专利名称：高速下行共享信道的共享信息信道的信号生成方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及HSDPA(High Speed Downlink Packet Access，高速下行分组接入)技术，尤其涉及多载波HSDPA中一种HS-SCCH(Shared Control Channelfor High Speed Downlink Shared Channel，高速下行共享信道的共享控制信道)信道的信号生成方法及应用该方法的装置。
背景技术：
为了适应无线数据业务急剧增长的需要，3GPP(3rd Generation PartnershipProject，第三代合作组织)R5规范中引入了HSDPA技术。HSDPA通过引入HS-DSCH(High Speed Downlink Shared Channel，高速下行共享信道)，采用AMC(Adaptive Modulation Coding，自适应调制编码)、HARQ(HybridAutomatic Repeat Request，混合自动重发请求)、高阶调制等技术，极大地提高了下行数据的峰值速率。
HSDPA中使用HS-DSCH信道进行数据传输，多个UE通过时分复用和/或码分复用共享该信道，可以映射至一个或多个物理信道，其物理信道为HS-PDSCH(High Speed Physical Uplink Shared Channel，高速物理下行链路共享信道)。HS-DSCH为了实现快速控制，将HS-SCCH作为其专用的下行控制信道来承载HS-DSCH的控制信息。换言之，用户终端必须在HS-SCCH上获得必要的信息，才能接收HS-DSCH上的数据。同时，用户终端将HS-SICH(Shared Information Channel for HS-DSCH，高速下行共享信道的共享信息信道)作为其专用的上行控制信道，用来对下行链路的质量信息进行反馈和对传输块进行应答。
现有技术中，对每个HS-DSCH TTI(Transmission Time Interval，传输时间间隔)，每个HS-SCCH只为一个UE(User Equipment，用户终端)承载HS-DSCH相关的下行信令。在TD-SCDMA(Time Division Synchronous CodeDivision Multiple Access，时分同步码分多址)系统中，HS-SCCH信道需要占用2个SF16(扩频系数为16的扩频码)的码道。对单载波HSDPA，一个支持HSPDA业务的UE需要同时监听最多4个HS-SCCH信道，这4个HS-SCCH信道会占用8个SF16码道。
为了进一步提高HSDPA的数据速率，TDD(Time Division Duplex，时分双工)提出了多载波HSDPA。对于多载波HSDPA系统，各个载波独立传输，分别完成HARQ、AMC功能。因此，每个载波有自己独立的控制信道。以3载波的HSDPA系统为例，一个UE需要至少接收3个HS-SCCH信道，即需要6个SF16的码道来承载控制信息，而实际应用中UE需要监听的信道数量可能更多。
可见，现有技术中一个UE的HS-SCCH控制信道占用的码道数量是相当多的。同时，下行时隙还需要传输伴随DPCH信道，更多的资源则需要留给HS-PDSCH信道用来传输数据。对于资源受限比较严重的系统，这样的方案会导致系统资源的浪费，造成接入用户数目的受限；码道数目占用较多在CDMA系统中增加了小区内和小区间的干扰，导致系统解调性能的整体降低；并且码道数目占用较多还会直接影响HS-PDSCH占用资源的数目，从而影响下行速率和吞吐率。
发明内容
本发明要解决的是现有技术中HS-SCCH信道在多载波应用中占用码道资源过多导致接入系统性能降低的问题。
本发明所述HS-SCCH信道的信号生成方法包括以下步骤将至少2个载波上高速下行共享信道HS-DSCH的控制数据编码级联；对级联生成的控制信息以打孔方式进行速率匹配；
对速率匹配后的控制信息进行物理信道映射。
优选地，所述方法还包括在进行速率匹配前将控制信息进行交织。
优选地，所述方法还包括在进行物理信道映射前将速率匹配后的控制信息进行交织。
优选地，所述将至少2个载波上的控制数据编码级联以预先定义的一种排列方式进行，所述预先定义的排列方式包括按载波频率由低到高的顺序排列或者按载波频率由高到低的顺序排列。
优选地，所述以打孔方式进行速率匹配包括以3GPP TS25.222规范定义的卷积码打孔方式进行速率匹配、以3GPP TS25.212规范定义的卷积码打孔方式进行速率匹配或以均匀打孔进行速率匹配。
优选地，所述进行物理信道映射包括以3GPP TS25.222规范定义的方法进行物理信道映射或以码道顺序依次排列数据进行物理信道映射。
优选地，所述方法还包括按预定编码方式生成各个载波上HS-DSCH信道的控制数据编码。
优选地，所述各个载波的控制数据编码中包括传输功率控制TPC比特和同步控制指令SS比特。
本发明提供了一种HS-SCCH信道的信号生成装置，包括级联单元、速率匹配单元和映射单元，其中级联单元用来将至少2个载波上HS-DSCH信道的控制数据编码级联为控制信息；速率匹配单元用来将控制信息通过打孔方式进行速率匹配；映射单元用来将速率匹配后的控制信息映射至物理信道上。
优选地，所述装置还包括交织单元，用来将级联单元输出的控制信息进行交织后输出至速率匹配单元。
优选地，所述装置还包括交织单元，用来将速率匹配单元输出的控制信息进行交织后输出至映射单元。
优选地，所述装置还包括编码单元，用来生成各个载波上HS-DSCH信道的控制数据编码，并输出至级联单元。
本发明通过将多个载波上的控制数据编码级联后进行打孔，使其占用的码道数减少，从而减少了HS-SCCH信道占用的资源，使得系统可以支持更多的接入用户；并且能够有效减少小区内的干扰和同频组网条件下小区间的干扰，提高系统的性能和容量；同时HS-SCCH信道占用的码道数减少，使HS-DSCH信道能够占用更多的物理信道，从而提高下行数据速率。
图1为多载波HSDPA中HS-SCCH信道的示例图；图2为本发明所述多载波HSDPA中HS-SCCH信道信号生成方法流程图；图3为对一个载波上HS-DSCH信道的控制数据进行编码的流程图；图4为本发明所述多载波HSDPA中HS-SCCH信道信号生成装置实施例一的结构示意图；图5为本发明所述多载波HSDPA中HS-SCCH信道信号生成装置实施例二的结构示意图。
具体实施例方式
在多载波HSDPA中，各个载波上的HS-DSCH信道都有其独立的控制信息。而UE则需要监听所有这些载波上的控制信息，考虑到UE的实现简化问题，用来控制多个载波传输的控制信道可以配置在同一个载波上。以3载波为例，控制信道的示意图请参见图1，1号载波、2号载波和3号载波上分别有各自的HS-DSCH信道，而3个载波上的HS-DSCH信道的控制信息均承载在1号载波的HS-SCCH信道上。
当多个载波的控制信息在一个载波上的HS-SCCH信道上承载传输时，可以通过对这些控制信息进行编码以压缩数据量，从而达到减少占用码道数的目的。
本发明所述多载波HSDPA中HS-SCCH信道的信号生成方法流程如图2所示。在步骤S210，按预定编码方式生成各个载波上HS-DSCH信道的控制数据编码。
如前所述，在多载波HSDPA系统中，每个载波独立传输，各个载波上HS-DSCH信道的控制是分别独立进行的，因而应先对各个载波的控制数据分别进行独立编码。每个载波上所生成的控制数据编码包括与该载波上HS-DSCH信道相关的控制数据，并且根据与通信对端约定的编解码方式，还可以包括其他的相关控制信令。
为了与现有的单载波系统兼容，最为方便的做法是直接应用现有的单载波HS-SCCH信道的编码方法来生成各个载波的控制数据编码，换言之，可以直接采用现有技术中单载波上HS-SCCH信道所承载的控制信息。在这种情况下，每个载波上生成的控制数据编码中还包括生成突发的过程中添加的TPC(Transmit Power Control，传输功率控制)比特和SS(同步控制指令)比特。
以TD-SCDMA系统为例，HS-SCCH信道承载的HS-DSCH信道的下行信令主要包括UE-Id(用户终端标识)、TFRI(Transport Format and ResourceInformation，传输格式和资源信息)、HARQ等相关信息。TFRI主要包括码时隙分配信息、调制方案信息和传输块大小；HARQ相关信息包括HARQ过程信息、冗余版本信息和新数据指示。一个载波上HS-DSCH信道的控制数据编码采用卷积编码方式，其过程如图3所示。
图3中，先将一个载波上HS-DSCH信道的控制数据中20比特的TFRI、10比特的HARQ信息共30比特复用，加入16比特的CRC(Cyclic RedundancyCode，循环冗余码)校验，并将16比特的UE-Id与CRC校验进行逐位异或运算；经过数据域编码及合并(Field Coding and Multiplexing)后，再附加8比特的尾比特，形成54比特的数据块；对54比特的数据块进行速率为1/3的卷积编码(Conv.Coding 1/3 Rate)后，通过速率匹配生成(Rate Matching)172比特的数据块；进行第二次交织(2ndinterleaving)，交织深度为5ms；在数据块的相应位置加入2比特的TPC和2比特的SS，进行物理信道映射和完成时隙突发格式后，形成占用两个码道的突发帧结构。这两个突发帧即可作为对应于该载波的控制数据编码。
不难理解，只要通信的两端如UE和基站采用对应的编码和解码方法，本发明对一个载波上生成控制数据编码的方法没有限制。
回到图2，在步骤S220，将至少2个载波上HS-DSCH信道的控制数据编码进行级联，生成多个载波的控制信息。
当一个载波上的HS-SCCH信道用来承载多个载波上HS-DSCH信道的控制信息时，接收控制信息的对端应当能够在这些控制信息中区分出哪些控制信息对应于哪个载波上的HS-DSCH信道。因此，对控制数据编码的级联以预先定义的一种排列方式进行，以供对端按同样的方式解读控制信息。
例如，可以按照载波频率由低到高排列的顺序或者由高到低排列的顺序进行对应载波上HS-DSCH信道控制数据编码的级联，也可以按照其他通信双方约定的方式进行排序。
在步骤S230，对级联后的控制信息进行交织。通过交织，可以使突发错误随机化，从而获得更好的抗衰落性能。
在步骤S240，通过打孔对控制信息进行速率匹配。
速率匹配可以采用卷积码打孔方式，例如3GPP(3rd Generation PartnershipProject，第三代合作组织)中TS25.222规范定义的卷积码打孔方式或3GPPTS25.212规范定义的卷积码打孔方式；也可以采用更为简单的打孔方式，如均匀打孔等方式，即采用简单的等间隔打孔图样进行打孔处理等。
在步骤S250，将速率匹配后的控制信息映射到物理信道上。
物理信道映射将控制完成上述处理后的控制信息映射到实际占用的码道上，具体映射方法可以由用户设定，如采用3GPP中TS25.222规范定义的物理信道映射方法，也可以直接按照码道顺序依次排列数据等方法来进行。
对TD-SCDMA系统，如果在步骤S210中采用现有单载波上HS-SCCH信道的编码方法进行控制数据编码，则每个载波上的控制数据编码占用2个码道。设HSDPA系统为3载波系统，级联后需要占用6个码道的控制信息经过打孔后可以只占用3个或者4个码道。这样，在将控制数据编码级联后再进行一次速率匹配和物理信道映射，对载波数为N的HSDPA系统，可以使占用的物理码道数量小于2*N，从而达到节省物理资源的目的。
需要说明的是，步骤S230可以省略，也可以放在步骤S240和步骤S250之间，对速率匹配后的控制信息进行交织，交织完成后再进行物理信道映射。
图4所示为本发明所述HS-SCCH信道的信号生成装置实施例一的结构示意图，编码单元410与级联单元420、交织单元430、速率匹配单元440和映射单元450一一串接。
编码单元410将各个载波上HS-DSCH信道的控制数据进行编码，并将其控制数据编码输出至级联单元420。级联单元420将至少2个载波上的控制数据编码按照设定排列方式进行级联，级联后生成多个载波上HS-DSCH信道的控制信息。交织单元430接收到级联单元420输出的控制信息，对其进行交织编码后向速率匹配单元440输出。速率匹配单元440以打孔方式对输入的控制信息进行速率匹配，减少控制信息的比特数。映射单元450将速率匹配单元440输出的控制信息映射到物理信道上，从而生成HS-SCCH信道的信号。
图5所示为本发明所述HS-SCCH信道的信号生成装置实施例二的结构示意图，实施例二与实施例一的不同之处是交织单元430的位置，在实施例二中交织单元430连接在速率匹配单元440和映射单元450之间，而速率匹配单元440与级联单元420直接连接。
在实施例二中，级联单元420生成的控制数据编码输出至速率匹配单元440，先进行速率匹配后再由交织单元430进行交织编码，并将交织后的控制信息输出至映射单元450完成物理信道映射。将交织单元430放在速率匹配单元440和映射单元450之间可以减少交织编码的数据量。
实施例一和二中的交织单元430均可以省略；编码单元410可以采用现有单载波的控制数据编码方法。
本发明适用于各种多载波HSDPA系统，如WCDMA(Wideband CodeDivision Multiple Access，宽带码分多址)系统和TD-SCDMA系统。
应用本发明后，通过减少HS-SCCH信道所占用的码道数量，使得系统同时可以支持更多用户的控制信道，从而增加同时服务的用户数目；码道数量占用的减少可以有效地减少小区内的干扰，有效提高解调性能，减少重传；同时大大减少同频组网条件下的小区间干扰，提高系统性能，增加系统容量；而控制信道占用的码道数目减少，使得HS-DSCH信道占用的物理信道数目增加，可以有效提高下行数据速率，提高用户和小区的吞吐量。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
权利要求
1.高速下行共享信道的共享控制信道HS-SCCH信道的信号生成方法，其特征在于，包括以下步骤将至少2个载波上高速下行共享信道HS-DSCH的控制数据编码级联；对级联生成的控制信息以打孔方式进行速率匹配；对速率匹配后的控制信息进行物理信道映射。
2.如权利要求1所述HS-SCCH信道的信号生成方法，其特征在于，所述方法还包括在进行速率匹配前将控制信息进行交织。
3.如权利要求1所述HS-SCCH信道的信号生成方法，其特征在于，所述方法还包括在进行物理信道映射前将速率匹配后的控制信息进行交织。
4.如权利要求1至3任意一项所述HS-SCCH信道的信号生成方法，其特征在于所述将至少2个载波上的控制数据编码级联以预先定义的一种排列方式进行，所述预先定义的排列方式包括按载波频率由低到高的顺序排列或者按载波频率由高到低的顺序排列。
5.如权利要求1至3任意一项所述HS-SCCH信道的信号生成方法，其特征在于所述以打孔方式进行速率匹配包括以3GPP TS25.222规范定义的卷积码打孔方式进行速率匹配、以3GPP TS25.212规范定义的卷积码打孔方式进行速率匹配或以均匀打孔进行速率匹配。
6.如权利要求1至3任意一项所述HS-SCCH信道的信号生成方法，其特征在于所述进行物理信道映射包括以3GPP TS25.222规范定义的方法进行物理信道映射或以码道顺序依次排列数据进行物理信道映射。
7.如权利要求1至3任意一项所述HS-SCCH信道的信号生成方法，其特征在于，所述方法还包括按预定编码方式生成各个载波上HS-DSCH信道的控制数据编码。
8.如权利要求7所述HS-SCCH信道的信号生成方法，其特征在于所述各个载波的控制数据编码中包括传输功率控制TPC比特和同步控制指令SS比特。
9.一种HS-SCCH信道的信号生成装置，其特征在于，包括级联单元、速率匹配单元和映射单元，其中级联单元用来将至少2个载波上HS-DSCH信道的控制数据编码级联为控制信息；速率匹配单元用来将控制信息通过打孔方式进行速率匹配；映射单元用来将速率匹配后的控制信息映射至物理信道上。
10.如权利要求9所述HS-SCCH信道的信号生成装置，其特征在于所述装置还包括交织单元，用来将级联单元输出的控制信息进行交织后输出至速率匹配单元。
11.如权利要求9所述HS-SCCH信道的信号生成装置，其特征在于所述装置还包括交织单元，用来将速率匹配单元输出的控制信息进行交织后输出至映射单元。
12.如权利要求9至11任意一项所述HS-SCCH信道的信号生成装置，其特征在于所述装置还包括编码单元，用来生成各个载波上HS-DSCH信道的控制数据编码，并输出至级联单元。
全文摘要
本发明公开了一种HS－SCCH信道的信号生成方法，包括将至少2个载波上高速下行共享信道HS－DSCH的控制数据编码级联；对级联生成的控制信息以打孔方式进行速率匹配；对速率匹配后的控制信息进行物理信道映射。本发明还公开了一种应用上述方法的装置。本发明减少了HS－SCCH信道占用的资源，使得系统可以支持更多的接入用户；并且能够有效减少小区内的干扰和同频组网条件下小区间的干扰，提高系统的性能和容量；同时使HS－DSCH信道能够占用更多的物理信道，从而提高下行数据速率。
文档编号H04W72/14GK101039512SQ20061006532
公开日2007年9月19日 申请日期2006年3月17日 优先权日2006年3月17日
发明者高雪媛 申请人:大唐移动通信设备有限公司