7，12]可支持2Mbps的峰值业务速率；用户设备类别[13，21]可支持2.8Mbps的峰值业务速率；用户设备类别[22，27]可支持4Mbps的峰值业务速率；用户设备类别[28，30]可支持5.6Mbps的峰值业务速率；用户设备类别[30，36]可支持4.2Mbps的峰值业务速率；用户设备类别[37，42]可支持6Mbps的峰值业务速率；用户设备类别[43，45]则可支持8.4Mbps的峰值业务速率。
Claims (9)
1.时分-同步码分多址接入***中的数据包传输方法，其中所述***支持高速下行链路分组接入业务；所述***中的一个小区被配置以两个或两个以上的载波；在所述小区中，数据包在至少一个所述的载波上传输；其特征在于：在所述传输数据包的每个载波上均设置下行共享数据信道、下行共享控制信道和上行共享信息信道；一个所述载波上的下行共享数据信道只与同载波上的下行共享控制信道和上行共享信息信道相关联；在每个所述的载波上，数据包通过下行共享数据信道传输并通过同载波上的下行共享控制信道和上行共享信息信道对数据包的传输进行控制。
2.如权利要求1所述的数据包传输方法，其特征在于一个所述载波上的下行共享控制信道中传输与同载波上的下行共享数据信道中的数据包传输相关的用户设备标识、TFRI信息与HARQ信息。
3.如权利要求1所述的数据包传输方法，其特征在于一个所述载波上的上行共享信息信道中传输与同载波上的下行共享数据信道中的数据包传输相关的CQI信息与HARQ反馈信息。
4.如权利要求1所述的数据包传输方法，其特征在于下行共享控制信道和上行共享控制信道的闭环功率控制过程在所述传输数据包的每个载波上独立进行。
5.如权利要求1所述的数据包传输方法，其特征在于对于所述小区中的HSDPA用户设备，所述小区的节点B使用一个MAC功能实体对各所述用户设备的数据包传输所使用的下行共享数据信道进行统一调度和分配。
6.如权利要求5所述的数据包传输方法，其特征在于所述的MAC功能实体中包括与每个所述用户设备对应的调度和优先级控制功能实体。
7.如权利要求5所述的数据包传输方法，其特征在于所述的MAC功能实体中包括与每个所述用户设备的每个所述传输数据包的载波一一对应的HARQ功能实体和TFRC选择功能实体。
8.如权利要求1所述的数据包传输方法，其特征在于所述小区中的一个HSDPA用户设备使用一个MAC功能实体对其收到的下行共享数据信道中传输的数据包进行统一处理。
9.如权利要求8所述的数据包传输方法，其特征在于所述的MAC功能实体中包括与所述用户设备的每个所述传输数据包的载波一一对应的HARQ功能实体和重排功能实体。
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| PB01 | Publication | ||
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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Granted publication date: 20090204 Termination date: 20161018 |
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