CN100449979C

CN100449979C - 控制高速下行分组接入系统支持多阶调制方式的方法

Info

Publication number: CN100449979C
Application number: CNB2005100804193A
Authority: CN
Inventors: 孙韶辉; 周海军; 刘宁
Original assignee: Shanghai Ultimate Power Communications Technology Co Ltd
Current assignee: Shanghai Ultimate Power Communications Technology Co Ltd
Priority date: 2005-07-01
Filing date: 2005-07-01
Publication date: 2009-01-07
Anticipated expiration: 2025-07-01
Also published as: CN1893335A

Abstract

本发明公开了一种控制高速下行分组接入系统支持多阶调制方式的方法，包括：将下行控制信道HS-SCCH和上行指示信道HS-SICH中的调制方式指示消息设置为2比特；用户设备根据网络侧发送的HS-SCCH消息，产生信道质量指示CQI；将产生的CQI发送给网络侧；网络侧将包含多阶调制方式的控制信息通过HS-SCCH发送给用户设备；用户设备根据所述控制信息对高速物理下行共享信道HS-PDSCH上的数据进行解调。利用本发明，可以使控制消息及其编码方式适应于多种调制的HSDPA，使HSDPA系统支持多种调制方式并存，有效地提高了系统峰值传输速率和频带利用率。

Description

控制高速下行分组接入系统支持多阶调制方式的方法

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，具体涉及一种控制高速下行分组接入系统支持多阶调制方式的方法。

背景技术

在传统的移动通信系统中，上行链路和下行链路的频带是事先规定的而且容量大致相当，这是因为过去的移动通信系统承担的大多为话音业务，上、下行链路的业务量大致是相等的。而在第三代移动通信系统中，由于业务种类的扩展，上、下行链路的业务量将会有很大的差异，下行链路的业务量将普遍大于上行链路的业务量。为了能够更好地满足无线数据业务的急剧增加对网络性能带来的需求，3GPP Release 5(第三代伙伴工程版本5)引入了一项重要的增强技术-HSDPA(高速下行分组接入)。它采用共享的下行信道进行数据传输，可以达到更高的数据吞吐量，它适合于瞬时下行速率要求较高的高突发性业务，并能有效降低数据重传的程度和传输时延，特别适合如视频点播、网上冲浪等各种上下行不对称的数据业务。

HSDPA中采用了AMC(自适应调制编码)、HARQ(混合自动重传请求)等增强技术提高下行的吞吐量。AMC在给定数据传输质量要求的前提下，依据信道条件、通信业务量、平均时延、断话概率和数据速率等因素由移动台或基站载干比(C/I)测量结果来选择调制和编码方式。在多媒体业务的可变速率情况下，保证信噪比不变时满足语音、数据等传输质量需求，同时也可控制系统的通信容量。可见，AMC使系统能根据无线信道变化情况，动态选择传输信号的调制编码方式，可以进行快速数据速率选择，给系统带来很大的灵活性。

为了进一步提高系统的性能，HSDPA技术可以通过采用更高的调制(例如采用64QAM或其他)方式来增强分组数据业务的传输能力，通过仿真验证增加调制方式能够有效地提高系统峰值速率和频带利用率。

目前规范中，TD-SCDMA(时隙-同步码分多址)系统的HSDPA技术仅支持两种调制方式QPSK(正交相移键控)和16QAM(16阶正交幅度调制)，相应的调制方式指示消息也只有1比特，无法支持多调制方式的HSDPA。

发明内容

本发明的目的是提供一种控制高速下行分组接入系统支持多阶调制方式的方法，以克服现有技术中控制消息无法支持多调制方式的HSDPA的缺点，使控制消息及其编码方式适应于多种调制的HSDPA，提高系统的峰值传输速率，并降低频带利用率。

为此，本发明提供如下的技术方案：

一种控制高速下行分组接入系统支持多阶调制方式的方法，所述方法包括步骤：

A、将下行控制信道HS-SCCH和上行指示信道HS-SICH中的调制方式指示消息设置为2比特；

B、用户设备根据网络侧发送的HS-SCCH消息产生信道质量指示CQI，所述CQI包括推荐调制格式RMF和推荐传输块大小RTBS；

C、将产生的CQI采用(48，10)Reed-Muller编码方式进行编码，并将编码后的CQI发送给网络侧；

D、网络侧将包含多阶调制方式的控制信息通过HS-SCCH发送给用户设备；

E、用户设备根据所述控制信息对高速物理下行共享信道HS-PDSCH上的数据进行解调。

所述步骤B包括：

B1、用户设备接收HS-SCCH消息；

B2、根据所述HS-SCCH消息对高速物理下行共享信道HS-PDSCH上的数据进行解调，获取HS-PDSCH数据；

B3、根据所述HS-PDSCH数据进行信道测量；

B4、根据所述HS-SCCH消息指示的HS-DSCH资源分配情况和测量结果，产生所述CQI。

优选地，将编码后的CQI通过HS-SICH发送给网络侧。

优选地，所述步骤C1具体为：

2比特的RMF码重复一次和6比特的RTBS码串行输入到2阶Reed-Muller(48，10)编码器，输出编码后的CQI。

所述步骤E包括：

E1、用户设备从HS-SCCH上提取出HS-PDSCH控制信息，获取高速下行共享信道HS-DSCH的调制方式；

E2、根据所述调制方式对HS-PDSCH上的数据进行解调。

所述多阶调制方式包括：32阶正交幅度调制、或者64阶正交幅度调制、或者256阶正交幅度调制。

由以上本发明提供的技术方案可以看出，本发明通过在多调制的HSDPA系统中，修改现有的共享控制信道HS-SCCH(高速下行共享控制信道)及HS-SICH(高速上行共享控制信道)承载的信令中的信息，使调制方案信息支持多种调制方式；通过对信道质量指示CQI进行(48，10)Reed-Muller编码并将HS-SICH映射到相应的物理信道，实现了对多调制方式的控制。使HSDPA系统支持多种调制方式并存，有效地提高了系统峰值传输速率和频带利用率。

附图说明

图1是现有技术中HS-PDSCH信道的处理流程图；

图2是多阶调制的HSDPA技术中HS-PDSCH信道的处理流程图；

图3是本发明方法的实现流程图；

图4是HS-SCCH信道的编码复用过程示意图；

图5是CQI的编码示意图；

图6是HS-SICH信道的编码复用过程示意图。

具体实施方式

本发明的核心在于在多调制的HSDPA系统中，修改现有的共享控制信道HS-SCCH(高速下行共享控制信道)及HS-SICH(高速上行共享控制信道)承载的信令中的信息，将HS-SCCH中的调制方案信息由原来的1比特增加为2比特，将HS-SICH中的调制格式信息由原来的1比特增加为2比特，这样使调制方案信息支持多种调制方式；通过对信道质量指示CQI进行(48，10)Reed-Muller编码，HS-SICH映射到相应的物理信道，实现对多调制方式的控制。

本技术领域人员知道，AMC的具体策略是：在数据传输过程中保持信号的发送功率不变，通过改变调制方式和编码码率来改变发送数据的传输速率，使得到达接收端的信噪比保持不变，从而达到补偿信道变化的目的。调制方式等控制信息由以下几个物理信道实现：

①高速下行共享物理信道HS-PDSCH；

②共享控制信道HS-SCCH；

③共享指示信道HS-SICH(对于时分双工TDD模式)或高速专用物理控制信道HS-DPCCH(对于频分双工FDD模式)。

传输信道HS-DSCH和相应的物理信道HS-PDSCH支持下行高速分组数据业务，负责传输用户数据。其包含的处理过程如图1所示：

1.CRC(循环冗余校验码)：每个HS-DSCH TTI中的数据会被加上长度为24的CRC。

2.码块分割：将加CRC码的数据块分割成能够进行信道编码的子块。

3.信道编码：HS-DSCH信道编码采用已有的1/3码率的Turbo编码及其内部交织器。

4.HARQ功能块：完成HS-DSCH的bit分离，第一次数率匹配，和第二次数率匹配和比特合并的功能。

5.比特加扰：完成HS-DSCH的比特加扰功能。

6.交织：完成HS-DSCH的交织功能。

7.16QAM的星座重排：对采用16QAM调制的比特流进行重排位置和取反(1变0或0变1)的操作。

8.物理信道映射：将在一个传输间隔内的比特按物理信道配置要求进行排列。

9.突发成帧(BC)：完成HS-DSCH数据的调制(QPSK/16QAM)，扩频和突发成形等功能。

HS-SCCH是HSDPA专用的下行控制信道，是一个物理信道，它用于承载所有相关底层的控制信息。也就是说，终端接收HS-DSCH(高速下行共享信道)的数据必须要在HS-SCCH控制信息的配合下才能完成。HS-SCCH被所有HSDPA数据的UE所共享，但对单个HS-DSCH传输时间间隔，每个HS-SCCH只为一个UE承载HS-DSCH相关的下行控制信令。它包含的消息主要有物理资源的分配、数据块长度和调制方式等。

HS-DSCH承载的信令有：

信道化码信息(8bits)：x_ccs，1，x_ccs，2，...，x_ccs，8

时隙信息(5bits)：x_ts，1，x_ts，2，...，x_ts，n

调制方案信息(1bit)：x_ms，1

传输块尺寸信息(6bits)：x_tbs，1，x_tbs，2，...，x_tbs，m

HARQ进程信息(3bits)：s_hap，1，x_hap，2，...，x_hap，3

冗余版本信息(3bits)：x_rv，1，x_rv，2，x_rv，3

新数据块指示(1bit)：x_nd，1

HS-SCCH循环序列号(3bits)：x_hcsn，1，x_hcsn，2，x_hcsn，3

UE识别(16bits)：x_ue，1，x_ue，2，...，x_ue，16

HS-SICH(HS-DPCCH)信道是HSDPA专用的上行控制信道，也是一个物理信道。它用于反馈相关的上行信息，主要是对传输分组的应答和下行链路质量的反馈信息，包含的消息主要有CQI(信道质量指示)数据块长度和调制方式等。

CQI用于指示当前信道质量。信道估计在UE端完成，可以通过测量PCCPCH(基本公共控制信道)的RSCP/ISCP(接收信号码功率/干扰信号码功率)来进行信道估计。根据估计结果，UE按照已知的HS-PDSCH资源分配状态选取合适的CQI进行反馈。CQI需要很高的可靠度，因为NodeB根据CQI决定下一次发送的传输格式。CQI的编码可以分为RTBS(推荐传输块大小)和RMF(推荐调制格式)。RTBS采用类似TFCI(传输格式组合指示器)的R-M编码，RMF可以采用简单的重复编码来完成。

HS-SICH承载的信令有：

建议的调制格式(RMF)(1bit)：x_rmf，1

建议的数据块长度(RTBS)(6bit)：x_tbs，1，x_tbs，2，...，x_tbs，n

HARQ信息ACK/NACK(1bit)：x_an，1

由于现有TD-SCDMA系统的HSDPA技术仅采用了两种调制方式：QPSK和16QAM，因此这两个控制信道用于表示调制方式的信息比特只有1位。

为了能够支持多种调制方式共存的HSDPA技术，HS-PDSCH包含的处理过程如图2所示，主要包含以下过程：

1.CRC：每个HS-DSCH TTI中的数据会被加上长度为24的CRC。

5.比特加扰：完成HS-DSCH的比特加扰功能。

6.交织：完成HS-DSCH的交织功能。

7.多阶调制的星座重排：对采用16QAM/64QAM调制的比特流进行重排位置和取反(1变0或0变1)的操作。

9.突发成帧(BC)：完成HS-DSCH数据的调制(多阶调制)，扩频和突发成形等功能。

为了适应这种多阶调制的HSDPA技术，本发明将HS-SCCH中的调制方案信息由原来的1比特增加为2比特，将HS-SICH中的调制格式信息由原来的1比特增加为2比特，这样使调制方案信息支持多种调制方式；通过对信道质量指示CQI进行(48，10)Reed-Muller编码，将HS-SCCH信道信息和HS-SICH信道信息映射到相应的物理信道中，在UE和网络侧之间传送相应的控制信息，实现分组数据的传输。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

参照图3，图3是本发明方法的实现流程图，包括以下步骤：

步骤301：将下行控制信道HS-SCCH和上行指示信道HS-SICH中的调制方式指示消息设置为2比特。

步骤302：用户设备根据网络侧发送的HS-SCCH消息，产生信道质量指示CQI，所述CQI包括RMF(推荐调制格式)和RTBS(推荐传输块大小)。

首先，由UE(用户设备)接收HS-SCCH消息，HS-SCCH指示下一个HS-DSCH传输的资源分配情况，UE根据HS-SCCH消息对高速物理下行共享信道HS-PDSCH上的数据进行解调，获取HS-PDSCH数据，并根据获取的HS-PDSCH数据进行相应的信道测量，该测量可以通过导频信道获得。然后，根据HS-DSCH资源分配情况和测量结果产生CQI。

步骤303：对CQI采用(48，10)Reed-Muller编码方式进行编码，其过程将在后面详细描述。

步骤304：将编码后的CQI通过HS-SICH发送给网络侧。

步骤305：网络侧将包含多阶调制方式的控制信息通过HS-SCCH发送给用户设备。多阶调制方式可以是：32阶正交幅度调制、或者64阶正交幅度调制、或者256阶正交幅度调制等，这些信息由HS-SCCH中的调制方案信息比特来表示。根据实际需要，调制方案信息比特可以设置为2个比特，或者3个比特等。

步骤306：用户设备根据控制信息对HS-PDSCH(高速物理下行共享信道)上的数据进行解调。

首先，UE从HS-SCCH上提取出HS-PDSCH控制信息，获取高速下行共享信道HS-DSCH的调制方式，然后即可根据该调制方式对HS-PDSCH上的数据进行解调处理，并通过与HS-SCCH对应的HS-SICH给网络侧回应NACK/ACK和CQI。

在本发明中，将下行控制信道HS-SCCH和上行指示信道HS-SICH中的调制方式指示消息均设置为2比特，使其能够指示更多的调制方式信息。

HS-SCCH承载的信令包括以下信息：

信道化码信息(8bits)：x_ccs，1，x_ccs，2，...，x_ccs，8

时隙信息(5bits)：x_ts，1，x_ts，2，...，x_ts，n

调制方案信息(2bit)：x_ms，1，x_ms，2

传输块尺寸信息(6bits)：x_tbs，1，x_tbs，2，...，x_tbs，m

HARQ进程信息(3bits)：x_hap，1，x_hap，2，x_hap，3

冗余版本信息(3bits)：x_rv，1，x_rv，2，x_rv，3

新数据块指示(1bit)：x_nd，1

HS-SCCH循环序列号(3bits)：x_hcsn，1，x_hcsn，2，x_hcsn，3

UE识别(16bits)：x_ue，1，x_ue，2，...，x_ue，16

其编码复用过程如图4所示：

其中，

a₁，a₂...a₈＝x_ccs，1，x_ccs，2...x_ccs，8

a₉，a₁₀...a₁₃＝x_ts，1，x_ts，2...x_ts，5

a₁₄，a₁₅＝x_ms，1，x_ms，2

a₁₆，a₁₇...a₂₁＝x_tbs，1，x_tbs，2...x_tbs，6

a₂₂，a₂₃，a₂₄＝x_hap，1，x_hap，2，x_hap，3

a₂₅，a₂₆，a₂₇＝x_rv，1，x_rv，2，x_rv，3

a₂₈＝x_nd，1

a₂₉，a₃₀，a₃₁＝x_hcsn，1，x_hcsn，2，x_hcsn，3

HS-SICH承载的信令包括以下信息：

建议的调制格式(RMF)(2bit)：x_rmf，1，x_rmf，2

建议的数据块长度(RTBS)(6bit)：x_tbs，1，x_tbs，2，...，x_tbs，n

HARQ信息ACK/NACK(1bit)：x_an，1

在本发明中，对CQI采用(48，10)Reed-Muller编码方式进行编码，如图5所示，具体为：

2比特的RMF码重复一次和6比特的RTBS码串行输入到2阶(48，10)Reed-Muller编码器，输出编码后的CQI。

CQI包括RTBS和RMF。(48，10)Reed-Muller码的输入是10位，输出是48位。RTBS由2位调制比特和6位TBS比特构成。其中调制比特重复1次和6位TBS比特通过(48，10)Reed-Muller编码变成48位，这样RTBS编码输出是48位。所以在不增加编码比特的情况下，通过增加调制比特的表示范围，有效地实现了对多阶调制方式的支持，且对编码性能影响不大。

HS-SICH信道的编码复用过程如图6所示：

其中，

d_{1}, d_{2} . . . d_{n_{CQI}} = z_{1}, z_{2} . . . z_{n_{CQI}}

d_{n_{CQI} + 1}, d_{n_{CQI} + 2} . . . d_{n_{CQI} + 36} = c_{1,} c_{2} . . . c_{36}

d_{n_{CQI} + 37}, d_{n_{CQI} + 38} . . . d_{U} = 0,0 . . . . 0

可见，本发明通过在HS-SCCH和HS-SICH中增加表示调制方式指示信息的比特位，并提供相应的编码方式，实现了含有多种调制方式的HSDPA高速分组业务传输，提高了系统的传输性能和频带利用率。

虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本发明的精神。

Claims

1、一种控制高速下行分组接入系统支持多阶调制方式的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：

C、对产生的CQI采用(48，10)Reed-Muller编码方式进行编码，并将编码后的CQI发送给网络侧；

2、根据权利要求1所述的控制高速下行分组接入系统支持多阶调制方式的方法，其特征在于，所述步骤B包括：

B1、用户设备接收HS-SCCH消息；

B3、根据所述HS-PDSCH数据进行信道测量；

3、根据权利要求1所述的控制高速下行分组接入系统支持多阶调制方式的方法，其特征在于，

将所述编码后的CQI通过HS-SICH发送给网络侧。

4、根据权利要求3所述的控制高速下行分组接入系统支持多阶调制方式的方法，其特征在于，所述对产生的CQI采用(48，10)Reed-Muller编码方式进行编码具体为：

5、根据权利要求1所述的控制高速下行分组接入系统支持多阶调制方式的方法，其特征在于，所述步骤E包括：

E2、根据所述调制方式对HS-PDSCH上的数据进行解调。

6、根据权利要求1所述的控制高速下行分组接入系统支持多阶调制方式的方法，其特征在于，所述多阶调制方式包括：32阶正交幅度调制、或者64阶正交幅度调制、或者256阶正交幅度调制。