CN1534899A - 对hsdpa和hsupa进行流控制的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种通用的通信方法，更具体的说一种无线通信方法。该方法包括通过信令接口至少接收数据的步骤。已接收数据例如可以被基站和/或基站控制器接收。已接收数据的特征还在于具有帧长。该方法还包括在调度间隔内发射数据的步骤。例如，基站和/或基站控制器可以执行发射数据的步骤。基站和/或基站控制器接收的数据的帧长最长相应于该调度间隔，以便数据的帧长可以小于或等于此调度间隔。

Description

对HSDPA和HSUPA进行流控制的方法
技术领域
本发明涉及远程通信，更具体说是涉及无线通信。
背景技术
无线通信系统采用多个分布在各地的蜂窝通信点或基站。每个基站支持往返于静止或固定无线通信设备或单元的通信信号的发射和接收。每个基站处理通常称为小区/扇区的特定区域的通信。无线通信系统的整个覆盖地区由已配置基站的小区联合体(union)限定。这里，相邻或附近小区的覆盖地区可以彼此覆盖以便在可能的情况下确保系统外部边界内的连续通信覆盖。
在工作时，无线单元从至少一个基站通过正向链路或下行链路接收信号，并通过反向链路或上行链路向至少一个基站发射信号。已经提出了多种方案用于定义蜂窝通信系统中的链路或信道。这些方案包括，例如，TDMA(时分多址)或CDMA(码分多址)。
在TDMA通信系统中，无线频谱分成时隙。每个时隙只允许一个用户发射和/或接收。因此，TDMA要求发射机和接收机之间精确定时，以便每个用户可以在它们被分配的时间内发射它们的信息。
在CDMA通信系统中，不同的无线信道通过不同的信道化代码或序列区分。这些不同的信道化代码用于编码不同的信息流，然后，这些不同的信息流可以在一个或多个不同的载波频率调制用于同时传输。接收机可以利用适当的代码或序列解码已接收信号以从已接收信号中恢复特定的信息流。
参见图1，举例说明了支持无线通信的示范性网络10。这里，网络10可以容纳多个标准结构的其中一个，例如包括通用移动通信系统(“UMTS”)和/或码分多址(“CDMA”)系统。网络10可以划分成无线接入网(“RAN”)12和核心网14。RAN 12包括用于支持示范性无线单元18a和18b与网络10之间的无线接口16a和16b的设备。RAN 12还包括多个节点B或基站20a到20c，以及多个无线网络控制器(“RNC”)或基站控制器22a和22b。节点B和RNC之间的信令交换通常称为Iub接口，而RNC自身之间的接口通常称为Iur接口。Iub和Iur接口的传输机制通常是基于异步传输模式(“ATM”)。
核心网14包括支持基于电路的通信以及基于分组的通信的网络元件。在建立电路信道的过程中，该电路信道用于处理无线单元18b和公共交换电话网(“PSTN”)24或另一个无线单元之间的基于电路的通信。例如，基站20b可以通过无线接口或链路16b接收(在上行链路)和发射(在下行链路)已编码信息(例如，电路话音或电路交换数据)。RNC 22a和22b每个都执行多个功能，例如包括帧选择、加密、和处理接入网移动性。在上述的情况下，RNC 22b可以通过网络，例如异步传输模式(“ATM”)/互联网协议(“IP”)网28将电路话音和电路交换数据转发到移动交换中心(“MSC”)30。MSC 30负责呼叫处理和MSC层的宏移动性(macromobility)。MSC 30建立例如无线单元18b和PSTN 24之间的连接性。
在建立分组信道的过程中，该分组信道用于处理示范性无线单元18a和分组数据网(“PDN”)34，例如互联网之间的基于分组的通信，基站20a可以通过无线接口或链路16a接收(在上行链路)和发射(在下行链路)已编码信息。在上行链路方向，RNC 22a重新集合示范性无线单元18a发送的分组并将它们转发到服务GPRS(例如，通用分组无线业务)支持节点(“SGSN”)40。在下行链路方向，RNC 22a接收这些分组并将它们分成传输到基站的适当大小的分组，基站可以执行其对通过无线链路16a的数据的处理。SGSN 40为网络10提供分组数据会话处理和宏移动性支持。SGSN 40建立无线单元18a和PDN 34之间的连接性。
另外，核心网14还可以包括网关GPRS支持节点(“GGSN”)42。GGSN 42例如可以充当到达外部PDN的网关。在从SGSN 40收到请求以后，GGSN提供用于分组数据协议(“PDP”)会话建立的网关。
对于话音应用，常规蜂窝通信系统在无线单元和基站之间采用专用链路。话音通信本质上是不能容忍延时的。因此，无线蜂窝通信系统的无线单元通过一个或多个专用链路发射和接收信号。每个工作着的无线单元通常要求在下行链路分配一条专用链路以及在上行链路分配一条专用链路。
随着互联网的发展和日益增长的数据需求，资源管理已经成为蜂窝通信系统中的重要问题。下一代无线通信系统，例如采用高速下行链路分组接入(“HSDPA”)和高速上行链路分组接入(“HSUPA”)，期望提供支持互联网访问和多媒体通信的收费(premium)数据业务。但是，与话音不同，数据通信具有潜在的突发性，而且可以相对容忍延迟。同样，用于数据通信的系统在下行链路或上行链路具有专用链路不会有效率。一种更有效的数据通信系统可以被实现，如果该系统采用多个无线单元共享的一个或多个信道。通过这种安排，下行链路上的每一个无线单元共享可用的资源，其中下行链路传输通过资源管理方法调度给用户。要在下行链路上管理的资源例如包括节点B的已分配发射功率、信道化代码和/或每个用户对同一扇区或小区以及其它扇区或小区的其它用户产生的干扰。
提供HSDPA/HSUPA业务的节点B的全面资源管理由无线网络控制器，例如图1的RNC 22a和/或RNC 22b执行。例如，每个RNC可以为支持HSDPA/HSUPA业务的每个节点B确定和控制数据在下行链路和/或上行链路传输的各种特性。下行链路和/或上行链路的这些特性例如可以包括发射功率分配和/或数据分组的传输速率。
在HSDPA/HSUPA业务的进一步发展中已经意识到各种问题。这些问题例如包括传输数据中的无效和性能问题，以及支持HSDPA/HSUPA业务的基站的设计实施费用。因此，需要一种提高支持HSDPA/HSUPA业务的网络的效率和性能的方法。而且，需要降低实现支持HSDPA/HSUPA业务的基站的费用。
发明内容
本发明提供了一种通信方法。更具体的说，本发明提供一种支持在下行链路和/或上行链路上发射和接收数据的无线通信方法，例如HSDPA和HSUPA，该方法使通过信令接口发射的数据的帧长最长相应于发射到无线单元的数据分组的调度间隔。这样做时，本发明解决了支持HSDPA/HSUPA业务的网络的效率和性能问题，以及关于实现支持HSDPA/HSUPA业务的基站的费用问题。
在本发明的一个实施例中，一种通信方法包括通过信令接口接收具有数据和帧长的信息的步骤。该信令接口例如可以是Iub和/或Iur接口。因此，信息可以被基站和/或基站控制器接收。该方法还包括在调度间隔内发射数据的步骤。例如，基站和/或基站控制器可以执行发射数据的步骤。基站和/或基站控制器通过信令接口接收的数据的帧长最长相应于该调度间隔。同样，数据的帧长可以小于或等于此调度间隔。
在本发明的另一个实施例中，一种通信方法包括在调度间隔内发射用于重发的具有帧长的数据的步骤。该数据可以是通过信令接口原始发射的，该信令接口例如可以是Iub和/或Iur接口。该方法还包括通过信令接口发射协议信息的步骤。至少一些所发射的协议信息可以与数据相关传送。通过信令接口接收的数据的帧长最长相应于重发的调度间隔。同样，数据的帧长可以小于或等于此调度间隔。
在本发明的再一个实施例中，一种利用控制器的通信方法，该控制器可以通过信令接口向基站传送具有帧长和协议信息的数据。该方法包括在调度间隔内发射和/或接收数据的步骤。通过信令接口传送的数据的帧长最长相应于该调度间隔。同样，数据的帧长可以小于或等于此调度间隔。
附图说明
通过参照附图阅读下面非限制性实施例的描述可以更好地理解本发明。
图1描述一个典型网络结构的方框图；
图2描述本发明的一个实施例；
图3描述本发明的另一个实施例；以及
图4描述本发明的再一个实施例。
应当强调本申请的附图不是按比例画出的，而且仅仅是示意地表示，因此不会用来描绘本发明的具体范围，这是本领域技术人员通过研究这里的说明书来确定的。
具体实施方式
本发明提供一种通信方法。更具体的说，本发明提供一种支持在下行链路和/或上行链路上发射和接收数据的无线通信方法，例如HSDPA和HSUPA。这样做时，本发明解决了支持HSDPA/HSUPA业务的网络的效率和性能问题，以及关于实现支持HSDPA/HSUPA业务的基站的费用问题。
支持数据通信业务的网络，例如HSDPA和HSUPA，会遭受性能缺陷。这些限制可能归因于数据通过信令接口Iub传输和数据从基站传输到一个或多个指定无线单元之间存在的流滞后。例如在支持HSDPA业务的基站中，具有帧长的数据可以通过Iub信令接口从基站控制器传送到基站。此后，已传送的数据可以分组化并在调度间隔内重发到例如，搜索HSDPA业务的无线单元。但是，目前网络支持可能比调度间隔长得多(例如，多倍)的帧长的数据。结果，数据通过信令接口Iub传输和相应的数据分组从基站传输到无线单元之间存在时间滞后。
为了鉴于潜在的时间滞后来促进和维护数据流，网络设计成支持在基站所用的一个或多个专用集成电路(“ASIC”)嵌入存储缓冲器。更具体的说，从基站控制器接收的数据可以存储在容量足够大的缓冲存储器中，以满足例如搜索HSDPA业务的每一个无线单元。在这种情况下，缓冲存储器的大小可以补偿上述的时间滞后。但是，在ASIC内并入容量越来越大的存储器的费用与HSDPA或HSUPA业务越来越多的需求是不相称的。因此，越来越大的缓冲存储器补偿时间滞后的实用性会到达极限。鉴于这些性能问题，本发明提供了一种支持在下行链路和/或上行链路上发射和接收数据的方法，该方法使通过信令接口发射的数据的帧长最长相应于发射到无线单元的数据分组的调度间隔。
参见图2，举例说明了本发明一个实施例的流程图50。这里描述了一种方法，该方法的步骤可以在基站内执行，该基站例如支持各种下行链路和/或上行链路数据业务，例如HSDPA和/或HSUPA。流程图50所示的方法包括通过信令接口接收信息的步骤55。已接收的信息包括具有帧长的数据。而且，信令接口例如可以是Iub和/或Iur接口。因此，信息可以被基站和/或基站控制器接收。
应当注意已接收信息还可以包括与数据一起的协议信息。在一个例子中，至少一些协议信息可以与上述数据有关。已接收的协议信息可以包括至少以下一个：功率流控制、MAC-d流、要接收的数据大小、至少一部分数据和至少一个用户的相关信息、要发射的数据大小、要接收数据的传输速率、要发射数据的传输速率、开始接收数据的起始时间、开始发射数据的起始时间、要接收数据的功率电平、要发射数据的功率电平。
该方法还包括在调度间隔内发射数据的步骤60。例如，基站和/或基站控制器可以执行发射数据的步骤。基站和/或基站控制器通过信令接口接收的数据的帧长最长相应于该调度间隔。同样，数据的帧长小于或等于该调度间隔。
为了支持无线下行链路和/或上行链路数据业务，要发射的已接收数据可以是分组的格式。同样，在接收实体(例如，基站和/或基站控制器)执行在调度间隔内发射数据的步骤60之前，数据可以被接收实体分组化。这里，在执行分组化步骤之前和/或之后已接收数据可以存储在缓冲器中。而且，已接收数据还可以根据请求至少一个无线下行链路数据业务和无线上行链路数据业务的每个用户来存储。
参见图3，举例说明了本发明另一个实施例的流程图70。这里描述了一种方法，该方法的步骤可以在基站控制器内执行，该基站控制器例如支持各种下行链路和/或上行链路数据业务，例如HSDPA和/或HSUPA。流程图70所示的方法包括在调度间隔内通过信令接口发射用于重发的具有帧长的数据的步骤75。该信令接口例如可以是Iub和/或Iur接口。
因此在步骤75发射的数据例如可以被基站和/或另一个基站控制器接收，用于随后的重发。随后的数据重发还可以包括例如在重发之前，分组化已接收的已发射数据的步骤。已分组化或没有分组化的已发射数据的帧长最长相应于调度间隔。同样，数据的帧长可以小于或等于该调度间隔。
流程图70所述的方法还包括通过信令接口发射协议信息的步骤80。协议信息的发射可以与步骤75的数据发射一起发生。在一个例子中，至少一些协议信息可以与上述数据有关。已接收的协议信息可以包括至少以下一个：功率流控制、MAC-d流、要接收的数据大小、至少一部分数据和至少一个用户的相关信息、要发射的数据大小、要接收数据的传输速率、要发射数据的传输速率、开始接收数据的起始时间、开始发射数据的起始时间、要接收数据的功率电平、要发射数据的功率电平。
参见图4，举例说明了本发明再一个实施例的流程图90。这里描述了一种方法，该方法的步骤可以在无线单元内执行，该无线单元例如支持各种下行链路和/或上行链路数据业务，例如HSDPA和/或HSUPA。流程图90所示的方法采用了基站控制器，该基站控制器可以提供过信令接口，例如Iub和/或Iur接口，向基站传送具有帧长和协议信息的数据。更具体的说，该方法包括在调度间隔内发射和/或接收数据的步骤95。通过信令接口传送的数据的帧长最长相应于调度间隔。同样，数据的帧长可以小于或等于该调度间隔。
示范性系统
在支持HSDPA和HSUPA业务的网络中，帧协议(“FP”)可以结合指定信道(例如，HS-DSCH)使用，以处理核心RNC(“CRNC”)和节点B之间通过Iub信令接口，以及业务RNC(“SRNC”)和CRNC之间通过Iur信令接口传送的数据。通过Iub接口，来自用于共享信道，例如HS-DSCH信道的媒体接入控制(“MAC”)的逻辑流从CRNC传输到节点B，到达位于HSDPA的节点B的新的MAC实体(例如，MAC-hs)，它利用指定信道，例如HS-DSCH的数据帧。此数据帧可以在每个传输时间间隔(“TTI”)从CRNC发送到节点B。在节点B，称为MAC-hs的新实体可以限定用于指定信道，例如HS-DSCH。MAC-hs可以执行各种任务，例如调度、HARQ操作和/或通过Iub信令接口接收的数据的优先级处理。
在特定应用中，需要用Iub信令接口反映节点B的MAC模型(例如，MAC-hs)。例如，TTI可以限定在MAC-hs，以允许每2毫秒(例如，每TTI)调度数据到无线单元。为了支持2毫秒的TTI，例如，用于信道，例如HS-DSCH的帧协议应当传输标记为2毫秒的信道“TTI”。帧协议，Iub NBAP信令和Iur RNSAP信令(例如，漂移RNC和控制RNC之间，或者换句话说，在RNC之间的开放接口)，没有指定用于示范性信道，例如HS-DSCH的帧协议的TTI。但是，HS-DSCH容量分配控制帧的HS-DSCH间隔IE例如可以具有10毫秒的间隔。显然，在示范性HS-DSCH中发现的数据帧还可以采用几倍于10毫秒较长TTI的TTI。
如果根据HS-DSCH容量分配中HS-DSCH间隔IE的10毫秒间隔，用于HS-DSCH的FP可以解释成具有10毫秒一倍长度的TTI，则会出现多种情况。在一种情况下，无线单元用户具有非常好的信道条件，并被调度用于以非常高的数据率从节点B(例如，基站)连续发射。大量的数据可以用最大数据率发送到无线单元(例如，用户设备或“UE”)，节点B可以处于这种情况下，即它在2毫秒的TTI结束时等待额外的数据。由于Iub和空中接口(例如，Uu或基站和无线单元或UE之间的接口)TTI的失配，每隔10毫秒-例如HS-DSCH间隔额外的数据都会到达节点B。因此，在这个例子中，节点B的调度器可以在使额外的数据再次调度之前等待8ms。在另一种情况下，突发通信业务源可以使数据非常突然地到达RNC根据具有少量用户的中等负荷的小区。在后一种情况下，2毫秒的TTI可以允许HS-DSCH FP的流控制快速反应到达一个UE的数据，结果来自其他UE的数据也可以通过Iub发送，同时具有较小的延时。在上述的两种情况下，结果是系统资源利用不足和潜在地丧失HSDPA/HSUPA通过量性能。
2毫秒的HS-DSCH Iub数据帧
如上所述，HS-DSCH中2毫秒的HSDPA间隔可用于HS-DSCH，其中用户数据可以在节点B的更快的TTI调度，以响应信道的变化。这个较短的2毫秒TTI可以允许用户根据信道条件选择。结果，通过量性能得以提高。
到达节点B的更快速数据传输适配
流控制能够反应和响应调度器的速率。例如，如果调度器时间间隔是2ms，流控制也具有相同的间隔。考虑到需要流控制具有不同优先级的数据，具有较短的2毫秒流控制间隔，RNC能够快速转换到向节点B发送更高优先级的数据。
变化的信道条件可以在节点B跟踪，然后节点B可以通过考虑其它约束条件，例如延时要求来调度具有最理想信道条件的用户。因此，发送给特定用户的数据量也可以快速变化。流控制的任务在于：(1)保护防止数据从节点B缓冲器溢出；和(2)如果信道条件变好，确保有足够的数据用于调度。
最小化节点B的缓冲器供应
Iub数据帧的流入速率与流出调度速率的数据帧越短可以帮助数据“刚好及时”传送到节点B。这不需要在节点B缓冲太多的数据就可以实现。因此，可以在节点B节省缓冲器分配。
根据性能的潜在损失，Iub和Iur HS-DSCH FP的HS-DSCH间隔可以变化以符合2毫秒的HS-DSCH TTI。如果是这样的话，“HS-DSCH间隔”IE也可以要求改变Iub和Iur FP的“HS-DSCH容量分配”控制消息。
虽然已经参照实施例描述了本发明，但是此说明书不能限制我们的理解。应当理解，尽管已经描述了本发明，但是所示实施例的各种变型，以及本发明的其他实施例对于参考此说明书的本领域普通技术人员来说是显而易见的，没有背离所附权利要求书所述的本发明的精神。因此，该方法、系统和所述方法和系统的一部分可以在不同的地点实现，例如网络元件、无线单元、基站、基站控制器、移动交换中心和/或雷达系统。而且，实现和使用所述系统所需的处理电路可以在专用集成电路、软件驱动的处理电路、固件、可编程逻辑设备、硬件、分立组件或上述组件的设备中实现，本领域普通技术人员在阅读此说明书后都能理解。本领域普通技术人员很容易认识到可以对本发明做出这些和各种其他的变型、设备和方法，而不必严格遵循这里所述的示范性应用，而没有背离本发明的精神和范围。因此可以设想所附权利要求书可以覆盖落入本发明真正范围的这些变型或实施例。

Claims (10)

1.一种通信方法，包括：
通过信令接口接收包括数据的信息，该信息具有帧长；和
在调度间隔内发射所述数据，所述帧长最长相应于所述调度间隔。
2.权利要求1的方法，其中所述调度间隔至少等于所述帧长的时间长度。
3.权利要求2的方法，其中已接收信息包括协议信息，至少一些协议信息与所述数据相关，至少一些数据包括数据分组。
4.权利要求2的方法，进一步包括：
根据请求至少一个无线下行链路数据业务和无线上行链路数据业务的每个用户将已接收数据存入缓冲器；和
分组化已接收数据。
5.一种通信方法，包括：
通过信令接口在调度间隔内发射用于重发的具有帧长的数据，所述帧长最长相应于所述调度间隔；和
通过信令接口发射协议信息，至少一些协议信息与所述数据相关。
6.权利要求5的方法，其中所述调度间隔至少等于所述帧长的时间长度。
7.权利要求3或5的方法，其中所述协议信息包括至少以下一个：功率流控制、MAC-d流、要发射的数据大小、至少一部分数据和至少一个用户的相关信息、要重发的数据大小、要发射数据的传输速率、要重发数据的传输速率、开始发射数据的起始时间、开始重发数据的起始时间、要发射数据的功率电平、要重发数据的功率电平、要接收数据的大小、要发射的数据大小、要接收数据的传输速率、开始接收数据的起始时间、开始发射数据的起始时间、要接收数据的功率电平、和要发射数据的功率电平。
8.权利要求5的方法，其中通过信令接口发射具有帧长的数据的步骤包括：
将数据分组化成数据分组。
9.一种利用控制器的通信方法，所述控制器通过信令接口向基站传送具有帧长和协议信息的数据，所述方法包括：
在调度间隔内至少发射或接收数据，所述数据的所述帧长最长相应于所述调度间隔。
10.权利要求9的方法，其中调度间隔至少等于所述帧长的时间长度，和
已接收数据包括数据分组，和
所述数据分组相应于所述控制器所传送的数据。
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