CN102347828A - 传输块大小 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及传输块大小。用于在网络的上行链路信道上以传输块传送来自设备的数据的方法、设备、网络和计算机程序产品。确定指示上行链路信道上的当前状况的信息。基于确定的信息，适配用于在上行链路信道上传送数据的传输块大小，以及在上行链路信道上以具有适配的传输块大小的传输块传送来自设备的数据。

Description

传输块大小
技术领域
本发明涉及用于在上行链路信道上传送数据的传输块大小。特别地，本发明涉及适配传输块大小。
背景技术
图1示出了小区104，该小区是通信网络100的一部分。Node-B 102可以与小区104中存在的用户装备(UE)通信。图1作为实例示出了小区104中存在的两个UE 106和112，但是如本领域的技术人员将清楚的是，在任何一个时间在小区中都可以存在更多得多的UE。Node-B 102可以在下行链路信道110上将数据发送给UE 106并且可以在上行链路信道108上接收来自UE 106的数据。类似地，Node-B 102可以在下行链路信道116上将数据发送给UE 112并且可以在上行链路信道114上接收来自UE 112的数据。小区104中的Node-B 102与UE之间的通信信道可以是上行链路中的增强专用信道(E-DCH)。
数据被一起分组成传输块以通过网络100中的信道进行传送。可以通过信道传送的数据量取决于用来传送数据的传输块的大小。小区104中的各个信道上使用的传输块大小可以由Node-B 102控制。
参考信道存在于下行链路(例如从Node-B 102到UE 106)上，并且参考信道上接收的数据的质量可以用来确定下行链路信道110上的状况。关于下行链路信道上的状况的信息可以在Node-B 102处用来适配用于在下行链路信道110上传送数据的传输块大小以适合当前的下行链路信道状况。
然而，在上行链路(例如从UE 106到Node-B 102)上，不存在参考信道。Node-B 102中的调度器使用接收自小区104中的每个UE的信息以分配许可(grant)，该许可设置可以由每个UE用于在上行链路信道上传送数据的最大功率。例如，可以将该许可表示为E-DCH专用物理数据信道(EDPDCH)和专用物理控制信道(DPCCH)的最大允许功率比。
当UE 106接收到来自Node-B 102的许可时，它于是了解它具有由它支配的用于在上行链路信道108上传送数据的最大功率极限。基于该知识，UE 106于是可以自主地选择所需的传送功率不高于分配的许可的最大传输块大小。通过这种方式，Node-B 102可以控制在上行链路中以及在下行链路中使用的传输块的大小。
从UE发送到Node-B 102以便Node-B 102分配许可的信息包括：(i)总的E-DCH缓冲器状态(TEBS)，其提供关于UE处等待在上行链路信道上传送的数据量的信息，以及(ii)UE功率余量(headroom)(UPH)。Node-B 102中的调度器以这样的方式分配许可给UE，以降低小区104中的干扰量，同时也考虑到接收自UE的信息。
发明内容
依照本发明的第一方面，提供了一种在网络的上行链路信道上以传输块传送来自设备的数据的方法，该方法包括：确定指示上行链路信道上的当前状况的信息；基于该确定的信息，适配用于在上行链路信道上传送数据的传输块大小；以及在上行链路信道上以具有适配的传输块大小的传输块传送来自设备的数据。
依照本发明的第二方面，提供了一种用于在网络的上行链路信道上以传输块传送数据的设备，该设备包括：确定装置，用于确定指示上行链路信道上的当前状况的信息；适配装置，用于基于确定的信息而适配用于在上行链路信道上传送数据的传输块大小；以及传送装置，用于在上行链路信道上以具有适配的传输块大小的传输块传送数据。
依照本发明的第三方面，提供了一种网络，该网络包括：依照本发明的第二方面的设备；以及用于接收在上行链路信道上传送的数据的节点。
依照本发明的第四方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包含计算机可读指令，所述计算机可读指令用于由设备处的计算机处理装置执行以便在网络的上行链路信道上以传输块传送来自设备的数据，这些指令包括用于如下操作的指令：确定指示上行链路信道上的当前状况的信息；基于确定的信息，适配用于在上行链路信道上传送数据的传输块大小；以及在上行链路信道上以具有适配的传输块大小的传输块传送数据。
在优选的实施例中，设备是通信网络中的UE。该UE可以通过上行链路信道将数据传送给Node-B。
本发明人已认识到，现有技术在确定待在上行链路信道上使用的传输块大小中没有考虑到信道相关信息。此外，本发明人已认识到，在UE本身处确定在上行链路信道上使用的传输块大小可能是有益的。Node-B应当仍然固定最大许可或者最大传输块大小，因为它是小区中的了解小区中所有UE的干扰水平的唯一实体。然而，UE 106可以决定使用比由该许可设置的传输块更小的传输块以便在恶劣的无线电状况下提高上行链路信道108上的吞吐量。
本发明人已认识到，通过依照上行链路信道上的当前状况来适配传输块大小，可以提高上行链路信道上的数据吞吐量。特别地，当上行链路上的信道状况良好时，可能优选的是在上行链路信道上使用相对大的传输块大小，这将增大通过上行链路信道的数据传输率(以及因而数据吞吐量)。然而，当上行链路上的信道状况恶劣时，可能优选的是使用相对小的传输块大小，使得在通过上行链路信道的传送期间传输块的损失对上行链路信道上的数据吞吐量具有较小的影响。
在优选的实施例中，UE可以将上行链路信道上传送的混合自动重复请求(HARQ)重传的数量确定为上行链路信道上的当前状况的度量。混合自动重复请求(HARQ)是自动重复请求(ARQ)错误控制方法的变型。在标准ARQ中，将错误检测位(诸如循环冗余校验(CRC)位)添加到要传送的数据。在混合ARQ中，也将前向纠错(FEC)位(诸如里德-所罗门(Reed-Solomon)码或Turbo码)添加到现有的错误检测位并且FEC位和纠错位的组合可以称为“纠错码”。在HARQ方法中，传送纠错位和FEC位二者。当接收到编码的数据块时，接收器解码纠错码。如果信道质量足够好，那么所有传送错误都是可纠正的，并且接收器可以获得正确的数据块。如果信道质量恶劣，并且不是所有的传送错误都可以纠正，那么接收器将使用错误检测码来检测该情形，然后丢弃接收的编码的数据块并且由接收器请求重传数据块，这类似于ARQ。在这个意义上，接收器发送正面确认消息(ACK)给传送器，指示数据已被正确接收，或者发送负面确认消息(NACK)给传送器，指示数据在接收器处不能恢复并且传送器应当重传该数据。
本发明人已认识到，在上行链路信道上发送的HARQ重传的数量的确定提供了上行链路信道的当前状况(或质量)的指示。在一些实施例中，在时间间隔T中在上行链路信道上发送的HARQ重传的数量可以在UE处确定以用于适配传输块大小。本发明人已认识到，尽管上行链路上不存在参考信道，但是指示上行链路信道上的当前状况的信息可以以通过上行链路信道发送的HARQ重传的数量的形式提供。在其他实施例中，UE可以使用除了HARQ重传的数量之外的信息来确定指示上行链路信道上的当前状况的信息。例如，通常，UE可以从Node-B接收关于通过上行链路信道接收自设备的数据质量的反馈。该反馈可以包括HARQ ACK/NACK消息或者包含任何其他类型的信息的消息，UE根据该信息可以确定指示上行链路信道上的当前状况的信息。
本领域的技术人员将理解的是，通过基于指示上行链路信道上的当前状况的信息来适配传输块大小，可以在要传送数据的时间时适配传输块大小以适合上行链路信道上的特定状况。通过执行在UE处确定指示上行链路信道上的当前状况的信息以及适配传输块大小的步骤，可以快速地适配传输块大小，从而快速地响应上行链路信道上的状况的变化。此外，在Node-B处无需额外的功能，这意味着可以在网络的一个小区内的大量UE中采用所述方法，而不对网络资源造成大的额外负担。通过这种方式，所述方法非常适合于在网络中的用户数量方面扩大规模(scale up)。
从UE传送的数据可以例如使用诸如16-QAM调制方案之类的正交幅度调制(QAM)方案加以调制。
附图说明
为了更好地理解本发明并且为了示出可以如何将本发明付诸实施，现在将通过实例方式参照以下附图，在附图中：
图1为依照优选实施例的通信网络的小区的示意性表示；
图2为表示依照优选实施例的用户装备的框图；以及
图3为依照优选实施例的传送来自用户装备的数据的过程的流程图。
具体实施方式
现在将仅通过实例方式描述本发明的优选实施例。如上面所描述的，图1示出了通信网络100的小区104，其中Node-B 102可以在下行链路信道110上将数据传送给用户装备(UE)106并且可以在上行链路信道108上接收来自UE 106的数据。图2为表示UE 106内的功能框的框图。相应的功能框也可以存在于UE 112中。如图2中所示，UE 106包括CPU 202，其耦合到用于将可视数据输出给UE 106的用户的显示器204、用于将数据存储在UE 106处的存储器206、用于在UE 106处接收音频数据(例如来自用户)的麦克风208、诸如键盘210之类的输入设备、用于输出来自UE 106的音频数据(例如给用户)的扬声器212以及用于通过网络100传送数据给Node-B 102以及从Node-B 102接收数据的天线框214。天线框214可以包括用于通过网络100传送和接收数据的天线。可替换地，天线框214可以包括单独的用于通过网络100传送和接收数据的天线。因此，UE 106包括用于在网络100中传送数据给Node-B 102以及从Node-B 102接收数据的必要部件。UE 106可以例如是移动电话。
如上面所描述的，要在上行链路信道108上从UE 106传送到Node-B102的数据一起被分组成如本领域中已知的用于传送的传输块。也如上面所描述的，传输块的大小将影响上行链路信道108上的数据吞吐量。图3示出了在上行链路信道108上传送来自用户装备106的数据的过程的流程图。
在步骤S302中，在UE 106处确定指示上行链路信道108上的当前状况的信息。在优选的实施例中，确定在特定时间间隔T中在上行链路信道108上传送给Node-B 102的HARQ重传的数量。通过这种方式，可以确定HARQ重传率。上行链路信道108上的HARQ重传率提供了上行链路信道108的当前状况(或“质量”)的指示。将上行链路信道上的HARQ重传的数量(或者HARQ重传率)用作上行链路信道108的状况的指示是有用的，因为对于上行链路而言，不存在将提供信道质量的直接指示的参考信道。在不脱离本发明的范围的情况下，可以以不同于这里所描述的方式在步骤S302中确定指示上行链路信道上的当前状况的信息。
基于步骤S302中确定的信息，在步骤S304中，依照上行链路信道108上的状况来适配传输块大小。步骤S302和步骤S304可以在UE 106中以硬件或以软件执行。例如，步骤S302和步骤S304可以由UE 106的CPU 202执行。可以将针对要用于通过上行链路信道108进行传送的传输块大小的值存储在UE 106的存储器206中。
如上面所描述的，Node-B 102分配许可给小区104中的每个UE，该许可表示为EDPDCH/DPCCH的最大功率比。根据UE 106处接收自Node-B 102的许可，UE 106了解到它具有由它支配的用于在上行链路信道108上传送的最大功率极限。
在步骤S304中，在可能的情况下适配传输块大小以提高上行链路信道108上的数据吞吐量。传输块大小被动态地适配。通过这种方式，实时地适配传输块大小以适合上行链路信道108上当前的特定状况。这允许传输块大小是灵活的。换言之，传输块大小响应于上行链路信道上的当前状况。例如，在上行链路信道108上的恶劣无线电状况下，将传输块大小降低至低于由来自Node-B 102的许可所允许的传输块大小，使得降低HARQ重传的数量，这反过来将提供上行链路信道108上的提高的数据吞吐量。在上行链路信道108上的良好无线电状况下，将传输块大小设置为由来自Node-B 102的许可所允许的最大值，从而最大化上行链路信道108上的数据率。
在步骤S306中，在上行链路信道108上以具有如步骤S304中适配的传输块大小的传输块从UE 106传送数据。用于将数据分组成传输块并且在上行链路信道108上传送这些传输块的精确机制可以以如本领域中已知的若干不同方式执行。
在一个实施例中，存在两种操作模式，并且UE 106使用一种基于特定时间段T上测量的HARQ重传的数量(ReTx％)来确定上行链路信道108上的信道状况的算法。对于时段T上测量的HARQ重传的数量而言存在阈值(ReTx_Threshold)，使得如果HARQ重传的数量没有超过该阈值(即如果ReTx％≤ReTx_Threshold)，那么确定在上行链路信道108上存在良好的无线电状况，并且如果HARQ重传的数量超过该阈值(即如果ReTx％＞ReTx_Threshold)，那么确定在上行链路信道108上存在恶劣的无线电状况。当确定在上行链路信道108上存在良好的无线电状况时，那么将传输块大小适配为由来自Node-B 102的许可所允许的最大大小。特别地，传输块大小可以在配置的增强传输格式组合(ETFC)表中，对应于ETFC索引N。该ETFC表提供了用于通过上行链路信道108传送数据的格式，并且可以使用ETFC索引进行引用。通过利用索引N引用ETFC表，将获得由该许可所允许的最大传输大小。然而，当确定在上行链路信道108上存在恶劣的无线电状况时，那么将传输块大小适配为从由来自Node-B 102的许可所允许的最大大小降低。特别地，传输块大小可以在配置的ETFC表中降低L级，对应于ETFC索引N-L。这意味着通过利用索引N-L引用ETFC表，将获得降低的传输大小。
可以在连续的基础上监控时间间隔T中的HARQ重传的数量，使得设备可以视情况而定响应于上行链路信道108上的当前状况而在所述两种操作模式之间切换。
这里描述的方法针对高的传输块大小(诸如针对高速上行链路分组接入(HSUPA)协议中的类别6)进行了测试，并且已示出在增大上行链路信道108上的数据吞吐量方面提供了令人满意的结果。算法中使用的ReTx_Threshold、L和T的值需要进行调整以优化上行链路信道108上的数据吞吐量。像针对类别6一样，这里描述的方法对于在上行链路信道108上使用高数据率的任何***都是特别有用的。例如，这里描述的方法对于在上行链路中引入16-QAM调制方案的类别7将是特别有用的。
根据所支持的特征，不同的类别(例如上面提到的类别6和类别7)已被定义以由终端和网络***二者使用。在表1中示出了一些已经定义的类别的列表。
  类别   最大速度
  类别1   0.71Mbps
  类别2   1.45Mbps
  类别3   1.45Mbps
  类别4   2.89Mbps
  类别5   2Mbps
  类别6   5.74Mbps
  类别7   11.5Mbps
表1：HSUPA类别
如上面所描述的，为了适配传输块大小，可以通过测量HARQ重传的数量而确定上行链路信道108上的状况的指示。因此，当上行链路信道108是慢衰落信道时，上行链路信道108上的状况的指示更加准确。对于慢衰落信道而言，信道上的状况不会在确定HARQ重传的数量所在的时间段T上而显著改变。这里描述的方法可以用于除了慢衰落信道之外的信道，但是上行链路信道状况的指示对于慢衰落信道而言将比对于快衰落信道而言更加准确。
UE 106处执行的并且上面描述的用于在上行链路信道108上传送来自UE 106的数据的方法可以通过使用UE 106的CPU 202执行来自计算机程序产品的计算机程序指令的方式而实现。可以将包含这些指令的计算机程序产品存储在UE 106的存储器206中。
在上面描述的优选实施例中，步骤S302和S304在UE 106处执行。在可替换的实施例中，步骤S302和/或S304在网络100中除了UE 106之外的节点处执行。例如，Node-B 102可以在步骤S302中确定上行链路信道108的状况的指示。该确定可以在Node-B 102处基于需要在上行链路信道108上发送的HARQ重传的数量而执行。此外或者可替换地，该确定可以在Node-B 102处基于通过上行链路信道接收的数据的质量。在其中Node-B 102在步骤S302中确定上行链路信道状况的实施例中，于是可以将指示上行链路信道状况的信息传送给UE 106(例如在下行链路信道110上)，使得UE 106可以适配用于在上行链路信道108上传送数据的传输块大小。尽管有可能Node-B 102执行上行链路信道状况的指示的确定，但是优选的是该步骤(步骤S302)在UE 106处而不是在Node-B 102处执行，因为这消除了将指示上行链路信道状况的额外信息从Node-B 102发送到UE 106的需要，从而提高了Node-B 102与UE 106之间的数据传输效率。此外，通过在UE 106处而不是在Node-B 102处执行步骤S302，这降低了Node-B 102处所需的处理资源，这在小区104中的UE数量增大时变得特别有益。
此外，在一些可替换的实施例中，可以在Node-B 102处执行适配传输块大小的步骤(步骤S304)，并且Node-B 102可以将适配的传输块大小的指示发送给UE 106以用于通过上行链路信道108传送数据。可替换地，Node-B 102可以依照其估计的上行链路信道108上的信道状况来调节其发送给UE 106的许可。然而，优选的是，在UE 106处而不是在Node-B 102处执行步骤S304，因为这降低了Node-B 102处所需的处理资源，这在小区104中的UE数量增大时变得特别有益。
因此，上面描述了一种用于响应于上行链路信道108上的当前状况而动态地适配上行链路信道108上使用的传输块大小的方法和设备。将理解的是，通过这样做，可以提高上行链路信道108上的数据吞吐量。尽管已特别地参照优选实施例示出和描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解的是，在不脱离由如所附权利要求书限定的本发明的范围的情况下，可以做出形式和细节上的各种改变。

Claims (16)

1.一种在网络的上行链路信道上以传输块传送来自设备的数据的方法，该方法包括：
确定指示上行链路信道上的当前状况的信息；
基于确定的信息，适配用于在上行链路信道上传送数据的传输块大小；以及
在上行链路信道上以具有适配的传输块大小的传输块传送来自设备的数据。
2.权利要求1的方法，其中确定信息的步骤在设备处执行。
3.权利要求1或2的方法，其中适配传输块大小的步骤在设备处执行。
4.前面任一权利要求的方法，其中确定信息的所述步骤包括确定在上行链路信道上传送的混合自动重复请求重传的数量。
5.权利要求4的方法，其中确定信息的所述步骤包括确定在时间间隔T期间在上行链路信道上传送的混合自动重复请求重传的数量。
6.前面任一权利要求的方法，其中在用于当在上行链路信道上存在第一状况时使用的第一大小与用于当在上行链路信道上存在第二状况时使用的第二大小之间适配传输块大小。
7.权利要求6当从属于权利要求5时的方法，其中：
当在时间间隔T期间在上行链路信道上传送的混合自动重复请求重传的数量超过阈值时，那么将传输块大小适配为第一大小，并且
当在时间间隔T期间在上行链路信道上传送的混合自动重复请求重传的数量未超过阈值时，那么将传输块大小适配为第二大小。
8.权利要求6或7的方法，其中第一大小小于第二大小。
9.前面任一权利要求的方法，进一步包括在设备处接收指示要在上行链路信道上使用的最大传输块大小的许可。
10.权利要求9当从属于权利要求6-8中任何一项时的方法，其中第二大小等于指示的最大传输块大小。
11.前面任一权利要求的方法，其中确定信息的所述步骤包括在设备处接收关于通过上行链路信道接收自设备的数据质量的反馈。
12.权利要求11的方法，其中反馈包括正面或负面混合自动重复请求确认消息。
13.前面任一权利要求的方法，其中从设备传送的数据使用16-QAM调制方案进行调制。
14.一种用于在网络的上行链路信道上以传输块传送数据的设备，该设备包括：
确定装置，用于确定指示上行链路信道上的当前状况的信息；
适配装置，用于基于确定的信息而适配用于在上行链路信道上传送数据的传输块大小；以及
传送装置，用于在上行链路信道上以具有适配的传输块大小的传输块传送数据。
15.一种网络，包括：
依照权利要求14的设备；以及
用于接收在上行链路信道上传送的数据的节点。
16.一种计算机程序产品，包含计算机可读指令，所述计算机可读指令用于由设备处的计算机处理装置执行以在网络的上行链路信道上以传输块传送来自设备的数据，所述指令包括用于如下操作的指令：
确定指示上行链路信道上的当前状况的信息；
基于确定的信息，适配用于在上行链路信道上传送数据的传输块大小；以及
在上行链路信道上以具有适配的传输块大小的传输块传送数据。
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