ПОДТВЕРЖДЕНИЕ ПЕРЕДАЧИ ПАКЕТА В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
PACKET TRANSMISSION ACKNOWLEDGMENT IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к способу передачи сигнала подтверждения/отрицательного подтверждения ACK/NACK и, в частности, касается передачи сигнала ACK/NACK из сети, принимающей пакетные данные, переданные от пользовательского оборудования (UE) по каналу передачи данных восходящей линии связи.
Уровень техники
В Проекте партнерства 3-го поколения (3GPP) обсуждается применение схемы гибридного автоматического запроса повторения (HARQ) к каналу для высокоскоростной передачи пакетных данных по восходящей линии связи. Указанный канал известен как усовершенствованный выделенный канал восходящей линии связи (E-DCH).
При применении системы HARQ к восходящей линии связи сеть (например, узел В) в ответ на пакет, переданный от пользовательского оборудования (UE) передает в оборудование UE сигнал отрицательного подтверждения (NACK), когда на основе результатов, полученных после декодирования пакета, определяется, что пакет декодирован с ошибкой, и сеть передает сигнал подтверждения (ACK) в оборудование UE, когда определяется, что пакет успешно декодирован. Сигнал ACK/NACK передается по 1-битовому каналу ACK/NACK.
В ответ на прием сигнала NACK оборудование UE повторно передает переданный ранее пакет. Узел В объединяет информацию декодирования о повторно переданном пакете с информацией декодирования о ранее переданном пакете, используя различные способы передачи, для повышения качества приема повторно переданного пакета. В этом случае сигнал ACK/NACK является 1-битовым сигналом, который передается по нисходящей линии связи. Для указанного сигнала ACK/NACK не предусмотрено канальное кодирование для его защиты от помех или других неблагоприятных факторов при передаче. По этой причине, чтобы дать возможность оборудованию UE успешно принять сигнал ACK/NACK, необходимо использовать очень высокую мощность передачи.
В системе HARQ сигнал NACK должен иметь более высокий процент успешных попыток передачи, чем сигнал ACK. Когда оборудование UE ошибочно принимает сигнал ACK за сигнал NACK, оборудование UE повторно передает пакет, который уже был принят узлом В. Соответственно не будет никакого ущерба, кроме повторной передачи одних и тех же данных. Однако, когда оборудование UE ошибочно принимает сигнал NACK как сигнал ACK, оборудование UE ошибочно определяет, что связанные с этим сигналом пакетные данные были успешно переданы в узел В, после чего передает следующий пакет. В результате ошибочно декодированный пакет уже нельзя будет восстановить на физическом уровне узла В. Восстановление ошибочного пакета необходимо будет осуществить на более высоком уровне. В результате увеличивается задержка передачи пакета.
Кроме того, когда оборудование UE находится в быстром переходном режиме, или в состоянии мягкой передачи обслуживания с множеством узлов В, связь по линиям между оборудованием UE и каждым узлом В может оказаться очень неустойчивой. В этом случае может потребоваться нереально высокая мощность передачи ACK/NACK (особенно мощность передачи NACK), чтобы обеспечить удовлетворительное качество приема ACK/NACK.
Соответственно необходимо правильно установить мощность передачи ACK/NACK по нисходящей линии связи с учетом всех вышеупомянутых возможностей.
Следовательно, для систем беспроводной связи, в которых используется усовершенствованный выделенный канал восходящей линии связи, существует потребность в усовершенствованном средстве передачи ACK/NACK, которое решило бы эти и связанные проблемы.
Сущность изобретения
Таким образом, настоящее изобретение направлено на создание способов передачи сигнала ACK/NACK и определения ACK/NACK при пакетной передаче по восходящей линии связи, которые по существу решают одну или несколько проблем, связанных с ограничениями и недостатками известного уровня техники.
Задачей настоящего изобретения является создание способов передачи сигнала ACK/NACK и определения ACK/NACK при пакетной передаче по восходящей линии связи, которые способны обеспечить эффективную передачу сигнала ACK/NACK и надежное определение ACK/NACK.
Дополнительные преимущества, задачи и признаки изобретения частично изложены в последующем описании, а частично станут очевидными специалистам в данной области техники после анализа последующего материала, либо о них можно узнать из результатов практической реализации изобретения. Задачи и преимущества изобретения могут быть реализованы и достигнуты путем использования структуры, подробно показанной в описании и формуле изобретения, а также в сопроводительных чертежах.
Для решения указанных задач и достижения других преимуществ согласно назначению изобретения способ подтверждения приема данных по восходящей линии связи в системе беспроводной связи содержит этапы, на которых передают пакетные данные от оборудования пользователя по меньшей мере в одну из сетей: обслуживающую сеть или необслуживающую сеть через выделенный канал; принимают первый индикатор состояния подтверждения от обслуживающей сети в ответ на декодирование пакетных данных посредством обслуживающей сети, причем первый индикатор состояния подтверждения передают с использованием модуляции на основе фазовой манипуляции; и принимают второй индикатор состояния подтверждения от необслуживающей сети в ответ на декодирование пакетных данных посредством необсуживающей сети, причем второй индикатор состояния подтверждения передают с использованием модуляции на основе амплитудной манипуляции. Предпочтительно, выделенный канал является усовершенствованным выделенным каналом восходящей линии связи.
Согласно одному аспекту изобретения первый индикатор состояния подтверждения содержит индикатор подтверждения, если пакетные данные декодированы без ошибки, и индикатор отрицательного подтверждения, если пакетные данные декодированы с ошибкой. Второй индикатор состояния подтверждения содержит индикатор подтверждения, если пакетные данные декодированы без ошибки, и сигнал не принимается, если пакетные данные декодированы с ошибкой. Предпочтительно, индикатор подтверждения содержит сигнал с положительной амплитудой.
Согласно другому аспекту изобретения модуляция на основе фазовой манипуляции содержит модуляцию на основе двухпозиционной фазовой манипуляции. Кроме того, модуляция на основе амплитудной манипуляции содержит модуляцию на основе двухпозиционной манипуляции.
Согласно еще одному аспекту изобретения пользовательское оборудование во время мягкой передачи обслуживания находится на связи с необслуживающей сетью.
Согласно другому варианту изобретения способ подтверждения приема данных восходящей линии связи сетью содержит этапы, на которых принимают пакетные данные от пользовательского оборудования через выделенный канал; декодируют пакетные данные; передают первый индикатор состояния подтверждения в ответ на декодирование пакетных данных, причем первый индикатор состояния подтверждения передают с использованием модуляции на основе фазовой манипуляции, если сеть является обслуживающей сетью для упомянутого пользовательского оборудования; и передают второй индикатор состояния подтверждения в ответ на декодирование пакетных данных, причем второй индикатор состояния подтверждения передают с использованием модуляции на основе амплитудной манипуляции, если сеть является необслуживающей сетью для упомянутого пользовательского оборудования.
Согласно еще одному варианту мобильный терминал для передачи данных по восходящей линии связи в системе беспроводной связи содержит средство для передачи пакетных данных по меньшей мере в одну из сетей: обслуживающую сеть или необслуживающую сеть через выделенный канал; средство для приема первого индикатора состояния подтверждения от обслуживающей сети в ответ на декодирование пакетных данных посредством обслуживающей сети, причем первый индикатор состояния подтверждения передан с использованием модуляции на основе фазовой манипуляции; и средство для приема второго индикатора состояния подтверждения от необслуживающей сети в ответ на декодирование пакетных данных посредством необсуживающей сети, причем второй индикатор состояния подтверждения передан с использованием модуляции на основе амплитудной манипуляции.
Согласно следующему варианту сеть, такая как узел В, для подтверждения приема данных по восходящей линии связи содержит средство для приема пакетных данных от пользовательского оборудования через выделенный канал; средство для декодирования пакетных данных; средство для передачи первого индикатора состояния подтверждения в ответ на декодирование пакетных данных, причем первый индикатор состояния подтверждения передается с использованием модуляции на основе фазовой манипуляции, если сеть является обслуживающей сетью для упомянутого пользовательского оборудования; и средство для передачи второго индикатора состояния подтверждения в ответ на декодирование пакетных данных, причем второй индикатор состояния подтверждения передается с использованием модуляции на основе амплитудной манипуляции, если сеть является необслуживающей сетью для упомянутого пользовательского оборудования.
Следует понимать, что предыдущее общее описание и последующее подробное описание настоящего изобретения носят иллюстративный характер и приведены с целью дополнительного разъяснения заявленного изобретения.
Краткое описание чертежей
Сопроводительные чертежи, включенные для обеспечения дополнительного понимания изобретения, являются составной частью этого изобретения и иллюстрируют вариант (варианты) изобретения и вместе с его описанием служат для объяснения принципов изобретения. На чертежах:
фиг.1 - диаграмма, объясняющая способ распределения мощности передачи сигнала ACK/NACK согласно первому варианту настоящего изобретения;
фиг.2 - диаграмма, объясняющая способ распределения мощности передачи сигнала ACK/NACK согласно второму варианту настоящего изобретения;
фиг.3 - система беспроводной связи, в которой реализуется настоящее изобретение.
Наилучший вариант осуществления изобретения
Обратимся теперь к подробностям предпочтительных вариантов настоящего изобретения, примеры которых показаны на сопроводительных чертежах. Везде, где это возможно, одинаковые ссылочные позиции на всех чертежах использованы для ссылок на одинаковые или похожие части.
Согласно последнему требованию к улучшенным восходящим линиям связи в системах беспроводной мобильной связи имеется потребность в системе для высокоскоростной передачи пакетов по восходящей линии связи от мобильного терминала (известного также как пользовательское оборудование) в узел В. Выделенный канал для улучшенной восходящей линии связи (E-DCH) был создан с учетом указанной цели.
Пользовательское оборудование передает с высокой скоростью пакет в узел В через канал Е-DCH. Узел В декодирует принятый пакет и определяет на основе результата декодирования, был ли прием пакета успешным или неудачным. На основе результата такого определения узел В передает сигнал подтверждения/отрицательного подтверждения (ACK/NACK) физического уровня. Таким образом, реализуется высокоскоростная операция автоматического запроса повторения (ARQ).
В некоторых системах необходимое качество приема сигналов ACK и NACK может отличаться друг от друга. Соответственно, когда сигналы ACK и NACK передаются через канал ACK/NACK, может потребоваться установить мощность передачи для сигнала ACK и мощность передачи для сигнала NACK на разных уровнях.
В некоторых случаях может оказаться эффективным обнаружение только сигналов ACK с использованием порога. В таком случае мощность передачи для сигналов NACK имеет уровень OFF (откл) (передача с перерывами (прерывистая передача) (DTX)). Другими словами, сигнал NACK не передается. Следовательно, согласно настоящему изобретению параметры мощности передачи сигнала ACK/NACK определяются для того, чтобы разрешить установку разных уровней мощности передачи для сигналов ACK и NACK, переданных из узла В, и разрешить передачу сигналов NACK с перерывами. Этот способ также известен как модуляция на основе двухпозиционной манипуляции или амплитудной манипуляции. В альтернативном варианте уровни мощности передачи сигналов ACK и NACK могут отличаться друг от друга. В общем случае могут возникнуть более серьезные проблемы при наличии ошибки в сигнале NACK по сравнению со случаем, когда ошибка имеется в сигнале ACK. По этой причине для передачи сигнала NACK требуется более высокая мощность передачи. Если сигналы ACK и NACK передаются с использованием одинаковой мощности передачи, то передача сигнала NACK выполняется с недостаточным уровнем мощности передачи, а передача сигнала ACK выполняется с излишним уровнем мощности передачи. Это может вызвать ряд проблем.
Соответственно, если уровни мощности передачи для передачи сигнала ACK и передачи сигнала NACK установлены разными, то можно обеспечить более эффективную передачу сигналов ACK и NACK.
На фиг.1 показана диаграмма, иллюстрирующая способ распределения мощности передачи сигнала ACK/NACK согласно первому варианту настоящего изобретения. Обратимся к фиг.1, где для сигналов ACK и NACK соответственно используют разные уровни мощности передачи, что позволяет предавать сигналы ACK и NACK с использованием двухпозиционной фазовой манипуляции (BPSK). Предпочтительно, чтобы модуляция на основе BPSK для передачи сигнала ACK/NACK использовалась в случае отсутствия передачи обслуживания (например, оборудование UE находится на связи только с одним обслуживающим узлом В). В целях объяснения настоящего изобретения узел В также можно назвать сетью.
Предпочтительно, чтобы оборудование UE могло определять прием сигнала ACK, когда сигнал, переданный через канал ACK/NACK нисходящей линии связи и принятый оборудованием UE, имеет положительный (+) уровень напряжения, и прием сигнала NACK, когда принятый сигнал имеет отрицательный (-) уровень напряжения, как показано на фиг.1.
Согласно первому варианту настоящего изобретения мощность передачи выделенных каналов нисходящей линии связи для оборудования UE разных пользователей можно установить, используя значения смещений для мощности передачи выделенных физических каналов для передачи данных (DPDCH) по нисходящей линии связи. Соответственно мощности передачи для сигналов ACK/NACK, переданных по нисходящей линии связи, можно устанавливать, используя значения смещения для мощности передачи каналов DPDCH нисходящей линии связи.
ACK
NACK
NACK
NACK
Предпочтительно, чтобы мощности передачи сигналов ACK и NACK можно было устанавливать на разных уровнях (например, с фазовым сдвигом) путем определения параметров уровней мощности передачи для сигналов ACK и NACK между контроллером радиосети (RNC) и узлом В соответственно. Например, если предположить, что параметр «PO» представляет смещение мощности для канала DPDCH нисходящей линии связи при передаче сигнала ACK, а параметр «PO» представляет смещение мощности для канала DPDCH нисходящей линии связи при передаче сигнала NACK, то можно управлять мощностями передачи для сигналов ACK и NACK, так чтобы они имели разные уровни, путем посылки указанных параметров из контроллера RNC в узел В. Например, когда для сигнала NACK требуется передача с перерывами (DTX), это обеспечивается путем установки параметра «PO» в «0» («PO»=0).
Предпочтительно, чтобы в оборудование UE пользователей также посылались указанные параметры, чтобы дать возможность каждому UE выбрать желаемый параметр, исходя из обнаружения BKSP и обнаружения порога для сигналов ACK и NACK, полученных оборудованием UE, и выбрать подходящее пороговое значение в случае обнаружения порога.
NACK
NACK
Для оборудования UE, которое находится в режиме передачи обслуживания, предпочтительного в режиме мягкой передачи обслуживания, можно разрешить управление мощностью передачи для сигнала NACK, чтобы он всегда имел уровень DTX. То есть для оборудования UE, которое находится в режиме передачи обслуживания, распределение мощности передачи ACK/NACK нисходящей линии связи может быть обеспечено таким образом, чтобы мощность передачи для сигнала ACK устанавливалась выше заданного порогового значения с использованием параметра «PO», то есть обеспечить смещение мощности для канала DPDCH нисходящей линии связи при передаче сигнала ACK, а мощность передачи для сигнала NACK устанавливалась равной «0» (выкл). Предпочтительно, чтобы в оборудование UE также посылался параметр «PO», чтобы разрешить оборудованию UE выбирать подходящее пороговое значение для приема сигналов ACK/NACK.
На фиг.2 показана диаграмма, иллюстрирующая способ распределения мощности передачи сигналов ACK/NACK согласно другому варианту настоящего изобретения.
При ухудшении состояния канала ACK/NACK нисходящей линии связи, через который узел В передает сигнал ACK/NACK, мощность передачи для сигнала ACK/NACK может оказаться недостаточной. Соответственно при обеспечении успешной передачи сигнала NACK и успешной передачи сигнала ACK предпочтение необходимо отдать сигналу NACK.
Чтобы отдать предпочтение успешной передаче сигнала NACK, распределение мощности передачи сигнала можно выполнить согласно способу, показанному на фиг.2. То есть, используя мощность передачи заданного уровня при условии, когда мощность передачи для сигнала NACK имеет уровень OFF (DTX), можно передавать только сигнал ACK.
Передача сигнала ACK с использованием заданной амплитуды и прерывистая передача сигнала NACK известны как модуляция с амплитудной манипуляцией. Предпочтительно, чтобы оборудование UE могло обнаруживать сигнал ACK с использованием порога. То есть оборудование UE определяет, что принят сигнал ACK, когда сигнал, переданный через канал ACK/NACK нисходящей линии связи и принятый оборудованием UE, имеет уровень напряжения, превышающий заданное пороговое значение, и определяет, что принят сигнал NACK, когда принятый сигнал имеет уровень напряжения, не превышающий заданное порогового значения.
Если пороговое значение для определения ACK/NACK установлено достаточно высоким на стороне оборудования UE, можно обеспечить желаемую вероятность успешной передачи сигналов NACK даже тогда, когда мощность передачи сигнала ACK недостаточна.
Далее описывается способ эффективной установки мощностей передачи для сигналов ACK/NACK согласно второму варианту настоящего изобретения.
Согласно второму варианту применяется модуляция на основе амплитудной манипуляции, предпочтительно во время мягкой передачи обслуживания. Другими словами, оборудование UE находится на связи с одной обслуживающей сотой, а также по меньшей мере с одной необслуживающей сотой.
Во втором варианте контроллер RNC информирует узел В о том, должна ли мощность передачи для сигнала NACK иметь уровень OFF (DTX), с учетом того, находится ли соответствующее оборудование UE в режиме мягкой передачи обслуживания, и других условий, связанных с передачей сигналов ACK и NACK. Например, физические уровни узла В могут передавать сигнал NACK, используя мощность передачи сигнала NACK, установленную в «0» (например, с использованием сигнала, названного “NAC_PW_OFF”), когда параметр, принятый с верхнего уровня, имеет значение 1, и используя мощность передачи сигнала NACK, определенную контроллером RNC, когда принятый параметр имеет значение 0. Предпочтительно, чтобы информация об уровнях мощности передачи для сигналов ACK/NACK посылалась от контроллера RNC в узел В.
ACK/NACK
ACK/NACK
Когда в вышеописанном примере мощность передачи сигнала NACK имеет уровень, отличный от «0», то для установки мощностей передачи для сигналов ACK и NACK можно использовать единый параметр для уровня мощности передачи, определенного контроллером RNC, так чтобы они имели одинаковый уровень, для легкой реализации вышеописанной установки мощности передачи. Указанным параметром может быть параметр «PO», который представляет собой значение смещения для мощности передачи канала DPDCH нисходящей линии связи для передачи сигналов ACK/NACK. Предпочтительно, чтобы параметр «PO» также обязательно посылался в оборудование UE, чтобы разрешить оборудованию UE выбирать подходящее пороговое значение для приема сигналов ACK/NACK.
ACK
NACK
ACK
Мощности передачи для сигналов ACK и NACK можно устанавливать независимо, используя два независимых параметра соответственно, чтобы дать возможность узлу В более эффективно использовать мощность. Мощность передачи для сигнала ACK предпочтительно устанавливается с использованием смещения мощности для канала DPDCH нисходящей линии связи при передаче сигнала ACK, а именно «PO», в то время как мощность передачи для сигнала NACK можно установить, используя смещение мощности для канала DPDCH нисходящей линии связи при передаче сигнала NACK, например «PO». В этом случае в оборудование UE также необходимо послать значение «PO», чтобы разрешить оборудованию UE выбрать подходящее пороговое значение для приема сигналов ACK/NACK.
На фиг.3 показана система беспроводной связи, в которой реализуется настоящее изобретение. Как здесь показано, мобильный терминал, или пользовательское оборудование (UE) 2, подсоединен к базовой сети (CN) 4 через наземную сеть радиодоступа UMTS (UTRAN) 6. Сеть UTRAN 6 конфигурирует, поддерживает и осуществляет управление каналом радиодоступа для обеспечения связи между UE 2 и базовой сетью.
Сеть UTRAN 6 включает в себя множество подсистем радиосети (RNS) 8, каждая из которых содержит один контроллер радиосети (RNC) 10 для множества базовых станций или узлов В 12. Контроллер RNC 10, подсоединенный к данной базовой станции 12, является управляющим контроллером RNC для распределения и управления общими ресурсами, предусмотренными для некоторого количества UE 2, работающих в одной соте. В одном узле В существует одна или несколько сот. Управляющий контроллер RNC 10 управляет нагрузкой трафика, контролирует перегрузку соты и организует получение новых линий радиосвязи. Каждый узел В 12 может принимать сигнал восходящей линии связи от оборудования UE 2 и может передавать сигналы нисходящей линии связи в оборудование UE 2. Каждый узел В 12 служит в качестве точки доступа, дающей возможность оборудованию UE 2 подсоединяться к сети UTRAN 6, в то время как контроллер RNC 10 служит в качестве точки доступа для подсоединения соответствующих узлов В к базовой сети 4.
Из вышеприведенного описания очевидно, что настоящее изобретение может оптимизировать мощности передачи для сигналов ACK/NACK нисходящей линии связи в соответствии с требуемым качеством приема каждого из сигналов ACK/NACK и, следовательно, позволяет системе эффективно работать.
Специалистам в данной области техники очевидно, что для настоящего изобретения могут быть предложены различные модификации и варианты, не выходящие за рамки сущности или объема изобретения. Таким образом, предполагается, что настоящее изобретение покрывает эти модификации и варианты, при условии, если они находятся в рамках объема прилагаемой формулы изобретения и ее эквивалентов.
Промышленная применимость
Настоящее изобретение можно использовать в системе широкополосного беспроводного доступа.