CN101500258A - 在e_fach状态下信道质量信息的处理方法、装置和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在增强的公共信道数据传输状态(E_FACH)下信道质量信息(CQI)的处理方法，包括如下步骤：当终端处于E_FACH状态时，终端对公共信道进行测量，并将测量值上报网络侧；网络侧接收所述终端上报的对公共信道的测量值，根据所述测量值计算信道质量信息。本发明还公开了一种在E_FACH状态下信道质量信息的处理系统以及无线网络控制器。本发明方案使基站能够获得信道质量信息，从而根据该信道质量信息所指示的信道环境对UE进行资源的分配和数据的发送。

Description

在E_FACH状态下信道质量信息的处理方法、装置和系统
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，特别涉及在增强的公共信道数据传输状态(Enhanced CELL_FACH，E_FACH)下信道质量信息的处理方法和装置。
背景技术
在宽带码分复用(WCDMA)系统中，根据无线资源控制(Radio ResourceControl，RRC)连接模式的不同，用户设备(User Equipment，UE)状态分为空闲状态(CELL_IDLE)和连接模式状态。其中连接模式又进一步细分为不同的业务状态：专用信道连接状态(CELL_DCH)，公共信道数据传输状态(CELL_FACH)，小区寻呼状态(CELL_PCH)和陆地无线接入网(UTRAN)注册区域寻呼状态(URA_PCH)。高速下行分组接入(High SpeedDownlink Packet Access，HSDPA)是WCDMA技术第5版本的重要特性，通过自适应调制和编码(AMC)、混合重传(HARQ)，以及基站的快速调度等一系列关键技术，实现了下行的高速数据传输。
在WCDMA系统中，HSDPA的引入增加了三种信道，分别是在下行链路传输数据信息的高速下行物理共享信道(High Speed Physical DownlinkShared Channel，HS_PDSCH)、传输下行控制信息的高速下行共享控制信道(HighSpeed Shared Control Channel，HS_SCCH)，以及传输上行反馈信息的高速专用物理控制信道(High Speed_Dedicated Physical ControlChannel，HS_DPCCH)。所谓HSDPA的自适应调制和编码功能，就是指网络侧可以根据用户所处的信道环境灵活的选择调制方式和发送数据块，在用户所处的信道环境好时采用高阶调制方式(如16QAM)和高的编码率，从而在使用同样的信道码和功率资源的情况下，获得高速的数据传输，信道码和功率的资源利用率相对传统的R99信道来说提高很多。因此，HSDPA的数据传输要求用户向网络侧上报信道质量信息(CQI)。
在WCDMA的R5、R6版本中，HSDPA技术主要用于处于CELL_DCH状态的用户的数据传输。为了进行HSDPA数据传输，对处于CELL_DCH状态的用户来说，必须建立一个专用的上行HS_DPCCH信道。UE利用上行HS_DPCCH信道向基站(NodeB)反馈信道质量信息(CQI)，NodeB通过对所有UE上报的CQI进行分析，得到各个UE的信道质量情况，从而决定共享资源在各个UE中的分配。
WCDMA发展到R7版本，引入了E_FACH功能。该功能就是指处于CELL_IDLE、CELL_FACH、CELL_PCH和URA_PCH状态的UE也能利用HSDPA技术进行数据传输，这样可以提高在E_FACH状态下的UE发送速率，降低时延等。但E_FACH状态下的UE与NodeB物理层之间不存在专用连接，也就不存在专用的上行HS_DPCCH信道。发明人在发明过程中发现，现有技术至少存在如下问题：
E_FACH状态下的UE无法向NodeB反馈CQI信息；但根据前述HSDPA技术的特点，该技术是在NodeB知道UE的信道质量情况下才能有效提高资源利用率，因此有必要提出一种E_FACH状态下处理CQI的方法。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提出在E_FACH状态下信道质量信息的处理方法、系统和装置，能够使E_FACH状态下的基站能够及时获得信道质量信息。
本发明实施例提出的处理方法包括：
当终端处于E_FACH状态时，终端对公共信道进行测量，并将测量值上报网络侧；
网络侧接收所述终端上报的对公共信道的测量值，根据所述测量值计算信道质量信息。
本发明实施例提出的系统包括：
接收模块，用于接收对公共信道的测量值；
生成模块，用于根据接收模块所接收的公共信道的测量值，计算信道质量信息。
本发明实施例还提出一种无线网络控制器，包括：
接收模块，用于接收E_FACH状态下的终端对公共信道的测量值；
生成模块，用于根据接收模块所接收的对公共信道的测量值，计算信道质量信息；
发送模块，用于将生成模块所计算的信道质量信息或调整模块调整后的信道质量信息发送给基站。
从以上技术方案可以看出，根据UE的测量值获得CQI并将所得CQI发送给基站，能够使基站根据该CQI所指示的信道环境对UE进行资源的分配和数据的发送。
附图说明
图1为本发明实施例一的在E_FACH状态下信道质量信息的处理流程图；
图2为本发明实施例二的在E_FACH状态下信道质量信息的处理流程图；
图3为本发明实施例三提出的E_FACH状态下信道质量信息的处理系统框图；
图4为本发明实施例四的E_FACH状态下信道质量信息的处理系统框图。
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，下面结合附图对本发明作进一步的详细阐述。
本发明实施方案一的基本内容如下：
UE在发起RRC连接请求(RRC CONNECTION REQUEST)、或小区更新(CELL UPDATE)时，可以向RNC上报对信道的测量结果，或者RNC要求UE测量并上报对信道的测量结果，所述信道可以是公共导频信道(Common Pilot Channel，CPICH)信道，所述测量结果可以是Ec/No。其中，Ec/No为每个码片接收的能量与带内能量密度的比值，是本领域常用来表征信道信号质量的一个物理量。
RNC在收到该测量值后，将其转换为CQI，并将CQI转发给NodeB；RNC在未收到新的测量值期间，根据无线链路控制(Radio Link Control，RLC)层重传情况动态微调CQI值，在下一个高速下行共享信道(HS_DSCH)数据帧将微调后的CQI带给NodeB。如果收到新的测量值，则从新的测量值开始微调CQI。
CQI值需满足如下条件：UE能够在3个时隙的参考时间内，接收以与所述CQI值或者较低CQI值对应的传输块大小、HS_PDSCH码数和调制方式形成的单个HS_DSCH子帧，且单次传输误块率(BLER)不超过0.1。根据CQI的定义，CQI是反映了在使用PHSPDSCH＝PCPICH+MPO+Δ功率下，在保证误码率为10％.的情况下，所能发送的最大数据量。
本发明实施例一的具体实现流程如图1所示，包括如下步骤：
步骤101：网络侧要求UE进行测量CPICH信道的Ec/No，UE向RNC上报测量结果。
UE在发起RRC连接请求或周期性的小区更新(CELL UPDATE)时，会上报随机接入信道(RACH)的测量结果(Measured results on RACH)，通过该信元将CPICH信道的Ec/No测量值报告给RNC。对处于CELL_FACH或者CELL_PCH状态的UE，协议要求UE进行周期性的小区更新。
步骤102：网络侧收到测量值时，根据CPICH信道的Ec/No计算CQI。
基于高斯信道传播环境，在某一特定的CQI映射调制方式下，UE接收到的HS_PDSCH在特定单次传输误块率(BLER)下的信噪比(SNR)与CQI值呈简单的线性关系，根据试验检测以及理论模拟，在BLER＝0.1时，可以获得如下线性近似公式：
CQI＝HS_PDSCH信噪比SNR(对应BLER＝0.1)+3.5dB(1)
其中，3.5dB为拟合的修正系数，根据实际情况，该修正系数也可设置为其他数值。由于HS_PDSCH数据经历的信道环境和CPICH是一样的，因此可根据CPICH的Ec/No，在CPICH功率值的基础上用功率偏置(MPO)进行修正，以此作为功率传输的HS_PDSCH数据信道的信噪比(SNR)值。
本实施例中，根据上述公式(1)，有以下线性近似计算公式：
CQI＝Ec/No+MPO+10*log16+3.5             (2)
其中，MPO功率偏置由RNC配置，并与CELL_DCH用户的MPO保持一致，16是HS_PDSCH信道的扩频因子，10*log16是扩频因子对SNR造成的影响系数。
MPO的取值会影响CQI的值，但不影响信道质量的体现，因为：
假设MPO＝0，根据UE上报的测量计算得到的CQI＝1，意味着以PCPICH发送137bit的数据，误码为10％；
在相同信道条件下，如果MPO＝1，根据UE上报的测量计算得到的CQI＝2，但同样意味着，如果以PCPICH发送137bit的数据，误码为10％。CQI与传输块大小、HS_PDSCH码数和调制方式有一一对应关系。上述通过公式(2)计算CQI仅是一个示例而已，并不用以限定本发明。
步骤103：在UE两次上报测量值之间，对CQI进行微调。
由于处于CELL_FACH状态的UE进行周期性小区更新(CELLUPDATE)的频度比较慢(>5分钟)，这会导致网络侧无法及时知道当前下行信道状况。所以在未收到测量值时，网络侧可以根据RLC重传率对保存的CQI进行微调。
该方式的理论根据在于：RNC每发一个RLC PDU，UE都要反馈确认是否收到，如果未收到，则RNC会重发。当CQI估计值偏小时，导致使用过多的功率发送数据，空口误码率低，则RLC重传的概率会降低；当CQI估计值过大时，导致使用过少的功率发送数据，空口误码率高，则RLC重传的概率会增加。因此可以根据RLC重传率微调CQI值。
具体处理过程包括：
a、当RNC收到来自终端的RLC的确认应答(Acknowledgement，ACK)/非确认应答(Non-Acknowledgement，NACK)状态报告时，计算RLC重传率，即NACK占ACK与NACK总数的比例；
b、将所计算的RLC重传率与预先设置的门限进行比较，根据比较结果对CQI进行调整。例如，设置两个门限值，门限1和门限2，且门限1<门限2；如果当RLC重传率小于门限1时，表明RLC重传的概率很低，则对CQI估值偏小，则对CQI增加一个步长；当RLC重传率大于门限2时，表明RLC重传的概率很高，则对CQI估值偏大，对CQI减小一个步长。其中，调整步长可以根据实际需要设置。调整之后的CQI在下一个数据帧中带给NodeB。
通过步骤103，可以实现在UE没有上报新的信道测量值的情况下，网络侧对CQI进行微调，以适应信道变化的情况。
步骤104：在IUB接口上，RNC把CQI转发给NodeB。所述把CQI转发给NodeB，可以是将CQI携带在发送给NodeB的HS_DSCH信道数据帧的RACH测量结果域中，或者携带在其它消息中，也可以携带在新增的消息中。
上述流程中，UE将对公共导频信道的测量值上报给RNC，RNC根据该测量值估计出CQI，并将所估计的CQI通知基站。在UE上报新的测量值之前，根据RLC重传率对所估计的CQI进行微调，并将微调后的CQI通知基站。实际应用中，也可省去步骤103对CQI进行微调的步骤，步骤102之后直接执行步骤104。
本发明实施例二提出另一种估计CQI的处理流程，如图2所示，包括如下步骤：
步骤201：网络侧要求UE进行测量CPICH信道的Ec/No，UE向RNC上报测量结果。
UE在发起RRC连接请求或周期性的小区更新(CELL UPDATE)时，会上报随机接入信道(RACH)的测量结果(Measured results on RACH)信元，通过该信元将CPICH信道的Ec/No测量值报告给RNC。对处于CELL_FACH或者CELL_PCH状态的UE，协议要求UE进行周期性的小区更新。
步骤202：在UE两次上报测量值之间，根据RLC重传率对测量值进行微调。
具体处理过程包括：
a、当RNC收到来自终端的RLC的确认应答(Acknowledgement，ACK)/非确认应答(Non-Acknowledgement，NACK)状态报告时，计算RLC重传率，即NACK占ACK与NACK总数的比例；
b、将所计算的RLC重传率与预先设置的门限进行比较，根据比较结果对测量值进行调整。例如，设置两个门限值，门限1和门限2，且门限1<门限2；如果当RLC重传率小于门限1时，表明RLC重传的概率很低，则对测量值增加一个步长；当RLC重传率大于门限2时，表明RLC重传的概率很高，则对测量值减小一个步长。其中，调整步长可以根据实际需要设置。
步骤203：RNC将测量值通知基站，基站根据所收到的测量值估算当前的CQI。具体估算方式与实施例一相同。实际应用中，也可省去步骤202对测量值进行微调的步骤，步骤201之后直接执行步骤203。
本发明实施例三提出了一种能够实现在E_FACH状态下信道质量信息获取的系统，如图3所示，包括无线网络控制器和基站，其中，无线网络控制器包括：
接收模块301，用于接收来自处于E_FACH状态的终端的对CPICH的测量值；
生成模块302，用于根据接收模块301所接收的CPICH的测量值，计算CQI。
发送模块303，用于将所述生成模块202计算得到的CQI发送给基站。
所述接收模块301进一步用于接收来自终端的RLC的ACK/NACK状态报告；
所述无线网络控制器进一步包括：
调整模块304，用于根据所述接收模块301接收的RLC的ACK/NACK状态报告计算RLC重传率，根据所述RLC重传率对所述生成模块302生成的CQI进行调整，并将调整后的CQI通过所述发送模块303发送给基站。
本发明实施例四提出了另一种能够实现在E_FACH状态下信道质量信息获取的系统，如图4所示，包括无线网络控制器和基站，所述无线网络控制器包括：接收模块401，用于接收处于E_FACH状态的终端对公共信道的测量值；
发送模块402，用于将接收模块所接收的公共信道的测量值发送给基站；
所述基站包括：
生成模块404，用于根据来自无线网络控制器的公共信道的测量值，计算信道质量信息。
所述接收模块401进一步用于接收来自终端的RLC的ACK/NACK状态报告；
所述无线网络控制器进一步包括：
调整模块403，用于根据所述接收模块401接收的RLC的ACK/NACK状态报告计算RLC重传率，根据所述RLC重传率对所述接收模块401接收的公共信道的测量值进行调整；
所述发送模块402进一步用于将所述调整后的CQI发送给基站。
在增强CELL_FACH下，根据UE测量值和RLC重传情况来比较准确的估计CQI，NodeB根据该CQI所指示的信道环境对UE进行资源的分配和数据的发送，能够有效的利用HSDPA技术，提高数据发送的成功率和系统资源的利用率。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1、一种在增强的公共信道数据传输状态E_FACH下信道质量信息的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
当终端处于E_FACH状态时，终端对公共信道进行测量，并将测量值上报网络侧；
网络侧接收所述终端上报的对公共信道的测量值，根据所述测量值计算信道质量信息。
2、根据权利要求1所述的在E_FACH状态下信道质量信息的处理方法，其特征在于，所述公共信道为公共导频信道CPICH。
3、根据权利要求2所述的在E_FACH状态下信道质量信息的处理方法，其特征在于，所述测量值为CPICH的每个码片接收的能量与带内能量密度的比值Ec/No；所述信道质量信息为高速下行物理共享信道HS_PDSCH的信道质量信息；所述根据所述测量值计算信道质量信息包括：采用拟合方式根据Ec/NO拟合得到HS_PDSCH的信道质量信息。
4、根据权利要求3所述的在E_FACH状态下信道质量信息的处理方法，其特征在于，所述接收终端上报的对CPICH的测量值为：接收终端上报的携带Ec/No的随机接入信道的测量结果信元。
5、根据权利要求1所述的在E_FACH状态下信道质量信息的处理方法，其特征在于，所述网络侧接收所述终端上报的对公共信道的测量值，根据所述测量值计算信道质量信息包括：
无线网络控制器接收所述终端上报的对公共信道的测量值，根据所述测量值计算信道质量信息；
无线网络控制器将计算得到的信道质量信息发送给基站。
6、根据权利要求5所述的在E_FACH状态下信道质量信息的处理方法，其特征在于，所述将所计算出的信道质量信息发送给基站为：将所述信道质量信息携带在高速下行共享信道HS_DSCH信道数据帧的随机接入信道RACH测量结果域中发送给基站。
7、根据权利要求1所述的在E_FACH状态下信道质量信息的处理方法，其特征在于，所述网络侧接收所述终端上报的对公共信道的测量值，根据所述测量值计算信道质量信息包括：
无线网络控制器接收终端上报的对公共信道的测量值，将所述测量值发送给基站；
基站根据所收到的测量值估计信道质量信息。
8、根据权利要求1至7任一项所述的在E_FACH状态下信道质量信息的处理方法，其特征在于，该方法进一步包括：
在终端两次上报测量值之间，根据无线链路控制RLC重传率对信道质量信息进行调整。
9、根据权利要求8所述在E_FACH状态下信道质量信息信道质量信息的处理方法，其特征在于，所述根据RLC重传率对信道质量信息进行调整包括：
接收来自终端的RLC的确认应答/非确认应答ACK/NACK状态报告，计算所接收的NACK占ACK与NACK总数的比例，作为RLC重传率；
将所计算的RLC重传率与预先设置的两个门限值进行比较，若小于较小的门限值，则增大信道质量信息；若大于较大的门限值，则对降低信道质量信息。
10、一种在E_FACH状态下信道质量信息的处理系统，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收对公共信道的测量值；
生成模块，用于根据接收模块所接收的公共信道的测量值，计算信道质量信息。
11、根据权利要求10所述的在E_FACH状态下信道质量信息的处理系统，其特征在于，所述接收模块进一步用于接收来自终端的RLC的ACK/NACK状态报告；
所述系统进一步包括：
调整模块，用于根据所述接收模块接收的RLC的ACK/NACK状态报告计算RLC重传率，根据所述RLC重传率对所述生成模块生成的信道质量信息进行调整。
12、根据权利要求11所述的在E_FACH状态下信道质量信息的处理系统，其特征在于，所述接收模块、生成模块和调整模块均位于无线网络控制器；
所述无线网络控制器进一步包括发送模块，用于发送所述生成模块所计算的信道质量信息或所述调整模块调整后的信道质量信息。
13、根据权利要求10所述的在E_FACH状态下信道质量信息的处理系统，其特征在于，所述接收模块进一步用于接收来自终端的RLC的ACK/NACK状态报告；
所述系统进一步包括：
调整模块，用于根据所述接收模块接收的RLC的ACK/NACK状态报告计算RLC重传率，根据所述RLC重传率对所述接收模块所接收的公共信道的测量值进行调整。
14、根据权利要求13所述的在E_FACH状态下信道质量信息的处理系统，其特征在于，所述接收模块和调整模块位于无线网络控制器，所述生成模块位于基站，所述无线网络控制器进一步包括发送模块，用于将接收模块所接收的公共信道的测量值或调整模块调整后的公共信道的测量值发送给基站。
15、一种无线网络控制器，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收E_FACH状态下的终端对公共信道的测量值；
生成模块，用于根据接收模块所接收的对公共信道的测量值，计算信道质量信息；
发送模块，用于将生成模块所计算的信道质量信息或调整模块调整后的信道质量信息发送给基站。
16、根据权利要求15所述的无线网络控制器，其特征在于，所述接收模块进一步用于接收来自终端的RLC的ACK/NACK状态报告；
所述无线网络控制器进一步包括：
调整模块，用于根据所述接收模块接收的RLC的ACK/NACK状态报告计算RLC重传率，根据所述RLC重传率对所述生成模块生成的信道质量信息进行调整；
所述发送模块进一步用于将所述调整模块调整后的信道质量信息发送给基站。
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