CN101142770B - 发送功率控制方法、移动台、无线基站及无线线路控制台 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种发送功率控制方法，对用于从移动台向无线基站发送上行用户数据的上行用户数据信道的发送功率进行控制，该方法具有：移动台即使在该移动台的发送缓冲器内没有应发送的上行用户数据的情况下，也向无线基站定期发送具有控制信息的发送数据块的步骤；所述无线基站对无线线路控制台通知所述发送数据块的重传次数的步骤；所述无线线路控制台根据所通知的所述重传次数，决定无线基站中的专用物理控制信道的目标SIR，并向该无线基站通知所决定的目标SIR的步骤；所述无线基站根据被通知的所述目标SIR，对所述移动台中的专用物理控制信道的发送功率进行控制的步骤；和所述无线线路控制台根据被通知的所述重传次数，决定上行用户数据信道和所述专用物理控制信道的发送振幅比，并向所述移动台通知所决定发送振幅比的步骤。

Description

发送功率控制方法、移动台、无线基站及无线线路控制台
技术领域
本发明涉及对用于从移动台向无线基站发送上行用户数据用的上行用户数据信道的发送功率进行控制的发送功率控制方法、移动台、无线基站及无线线路控制台。 
背景技术
在现有的移动通信***中，无线线路控制台RNC构成为：在从移动台UE向无线基站NodeB的上行链路中，鉴于无线基站NodeB的无线资源、上行链路中的干扰量、移动台UE的发送功率、移动台UE的发送处理性能或上层应用所需的传送速度等，决定单个信道的传送速度，根据第3层(Radio Resource Control Layer)的消息，对移动台UE及无线基站NodeB的每一个发出所决定的专用信道传送速度的通知。 
在此，无线线路控制台RNC存在于无线基站NodeB的上层，是控制无线基站NodeB或移动台UE的装置。 
一般，数据通信与声音通话、TV通话相比，通信量(traffic)多种情况下突发性产生，因而希望高速变更数据通信所采用的信道的传送速度。 
然而，如图1所示，由于无线线路控制台RNC通常统一控制很多无线基站NodeB，故在现有的移动通信***中，基于处理负荷或处理延迟等理由，存在对信道传送速度高速(例如1～100ms左右)进行变更控制变得困难这样的问题。 
另外，在现有的移动通信***中，即使可以对信道传送速度高速进行变更控制，也存在装置的安装成本或网络的运营成本大幅度提高的问题。 
因此，在现有的移动通信***中，对信道传送速度在几百ms～几s数量级下进行变更控制成为惯例。 
因此，在现有的移动通信***中，如图2(a)所示，在进行突发性的 数据发送的情况下，如图2(b)所示那样，容忍低速、高延迟及低传送效率的状态来发送数据，或者，如图2(c)所示那样，确保高速通信用的无线资源，而容忍空闲时间的无线频带资源或无线基站NodeB中的硬件资源浪费的情况下发送数据。 
其中，在图2(b)和(c)中，在纵轴的无线资源中，适用上述的无线频带资源及硬件资源双方。 
因此，在作为第三代移动通信***的国际标准化组织的“3GPP”及“3GPP2”中，为了有效利用无线资源，研究无线基站NodeB与移动台UE之间的第1层及MAC子层(第2层)中的高速无线资源控制方法。以下将该研究或所研究的功能总称为“增强上行链路(EUL：Enhanced Uplink)”。 
一直以来在“增强上行链路”之中研究过的无线资源控制方法如下所述大致可分为三类。以下对该无线资源控制方法进行概述。 
第一，正在研究被称为“Time&Rate Control”的无线资源控制方法。 
在该无线资源控制方法中，无线基站NodeB按每规定定时决定对发送用户数据作出许可的移动台UE及用户数据的传送速度，将用户数据的传送速度(或用户数据的最大允许传送速度)相关的信息和移动台ID一起通知。 
而且，由无线基站NodeB指定的移动台UE以所指定的定时及传送速度(或最大允许传送速度的范围内)进行用户数据的发送。 
第二，正在研究被称为“Rate Control per UE”的无线资源控制方法。 
在该无线资源控制方法中，若存在应向无线基站NodeB发送的用户数据，则各移动台UE可以发送该用户数据，但对该用户数据的最大允许传送速度而言，采用按照每个发送帧或按照多个发送帧由无线基站NodeB来决定并通知给各移动台UE的最大允许传送速度。 
在此，无线基站NodeB在通知该最大允许传送速度之际，通知该定时内的最大允许传送速度本身或者该最大允许传送速度的相对值(例如Up/Down/Hold三值)。 
第三，正在研究被称为“Rate Control per Cell”的无线资源控制方法。 
在该无线资源控制方法中，无线基站NodeB向通信中的移动台UE通知共用的用户数据的传送速度或计算该传送速度所需的信息，各移动台根 据所接收到的信息来决定用户数据的传送速度。 
“Time&Rate Control”及“Rate Control per UE”在理想的情况下能成为改善上行链路中的无线容量的最佳控制方法，但在掌握滞留于移动台UE的缓冲器内的数据量或移动台UE中的发送功率等的基础上需要分配用户数据的传送速度，因此存在无线基站NodeB的控制负荷增大的问题。 
再有，在这些无线资源控制方法中，存在控制信号的交换所导致的开销增大的问题。 
另一方面，在“Rate Control per Cell”中，因为无线基站NodeB通知小区共用的信息，各移动台UE根据所接收到的信息而主动求取用户数据的传送速度，故具有线基站NodeB的控制负荷少的优点。 
然而，由于无线基站NodeB需要构成为不论哪个移动台UE发送上行链路中的用户数据都可以接收，故为了有效利用上行链路中的无线容量，存在无线基站NodeB的装置规模增大的问题。 
因此，例如如非专利文献1所示，提出以下方式(Autonomous ramping法)：移动台UE从预先通知的初始传送速度起依据规定的规则使用户数据的传送速度逐渐增加，从而防止由无线基站NodeB导致的过度的无线容量分配，结果防止无线基站的装置规模增大。 
在该方式中，无线基站NodeB根据各小区中的硬件资源或无线资源(例如上行链路中的干扰量)，决定最大允许传送速度(或与最大允许传送速度相关的参数，以下也相同)，以控制通信中的移动台的用户传送速度。以下具体说明基于硬件资源的控制方法及基于上行链路中的干扰量的控制方式。 
在基于硬件资源的控制方式中，构成为：无线基站NodeB向与属下的小区连接的移动台通知最大允许传送速度。 
无线基站NodeB在与其属下的小区连接的移动台UE中的用户数据的传送速度提高且硬件资源不足的情况下，将最大允许传送速度设定得较低，以便不产生硬件资源不足。 
另一方面，无线基站NodeB在与其属下的小区连接的移动台UE中的用户数据传送结束的情况等下，在硬件资源出现富余时，将最大允许传送速度重新设定得较高。 
再有，在基于上行链路中的干扰量的控制方式中，构成为：无线基站NodeB向与属下的小区连接的移动台UE通知最大允许传送速度。 
无线基站NodeB在与其属下的小区连接的移动台中的用户数据的传送速度提高且上行链路中的测定干扰量(例如噪声增量)超过允许值(例如最大允许噪声增量)的情况下，将最大允许传送速度设定得较低，以使上行链路中的干扰量收敛在允许值内(参照图3)。 
另一方面，无线基站NodeB在与其属下的小区连接的移动台UE中的用户数据传送结束的情况等下，在上行链路中的干扰量(例如噪声增量)在允许值(例如最大允许噪声增量)内且出现富余时，将最大允许传送速度重新设定得较高(参照图3)。 
再有，参照图4，对采用“增强上行链路”的移动通信***中的发送功率控制进行说明。其中，图4简化了该发送功率控制的结构，对RF部或天线部等本发明的说明中不需要的部分进行了省略。 
移动台UE的发送部101构成为：始终发送映射有导频信号或TPC命令等第1层控制信息的专用物理控制信道(DPCCH：Dedicated PhysicalControl Channel)。 
再有，移动台UE的发送部101构成为：根据应发送的上行用户数据的有无或发送机会分配的有无，发送映射有该上行用户数据或第2层以上的控制信息的专用物理数据信道(DPDCH：Dedicated Physical DataChannel)或增强专用物理数据信道(E-DPDCH：Enhanced-DedicatedPhysical Data Channel)。 
无线基站NodeB的SIR计算部202计算所接收到的专用物理控制信道(DPCCH)的接收信号与干扰功率之比(接收SIR)，并对所设定的目标SIR和接收SIR进行比较。 
构成为：在接收SIR比目标SIR还大的情况下，无线基站NodeB的发送部203对移动台UE发送“Down”命令，在接收SIR低于目标SIR的情况下，无线基站NodeB的发送部203对移动台UE发送“Up”命令。 
将以上这一系列的动作称为“内环发送功率控制”。 
另一方面，无线线路控制台RNC的接收部301构成为：测定增强专用物理数据信道(E-DPDCH)(或专用物理数据信道(DPDCH))的接 收品质。 
而且，无线线路控制台RNC的控制部302构成为：根据测定结果，设定无线基站NodeB中的目标SIR，并且决定由移动台UE发送的增强专用物理数据信道(E-DPDCH)和专用物理控制信道(DPCCH)的发送振幅比(以下称为增益系数(gain factor))，然后向该移动台UE通知。 
将以上的这一系列动作称为“外环发送功率控制”。 
在现有的采用“增强上行链路”的移动通信***中，构成为：“外环发送功率控制”在移动台UE进入软越区切换状态之际、或移动台UE的移动速度变化的情况、或者电波被建筑物等遮住的情况等下，可以适应于各种各样的无线环境的变动。 
然而，在没有应经由增强专用物理数据信道(E-DPDCH)发送的上行用户数据的情况下，不进行“外环发送功率控制”，而只进行“内环发送功率控制”，因此即使传播环境改变，也无法设定适当的增益系数或目标SIR，在重新开始时无法以适当的发送功率发送上行用户数据，因此存在有可能引起无线品质劣化的问题。 
非专利文献1：3GPP TSG-RAN R2-042010 
发明内容
本发明正是鉴于上述问题而进行的发明，其目的在于提供一种移动通信方法、移动台及基站，即使在移动台的发送缓冲器内没有应发送的上行用户数据的情况下，也定期地生成发送数据块并向无线基站发送，从而使外环发送功率控制定期地起作用，能够抑制被发送的发送数据块中断所导致的无线品质劣化，其中发送数据块具有存储了移动台的状态(发送功率的空闲状况或缓冲器的状态等)的控制信息(MAC层控制信息)。 
本发明的第一特征是一种发送功率控制方法，对用于从移动台向无线基站发送上行用户数据的上行用户数据信道的发送功率进行控制，其主旨在于，该方法具有：所述移动台即使在该移动台的发送缓冲器内没有应发送的上行用户数据的情况下，也向所述无线基站定期发送具有控制信息的发送数据块的步骤；所述无线基站对无线线路控制台通知所述发送数据块的重传次数的步骤；所述无线线路控制台根据所通知的所述重传次数，决定无线基站中的专用物理控制信道的目标SIR，并向该无线基站通知所决定的目标SIR的步骤；所述无线基站根据被通知的所述目标SIR，对所述移动台中的专用物理控制信道的发送功率进行控制的步骤；和所述无线线路控制台根据被通知的所述重传次数，决定上行用户数据信道和所述专用物理控制信道的发送振幅比，并向所述移动台通知所决定发送振幅比的步骤。
本发明的第二特征是一种移动台，其在发送功率控制方法中所使用，该方法对用于从所述移动台向无线基站发送上行用户数据的上行用户数据信道的发送功率进行控制，其主旨在于该移动台具备：发送部，其构成为即使在发送缓冲器内没有应发送的上行用户数据的情况下，也向所述无线基站定期发送具有控制信息的发送数据块；和控制部，其构成为根据从无线线路控制台通知的上行用户数据信道与专用物理控制信道的发送振幅比、和被所述无线基站控制过的该专用物理控制信道的发送功率，对该上行用户数据信道的发送功率进行控制。 
本发明的第三特征是一种无线基站，其在发送功率控制方法中所使用，该方法对用于从移动台向所述无线基站发送上行用户数据的上行用户数据信道的发送功率进行控制，其主旨在于该无线基站具备：通知部，其构成为向无线线路控制台通知由所述移动台发送来的包含控制信息的发送数据块的重传次数；和控制部，其构成为根据由所述无线线路控制台通知的所述无线基站中的专用物理控制信道的目标SIR，对所述移动台中的专用物理控制信道的发送功率进行控制，其中所述目标SIR是所述无线线路控制台根据所通知的所述重传次数来决定的。 
本发明的第四特征是一种无线线路控制台，其在发送功率控制方法中所使用，该方法对用于从移动台向无线基站发送上行用户数据的上行用户数据信道的发送功率进行控制，其主旨在于该无线线路控制台具备通知部和外环发送功率控制部，该通知部构成为：即使在所述移动台的发送缓冲器内没有应发送的上行用户数据的情况下，该移动台也向所述无线基站定期发送具有控制信息的发送数据块，在所述无线基站向无线线路控制台通知所述发送数据块的重传次数的情况下，向该无线基站通知该无线基站中的专用物理控制信道的目标SIR，并且向所述移动台通知上行用户数据信 道和所述专用物理控制信道的发送振幅比，其中所述目标SIR和所述发送振幅比是所述外环发送功率控制部根据被通知的所述重传次数来决定的。 
附图说明
图1是本发明一实施方式涉及的发送功率控制***的构成框图。 
图2(a)～(c)是用于说明本发明一实施方式涉及的移动台的数据传送的图。 
图3是表示在本发明一实施方式涉及的发送功率控制***中控制移动台的传送速度的状态的曲线图。 
图4是本发明一实施方式涉及的发送功率控制***的构成框图。 
图5是本发明一实施方式涉及的移动台无线通信功能部的构成框图。 
图6是本发明一实施方式涉及的基带信号处理部的构成框图。 
图7是本发明一实施方式涉及的MAC-e部的构成框图。 
图8是本发明一实施方式涉及的无线基站的构成框图。 
图9是本发明一实施方式涉及的基带信号处理部的构成框图。 
图10是本发明一实施方式涉及的基带信号处理部的构成框图。 
图11是本发明一实施方式涉及的MAC-e功能部的构成框图。 
图12是本发明一实施方式涉及的无线线路控制台的构成框图。 
图13是表示本发明一实施方式涉及的发送功率控制方法的顺序图。 
具体实施方式
接着，参照附图对本发明第一实施方式涉及的传送速度控制***进行说明。在以下附图的记载中，对于相同或类似的部分付与相同或类似的标记。但是请注意附图是示意性的。 
(第1实施方式) 
参照图5-图13，对本发明第一实施方式涉及的移动通信***进行说明。 
如图5所示，设于本发明第一实施方式涉及的移动通信***的移动台中的移动台无线通信功能部具备总线接口部、呼叫处理部、基带信号处理部和RF部。 
再有，如图6所示，该基带信号处理部具备RLC处理部、MAC-d处理部、MAC-e处理部和第1层处理部。 
还有，如图7所示，该MAC-e处理部具备E-TFC选择部和HARQ处理部。 
该MAC-e处理部构成为：即使在发送缓冲器内没有应发送的上行用户数据的情况下，也向所述无线基站定期发送具有控制信息(MAC层控制信息)的发送数据块。 
此时，由于发送缓冲器内不存在应发送的上行用户数据，故MAC-e处理部生成包含发送功率的剩余程度或缓冲器状态等控制信息的控制PDU(发送数据块)，进行填充(padding)直到成为预先通知的最小发送块大小(TBS：Transport Block Size)后，进行发送。 
再有，MAC-e处理部构成为根据由无线线路控制台RNC通知的上行用户数据信道(E-DPDCH)与专用物理控制信道(DPCCH)的发送振幅比(增益系数)、和被无线基站控制过的专用物理控制信道的发送功率，对该上行用户数据信道的发送功率进行控制。 
如图8所示，本发明第一实施方式涉及的传送速度控制***中的无线基站(与各小区对应)具备HWY接口、基带信号处理部、呼叫控制部、收发部和放大部。 
再有，如图9所示，该基带信号处理部具备MAC-e及第1层处理部。在此，图10中示出与本发明相关的MAC-e及第1层处理部(上行处理部)的具体构成例。 
如图10所示，将从收发部发送来的上行数据转发给各RAKE部。 
DPCCH RAKE部进行DPCCH的解扩频或RAKE合成，SIR测定部利用DPCCH的导频部分进行SIR测定，SIR比较部对测出的SIR和目标SIR进行比较。 
SIR比较部根据比较后的结果，向基带信号处理部的下行处理部发出指示，以使其用下行链路发送“Up”或“Down”的TPC命令。 
再有，SIR比较部通过HWY接口而连接到无线线路控制台RNC，由无线线路控制台RNC来指定目标SIR。 
即，无线基站根据由无线线路控制台RNC通知的无线基站中的专用物理控制信道的目标SIR，对移动台中的专用物理控制信道的发送功率进 行控制。 
还有，如图11所示，MAC-e及第1层处理部中的MAC-e功能部具备HARQ处理部、调度部和接收处理命令部。 
在此，HARQ处理部构成为：向无线线路控制台通知包含由移动台发送来的控制信息的发送数据块的重传次数。 
具体是，HARQ处理部在解码后的结果为“CRC NG”的情况下，通过下行链路发送Nack，将接收软判定信息存储在HARQ缓冲器内，在为“CRC OK”的情况下，经由下行链路发送Ack的同时，将成为“CRC OK”的重传次数通知给无线线路控制台，在无线线路控制台中，根据所通知的重传次数，决定无线基站中的专用物理控制信道(DPCCH)的目标SIR或上行用户数据信道(E-DPDCH)与DPCCH的发送振幅比后通知给无线基站。 
如图12所示，无线线路控制台具备：无线基站IF部、交换台IF部、媒体信号处理部、MAC层处理部、呼叫控制部、RLC层处理部和外环发送功率控制部。 
外环发送功率控制部根据从无线基站接收的上行用户数据和依据于CRC结果的重传次数，决定目标SIR或增益系数。 
即，在CRC结果为NG且重传次数大的情况下，指示将目标SIR设定得较高。或者，向无线基站及移动台指示将增益系数设定得较高。 
如上所述，虽然根据实施例对本发明进行了详细说明，但对于本领域的技术人员来说，可以明确本发明并未限于本申请所说明的实施例。本发明的装置在不脱离技术方案保护范围的记载所确定的本发明的主旨及范围的情况下，可以作为改良及变更形态进行实施。因此，本申请的记载是以示例说明为目的，对本发明来说并不存在任何限制的含义。 
(工业上的可利用性) 
如上所述，根据本发明可以提供一种移动通信方法、移动台及基站，即使在移动台的发送缓冲器内没有应发送的上行用户数据的情况下，也定期地生成发送数据块并向无线基站发送，从而使外环发送功率控制定期地起作用，能够抑制被发送的发送数据块中断所导致的无线品质劣化，其中 发送数据块具有存储了移动台的状态(发送功率的空闲状况或缓冲器的状态等)的MAC层控制信息。 

Claims (4)

1.一种发送功率控制方法，对用于从移动台向无线基站发送上行用户数据的上行用户数据信道的发送功率进行控制，
该方法具有：
所述移动台即使在该移动台的发送缓冲器内没有应发送的上行用户数据的情况下，也向所述无线基站定期发送具有控制信息的发送数据块的步骤；
所述无线基站对无线线路控制台通知所述发送数据块的重传次数的步骤；
所述无线线路控制台根据所通知的所述重传次数，决定无线基站中的专用物理控制信道的目标SIR，并向该无线基站通知所决定的目标SIR的步骤；
所述无线基站根据被通知的所述目标SIR，对所述移动台中的专用物理控制信道的发送功率进行控制的步骤；和
所述无线线路控制台根据被通知的所述重传次数，决定上行用户数据信道和所述专用物理控制信道的发送振幅比，并向所述移动台通知所决定发送振幅比的步骤。
2.一种移动台，其在发送功率控制方法中所使用，该方法对用于从所述移动台向无线基站发送上行用户数据的上行用户数据信道的发送功率进行控制，
该移动台具备：
发送部，其构成为即使在发送缓冲器内没有应发送的上行用户数据的情况下，也向所述无线基站定期发送具有控制信息的发送数据块；和
控制部，其构成为根据从无线线路控制台通知的上行用户数据信道与专用物理控制信道的发送振幅比、和被所述无线基站控制过的该专用物理控制信道的发送功率，对该上行用户数据信道的发送功率进行控制。
3.一种无线基站，其在发送功率控制方法中所使用，该方法对用于从移动台向所述无线基站发送上行用户数据的上行用户数据信道的发送功率进行控制，
该无线基站具备：
通知部，其构成为向无线线路控制台通知由所述移动台发送来的包含控制信息的发送数据块的重传次数；和
控制部，其构成为根据由所述无线线路控制台通知的所述无线基站中的专用物理控制信道的目标SIR，对所述移动台中的专用物理控制信道的发送功率进行控制，其中所述目标SIR是所述无线线路控制台根据所通知的所述重传次数来决定的。
4.一种无线线路控制台，其在发送功率控制方法中所使用，该方法对用于从移动台向无线基站发送上行用户数据的上行用户数据信道的发送功率进行控制，
该无线线路控制台具备通知部和外环发送功率控制部，该通知部构成为：即使在所述移动台的发送缓冲器内没有应发送的上行用户数据的情况下，该移动台也向所述无线基站定期发送具有控制信息的发送数据块，在所述无线基站向无线线路控制台通知所述发送数据块的重传次数的情况下，向该无线基站通知该无线基站中的专用物理控制信道的目标SIR，并且向所述移动台通知上行用户数据信道和所述专用物理控制信道的发送振幅比，其中所述目标SIR和所述发送振幅比是所述外环发送功率控制部根据被通知的所述重传次数来决定的。
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