專利名稱：E-hich信道的特征碼分配方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種無線通信系統(tǒng)中的特征碼分配方法，尤其涉及一種在 TD-SCDMA系統(tǒng)中用于發(fā)送對E-DCH信道的反饋信息的E-HICH信道中特征 碼的分配方法。
背景技術：
在3GPP Release 7版本中，對于1. 28Mcps的選項(即TD-SCDMA系 統(tǒng))，引入了高速上行分組接入(High Speed Uplink Packet Access,HSUPA) 技術，該技術的主要特征是引入增強的上行專用傳輸信道(Enhanced Dedicated Channel, E-DCH)及若干相關的物理信道，并采用快速Node-B 調(diào)度、混合自動重傳請求(Hybrid Automat ic R印et it ion Request,廳Q) 等技術，使得上行鏈路的容量得以大大提高。
根據(jù)UE發(fā)送上行業(yè)務時采用預先分配好還是臨時調(diào)度的方式，HSUPA 可分為兩種方式第一種方式為調(diào)度方式，在這種方式中UE每次在E-DCH 信道上發(fā)送上行數(shù)據(jù)時，是根據(jù)NodeB (基站)在E-AGCH信道上的指示 在相應的物理信道上進行發(fā)送的；另一種方式為非調(diào)度方式，在這種方式 中NodeB在給UE分配E-DCH信道時，也給UE分配了固定的物理信道，因 此UE不需要監(jiān)聽E-AGCH信道。
在TD-SCDMA系統(tǒng)中，HSUPA涉及到的下行物理信道包括E-DCH絕對 資源分配信道(E-DCH Absolute Grant Channel, E-AGCH)和E-DCH HARQ指示符信道(E-DCH HARQ Indicator Channel, E-HICH);涉及到的上行 物理信道包括E-DCH上行物理信道(E-DCH Physical Uplink Channel, E-PUCH)， E-DCH上行控制信道(E-DCH Uplink Control Channel, E-UCCH) 和E-DCH上行隨機接入控制信道(E-DCH Random Access Uplink Control Channel, E-RUCCH)。其中，E-AGCH用于NodeB發(fā)送調(diào)度信令，調(diào)度信令 包含UE標識，物理信道參數(shù)等參數(shù)，對于調(diào)度方式，所述E-AGCH還發(fā)送 對E-PUCH信道的功率控制和同步控制指令；E-HICH用于發(fā)送對E-DCH信 道的反饋信息，對于非調(diào)度用戶，所述E-HICH還用該ff道發(fā)送上行功率 控制(TPC)和上行同步控制(SS)等命令；E-UCCH用于發(fā)送與上行E-DCH 傳輸相關的信令；E-PUCH用于發(fā)送E-DCH和E-UCCH的數(shù)據(jù)；E-RUCCH用 于UE向網(wǎng)絡側請求物理資源。
如圖1所示，對于調(diào)度方式，HSUPA過程包括以下步驟
1、 NodeB在E-AGCH上發(fā)送UE的標識和相關的物理信道參數(shù)；
2、 UE如果在E-AGCH信道上監(jiān)聽到分配給自己的物理資源，經(jīng)過適 當?shù)难訒r后(具體的延時由協(xié)議規(guī)定)，在相應的物理資源上發(fā)送E-DCH 數(shù)據(jù)和相關的上行控制信息(E-UCCH);
3、 NodeB收到E-DCH數(shù)據(jù)后，根據(jù)是否正確接收，經(jīng)過適當延時后， 在E-HICH信道上，使用相應的特征碼發(fā)送反饋信息，反饋信息包括確認
(Acknowledgement, ACK)或非確認(Negative Acknowledgement, NAK)， 當NodeB正確收到E-DCH數(shù)據(jù)時發(fā)送ACK，否則發(fā)送NAK。
而非調(diào)度方式與調(diào)度方式有所不同，主要區(qū)別在于:在非調(diào)度方式中，
UE用于發(fā)送E-DCH數(shù)據(jù)的物理信道是由NodeB預先分配好的，因此不需要監(jiān)聽E-AGCH信道；另外，NodeB在E-HICH上除了需要反饋ACK/NAK信 息外，還需要反饋對E-PUCH信道的功率控制和同步控制指令。
在上述HSUPA過程中，E-HICH上傳輸了 NodeB對多個UE的反饋信息， 對于不同UE的反饋信息使用不同的"特征碼(signature sequence)"進 行擴頻，由于特征碼的選取是與分配給該UE的用于傳輸E-DCH數(shù)據(jù)的物 理信道(E-PUCH)參數(shù)一一對應的，因此各UE可根據(jù)分配給自己的物理 信道知道自己的特征碼，從而在E-HICH信道上檢測出自己發(fā)送給自己的 反饋{言息。
特征碼取自于一個大小為80x80的正交矩陣C8。，矩陣的第k行為第 k個特征碼，因此，每個特征碼的長度為80比特，特征碼的序號等于其 在矩陣U中對應的行號。G。由兩個哈達瑪(Hadamard)矩陣的張量積 (tensor product,也稱為Kronecker積)構成，艮卩C8。 = C2。 C4，其中 表示張量積，G。為大小為20x20的哈達瑪矩陣，G為大小為4x4的哈達 瑪矩陣。
對于調(diào)度方式，NodeB在E-HICH信道上發(fā)送對UE發(fā)送的E-DCH數(shù)據(jù) 的反饋信息ACK/NAK，編碼后的反饋信息為1比特，NodeB對UE的反饋信 息用該UE對應的特征碼C吣擴頻后，進行QPSK調(diào)制，再經(jīng)過擴頻碼擴頻 后，將各個UE的反饋信息疊加后發(fā)送出去。其中，C吣表示第r個特征 碼，r由以下公式確定<formula>formula see original document page 7</formula>
其中，t。為分配給該UE用于傳輸E-DCH數(shù)據(jù)的第一個(編號最低的)時 隙號，其取值范圍為l， 2，…，5; Q。為在時隙t。分配給該UE用于傳輸E-DCH數(shù)據(jù)使用的擴頻因子，其取值范圍為l， 2， 4， 8， 16; q。為分配的 碼道號，取值范圍為l， 2，…，Q。。
對于非調(diào)度方式，NodeB在E-HICH信道上不僅發(fā)送對UE發(fā)送的E-DCH 數(shù)據(jù)的反饋信息ACK/NAK，還反饋對E-DCH信道的功率控制(TPC)和同 步控制信息(SS)。這時候，80個特征碼被等分成20組，每組由4個特 征碼組成。且每組中的第一個特征碼用于反饋信息ACK/NAK的擴頻，其余 三個特征碼及其補碼共6個碼構成用于表示TPC/SS的6種狀態(tài)，每個狀 態(tài)可以用1比特標識。NodeB對UE的反饋信息和TPC/SS指令用相應的特 征碼擴頻后，進行QPSK調(diào)制，再經(jīng)過擴頻碼擴頻后，將各個UE的反饋信 息疊加后發(fā)送出去。對于非調(diào)度方式，UE的特征碼分配是由高層信令告 知的，而不是采用固定的公式計算得到。
從E-HICH信道特征碼分配的方法可以看出，對于調(diào)度方式，當分配 給UE用于傳輸E-DCH數(shù)據(jù)的物理信道固定之后，其特征碼便固定下來； 對于非調(diào)度方式的HSUPA過程，高層信令給UE分配特征碼后，在此次 HSUPA過程中，其特征碼便一直不變。
對特征碼的互相關性進行分析發(fā)現(xiàn)，當將兩個特征碼相差一個比特進 行互相關運算時，得到的互相關值與這兩個碼的序號有關，當序號之差小 于等于8時，兩個碼之間的互相關值較大，而大于8時互相關性較小。這 種特性與特征碼的構造方法有關。熟悉通訊知識的人都知道，兩個信號之 間的互相關性越大，則越難檢測出這兩個信號。這是因為無線信道通常是 多徑信道，即接收端收到的信號為發(fā)送端發(fā)送的信號經(jīng)過不同延時的疊 加，這導致了接收信號存在符號間干擾(Inter Symbol Interference,ISI)，接收端在進行信號檢測之前，通常需要使用均衡器對接收信號進行
均衡，以減小ISI，從而提高檢測性能，然而，實際的均衡器的延時是有
限，對接收信號進行均衡后，不可能完全消除isi。這時，如果兩個信號
的互相關性能不好，則導致各UE的接收端的對發(fā)送給它的反饋信息的誤 檢測率較高。
在HSUPA過程中，如果UE使用的特征碼一直不變，則意味著各個特 征碼之間的互相關特性保持不變，這樣，將導致互相關性能好的碼字使得 UE對發(fā)送給它的反饋信息的誤檢測率低，而互相關性較差的碼字使得UE 對發(fā)送給它的反饋信息的誤檢測率較高，從而造成了某些UE的HSUPA傳 輸性能好，而另外一些UE的傳輸性能差的不公平現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種E-HICH信道的特征碼分配方 法，可消除TD-SCDMA系統(tǒng)中由于碼字分配的所帶來的不公平現(xiàn)象，使得 在E-HICH信道上使用的UE特征碼的使用均勻化，從而使得不同UE在 E-HICH信道上檢測其特征碼的平均檢測性能趨于公平化，降低各個UE對 發(fā)送給它的反饋信息的平均誤檢率。
為解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種E-HICH信道的特征碼分配方 法，包括
首先，為各個UE分配邏輯特征碼序號r;
然后，使用隨機置換函數(shù)將所述邏輯特征碼序號r分別轉換成隨時間 變化的物理特征碼序號r';
之后，將所述物理特征碼序號r'所對應的特征碼分別分配給各UE。并且，所述隨機置換函數(shù)對于NodeB和各UE都是已知的，通過將所 使用的隨機置換函數(shù)固化在NodeB和各UE中，或者由NodeB將所使用的 隨機置換函數(shù)通過信令告知各個UE的方式來實現(xiàn)。
本發(fā)明由于采用了上述技術方案，具有這樣的有益效果，即在E-HICH 特征碼進行分配時，通過使得E-HICH信道上使用的各UE的特征碼按照一 種偽隨機的方式隨著時間發(fā)生變化，實現(xiàn)了UE特征碼使用的均勻化，降 低了 UE對于發(fā)送給它的反饋信息的平均誤檢率，從而避免了某些UE的 HSUPA傳輸性能好，而另外一些UE的傳輸性能差的不公平現(xiàn)象，即使得 不同的UE在E-HICH信道上檢測其特征碼的平均檢測性能趨于公平化;并 且本發(fā)明所述方法提高了用戶的滿意度，并間接提高了 TD-SCDMA系統(tǒng)的


下面結合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細的說明
圖1為TD-SCDMA系統(tǒng)中HSUPA的過程示意圖2為根據(jù)本發(fā)明對E-HICH信道的特征碼進行分配的流程框圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例一生成隨機數(shù)時移位寄存器的示例性原理圖。
具體實施例方式
本發(fā)明針對現(xiàn)有協(xié)議E-HICH特征碼分配的問題，在現(xiàn)有協(xié)議的基礎 上，增加隨機置換變換過程，使得E-HICH信道上使用的各UE的特征碼按 照一種偽隨機的方式隨著時間發(fā)生變化，從而使得各個UE檢測其E-HICH 信道特征碼的平均檢測性能趨于公平。如圖2所示為根據(jù)本發(fā)明對E-HICH信道的特征碼進行分配的流程框 圖，其實現(xiàn)步驟如下首先，根據(jù)現(xiàn)有協(xié)議中的方法分別為各個UE分配特征碼序號，在本 發(fā)明中，將該通過現(xiàn)有技術分配所得的特征碼序號稱為邏輯特征碼序號 r 然后，為了使檢測性能趨于公平，因此使用一個隨機置換函數(shù)，將所 述邏輯特征碼序號分別轉換成隨時間變化的物理特征碼序號r'，因此在 本發(fā)明中轉換后的所述物理特征碼序號r'可用如下公式表示r， =P (r， SFN，)其中，SFN，表示所述E-HICH所在的子幀號，P表示一種由UE和NodeB 約定好的隨機置換函數(shù)。所述隨機置換函數(shù)的選取應確保經(jīng)過轉換的特征 碼隨時間的變化越均勻越好。之后就可以將所述物理特征碼序號r'所對應的特征碼分別分配給 各UE了。本發(fā)明所述分配E-HICH信道特征碼的方法，即適用于調(diào)度方式的 HSUPA，也適用于非調(diào)度方式的HSUPA,具體實現(xiàn)方式如下對于調(diào)度方式，本發(fā)明中，NodeB和UE計算特征碼序號的方法如下 首先，根據(jù)協(xié)議中規(guī)定的公式r = 16(,?！?) + feo一1)^計算出該UE的邏輯特征碼序號； 然后，采用如下公式r， =P (r， SFN，計算出該UE的物理特征碼序號，因此該UE的特征碼為C8。,r，。 對于非調(diào)度方式，UE的邏輯特征碼序號r由NodeB分配，然后采用 公式r， =P (r， SFN，) 計算得到該UE的物理特征序號。在本發(fā)明中，所述隨機置換函數(shù)P對于NodeB和小區(qū)中的各個UE應 該都是已知的，因為在本發(fā)明中通過將所使用的隨機置換函數(shù)P固化在 NodeB和各UE中，或者由NodeB通過信令將所使用的隨機置換函數(shù)告知 各個UE的方式來實現(xiàn)；因此對同一小區(qū)的所有UE而言，這種隨機變換關 系對于NodeB和UE都是一樣的，各個UE都能準確地知道分配給自己的特 征碼。在本發(fā)明的所述實現(xiàn)方法中，隨機置換函數(shù)P可以采用有多種形式來 實現(xiàn)，以下列舉為幾種可行的實施例-實施例一在該實施例中隨機置換函數(shù)的具體步驟如下(1) 對置換序列進行初始化，主要是指設置所述置換序列的長度 M=80，并初始化所述置換序列P，其中P(0)^,P(1X，…，P(M-1)=M-1; 然后，設置i二O;(2) 計算得到一個與SFN'有關的置換序列P，在本實施例中其具體 實現(xiàn)步驟如下循環(huán)執(zhí)行下面的步驟a到c，直到i=M-2;a、產(chǎn)生取值范圍為0 M-i的隨機數(shù)k，生成隨機數(shù)的方法對NodeB和UE必須是已知的，這可以使用系統(tǒng)子幀號SFN'作為種子來產(chǎn)生；b、 置換P(i)與P(k+i)，即tmp=P(i)，P(i)=P(k+i)，P(k+i)=tmp;c、 將i加1。在上述步驟a中，生成隨機數(shù)的方法有很多，但生成的隨機數(shù)必須是 收發(fā)雙方都是已知的，具體的方法有很多，如圖3所示為一種利用移位寄 存器的方法，其具體步驟為I、 取移位寄存器的長度為N，用系統(tǒng)子幀號SFN'的N比特初始化該 移位寄存器；II、 選取p，使之滿足i〈2P;ni、對移位寄存器連續(xù)移位s次，其中s^p，優(yōu)選的，可以選取s=3N，得到輸出序列X，設置l^X的低p位；IV、如果k〉M-i，則設置k=k - (M-i)。其中，在步驟(I)中，移位寄存器的選取有很多種， 一般而言，移位 寄存器越長，得到的偽隨機序列的周期也越長，但是計算量也越大。移位 寄存器通常用其生成多項式來表示，比如，對于圖3所示的移位寄存器， 其生成多項式為1 + 13+17，關于移位寄存器的原理可以參見相關文獻。在步驟(I)中，在初始化移位寄存器時，除了使用上述方法外，還可 以使用小區(qū)基本中置擾碼(Basic midamble code)，小區(qū)擾碼(Scrambling code)等任何對NodeB和UE都已知的碼與SFN，相組合進行運算得到的N 比特來初始化移位寄存器。實施例二隨機置換函數(shù)具體步驟如下 (1 )收發(fā)雙方約定好一個長度為M=80的初始置換序列Q (0) ， Q (1)…，Q(M-1);(2)對于任意0《r〈M，設置P(r， SFN， )=Q((r+SFN， )mod80)，這 樣，在序列Q的基礎上，得到一個隨時間變化的置換序列。作為一個例子，初始隨機置換序列可以設置為Q=U， 41， 21， 61， 11， 51， 31， 71， 6， 46， 26， 66， 16， 56， 36， 76， 4， 44， 24， 64， 14， 54， 34， 74， 9， 49， 29， 69， 19, 59， 39， 79， 3， 43, 23， 63, 13， 53， 33， 73， 8， 48， 28， 68， 18, 58， 38， 78， 5， 45， 25, 65， 15, 55， 35， 75, 10， 50， 30， 70， 20， 60， 40， 80， 2， 42， 22， 62, 12， 52， 32， 72， 7， 47， 27， 67， 17， 57， 37， 77}，當然在本實施例中初始隨機置換 序列的具體設置并不局限于此，可以根據(jù)具體應用情況，如根據(jù)一個小區(qū) 中UE數(shù)量來進行選擇。實施例三，隨機置換函數(shù)具體步驟如下對于任意0《r〈M，設置P(r， SFN， )二(r+SFN， )mod 80，這樣，得到 一個隨時間變化的置換序列。
權利要求
1、一種E-HICH信道的特征碼分配方法，包括首先，為各個UE分配邏輯特征碼序號r；其特征在于，該方法還包括然后，使用隨機置換函數(shù)將所述邏輯特征碼序號r分別轉換成隨時間變化的物理特征碼序號r’；之后，將所述物理特征碼序號r’所對應的特征碼分別分配給各UE。
2、 根據(jù)權利要求1所述的E-HICH信道的特征碼分配方法，其特征在 于，所述隨機置換函數(shù)對于NodeB和各UE都是已知的，通過將隨機置換 函數(shù)固化在NodeB和各UE中，或者由NodeB將所使用的隨機置換函數(shù)通 過信令告知各個UE的方式來實現(xiàn)。
3、 根據(jù)權利要求2所述的E-HICH信道的特征碼分配方法，其特征在 于，所述隨機置換函數(shù)用如下公式表示r' =P (r， SFN')，其中SFN， 表示所述E-HICH所在的系統(tǒng)子幀號，P表示隨機置換函數(shù)。
4、 根據(jù)權利要求3所述的E-HICH信道的特征碼分配方法，其特征在 于，所述隨機置換函數(shù)通過以下方法來實現(xiàn)(1) 將置換序列進行初始化；(2) 計算得到一個與系統(tǒng)子幀號SFN'有關的置換序列P。
5、 根據(jù)權利要求4所述的E-HICH信道的特征碼分配方法，其特征在于所述步驟(1)具體是通過如下方法來進行初始化的 設置所述置換序列的長度M=80，并初始化所述置換序列為P，其中P(0)=0,P(1)=1，…，P(M-1)=M_1;然后，設置1=0; 而所述步驟(2)通過如下方法來實現(xiàn)即循環(huán)執(zhí)行步驟a到c，直到i=M-2，a、 使用系統(tǒng)子幀號SFN'作為種子產(chǎn)生取值范圍為0 M_i的隨機數(shù)k;b、 置換P(i)與P(k+i);c、 將i加l。
6、 根據(jù)權利要求5所述的E-HICH信道的特征碼分配方法，其特征在 于，利用移位寄存器來生成所述隨機數(shù)k，包括如下步驟I、 取所述移位寄存器的長度為N，并初始化該移位寄存器；II、 選取p，使之滿足i〈2P;III、 對所述移位寄存器連續(xù)移位s次，其中s》p，得到輸出序列X， 設置k=X的低p位；IV、 如果k〉M-i，則設置k二k - (M-i)。
7、 根據(jù)權利要求6所述的E-HICH信道的特征碼分配方法，其特征在于使用系統(tǒng)子幀號SFN'的N比特來初始化所述移位寄存器；或者， 使用小區(qū)基本中置擾碼或小區(qū)擾碼與SFN'相組合進行運算后得到 的N比特數(shù)據(jù)來初始化所述移位寄存器。
8、 根據(jù)權利要求3所述的E-HICH信道的特征碼分配方法，其特征在 于，所述隨機置換函數(shù)通過如下步驟來實現(xiàn)(1 )收發(fā)雙方約定好一個長度為M=80的初始置換序列Q (0) ， Q (1)…，Q(M-1);(2)對于任意0《r〈M，設置P(r， SFN， )=Q((r+SFN， )mod 80)。 9、根據(jù)權利要求3所述的E-HICH信道的特征碼分配方法，其特征在 于，所述隨機置換函數(shù)通過如下步驟來實現(xiàn)對于任意0《r〈M，設置P(r， SFN， ) = (r+SFN， )mod 80。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種E-HICH信道的特征碼分配方法，可消除由于碼字分配所帶來的不公平現(xiàn)象，使得在E-HICH信道上使用的UE特征碼的使用均勻化，從而使得不同UE在E-HICH信道上檢測其特征碼的平均檢測性能趨于公平化，降低各個UE對發(fā)送給它的反饋信息的平均誤檢率。該方法包括首先，為各個UE分配E-HICH邏輯特征碼序號r；然后，使用隨機置換函數(shù)將所述邏輯特征碼序號r分別轉換成隨時間變化的物理特征碼序號r’；之后，將所述物理特征碼序號r’所對應的特征碼分別分配給各UE。
文檔編號H04J13/18GK101296022SQ20071009380
公開日2008年10月29日 申請日期2007年4月24日 優(yōu)先權日2007年4月24日
發(fā)明者師延山, 張愛民, 陳志群 申請人:展訊通信(上海)有限公司