CN101174886A - 增强专用信道的传输时间间隔设置方法、系统和用户设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线通信领域，公开了一种E－DCH的TTI设置方法、系统和用户设备，当UE从空闲、UEA_PCH、CELL_PCH、或CELL_FACH状态向CELL_DCH状态转换时，有效地减少了信令的交互和状态转换的时延。本发明中，由UE向RNC上报是否具备在E－DCH上支持2ms TTI的能力，由该UE或NodeB通过测量向RNC上报上行信道质量，RNC在UE的能力和上行信道质量允许时，直接把为该UE配置的E－DCH的TTI长度设置为2ms。UE还可以向RNC上报上行功率余量和/或上行业务量，供RNC决策TTI长度时使用，使得TTI的选择具有更高的准确性。上行信道质量可以由UE根据下行信道质量的测量结果进行估计后上报给RNC；也可以由NodeB通过测量PRACH的SIR得到后上报给RNC。

Description

增强专用信道的传输时间间隔设置方法、系统和用户设备

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别涉及增强专用信道配置技术。

背景技术

通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommunication System，简称“UMTS”)是目前全球主要的第三代移动通信(The Third Generation，简称“3G”)体制之一。UMTS系统由三部分组成，即核心网(Core Network，简称“CN”)、通用移动通信系统地面无线接入网(UMTS Terrestrial RadioAccess Network，简称“UTRAN”)和终端，即用户设备(User Equipment，简称“UE”)。

其中，UTRAN包含一个或多个无线网络子系统(Radio NetworkSubsystem，简称“RNS”)。一个RNS由一个无线网络控制器(Radio NetworkController，简称“RNC”)与一个或多个基站节点(Node Base Station，简称“Node B”)组成。

RNC与CN之间通过Iu接口连接；NodeB和RNC之间通过Iub接口连接；RNC之间通过Iur接口连接，Iur可以通过RNC之间的直接物理连接或通过传输网连接；此外，UE与NodeB之间为uu接口。

上面对本方案中涉及的UMTS中的UE、RNC和NodeB进行了简要的说明，接下来进一步描述UMTS中涉及的增强的专用信道(Enhanced-Dedicatedchannel，简称“E-DCH”)。

UMTS最早的协议版本是R99，在该版本中，上行和下行业务的承载都是基于专用信道(Dedicated Channel，简称“DCH”)，能够达到的数据传输速率均为384Kbps。

但随着用户对传输高速数据的需求越来越高，UMTS标准制定组织随后陆续推出了R4、R5、R6三个阶段的协议规范，引入了高速下行分组接入(HighSpeed Downlink Packet Access，简称“HSDPA”)技术与高速上行分组接入(High Speed Uplink Packet Access，简称“HSUPA”)技术，分别能够提供高达14.4Mbps和5.76Mbps的峰值速率，同时，也大大提高了频谱效率。

其中，HSUPA又称为增强的专用信道(Enhanced-Dedicated channel，简称“E-DCH”)。

在3GPP的Rel-6协议当中，为E-DCH定义了两种长度的传输时间间隔(Transmission Timing Interval，简称“TTI”)，一种是长度为2ms的TTI，另一种是长度为10ms的TTI。

具体的说，通常当UE和网络之间的上、下行链路的信道质量比较好的时候，使用长度为2ms的TTI，其中，上、下行链路的信道质量可以通过对处于小区专用信道CELL_DCH状态下UE的专用信道的测量来获得。

在所有的小区规划场景当中，使用长度为10ms的TTI是从E-DCH的覆盖方面去考虑的，并且网络总是首先为UE配置长度为10ms的TTI，然后进一步根据UE的测量报告，当到达预定条件之后，网络将通过配置消息把UE的TTI的长度改为2ms。

换句话说，网络为处于CELL_DCH状态的UE设置长度为10ms的TTI，然后根据UE上报的关于信道质量的报告，决定是否需要将TTI的长度由10ms变为2ms，反之亦然。

但是，目前除了微小区的情况，并没有提出关于UE从IDLE(空闲)、CELL PCH(小区寻呼信道)、URA_PCH(用移动通信系统地面无线接入网注册区寻呼信道)、或CELL_FACH(小区前向接入信道)状态向CELL_DCH状态转换时，为该UE分配的E-DCH的TTI长度的技术方案。

由此可见，根据目前的技术，即使UE的信道条件较好，网络仍然会先给UE分配长度为10ms的TTI，然后再根据UE上报的关于信道质量的报告进行判断，发现符合预定条件后才为UE分配长度为2ms的TTI，这样显然延缓了为UE分配最好的无线资源，从而导致出现以下几个不利现象：

首先，覆盖范围比较小的小区总要为处于其中的UE进行两次无线资源的配置，减少了RNC的容量和所能够承受的负载；

第二，覆盖范围比较大的小区需要为处于其中的一部分UE进行两次无线资源的分配，这同样减少了RNC的容量和所能够承受的负载；

第三，在业务开始的一段时间内，UE的业务质量会比较差；

第四，由于有些呼叫可能需要等待一个重配置信令消息之后才能使用到最优的信道资源，从而导致了这些呼叫建立的时间变长。

发明内容

本发明各实施方式要解决的主要技术问题是提供一种增强专用信道的传输时间间隔设置方法、系统和用户设备。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种增强专用信道的传输时间间隔设置方法，包含以下步骤：

用户设备向无线网络控制器RNC上报是否具备在增强专用信道E-DCH上支持2ms传输时间间隔TTI的能力；

基站节点或所述用户设备向所述RNC上报上行信道质量；

所述RNC在所述用户设备的能力和所述上行信道质量允许时，直接把为所述用户设备配置的E-DCH的TTI长度设置为2ms。

本发明还提供了一种增强专用信道的传输时间间隔设置系统，包含用户设备、基站节点、和无线网络控制器RNC，所述用户设备包含：能力上报模块，用于向所述RNC上报是否具备在增强专用信道E-DCH上支持2ms传输时间间隔TTI的能力；

所述用户设备或基站节点包含：质量上报模块，用于向所述RNC上报上行信道质量；

所述RNC包含：配置模块，用于在所述用户设备的能力和所述上行信道质量允许时，直接把为所述用户设备配置的E-DCH的TTI长度设置为2ms。

本发明还提供了一种用户设备，包含能力上报模块，或该能力上报模块和质量上报模块；

所述能力上报模块用于向无线网络控制器RNC上报是否具备在增强专用信道E-DCH上支持2ms传输时间间隔TTI的能力；

所述质量上报模块用于向所述RNC上报上行信道质量。

通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的主要区别在于，由UE向RNC上报是否具备在E-DCH上支持2ms TTI的能力，由该UE或NodeB通过测量向RNC上报上行信道质量，RNC在UE的能力和上行信道质量允许时，直接把为该UE配置的E-DCH的TTI长度设置为2ms。避免了在信道条件比较好时网络侧先为UE配置10ms TTI再改为2ms TTI的过程，从而有效地减少了当UE从空闲、UEA_PCH、CELL_PCH、或CELL_FACH状态向CELL_DCH状态转换时的信令的交互和状态转换的时延。

UE还可以向RNC上报上行功率余量和/或上行业务量，使得RNC能根据该UE的能力、上行信道质量、以及上行功率余量和/或上行业务量共同决策是否直接把为该UE配置的E-DCH的TTI长度设置为2ms，使得TTI的选择具有更高的准确性。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的E-DCH的TTI设置方法流程图；

图2是根据本发明第一实施方式中处于空闲状态的UE向RNC上报信息的示意图；

图3是根据本发明第一实施方式中处于CELL_PCH或URA_PCH状态的UE向RNC上报信息的示意图；

图4是根据本发明第一实施方式中处于空闲、CELL_PCH或URA_PCH状态并且希望发起呼叫的UE向RNC上报信息的示意图；

图5是根据本发明第一实施方式中处于CELL_FACH状态的UE向RNC上报信息的示意图；

图6是根据本发明第一实施方式中处于CELL_FACH状态并且有信令或数据需要发送的UE向RNC上报信息的示意图；

图7是根据本发明第三实施方式的E-DCH的TTI设置方法中一种NodeB通过NBAP消息上报信道质量的方式示意图；

图8是根据本发明第三实施方式的E-DCH的TTI设置方法中另一种NodeB通过NBAP消息上报信道质量的方式示意图；

图9是根据本发明第三实施方式的E-DCH的TTI设置方法中NodeB通过Iub接口的带内帧协议向RNC上报上行信道质量方式示意图；

图10是根据本发明第三实施方式的E-DCH的TTI设置方法流程图。

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作进一步地详细描述。

在本发明实施方式中，UE需要向RNC上报自身是否具备在E-DCH上支持2ms TTI的能力，或该能力的具备与否和上行信道质量，该上行信道质量可通过对下行信道质量的测量进行估计。如果UE没有向RNC上报上行信道质量，则由NodeB向RNC上报上行信道质量，该上行信道质量可通过测量PRACH的SIR得到。RNC在该UE的能力和上行信道质量允许时，直接把为该UE配置的E-DCH的TTI长度设置为2ms。

如果UE还向RNC上报了上行功率余量和/或上行业务量，则该RNC可根据该UE的能力、上行信道质量、以及上行功率余量和/或上行业务量共同决策是否直接把为该UE配置的E-DCH的TTI长度设置为2ms。

下面对本发明的第一实施方式进行详细阐述，本实施方式涉及E-DCH的TTI设置方法，在本实施方式中，由UE向RNC上报上行信道质量。

如图1所示，在步骤110中，UE向RNC上报自身是否具备在E-DCH上支持2ms TTI的能力，和上行信道质量。其中，上行信道质量根据对下行信道质量的测量估计得到。该UE可以在上行的公用控制信道(CommonControl Channel，简称“CCCH”)消息当中进行上报。

具体地说，该UE可以基于初始的发送功率计算得到发送功率余量，根据该发送功率余量是否超过预置门限估计上行信道质量。比如说，UE通过以下公式计算初始的发送功率：

Initial_Power＝Primary CPICH DL TX power-CPICH_RSCP+ULinterference+constant value，

其中，Primary CPICH DL TX power为基本公共导频下行发送功率，CPICH_RSCP为公共导频接受信号码功率，UL interference为上行干扰，constant value为固定常量。

然后，再根据通过以下公式计算上行功率余量：

上行功率余量＝{min(Maximum_allowed_UL_tx_power，P_MAX)-max(Initial_Power，Initial_Power+10*log10(1+(βd/βc)²)}，

其中，Maximum_allowed_UL_tx_power为网络允许的最大上行功率，P_MAX为所述用户设备的最大能力，Initial_Power为所述用户设备计算的初始发送功率，βd/βc为专用信道与公共信道的增益比。

如果计算得到的上行功率余量超过某个门限(如：10dB)，则该UE就知道它所处的信道质量足够的好，并且将所估计的上行信道质量向网络侧上报。其中，预置门限为固定值，或者，由网络侧在广播信道上广播或在专用信道上传输给该UE。

该UE可通过以下几种方式之一向网络侧的RNC上报是否具备在E-DCH上支持2ms TTI的能力，和估计出的上行信道质量。

如果该UE处于空闲状态，则在收到网络侧的网络寻呼消息后，通过无线资源控制层连接请求消息(RRC CONNECTION REQUEST)进行上报，如图2所示。

如果该UE处于CELL_PCH或URA_PCH状态，则在收到网络侧的网络寻呼消息后，通过小区更新消息(CELL UPDATE)或无线资源控制层连接请求消息进行上报，如图3所示。

如果该UE处于空闲、CELL_PCH或URA_PCH状态，并且希望发起呼叫时，则直接在小区更新消息或无线资源控制层连接请求消息进行上报，如图4所示。

如果该UE处于CELL_FACH状态，则在收到网络侧的测量请求消息后，通过无线资源控制层消息进行上报，如图5所示。

如果该UE处于CELL_FACH状态并且有信令或数据需要发送，则直接通过小区更新消息进行上报，如图6所示。

需要说明的是，如果由网络侧的NodeB接收到该UE上报的信息，则该NodeB将该UE上报的信息转发给RNC。

接着，进入步骤120，RNC决策是否直接把为该UE配置的E-DCH的TTI长度设置为2ms，也就是说，RNC在收到UE上报的信息后，如果该UE的能力和上行信道质量允许，则直接把为该UE配置的E-DCH的TTI长度设置为2ms。避免了在信道条件比较好时网络侧先为UE配置10ms TTI再改为2ms TTI的过程，从而有效地减少了当UE从空闲、UEA_PCH、CELL_PCH、或CELL_FACH状态向CELL_DCH状态转换时的信令的交互和状态转换的时延。

本发明的第二实施方式涉及E-DCH的TTI设置方法，本实施方式与第一实施方式大致相同，其区别仅在于，在第一实施方式中，UE向RNC上报自身是否具备在E-DCH上支持2ms TTI的能力，和上行信道质量，RNC在该UE的能力和上行信道质量允许时，直接把为该UE配置的E-DCH的TTI长度设置为2ms。而在本实施方式中，UE还向RNC上报上行功率余量和/或上行业务量，使得RNC能根据该UE的能力、上行信道质量、以及上行功率余量和/或上行业务量共同决策是否直接把为该UE配置的E-DCH的TTI长度设置为2ms，使得TTI的选择具有更高的准确性。

本发明的第三实施方式涉及E-DCH的TTI设置方法，本实施方式与第一实施方式大致相同，其区别仅在于，在第一实施方式中，上行信道质量由UE向RNC上报，而在本实施方式中，上行信道质量由NodeB向RNC上报。RNC根据UE上报的该UE的能力和NodeB上报的上行信道质量决策是否直接把为该UE配置的E-DCH的TTI长度设置为2ms。

具体地说，如图10所示，在步骤1010中，UE向RNC上报自身是否具备在E-DCH上支持2ms TTI的能力。

在步骤1020中，NodeB向RNC上报上行信道质量。该NodeB通过测量PRACH的SIR，得到上行信道质量。SIR对PRACH的消息部分(包括控制部分和数据部分)来说，等于(RSCP/ISCP)SF；或者是接收到的信号和干扰信号之比，对SIR的测量，它的参考点在接收天线和馈线的连接处。其中，RSCP为接收信号码功率(Received Signal Code Power)，是对PRACH信道的接收功率的无偏测量；ISCP为干扰信号码功率(Interference Signal CodePower)，即接收到的干扰功率；SF为PRACH的控制和数据部分所使用的扩频因子。

NodeB通过RNC与NodeB之间Iub接口的基站节点应用部分(Node-BApplication Part，简称“NBAP”)信令或带内帧协议，向RNC上报上行信道质量。

比如说，如图7所示，NodeB在收到UE的上报消息后通过NBAP消息上报测量的SIR，即上行信道质量；或者，由RNC发送NBAP消息要求NodeB提前进行测量，NodeB收到该消息后，测量SIR并向RNC上报，如图8所示。

NodeB可通过NBAP消息当中新增的一个信息元素来上报上行信道质量，这种上报可通过公共测量上报也可以通过专用测量上报，另一种专用测量上报的方法是利用在NBAP消息当中原有的IE来上报测量上行信道质量。

当然，NodeB也可以通过Iub接口的带内帧协议向RNC上报上行信道质量，如图9所示。其中，测量的周期可以是固定值，如20ms、10ms或者在10ms-80ms当中的某一个值，也可以不是具体的规定的值，而是根据上报的情况来决定。

接着，在步骤1030中，RNC根据UE上报的该UE的能力和NodeB上报的上行信道质量决策是否直接把为该UE配置的E-DCH的TTI长度设置为2ms，也就是说，如果该UE的能力和上行信道质量允许，则RNC直接把为该UE配置的E-DCH的TTI长度设置为2ms。有效地减少了当UE从空闲、UEA_PCH、CELL_PCH、或CELL_FACH状态向CELL_DCH状态转换时的信令的交互，从而增加了RNC的容量。并且，在信道条件较好的情况下，无需等待一个配置信令消息之后才能使用到最优的信道资源，从而减少了呼叫建立的时间。

本发明的第四实施方式涉及E-DCH的TTI设置方法，本实施方式与第三实施方式大致相同，其区别仅在于，在第三实施方式中，UE向RNC上报自身是否具备在E-DCH上支持2ms TTI的能力，NodeB向RNC上报上行信道质量，RNC在该UE的能力和上行信道质量允许时，直接把为该UE配置的E-DCH的TTI长度设置为2ms。而在本实施方式中，UE还向RNC上报上行功率余量和/或上行业务量，使得RNC能根据该UE的能力、上行信道质量、以及上行功率余量和/或上行业务量共同决策是否直接把为该UE配置的E-DCH的TTI长度设置为2ms，使得TTI的选择具有更高的准确性。

本发明的第五实施方式涉及E-DCH的TTI设置系统，包含UE、NodeB、和RNC。其中，UE包含能力上报模块，用于向RNC上报是否具备在增E-DCH上支持2ms TTI的能力。UE或NodeB包含质量上报模块，用于向RNC上报上行信道质量。如果由该UE包含质量上报模块，则该质量上报模块可根据对下行信道质量的测量估计出上行信道质量；如果由NodeB包含质量上报模块，则该质量上报模块可通过测量PRACH的SIR，得到上行信道质量。RNC包含：配置模块，用于在UE的能力和上行信道质量允许时，直接把为该UE配置的E-DCH的TTI长度设置为2ms。另外，UE还可以包含上行功率余量和/或上行业务量上报模块，用于向RNC上报上行功率余量和/或上行业务量。RNC的配置模块根据该UE的能力、上行信道质量、以及上行功率余量和/或上行业务量共同决策是否直接把为该UE配置的E-DCH的TTI长度设置为2ms，使得TTI的选择具有更高的准确性。

本发明的第六实施方式涉及UE，UE包含能力上报模块，或该能力上报模块和质量上报模块。其中，能力上报模块用于向RNC上报是否具备在E-DCH上支持2ms TTI的能力；质量上报模块用于向RNC上报上行信道质量。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (13)

1.一种增强专用信道的传输时间间隔设置方法，其特征在于，包含以下步骤：

用户设备向无线网络控制器RNC上报是否具备在增强专用信道E-DCH上支持2ms传输时间间隔TTI的能力；

基站节点或所述用户设备向所述RNC上报上行信道质量；

所述RNC在所述用户设备的能力和所述上行信道质量允许时，直接把为所述用户设备配置的E-DCH的TTI长度设置为2ms。

2.根据权利要求1所述的增强专用信道的传输时间间隔设置方法，其特征在于，还包含以下步骤：

所述用户设备向所述RNC上报上行功率余量和/或上行业务量，该RNC根据所述用户设备的能力、所述上行信道质量、以及所述上行功率余量和/或上行业务量共同决策是否直接把为该用户设备配置的E-DCH的TTI长度设置为2ms。

3.根据权利要求1所述的增强专用信道的传输时间间隔设置方法，其特征在于，所述上行信道质量由所述用户设备向所述RNC上报，该用户设备根据对下行信道质量的测量估计所述上行信道质量。

4.根据权利要求3所述的增强专用信道的传输时间间隔设置方法，其特征在于，所述用户设备通过以下方式根据对下行信道质量的测量估计所述上行信道质量：

所述用户设备基于初始的发送功率计算得到发送功率余量，根据该发送功率余量是否超过预置门限估计所述上行信道质量；

所述预置门限为固定值，或者，由网络侧在广播信道上广播或在专用信道上传输给所述用户设备。

5.根据权利要求1所述的增强专用信道的传输时间间隔设置方法，其特征在于，所述上行信道质量由所述基站节点向所述RNC上报，该基站节点通过测量物理随机接入信道的信号干扰比，得到所述上行信道质量。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的增强专用信道的传输时间间隔设置方法，其特征在于，所述用户设备通过以下方式之一向网络侧上报是否具备在E-DCH上支持2ms TTI的能力，或，上报该能力的具备与否和所述上行信道质量：

如果所述用户设备处于空闲状态，则在收到网络侧的网络寻呼消息后，通过无线资源控制层连接请求消息进行上报；

如果所述用户设备处于小区寻呼信道CELL_PCH状态或通用移动通信系统地面无线接入网注册区寻呼信道URA_PCH状态，则在收到网络侧的网络寻呼消息后，通过小区更新消息或无线资源控制层连接请求消息进行上报；

如果所述用户设备处于空闲、CELL_PCH或URA_PCH状态，并且希望发起呼叫时，则直接在小区更新消息或无线资源控制层连接请求消息中进行上报；

如果所述用户设备处于小区前向接入信道CELL_FACH状态，则在收到网络侧的测量请求消息后，通过无线资源控制层消息进行上报；

如果所述用户设备处于CELL_FACH状态并且有信令或数据需要发送，则直接通过小区更新消息进行上报。

7.根据权利要求6所述的增强专用信道的传输时间间隔设置方法，其特征在于，如果由所述网络侧的基站节点接收到所述用户设备上报的信息，则该基站节点将所述用户设备上报的信息转发给所述RNC。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的增强专用信道的传输时间间隔设置方法，其特征在于，所述基站节点通过所述RNC与基站节点之间Iub接口的基站节点应用部分信令或带内帧协议，向所述RNC上报由基站节点测量的所述上行信道质量。

9.一种增强专用信道的传输时间间隔设置系统，包含用户设备、基站节点、和无线网络控制器RNC，其特征在于，所述用户设备包含：能力上报模块，用于向所述RNC上报是否具备在增强专用信道E-DCH上支持2ms传输时间间隔TTI的能力；

所述用户设备或基站节点包含：质量上报模块，用于向所述RNC上报上行信道质量；

所述RNC包含：配置模块，用于在所述用户设备的能力和所述上行信道质量允许时，直接把为所述用户设备配置的E-DCH的TTI长度设置为2ms。

10.根据权利要求9所述的增强专用信道的传输时间间隔设置系统，其特征在于，所述用户设备还包含：上行功率余量和/或上行业务量上报模块，用于向所述RNC上报上行功率余量和/或上行业务量；

所述RNC的配置模块根据所述用户设备的能力、所述上行信道质量、以及所述上行功率余量和/或上行业务量共同决策是否直接把为所述用户设备配置的E-DCH的TTI长度设置为2ms。

11.根据权利要求9或10所述的增强专用信道的传输时间间隔设置系统，其特征在于，所述用户设备包含所述质量上报模块，该模块根据对下行信道质量的测量估计所述上行信道质量。

12.根据权利要求9或10所述的增强专用信道的传输时间间隔设置系统，其特征在于，所述基站节点包含所述质量上报模块，该模块通过测量物理随机接入信道的信号干扰比，得到所述上行信道质量。

13.一种用户设备，其特征在于，包含能力上报模块，或该能力上报模块和质量上报模块；

所述能力上报模块用于向无线网络控制器RNC上报是否具备在增强专用信道E-DCH上支持2ms传输时间间隔TTI的能力；

所述质量上报模块用于向所述RNC上报上行信道质量。

Images