CN104081729A - 用于上行VoIP的覆盖增强的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

公开了用于提高无线设备的上行IP上的话音(VoIP)传输的覆盖的装置和方法。无线设备为无线设备的第一VoIP分组分配第一混合自动重传请求(HARQ)过程。无线设备随后为无线设备的第二VoIP分组分配第二HARQ过程。无线设备随后将第一VoIP分组和第二VoIP分组传输给基站。

Description

用于上行VoIP的覆盖增强的方法和系统
技术领域
本发明涉及用于增强上行分组话音应用的覆盖，即用于增强IP上的话音传输(VoIP)的覆盖的方法和系统。具体地，本发明涉及为一个VoIP用户同时分配多个混合自动重传请求(HARQ)过程。
利用比如先进的多天线、载波聚合、正交频分多址接入(OFDMA)的新技术，蜂窝网络的系统容量已经显著提高。话音应用传统上是在电路交换网络上进行的，并使用专用的物理信道。一旦专用信道被分配给用户，该专用信道将一直为该用户保留，直到呼叫结束。为了满足对数据业务日益增长的需求，无线网络从电路话音交换演进到分组交换。正在出现的4G蜂窝网络将是全IP服务的(其中包括对话音的服务)。在IP网络上进行的话音应用被称作VoIP。与电路交换话音相比，VoIP允许动态资源分配以匹配话音活动，并且多个话音用户可以在呼叫期间竞争相同的资源。速度编码研究表明当用户正通过电话交谈时，其中有大约一半的时间是没有话音活动的，在这段时间用户要么停顿，要么保持沉默进行倾听。VoIP业务仅在用户发表谈话时(talkspurt)被分配以物理资源，从而显著提高了资源的使用。比如HARQ的高级技术可以被用于VoIP，使得传输能够适应信道的快速衰落，从而节省无线资源。利用上面的特点，VoIP通常能够提高系统相对于电路交换话音的话音容量。
虽然VoIP能够传递高话音容量，但是其覆盖通常比电路交换话音的要差。主要原因是VoIP分组是不连续传输的。不连续传输是在3G和4G蜂窝网络中的数据传输的基本特性。通过将数据分组限制在短的传输时间间隔(TTI)之内(例如在1毫秒的量级)，可以有效地执行动态调度。短TTI也使快速HARQ重传成为可能，其具有在8至10毫秒量级的往返时间(RTT)，这对于快速衰落的链路自适应是有益的。因为3G和4G无线标准带宽较宽，通常是5MHz至20MHz，所以短TTI至少在时域中提供了用于资源分配的更精细的粒度，使得更小的分组也能够被有效调度。这同样适合数据业务的突发特性。然而，短TTI和突发传输对小区边缘用户不利，因为在小区边缘的覆盖通常受到终端用于上行业务的最大发射功率的限制。
上行VoIP的覆盖问题在LTE第8次发布中进行了研究，并且解决方案是通过TTI绑定。基本原理是，不仅仅使用一个TTI(一毫秒)来传输VoIP分组，而是在4个TTI上传输VoIP分组。形容词“绑定的”强调这四个TTI是连续的并且分组将在4个TTI上保持相同的物理资源的事实。通过扩展到4个TTI，相比于仅使用一个TTI，可以使用更低的调制等级和码率。因此，可以提高上行VoIP覆盖。
即使使用4个TTI绑定，VoIP的覆盖仍然不能匹配电路交换话音的覆盖。例如，在3GUMTS中，电路交换话音的TTI是20毫秒。在LTE中，利用TTI绑定的VoIP的TTI是4毫秒。给定来自高层的话音分组将在发表谈话期间每20毫秒到达物理层，那么在空口的传输将在20毫秒之内完成，以避免传输队列的累积和延迟。在4个TTI绑定情况下的往返时间(RTT)比不使用TTI绑定时稍长，在12至16毫秒的量级。这意味着传输将利用两个HARQ传输完成。如此有效地，大约8毫秒的时间用于VoIP分组传输，这显著短于UMTS电路交换话音的20毫秒的TTI。换句话说，不连续传输的问题并没有被TTI绑定完全解决，这导致了在电路交换话音和VoIP之间的覆盖中残留的间隙。
发明内容
根据一个方面，本发明包括用于通过为发表谈话期间的VoIP用户同时分配多个HARQ过程来提高VoIP的上行覆盖的方法。每个VoIP分组被分配一个HARQ过程。
根据本发明，不同的物理资源能够被分配给VoIP用户的不同的HARQ过程。
根据本发明，对VoIP用户的两个HARQ过程的每一个都可以应用半持续调度。
根据本发明，能够对VoIP用户的两个HARQ过程的每一个应用TTI绑定。
在另一个方面，本发明包括其VoIP上行覆盖能够通过为VoIP用户分配多个HARQ过程而提高的系统。系统包括为VoIP用户的不同的HARQ过程分配的不同物理资源，在两个HARQ过程的每一个中使用可能的半持续调度和TTI绑定。
附图说明
图1示出了为VoIP用户同时分配多个HARQ过程的示例。
具体实施方式
本发明考虑通过为发表谈话期间的VoIP用户同时分配多个HARQ过程来提高VoIP传输的连续性。在传统的VoIP中，为每个VoIP用户分配一个HARQ过程，以简化MAC层和物理层的处理。因为HARQ的往返时间(RTT)是至少8毫秒，所以仅仅使用一个HARQ过程导致了在HARQ传输(重传)之间的传输间隙，即使使用4个TTI绑定时也是这样。
在图1中以示例方式示出了本发明。两个HARQ过程被分配给了正在发表谈话的这个特定的VoIP用户。当来自高层的两个VoIP分组到达时，每个VoIP分组将被分配一个HARQ过程，即VoIP分组1被分配HARQproc_id＝0，并用较浅的灰色表示。VoIP分组2被分配HARQproc_id＝1，并用较深的灰色表示。分组2在分组1传输4毫秒之后传输。一个TTI或一个子帧(SF)等于一毫秒。4个TTI绑定(在4个连续子帧上)被应用于每个HARQ过程。如图1中所示，不同的HARQ过程可以使用不同的物理资源。假定采用半持续调度，其中用于每个HARQ过程的物理资源对于初始传输(第一个HARQ)和重传(第二个HARQ)保持相同。往返时间是8毫秒。通过同时分配两个HARQ过程，其中在完全没有传输时仅有4毫秒的间隙，显著小于一次仅分配一个HARQ过程的间隙。
图1仅仅是一个示例。事实上，已经发现如果允许8个TTI绑定，那么通过同时为VoIP用户分配两个HARQ过程，间隙能够被完全消除。
应当理解的是，本发明的方法和设备可以运用包括简单计算机和复杂计算机的机器和装置执行。而且，上述结构和方法可以被部分存储或全部存储在各种形式的机器可读介质上。例如，本发明的操作能够被存储在比如通过磁盘驱动器(或计算机可读介质驱动器)可以访问的磁盘或光盘的机器可读介质上。可选择地，用来执行上述操作的逻辑可以在另外的计算机和/或比如分离的硬件组件(如大规模集成电路(LSI)、专用集成电路(ASIC)、比如电可擦除可编程的只读存储器(EEPROM)的固件)等的机器可读介质上实现。特定实施方式的实现还可以采用机器实现(包括网页实现)的计算机软件的形式。
在此描述的新方法和系统的许多修改和改变可以被本领域的那些技术人员所采用，而没有背离本发明的精神和范围，本发明的精神和范围仅由权利要求所限定。

Claims (20)

1.一种用于提高无线设备的上行IP上的话音VoIP传输的覆盖的方法，所述方法包括：
为所述无线设备的第一VoIP分组分配第一混合自动重传请求HARQ过程；
为所述无线设备的第二VoIP分组分配第二HARQ过程；以及
将所述第一VoIP分组和所述第二VoIP分组从所述无线设备传输给基站。
2.如权利要求1所述的方法，还包括将所述第一HARQ过程和所述第二HARQ过程绑定在四个传输时间间隔上。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述第一HARQ过程和所述第二HARQ过程被分配到不同的物理资源。
4.如权利要求2所述的方法，其中使用半持续调度传输所述第一HARQ分组和所述第二HARQ分组。
5.一种用于提高上行IP上的话音VoIP传输的覆盖的装置，所述装置包括：
无线设备，其配置为：
为所述无线设备的第一VoIP分组分配第一混合自动重传请求HARQ过程；
为所述无线设备的第二VoIP分组分配第二HARQ过程；以及
将所述第一VoIP分组和所述第二VoIP分组从所述无线设备传输给基站。
6.如权利要求5所述的装置，其中所述无线设备还被配置为将所述第一HARQ过程和所述第二HARQ过程绑定在四个传输时间间隔上。
7.如权利要求6所述的装置，其中所述第一HARQ过程和所述第二HARQ过程被分配到不同的物理资源。
8.如权利要求6所述的装置，其中所述无线设备使用半持续调度传输所述第一HARQ分组和所述第二HARQ分组。
9.一种用于提高无线设备的上行IP上的话音VoIP传输的覆盖的装置，所述方法包括：
用于为所述无线设备的第一VoIP分组分配第一混合自动重传请求HARQ过程的工具；
用于为所述无线设备的第二VoIP分组分配第二HARQ过程的工具；以及
用于将所述第一VoIP分组和所述第二VoIP分组从所述无线设备传输给基站的工具。
10.如权利要求9所述的装置，还包括用于将所述第一HARQ过程和所述第二HARQ过程绑定在四个传输时间间隔上的工具。
11.如权利要求10所述的装置，其中所述第一HARQ过程和所述第二HARQ过程被分配到不同的物理资源。
12.如权利要求10所述的装置，其中所述第一HARQ分组和所述第二HARQ分组是使用半持续调度来传输的。
13.一种用于提高上行IP上的话音VoIP传输的覆盖的系统，所述装置包括：
无线设备，其配置为：
为所述无线设备的第一VoIP分组分配第一混合自动重传请求HARQ过程；
为所述无线设备的第二VoIP分组分配第二HARQ过程；以及
将所述第一VoIP分组和所述第二VoIP分组从所述无线设备传输给基站。
14.如权利要求13所述的系统，其中所述无线设备还被配置为将所述第一HARQ过程和所述第二HARQ过程绑定在四个传输时间间隔上。
15.如权利要求14所述的系统，其中所述第一HARQ过程和所述第二HARQ过程被分配到不同的物理资源。
16.如权利要求14所述的系统，其中所述无线设备使用半持续调度传输所述第一HARQ分组和所述第二HARQ分组。
17.一种用于提高无线设备的上行IP上的话音VoIP传输的覆盖的装置，所述方法包括：
用于为所述无线设备的第一VoIP分组分配第一混合自动重传请求HARQ过程的工具；
用于为所述无线设备的第二VoIP分组分配第二HARQ过程的工具；以及
用于将所述第一VoIP分组和所述第二VoIP分组从所述无线设备传输给基站的工具。
18.如权利要求17所述的系统，还包括用于将所述第一HARQ过程和所述第二HARQ过程绑定在四个传输时间间隔上的工具。
19.如权利要求18所述的系统，其中所述第一HARQ过程和所述第二HARQ过程被分配到不同的物理资源。
20.如权利要求18所述的系统，其中所述第一HARQ分组和所述第二HARQ分组是使用半持续调度来传输的。
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