专利名称：上行链路分组数据发送功率控制方法
技术领域：
本发明涉及宽带码分多址(WCDMA)技术中的上行链路数据分组发送。更具体而言，本发明与上行链路专用传输信道增强(EUDCH)紧密相关。为了提高上行链路分组的发送效率，EUDCH包括诸如快速重发和上行链路数据分组数据调度的新基站功能。
背景技术：
在WCDMA系统中，无线电网络控制器(RNC)控制用于多个移动台(MS)的上行链路分组数据发送的数据速率。上行链路数据速率的无线电网络控制器调度可以与基站(BTS) 调度组合在一起，以获得更好的无线电链路效率，并因此获得更高的系统容量。RNC和BTS 分组调度的组合的一个示例是所谓的增强专用信道(EUDCH)。这里我们参考3GPPTR 25. 896 V 1. 2. 1(2004-01), Technical Report of 3GPP(第三代伙伴计划)。除了基站处的分组调度能力之外，EUDCH还考虑使基站具有ARQ(自动重发)能力， 以便在不涉及无线电网络控制器的情况下直接向移动台请求错误数据分组的重发。一般而言，BTS ARQ比RNC ARQ快得多，因此就重发所需的延迟而言，前者好于后者。当移动台具有多个上行链路数据流时，可以依赖于数据流的要求而对不同数据流使用不同的调度方法。例如，如果BTS调度主要针对最大努力服务而被优化，而语音呼叫服务可以被RNC调度更好地控制，则移动台能够使用合适的调度模式来发送多个数据流以满足每个数据流的要求。图1给出了具有BTS/RNC调度和ARQ的系统的示意图。小区中的三种移动台(MSl 到MS3) 101到103被连接到由无线电网络控制器(RNC) 105控制的基站(BTS) 104。被标记为“Btskh”的两个移动台(MS2、MS3) 102,103是被BTS调度的移动台，被标记为“foicSch” 的两个移动台(MS1、MS3)101、103由无线电网络控制器105调度。注意，MS3 103具有两个数据流，每个流具有不同的调度模式，即BtsSch和foicSch。换言之，MS3 103具有两个上行链路数据流，而MSl 101和MS2102每个具有一个上行链路数据流。因此，MS2 102的数据速率和MS3103的第一流的数据速率由基站104控制，而无线电网络控制器105控制MSl 101 的数据速率和MS3 103的第二流的数据速率。类似地，MS2 102的重发和MS3 103的第一流的重发是由基站请求的，而无线电网络控制器控制MSl 101的重发和MS3 103的第二流的重发。务必注意，MSl 101同时连接到基站104、104A，并且无线电网络控制器105组合从两个基站104、104A接收的数据分组。当移动台同时使用BTS和RNC调度来发送两个数据分组流时，假设用户在发送多媒体消息的同时正在进行语音呼叫，则两个数据流的发送功率应被合适地控制。在上述 EUDCH的示例中，用DCH(专用信道)和EUDCH(增强专用信道)标记的两个数据流的发送功率传统上可以以如下方式控制Pcch (t) =Pcch(t-l) + Acch(t)(1)Pdch (t) = P0DCHPcch(t)Peudch (t) = P0EUDCHPcch(t)其中POdq^p Pd。h(t)是DCH(RNC调度的数据流)在时刻t的发送功率偏移量和发送功率，而POetoh和PMd。h(t)是EUDCH(BTS调度的数据流)的发送功率偏移量和发送功率。 DCH和EUDCH的功率偏移量由无线电网络控制器以半静态方式控制，而导频信号P。。h(t)的发送功率由内环和外环两者控制。更具体而言，Acch(t)包括内环和外环调节因子。我们参考 3GPPTS 25.214 V5. 6. 0 (2003-09), Technical Report of 3GPP (第三代伙伴计划)中包括的两种调节算法。下面列出本说明书中引用的文献
[1]3GPP TR 25. 896 V 1. 2. 1(2004-01), Technical Report 3rd Generation Partnership Project ；Technical Specification Group Radio Access Network ； Feasibility Study for Enhanced Uplink for UTRA FDD ； (Release 6)[2]3GPP TS 25.214 V5.6.0 (2003-09)Technical Report 3rd Generation Partnership Project ；Technical Specification Group Radio Access Network ； Physical layer procedures(FDD)(Release 5)。
发明内容
本发明要解决的问题当基站级ARQ被使能时，公式(1)所示的发送功率控制具有以下待解决的问题(1)功率控制和BTS ARQ的交互当基站控制ARQ过程时，无线电网络控制器应设置用于BTS调度数据分组(EUDCH 数据流)的合适功率偏移量。如果功率偏移量被设置得太大，则可能发生很低的差错概率， 从而使用基站级ARQ处理没有什么好处。如果功率偏移量被设置得太低，则大的差错概率将增大上行链路数据分组发送的总延迟。如果DCH和EUDCH的数据分组帧长度不同，则无线电网络控制器还将预期到DCH和EUDCH的交织增益的差别，使得问题难度更大。例如，如果移动台的移动速度在时间上随机变化，则DCH和EUDCH的交织增益也会在时间上随机变化。(2)上行链路中的功率控制和软移交(soft handover)的交互用于DCH和EUDCH数据流的发送功率控制将实现高链路效率，即使DCH和EUDCH的软移交增益存在差别。例如，当两个基站接收到DCH数据流，而只有一个基站接收到EUDCH 数据流时，发送功率控制将以“同时高效”的方式控制DCH和EUDCH两者的发送功率。如果仅针对DCH和EUDCH之一进行优化，则另一信道上的链路质量将恶化。当基站在网络中四处移动时，接收DCH和EUDCH数据流的基站数量随机频繁变化，使得问题更加困难。本发明的目的是提供一种能够同时获得多个数据流中每一个数据流的高效发送的发送功率控制方法。解决问题的手段根据本发明的第一方面，一种在具有多个移动台、多个基站和一个无线电网络控制器的移动通信系统中控制发送功率的方法包括以下步骤移动台利用对导频信号的第一功率偏移量向第一组中的基站发送第一数据流，并向第二组中的基站发送第二数据流；第一组中的基站控制第一数据流的重发，基于重发的发生计算第一功率偏移量的需用电平， 并将需用电平通知无线电网络控制器；第二组中的基站接收第二数据流，并将所接收的第二数据流发送到无线电网络控制器；无线电网络控制器组合从第二组中的基站发送的第二数据流，基于第二数据流的接收差错控制导频信号功率，基于第一功率偏移量的被通知的需用电平计算第一功率偏移量，并将计算得到的第一功率偏移量通知给移动台；并且，移动台将第一功率偏移量更新为被通知的第一功率偏移量。根据本发明的第二方面，一种在具有多个移动台、多个基站和一个无线电网络控制器的移动通信系统中控制发送功率的方法包括以下步骤移动台利用对导频信号的第一功率偏移量向第一组中的基站发送第一数据流，并向第二组中的基站发送第二数据流；第一组中的基站控制第一数据流的重发，基于第一数据流的目标差错率计算第一功率偏移量的需用电平，并将需用电平通知无线电网络控制器；第二组中的基站接收第二数据流，并将所接收的第二数据流发送到无线电网络控制器；无线电网络控制器组合从第二组中的基站发送的第二数据流，基于第二数据流的目标差错率控制导频信号功率，接收来自第一组中的基站的第一功率偏移量的需用电平，响应于来自负责基站的第一功率偏移量的需用电平基于第一功率偏移量的被通知的需用电平计算第一功率偏移量，基于第一数据流的高优先级或高延迟敏感性增加功率偏移量，将计算得到的第一功率偏移量通知给移动台，并将计算得到的第一功率偏移量通知给第一组中的基站；并且，移动台将第一功率偏移量更新为被通知的第一功率偏移量，其中，用于移动台的负责基站是第一组中正确地并且比组中的其他基站更频繁地接收第一数据流的基站。根据本发明的第三方面，一种在具有多个移动台、多个基站和一个无线电网络控制器的移动通信系统中控制发送功率包括以下步骤移动台利用对导频信号的第一功率偏移量向第一组中的基站发送第一数据流，向第二组中的基站发送第二数据流，以及除了第一数据流之外，还利用对导频信号的第二功率偏移量向第一组发送第三数据流；移动台以某个时间间隔而非同时地选择发送第一或第三数据流；第一组中的基站控制第一数据流和第三数据流的重发，分别基于第一和第三数据流的重发的发生分别地计算第一和第二功率偏移量的需用电平，并将两个需用电平通知无线电网络控制器；第二组中的基站接收第二数据流，并将所接收的第二数据流发送到无线电网络控制器；无线电网络控制器组合从第二组中的基站发送的第二数据流，基于第二数据流的接收差错控制导频信号功率，分别基于第一和第二功率偏移量的被通知的需用电平计算第一和第二功率偏移量，并将计算得到的第一和第二功率偏移量通知移动台；并且，移动台分别将第一和第二功率偏移量更新为被通知的第一和第二功率偏移量。根据本发明的第四方面，一种在具有多个移动台、多个基站和一个无线电网络控制台的移动通信系统中控制发送功率的方法包括以下步骤移动台向第一组中的基站发送第一数据流，向第二组中的基站发送第二数据流，并且发送导频信号；通过使用对导频信号的第一偏移量，确定第一数据流的发送功率；在第一组中的基站处根据第一数据流的重发状态设置第一功率偏移量；将已设置的第一功率偏移量通知相应的移动台；并且，控制导频信号的发送功率，以使得第二组中的基站处的接收质量变为预定目标质量。
根据本发明的另一个方面，一种无线通信系统，包括至少一个移动台、多个基站、 一个无线电网络控制器，其中，所述移动台利用第一功率偏移量向第一组的第一基站发送第一数据流，并且向第二组的第二基站发送第二数据流；所述第一基站中的作为服务基站的至少一个基站向所述无线电网络控制器发送与所述第一数据流的重发相对应的信息；所述无线电网络控制器基于所述第二数据流的目标差错率来控制导频信号功率，仅从所述服务基站接收所述信息，并基于所述信息计算所述第一功率偏移量。根据本发明的另一个方面，一种用于无线通信系统的方法，所述无线通信系统包括至少一个移动台、多个基站、一个无线电网络控制器，其中，所述移动台利用第一功率偏移量向第一组的第一基站发送第一数据流，并且向第二组的第二基站发送第二数据流；由所述第一基站中的作为服务基站的至少一个基站向所述无线电网络控制器发送与所述第一数据流的重发相对应的信息；在所述无线电网络控制器处，基于所述第二数据流的目标差错率来控制导频信号功率；在所述无线电网络控制器处，仅从所述服务基站接收所述信息，并基于所述信息计算所述第一功率偏移量。根据本发明的另一个方面，一种无线通信系统中的移动台，所述无线通信系统包括至少一个移动台、多个基站、一个无线电网络控制器，其中，所述移动台利用第一功率偏移量向第一组的第一基站发送第一数据流，并且向第二组的第二基站发送第二数据流；所述第一基站中的作为服务基站的至少一个基站向所述无线电网络控制器发送与所述第一数据流的重发相对应的信息；所述无线电网络控制器基于所述第二数据流的目标差错率来控制导频信号功率，仅从所述服务基站接收所述信息，并基于所述信息计算所述第一功率偏移量；所述移动台从所述无线电网络控制器接收所计算出的第一功率偏移量。根据本发明的另一个方面，一种用于移动通信系统中的移动台的方法，所述移动通信系统包括至少一个移动台、多个基站、一个无线电网络控制器，其中，所述移动台利用第一功率偏移量向第一组的第一基站发送第一数据流，并且向第二组的第二基站发送第二数据流；所述第一基站中的作为服务基站的至少一个基站向所述无线电网络控制器发送与所述第一数据流的重发相对应的信息；所述无线电网络控制器基于所述第二数据流的目标差错率来控制导频信号功率，仅从所述服务基站接收所述信息，并基于所述信息计算所述第一功率偏移量；所述移动台从所述无线电网络控制器接收所计算出的第一功率偏移量。本发明的有益效果本发明解决了与由于两个数据流的不同帧长度导致的两个流之间的交织增益差别的快速变化有关的问题。当两个数据流具有不同帧长度时，传统技术允许调节仅针对数据流之一进行优化的两个流的发送功率，因此对于另一个流来说是低效的。本发明同时调节每个数据流的发送功率，以满足每个数据流的效率。图2使用EUDCH系统的示例说明了这个优点，其中基于无线电网络控制器处的接收状态控制EDH数据流的发送功率，而基于基站处的接收状态控制EUDCH数据流的发送功率。此外，本发明解决了与由于两个数据流的不同数量的接收基站导致的两个流之间的宏分集增益(macro-diversity gain)差别的快速变化有关的问题。当两个数据流具有不同数量的接收基站时，传统技术只允许调节只针对数据流之一进行优化的两个流的发送功率，因此对于另一个流来说是低效的。根据本发明，每个数据流的发送功率被同时调节以满足每个数据流的效率。后文中的图2和图5使用EUDCH系统的示例说明了这个优点。在
6一组基站接收DCH数据流之后，EDH数据流的发送功率基于无线电网络控制器处的组合接收状态被控制，EUDCH数据流的发送功率基于第二组基站处的接收状态被控制。
图1是示出了具有RNC调度和BTS调度上行链路数据分组发送的系统的框图。图2是示出了根据本发明实施例的系统的框图。图3是计算需用功率偏移量的基站过程的流程图。图4是发送需用功率偏移量的基站过程的流程图。图5是指定新功率偏移量的无线电网络控制器过程的流程图。图6是示出了根据本发明另一实施例的系统的框图。标号描述10、101、102、103 移动台(MS)20、104、104A 基站(BTS)30,105 无线电网络控制器(RNC)201 CCH导频发送器202 DCH数据帧发送器203、601、602 EUDCH 数据顿发送器204,603 功率偏移量控制器205 内环功率控制器206、207、605 ARQ 发送器208 数据帧解复用器209 导频信号接收器210 DCH帧解码器211,606 EUDCH 帧解码器212 下行链路TPC命令发生器213,215,609 用于EUDCH数据帧的ARQ接收器214,607,608 功率偏移量估计器216 外环TPC控制器217 DCH帧接收器218 EUDCH 帧接收器219,610 无线电资源控制器604 时间复用器
具体实施例方式图2示出了包括RNC/BTS ARQ和发送功率控制的根据本发明的系统的一种可能实现方式。作为示例，考虑前述EUDCH，并且图示系统包括一个移动台(MS) 10、一个基站 (BTS) 20和一个无线电网络控制器(RNC) 30。移动台10具有CCH导频发送器(CCH Tx) 201、DCH数据帧发送器(DCH Tx) 202、 EUDCH数据帧发送器(EDCH Tx) 203、功率偏移量控制器(PO) 204、内环功率控制器(ILIPC) 205、用于EUDCH数据帧的ARQ发送器(ARQ Tx) 206，以及用于DCH数据帧的ARQ发送器(ARQ Tx) 207。移动台发送由发送器201生成的公共导频信号CCH、由发送器202生成的 RNC调度的DCH数据流，以及由发送器203生成的BTS调度的EUDCH数据流。每个流各自的功率偏移量由功率偏移量控制器204控制，并且这些流被组合为移动台10的发送信号。内环功率控制器205控制移动台10的总发送功率(见公式(1))。移动台10和基站20之间的上行链路数据发送221被建立。基站20具有数据帧解复用器(DEMUX) 208、导频信号接收器(CCH Rx) 209、DCH帧解码器(DCH DEC) 210、EUDCH帧解码器(EUDCH DEC) 211、下行链路TPC命令发生器(TPC) 212、 用于EUDCH数据帧的ARQ接收器(ARQ Rx) 213，和功率偏移量估计器(POE) 214。无线电网络控制器30具有用于DCH数据帧的ARQ接收器(ARQRx) 215、外环TPC控制器(0L TPC) 216、DCH 帧接收器(DCH Rx) 217、EUDCH 帧接收器(EUDCH Rx)218，和无线电资源控制器(RRC) 219。基站接收被发送的两个数据流，并通过解复用器208将它们解复用为分别的处理链。首先，CCH被解码器209解码并被下行链路TPC命令发生器212处理，下行链路TPC命令发生器212生成功率控制命令(下行链路TPC命令)220。命令220被发送到移动台10 中的内环功率控制器205。RNC调度的DCH流被解码器210解码，然后解码后的RNC调度的DCH流2 经由BTS-RNC接口被转发到无线电网络控制器30处的无线电网络控制单元 217。无线电网络控制器30处的重发控制器(即ARQ接收器215)通过通知移动台10处的 ARQ发送器207来向移动台请求回错误的DCH数据分组。此外，DCH的接收状态被外环功率控制器216使用，所述外环功率控制器216经由控制信令接口控制基站功率控制器(即 TPC命令发生器212)的目标信噪比(SIR) 223。BTS调度的EUDCH数据分组的解码由EUDCH 解码器211执行，解码后的EUDCH数据帧225被转发到无线电网络控制器30处的EUDCH帧接收器218。EUDCH解码器211将EUDCH的接收状态转发到位于移动台10中的重发从控制器(即ARQ接收器213)。ARQ接收器213与移动台10处的重发主控制器(即ARQ发送器 206)通信，如下行链路 ARQ 反馈 222 所示。参考 3GPP TR25. 896 VI. 2. 1 (2004-01)和 3GPP TS 25.214 V5.6.(K2003-09)，可以获得图2所示系统的更多细节。应当注意，可以将功率偏移量估计器(P0E)214部署在无线电网络控制器30中而不是基站20中。下面是对在基站20中的功率偏移量估计器214中执行的过程的详细描述。图3是示出了以下描述的流程图。图中“TarBler”、“DelACk”和“DelNack”分别代表目标差错率、 用于功率偏移量的正调节因子和用于功率偏移量的负调节因子。“DelAnacW'AccDel”、 “RecPO”和“AssPO”分别代表调节因子、累积调节因子、需用功率偏移量和指定的功率偏移量。“K31”是DelAck的给定值，“K32”是最大允许功率偏移量。最初，在步骤301，EUDCH数据流的目标差错率和用于功率偏移量的调节因子被设
置。调节因子应当足够大，以保证调节的快速收敛。在EUDCH数据分组被基站解码(步骤
302)之后，在步骤303、304、305和306，需用功率偏移量被数据分组的接收状态调节。在步
骤306、307和308，该调节在一段时间上累积，并且如下计算需用功率偏移量
权利要求
1.一种无线通信系统，包括至少一个移动台、多个基站、一个无线电网络控制器，其中， 所述移动台利用第一功率偏移量向第一组的第一基站发送第一数据流，并且向第二组的第二基站发送第二数据流；所述第一基站中的作为服务基站的至少一个基站向所述无线电网络控制器发送与所述第一数据流的重发相对应的信息；所述无线电网络控制器基于所述第二数据流的目标差错率来控制导频信号功率，仅从所述服务基站接收所述信息，并基于所述信息计算所述第一功率偏移量。
2.一种用于无线通信系统的方法，所述无线通信系统包括至少一个移动台、多个基站、 一个无线电网络控制器，其中，所述移动台利用第一功率偏移量向第一组的第一基站发送第一数据流，并且向第二组的第二基站发送第二数据流；由所述第一基站中的作为服务基站的至少一个基站向所述无线电网络控制器发送与所述第一数据流的重发相对应的信息；在所述无线电网络控制器处，基于所述第二数据流的目标差错率来控制导频信号功率；在所述无线电网络控制器处，仅从所述服务基站接收所述信息，并基于所述信息计算所述第一功率偏移量。
3.一种无线通信系统中的移动台，所述无线通信系统包括至少一个移动台、多个基站、 一个无线电网络控制器，其中，所述移动台利用第一功率偏移量向第一组的第一基站发送第一数据流，并且向第二组的第二基站发送第二数据流；所述第一基站中的作为服务基站的至少一个基站向所述无线电网络控制器发送与所述第一数据流的重发相对应的信息；所述无线电网络控制器基于所述第二数据流的目标差错率来控制导频信号功率，仅从所述服务基站接收所述信息，并基于所述信息计算所述第一功率偏移量；所述移动台从所述无线电网络控制器接收所计算出的第一功率偏移量。
4.一种用于移动通信系统中的移动台的方法，所述移动通信系统包括至少一个移动台、多个基站、一个无线电网络控制器，其中，所述移动台利用第一功率偏移量向第一组的第一基站发送第一数据流，并且向第二组的第二基站发送第二数据流；所述第一基站中的作为服务基站的至少一个基站向所述无线电网络控制器发送与所述第一数据流的重发相对应的信息；所述无线电网络控制器基于所述第二数据流的目标差错率来控制导频信号功率，仅从所述服务基站接收所述信息，并基于所述信息计算所述第一功率偏移量；所述移动台从所述无线电网络控制器接收所计算出的第一功率偏移量。
全文摘要
一种上行链路分组数据发送功率控制方法。移动台(MS)利用第一功率偏移量向第一组的基站发送第一数据流，向第二组的基站发送第二数据流，还发送导频信号。无线电网络控制器(RNC)基于第二数据流的接收差错，控制导频信号的功率，基于从第一组的基于重发的发生计算第一功率偏移量的需用电平的基站(BTS)通知的第一功率偏移量的需用电平，计算第一功率偏移量，并将计算得到的第一功率偏移量通知给移动台。
文档编号H04B7/26GK102573031SQ20111043802
公开日2012年7月11日 申请日期2005年6月3日 优先权日2004年6月17日
发明者李琎硕 申请人:日本电气株式会社