基於高速分組信道的分組數據業務傳輸方法及其系統的製作方法
2023-05-14 19:10:11 1
專利名稱：基於高速分組信道的分組數據業務傳輸方法及其系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及無線通信技術，特別涉及高速分組信道的分組數據業務傳輸。
背景技術：
第三代合作夥伴項目(3rd Generation Partnership Project，簡稱「3GPP」)作為移動通信領域的重要組織推動了第三代移動通信(The Third Generation，簡稱「3G」)技術的標準化工作，其早期的協議版本中上行和下行業務的承載都是基於專用信道的。
隨著移動通信技術的發展，3G技術也在不斷的發展演進。高速下行分組接入(High Speed Downlink Packet Access，簡稱「HSDPA」)和高速上行分組接入(High Speed Uplink Packet Access，簡稱「HSUPA」)就是3G技術的重要演進。HSDPA和HSUPA中的數據包的調度和重傳等由基站節點(Node B)控制。
其中，HSDPA作為下行高速數據包接入技術在2002年被引入到3GPP第5版(Release 5，簡稱「R5」)的版本中，採用更短的2ms傳輸時間間隔(Transmission Timing Interval，簡稱「TTI」)，以實現快速自適應控制。在物理層使用自適應的編碼和調製(Adaptive Modulation and Coding，簡稱「AMC」)和混合自動重傳請求(Hybrid Auto Repeat reQuest，簡稱「HARQ」)。
為了實現用戶設備(User Equipment，簡稱「UE」)下行數據的高速傳輸，HSDPA新增了兩個下行物理信道和一個上行物理信道，它們分別是用於承載用戶數據的高速物理下行共享信道(High Speed Physical DownlinkShared Channel，簡稱「HS-PDSCH」)，用於承載解調伴隨數據信道HS-PDSCH所需的信令的下行的高速共享控制信道(High Speed Shared Control Channel，簡稱「HS-SCCH」)，以及用於承載UE的確認/不確認信息(ACK/NACK)和CQI等反饋信息的上行高速專用物理控制信道(High Speed DedicatedPhysical Control Channel，簡稱「HS-DPCCH」)。Node B通過HS-DPCCH獲知數據是否被正確接收，如果不正確，將發起重傳，否則發送新數據。
HSUPA作為高速上行數據包接入技術，在2004年引入到了3GPP第6版(Release 6，簡稱「R6」)的版本中。與HSDPA類似，HSUPA採用更短的TTI和幀長(2ms或10ms)以實現快速自適應控制，使用HARQ和基於Node B的快速上行調度技術，提高了上行的頻譜效率。
HARQ技術綜合了前向糾錯碼和重傳，用於增強的專用信道(EnhancedDedicated Channel，簡稱「E-DCH」)的物理層快速重傳，並通過初傳和重傳之間的軟合併來提高物理層的解碼性能。
在3GPP R6的協議版本中還引入了一種特殊的下行專用信道——分片專用物理信道(Fractional-Dedicated Physical Channel，簡稱「F-DPCH」)，其幀(frame)格式如圖1所示。它與HSDPA組合取代了下行的專用物理數據信道(Dedicated Physical Data Channel，簡稱「DPDCH」)/專用物理控制信道(Dedicated Physical Control Channel，簡稱「DPCCH」)，有效提高下行信道化碼的利用效率。
根據無線資源控制(Radio Resource Control，簡稱「RRC」)的情況，UE狀態如圖2所示，分為空閒模式(UE Idle Mode)和連接模式(UTRA RRCConnected Mode)。在空閒模式下，UE沒有任何的RRC信號連接，除了尋呼(Paging)和廣播(Broadcast)所使用的資料傳輸信道外，不佔用系統的無線信道資源。
而在連接模式下，建立了RRC信令連接，可以在UE與RNC之間傳輸RRC消息。根據UE對無線資源的使用情況，又可細分為通用移動通信系統地面無線接入網(UMTS Terrestrial Radio Access Network，簡稱「UTRAN」)註冊區尋呼信道(UTRAN Registration Area Paging Channel，簡稱「URA_PCH」)、小區尋呼信道(Cell_PCH)、小區專用傳輸信道(Cell_DCH)和小區前向接入信道(Cell_FACH)四種狀態。
在現有技術中，HSDPA和E-DCH都需要UE處於Cell_DCH狀態，需要同時發射上行方向的DPCCH等信道，並接收下行方向的F-DPCH或下行DPCCH、HS-SCCH等信道。下行專用物理信道(Dedicated Physical Channel，簡稱「DPCH」)的幀結構如圖3所示。
在沒有數據傳輸的非活躍期，通常的做法是將UE從Cell_DCH狀態轉入Cell_PCH或URA_PCH等非活躍狀態，從而降低對無線資源的佔用並降低UE的功耗。當用戶數據進入活躍期需要進行數據傳輸時，UE需要通過RRC(無線資源控制)信令過程從Cell_PCH或URA_PCH等非活躍狀態返回Cell_DCH狀態，而通常該過程需要較長的切換時間，從而使用戶感覺到較明顯的停頓，頻繁發生這種切換將對無線數據業務的服務質量產生較大的影響。
一種較好的做法是讓UE一直停留在Cell_DCH狀態，從而使用戶獲得連續的業務連接體驗，大大提高無線數據業務的服務質量。因為UE需要長期停留在Cell_DCH狀態，UE的功耗就成為一個非常突出的問題。
為此，3GPP在Release 7中提出了一個新的工作項(WI)「ContinuousConnectivity for Packet Data Users(分組數據用戶連續的連接性)」，該工作項的技術報告，即3GPP TR25.903，主要涉及降低上/下行高速數據接入控制信道(HSDPA與HSUPA相關的物理控制信道)對無線資源的佔用；降低UE功耗。
在TR25.903中，針對降低UE功耗，提出了在沒有下行數據時，對HS-SCCH採用進行非連續接收(DRX)，例如，每隔預先設定的周期接收一次HS-SCCH，從而減少UE的功耗。
在實際應用中，上述方案存在以下問題UE的功耗仍然較大。
造成這種情況的主要原因在於，由於UE需要長期停留於Cell_DCH狀態，在沒有數據傳輸的非活躍期，UE在下行方向，需要對F-DPCH(或下行DPCCH)連續解碼，同時還需要對下行公共導頻信道CPICH進行連續接收，由此造成較大的功耗。
發明內容
有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種基於高速分組信道的分組數據業務傳輸方法及其系統，使得UE的功耗有效降低。
為實現上述目的，本發明提供了一種基於高速分組信道的分組數據業務傳輸方法，包含以下步驟用戶設備監測上下行的數據傳輸情況，如果上下行都沒有數據傳輸，則對上行專用物理控制信道進行非連續發射，並根據該非連續發射對分片專用物理信道或下行專用物理控制信道進行相應的非連續接收。
其中，所述上行專用物理控制信道根據預置激活圖案進行非連續發射。
此外在所述方法中，所述分片專用物理信道或下行專用物理控制信道進行相應的非連續接收時包含以下步驟所述上行專用物理控制信道根據激活圖案停止發射時，所述用戶設備在K1個時隙之後停止接收分片專用物理信道或下行專用物理控制信道；所述上行專用物理控制信道根據激活圖案啟動發射時，所述用戶設備在K2個時隙之前啟動接收分片專用物理信道或下行專用物理控制信道；其中，所述K1、K2為非負整數。
此外在所述方法中，所述K1、K2均為0。
此外在所述方法中，如果所述用戶設備監測到上行或下行有數據需要傳輸，則將上行專用物理控制信道恢復到連續發射，並將分片專用物理信道或下行專用物理控制信道恢復到連續接收。
此外在所述方法中，所述用戶設備判斷高速共享控制信道進行非連續接收的同時分片專用物理信道或下行專用物理控制信道是否也正進行非連續接收，如果是則對下行公共導頻信道進行相應的非連續接收，否則對下行公共導頻信道進行連續接收。
本發明還提供了一種基於高速分組信道的分組數據業務傳輸系統，用戶設備中包含監測模塊，用於監測上下行的數據傳輸情況；收發模塊，用於控制各物理信道的發送和接收；第一判斷模塊，用於根據所述監測模塊的監測結果判斷是否上下行都沒有數據傳輸，如果是則指示所述收發模塊對上行專用物理控制信道進行非連續發射，並根據該非連續發射對分片專用物理信道或下行專用物理控制信道進行相應的非連續接收。
其中，還包含信道狀態檢測模塊，用於檢測各物理信道的當前狀態；第二判斷模塊，用於根據所述信道狀態檢測模塊的檢測結果判斷高速共享控制信道處於非連續接收狀態的同時分片專用物理信道或下行專用物理控制信道是否也正處於非連續接收狀態，如果是則指示所述收發模塊對下行公共導頻信道進行相應的非連續接收，否則指示所述收發模塊對下行公共導頻信道進行連續接收。
此外在所述系統中，所述第一判斷模塊還用於在所述監測模塊監測到上行或下行有數據需要傳輸時，指示所述收發模塊將上行專用物理控制信道恢復到連續發射，並將分片專用物理信道或下行專用物理控制信道恢復到連續接收。
通過比較可以發現，本發明的技術方案與現有技術的主要區別在於，在上下行都沒有數據發送的非活躍期，當上行DPCCH進行非連續發射時，UE對F-DPCH(或下行DPCCH)進行非連續接收。
當同時對HS-SCCH和F-DPCH(或下行DPCCH)進行非連續接收時，則UE也對下行CPICH進行相應的非連續接收。
這種技術方案上的區別，帶來了較為明顯的有益效果，即通過非連續接收F-DPCH(或下行DPCCH)進而非連續接收CPICH，有效地降低了UE的功耗，在使用戶獲得連續的業務連接體驗的同時，延長了UE的待機時間。
圖1是現有技術中F-DPCH的幀結構示意圖；圖2是現有技術中UE的狀態轉換示意圖；圖3是現有技術中下行專用物理信道的幀結構示意圖；圖4是本發明的F-DPCH的非連續接收模式示意圖；圖5是根據本發明第一實施方式的基於高速分組信道的分組數據業務傳輸方法流程圖；圖6是根據本發明第一實施方式的下行物理信道的無線幀定時關係示意圖；圖7是根據本發明第二實施方式的基於高速分組信道的分組數據業務傳輸系統結構示意圖。
具體實施例方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述。
本發明通過預先定義一定的上行DPCCH激活圖案(Activity Pattern)，UE通過監測上下行的數據傳輸情況，在上下行都沒有數據傳輸時，對上行DPCCH按照所預定的激活圖案進行非連續發射，即在上行DPCCH在某些子幀不發射控制信息，而僅在激活圖案規定的某些子幀發射。並根據該非連續發射對F-DPCH或下行DPCCH進行相應的非連續接收，其中，F-DPCH的非連續接收模式如圖4所示，在數據傳輸的活躍期，UE將在每個2ms子幀連續接收F-DPCH信道，而在數據傳輸的非活躍期，UE僅在某些子幀才接收F-DPCH信道。
本發明第一實施方式的基於高速分組信道的分組數據業務傳輸方法如圖5所示。根據3GPP的規範TS25.211，下行物理信道的無線幀定時關係如圖6所示，其中，CPICH和基本公共控制物理信道(Primary Common ControlPhysical Channel，簡稱「P-CCPCH」)與小區幀定時基準一致；HS-SCCH的幀定時與P-CCPCH的幀定時一致，即HS-SCCH的#0子幀與P-CCPCH的幀的起始時刻是一致的；F-DPCH則相對P-CCPCH的幀定時固定偏移F-DPCH/p＝Tp 256chips(碼片)，Tp{0，1，...，149}；而UE發射的上行DPCCH是以UE接收的下行F-DPCH為參考的，即上行DPCCH的發射時刻是在接收到對應F-DPCH的第一個進入檢測門限的路徑之後1024chips。
在步驟501中，UE監測上下行的數據傳輸情況，如果上下行都沒有數據傳輸，則轉入步驟502；否則，轉入步驟504。
在步驟502中，由於在上下行方向都沒有數據發送的非活躍期，DPCCH和E-DCH將停止傳輸，UE也將停止所有上行方向物理信道的發射，因此，對上行物理信道進行功率控制的下行發射功率控制(Transmit Power Control，簡稱「TPC」)命令已經不需要了；Node B也無法獲得上行信號的信號幹擾比(Signal to Interference Ratio，簡稱「SIR」)以進行閉環功率控制。所以，TPC命令在沒有數據發送的非活躍期，已經失去了實際意義。
因此，在步驟503中，根據上行DPCCH的非連續發射對F-DPCH或下行DPCCH進行相應的非連續接收，具體地方法如下上行DPCCH根據激活圖案停止發射時，UE在K1(為非負整數)個時隙之後停止接收F-DPCH或下行DPCCH，例如K1＝0，即UE在上行DPCCH發射停止時隙的下一個時隙停止接收F-DPCH或下行DPCCH。
上行DPCCH根據激活圖案啟動發射時，UE在K2(也為非負整數)個時隙之前啟動接收F-DPCH或下行DPCCH，例如K2＝0，即UE在上行DPCCH接收啟動時隙的前一個時隙啟動對F-DPCH或下行DPCCH的接收。
通過非連續接收F-DPCH或下行DPCCH，可以有效地降低UE功耗，使得用戶在獲得連續的業務連接體驗的同時，延長UE的待機時間。
在步驟504中，由於在步驟501中，UE監測上下行有數據傳輸，因此，對上行DPCCH連續發射，對F-DPCH或下行DPCCH連續接收，並繼續監測上下行的數據傳輸情況。
在步驟505中，UE判斷HS-SCCH進行非連續接收的同時F-DPCH或下行DPCCH是否也正進行非連續接收，如果是，則轉入步驟505；否則，轉入步驟506。
在步驟506中，對下行CPICH進行相應的非連續接收，具體地說，在UE既不對HS-SCCH進行接收，同時又不對上行DPCCH進行發射的「靜默」時隙，對CPICH進行相應地非連續接收；當UE至少需要接收HS-SCCH或者發射上行DPCCH時，UE應當在啟動這些收發操作的K3(K3為非負整數)個時隙之前開始重新接收CPICH，即包括但不限於下行定時同步、信道估計等操作。通過非連續接收CPICH，可以進一步有效地降低UE的功耗，也能使得用戶在獲得連續的業務連接體驗的同時，延長UE的待機時間。
在步驟506後，轉入步驟501，UE繼續監測上下行的數據傳輸情況。
在步驟507中，對下行CPICH進行連續接收，並轉入步驟501，UE繼續監測上下行的數據傳輸情況。
本發明第二實施方式的基於高速分組信道的分組數據業務傳輸系統結構如圖7所示，該系統有網絡側的Node B和用戶端的UE。
其中，UE還包含監測模塊、收發模塊、第一判斷模塊、信道狀態檢測模塊和第二判斷模塊。
監測模塊，用於監測上下行的數據傳輸情況；收發模塊，用於控制各物理信道的發送和接收；第一判斷模塊，用於根據監測模塊的監測結果判斷是否上下行都沒有數據傳輸，並根據判斷結果對收發模塊進行相應的收發指示；信道狀態檢測模塊，用於檢測各物理信道的當前狀態；第二判斷模塊，則用於根據信道狀態檢測模塊的檢測結果判斷高速共享控制信道處於非連續接收狀態的同時F-DPCH或下行DPCCH是否也正處於非連續接收狀態，並根據判斷結果對收發模塊進行相應的收發指示。
具體地說，如果第一判斷模塊由監測模塊的監測結果判斷得到在上下行都沒有數據傳輸的結果，則指示收發模塊對上行DPCCH進行非連續發射，並根據該非連續發射對F-DPCH或下行DPCCH進行相應的非連續接收；如果第一判斷模塊在監測模塊監測到上行或下行有數據需要傳輸時，則指示收發模塊將上行DPCCH恢復到連續發射，並將F-DPCH或下行DPCCH恢復到連續接收。
如果第二判斷模塊根據信道狀態檢測模塊的檢測結果所得到的判斷結果為是，則由第二判斷模塊指示收發模塊對下行CPICH進行相應的非連續接收，否則指示收發模塊對下行CPICH進行連續接收。
雖然通過參照本發明的某些優選實施方式，已經對本發明進行了圖示和描述，但本領域的普通技術人員應該明白，可以在形式上和細節上對其作各種改變，而不偏離本發明的精神和範圍。
權利要求
1.一種基於高速分組信道的分組數據業務傳輸方法，其特徵在於，包含以下步驟用戶設備監測上下行的數據傳輸情況，如果上下行都沒有數據傳輸，則對上行專用物理控制信道進行非連續發射，並根據該非連續發射對分片專用物理信道或下行專用物理控制信道進行相應的非連續接收。
2.根據權利要求1所述的基於高速分組信道的分組數據業務傳輸方法，其特徵在於，所述上行專用物理控制信道根據預置激活圖案進行非連續發射。
3.根據權利要求2所述的基於高速分組信道的分組數據業務傳輸方法，其特徵在於，所述分片專用物理信道或下行專用物理控制信道進行相應的非連續接收時包含以下步驟所述上行專用物理控制信道根據激活圖案停止發射時，所述用戶設備在K1個時隙之後停止接收分片專用物理信道或下行專用物理控制信道；所述上行專用物理控制信道根據激活圖案啟動發射時，所述用戶設備在K2個時隙之前啟動接收分片專用物理信道或下行專用物理控制信道；其中，所述K1、K2為非負整數。
4.根據權利要求3所述的基於高速分組信道的分組數據業務傳輸方法，其特徵在於，所述K1、K2均為0。
5.根據權利要求1所述的基於高速分組信道的分組數據業務傳輸方法，其特徵在於，如果所述用戶設備監測到上行或下行有數據需要傳輸，則將上行專用物理控制信道恢復到連續發射，並將分片專用物理信道或下行專用物理控制信道恢復到連續接收。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的基於高速分組信道的分組數據業務傳輸方法，其特徵在於，所述用戶設備判斷高速共享控制信道進行非連續接收的同時分片專用物理信道或下行專用物理控制信道是否也正進行非連續接收，如果是則對下行公共導頻信道進行相應的非連續接收，否則對下行公共導頻信道進行連續接收。
7.一種基於高速分組信道的分組數據業務傳輸系統，其特徵在於，用戶設備中包含監測模塊，用於監測上下行的數據傳輸情況；收發模塊，用於控制各物理信道的發送和接收；第一判斷模塊，用於根據所述監測模塊的監測結果判斷是否上下行都沒有數據傳輸，如果是則指示所述收發模塊對上行專用物理控制信道進行非連續發射，並根據該非連續發射對分片專用物理信道或下行專用物理控制信道進行相應的非連續接收。
8.根據權利要求7所述的基於高速分組信道的分組數據業務傳輸系統，其特徵在於，還包含信道狀態檢測模塊，用於檢測各物理信道的當前狀態；第二判斷模塊，用於根據所述信道狀態檢測模塊的檢測結果判斷高速共享控制信道處於非連續接收狀態的同時分片專用物理信道或下行專用物理控制信道是否也正處於非連續接收狀態，如果是則指示所述收發模塊對下行公共導頻信道進行相應的非連續接收，否則指示所述收發模塊對下行公共導頻信道進行連續接收。
9.根據權利要求7所述的基於高速分組信道的分組數據業務傳輸系統，其特徵在於，所述第一判斷模塊還用於在所述監測模塊監測到上行或下行有數據需要傳輸時，指示所述收發模塊將上行專用物理控制信道恢復到連續發射，並將分片專用物理信道或下行專用物理控制信道恢復到連續接收。
全文摘要
本發明涉及無線通信技術，公開了一種基於高速分組信道的分組數據業務傳輸方法及其系統，使得UE的功耗有效降低。本發明中，在上下行都沒有數據發送的非活躍期，當上行DPCCH進行非連續發射時，UE對F－DPCH(或下行DPCCH)進行非連續接收。當同時對HS－SCCH和F－DPCH(或下行DPCCH)進行非連續接收時，則UE也對下行CPICH進行相應的非連續接收。
文檔編號H04L5/00GK101026432SQ20061002397
公開日2007年8月29日 申請日期2006年2月17日 優先權日2006年2月17日
發明者劉晟 申請人:華為技術有限公司