CN106211299A - 决定网络和用户设备之间数据传输所需功率的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种决定网络和用户设备之间数据传输所需功率的方法及相关系统。网络传送第一信息至用户设备以启动无线电承载重配置程序，接着传送第二信息以启动主动组更新程序。当第一和第二信息所指示的功率内插信息元素不一致时，用户设备使用外插公式计算第一增益系数。当无法根据第一增益系数来传输数据时，用户设备使用内插公式计算第二增益系数。当无法根据第二增益系数来传输数据时，用户设备告知无线电链结失败。因此，本发明能自动使用外插或内插公式来计算在网络和用户设备之间数据传输所需的功率，进而提升无线电链结的成功率。

Description

决定网络和用户设备之间数据传输所需功率的方法及系统

技术领域

本发明涉及一种决定在网络和用户设备之间进行数据传输所需传输功率的方法及相关无线通信系统，尤其涉及一种自动使用内插公式和外插公式来计算功率系数以决定在网络和用户设备之间进行数据传输所需传输功率的方法及相关无线通信系统。

背景技术

第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project,3GPP)制定了许多无线通信系统。通用移动电信系统(universal mobiletelecommunications system,UMTS)为一第三代(3^rd generation,3G)网络，特色在于提供高度频谱利用效率、高覆盖率、高质量及高速率的多媒体资料传输。通用移动电信系统中通用陆地全球无线接入网络(Universal Terrestrial Radio Access Network,UTRAN)可视为一无线接入网络，其中网络端包括有多个基站(Node-B,NB)，用来与客户端的多个用户设备(user equipment,UE)进行通信。长期演进(Long Term Evolution,LTE)系统为一第四代(4^th Generation,4G)网络，可提供高数据传输率、低潜伏时间(latency)、封包优化以及改善系统容量和覆盖范围等功能。在长期演进系统中，演进式通用地面无线接取网络(evolved universal terrestrial radio access network,E-UTRAN)包括多个演进式基站(evolved Node-B)，可与多个用户设备和一核心网络(core network,CN)进行通信。核心网络包括伺服网关(serving gateway)、移动管理单元(mobility management entity,MME)，以及用于非接取(non-access stratum,NAS)控制的装置。

用户设备可通过许多信道和一无线通信网络进行数据传输。在通用移动电信系统网络中，上链路(uplink)传输时引进一加强型专属信道(enhanced dedicated channel,E-DCH)，其相关于一加强型专属物理数据信道(enhanced dedicated physical data channel,E-DPDCH)和一加强型专属物理控制信道(enhanced dedicated physical controlchannel,E-DPCCH)。在注册程序中，用户设备和网络会互相交换功能列表，使得接收端(用户设备或网络)能得知发送端(网络或用户设备)所支持的功能，进而在使用不同服务时启动自身相对应的功能。

用户设备和网络都需根据第三代合作伙伴计划规范来运作，为了满足新的市场需求，第三代合作伙伴计划规范会不断更新版本以增添新特性并增强系统能力。然而，现有第三代合作伙伴计划规范定义的特性在不同版本之间可能有不一致的问题，例如针对功率内插(power interpolation)和功率外插(power extrapolation)。举例来说，网络可发送一无线电承载重配置信息(RADIO BEARERRECONFIGURATION message)，以指示用户设备使用内插公式来计算E-DPDCH的增益系数(gain factor)。接着，网络可能会发送一主动组更新信息(ACTIVE SET UPDATE message)，以更新用户设备和网络之间联机的主动组。若主动组更新信息并未包括任何功率内插或功率外插信息，用户设备会将其视为不一致，因此会使用外插公式来计算E-DPDCH的增益系数。在这种状况下，用户设备可能会根据不适合的增益系数来进行数据传输，进而造成和网络之间的无线电链结失败(radio link failure)。

发明内容

鉴于上述现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种决定在网络和用户设备之间进行数据传输所需传输功率的方法及相关无线通信系统，以提升无线电链结的成功率。

为达到上述目的，本发明公开一种决定在一网络和一用户设备之间进行数据传输所需传输功率的方法，其包括所述网络传送一第一信息至所述用户设备，其中所述第一信息相关于一无线电承载重配置程序且包括相关于一内插公式的一第一信息元素﹔所述网络传送一第二信息至所述用户设备，其中所述第二信息相关于更新所述用户设备的一主动组﹔若所述第二信息并未包括相关于所述内插公式的一第二信息元素，所述用户设备使用一外插公式来计算一第一增益系数﹔若根据所述第一增益系数无法传输数据时，所述用户设备使用所述内插公式来计算一第二增益系数﹔以及所述用户设备根据所述第二增益系数来传输数据。

为达到上述目的，本发明公开一种用来决定传输功率的无线通信系统，其包括一网络和一用户设备。所述网络用来传送一第一信息和一第二信息，其中所述第一信息相关于一无线电承载重配置程序且包括相关于一内插公式的一第一信息元素，而所述第二信息相关于更新一主动组。所述用户设备包括一联机装置、一运算装置，和一处理装置。所述联机装置用来和所述网络进行通信以接收所述第一信息和所述第二信息，以及根据一第一增益系数或一第二增益系数来传输数据。所述运算装置用来使用一外插公式来计算所述第一增益系数，以及使用一内插公式来计算所述第二增益系数。所述处理装置用来判断所述第二信息是否包括相关于所述内插公式的一第二信息元素，判断在一服务授权达到一预定值时根据所述第一增益系数是否能传输资料，判断在一定时器逾时时根据所述第二增益系数是否能传输数据，以及指示所述联机装置传送一信息至所述网络以告知一无线电链结成功或一无线电链结失败。

附图说明

图1为本发明实施例中一种决定在网络和用户设备之间进行数据传输所需传输功率的方法流程图。

图2为本发明实施例中一无线通信系统的功能方块图。

其中，附图标记说明如下：

200 无线通信系统

210 网络

220 用户设备

222 联机单元

224 运算单元

226 处理单元

110～190 步骤

具体实施方式

图1为本发明实施例中一种决定在网络和用户设备之间进行数据传输所需传输功率的方法流程图，其包括下列步骤﹕

步骤110﹕网络传送一无线电承载重配置信息至用户设备，其中无线电承载重配置信息包括相关于一内插公式的一第一E-DPDCH功率内插信息元素(informationelement)﹔执行步骤120。

步骤120﹕网络传送一主动组更新信息至用户设备﹔执行步骤130。

步骤130﹕用户设备判断主动组更新信息是否包括相关于内插公式的一第二E-DPDCH功率内插信息元素﹕若是，执行步骤160﹔若否，执行步骤140。

步骤140﹕用户设备使用一外插公式来计算一第一增益系数﹔执行步骤150。

步骤150﹕用户设备判断在一服务授权(serving grant)达到一预定值时是否能根据第一增益系数来传输数据﹕若是，执行步骤180﹔若否，执行步骤160。

步骤160﹕用户设备使用内插公式来计算一第二增益系数，并启动一定时器﹔执行步骤170。

步骤170﹕用户设备判断在定时器逾时时是否能根据第二增益系数来传输数据﹕若是，执行步骤180﹔若否，执行步骤190。

步骤180﹕用户设备发送一信息至网络以告知无线电链结成功。

步骤190﹕用户设备发送一信息至网络以告知无线电链结失败。

根据第三代合作伙伴计划规范TS 25.331，在无线电承载重配置程序中会针对用来传输数据的无线电承载(RB)重设参数。通过下链路专属控制信道(downlink dedicated control channel,DCCH)发送无线电承载重配置信息可启动无线电承载重配置程序，以重设相关于服务质量(Quality of Service,QoS)变化的参数、重设相关于释出和建立无线电承载的参数、变更媒体访问控制(media access control,MAC)的多任务(multiplexing)、重设传输信道和物理信道，或执行一切换(handover)程序。无线电承载重配置信息包括多个信息元素和组名，例如UE信息元素、CN信息元素、UTRAN移动信息元素、RB信息元素、传输信道(TrCH)信息元素、上链路传输信道、下链路传输信道、物理信道(PhyCH)信息元素、上链路无线电资源，和下链路无线电资源等。

在无线电承载重配置信息中，相关于上链路无线电资源的E-DCH信息元素包括E-DPCCH信息和E-DPDCH信息。E-DPCCH信息包括相关于E-DPCCH/DPCCH功率抵销(power offset)、快乐位延迟条件(happy bit delay condition)、增强型传输格式组合(enhancedtransport format combination,E-TFC)提升信息，和E-DPDCH功率内插的信息元素。当接收到E-DPDCH功率内插信息元素设为真值(TRUE)的无线电承载重配置信息时，用户设备会使用第三代合作伙伴计划规范TS 25.214中定义的一内插公式来计算E-DPDCH的增益系数。当接收到E-DPDCH功率内插信息元素设为假值(FALSE)的无线电承载重配置信息时，用户设备会使用第三代合作伙伴计划规范TS 25.214中定义的一外插公式来计算E-DPDCH的增益系数。在步骤110中，假设第一E-DPDCH功率内插信息元素相关于内插公式(设为真值)。

根据第三代合作伙伴计划规范TS 25.331，主动组更新程序的目的是为了更新用户设备和网络之间联机的主动组。网络通过下链路DCCH发送主动组更新信息可启动主动组更新程序，以指示用户设备针对主动组执行下列更新﹕

(a)将新无线电链结加入主动组﹔

(b)将现有无线电链结移出主动组﹔

(c)将新无线电链结加入主动组且将现有无线电链结移出主动组﹔

(d)将新无线电链结加入E-DCH主动组﹔

(e)将现有无线电链结移出E-DCH主动组﹔

(f)将新无线电链结加入次要E-DCH主动组﹔

(g)将现有无线电链结移出次要E-DCH主动组﹔

(h)将新无线电链结加入次要E-DCH主动组且将现有无线电链结移出次要E-DCH主动组。

主动组更新信息包括多个信息元素和组名，例如UE信息元素、CN信息元素、PhyCH信息元素、上链路无线电资源，和下链路无线电资源等。根据网络所支持的功能，主动组更新信息中的下链路无线电资源可能会包括或不包括相关于E-DPDCH功率内插的信息元素。若在步骤130中判断主动组更新信息并未包括相关于内插公式的第二E-DPDCH功率内插信息元素，此时会接着执行步骤140﹔若在步骤130中判断主动组更新信息包括相关于内插公式的第二E-DPDCH功率内插信息元素，此时会接着执行步骤160。

根据第三代合作伙伴计划规范TS 25.214，E-DPDCH功率外插公式由下列公式(1)来定义，而E-DPDCH功率内插公式由下列公式(2)来定义﹕

${\mathrm{\β}}_{ed,i,harq}={\mathrm{\β}}_{ed,ref}\sqrt{\frac{L_{e,ref}}{L_{e,i}}}\sqrt{\frac{K_{e,i}}{L_{e,ref}}}\·{10}^{\left(\frac{\mathrm{\Δ}harq}{20}\right)}...\left(1\right)$

${\mathrm{\β}}_{ed,i,harq}=\sqrt{\frac{L_{e,ref,1}}{L_{e,i}}}\·\sqrt{\left\{\left\{\frac{\frac{L_{e,ref,2}}{L_{e,ref,1}}{\mathrm{\β}}_{ed,ref,2}^2-{\mathrm{\β}}_{ed,ref,1}^2}{K_{e,ref,2}-K_{e,ref,1}}\right\}\left(K_{e,i}-K_{e,ref,1}\right)+{\mathrm{\β}}_{ed,ref,1}^2\right\}}\·{10}^{\left(\frac{\mathrm{\Δ}harq}{20}\right)}...\left(2\right)$

在步骤140中，用户设备可使用外插公式(1)来计算第一增益系数β_ed,I,harq，其中代表参考E-DCH中E-TFC的E-DPDCH增益系数，β_ed,ref代表参考E-DCH中E-TFC的E-DPDCH增益系数，L_e,ref代表用于参考E-TFC的E-DPDCH数量，L_e,i代表用于第i个参考E-TFT的E-DPDCH数量，K_e,i代表第i个参考E-TFC的传输区块大小，而Δharq代表混和式自动重送请求(hybrid automatic repeatrequest,HARQ)的抵销值。

在步骤150中，用户设备可判断在服务授权达到预定值时是否能根据第一增益系数来传输资料。服务授权的值可决定E-DPDCH的传输功率和可支持的最大数据率。若判断能根据第一增益系数来传输数据，用户设备会在步骤180中发送一信息至网络以告知无线电链结成功﹔若判断无法根据第一增益系数来传输数据，此时会接着执行步骤160。

在步骤160中，用户设备可使用内插公式(2)来计算第二增益系数β_ed,I,harq，其中β_ed,ref,1和β_ed,ref,2分别代表主要和次要参考E-TFC的参考增益系数，L_e,ref,1和L_e,ref,2分别代表用于主要和次要参考E-TFC的E-DPDCH数量，L_e,i代表用于第i个参考E-TFC的E-DPDCH数量，K_e,ref,1和K_e,ref,2分别代表主要和次要参考E-TFC的传输区块大小，K_e,i代表第i个参考E-TFC的传输区块大小，而Δharq代表混和式自动重送请求的抵销值。同时，用户设备会启动定时器以提供保护时段(guard time)。

在步骤170中，用户设备可判断在定时器逾时时是否能根据第二增益系数来传输资料。若判断能根据第二增益系数来传输数据，用户设备会在步骤180中发送一信息至网络以告知无线电链结成功﹔若判断无法能根据第二增益系数来传输数据，用户设备会在步骤190中发送一信息至网络以告知无线电链结失败。

图2为本发明实施例中一无线通信系统200的功能方块图。无线通信系统200包括一网络210和一用户设备220。用户设备220包括一联机单元222、一运算单元224，和一处理单元226。网络210可实现成任何3GPP架构的通信功能，例如可为2G、2.5G、3G或4G网络。用户设备220可包括具备任何第三代合作伙伴计划通信功能的电子装置，例如移动电话、个人数字助理(personal digitalassistant,PDA)、掌上型(handheld)计算机、平板(tablet)计算机、迷你桌面(nettop)计算机，或笔记型(laptop)。然而，网络210和用户设备220的种类并不限定本发明的范畴。

联机单元222可包括一个或多个调制解调器(modem)、调制解调器库(modem bank)、以太网(Ethernet)装置、通用串行总线(universalserial bus,USB)装置、串行接口、光纤分布式数据接口(fiberdistributed data interface,FDDI)装置、无线局域网络(wireless localarea network,WLAN)装置、分码多重接入(code division multipleaccess,CDMA)装置、UMTS/LTE无线收发装置、全球互通微波接入(worldwide interoperability for microwave access,WiMAX)装置，或/及其它现有连网装置。用户设备220能通过联机单元222来和网络210进行通信。然而，联机单元222的种类或架构并不限定本发明的范畴。

运算单元224可使用外插公式(1)来求出第一增益系数和使用内插公式(2)来求出第二增益系数。然而，运算单元224的种类或架构并不限定本发明的范畴。

处理单元226可用来同时地或依序地执行本发明的方法，或由其中单一特定处理器来执行本发明的方法。举例来说，处理单元226可执行步骤130、150和170中的判断程序，进而指示联机单元222去执行步骤180或190。然而，处理单元226的种类或架构并不限定本发明的范畴。

在本发明中，当判断无线电承载重配置信息和主动组更新信息中所指示的E-DPDCH功率内插信息元素不一致时，用户设备会使用外插公式来计算第一增益系数。当判断无法根据第一增益系数来进行数据传输时，用户设备会使用内插公式来计算第二增益系数。当判断无法根据第二增益系数来进行数据传输时，用户设备会发送一信息至网络以告知无线电链结失败。因此，本发明能自动使用外插公式和内插公式来计算在网络和用户设备之间进行数据传输所需的传输功率，进而提升无线电链结的成功率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种决定在一网络和一用户设备之间进行数据传输所需传输功率的方法，其特征在于，包括﹕

所述网络传送一第一信息至所述用户设备，其中所述第一信息相关于一无线电承载重配置程序且包括相关于一内插公式的一第一信息元素﹔

所述网络传送一第二信息至所述用户设备，其中所述第二信息相关于更新所述用户设备的一主动组﹔

若所述第二信息并未包括相关于所述内插公式的一第二信息元素，所述用户设备使用一外插公式来计算一第一增益系数﹔

若根据所述第一增益系数无法传输数据时，所述用户设备使用所述内插公式来计算一第二增益系数﹔以及

所述用户设备根据所述第二增益系数来传输数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于﹕

所述第一信息为一第三代合作伙伴计划规范TS 25.311所定义的一无线电承载重配置信息﹔而

所述第二信息为所述第三代合作伙伴计划规范TS 25.311所定义的一主动组更新信息。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于﹕

所述第一信息元素为根据所述第三代合作伙伴计划规范TS25.311所定义所述无线电承载重配置信息中一第一加强型专属物理数据信道功率内插信息元素﹔而

所述第二信息元素为根据所述第三代合作伙伴计划规范TS25.311所定义所述主动组更新信息中一第二加强型专属物理数据信道功率内插信息元素。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于﹕

所述外插公式为一第三代合作伙伴计划规范TS 25.214所定义的一加强型专属物理数据信道功率外插公式﹔而

所述内插公式为所述第三代合作伙伴计划规范TS 25.214所定义的一加强型专属物理数据信道功率内插公式。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，另包括﹕

所述用户设备在一服务授权达到一预定值时根据所述第一增益系数来传输数据。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，另包括﹕

当判断根据所述第一增益系数无法传输数据时，所述用户设备启动一定时器﹔以及

所述用户设备在所述定时器逾时时根据所述第二增益系数来传输数据。

7.一种用来决定传输功率的无线通信系统，其特征在于，包括﹕

一网络，用来传送一第一信息和一第二信息，其中所述第一信息相关于一无线电承载重配置程序且包括相关于一内插公式的一第一信息元素，而所述第二信息相关于更新一主动组﹔以及

一用户设备，其包括﹕

一联机装置，用来和所述网络进行通信以接收所述第一信息和所述第二信息，以及根据一第一增益系数或一第二增益系数来传输数据﹔

一运算装置，用来使用一外插公式来计算所述第一增益系数，以及使用一内插公式来计算所述第二增益系数﹔以及

一处理装置，用来﹕

判断所述第二信息是否包括相关于所述内插公式的一第二信息元素﹔

判断在一服务授权达到一预定值时根据所述第一增益系数是否能传输资料﹔

判断在一定时器逾时时根据所述第二增益系数是否能传输数据﹔以及

指示所述联机装置传送一信息至所述网络以告知一无线电链结成功或一无线电链结失败。

8.如权利要求7所述的无线通信系统，其特征在于﹕

所述第一信息为一第三代合作伙伴计划规范TS 25.311所定义的一无线电承载重配置信息﹔而

所述第二信息为所述第三代合作伙伴计划规范TS 25.311所定义的一主动组更新信息。

9.如权利要求8所述的无线通信系统，其特征在于﹕

所述第一信息元素为根据所述第三代合作伙伴计划规范TS25.311所定义所述无线电承载重配置信息中一第一加强型专属物理数据信道功率内插信息元素﹔而

所述第二信息元素为根据所述第三代合作伙伴计划规范TS25.311所定义所述主动组更新信息中一第二加强型专属物理数据信道功率内插信息元素。

10.如权利要求7所述的无线通信系统，其特征在于﹕

所述外插公式为一第三代合作伙伴计划规范TS 25.214所定义的一加强型专属物理数据信道功率外插公式﹔而

所述内插公式为所述第三代合作伙伴计划规范TS 25.214所定义的一加强型专属物理数据信道功率内插公式。