背景技术
最初开发的无线电通信网络主要用于通过电路交换网络提供语音服务。例如在所谓2.5G和3G网络中引入分组交换承载使网络运营商能够提供数据服务以及语音服务。最终,网络架构将可能向既提供语音又提供数据服务的全因特网协议(IP)网络演进。然而,网络运营商在现有基础设施中具有大量投资,并因此通常将更愿意逐渐迁移到全IP网络架构,以便允许他们从他们在现有基础设施中的投资提取足够的价值。还有,为了提供支持下一代无线电通信应用所需的能力,同时使用传统的基础设施,网络运营商可部署混合网络,其中下一代无线电通信系统叠加在现有电路交换或分组交换网络上,作为向全基于IP的网络过渡的第一步。
在宽带码分多址(WCDMA)系统的演进中可以看到这种演进的网络结构的一个示例。3GPP TSG RAN规定,WCDMA系统已经通过在版本5中添加高速下行链路分组接入(HSDPA)并随后在版本6中添加增强上行链路(EUL)(有时共同称为高速分组接入(HSPA))以提供支持宽带移动数据应用的数据带宽,而从它们的初始角色演进为3G移动通信系统。例如,在根据HSPA标准的版本6设计的系统中可支持分别高达大约14和5.7兆位/秒的下行链路和上行链路数据速率。其中,通过使用诸如具有软组合的混合自动重传请求(HARQ)、较高阶调制、调度和速率控制等技术实现了这种数据速率改进。
本讨论与上行链路相关联的特别受关注的是HSPA系统的调度特征。版本6中的EUL引入了支持来自用户的设备(UE)的上行链路数据传输的新的增强专用信道(E-DCH)。EUL是非正交的,使得来自不同UE的上行链路传输彼此干扰。由此,EUL上的共享资源是小区中可容忍的干扰量,即,在节点B接收的总功率。从而,E-DCH上的传输由位于节点B中的调度器控制,该调度器控制允许UE何时和以什么数据速率传输数据。
操作在WCDMA系统中的UE,包括根据HSPA标准设计的那些,通常操作在图1所示的三个状态之一,以便平衡功率消耗对抗传输延迟/响应时间。其中,状态2表示“休眠”模式,其中UE仅偶尔给其收发器设备上电,以检查寻呼消息。在随机访问(CELL_FACH)状态4中,UE通常能够传输小量数据,作为随机访问(RACH)过程的一部分,这导致过渡到活动(CELL_DCH)状态6,其中UE分别使用E-DCH和高速下行链路共享信道(HS-DSCH)信道正常地传送和接收数据。
在一些区域,HSPA可变成用于将PC连接到因特网的异步数字用户线(ADSL)服务的替代。用户行为的这种改变对业务载荷和网络特性具有对应的影响。例如,PC运行在后台通信而无需终端用户交互作用的一系列应用。其中,这种后台业务包含保活消息、对软件更新的探测以及存在信令。为了有效地支持这种类型的业务,3GPP已经在WCDMA标准的版本7和8中努力增强CELL_FACH状态4。更具体地说,在版本7中,已经对于操作在CELL_FACH状态4的UE激活了HSDPA。由此,在下行链路中,UE监视HSDPA控制信道以检测它们自己的特定身份(H-RNTI)的调度信息,并能够在处于随机访问状态的同时从网络更快速地接收数据。
在WCDMA的版本8中,通过对于操作在CELL_FACH的UE激活E-DCH也改进了上行链路。传输开始于UE增加随机前同步码序列的传输上的功率(这在WCDMA的版本99中进行)以确立与服务节点B的联系,即,直到UE接收到具有资源分配消息的确认(ACK)或否认消息(NACK)为止。在已经删除了前同步码之后,与服务小区相关联的节点B将UE指配给公共E-DCH配置(由那个节点B管理)。UE然后可开始在公共E-DCH上传送数据,其中争用通过E-DCH传输中的UE身份解决。通过使UE能够使用用于上行链路传输的E-DCH,同时处于CELL_FACH状态4,UE然后可有效地移动到CELL_DCH状态6进行连续传输。这种增强相比根据WCDMA标准的版本6构建的系统,大大改进了用户感觉到的性能。
然而,通过使处于CELL_FACH状态4的UE能够以较高数据速率传送和接收,还存在适当地处理它们对干扰情形例如小区间干扰的增大的作用的对应挑战。应该注意,小区间干扰情形在CELL_FACH状态4比在CELL_DCH状态6可能更严重,因为缺少软切换,即缺少来自非服务小区的传送功率控制命令以及缺少来自非服务小区的相对的调度许可。
发明内容
以下示范实施例通过使网络、例如无线电网络控制器(RNC)能够控制与上行链路吞吐量相关联的一个或多个参数,解决了与操作在EUL上的UE相关联的上行链路干扰相关联的问题。例如,RNC可对处于随机访问状态、例如CELL_FACH状态时的UE上行链路传输施加限制。
根据一个示范实施例,一种方法包含如下步骤:在RNC处确定与用户设备在上行链路信道上所进行传输相关联的至少一个吞吐量参数,并从RNC向另一网络节点传送该至少一个吞吐量参数。这提供了用于控制与这种传输相关联的小区间干扰的机制,还有其它优点。
根据另一个示范实施例,一种无线电网络控制器(RNC)包含:处理器,用于通过确定与用户设备在上行链路信道上所进行传输相关联的至少一个吞吐量参数并向一个或多个网络节点传送该至少一个吞吐量参数来控制该一个或多个网络节点。这提供了用于控制与这种传输相关联的小区间干扰的机制,还有其它优点。
根据又一个示范实施例,网络节点包括:有线线路接口,用于发送和接收信号,包括接收指示与当用户设备操作在随机访问状态时用户设备在上行链路信道上所进行传输相关联的至少一个吞吐量参数的信号;收发器,用于通过空中接口向和从用户设备发送和接收信号;处理器,连接到收发器,用于处理该至少一个吞吐量参数,并基于该至少一个吞吐量参数生成服务许可信号,其中所述收发器向用户设备传送该服务许可信号。这提供了用于控制与这种传输相关联的小区间干扰的机制,还有其它优点。
根据另一个示范实施例,一种方法包括以下步骤:接收指示与当用户设备操作在随机访问状态时用户设备在上行链路信道上所进行传输相关联的至少一个吞吐量参数的信号;基于至少一个吞吐量参数生成服务许可信号;以及向用户设备传送服务许可信号。
具体实施方式
示范实施例的如下详细描述参考附图。不同图中的相同附图标记标识相同或相似单元。还有,如下详细描述不限制本发明。而是,本发明的范围由所附权利要求书定义。为了简化,相对于WCDMA系统的术语和结构论述如下实施例。然而,接下来论述的实施例不限于WCDMA系统,而是可应用于其它电信系统。
本说明书通篇提到“一个实施例”或“实施例”是指结合实施例描述的特定特征、结构或特性包含在本发明的至少一个实施例中。由此,本说明书通篇各个地方出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不一定都指同一实施例。另外,在一个或多个实施例中可以任何适当方式组合特定特征、结构或特性。
为了提供用于如下论述的某一上下文,考虑在图2中例证的示范WCDMA无线电通信系统。其中,示出了两个节点B 10和一个UE 14,但是将认识到,实际的实现通常将具有更多个二者。UE 14使用上行链路和下行链路信道16通过空中接口与一个或多个节点B 10、例如上面描述的E-DCH和HS-DSCH信道进行无线通信。两个节点B 10例如经由有线线路或无线地链接(linked to)到对应的无线电网络控制器(RNC)18,可使用标准化Iub(或Iur/Iub)接口在这些实体之间经由该链接(links)传送信号。一个RNC 18可控制多于一个节点B 10。RNC 18被连接到核心网络20。每个节点B 10分别向特定地理区域或小区22和24内的UE 14传送信号,并从其接收信号。UE 14通常将连接到一个服务节点B 10或小区22,但是也可从一个或多个邻居节点B 10或小区24接收信号。根据其距其服务节点B的距离,UE 14可被表征为“小区边缘”用户,例如,如果它靠近它将切换到邻居的点的话。节点B 10可基于它从UE 14或RNC 18接收的信息、例如信道质量信息(CQI)、UE传输功率头上空间(headroom)(UPH)、传输功率命令(TPC)、指示其距节点B 10的距离的往返行程时间(RTT)等将连接到此的每个UE 14分类为小区边缘用户(或不是)。例如,节点B 10可估计具有比较小CQI、比较小UPH和/或比较大RTT的UE 14具有比较高的可能性比较远离节点B 10(即,很可能是小区边缘UE 14),并因此具有比较高的可能性向另一个节点B 10引起小区间干扰。
对于EUL,调度器(图2中未示出)位于节点B 10中,以控制其小区22内各个UE 14的活动。为了确定E-DCH上的上行链路传输的适当资源分配(是处于CELL_FACH状态4还是CELL_DCH状态6),应该向调度器提供关于UE 14的缓冲器状态的信息(例如它需要传送多少数据)以及功率可用性信息(例如给定UE在给定它自己的固有传输能力时可增大其传输功率)。为了实现调度上行链路传输,节点B 10向UE 14传送调度许可消息,并从UE 14接收调度请求消息,如图3所示。调度许可消息通知UE 14它们的E-DCH数据速率的上限,但是允许UE 14选择E-DCH传输格式组合(E-TFC),以便用于在调度器施加给它们的约束内,在E-DCH上执行上行链路传输。如果需要,UE 14可发送调度请求以要求比在其接收的许可消息中指示的更高的数据速率限制。
UE 14使用其接收的调度许可来选择用于上行链路E-DCH上传输的若干不同E-TFC组合之一。例如,如图4所示,UE 14的选择功能40可考虑其数据存储缓冲器中的可用数据、服务许可限制及其可用传输功率来选择多个不同E-TFC之一。每个候选E-TFC具有与其相关联的传输块大小(TBS)和相关联的E-DPDCH与DPCCH功率偏移(β值),如表42所示。
如上面提到的,对WCDMA标准的最近添加使处于CELL_FACH状态4的UE 14能够在上行链路上使用共享E-DCH信道以更高数据速率传送和接收。假如上行链路上的限制共享资源是在节点B 10处的干扰,则期望根据这些示范实施例考虑、监视和控制将被处于CELL_FACH状态4的用户添加到这种系统的上行链路干扰作用。根据本发明的示范实施例,提供了信令支持,其使RNC 18能够向节点B 10发信号通知最大TBS用于正在使用增强上行链路的CELL_FACH用户或UE 14,特别是位于小区边缘或附近的用户。用于操作在CELL_FACH状态4的所有用户或备选地仅用于操作在CELL_FACH状态4的小区边缘用户的最大TBS值的这种新信令的引入以及下面描述的其它方面例如允许RNC 18控制与这种传输相关联的小区间干扰。
根据一个示范实施例,RNC 18判定小区22中的最大TBS值,并例如使用节点B应用部分(NBAP)信令、例如小区建立和小区重新配置程序(小区建立请求和小区重新配置请求消息)经由Iub接口或例如使用无线电子系统应用部分(RNSAP)和节点B应用部分(NBAP)信令、例如无线电链路建立、无线电链路添加、同步无线电链路重新配置准备和不同步无线电链路重新配置程序经由Iur/Iub接口,向节点B 10发信号通知这个值。为了生成最大TBS值,RNC 18例如通过利用接收的调度EDCH功率共享(RSEPS)测量、接收的总宽带功率(RTWP)、参考接收的总宽带功率(参考RTWP)等,使用可从现有节点B测量和指示符中获得的关于邻居小区中条件的信息。由此,RNC 18可确定各个节点B 10的适当最大TBS值,然后向在其监管下的节点B 10传送它们。如果节点B 10测量例如通过大大超过参考RTWP的RTWP测量结果指示小区22正在经历高小区间干扰,则RNC 18可通过指示邻居小区或邻居节点B中要使用的保守MAXTBS值,尝试改进对那个小区的小区间干扰情形。备选地,可能存在其它方式来估计小区22具有干扰问题,例如在RNC 18通知小区中的UE 14按照误码率、误块率、平均重传次数或SIR误差(即,SIR减去SIR目标)保持质量有困难的情况下。
在图5的信令图中概括示出这种最大TBS值或更一般的吞吐量参数的示范信令。然而,将认识到,可传递MAX TBS值作为另一个信号的信息元素(IE),例如上面提到的小区建立请求和/或小区重新配置请求消息。节点B 10使用这个最大TBS信息来确定然后被传送到这个小区22中的UE 14的一个(或多个)适当服务许可。例如,图5所示的服务许可由节点B 10制定,其方式使得它们对UE 14所选择的E-TFC(或E-TFCI)施加限制,该限制对应于从RNC 18接收的MAX TBS值。通过服务许可传递给小区边缘处的UE 14的最大TBS值可与传送到不在小区边缘的UE 14的最大TBS值相同或不同,这将在下面描述。
根据一个示范实施例,节点B 10的调度器严格遵循其接收的TBS限制,即,节点B 10不会允许UE 14在E-DCH上传送超过RNC 18所指示的最大TBS的传输块。然而,根据另一个示范实施例,节点B 10的调度器将发信号通知的最大TBS视为一个建议,而不是绝对要求,并在调度过程中使用这个信息来确定UE 14的适当服务许可。最大TBS值可由RNC18在需要时更新,并且这种更新可经由Iub或Iur/Iub接口经由适当NBAP或RNSAP/NBAP信令程序执行完成。预期在Iub/Iur上用于这种更新程序的信令载荷是比较低的,因为预计TBS值的调整发生得相当不频繁。
根据这些示范实施例可以各种不同方式相对于给定小区22中的用户和UE 14确立最大TBS值,包括但不限于:
(1)RNC 18设置并传送每个节点B 10的一个最大TBS值以将CELL_FACH用户/UE 14中的所有EUL限制于传送不大于最大TBS值的传输块;
(2)RNC 18设置并传送每个节点B 10的一个最大TBS值以将在小区边缘的CELL_FACH用户/UE 14中的所有EUL限制于传送不大于最大TBS值的传输块(即,根据这个示范实施例,非小区边缘用户/UE 14不会由从RNC传送的最大TBS值限制,但是它们仍可具有基于上面参考图4描述的E-TFC选择过程的某TBS限制);和/或
(3)RNC 18设置并传送每个节点B 10的两个最大TBS值以限制CELL_FACH非小区边缘用户/UE 14中的所有EUL(第一值)和小区边缘处的CELL_FACH用户/UE 14中的所有EUL(不同于第一值的第二值)。不同节点B 10的最大TBS值可彼此不同或相同。此外,RNC 18可确立小区22或节点B 10集合的一组最大TBS值。
虽然以上示范实施例在RNC 18限制TBS值以控制例如小区间干扰的上下文中提供示例,但是将认识到,本发明不限于此。例如,根据其它示范实施例,RNC 18可相反确定并随后向其节点B 10发送与属性或参数相关联的限制,该属性和参数不同于TBS,例如可容许的上行链路比特率、与调度许可相关联的参数、与E-TFC或E-TFCI选择相关联的参数、与E-DPDCH与DPCCH功率比相关联的参数和/或与噪声上升相关联的参数。本文所用的短语“吞吐量参数”意图对于这些示范属性或参数以及其它在本文中未明确提到的是总称。
图6示出了根据这些示范实施例可确定并传送至少一个这种吞吐量参数的示范RNC 18的通用结构。其中,处理器60(或多个处理器或核)通过确定与当用户设备操作在随机访问状态时该用户设备在上行链路信道上所进行传输相关联的至少一个吞吐量参数来控制一个或多个网络节点、例如节点B 10。RNC 18的处理器60使用与那些节点相关联的通信接口61例如使用Iub或Iur/Iub标准化协议,经由通信链路、例如光纤链路,向一个或多个网络节点10传送该至少一个吞吐量参数。RNC 18可包含其中协作执行上述功能性的许多其它单元或装置、例如一个或多个存储装置62,并将使用所示出的适当接口68连接到核心网络,例如经由媒体网关(MGW)64进行电路交换通信,以及经由服务GPRS支持节点(SGSN)66进行分组交换通信。
类似地,图7中概括地例证了从RNC 18接收吞吐量参数的网络节点10。其中,节点B 10包含经由收发器72连接到处理器74的一个或多个天线70。处理器74配置成分析和处理经由天线70通过空中接口接收的信号,以及例如经由有线线路从RNC 18接收的那些信号。处理器74也可经由总线78连接到一个或多个存储装置76。用于执行各种操作、如编码、解码、调制、解调、加密、加扰、预编码等的未示出的另外单元或功能可选地不仅可实现为电子组件,而且可用软件或这两种可能性的组合来实现,正如本领域技术人员会理解的,从而使收发器72和处理器74能够处理上行链路和下行链路信号。
由此,根据示范实施例,一种方法包括图8流程图中所例证的步骤。其中,在步骤80,RNC确定与用户设备在上行链路信道上所进行传输相关联的至少一个吞吐量参数。然后,在步骤82,RNC向另一网络节点、例如节点B 10传送至少一个吞吐量参数。本领域技术人员将认识到,诸如图8中所例证的方法可完全或部分用软件实现。由此,用于根据本发明示范实施例处理数据的系统和方法可由运行包含在存储装置中的指令序列的一个或多个处理器来执行。这种指令可从其它计算机可读介质、诸如可以是固定的、移动的或远程的(网络存储)介质的二级数据存储装置读入存储装置76中。包含在存储装置中的指令序列的运行使处理器例如按如上所述操作。在备选实施例中,可使用硬连线电路代替或结合软件指令来实现示范实施例。
图9的流程图例证了根据示范实施例的另一方法。其中,在步骤90,接收指示与当用户设备操作在随机访问状态时用户设备所进行传输相关联的至少一个吞吐量参数、例如最大TBS和/或其它参数的信号。在步骤92,基于至少一个吞吐量参数生成服务许可信号。在步骤94,向用户设备传送这个服务许可信号。
上述示范实施例意图在本发明的所有方面都是例证性的,而不是限制性的。由此,可以进行对上述示范实施例的许多改变和修改。例如,尽管以上示范实施例例证了控制节点、即生成至少一个吞吐量参数的节点作为RNC 18,但本发明不限于此。控制节点例如可相反是例如诸如WCDMA、LTE、高级IMT等系统中的基站。所有这种改变和修改都被认为是在由以下权利要求书所定义的本发明的范围和精神内。本申请说明书中使用的单元、动作或指令不应该视为对于本发明是关键性的或实质性的,除非明确这样描述了。还有,本文所用的不定冠词“一个(a)”意图包含一项或多项。