CN100353686C

CN100353686C - 高速上行分组接入中传输信道格式指示状态的转换方法

Info

Publication number: CN100353686C
Application number: CNB2004100591493A
Authority: CN
Inventors: 冯淑兰; 江长国; 刘华斌; 武雨春; 马莎
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2004-08-11
Filing date: 2004-08-11
Publication date: 2007-12-05
Anticipated expiration: 2024-08-11
Also published as: CN1734980A

Abstract

本发明公开了一种高速上行分组接入中传输信道格式指示状态转换方法，以减少通讯中的延时；该方法当传输时间间隔为10ms时，在评估信道格式指示(TFI)过程中减少参数T_e，notify和T_{e，L1_proc}；在传输时间间隔为2ms时，在评估TFI过程中减少参数X_e、Y_e、Z_e、T_e，notify和T_{e，L1_proc}；从而减少TFI状态转换的延时，更快的根据信道质量调整发送数据的速率。

Description

高速上行分组接入中传输信道格式指示状态的转换方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种高速上行分组接入中传输信道格式指示状态的转换方法。

背景技术

在3GPP的Release 6版本中，要增加一个上行增强信道(HSUPA)，以支持更大的上行信道吞吐量。HSUPA中采用了三种增强技术来提高上行的吞吐量：NodeB Scheduling，HARQ和shorter TTI。

在Rel99中，对用户终端(UE)上行发送的数据速率控制主要由无线网络控制器(RNC)实现，其优点是RNC作为网络的主要控制体，可以比较全面的考虑网络的整体负荷，从而比较合理的分配资源。比如软切换时，一个UE可能和多个NodeB进行通讯，如图1所示。如果由NodeB对UE的可用资源进行决策，则各个NodeB的决策结果可能不同，造成对某些小区的干扰过大。而由RNC决策，由于RNC知道各个小区现在的负荷情况，故可以避免上述对某个小区干扰过大甚至造成该小区堵塞的情况出现。但RNC决策的缺点在于由于要经过NodeB这个中间环节，造成延时较大，不能很好的匹配信道的情况。比如RNC可能发现某个UE现在的信道情况较好，于是希望该UE提高发射数据的速率，但当RNC的命令到达UE时，该UE的信道情况已经变差，造成资源配置的不合理。NodeB Scheduling就是要把对物理层资源的决策权由RNC下放到NodeB。这样可以大大减少控制信令的延时，快速适应信道的变化，从而更有效的利用资源，提高上行数据的吞吐量。至于软切换时由NodeB控制可能造成某些小区上行干扰过大的问题，各通讯厂家提出了很多解决方案，还有待进一步讨论，以作出最优的选择。

在Rel99中，错误数据包的重传在RLC层实现，这样延时很大。在HSUPA中利用混合重传(HARQ)技术实现在NodeB和UE间的快速重传。

关于HSUPA下对应增强数据传输信道(E-DCH)的传输格式组合(TFC)状态转换方案，现在还没有太多的讨论。但大家基本同意基于原有的Rel99中DCH的TFC状态转换方案来设计E-DCH的TFI状态转换方案。Rel99中关于DCH信道的TFC状态转换方案如图2所示。

设在最近的传输时间间隔(TTI)内UE以传输格式信道格式组合(TFC_i)发送数据，UE在过去的连续Y个测量间隔(一个测量间隔为一个时隙)内的平均发射功率为P_i，那么可以根据要转换的TFC_j和TFC_i的数据速率的差别，根据一定的算法估算出UE如果以TFC_i发送数据，要达到一定的通讯质量，需要多大的功率P_j。

根据上述思路，如果对于某个TFC，在过去连续Y个测量间隔内，有X个间隔所需的功率都大于最大UE发射功率，则认为该TFC符合EliminationCriterion，把该TFC由支持状态(Supported State)转为超功率状态(Excess-PowerState)；并在T_notify内通知高层。

如图3所示，设某UE从t1时刻起连续(T_notify+T_modify+TL_{1_proc})内都处在Excess-Power State，则从t2时刻起的下一个最大TTI处t3认为该TFC符合Blocking Criterion，把该TFC转入阻塞状态(Blocked State)。

当某个TFC在过去连续Z个测量间隔内所需发射功率都小于最大UE发射功率时，认为该TFC符合Recovery Criterion，把该TFC由Excess-Power State或Blocked State转为Supported State；并在T_notify内通知高层。

Rel99中各参数如下：

X	Y	Z	T_notify	T_{L1_proc}
X	Y	Z	T_notify	T_{L1_proc}	15 Slots	30 Slots	30 Slots	15ms	15ms

T_modify＝max(T_{adapt_max}，T_TTI)＝max(max(T_{adapt_1}，T_{adapt_2}...T_{adapt_n})，T_TTI)

其中T_{adapt_i}为第i个逻辑信道调整下发数据速率所需的时间。

现有技术应用于HSUPA某些参数就不再合适。尤其是当HSUPA的TTI＝2ms时，上述参数将带来很大的不必要的延时，从而不能达到HSUPA希望快速适应信道变化的初衷。另外在Rel99中，因为只有一个DCH，故不需要考虑功率分配的问题；而在Rel6中，有可能DCH和E-DCH共存，就需要考虑功率分配的问题。这也是需要对现有技术进行补充完善的地方。

发明内容

本发明提供一种高速上行分组接入中传输信道格式指示状态转换方法，以减少通讯中的延时。

实现本发明的技术方案如下：

一种高速上行分组接入中传输信道格式指示状态转换方法，该传输信道格式指示(TFI)所在增强数据传输信道(E-DCH)的传输时间间隔(TTI)为10ms；该方法由用户终端的MAC层连续对E-DCH的TFI集合中每个TFI进行评估，并按下述评估结果转换TFI状态：

(1)如果属于支持状态(Supported State)的TFI在过去连续30个时隙中有超过15个时隙所需要的发射功率都大于E-DCH能够分配到的最大发射功率，则将该TFI转换到超功率状态(Excess-Power State)，并在检测到符合转换条件后的T_e，notify时间内通知高层；

(2)TFI从进入超功率状态起，如果在连续的T_e，notify+T_e，modify+T_e，L1 proc时间内都处于超功率状态，则将该TFI转换到阻塞状态(Blocked State)；

(3)如果处于超功率状态或阻塞状态的TFI在过去的连续30个时隙内所需的发射功率都小于E-DCH能够分配到的最大发射功率，则将该TFI转换到支持状态，并在检测到符合转换条件后的T_e，notify时间内通知高层；并且T_e，notify＝10ms，T_{e，L1_proc}＝10ms，T_e，modify为业务适应时间；所述E-DCH能够分配到的最大发射功率为满足专用信道DCH所需功率后剩下的功率。

一种高速上行分组接入中传输信道格式指示状态转换方法，该传输信道格式指示(TFI)所在增强数据传输信道(E-DCH)的传输时间间隔(TTI)为2ms；该方法由用户终端的MAC层连续对E-DCH的TFI集合中每个TFI进行评估，并按下述评估结果转换TFI状态：

(1)如果属于支持状态(Supported State)的TFI在过去连续6个时隙中有超过3个时隙所需要的发射功率都大于E-DCH能够分配到的发射功率，则将该TFI转换到超功率状态(Excess-Power State)，并在检测到符合转换条件后的T_e，notify时间内通知高层；

(2)TFI从进入超功率状态起，如果在连续的T_e，notify+T_e，modify+T_{e，L1_proc}时间内都处于超功率状态，则将该TFI转换到阻塞状态(Blocked State)；

(3)如果处于超功率状态或阻塞状态的TFI在过去的连续6个时隙内所需的发射功率都小于E-DCH能够分配到的发射功率，则将该TFI转换到支持状态，并在检测到符合转换条件后的T_e，notify时间内通知高层；并且T_e，notify＝2ms，T_{e，L1_proc}＝2ms，T_e，modify为业务适应时间；所述E-DCH能够分配到的最大发射功率为满足专用信道DCH所需功率后剩下的功率。

本发明具有以下有益效果：

1、减少了通讯中的延时，其中X_e，Y_e，Z_e可以减少TFI状态转换的延时，能更快的根据信道质量调整发送数据的速率；T_e，notify和T_{e，L1_proc}的减少可以降低UE物理层向高层反馈物理层传输能力的延时，使高层可以更快的根据物理层传输能力调整各个逻辑信道下发数据的速率。

2、解决了新增E-DCH后和原来系统的兼容性问题，较好的满足DCH和E-DCH两个信道共存时的业务传输QoS要求。

附图说明

图1为现有技术中Rel99控制结构图；

图2为现有技术中TFC状态转换示意图；

图3为现有技术中TFC从超功率状态转换到阻塞状态的示意图；

图4A、4B为本发明中TFC状态转换示意图。

具体实施方式

本发明主要是针对增强数据传输信道(E-DCH)的一些特点，在Rel99的基础上对E-DCH状态转换的时间参数和功率分配两方面作出改进。

本发明提供的时间参数如下：

	X_e	Y_e	Z_e	T_e，notify	T_{e，L1_proc}
	X_e	Y_e	Z_e	T_e，notify	T_{e，L1_proc}	TTI＝10ms	15 Slots	30 Slots	30 Slots	10ms	10ms
TTI＝2ms	3 Slots	6 Slots	6 Slots	2ms	2ms	TTI＝10ms	15 Slots	30 Slots	30 Slots	10ms	10ms

T_modify＝max(T_{adapt_max}，T_TTI)＝max(max(T_{adapt_1}、T_{adapt_2}...T_{adapt_n})，T_TTI)。

由于上行发射的TFI是每个TTI变化一次，所以转换时间单位为相应的传输信道的TTI。同时为了消除发射功率测量不准或信道估计误差等的影响，需要有一个适当的平滑，这就是Y和Z选为两倍的TTI的原因。

T_e，modify称作业务适应时间。它是指通讯中某种业务为适应物理信道传输能力而进行速率调整所需要的时间。比如AMR语音业务有多种速率，以7.95K和12.2K为例，当信道质量变差时，有可能信源编码模块需要从12.2K调整为7.95K，调整所需要的时间就称为该AMR业务的适应时间。不同的业务有不同的适应时间，是业务的一种属性，不可改变。故在HSUPA中这个参数还是和Rel99保持相同。

参阅图4A，当TTI为10ms时E-DCH的状态转换过程如下：

用户终端(UE)的MAC层连续对E-DCH的TFI集合中每个TFI进行评估，并按下述评估结果转换TFI状态：

1、如果某个TFI原来属于Supported State，而在过去连续Y_e＝30个时隙中，有超过X_e＝15个时隙所需要的功率都大于(UE最大发射功率-DCH发射功率)，则认为该TFI已符合Elimination Criterion，把该TFI转换到Excess-PowerState。同时UE的MAC层应在检测到该TFI符合Elimination Criterion后的T_e，notity＝10ms内通知高层，以便高层调整下发数据的速率和物理层能够传输的数据速率相匹配；

2、某个TFI从进入Excess-Power State起，如果在连续的(T_e，notify+T_e，modify+T_{e，L1_proc})＝(10ms+T_e，modify+10ms)内都处于Excess-Power State，则在下一个最近的TTI开始处认为该TFI已满足Blocking Criterion，把该TFI转入Blocked State；

3、如果某个TFI处于Excess-Power State或Blocked State，而在过去的连续Z_e＝30个时隙内该TFI所需的发射功率都小于E-DCH能够分配到的发射功率(即：UE最大发射功率-DCH发射功率)，则认为该TFI满足Recovery Criterion，把该TFI由原来状态转换到Supported State。同时UE的MAC层应在检测到该TFI符合Recovery Criterion后的T_e，notify＝10ms内通知高层，以便高层调整下发数据的速率和物理层能够传输的数据速率相匹配。

参阅图4B，当TTI为2ms时E-DCH的状态转换过程如下：

UE的MAC层连续对E-DCH的TFI集合中每个TFI进行评估，并按下述评估结果转换TFI状态：

1、如果某个TFI原来属于Supposed State，而在过去连续Y_e＝6个时隙中，有超过X_e＝3个时隙所需要的功率都大于(UE最大发射功率-DCH发射功率)，则认为该TFI已符合Elimination Criterion，把该TFI转换到Excess-PowerState。同时UE的MAC层应在检测到该TFI符合Elimination Criterion后的T_e，notify＝2ms内通知高层，以便高层调整下发数据的速率和物理层能够传输的数据速率相匹配；

2、某个TFI从进入Excess-Power State起，如果在连续的(T_e，notify+T_e，modify+T_{e，L1_proc})＝(2ms+T_e，modify+2ms)内都处于Excess-Power State，则在下一个最近的TTI开始处认为该TFI已满足Blocking Criterion，把该TFI转入BlockedState；

3、如果某个TFI处于Excess-Power State或Blocked State，而在过去的连续Z_e＝6个时隙内该TFI所需的发射功率都小于E-DCH能够分配到的发射功率(即UE最大发射功率-DCH发射功率)，则认为该TFI满足Recovery Criterion，把该TFI由原来状态转换到Supported State。同时UE的MAC层应在检测到该TFI符合Recovery Criterion后的T_e，notify＝2ms内通知高层，以便高层调整下发数据的速率和物理层能够传输的数据速率相匹配。

在Rel99中的DCH，一个码组合传输信道(CCTrCH)可能含有几个传输信道的数据，这些传输信道可能有不同的TTI。由于含有多个传输信道，所以需要用传输信道格式组合指示(TFCI)来表示。而对于E-DCH，已经确定将只有一个传输信道，所以用TFI就可以表示。因此在HSUPA中，T_e，notify和T_{e，L1_proc}可以减少到一个TTI，这主要是考虑到一个TTI的时间已经足以完成UE内部各层之间的通讯，而比一个TTI时间更短又没有多大意义，因为数据的速率一个TTI才可能改变一次。

对于TFI转换时功率因素的考虑，建议优先保证DCH发射所需要的功率，即DCH和E-DCH共存时，DCH要比E-DCH的优先级高。这主要基于两方面的考虑：一是为了兼容性考虑，Rel6版本必须兼容Rel99，不能因为E-DCH的存在使DCH的发射受影响；二是从两个信道所传输数据的QoS角度考虑，一般来说，E-DCH传输的数据对时延要求较低，允许有较大的时延，如网页浏览、Email等业务；而DCH传输的数据对时延要求较高，如语音业务。所以必须先保证DCH发射所需的功率，在满足DCH发射所需功率后，把剩下的功率作为E-DCH信道TFI状态转换的“E-DCH最大发射功率”。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1、一种高速上行分组接入中传输信道格式指示状态转换方法，该传输信道格式指示TFI所在增强数据传输信道E-DCH的传输时间间隔TTI为10ms；其特征在于，由用户终端的MAC层连续对E-DCH的TFI集合中每个TFI进行评估，并按下述评估结果转换TFI状态：

(1)如果属于支持状态Supported State的TFI在过去连续30个时隙中有超过15个时隙所需要的发射功率都大于E-DCH能够分配到的最大发射功率，则将该TFI转换到超功率状态Excess-Power State，并在检测到符合转换条件后的T_e，notify时间内通知高层；

(2)TFI从进入超功率状态起，如果在连续的T_e，notify+T_e，modify+T_{e，L1_proc}时间内都处于超功率状态，则将该TFI转换到阻塞状态Blocked State；

(3)如果处于超功率状态或阻塞状态的TFI在过去的连接30个时隙内所需的发射功率都小于E-DCH能够分配到的最大发射功率，则将该TFI转换到支持状态，并在检测到符合转换条件后的T_e，notify时间内通知高层；

其中，T_e，notify＝10ms，T_{e，L1_proc}＝10ms，T_e，modify为业务适应时间；所述E-DCH能够分配到的最大发射功率为满足专用信道DCH所需功率后剩下的功率。

2、一种高速上行分组接入中传输信道格式指示状态转换方法，该传输信道格式指示TFI所在增强数据传输信道E-DCH的传输时间间隔TTI为2ms；其特征在于，由用户终端的MAC层连续对E-DCH的TFI集合中每个TFI进行评估，并按下述评估结果转换TFI状态：

(1)如果属于支持状态Supported State的TFI在过去连续6个时隙中有超过3个时隙所需要的发射功率都大于E-DCH能够分配到的发射功率，则将该TFI转换到超功率状态Excess-Power State，并在检测到符合转换条件后的T_e，notify时间内通知高层；

(3)如果处于超功率状态或阻塞状态的TFI在过去的连接6个时隙内所需的发射功率都小于E-DCH能够分配到的最大发射功率，则将该TFI转换到支持状态，并在检测到符合转换条件后的T_e，notify时间内通知高层；

其中T_e，notify＝2ms，T_{e，L1_proc}＝2ms，T_e，modify为业务适应时间；所述E-DCH能够分配到的最大发射功率为满足专用信道DCH所需功率后剩下的功率。