专利名称：基于打孔限信息确定传输码道数的方法
技术领域：
本发明涉及一种移动通信系统中传输码道数确定的方法，尤其涉及一种TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division MultipleAccess，时分-同步码分多址)系统中基于打孔限信息确定传输码道数的方法。
背景技术：
TD-SCDMA系统作为TDD(Time Division Duplex，时分双工)模式技术，比FDD(Frequency Division Duplex，频分双工)更适用于上下行不对称的业务环境，是多时隙TDMA(Time Division MultipleAccess，时分多址)与直扩CDMA(Code Division Multiple Access，码分多址)技术合成的新技术。同时，TD-SCDMA标准建议所采用的空中接口技术作为当前业界最为先进的传输技术之一，通过与智能天线技术、同步CDMA技术以及软件无线电技术等技术的融合，形成了目前频谱使用率最高，成本最低的第三代无线网络技术。可以预见，TD-SCDMA系统必将全面替代2G系统，成为未来无线通信的主流。
3G移动终端和接入网之间的接口Uu为空中接口，主要由物理层、数据链路层和网络层组成。其中，物理层包括有向高层提供的服务传输信道，这些传输信道描述了如何在空中接口上传输数据。第三代移动通信技术标准主要区别体现在空中接口的无线传输技术上，尤其是物理层方面。物理层是空中接口的最底层，支持比特流在物理介质上的传输。物理层与数据链路层的MAC(Media Access Control，媒体接入控制)子层及网络层的RRC(Radio Resource Control，无线资源控制)子层相连。物理层向MAC层提供不同的传输信道，传输信道定义了信息是如何在空中接口上传输的。物理信道在物理层定义，物理层受RRC的控制。
为提供数据传输服务，物理层需要完成许多功能，包括传输信道错误检测和上报、传输信道的FEC(Forward error Correction，前向纠错)编译码、传输信道和码组合传输信道的复用/解复用、码组合传输信道到物理信道映射、物理信道的调制/扩频和解调/解扩、功率控制、速率匹配(RM，Rate Matching)、上行同步控制与上行和下行波束成形(智能天线)等。其中，LCR(Low Chip Rate，低码片速率)TDD物理层是根据固定的PL(Puncturing Limit，打孔限)取值选择SF(Spread Factor，扩频因子)和BRU(Base Resource Unit，基本资源单元)数，从而确定相应传输码道的。3G系统支持多速率业务，有些业务的速率很高，在TD-SCDMA系统中同一业务使用多个信道进行传输。在TD-SCDMA系统中，信道是载波、时隙、扩频码的组合，也叫一个资源单位(RU)。其中一个时隙内由SF为16的扩频码划分的信道是最基本的资源单位，即BRU。
当上行SF可变，下行一个时隙中配置多个BRU时，在物理层就会涉及到如何选择SF和BRU个数的问题。目前协议TS25.222中给出了TDD模式下的SF和BRU数选择的方法，如图1所示，具体包括以下步骤1、首先，网络高层会向Node B(节点B)和UE(移动终端)配置PL信息等参数；2、然后，根据物理层的配置信息，确定出SF、BRU数的集合{U1，16，...，U1，S1min，U1，S1min+U2，16，...，U1，S1min+U2，S2min，...，U1，S1min+U2，S2min+...+UPmax，16，...，U1，S1min+U2，S2min+...+UPmax，(SPmax)min}3、根据传输格式组合TFCj，在集合中筛选出满足如下条件的Ndata，并组成SET1集合SET1={Ndata,such that(min1≤y≤I{RMy})×Ndata-PL×Σx=1I(RMx×Nx,j)is nonnegative};]]>其中，Ndata大小取决于SF、BRU数，是一个无线帧中可用的有效数据比特总数；RMx和RMyTFCj中分别定义的TrCH的速率匹配；Nx，j速率匹配前，服从TFCj的TrCH在一个无线帧中的比特数；I为CCTrCH上TrCH的数目；4、最后在SET1中选择最小的Ndata作为Ndata，j，即Ndata，j＝min SET1，这样SF、BRU数同时也确定了，从而确定传输码道。Ndata，j是服从TFCj的CCTrCH在一个无线帧中可用的比特总数。这样TFCS(传输格式组合集)中的每个TFC都会对应一个Ndata及相应的SF、BRU数选择。
如果PS域非实时业务数据速率较低时，在PL一定取值下，下行可以选择最少的码道数，减少码间干扰，比如初始接入下行分配64kbps的资源(8BRU)，当某时刻实际业务速率为32kbps时，占用BRU数为4BRU。如果TFCS中有多种TFC，为了保证传输数据量最多的TFC能够按照前述方法选择出SF、BRU数，网络高层必须配置一个取值较低的PL。而按照目前的方案配置PL，所配置的PL是物理信道的最低打孔限，实际上这个打孔限在配置DPCH物理层参数时就已经定下来了，为了保证数据传输过程中打孔比特数不大于该限制要求，所以需要根据该PL选择SF和RU数。这样将会导致在一些情况下，传输数据量较少的TFC，打孔也比较高，信号克服多径和衰落的能力就会比较差。
发明内容
针对上述现有TD-SCDMA系统中码道确定方法所存在的问题和不足，本发明的目的是提供一种实现简单、传输资源分配合理的基于打孔限信息确定传输码道的方法。
本发明是这样实现的一种基于打孔限信息确定传输码道数的方法，包括以下步骤(1)移动网络高层向基站和移动终端配置打孔限信息；(2)所述基站和移动终端根据物理层配置的可以使用的扩频因子和资源单元数，并以其为元素组成集合S1；(3)根据传输格式组合，依据集合S1筛选出满足如下条件的Ndata，组成集合S2(min1≤y≤I{RMy})×Ndata≥PL×Σx=1I(RMx×Nx)]]>其中，RMx、RMy为传输格式组合中定义的相应传输信道的速率匹配值，Ndata为S1中元素对应的无线帧中有效的数据比特总数，PL为配置的打孔限，Nx为速率匹配前服从传输格式组合的传输信道在无线帧中的比特数；I为码组合传输信道含有的传输信道的数目；(4)判断集合S2是否为空集，若为空集，则进入步骤(5)；否则进入步骤(6)；(5)选择最大的Ndata对应的S1中元素，从而确定出相应的扩频因子、资源单元数；(6)选择最大打孔限对应的元素中的最小的Ndata，并根据所选的最小Ndata对应出S1中元素，从而确定出相应的扩频因子、资源单元数。
进一步地，所述打孔限信息为一个或一个以上。
进一步地，所述打孔限信息为一个时，所述步骤(6)具体为，直接在S2中选择最小的Ndata，并根据所选的最小Ndata对应出S1中元素，从而确定出相应的扩频因子、资源单元数。
进一步地，所述打孔限信息为一个以上时，所述步骤(6)具体为，判断S2中元素对应的打孔限数量，若为一个，则直接在S2中选择最小的Ndata，并根据所选的Ndata对应出S1中元素，从而确定出相应的扩频因子、资源单元数；若为一个以上，则选择最大打孔限对应的元素中的最小的Ndata，并根据所选的Ndata对应出S1中元素，从而确定出相应的扩频因子、资源单元数。
本发明通过配置的打孔限的多少来进行码道数确定，当网络高层仅向物理层配置了一个打孔限信息时，本发明在确定SF、RU数时，首先判断网络高层配置的PL能不能保证TFCS中的每个TFC都能够满足SET1的条件，如果不能满足时，则选择最大Ndata传输，也就是用最多的码道数传输。而当有满足条件的TFC时，则选择能满足传输条件的最小的资源配置，以节约资源。当网络高层向物理层配置了多个打孔限信息时，本发明在确定SF、RU数时，针对不同的PL信息，判断每一个配置的PL是否能保证TFCS中的每个TFC都能够满足SET1的条件，如果都不能满足，则选择最大Ndata传输，也就是用最多的码道数传输。而当有满足条件的TFC时，则选择取值最大的PL的集合中能满足传输条件的最小的资源配置，以节约资源。
图1是现有方法确定SF、RU参数的流程图；图2是本发明的优选实施例一的流程图；图3是本发明的优选实施例二的流程图；图4是本发明实施效果仿真示意图；图5是本发明另一实施效果仿真示意图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
本发明在确定SF、RU数时，是根据物理层配置的PL信息个数的多少而进行的。PL信息配置过程之一为CN(Core Network，核心网)向RNC(Radio Network Controller，无线网络控制器)发送RAB(RadioAccess Bearer，无线接入承载)Assignment Request，RNC根据业务的RAB参数建立相应的链路，包括Iub口的无线链路建立过程和Uu口的RB(Radio Bearer，无线承载)建立过程。在无线链路建立过程中RNC通过Radio Link Reconfiguration Prepare消息将PL配置到基站，在RB建立过程中RNC通过Radio Bearer Setup消息将PL配置到UE。UE和Node B根据相同的PL参数和规律找出每种TFC所对应的SF和RU数。
SET1={Ndata,such that(min1≤y≤I{RMy})×Ndata-PL×Σx=1I(RMx×Nx,j)is nonnegative};]]>确定TFCS中的每个TFC是否都能够满足SET1的条件，如果都不能满足时，则选择最大Ndata传输。而当有满足条件的TFC时，则选择SET1中PL值最大的子集中能满足传输条件的最小的资源配置。以下详细说明本发明的方法。
实施例一如图2所示，当网络高层向Node B和UE配置一个PL信息时，本发明包括以下步骤1、根据物理层的配置信息，确定出SF、RU数的集合{U1，16，...，U1，S1min，U1，S1min+U2，16，...，U1，S1min+U2，S2min，...，U1，S1min+U2，S2min+...+UPmax，16，...，U1，S1min+U2，S2min+...+UPmax，(SPmax)min}2、根据传输格式组合TFCj，在集合中筛选出满足如下条件的Ndata，并组成SET1集合SET1={Ndata,such that(min1≤y≤I{RMy})×Ndata-PL×Σx=1I(RMx×Nx,j)is nonnegative};]]>其中，Ndata大小取决于SF、RU数，是一个无线帧中可用的有效数据比特总数；RMx和RMyTFCj中分别定义的TrCH的速率匹配；Nx，j速率匹配前，服从TFCj的TrCH在一个无线帧中的比特数；I为CCTrCH上TrCH的数目；3、判断SET1是否为空集，若是，则进入步骤5；否则进入步骤4；4、该SET1中元素对应的PL即为最大PL，则可直接在SET1中选择最小的Ndata作为Ndata，j，即Ndata，j＝min SET1，这样SF、RU数同时也确定了，从而确定相应的码道。Ndata，j是服从TFCj的CCTrCH在一个无线帧中可用的比特总数。这样TFCS(传输格式组合集)中的每个TFC都会对应一个Ndata及相应的SF、RU数选择。从而确定相应的码道。
5、SET1为空即说明TFCj无法找到满足条件的Ndata，j，则Ndata，j等于最大的Ndata，并根据该Ndata选取其对应的SF、RU数，从而确定相应的码道。这种情况可最大程度地满足相应的数据传输。
实施例二如图3所示，当网络高层向Node B和UE配置多个PL信息时，本发明包括以下步骤1、根据网络高层(RNC)向Node B和UE配置多个(n个)PL，组成{PLmax，...，PLmin}；2、根据物理层的配置信息，确定出SF、RU数的集合{U1，16，...，U1，S1min，U1，S1min+U2，16，...，U1，S1min+U2，S2min，...，U1，S1min+U2，S2min+...+UPmax，16，...，U1，S1min+U2，S2min+...+UPmax，(SPmax)min}3、根据传输格式组合TFCj，在集合中筛选出满足如下条件的Ndata，并组成SET1～SETn集合SET1={Ndata,such that(min1≤y≤I{RMy})×Ndata-PLmax×Σx=1I(RMx×Nx,j)is nonnegative};]]>......
SETn={Ndata,such that(min1≤y≤I{RMy})×Ndata-PLmin×Σx=1I(RMx×Nx,j)is nonnegative};]]>
其中，Ndata大小取决于SF、RU数，是一个无线帧中可用的有效数据比特总数；RMx和RMyTFCj中分别定义的TrCH的速率匹配；Nx，j速率匹配前，服从TFCj的TrCH在一个无线帧中的比特数；I为CCTrCH上TrCH的数目；4、判断SET1～SETn集合是否全为空集，若是，则进入步骤6；否则进入步骤5；5、在非空的SET中选择最大的PL值(PLi)对应的SET中最小的Ndata作为Ndata，j，即Ndata，j＝min(SETPLi)，这样SF、RU数同时也确定了，从而确定了相应的码道。Ndata，j是服从TFCj的CCTrCH在一个无线帧中可用的比特总数。这样TFCS(传输格式组合集)中的每个TFC都会对应一个Ndata及相应的SF、RU数选择。从而确定相应的码道。
步骤5中，非空的SET可能有一个或多个，为提高处理效率，步骤5具体步骤为判断SET的数量，若为一个，该SET中元素对应的PL即为最大PL，则直接在SET中选择最小的Ndata，并根据所选的Ndata对应出S1中元素，从而确定出相应的扩频因子、资源单元数以该选择的最小Ndata对应的扩频因子、资源单元数作为当前传输码道数；若SET的数量为多个(2个或以上)，则在最大打孔限(PLi)对应的SETi中选择最小的Ndata，并根据所选的Ndata对应出S1中元素，确定出相应的扩频因子、资源单元数，从而确定出相应的码道。
6、SET全为空即说明TFCj无法找到满足条件的Ndata，j，则Ndata，j等于SET中最大的Ndata，并根据该最大Ndata选取其对应的SF、RU数，从而确定相应的码道。这种情况可最大程度地满足相应的数据传输。
以下说明本发明的优点。
以AMR(Adaptive Multi-rate，自适应多速率)模式集{12.2 7.95 5.94.75}kbps的LCR TDD话音业务下行为例进行说明(上行SF不可变)。业务类型为Conversational/speech DL(12.2，7.95，5.9，4.75)kbps/CSRAB+DL3.4kbps SRBs for DCCH。其中Transport channel parametersfor Conversational/speech/DL(12.2，7.95，5.9，4.75)kbps/CS RAB配置如下表(参见TS34.108协议)
TFC与AMR话音业务的对应关系如下表
下行物理层参数为
按照现有物理层选择码道的方法，为了保证12.2kbps对应的TFC(TF5，TF4，TF1，TF1)选择下行SF16的RU数目不超过2，高层配置的PL必须小于0.60，比如PL＝0.48。但是，这样就导致了7.95kbps对应的TFC(TF4，TF3，TF0，TF0)、5.9kbps对应的TFC(TF3，TF2，TF0，TF0)、4.75kbps对应的TFC(TF2，TF1，TF0，TF0)会选择下行SF16的1个RU，相对于12.2kbps的话音反而打孔比特数增加，在相同的码道最大下行发射功率前提下覆盖范围和传输质量反而不如12.2kbps的话音。
如果采用实施例一的方案，网络高层可以选择较大的PL进行配置，甚至使PL＝1，而且(12.2，7.95，5.9，4.75)kbps话音都可以选择下行SF16的2个码道传输。如果采用实施例二的方案，高层可以配置多个PL{0.48 0.60 0.72 1.00}，物理层始终选择适合的最大PL。其效果与实施例一相同。
如图4所示，为用户的移动速率3km/h、传播信道选择Case3的情况下，5.9kbps对应的TFC(TF3，TF2，TF0，TF0)，下行在PL＝0.72与PL＝0.48的性能；以及4.75kbps对应的TFC(TF2，TF1，TF0，TF0)，下行在PL＝1与PL＝0.48的性能比较示意图。图中，从上到下的曲线依次表示5.9kbps下行PL＝0.48、4.75kbps下行PL＝0.48、5.9kbps下行PL＝0.72和4.75kbps下行PL＝1的误块率和比特能量与噪声谱密度之比的函数关系示意图。从图中可以看出，5.9kbps对应的TFC(TF3，TF2，TF0，TF0)，当误块率BLER＝10-2时，PL＝0.48的Eb’/N0＝4.4dB，而PL＝0.72的Eb’/N0＝2dB，则相差2.4dB左右。同样，4.75kbps对应的TFC(TF2，TF1，TF0，TF0)，当BLER＝10-2时，PL＝0.48的Eb’/N0＝3.9dB，而PL＝1的Eb’/N0＝1.6dB，则相差2.3dB左右。这样看来本发明可以使2个BRU被充分利用，且传输的信号质量达到预期规律和要求。
再以PS域非实时业务为例进行说明。下行128kbps业务，其中Transport channel parameters for Interactive or background/DL128kbps/PS RAB见下表(具体可参见TS34.108协议)
TFCS具体为
下行物理层参数为
当下行业务有4个TB块TFC(TF3，TF0)时(相当于64kbps)。按照现有方案PL＝0.6，则需要占用SF16×8codes×2time slots/radioframe。采用本发明实施例一的方法可以将PL配置为1，采用实施例二的方案时可以配置多个PL{0.60 1.00}，则需要占用SF16×9codes×2time slots+SF16×4codes×2time slots/radio frame，其比较仿真结果如图5所示。图中，上方的曲线为PL＝0.6、BLER＝10-2时的Eb’/N0＝6.5dB，下方曲线为PL＝1、BLER＝10-2时的Eb’/N0＝3.5dB，相差3dB左右。这说明下行非实时业务配置的最大速率为128kbps时，当以较少的TB块传输时，可以充分利用码资源，并且在速率较低的情况下传输信号的质量更好。对于非实时业务，当干扰或者传输环境较差时，数据传输可以自适应地选择低于配置的最大速率的某个速率进行传输，并能够尽可能地改善通信质量。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，本领域技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种基于打孔限信息确定传输码道数的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤(1)移动网络高层向基站和移动终端配置打孔限信息；(2)所述基站和移动终端根据物理层配置的可以使用的扩频因子和资源单元数，并以其为元素组成集合S1；(3)根据传输格式组合，依据集合S1筛选出满足如下条件的Ndata，组成集合S2(min1≤y≤I{RMy})×Ndata≥PL×Σx=1I(RMx×Nx)]]>其中，RMx、RMy为传输格式组合中定义的相应传输信道的速率匹配值，Ndata为S1中元素对应的无线帧中有效的数据比特总数，PL为配置的打孔限，Nx为速率匹配前服从传输格式组合的传输信道在无线帧中的比特数；I为码组合传输信道含有的传输信道的数目；(4)判断集合S2是否为空集，若为空集，则进入步骤(5)；否则进入步骤(6)；(5)选择最大的Ndata对应的S1中元素，从而确定出相应的扩频因子、资源单元数；(6)选择最大打孔限对应的元素中的最小的Ndata，并根据所选的最小Ndata对应出S1中元素，从而确定出相应的扩频因子、资源单元数。
2.根据权利要求1所述的基于打孔限信息确定传输码道数的方法，其特征在于，所述打孔限信息为一个或一个以上。
3.根据权利要求2所述的基于打孔限信息确定传输码道的方法，其特征在于，所述打孔限信息为一个时，所述步骤(6)具体为，直接在S2中选择最小的Ndata，并根据所选的最小Ndata对应出S1中元素，从而确定出相应的扩频因子、资源单元数。
全文摘要
本发明公开了一种基于打孔限信息确定传输码道数的方法，涉及3G系统中物理层的码道数配置方法，为解决现有码道配置资源分配不合理而提出。为解决上述问题，本发明包括移动网络高层向基站和移动终端配置打孔限信息；物理层根据配置信息确定出当前物理信道可以使用的SF和RU数集合；根据传输格式组合在上述SF和RU数中筛选出满足如下条件的元素
文档编号H04J13/02GK101043285SQ20061006496
公开日2007年9月26日 申请日期2006年3月20日 优先权日2006年3月20日
发明者王玲, 丁国栋, 郭俊利, 赵敏 申请人:大唐移动通信设备有限公司