專利名稱：適應(yīng)不同業(yè)務(wù)時(shí)延要求的基站控制的功率調(diào)度方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信系統(tǒng)中具有上行增強(qiáng)基站(Node B)控制的調(diào)度方法，特別涉及適應(yīng)不同業(yè)務(wù)時(shí)延要求的基站控制的功率調(diào)度方法。
背景技術(shù)：
第三代伙伴計(jì)劃(簡(jiǎn)稱3GPP)是實(shí)施第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化組織，其中第三代移動(dòng)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)包括頻分雙工(FDD)和時(shí)分雙工(TDD)模式。3GPP自成立至今，分別于1999年10月公布了主要包括3.84Mcps的頻分雙工(FDD)以及時(shí)分雙工(TDD)的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)稱Release 99；于2000年又公布了主要包括3.84Mcps的頻分雙工(FDD)、時(shí)分雙工(TDD)以及1.28Mcps的時(shí)分雙工(LCR-TDD)的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)稱Release 4；并且于2001年又公布了添加高速數(shù)據(jù)分組接入(HSDPA)于3.84Mcps的頻分雙工(FDD)、時(shí)分雙工(TDD)以及1.28Mcps的時(shí)分雙工(LCR-TDD)的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)稱Release 5。目前，3GPP正在實(shí)施時(shí)分雙工(TDD)的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)上行鏈路增強(qiáng)的技術(shù)予研，并且預(yù)期將在對(duì)上述上行鏈路增強(qiáng)的技術(shù)予研的基礎(chǔ)之上正式研究上行鏈路增強(qiáng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化工作，所產(chǎn)生的技術(shù)方案將包含于未來(lái)的時(shí)分雙工(TDD)的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)稱Release 6。
無(wú)論第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)中的頻分雙工(FDD)的上行增強(qiáng)技術(shù)，還是時(shí)分雙工(TDD)的上行鏈路增強(qiáng)的技術(shù)，其目的都是通過對(duì)由頻分雙工(FDD)和時(shí)分雙工(TDD)的第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)所構(gòu)成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的上行傳輸資源實(shí)施有效管理和規(guī)劃來(lái)提高上述系統(tǒng)的上行鏈路的容量和上述系統(tǒng)的無(wú)線小區(qū)的覆蓋范圍，以便適合于傳輸突發(fā)性較強(qiáng)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)；此外，通過改善上行專用傳輸信道的性能，從而提高小區(qū)的覆蓋率和吞吐量，提高上行傳輸速率，減少上行鏈路延遲。
第三代伙伴計(jì)劃關(guān)于上行信道增強(qiáng)的討論首先是從3.84Mcps的頻分雙工(FDD)開始的，2003年6月，RAN 20次會(huì)議同意開始研究時(shí)分雙工(簡(jiǎn)稱TDD)系統(tǒng)的上行信道增強(qiáng)。研究的主要項(xiàng)目包括基站(Node B)控制的調(diào)度、混合的請(qǐng)求重傳(簡(jiǎn)稱HARQ)等。關(guān)于基站(Node B)控制的調(diào)度方法，針對(duì)FDD模式，3GPP TR 25.896V0.4.2包含了兩種主要的方法一種是基站(Node B)控制的速率調(diào)度方法(也即兩個(gè)閾值方案)，另一種是基站(Node B)控制的速率和時(shí)間調(diào)度方法。
第一種基站控制的速率調(diào)度方案中，每個(gè)用戶設(shè)備在專用傳輸信道的初始化過程中，基站控制器(RNC)給每個(gè)UE分配一個(gè)傳輸格式組合集合(簡(jiǎn)稱TFCS)和兩個(gè)TFC閾值。這個(gè)TFCS包含了多種傳輸速率。兩個(gè)閾值中，一個(gè)是UE的閾值，另一個(gè)是Node B的閾值，UE的閾值不得大于NodeB的閾值。在通信過程中，UE可以在RNC給定的TFCS中有限制地選擇傳輸格式組合(TFC)，也就是說選擇的TFC必須不得大于當(dāng)前的UE閾值。如果UE使用的TFC等于當(dāng)前的UE閾值，并且UE認(rèn)為還具有以更高速率傳輸?shù)哪芰?如當(dāng)前發(fā)射功率遠(yuǎn)小于額定的最大發(fā)射功率)同時(shí)UE有提高傳輸速率的需求時(shí)，可以向Node B請(qǐng)求提高UE閾值，Node B根據(jù)當(dāng)前的噪音情況決定是否允許UE提高UE的閾值。如果允許UE提高閾值，UE的閾值不可超過Node B的閾值。具體的過程如下物理層的上行信令名為速率申請(qǐng)(簡(jiǎn)稱RR)專門用于UE申請(qǐng)改變當(dāng)前的UE閾值。當(dāng)UE希望提高當(dāng)前的UE閾值時(shí)，也就是UE希望以更高的速率發(fā)送數(shù)據(jù)，將RR的值設(shè)為“Up”，當(dāng)UE不希望改變當(dāng)前的UE閾值時(shí)，不發(fā)送RR。當(dāng)UE選擇用小的數(shù)據(jù)速率發(fā)送時(shí)，可以直接使用較小的TFC即可。
同時(shí)有物理層的下行信令稱為速率應(yīng)答(簡(jiǎn)稱RG)專門用于對(duì)UE的速率申請(qǐng)進(jìn)行應(yīng)答。RG的值為“Up”時(shí)，說明Node B同意UE增加其UE閾值。當(dāng)UE提出速率申請(qǐng)(即發(fā)送RR＝“Up”)，而Node B不應(yīng)答(即不發(fā)送RG)時(shí)，說明Node B不同意UE增加UE閾值。當(dāng)RG的值為“Down”時(shí)，說明Node B要求該UE降低它的UE閾值。
第二種基站(Node B)控制的時(shí)間和速率調(diào)度方案中，UE在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸之前，需要將一些信息發(fā)給Node B以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼?qǐng)求，Node B根據(jù)收到的信息，計(jì)算出UE的無(wú)線信道的好壞，并根據(jù)當(dāng)前的噪音情況以及其他UE的請(qǐng)求的情況，對(duì)是否允許該UE進(jìn)行傳輸，以多大的速率進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)冗M(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度和安排。具體的過程如下第一步UE在的上行調(diào)度信息控制信道中，發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼?qǐng)求。發(fā)送的信息包括UE的數(shù)據(jù)緩存器的狀態(tài)、UE的功率狀態(tài)和UE的最大功率能力。
第二步Node B監(jiān)測(cè)各個(gè)UE報(bào)告的數(shù)據(jù)隊(duì)列長(zhǎng)度和發(fā)射功率的信息，在小區(qū)(Cell)噪聲允許的條件下選出盡量少的UE甚至可以是一個(gè)UE在下一個(gè)調(diào)度周期的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行傳輸。Node B通過下行調(diào)度指定控制信道對(duì)選定的UE進(jìn)行應(yīng)答。所傳輸?shù)男畔ㄔ试S傳輸時(shí)刻及時(shí)間段內(nèi)，最大允許發(fā)射功率等其它的調(diào)度信息。UE的最大允許的速率是根據(jù)Node B的噪聲增加余量，UE的數(shù)據(jù)緩存器的狀態(tài)，UE的功率狀態(tài)和UE的最大功率能力等因素計(jì)算出的。
第三步收到調(diào)度指令信息的UE在指定時(shí)刻及時(shí)間段內(nèi)，按所指定的速率傳輸數(shù)據(jù)。
速率以及時(shí)間調(diào)度方法有比速率調(diào)度更準(zhǔn)確地控制本小區(qū)噪聲水平的能力，也就是說可以使本小區(qū)的容量最大化。它的代價(jià)是需要傳輸?shù)恼{(diào)度信息和指令比單純的速率調(diào)度要復(fù)雜一些。
FDD中的兩種基站控制的調(diào)度方法可以較為準(zhǔn)確地控制本小區(qū)的噪聲水平，使本小區(qū)的容量最大化。下面分析一下該方案在TDD系統(tǒng)的可行性。
首先，兩種方法都是通過對(duì)傳輸格式組合集(TFCS)的調(diào)度、指配來(lái)實(shí)現(xiàn)速率的調(diào)度。這在FDD系統(tǒng)里是沒有問題的，因?yàn)樵贔DD系統(tǒng)里，UE上行主要依據(jù)擾碼來(lái)區(qū)分用戶，因此UE可以依據(jù)Node B指配的TFCS，自己選擇所使用的上行擴(kuò)頻碼。而對(duì)于TDD系統(tǒng)來(lái)講，上行碼字的使用是受限的，如果給某個(gè)UE已經(jīng)分配了某些碼字，那么別的用戶就無(wú)法使用這些碼字。這樣，在TDD系統(tǒng)中，單純依賴于TFCS的指配，是無(wú)法實(shí)現(xiàn)速率調(diào)度的。如果要在TDD系統(tǒng)中應(yīng)用上述的兩方法，除了對(duì)于TFCS指配之外，還需要引入碼字的指配才能實(shí)現(xiàn)速率的調(diào)度。這樣，上述的第一種方法(速率調(diào)度方法)，就無(wú)法使用，因?yàn)閱渭兺ㄟ^一個(gè)RG消息是無(wú)法實(shí)現(xiàn)TFCS和碼字的同時(shí)指配。
其次，如果采用FDD系統(tǒng)的時(shí)間和速率調(diào)度再加上碼字指配，來(lái)實(shí)現(xiàn)TDD系統(tǒng)中的時(shí)間和速率調(diào)度，那么還存在著信令負(fù)擔(dān)過重的問題，因?yàn)榇a字的指配必將帶來(lái)信令的負(fù)擔(dān)。在TDD系統(tǒng)的HSDPA技術(shù)中，下行碼字的指配需要8個(gè)比特，4個(gè)用來(lái)指示開始碼，4個(gè)用來(lái)指示結(jié)束碼。但是眾所周知，在TDD系統(tǒng)中，下行的擴(kuò)頻因子可以為1和16，而上行的擴(kuò)頻因子可以為1，2，4，8，16。這樣在TDD系統(tǒng)中，上行的碼字指配就需要有10或11個(gè)比特。因此，在TDD系統(tǒng)中要使用FDD系統(tǒng)的時(shí)間和速率調(diào)度再加上碼字指配，就會(huì)有10個(gè)比特額外的信令負(fù)擔(dān)。這樣對(duì)于下行的業(yè)務(wù)性能就會(huì)受到較大的影響。
還有，如果采用FDD系統(tǒng)的時(shí)間和速率調(diào)度再加上碼字指配，來(lái)實(shí)現(xiàn)TDD系統(tǒng)中的時(shí)間和速率調(diào)度，那么碼字的使用將由Node B進(jìn)行調(diào)度。而依據(jù)目前TDD的高層規(guī)范，碼字的指配都是由無(wú)線資源控制(RRC)層來(lái)實(shí)現(xiàn)的，實(shí)現(xiàn)該功能的實(shí)體為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)。如果，要由Node B進(jìn)行碼字的指配，那么能否將現(xiàn)有的RNC中的碼字分配的RRC功能移至NodeB目前還是一個(gè)問題，因?yàn)檫@將會(huì)給高層規(guī)范帶來(lái)很大的改動(dòng)。即便是可以接受這種改動(dòng)，那么還需要處理好對(duì)現(xiàn)有業(yè)務(wù)(如語(yǔ)音業(yè)務(wù))的RNC碼字分配和對(duì)上行增強(qiáng)業(yè)務(wù)的Node B碼字分配之間的相互關(guān)系，解決好后向兼容性問題。
此外，現(xiàn)有FDD系統(tǒng)中的調(diào)度方法還存在著調(diào)度與混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求(HARQ)之間相互沖突的問題。當(dāng)UE收到了Node B的傳輸無(wú)應(yīng)答(NACK)時(shí)，UE將會(huì)重傳傳輸塊。然而如果此時(shí)信道條件變化，Node B調(diào)度指配的TFCI無(wú)法提供足夠的信道比特，這樣數(shù)據(jù)塊的完整重傳就無(wú)法實(shí)現(xiàn)，也就是說現(xiàn)有的追趕合并(chase combining)HARQ技術(shù)就無(wú)法使用。目前在FDD系統(tǒng)的研究中，提出了一些諸如完全增加冗余和部分增加冗余的方法以適應(yīng)信道比特的變化，解決此問題。但是這些方法都需要有額外的帶外信令來(lái)指示增加冗余的版本(IR version)，這樣就增加了信令的負(fù)擔(dān)。并且由于信令負(fù)擔(dān)的限制，IR version不可能太多，這樣也就限制了這些方案的信道適應(yīng)能力。
另外，現(xiàn)有FDD系統(tǒng)中的調(diào)度方法中，并沒有考慮不同業(yè)務(wù)的時(shí)延要求。如果不考慮不同業(yè)務(wù)的時(shí)延要求，那么有的時(shí)延要求高的業(yè)務(wù)，就會(huì)由于不能夠及時(shí)得到物理資源進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸而造成丟包，這樣就導(dǎo)致了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膩G包率的增加，這將嚴(yán)重影響業(yè)務(wù)的性能。
從上述的分析中可以看出，要將FDD系統(tǒng)中的上行增強(qiáng)方法應(yīng)用于TDD，還有很多問題需要解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于移動(dòng)通信系統(tǒng)上行增強(qiáng)的適應(yīng)不同業(yè)務(wù)時(shí)延要求的基站控制的功率調(diào)度方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，一種適應(yīng)不同業(yè)務(wù)時(shí)延要求的基站控制的功率調(diào)度方法，包括步驟a)用戶設(shè)備在業(yè)務(wù)初始接入時(shí)，將其業(yè)務(wù)等級(jí)傳給基站；b)在業(yè)務(wù)傳輸?shù)倪^程中，用戶設(shè)備向基站發(fā)送調(diào)度信息；c)基站根據(jù)各個(gè)用戶的業(yè)務(wù)等級(jí)和各個(gè)用戶上傳的調(diào)度信息，以及一些本地可參考的信息，對(duì)用戶設(shè)備的發(fā)送功率及編碼效率進(jìn)行調(diào)度；d)基站通過調(diào)度指配信息將調(diào)度確定的各個(gè)用戶設(shè)備的發(fā)送功率以及編碼效率指配發(fā)送給用戶設(shè)備；e)用戶設(shè)備在接收到調(diào)度指配之后，依據(jù)所指配的發(fā)送功率判斷是否允許上傳，如果允許，則依據(jù)指配的編碼效率進(jìn)行處理，然后按指定的發(fā)射功率傳輸上行數(shù)據(jù)，否則的話，將等待下一次功率指配；f)基站對(duì)接收到的多次重傳數(shù)據(jù)塊進(jìn)行能量合并，進(jìn)行解碼，并判別是否正確接收；g)如果正確接收，基站將向用戶設(shè)備發(fā)送正確接收應(yīng)答，否則的話，發(fā)送未正確接收應(yīng)答；h)如果收到了正確接收應(yīng)答，用戶設(shè)備將按新指配的發(fā)送功率發(fā)送新的數(shù)據(jù)塊，如果收到了未正確接收應(yīng)答，用戶設(shè)備將按新指配的發(fā)送功率重傳原數(shù)據(jù)塊。
本發(fā)明給出了將UE業(yè)務(wù)等級(jí)上傳給Node B的方法，使得Node B可以依據(jù)包含有業(yè)務(wù)時(shí)延要求的業(yè)務(wù)等級(jí)進(jìn)行調(diào)度，從而適應(yīng)了不同業(yè)務(wù)的時(shí)延要求，避免了數(shù)據(jù)傳輸過程中數(shù)據(jù)包的丟失，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅?。利用物理層信令?duì)小區(qū)中UE的上行發(fā)射功率進(jìn)行調(diào)度并結(jié)合混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求(HARQ)重傳，實(shí)現(xiàn)了小區(qū)內(nèi)的各個(gè)UE的上行數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間和速率的調(diào)度。引入了編碼效率的指配，可以改變數(shù)據(jù)傳輸塊的大小，增加了功率調(diào)度的靈活性。僅通過傳送功率指配和編碼效率的指配就實(shí)現(xiàn)了速率和時(shí)間的調(diào)度，從而減小了下行物理層信令的負(fù)擔(dān)。對(duì)UE的上行發(fā)射的絕對(duì)功率進(jìn)行指配，從而清楚地掌握了上行的功率狀態(tài)，這樣就避免了上行功率狀態(tài)的上報(bào)，從而減小了上行物理層信令的負(fù)擔(dān)。僅通過功率指配和編碼效率指配實(shí)現(xiàn)了調(diào)度，無(wú)需碼字的指配，這樣對(duì)現(xiàn)有高層規(guī)范改動(dòng)較小，后向兼容性好。在HARQ重傳的過程中，同樣可以進(jìn)行功率的調(diào)度而不改變信道比特，有效地避免了目前TFCI調(diào)度和HARQ間的沖突問題。本發(fā)明對(duì)上行傳輸進(jìn)行調(diào)度，可以減小系統(tǒng)的噪聲增加(Noise Rise)的方差，避免系統(tǒng)的過載，從而提高系統(tǒng)的上行小區(qū)吞吐量，增大系統(tǒng)的業(yè)務(wù)覆蓋。本發(fā)明適用范圍較廣，既適用于高碼率TDD移動(dòng)通信系統(tǒng)，又適用于低碼率移動(dòng)通信系統(tǒng)，此外還適用于FDD移動(dòng)通信系統(tǒng)。


圖1是用戶業(yè)務(wù)等級(jí)上傳給基站的方法；圖2是適應(yīng)業(yè)務(wù)時(shí)延要求的基站控制的功率調(diào)度過程示意圖；圖3是適應(yīng)業(yè)務(wù)時(shí)延要求的基站控制的功率調(diào)度方法的信令流程圖；圖4是基站控制的功率調(diào)度過程的實(shí)施例中調(diào)度相關(guān)信令交互示意圖；圖5是基站控制的功率調(diào)度過程的實(shí)施例中數(shù)據(jù)傳輸示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的目的是依據(jù)小區(qū)中用戶設(shè)備(UE)業(yè)務(wù)的不同時(shí)延要求，對(duì)UE的上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸?shù)陌l(fā)射功率以及傳輸塊的大小進(jìn)行控制，在滿足時(shí)延要求的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)小區(qū)中上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸?shù)恼{(diào)度，減少數(shù)據(jù)包的丟失，避免系統(tǒng)的過載，從而提高系統(tǒng)的上行小區(qū)吞吐量，增大系統(tǒng)的業(yè)務(wù)覆蓋。
本發(fā)明對(duì)現(xiàn)有問題的解決方案是首先在業(yè)務(wù)接入時(shí)，通過高層信令將UE的業(yè)務(wù)等級(jí)傳給Node B，然后Node B依據(jù)UE的業(yè)務(wù)等級(jí)和UE通過物理層信令上傳的調(diào)度信息，結(jié)合其他一些可參考的本地信息，對(duì)UE的上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸?shù)陌l(fā)射功率以及傳輸塊的大小進(jìn)行控制，并結(jié)合混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求(HARQ)的重傳，在滿足時(shí)延要求的前提下，實(shí)現(xiàn)對(duì)小區(qū)中各個(gè)UE的上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸?shù)膫鬏斔俣群蛡鬏敃r(shí)間的調(diào)度。依據(jù)本發(fā)明中所提出的方案首先，數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾实母淖兪峭ㄟ^發(fā)射功率的改變和HARQ的重傳實(shí)現(xiàn)的，傳輸格式組合(TFCS)并不發(fā)生變化，因此相應(yīng)使用的碼字也沒有發(fā)生變化。因此利用本發(fā)明中所提出的方法進(jìn)行速率和時(shí)間的調(diào)度并不需要引入Node B的碼字分配。
其次，既然沒有了Node B的碼字分配，因此也就不會(huì)引入額外的信令負(fù)擔(dān)。
還有，眾所周知，現(xiàn)有功率控制技術(shù)就是一種物理層過程，因而本發(fā)明中所提出的功率調(diào)度，也可以在物理層中實(shí)現(xiàn)。另外，沒有了Node B的碼字分配，因此也不用將無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)中的碼字分配的RRC功能移至Node B。所以本發(fā)明中所提出的方法對(duì)目前的高層規(guī)范修改很小，其后向兼容性較好。
此外，在本發(fā)明的方法中，當(dāng)信道條件惡化時(shí)，通過降低UE的發(fā)射功率，增加HARQ重傳的次數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)速率的調(diào)度的，因此重傳時(shí)所提供的信道比特并沒有變化，只是發(fā)射功率減小了，因此追趕合并(chasecombining)仍然可以使用，并且不需要有額外的帶外信令。因此本發(fā)明中所提出的方法并不存在調(diào)度和HARQ重傳沖突的問題。
另外，在業(yè)務(wù)接入時(shí)，通過高層信令，UE將其業(yè)務(wù)等級(jí)傳給了Node B，包含了業(yè)務(wù)時(shí)延要求的業(yè)務(wù)等級(jí)，也將作為Node B調(diào)度的參考信息。這樣，在Node B調(diào)度的時(shí)候，就可以給那些業(yè)務(wù)時(shí)延要求較高的UE分配較大的發(fā)射功率。此外，為了適應(yīng)時(shí)延要求，本發(fā)明在功率指配之外，還引入了編碼效率的指配。也就是說，對(duì)于那些時(shí)延要求較高的UE除了指配較大的發(fā)射功率之外，還可以指配較大的編碼效率，從而給時(shí)延要求較高的用戶分配較大的傳輸速率，降低丟包率，提高業(yè)務(wù)傳輸?shù)男阅堋?br> 本發(fā)明提出了一種用于移動(dòng)通信系統(tǒng)上行增強(qiáng)的適應(yīng)不同業(yè)務(wù)時(shí)延要求的基站(Node B)控制的功率調(diào)度方法，該方法是Node B依據(jù)業(yè)務(wù)等級(jí)及其他可參考的調(diào)度信息，對(duì)小區(qū)中的用戶設(shè)備(UE)的上行數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)射功率以及編碼效率進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)小區(qū)中UE的上行數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)度。具體來(lái)講，Node B依據(jù)業(yè)務(wù)等級(jí)、調(diào)度信息和一些可參考的本地信息，對(duì)UE的上行數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)射功率以及編碼效率進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)小區(qū)中UE的數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)度，減小系統(tǒng)的噪聲增加(Noise Rise)的方差，避免系統(tǒng)的過載，從而提高系統(tǒng)的上行小區(qū)吞吐量，增大系統(tǒng)的業(yè)務(wù)覆蓋。
本發(fā)明中Node B控制的功率調(diào)度方法實(shí)現(xiàn)的基本原理是UE在初始接入時(shí)，通過高層信令將其業(yè)務(wù)等級(jí)傳給無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)，然后RNC再通過高層信令將業(yè)務(wù)等級(jí)傳給Node B。UE在業(yè)務(wù)傳輸過程中，通過物理層信令將調(diào)度信息傳給Node B，這樣Node B就可以依據(jù)業(yè)務(wù)等級(jí)和調(diào)度信息，再結(jié)合本地一些可參考的信息對(duì)UE的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行調(diào)度，確定各個(gè)UE所允許的發(fā)射功率以及編碼效率。這樣業(yè)務(wù)時(shí)延要求高的用戶，其分配的發(fā)射功率和編碼效率較大，HARQ重傳次數(shù)也就較少，傳輸塊中的數(shù)據(jù)比特也較大，因而數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾瘦^大；業(yè)務(wù)時(shí)延要求低的用戶，其分配的發(fā)射功率和編碼效率較小，HARQ重傳次數(shù)也就較多，傳輸塊中的數(shù)據(jù)比特也較小，因而數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾瘦^小。因此，通過功率調(diào)度和編碼效率的分配也就實(shí)現(xiàn)了上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸?shù)臅r(shí)間和速率調(diào)度，適應(yīng)了不同業(yè)務(wù)的時(shí)延要求。為了實(shí)現(xiàn)該方法，在本發(fā)明中首先，本發(fā)明給出了Node B獲得各個(gè)UE的時(shí)延要求的方法。在本方法中，首先UE通過高層信令將包含有時(shí)延要求的業(yè)務(wù)等級(jí)傳給RNC，然后RNC再通過高層信令將業(yè)務(wù)等級(jí)傳給Node B。這樣做的原因是業(yè)務(wù)等級(jí)在整個(gè)業(yè)務(wù)傳輸?shù)倪^程中是不變的，因此并不需要用即時(shí)的物理層信令來(lái)傳輸，而只需要在UE發(fā)送高層信令初始接入的時(shí)候，將業(yè)務(wù)等級(jí)一起傳給RNC。而RNC也可以在發(fā)送高層信令建立信道連接時(shí)，將業(yè)務(wù)等級(jí)一起發(fā)給Node B。
其次，Node B控制的功率調(diào)度所需的上行調(diào)度信息物理層信令的定義。在本方法中需要的上行調(diào)度信息，可以僅包含UE的緩存器狀態(tài)信息。將緩存器狀態(tài)上報(bào)給Node B，主要是為了避免數(shù)據(jù)丟失，確定各個(gè)UE上行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)先級(jí)。與原FDD方案中的調(diào)度信息相比，本發(fā)明中的調(diào)度信息沒有了功率狀態(tài)。這是因?yàn)?，在本發(fā)明中，在每一個(gè)傳輸時(shí)間間隔內(nèi)Node B將會(huì)給UE指配一個(gè)絕對(duì)發(fā)射功率，這樣Node B將會(huì)清楚地知道當(dāng)前UE的發(fā)射功率，因而也就沒有必要通過調(diào)度信息通知了，同時(shí)也減少了上行信令的負(fù)擔(dān)。
還有，本發(fā)明給出了Node B控制的功率調(diào)度所需的下行調(diào)度指配物理層信令的定義。在本發(fā)明中的調(diào)度指配信息中，要求包含有功率指配和編碼效率指配。編碼效率指配的引入是因?yàn)楫?dāng)功率指配大到一定程度之后，數(shù)據(jù)塊已經(jīng)可以一次成功傳輸時(shí)，再增大功率也無(wú)法提高傳輸速率，此時(shí)加入編碼效率的指配，從而增大了傳輸塊的大小，此時(shí)再結(jié)合較大的發(fā)送功率就可以實(shí)現(xiàn)更大的速率分配。
另外，本發(fā)明在Node B控制的功率調(diào)度方法中提出了利用專用物理控制信道來(lái)傳輸物理層信令的方法。
最后，本發(fā)明給出了給出了Node B依據(jù)業(yè)務(wù)等級(jí)和所接收的調(diào)度信息，并結(jié)合本地的一些可參考信息，確定各個(gè)UE所允許的發(fā)射功率和編碼效率，并通過調(diào)度指配信息指配給UE，從而在滿足業(yè)務(wù)時(shí)延的前提下，調(diào)度小區(qū)中UE的傳輸時(shí)間和速率的方法。
下面對(duì)本發(fā)明的動(dòng)作進(jìn)行說明本發(fā)明給出了一種用于移動(dòng)通信系統(tǒng)上行增強(qiáng)的適應(yīng)不同業(yè)務(wù)時(shí)延要求的基站(Node B)控制的功率調(diào)度方法。
首先，本發(fā)明給出了UE將業(yè)務(wù)等級(jí)傳給Node B的方法，其過程如圖1所示。
101，當(dāng)UE初始接入時(shí)，UE要向RNC發(fā)送高層信令申請(qǐng)初始接入。此時(shí)，包含體現(xiàn)業(yè)務(wù)時(shí)延要求的業(yè)務(wù)等級(jí)參數(shù)就可以加入此高層信令，傳給RNC。
102，當(dāng)RNC收到此接入申請(qǐng)并允許此業(yè)務(wù)接入時(shí)，就會(huì)向Node B發(fā)送高層信令建立所需的信道。此時(shí)，業(yè)務(wù)等級(jí)又可以加入此下行高層信令，傳給Node B。
使用上述方法的原因是通常在業(yè)務(wù)傳輸?shù)倪^程中業(yè)務(wù)的等級(jí)并不發(fā)生變化，因此沒有必要用物理層信令傳輸，這樣將降低物理層信令的負(fù)擔(dān)。此外，業(yè)務(wù)等級(jí)參數(shù)加入到現(xiàn)有的高層信令中傳輸，對(duì)現(xiàn)有規(guī)范改動(dòng)較小，后向兼容性好。
第二，在發(fā)明中給出了Node B控制的功率調(diào)度所需的上行物理層信令的具體內(nèi)容●調(diào)度信息(SI)此信息包含的參數(shù)有緩存器占有狀態(tài)。
●數(shù)據(jù)傳輸塊大小，此參數(shù)用于數(shù)據(jù)傳輸塊的解碼。
●HARQ相關(guān)上行信令在本發(fā)明所提出的方法中，由于解決了調(diào)度和HARQ之間的沖突問題，因而可以使用追趕合并的HARQ方法，因此并不需要上傳諸如增加冗余版本，HARQ過程指示，新信息指示等HARQ相關(guān)上行信令。
第三，在發(fā)明中給出了Node B控制的功率調(diào)度所需的下行物理層信令的具體內(nèi)容●調(diào)度指配(SA)此信息包含的參數(shù)有功率指配和編碼效率指配。在調(diào)度信息中加入了編碼效率指配，使得Node B可以控制傳輸塊的大小，更靈活地進(jìn)行速率調(diào)度。
●傳輸塊成功接收應(yīng)答(ACK)和未成功接收應(yīng)答(NACK)Node B在接收數(shù)據(jù)塊后將會(huì)判斷是否正確接收，如果正確接收，將會(huì)向UE發(fā)送ACK，否則發(fā)送NACK。
第四，本發(fā)明給出了Node B控制的功率調(diào)度方法中提出了利用專用物理控制信道來(lái)傳輸物理層信令的方法。所說的專用物理控制信道包含有●上行專用物理控制信道用于傳送上行增強(qiáng)控制信息和調(diào)度信息的上行專用物理信道。
●下行專用物理控制信道用于傳送上行增強(qiáng)控制信息和調(diào)度指配的上行專用物理信道。
第五，在發(fā)明中給出了適應(yīng)時(shí)延要求的Node B控制的功率調(diào)度具體過程，如圖2所示。
201，UE在業(yè)務(wù)初始接入時(shí)，通過高層信令將業(yè)務(wù)等級(jí)上傳給RNC。
202，RNC在收到業(yè)務(wù)等級(jí)后，也通過高層信令下傳給Node B。這樣，Node B就獲得了UE的業(yè)務(wù)等級(jí)信息。
203，UE在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中，在每一個(gè)調(diào)度時(shí)間間隔上向Node B發(fā)送包含緩存器占有狀態(tài)的調(diào)度信息以及要傳送的數(shù)據(jù)塊的大小。
204，Node B在收到調(diào)度信息之后，就要對(duì)各個(gè)UE上傳的調(diào)度信息進(jìn)行處理，并結(jié)合各個(gè)UE的業(yè)務(wù)等級(jí)以及一些本地可參考的信息，如當(dāng)前時(shí)隙內(nèi)的噪聲增加值和噪聲增加門限，每個(gè)UE所允許的最大發(fā)射功率(此功率值可以在每個(gè)UE初始接入的時(shí)候通過高層信令通知Node B)，以及上一調(diào)度時(shí)間間隔上，Node B所指配的UE的發(fā)射功率，作為調(diào)度指配的參數(shù)，進(jìn)行調(diào)度。比如說依據(jù)緩存器的占有狀態(tài)，可以知道各個(gè)UE的數(shù)據(jù)傳輸需求；依據(jù)當(dāng)前時(shí)隙內(nèi)的噪聲增加值及噪聲增加門限可以知道當(dāng)前該時(shí)隙內(nèi)的干擾情況以及所允許的噪聲增加限制；依據(jù)上一調(diào)度時(shí)間間隔上Node B所指配的UE的發(fā)射功率以及所測(cè)量到的接收功率就可以得到該UE的信道質(zhì)量；依據(jù)各個(gè)UE的最大允許發(fā)送功率就可以知道各個(gè)UE還可以使用的功率余量。這樣Node B就可以根據(jù)一定的調(diào)度算法，對(duì)各個(gè)UE的發(fā)送功率進(jìn)行調(diào)度，確定各個(gè)UE的發(fā)送功率。此外，在調(diào)度過程中由于Node B以各個(gè)UE的業(yè)務(wù)等級(jí)作為調(diào)度參數(shù)，考慮了各個(gè)UE的業(yè)務(wù)時(shí)延要求，因此做出的功率調(diào)度和編碼效率的分配也就適應(yīng)了不同業(yè)務(wù)的時(shí)延要求，避免了數(shù)據(jù)包的丟失。
205，在每一個(gè)調(diào)度時(shí)間間隔內(nèi)，Node B將其調(diào)度確定的各個(gè)UE的發(fā)送功率以及編碼效率的指配通過調(diào)度指配信息發(fā)送給各個(gè)UE。
206，UE依據(jù)Node B所指配的發(fā)送功率和編碼效率，確定傳輸塊以及發(fā)射功率的大小，將所要傳送的數(shù)據(jù)發(fā)送給Node B。需要注意的是，如果Node B所指配的功率低于一定的門限，那么UE將會(huì)暫時(shí)停止上傳數(shù)據(jù)包，直到有新的足夠的功率指配，這樣Node B就可以實(shí)現(xiàn)傳輸?shù)臅r(shí)間調(diào)度。
207，Node B在接收到數(shù)據(jù)塊之后，就要進(jìn)行多次重傳能量合并，然后對(duì)其進(jìn)行解碼，并通過循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)，對(duì)接收到的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行校驗(yàn)，判斷數(shù)據(jù)塊是否正確接收。
208，Node B如果正確接收，則向UE發(fā)送正確接收應(yīng)答(ACK)，否則向UE發(fā)送未正確接收應(yīng)答(NACK)。
209，在UE對(duì)接收應(yīng)答，進(jìn)行判別，如果接收到的是ACK，將會(huì)進(jìn)入步驟206以新指定的發(fā)送功率發(fā)送新的數(shù)據(jù)塊；而如果收到的是NACK，那么也進(jìn)入步驟206按新指定的發(fā)送功率對(duì)原數(shù)據(jù)塊進(jìn)行重傳。
最后給出了本發(fā)明提出的上行增強(qiáng)的基站控制的功率調(diào)度方法的物理層信令流程，如圖3所示。
301，UE在上行增強(qiáng)專用信息信道上傳送調(diào)度信息。參數(shù)緩存器占有狀態(tài)。
302，Node B對(duì)調(diào)度信息、各個(gè)UE的業(yè)務(wù)等級(jí)以及一些本地的參考信息進(jìn)行處理，并進(jìn)行調(diào)度。
303，Node B在上行增強(qiáng)專用控制信道上傳送調(diào)度指配。參數(shù)功率指配和編碼效率指配。
304，UE依據(jù)調(diào)度指配的發(fā)送功率以及編碼效率在專用物理信道上傳輸數(shù)據(jù)。
305，Node B對(duì)接收到的數(shù)據(jù)塊進(jìn)行解碼和校驗(yàn)。
306，Node B在上行增強(qiáng)專用控制信道上發(fā)送接收應(yīng)答。參數(shù)成功接收應(yīng)答(ACK)或未成功接收應(yīng)答(NACK)。在UE收到ACK或NACK后，重新回到步驟204。
實(shí)施例本發(fā)明提出了一種用于移動(dòng)通信系統(tǒng)上行增強(qiáng)的適應(yīng)不同業(yè)務(wù)時(shí)延要求的基站(Node B)控制的功率調(diào)度方法，該方法是Node B依據(jù)業(yè)務(wù)等級(jí)及其他可參考的調(diào)度信息，對(duì)小區(qū)中的用戶設(shè)備(UE)的上行數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)射功率以及編碼效率進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)小區(qū)中UE的上行數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{(diào)度。為了便于理解本發(fā)明，下面給出了一個(gè)TDD系統(tǒng)中適應(yīng)不同業(yè)務(wù)時(shí)延要求的基站(Node B)控制的功率調(diào)度過程的實(shí)施例。其中調(diào)度過程中的調(diào)度相關(guān)信令交互示意圖如圖4所示，調(diào)度過程中的數(shù)據(jù)傳輸如圖5所示。
從圖4中可以看出，兩個(gè)用戶設(shè)備，在每一個(gè)調(diào)度時(shí)間間隔上，都要向基站發(fā)送調(diào)度信息(SI)。在基站收到兩個(gè)UE的調(diào)度信息之后，也就是知道了每個(gè)UE的緩存器占有狀態(tài)。然后基站除了可以參考在業(yè)務(wù)初始接入時(shí)獲取的業(yè)務(wù)等級(jí)信息外，還可以根據(jù)所測(cè)量到的各個(gè)UE的接收功率以及上一調(diào)度間隔所指配的UE的發(fā)送功率確定這兩個(gè)UE的信道條件，此外通過測(cè)量還可以知道當(dāng)前的噪聲增加值。這樣基站綜合考慮這些信息，依據(jù)一定的調(diào)度算法，就可以確定出，在此調(diào)度間隔上可以指配的各個(gè)UE的發(fā)送功率以及可以允許的編碼效率。然后就可以通過調(diào)度指配(SA)發(fā)送給各個(gè)UE。在本發(fā)明中所給出的例子中，在調(diào)度間隔1內(nèi)，NodeB依據(jù)UE1和UE2所上報(bào)的調(diào)度信息，以及本地的一些參考信息判斷出，UE1的數(shù)據(jù)傳輸要求更為緊迫，并且其信道條件也較好。因此Node B進(jìn)行了調(diào)度，在調(diào)度間隔1后的調(diào)度間隔內(nèi)，通過調(diào)度指配給UE1分配了較高的發(fā)射功率和編碼效率，而UE2分配了較低的發(fā)射功率。
這樣，從圖5中可以看出，在調(diào)度間隔1和調(diào)度間隔2調(diào)度時(shí)間間隔內(nèi)，以初始指配的發(fā)射功率，UE1和UE2都是經(jīng)過了2次傳輸正確接收了數(shù)據(jù)包。由于在調(diào)度間隔2內(nèi)，Node B進(jìn)行了調(diào)度，給UE1分配了較大的發(fā)射功率，而給UE2分配了較小的發(fā)射功率。因而從調(diào)度間隔3開始，UE1都只需要一次重傳就可以正確接收數(shù)據(jù)，而UE2需要3次重傳才可以正確接收數(shù)據(jù)。這樣對(duì)于UE1來(lái)講，相對(duì)于前兩個(gè)調(diào)度間隔，其數(shù)據(jù)傳輸速率得到了提高。如果不改變編碼效率的指配，經(jīng)過了Node B的調(diào)度之后，UE1的速率將增大為原來(lái)的2倍，而UE2的速率降低為原來(lái)的2/3。因此，可以看出，Node B通過功率的調(diào)度實(shí)現(xiàn)了UE1和UE2的傳輸速率的調(diào)度。值得注意的是，在調(diào)度間隔3以后，UE1都是經(jīng)過一次傳輸就可以正確接收，此時(shí)再增大發(fā)射功率也無(wú)法提高數(shù)據(jù)傳輸速率。然而由于引入了編碼效率的指配，Node B可以通過指配較大的編碼效率來(lái)增大數(shù)據(jù)傳輸快的大小，從而進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)傳輸速率。這大大增加了調(diào)度的靈活性。
此外，如果當(dāng)Node B從調(diào)度信息和參考信息中得知，某個(gè)UE的信道條件極端惡化，或者其緩存器中的數(shù)據(jù)已經(jīng)為零時(shí)，Node B將會(huì)給該UE分配一個(gè)非常低的發(fā)射功率。而當(dāng)UE接收到的發(fā)射功率指配低于一定的門限之后，該UE將會(huì)暫時(shí)停止數(shù)據(jù)傳輸，直到有新的足夠高的功率指配。這樣也就實(shí)現(xiàn)了UE傳輸時(shí)間的調(diào)度。
權(quán)利要求
1.一種適應(yīng)不同業(yè)務(wù)時(shí)延要求的基站控制的功率調(diào)度方法，包括步驟a)用戶設(shè)備在業(yè)務(wù)初始接入時(shí)，將其業(yè)務(wù)等級(jí)傳給基站；b)在業(yè)務(wù)傳輸?shù)倪^程中，用戶設(shè)備向基站發(fā)送調(diào)度信息；c)基站根據(jù)各個(gè)用戶的業(yè)務(wù)等級(jí)和各個(gè)用戶上傳的調(diào)度信息，以及一些本地可參考的信息，對(duì)用戶設(shè)備的發(fā)送功率及編碼效率進(jìn)行調(diào)度；d)基站通過調(diào)度指配信息將調(diào)度確定的各個(gè)用戶設(shè)備的發(fā)送功率以及編碼效率指配發(fā)送給用戶設(shè)備；e)用戶設(shè)備在接收到調(diào)度指配之后，依據(jù)所指配的發(fā)送功率判斷是否允許上傳，如果允許，則依據(jù)指配的編碼效率進(jìn)行處理，然后按指定的發(fā)射功率傳輸上行數(shù)據(jù)，否則的話，將等待下一次功率指配；f)基站對(duì)接收到的多次重傳數(shù)據(jù)塊進(jìn)行能量合并，進(jìn)行解碼，并判別是否正確接收；g)如果正確接收，基站將向用戶設(shè)備發(fā)送正確接收應(yīng)答，否則的話，發(fā)送未正確接收應(yīng)答；h)如果收到了正確接收應(yīng)答，用戶設(shè)備將按新指配的發(fā)送功率發(fā)送新的數(shù)據(jù)塊，如果收到了未正確接收應(yīng)答，用戶設(shè)備將按新指配的發(fā)送功率重傳原數(shù)據(jù)塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在步驟a)中，用戶設(shè)備將包含時(shí)延要求的業(yè)務(wù)等級(jí)傳給基站包括用戶設(shè)備將業(yè)務(wù)等級(jí)加入到高層信令中傳給無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器，然后無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器再利用高層信令將業(yè)務(wù)等級(jí)傳給基站。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于利用物理層信令對(duì)小區(qū)中用戶設(shè)備的發(fā)射功率和編碼效率進(jìn)行控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在步驟b)中，用戶設(shè)備發(fā)送的調(diào)度信息中的參數(shù)包含緩存器占有狀態(tài)和要傳送的數(shù)據(jù)塊的大小。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在步驟c)中，所述本地可參考的信息包含小區(qū)內(nèi)各個(gè)UE所允許的最大發(fā)射功率、各個(gè)UE上一調(diào)度間隔所指配的發(fā)射功率、各個(gè)UE在當(dāng)前時(shí)隙內(nèi)的接收功率、噪聲增加值以及噪聲增加門限。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于各個(gè)UE所允許的最大發(fā)射功率由UE在初始接入時(shí)通過高層信令通知給無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器，然后再由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器通過高層信令傳給基站。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于各個(gè)UE在調(diào)度間隔內(nèi)的接收功率和噪聲增加值通過基站測(cè)量得到，噪聲增加門限由高層給出。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在步驟d)中，基站發(fā)送的調(diào)度信息中包含的參數(shù)有功率指配或編碼效率指配。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在步驟e)中，當(dāng)基站所指配的發(fā)送功率小于門限值時(shí)，用戶設(shè)備將暫停數(shù)據(jù)傳輸，直到收到大于門限值的功率指配。
全文摘要
一種適應(yīng)不同業(yè)務(wù)時(shí)延要求的基站控制的功率調(diào)度方法，用戶設(shè)備在業(yè)務(wù)初始接入時(shí)，將其業(yè)務(wù)等級(jí)傳給基站；用戶設(shè)備向基站發(fā)送調(diào)度信息；基站根據(jù)各個(gè)用戶的業(yè)務(wù)等級(jí)和各個(gè)用戶上傳的調(diào)度信息，及本地可參考的信息，對(duì)用戶設(shè)備的發(fā)送功率及編碼效率進(jìn)行調(diào)度；基站通過調(diào)度指配信息將調(diào)度確定的各個(gè)用戶設(shè)備的發(fā)送功率以及編碼效率指配發(fā)送給用戶設(shè)備；用戶設(shè)備在接收到調(diào)度指配之后，依據(jù)所指配的發(fā)送功率判斷是否允許上傳，如果允許，則依據(jù)指配的編碼效率進(jìn)行處理，然后按指定的發(fā)射功率傳輸上行數(shù)據(jù)；基站對(duì)接收到的多次重傳數(shù)據(jù)塊進(jìn)行能量合并，進(jìn)行解碼，并判別是否正確接收；如正確接收，基站將向用戶設(shè)備發(fā)送正確接收應(yīng)答。
文檔編號(hào)H04W72/12GK1753548SQ20041007802
公開日2006年3月29日 申請(qǐng)日期2004年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月20日
發(fā)明者孫程君, 周雷, 李惠英 申請(qǐng)人:北京三星通信技術(shù)研究有限公司, 三星電子株式會(huì)社