CN101340214B - 一种下行空口信令传输的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种下行空口信令的传输方法和系统，该方法包括：无线网络控制器欲发送下行空口信令至用户终端时，根据预先设定的无线链路状况与欲采用的发射功率之间的对应关系，确定在当前的无线链路状况下需采用的发射功率；无线网络控制器发送指示给节点B，通知其采用所述确定的发射功率传输所述下行空口信令；节点B根据所述指示，采用所述确定的发射功率传输所述下行空口信令。该系统包括：无线网络控制器和节点B，其中，无线网络控制器包括：发射功率确定单元和发射功率指示单元；节点B包括：发射单元。利用本发明的方法或系统，能在无线链路质量较差时，提高空口信令传输的可靠性。

Description

一种下行空口信令传输的方法及系统

技术领域

本发明涉及无线通信领域，具体涉及一种无线通信领域中的下行空口信令传输的方法及系统。

背景技术

UMTS无线通信系统，由3GPP组织负责，用以为用户提供具有不同QoS要求的服务。在UMTS系统中，如何克服干扰是一个重要议题。

在UMTS系统中，由于UTRAN侧下发给UE的空口信令具有突发性的特点，其对可靠传输的要求较高，因此，如何保障这些重要信令的更快，更可靠地传输到UE，则显得异常重要。尤其是无线链路不太稳定的情况下，很可能导致UE由于没有收到网络的调整请求，而导致掉话等现象发生。

现有技术中，可通过增加无线链路控制确认模式(RLC AM，Radio LinkControl Acknowledge Mode)的重传次数和提升无线链路的最大发射功率的方法来解决上述问题。但是，对于第一种方法，当无线链路比较糟糕的时候，虽然可以通过内环功控的方式提高下行链路发射功率，但是这样做可能导致下行无线链路的发射功率在较长的时间内一直保持在较高的水平，对其他用户形成长时间的强干扰，而且由于无法突破下行最大发射功率本身，在无线链路质量比较差的情况下，可能导致UE还是无法收到下行信令。对于第二种方法，增加无线链路的最大发射功率，由于该功率值不区分信令和业务，从而可能导致系统在传输业务的时期内，下行发射功率总是达到一个较高的水平，从而造成整个系统的负载上升，这显然不是我们所希望的。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的主要目的在于提供一种下行空口信令传输的方法和系统，该方法和系统能在无线链路质量较差时，提高空口信令传输的可靠性。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种下行空口信令的传输方法，其中，该方法包括：

无线网络控制器欲发送下行空口信令至用户终端时，根据预先设定的无线链路状况与欲采用的发射功率之间的对应关系，确定在当前的无线链路状况下需采用的发射功率；

无线网络控制器发送指示给节点B，通知其采用所述确定的发射功率传输所述下行空口信令；

节点B根据所述指示，采用所述确定的发射功率传输所述下行空口信令。

所述的方法，其中，所述无线网络控制器在所述发送给节点B的指示中携带有：所述确定的、节点B需采用的发射功率值；或为了采用所述确定的发射功率，所述节点B在其当前发射功率的基础上需增加的功率幅度值；或与所述需增加的功率幅度值相对应的倍数值。

所述的方法，其中，所述无线网络控制器通过下行帧协议数据帧来携带所述指示。

所述的方法，其中，所述无线网络控制器根据：预先设定的、下行帧协议数据帧中包含的功率指示单元的取值与所述确定需采用的发射功率之间的对应关系，或所述功率指示单元的取值与所述需增加的功率幅度之间的对应关系，或所述功率指示单元的取值与所述倍数值之间的对应关系，将所述功率指示单元设置成与当前的无线链路状况相对应的值。

所述的方法，其中，当所述指示中携带所述需增加的功率幅度值或与所述需增加的功率幅度值相对应的倍数值时，还包括所述节点B根据所述需增加的功率幅度值或所述倍数值、按照预先设定的公式确定所述节点B在发射所述下行空口信令时需采用的发射功率。

所述的方法，其中，当所述无线网络控制器采用无线链路控制确认模式发送所述下行空口信令时，在所述节点B发送所述下行空口信令后，还包括：

所述无线网络控制器判断是否收到来自所述下行空口信令的接收端的确认信息；如是，则结束该流程；如否，则所述无线网络控制器指示所述节点B在上一次提高的基础上进一步提高其传输所述下行空口信令的发射功率值；

所述节点B利用所述进一步提高的发射功率值重发所述下行空口信令。

所述的方法，其中，当所述节点B用以传输所述下行空口信令的发射功率超过了所述无线链路的最大下行发射功率时，所述节点B在结束所述下行空口信令的发射后，将其发射功率恢复成所述最大下行发射功率。

一种下行空口信令的传输系统，其中，包括无线网络控制器和节点B，其中，所述无线网络控制器包括：

发射功率确定单元，用于在无线网络控制器欲发送下行空口信令至用户终端时，根据预先设定的无线链路状况与欲采用的发射功率之间的对应关系，确定在当前的无线链路状况下需采用的发射功率；

发射功率指示单元，用于在发射功率确定单元确定所述需采用的发射功率后，发送指示给节点B，通知其采用所述确定的发射功率传输所述下行空口信令；

所述节点B包括：

发射单元，用于根据所述发射功率指示单元发送的指示，采用所述确定的发射功率传输所述下行空口信令。

所述的系统，其中，所述发射功率指示单元包括：

功率指示设置单元，用于将下行帧协议数据帧中包含的功率指示单元设置成与当前的无线链路状况相对应的值，以通知所述节点B采用所述确定的发射功率传输所述下行空口信令。

所述的系统，其中，所述无线网络控制器在所述发送给节点B的指示中携带有：所述确定的、节点B需采用的发射功率值；或为了采用所述确定的发射功率，所述节点B在其当前发射功率的基础上需增加的功率幅度值；述需增加的功率幅度值相对应的倍数值。

由此可见，本发明具有以下优点：

本发明的方法或系统在链路质量较差时，可通过RNC发送指示给节点B，来直接提高信令传输时所采用的发射功率，并从而提高信令传输的可靠性。

附图说明

图1为设置了功率指示字段的下行FP数据帧的结构图；

图2为本发明实施例一的下行空口信令的传输方法的流程示意图；

图3为本发明实施例一中，当采用无线链路控制确认模式传输下行空口信令时，下行空口信令的传输方法的流程示意图；

图4为本发明实施例一的下行空口信令的传输装置的结构示意图；

图5为本发明实施例一的下行空口信令的传输装置的一种具体实现的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合实施例对本发明进一步详细说明。

本发明的方法或系统中，无线网络控制器欲发送下行空口信令至用户终端时，根据预先设定的无线链路状况与欲采用的发射功率之间的对应关系，确定在当前的无线链路状况下需采用的发射功率，并发送指示给节点B，通知其采用所述确定的发射功率传输所述下行空口信令。利用本发明的方法或系统，在链路质量较差时，可通过直接提高信令传输时所采用的发射功率，来提高信令传输的可靠性。

在本发明的实施例中，当无线网络控制器(RNC，Radio NetworkController)欲发送下行空口信令时，例如重要的无线资源控制(RRC，RadioResource Control)信令，如果发现此时无线链路较差，则根据预先设定的无线链路状况与欲采用的发射功率之间的对应关系，确定在当前的无线链路状况下需采用的发射功率，并发送指示给节点B，通知其提高传输该下行空口信令时所采用的发送功率；节点B接收到该指示后，根据该指示的内容，提高其发射功率，并利用该提高了的发射功率发射RNC欲发送的下行空口信令。在具体实现中，RNC既可通过在RNC与节点B(Node B)之间交互的信令，如下行帧协议(FP，Frame Protocol)数据帧来传递该指示，也可以采用专门的控制消息来传递该指示。该指示中可携带：无线网络控制器确定的、节点B需采用的发射功率值；或，为采用该确定的发射功率传输下行控制信令，节点B在其当前发射功率的基础上需增加的功率幅度值或与该需增加的功率幅度值相对应的倍数值；其中，利用该倍数值乘以步长值，节点B可获得需增加的功率幅度值。

在本发明的实施例一中，RNC通过在下行FP数据帧中设置功率指示(Power Indicator)单元，如功率指示字段，来指示节点B提高其传输下行空口信令的发射功率。如图1，示出了设置功率指示字段的下行FP数据帧的结构。在该实施例一中，将该FP数据帧中每个“专用传输信道的传输格式指示”(TFI of DCH，Transport Format Indicator of Dedicated Channel)字段之前的3个比特的保留字段设置为功率指示字段。在该结构中，各功率指示字段与其紧邻的TFI所关联的DCH一一对应。RNC可通过将该功率指示字段设置为不同的值来指示节点B是否提高发射功率，且，进一步地，指示节点B需将发射功率提高到什么程度。例如，在该实施例一中可预先设置：当功率指示字段取值为0时，表示节点B不需提高发射功率；当功率指示字段取值不为0时，表示节点B需要提高发射功率，且其具体的取值表示节点B在其当前的发射功率的基础上需增加的功率幅度值或为与该需增加的功率幅度值相对应的倍数值。因此，如果RNC不希望Node B提高传输信道的发射功率，则其可将功率指示字段的取值设置为0。当然，在本发明的其它实施例中，也可选择性地只在其中的某一个或某几个TFI of DCH字段前设置该功率指示字段。在本发明的其它实施例中，也可将该功率指示单元设置在该FP数据帧结构中的其它部分。

下面对图1中所示FP数据帧中的各组成部分进行解释：

CRC：循环校验码，对数据帧头部进行CRC校验；

FT：帧类型；

CFN：连接帧号；

TFI of first DCH：第一个DCH的传输格式指示；

TFI of last DCH：最后一个DCH的传输格式指示；

First TB of first DCH：第一个DCH的第一个TB块；

Pad：填充比特；

Last TB of first DCH：第一个DCH的最后一个TB块；

Last TB of last DCH：最后一个DCH的最后一个TB块；

Spare Extension：用于将来扩展的时候增加字段；

Payload CRC：用于填充数据承载部分的CRC。

图2是本发明实施例一的下行空口信令的传输方法的流程示意图。如图1，本发明实施例一的下行空口信令的传输方法包括如下步骤：

步骤201，无线网络控制器欲发送下行空口信令，如重要的RRC信令，至用户终端时，判断当前的无线链路是否较差；如是，则执行步骤204；否则，执行步骤202；

在该步骤201中，可通过对无线链路进行监测，并根据监测的结果判断当前无线链路是否属于预先设定的恶劣情况来确定当前的无线链路是否为较差。

步骤202，设置承载该下行空口信令的DCH对应的功率指示字段的取值为0，并将该FP数据帧发送至节点B，然后执行步骤203；

步骤203，节点B以当前的发射功率传输该下行空口信令，然后执行步骤206；

步骤204，RNC根据预先设定的无线链路状况与节点B需采用的发射功率之间的对应关系，将功率指示字段的取值设置成与当前的无线链路状况相对应并在设置完成后将该下行FP数据帧发送至节点B。

例如，在该实施例一中，功率指示字段占用3个比特，其取值表示的是：与节点B需增加的功率幅度值相对应的倍数值，利用该倍数值乘以步长值，可获得节点B需增加的功率幅度值。功率指示字段的取值范围为{0，1，2，...，7}，可设定步长为2db，即意味着节点B可提高的功率幅度范围为{0，2，4，...，14}db，显然，可设定该步长为需要的任何其它值，该功率指示字段的比特图可映射成下表1。

 

功率指示字段(左，中，右)	值
		000	0
001	1
		010	2
011	3
		100	4
101	5
		110	6
111	7

表1

当然，该功率指示字段的比特图也可直接映射成具体的需增加的功率幅度值，例如，当功率指示字段为“000”时，对应功率调整值0db；当功率指示字段为“001”时，对应功率调整值2db；当功率指示字段为“111”时，对应功率调整值14db。类似地，该功率指示字段的比特图也可直接映射成具体的需要节点B采用的发射功率。

在该步骤204中，无线网络控制器可根据预先设定的功率指示字段的取值与确定的发射功率之间的对应关系，或功率指示字段的取值与需增加的功率幅度之间的对应关系，或功率指示字段的取值与该倍数值之间的对应关系，将功率指示字段设置成与当前的无线链路状况相对应的值，并在设置完成后将该下行FP数据帧发送至节点B。

步骤205，节点B接收到该下行FB数据帧后，根据预先设定的公式计算发射功率，并利用该计算出的发射功率传输下行空口信令。

例如，在该步骤204中，可预先设定按下述公式1来计算发射功率：

最终发射功率＝当前发射功率+功率指示字段的取值*2  (公式1)

在此，当前发射功率表示Node B当前正在使用的发射功率，“2”表示步长为2db。Node B将根据上述公式1调整当前的发射功率，从而得到最终的发射功率。显而易见，该公式1有多种变形，例如，改变步长值；或直接用当前发射功率+具体需增加的功率幅度值计算最终发射功率；或，进一步进行相应修正，等等。应当理解，这些变形都涵盖在本发明的精神之内。

步骤206，发射完成后，判断节点B的发射功率是否超过了链路最大发射功率；如是，则执行步骤207；如否，则执行步骤208。

步骤207，节点B将发射功率恢复成其链路最大发射功率；然后，执行步骤208。

步骤208，结束该流程。

在该实施例一中，为保证传输的可靠性，可在步骤204中将功率指示字段的值设置成较大的值，以使得节点B具有较大的功率调整值，能将发射功率提高到足够大。

在该步骤202中，对应不需提高节点B的发射功率、而是以当前的发射功率传输该下行空口信令的情况，除将对应的功率指示字段的取值设置为0来指示该情况外，还可以将其设置为预先设定的、其它任意的、对应该情况的值。在具体实现中，当将对应的功率指示字段的取值设置为0、且步骤205中采用公式1计算发射功率时，在执行完步骤202后，可直接转入执行步骤205，然后在执行步骤206。

示例性但不作为限制地，在该实施例一中，RNC可不判断当前的无限量链路状况是否较差，而是无论当前无线链路的状况如何都直接根据预先设定的无线链路状况与节点B欲采用的发射功率之间的对应关系，来将功率指示字段的取值设置成与当前的无线链路状况相对应并在设置完成后将该下行FP数据帧发送至节点B。

进一步地，当该下行空口信令采用无线链路控制确认模式(RLC AM模式)时，参见图3，本发明实施例一的下行空口信令的传输方法包括如下步骤：

步骤301～305与步骤201～205相同；

步骤306，发射完成后，判断节点B的发射功率是否超过了链路最大发射功率；如是，则执行步骤307；否则，执行步骤308。

步骤307，节点B将发射功率恢复成其链路最大发射功率；然后，执行步骤308。

步骤308，判断无线链路控制层(RLC，Radio Link Control)是否收到对应下行空口信令的确认(ACK，Acknowledgment)；如是，则执行步骤310；如否，则执行步骤309

步骤309，增加功率指示字段的值，使其对应于更高的功率调整值，并触发该下行空口信令的重新发送，然后，转入执行步骤304。

在该步骤309中，重发的次数越多，则功率指示字段的取值将设置得越大。

步骤310，结束该流程。

在本发明的实施例二中，RNC通过设置有功率指示(Power Indicator)单元的专用控制消息来指示节点B提高其传输下行空口信令的发射功率。其具体的控制步骤与上述实施例一相类似，在此不再赘述。

另外，本发明还提供了一种下行空口信令的传输系统。图4为本发明实施例的传输系统的结构示意图。如图4，本发明实施例的传输系统400包括：无线网络控制器401和节点B402，其中，无线网络控制器401包括：发射功率确定单元404，用于在无线网络控制器欲发送下行空口信令至用户终端时，根据预先设定的无线链路状况与欲采用的发射功率之间的对应关系，确定在当前的无线链路状况下需采用的发射功率；发射功率指示单元403，用于在发射功率确定单元确定所述需采用的发射功率后，发送指示给节点B，通知其采用所述确定的发射功率传输下行空口信令；节点B包括：发射单元405，用于根据发射功率指示单元发送的指示，采用所述确定的发射功率传输下行空口信令。

进一步地，如图5，本发明实施例的传输系统中，该发射功率指示单元403包括：功率指示设置单元406，用于将下行帧协议数据帧中包含的功率指示单元设置成与当前的无线链路状况相对应的值，以通知所述节点B采用所述确定的发射功率传输所述下行空口信令。

进一步地，无线网络控制器在所述发送给节点B的指示中携带有：所述确定的、节点B需采用的发射功率值；或，为采用所述确定的发射功率所述节点B在其当前发射功率的基础上需增加的功率幅度值，或与所述需增加的功率幅度值相对应的倍数值。

本发明的方法或系统在链路质量较差时，可通过RNC发送指示给节点B，来直接提高信令传输时所采用的发射功率，并从而提高信令传输的可靠性。进一步地，与现有技术的方法相比，本发明通过有针对性的瞬时功率提升，可以更快、更可靠地传输那些重要的控制信令。另外，由于本发明的功率提高可只针对一次发射，因此，不会造成系统长期的干扰。而且，本发明的方法能够保持与原有UMTS架构的兼容性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种下行空口信令的传输方法，其特征在于，该方法包括：

无线网络控制器欲发送下行空口信令至用户终端时，如果发现此时无线链路质量较差，则根据预先设定的无线链路状况与欲采用的发射功率之间的对应关系，确定在当前的无线链路状况下需采用的发射功率；

无线网络控制器发送指示给节点B，通知其采用所述确定的发射功率传输所述下行空口信令；

节点B根据所述指示，采用所述确定的发射功率传输所述下行空口信令。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线网络控制器在所述发送给节点B的指示中携带有：所述确定的、节点B需采用的发射功率值；或为了采用所述确定的发射功率，所述节点B在其当前发射功率的基础上需增加的功率幅度值；或与所述需增加的功率幅度值相对应的倍数值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述无线网络控制器通过下行帧协议数据帧来携带所述指示。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述无线网络控制器根据：预先设定的、下行帧协议数据帧中包含的功率指示单元的取值与所述确定需采用的发射功率之间的对应关系，或所述功率指示单元的取值与所述需增加的功率幅度之间的对应关系，或所述功率指示单元的取值与所述倍数值之间的对应关系，将所述功率指示单元设置成与当前的无线链路状况相对应的值。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当所述指示中携带所述需增加的功率幅度值，或与所述需增加的功率幅度值相对应的倍数值时，还包括所述节点B根据所述需增加的功率幅度值或所述倍数值、按照预先设定的公式确定所述节点B在发射所述下行空口信令时需采用的发射功率。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，当所述无线网络控制器采用无线链路控制确认模式发送所述下行空口信令时，在所述节点B发送所述下行空口信令后，还包括：

所述无线网络控制器判断是否收到来自所述下行空口信令的接收端的确认信息；如是，则结束该流程；否则，所述无线网络控制器指示所述节点B在上一次提高的基础上进一步提高其传输所述下行空口信令的发射功率值；

所述节点B利用所述进一步提高的发射功率值重发所述下行空口信令。

7.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，当所述节点B用以传输所述下行空口信令的发射功率超过了所述无线链路的最大下行发射功率时，所述节点B在结束所述下行空口信令的发射后，将其发射功率恢复成所述最大下行发射功率。

8.一种下行空口信令的传输系统，其特征在于，包括无线网络控制器和节点B，其中，所述无线网络控制器包括：

发射功率确定单元，用于在无线网络控制器欲发送下行空口信令至用户终端时，如果发现此时无线链路质量较差，则根据预先设定的无线链路状况与欲采用的发射功率之间的对应关系，确定在当前的无线链路状况下需采用的发射功率；

发射功率指示单元，用于在发射功率确定单元确定所述需采用的发射功率后，发送指示给节点B，通知其采用所述确定的发射功率传输所述下行空口信令；

所述节点B包括：

发射单元，用于根据所述发射功率指示单元发送的指示，采用所述确定的发射功率传输所述下行空口信令。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述发射功率指示单元包括：

功率指示设置单元，用于将下行帧协议数据帧中包含的功率指示单元设置成与当前的无线链路状况相对应的值，以通知所述节点B采用所述确定的发射功率传输所述下行空口信令。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述无线网络控制器在所述发送给节点B的指示中携带有：所述确定的、节点B需采用的发射功率值；或为了采用所述确定的发射功率，所述节点B在其当前发射功率的基础上需增加的功率幅度值；或与所述需增加的功率幅度值相对应的倍数值。

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