一种小带宽载波聚合的UMTS下行数据传输方法-参考

1附件一：编号：中国联通专利申报书专利名称一种小带宽载波聚合的UMTS下行数据传输方法专利申报单位中讯邮电咨询设计院有限公司专利类型发明（√）实用新型（）外观设计（）专利来源或取得方式自主研发（√）委托/合作开发（）其他（）专利简要介绍本发明属于通信领域，公开了一种在UMTS系统中应用灵活的小带宽并配合载波聚合技术实现数据传输的方法，可以有效的提高频谱利用效率。其特征在于将灵活配置的小带宽载波与UMTS常规载波进行聚合，根据一定的判决准则判定是否使用小带宽载波；UMTS常规载波作为主载波，承载跨载波调度信息，控制信息，移动性管理信息和用户的CS语音业务；小带宽载波作为辅载波，主要承载用户数据业务的服务。有效提高了UMTS系统对零散频带资源的利用率，区分不同载波的业务承载类型，保证了用户体验。发明人/设计人姓名所在单位第一发明人第二发明人第三发明人第四发明人第五发明人第六发明人指定发明人姓名2联系电话邮箱专利申请人中国联合网络通信集团有限公司是否有共同申请人是（√）否（）说明：共同申请人名称中讯邮电咨询设计院有限公司专利权属声明发明人/设计人保证所申报专利的技术成果、填写的信息、提供的相关文件、材料确属真实，不存在任何专利权属纠纷、发明人或设计人纠纷。申报单位已对拟申报专利的真实性、权属状况进行过审查，确认无误。发明人/设计人（签名）申报单位（盖章）注：“专利权属声明”一栏需要所有发明人/设计人签名及申报单位盖章，若从OA系统报送，需附“专利权属声明”所在页电子版扫描件。3技术交底书(发明/实用新型)1、是否就相关技术发表过文章？若发表过，请附上发表的文章，给出技术交底书中的内容与发表的文章的差异点。未就相关技术发表过文章。2、该专利申请是否是从本单位或其他单位的项目中产生？（1）若是，请给出项目名称及项目所属单位名称，并给出项目合作单位及与其之间的知识产权约定。更进一步地，了解该公司相关技术的专利申请情况。（2）若不是，该技术是否与其他公司共同完成？若与其他公司共同完成，请给出该公司名称，并明确与其之间的知识产权约定。更进一步地，了解该公司相关技术的专利申请情况。是。中国联合网络通信集团有限公司项目，“中国联通3GPP标准研究灵活带宽UMTS项目”。一、详细介绍技术背景，根据检索报告描述已有的与本发明最相近的实现方案。（填写说明：这一部分应对申请日前的现有技术进行重点描述和评价，即记载申请人所知，且对理解、检索、审查该申请有参考作用的背景技术。对现有技术的简介应简要说明该现有技术的主要相关内容，例如主要的结构和原理，或者所采用的技术手段和方法步骤。）随着信息技术的飞速发展，人们对于移动终端业务多样性需求日益增长，例如高清在线视频，视频共享，高清视频通话等，这些业务对移动网络的用户速率提出了更高的要求。此外，移动网络的用户数也持续增长，网络容量也需相应提升。而可用的频率资源是有限的，如何提高频谱利用率是当前运营商面临的一大挑战。UMTS（通用移动通用系统）作为3G移动通信技术之一，在全球范围内网络部署最多，覆盖最广,性能最优，是全球3G网络的主要应用技术。3GPP从最初版本制定的UMTS系统的带宽就固定为5MHz，单载波系统采用64QAM高阶调制和双天线MIMO等增强技术后，可以达到42Mbps的下行理论峰值数据传输速率。为了进一步满足用户不断增长的高速数据业务需求，3GPP从R8版本开始逐渐引入多载波传输技术，例如R8版本引入的下行双载波技术（DC－HSDPA）、R9版本引入的下行跨频段双载波技术（DB－DC－HSDPA）、下行双载波技术与MIMO技术同时使用（DC－HSDPA+MIMO）和R10版本引入的下行四载波技术（4C－HSDPA）4等。多载波技术的基本原理就是将多个常规的UMTS5MHz载波进行捆绑后为单一用户使用，使单用户最高的传输带宽可以达到20MHz，每个载波上都可以独立的引用64QAM高阶调制和双天线MIMO技术，最终可以为用户提供168Mbps的下行理论峰值数据传输速率。但是UMTS多载波技术仍然仅支持多个UMTS常规载波（5MHz）间的聚合，也就是聚合后的单用户总传输带宽是5MHz的整数倍，例如10MHz，15MHz和20MHz。二、现有技术的缺点是什么？针对这些缺点，说明本发明的目的。（填写说明：指发明或实用新型专利申请的技术方案要解决现有技术中存在的哪些问题。通常针对最接近的现有技术存在的问题结合本发明或实用新型取得的效果提出所要解决的任务。具体要求如下：（1）应采用正面语句直接、清楚、客观地写明目的，明确说明要解决的问题；（2）应具体体现出要解决的技术问题，避免采用“节省能源”、“提高质量”等笼统的提法，但不得包含技术方案的具体内容。（3）不得采用广告性宣传用语。）UMTS的多载波技术可以将传统的UMTS系统中单用户的数据传输带宽进行扩展，如DC-HSDPA、3C-HSDPA和4C-HSDPA等多载波技术可以将单用户数据传输带宽扩展到10MHz，15MHz和20MHz，在一定程度上提高了UMTS系统部署的灵活性，特别是提高了单用户的下行数据传输速率。然而，运营商的频谱资源并不是总是5MHz或5MHz的整数倍，特别是在上一代通信系统逐渐退网后清理出来的频谱资源将要用于新一代系统部署时，经常会出现一些零散的频率资源得到不有效应用的情况，在这样的情况下可能会无法使用常规的UMTS系统或者造成频率资源使用的极大浪费。以GSM系统为例，其载波带宽为200KHz，运营商一般有多个GSM频点，以承载语音业务为主。根据目前通信技术的发展，可以预见在未来10年内GSM网络的用户数会持续减少，数据业务的驱动使得用户逐渐转向使用3G或4G网络。这时空闲出来的频率资源就可以应用于3G或4G网络中。而实际上运营商掌握的2G频率资源通常达不到5MHz或者不是5MHz的整数倍，因此会产生一些零散的小带宽频谱，这些小带宽频谱资源往往不能被合理利用到新一代通信系统中，可能最终只能用于保护带宽，造成资源的极大浪费。综上所述，现有的UMTS无法实现小带宽载波类型，同时也无法将小带宽载5波与常规载波进行捆绑操作，无法从根据上解决未来频率资源重利用时带来的小带宽频谱利用效率低问题。三、本发明技术方案的详细阐述，应该给出实施例并结合附图进行说明。（填写说明：这一部分是核心部分，这部分的描述应使所属技术领域的技术人员能够理解，并能达到发明或实用新型的目的。如果是产品发明，应该表明产品的构成及各部分之间的关系，各部分都起什么作用；其中属于您发明的部分是什么；如果是方法发明，应该表明该方法由几个步骤构成，每个步骤要求什么条件，各步骤之间是什么关系，各起什么作用等。应达到使所属领域的技术人员不必花费创造性劳动就能够实施。要求：（1）必须提供至少一个完整的可以实现发明目的的技术方案，不能单纯提供实现原理或功能介绍；必要时可列举多个实施例。（2）对于软件、业务模式和方法，应提供相关的流程图、系统结构图和相关的系统装置；（3）附图以方框图、黑白方式提供，不必提供彩色图例；（4）提交的每个附图必须有对应的文字描述，文字描述应达到不看附图即可实现该技术方案的效果。）发明技术方案：本发明提供了一种UMTS系统使用灵活小带宽载波（5MHz），同时与常规载波进行聚合操作实现下行数据传输的方法。本发明技术方案机制如下：-UE可以承载在一个或者多个小带宽载波上，且小带宽是指低于5MHz带宽的统称，并不局限于特定的载波带宽-小带宽载波需与UMTS常规载波绑定，即不能单独使用小带宽载波作为UE的服务载波-常规载波为主载波，小带宽载波为辅载波，常规载波和小带宽载波可以位于相同或不同的频段，常规载波和小带宽载波间进行载波捆绑-主载波负责控制信息的传输，系统资源的跨载波调度，系统的移动性管理-语音业务主要承载在主载波上，辅载波主要用于UE数据业务的承载-分组调度需要在两个或多个载波上联合进行，调度依据准则需要考虑多个方面，例如：UE的业务类型，QoS等级，信号质量和载波的负载情况本发明的有益效果是：有效使用零散的小带宽频率资源，提高UMTS系统部署的灵活度；将小带宽载波和常规载波进行载波聚合；使用常规载波承载语音业务，保证语音业务的高质量通信，使用小带宽载波提供额外数据业务支持能力；需综合考虑多种因素对常规载波和小带宽载波间进行联合调度，既可以均衡载波间的负载，还可以利用6统计复用和频选调度提高多载波工作的增益，以满足终端的数据速率需求。发明附图说明：图1是UMTS系统使用小带宽载波聚合的下行传输系统实现框图图2是UMTS使用小带宽载波聚合方法的用户选择机制图3是本发明在一种场景下的应用示例，常规载波和小带宽载波相邻。图4是本发明在另一种场景下的应用示例，常规载波和小带宽载波不相邻，位于相同或不同频段。多载波资源分配和调度常规载波小带宽载波待传输数据用户选择移动性管理信息反馈小带宽产生图17终端发起RRC连接建立101104基站判断终端业务是否为CS语音业务基站选择常规载波作为服务载波是基站根据判决准则决定是否使用小带宽载波否否103105网络侧判断终端是否能运行在小带宽载波上102是否是106根据载波负载情况及信号质量等，基站对服务载波进行调整107常规载波作为主载波，小带宽载波作为辅载波图2常规载波小带宽载波5MHz小于5MHz……图38常规载波小带宽载波5MHz小于5MHz……图4具体实施方式：为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。实施例1参见附图1，为UMTS系统使用小带宽载波聚合的下行传输系统，其中：用户选择模块：根据UE的类型识别特定终端具备接收下行小带宽上的数据业务能力传输数据缓存模块：将在调度周期中系统为该UE准备的下行传输数据进行缓存多载波资源分配和调度模块：根据UE所处位置的信号强度以及上行业务信道反馈信息（通过信息反馈模块完成），以及目前系统资源使用的情况（两个载波上的资源合作情况），合理的为UE在下一个调度周期内在常规载波和小带宽载波上分配适当大小的传输数据块常规载波：可用于承载数据的UMTS5MHz常规载波小带宽载波：可用于承载数据零散的小带宽载波（5MHz）小带宽载波产生模块：通过调整系统传输的码片速率实现灵活的小带宽载波信息反馈模块：根据下行传输的情况收集两个载波的上行反馈信息，同时也包括两个载波的测量信息等通过常规载波上传移动性管理模块：根据反馈的测量信息基于常规载波进行移动性管理实施例2参见附图2，为UMTS使用小带宽载波聚合方法的用户选择机制步骤101：终端发起RRC连接建立。9当终端主动发起业务或者有被叫业务时，需要建立与基站的RRC连接，以便建立适合承载不同业务的信道。步骤102：网络侧根据终端能力判断终端是否可以运行在小带宽载波上。网络侧可以通过终端的能力上报信息来决定是否支持小带宽传输。例如在终端的能力信息中可以包括终端支持小带宽的大小，以及频段信息。由于小带宽载波可以和网络的常规载波位于相同或不同的频段，并且可聚合的小带宽载波可以是一个或多个，因此网络侧需要判断特定终端是否能够支持小带宽载波。据此网络侧就可以判断用户终端是否支持小带宽传输，小带宽传输的大小是多少，小带宽位于的具体频段，可以支持小带宽数量等。步骤103：基站判断终端业务是否为CS语音业务。由于CS语音业务对延时和速率恒定性的要求较高，使用常规载波承载可以保证终端的用户体验。所以在本实施例中推荐使用常规载波用于承载语音业务。基站可以判断终端的业务是否为CS语音业务。具体的，在“RRCCONNECTIONREQUEST”消息中包含“DomainIndicator”信元，可以指示当前终端建立的业务是“PSdomain”还是“CSdomain”，如果是“CSdomain”业务的话，还会有另外一个信元“Calltype”来说明是“speech”，“video”或者是“other”。步骤104：基站选择常规载波作为服务载波。当终端建立的业务为CS语音业务时，基站选择常规载波作为终端的服务载波，根据现有的协议