专利名称：基于高速下行分组接入的数据传输方法
技术领域：
本发明涉及网络通讯技术领域，具体涉及一种基于高速下行分组接入的数据传输方法。
背景技术：
在通讯系统中，由于基于共享码道的HSDPA(High Speed Downlink PacketAccess，高速下行分组接入)技术能大大提高通讯系统的下行能力，所以HSDPA技术已经引起了广泛的关注。3GPP(第三代伙伴组织计划)中的相关规范对HSDPA进行了详细的规定。
基于HSDPA实现数据传输需要相应的信令支持，其中下行信令中的TFRI(Transport Format Resource Indicator，传输格式资源指示)的正确传输，对于基于HSDPA的分组数据包在传输过程中的正确解调至关重要。TFRI包括3部分内容RI(Resource Indicator，资源分配指示)、MI(Module Indicator，调制方式)、TBS(Transport Block Set，传输块大小)。在3GPP相关规范中，规定了基于HSDPA的下行信令的TFRI中RI域的内容和大小。在TDD(TimeDivision Duplex，时分双工)制式中，RI域的内容包含分配给HSDPA的码道资源指示及相应的时隙指示。
为了减轻通讯系统下行信令的负荷，3GPP中的相应规范规定对于每个时隙分配给基于HSDPA的数据的码道资源相同，且分配的码道资源是连续的。根据LCR(Low Chipset Rate，低码片速率)TDD制式中的帧结构规定RI域为13BIT，其中前8BIT为码道资源指示信息，后5BIT为相应的时隙指示信息。RI域的具体结构如表1所示
表1
表1中RI域的前8BIT的码道资源指示信息分为两部分start code(起始码道)和stop code(结束码道)，start code、stop code分别为4BIT，表示下行信令16个码道资源中分配给基于HSDPA的数据的起始码道和结束码道。对于RI域的后5BIT中的每一个比特位对应一个时隙TS2至TS6。当比特位为1时，表示对应时隙的前8比特的start code、stop code指示的码道分配给基于HSDPA的数据，当比特位为0时，表示对应的时隙没有预留的码道分配给基于HSDPA的数据。
从上述描述可知，3GPP中的相关规范使用13BIT对RI域的内容进行定义，没有尽可能地考虑减小下行信令的负荷；而且3GPP中的相关规范规定每个时隙为基于HSDPA的数据划分的码道资源必须相同，使为基于HSDPA的数据进行资源分配时缺乏灵活性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于高速下行分组接入的数据传输方法，其利用码道数目和码道偏移量来对基于HSDPA的数据进行码道资源分配指示，以实现降低下行信令负荷，提高码道资源分配灵活性的目的。
为达到上述目的，本发明提供的一种基于高速下行分组接入的数据传输方法，包括如下步骤确定发送端为需要发送至接收端的基于高速下行分组接入的数据连续分配的码道；确定所述连续分配的码道的码道数目和码道偏移量；所述发送端将所述码道数目、码道偏移量和所述基于高速下行分组接入的数据分别发送至所述接收端；所述接收端根据接收到的所述码道数目、码道偏移量接收相应的基于高速下行分组接入的数据。
本发明通过利用码道数目和码道偏移量来进行对基于HSDPA的数据进行码道资源分配指示，由于码道偏移量和码道数目存在的特定关系，所以本发明利用7比特位即可对基于HSDPA的数据进行码道资源分配指示，降低了下行信令负荷；本发明还提供两种不同的编解码规则来确定码道数目、码道偏移量与7比特位表示的预定数值之间的相互对应，使用公式转换的编解码规则简化了处理流程，增加了发送端和接收端之间编解码的相互独立性；本发明还通过利用变长的RI域，使不同时隙为基于HSDPA的数据分配的码道各不相同，提高了码道资源分配的灵活性，从而提高了基于HSDPA的数据传输的灵活性。
图1是本发明的利用码道数目与码道偏移量进行码道资源分配示意图。
具体实施例方式
本发明的核心是在进行基于HSDPA的数据传输时，使用码道数目和码道偏移量指示分配给基于HSDPA的数据的码道资源，发送端将码道数目和码道偏移量和基于HSDPA的数据分别发送至接收端；接收端根据接收到的码道数目、码道偏移量接收相应的基于HSDPA的数据。
本发明中码道偏移量包括起始码道偏移量和终止码道偏移量两种。在本实施例中本发明以起始码道偏移量为例对本发明提供的技术方案进行描述。
本发明在进行基于HSDPA的数据传输时使用了码道数目和码道偏移量来指示分配给基于HSDPA的数据的码道资源。在移动通信系统中，码道总数n一般为4、8、16、32、...256等数值，本实施例以LCR TDD(TD-SCDMA)系统为例，而在LCR TDD系统中，码道总数n为16，亦即发送端和接收端之间的码道的总数目为16个，即发送端分配给基于HSDPA的数据的连续码道的码道数目最多为16个码道，那么使用码道数目和码道偏移量对基于HSDPA的数据进行资源分配的示意图如附图1所示。
在图1中，发送端和接收端之间的码道总数目n为16个，码道的编码从0到15，分配给基于HSDPA的数据的连续码道的码道数目m为6个，码道偏移量Δ为6，通过码道数目m和码道偏移量Δ可准确的确定分配给基于HSDPA的数据的码道资源。
从理论上说，由于m的取值范围为从1到16，Δ的取值范围为从0到15。所以m，Δ分别需要4BIT来表达，但是，在实际应用中m和Δ之间存在着一种特殊的对应关系即对于一个确定了数值的Δ，m实际的取值范围为从1到16-Δ，而不是理论上的从1到16。
从上面的描述可知，对于Δ∈
，m∈[1，16-Δ]而言，根据排列组合关系，共有128种不同的组合。这128种不同的组合完全可以用7比特位来表示其中任何一种组合，所以用7比特位组成的预定数值来表示不同的码道数目和码道偏移量组合是完全可行的。应该注意的是，由于本实施例中的码道数目为16，当码道数目n取其他数值如4、8、...32、256时，预定数值则相应地可以用表达式(2×log2n)-1比特位来表示不同的码道数目和码道偏移量组合。
本实施例中通过建立7比特位表示的预定数值与分配给基于HSDPA的数据的码道数目和码道偏移量的对应关系，当发送端需要将基于HSDPA的数据发送至接收端时，确定分配给基于HSDPA的数据的码道数目和码道偏移量，并获得码道数目和码道偏移量对应的7比特位表示的预定数值，将7比特位表示的预定数值和TS2至TS6的5个时隙承载于下行信令中的RI域中，本发明实施例中RI域的具体结构如表2所示表2
发送端将承载了7比特位表示的预定数值和时隙的下行信令及基于HSDPA的数据分别发送至接收端。由于5个时隙占用5比特位，这样发送端使用了12比特位的下行信令对基于HSDPA的数据进行资源分配指示，比现有技术中的使用13比特位的下行信令对基于HSDPA的数据进行资源分配指示节省了1比特位，降低了下行信令的信令负荷。
接收端接收发送端发送来的下行信令，获取下行信令中承载的7比特位表示的预定数值对应的码道数目和码道偏移量，再根据码道数目、码道偏移量和时隙接收相应的基于HSDPA的数据。
本发明建立RI域中7比特位预定数值表示的码道资源分配指示和码道数目、码道偏移量的对应关系，即对RI域中的码道资源指示部分进行编码和解码，有如下两种方法第一种方法在发送端和接收端中各存储一张预定数值和码道数目、码道偏移量的对应关系表，表的形式如表3所示表3
发送端通过查表的方式获得码道数目和码道偏移量对应的7比特位的预定数值，接收端同样通过查表的方式获得7比特位的预定数值对应的码道数目和码道偏移量。此方法要求发送端和接收端分别保存的两张表必须完全相同，这样发送端发送的基于HSDPA的数据才会被接收端正确的接收。由于必须对发送端和接收端分别存储的表进行维护以保持表内容的同步，因此这种对RI域中的码道资源指示部分进行编、解码的过程不是相互独立的。
第二种方法由于在实际应用中，考虑到下行时隙中可能会定义公共信道或共享信道，所以，一般编码为0的码道不会被分配给基于HSDPA的数据，即Δ不为0。这样，码道数目m的取值为从1到15，码道偏移量Δ的取值为从1到15，m和Δ的排列组合关系如下当m＝1时，Δ有15种不同的取值，m与Δ的组合有15种；当m＝2时，Δ有14种不同的取值，m与Δ的组合有14种；当m＝3时，Δ有13种不同的取值，m与Δ的组合有13种；......
当m＝7时，Δ有9种不同的取值，m与Δ的组合有9种；当m＝8时，Δ有8种不同的取值，m与Δ的组合有8种；依此类推，当m＝9时，Δ有7种不同的取值，m与Δ的组合有7种；......
当m＝13时，Δ有3种不同的取值，m与Δ的组合有3种；当m＝14时，Δ有2种不同的取值，m与Δ的组合有2种；当m＝15时，Δ有1种不同的取值，m与Δ的组合有1种。
从上述排列组合的关系中可以看出，m＝1和m＝15的排列组合关系加起来有16种，m＝2和m＝14的排列组合关系加起来有16种，m＝3和m＝13、m＝4和m＝12、m＝5和m＝11、m＝6和m＝10、m＝7和m＝9的排列组合关系分别相加同样都是16种，m＝8的排列组合关系为8种，上述所有的排列组合关系的总和为120种。
上述120种排列组合如表4所示
信道码个数偏移↓↓
表4中，除表头外，第1行码道数目为1和15，第2行码道数目为2和14，第3行码道数目为2和13，依此类推，第8行码道数目为8；第1列码道偏移量为1，第2列码道偏移量为2，依此类推，第15列码道偏移量为15，第16列码道偏移量为1。表中的内容为(码道数目、码道偏移量)。
从表4中可知，表4中有8行，16列，为了确定表中的一个元素，可以用3比特位来确定行，如(000)2表示十进制的0，表示第一行；用4比特位来确定列，如(0000)2表示十进制的0，表示第一列；而表4中的行与分配给基于HSDPA的数据的码道数目m相关，列与码道偏移量Δ相关。
根据表4中的内容，可以通过如下编码规则、解码规则对RI域中的码道资源指示部分进行编、解码。
设定7比特位分别用b0、b1、b2、b3、b4、b5、b6来表示，发送端的编码规则为与码道数目m相关的3比特位(b0b1b2)2＝(min(m，16-m)-1)10，Δ≠0；与码道偏移量Δ相关的4比特位(b3b4b5b6)2=(|Δ-1-15|)10m>7(|Δ-1|)10m<=7]]>其中符号(.)2表示二进制，(.)10表示10进制。
下面根据上述编码规则举例来进一步说明当码道数目m、码道偏移量Δ分别为m＝5，Δ＝4时，(b0b1b2)2＝(min(5，16-5)-1)10＝(4)10＝100；
(b3b4b5b6)2＝(4-1)10＝(3)10＝0011。
这样，7比特位表示的预定数值为1000011，前3比特位100对应表4中除表头之外的第5行，后4比特位0011表示表4中除表头之外的第4列，第5行、第4列对应的表项为m＝5、Δ＝4。
将1000011和5比特位的TS2、TS3、TS4、TS5、TS6承载于基于HSDPA的下行信令的RI域中，将下行信令传输至接收端。
接收端的解码规则为m=|((b0b1b2)2)10-15|((b3b4b5b6)2)10>=15-((b0b1b2)2)10|((b0b1b2)2)10+1|((b3b4b5b6)2)10<15-((b0b1b2)2)10]]>Δ=|((b3b4b5b6)2)10-16|m>=8|((b3b4b5b6)2)10+1|m<8]]>接收端接收下行信令，并从RI域中获取7比特位的码道资源指示部分，通过上述公式进行解码，得到对应的码道数目m和码道偏移量Δ。
续前例，接收端接收下行信令，从RI域中获取1000011，((b3b4b5b6)2)10＝((0011)2)10＝3；((b0b1b2)2)10＝((100)2)10＝4；15-4＝11；由于3＜11，所以，m＝|((b0b1b2)2)10+1|＝5；由于m＝5小于8，所以Δ＝|((b3b4b5b6)2)10+1|＝4。
通过上述公式的解码得出码道数目m为5，码道偏移量Δ为4，与编码时的码道数目、码道偏移量相同。
发送端和接收端独立进行编、解码，且编、解码过程简单，编解码结果准确，不需要维护和查询完全相同的表格，不会由于编解码而增加发送端和接收端的复杂度。
上述编、解码过程没有考虑Δ为0的情况，考虑到在特殊情况下，如有很大速率需求的数据需要传输，从第1码道到第15码道已经不能满足业务传输需求时，必须使用第0码道。本发明对于此种情况的解决办法为利用表4中的码道信息m＝8，Δ为1至8时的冗余表项来表示码道偏移量为0、码道数目分别为16、15、14、13、12、11、10、9时的排列组合关系，即对于码道数目大于8小于等于16的时候，可以使用包括码道编号为0的所有码道资源，而对于码道数目小于等于8的时候，完全可以不使用码道编号为0的码道资源。因此，本发明提供的编解码方法完全可以满足实际应用中数据传输的需求。
码道偏移量为0、码道数目分别为16、15、14、13、12、11、10、9时的排列组合关系具体如表5所示表5信道码个数偏移↓↓
当码道偏移量Δ为0时，发送端通过如下公式进行编码(b0b1b2)2＝(1，1，1)2Δ＝0(b3b4b5b6)2＝(|16-m|10)2Δ＝0且m＞8接收端通过如下公式进行解码
在本实施例中不再对码道偏移量Δ为0时的情况举例说明。
本发明的发送端根据分配给基于HSDPA的数据的码道数目、码道偏移量根据上述两种编码方法中的一种将7比特位的预定数值和5比特位的时隙信息承载于下行信令的RI域中，发送至接收端；接收端接收下行信令，并从RI域中获取7比特位的预定数值和5比特位的时隙信息，根据对应的解码方法从7比特位的预定数值获取码道数目和码道偏移量，同时根据获取的时隙信息接收相应的基于HSDPA的数据。
上述过程是基于发送端在不同时隙为基于HSDPA的数据分配相同的连续码道，码道分配的方法缺乏灵活性，使基于HSDPA的数据传输同样缺乏灵活性。为解决上述方法，本发明还提供一种变长度的RI域的定义方法，通过变长度的RI域，使发送端在不同时隙可以为基于HSDPA的数据分配不同的连续码道。
本发明将RI域分为5个组成部分RI1、RI2、RI3、RI4、RI5，每个组成部分由时隙、码道资源分配部分组成，这样，每个组成部分在发送端为该时隙分配了码道资源时为8比特位，具体为时隙1比特位、码道资源分配指示7比特位b0b1b2b3b4b5b6；在发送端没有为该时隙分配码道资源时为1比特位，只包含时隙1比特位。由于RIi为变长的，所以RI域为变长的，基于HSDPA的下行信令为变长的。
RI域的具体组成如表6所示表6RI1TS2 RI5TS6 发送端在进行RI域配置时，按照TS2至TS6的顺序分别生成各个时隙的RIi，其中i的取值范围为1至5，当RIi为1时，其后的7比特位为该时隙的码道资源分配指示，当RIi为0时，其后的1比特位为下一个时隙，发送端将各RIi定义完成后，将各个RIi组合在一起作为基于HSDPA的下行信令的RI域。将基于HSDPA的下行信令发送至接收端。
从上面的描述可知，当5个时隙分别为基于HSDPA的数据分配了码道资源时，基于HSDPA的下行信令的RI域的信令负荷最大，为8比特×5，当只有1个时隙为基于HSDPA的数据分配了码道资源时，基于HSDPA的下行信令的RI域的信令负荷最小，为8比特+4。相应地，本领域普通技术人员可以知道，当时隙个数改变时。例如，当码道总数目为n时，用S来表示时隙个数，则在不同时隙的所述码道数目和所述码道偏移量相同时，所述RI域为(2×log2n)-1+S比特位；而在不同时隙的所述码道数目和所述码道偏移量不相同时，所述RI域最小为(2×log2n)-1+S比特位，最多为(2×log2n-1)×S比特位。
接收端接收到发送端发送来的变长的下行信令时，从下行信令中获取RI域，按照从低位到高位的顺序依次读取RI域，第0位为时隙1，为1时，第1位至第7位为该时隙对应的码道资源分配指示，第8位为时隙2；第0位为0时，第2位为时隙2，依照上述方法接收端将RI域中所有的比特位都读完时，即获得了发送端对基于HSDPA的数据分配的所有码道资源。
上述描述过程中，发送端根据码道数目、码道偏移量确定7比特位的码道资源分配指示时，可采用本发明中提供的两种编码方法中的任一种；接收端根据7比特位的码道资源分配指示确定码道数目、码道偏移量时，可采用本发明中提供的与编码方法对应的解码方法。
通过上述对变长的RI域定义方法的描述可知，本发明可实现在基于HSDPA的数据传输过程中，对基于HSDPA的数据的码道资源进行灵活分配，而且利用7比特位的码道资源分配指示最大限度地减轻了基于HSDPA的下行信令负荷。
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。
权利要求
1.一种基于高速下行分组接入的数据传输方法，其特征在于包括a、确定发送端为需要发送至接收端的基于高速下行分组接入的数据连续分配的码道总数；b、确定所述连续分配的码道的码道数目和码道偏移量；c、所述发送端将所述码道数目、码道偏移量和所述基于高速下行分组接入的数据分别发送至所述接收端；d、所述接收端根据接收到的所述码道数目、码道偏移量接收相应的基于高速下行分组接入的数据。
2.如权利要求1所述的基于高速下行分组接入的数据传输方法，其特征在于所述步骤a包括确定所述发送端在不同时隙分别为需要发送至接收端的基于高速下行分组接入的数据连续分配的码道；且所述步骤b包括分别确定所述连续分配的各码道的码道数目和码道偏移量。
3.如权利要求1或2所述的基于高速下行分组接入的数据传输方法，其特征在于所述步骤a中的码道总数为n；且所述步骤b中所述连续分配的码道数目用m表示，所述码道偏移量用Δ表示，所述码道数目和码道偏移量满足如下关系m∈[1，n-Δ]；其中所述n、m分别为大于零的正整数，Δ为大于等于零的正整数。
4.如权利要求1或2所述的基于高速下行分组接入的数据传输方法，其特征在于所述步骤c包括c1、所述发送端分别获取不同时隙的所述码道数目和所述码道偏移量对应的预定数值；c2、所述发送端将所述预定数值、时隙承载于基于高速下行分组接入的下行信令的RI域中；c3、所述发送端将所述下行信令、所述基于高速下行分组接入的数据分别发送至所述接收端；所述的预定数值为(2×log2n)-1比特位；当所述不同时隙的所述码道数目和所述码道偏移量相同时，所述RI域为(2×log2n)-1+S比特位；当所述不同时隙的所述码道数目和所述码道偏移量不相同时，所述RI域最小为(2×log2n)-1+S比特位，最多为(2×log2n-1)×S比特位；其中所述n为连续分配的最多码道数，S为时隙个数；n、S分别为大于零的正整数。
5.如权利要求4所述的基于高速下行分组接入的数据传输方法，其特征在于所述的码道数目n为16，时隙个数S为5，相应地，所述的预定数值为7比特位。
6.如权利要求4所述的基于高速下行分组接入的数据传输方法，其特征在于所述步骤c1包括所述发送端通过查表的方式获取所述码道数目和所述码道偏移量对应的预定数值；所述表存储于所述发送端。
7.如权利要求4所述的基于高速下行分组接入的数据传输方法，其特征在于所述步骤c1包括所述发送端通过如下编码规则获取所述码道数目和所述码道偏移量对应的预定数值设定log2n-1为x，(2×log2n)-1为y，则预定数值由前x比特位b0...bx和后y-x比特位b(x+1)...by组成；当码道偏移量Δ不为0，且码道数目m大于(2×log2n)-1时(b0...bx)2＝(min(m，n-m)-1)10；(b(x+1)...by)2＝(|Δ-2-n|)10；当码道偏移量Δ不为0，且码道数目m小于等于(2×log2n)-1时(b0...bx)2＝(min(m，n-m)-1)10；(b(x+1)...by)2＝(|Δ-1|)10；当码道偏移量Δ为0，且码道数目m大于2×log2n时(b0...bx)2＝(1...1)2；(b(x+1)...by)2＝(|n-m|10)2；其中所述n为连续分配的最多码道数，所述n、m、x、y分别为大于0的正整数，Δ为大于等于0的正整数。
8.如权利要求4所述的基于高速下行分组接入的数据传输方法，其特征在于所述的步骤d包括d1、所述接收端接收并获取所述下行信令RI域中承载的时隙、预定数值；d2、所述接收端根据所述预定数值获取其对应的码道数目和码道偏移量；d3、所述接收端根据所述时隙、所述码道数目和码道偏移量接收相应的基于高速下行分组接入的数据。
9.如权利要求8所述的一种基于高速下行分组接入的数据传输方法，其特征在于所述步骤d2包括所述接收端通过查表的方式获取所述预定数值对应的码道数目和码道偏移量；所述表存储于所述接收端。
10.如权利要求8所述的基于高速下行分组接入的数据传输方法，其特征在于所述步骤d2包括所述接收端通过如下解码规则获取所述预定数值对应的码道数目和码道偏移量设定log2n-1为x，(2×log2n)-1为y，则预定数值由前x比特位b0...bx和后y-x比特位b(x+1)...by组成；判断(b0...bx)2是否为(1...1)2且((b(x+1)...by)2)10是否小于2×log2n；如果是，所述码道数目m＝|n-((b(x+1)...by)2)10|，所述码道偏移量Δ＝0；如果不是，判断(b(x+1)...by)10是否大于等于n-1-(b0...bx)10；如果(b(x+1)...by)10≥n-1-(b0...bx)10，码道数目m为|(b0...bx)10-n-1|；如果(b(x+1)...by)10＜n-1-(b0...bx)10，码道数目m为|(b0...bx)10+1|；根据所述确定的码道数目m判断码道数目m是否大于等于2×log2n；如果码道数目m大于等于2×log2n，码道偏移量Δ为|(b(x+1)...by)2)10-n|；如果码道数目m小于2×log2n，码道偏移量Δ为|(b(x+1)...by)2)10+1|；其中所述n为连续分配的最多码道数，所述n、m、x、y分别为大于0的正整数，Δ为大于等于0的正整数。
全文摘要
本发明提供一种基于高速下行分组接入的数据传输方法，包括如下步骤确定发送端为需要发送至接收端的基于高速下行分组接入的数据连续分配的码道；确定上述连续分配的码道的码道数目和码道偏移量；发送端将所述码道数目、码道偏移量以及所述基于高速下行分组接入的数据分别发送至接收端；接收端根据接收到的所述码道数目、码道偏移量接收相应的基于高速下行分组接入的数据。本发明减轻了下行信令负荷，增加了基于高速下行分组接入的数据传输的灵活性。
文档编号H04W72/12GK1658541SQ20041000436
公开日2005年8月24日 申请日期2004年2月17日 优先权日2004年2月17日
发明者杨涛 申请人:大唐移动通信设备有限公司, 上海大唐移动通信设备有限公司