СПОСОБЫ И УСТРОЙСТВА В СИСТЕМЕ БЕСПРОВОДНОЙ СВЯЗИ
METHODS AND DEVICES IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM

Область техники
Настоящее изобретение относится к способам и устройствам в системе беспроводной связи и, в частности, к управлению мощностью внешнего контура восходящей линии связи.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Проект партнерства третьего поколения (3GPP) является совместной работой между группами телекоммуникационных ассоциаций, чтобы сделать глобально используемой спецификацию системы мобильных телефонов третьего поколения в пределах объема международного проекта мобильной связи-2000 международного союза электросвязи (ITU). Спецификации 3GPP основаны на спецификациях развитой глобальной системы мобильной связи (GSM). Стандартизация 3GPP охватывает архитектуру радио, базовой сети и служб. Общая архитектура системы 10 мобильной связи третьего поколения и ее развитие проиллюстрировано на фиг. 1. Базовая сеть является центральной частью мобильной сети, которая предоставляет различные службы для абонентов, которые соединяются с помощью сети доступа. Абонентское оборудование 20 является мобильным терминалом, с помощью которого абонент может осуществлять доступ к службам, предлагаемым базовой сетью оператора. Сеть радиодоступа (RAN) является частью сети, которая отвечает за радиопередачу и управление радиосоединением. Подсистема радиосети (RNS) состоит из одного контроллера 40 радиосети и одной или нескольких базовых станций 30 (BS). Кроме того, контроллер 40 радиосети (RNC) управляет радиоресурсами и возможностью радиосвязи в пределах набора сот, а также управляет базовыми станциями в пределах RNS. Сота покрывает географическую область и радиопокрытие в соте предоставляется с помощью базовой станции, обрабатывающей радиопередачу и прием в пределах одной или более сот.
В версии 99 3GPP RNC управляет ресурсами и мобильностью абонента. Управление ресурсами в этой инфраструктуре относится к управлению допуском, управлению перегрузкой, переключению каналов, т.е. резкое изменение скорости передачи данных соединения. Более того, выделенное соединение осуществляется по выделенному каналу (DCH), который реализован как выделенный физический управляющий канал (DPCCH) и выделенный физический канал данных (DPDCH).
В улучшенных 3G-стандартах, таких как спецификации версии 6 UMTS для улучшенной восходящей линии связи (EUL), тенденция заключается в децентрализации принятия решений и, в частности, управлении по краткосрочным скоростям передачи данных абонентского соединения. Данные восходящей линии связи затем выделяются для E-DCH (улучшенный DCH), который реализован как DPCCH, который является непрерывным и E-DPCCH для управления данными и E-DPDCH для данных. Последние два лишь выделены, когда существуют данные восходящей линии связи для отправки. Отсюда, планировщик восходящей линии связи базовой станции определяет, какие транспортные форматы каждый абонент может использовать по E- DPDCH. RNC является, тем не менее, все еще ответственным за управление допуском и перегрузкой.
В W-CDMA (множественный широкополосный доступ с кодовым разделением сигналов) выделенные каналы являются управляемыми по мощности. В восходящей линии связи это означает, что базовая станция измеряет качество принятого DPCCH-сигнала, SIR, и сравнивает измерения с желаемым качеством сигнала, целевым SIR. Если SIR меньше, чем или равно целевому SIR, базовая станция сигнализирует (передает) команду управления мощностью передатчика 'вверх' к UE, чтобы заставить его увеличить мощность с помощью предварительно заданного шага. Если SIR выше, чем целевое SIR, базовая станция сигнализирует команду управления мощностью передатчика 'вниз' к UE, чтобы заставить его снизить мощность с помощью предварительно заданного шага. Целевое SIR регулярно обновляется с помощью RNC через процедуры протокола кадров DCH, известных как управление мощностью внешнего контура (OLPC). Для DCH корректировки OLPC целевого SIR основаны на индикаторе контроля с избыточным циклическим кодом (CRCI), указывающего, был ли блок данных декодирован корректно или нет. Для E-DCH приемник гибридного автоматического запроса повторной передачи (HARQ) обрабатывает многочисленные передачи блока данных, который обозначает, что он существует вместо числа интересующих повторных передач HARQ. Число HARQ-повторных передач отправляют через процедуры протокола кадров DCH, а также вместе с блоками данных. Число повторных передач HARQ кодируется с помощью четырех битов в поле "число повторных передач HARQ" в протоколе кадров DCH, при этом значение 0-11 обозначает число повторных передач HARQ, значение 12 обозначает 12 или более повторных передач HARQ и значение 15 обозначает, что число повторных передач HARQ является неизвестным. Когда RNC принимает корректно декодированный блок данных вместе со значением, обозначающим число повторных передач, последнее значение сравнивается со значением целевого числа повторных передач. Если число повторных передач превышает целевое число повторных передач, OLPC увеличивает целевое SIR с помощью заранее заданного шага А, и если число повторных передач меньше или равно целевому числу повторных передач, OLPC снижает целевое SIR с помощью заранее заданного шага В. Шаги А и В являются прямо пропорциональными конфигурируемому размеру шага и связаны с конфигурируемой вероятностью, что число повторных передач превышает целевое число повторных передач.
Более того, когда число повторных передач достигает заранее заданного лимита, базовая станция сигнализирует ошибку HARQ в RNC согласно протоколу кадров DCH. В этом сигнализируемом кадре значение числа повторных передач, когда ошибка HARQ произошла, также должно быть указано.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
OLPC восходящей линии связи постоянно находится в RNC и RNC является неосведомленной о фактической ситуации восходящей линии связи в базовой станции, т.е. узле В. Например, большое число повторных HARQ-передач может быть из-за ограничения мощности в UE, в случае которого действие по увеличению целевого SIR только ухудшает ситуацию. В другом примере узел В использует подавление помех, которое временно может быть менее эффективным, чем обычно. Большое число повторных передач вызывает увеличение целевого SIR, что не является необходимым, восстановлен ли алгоритм подавления помех.
Целью настоящего изобретения является совершенствование сети и повышение производительности для абонента в системе беспроводной связи.
Эта цель достигается с помощью идентификации в базовой станции, находится ли UE в, по меньшей мере, одной из набора заранее определенных ситуаций запрашиваемой мощности UE, когда базовая станция принимает данные восходящей линии связи от UE. Указание сохранять целевое SIR UE устанавливается базовой станцией, если UE определен как находящийся в, по меньшей мере, одной из набора заранее определенных ситуаций запрашиваемой мощности UE. Кроме того, базовая станция сигнализирует указание (передает индикацию) в управляющий узел радиосети, содержащийся в системе беспроводной связи. Управляющий узел радиосети принимает указание (индикацию) и сохраняет целевое SIR UE.
Согласно первому аспекту настоящего изобретения предоставляется способ для сетевого узла. В способе сетевой узел принимает данные восходящей линии связи от, по меньшей мере, одного UE и идентифицирует, находится ли, по меньшей мере, одно UE в, по меньшей мере, одной из набора заранее определенных ситуаций запрашиваемой мощности UE. Сетевой узел устанавливает указание сохранять целевое SIR, по меньшей мере, одного UE, если, по меньшей мере, одно UE, идентифицировано как в, по меньшей мере, одной из набора заранее определенных ситуаций запрашиваемой мощности UE. Более того, сетевой узел передает индикацию в управляющий узел радиосети, содержащийся в системе беспроводной связи.
Согласно второму аспекту настоящего изобретения предоставляется сетевой узел. Сетевой узел содержит приемник для приема данных восходящей линии связи от, по меньшей мере, одного UE и средство для идентификации, находится ли, по меньшей мере, одно UE в, по меньшей мере, одной из набора заранее определенных ситуаций запрашиваемой мощности UE. Кроме того, сетевой узел содержит средство для установки указания (индикации) сохранять целевое SIR, по меньшей мере, одного UE, если, по меньшей мере, одно UE, идентифицировано как находящееся в, по меньшей мере, одной из набора заранее определенных ситуаций запрашиваемой мощности UE. Сетевой узел дополнительно содержит передатчик для передачи индикации в управляющий узел радиосети, содержащийся в системе беспроводной связи.
Согласно третьему аспекту настоящего изобретения предоставляется способ в управляющем узле радиосети. В способе управляющий узел радиосети принимает от сети данные узла, ассоциированные, с, по меньшей мере, одним UE, и указание (индикацию), ассоциированное, с, по меньшей мере, одним UE, сохранять целевое SIR, по меньшей мере, одного UE, если, по меньшей мере, одно UE идентифицировано как находящееся в, по меньшей мере, одной из набора заранее определенных ситуаций запрашиваемой мощности UE. Дополнительно, управляющий узел радиосети сохраняет целевое SIR, по меньшей мере, одного UE, если указано в указании (индикации).
Согласно четвертому аспекту настоящего изобретения предоставляется управляющий узел радиосети. Управляющий узел радиосети содержит приемник для приема от сети данных узла, ассоциированных, с, по меньшей мере, одним UE, и указание (индикацию), ассоциированное, с, по меньшей мере, одним UE, сохранять целевое SIR, по меньшей мере, одного UE, если, по меньшей мере, одно UE идентифицировано как находящееся в, по меньшей мере, одной из набора заранее определенных ситуаций запрашиваемой мощности UE. Кроме того, управляющий узел радиосети содержит средство для сохранения целевого SIR, по меньшей мере, одного UE, если указано в индикации.
Преимущество вариантов осуществления настоящего изобретения в том, что оно предоставляет способ для информирования RNC о сохранении целевого SIR UE, когда узел В идентифицировал ситуацию, в которой изменение выходной мощности UE ухудшило бы ситуацию.
Другим преимуществом вариантов осуществления настоящего изобретения является то, что производительность для пользователя улучшается, тогда как избегают увеличения уровня выходной мощности, когда UE лимитирован в мощности.
Дополнительным преимуществом вариантов осуществления настоящего изобретения является то, что избегают ненужного увеличения выходной мощности UE.
Дополнительным преимуществом вариантов осуществления настоящего изобретения является то, что ценные радиоресурсы восходящей линии связи сберегаются.
Еще одним преимуществом является то, что варианты осуществления настоящего изобретения снижают пики мощности в системе связи.
Еще одно преимущество в том, что ситуации нестабильности занимают меньше времени для разрешения.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для лучшего понимания сделана ссылка на последующие чертежи и предпочтительные варианты осуществления изобретения.
Фиг. 1 показывает архитектуру сети радиодоступа согласно настоящему изобретению.
Фиг. 2 является блок-схемой последовательности операций способа настоящего изобретения.
Фиг. 3 иллюстрирует операцию лимитированного увеличения выходной мощности в базовой станции для конкретного мобильного телефона согласно настоящему изобретению.
Фиг. 4 показывает блок-схему, схематически иллюстрирующую сетевой узел и управляющий узел радиосети согласно настоящему изобретению.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
В последующем описании для целей пояснения, а не ограничения, изложены конкретные подробности, например, конкретные последовательности этапов, протоколы сигнализации и конфигурации устройств для того, чтобы предоставить всестороннее понимание настоящего изобретения. Для специалиста в данной области техники будет очевидно, что настоящее изобретение может быть осуществлено на практике в других вариантах осуществления, которые отклоняются от этих конкретных деталей.
Более того, специалисты в данной области техники примут во внимание, что средства и функции, объясненные ниже, могут быть реализованы, используя функционирование на основе программного обеспечения в связи с программируемым микропроцессором или компьютером общего назначения, и/или используя специализированную интегральную схему (ASIC). Будет также принято во внимание, что хотя настоящее изобретение первоначально описано в форме способов и устройств, изобретение может также осуществляться в компьютерном программном продукте, а также системе, содержащей компьютерный процессор и память, соединенную с процессором, при этом память кодируется с помощью одной или более программ, которые могут осуществлять функции, раскрытые в данном документе.
Настоящее изобретение относится к способам и структурам (устройствам) для передачи данных, используя протокол гибридных автоматических запросов повторной передачи в системе беспроводной связи. Архитектура подобной системы связи проиллюстрирована на вышеописанной фиг. 1.
Согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения сетевой узел 30, например, узел В, идентифицирует, находится ли UE 20, от которого узел В 30 принимает данные, в ситуации запрашиваемой мощности. Узел В 30 передает в управляющий узел радиосети, например, RNC 40 указание сохранять целевое SIR UE 20, если UE 20 идентифицировано в ситуации запрашиваемой мощности. Как следствие этого, OLPC восходящей линии связи в RNC 40 не изменит целевое SIR UE 20. Более того, это подразумевает, что уровень выходной мощности UE 20 остается неизменным, пока UE остается в ситуации запрашиваемой мощности.
Обращаясь теперь к фиг. 2, показывающего блок-схему последовательности операций способа согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
В системе беспроводной связи UE 20 передает данные 200 восходящей линии связи в узел В 30, при этом узел В 30 принимает данные восходящей линии связи в приемнике HARQ. Приемник HARQ декодирует 210 принятые данные восходящей линии связи, используя протокол HARQ, и определяется 220 число повторных передач HARQ данных восходящей линии связи. На дополнительном этапе узел В идентифицирует, находится ли UE 20 в ситуации 230 запрашиваемой мощности, в которой ответные действия OLPC должны быть исключены. Если узел В 30 идентифицировал, что UE 20 находится в ситуации запрашиваемой мощности, узел В 30 устанавливает указание 240 сохранять целевой SIR UE 20. Кроме того, указание (индикация) осуществляется как индикатор, который узел В сигнализирует (передает) 250 в RNC 40, содержащийся в системе беспроводной связи. Указание принимается в RNC 40, который сохраняет целевое SIR UE 20 во время последующей процедуры OLPC.
Согласно одной альтернативе указание и данные восходящей линии связи отправляют вместе в протоколе кадров DCH в RNC 40. Согласно другой альтернативе индикатор отсылается, используя выделенное поле или элемент информации протокола кадров DCH.
В еще одной альтернативе RNC 40 выполнен осведомленным о ситуации, используя протокол кадров DCH и, в частности, поле "число повторных передач HARQ" (NHR), заданного в протоколе кадров DCH.
В дополнительной альтернативе поле NHR в протоколе кадров DCH всегда устанавливается в значение 14, если узел В 30 идентифицировал ситуацию запрашиваемой мощности UE. Таким образом, как для корректно декодированных данных, так и для ошибки HARQ поле NHR устанавливается в значение 14. Следовательно, RNC 40 сохраняет целевое SIR UE 20 во время процедуры OLPC.
Необходимо указать, что значение 13 также может быть использовано вместо значения 14 для обозначения, что узел В 30 идентифицировал трудную ситуацию с мощностью UE.
В другом варианте осуществления настоящего изобретения, когда данные восходящей линии связи были корректно декодированы с помощью приемника HARQ, поле NHR в протоколе кадров DCH устанавливается в значение 14 (или 13), когда число повторных передач превышает 0. Таким образом, поле NHR устанавливается для обозначения сохранения целевого SIR UE 20. В дополнение, когда число повторных передач равно нулю, т.е. когда первая передача была корректно декодирована, это формулируется в поле NHR в протоколе кадров DCH, сигнализируемого в RNC. Более того, когда ошибки HARQ происходят, поле NHR устанавливается равным числу необходимых повторных передач, когда произошла ошибка HARQ. Следовательно, процедура OLPC в RNC вызывает для целевого SIR снижение целевого SIR UE 20 в случае, когда не были нужны повторные передачи в восходящей линии связи и увеличение целевого SIR в случае ошибки HARQ. Таким образом, процедура OLPC будет иметь мертвую зону, в которой целевое SIR остается фиксированным, но корректируется в двух критических случаях без повторной передачи и, соответственно, ошибки HARQ.
В еще одном варианте осуществления настоящего изобретения указание сохранять управление мощностью внешнего контура реализуется как один индикатор для начала сохранения OLPC и один индикатор для прекращения сохранения OLPC.
В последующем множество вариантов осуществления настоящего изобретения описывает набор ситуаций запрашиваемой мощности, идентифицируемых узлом В. Различные ситуации могут содержаться в наборе заранее определенных ситуаций запрашиваемой мощности UE, которые могут быть идентифицированы узлом В. Узел В может установить, что UE 20 находится в ситуации запрашиваемой мощности в периодически повторяемой процедуре.
Во-первых заранее определенная ситуация может быть, когда UE 20 является лимитированным по мощности. UE 20 требует больше повторных передач из-за нехватки мощности. Кроме того, если процедура OLPC не сохраняет целевое SIR, но вместо этого увеличивает целевое SIR, т.е. вызовет у UE 20 увеличение своего уровня мощности; это лишь ухудшило бы ситуацию.
Во-вторых, заранее определенная ситуация может быть, когда узел В 30 использует подавление помех, которое временно может быть менее эффективно, чем обычно, например, из-за сходимости оценок канала. Если результирующее высокое число повторных передач в подобной ситуации не вызовет у процедуры OLPC сохранения целевого SIR, это может вызвать у UE 20 увеличение своего уровня мощности, который не является необходимым, когда алгоритм подавления помех восстановлен.
В-третьих, заранее определенная ситуация может быть, когда узел В 30 обнаружил нестабильность и желает избежать бросков мощности, сохраняя управление мощностью восходящей линии связи, наряду с тем, что находят выход из нестабильности. Обнаружение нестабильности узлом В 30 может быть основано на том, что оцениваемое увеличение шума восходящей линии связи превысило заранее заданный порог или что дисперсия ошибок SIR превысила заранее заданный порог. Следует отметить, что индикаторы нестабильности могут использоваться в связи с обнаружением нестабильности для того, чтобы снизить сигналы ложной тревоги и сделать решение более надежным.
Управление мощностью внутреннего контура в восходящей линии связи является способностью UE 20 корректировать свою выходную мощность согласно одной или более командам TPC (управление мощностью передачи) в нисходящей линии 270 связи. Когда ситуация неустойчивости обнаружена, управление мощностью внутреннего контура может сохраняться, отсылая изменяющиеся TPC-команды в UE 20: вверх-вниз-вверх-вниз, т.е. переключение команд TPC. Это может использоваться для всех соединений восходящей линии связи в соте или подмножество соединений восходящей линии связи в соте. Тем не менее, хорошо известно, что переключение TPC-команд может вызвать проблемы в мягком переключении обслуживания, т.е. UE 20 является одновременно соединенным с двумя или более сотами во время вызова. Следовательно, переключение может лишь использоваться для UE, которые не находятся в программном переключении. Для UE в мягкой передаче обслуживания этого можно избежать, передавая любые TPC-команды из соты, которая желает сохранить уровень выходной мощности UE и основываться на решении о надежности TPC-команд, используемом UE 20, когда оно находится в мягкой эстафетной передаче. В одном варианте осуществления настоящего изобретения TPC-команда внедрена в сигнал "сохранять выходную мощность" для UE 20.
Более того, если существует несколько UE, способствующих броску мощности в обнаруженной ситуации неустойчивости, TCP-команды вверх-вниз-вверх-вниз, сигнализируемые в различные UE, должны быть расположены в шахматном порядке, насколько возможно так, чтобы приблизительно половина UE принимала команду "вверх" и другая половина принимала команду "вниз".
В качестве альтернативного варианта осуществления может быть конфигурируемая операция лимитированного увеличения выходной мощности, где базовая станция отсылает конкретные образцы команд TPC в UE, как рассматривая изменения в качестве радиоканала, так и лимитированные условия увеличения выходной мощности. Более того, конфигурируемая операция лимитированного увеличения выходной мощности ограничивает число корректировок мощности вверх относительно общего числа команд управления мощностью по заранее определенному числу промежутков времени управления или интервалов. Например, максимальное число команд "вверх" на каждые 30 команд может конфигурироваться, чтобы избежать наихудшей ситуации из 30 команд "вверх", пока все еще предоставляя возможность некоторому увеличению выходной мощности для UE при необходимости избегать случая, в котором подвергается риску зона обслуживания. Ограничивая число команд "вверх" на менее чем половину из рассмотренных команд, в этом случае 30, конфигурируемая операция лимитированного увеличения выходной мощности соответствует операции снижения выходной мощности для UE, которая может дополнительно помочь в разрешении ситуации перегрузки.
Как проиллюстрировано с помощью примера на фиг. 3, где способ лимитированного увеличения выходной мощности сконфигурировал максимально 18 команд "вверх" для конкретного UE. Рассматривая только сравнение между оцениваемым SIR и целевым SIR, затем базовая станция должна выпустить 24 команды "вверх" как видно в двух левых кривых.
С помощью функции лимитированного увеличения последние шесть команд вместо этого являются командами "вниз", чтобы соответствовать конфигурации, как проиллюстрировано с помощью правых кривых.
Если обнаружение нестабильности узлом В 30 основано на том, что дисперсия ошибок SIR превысила заранее заданный порог, ошибка SIR может использоваться для идентификации, какое целевое SIR UE нужно сохранять.
Когда нестабильность разрешается, число повторных передач снова сигнализируется по протоколу кадров DCH.
Как показано на фиг. 4, узел В 30 содержит приемник HARQ для приема данных восходящей линии связи от UE 20. Приемник HARQ содержит средство для декодирования данных восходящей линии связи, используя протокол HARQ. Приемник HARQ дополнительно содержит средство для определения 32 результата декодирования данных восходящей линии связи. Узел В 30 содержит средство для идентификации 34, находится ли UE 20 в заранее определенной ситуации запрашиваемой мощности UE и средство для установки 36 указания сохранять целевое SIR UE 20 на основе того, идентифицировано ли UE 20 как в ситуации запрашиваемой мощности UE. Узел В 30 дополнительно содержит передатчик, адаптированный для сигнализации 38 указания и данных восходящей линии связи в RNC 40.
Дополнительно, как показано на фиг. 4, RNC 40 содержит приемник 42 для приема от узла В 30 данных, ассоциированных с UE 20, и указания ассоциированного с UE 20 для сохранения целевого SIR UE , если UE идентифицирован в заранее определенной ситуации запрашиваемой мощности UE. Дополнительно, RNC 40 содержит средство для сохранения 44 целевого SIR UE 20, если указано в принятом указании.
Хотя настоящее изобретение описано в отношении конкретных вариантов осуществления (включая определенные схемы устройства и определенные расположения этапов в различных способах), специалисты в данной области техники поймут, что настоящее изобретение не ограничено конкретными вариантами осуществления, описанными и проиллюстрированными в данном документе. Следовательно, необходимо понимать, что это изобретение является лишь иллюстративным. Соответственно, подразумевается, что изобретение ограничено только в объеме прилагаемой формулы изобретения.