CN101019363B - 电信系统中的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

用于在通信网络中获得高效的无线电资源利用的方法和装置，该通信网络包括第一通信网络实体(10)、通过通信接口与所述第一通信网络连接的第二通信网络实体(15)、以及通过无线电接口向所述第二通信网络实体(15)发射数据的一个或多个用户设备(18)。所述用户设备(18)执行自主选择混合自动重发请求(HARQ)操作点以便高效地传送所发射的数据的步骤。

Description

电信系统中的方法和装置
技术领域
本发明涉及宽带码分多址(WCDMA)通信系统中的方法和装置，尤其涉及WCDMA的增强型上行链路。
背景技术
WCDMA的增强型上行链路目前正在第三代合作伙伴项目(3GPP)中加以标准化。在特征中引入了都位于节点B中的快速调度和具有软组合的快速混合自动重发请求(ARQ)。
具有软组合的混合ARQ允许节点B快速地请求重发错误地接收的数据实体，从而导致与WCDMA规范的早期版本相比显著减小的延迟，在WCDMA规范的早期版本中无线电网络控制器(RNC)负责无线电接入网络内的所有重发。具有混合ARQ的软组合还可以被用于通过特意以针对每个数据实体进行多次发射尝试为目标来提高系统的能力并在接收器中使用软组合机制以积累所接收的能量直到该数据被成功地解码为止。这可以被看作隐含的链路适配，并且在WCDMA规范的早期版本中由于这些版本中缺少软组合机制而不能实现。典型地，少量的发射尝试，即初始发射的低块错误率(BLER)以降低系统能力为代价来减小发射延迟。类似地，通过以大量发射尝试、即初始发射尝试的高BLER为目标，以增大延迟为代价提高系统能力。混合ARQ操作点(对应于目标发射尝试次数)的选择因此取决于系统负载和特定业务的延迟要求。由RNC中的无线电链路控制(RLC)层进行重发的可能性随着在节点B中引入混合ARQ而保留。在节点B中的混合ARQ机制不能向RNC传送无差错的数据实体的情况下这是有用的。
快速调度指示节点B控制用户设备何时发射以及以什么样的数据率发射的可能性。数据率和发射功率紧密相关，因此调度也可以被看作是用于改变用户设备为E-DPDCH上的增强型上行链路业务所使用的发射功率的机制。由于节点B不知道在发射时用户设备中的功率可用性，因此必须由用户设备自身来执行数据率的最终选择。节点B只设定UE可在E-DPDCH上使用的发射功率的上限。
类似于WCDMA标准的早期版本中的上行链路，增强型上行链路采用内和外环功率控制。功率控制机制确保用户设备不以比成功传送发射数据所需要的功率更高的功率来进行发射。这保证稳定的系统运行和有效的无线电资源利用。
功率控制机制包括两个部分：位于节点B中的内环和位于RNC中的外环。内环是快速的并且每秒更新用户设备发射功率1500次，以便抵抗快速的衰减。这通过测量接收信号干扰比(SIR)、将该接收信号干扰比与SIR目标相比较并向用户设备发送功率控制命令来实现。如果接收SIR低于SIR目标，则指示用户设备增加发射功率，并且反之如果接收SIR高于目标，则指示用户设备减少发射功率。内环功率控制在DPCCH上运行。E-DPDCH的发射功率相对于DPCCH来设定，并取决于E-DPDCH上的瞬时数据率。
外环设定内环中的SIR目标并使用RNC可得到的统计信息、例如从节点B传送给RNC的特定UE的每个数据实体是否没有差错的信息。外环明显比内环慢，并且适应于无线电条件的缓慢变化，以便在例如BLER或分组延迟方面使SIR目标与所要求的业务质量相匹配。
与先前版本相比，在节点B中引入混合ARQ协议需要修改外环机制，因为混合ARQ协议理想地向RNC隐藏所有错误事件。该问题的解决方案在专利申请PCT/SE2004/000541中进行了描述，其中建议将关于混合ARQ操作的不同类型的统计信息转发给RNC。一种可能性是告知RNC在成功接收分组之前所需要的发射尝试次数。如果向外环机制指示的尝试次数大于(小于)目标值，则增大(减小)SIR目标，从而导致内环向UE请求更高(更低)的发射功率。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于在通信网络中获得高效的无线电资源利用的改进方法，该通信网络包括第一通信网络实体(10)、通过通信接口与所述第一通信网络连接的第二通信网络实体(15)、以及通过无线电接口向所述第二通信网络实体(15)发射数据的一个或多个用户设备(18)。
该目的通过按照本发明的方法来实现。
相应地，本发明的目的是提供一种用于在通信网络中获得高效的无线电资源利用的改进装置，该通信网络包括第一通信网络实体(10)、通过通信接口与所述第一通信网络连接的第二通信网络实体(15)、以及通过无线电接口向所述第二通信网络实体(15)发射数据的一个或多个用户设备(18)。
该另一目的通过提供按照本发明的装置来实现。
由于提供了用户设备自主选择混合自动重发请求操作点的系统，因此获得提高的链路效率，其中用户设备根据现有情况、例如功率可用性、所给予的功率偏移的上限和/或用户设备在哪个逻辑信道上接收了数据来选择操作点。
根据以下结合附图所考虑的详细描述，本发明的其它目的和特征将变得显而易见。然而，应当理解，附图只是为了说明目的而设计的，而不是作为本发明的限制的定义而设计的，关于限制的定义应参照所附的权利要求。还应当理解，附图不必按比例绘制，除非另外指明，附图只是用于概念性地图解在此所描述的结构和程序。
附图说明
在附图中：
图1示出按照本发明的通信网络结构。
图2示出按照本发明在引入增强型上行链路之后的上行链路信道。
具体实施方式
按照像3GPP那样的标准的网络包括核心网络(CN)、无线电接入网络(RAN)和连接到RAN、例如UMTS陆地无线电接入网络(UTRAN)结构上的用户设备(UE)。图1示出这样的示例性网络，其中UTRAN包括一个或多个无线电网络控制器(RCN)10和一个或多个通过lub接口与RNC 10连接的无线电基站15(下面称为节点B)。UTRAN通过lu接口与核心网络12连接。UTRAN和CN 12为多个用户设备18提供通信和控制。
节点B 15是UTRAN内的功能，该功能提供用户设备18和网络之间的物理无线电链路。除了通过无线电接口的数据的发射和接收之外，节点B 15还应用描述CDMA系统中的信道所必需的代码。在节点B 15中，设置有控制用户设备何时并以什么样的数据率进行发射的调度器。还设置有混合自动重发请求(HARQ)，其允许节点B 15快速地请求重发错误地接收的数据实体。
RNC 10包括外环功率控制器(OLPC)，该外环功率控制器如上所述向节点B 15中所设置的内环功率控制器发送SIR目标水平。
在上行链路方向上，随着如图2中所示的增强型上行链路的引入，将发射来自每个UE 18的几个信道。专用物理控制信道(DPCCH)传送导频符号和带外控制信令的部分。增强型上行链路的剩余的带外控制信令在增强型专用物理控制信道(E-DPCCH)上被传送，该增强型专用物理控制信道是一种新的控制信道，而增强型专用物理数据信道(E-DPDCH)传送利用增强型上行链路特征所发射的数据。由于高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)与增强型上行链路无关，因此不进一步讨论该高速专用物理控制信道。
如上所述，节点B中的调度器不能准确地设定用户设备可以在E-DPDCH上使用的功率，而只能设定E-DPDCH/DPCCH功率比的上限。因此，成功解码发射数据的概率将根据该用户设备所使用的功率比而改变。RNC不知道所使用的功率比，因此RNC不能区分由于信道变化以及由于用户设备改变E-DPDCH/DPCCH功率比而导致的发射尝试次数的变化。
存在用户设备可以为给定尺寸的分组改变E-DPDCH/DPCCH发射功率的几种原因：
●高优先级延迟敏感数据。在这种情况下，用户设备可能想要使用比通常用于外环功率控制中的功率比更高的E-DPDCH/DPCCH功率比来以更少次数的发射尝试为目标。
●调度器可能已允许用户设备使用比就用户设备缓冲器中的数据量而言可以使用的功率比(数据率)上限更高的功率比(数据率)上限。一个原因可能是网络负载较轻，并且多余的能力可被用于通过设法以比通常所使用的更少次数的发射尝试获得成功发射来降低数据发射延迟。因此，如果用户设备使用尽可能多的允许功率，则通常是理想的。
●在重发时，可用的功率值可能大于初始发射的功率值。只要允许用户设备将该额外功率用于重发，就可以减小数据发射延迟。
建议通过将功率偏移或目标发射次数的瞬间变化告知外环功率控制来解决上述问题。利用该信息，外环可以确定与特定分组的配置值相比发射尝试次数的变化是否取决于信道质量的变化或由用户设备决定的E-DPDCH功率的临时变化。例如，如果功率偏移大于配置值，则尽管需要更少的发射次数，但外环功率控制可以处理该分组就好像达到了目标次数。
允许用户设备根据传输格式(TF)表针对每个传输块大小(TB大小)在多个功率偏移值之间进行自主选择。下面的表格示出针对每个传输块大小包含两个可能的偏移的传输格式表的实例。在所述表格中可得到两个级别，即“正常”模式和“增强”模式。偏移Δ对应于在N次发射尝试之后的块错误率BLER，而偏移Δ’对应于在N’次发射尝试之后的块错误率BLER’。
  TF   TB大小   功率偏移正常   Ntgt正常   功率偏移增强   Ntgt增强
  1   320   Δ   N   Δ’   N’
  2   2×320   2×Δ   N   2×Δ’   N’
  3   3×320   3×Δ   N   3×Δ’   N’
  4   4×320   4×Δ   N   4×Δ’   N’
  5   5×320   5×Δ   N   5×Δ’   N’
… … … … … …
节点B可以估计每次发射尝试的功率比或者由UE通过E-DPCCH上的控制信令被告知所使用的功率比。可以限制对于UE来说所容许的偏移的数目，以便限制信令需求或者在估计偏移的情况下简化该估计。将UE已经使用的功率比和/或TF(或类似量)发送给外环。该外环使用该信息来根据块错误率和对应于偏移的发射尝试次数调整SIR目标。
替代地，如果针对不同的目标尝试次数假定相同的BLER，则节点B可以基于UE所使用的功率比来估计被UE当作目标的发射尝试次数Ttgt。外环可以利用所需要的实际发射尝试次数Ntx与被UE当作目标的发射尝试次数Ntgt之间的某一关系来决定SIR目标设置。
如果外环功率控制位于RNC中，则从HARQ实体用信令向外环功率控制通知一些信息以便将正被UE用于特定分组的功率偏移(或类似量)告知RNC。这种信令出现在节点B和RNC之间；因此应当利用lub帧协议来发射该信息。所需要的信息应当优选地作为新的信息字段被包含在现有用户平面帧协议框架中。替代地，可以使用节点B和RNC之间的新的帧协议控制信令。
在该帧协议中用信令通知的信息例如可以包含关于使用什么样的功率偏移或UE是否使用了高于最小值或其它参考水平的偏移的指示。在另一解决方案中，该信令包括所需要的实际发射尝试次数Ntx与被UE当作目标的次数Ntgt之间的关系。例如可以用信令通知比值Ntx/Ntgt或差值Ntx-Ntgt。
UE可以基于在哪个逻辑信道上接收到所述数据来选择HARQ操作点。具有不同优先级的数据通常被映射到不同的逻辑信道上，即每个逻辑信道代表不同的优先程度。本领域的技术人员应当意识到可以直接根据接收数据的优先级来选择HARQ操作点。

Claims (16)

1.一种用于在通信网络中获得高效的无线电资源利用并且传送所发射的数据的用户设备中的方法，该通信网络包括无线电网络控制器(10)、通过通信接口与所述无线电网络控制器连接的无线电基站(15)、以及通过无线电接口向所述无线电基站(15)发射数据的一个或多个用户设备(18)，
所述方法的特征在于：
基于给予的可被用于发射数据的功率偏移的上限自主选择对应于目标发射尝试次数的混合自动重发请求(HARQ)操作点；以及
通过上行链路信道向所述无线电基站(15)发送所选择的操作点的信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述HARQ操作点通过选择功率偏移值来选择。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，针对每种传输块大小从传输格式表中选择所述功率偏移值。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述传输格式表针对每种传输块大小设置有至少两个功率偏移值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：基于在哪个逻辑信道上接收了数据来选择所述HARQ操作点的步骤。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：基于功率可用性来选择所述HARQ操作点的步骤。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述无线电基站(15)能够估计所述用户设备(18)已经选择了哪个功率偏移值。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线电基站(15)向所述无线电网络控制器(10)发送所述所选择的操作点的信息。
9.根据权利要求8所述的方法，其中所述用户设备(18)接收用于传送数据的目标发射尝试次数，其特征在于，所述信息包括所需要的实际发射尝试次数和所接收的目标发射尝试次数之间的关系。
10.一种用于在通信网络中获得高效的无线电资源利用并且传送所发射的数据的用户设备(18)，该通信网络包括无线电网络控制器(10)、通过通信接口与所述无线电网络控制器连接的无线电基站(15)、以及通过无线电接口向所述无线电基站(15)发射数据的一个或多个用户设备(18)，
其特征在于，所述用户设备包括：
用于基于给予的可被用于发射数据的功率偏移的上限自主选择对应于目标发射尝试次数的混合自动重发请求(HARQ)操作点的装置；以及
用于通过上行链路信道向所述无线电基站(15)发送所选择的操作点的信息的装置。
11.根据权利要求10所述的用户设备，其特征在于，所述用户设备根据针对每种传输块大小包括至少两个功率偏移值的传输格式表选择作为所述HARQ操作点的功率偏移值。
12.根据权利要求10所述的用户设备，其特征在于，所述用户设备(18)基于在哪个逻辑信道上接收了数据来选择所述HARQ操作点。
13.根据权利要求10所述的用户设备，其特征在于，所述用户设备(18)包括用于基于功率可用性来选择所述HARQ操作点的装置。
14.根据权利要求11所述的用户设备，其特征在于，所述无线电基站(15)被布置用于估计所述用户设备(18)已经选择了哪个功率偏移值。
15.根据权利要求10所述的用户设备，其特征在于，所述无线电基站(15)向所述无线电网络控制器(10)发送所述所选择的操作点的信息。
16.根据权利要求15所述的用户设备，其中所述用户设备(18)包括用于接收用于传送数据的目标发射尝试次数的装置，其特征在于，所述信息包括所需要的实际发射尝试次数和所接收的目标发射尝试次数之间的关系。
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