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CN101137134A - 一种基站及其传输下行控制信令的方法 - Google Patents

一种基站及其传输下行控制信令的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种宽带时分双工蜂窝系统中传输下行控制信令的方法，该方法为：基站采用正交频分复用OFDM调制方式调制多址复用方式，下行控制信令包括公共控制信令和专用控制信令；并且，基站采用时分复用TDM方式对所述公共控制信令与专用控制信令和发送数据进行复用，采用频分复用FDM方式将所述专用控制信令与发送数据进行复用。同时，本发明还公开了一种宽带时分双工蜂窝系统中的基站。本发明可以应用于TDD系统中，有效地解决宽带时分双工蜂窝系统的下行控制信令传输，使得UE能够准确地获取控制信息，快速地对控制信息进行反应和处理，并节省用于了控制信令的资源和终端电池消耗。

Description

一种基站及其传输下行控制信令的方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是指一种在宽带时分双工蜂窝系统中的基站及其传输下行控制信令的方法。
背景技术
时分同步码分多址(TD-SCDMA)是三种大国际标准中唯一采用时分双工(TDD)方式的第三代移动通信系统，支持上下行非对称业务传输，在频谱利用上具有较大的灵活性。该系统综合采用了智能天线、上行同步、联合检测和软件无线电等无线通信中的先进技术，使系统具有较高的性能和频谱利用率。
随着社会的发展以及技术的进步，人们对移动通信的要求不断提高，希望系统能够提供大容量、高速率、低时延的数据传输服务。为了满足这种日益增长的需求，TD-SCDMA系统同样需要不断演进和提高性能。
现有TD-SCMDA系统的帧结构如图1所示。图1中，每个无线子帧由7个普通时隙三个特殊时隙构成。其中，普通时隙为TS0～TS6，用来传送数据，三个特殊时隙分别为下行导频信道(DwPTS)，用于系统的下行同步信息的发送，上行导频信道(UpPTS)，用于用户接入的上行同步信息发送，转换保护时隙(GP)，用于提供下行发送时隙向上行发送时隙转换的时间间隔。
现有的TD-SCMDA系统是一个码片速率为1.28Mcps，带宽为1.6MHz的系统。其数据部分和上下行的导频部分采用同样的信号格式。在TD-SCDMA演进方案中，带宽可以到20MHz以上，同时可以支持不同带宽1.25MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz和20MHz工作。
TD-SCMDA系统采用码分多址(CDMA)作为多址接入方式，其资源是基于时隙和码道的概念。TD-SCMDA系统发送控制信令时，总是根据控制信令的大小，分配一定的时频和码道资源，发送信令采用码分单载波方式在整个载波频段内发送。
在TD-SCDMA的演进方案中，为了得到高速率大容量的服务，需要占用更宽的带宽，这里，称之为宽带时分双工蜂窝系统。在宽带时分双工蜂窝系统中，下行调制方式可以采用正交频分复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，OFDM)方式。OFDM方式已经在宽带无线局域网中得到了应用，在蜂窝移动通信中的应用还需要解决一系列的问题。目前，在宽带时分双工蜂窝系统中，如何传输下行控制信令，以便用户设备(UE)能够高效及时地接收、解调控制信令，完成相关的数据接收和控制还没有一个很好的方案。
发明内容
本发明提供一种在宽带时分双工蜂窝系统中的基站及其传输下行控制信令的方法，在宽带时分双工蜂窝系统中实现下行控制信令的传输，使用户终端能快速、及时地接收、解调控制信令。
本发明提供的一种在宽带时分双工蜂窝系统中传输下行控制信令的方法包括：
基站采用OFDM调制方式调制多址复用方式，下行控制信令包括公共控制信令和专用控制信令，基站采用时分复用(TDM)方式对所述公共控制信令与专用控制信令和发送数据进行复用，采用频分复用(FDM)方式将所述专用控制信令与发送数据进行复用。
所述公共控制信令采用联合编码或单独编码的方式发送。
所述专用控制信令采用自适应编码调制(AMC，adaptive modulation andcoding)方式进行发送。
所述专用控制信令采用单独编码的方式发送。
该方法进一步包括：用户终端采用公共导频符号对接收到的下行公共控制信令进行解调。
该方法进一步包括：用户终端采用专用导频符号对接收到的下行专用控制信令进行解调。
发明提供的一种在宽带时分双工蜂窝系统中的基站包括：OFDM调制装置，
OFDM调制装置，采用TDM方式将公共控制信令与专用控制信令和发送数据进行复用，并且采用FDM将专用控制信令与发送数据进行复用。
所述OFDM调制装置可以包括：
用于对于要发送的公共控制信令、专用控制信令和发送数据进行编码的编码单元；
对编码后的公共控制信令、专用控制信令、发送数据以及需要发送给UE的导频符号进行调制的调制单元；
对接收到的调制信号进行频域复用的频域子载波复用单元；并且，频域子载波复用单元采用时分复用TDM方式对所述公共控制信令与专用控制信令和发送数据进行复用，采用频分复用FDM方式将所述专用控制信令与发送数据进行复用；
将收到的频域信号进行频时转换的傅立叶转换单元；
将时域信号进行加循环前缀(CP)处理后向基站的射频发送单元发送的加CP处理单元。
所述编码单元对所述公共控制信令采用联合编码或单独编码。
所述编码单元对所述专用控制信令采用单独编码。
本发明由于采用TDM方式对所述公共控制信令与专用控制信令和发送数据进行复用，采用频分复用FDM方式将所述专用控制信令与发送数据进行复用，使UE可以很快地接收到公共控制信令，得到其业务数据的发送资源位置，从而能快速地对控制信息进行反应和处理，并节省用于了控制信令的资源和终端电池消耗。如果某些UE接收到公共控制信令后得知在这个时隙内没有发送给它的数据，它还可以不接收本时隙内其他数据，从而节省电池开销。公共控制信令利用公共导频符号进行解调，因此保证了小区内的UE都可以接收到。
附图说明
图1为现有TD-SCMDA系统的帧结构示意图；
图2为采用OFDM调制方式的信道资源示意图；
图3为本发明的下行控制信令传输的示意图；
图4为实现本发明的OFDM调制装置示意图。
具体实施方式
参见图2所示，在宽带时分双工蜂窝系统中，采用OFDM调制的信道资源由时域和频域组成，在时域上，信道资源被分为一定的时间段，这里称其为时隙，每个时隙内在时域上由多个OFDM符号组成；而在频域上，每个OFDM符号包括多个子载波，子载波占用相同的带宽。
导频符号分为公共导频符号和专用导频符号，公共导频符号是可以被所有的UE所接收并用于控制信道和数据解调的。而专用导频符号一般被特定一个或多个UE所接收并用于控制信道和传输业务数据的解调。
在每个资源块最前面的第一个或第二个OFDM符号内放置公共导频符号，公共导频符号在整个OFDM符号系统频段内发送，并在子载波内均匀分布，分布密度根据系统要求固定或可调设置。
对于专用导频符号可以在整个系统发送频段内发送，也可以根据需要在部分频段内发送。如在OFDM调制方式时，如果部分频段内采用智能天线波束赋型技术发送数据，则可以在这段频段内放置专用导频符号，该专用导频符号和发送数据一起赋型，用于接收端数据的解调。
下行控制信令包括公共控制信令和专用控制信令。其中，公共控制信令是由基站发送，能够被小区内所有UE所接收。公共控制信令可以包括某个UE或一组UE的ID号，用于传输业务数据所分配的资源，以及传输业务数据的方式，如采用MIMO方式还是发送分集方式、单天线方式或智能天线波束赋型方式来发送数据。专用控制信令可以包括用于指示某个UE或一组UE传输业务数据采用的编码速率、数字调制以及混合自动重传(hybrid ARQ，HARQ)等信息。当然，公共控制信令和专用控制信令并不局限于上述信息，也可能包括其他信息。
本发明是在宽带时分双工蜂窝系统中，采用TDM方式将公共控制信令与专用控制信令和发送数据进行复用；采用FDM将专用控制信令与发送数据进行复用。
例如：将公共控制信令置于每个OFDM信道资源的前面一个或两个OFDM符号内，与时隙资源块内的数据和专用控制信令的资源采用TDM方式复用。即占用第一或第二个OFDM符号的全部或部分资源发送公共控制信令。当然，由于发送的公共控制信令有限，不一定需要占用整个OFDM符号的全部子载波，因此，数据和专用控制信令可以利用其他OFDM符号或公共控制信令在第一或第二个OFDM符号中剩下的子载波资源中发送。
公共控制信令采用TDM方式的好处在于：UE可以很快地接收到公共控制信令，得到其业务数据的发送资源位置，从而能够快速地接收业务数据。如果某些UE接收到公共控制信令后得知在这个时隙内没有发送给它的数据，它还可以不接收本时隙内其他数据，从而节省电池开销。公共控制信令利用公共导频符号进行解调，因此保证了小区内的UE都可以接收到该信令。
并且，公共控制信令可以采用联合编码或单独编码。所谓的联合编码是指多个UE的不同公共控制信令合在一起，通过信道编码，生成同一个信道编码码字进行。这种编码方式由于生成码字比较长，在译码时可以获得更大的信道增益，同时也可以减少信令的循环冗余检测比特(CRC)的开销。单独编码指的是一个UE或多个采用相同共享信息的UE，对共享信息进行单独编码的方式。采用单独编码可以在发送时进行功率控制等方法，提高接收的性能。
专用控制信令可以采用FDM方式与发送数据复用后进行传输，即专用控制信令与发送数据在同一个发送资源块中发送，专用控制信令占用的信道资源分布在多个用于发送数据的OFDM符号内的不同子载波中。由于专用控制信令只发送给特定UE，因此，在用智能天线发送数据时，可以采用与数据相同的赋型技术，提高了接收性能，减少了用于发送控制信令的信道资源。
专用控制信令可采用AMC方式进行发送，根据发送信令的时频资源块的信道条件，选择合适的调制、编码方式，这样能够进一步地减少资源开销，提高资源的利用率。
同时，专用控制信令采用单独编码的方式，通过功率控制等方法来提高接收性能。
图3为基于OFDM的宽带时分双工蜂窝系统采用智能天线波束赋型技术进行数据传输时，本发明实现下行控制信令传输的示意图。参见图3所示，R1为公共导频符号，AR1和AR2为专用导频符号，A为公共控制信令，B为专用控制信令，没有符号的部分表示要发送的业务数据，简称发送数据。公共控制信令在第一个OFDM中传输，与数据和专用信令采用TDM的复用方式。公共控制信令采用联合或单独编码，利用公共导频符号进行解调。专用导频符号和数据、专用控制信令采用智能天线波束赋型进行传输，被用于数据、专用信令解调。专用控制信令与发送数据采用FDM方式复用，分散于第二至第九个OFDM中传输。专用信令采用单独编码方式进行传输。
参见图4所示，基于本发明的上述思想，本发明还提出一种宽带时分双工蜂窝系统中基于OFDM调制方式的基站，该基站包括OFDM调制装置40，该OFDM调制装置40采用TDM方式将公共控制信令与专用控制信令和发送数据进行复用；采用FDM将专用控制信令与发送数据进行复用。
本发明的OFDM调制装置40包括编码单元41、调制单元42、频域子载波复用单元43、傅立叶转换(IFFT)单元44以及加CP处理单元45。其中，编码单元41用于对于要发送的下行控制信令和发送数据进行编码后发送给调制单元42，调制单元42对收到的编码后的下行控制信令和发送数据以及需要发送给UE的导频符号进行调制后发送给频域子载波复用单元43；频域子载波复用单元43对接收到的调制信号进行频域复用后发送给IFFT单元44；IFFT单元44将收到的频域信号进行频时转换，生成时域信号后发送给加CP单元45；加CP处理单元45对收到的时域信号前加CP处理后，发送给基站的射频发送单元。
其中，频域子载波复用单元43采用时分复用TDM方式将所述公共控制信令与专用控制信令和发送数据进行复用，采用频分复用FDM方式将所述专用控制信令与发送数据进行复用。
编码单元41对所述公共控制信令可以采用联合编码或单独编码，对所述专用控制信令可以采用单独编码。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种宽带时分双工蜂窝系统中传输下行控制信令的方法，其特征在于，该方法包括：
基站采用正交频分复用OFDM调制方式调制多址复用方式，下行控制信令包括公共控制信令和专用控制信令，基站采用时分复用TDM方式将所述公共控制信令与所述专用控制信令和发送数据进行复用，采用频分复用FDM方式将所述专用控制信令与发送数据进行复用。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述公共控制信令采用联合编码或单独编码的方式发送。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述专用控制信令采用自适应编码调制AMC方式发送。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述专用控制信令采用单独编码的方式发送。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：用户设备采用公共导频符号对接收到的下行公共控制信令进行解调。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：用户设备采用专用导频符号对接收到的下行专用控制信令进行解调。
7.一种宽带时分双工蜂窝系统中的基站，其特征在于，该基站包括OFDM调制装置，
OFDM调制装置，采用TDM方式将公共控制信令与专用控制信令和发送数据进行复用，并且采用FDM方式将专用控制信令与发送数据进行复用。
8.根据权利要求7所述的基站，其特征在于，所述OFDM调制装置包括：
用于对于要发送的公共控制信令、专用控制信令和发送数据进行编码的编码单元；
对编码后的公共控制信令、专用控制信令、发送数据以及需要发送给UE的导频符号进行调制得到调制信号的调制单元；
对所述调制信号进行频域复用的频域子载波复用单元，所述频域子载波复用单元采用时分复用TDM方式将所述公共控制信令与所述专用控制信令和发送数据进行复用，采用频分复用FDM方式将所述专用控制信令与发送数据进行复用；
将收到的频域信号进行频时转换的傅立叶转换单元；
将时域信号进行加循环前缀CP处理后向基站的射频发送单元发送的加CP处理单元。
9.根据权利要求8所述的基站，其特征在于，所述编码单元对所述公共控制信令采用联合编码或单独编码。
10.根据权利要求8所述基站，其特征在于，所述编码单元对所述专用控制信令采用单独编码。
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