一种全下行子帧中广播信道的传输方法及系统转让专利
申请号 : CN200710175247.7
文献号 : CN100586232C
文献日 : 2010-01-27
发明人 : 贺刚 , 沈东栋 , 王浩然
申请人 : 鼎桥通信技术有限公司
摘要 :
本发明公开了一种全下行子帧中广播信道的传输方法，包括：在大于20ms的传输时间间隔TTI中，将广播信道BCH映射的主公共控制物理信道P-CCPCHs承载在子帧特殊时隙的N个扩频因子为16的码道上进行传输，其中，1≤N≤4。此外，本发明还公开了一种全下行子帧中广播信道的传输系统，包括：基站，用于在大于20ms的传输时间间隔TTI中，将广播信道BCH映射的主公共控制物理信道P-CCPCHs承载在子帧特殊时隙的N个扩频因子为16的码道上进行传输，其中，1≤N≤4。本发明公开的技术方案，能够实现在特殊时隙上承载BCH所映射的P-CCPCHs。
权利要求 :
1、一种TD-SCDMA系统中全下行子帧中广播信道的传输方法，其特征在 于，该方法包括：在大于20ms的传输时间间隔TTI中，将广播信道BCH映射的主公共控制 物理信道P-CCPCHs承载在子帧特殊时隙的N个扩频因子为16的码道上进行 传输，其中，1≤N≤4。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述大于20ms的TTI为：40ms 的TTI。
3、如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述N为2或3。
4、如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述大于20ms 的TTI为：由无线网络控制器RNC进行配置并通知的大于20ms的TTI；
或者为：系统预先约定的大于20ms的TTI。
5、一种TD-SCDMA系统中全下行子帧中广播信道的传输系统，其特征在 于，该系统包括：基站，用于在大于20ms的传输时间间隔TTI中，将广播信道BCH映射的 主公共控制物理信道P-CCPCHs承载在子帧特殊时隙的N个扩频因子为16的 码道上进行传输，其中，1≤N≤4。
6、如权利要求5所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括：无线网络 控制器RNC，用于将为利用子帧特殊时隙传输所述BCH所配置的大于20ms 的TTI通知给基站。
说明书 :
技术领域
本发明涉及通信技术，尤其涉及一种全下行子帧中广播信道的传输方法 及系统。
背景技术
在通信系统中，时间通常被分割为传输时间间隔(TTI)，TTI是指媒 体接入控制(MAC)层和物理层之间的传输块集到达的时间间隔。TTI又被 细分为无线帧，一个TTI包括一个或多个无线帧。
以时分-同步码分多址接入(TD-SCDMA)系统为例，在TD-SCDMA 系统中，一个无线帧的长度通常为10ms，并且每个无线帧分成两个子帧， 每个子帧的长度为5ms，子帧再被分成时隙，图1示出了现有技术中一种子 帧的结构示意图。如图1所示，每个子帧又分成7个常规时隙(TS0～TS6) 和3个特殊时隙，各时隙中既包括上行时隙又包括下行时隙，例如，七个常 规时隙中TS0专门用于下行、TS1专门用于上行，TS2至TS6的上、下行可 以变化，三个特殊时隙中也有专门用于上行和专门用于下行的时隙。
公共传输信道中的广播信道(BCH)是一个下行传输信道，用于广播系 统和小区的特有信息，BCH在物理层映射到主公共控制物理信道(P-CCPCH1 和P-CCPCH2)。在TD-SCDMA中，P-CCPCHs的位置(时隙/码)是固定的， 即P-CCPCHs承载到TS0的扩频因子为16的两个码道，并且BCH的净数 据块长度固定为246比特(bit)，TTI固定为20ms。
随着组播和广播业务(MBMS)等实现点到多点的多播业务的日益广泛 应用，这种从一个数据源向多个目标传送数据报的多播业务，由于只应用于 下行，因此采用图1所示无线子帧的结构进行全下行传输时，专门用于上行 的TS1等所占用的资源便无法使用，造成资源的浪费，频谱利用率较低。为 此，针对这种下行的业务，提出了一种全下行的无线子帧结构，如图2所示， 图2示出了现有技术中又一种无线子帧的结构示意图。图2中，每个无线子 帧由七个常规时隙和一个特殊时隙构成，所有时隙全部用于下行。在这种帧 结构中，为了提高BCH和MBMS等下行业务的控制信令的无线资源使用效 率等，考虑将BCH所映射的P-CCPCHs承载到图2所示全下行子帧中的特 殊时隙上，但该特殊时隙的长度小于P-CCPCHs原来所映射的TS0的长度， 因此如何实现在特殊时隙上承载BCH所映射的P-CCPCHs是目前急需解决 的问题。
以时分-同步码分多址接入(TD-SCDMA)系统为例，在TD-SCDMA 系统中，一个无线帧的长度通常为10ms，并且每个无线帧分成两个子帧， 每个子帧的长度为5ms，子帧再被分成时隙，图1示出了现有技术中一种子 帧的结构示意图。如图1所示，每个子帧又分成7个常规时隙(TS0～TS6) 和3个特殊时隙，各时隙中既包括上行时隙又包括下行时隙，例如，七个常 规时隙中TS0专门用于下行、TS1专门用于上行，TS2至TS6的上、下行可 以变化，三个特殊时隙中也有专门用于上行和专门用于下行的时隙。
公共传输信道中的广播信道(BCH)是一个下行传输信道，用于广播系 统和小区的特有信息，BCH在物理层映射到主公共控制物理信道(P-CCPCH1 和P-CCPCH2)。在TD-SCDMA中，P-CCPCHs的位置(时隙/码)是固定的， 即P-CCPCHs承载到TS0的扩频因子为16的两个码道，并且BCH的净数 据块长度固定为246比特(bit)，TTI固定为20ms。
随着组播和广播业务(MBMS)等实现点到多点的多播业务的日益广泛 应用，这种从一个数据源向多个目标传送数据报的多播业务，由于只应用于 下行，因此采用图1所示无线子帧的结构进行全下行传输时，专门用于上行 的TS1等所占用的资源便无法使用，造成资源的浪费，频谱利用率较低。为 此，针对这种下行的业务，提出了一种全下行的无线子帧结构，如图2所示， 图2示出了现有技术中又一种无线子帧的结构示意图。图2中，每个无线子 帧由七个常规时隙和一个特殊时隙构成，所有时隙全部用于下行。在这种帧 结构中，为了提高BCH和MBMS等下行业务的控制信令的无线资源使用效 率等，考虑将BCH所映射的P-CCPCHs承载到图2所示全下行子帧中的特 殊时隙上，但该特殊时隙的长度小于P-CCPCHs原来所映射的TS0的长度， 因此如何实现在特殊时隙上承载BCH所映射的P-CCPCHs是目前急需解决 的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明中一方面提供一种全下行子帧中广播信道的传输方 法，另一方面提供一种全下行子帧中广播信道的传输系统。
本发明提供的全下行子帧中广播信道的传输方法，包括：
在大于20ms的传输时间间隔TTI中，将广播信道BCH映射的主公共控制 物理信道P-CCPCHs承载在子帧特殊时隙的N个扩频因子为16的码道上进行 传输，其中，1≤N≤4。
较佳地，所述大于20ms的TTI为：40ms的TTI。
较佳地，所述N为2或3。
其中，所述大于20ms的TTI为：由无线网络控制器RNC进行配置并通知 的大于20ms的TTI；
或者为：系统预先约定的大于20ms的TTI。
本发明提供的全下行子帧中广播信道的传输系统，包括：基站，用于在大 于20ms的传输时间间隔TTI中，将广播信道BCH映射的主公共控制物理信道 P-CCPCHs承载在子帧特殊时隙的N个扩频因子为16的码道上进行传输，其中， 1≤N≤4。
此外，该系统可进一步包括：无线网络控制器RNC，用于将为利用子 帧特殊时隙传输所述BCH所配置的大于20ms的TTI通知给基站。
从上述方案可以看出，本发明中通过在大于20ms的传输时间间隔TTI 中，将广播信道BCH映射的主公共控制物理信道P-CCPCHs承载在子帧特 殊时隙的N个扩频因子为16的码道上进行传输，其中，1≤N≤4，从而实 现了在特殊时隙上承载BCH所映射的P-CCPCHs。
本发明提供的全下行子帧中广播信道的传输方法，包括：
在大于20ms的传输时间间隔TTI中，将广播信道BCH映射的主公共控制 物理信道P-CCPCHs承载在子帧特殊时隙的N个扩频因子为16的码道上进行 传输，其中，1≤N≤4。
较佳地，所述大于20ms的TTI为：40ms的TTI。
较佳地，所述N为2或3。
其中，所述大于20ms的TTI为：由无线网络控制器RNC进行配置并通知 的大于20ms的TTI；
或者为：系统预先约定的大于20ms的TTI。
本发明提供的全下行子帧中广播信道的传输系统，包括：基站，用于在大 于20ms的传输时间间隔TTI中，将广播信道BCH映射的主公共控制物理信道 P-CCPCHs承载在子帧特殊时隙的N个扩频因子为16的码道上进行传输，其中， 1≤N≤4。
此外，该系统可进一步包括：无线网络控制器RNC，用于将为利用子 帧特殊时隙传输所述BCH所配置的大于20ms的TTI通知给基站。
从上述方案可以看出，本发明中通过在大于20ms的传输时间间隔TTI 中，将广播信道BCH映射的主公共控制物理信道P-CCPCHs承载在子帧特 殊时隙的N个扩频因子为16的码道上进行传输，其中，1≤N≤4，从而实 现了在特殊时隙上承载BCH所映射的P-CCPCHs。
附图说明
图1为现有技术中一种无线子帧的结构示意图；
图2为现有技术中又一种无线子帧的结构示意图；
图3为图1所示子帧中TS0的一种结构示意图；
图4为图2所示子帧中特殊时隙的一种结构示意图；
图5为调度周期为40ms时TTI为20ms和40ms的传输对比示意图。
图2为现有技术中又一种无线子帧的结构示意图；
图3为图1所示子帧中TS0的一种结构示意图；
图4为图2所示子帧中特殊时隙的一种结构示意图；
图5为调度周期为40ms时TTI为20ms和40ms的传输对比示意图。
具体实施方式
本发明实施例中，考虑到图1所示TS0的一种结构如图3所示，包括 中间的导频码(Midamble码导频序列，图中标记为“M”)、位于中间码 两侧的数据域(Data，图中标记为“D”)和位于时隙末端的保护间隔(GP)， 其中，每个数据域的长度为352个码片，两个数据域的长度共为704个码片。 当P-CCPCHs承载在TS0的两个扩频因子为16的码道上且采用QPSK进行 调制时，可传输的数据长度为：704(数据域长度704码片)/16(扩频因子) ×2(码道个数)×2(QPSK调制比特数)＝176比特，则在20ms的TTI中， 可以传输176×(20/5)＝704比特。因此，对于净数据块长度为246比特 的BCH，在20ms的TTI中传输时，可进行调制编码后通过4个TS0进行传 输，其中，进行调制编码时可进行信道交织，通过打乱排序(permutation) 的方法将数据经过移动信道的连续错误转变成突发的错误，再利用信道编码 对抗突发错误的纠错能力保证数据的可靠传输。
对于图2中的特殊时隙，其长度小于图3中TS0的长度，图4示出了 该特殊时隙的一种结构示意图，包括位于前端的循环前缀(CP)、中间的 前导码(Premble码导频序列，图中标记为“P”)和末端的数据域(Data， 图中标记为“D”)。其中，数据域的长度通常为256个码片(当然也可以 为其它长度，但由于该特殊时隙的总长度通常为352个码片，因此数据域总 长度远小于图3中TS0的数据域总长度)。此时，若P-CCPCHs仍承载在特 殊时隙的两个扩频因子为16的码道上且同样采用QPSK进行调制时，可传 输的数据长度为：256(数据域长度256码片)/16(扩频因子)×2(码道个数) ×2(QPSK调制比特数)＝64比特，远小于承载在TS0上所能传输的数据 量。此时，若仍在20ms的TTI中，传输净数据块长度为246比特的BCH， 则对数据块进行调制编码时，由于无法提供充分的信道冗余度，从而无法保 证数据的可靠传输。
此外，也可以考虑在保证原有可靠传输的情况下，增加P-CCPCHs承载 的码道数，此时可能需要承载在176×16(扩频因子)/2(QPSK调制比特数) /256(数据域长度256码片)≈5(码道个数)，但这种情况下，势必抢占 其它数据传输所占用的资源。
因此本发明实施例中的全下行子帧中广播信道的传输方法为：在大于 20ms的TTI中，将BCH映射的P-CCPCHs承载在子帧特殊时隙的N个扩 频因子为16的码道上进行传输。其中，通过设置大于20ms的TTI，使得码 道个数相对占用较少的情况下，实现在全下行子帧的特殊时隙中进行BCH 映射的P-CCPCHs的承载，其中大于20ms的TTI的取值可以为40ms，以及 80ms等，N的取值可根据大于20ms的TTI的取值进行适应性的确定，通常 情况下，1≤N≤4。
相应地，本发明实施例中的全下行子帧中广播信道的传输系统包括：基 站，用于在大于20ms的传输时间间隔TTI中，将BCH映射的P-CCPCHs 承载在子帧特殊时隙的N个扩频因子为16的码道上进行传输，其中，1≤N ≤4。
其中，大于20ms的TTI可以由无线网络控制器(RNC)进行配置并通知 给基站，即RNC用于将为利用子帧特殊时隙传输BCH所配置的大于20ms的 TTI通知给基站。
或者大于20ms的TTI可以由系统预先约定，则基站在图2所示子帧的 特殊时隙上承载BCH时，可按照预先约定的TTI长度进行承载。
当BCH采用turbo或卷积编码时，结合交织方法，交织的长度(时间 上)越长，获得的交织增益也就越大，因此相比20ms的TTI，大于20ms 的TTI可以提供更高的交织增益，这一增益可以转化成为链路增益，即可以 以更小的发射功率发射信号而达到相同的链路性能。发射功率的节省就意味 着系统获得了更多的链路预算增益，那么以相同的发射功率发射，可以达到 更大的信号覆盖范围。
本发明实施例中考虑到BCH数据块的调度周期最小为4个无线帧，即 40ms，而每次调度中利用20ms的TTI进行BCH传输时，会有至少20ms 的非连续传输间隔，虽然BCH的瞬时传输速率为246/20≈12kbps，但该调 度周期内的整体传输速率却小于246/40≈6kbps，因此较佳地，本发明实施 例中可选取大于20ms的TTI的取值为40ms，并且不会影响整体传输速率。 如图5所示，图5为调度周期为40ms时TTI为20ms和40ms的传输对比示 意图。
当TTI为40ms时，N的取值可以为2或3等。
例如，将P-CCPCHs承载在子帧特殊时隙的2个扩频因子为16的码道 上进行传输时，40ms的TTI内总共可以传输：64×(40/5)＝512比特。此时， 在保证一定的交织增益的情况下占用较少的码道资源。
将P-CCPCHs承载在子帧特殊时隙的2个扩频因子为16的码道上进行 传输时，40ms的TTI内总共可以传输：64×3/2×(40/5)＝768比特，此时可 获取较大的交织增益。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了 进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任 何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
对于图2中的特殊时隙，其长度小于图3中TS0的长度，图4示出了 该特殊时隙的一种结构示意图，包括位于前端的循环前缀(CP)、中间的 前导码(Premble码导频序列，图中标记为“P”)和末端的数据域(Data， 图中标记为“D”)。其中，数据域的长度通常为256个码片(当然也可以 为其它长度，但由于该特殊时隙的总长度通常为352个码片，因此数据域总 长度远小于图3中TS0的数据域总长度)。此时，若P-CCPCHs仍承载在特 殊时隙的两个扩频因子为16的码道上且同样采用QPSK进行调制时，可传 输的数据长度为：256(数据域长度256码片)/16(扩频因子)×2(码道个数) ×2(QPSK调制比特数)＝64比特，远小于承载在TS0上所能传输的数据 量。此时，若仍在20ms的TTI中，传输净数据块长度为246比特的BCH， 则对数据块进行调制编码时，由于无法提供充分的信道冗余度，从而无法保 证数据的可靠传输。
此外，也可以考虑在保证原有可靠传输的情况下，增加P-CCPCHs承载 的码道数，此时可能需要承载在176×16(扩频因子)/2(QPSK调制比特数) /256(数据域长度256码片)≈5(码道个数)，但这种情况下，势必抢占 其它数据传输所占用的资源。
因此本发明实施例中的全下行子帧中广播信道的传输方法为：在大于 20ms的TTI中，将BCH映射的P-CCPCHs承载在子帧特殊时隙的N个扩 频因子为16的码道上进行传输。其中，通过设置大于20ms的TTI，使得码 道个数相对占用较少的情况下，实现在全下行子帧的特殊时隙中进行BCH 映射的P-CCPCHs的承载，其中大于20ms的TTI的取值可以为40ms，以及 80ms等，N的取值可根据大于20ms的TTI的取值进行适应性的确定，通常 情况下，1≤N≤4。
相应地，本发明实施例中的全下行子帧中广播信道的传输系统包括：基 站，用于在大于20ms的传输时间间隔TTI中，将BCH映射的P-CCPCHs 承载在子帧特殊时隙的N个扩频因子为16的码道上进行传输，其中，1≤N ≤4。
其中，大于20ms的TTI可以由无线网络控制器(RNC)进行配置并通知 给基站，即RNC用于将为利用子帧特殊时隙传输BCH所配置的大于20ms的 TTI通知给基站。
或者大于20ms的TTI可以由系统预先约定，则基站在图2所示子帧的 特殊时隙上承载BCH时，可按照预先约定的TTI长度进行承载。
当BCH采用turbo或卷积编码时，结合交织方法，交织的长度(时间 上)越长，获得的交织增益也就越大，因此相比20ms的TTI，大于20ms 的TTI可以提供更高的交织增益，这一增益可以转化成为链路增益，即可以 以更小的发射功率发射信号而达到相同的链路性能。发射功率的节省就意味 着系统获得了更多的链路预算增益，那么以相同的发射功率发射，可以达到 更大的信号覆盖范围。
本发明实施例中考虑到BCH数据块的调度周期最小为4个无线帧，即 40ms，而每次调度中利用20ms的TTI进行BCH传输时，会有至少20ms 的非连续传输间隔，虽然BCH的瞬时传输速率为246/20≈12kbps，但该调 度周期内的整体传输速率却小于246/40≈6kbps，因此较佳地，本发明实施 例中可选取大于20ms的TTI的取值为40ms，并且不会影响整体传输速率。 如图5所示，图5为调度周期为40ms时TTI为20ms和40ms的传输对比示 意图。
当TTI为40ms时，N的取值可以为2或3等。
例如，将P-CCPCHs承载在子帧特殊时隙的2个扩频因子为16的码道 上进行传输时，40ms的TTI内总共可以传输：64×(40/5)＝512比特。此时， 在保证一定的交织增益的情况下占用较少的码道资源。
将P-CCPCHs承载在子帧特殊时隙的2个扩频因子为16的码道上进行 传输时，40ms的TTI内总共可以传输：64×3/2×(40/5)＝768比特，此时可 获取较大的交织增益。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了 进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已， 并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任 何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。