CN1301475A - 减少控制信道业务 - Google Patents

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Abstract

一种无线通信系统具有用于使那些与发送具有低占空因数的分组数据的数据信道相关的控制信道能转换到休止状态或完全被中断的装置,这减少了在一个仅使用小部分的可利用信道容量的数据信道上这样的控制信道代表的过度开销。

Description

减少控制信道业务
技术领域
本发明涉及无线通信系统，并且还涉及用于这样的系统中的主站与辅助站，而且涉及运行这样的系统的方法。虽然本说明书特别参考正在形成的通用移动电信系统(UMTS)来描述一个系统，但将明白这样的技术同样适用于在其他的移动无线系统中使用。
背景技术
在无线通信系统中存在着需要在基站(BS)与移动站(MS)之间进行的两种基本类型的通信。第一种是用户业务，例如语音或分组数据。第二种是为了设置与监控传输信道的各个参数以便使BS与MS能交换要求的用户业务所需要的控制信息。
在UMTS的一个实施例中，一旦已建立连接，在BS与MS之间在两个方向上保持控制信道，这在发送语音数据时只是相对小的开销。然而，在具有低占空因数(即，仅使用小部分的可利用信道容量的分组的间歇传输)的分组数据的情况中，双向控制信道的保持呈现出大量的开销。
发明的公开
本发明的一个目的是减少由于为传送具有低占空因数的数据的连接而保持控制信道所负担的开销。
根据本发明的第一方面，提供一种无线通信系统，它包括主站与多个辅助站，此系统在此主站与一个辅助站之间具有通信信道，此信道包括用于控制信息传输的上行链路与下行链路控制信道、和用于数据分组传输的数据信道，其特征在于，此主站与辅助站具有用于减少上行链路与下行链路控制信道中的业务的业务减少装置、和用于启动此业务减少装置的控制装置。
根据本发明的第二方面，提供一种用于无线通信系统中的主站，此系统在此主站与一个辅助站之间具有通信信道，此信道包括用于传输控制信息的上行链路与下行链路控制信道、和用于传输数据分组的数据信道，其特征在于，提供了业务减少装置以用于减少下行链路控制信道中的业务，并提供了控制装置以用于启动此业务减少装置。
根据本发明的第三方面，提供一种用于无线通信系统中的辅助站，此系统在此辅助站与主站之间具有通信信道，此信道包括用于传输控制信息的上行链路与下行链路控制信道、和用于传输数据分组的数据信道，其特征在于，提供了业务减少装置以用于减少上行链路控制信道中的业务，并提供了控制装置以用于启动此业务减少装置。
根据本发明的第四方面，提供一种用于操作包括主站与多个辅助站的无线通信系统的方法，此系统在此主站与一个辅助站之间具有通信信道，此信道包括用于传输控制信息的上行链路与下行链路控制信道、和用于传输数据分组的数据信道，其特征在于，此主站与辅助站能减少上行链路与下行链路控制信道中的业务。
附图简述
现在将参考附图利用示例来描述本发明的实施例，其中：
图1是无线通信系统的方框示意图；
图2表示用于分组数据传输的传统方案；
图3表示根据本发明用于传输利用具有休止状态的控制信道的分组数据的方案，其中在休止状态中减少此控制信道上的业务；
图4表示根据本发明用于传输利用可中断的控制信道的分组数据的方案；和
图5是表示根据本发明用于利用具有休止与中断状态的控制信道的方法的流程图。
在附图中，相同的标号用于表示相应的特征。
实现本发明的方式
参见图1，一种能以频分双工模式运行的无线通信系统包括主站(BS)100和多个辅助站(MS)110。BS100包括微控制器(μC)102、连到无线电发送装置106的收发信机装置(Tx/Rx)104、用于改变发射功率电平的功率控制装置(PC)107和用于与PSTN或其他合适网络相连接的连接装置108。每个MS110包括微控制器(μC)112、连接到无线电发送装置116的收发信机装置(Tx/Rx)114和用于改变发射功率电平的功率控制装置(PC)118。在下行链路频率信道122上进行从BS100至MS110的通信，而在上行链路频率信道124上进行从MS110至BS100的通信。
本发明的实施例将利用例如UMTS实施例中所使用的扩频码分多址(CDMA)技术来描述。然而，应明白本发明不限于在GDMA系统中使用。
一个UMTS实施例(频分双工模式)将图2的方案用于MS110与BS100之间的通信链路。通过MS110在上行链路信道124上发送资源请求202(REQ)来启动此链路。如果BS100接收到此请求并具有可利用的资源，则此BS100在下行链路信道122上发送确认204(ACK)，为将要建立的通信提供必要的信息。在发送确认204之后，建立两个控制信道(CON)，即，上行链路控制信道206与下行链路控制信道208。
控制信道206、208包括导频、功率控制与速率信息。导频信息主要用于允许接收机估算信道脉冲响应，以便优化接收数据(即此控制信道中其他的信息与数据分组，如果存在的话)的检测。要求具有对上行链路信道124的功率控制，以便此BS100以近似同一功率电平从不同的MS110中接收信号，同时使每个MS110所要求的发射功率最小。要求具有对下行链路信道122的功率控制，以便MS110以低的差错率从BS100中接收信号，同时使发射功率最小，从而减少对其他网孔和无线系统的干扰。速率信息提供数据的速率与传输格式的具体信息，以便能适当地配置收发信机104、114。
在图2所示的情形中，在MS110所发送数据分组210(DAT)之间具有很长的时间间隔，在这些时间间隔中在上行链路124与下行链路122信道上使用大量的资源只为了保持控制信道206、208。因此，减少了用于传输用户业务的总的系统容量。用于UMTS系统中数据分组210的典型时长是一帧(10ms)。
根据本发明，用于低占空因数业务的一种改善的方案表示在图3中。链路的启动以与上面相对图2所述的相同方式进行。另外，上行链路206与下行链路208控制信道在数据分组210的传输之间进入休止状态302,304(DOR)。如果发送站能确定没有其他的数据分组当前可用于发送，则例如在超时周期之后或紧接在数据分组发送之后可能进入休止状态。
在此休止状态中，不发送速率信息(或有可能发送减少的速率信息量)，并且减少功率控制速率，例如，只在N个时隙之中的一个时隙中发送功率控制信息，这将比连续发送产生更大的功率控制差错。增加控制控制步长将部分地解决此问题，并且在我们同时待审的申请GB9900910.2(我们的标记为PHB 34314)中所述的方法能用于进一步改善情况。只在发送功率控制比特时需要发送导频信息。利用此方法，随着整个系统容量的相应增加可以显著减少保持控制信道206、208的开销。如果分组占空因数是10％，如果N=2，则此开销将减少成1/2。
当MS110具有另一数据分组要发送时，此MS发送重新启动请求306作为此休止信道的一部分(或使用诸如专用的快速信令信道的可选择的信令装置)。一旦BS100已发送重新启动请求306的确认308，则重新启动正常的控制信道206、208，并且能发送数据分组210。
类似于上述的方案也能用于连续的数据传输。例如，考虑通常用于高数据速率传输的信道。如果此信道变为用于低数据速率的数据传输，则也可能减少功率控制信息的最佳传输速率。因此，虽然数据以低速率继续，但能以与上面相同的方式减少控制信息的数量。
减少发送的功率控制信息量通常要求以较高的功率发送数据信道以便保持相同的业务质量。然而，对于低数据速率传输来说，数据传输所要求的增加的功率能大于由于控制信息传输的减少而引起的偏移。
一种其中例如在合适的超时周期之后完全中断控制信道的可选择方案被表示在图4中。此方案完全去除了各个数据分组210的传输之间控制信道206、208的开销。然而，能利用特定信令来完成控制信道206、208的重新启动，这被表示为例如在专用的快速信令信道上发送的来自MS110的重新启动请求402，BS发送的确认404跟随在它之后，在这之后将重新建立控制信道206、208并能发送数据分组210。
实际上，对于控制信道206、208的重新启动可以不需要明确的确认404。例如，如果下行链路控制信道208在中断之后使用与中断之前相同的扩展码，BS100可以通过仅仅再次开始发送此信道来重新启动此信道，此发送将由MS110来检测，该MS110随后能开始上行链路控制信道206的传输。同样地，MS110能通过开始上行链路控制信道206的传输来请求重新启动。同一解决方案也能用于从休止状态开始的重新启动。
如果此通信系统采用CDMA技术，则可以利用对于数据传输210不同的扩展因数来发送控制信道206、208。在这种情况中，可能不能只从这些控制信道206、208中准确地导出用于功率控制的令人满意的质量估算，并且这些控制信道的完全中断对功率不具有任何附加的影响。
可以组合对体止与中断控制信道的使用。将休止与中断控制信道用于数据分组传输的一种方法被表示为图5中的流程图。此方法在502从MS110与BS100之间通信链路的建立开始。此MS110随后在504确定它是否具有任何数据分组210要发送。如果有的话，在506发送这些数据分组。在不再有数据分组210需要发送时，此MS110在508确定自从最后一个数据分组210的发送之后的第一超时周期是否已达到。如果已达到此周期，这些控制信道206、208在510进入其休止状态。
MS110在512检查是否有任何数据分组210等待发送。如果有任何数据分组正等待发送，在516重新建立这些控制信道206、208，并在506发送这些数据分组。如果没有等待的数据分组210，MS110在514确定自从最后一个数据分组210的发送之后的第二超时周期是否已达到。如果已达到此超时周期，就中断休止控制信道302、304的传输。MS110随后在520等待，直至有一个或多个数据分组210等待发送，此时在516重新建立这些控制信道并在506发送这些数据分组。
这些超时周期应最好选择为足够短以节省资源，但不能太短以至于需要在正常、休止与中断状态之间频率地转换。对于第一超时508，合适的选择可以在5与10帧之间，并且对于第二超时514，合适的选择可以是类似的周期。
虽然上面的描述已探讨上行链路信道124上的数据传输，但这些技术同样可应用于下行链路信道122上的数据传输或应用于双向传输。在这后一种情况中，优选的解决方案是重新设置上行链路或下行链路数据信道中分组传输的超时周期。虽然原则上控制信道状态(即，正常、休止或中断状态)在上行链路124与下行链路122信道中可以是不同的，但看起来允许这样似乎没有好处。
还有，本发明不限于用于频分双工系统中。全部所要求的就是上行链路与下行链路通信路径是可利用的。例如，它能用于时分双工系统中，尽管这样的系统中的功率控制速率通常限于每个传输脉冲串一次。
通过阅读本公开内容，其他的修改对于本领域技术人员来说将是显而易见的。这些修改可以包括无线通信系统及其组成部分中已经公知的、并且可以用于替代本文中已经描述的特性或除本文已经描述的特征之外的其他特征。
在本说明书与权利要求书中，某个部件前面的“一”字并不排除多个这样的部件的存在。还有，“包括”一词并不排除所列举之外的其他部件或步骤的存在。
工业上的可应用性
本发明可应用于无线通信系统的范围，例如UMTS。

Claims (14)

1．一种无线通信系统，包括主站与多个辅助站，此系统在此主站与一个辅助站之间具有通信信道，此信道包括用于传输控制信息的上行链路与下行链路控制信道和用于传输数据分组的数据信道，其特征在于，此主站与辅助站具有用于减少上行链路与下行链路控制信道中的业务的业务减少装置和用于启动此业务减少装置的控制装置。
2．根据权利要求l的系统，其特征在于，在此数据信道上没有数据分组传输的情况下经过了预定周期之后，此控制装置启动此业务减少装置。
3．根据权利要求2的系统，其特征在于，此业务减少装置包括用于发送比数据分组传输期间所发送的控制信息量减少了的控制信息量的装置。
4．根据权利要求1-3之中任何一个权利要求的系统，其特征在于，在已分配的时隙中发送控制信息，并且此业务减少装置用于在每N个可利用时隙之中的一个时隙中发送控制信息，其中N是大于1的整数。
5．根据权利要求1的系统，其特征在于，此业务减少装置包括用于中断上行链路与下行链路控制信道传输的装置。
6．一种用于无线通信系统中的主站，该系统在此主站与一个辅助站之间具有通信信道，此信道包括用于控制信息传输的上行链路与下行链路控制信道和用于数据分组传输的数据信道，其特征在于，提供了业务减少装置以用于减少下行链路控制信道中的业务，并提供了控制装置以用于启动此业务减少装置。
7．根据权利要求6的主站，其特征在于，在此数据信道上没有数据分组传输的情况下经过了预定周期之后，此控制装置启动此业务减少装置。
8．根据权利要求6或7的主站，其特征在于，在已分配的时隙中发送控制信息，并且此业务减少装置包括用于通过在每N个可利用时隙之中的一个时隙中发送控制信息来发送比数据分组传输期间所发送的控制信息量减少了的控制信息量的装置，其中N是大于1的整数。
9．一种用于无线通信系统中的一种辅助站，该系统在此辅助站与主站之间具有通信信道，此信道包括用于传输控制信息的上行链路与下行链路控制信道和用于传输数据分组的数据信道，其特征在于，提供了业务减少装置以用于减少上行链路控制信道中的业务，并提供了控制装置以用于启动此业务减少装置。
10．根据权利要求9的辅助站，其特征在于，在此数据信道上没有数据分组传输的情况下经过了预定周期之后，此控制装置启动此业务减少装置。
11．根据权利要求9或10的辅助站，其特征在于，在已分配的时隙中发送控制信息，并且此业务减少装置包括用于通过在每N个可利用时隙之中的一个时隙中发送控制信息来发送比数据分组传输期间所发送的控制信息量减少了的控制信息量的装置，其中N是大于1的整数。
12．一种用于运行包括主站与多个辅助站的无线通信系统的方法，该系统在此主站与一个辅助站之间具有通信信道，此信道包括用于传输控制信息的上行链路与下行链路控制信道和用于传输数据分组的数据信道，其特征在于，此主站与辅助站能减少上行链路与下行链路控制信道中的业务。
13．根据权利要求12的方法，其特征在于，在此数据信道上没有数据分组传输的情况下经过了预定周期之后，启动上行链路与下行链路控制信道中的业务减少。
14．根据权利要求12或13的方法，其特征在于，在已分配的时隙中发送控制信息，并且业务的减少包括通过在每N个可利用时隙之中的一个时隙中发送控制信息与数据分组传输期间所发送的控制信息量相比的控制信息量的减少，其中N是大于1的整数。
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