CN101715216A - 移动通信系统、无线基站和发送速率分配方法 - Google Patents

移动通信系统、无线基站和发送速率分配方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及移动通信系统、无线基站和发送速率分配方法。在本发明中，基站包括：RTWP测量单元，测量基站的RTWP；监视单元，监视多个移动台中的每一个对门控状态的启动和去除；阈值设定单元，如果多个移动台中的任一个启动门控操作，则该阈值设定单元将阈值降低一偏移量，该偏移量与当移动台启动门控操作时所减小的移动台的发送速率的差别相等价；以及调度单元，如果基站的RTWP小于阈值，则该调度单元向多个移动台中不同于处于门控状态的移动台的移动台分配与基站的RTWP和阈值之间的差别相等价的发送速率。

Description

移动通信系统、无线基站和发送速率分配方法
技术领域
本发明涉及移动通信系统、无线基站和发送速率(transmission rate)分配方法，具体涉及用于在移动通信系统中的HSPA(高速分组接入)演进中，在移动台去除上行链路DPCCH(专用物理控制信道)门控(gating)以重新启动HSUPA(高速上行链路分组接入)通信时向移动台分配发送速率的发送速率分配方法。
背景技术
近年来，在W-CDMA(宽带码分多址)中研究了HSPA演进，作为加速上行链路分组通信或者改善等待时间的方式。
在HSPA演进中研究了一种称为上行链路DPCCH门控的技术。
上行链路DPCCH门控是一种如下的技术：如果在移动台通过HSPA相关的物理信道(UL DPCCH，UL＝上行链路)与无线基站通信时不再向无线基站发送数据，则终止物理信道中的发送操作并将该物理信道仅用于数据发送以防止上行链路干扰。
还研究了HSUPA的实际使用(例如，3GPP TS25.309)以改善上行链路覆盖率和吞吐量并降低延迟。
与HSDPA(高速下行链路分组接入)中一样，在HSUPA中实现诸如自适应编码和混合ARQ(自动重复请求)之类的技术，并且TTI(传输时间间隔)是10ms TTI和2ms TTI。
在HSUPA中，无线基站包括MAC-e调度器，并且MAC-e调度器对移动台的容许发送速率进行调度以使得RTWP(所接收的总宽带功率)低于预定水平。
除了RTWP之外，MAC-e调度器还基于移动台的发送速率(无线基站的接收速率)、SI(调度信息)、有线区域中的使用状态等来调度移动台的容许发送速率。该算法不被特别限定。
将参考图1来描述无线基站的MAC-e调度器的操作示例。
无线基站以某一周期测量RTWP(步骤S11)，并将测量结果用于MAC-e调度器中的调度。
无线基站的MAC-e调度器将步骤S11中测得的RTWP与RTWP阈值相比较(步骤S12)。
如果作为步骤S12的比较结果而出现RTWP＜RTWP阈值，则处理移至步骤S13。在这种情况下，由于RTWP未达到RTWP阈值，因此电功率仍有余量。因此，移动台之一的发送速率可被增大。这样，在步骤S13中，MAC-e调度器选择将允许增大发送速率的移动台。虽然可以考虑各种算法，但是这里假定算法是用于优先选择具有低发送速率(无线基站中的接收速率)的移动台。MAC-e调度器然后增大步骤S13中所选移动台的容许发送速率(步骤S14)。然而，即使RTWP＜RTWP阈值，如果容许发送速率的增大之后的RTWP超过RTWP阈值，则在步骤S14中也不增大容许发送速率。这样，以下情况是适当的：仅在MAC-e调度器确定容许发送速率可被增大的情况下，MAC-e调度器才基于通过E-AGCH(E-DCH接入批准信道，E-DCH＝增强型专用信道)的通知来增大容许发送速率。
另一方面，如果作为步骤S12的比较结果而出现RTWP≥RTWP阈值，则处理结束。在这种情况下，因为RTWP等于或大于RTWP阈值，所以对于移动台不再允许高电功率(高速率)的发送。在(RTWP≥RTWP阈值)的条件下，以下情况是适当的：依赖于算法，MAC-e调度器通过E-AGCH减小移动台之一的容许发送速率。
将描述在移动通信系统中的一种系统配置和操作，其中，无线基站包括MAC-e调度器。
首先，将参考图2和3描述系统配置。
在图2中，移动台(#1)10-1和移动台(#2)10-2在无线基站20的控制之下并且位于无线基站20的同一个小区内。无线基站20和移动台(#1)10-1通过物理信道而处于HSUPA通信的状态(以下称为“HSUPA通信状态”)下。类似地，无线基站20和移动台(#2)10-2处于HSUPA通信状态下。无线基站20中所包括的相同MAC-e调度器对移动台(#1)10-1和移动台(#2)10-2的容许发送速率进行调度。
假定状态从图2的状态变为图3的状态。在图3中，由于在移动台(#1)10-1中不再向无线基站20发送数据，因此无线基站20和移动台(#1)10-1处于上行链路DPCCH门控状态(以下称为“门控状态”)以防止上行链路干扰。同时，无线基站20和移动台(#2)10-2继续处于HSUPA通信状态。
将参考图4和图5A-C来描述移动台去除门控状态并重新启动HSUPA通信的操作。系统配置与图2和图3中的配置相对应。
如图2所示，假定移动台(#1)10-1和移动台(#2)10-2在无线基站20的控制之下并且处于HSUPA通信状态。此时无线基站20所测得的RTWP与RTWP阈值之间的关系如图5A所示。除了来自移动台(#1)10-1和移动台(#2)10-2的接收信号的电功率之外，无线基站20的RTWP包括由来自其他小区的干扰和热噪声所引起的电功率。为了避免RTWP超过噪声上升的限度值(这是噪声的增大量)，RTWP阈值设定得低于噪声上升的限度值。
假定移动台(#1)10-1不再有数据要发送到无线基站20并且如图3所示，用于终止通过物理信道的发送操作的门控操作被启动以防止上行链路干扰(步骤A1)。从而，由于移动台(#1)10-1终止了上行链路数据发送，因此移动台(#1)10-1的发送速率(无线基站20的接收速率)减小(步骤A2)。在许多情况下，使用平均值而非瞬时值作为发送(接收)速率。
由于移动台(#1)10-1的发送速率(无线基站20的接收速率)减小，因此无线基站20的MAC-e调度器通过E-AGCH减小移动台(#1)10-1的容许发送速率(步骤A3)。
因为移动台(#1)10-1的发送速率(无线基站20的接收速率)减小，所以无线基站20的RTWP减小，并且RTWP与RTWP阈值之差增大(步骤A4)。无线基站20此时的RTWP与RTWP阈值之间的关系如图5B所示，并且存在针对移动台(#1)10-1所允许的发送速率量的空闲(vacancy)。
因此，无线基站20的MAC-e调度器通过E-AGCH向控制下的除移动台(#1)10-1之外的移动台中具有最低接收(发送)速率的移动台(在该情况下是移动台(#2)10-2，因为目标移动台仅仅是移动台(#2)10-2)通知容许发送速率的增大(步骤A5)。作为响应，移动台(#2)10-2增大发送速率(步骤A6)。
在无线基站20中，由于移动台(#2)10-2的发送速率增大，所以移动台(#2)10-2的接收速率增大(步骤A7)。RTWP也增大，并且RTWP与RTWP阈值之差减小(步骤A8)。结果。与由移动台(#1)10-1的门控操作的启动而产生的RTWP与RTWP阈值之差相等价(equivalent)的发送速率被分配给移动台(#2)10-2。此时无线基站20的RTWP与RTWP阈值之间的关系如图5C所示。
这里假定移动台(#1)10-1已去除了门控状态以重新启动HSUPA通信(步骤A9)。
然而，因为容许的发送速率在步骤A3中被减小，所以移动台(#1)10-1此时的发送速率仍然是减小的。因此，移动台(#1)10-1无法以门控操作被启动之前的发送速率来执行HSUPA通信。
即使无线基站20的MAC-e调度器试图增大移动台(#1)10-1的发送速率，也因为移动台(#2)10-2的容许发送速率在步骤A5中被增大，所以RTWP与RTWP阈值之间没有差别。因此，无线基站20的MAC-e调度器无法指示移动台(#1)10-1来增大容许发送速率。
如上所述，在传统的移动通信系统中，如果移动台启动门控操作，则针对该移动台所允许的发送速率被分配给另一移动台。因此，存在如下问题：当处于门控状态的移动台重新启动HSUPA通信时，在门控操作被启动之前的发送速率无法被快速恢复。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供用于解决上述问题的移动通信系统、无线基站和发送速率分配方法。
本发明提供了一种移动通信系统，该移动通信系统包括：基站；以及多个移动台，这多个移动台在基站的控制之下，并且如果在通过物理信道与基站的HSUPA通信期间不再向基站发送数据，则启动用于终止通过物理信道的发送操作的门控操作，基站向多个移动台中的每一个分配发送速率，
所述基站包括：
RTWP测量单元，该RTWP测量单元测量基站的RTWP；
监视单元，该监视单元监视多个移动台中的每一个对门控状态的启动和去除；
阈值设定单元，如果多个移动台中的任一个启动门控操作，则该阈值设定单元将阈值降低一偏移量，该偏移量与当移动台启动门控操作时所减小的移动台的发送速率的差别相等价；以及
调度单元，如果基站的RTWP小于阈值，则该调度单元向多个移动台中不同于处于门控状态的移动台的移动台分配与基站的RTWP和阈值之间的差别相等价的发送速率。
本发明提供了一种基站，该基站向控制之下的多个移动台中的每一个分配发送速率，所述多个移动台如果在通过物理信道的HSUPA通信期间不再发送数据，则启动用于终止通过物理信道的发送操作的门控操作，所述基站包括：
RTWP测量单元，该RTWP测量单元测量基站的RTWP；
监视单元，该监视单元监视多个移动台中的每一个对门控状态的启动和去除；
阈值设定单元，如果多个移动台中的任一个启动门控操作，则该阈值设定单元将阈值降低一偏移量，该偏移量与当移动台启动门控操作时所减小的移动台的发送速率的差别相等价；以及
调度单元，如果基站的RTWP小于阈值，则该调度单元向多个移动台中不同于处于门控状态的移动台的移动台分配与基站的RTWP和阈值之间的差别相等价的发送速率。
本发明提供了一种用于基站向控制之下的多个移动台中的每一个分配发送速率的发送速率分配方法，所述多个移动台如果在通过物理信道的HSUPA通信期间不再发送数据，则启动用于终止通过物理信道的发送操作的门控操作，所述发送速率分配方法包括：
测量基站的RTWP；
监视多个移动台中的每一个对门控状态的启动和去除；
设定阈值以使得如果多个移动台中的任一个启动门控操作，则将阈值降低一偏移量，该偏移量与当移动台启动门控操作时所减小的移动台的发送速率的差别相等价；以及
进行调度以使得如果基站的RTWP小于阈值，则向多个移动台中不同于处于门控状态的移动台的移动台分配与基站的RTWP和阈值之间的差别相等价的发送速率。
根据本发明，当多个移动台中的任一个启动门控操作时，基站将阈值减小与移动台启动门控操作所产生的发送速率的减小相等价的偏移量。基站基于基站的阈值和RTWP之间的差异比较结果，向多个移动台中的每一个分配发送速率。
因此，可以防止向其他移动台分配发送速率，并且该发送速率等价于移动台启动门控操作所产生的发送速率的减小。结果，可以保证移动台用于去除门控状态并重新启动HSUPA通信的电功率，并且可以快速恢复门控操作被启动之前的发送速率。
从参考图示出本发明示例的附图的以下描述中，本发明的以上和其他目的、特征和优点将变得明显。
附图说明
图1是用于说明传统的MAC-e调度器的操作示例的流程图；
图2是用于说明移动通信系统的HSUPA通信状态的一个示例的图；
图3是用于说明移动通信系统的HSUPA通信状态的另一示例的图；
图4是用于说明在传统移动通信系统中当移动台去除门控状态并重新启动HSUPA通信时的操作示例的序列图；
图5A-5C是用于说明传统无线基站中RTWP与RTWP阈值之间的关系的图；
图6是一示例性实施例的无线基站的配置框图；
图7是用于说明该示例性实施例的MAC-e调度器的操作示例的流程图；
图8是用于说明在该示例性实施例的移动通信系统中当移动台去除门控状态并重新启动HSUPA通信时的操作示例的序列图；以及
图9A-9C是用于说明该示例性实施例的无线基站中RTWP与RTWP阈值之间的关系的图。
具体实施方式
现在将参考附图描述一示例性实施例。
虽然该示例性实施例的移动通信系统的系统配置与图2和图3相同，但是无线基站20的MAC-e调度器的配置与传统配置相比有所不同。
如图6所示，该示例性实施例的无线基站20包括无线通信单元21、RTWP测量单元22和MAC-e调度器23。在这些当中，无线通信单元21和RTWP测量单元22与传统配置相同。
无线通信单元21执行与移动台(#1)10-1和移动台(#2)10-2之间的HSUPA通信。
RTWP测量单元22以某一周期测量无线基站20的RTWP。
MAC-e调度器23包括门控监视单元24、阈值设定单元25和调度单元26。
门控监视单元24监视移动台(#1)10-1和移动台(#2)10-2对门控状态的启动和去除。
当移动台(#1)10-1和移动台(#2)10-2之一启动门控操作时，随着移动台启动了门控操作，移动台的发送速率减小。因此，阈值设定单元25将RTWP阈值降低门控操作期间的RTWP偏移量，该偏移量与减小的发送速率中的差别等价。
当移动台去除门控状态并重新启动HSUPA通信时，阈值设定单元25将RTWP阈值提高门控操作期间的RTWP偏移量并将RTWP阈值恢复到不使用门控状态期间的RTWP偏移量的值。
调度单元26对移动台(#1)10-1和移动台(#2)10-2的容许发送速率进行调度。
具体地，如果无线基站20的RTWP小于RTWP阈值，则调度单元26向除了处于门控状态的移动台之外的移动台分配如下发送速率，该发送速率与RTWP和RTWP阈值之差等价。
当处于门控状态的移动台去除门控状态并重新启动HSUPA通信时，调度单元26向移动台分配增大了移动台的门控状态期间的RTWP偏移量的发送速率。
将参考图7描述无线基站20的MAC-e调度器23的操作示例。
无线基站20的RTWP测量单元22以某一周期测量RTWP(步骤S21)，并且测量结果被用于MAC-e调度器23中的调度。
然后，虽然在相关技术中，MAC-e调度器23将步骤S21中测得的RTWP与RTWP阈值相比较，但是在该示例性实施例中，阈值设定单元25判断移动台(#1)10-1和移动台(#2)10-2是否处于门控状态(步骤S22)。如果作为步骤S22的判断结果，移动台都不处于门控状态，则处理移至与相关技术一样的步骤S24，并且如果移动台之一处于门控状态，则处理移至步骤S23。这里假定移动台(#1)10-1处于门控状态并且处理移至步骤S23。
在步骤S23，MAC-e调度器23的阈值设定单元25在门控操作中将原始RTWP阈值降低移动台(#1)10-1的门控状态期间的RTWP偏移量，以更新该值。该操作意味着预先保证了与分配给移动台(#1)10-1的发送速率等价的电功率，并且可以防止向其他移动台分配电功率。
然后，MAC-e调度器23的调度单元26将步骤S21中测得的RTWP与步骤S23中所更新的RTWP阈值相比较(步骤S24)。
如果作为步骤S24的比较结果而出现RTWP＜RTWP阈值，则处理移至步骤S25。在这种情况下，由于RTWP未达到RTWP阈值，因此电功率中仍有余量。因此，移动台之一的发送速率可被增大。在步骤S25，MAC-e调度器23的调度单元26选择将允许增大发送速率的移动台。虽然可以考虑各种算法，但是这里假定算法是为了优先选择具有低发送速率(无线基站中的接收速率)的移动台。MAC-e调度器23的调度单元26然后增大步骤S25中所选移动台的容许发送速率(步骤S26)。然而，即使RTWP＜RTWP阈值，如果容许发送速率的增大之后的RTWP超过RTWP阈值，则在步骤S26中也不增大容许发送速率。这样，以下情况是适当的：仅在MAC-e调度器23确定容许发送速率可被增大的情况下，MAC-e调度器23才基于通过E-AGCH的通知来增大容许发送速率。然而，在该示例性实施例中，因为考虑了移动台(#1)10-1处于门控状态的事实并且比较是在通过将RTWP阈值降低移动台(#1)10-1的门控状态期间的RTWP偏移量而更新该值之后执行的，所以由于移动台(#1)10-1而使得处理不移至步骤S25和S26。
另一方面，如果作为步骤S24的比较结果而出现RTWP≥RTWP阈值，则处理结束。在这种情况下，因为RTWP等于或大于RTWP阈值，所以对于移动台不再允许高电功率模式(高速率)的发送。
前述操作保证了处于门控状态的移动台(#1)10-1的电功率。
将参考图8和图9A-C描述本示例性实施例的移动通信系统中，移动台去除门控状态并重新启动HSUPA通信的操作。系统配置对应于图2和图3的配置。
如图2所示，假定移动台(#1)10-1和移动台(#2)10-2在无线基站20的控制之下并且处于HSUPA通信状态下。此时无线基站20的RTWP与RTWP阈值之间的关系如图9A所示。
假定移动台(#1)10-1不再有数据要发送到无线基站20并且如图3所示，用于终止通过物理信道的发送操作的门控操作被启动以防止上行链路干扰(步骤B1)。从而，由于移动台(#1)10-1终止了上行链路数据发送，因此移动台(#1)10-1的发送速率(无线基站20的接收速率)减小(步骤B2)。在许多情况下，使用平均值而非瞬时值作为发送(接收)速率。
由于移动台(#1)10-1的发送速率(无线基站20的接收速率)减小，因此无线基站20中的MAC-e调度器23的调度单元26利用通过E-AGCH的通知来减小移动台(#1)10-1的容许发送速率(步骤B3)。
因为移动台(#1)10-1的发送速率(无线基站20的接收速率)减小，所以无线基站20的RTWP减小，并且RTWP与RTWP阈值之差增大(步骤B4)。无线基站20在此情况下的RTWP与RTWP阈值之间的关系如图9B所示。
此时，在该示例性实施例中，MAC-e调度器23的阈值设定单元25考虑移动台#1处于门控状态的事实，并将RTWP阈值更新为降低了门控状态期间的RTWP偏移的值(步骤B5)。无线基站20在此情况下的RTWP与RTWP阈值之间的关系如图9C所示。
这样，可以防止传统上由MAC-e调度器23执行的如下操作：通过E-AGCH向控制下的除移动台(#1)10-1之外的移动台中具有最低接收(发送)速率的移动台(在该情况下是移动台(#2)10-2，因为目标移动台仅仅是移动台(#2)10-2)通知容许发送速率的增大。因此，移动台(#2)10-2容许发送速率不变。
这里假定移动台(#1)10-1已去除了门控状态以重新启动HSUPA通信(步骤B6)。
然而，因为容许的发送速率在步骤B3中被减小，所以移动台(#1)10-1此时的发送速率仍然是减小的。
然而，如果移动台(#1)10-1去除门控状态，则MAC-e调度器23的阈值设定单元25将RTWP阈值恢复到不使用门控状态期间的RTPW偏移的值(步骤B7)。因此，调度单元26可利用通过E-AGCH的通知来增大移动台(#1)10-1的发送速率(步骤B8)。
这样，当处于门控状态的移动台(#1)10-1去除门控状态并重新启动HSUPA通信时，门控操作之前的发送速率可被快速恢复。
如上所述，在该示例性实施例中，当移动台(#1)10-1和移动台(#2)10-2之一启动门控操作时，无线基站20将RTWP阈值降低门控状态期间的RTWP偏移量，该偏移量等价于当移动台启动门控操作时所产生的发送速率的减小或者等价于与RTWP阈值的差别。
因此，可以防止向其他移动台分配等价于当移动台启动门控操作时所产生的RTWP阈值的差别的发送速率。结果，可以保证移动台用于去除门控状态并重新启动HSUPA通信的电功率，并且可以快速恢复门控操作被启动之前的发送速率。
此外，在该示例性实施例中，可通过无线基站20中的简单配置变化来实现门控操作，其中取决于移动台是否处于门控状态来更新RTWP阈值。
虽然参考本发明的示例性实施例具体示出并描述了本发明，但是本发明不限于这些实施例。本领域普通技术人员将会了解，其中可以作出各种形式和细节上的改变，而不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围。
本申请基于2008年10月1日提交的日本专利申请No.2008-256411并要求其优先权，该申请的公开内容通过引用全部结合于此。

Claims (9)

1.一种移动通信系统，该移动通信系统包括：基站；以及多个移动台，所述多个移动台在所述基站的控制之下，并且如果在通过物理信道与所述基站的HSUPA通信期间不再向所述基站发送数据，则启动用于终止通过所述物理信道的发送操作的门控操作，所述基站向所述多个移动台中的每一个分配发送速率，
所述基站包括：
RTWP测量单元，该RTWP测量单元测量所述基站的RTWP；
监视单元，该监视单元监视所述多个移动台中的每一个对门控状态的启动和去除；
阈值设定单元，如果所述多个移动台中的任一个启动所述门控操作，则该阈值设定单元将阈值降低一偏移量，该偏移量与当所述移动台启动所述门控操作时所减小的所述移动台的发送速率的差别相等价；以及
调度单元，如果所述基站的RTWP小于所述阈值，则该调度单元向所述多个移动台中不同于处于所述门控状态的移动台的移动台分配与所述基站的RTWP和所述阈值之间的差别相等价的发送速率。
2.根据权利要求1所述的移动通信系统，其中
如果处于所述门控状态的移动台去除所述门控状态，则所述调度单元向该移动台分配增大了所述移动台的所述偏移量的发送速率。
3.根据权利要求2所述的移动通信系统，其中
如果处于所述门控状态的移动台去除所述门控状态，则所述阈值设定单元将所述阈值提高所述移动台的所述偏移量。
4.一种基站，该基站向控制之下的多个移动台中的每一个分配发送速率，所述多个移动台如果在通过物理信道的HSUPA通信期间不再发送数据，则启动用于终止通过所述物理信道的发送操作的门控操作，所述基站包括：
RTWP测量单元，该RTWP测量单元测量所述基站的RTWP；
监视单元，该监视单元监视所述多个移动台中的每一个对门控状态的启动和去除；
阈值设定单元，如果所述多个移动台中的任一个启动所述门控操作，则该阈值设定单元将阈值降低一偏移量，该偏移量与当所述移动台启动所述门控操作时所减小的所述移动台的发送速率的差别相等价；以及
调度单元，如果所述基站的RTWP小于所述阈值，则该调度单元向所述多个移动台中不同于处于所述门控状态的移动台的移动台分配与所述基站的RTWP和所述阈值之间的差别相等价的发送速率。
5.根据权利要求4所述的基站，其中
如果处于所述门控状态的移动台去除所述门控状态，则所述调度单元向该移动台分配增大了所述移动台的所述偏移量的发送速率。
6.根据权利要求5所述的基站，其中
如果处于所述门控状态的移动台去除所述门控状态，则所述阈值设定单元将所述阈值提高所述移动台的所述偏移量。
7.一种用于基站向控制之下的多个移动台中的每一个分配发送速率的发送速率分配方法，所述多个移动台如果在通过物理信道的HSUPA通信期间不再发送数据，则启动用于终止通过所述物理信道的发送操作的门控操作，所述发送速率分配方法包括：
测量所述基站的RTWP；
监视所述多个移动台中的每一个对门控状态的启动和去除；
设定阈值以使得如果所述多个移动台中的任一个启动所述门控操作，则将阈值降低一偏移量，该偏移量与当所述移动台启动所述门控操作时所减小的所述移动台的发送速率的差别相等价；以及
进行调度以使得如果所述基站的RTWP小于所述阈值，则向所述多个移动台中不同于处于所述门控状态的移动台的移动台分配与所述基站的RTWP和所述阈值之间的差别相等价的发送速率。
8.根据权利要求7所述的发送速率分配方法，其中
在所述调度中，如果处于所述门控状态的移动台去除所述门控状态，则向所述移动台分配增大了所述移动台的所述偏移量的发送速率。
9.根据权利要求8所述的发送速率分配方法，其中
在设定所述阈值时，如果处于所述门控状态的移动台去除所述门控状态，则所述阈值被提高所述移动台的所述偏移量。
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