CN1199492C - 传输过程 - Google Patents

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Abstract

本文公开了一种方法和系统，用于选择最合适的逻辑信道以在第三代蜂窝通信系统中传输分组数据以使得无线网络控制器(102)能够设定比特率、扩展因子和从由用户装置(104)和包括系统的节点B(110)提供的信息中要求的帧数。此类信息包括由用户装置报告的队列大小，和由于用户装置的活动导致的、由节点B报告的噪声上升测量值。本发明的优点在于，允许根据主要的系统状态条件来选择逻辑信道。因此，优化了系统的性能。

Description

传输过程
技术领域
本发明总的来说涉及蜂窝通信系统中的传输过程。具体地说，本发明涉及选择用于在第三代蜂窝通信系统中传输数据分组的过程。
背景技术
无线通信系统典型地包括多个无线装置，这些无线装置可以不同的方式链接起来。这些“无线装置”可以是移动电话。此外，它们可以是移动或便携无线装置，通常称为“PMR”无线装置。在此，将术语移动站(MS)用来指移动电话和便携式或移动无线装置。
移动站可以通过系统的基站来进行通信。典型地，每一个基站服务于无线通信系统的一个小区。基站提供了到固定有线电话系统(POTS)的互连，或者到系统中的其它移动站的互连。通过基站进行通信的移动站可以位于或不位于相同的网络小区内。另外，在“直接模式”通信中，移动站可以与另一个移动站直接通信。
在第三代合作工程(3GPP)宽带码分多址(WCDMA)系统和其它此类的第三代(3G)系统中，有不同的方法可以被用来传输上行链路和下行链路的分组数据。在移动用户或用户装置(UE)和网络之间的通信被称为上行链路，在网络和UE之间的通信被称为下行链路。这些可以在最新的3GPP规范中找到。
目前，有三类传输/逻辑信道可以提供用于上行链路分组传输。这些信道使得能够将分组从UE传输到网络。第一信道是随机访问信道(RACH)，第二信道是公共分组信道(CPCH)或者增强的访问信道(用于CDMA 200)，第三个信道是专用信道(DCH)。
类似地，目前提供有两种传输逻辑信道用于下行链路分组传输。它们是前向访问信道(FACH)和下行链路共享信道(DSCH)。这两种信道中的后一个与用于下行链路的专用信道(DCH)相关。
目前，网络或系统不知道无线网络控制器(RNC)应当调用哪一个过程用于上行链路或下行链路分组数据传输。这样，由于不知道哪一个信道是最合适的，系统不可能利用最合适的信道或过程。因此，存在这样一种问题：系统不能够优化它的性能。此外，在3GPP规范中没有这样的规定：提供一过程以能够选择适当的分组数据传输过程。
本发明解决上述缺点中的一个或多个。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了在蜂窝通信系统中选择用于传输排队的数据分组的传输过程的方法，其特征在于下列步骤：用户装置(UE)将测量包括消息传输到无线网络控制器(RNC)；
节点B计算噪声上升值，并且将其报告给RNC；
RNC计算比特率、相应的扩展因子(SF)和要求传输排队的分组的帧数；和
RNC确定(204)要在其上进行传输的最合适的信道。
根据本发明的第二方面，提供了在蜂窝通信系统中选择用于传输排队的数据分组的传输过程的装置，该装置包括：节点B、无线网络控制器和用于将测量报告传输到无线网络控制器(RNC)的用户装置，其特征在于：节点B适于计算噪声上升值，并且将其报告给RNC；
和，RNC适于计算比特率、相应的扩展因子和传输排队的分组而要求的帧数，并且适于确定在其上进行传输的最合适的信道。
如果要求在上行链路上的单向传输，每一个移动用户或要求上行链路的用户装置发送与分组队列大小相关的测量报告消息、相关的服务质量要求、导频强度和锁定的指针(fingers locked)数。
如果要求在下行链路上的单向传输，从中始发出下行链路传输的BTS计算分组数据队列的大小，然后提供给它的未使用的线性功率放大器(LPA)容量的大小。
类似地，如果要求双向传输，可以在上行链路上使用专用信道(DCH)，可以在下行链路上使用与专用下行链路信道(DCH)相关的专用共享信道(DSCH)，而不论等待传输的分组数据的队列的大小。
附图说明
现在，参考附图，仅以示例方式介绍本发明的实施例，在附图中：
图1说明在3G蜂窝通信网络和它的用户之间的相互作用；
图2示出了说明根据本发明的、选择用于在上行链路上的单向分组数据传输的传输过程的流程图；
图3示出了说明根据本发明的、选择用于在下行链路上的单向分组数据传输的传输过程的流程图；
图4说明根据本发明的无线通信系统10运行的通用方案；和
图5说明用于图4中的系统中的移动站(MS)。
具体实施方式
正如可在图1中看到的一样，在第三代蜂窝通信系统中，无线网络控制器(RNC)102与多个(1到k)BTS进行通信，BTS又与称为用户装置(UE)的多个(1到n)用户104，106，108进行通信。用户装置可以是移动电话、桌上型计算机、寻呼设备等等。通过源节点B 110进行通信。每一个源节点B是网络的组件，并且与RNC进行通信。这些元件等价于全球数字移动电话系统(GSM)或通用分组无线系统(GPRS)的基站控制器(BSC)、移动站或用户(MS)和收发基站(BTS)。
选择合适的传输过程的方法取决于要求的传输类型。可用的传输类型可以表示为i)在上行链路上的单向分组数据传输，ii)在下行链路上的单向分组数据传输，和iii)在上行链路和下行链路上的双向分组数据传输。RNC知道将要进行的传输类型，因为它要发起传输，或者进行分配用于请求的上行链路的资源。这样，根据要进行的传输类型来进行选择传输过程。下面详细地介绍对每一种传输类型的选择。
选择用于分组数据传输中的逻辑信道在取决于要进行的传输类型的同时(如上详述)，主要取决于许多因子。这些因子包括用于特定UE的UE或RNC处的队列大小即等待传输的数据分组数，与队列数据分组相关的服务质量(QoS)要求，当前使用系统的语音和数据用户数目，用户的位置，遇到的当前干扰电平和LPA容量等等。
参考图2详述在上行链路上的单向分组数据传输的逻辑信道的选择。功能块202示出了步骤：UE通过源节点B将测量报告消息发送到RNC。测量报告消息包括队列大小信息，在UE累积的分组的QoS要求，锁定的指针数，和导频强度测量消息等等。由当前在系统内工作的、要求上行链路的每一个UE执行该步骤。功能块204详述了以下步骤：在它的工作区域内处理要求上行链路的UE的每一个节点B计算由于UE活动而使它遇到的噪声上升值(噪声增加)，并且将该值报告给RNC。如前所述，在3G系统中的节点B等价于GSM或GPRS系统中的BTS。这样，每一个节点负责位于它的特定区域内(它所工作的小区的区域内)的UE。
当接收到上述的所有信息时，RNC计算信息/信道比特率，SF和为了以计算出的速率传输队列数据分组而要求的数据帧数。根据队列大小和诸如噪声上升值的其它系统信息等来计算(功能块206)这些数值。对于预定的帧数，使用物理信道、以RNC计算出的信息比特率将数据传输到目的设备。每一帧具有特定的持续时间，并且包括多个时隙，UE或节点B使用这些时隙来在上行链路和下行链路中进行传输。
功能块208示出了一个示例步骤：RNC确定应当使用适于在上行链路中使用的三个逻辑信道中的哪一个。根据下面的条件顺序地进行这一确定：
条件1：
IF(如果)要求传输分组的帧数＜T1 AND(且)信道比特率＜R1，则使用随机访问信道(RACH)。
式中T1和R1为阈值，它们的值是相关的实现值(implementationdependent)，并且由在RNC中的系统操作者设定。
条件2：
IF(如果)T1＜要求传输分组的帧数＜T2 AND(且)R1＜信道比特率＜R2 AND(且)目的节点B的噪声上升值＜I1AND(且)语音用户数目＜V1，则使用公共分组信道(CPCH)或增强访问信道。
式中T1，T2，R1，R2，I1和V1为阈值，它们的值是相关的实现值，并且由在RNC中的系统操作者设定。此外，T2＞T1且R2＞R1。
条件3：
IF(如果)条件1和2都没有满足，使用专用信道(DCH)。
上面的条件给出了一种典型的方法：确定使用哪一个逻辑信道来在上行链路上传输数据分组。设置那些阈值以确保将RACH用于短消息或传输(例如，1或2帧)，将CPCH或EACH用于中等长度消息或传输(例如3到10帧)，和将DCH用于长消息或传输(例如大于10帧)。
图3给出了选择逻辑信道来在下行链路上进行单向分组数据传输。从图中可见，对于下行链路，在RNC为特定用户排队要传输的分组。节点B计算队列大小，并且测量未使用的线性功率放大器(LPA)容量的大小，其随后被发送到RNC。LPA是位于节点B内的系统的硬件组件。
功能块304示出了以下步骤：RNC使用提供的信息(形式为队列大小)来计算信道比特率和为了传输队列数据分组而要求的帧数。然后，在下面的条件中使用该消息来确定应当使用适于下行链路的两个逻辑信道中的哪一个(功能块306)：
IF(如果)要求传输分组的帧数＜T3 AND(且)信道比特率＜R3则使用前向访问信道(FACH)，否则使用与专用信道(DCH)相关的专用共享信道(DSCH)
式中T3和R3为相关的实现阈值(implementation dependentthreshold)，它们的值由系统操作者设定。
上述条件确保将FACH用于更短持续时间的传输(例如1到2帧)，且将DSCH(与下行链路DCH相关)用于更长持续时间的传输(例如大于2帧)。
最后一种可能使用的传输类型为在上行链路和下行链路上的双向分组数据传输。当发起这样的传输时，不执行对要使用的传输过程的确定。在这种情况下，总是在上行链路上使用DCH，并且总在下行链路上使用与DCH相关的DSCH，不论队列大小如何，为分组数据传输使用快速初始化过程。快速初始化过程为这样的过程：其涉及到在没有数据要求传输时结束专用信道，并涉及到在下一数据要求传输时的相关的快速重启动。类似地，这允许以脉冲串传输分组。
上述方法的优点在于：确保最适当的和合适的逻辑信道被用于是在上行链路或下行链路上传输数据分组，传输是否是单向的或双向的。为了精炼所述选择并且优化系统性能，通常根据主要的系统状态和条件来选择逻辑信道。
除了上述的方法，提供了一种系统，其包括执行上述方法从而获得上述方法固有的优点的装置。
图4示出了根据本发明的一个示例的无线通信系统10的通用方案。图4的移动站2，4和6可以与基站8进行通信。移动站2，4和6可以是移动电话。此外，它们可以是PMR无线装置，也就是便携式无线装置或者在车载工具中的移动无线装置。
图4中的每一个移动站可以通过基站8与一个或多个其它移动站进行通信。如果移动站2，4和6能够处于直接模式操作，则它们可以不需要通过基站8的通信链路，直接相互或与另一个移动站进行通信。
图5示出了根据本发明来运行的移动站(MS)。图5的移动站(MS)为无线通信设备，也可以是便携式或移动无线装置，或者移动电话。
图5的移动站2可以传输来自该移动站的用户的语音。该移动站包括话筒，其提供移动站传输的信号。由传输电路22传输来自话筒的信号。传输电路22通过开关24和天线26进行传输。
移动站2具有控制器20和只读存储器(ROM)32。控制器20可以是微处理器。
ROM 32为固定存储器，也可以是非易失性电可擦除可编程只读存储器EEPROM)。ROM 32经线路30连接到控制器20。
图5的移动站2也包括显示器42和键盘44，它们作为移动站的用户接口电路的部分。用户至少可以激活用户接口电路的键盘44部分。也可以采用移动站的语音激活。类似地，也可以使用与用户交互的其它装置，诸如触摸敏感屏幕。
开关将移动站接收到的信号路由到接收电路28。接收的信号又被从接收电路28这里路由到控制器20和音频处理电路38。扬声器40连接到音频电路38。扬声器40也形成用户接口的一部分。
也可提供了数据终端36。终端36提供一信号，该信号包括由传输电路22、开关24和天线26传输的数据。也可将接收电路28接收的数据提供给终端36。为了清楚起见，图5中省略了使能够进行这样操作的连接。
应当理解，尽管参考了宽带码分多址(WCDMA)系统介绍了上述方法，这些方法可以等价地应用到包括通用移动电信系统(UMTS)其它的第三代蜂窝通信系统。
当然，也应当理解仅仅以示例性的方式介绍了本发明，可以在所附权利要求书的范围内进行具体的修改。

Claims (9)

1.一种选择用于在蜂窝通信系统中传输队列数据分组的传输过程的方法，该方法包括下述步骤：
用户装置将测量报告消息传输到无线网络控制器；
节点计算噪声上升值，并且将其报告给所述无线网络控制器；
所述无线网络控制器计算信道比特率、相应的扩展因子和传输所述队列分组所需的帧数；和
所述无线网络控制器确定最合适的信道以在其上进行传输。
2.根据权利要求1的方法，其中所述测量报告消息包括分组队列大小，相关的服务质量要求，导频强度和锁定的指针数。
3.根据权利要求2的方法，其中，根据所述分组队列大小和噪声上升值计算出所述信道比特率、所述扩展因子和所述帧数。
4.根据权利要求3的方法，其中，根据下面的条件来选择所述传输过程在上行链路中使用的信道：
条件1：
如果传输分组所需的帧数＜T1且信道比特率＜R1，则使用随机访问信道；
条件2：
如果T1＜传输分组所需的帧数＜T2且R1＜信道比特率＜R2，而且目的节点的噪声上升值＜I1，同时语音用户数目＜V1，则使用公共分组信道或增强访问信道；
条件3：
如果条件1和2都没有满足，使用专用信道；
式中T1，T2，R1，R2，I1和V1为相关的实现阈值。
5.根据权利要求1的方法，进一步包括步骤：所述节点计算等待特定的用户装置的分组数据的队列的大小，并且测量未使用的线性功率放大器容量的大小和语音用户的数目。
6.根据权利要求5的方法，其中，根据下述条件来选择所述传输过程在下行链路中使用的信道：
如果传输分组所需的帧数＜T3且信道比特率＜R3，则使用前向访问信道，否则使用与专用信道相关的专用共享信道；
式中T3和R3为相关的实现阈值。
7.根据权利要求1的方法，其中如果要求双向传输，则不论等待传输的分组数据的队列大小，在上行链路上使用专用信道，在下行链路上使用与所述专用信道相关的专用共享信道。
8.根据权利要求7的方法，进一步包括：在专用信道和专用共享信道上使用与分组数据传输相关的快速初始化过程。
9.一种用于选择在蜂窝通信系统中传输队列数据分组的传输过程的装置，该装置包括：节点，无线网络控制器，和用户装置，其将测量报告传输给所述无线网络控制器，其特征在于：
节点B计算噪声上升值并且将其报告给所述无线网络控制器；
且所述无线网络控制器计算信道比特率，相应的扩展因子和传输所述队列数据分组所需的帧数，以确定最合适的在其上进行传输的信道。
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