用于控制通信系统的两个节点之间通信的方法

专利名称：用于控制通信系统的两个节点之间通信的方法
技术领域：
本发明涉及一种控制通信系统中两个节点之间通信的方法，并且特别地但非排他地涉及控制UMTS系统内增强型专用信道中使用的数据速率。
背景技术：
移动通信系统是如下系统的一个示例，在该系统中提供接入网络用以允许用户终端对系统功能的接入。
在通用移动通信系统(UMTS)中，无线电接入网络通常为用户设备提供对移动通信系统核心网络的接入。用户设备通常通过无线电接口来与接入网络通信，该接入网络包括用户设备与之建立连接的多个节点B或者基站收发信台。每个节点B连接到一个或者多个无线电网络控制器。
在UMTS系统中为经由节点B从用户设备到无线电网络控制器的上行链路业务提供专用信道(DCH)。在第三代伙伴项目的技术规范组无线电接入网络(3GPP TSG-RAN)中，已经提出高速上行链路分组接入，在3GPP中也称为频分双工(FDD)增强型上行链路，包括增强型DCH，即E-DCH。这一提议在3GPP TR 25.896中有存档。
目前，提出了将无线电网络控制器的一些分组调度器功能分布到节点B。这是为了比RNC无线电网络控制器中的第3层所促进的提供对突发性非实时业务的更快调度。其思想在于，利用更快的链路适配，可以在分组数据用户之间更高效地享用上行链路功率资源。当已经从一个用户发送分组时，可以立即使得所调度的资源为另一用户所用。这在高数据速率已经分配给运行突发性高数据速率应用的用户时避免了噪声上升的峰值可变性。
就目前提议而言，分组调度器位于RNC中，因此在它适配于瞬时业务的能力受到限制。这归因于对RNC与用户设备之间RRC(无线电资源控制)信令接口的带宽约束。为了接纳可变性，分组调度器必须保守地分配上行链路功率以便考虑到在随后的调度时段中来自非活动用户的影响。这一提议就数值高的所分配数据速率和长的释放时间而言在频谱上是低效的。
还有一些目前的提议使节点B负责具有EDCH的已分配的上行链路资源。为了发送数据，提出让用户设备选择与将要在它的RLC无线电链路控制缓冲器中发送的数据量相称的传送格式组合TFC，该TFC受制于对用户设备的最大发送功率和最大允许TFC的约束。如果需要，则用户设备可以请求高比特速率，而节点B可以判决是否授权附加资源。节点B也可以根据小区负荷来调整被分配给所有用户设备的资源。
需要信令来支持节点B的调度。对于上行链路，用户设备的请求和/或者状态需要被发送到节点B。例如，用户设备告知节点B它想要被分配附加资源，或者用户设备向节点B发送其在缓冲器中具有多少数据的信号，使得节点B可以评价其需要多少资源。就下行链路而言，节点B需要发送调度命令，例如授权附加资源。
对于下行链路，两种信令方法是可能的。一种已知方法是节点B向用户设备直接地用信号发送最高允许TFC(下文称为TFCmax)的指数。
一种替代方法是步长式(step wise)方法，其中节点B用信号发送UP/DOWN/KEEP命令以便改变最高允许TFC的指数。这一信令称为速率授权(RG)，并且它的大小可以低至一个比特(只有UP命令和DOWN命令)或者两个比特(UP命令、DOWN命令和KEEP命令)。
绝对信令方法与步长式方法相比需要更大的信令开销。步长式信令方法可以防止噪声骤增，但是如果在以低数据速率发送的同时在用户设备中突然地出现大量数据，则步长式速率增加将造成到达所需数据速率的提升(ramp up)时间过长。尽管这在小区负荷为高时不是一个特别的问题，但是它在小区负荷为低时却是。这是因为用户设备不得不长时间地等待，尽管它可能已经被允许立刻使用高数据速率。此外，当小区负荷变得临界(critical)时，快速地减少所分配的资源可能是有益的。步长式速率减少不允许这一点。
由于分组数据应用在本质上通常是突发性的并且它们的资源要求具有大的变化，所以快速地调整用户设备数据速率可以增加总体系统性能，尤其是在小区的负荷为低时更是如此。
在3GPP文献R1 040683-增强型上行链路调度中，提出使用“示忙器”来指示小区是否满负荷。这是与用户设备被允许在上行链路中消耗的最大资源的指示相结合。如果没有设置示忙器，则用户设备可以使用多达由小区发送的最大资源指示那么多的资源。另一方面，如果设置了示忙器，则小区满负荷并且不允许用户设备使用高于资源下限的资源来开始发送。
本申请人在1月23日提交的US10/764143中已经提出，当用户设备初始数据速率为低或者零时，与当在用户设备初始数据速率较高时不相同地解释或者甚至不相同地用信号发送与下行链路调度有关的信令。所提出的方法具有以下步骤起初，用户设备允许的数据速率为低-低是指预定的TFC或者比该预定TFC更低的TFC。
用户设备通过向节点B发送“数据速率增加请求”比特来要求较高的数据速率。
如果节点接受该请求，则它以“数据速率授权增加”比特做出响应。由于起初的低数据速率，下行链路信令会被用户设备与如果数据速率较高时有所不同地加以解释，即所得数据速率可能比初始数据的速率要高一个步长。例如可以在建立连接时通过较高层用信号发送此“高一个步长”是多少。

发明内容
本发明的实施例的目的在于提供一种控制数据速率、特别是但非排他地在使用RG方法的UMTS系统的增强型专用信道中控制数据速率的改进方法。
根据本发明的第一方面，提供一种控制通信系统中两个节点之间通信的方法，所述方法包括以下步骤提供用于控制所述两个节点之间通信的一组值；提供与业务条件有关的信息；提供用于控制通信的命令；以及根据所述提供的信息来选择所述一组值中的一个值，所述命令和映射信息提供所述业务条件信息与同所述值有关的信息之间的映射。
根据本发明的第二方面，提供一种设置用以与另一节点进行通信的节点，所述节点包括存储器，用于接收用于控制所述两个节点之间通信的一组值；处理单元，用于接收与业务条件有关的信息和用于控制通信的命令，并且用于根据所述提供的信息来选择所述一组值中的一个值，所述命令和映射信息提供所述业务条件信息与同所述值有关的信息之间的映射。
根据本发明的第三方面，提供一种设置用以向另一节点提供控制信息的节点，所述节点包括第一单元，用于向所述另一节点发送用于控制所述两个节点之间通信的一组值；第二单元，用于向所述另一节点发送与业务条件有关的信息；以及第三单元，用于发送用于控制通信的命令。


为了更好地理解本发明以及如何实现本发明，现在将仅仅通过示例来参照附图，在这些附图中图1图示了本发明的实施例可以实施于其中的无线电接入网络的单元；图2示意性地示出了实施本发明的节点B和用户设备；以及图3示出了图示实施本发明的第一种方法的流程图。
具体实施例方式
这里通过参照特定示例性方案来描述本发明的实施例。具体而言，结合通用移动通信系统(UMTS)的单元来描述本发明。
在图1中，图示了理解本发明的实施例所必需的UMTS系统的那些典型单元。UMTS系统的实施将是本领域技术人员所公知的。因此，这里没有具体地描述该系统，而是仅仅示出和描述理解本发明的实施例所必需的足够单元。
参照图1，示例性UMTS系统通常包括移动交换中心(MSC)102，服务GPRS支持节点(SGSN)104，多个无线电网络控制器(RNC)106a、106b、106c，多个节点B108a、108b、108c和至少一个用户设备(UE)110。
在实践中，MSC功能可以由MSC服务器(MSS)和媒体网关MGW提供。
正如本领域中所知的，至少一个用户设备110通过在3GPP UMTS系统中公知为Uu接口的无线电接口112与节点B之一，例如节点B108a相连接。
每个节点B经由Iub接口连接到至少一个RNC。RNC 106b分别经由Iub接口118a和118b连接到节点B 108a和108b并且可能连接到一个或者多个其它的节点B。RNC经由Iub接口122a连接到节点B108c并且经由例如接口122b的一个或者多个其他Iub接口连接到一个或者多个其它节点B。RNC经由例如接口120a的一个或者多个Iub接口连接到一个或者多个节点B。如本领域所公知，各种RNC可以连接到各种节点B。
RNC它们本身经由Iur接口相互连接。在图1中示出了RNC 106a经由Iur接口130a连接到RNC 106b，而RNC 106b经由Iur接口130b连接到RNC 106c。RNC 106a和106c可以类似地经由Iur接口相互连接。各种RNC可以经由Iur接口相互连接。UMTS系统中的每个RNC经由Iu接口连接到一个或者多个MSC或者SGSN。在图1的示例中，MSC 102经由相应的Iu接口114a和114b连接到RNC 106a和106b，而SGSN 104经由相应的Iu接口114a、114b和114c连接到RNC 106a、106b和106c。
增强型DCH上行链路传送信道是用于经由无线电接口Uu从用户设备向节点B传送业务以及用于在Iub接口或者Iur接口上从节点B向RNC和在RNC之间传送业务的信道。
参照图3，该图示意性地示出了实施本发明的节点B和实施本发明的用户设备或者移动台。
节点B10具有小区负荷单元12。小区负荷单元12被设置用以确定小区负荷。在本发明的这一实施例中，基于由节点B10从与该节点通信的用户设备所接收的业务量来确定小区负荷。应当理解，在本发明的可选实施例中，可以由系统中如例如RNC的其它实体来完全地或者至少部分地计算小区负荷。节点B10被设置用以向移动台发送用于提供小区负荷指示的信号14。应当理解，小区负荷信息与上行链路方向有关。在本发明的可选实施例中，小区负荷信息也可以或者可选地考虑下载(down load)小区负荷。
节点B10还具有通常由RNC提供的传送格式组合集(TFCS)16。在E-DCH建立过程中，用户设备被设置用以经由连接18从TFCS单元16接收TFCS。TFCS单元16限定了N个不同TFC，其中TFC0是UE可以使用的最低数据速率，而TFCn-1是最高数据速率。TFC是在一个或者多个物理信道上多路复用在一起的不同传送信道的一个或者多个传送格式的允许的组合。TFCS单元16也提供步长大小与小区负荷之间的映射，而这又被发送到用户设备。在对本发明的一种修改中，该映射可以固定，因此对于节点B而言就无需发送该映射而对于UE而言就无需接收它。
考虑以下示例。针对小区负荷使用六级，其中第零级意味着低的小区负荷，而第5级意味着高的小区负荷。接下来映射的一个示例是小区负荷级小区负荷第0级，TFC步长大小是7，小区负荷第1级，TFC步长大小是5，小区负荷第2级，TFC步长大小是4，
小区负荷第3级，TFC步长大小是3，小区负荷第4级，TFC步长大小是2，小区负荷第5级，TFC步长大小是1。
在本例中可以看到，当小区负荷为低，例如为零时，允许大的TFC步长，即7。反言之，当小区负荷为高，例如为5时，只有小的步长大小是可能的，即1。
因此，节点B10被设置用以向移动台发送以下信息小区负荷条件；TFC集，其中每个TFC具有不同数据速率；以及步长大小与小区负荷之间的映射(如果其变化的话)。
应当理解，在节点B10与移动台20之间示出了两个连接。然而，这是示意性的，并且这些连接将都形成节点B10与移动台20之间无线电接口的一部分。
此外，节点B10将还通过单元30来提供UP、DOWN或KEEP命令。这是响应于UE请求和/或者状态信息32。这一请求或者状态可以采用如下的形式，即UE请求附加资源或者UE用信号向节点B发送其在缓冲器中具有多少数据的信号使得节点B可以评价其需要多少资源。
现在将描述用户设备20。小区负荷信息由TFC指针生成器22接收。该TFC指针生成器也接收步长TFC步长大小与小区负荷之间的映射信息以及UP/DOWN/KEEP命令。形成部分TFCS的TFC由存储TFC的TFC储存24接收。在本发明的优选实施例中，TFC信息连同关联的数据速率一起存储于表格中。所用TFC将取决于由TFC指针生成器22生成的指针26的位置。
TFC指针生成器22被设置用以控制指针的位置。TFC指针生成器将步长大小与小区负荷之间的映射连同当前小区负荷信息和UP/DOWN/KEEP命令一起用以控制指针的位置。
根据UP/DOWN/KEEP信号和小区负荷信息，对是否要保持TFC相同还是要减少或者增加TFC进行确定。小区负荷级将确定TFC步长大小。
例如，如果小区负荷为3而用户设备已经收到UP命令，则允许将其TFCmax增加3。换而言之，如果指针当前指向TFC2，则新TFC将是TFC5。
本发明的实施例可以用来提升或者降低(ramp down)资源。有效的步长大小由用户设备用来调整TFCmax。
为降低资源，逆转以下逻辑可能是有益的当小区负荷为高时，步长大小为高，当小区负荷为低时，步长大小为低。这允许在小区负荷变为临界时更快地减少所分配的资源。因此，在本发明的一个实施例中，TFCS单元16还将就功率何时要被减少而提供可能的映射。同样，逆转映射也可以被固定，因此对于节点B而言就无需发送它而对UE而言也无需接收它。
应当理解，在本发明的实施例中，不同的用户设备能够具有不同的TFCS。因此，如果映射不被固定，则对于他们而言有可能针对同一小区负荷允许有不同的步长大小。换而言之，小区负荷与步长大小之间的映射被允许因用户设备的不同而改变。例如，用于一个用户设备的两个步长可以对应于数百千比特的数据速率增加，而对于另一用户设备，两个步长可能对应于每秒仅数千比特。
小区负荷信息的含义或者单位并不特别地关键，只要用户设备能够将它们转译成步长大小即可。
参照图3，该图示出了在本发明的实施例中实现的方法步骤的流程图。
在步骤S1中，发生E-DCH信道的建立。节点B向用户设备发送具有n个不同TFC和关联的数据速率的TFCS。
在步骤S2中，节点B发送步长大小与小区负荷之间的映射。在本发明的优选实施例中，为UP和DOWN这两个命令都发送针对小区大小和小区负荷的映射。这是如前文讨论过的可选步骤。
在步骤S3中，节点B确定小区负荷条件。如果在别处确定小区负荷条件，则这一步骤是可选的。
在步骤S4中，节点B向用户设备广播小区负荷条件。
在步骤S5中，节点B向用户设备发送UP/DOWN/KEEP命令。
在步骤S6中，用户设备基于UP/DOWN/KEEP命令和小区负荷(将收到的映射信息纳入考虑之中)来调整TFC指针。
在步骤S7中，通过指针的位置所指示的TFC值被用来设置从用户设备向节点B发送数据的速率。
应当理解，步长1和2的次序可以逆转。在本发明的一些实施例中，步长1和2可以组合。
步骤S3可以不由节点B来实现，而可以代之以由另一实体或者由节点B与另一实体相组合地来实现。
在本发明的一些实施例中，节点B可以仅发送UP或者DOWN命令。
步骤S5例如可以发生在步骤S4之前。
现在将描述对结合图2和图3描述的实施例的一种修改。在这一实施中，代价与每个TFC相关联。有两种可选方式1)可能的TFC在规范中被固定，并且为每个TFC限定代价，使得UE和节点B总是知道TFC的代价；2)限定规则用以从TFC(例如基于数据速率)来计算代价，使得UE和节点B总是知道TFC的代价。在两种情况下，不需要用信号发送代价，这就减少了信令开销。然而在本发明的一些实施例中，可以用信号发送代价。
考虑以下示例。针对小区负荷使用六级，其中第零级意味着低的小区负荷，而第五级意味着高的小区负荷。因此可能的映射如下(对于UP信号)


在本例中，正如可以看到的，当小区负荷为低，例如为0时，允许大的代价增加，而在本例中是7。反言之，当小区负荷为高，例如为5时，只有小的增加是可能的。
在被授权附加资源时要由用户设备用来调整TFCmax的有效大小取决于小区负荷和代价增加。使用相同的示例性数字，如果小区负荷为3而用户设备已经收到UP命令，则允许它增加它的TFCmax，只要该增加不大于4即可。例如，如果TFC被限定如下TFC0-代价1TFC1-代价2TFC2-代价3TFC3-代价4TFC4-代价15TFC5-代价16如果所用TFC是TFC4，则用户设备将被允许开始使用TFC5，因为代价增加1小于最大允许代价增加4。如果使用中的TFC是TFC2，则用户设备将不被允许使用TFC3，因为代价增加7大于最大允许的增加。然而，由于无论如何用户设备被节点B授权了附加资源，例如收到UP命令，所以在那一情况下的默认行为可以是，用户设备总是被默认地允许开始使用下一TFC。
在本发明的实施例中，有可能将同一原理应用于降低。在用户设备的资源被减少时(DOWN链路命令)要由用户设备用来调整TFCmax的有效允许代价减少取决于小区负荷。对于降低资源，使上述逻辑逆转可能是有益的。当小区负荷为高时，代价减少是高。当小区负荷为低时，代价减少是低。这允许在小区负荷变为邻界时快速地减少所分配的资源。
本发明的第二实施例允许对TFCmax的更高级控制，并且将TFCS中连续TFC之间的间隔可能并不均匀这一事实(从一个TFC到另一TFC的数据速率增加可能在TFCS之中不是恒定的)纳入考虑之中。第二实施例所需要的实施可能略微不同于图2中所示的实施。TFC指针生成器22可能由如下处理器所取代，该处理器因而将使用TFC表格作为信息的储存以确定是否可以增加TFC。
应当理解，结合图2描述的实施例当然可以由任何其它适当的实施例所取代。例如，在第一实施例中，处理器也可以用来确定要使用哪个TFC。
在本发明的实施例中，指针通常是一个数据对象，该数据对象由可执行代码用来指向另一数据对象的值被存储的位置和存储器。然而，术语指针应当广义地理解成意味着任何指示符或者与速率相对应的数据对象的值。
在本发明的一些实施例中，指针和表格的概念可以被处理器等所取代。
本发明的实施例可以实施成用于一个或者多个处理器结合不同的设备来执行的软件或者固件。本发明的实施例可以提供成包括计算机可读存储结构的计算机程序产品，该存储结构实施了用于由计算机处理器执行的计算机程序代码，例如软件或者固件。
在本发明的实施例中，节点B可以被认为是网络接入点，它是这样的一个点，例如用户设备或者移动终端的用户终端在该处接入网络。一般而言，无线电网络控制器可以被认为是网络接入控制器，它是一个控制网络接入的单元。因此，本发明的实施例可以具有更广泛的应用，不仅用于从移动设备到用户设备的E-DCH，而且用于节点B与用户设备之间的信道。本发明的实施例也可以实施于不同于UMTS系统的系统中。那些系统可以是有线或者无线系统。
通过参照特定的非限制性示例在这里描述了本发明。本领域技术人员将理解本发明的一般应用性。本发明所提供的保护范围在所附权利要求书中被限定。
权利要求
1.一种控制通信系统中两个节点之间通信的方法，所述方法包括步骤提供用于控制所述两个节点之间通信的一组值；提供与业务条件有关的信息；提供用于控制通信的命令；以及根据所述提供的信息来选择所述一组值中的一个值，所述命令和映射信息提供所述业务条件信息与同所述值有关的信息之间的映射。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述选择步骤包括控制指针指向所述值中的一个值。
3.如权利要求1或2所述的方法，包括提供所述映射信息的步骤。
4.如权利要求3所述的方法，其中提供多组映射信息。
5.如权利要求4所述的方法，其中第一组映射信息用于增加所述节点之间的资源，而第二组映射信息用于减少所述两个节点之间的资源。
6.如任一前述权利要求所述的方法，其中所述映射信息包括在业务条件信息与针对所述值的允许步长大小之间的映射。
7.如任一前述权利要求所述的方法，其中所述映射信息包括业务条件信息与允许的代价变化之间的映射。
8.如任一前述权利要求所述的方法，其中所述提供一组值的步骤包括提供TFCS集。
9.如任一前述权利要求所述的方法，其中所述提供命令的步骤指示了所述值是否要增加、减少以及可选地保持相同。
10.如任一前述权利要求所述的方法，包括步骤使用在所述选择中选择的所述值以控制所述两个节点之间的数据速率。
11.如任一前述权利要求所述的方法，其中所述提供一组值的步骤和提供信息的步骤中的至少一个步骤由所述两个节点中的第一节点实现。
12.如任一前述权利要求所述的方法，其中所述选择步骤由所述两个节点中的第二节点实现。
13.如任一前述权利要求所述的方法，其中所述业务条件包括小区负荷。
14.如任一前述权利要求所述的方法，其中所述节点中的一个节点是节点B，而所述节点中的另一节点是用户设备。
15.如任一前述权利要求所述的方法，包括经由无线电接口在所述节点之间通信的步骤。
16.如任一前述权利要求所述的方法，其中所述值中的每个值具有与之相关联的代价。
17.一种设置用以与另一节点进行通信的节点，所述节点包括存储器，用于接收用于控制所述两个节点之间通信的一组值；处理单元，用于接收与业务条件有关的信息和用于控制通信的命令，并且用于根据所述提供的信息来选择所述一组值中的一个值，所述命令和映射信息提供所述业务条件信息和与所述值有关的信息之间的映射。
18.如权利要求17所述的节点，其中所述节点是用户设备。
19.如权利要求17或18所述的节点，其中所述存储器包括表格。
20.如权利要求17至19中任一权利要求所述的节点，其中所述处理单元被设置用以控制指针，所述指针被设置用以指向所述存储器中的位置。
21.如权利要求17至20中任一权利要求所述的节点，其中所述命令指示了所述值是否要增加、减少以及可选地保持相同。
22.如权利要求17至21中任一权利要求所述的节点，其中所述处理单元被设置用以接收映射信息。
23.如权利要求17至22中任一权利要求所述的节点，其中所述值是TFC值。
24.如权利要求17至23中任一权利要求所述的节点，其中与所述值有关的所述信息包括针对所述值的允许的步长大小以及允许的代价变化中的一个。
25.一种设置用以向另一节点提供控制信息的节点，所述节点包括第一单元，用于向所述另一节点发送用于控制所述两个节点之间通信的一组值；第二单元，用于向所述另一节点发送与业务条件有关的信息；以及第三单元，用于发送用于控制通信的命令。
26.如权利要求25所述的节点，其中所述节点是节点B。
27.如权利要求25或26所述的节点，其中所述命令指示了所述值是否要增加、减少以及可选地保持相同。
28.如权利要求25、26或27所述的节点，其中所述第一单元被设置用以发送映射信息，所述映射信息提供业务条件信息与同所述值有关的信息之间的映射。
29.如权利要求25至28中任一权利要求所述的节点，其中所述值是TFC值。
30.如权利要求28或29所述的节点，其中与所述值有关的所述信息包括针对所述值的允许的步长大小以及允许的代价变化中的一个。
31.一种通信系统，包括设置用以通信的两个节点，所述节点中的第一节点包括存储器，用于接收用于控制所述第一节点与第二节点之间的通信的一组值；处理单元，设置用以接收与业务条件有关的信息和用于控制通信的命令，并且配置用以根据所提供的信息来选择所述一组值中的一个值，其中命令和映射信息提供所述业务条件信息与同所述一组值有关的信息之间的映射；以及所述节点中的第二节点，包括第一单元，配置用以向所述第一节点发送用于控制所述第一节点与第二节点之间通信的所述一组值；第二单元，配置用以向所述第一节点发送与业务条件有关的所述信息；以及第三单元，用于发送用于控制通信的所述命令。
全文摘要
本发明涉及一种控制通信系统中两个节点之间通信的方法，所述方法包括以下步骤提供用于控制所述两个节点之间通信的一组值；提供与业务条件有关的信息；提供用于控制通信的命令；以及根据所述提供的信息来选择所述一组值中的一个值，所述命令和映射信息提供所述业务条件信息和与所述值有关的信息之间的映射。
文档编号H04L12/56GK101049033SQ200580031004
公开日2007年10月3日 申请日期2005年6月22日 优先权日2004年8月6日
发明者B·塞比尔, 赵竹岩 申请人:诺基亚公司