CN100566446C

CN100566446C - 避免空闲周期中的高速下行链路分组接入传输

Info

Publication number: CN100566446C
Application number: CN200480043182.5A
Authority: CN
Inventors: A·安德森
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2004-06-01
Filing date: 2004-06-01
Publication date: 2009-12-02
Anticipated expiration: 2024-06-01
Also published as: WO2005120121A8; KR20070026482A; EP1752006A1; KR101054611B1; WO2005120121A1; US20070211670A1; CN1957632A; JP2008501290A

Abstract

本发明涉及高速下行链路分组接入(HSDPA)的移动数据传输系统中的MAC-hs调度器的方法及系统。系统包括无线电网络控制器(RNC)，用于控制操作包括至少一个用户设备(UE)的小区的至少一个基站收发信台(BTS)；其中，无线电网络控制器(RNC)调度来自BTS(BTS)的传输中的空闲周期(IPDL)；其中，MAC-hs调度器设置在基站收发信台(BTS)中，并且对于每个高速传输时间间隔(HSTTI)确定是否对UE允许高速物理下行链路共用信道(HS-PDSCH)数据传输。

Description

避免空闲周期中的高速下行链路分组接入传输

技术领域

背景技术

缩写词：

3GPP 第三代合作项目

ARQ 自动重复请求

BTS 基站收发信台

CPICH 公共导频信道

FDD 频分双工

HARQ 混合自动重复请求

HS-DATA 高速数据

HSDPA 高速下行链路分组接入

HS-DPCCH高速专用物理控制信道

HS-DSCH 高速下行链路共用信道

HS-PDSCH高速物理下行链路共用信道

HS-SCCH 高速信令控制信道

HS-TTI 高速传输时间间隔，又称作子帧

MAC 媒体访问控制

MAC-d MAC-专用

MAC-hs MAC-高速

QAM 正交幅度调制

RAN 无线电接入网

RLC 无线电链路控制

RNC 无线电网络控制器

SFN 系统帧号

TDD 时分双工

UE 用户设备

UMTS ETSI及其它所推广的3G标准

UTRA UMTS地面无线电接入

UTRAN UMTS地面无线电接入网

WCDMA 宽带码分多址

第三代合作项目(3GPP)规范是第三代移动电话系统的标准。系统对于不同的用户支持不同的用户数据速率。用于特定用户的发射功率通过特定小区中的干扰电平、用户数据速率、信道质量以及该小区中的数据传输的所请求质量来确定。

系统(例如可能是WCDMA系统)具有称作高速下行链路共用信道(HS-DSCH)的下行链路传送信道。HS-DSCH提供对交互、背景以及在某种程度上对下行链路方向上的流式无线电接入承载(RAB)服务的增强支持。更具体来说，HS-DSCH允许：

-高容量

-减小的延迟

-明显更高的峰值数据速率

HS-DSCH传输基于共用信道传输，与先前已知的下行链路共用信道(DSCH)相似。但是，HS-DSCH传输支持对于DSCH不支持的若干新特征。

-HS-DSCH支持高阶调制的使用。这允许更高的峰值数据速率和更高的容量。

-HS-DSCH支持快速链路适配和快速信道相关调度。这意味着，在选择传输参数以及在调度判定时可考虑瞬时无线电信道条件，并且允许更高容量。

-HS-DSCH支持具有软组合的快速混合ARQ(HARQ)重传。这减少重传数量以及重传之间的时间，并且允许更高容量以及延迟的显著减少。具有软组合的混合ARQ(HARQ)重传的使用还对链路适配增加了健壮性。

HS-DSCH用于在RNC和BTS以及在UE中存在的MAC层。MAC层是物理层(PHY)之上的层以及RLC层之下的层。RLC层处理逻辑信道，以及MAC层处理传送信道。

为了在对于现有无线电接口协议体系结构影响最小的情况下支持以上特征，已通过增加MAC-hs子层来扩展MAC层。MAC-hs子层设置在MAC-D层与PHY之间。两种子层都用于HS-DSCH传输。MAC-hs位于BTS(又称作节点B)以及UE中，以便减小混合ARQ的重传延迟，并且允许对于链路适配和信道相关调度是可行的最新信道质量估算。为了同样的原因，HS-DSCH采用等于2ms的HS-TTI。

于2003年3月对3GPP规范的UTRA/FDD(WCDMA)和UTRA/TDD规定了HS-DSCH。

以前已知，BTS操作小区，以及位于BTS中的调度算法对于每个HS-TTI确定小区中的哪一个UE或者哪一些UE将被允许传输。UE或多个UE可能是例如由行走或者车辆中的人所操作的任何移动或固定设备。来自MAC-hs调度器的判定对于各HS-TTI执行。

MAC-hs调度器设置在BTS中，与MAC-hs层和PHY交迭。MAC-hs调度器可基于若干参数，例如数据等待时间、信道质量、UE能力以及重要数据的优先级。节点B可在TTI中并行向若干UE传送数据。

为了支持用于定位服务的时差测量，在下行链路中创建空闲周期(因此称作IPDL)，在其中临时捕获来自BTS的所有信道的时间传输。在这些空闲周期中，从UE对相邻小区的可见性得到改进。

空闲周期按照高层参数以预定伪随机方式来设置。空闲周期与压缩模式的不同之处在于，它们持续时间更短，所有信道同时静寂，并且不尝试防止数据丢失。一般来说，对于这些空闲周期存在两种模式：

-连续模式，以及；

-突发模式。

在连续模式中，空闲周期始终是活动的。在突发模式中，空闲周期设置在突发中，在其中，每个突发包含足够的空闲周期来允许UE对它的待计算位置进行充分测量。突发由其中没有出现空闲周期的一个周期来分隔。当前的空闲周期长度大约为0.5时隙至1时隙。

现有解决方案的一个问题在于，空闲周期影响系统的有效性，因为BTS的MAC-hs中的重传功能由于HS-PDSCH和/或HS-DSCH数据在该空闲周期中被传送的事实而必须执行和请求多个重传。

因此需要一种更有效的改进系统。

发明公开

本发明旨在解决发现HS-PDSCH中的数据传输的更好解决方案的问题。此问题通过根据所附权利要求的设备及方法来解决。

本发明涉及用于高速下行链路分组接入(HSDPA)的移动数据传输系统中的MAC-hs调度器的方法，在其中，系统包括无线电网络控制(RNC)，用于控制操作包括至少一个用户设备(UE)的至少一个小区的至少一个基站收发信台(BTS)。无线电网络控制器(RNC)调度来自BTS的传输中的空闲周期。MAC-hs调度器设置在基站收发信台(BTS)中，并且对于每个高速传输时间间隔(HS-TTI)确定是否对UE允许高速物理下行链路共用信道(HS-PDSCH)数据传输。

该方法的特征在于，MAC-hs调度器识别空闲周期，并在HS-TTI与至少一个空闲周期重合时禁止HS-PDSCH数据传输。

本发明的一个优点在于，避免了无用传输。在先前已知的解决方案中，MAC-hs调度器在判定哪一个UE被允许传输时不考虑来自空闲周期下行链路(IPDL)的任何空闲周期。因此，在与空闲周期重合的HS-TTI中传送的所有HS-PDSCH数据必须重传。这是例如由于干扰而产生的问题。因而，本发明提供对于干扰的问题的解决方案。

此外，如果HARQ重传能够在可能的超时之前处理重传，则本发明在一个HS-TTI延迟传输，而用于重传的任何先前已知的系统则把传输延迟至少六个HS-TTI。因此，本发明提供对于因过多重传而增加的延迟的问题的解决方案，因而提供更有效的系统。

RNC调度至少一半或者一个时隙长的空闲周期，其中一个时隙是HS-TTI(HS-TTI)的三分之一。由于空闲周期可能长到一个时隙，因此在空闲周期中传送任何HS-DSCH数据是浪费资源，本发明有利地阻止这种情况。

在本发明的一个实施例中，HS-TTI(HS-TTI)在2ms中允许传输。

本发明主要涉及当前的3GPP以及与那种系统有关的最新数据。在系统的将来形式中，一个时隙可能具有与以上所述不同的长度，对于HS-TTI情况也是这样。

在先有技术中已经描述，MAC-hs调度器跨越MAC-hs和物理层(PHY)。

本发明还涉及用于高速下行链路分组接入(HSDPA)的移动数据传输系统，在其中，系统包括无线电网络控制器(RNC)，用于控制操作包括至少一个用户设备(UE)的小区的至少一个基站收发信台(BTS)。RNC包括用于调度来自BTS的传输中的空闲周期的部件。MAC-hs调度器设置在BTS中，并且设置成对于每个HS-TTI确定是否对UE允许HS-PDSCH数据传输。

该系统的特征在于，MAC-hs调度器设置成识别空闲周期，并在HS-TTI与至少一个空闲周期重合时禁止HS-PDSCH数据传输。

已经结合上述方法描述了系统的优点。

下面按照当前的3GPP系统来定义本发明，但是在将来的系统中，多种数据可能会改变。

为了支持定位服务的时差测量，在下行链路中创建空闲周期(因此称作IPDL)，在其中临时捕获来自BTS的所有信道的时间传输。在这些空闲周期中，从UE对相邻小区的可见性得到改进。空闲周期按照高层参数以预定伪随机方式来设置。空闲周期与压缩模式的不同之处在于，它们的持续时间更短，所有信道同时静寂，并且不尝试防止数据丢失。

一般来说，对于这些空闲周期存在两种模式：

-连续模式，以及；

-突发模式。

在连续模式中，空闲周期始终是活动的。在突发模式中，空闲周期设置在突发中，在其中，每个突发包含足够的空闲周期来允许UE对它的待计算位置进行充分测量。突发由其中没有出现空闲周期的一个周期来分隔。

在一个实例中，把以下参数经由高层发信号通知UE：

IP_状态：这是表明空闲周期是设置为连续模式还是突发模式的逻辑值。

IP_间隔：包含空闲周期的无线电帧的起始与包含空闲周期的下一个无线电帧之间的10ms无线电帧的数量。注意，一个无线电帧中最多有一个空闲周期。

IP_长度：空闲周期的长度，以CPICH的符号表示。

IP_偏移：可用于同步来自BTS中的不同扇区的空闲周期的小区特定偏移。

籽数：伪随机数发生器的籽数。

另外，在突发模式操作的情况中，以下参数还被传递给UE。

突发_开始：指定空闲周期的第一突发的开始。256×突发开始是SFN(系统帧号)，在其中，空闲周期的第一突发开始。

突发_长度：空闲周期的突发中的空闲周期数量。

突发_频率：指定突发的开始和下一个突发的开始之间的时间。256×突发_频率是突发的开始与下一个突发的开始之间的主CPICH的无线电帧的数量。

如何计算空闲周期位置的一个实例如下所述：

在突发模式中，突发#0在具有SFN＝256×突发_开始的无线电帧中开始。突发#k在具有SFN＝256×突发_开始+k×256×突发_频率(k＝0，1，2…)的无线电帧中开始。根据这个公式的突发序列继续到并包含具有SFN＝4095的无线电帧。在具有SFN＝0的无线电帧的开始处，突发序列结束(没有产生空闲周期)，以及在SFN＝256×突发_开始处，突发序列以突发#0重新开始，之后是突发#1等，如上所述。

连续模式相当于突发模式，但只有一个突发跨越4096个无线电帧的整个SFN循环，这个突发在具有SFN＝0的无线电帧开始。

假定IP_位置(x)是突发中的第x个空闲周期的位置，其中x＝1，2，…，以及IP_位置(x)以自突发的第一无线电帧的开始的CPICH符号的数量来测量。

各突发中的空闲周期的位置则由以下等式给出：

IP_位置(x)＝(x×IP_间隔×150)+(rand(x模64)模(150-IP_长度))+IP_偏移；

其中rand(m)是如下定义的伪随机发生器：

rand(0)＝籽数；

rand(m)＝(106×rand(m-1)+1283)模6075，m＝1，2，3，

注意，对于每个突发中的第一空闲周期，x重置为x＝1。

本发明优选地用于数据传输系统、如采用HS-PDSCH的先前已知的UMTS，但也可用于其中数据(优选地为数据分组)在用户设备与基站之间传递的不同系统。

HS-DSCH传输基于五种主要技术：共用信道传输、高阶调制、链路适配、无线电信道相关调度以及具有软组合的混合ARQ。

共用信道传输意味着，小区的一定数量的无线电资源(在CDMA的情况中为代码空间和功率)被看作主要在时域中、在用户之间动态共享的公共资源。通过WCDMA下行链路共用信道(DSCH)的传输是共用信道传输的一个实例。与专用信道的使用相比，DSCH传输的主要益处是更有效地利用可用代码资源、即降低了代码限制下行链路的风险。但是，通过引入HS-DSCH，可利用共用信道传输的其它若干益处。

但是，为了进一步说明本发明，参照HSDPA系统。HSDPA是一种服务，在其中，节点B(BTS)确定在传送时要传送的数据数量以及所使用的发射功率。

每个HS-TTI存在新的HSDPA传输。这对应于2ms的高速时间传送时间间隔(HS-TTI)。本发明不限于2ms的TTI，而是可采用另一种时间间隔。

下面进一步说明HSDPA，作为可如何构造根据本发明的数据传输系统的一个实例。

高速下行链路分组接入(HSDPA)是W-CDMA下行链路中的基于分组的数据业务，其中具有WCDMA下行链路中5MHz带宽上高达14Mbps的数据传输。HSDPA实现包括自适应调制和编码(AMC)、混合自动请求(HARQ)、快速小区搜索以及高级接收机设计。

在第三代合作项目(3GPP)中，已经制订标准以包括HSDPA。3G系统意在提供具有大范围的服务的全球移动性，其中包括电话、寻呼、消息传递、因特网和宽带数据。HSDPA在其中作为一部分的所有3G标准处于不断发展中。这类发展的一个实例是采用HSDPA。

UMTS提供远程服务(例如语音或SMS)和承载服务，它们提供接入点之间的信息传递的能力。能够在会话或连接建立时以及在正进行的会话或连接期间协商和重新协商承载服务的特性。

UMTS网络由三种交互域组成：核心网(CN)、UMTS地面无线电接入网(UTRAN)和用户设备(UE)。核心网的主要功能是提供用户业务的交换、路由和传输。核心网还包含数据库和网络管理功能。

UTRAN为用户设备提供空中接口接入方法。基站称作节点B，以及节点B的控制设备称作无线电网络控制器(RNC)。

核心网分为电路交换和分组交换域。

核心网的体系结构可在加入新服务和特征时改变。

对于UTRAN空中接口选择宽带CDMA技术。UMTS WCDMA是直接序列CDMA系统，在其中，用户数据与从WCDMA扩频码导出的准随机位相乘。在UMTS中，除了信道化之外，代码还用于同步和加扰。WCDMA具有两种基本的操作模式：频分双工(FDD)和时分双工(TDD)。

节点B的功能是：

-空中接口发送/接收

-调制/解调

-CDMA物理信道编码

-微分集

-差错处理

-闭环功率控制

-HSDPA数据的调度

RNC的功能是：

-无线电资源控制

-管理控制

-信道分配

-功率控制设置

-切换控制

-宏分集

-加密

-分割/重新组装

-广播信令

-开环功率控制

UMTS标准绝不限制UE的功能性。终端用作节点B的空中接口对应部分。

附图概述

下面结合多个附图来描述本发明，附图包括：

图1示意说明根据本发明的系统；以及

图2示意讲授关于根据本发明的方法的框图。

实施本发明的方式

图1示意说明根据本发明的移动数据传输系统。系统包括无线电网络控制器(RNC)，用于控制操作包括至少一个用户设备(UE)的小区的至少一个基站收发信台(BTS)。RNC调度来自BTS的传输中的空闲周期。系统包括MAC-hs调度器1，它设置在BTS中，并且对于每个高速传输时间间隔(HS-TTI)确定是否对UE允许高速物理下行链路共用信道(HS-PDSCH)数据传输。MAC-hs调度器识别空闲周期，并在HS-TTI与至少一个空闲周期重合时禁止HS-PDSCH数据传输。

在图1中，MAC-hs调度器跨越MAC-hs(MAC-hs)和物理层(PHY)。

图2说明关于根据本发明的方法的框图。MAC-hs调度器采用检查空闲周期是否与HS-TTI重合的算法。在图2中，框21包括从RNC进行信息收集的步骤。框22包括分析信息并比较空闲周期与HS-TTI的步骤。

框23表示其中空闲周期与HS-TTI重合的情况。框23则包括不允许从UE的HS-PDSCH数据传输的步骤。

框24表示其中空闲周期不与HS-TTI重合的情况。框24则包括允许从UE的HS-PDSCH数据传输的步骤。

Claims

1.用于高速下行链路分组接入的移动数据传输系统中的MAC-hs调度器的方法，其中，所述系统包括无线电网络控制器，用于控制操作包括至少一个用户设备的小区的至少一个基站收发信台；

-其中，所述无线电网络控制器调度来自所述基站收发信台的传输中的空闲周期；

-其中，所述MAC-hs调度器设置在所述基站收发信台中，并且对于每个高速传输时间间隔确定是否对所述用户设备允许高速物理下行链路共用信道数据传输；

-以及其特征在于，所述MAC-hs调度器识别所述空闲周期，并在所述高速传输时间间隔与至少一个空闲周期重合时禁止高速物理下行链路共用信道数据传输。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线电网络控制器调度一个时隙长或者至少一半时隙长的空闲周期，其中一个时隙是高速传输时间间隔的三分之一。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述高速传输时间间隔在2ms中允许传输。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述MAC-hs调度器跨越所述MAC-hs和物理层。

5.一种用于高速下行链路分组接入的移动数据传输系统，其中，所述系统包括无线电网络控制器，用于控制操作包括至少一个用户设备的小区的至少一个基站收发信台；

-其中，所述无线电网络控制器包括用于调度来自所述基站收发信台的传输中的空闲周期的部件；

-其中，所述MAC-hs调度器设置在所述基站收发信台中，并且设置成对于每个高速传输时间间隔确定是否对所述用户设备允许高速物理下行链路共用信道数据传输；

-以及其特征在于，所述MAC-hs调度器设置成识别所述空闲周期，并在所述高速传输时间间隔与至少一个空闲周期重合时禁止高速物理下行链路共用信道数据传输。

6.如权利要求5所述的移动数据传输系统，其特征在于，每个空闲周期的长度是一个时隙或者至少一半时隙，其中一个时隙是高速传输时间间隔的三分之一。

7.如权利要求5或6所述的移动数据传输系统，其特征在于，所述高速传输时间间隔＝2ms。

8.如权利要求5或6所述的移动数据传输系统，其特征在于，所述MAC-hs调度器跨越所述MAC-hs和物理层。