专利名称：具有停等式自动重发请求处理的时间调度的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将由连续子帧构成的上行链路专用传输信道上的数据集从无线通信网络的移动台发送到基站的方法。
背景技术：
在无线通信系统中，数据通过上行链路专用传输信道(DCH)从移动台发送到基站。
在UMTS标准中，3GPP(第三代合伙项目)正在研究如何增强上行链路的专用传输信道。研究的成果和设想已经公开在技术报告TR25.896文本0.3.0”专用传输信道的上行链路增强”中。
由于基于IP业务的使用变得更加重要，就存在对提高覆盖率和吞吐量同时减少上行链路的延迟的日益增长的需求。得益于增强的上行链路的应用可以包括象视频剪裁、多媒体、电子邮件、远程信息处理、博弈和视频流等业务。
3GPP考虑移动台传输的调度，以支持增强的上行链路专用传输信道。
在TR25.896文本0.3.0中提出了两种方法速率调度和时间调度。而且，也考虑这些方法的混合方案。
在速率调度中，上行传输被并行执行，并且控制每个传输速率。因此，传输速率应当足够低。这意味着移动台的发射功率被限制。
在时间调度中，允许发送的移动台的数量在任意给定时刻被限制。在时间调度的情况下移动台的发射功率也被限制(虽然此时的发射功率高于速率调度的情况)，以便避免影响其它信道。
在TR25.896文本0.3.0的部分7.2.2中，提到了为了实现数据传输可以使用多个停等式(Stop-And-Wait SAW)混合自动重发请求(Automatic RepeatRequest--ARQ)过程。
在单个SAW ARQ过程中，在移动台发送数据分组之后，它不再发送下一个数据分组直到接收到对发送数据分组的响应(ACK或NACK)为止。因此，就存在没有任何发送的持续时间。
多个SAW ARQ克服了这种低效率的使用。在多个SAW ARQ中，几个SAW ARQ处理以并行的方式操作。
当进行调度时，应当考虑噪声增长(干扰电平)。噪声电平(主要的干扰)必须低于特定的电平以保持由比特差错率、阻塞差错率等等所限定的高质量。
当信道资源被分配给新的移动台时，给定移动台的发射功率会作为噪声而干扰其它移动台。这种现象将会涉及调度。并且，根据保持质量直到最大容许噪声增长来确定新移动台的容许发射功率(等于容许传输速率)。
在3GPP讨论中，对于此刻的调度，不考虑SAW ARQ过程的特性。当移动台仅使用一个SAW ARQ过程时，在等待响应的期间就没有传输。例如，如果从几个移动台的传输定时是相同的，则噪声增长在特定的子帧中就会很高，但不会存在于其它子帧中。
而且，当在考虑所有移动台同时发送的情况下确定每个移动台的最大传输功率时，速率调度需要设置一个界限。
发明内容
本发明的目的是提供一种在停等式(SAW)混合自动重发请求(ARQ)处理过程中用于时间调度的方法，它允许给每个移动台分配更多的功率，和/或允许把信道资源分配给更多的移动台。
根据本发明的第一方面，提供一种用于将数据集通过由连续子帧构成的上行链路专用传输信道从无线通信网络的移动台发送到基站的方法，所述方法包括执行停等式自动重发请求处理过程，在此过程中将要发送的每个数据集划分为在后面子帧中发送的数据分组，仅当所述移动台接收到对前面数据分组的响应时才发送下一个数据分组，其特征在于所述方法还包括确定几个停止-等待信道，它们由在上行链路专用传输信道中具有均匀时间间隔的子帧的子集构成；对于每个数据集来说，给所述的数据集分配主信道，以及通过在所述主信道中执行停等式自动重发请求过程来发送所述分配的主信道的子帧中所述数据集的数据分组。
在根据本发明的方法的一个实施例中，为了发送数据集，移动台首先发送分配请求信号给基站，而基站一收到所述分配请求信号就立即将主信道分配给所述移动台，并将所述分配的主信道发送给所述移动台。
在根据本发明的方法的另一个实施例中，对于由移动台发送的每个新数据集，基站确定专用传输信道的每个停止-等待信道的噪声增长，并且基站分配具有最低噪声增长的停止-等待信道作为主信道。
在根据本发明的方法的另一个实施例中，基站确定每个移动台所使用的传输率速或功率，并且基站给其传输率速或功率低于预定的阈值的所有移动台分配相同的主信道。
在根据本发明的方法的另一个实施例中，为了识别分配的主信道，基站向移动台发送以下数据子帧的帧号(SFN，CFN)，在所述子帧中将完成第一次传输；或者移动台已知的预定时间和其中将完成所述第一次传输的子帧之间的偏移值。
在根据本发明的方法的另一个实施例中，所述主信道是根据预定规则由移动台确定的。
在根据本发明的方法的另一个实施例中，所述移动台随该移动台的识别号而变地确定所述主信道。
在根据本发明的方法的另一个实施例中，为了发送数据集，移动台首先向基站发送分配请求信号，一收到所述分配请求信号，基站立即返回一个响应，以及移动台随对所述分配请求信号的所述响应的接收时间而变地确定所述主信道。
在根据本发明的方法的另一个实施例中，除主信道之外至少把另一个停止-等待信道分配给移动台，用于发送数据集。
根据本发明的第二方面，提供一种具有至少一个基站和几个移动台的无线通信网络，该网络包括用于执行停等式自动重发请求处理过程的装置，所述过程用于将数据集或由连续子帧构成的上行链路专用传输信道从移动台发送到基站，每个移动台包括用于将数据集划分为在专用传输信道的子帧中发送的数据分组的装置，所述移动台适合于仅当该移动台接收到对前面数据分组的响应时才发送下一个数据分组，其特征在于所述网络还包括用于确定几个停止-等待信道的装置，这些停止-等待信道由上行链路专用传输信道中具有均匀时间间隔的子帧的子集构成；用于把主信道分配给每个数据集的装置；以及所述移动台包括用于通过在所述主信道中执行停等式自动重发请求过程来发送所述分配的主信道的子帧中的所述数据集的数据分组的装置。
通过阅读下文借助于实例同时参照附图所给出的内容，可以更好地理解本发明。
图1是无线电信网络的示意图；图2是显示SAW混合ARQ过程的专用传输信道的示意图；图3是显示移动台连接状态模型的示意图；图4是在根据本发明通过上行链路专用传输信道发送数据的过程流程图；图5是显示几个停止-等待信道的噪声增长的曲线图；图6是说明当采用确定主信道的第一方法应用于10ms的停止-等待信道时根据本发明过程的专用传输信道的示意图；图7是显示两个不同过程的概率密度与噪声增长的关系的曲线；图8是显示几个停止-等待信道的噪声增长的图表；以及图9是说明应用于2ms的停止-等待信道时根据本发明的过程的专用传输信道的示意图。
具体实施例方式
图1显示蜂窝网络的一部分。
假定蜂窝网络依据由3GPP限定的UMTS(通用移动电信系统)标准。该标准应用WCDMA调制方案。
每个小区包括基站11。每个基站适合于与在包含该基站的小区内的移动台12、13进行通信，并与在邻近小区的软切换区域中的移动台14通信。
各个基站通过物理网络20互相连接。
无线网络控制器22(RNC)通过网络20连接到基站。无线网络控制器主管无线资源管理(RRM)算法。具体地说，它适合于控制UMTS地面无线电接入网(UTRAN)。
上行链路传输是执行从移动台到基站的传输。下行链路传输是从基站到移动台的传输。
停等式(SAW)混合自动重发请求(ARQ)过程是执行从移动台到基站的数据传输，也就是在上行链路方向上的数据传输。
根据这个过程，在专用传输信道(DCH)上的数据被设计成在物理层上使用的子帧尺寸。SAW ARQ的传输单元长度等于子帧长度。
在图2的实例中，物理层结构由四个停止-等待信道组成。因此，DCH上的数据被划分成四个停止-等待信道。每个子帧对应一个传输时间间隔(TTI)。假定TTI具有10ms持续时间。传输信道数据被分离成小尺寸数据分组，使得每个数据分组可以插入到TTI中。
SAW混合ARQ过程被详细叙述在TR25.896文本0.3.0中。
因此，在停止-等待信道的子帧期间数据帧或数据分组被从移动台发送到基站。
接收到数据帧的基站发送响应。如果数据帧被正确接收，就发送一个ACK响应。如果数据帧被破坏，就发送一个NACK响应。只有接收到ACK或NACK时移动台才发送下一个数据帧。如果接收到NACK响应，就再次发送先前被发送的数据帧。如果接收到ACK响应，就发送接下来的数据帧。
如图3中所示，在WCDMA中的基本概念是连接状态模型型。连接状态模型能够根据每个移动台的工作状态使无线和硬件资源最优化。
高传输活动的用户(在上行链路，下行链路或这两者上)将处在CELL_DCH状态，在该状态下建立到达/来自移动台的功率受控制的专用信道。在CELL_DCH状态下，移动台被分配专用的无线和硬件资源，这将处理延迟减至最小，因而为高容量作好准备。
低传输活动的用户将处在CELL_FACH状态，在该状态下仅使用公共信道。CELL_FACH状态的主要优点在于提供低移动台功率消耗的可能，以及不需要节点B中的专用硬件资源。
没有传输活动的用户处在CELL_PCH或URA_PCH状态，该状态能够具有非常低的移动台功率消耗，但不提供任何数据传输。这些状态在这部分将不再进行更多论述。
RNC根据来自网络或移动台的请求来控制在CELL_DCH和CELL_FACH之间的切换。进入CELL_DCH意味着建立DCH。
图4中公开了用于传输过程的算法。
根据本发明，在步骤102，当移动台切换到CELL_DCH状态时就执行算法，并建立DCH。
更确切地说，在步骤104，移动台将分配请求信号发送到基站。
在步骤106分配主信道。主信道由DCH中具有均匀时间间隔的子帧组成。更确切地说，，假定SFNi是主信道第i个子帧的系统帧号，SFNj是相同主信道的第j个子帧的系统帧号，这样SFNI％N＝SFNj％N其中％是求模计算函数，N是DCH中SAW的信道号。主信道存在求模计算后具有相同值的SFN定时。
根据第一个实施例，基站检验每个停止-等待信道的当前噪声增长的情况，并选择具有最低噪声增长的停止-等待信道作为主信道。
如图5所示，每个停止-等待信道的全部噪声增长是使用相同上行链路停止-等待信道的移动台所产生的噪声之和。在这种情况下，就选择第二个停止-等待信道作为主信道。
为了将主信道分配给移动台，基站就给移动台发送由移动台使用的停止-等待信道的下一个子帧的系统帧号(SFN)。
图6显示了具有10ms持续时间的子帧的实例。在3GPP意义上，子帧具有10s长度TTI。
更确切地说，从基站向移动台发送SFN信号，这其中进行了第一次传输。
这种情况下，主信道是停止-等待信道1，并且在N＝4时通过发送101％4来发送移动台使用的第一子帧的系统帧号。这样，1被发送到移动台。在其他实施方案中，将实际发送移动台第一次使用的SFN。在这种情况下，例如发送105或109。
或者，通过基站发送特定定时的偏移值以便发送主信道信号。例如，基站发送在由移动台发送的分配请求信号和将要使用的主信道下一个子帧之间的偏移，来把主信道定时通知移动台。
如果请求发送数据的速率非常高，则在步骤108基站可以给移动台分配多于一个的停止-等待信道。
可以限定停止-等待信道的最大数量。该数量是根据移动台请求的数据速率来确定的。发信号把其它被分配的停止-等待信道通知该移动台。
停止-等待信道的最大数量的确定限制了基站在特定子帧必须同时接收的移动台数量。这对于小区中接收机的使用非常有效。
为了减少基站发送的信息数量，可以在假定分配连续信道的情况下除了主信道之外仅仅发送分配的最大数量信道信号。这样，就减少了用于发信号的比特数。
在分配了主信道以及最后的其他停止-等待信道之后，首先在主信道的子帧中，最后在分配的其他停止-等待信道的子帧中，通过在步骤110中执行多个SAW ARQ过程来发射数据分组。
图2中显示了一个实例。在这种情况下，主信道是第二个停止-等待信道，这样当移动台在没有发送状态中开始传输时，数据帧首先在第二个停止-等待信道的子帧中被发送。
由于通过监视噪声增长的情况来有意地分配主信道的定时，所以，可以将在每个停止-等待信道中的噪声增长平坦化。这表示噪声增长的变化将如图7中线702所示变得很尖锐。因此，可以分配给每个移动台更多的功率或者能够将信道资源分配给更多数量的移动台。
图7解释了调度必须设置界限的原因。线704显示在没有实施本发明时将高功率分配给每个移动台的情况。因此，如果最大容许噪声是X dB并且运转中断(噪声超过X dB的概率)是20％，则线704描述的情况就不能维持运转中断，这是因为几个移动台经常会同时发送。
根据本发明的另一个实施例，请求低传输率或低功率的移动台被分配到相同的主信道。把所请求的传输率或功率与预定阈值相比较，相同的主信道被分配给请求低于该阈值的传输率或功率的所有移动台。如图8所示，第一个停止-等待信道被用于需要少量资源的许多移动台。
因此，可以得到许多具有将噪声增长最大化的大空间的信道。因此，即使下一个移动台请求高传输率或高功率，也能很容易根据其请求来分配信道。
根据再一个实施例，通过由移动台根据对来自该移动台的分配请求信号的响应的接收时间进行的某些计算来选择主信道。用作主信道的停止-等待信道号Npc根据被表示为SFNr的子帧的系统帧号SFN来定义，SFNr已经用于由基站发送对分配请求的响应。停止-等待信道号Npc由下面的公式给出Npc＝SFNr％N其中％是求模计算函数，N是停止-等待信道号。
可以使用连接帧号(CFN)来代替系统帧号(SFN)。
根据本发明的另一个实施例，专用传输信道(DCH)的子帧具有图9中所示的2ms长度。
如前面实例中的叙述，移动台根据接收响应分配请求信号的定时来确定主信道。
由于子帧的持续时间只有2ms，而帧的持续时间是10ms，所以主信道Npc由下式给出Npc＝(5xSFN+k)r％N其中(5xSFN+k)r是在接收到响应分配请求信号的定时处的子帧号；％是求模计算函数。
根据最后一个实施例，根据由基站分配给移动台的用户识别号(UE-ID)，通过某些计算来选择主信道。可以与分配请求的地对基站进行实施这种判定方法。因此，这可以应用于移动台的自主传输系统。
例如，在停止-等待信道中的主信道Npc根据下面等式来定义Npc＝UE-ID％N其中UE-ID是移动台的识别号；％是求模计算函数；N是SAW的信道号。
采用这种方法，在软切换区域中的非调度小区可以通过相同的计算获知来自感兴趣的移动台的传输定时。因此，可以在小区之间不发射信号通知的情况下实现几个小区的接收。
此外，如果在软切换中的几个小区执行调度，则相同的信道，即相同的传输定时被分配给感兴趣的移动台。因此，几个小区必须仅仅在分配的定时处接收来自移动台的数据。如果各小区中分配的定时不同，那么，这些小区就必须等待接收，这是因为每个小区不能够知道移动台中对传输的最后判定，这对小区中的接收机来说是一种浪费。
在仅仅利用由移动台执行的特定计算来判定主信道的情况下(类似于两个最后实施例)，由于移动台自身能够计算主信道，因此仅将响应分配请求的”OK”或”NG”通知移动台。
无论用哪种方式确定主信道，噪声增长的变化都是如图7中公开的尖锐形式。实际上，如果使用依据”SFNr％N”或”UE-ID％N”的计算将主信道的定时有差别地分配给每个移动台，或者如果通过监视噪声增长的情况来有意地判定主信道的定时，那么，它们所获得的优越性都是相同的，
权利要求
1.一种用于将数据集通过由连续子帧构成的上行链路专用传输信道从无线通信网络的移动台发送到基站的方法，所述方法包括执行停等式自动重发请求处理过程，在此过程中将要发送的每个数据集划分为在后面子帧中发送的数据分组，仅当所述移动台接收到对前面数据分组的响应时才发送下一个数据分组，其特征在于所述方法还包括确定几个停止-等待信道，它们由在上行链路专用传输信道中具有均匀时间间隔的子帧的子集构成；对于每个数据集来说，给所述的数据集分配主信道，以及通过在所述主信道中执行停等式自动重发请求过程来发送所述分配的主信道的子帧中所述数据集的数据分组。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，为了发送数据集，所述移动台首先发送分配请求信号给所述基站，而所述基站一收到所述分配请求信号就立即将所述主信道分配给所述移动台，并将所述分配的主信道发送给所述移动台。
3.根据权利要求2的方法，其特征在于，对于由所述移动台发送的每个新数据集，所述基站确定专用传输信道的每个停止-等待信道的噪声增长，并且所述基站分配具有最低噪声增长的停止-等待信道作为主信道。
4.根据权利要求2的方法，其特征在于，所述基站确定每个移动台所使用的传输速率或功率，并且所述基站给其传输速率或功率低于预定的阈值的所有所述移动台分配所述相同的主信道。
5.根据权利要求2、3和4中任一个的方法，其特征在于，为了识别所述分配的主信道，所述基站向所述移动台发送以下数据子帧的帧号(SFN，CFN)，在所述子帧中将完成第一次传输；或者所述移动台已知的预定时间和其中将完成所述第一次传输的子帧之间的偏移值。
6.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述主信道是根据预定规则由所述移动台确定的。
7.根据权利要求6的方法，其特征在于，所述移动台随该移动台的识别号而变地确定所述主信道。
8.根据权利要求6的方法，其特征在于，为了发送数据集，所述移动台首先向所述基站发送分配请求信号，一收到所述分配请求信号，所述基站立即返回一个响应，以及所述移动台随对所述分配请求信号的所述响应的接收时间而变地确定所述主信道。
9.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，除主信道之外至少把另一个停止-等待信道分配给所述移动台，用于发送所述数据集。
10.一种具有至少一个基站和几个移动台的无线通信网络，该网络包括用于执行停等式自动重发请求处理过程的装置，所述过程用于将数据集或由连续子帧构成的上行链路专用传输信道从移动台发送到基站，每个移动台包括用于将所述数据集划分为在专用传输信道的子帧中发送的数据分组的装置，所述移动台适合于仅当该移动台接收到对前面数据分组的响应时才发送下一个数据分组，其特征在于所述网络还包括用于确定几个停止-等待信道的装置，这些停止-等待信道由上行链路专用传输信道中具有均匀时间间隔的子帧的子集构成；用于把主信道分配给每个数据集的装置；以及所述移动台包括用于通过在所述主信道中执行停等式自动重发请求过程来发送所述分配的主信道的子帧中的所述数据集的数据分组的装置。
全文摘要
一种用于将由连续子帧构成的上行链路专用传输信道上的数据集从无线通信网络的移动台发送到基站的过程，所述过程包括执行SAW ARQ处理过程，在此过程中将要发送的每个数据集划分为在后面子帧中发送的数据分组，仅当移动台接收到对前面数据分组的响应时才发送下一个数据分组，所述过程包括确定几个停止－等待信道，它们由上行链路专用传输信道中具有均匀时间间隔的子帧的子集构成；对每个数据集来说，把主信道分配给所述的数据集；以及通过在主信道中执行SAW ARQ过程来发送所述分配的主信道的子帧中的所述数据集的数据分组。
文档编号H04L1/16GK1575026SQ200410055100
公开日2005年2月2日 申请日期2004年6月15日 优先权日2003年6月16日
发明者福井范行 申请人:三菱电机株式会社