СПОСОБ ПЛАНИРОВАНИЯ КАНАЛА ПАКЕТНОЙ ПЕРЕДАЧИ ВОСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ СВЯЗИ В СИСТЕМЕ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ
CHANNEL SCHEDULING METHOD FOR UPLINK PACKET TRANSMISSION IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM

Область техники
Изобретение относится к способу планирования в беспроводной системе связи с передачей пакетов, в частности способу планирования пакетной передачи восходящей линии связи в беспроводной системе связи. Хотя настоящее изобретение подходит для использования в широком диапазоне применений, оно, в частности, применимо для передачи информации планирования к конкретным группам абонентов или ко всем абонентам.
Уровень техники
С увеличением потребностей в скорости и размере передачи восходящей линии связи всеобщее внимание привлекают способы высокоскоростной передачи пакетов в восходящей линии связи от мобильного устройства к базовой станции. Канал E-DCH (Расширенный выделенный канал восходящей линии связи) стандарта 3GPP WCDMA (Широкополосного множественного доступа с кодовым разделением каналов, предложенного в рамках Проекта партнерства в создании систем 3-го поколения) является одним из примеров реализации такого способа.
Канал E-DCH реализует существующие способы, такие как планирование Узлом В (базовой станцией) пакетной передачи восходящей линии связи в выделенном канале (DCH) восходящей линии связи стандарта 3GPP WCDMA (гибридный автоматический запрос повторной передачи (HARQ)) на физическом уровне (PHY) для увеличения эффективности передач восходящей линии связи. За счет эффективного построения планирования распределения от Узла B увеличивается скорость обработки в системе.
Управляемое базовой станцией (Узлом В) планирование является одним из способов, который применим к существующему каналу E-DCH стандарта 3GPP WCDMA. Согласно текущим обсуждениям стандартов такие методы как мультиплексирование с временным разделением (TDM), мультиплексирование с кодовым разделением (CDM) или мультиплексирование с временным и кодовым разделением могут использоваться для передачи Узлом B распределения планирования (подобно пакетному доступу высокоскоростной нисходящей линии связи (USDPA)). Если используется любой из этих трех методов, распределение планирования, переданное на каждое пользовательское устройство (UE), содержит, по меньшей мере, идентификацию классификации UE (UE ID) и содержание распределения планирования.
Каждое UE анализирует канал нисходящей линии связи, который используется для передачи распределения планирования посредством UE ID. Если UE устанавливает, что распределение планирования, переданное как часть UE ID, правильно адресовано, то UE принимает содержание распределения планирования. Согласно распределению планирования UE начинает, завершает или поддерживает передачу. Так как распределение планирования передано от Узла B к каждому UE, то требуется существенное время для передачи того же самого распределения планирования конкртеной группе UEs или всем UEs.
Как указано выше, распределения планирования передаются независимо с использованием методов временного разделения, кодового разделения или кодового и временного разделения к каждому UE. Следовательно, проблема возникает при передаче распределений планирования конкретной группе(-ам) UE или ко всем UEs на физическом уровне (PHY). Кроме того, передача с использованием таких методов к индивидуальному UE вызывает перегрузку трафика из-за внезапного увеличения трафика восходящей линии связи на физическом уровне и не может быть быстро осуществлена.
Раскрытие изобретения
Соответственно, настоящее изобретение относится к способу планирования канала пакетной передачи восходящей линии связи в системе мобильной связи, которая существенно устраняет одну или более проблем из-за ограничений и недостатков предшествующего уровня техники.
Задачей настоящего изобретения является создание способа планирования канала пакетной передачи восходящей линии связи в базовой станции мобильной системы связи.
Также задачей настоящего изобретения является создание способа планирования канала пакетной передачи восходящей линии связи для эффективного решения проблемы перегрузки в коммуникационном трафике.
Также задачей настоящего изобретения является создание способа планирования канала пакетной передачи восходящей линии связи для передачи распределения планирования не только индивидуальному пользовательскому устройству, но и группе и/или всем пользовательским устройствам.
Дополнительные преимущества, цели и признаки изобретения изложены частично в нижеследующем описании, а частично будет очевидным для специалистов в данной области исходя из описания или могут быть реализованы при практическом исследовании изобретения. Цели и другие преимущества изобретения могут быть реализованы и достигнуты посредством структуры, подробно охарактеризованной в описании и формуле изобретения и представленной на приложенных чертежах.
Для достижения этих целей и других преимуществ и в соответствии с назначением изобретения, как представлено описанными вариантами осуществления, предложен способ планирования канала пакетной передачи восходящей линии связи в базовой станции. В способе планирования канала пакетной передачи восходящей линии связи определяется диапазон пользовательских устройств (UEs) распределения планирования для планирования канала пакетной передачи восходящей линии связи. Кроме того, распределение планирования для пользовательских устройств, включенных в определенный диапазон, передается на упомянутые пользовательские устройства. Также распределение планирования включает в себя идентификатор пользовательского устройства, который идентифицирует диапазон пользовательских устройств, и содержание планирования для передачи информации, применимой к распределению планирования.
В другом аспекте настоящего изобретения обеспечивается способ планирования канала пакетной передачи восходящей линии связи в пользовательском устройстве (UE). В способе планирования пакетной передачи восходящей линии связи UE принимает распределение планирования, переданное от базовой станции. Кроме того, распределение планирования включает в себя идентификатор пользовательского устройства, который идентифицирует диапазон пользовательских устройств для распределения планирования. Дополнительно, распределение планирования включает в себя содержание для передачи информации, применимой к распределению планирования и для передачи пакетов через канал пакетной передачи восходящей линии связи согласно распределению планирования.
Следует понимать, что и предшествующее обобщенное описание и последующее детальное описание настоящего изобретения приводят для примера и объяснения и предназначены, чтобы обеспечить надлежащее объяснение заявленного изобретения.
Краткое описание чертежей
Чертежи, которые включены для обеспечения более глубокого понимания изобретения, являются составной частью настоящей заявки, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и вместе с описанием служат для объяснения принципа изобретения.
На чертежах представлено следующее:
Фиг.1 - каналы распределения планирования, распределенные по оси времени;
Фиг.2 - сгруппированные каналы распределений планирования;
Фиг.3 - блок-схема способа передачи распределения планирования.
Лучший способ осуществления изобретения
Ниже описаны предпочтительные варианты осуществления настоящего изобретения, примеры которых показаны на иллюстрирующих чертежах. Где возможно, одинаковые ссылочные позиции используют на всех чертежах для обозначения одинаковых или сходных элементов.
Хотя предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения имеет отношение с E-DCH, настоящее изобретение может быть применено к любой беспроводной системе пакетной передачи.
Улучшенный канал абсолютного предоставления (E-AGCH) - канал нисходящей линии связи, используемый базовой станцией (Узел B), чтобы послать команду планирования на пользовательское устройство (UE). Другими словами, Узел B передает команду относительно величины мощности передачи или уровня скорости передачи данных, разрешенных для передачи UE. Это также известно как распределение планирования восходящей линии связи или распределение планирования.
В канале E-AGCH каждый кадр передачи нисходящей линии связи от Узла B, относящейся к распределению планирования, включает в себя идентификатор пользовательского устройства (UE ID) и содержание планирования. UE ID используется для идентификации принимающего UE распределения планирования для пакетной передачи восходящей линии связи.
Содержание планирования включает различную информацию, такую как планируемая мощность, длительность и приоритет. Планируемая мощность, также упоминаемая как скорость, определяет максимальную величину мощности, которая может быть выделена для передачи пакетов восходящей линии связи. Кроме того, длительность относится к тому, как долго распределение планирования остается действующим в каждом UE, в то время как приоритет относится к определенному ограничению на пакетную передачу восходящей линии связи. Например, если Узел B передает распределение планирования к UE1 с приоритетом C, где алфавитный порядок начинается с буквы А, указывающей самый высокий приоритет передачи, то UЕl осуществляет передачу в свое время передачи. Иными словами, UEl осуществляет передачу, когда наступает очередь для передачи UЕs, имеющего приоритет C. Каждое распределение планирования может также включать любую комбинацию информации, такой как UEID, запланированную мощность и длительность.
В канале E-AGCH, распределение планирования может передаваться от Узла B через совместно используемый(ые) канал(ы) к UE, группе(ам) UE или всем UE. Переданное распределение планирования разделено затем всеми UE. В канале E-AGCH, UE совместно используемого канала принимают и декодируют переданное распределение планирования. После приема и декодирования распределения планирования устройствами UE совместно используемого канала, на основе UE ID, включенном в передаваемый пакет распределения планирования, указанное распределение планирования выполняется теми UE, ID которых соответствует ID передачи. Например, в предположении наличия четырех UE (UEl - UE4) Узел B передает по совместно используемому каналу распределение планирования, которое применяется только к UEl, ко всем четырем UE. Все четыре UE принимают, декодируют и идентифицируют, к какому(им) UE направлена передача. В данной передаче, в пакете распределения планирования содержалось бы ID UE, которое соответствует только ID UEl. Поэтому распределение планирования должно выполняться только UEl, но не любым другим UEs. Этот пример также применим для групп UEs.
Кроме того, с использованием канала E-AGCH каждое UE может иметь больше чем один UE идентификатор. Здесь, каждое UE может иметь идентификатор для распределения планирования, адресованного соответствующему UE, и другой идентификатор для распределения планирования, отправленного другим UE, который принял начальное распределение планирования от Узла B. Другими словами, идентификатор UE для отслеживания распределения планирования, переданного от Узла B, а также другой UE идентификатор для отслеживания распределения планирования, направленного другим UE в совместно используемом канале. Такое направление распределения планирования может уменьшить и минимизировать передачу в канале между Узлом B и UE. Число идентификаторов, которые может иметь UE, не ограничено двумя идентификаторами, как объяснено выше, но может иметь гораздо больше для различных целей.
Например, продолжая предыдущий пример, после того как UE принимают и декодируют распределение планирования, переданное от Узла B, которое направлено к UE4, UE4 дополнительно предписано передать распределение планирования ко всем UE в совместно используемом канале, то есть UEl, UE2, UE3 и UE4. На сей раз распределение планирования направлено не от Узла B, а от другого UE, который получил первоначальное распределение. После приема распределения планирования от UE4 все UE в совместно используемом канале приняли бы и декодировали бы распределение, как и в случае распределения от Узла B. Здесь, распределение планирования идентифицировало UEl, UE2 и UE4 для его отслеживания. При наличии другого идентификатора UE в каждом UE Узел B может направить распределение планирования, предназначенное для нескольких UE, к одному UE, чтобы это UE далее передало его другим предназначенным UE, чтобы минимизировать передачу того же самого распределения планирования.
При использовании улучшенного канала относительного предоставления доступа (E-RGCH), в отличие от E-AGCH, Узел B имеет предварительно распределенный канал передачи, и распределение планирования передается соответствующим образом. В случае канала E-RGCH распределение планирования состоит, по меньшей мере, из 1 бита, и ID не передается как часть информации пакета передачи. Затем, UE, принимающее распределение планирования по предварительно распределенному каналу, считывает указанное распределение и следует ему. Например, в предположении наличия четырех UEs (UEl-UE4) Узел B передает распределение планирования, которое относится только к UEl. Поскольку каналы передачи предварительно распределены, то передачи остальным UEs не выполняются.
Кроме того, канал E-RGCH не ограничен передачей распределения планирования к единственному UE одновременно. С использованием канала E-RGCH возможно предварительно распределить множество каналов для передачи того же самого распределения планирования на множество UEs. Например, для предыдущего примера, если Узел B предварительно распределил каналы 1 и 2, которые применимы к UEl и UE2 соответственно, для передачи того же самого распределения планирования, то же самое распределение планирования было бы тогда передано только к UE1 и UE2, но не к другим UE (UE3 и UE4). Только UEl и UE2 приняли бы распределение планирования и следовали бы ему.
Как описано выше, различия между каналами E-AGCH и E-RGCH ясны. При использовании канала E-AGCH распределение планирования принимается всеми UEs в совместно используемом канале, независимо от того, на какое UE направляется распределение планирования. Однако распределение планирования было бы применимо только к UE, имеющим ID, которые соответствуют ID, указанных в распределении планирования. При использовании канала E-RGCH каналы передачи предварительно распределяются Узлом B, и только UE предварительно распределенного(ых) канала(ов) приняли бы распределение планирования. UE, которым не были бы предварительно распределены каналы Узлом B, не приняли бы распределение(я) планирования.
Вариант осуществления настоящего изобретения далее пояснен относительно использования канала E-AGCH. Узел B использует различные методы передачи, такие как методы с кодовым, временным, и кодово-временным разделением, чтобы передать распределение планирования на UE через каналы распределения планирования (Ch-1 - Ch-n). Распределение планирования включает в себя содержание и UE ID для каждого UE, UE ID определенной группы (групп), или UE ID, который применим ко всем UE одинаково. Более конкретно, содержание планирования относится к переданным командам от Узла B к UE, которые включают такую информацию, как мощность передачи пакета (Tx_Power), Комбинацию Формата Передачи (TFC), время передачи пакета. Как объяснено выше, UE ID является идентификатором, используемым для идентификации UE или группы UEs для передачи распределения планирования.
Действия Узла B в определении распределения планирования для UE описаны ниже. На каждый интервал времени передачи (TTI) Узел B определяет состояние канала пакетной передачи восходящей линии связи. Для этого могут быть использованы различные методы, такие как определение отношения Сигнала к шуму (SNR), отношения Сигнала к Помехе и Шуму (SINR) и Повышение над уровнем Тепловых шумов (RoT). Например, параметр RoT может использоваться для определения состояния канала восходящей линии связи. Здесь, Узел B определяет значение RoT на основе состояния канала восходящей линии связи. Определенное значение RoT затем сравнивается с, по меньшей мере, одним критическим значением. Критическое значение устанавливается так, чтобы не превышать максимальное значение RoT, допустимое в системе связи. На основе того, превышает ли определенное значение RoT критическое значение, Узел B определяет, следует ли передать распределение планирования к каждому UE, группе(ам) UE, или всем UE. Хотя одно критическое значение использовалось в вышеупомянутом примере, множество критических значений также может использоваться для определения метода передачи распределения планирования. Кроме того, как описано выше, метод определения состояния канала восходящей линии связи не ограничен использованием параметра RoT; могут использоваться и другие методы.
На Фиг.3 показан пример с двумя критическими значениями (RoTth1, RoTth2, кроме RoTth1>RoTth2), используемый для объяснения распределения планирования. Первый этап (S31) начинается определением значения RoT при каждом TTI для распределения планирования. Значение RoT может быть определено путем вычисления мощности принимаемых сигналов, превышающей тепловые шумы в базовой станции. После того как значение RoT определено, полученное значение RoT сравнивается с значением RoTth1 (S32). Обычно значение RoT соответствует шуму/помехе, следовательно, когда уровень шума/помехи низкий, значение RoT становится большим, так как тепловые помехи малы по сравнению с мощностью принимаемого сигнала. Напротив, если уровень шума/помехи высокий, то значение RoT становится малым, так как тепловые помехи велики по сравнению с мощностью принимаемого сигнала.
Если определенное значение RoT больше или равно значению RoTth1 (RoT≥RoTth1), которое обозначает низкий уровень шума/помехи, распределение планирования передается к каждому UE (S33). Когда распределение планирования передано, UE ID используется для определения принимающего UE, а содержание планирования используется для передачи команды для выполнения соответствующим UE.
Если определенное значение RoT больше, чем значение RoTth1, то определенное значение RoT сравнивается со значением RoTth2. Так как на предыдущем этапе было определено, что полученное значение RoT больше, чем RoTth1, то Узел B определяет, является ли значение RoT меньшим или равным значению RoTth2 (RoTth2≤RoT <RoTth1) (S34). Если это так, то определенное значение RoT меньше, чем значение RoTth1, но больше или равно значению RoTth2. В таком случае группе или группам UЕs передается распределение планирования, содержащее UE ID и содержание планирования (S35). ID группы UE позволяют UE группы идентифицировать распределение планирования, направленное к ним как группе. ID группы UE могут быть предварительно установлены с использованием различных методов между Узлом B и UE.
Если определенное значение RoT является меньшим, чем RoTth2 (RoT <RoTth2), что указывает на сильную помеху, следовательно низкое значение RoT, то же самое распределение планирования, включающее в себя содержание планирования и UE ID, передается всем UEs (S36). Использование значения RoT является одним из многих методов определения состояния канала пакетной передачи восходящей линии связи. Как упомянуто выше, другие методы, такие как определение SNR и SINR могут также использоваться.
Фиг.1 показывает множество каналов распределения планирования в различных временных кадрах на каждый канал. Здесь, каждый канал может передавать индивидуальное распределение планирования, а также различные наборы групп распределений планирования и все распределения планирования, сгруппированные в одно. Другими словами, различные типы распределения планирования передаются в разное время.
Как представлено на фиг.1, Ch-1 - Ch-n являются, например, ортогональными каналами с переменным коэффициентом расширения (OVSF). В частности, n представляет число UE, которые могут одновременно выполнять операцию декодирования. Кроме того, SAi (i=l-n) представляет распределение планирования, переданное к i-му UE, SA-Gi (i=l-k) представляет распределение планирования, переданное к i-й группе UE, и SA-all представляет распределение планирования, переданное ко всем UE.
Фиг.2 показывает передачу распределения планирования к UE как к множеству групп или как к группе, состоящей из всех UE. Как описано выше, на основе шума/помехи канала пакетной передачи восходящей линии связи, как определено Узлом B, распределение планирования управляет пакетной передачей восходящей линии связи.
Как показано на фиг.2, Узел B может передавать распределение планирования к n UE в группах, как обозначено посредством SA-GI и SA-G2. В то же самое время распределение планирования может быть передано ко всем UE одновременно, как обозначено посредством SA-all. В передаче распределения планирования определенные UE ID, предписанные определенной группе(ам) UE или всем UE, передаются вместе с содержанием планирования.
Можно передать распределение планирования на все UE, используя отдельный канал или канал, отличный от каналов, которые использовались для передачи распределений планирования на каждый UE отдельно или на определенные группы UE.
Также можно включить в распределение планирования команду, которая предоставляет или запрещает пакетную передачу. Другими словами, Узел B определяет, следует ли предоставить или запретить пакетную передачу в зависимости от состояния каналов. Вследствие этого перегрузка трафика в каналах и нехватка ресурсов могут быть уменьшены, способствуя эффективности всей системы.
Специалистам в данной области техники должно быть очевидно, что различные модификации и изменения могут быть осуществлены в настоящем изобретении без отклонения от сущности и объема изобретения. Таким образом, предполагается, что настоящее изобретение включает в себя модификации и изменения настоящего изобретения, если они входят в объем формулы изобретения и ее эквивалентов.