CN101933376A

CN101933376A - 通过确定用户设备中的功率偏移值而节省无线资源的方法和装置

Info

Publication number: CN101933376A
Application number: CN2008801242369A
Authority: CN
Inventors: 顾昕钰; 王亥; 缪庆育; 弗雷迪克·古纳尔森
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2008-01-10
Filing date: 2008-01-10
Publication date: 2010-12-29
Anticipated expiration: 2028-01-10
Also published as: US8537734B2; WO2009088330A1; EP2241020A1; EP2241020B1; EP2241020A4; US20100290381A1; CN101933376B

Abstract

本发明涉及一种用户设备中的装置和方法，用于节省通信网络系统中的无线资源，该通信网络系统包括通过无线接口在上行链路数据信道(17)和下行链路数据信道(16)上与一个或更多个用户设备(18)进行通信的通信网络节点(15)，由此通过把功率偏移值与预定参考功率值相加而确定所述上行链路数据信道(17)上的传输功率值。确定所述上行链路数据信道上的载波与干扰(C/I)值，基于所述确定的载波与干扰值，确定所述功率偏移值，由此所述功率偏移值在所述用户设备(18)中确定，而不是通过无线接口从所述通信网络节点(15)接收。

Description

通过确定用户设备中的功率偏移值而节省无线资源的方法和装置

技术领域

本发明涉及通信网络系统中的方法和装置，更具体的，涉及节省无线资源的装置和方法。

背景技术

在从用户设备到无线基站的上行链路中，不同的上行链路信道的传输功率通常相对于参考信道而设置，例如在宽带码分多址中采用专用物理控制信道。相对于参考信道的能量差被称为功率偏移。

假设数据信道需要的功率是以分贝表示的Power_data，参考控制信道是以分贝表示的Power_refe，那么他们之间的关系可以被表述为：

Power_data＝Power_refe+Δ_data

(1)

在上面的函数中，Δ_data是相对于参考信道的功率的功率偏移。

随着数据信道上所传输的数据的量的不同，传送格式是不同的，其规定了传输中所使用的参数，比如调制类型、扩频因子、信道化代码的数目和信道编码率。针对不同的传输格式，为了得到期望的传输错误性能，比如误块率(BLER)，需要的功率是不同的。因此，功率偏移取决于数据信道所使用的传输格式。通常用表格来描述传输格式和所需的功率偏移之间的关系。

Node B和UE都需要知晓该表格以进行调度和传送格式的选择等。当前，将本表格发信号通知给UE。当传输格式的数目较大时，发信号通知整个表格需要较大的信令开销。因此，通常，只有几种传输格式被选为参考传输格式，并将其功率偏移发信号通知给UE。对于其它非参考传输格式，其功率偏移需要基于已发信号通知的参考传输格式的功率偏移、通过差值而计算，例如，在增强的上行链路中。这些参考传输格式的功率偏移由链路级仿真所获取。

现有解决方案存在一些问题。首先，需要信令开销。其次，即便只发信号通知参考值可以节省一些信令开销，然而很难确保功率偏移值的精度，原因如下：

●链路级仿真获取的功率偏移可能不准确，其中仅采用了典型的仿真参数集。(例如TU3或RA50)；

●计算非参考功率偏移值的差值可能引起误差；

●为了节省信令开销，需要对发信号通知的功率偏移值进行量化，这可能引入量化误差。

发明内容

相应的，本发明的一个目的是提供一种用户设备中的改进的方法，用于节省通信网络系统中的无线资源，该通信网络系统包括通过无线接口在上行链路数据信道和下行链路数据信道上与一个或更多个用户设备进行通信的通信网络节点，由此通过把功率偏移值与预定参考功率值相加而确定所述上行链路数据信道上的传输功率值。

根据本发明的第一方面，该目的是通过权利要求1的特征部分定义的方法来实现的，该部分规定通过一种方法来节省无线资源，该方法包括如下步骤：确定上行链路数据信道上的载波与干扰(C/I)值；基于所述确定的载波与干扰值，确定所述功率偏移值，由此所述功率偏移值在所述用户设备中确定，而不是通过无线接口从所述通信网络节点接收。

本发明的另一个目的是提供一种用户设备中的装置，用于节省通信网络系统中的无线资源，该通信网络系统包括通过无线接口在上行链路数据信道和下行链路数据信道上与一个或更多个用户设备进行通信的通信网络节点，由此通过把功率偏移值与预定参考功率值相加而确定所述上行链路数据信道上的传输功率值。

根据本发明的第二方面，该目的是通过权利要求6的特征部分定义的装置来实现的，该部分规定通过一种装置来节省无线资源，该装置包括：用于确定所述上行链路数据信道上的载波与干扰(C/I)值的单元；以及基于所述确定的载波与干扰值来确定所述功率偏移值的单元，由此所述功率偏移值在所述用户设备中确定，而不是通过无线接口从所述通信网络节点接收。

从属权利要求中列出了其他实施例。

由于提供了这样的方法和装置，使得UE可以自行计算功率偏移，不但节省了信令开销，而且由于信号传输中没有损失(由参考值进行量化和插值)，从而提供了更精确的功率偏移值。功率偏移的计算通过简单的插值来完成。

本发明的其他目的和特征从以下结合附图的详细描述中变得明显。然而可以理解的是，附图仅仅为了示意的目的，而不是对本发明的界限做出限定。本发明的界限应当参考所附权利要求。还应当理解的是，附图不一定是按比例绘制的，除非另有所示，其仅仅是用来概念性地阐述本文描述的结构和过程。

附图说明

在附图中，相似的附图标记表示相似的元素：

图1示出了根据本发明的通信网络结构；

图2示出了获得所需的C/I的方法；

图3是示出了用户设备中的本发明的方法的流程图；

图4是本发明的用户设备和无线基站的简化框图。

具体实施方式

图1示出了包括无线接入网络(RAN)的通信系统，比如UMTS陆地无线接入网络(UTRAN)结构，包含连接到一个或更多无线网络控制器(RNCs)10的至少一个无线基站(RBS)(eNode B或者Node B)15(图1示出了2个)。RAN连接到核心网络(CN)12。RAN和CN 12为多个用户设备(UE)18提供通信和控制，每一个用户设备使用下行链路(DL)信道16和上行链路(UL)信道17。为了表述清晰，仅将一个上行链路信道标为17，将一个下行链路信道标为16。在下行链路信道16上，RBS 15以各自的功率电平向每一个用户设备18进行传输。在上行链路信道17上，用户设备18以各自的功率电平向RBS 15传输数据。

按照本发明的优选实施例，通信系统在这里被描述为WCDMA通信系统。然而，本领域的技术人员可以理解，本发明的方法和装置在其他基于分组的通信系统上也能良好地工作，比如长期演进(LTE)系统。用户设备18可以是移动台，例如移动电话(“蜂窝”电话)和具有移动终端的膝上计算机，因此例如可以是便于携带的、口袋式、手持式、计算机自带的或车载式移动设备，其与RAN进行语音和/或数据传输。

在从用户设备18到RBS 15的上行链路信道17上，不同的上行链路信道的传输功率通常相对于参考信道而设置。如上所述，功率偏移描述了数据信道和参考控制信道之间所需的功率差。也可以表述为这些信道的所需的载波干扰(C/I)的差值(以分贝表示)，以获取期望的误块率(BLER)目标值。

C/I_data＝C /I_refe+Δ_data (2)

因此，计算功率偏移Δ_data的重点是得到数据信道和参考控制信道的C/I(取决于信道所使用的传输格式)。

参考控制信道的C/I，比如DPCCH，是由其上传输的信息的错误率要求决定的。以DPCCH为例，所需的C/I主要由在DPCCH上传输的TPC(传输功率控制)比特的误比特率要求而决定。参考控制信道的C/I的确定不在本发明的范围内，并且需要将该值发信号通知给UE.

本发明主要关注于数据信道的C/I的计算。

在预先知道的解码器模型中有两种类型的查找表。一种是信号与干扰加噪声比(SINR)相对于归一化信道容量(这里被称作接收编码比特信息率(RBIR))，这取决于调制类型。另一种是RBIR相对于BLER，这取决于信道编码类型、编码速率和/或编码块长度。

在给定传输格式信息的情况下，所需的C/I可以通过图2所示的两种插值来计算。采用码率和块长度作为索引，当以BLER目标值开始时，所需的RBIR值可在RBIR对比BLER的表中找到。得到的RBIR值再被用于SINR对比RBIR的表，以便使用调制类型作为索引而获得所需的SINR值。C/I值用下面描述的等式(3)来计算。

本发明的方法也可以在计算功率偏移时考虑混合自动重复需求(HARQ)工作点，比如，假设HARQ方案是Chase合并(Chase Combining)，则计算所需的C/I的具体方法如下：

第一步：确定HARQ工作点。如果允许M HARQ传输，HARQ目标可能将被设置为具有10％的残余BLER(或1％的残余BLER，等等)的M传输。

第二步：通过以码率和信息比特长度作为索引来查找RBIR对比BLER表，根据目标残余BLER，找到所需的RBIR。

第三步：通过查找SINR对比BLER表，根据第二步获得的RBIR，找到所需的SINR。

第四步：根据下式将每次传输的SINR(线性的)转化为C/I(线性的)：

C / I = \frac{SINR}{M \cdot SF} - - - (3)

这里，SF是扩频因子。

然后，针对每个传输格式的功率偏移可以由(2)很容易地计算得出。

图3示出了通信网络系统中的用户设备中节省无线资源的一般过程，该通信网络系统包含通信网络节点，比如RBS，其通过无线接口在上行链路和下行链路数据信道上与一个或更多个用户设备进行通信，由此，所述上行链路数据信道上的传输功率值通过在预先确定的参考功率值上增加功率偏移值来确定：

●可选择地，通过确定HRAQ工作点，设置BLER目标值(步骤31)；

●根据第一个查找表(即RBIR对比BLER表，采用码率和块长度作为索引)，对接收的编码比特信息率(RBIR)值进行插值(步骤32)，；

●用从步骤32获得的所述插值后的接收编码比特信息率(RBIR)值，在第二个查找表中(即SINR对比BLER表)，对信号与干扰加噪声比(SINR)值进行插值(步骤33)；

●通过如上所述的将所述插值后的信号与干扰加噪声比(SINR)值转换为所述载波与干扰(C/I)值，确定所述上行链路数据信道上的载波与干扰(C/I)值(步骤34)载波与干扰；

●基于所述确定的载波与干扰值来确定所述功率偏移值(步骤35)，由此所述功率偏移值在所述用户设备中被确定，而不是通过所述无线接口从所述通信网络节点接收。

图4是示出了用户设备18和无线基站(RBS)15(比如Node B)的框图，用于在通信网络系统中节省无线资源，该通信网络系统包含RBS 15，RBS 15通过无线接口在上行链路数据信道17和下行链路数据信道16上与一个或更多用户设备18通信。RBS 15包含无线发射机42和接收机41。发射机42通过无线接口在下行链路信道16上向用户设备18的接收机47发送数据。接收机41在上行链路信道17上接收来自用户设备18的数据。

用户设备18包含：无线发射机46，被设置用于通过无线接口在上行链路信道17上向RBS 15的接收机41发送数据分组；接收机47，被设置用于在下行链路信道16上接收由RBS 15的发射机42所发送的数据分组。用户设备18更进一步包含装置48，用于确定上行链路数据信道17上的载波与干扰(C/I)值，并基于所述确定的载波与干扰值确定所述功率偏移值，由此所述功率偏移值在所述用户设备中被确定，而不是通过无线接口从所述通信网络节点15接收。用于确定载波与干扰值的装置48被设置为：对来自第一个查找表的接收编码比特信息率(RBIR)值进行插值；使用所述插值后的接收编码比特信息率(RBIR)值，在第二个查找表中对信号与干扰加噪声比(SINR)值进行插值；以及，将所述插值后的信号与干扰加噪声比(SINR)值转换为所述载波与干扰(C/I)值。用于确定载波与干扰值的装置48进一步被设置为：当对所述接收的编码比特信息率(RBIR)值进行插值时，使用目标误块率(BLER)值。

因此，虽然已经示出、描述和指出将本发明的基本的新颖特征应用于本发明的优选实施例，可以理解的是，在不背离本发明的精神的前提下，本领域的技术人员可以对所示的设备及其操作在形式和细节上进行各种省略、替换和改变。例如，可以明显想到的是，以基本相同的方式执行基本相同的功能以实现相同结果的那些元件和/或方法步骤的所有组合都落在本发明的范围内。此外，应当认识到，结合本发明的任何公开形式或实施例而示出和/或描述的结构和/或元件和/或方法步骤可以以任何其他公开或描述或建议的形式或实施例进行合并，作为一般的设计选择。因此，本发明仅由所附权利要求的范围来限定。

用于描述和保护本发明的诸如“包括”、“包含”、“合并”、“由…组成”、“具有”、“是”的表达应当以非排他的方式来解释，即，允许未明确描述的项、组件或元件存在。对单数形式的引用也被解释为涉及复数形式，反之亦然。

所附权利要求中括号内的数字意在帮助理解权利要求，不应当以任何方式解释为限制权利要求所要求保护的主题。

Claims

1.一种用户设备中的方法，用于节省通信网络系统中的无线资源，该通信网络系统包括通过无线接口在上行链路数据信道(17)和下行链路数据信道(16)上与一个或更多个用户设备(18)进行通信的通信网络节点(15)，由此通过把功率偏移值与预定参考功率值相加而确定所述上行链路数据信道(17)上的传输功率值，其特征在于，该方法包括如下步骤：

确定所述上行链路数据信道上的载波比干扰(C/I)值；

基于所确定的载波比干扰值，确定所述功率偏移值，由此所述功率偏移值在所述用户设备中确定，而不是通过所述无线接口从所述通信网络节点(15)接收的。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述载波比干扰值的步骤包含如下步骤：

对来自第一查找表的接收编码比特信息率(RBIR)值进行插值；

在第二查找表中，使用所插值的接收编码比特信息率(RBIR)值对信号与干扰加噪声比(SINR)值进行插值；

将所插值的信号与干扰加噪声比值转换为所述载波比干扰值。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，对接收编码比特信息率(RBIR)值进行插值的步骤包括：使用目标误块率(BLER)值的步骤。

4.如权利要求1-3中任意一项所述的方法，其特征在于，所述功率偏移确定还基于混合自动重复请求(HARQ)工作点(M)。

5.如权利要求2和4所述的方法，其特征在于，通过使用如下公式将所插值的信号与干扰加噪声比(SINR)值转换为所述载波比干扰(C/I)值：

C / I = \frac{SINR}{M \cdot SF}

其中SF是扩频因子。

6.一种用户设备中的装置，用于节省通信网络系统中的无线资源，该通信网络系统包括通过无线接口在上行链路数据信道(17)和下行链路数据信道(16)上与一个或更多个用户设备(18)进行通信的通信网络节点(15)，由此通过把功率偏移值与预定参考功率值相加而确定所述上行链路数据信道(17)上的传输功率值，其特征在于，所述装置包括：

用于确定所述上行链路数据信道上的载波比干扰(C/I)值的单元(48)；

基于所确定的载波比干扰值来确定所述功率偏移值的单元(48)，由此所述功率偏移值在所述用户设备中确定，而不是通过无线接口从所述通信网络节点(15)接收的。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述用于确定载波比干扰值的单元(48)被设置为：

对来自第一查找表的接收编码比特信息率(RBIR)值进行插值；

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述用于确定载波比干扰值的单元(48)被进一步设置为：当对所述接收编码比特信息率(RBIR)值进行插值时，使用目标误块率(BLER)值。

9.如权利要求6-8中任意一项所述的装置，其特征在于，所述用于确定功率偏移值的单元(48)被设置为：基于混合自动重复请求(HARQ)工作点(M)来确定所述功率偏移值。

10.如任何权利要求7和9所述的装置，其特征在于，所述用于确定载波比干扰(C/I)值的单元(48)被设置为通过使用如下公式将所插值的信号与干扰加噪声比(SINR)值转换为所述载波比干扰(C/I)值：

C / I = \frac{SINR}{M \cdot SF}

其中SF是扩频因子。