专利名称：优化终端和网络之间的异步通信中的确认信息交换的方法
技术领域：
本发明涉及电信领域，并且更具体地涉及一种用于优化在移动设备和 网络之间的确认信号的交换的方法，所述移动设备例如移动终端，其与蜂 窝电信网络的多个基站进行异步通信，在此期间，移动设备向基站发送数 据，并且如果每个基站正确地接收到由移动设备发送的数据，则该基站能够返回肯定的确认ACK，或者如果该基站未正确地接收到由移动设备发送 的数据，则其能够返回否定的确认NACK。本发明还涉及一种移动设备，其能够向蜂窝电信网络的多个基站发送 数据，并且用于如果所述数据全部被基站正确地接收到则从基站接收肯定 的确认ACK，或者如果所述数据未被基站正确地接收到则从基站接收否定 的确认NACK。
背景技术：
为了使得移动终端可以经由蜂窝通信网络而执行高速通信，3GPP (第三代合作项目)工作组的规范采用类似于业务HSDPA (高速下行链 路分组接入)的体系结构，以经由EUDCH (增强的上行链路专用信道) 上行链路信道或者用于UMTS (通用移动电信系统)中的未来多媒体应用 的HSUPA (高速上行链路分组接入)而提供高达2 Mbps (每秒兆比特) 的吞吐量。为了自动控制在终端和基站之间的确认信号传输，3GPP工作 组的规范提出了在无线电接口协议的第二层的MAC (媒体访问控制)子 层的层级增加补充的协议层HARQ (混合自动请求)。新的协议层HARQ被提供来允许网络的基站在终端所发送的全部分组 都被基站正确地接收到的情况下向终端发送肯定的确认信号ACK，或者在 终端所发送的全部分组未被基站正确地接收到的情况下向终端发送否定确 认信号NACK。在发送故障的情况下，则所述终端需要将其自身与网络协
调以便重发所述分组。而且，3GPP工作组的这些规范使得与终端的通信中所涉及的所有小区在发送正确的情况下明确地发送肯定的确认ACK，这增加了在终端层级 的干扰。另外，只要NACK的数量为大约10%-20%并且ACK的数量为 90%，则提供如下机制是有益的，该机制允许当可以隐式地导出数据被接 收到时基站不向终端发送ACK。在其中终端和网络期望在预定时间TTI (发送时间间隔)期间接收数 据的同步通信的情况下，通过由本申请人在同一天提交的题目为"pro"d6 d'optimisation des 6changes d'information d'accus6 de inception dans une communication synchrone entre un terminal et un r6seau (用于i"尤"f七终端禾口网 络之间的同步通信中的确认信息交换的方法)"的法国专利申请No. 0550910中所述的方法来优化确认的交换。在异步通信的情况下，网络的基站不期望在预定时间期间接收数据， 因此在终端和网络之间的无线链接有问题的情况下将不能向终端发送指示 未接收到数据的确认。然后，终端继续毫无必要地发送数据，而这些数据 并未被网络正确地接收到。发明内容本发明的第一目的是允许基站检测异步通信中的发送错误。本发明的第二目的是减少由网络的基站向诸如移动终端之类的移动设 备发送的确认信号的数量。本发明的另一个目的是允许诸如移动终端之类的移动设备根据对其适 当的无线电状态的分析确定其所需要的确认类型。这些目的通过一种用于优化在移动设备和网络之间的确认信号的交换 的方法来实现，所述移动设备与蜂窝电信网络的多个基站进行异步通信， 在此期间，所述移动设备向基站发送数据，并且每个基站可能在该基站正 确地接收到由所述移动设备发送的数据的情况下向所述移动设备返回肯定 的确认ACK，或者在由所述移动设备发送的数据未正确地被基站接收到的 情况下返回否定的确认NACK。 按照本发明的方法包括下面的步骤 将所述移动设备与所述网络同步；并且估计在至少一个标准化的信道上的每个基站和移动设备之间的下行链 路通信的质量，以便如果至少一个基站向所述移动设备返回确认，则所述 移动设备在数据正在被连续地发送时仅仅请求来自基站的否定确认NACK，并且如果所有的基站都向所述移动设备返回否定确认NACK，则 所述移动设备在当前通信期间仅仅请求来自所述基站的肯定确认ACK。按照本发明，如果至少一个基站向终端(即移动设备)返回肯定确认 ACK，则所述终端在当前的通信期间仅仅要求来自所述基站的否定确认 NACK，并且如果所有的基站向终端返回否定确认NACK，则所述终端在 数据被连续发送时仅仅要求来自基站的肯定确认ACK。在根据本发明的方法的实现方式的第一种变形中，移动设备仅仅在所 有信道的估计质量小于预定值的情况下重发数据。在第二种变形中，移动设备仅仅在至少一个信道的估计质量小于预定 值并且所有的其他基站向移动设备发送否定确认NACK的情况下重发数 据。本发明通过一种移动设备来实现，所述移动设备例如GSM (全球移 动通信系统)或者UMTS电话，其能够向蜂窝电信网络的多个基站发送数 据，并且在数据被基站正确地接收的情况下从基站接收肯定的确认ACK， 或者在数据被基站错误地接收的情况下从基站接收否定的确认NACK。这个移动设备包括用于估计在至少一个标准化的信道上的网络的每个基站的下行链路通 信的质量的装置；以及判定装置，用于根据所估计的通信信道的质量从基站或者仅仅请求否 定的确认NACK或者仅仅请求肯定的确认ACK。本发明允许优化在移动终端和基站之间的确认信号ACK和NACK的 交换，从而减少在移动设备层级的干扰。
图1是图示终端与网络的同步阶段的示意图；图2是图示其中实现了根据本发明的方法的网络中的第一情形的示意图；图3是图示其中实现了根据本发明的方法的网络中的第二情形的示意图；图4是图示其中实现了根据本发明的方法的网络中的第三情形的示意 图；以及图5是图示根据本发明的移动终端的示例的框图。
具体实施方式
下面的描述涉及在基于WCDMA (宽带码分多址)技术的网络中的本 发明的实现方式。更准确地说，在UMTS网络中描述本发明。 在UMTS中，无线电接口包含三个主要层 -物理层(第一层)， -数据链路层(第二层)，以及 -无线电资源控制(RRC)层。 第二层由四个子层构成 -MAC (媒体访问控制)子层， -RLC (无线电链路)子层， -PDCP (分组数据会聚协议)子层，以及 -BMC (广播/组播协议)子层。在MAC子层级提供意图控制基站和终端之间的确认信号传输的新的 协议层HARQ。在UMTS中，网络持续地经由用于识别相邻的UMTS小区的主信道 PSCH (主同步信道)和辅助信道SSHH (辅助同步信道)以及用于估计传 播信道的脉冲响应的被称为CPICH (公共导频信道)的信标信道，向在当 前小区中的终端分别发送同步的主代码和辅助代码。所述CPICH信道由在 小区上被持续发送的预定序列的比特/符号(所谓的导频)构成。这些比特 /符号的吞吐量是常数并且等于30 kbps (每秒千比特)，即15 ksps (每秒 千符号)。所述CPICH信道与传输信道不相关联。与其中基站和终端知道在TTI时间(发送时间间隔)期间传输块将被交换的同步通信相反，在异步通信中，网络的基站不知道终端开始发送数据的定时。而且，所述方法 的第一阶段包括同步所述终端和网络。图1示意地图示了网络的移动终端MS和基站BS的同步阶段。 在步骤10，终端MS向基站BS发送伴随有请求的数据分组，在所述 请求中，终端向基站请求在预定时间D的结尾向其返回肯定的确认 ACK。如果所述终端未从网络接收到ACK信号(步骤12)，则该终端返 回(步骤14)所述数据和所述请求，并且从在CPICH信道中测得的传播 信道的脉冲响应来估计链路的质量。 一旦从至少一个基站接收到肯定的确 认ACK (步骤S16)，所述终端就返回(步骤18)伴随有请求的数据， 在所述请求中，所述终端向基站请求只要所估计的链路质量高于预定质量 则仅仅发送否定的确认NACK。图2示意地图示了与网络的三个基站22、 24和26异步通信的移动终 端20。在图2中所图示的通信中，所有基站都正确地接收到由终端20发 送的数据。参见图2A，在同步阶段之后，终端20向基站22、 24和26发送(箭 头30)数据分组，并且同时经由CPICH信道从每个基站接收时间导频比 特/符号(箭头32)。在图2B中，在确认信号的等待时间D期间，终端20根据对经由 CPICH信道发送的比特/符号的分析确定从每个基站22、 24和26接收的信 号的功率，并且将所测得的功率与预定的门限功率相比较。如果针对每个 基站所测得的功率高于所述门限值，则所述终端推论被发送的分组正确地 被基站22、 24和26接收，并且发送(图2C中的箭头34)接下来的分 组，而不等待ACK信号。由于这种机制，终端20从在CPICH信道上进 行的测量推论隐含的ACK信号。因此，基站22、 24和26不用明确地向 终端发送ACK信号。这使得可以在下行链路上节省功率，这个功率可以 被分配用于另一个功能。图3示意地图示了第二情形，其中一些基站未正确地接收到由终端发
送的数据。参见图3A，终端20向基站22、 24和26发送(箭头30)数据分组， 并且同时经由CPICH信道从每个基站接收导频比特/符号(箭头32)。在 这种情况下，基站22向终端20发送NACK信号(图3B中的箭头40)。 在确认信号的等待时间期间，终端20根据对经由CPICH信道发送的比特/ 符号的分析确定从每个基站22、 24和26接收的信号的功率，并且将所测 得的功率与预定的门限功率相比较。如果对于每个基站所测得的功率高于 所述门限值，则终端20中所包含的判定模块推论终端20所发送的分组至 少被基站24和26正确地接收到，并且发送(图3C中的箭头42)接下来 的分组，而不等待ACK信号，并且不考虑基站22所发送的NACK信号 (箭头40)。基站22、 24和26继续经由CPICH信道向终端发送(箭头 32)比特/符号。按照本发明的方法允许我们在这种情况下考虑由于发送的物理条件而 导致基站22所发送的信号的衰减，并且当其他的基站正确地接收到由终 端发送的分组时，避免重发分组。图4示意地图示了第三情形，其中，没有基站正确地接收到由终端发 送的数据。参见图4A，终端20向基站22、 24和26发送(箭头30)数据分组， 并且同时经由CPICH信道从每个基站(箭头32)接收导频比特/符号。在 这种情况下，两个基站22和24向终端20发送NACK信号(图4B中的箭 头50和52)。在确认信号的等待时间期间，终端20根据对经由CPICH 信道发送的比特/符号的分析确定从每个基站22、 24和26接收的信号的功 率，并且将所测得的功率与预定门限功率相比较。在这种情况下，如果从 基站26接收(箭头54)的信号的所测得功率低于所述门限值，则所述终 端推论基站22、 24或者26都没有正确地接收到由终端20发送的分组。终 端20向基站返回(图4C)相同的分组(箭头60)，并且再次对由基站经 由CPICH信道发送的信号(箭头32)执行测量。这个操作将被重复，一 直到基站22、 24或者26中的至少一个正确地接收到由终端20发送的分组 为止。
在图5中图示了终端20的构成的示例。终端20具有天线70，用于 无线地与基站通信；发送器电路72，其被连接到天线70;接收器电路 74，其被连接到天线70;估计模块76;判定模块78;以及控制模块80。 估计模块76被连接到接收器电路74，并且被布置用于估计来自CPICH信 道上的每个基站的下行链路通信的质量。具体而言，估计模块76接收从 接收器电路74经由CPICH信道发送的导频比特/符号，分析所述导频比特 /符号，并且从分析的结果测量接收信号的功率。判定模块78从估计模块 76接收所测得的功率，并且根据所测得的功率判定终端20从基站是仅仅 请求否定的确认NACK还是仅仅请求肯定的确认ACK。控制模块80被提 供来用于管理终端20与网络的同步过程，并且用于根据判定模块78中的 判定结果控制如上所述的终端20和基站之间的数据分组和确认信号的交 换。本发明使得可以优化在终端和网络之间的信号ACK和NACK的交 换，因此减少了在终端层级的干扰。
权利要求
1.一种用于优化在移动设备和网络之间的确认信号的交换的方法，所述移动设备与蜂窝电信网络的多个基站进行异步通信，在此期间，所述移动设备向所述基站发送数据，并且每个基站可能在所述基站正确地接收到由所述移动设备发送的数据的情况下向所述移动设备返回肯定的确认ACK，或者在由所述移动设备发送的数据被所述基站错误地接收的情况下向所述移动设备返回否定的确认NACK，所述方法包括以下步骤将所述移动设备与所述网络同步；并且估计在至少一个标准化的信道上在每个基站和移动设备之间的下行链路通信的质量，以便如果至少一个基站向所述移动设备返回确认，则所述移动设备在所述数据正在被连续地发送时仅仅请求来自所述基站的否定的确认NACK，并且如果所有基站都向所述移动设备返回否定确认NACK，则所述移动设备在当前通信期间仅仅请求来自所述基站的肯定的确认ACK。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，仅仅当所有信道的被估计质 量低于预设值的情况下，所述移动设备才重发所述数据。
3. 根据权利要求1所述的方法，其中，仅仅当至少一个信道的被估 计质量低于预设值并且所有的其他基站向所述移动终端发送否定的确认 NACK的情况下，所述移动设备才重发所述数据。
4. 根据权利要求1-3中的任一项权利要求所述的方法，其中，所述网 络是基于WCDMA技术的网络。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中，所述网络是UMTS网络。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中，所述标准化的信道是CPICH 信道。
7. —种移动设备，其能够向蜂窝电信网络的多个基站发送数据，并 且如果所述数据被基站正确地接收则从所述基站接收肯定的确认ACK，如 果所述数据被所述基站错误地接收则接收否定的确认NACK，所述移动设 备包括用于估计在至少一个标准化的信道上的网络的每个基站的下行链路通 信的质量的装置；以及判定装置，用于根据所述所估计的通信信道的质量从所述基站或者仅仅请求否定的确认NACK或者仅仅请求肯定的确认ACK。
全文摘要
在一种用于优化在移动设备和网络之间的确认信号的交换的方法，所述移动设备与蜂窝电信网络的多个基站进行异步通信，所述移动设备向基站发送数据，并且每个基站可能向所述移动设备返回肯定的确认ACK或者否定的确认NACK。所述方法包括下面的步骤将所述移动设备与所述网络同步；并且估计在至少一个标准化的信道上在每个基站和移动设备之间的下行链路通信的质量，以便如果至少一个基站向所述移动设备返回确认，则所述移动设备在数据正在被连续地发送时仅仅请求来自基站的NACK，如果所有的基站向所述移动设备返回NACK，则所述移动设备在当前通信期间仅仅请求来自所述基站的ACK。
文档编号H04L1/16GK101156467SQ20068001141
公开日2008年4月2日 申请日期2006年4月10日 优先权日2005年4月8日
发明者弗兰克·萨瓦格利奥, 迈克尔·罗伯茨 申请人:日本电气株式会社