CN101103578A - 用于高速上行链路分组接入的噪声电平通信的方法和系统 - Google Patents

用于高速上行链路分组接入的噪声电平通信的方法和系统 Download PDF

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Abstract

提供了一种用于高速上行链路分组接入的通信流，该通信流允许节点B测量热噪声电平加上背景噪声电平(Prx_noise)，并且同时允许RNC根据它的自有(集中)策略来重写接着在节点B(分散)调度中使用的恰好同一值。

Description

用于高速上行链路分组接入的噪声电平通信的方法和系统
技术领域
本发明涉及移动通信，并且更具体地涉及改进在使用分散调度时的链路适配。
背景技术
参照图1，通用移动电信系统(UMTS)分组网络架构包括用户设备(UE)、UMTS地面无线电接入网络(UTRAN)和核心网络(CN)这些主要架构单元。UE通过无线电(Uu)接口对接到UTRAN，而UTRAN通过(有线)Iu接口来对接到核心网络。
图2示出了该架构、特别是UTRAN的一些更多细节。UTRAN包括各包含至少一个无线电网络控制器(RNC)的多个无线电网络子系统(RNS)。各RNC可以连接到作为GSM基站的UMTS对等体的多个节点B。各节点B可以经由图1中所示的无线电接口(Uu)与多个UE进行无线电联系。即使多个节点中的一个或者更多个节点连接到不同的RNC，给定的UE仍然可以与这多个节点B进行无线电联系。例如，图2中的UE1可以与RNS1的节点B2和RNS2的节点B3进行无线电联系，其中节点B2和节点B3是相邻节点B。不同RNS的RNC可以通过Iur接口来连接，该接口允许移动UE在从属于一个RNC的节点B的小区穿越到属于另一RNC的节点B的小区的同时保持与两个RNC的联系。一个RNC将充当“服务”或者“控制”RNC(SRNC或者CRNC)，而另一个RNC将充当“漂移”RNC(DRNC)。这样的漂移RNC的链可能甚至被建立成从给定SRNC延伸。从各自将控制邻居小区的意义上说，多个节点B通常将是相邻节点B。多个移动UE能够穿越相邻小区而无需重新建立与新节点B的连接，因为节点B连接到同一RNC或者如果它们连接到不同RNC则RNC彼此连接。在UE的这种移动过程中，有时需要添加和放弃无线电链路，从而UE可以总是维持到UTRAN的至少一个无线电链路。这被称为软切换(SHO)。
本发明涉及通用移动电信系统(UMTS)地面无线电接入(UTRA)的3GPP(第三代伙伴项目)规范，并且更具体地涉及作为在频分双工(FDD)模式中使用的增强上行链路特征的宽带码分多址(WCDMA)高速上行链路分组接入(HSUPA)。这一特征正在3GPP中被详细说明并且以3GPP第6版为目标。
在当前的架构中，分组调度器位于RNC中并且因此在它适配于瞬时业务的能力上受限，因为对RNC与UE之间的无线电资源控制(RRC)层信令接口有带宽约束。因此，为了适应可变性，分组调度器必须在分配上行链路功率时有所保留以将在后续调度时段中来自非活动用户的影响纳入考虑之中-这是一种就高的分配数据速率和长的释放定时器值而言表现得非常低效的解决方案。
随着HSUPA的引入，一些分组调度器功能从RNC转移到节点B。由于分散，所以出现如下可能，即例如通过会给予更高小区容量的更快比特率修改来更快地对超负荷情形做出反应，这实现了更为主动的调度。在软切换中也支持HSUPA和快速的受节点B控制的调度。
根据题为″Feasibility Study for Enhanced Uplink for UTRA FDD(Release 6)″的技术报告3GPP TR 25.896 v6.0.0(2004-03)第7.1部分，术语“节点B调度”是指节点B在RNC设置的限制内控制UE可以从中选择适当TFC的传送格式组合(TFC)集这一可能。在HSUPA的上下文中，服从于节点B调度的传送信道(E-DCH)的传送格式组合(E-TFC)由节点B控制，该节点B可以准予UE具有给定UE被允许使用的最大数量的上行链路资源。E-TFC(E-DCH传送格式组合)是用于具有适用的最大数目的H-ARQ重传的E-DCH的当前有效传送格式与所施加的传输功率偏移的组合(关于有关定义和深入说明参见3G TS 25.309)。在第5版本中，上行链路调度和速率控制驻留于RNC中。另外根据TR 25.896研究报告，通过提供具有这一功能的节点B，对上行链路干扰的更严格控制是可能的，这又可以造成增加的容量和改进的覆盖。TR 25.896报告讨论了两种基本调度方式：(1)速率调度，其中所有上行链路传输并行出现但是速率之低足以使得不超过在节点B处出现的预期噪声，以及(2)时间调度，其中在理论上，具有业务要发送的UE中的仅一个子集才被允许在给定的时间发送，同样使得不超过在节点B处出现的预期总噪声。规定的HSUPA特征有望实现两种调度方式。
本发明涉及在上述3 GPP TR 25.896，″Feasibility Study forEnhanced Uplink for UTRA FDD″中规定的3GPP第6版中以及在3GPP specification TS 25.309，″FDD Enhanced Uplink-Overalldescription-Stage 2，″第6.1.0版(2004-12)中的用于分组数据业务的上行链路DCH的这些HSUPA增强(下文称为EDCH)。如上文所提到的，目前通过将一些分组调度器功能分布到节点B来实现HSUPA增强。这允许比使用无线电网络控制器(RNC)中的层3所能够的调度更快地调度突发性非实时业务。其思想在于，利用更快的链路适配，有可能更高效地在分组数据用户之间共享上行链路能力资源：当已经从一个用户发送分组时，可以使调度的资源立即为另一用户所用。这在高的数据速率被分配给运行突发性高数据速率应用的用户时避免了噪声出现的峰值可变性。
由于许多分组调度器功能已经转移到用于EDCH的节点B，所以节点B调度器负责分配上行链路资源。但是希望RNC能够将某一目标噪声出现设置到节点B。节点B然后负责调度，使得ECH和EDCH所引起的总噪声出现电平保持于目标电平以下或者保持于目标电平。目标噪声出现电平相对于热噪声加上背景噪声(Prx_noise)来设置。Prx_noise因此是将在节点B调度中使用的参考。Prx_noise可以直接在节点B中加以设置或者由RNC经由节点B应用部分(NBAP)信令来设置。关于测量值的背景信息可以在3GPP TS 25.433，第6.4.0版(2004-12)，″UTRANIub Interface NBAP Signalling″第9.2.1.12部分中找到。各种相关定义可以在3GPP TS 25.215第5.4.0版(2003-06)，″Physical Layer-Measurements(FDD)″中找到。
发明内容
视总体调度策略而定，直接在节点B中测量Prx_noise或者让RNC固定该值则可能更好。于是问题是如何为HSUPA设计如下通信流，该通信流允许节点B测量和设置热噪声电平加上背景噪声电平(Prx_noise)，并且同时也允许RNC重写在节点B调度中使用的恰好同一值。
在本发明中提出如下通信流，该通信流允许节点B调度使用在节点B中测量的Prx_noise或者RNC用信号发送的Prx_noise。RNC用信号发送Prx_noise到节点B造成在节点B调度中重写节点B测量的数量。
已知节点B可以测量热噪声加上背景噪声。也已知RNC可以设置该值，但是节点B测量该值并且RNC以另一个值重写所测量的值这种机制总体上说是新的并且特定地针对HSUPA。
因此本发明有相较于现有技术而言的许多优点。那些优点包括灵活性，因为网络可以被设置为使得可以在节点B中测量或者由RNC以信号发送在节点B调度中用作参考的热噪声电平加上背景噪声电平。附加优点在于多销售商场合：RNC被赋予用以确保无论一个节点或者多个的测量能力如何都在节点B中一直使用已知参考这一手段。
虽然本说明书在对HSUPA情形的改进这一背景下公开了本发明，但是应当认识到核心概念适用于无线接口中的其它情形并且既不限于HSUPA也不限于上行链路方向。
本领域公共技术人员将理解到上文概述的方法也可以例如概述如下。在节点B处测量所接收的总宽带功率的值。然后节点B在公共测量值信息单元中用信号将所接收的总宽带功率的值从节点B发送到无线电网络控制器。节点B调度器然后使用所接收的总宽带功率的值来做出调度判决，除非节点B响应于该信号发送从无线电网络控制器收到噪声值，在这种情况下节点B在所述调度判决中才使用该噪声值。本领域技术人员也将理解到在本申请中描述的各种测量可以包括估计。
附图说明
图1示出了用于通用移动电信系统(UMTS)的分组网络架构；
图2示出了UMTS的总体架构的一些更多细节；
图3是示出了用于在节点B中实现本发明的步骤的简化流程图；
图4是示出了用于在无线电网络控制器(RNC)中实现本发明的步骤的简化流程图；
图5图示了根据本发明的系统。
具体实施方式
在图3中示出了本发明的实施例。根据该图，本发明提出在节点B中执行如下步骤。在步骤302中确定已经启动测量之后，节点B如在步骤304中所示确定热噪声加上背景噪声。节点B可以在RNC的命令下或者基于某一内部标准来这样做。
如在步骤306中确定的，节点B可以在被请求时或者在定期的基础上将这一值发送到RNC。如果确定发送测量，则如图所示在步骤308中来这样做。这一测量例如可以是经由公共测量值(CMV)信息单元以信号发送的接收总宽带功率(RTWP)。
RNC可以判决为节点B提供用于热噪声电平加上背景噪声电平的值以代替测量值来用作节点B调度的参考。节点B可以如步骤310中所示地检查是否已经发送这样的值。
在从RNC收到带有新值的信令消息时，节点B如在步骤312中所示地在节点B调度中以新值重写测量值。
用作节点B调度的参考的热噪声电平加上背景噪声电平如步骤314中所示是测量值或者是RNC用信号发送的值。
图4是图示了根据本发明在无线电网络控制器(RNC)中实现的步骤的简化流程图。在步骤402中确定是否已经从节点B收到测量的Prx_noise值。如果是这样，则执行步骤404以确定节点B应当使用测量值还是RNC向节点B提供的值。在该确定之后，在步骤406中判决是否发送不同Prx_noise值。如果没有从节点B收到测量值则也进行在步骤406中的判决。如果将要发送Prx_noise，则如图所示在步骤408中完成这样该发送。无论是否发送Prx_noise都在步骤410中进行返回。
图5示出了根据本发明的系统。调度器500位于节点B 502中以在RNC 504设置的限制内控制UE 506可以从中选择适当TFC的传送格式组合(TFC)集。节点B经由天线501、接收器512和用于测量Prx_noise的设备514来进行对无线电接口(Uu)热噪声加上背景噪声(Prx_noise)的测量。根据本发明，Prx_noise的测量值被存储于存储器中并且可以经由发送器作为线路518上的信号被发送到RNC 504的接收器522，在此处它又被提供给设备524，该设备用于确定是否发送与测量值不同的Prx_noise值。依赖于RNC 504所用的策略，线路526上的信号可以提供给发送器528，该发送器将RNC设置的Prx_noise值提供给节点B502的接收器530。节点B可以包括设备532，该设备用于使用从RNC接收的Prx_noise值来重写存储于存储器516中的测量值。依赖于RNC所用的策略，调度器500使用设备514所存储的测量值或者RNC所提供的Prx_noise值。
虽然已经关于其最佳方式的实施例示出和描述了本发明，但是对于本领域技术人员将不言而喻的是，在仍然落入所附权利要求的范围内的同时可以提供各种其它设备和方法来实现本发明的目的。将理解到所有当前附图以及对最佳方式的实施例的附带叙述性讨论都不旨在于完全严格地对待所考虑的本发明。本领域技术人员将理解到，本申请的步骤和信号代表了并不排除各种类型中间交互的一般因果关系，并且还将理解到，可以使用在这里无需进一步描述的硬件和软件的各种不同组合、通过各种不同顺序和配置来实施在本申请中描述的各种步骤和结构。

Claims (16)

1.一种方法，其特征在于：
在第一网元中对用户设备与所述第一网元之间的无线电接口上的噪声进行测量，
从所述第一网元向第二网元发送具有如下量值的测量报告信号，该量值指示了对所述噪声的所述测量，以及
在所述第一网元所进行的调度判决中使用对所述噪声的所述测量。
2.根据权利要求1所述的方法，
其中所述第一网元位于节点B处，而所述第二网元位于无线电网络控制器处，
其中所述噪声的测量被用来获得接收的总宽带功率的值，
其中所述报告信号使用公共测量值信息单元，以及
其中所述接收的总宽带功率的值由节点B调度器用来进行调度判决，除非所述节点B响应于所述发送步骤从所述无线电网络控制器接收到噪声值，在该情况下所述节点B在所述调度判决中使用所述噪声值。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述测量报告用于所述第二网元所进行的调度、允许控制、资源分配或者拥塞控制判决。
4.根据权利要求1所述的方法，其中在所述第一网元所进行的调度判决中使用对所述噪声的所述测量，除非所述第一网元收到所述第二网元向所述第一网元发送的噪声值，在该情况下所述第一网元在所述第一网元所进行的所述调度判决中使用所述接收的值以取代对所述噪声的所述测量。
5.根据权利要求1所述的方法，其中所述进行、发送和使用用于由无线电接入网络的节点B进行的执行。
6.一种网元，其特征在于：
用于对用户设备与所述网元之间的无线电接口上的噪声进行测量的装置，
用于从所述网元向无线电网络控制器发送具有如下量值的测量报告信号的装置，该量值指示了对所述噪声的所述测量，以及
用于在所述网元所进行的调度判决中使用对所述噪声的所述测量的装置，除非所述网元收到所述无线电网络控制器向所述网元发送的噪声值，在该情况下所述网元在所述网元所进行的所述调度判决中使用所述接收的值以取代对所述噪声的所述测量。
7.根据权利要求6所述的网元，
其中所述网元位于节点B处，
其中所述噪声的测量被用来获得接收的总宽带功率的值，
其中所述报告信号使用公共测量值信息单元，以及
其中所述接收的总宽带功率的值由节点B调度器用来进行调度判决，除非所述节点B响应于所述发送步骤从所述无线电网络控制器收到噪声值，在该情况下所述节点B在所述调度判决中使用所述噪声值。
8.根据权利要求6所述的网元，其中所述进行、发送和使用用于由无线电接入网络的节点B进行的执行。
9.一种系统，其特征在于：
(a)第一网元，包括：
用于对用户设备与所述第一网元之间的无线电接口上的噪声进行测量的装置，
用于发送具有如下量值的测量报告信号的装置，该量值指示了对所述噪声的所述测量值，以及
用于在调度判决中使用对所述噪声的所述测量的装置，除非收到具有如下量值的设置噪声值信号，该量值指示了设置噪声值，在该情况下在所述调度判决中使用所述设置噪声值以取代对所述噪声的所述测量值；以及
(b)第二网元，包括用于向所述第一网元提供指示了所述设置噪声值的所述设置噪声值信号的装置。
10.一种控制器，其特征在于：
接收器，响应于测量报告，用于提供具有如下量值的测量值信号，该量值指示了网元所进行的噪声测量，以便在所述网元与用户设备之间的无线电接口上的调度中使用；
用于提供具有如下量值的噪声信号的设备，该量值指示了设置噪声值；以及
发送器，响应于所述设置噪声信号，用于将所述设置噪声信号发送到所述网元，以便在根据所述设置噪声值信号的所述量值而不是所述测量值的所述调度中使用。
11.一种用户设备，其特征在于：
天线，响应于来自网元的调度信号，用于提供所接收的调度信号，该调度信号指示了通过在所述用户设备与网元之间建立的无线电链路而命令的传输特征；以及
信号处理器，响应于所述接收的调度信号，用于将信息信号提供给所述天线以便根据所述传输特征通过所述无线电链路传输到所述网元，其中所述调度信号由所述网元来命令，以及其中所述网元响应于所述网元所进行的噪声测量或者所述无线电网络控制器所设置的并且用信号发送到所述网元的噪声值。
12.一种计算机程序产品，具有存储于计算机可读介质之上用于执行根据权利要求2所述的步骤的可执行代码。
13.一种用于通用移动电信系统(UMTS)的高速上行链路分组接入(HSUPA)的通信方法，用于允许节点B测量和设置热噪声电平加上背景噪声电平(Prx_noise)值，并且同时允许无线电网络控制器(RNC)根据它的自有集中策略以所述RNC所设置的值来重写接着在所述节点B中用于分散调度的所述热噪声电平加上背景噪声电平(Prx_noise)值。
14.根据权利要求7所述的网元，其中所述测量报告用于所述第二网元所进行的调度、允许控制或者拥塞控制判决。
15.一种计算机程序产品，具有存储于计算机可读介质上的可执行代码，其特在于执行如下步骤：
在节点B处测量所接收的总宽带功率的值，
在公共测量值信息单元中以信号将所述接收的总宽带功率的值从所述节点B发送到无线电网络控制器，以及
由节点B调度器使用所述接收的总宽带功率的值来进行调度判决，除非所述节点B响应于所述信号发送从所述无线电网络控制器接收到噪声值，在该情况下所述节点B在所述调度判决中使用所述噪声值。
16.一种芯片硬件，其特征在于执行如下步骤：
在节点B处测量或者估计所接收的总宽带功率的值，
在公共测量值信息单元中以信号将所述接收的总宽带功率的值从所述节点B发送到无线电网络控制器，以及
由节点B调度器使用所述接收的总宽带功率的值来进行调度判决，除非所述节点B响应于所述信号发送从所述无线电网络控制器接收到噪声值，在该情况下所述节点B在所述调度判决中使用所述噪声值。
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