CN101099356A - 移动通信***中的数据传输 - Google Patents

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Abstract

在移动通信网络中包括一种发射器，该发射器(B)被配置用以：向接收器发射数据信道(602)和控制在该数据信道上的数据传输的第一控制信道(600)，以及在第一控制信道上发射指示符(610)，该指示符指示了在该数据信道上有到接收器的数据传输。该发射器也被配置用以省略在该数据信道上的数据传输。

Description

移动通信***中的数据传输
技术领域
本发明涉及移动通信网络中控制信道的功率控制。
背景技术
高速下行链路分组接入(HSPDA)是在CDMA下行链路中提供高数据速率传输以支持多媒体服务的宽带码分多址(WCDMA)关键特征。下行链路数据传输是由用于HS-DSCH的高速物理共享控制信道(HS-SCCH)和与控制信道相关联的高速物理下行链路共享信道(HS-DSCH)来提供。控制信道为终端提供该终端的数据在数据信道上到达这一信息。
在数据信道上的数据传输之前，现有技术没有为控制信道引入功率控制机制。仅当数据传输已经开始时，可以通过应用开放和关闭的功率控制机制来调节控制信道的功率。
现有技术中的不足之一在于为HS-SCCH而应用的初始功率电平就网络中的干扰来看不是最优的。网络可能为新的用户应用可能不必要高的安全平均功率电平。用于HS-SCCH的功率电平的不确定性也可能意味着用于对应上行链路控制信道，也就是与DL中的HS-DSCH传输相关联的高速专用物理控制信道HS-DPCCH的过高功率电平。所揭示的问题在现有技术中对上行链路传输也成立，并且在关联数据信道上的数据传输之前对于控制信道没有功率控制机制。现有技术也具有功率控制的外环缓慢的问题。问题在于HS-SCCH的BLER(块错误率)目标为低；因此出现很少的可以在功率控制中使用的错误。当传输HS-PDSCH时，不能增加HS-SCCH上的错误，因为它们会自动地造成数据传输没有必要。
发明内容
因此本发明的目的在于为移动通信网络中的控制信道提供改进的功率控制。
在本发明的一个方面中，提供一种用于移动通信网络的发射器，该发射器被配置用以：向接收器发射数据信道和控制在数据信道上的数据传输的第一控制信道，在第一控制信道上发射指示符，该指示符指示了在数据信道上有到接收器的数据传输。该发射器被配置用以省略在数据信道上的数据传输。
在本发明的另一方面中，提供一种用于移动通信网络的发射器，包括：用于向接收器发射数据信道和控制在数据信道上的数据传输的第一控制信道的装置，该发射装置被配置用以在第一控制信道上发射指示符，该指示符指示了在数据信道上有到接收器的数据传输。该发射装置被配置用以省略在数据信道上的数据传输。
在本发明的另一方面中，提供一种用于移动通信网络的发射器，该发射器被配置用以向接收器发射数据信道和控制数据信道上的数据传输的第一控制信道。该发射器被配置用以在第一控制信道上发射指示符，该指示符指示了在数据信道上没有到接收器的数据传输。
在本发明的又一方面中，提供一种移动通信网络的接收器，该接收器被配置用以：在第一控制信道上和在与第一控制信道相关联的数据信道上以及在第二控制信道上与发射器通信，其中第一控制信道和第二控制信道在不同链路方向上；在第一控制信道上接收与数据信道上的数据传输有关的指示符；监视在数据信道上的数据传输。该接收器被配置用于如果在数据信道上的数据传输被忽略则在第二控制信道上发射响应。
在本发明的又一方面中，提供一种移动通信网络的接收器，包括：用于在第一控制信道上和在与第一控制信道相关联的数据信道上以及在第二控制信道上与发射器通信的装置，其中第一控制信道和第二控制信道在不同链路方向上；用于在第一控制信道上接收与在数据信道上的数据传输有关的指示符的装置；用于监视在数据信道上的数据传输的装置。该接收器包括用于如果在数据信道上没有用于接收器的数据则在第二控制信道上发射响应的装置。
在本发明的又一方面中，提供一种移动通信***，包括：发射器和在第一控制信道、与第一控制信道相关联的数据信道以及第二控制信道上通信的接收器，其中第一控制信道和第二控制信道通向不同链路方向；其中发射器包括：用于在第一控制信道上发射与在数据信道上的数据传输有关的指示符的装置。该发射器包括用于省略在数据信道上的数据传输的装置，而该接收器包括用于如果在第一控制信道上的指示符被收到则在第二控制信道上发射响应的装置，以及该发射器包括用于基于在第二控制信道上传输的响应或者没有在第二控制信道上传输的响应来控制第一控制信道的功率的装置。
在本发明的又一方面中，提供一种在移动通信网络中的方法，包括如下步骤：在第一控制信道、与第一控制信道相关联的数据信道以及第二控制信道上通信，其中第一控制信道和第二控制信道通向不同链路方向；在第一控制信道上发射与数据信道上的数据传输有关的指示符。该方法还包括如下步骤：省略在数据信道上的数据传输；如果在第一控制信道上的指示符被收到则在第二控制信道上发射响应；以及基于在第二控制信道上传输的响应或者没有在第二控制信道上传输的响应来控制第一控制信道的功率。
在本发明的又一方面中，提供一种软件产品，包括用于实施如下步骤的软件代码部分：在第一控制信道和与第一控制信道相关联的数据信道上通信；在第一控制信道上传输与在数据信道上的数据传输有关的指示符。该软件产品包括用于实施省略在数据信道上的数据传输的步骤的软件代码部分。
本发明涉及一种在移动网络中控制信道的功率控制机制。根据本发明的移动网络可以例如是利用宽带码分多址(WCDMA)无线电技术的通用移动电话***(UMTS)。本发明可以应用于例如利用高速下行链路分组接入(HSDPA)或者高速上行链路分组接入(HSUPA)的网络中。
在本发明中，提供了在发射器和接收器之间的连接。在一个实施例中，发射器是移动网络的基站或者就UMTS而言是节点B。在那一情况下，接收器可以是与网络连接的移动终端。在本发明的另一方面中，发射器是移动终端而接收器是基站/节点B。移动终端可以例如是移动电话或者膝上型计算机。
在本发明中，提供了第一控制信道、与第一控制信道相关联的数据信道以及第二控制信道。在与第一控制信道和数据信道不同的链路方向上提供第二控制信道。在一个实施例中，在下行链路方向上提供第一控制信道和数据信道，而在上行链路方向上提供第二控制信道。在另一实施例中，在上行链路方向上提供第一控制信道和数据信道，而在下行链路方向上提供第二控制信道。
就利用HSDPA的UMTS而言，第一控制信道可以是HS-SCCH，数据信道可以是HS-DSCH，而第二控制信道可以是HS-DPCCH。
在本发明的一个方面中，发射器在第一控制信道上发射指示符，其中指示符与关联数据信道上的数据传输有关。在一个实施例中，指示符通知接收器在数据信道上没有数据传输。针对该指示，接收器发射包含肯定或者否定确认的响应。如果发射器收到响应，则它可以降低第一控制信道上的功率电平。对照而言，如果发射器没有收到响应，则它可以将第一控制信道上的功率电平调节得更高。
本发明提供一种用以在数据信道上的数据传输之前调节与数据信道相关联的控制信道的功率的有效方式。另外，本发明提供一种在分组数据网络中对控制信道进行快速功率控制的可能。
附图说明
在下文中将参照附图借助优选实施例更具体地描述本发明，在附图中：
图1是根据本发明的网络的一个实施例；
图2图示了方法的一个实施例；
图3图示了方法的另一实施例；
图4示出了信道的数据结构；
图5示出了另一信道的数据结构；以及
图6示出了根据本发明的装置的一个实施例。
具体实施方式
在本发明的一个实施例中，网络是应用WCDMA技术的UMTS网络。在下文中，参照图1简短地讨论UMTS网络的结构。
WCDMA可以在结构上划分成核心网络(CN)100，UMTS地面无线电接入网络(UTRAN)120和用户设备(UE)140。核心网络和UTRAN是无线电信***的网络基础结构的部分。
核心网络包括通过lu PS接口连接到UTRAN的服务GPRS支持节点(SGSN)102。SGSN代表核心网络的分组交换域的中央点，而SGSN的主要任务是使用UTRAN将分组发送到用户设备/从用户设备接收分组。SGSN可以包含与用户设备有关的订户和位置信息。
UTRAN可以包括：至少一个无线电网络子***(RNS)122A、122B，各RNS包括至少一个无线电网络控制器(RNC)124A、124B和由RNC控制的至少一个节点B126A至126D。节点B实施Uu无线电接口，用户设备可以通过该接口访问网络基础结构。
移动终端的用户设备可以包括两个部分：移动设备(ME)142和UMTS订户标识模块(USIM)144。移动设备包括用于提供Uu接口的射频部分146。用户设备还可以包括数字信号处理器148、存储器150和用于执行计算机处理的计算机程序。用户设备还可以包括天线、用户接口和电池。USIM包括用户有关信息以及与信息安全有关的信息如加密算法。
图2和图3图示了根据本发明的方法的实施例。这些图涉及了在所示实施例中分别是指基站和移动终端的发射器和接收器。可选地，发射器可以是移动终端而接收器可以是网元如基站。
在图2中的方法开始处，移动终端(接收器)是在移动网络的覆盖区中而终端具有已建立的与网络的连接。在本发明的一个实施例中，数据信道上的下行链路数据传输在该方法的应用之前尚未开始。在另一实施例中，在数据传输过程中应用该方法。
在网络与移动终端之间的连接至少包括下行链路控制信道、下行链路共享数据信道和上行链路控制信道。下行链路控制信道可以是将信息传送到数个移动终端的共享信道。在下行链路控制信道上传输的信息通知移动终端在数据信道上有数据到达终端。上行链路控制信道也可以关联到下行链路数据信道。上行链路信道可以用于将响应传输到网络，由此该响应携带与数据信道上的数据接收质量有关的信息。
在202中，移动网络的基站在下行链路控制信道上发射指示符，该指示符包括在数据信道上没有数据到接收器这一信息。
在一个实施例中，该指示可以被实施为使得基站向移动终端发射在数据信道上的数据长度为零(0)这一信息。在那一情况下，发射器可以省略到接收器的数据传输，如步骤204中所示。在收到数据长度为零这一指示时，接收器不需要对在数据信道上接收的信息进行监视或者解码。在HSDPA***的情况下，可以在HS-SCCH信道上在传送块大小信息字段中传输数据长度为零这一指示。
在另一实施例中，可以将关于零数据长度的信息编码成信道化代码集信息字段。可以选择未用的比特模式以便向接收器指示在数据信道上没有用于接收器的数据传输。信道化代码集被指定为7比特字段，该字段告知所用信道化代码的数目以及该集(TS 25.212)的开始代码(偏移)。目前如下比特模式尚未使用：1110000、1110001、1110010、1110011、1110100、1110101、1110110和1110111。由此这些之一可以用来指示没有传输数据。
在204中，如在控制信道上传输的指示符所指示的，发射器省略数据信道上到用户的传输。
在206中，接收器响应于在HS-SCCH上接收的指示符来生成否定确认(NACK)或者肯定确认(ACK)。该响应在HSDPA的情况下可以例如在HS-DPCCH信道上被包含到HARQ-ACK字段中。可以根据实施来进行在ACK与NACK之间的选择。ACK在HSDPA中通常以比NACK更高的功率电平来传输。
如果在HS-SCCH上的指示符以低到接收器收不到信息的功率电平来传输，则接收器不能以ACK/NACK做出响应。
在208中，发射器监视可以例如是HS-DPCCH的上行链路控制信道。如果发射器从接收器接收响应，则发射器知道接收器能够正确地接收HS-SCCH。由此，在HS-SCCH上的功率电平就网络中具有最小干扰来看可能不必要地高。在208中，如果从接收器收到响应，则可以减少在第一控制信道上的功率电平。另一方面，如果发射器在预期的时刻没有从接收器收到响应，则发射器可以控制(例如增加)在HS-SCCH上的功率电平。
图3公开了根据本发明的方法的另一实施例。
在步骤302中，发射器的操作对应于现有技术中发射器的操作，也就是，发射器在第一控制信道上向接收器指示在数据信道上有到接收器的数据传输。在HSDPA中接收器可以通过使用HS-SCCH中的UE具体CRC附件来标识数据是去往它的(3GPP 25.212-590 4.6)。
在一个实施例中，发射器在HS-SCCH上传输的“新数据指示符”(NDI)的值之间交替。NDI是当开始传输新数据时总是增加1的长为一比特的序列数字。NDI对于第一分组可以是0、对于重新传输是0、对于新数据传输是1、以及对于新数据传输同样是0。如果HS-SCCH参数有效，则终端试图通过使用接收的参数对数据进行解码，而如果节点B在数据字段中没有发射数据则可能失败。
然而，如步骤304所示，发射器省略数据信道上的数据传输。
如步骤306所示，接收器预期数据在数据信道上到达，并且对应地监视在数据信道上的数据流。在HSDPA传输的情况下，在控制信道上和在数据信道上的传输可以间隔以两个时隙的持续时间。接收器可以对在HS-PDSCH上接收的数据执行CRC(循环冗余校验)。当发射器省略HS-PDSCH传输时CRC将失败，而接收器可以推断没有正确地接收HS-DPSCH上的数据。因此，即使在数据信道(HS-PDSCH)上什么都没有接收到(步骤306)，仍然从接收器强加NACK响应。
在308中，当数据的预期到达时刻在接收器中已经过去时，接收器可以推断没有正确地收到数据传输。因此，接收器将响应于未正确接收的数据传输来发射NACK。这里NACK需要以高到它可以与发射器中的非连续传输(DTX)相区别的功率电平来发射。根据310，如果没有从接收器收到响应，则发射器然后可以增加HS-SCCH上的功率，而如果收到响应则可以减少HS-SCCH上的功率。
在图3的方法的另一实施例中，如基站的发射器在第一控制信道上发射可在数个接收器中接收的广播消息。该广播消息可以包括在数据信道上有到该接收器的数据这一信息。然而，发射器省略数据信道上的传输。在第一控制信道上收到该消息的各接收器可以在第二控制信道上做出响应。由此，网络的发射器可以同时从数个接收器获得信息，而网络的一些信道的发射功率可以加以控制。
可选地，到接收器的广播可以被实施为使得发射器在广播消息中指示在数据信道上没有传输。收到广播消息的所有接收器都可以例如以NACK做出响应，由此网络可以控制例如传输信道的功率。
除图2和图3中公开的实施例之外，在又一实施例中，发射器可以发射例如无效参数组合。在HS-SCCH上的无效参数组合造成CRC检验的失败，由此接收器可以将响应发射到发射器。
图4图示了用于HS-SCCH的子帧结构，该HS-SCCH在HSDPA中是用来运送与HS-DSCH传输有关的下行链路信令的固定速率(60kbps，扩频因子＝128)下行链路物理信道。用来运送高速下行链路共享信道(HS-DSCH)的高速物理下行链路共享信道(HS-PDSCH)的数据结构类似于HS-SCCH的帧结构。
图5图示了HS-DPCCH的帧结构。HS-DPCCH运送与下行链路HS-DSCH传输有关的上行链路反馈信令。与HS-DSCH有关的反馈信令包括混合式ARQ肯定确认(HARQ-ACK)和信道质量指示(CQI)。长度为2ms的各子帧(3×2560个码片)包括3个时隙，各时隙长度为2560个码片。在HS-DPCCH子帧的第一时隙中运送HARQ-ACK。在HS-DPCCH子帧的第二时隙和第三时隙中运送CQI。对于各UE至多有一个HS-DPCCH。UE可以监视多个HS-SCCH，但是在HSDPA中每UE仅有一个HS-DPCCH。
图6示出了根据本发明的装置的一个实施例。在图6的实施例中，发射器是基站(B)而接收器是移动设备(ME)。基站可以包括用于发射第一控制信道的装置600、用于发射下行链路数据信道的装置602和用于接收上行链路控制信道的装置604。在控制信道上的传输依赖于在数据信道上的传输，因此装置600和装置604连接到装置602。
因而，接收器(ME)可以包括用于接收第一控制信道的装置620、用于接收数据信道的装置622和用于发射第二控制信道的装置624。在控制信道上的传输依赖于在数据信道上的传输，因此装置620和装置624连接到装置622。
另外，发射器(B)可以包括用于形成指示符的装置610，该指示符然后可以被包含于在第一控制信道上的传输中。发射器也可以包括用于评价在第二控制信道上接收的响应的装置606。如果响应评价装置606推断接收器已经成功地收到第一控制信道上的传输，则响应评价装置可以命令用于控制功率的装置608进行控制例如以减少在第一控制信道上的功率。可选地，在从评价装置606收到命令时，功率控制装置608可以通过增加第一控制信道上的功率来控制功率。
接收器(ME)可以包括用于对第一控制信道上的传输进行监视和解码的装置628。监视装置可以在第一控制信道上接收指示符并且在收到指示符时开始监视数据信道。如果接收器成功地在第一控制信道上收到指示符而在数据信道上接收失败，则接收器可以在用于形成响应的装置626中形成NACK响应。响应形成装置626根据实施作为响应形成ACK或者NACK。
本发明的特征可以通过软件、ASIC(专用集成电路)、逻辑部件或者一些对应方式来实施。
对于本领域技术人员将不言而喻，随着技术进步，本发明的概念可以用各种方式来实施。本发明及其实施例不限于上述示例而可以在权利要求书的范围内加以变化。

Claims (27)

1.一种用于移动通信网络的发射器，所述发射器包括：
第一发射装置，用于向接收器发射数据信道和控制在所述数据信道上的数据传输的第一控制信道；
第二发射装置，用于在所述第一控制信道上发射指示符，所述指示符用以指示在所述数据信道上到所述接收器的数据传输；以及
省略装置，用于省略在所述数据信道上的所述数据传输。
2.如权利要求1所述的发射器，其中所述发射器被配置用以从所述接收器接收第二控制信道。
3.如权利要求2所述的发射器，其中所述发射器被配置用以如果在所述接收器中收到在所述第一控制信道上的所述指示符则在所述第二控制信道上接收响应。
4.如权利要求3所述的发射器，其中所述发射器包括用以基于在所述第二控制信道上接收的所述响应或者没有在所述第二控制信道上收到所述响应来控制所述第一控制信道的功率的功率控制器。
5.如权利要求4所述的发射器，其中所述功率控制器被配置用以如果没有在所述第二控制信道上收到响应则增加所述第一控制信道上的功率。
6.如权利要求4所述的发射器，其中所述功率控制器被配置用以如果在所述第二控制信道上收到所述响应则减少所述第一控制信道上的功率。
7.如权利要求2所述的发射器，其中所述第二控制信道包括高速专用物理控制信道。
8.如权利要求7所述的发射器，其中所述响应被编码到在所述高速专用物理控制信道上传输的混合式自动重复请求参数中。
9.如权利要求1所述的发射器，其中所述第二发射装置被配置用以在已经开始在所述数据信道上到所述接收器的所述数据传输之前发射所述指示符。
10.如权利要求1所述的发射器，其中所述发射器包括基站或者节点B而所述接收器包括移动终端。
11.一种用于移动通信网络的发射器，所述发射器包括：
发射装置，用于向接收器发射数据信道和控制在所述数据信道上的数据传输的第一控制信道；
所述发射装置配置用以：
在所述第一控制信道上发射指示符，所述指示符用以指示在所述数据信道上到所述接收器的所述数据传输；以及
省略装置，用于省略在所述数据信道上的所述数据传输。
12.一种用于移动通信网络的发射器，所述发射器包括：
第一发射装置，用于向接收器发射数据信道和控制所述数据信道上的数据传输的第一控制信道；
第二发射装置，用于在所述第一控制信道上发射指示符，所述指示符用以指示在所述数据信道上没有到所述接收器的数据传输。
13.如权利要求12所述的发射器，其中所述指示符指示了在所述数据信道上传输的所述数据传输具有零长度。
14.如权利要求12所述的发射器，其中在高速数据分组接入***中，所述第一控制信道包括高速共享控制信道，而所述数据信道包括高速下行链路共享信道。
15.如权利要求14所述的发射器，其中信道化代码信息在所述高速共享控制信道上被传输，而所述指示符被编码到所述信道化代码信息字段中。
16.如权利要求14所述的发射器，其中传送块大小在所述高速共享控制信道上被传输，而所述指示符指示了在所述数据信道上的所述传送块大小为零。
17.如权利要求14所述的发射器，其中新数据指示符在所述高速共享控制信道上被传输，而所述第二发射装置被配置用以交替在所述数据信道上传输的连续数据块中所述新数据指示符的值。
18.如权利要求14所述的发射器，其中限定所述数据信道上的传输的参数集在所述高速共享控制信道上被传输，所述参数集包括针对所述数据信道上的数据接收的无效信息。
19.一种移动通信网络的接收器，所述接收器包括：
通信装置，用于在第一控制信道上和在与所述第一控制信道相关联的数据信道上以及在第二控制信道上与发射器通信，其中所述第一控制信道和第二控制信道在不同链路方向上；
接收装置，用于在所述第一控制信道上接收与在所述数据信道上的数据传输有关的指示符；
监视装置，用于监视在所述数据信道上的所述数据传输；以及
发射装置，用于如果在所述数据信道上的所述数据传输被忽略则在所述第二控制信道上发射响应。
20.如权利要求19所述的接收器，其中所述第一控制信道和所述数据信道在下行链路方向上，而所述第二控制信道在上行链路方向上。
21.如权利要求19所述的接收器，其中所述第二控制信道包括高速专用物理控制信道，而所述响应被编码到在所述第二控制信道上传输的混合式自动重复请求参数中。
22.如权利要求19所述的接收器，其中所述接收器包括移动终端。
23.一种在移动通信网络中的方法，所述方法包括：
在第一控制信道、与所述第一控制信道相关联的数据信道、以及第二控制信道上与发射器通信，其中所述第一控制信道和第二控制信道通向不同链路方向；
在所述第一控制信道上接收与所述数据信道上的数据传输有关的指示符；
监视在所述数据信道上的所述数据传输；以及
如果所述指示符指示了在所述数据信道上没有用于所述接收器的数据传输则在所述第二控制信道上发射响应。
24.一种移动通信网络的接收器，包括：
通信装置，用于在第一控制信道、与所述第一控制信道相关联的数据信道、以及第二控制信道上与发射器通信，其中所述第一控制信道和第二控制信道通向不同链路方向；
接收装置，用于在所述第一控制信道上接收与在所述数据信道上的数据传输有关的指示符；
监视装置，用于监视在所述信道上的所述数据传输；以及
发射装置，用于如果所述指示符指示了在所述数据信道上没有用于所述接收器的数据传输则在所述第二控制信道上发射响应。
25.一种移动通信***，包括：
发射器和在第一控制信道、与所述第一控制信道相关联的数据信道、以及第二控制信道上通信的接收器，其中所述第一控制信道和第二控制信道通向不同链路方向；
其中所述发射器包括：第一发射装置，用于在所述第一控制信道上发射与在所述数据信道上的数据传输有关的指示符以及省略装置，用于省略在所述数据信道上的数据传输；
其中所述接收器包括：第二发射装置，用于如果在所述第一控制信道上的所述指示符被收到则在所述第二控制信道上发射响应以及控制装置，用于基于在所述第二控制信道上传输的所述响应或者没有在所述第二控制信道上传输的所述响应来控制所述第一控制信道的功率。
26.一种在移动通信网络中的方法，所述方法包括：
在第一控制信道上、在与所述第一控制信道相关联的数据信道上以及在第二控制信道上通信，其中所述第一控制信道和第二控制信道在不同链路方向上；
在所述第一控制信道上发射与所述数据信道上的数据传输有关的指示符；
省略在所述数据信道上的所述数据传输；
如果在所述第一控制信道上的所述指示符被收到则在所述第二控制信道上发射响应；以及
基于在所述第二控制信道上传输的所述响应或者没有在所述第二控制信道上传输的所述响应来控制所述第一控制信道的功率。
27.一种实施于计算机可读介质上的计算机程序，所述计算机程序被配置用以控制计算机执行如下步骤：
在第一控制信道和与所述第一控制信道相关联的数据信道上通信；
在所述第一控制信道上发射与在所述数据信道上的数据传输有关的指示符；以及
省略在所述数据信道上的数据传输。
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