专利名称：无线电通信系统中的功率控制和自动请求重传(arq)的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线电通信系统，更具体地说涉及无线电通信系统中的功率控制和自动请求重传(ARQ)。
背景技术：
在蜂窝移动无线电通信系统，有益的是将所有发送移动无线电设备的发射功率降低到仍然允许一个或多个无线电基站通过噪声无线电信道以可接受电平接收发送信号的最低可能电平。例如，码分多址(CDMA)系统采用这种移动发射功率电平调整。没有移动终端可以比满足通信质量要求所需更高的电平进行发射。
上行功率控制包括内部环路和外部环路。功率控制的一个重要因素是可靠的通信质量测量，即测量移动台正在其上传输的无线电通信信道的质量。当前的系统采用例如信干比(SIR)或信噪比(SNR)来测量信道质量。内部功率控制(PC)环路尝试将对上行信道测量的SNR保持在或接近某个目标SNR水平。将对上行信息检测到的SNR与该目标比较，并向该移动台发送功率控制命令以提高或降低发射功率，从而缩小比较差值。外部功率控制器环路尝试确保从移动无线电设备接收到的数据单元中的差错处于或低于可接受水平。例如，在许多CDMA系统中采用块差错率(BLER)。外部PC循环基于上行信道BLER调整内部环路SNR目标水平。如果该差错率太高，则提高SNR目标，而如果差错率太低，则降低SNR目标。
由于其中多个接收节点如基站同时参与接收移动无线电设备发送的数据的软切换，因此外部PC环路即上行发射功率控制机制通常设在无线电网络控制器中。内部PC环路的位置通常靠近移动无线电设备，例如在基站中。如下解释，引入较靠近无线电接口的上行重传协议的第三代蜂窝系统(3G)的最近建议使质量测量信息传输复杂化，并因此对基于那些测量的功率控制技术产生负面影响。
利用
图1解释此问题，图1显示了无线电网络10和软切换，其中两个不同的无线电基站20a和20b从同一发送移动终端12接收上行数据单元。两个基站20a和20b中的两个解码器22a和22b将接收到的数据单元解码。经解码的数据单元交付给设在无线电网络控制器14上的分集合并单元16，以从两组数据单元选择或生成一个数据单元流。分集合并基于基站20a和20b提供的信道质量测量数据。在宽带CDMA(WCDMA)中，测量数据包括循环冗余检验和指示符(CRCI)和质量估计值(QE)。
一般而言，CRCI指示数据单元的正确/不正确，QE表示信道比特误码率(BER)。更具体地说，CRCI以非常高的可靠性指示数据单元是否有差错。所以CRCI只有两个可能值数据单元是准确的或数据单元是不准确的。因为不存在二义性，所以CRCI是外部环路功率控制器18和分集合并单元16的重要输入，外部环路功率控制器18和分集合并单元16都设在RNC 14中。如果分集合并方案接收到两个数据单元，其中一个数据单元被指示为不准确，而另一个被指示为准确的，则合并方案将无差错数据单元交付给较高层并丢弃错误的数据单元。QE是与经历的信道质量成比例的实数计量值，它可以用作同一数据单元的两个或两个以上副本之间的相对质量测量。两个数据单元可以具有相同的CRCI，但具有不同的QE值。在那种情况下，分集合并单元选择具有最高QE的数据单元，即具有最大数量正确比特的数据单元。这种分集选择适用于可利用“部分”错误/正确块的应用，如声码器(vocoder)。
软切换期间，移动无线电发射器从两个独立的内部环路功率控制器24a和24b接收功率控制命令。如上所述，WCDMA中外部功率控制环路的主要目的在于调整内部功率控制环路SNR目标值，以便估计的块差错率(BLER)与目标BLER值一致。如果通信的BLER太高，则外部PC环路提高SNR；如果BLER太低，则降低SNR。位于无线电网络控制器中的外部环路功率控制器18为软切换期间所用的不同(独立)内部环路功率控制器24a和24b分配相同的SNR目标。外部功率控制环路由分集合并单元16所提供的已处理测量数据驱动。
稳健的差错控制/纠错方案可用于降低发射器功率电平，一种吸引人的差错控制技术是自动请求重传(ARQ)协议，这种协议可以保证在噪声极大的无线电信道上实现可靠的信息传输。在ARQ中，接收器向发射器发送差错数据单元(包括丢失的数据单元)的重传请求。与外部环路功率控制功能相似，ARQ功能通常设在无线电网络控制器中。
发明概述为了更有效地利用重传，提议将基于ARQ的纠错方案设在(或实际设在)靠近无线电接口的位置，例如在无线电基站中。在这种布置中，丢弃有差错的数据单元，并重传该数据单元。因此，无线电网络控制器中的分集合并单元和外部功率控制环路从不会知道有关差错或丢失的数据单元、重传等的情况。缺少这种数据单元差错信息，外部环路功率控制器18会错误地假定无线电通信信道比实际情况好，并错误地降低SNR目标值。这种误传操作导致甚至多得多的传输差错、较低的通信质量以及因数据单元重传增多而导致吞吐量降低。
这些问题通过通知负责外部环路功率控制的节点或实体下列信息而得以避免数据单元差错信息、请求重传次数和/或数据单元重传尝试次数。第一无线电网络实体将发射功率控制信号发送到移动无线电设备，以基于目标值控制移动无线电设备在通信信道上用以发送数据单元的功率电平。该第一实体在从所述移动无线电设备接收到的一个或多个数据单元中检测一个或多个差错，并请求重传一个或多个数据单元。将与差错和/或所请求的重传相关的信息提供到第二无线电网络实体，由其基于该差错或重传信息生成经修正的目标值。
如果接收到的信息揭示差错和/或请求的重传多，则可以提高该目标值；如果接收到的信息揭示差错和/或请求的重传减少，则可以降低该目标值。增加的目标值促使所述第一无线电网络实体向所述移动无线电发送一个或多个增加发射功率的控制信号。降低的目标值促使所述第一无线电网络实体向所述移动无线电设备发送一个或多个降低发射功率的控制信号。
当第一无线电网络实体检测到丢失或错误的数据单元时，所述第一实体向所述移动无线电发送否定确认，在一个实施例中，是向第二无线电网络实体发送差错事件指示符。所述第二无线电网络实体利用一个或多个差错事件指示符来判断是否或何时要调整目标值。在一个实例中，所述第二无线电网络实体确定利用一个或多个差错事件指示符确定所述通信的传输尝试失败率估计，并生成经修正的目标值以缩减实际传输尝试失败率估计与期望的传输尝试失败率之间的差。所述第二实体最好确保从多个第一实体接收到的对应于同一数据单元的若干差错事件指示符仅被解释为一个差错事件指示符。
在一个替代实施例中，所述第一实体向所述第二无线电网络实体发送与所述通信相关的位图，此位图指示对应于一个或多个接收到的数据单元的若干次解码失败。假定已在位图大小，最好处理该位图以减少信息量，然后才将其发送到所述第二无线电网络实体。处理后的信息还可以包含所述移动无线电设备或所述第一无线电网络实体提供的统计信息。
通过通知负责外部环路功率控制的节点或实体从移动无线电设备接收到的差错数据单元、请求的重传和/或数据单元传输尝试，所述外部环路功率控制器可拥有对无线电通信信道质量的更准确的评估。由此，所述外部环路功率控制器可更准确地创建适当的信噪比目标值(或其他目标值)，以供内部环路功率控制器实体使用。这导致更好的通信质量、数据单元重传次数减少所致的吞吐量增加以及为实现可接受的或其它期望的服务质量目标而对特定通信所作的适当(既不太多也不太少)的无线电资源。此外，ARQ协议功能可以设在非常靠近无线电接口的位置，而不会负面影响外部环路功率控制。外部环路的准确度提高可以降低移动发射器功率和小区干扰，以及延长移动装置电池的使用时间。
在一个替代实施例中，从外部环路功率控制器获得的SNR目标直接在参与软切换的每个基站上进行调整或替换。该SNR目标调整最好基于利用来自每个软切换基站的解码结果生成的合并数据单元解码(combined data unit decoding)来进行，以避免基站“漂移”。目标SNR漂移会导致移动终端功率相对于最差的无线电链路而非最佳无线电链路进行调整，并最终导致移动功率过度。最好利用来自移动无线电设备的“新数据指示符(NDI)”信号通知软切换基站每个数据单元的合并基站解码(combined station decoding)。该NDI可以随每个数据发送，以通知每个软切换基站该数据单元是上次发送的数据单元的重传还是新数据单元的第一次发送。然后在每个基站上基于解码输出结果结合来自移动终端的新数据指示符调整SNR目标。例如，如果第一切换基站中的解码尝试失败以及下次传输的新数据指示符仍指示新数据单元，则意味着第二切换基站成功地将该数据单元解码。所述第一切换基站可推断该切换传输成功。如果接收新数据指示符的速率揭示重传速率比期望的大，则每个软切换基站可以提高其SNR目标，但如果重传速率太低，则每个软切换基站可以降低它的SNR目标，以节省功率。
附图简介图1显示背景部分描述的无线电通信系统；图2显示用于功率和差错控制的示范无线电通信系统；图3显示用于图2所示系统中的过程的流程图，描述了一种将与请求重传相关的信息提供到第二无线电网络实体的一种示范方式，所述第二无线电网络实体将目标值信息提供到移动无线电功率控制实体；图4说明示范3G无线电网络实施方案，其中包括一个无线电网络控制器节点和多个无线电基站节点；图5说明另一个示范3G无线电网络实施方案，其包括一个无线电网络控制器节点和多个无线电基站节点；图6显示包含无线电中继节点的示范实施方案；图7说明包括用于执行分集合并功能的聚合点和无线电中继节点的示范实施方案；以及图8显示包含一个聚合点和多个无线电中继节点的另一个示范详细说明以下描述为解释而非限制目的给出了一些具体细节，如特定的实施例、过程、技术等。但是，对本领域技术人员显而易见的是，可以采用背离这些具体细节的其他实施例。例如，虽然为方便起见以下说明采用了结合3G宽带CDMA(WCDMA)的示例应用，但本发明还适用于包括2.51/2G、3G或4G系统的其他蜂窝系统和标准。
在一些实例中，省略了对熟知的方法、接口、设备和信令技术的具体描述，以免因非必要细节使本发明不清楚。再者，一些单独的功能块在一些附图中显示。本领域技术人员会理解，这些功能可以采用一些单独的硬件电路、采用结合适当编程的数字微处理器或通用计算机的软件程序和数据、采用专用集成电路(ASIC)和/或采用一个或多个数字信号处理器(DSP)来实现。
为说明目的，差错数据单元包括含一个或多个差错的数据单元或丢失的数据单元，即移动无线电设备发送但无线电网络接收实体未接收到的数据单元。无线电网络节点定义了物理上与另一个节点的结构不同且分离的结构。实体可以对应于网络节点或包含在该节点内的软件或硬件(或二者)功能。虽然不同的实体可以位于不同的节点上，但是不同的实体也可以位于相同的节点上。为说明目的，自动请求重传(ARQ)涵盖任何重传、纠错或差错控制协议。
现在参考图2中以功能块格式显示的无线电通信系统。无线电网络10连接到一个或多个其他网络以及一个或多个移动无线电设备。图中仅显示了一个移动无线电设备12，以简化图示和说明。移动无线电设备12当前显示为在与无线电网络进行软切换通信，其中该软切换通信的一个分支或支路利用第一节点或实体30a来支持，而该软切换通信的另一个分支或支路利用另一个第一节点或实体30b来支持。移动无线电设备12沿上行方向发送数据单元，该数据单元由两个第一节点或实体30a和30b接收。每个第一节点或实体30a和30b分别包括一个内部环路功率控制器34a和34b，它们分别沿至移动无线电设备12的下行方向发送功率控制命令(例如增加功率或降低功率的命令)。内部环路功率控制器34a和34b检测来自移动无线电设备12的上行无线电信道通信的信噪比(SNR)(或其他信号质量测量指标如信干比(SIR))。将该检测到的SNR值与从设在第二无线电网络节点或实体36中的外部环路功率控制器38接收到的SNR目标水平比较。虽然可采用SNR或SIR目标，但也可采用其他信道质量测量值来设置该目标或阈值水平。虽然实施细节可能存在一些变化，但每个内部环路功率控制器34一般在检测到的SNR低于目标SNR时发送功率增加命令；而在检测到的SNR超过目标SNR水平时发送功率降低命令。最好，移动无线电设备12仅在两个第一节点或实体30a和30b都发送增加功率控制命令时才增加它的发射功率。
如上所述，外部环路功率控制器38尝试确保从移动无线电设备接收到的数据单元中的差错处于或低于可接受的水平上。仅为此示例目的，采用传输尝试失败率来解释测量这种数据单元差错的一种非限制性方式。外部环路功率控制器38基于确定的上行信道块差错率来调整PC环路SNR目标水平。如果该块差错率太高，则外部环路功率控制器38提高SNR目标，而如果该差错率太低，则降低SNR目标。
第一节点或实体30a和30b除了执行内部功率控制并将正确的或经校正的数据单元传递给第二节点或实体36之外，各自还分别包括ARQ控制器32a和32b。每个ARQ控制器32a和32b检测从移动无线电设备接收到的数据单元中的一个或多个差错，并校正那些差错或请求重传。内部环路功率控制器34a和34b向第二节点或实体36提供测量信息，这些信息可用于执行某些操作如分集合并。ARQ控制器32a和32b还向执行外部环路功率控制的第二节点或实体提供ARQ信息。在本实例中，外部环路功率控制器38位于与第一节点30a和30b分离的第二节点36上。在一些替代实施例中，第一和第二实体可以位于相同的节点上。ARQ信息确保外部环路功率控制器38知道在第一节点或实体上检测到的差错数据单元。在一个实例中，该ARQ信息可以包含如下的一个或多个信息有关特定数据单元差错的特定信息、可能用于解码器中的与“软合并”相关的数据单元差错、与所请求的特定数据单元重传相关的重传信息以及数据单元传输尝试信息。该外部环路功率控制器38将此ARQ信息用于为内部环路控制器34a和34b确定信号质量目标，如信噪比目标。
现参考图3所示的流程图，其中显示由图2中的节点或实体执行的某些过程。每个第一无线电网络实体将一个或多个功率控制信号发送到移动无线电设备，以控制该移动无线电设备用以经上行通信信道向无线电网络发送数据单元的功率(步骤S1)。那些功率控制命令基于检测到的上行通信信号质量与目标信号质量值(如SNR)的比较。第一实体检测一个或多个数据单元中的差错(或丢失数据单元)，并请求重传(步骤S2)。将与请求重传相关的信息提供到第二无线电网络实体(步骤S3)。第二实体基于接收到的信息生成经修正的目标值，并将该目标值提供到第一无线电网络实体(步骤S4)。
图4显示3G类型的CDMA无线电网络环境中的实施例。该3G应用仅仅是一个实例，决不是限制性的。无线电网络10包括与两个无线电基站(RBS)40a和40b连接的无线电网络控制器(RNC)46。RNC 46包括分集合并控制器48和外部环路功率控制器50。每个RBS40a和40b包括对应的ARQ控制器42a和42b以及对应的内部环路功率控制器44a和44b。如图示，移动无线电设备12显示为在分集切换通信中，在上行方向上同时向两个无线电基站发送数据单元，并从各无线电基站40a和40b接收功率控制命令和选择性重传请求(需要时)。
每个无线电基站向RNC提供正确或经校正的数据单元以及信道质量测量信息和ARQ信息。在此实例中，由分集合并控制器48使用的信道质量测量信息包含循环冗余检验和指示符(CRCI)和质量估计(QE)，如背景部分所述。CRCI信息和QE信息还可以与ARQ信息如数据单元传输尝试、重传和数据单元差错信息一起提供到外部环路功率控制器50。
但是，如果在无线电基站采用软合并来将错误接收的数据单元副本解码，则可以发送附加信息来指示执行了该软合并。如果采用软合并，则常规BLER计算将不会反映真实的BLER。例如，如果已接收的数据单元都无法单独进行解码，则BLER为100％。但是可以通过将两个或多个差错数据单元软合并来获取无差错的数据单元。在此情况中，基站转发的附加软合并信息可以包含第一数据单元传输尝试失败的频度、第二次尝试失败的频度、第三次尝试失败的频度等。在一个实例中，该软合并信息可以表形式提供或用于生成有关取决于传输尝试次数的失败率的表格。
最后，利用ARQ信息来确定目标SNR或其他目标值。现在描述向外部环路功率控制器50提供ARQ信息的非限制性实例。
一获得无差错传输块数据单元(WCDMA中数据单元的一个实例是传输块)，则每个无线电基站40a和40b向移动无线电设备12发送确认(ACK)并将该数据单元转发到无线电网络控制器46。否则，向移动无线电设备12发送否定确认(NACK)，并向无线电网络控制器46发送差错事件指示符比特。外部环路功率控制器50利用差错事件指示符比特来估计传输尝试失败率数值。
现在描述执行此操作的一个示例方式。为简洁起见，该示例限于传输尝试次数限制为两次且移动无线电设备只能进行一次重传的情况。假定一个数据单元集合U＝{u1、u2、u3、u4、...}以及一个时隙集合或不同时刻集合T＝{t1、t2、t3、t4、...}。假定移动无线电设备对应于各时隙进行数据单元传输尝试，以及每个无线电基站计算每次尝试的CRC指示符。定义一个指示符集合I＝{i1、i2、i3、i4、...}，其中i1是对应于时隙t1的CRC计算结果，i2是对应于时隙t2的CRC计算结果，依此类推。再者，如果对应于时隙t1的CRC计算失败，则结果是“1”，否则为“0”；如果对应于时隙t2的CRC计算失败，则i2的结果为“1”，否则为“0”；依此类推。
移动无线电设备12开始发送第一数据单元u1。假定RBS中的CRC计算失败，并且因此i1＝1。RBS将指示符i1发送到RNC，这意味着初始传输尝试失败率为100％，即该移动无线电设备未发送一个数据单元并且它失败了。因为一个数据单元估计属于不可靠值，所以应该获取更多的统计信息，外部环路功率控制器50才计算用于内部环路功率控制器44a和44b的新SNR目标值。
接着，移动无线电设备12从RBS 40a接收到否定确认，因为数据单元u1在RBS 40a中未被正确解码。为简明起见，假定基站到移动无线电设备的响应是即时的，移动无线电设备因此在下一个时隙t2重传u1。RBS 40a在时隙t2接收重传的数据单元u1。再次计算CRC，以生成CRC结果i2。假定这次CRC计算成功，因此RBS 40a将解码的数据单元u1和指示符i2均发送到RNC 46。由于接收到两个指示符i1和i2，因此RNC知道CRC已经计算了两次；一次对应于t1，一次对应于时隙t2。指示符i1和i2显示CRC计算失败一次和成功一次。RNC然后确定传输失败率信息，此信息指示第一次尝试失败率为100％，而第一次重传“失败”率为0％，即重传成功。此信息由外部环路控制用于调整SNR目标。
在软切换中，可以利用一个或多个逻辑运算如“与”运算来合并来自多个不同接收节点的差错事件指示比特，以确保相同的差错事件不被计数一次以上。例如，将两个接收基站40a和40b分别表示为BS1和BS2。以上定义的集合I的符号如下细化为I1＝{i11、i21、i31、i41、...}，其中i11是BS1上对应于时隙t1的CRC计算结果，i21是BS1上对应于时隙t2的CRC计算结果，依此类推。类似地，12＝{i12、i22、i32、i42、...}，其中i12是BS2上对应于时隙t1的CRC计算结果，i22是BS2上对应于时隙t2的CRC计算结果，依此类推。假定在先前的实例中第一次传输尝试在两个BS上都失败。这意味着RNC接收到两个指示对应于时隙t1的结果的指示符i11和i12。进一步假定重传之后，对于数据单元u1，CRC计算在BS1中失败，但是在BS2中成功。现在RNC接收四个指示符i11、i12、i21及i22。这些指示符中只有一个等于零，而其余的等于1。如果如前估计传输失败率，则第一尝试的失败率为100％，而重传失败率为50％。这明显是错误的。虽然重传尝试之一失败，但重传失败的正确值为0％，因为重传的数据单元之一在软切换基站之一上被正确解码。正确的传输失败率通过对从不同基站接收到的指示同一时隙的CRC计算结果的差错事件指示符执行“与”运算而获得。在此实例中，初始传输尝试的传输失败率是
i11*i21＝100％，对于重传尝试，传输失败率为i12*i22＝0％，因为i11*i21＝1和i12*i22＝0。
作为ARQ信息的另一个实例，尤其因为解码失败事件可能非常频繁，所以每个基站可以有规律地向无线电网络控制器发送指示转发的传输块的解码失败次数的位图。这种位图可以仅仅是对应于若干连续时隙的CRC指示符列表。如果不从基站向RNC发送各指示符，则位图方法可能有用。BS等待某个时间间隔(或直到它收集到足够的数据)，然后将该位图发送到RNC，这可能是对传输网络资源更有利的利用。例如，如果传输需要10个开销比特，则传送一比特差错时间标识符是低效的。在我们的实例中，在等待两个时隙之后，BS1将位图{i11、i12}发送到RNC，而BS2将位图{121、i22}连同成功接收到的数据单元u1发送到RNC。
外部环路功率控制器50利用接收到的位图来计算传输失败率。如果外部环路功率控制器50从一个BS接收到位图，则可以如第一实例中所述那样计算传输失败率，即初始传输尝试失败率为100％。在软切换期间，合并来自多个不同接收节点的位图，并如第二实例中一样确定传输失败率，即初始传输尝试失败率为(i11*i21)*100＝100％，而重传“失败”率为(i12*i22)/*100＝0％。这确保了相同的传输尝试失败不会被计数一次以上。这些指示符被编号，以指示对应于某些时隙的CRC结果，由此可以避免第二实例中产生的差错，即50％的失败率值不用于重传尝试。
因为位图有时可能非常大，所以，可能有用的是在基站上处理位图信息以减少要传送到RNC的信息量。BS可以根据表示传输尝试失败率的数据计算某些统计值。例如，各基站估计失败率并将其报告给RNC。BS1中的失败估计对初始传输尝试而言为100％，对重传而言为100％。同样地，BS2中的失败率估计对初始传输尝试而言为100％，对重传而言为0％。同样地，必须慎重处理，以避免高估传输失败率，因为一些差错事件可能被计数一次以上。例如，假定RNC从两个基站接收到估计，其中一个基站指示重传失败率为100％，而另一个基站指示其失败率为0％。不管RNC如何合并这两个数字，其结果将大于0％，除非它省略第一失败值。但正确的值是0％，因此传输失败率被高估。
利用移动无线电设备上已经可用并传递给外部环路功率控制器50的传输尝试统计数字，可以确定用于传输尝试失败率估计的解码差错统计数字。此方法避免了合并和/或高估的问题。如果两个基站都以数据单元确认予以响应，则该移动无线电设备发送下一个数据单元。如果一个基站发送数据单元确认，而另一个基站发送否定确认，则该移动无线电设备还发送下一个数据单元。但如果两个基站都发送否定确认，则该移动无线电设备重传该数据单元。进而，会通过新数据指示符将重传通知给参与解码的所有基站，由此移动无线电设备知道CRC失败多少次。
图5中显示3G系统的非限制性环境中的一个替代实施例。外部环路和内部环路功率控制功能在每个软切换基站上执行。RNC 46不执行外部环路功率控制功能。此处，可以利用从移动无线电设备接收到的一个或多个新数据指示符(NDI)结合ACK/NACK信息和/或其他解码信息，在无线电基站上通过SNR目标和外部环路功率控制器52a和52b来直接调整SNR目标。在软切换中，SNR目标最好根据合并的差错事件来调整，以便仅在分集合并之后、差错率太高时才提高SNR目标。SNR目标不会仅基于对移动无线电设备与一个单独的软切换基站之间的通信链路检测到的差错事件来为该基站进行调整。
在每个与移动终端通信的无线电基站中将由移动终端12发送的数据单元解码，以及将每个解码尝试结果以信号(ACK/NACK)通知移动终端。移动无线电终端将对应于已发送数据单元的来自各基站的ACK/NACK信号合并，并且仅在没有软切换基站可以将该传输解码的情况下才重传该数据单元。换言之，仅在每个软切换基站都返回NACK时，才进行重传。
移动终端将合并解码结果通知给每个软切换基站，即每个切换基站对数据单元的解码结果被合并。此信息通过指示移动终端所发送的每个数据单元是重传还是含新数据的初始传输，这样来传递。来自移动终端的这种指示符称为新数据指示符(NDI)。
基站SNR控制器52a和52b各自基于每个切换基站的数据单元解码结果和从移动终端发送到每个切换基站的与该数据单元相关的新数据指示符来调整目标SNR。所有软切换基站的SNR目标最好通过新数据指示符来协调。现在描述一个非限制性实例，以说明基站可如何利用NDI来调整SNR目标。
每个软切换基站监视接收数据单元的新数据指示符。每次新数据指示符指示重传时，就按步阶大小提高SNR目标。该步阶大小可以预先定义或可以取决于若干次失败的传输尝试。每次新数据指示符指示传输成功时，就按步阶大小降低SNR目标，以便所得到的差错率收敛于期望值。当新数据指示符指示数据单元传输成功时，每个基站SNR目标控制器52就降低SNR目标，即使这些基站中的一个或多个可能未能将数据单元解码。对NDI的这种统一响应确保一致的SNR目标设置并防止SNR目标“漂移”。
在另一个实例中，每个软切换基站可以记录接收到的NDI，并以统计方式对这些NDI取平均或对其进行滤波，然后才调整SNR目标。在这种平均或滤波处理中，可以利用失败传输尝试次数对该差错事件加权。例如，如果同一数据单元传输失败若干次，则可予以此差错事件更重的加权。
当NDI通过无线电接口发送时，它可能会遭受破坏影响。如果基站将数据单元解码，但仍接收到指示该数据单元重传的NDI，则要么NACK被予以错误的解释，要么NDI存在错误。可以将NDI可靠性作为SNR目标调整过程的一部分纳入考虑。例如，如果检测到的NDI是可靠的，则NACK可能予以错误解释，暗示下行信号质量不佳。不佳的下行质量并不一定意味着需要提高上行信号传输的SNR目标。另一方面，如果NDI信号不可靠，则可以提高SNR目标来改善上行信令质量。
还有各种其他的配置和实施方案。随着蜂窝通信系统发展，例如从3G发展到4G，允许轻松地对上述进行适应性变化。例如，图6显示设在移动无线电设备与无线电基站之间的无线电中继节点(RRN)。移动无线电设备和无线电中继节点之间有第一无线电接口(I/F1)，而无线电中继节点与无线电基站之间有第二无线电接口(I/F2)。无线电中继节点可以执行数据单元解码、ARQ、内部环路功率控制，而外部环路功率控制和分集合并可以在基站上执行。如果内部环路功率控制和ARQ在无线电中继节点上执行，则存在上述的相同问题。例如，如果无线电中继节点中的ARQ实体丢弃了每个失败的数据单元，则基站中的外部环路功率控制器无法计算正确的功率控制目标，因为它只接收无差错的数据块，因此错误地分配低的功率控制目标。
外部环路功率控制和/或分集合并功能可以设在RNC上。实际上，即使外部环路功率控制方案仍可设在RNC上，分集合并功能也可以设在基站与无线电网络控制器之间某处的聚合点中，如图6所示。在一些情况中，甚至可能有利地在移动无线电设备移动的同时将分集合并功能从一个节点移到另一个节点，而将外部环路功率控制保持在相同节点上。图7显示另一种示范配置，其中无线电移动信号可由多个无线电中继节点接收，这些无线电中继节点依次可在与一个或多个无线电基站的软切换中。
图7显示无线电中继节点中指示的ARQ和内部环路功率控制功能、基站和无线电网络控制器之间的聚合点上的宏分集合并以及无线电网络控制器中的外部环路功率控制功能。虽然可能存在其他实施方案，但显示这些示范实施方案的意义在于这里所述的基本功能不必在特定节点中。
总之，当在外部环路功率控制器与数据单元解码器之间引入重传或其他差错控制协议时，上行外部环路功率控制功能有益地利用与数据单元差错相关的信息。因此，有可能同时利用准确的外部环路功率控制和快速重传协议，既便它们的不同功能位于不同的网络节点或实体中也是如此。
虽然描述了实际的优选实施例，但要明确，本发明并限于所公开的实施例，相反，本发明旨在涵盖所附权利要求书范围内所含的各种修改和等效布置。
权利要求
1.一种用于通信系统的方法，其特征在于在第一无线电网络实体上将发射功率控制信号发送到移动无线电设备，以基于目标值控制所述移动无线电设备在通信信道上发送数据单元所用的功率电平；在所述第一无线电网络实体上检测从所述移动无线电设备接收到的一个或多个数据单元中的一个或多个差错，并请求重传一个或多个数据单元；将与所述请求重传相关的信息提供到第二无线电网络实体，以便基于所述第二无线电网络实体中接收到的信息生成经修正的目标值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述提供的信息包含与所述通信信道上若干次数据单元传输尝试相关的信息。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述提供的信息包含指示接收到从中检测出一个或多个差错的一个或多个数据单元或未接收到一个或多个数据单元的信息。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述提供的信息包含所述通信信道上传输的数据单元的循环冗余校验信息和质量估计信息。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于所述通信是包括两个或两个以上基站与所述移动无线电设备之间的两条或更多条切换链路的分集切换通信，所述方法还包括如下步骤所述第二无线电网络实体基于所述循环冗余校验信息和所述质量估计信息之一或二者对通过所述两条或多条切换链路接收到的一个或多个数据单元执行分集合并。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括如果所述接收的信息揭示请求重传增多，则提高所述目标值；以及如果所述接收的信息揭示请求重传减少，则降低所述目标值；其中增加的目标值促使所述第一无线电网络实体向所述移动无线电设备发送一个或多个增加发射功率的控制信号，而降低的目标值促使所述第一无线电网络实体向所述移动无线电设备发送一个或多个降低发射功率的控制信号。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述目标值是信噪比或信干比。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述检测包括对通过所述通信信道接收到的数据单元检测信号质量信息和循环冗余校验信息。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于当所述第一无线电网络实体检测到丢失或错误的数据单元时，所述第一无线电网络实体向所述移动无线电设备发送否定确认，以及向所述第二无线电网络实体发送差错事件指示符。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于所述第二无线电网络实体确保从多个第一实体接收到的对应于同一数据单元的差错事件指示符仅被解释为一个差错事件指示符。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于所述第二无线电网络实体利用一个或多个差错事件指示符确定所述通信的实际数据单元传输失败率，并生成所述经修正的目标值以缩减所述实际数据单元传输失败率与期望数据单元传输失败率之间的差。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一无线电网络实体向所述第二无线电网络实体发送与所述通信相关的位图，所述位图向所述第二无线电网络实体指示对应于一个或多个接收到的数据单元的若干次解码失败。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于所述第二无线电网络实体将从多个第一实体接收到的对应于同一数据单元的位图信息合并。
14.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一无线电网络实体处理与所述通信相关的、指示对应于一个或多个接收到的数据单元的若干次解码失败的一个或多个位图，并将所述处理得到的处理信息发送到所述第二无线电网络实体，其中所述处理信息的数据比所述一个或多个位图少。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于所述处理信息包含由所述移动无线电设备或所述第一无线电网络实体提供的统计信息。
16.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述提供的信息包含由所述移动无线电设备提供的统计信息。
17.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一和第二无线电网络实体设在不同的无线电网络节点上。
18.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述第一和第二无线电网络实体设在相同的无线电网络节点上。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于所述第二无线电网络实体基于接收到的信息和所述移动无线电设备发送的新数据指示符(NDI)生成所述经修正的目标值，所述新数据指示符指示数据单元是新数据单元还是重传的数据单元。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于所述第二无线电网络是基站，所述移动无线电通信是牵涉第一和第二基站的软切换通信，以及所述NDI指示所述数据单元的解码结果，该结果将所述第一基站上的数据单元解码和所述第二基站上的数据单元解码纳入考虑。
21.一种无线电网络，包括第一无线电网络实体，其特征在于用于执行如下操作的部件对通过无线电接口从移动无线电设备传送的某些数据单元执行自动请求重传(ARQ)操作；用于执行如下操作的部件生成与ARQ相关的信息并将所述信息转发到第二无线电网络实体；用于执行如下操作的部件基于所述通信信道上来自所述移动无线电设备的通信的通信质量阈值执行与所述移动无线电设备的发射功率电平相关的第一功率控制。
22.一种无线电网络，包括第二无线电网络实体，其特征在于用于执行如下操作的部件基于来自第一无线电网络实体的所述ARQ相关信息，执行与所述移动无线电设备的所述发射功率电平相关的第二功率控制，包括控制所述通信质量阈值。
23.如权利要求21或22所述的无线电网络，其特征在于所述第一实体是基站，所述第二实体是与多个基站连接的控制器，以及所述通信接口是所述基站与所述控制器之间的通信接口。
24.如权利要求21或22所述的无线电网络，其特征在于所述第一实体是无线电中继节点，以及所述第二实体是与多个基站连接的控制器；以及所述基站之一将来自所述无线电中继节点的通信耦合到所述控制器。
25.如权利要求21或22所述的无线电网络，其特征在于所述第一实体是无线电中继节点，所述第二实体是基站，以及所述通信接口包括所述中继节点与所述基站之间的通信接口。
26.如权利要求21或22所述的无线电网络，其特征在于所述第一实体是基站，所述第二实体是与多个基站连接的控制器，以及所述通信接口包括所述基站与所述无线电网络控制器之间的通信接口；以及其中所述移动无线电设备通过中继节点与多个基站之一通信。
27.一种通过通信信道与移动无线电设备通信的无线电网络，包括第一无线电网络实体中的第一部件，用于将发射功率控制信号发送到移动无线电设备，以基于目标值控制所述移动无线电设备在所述通信信道上发送数据单元所用的功率电平；所述第一无线电网络实体中的第二部件，用于检测从所述移动无线电设备接收到的一个或多个数据单元中的一个或多个差错，并请求重传一个或多个数据单元；第三部件，用于将与所述请求重传相关的信息提供到第二无线电网络实体；以及所述第二无线电网络实体中的第四部件，用于基于所述接收的信息生成经修正的目标值。
28.如权利要求27所述的无线电网络，其特征在于所述提供的信息包含与所述通信信道上若干次数据单元传输尝试相关的信息。
29.如权利要求27所述的无线电网络，其特征在于所述提供的信息包含所述通信信道上传输的数据单元的循环冗余校验信息和质量估计信息之一或二者。
30.如权利要求29所述的无线电网络，其特征在于所述通信是包括两个或多个基站与所述移动无线电设备之间的两条或多条切换链路的分集切换通信，还包括所述第二无线电网络实体中的部件，用于基于所述循环冗余校验信息和质量估计信息之一或二者对通过所述两条或多条切换链路接收到的一个或多个数据单元执行分集合并。
31.如权利要求27所述的无线电网络，其特征在于所述第二无线电网络实体还包括执行如下操作的部件如果所述接收的信息揭示请求重传增多，则提高所述目标值；以及执行如下操作的部件如果所述接收的信息揭示请求重传减少，则降低所述目标值；其中，增加的目标值促使所述第一装置向所述移动无线电发送一个或多个增加发射功率的控制信号，以及降低的目标值促使所述第一装置向所述移动无线电设备发送一个或多个降低发射功率的控制信号。
32.如权利要求27所述的无线电网络，其特征在于所述目标值是信噪比或信干比。
33.如权利要求27所述的无线电网络，其特征在于所述检测包括检测通过所述通信信道接收到的数据单元的信号质量信息和循环冗余校验信息。
34.如权利要求27所述的无线电网络，其特征在于当所述第二部件检测到丢失或错误的数据单元时，所述第一无线电网络实体包括用于执行如下操作的部件向所述移动无线电发送否定确认，以及向所述第二无线电网络实体发送差错事件指示符。
35.如权利要求34所述的无线电网络，其特征在于所述第二无线电网络实体包括执行如下操作的部件确保从多个第一实体接收到的对应于同一数据单元的差错事件指示符仅被解释为一个差错事件指示符。
36.如权利要求34所述的无线电网络，其特征在于所述第二无线电网络实体包括执行如下操作的部件确定利用一个或多个差错事件指示符确定所述通信的实际数据单元传输失败率，并生成所述经修正的目标值以缩减所述实际数据单元传输失败率与期望数据单元传输失败率之间的差。
37.如权利要求27所述的无线电网络，其特征在于所述第一无线电网络实体包括用于执行如下操作的部件向所述第二无线电网络实体发送与所述通信相关的位图，所述位图指示对应于一个或多个接收到的数据单元的若干次解码失败。
38.如权利要求37所述的无线电网络，其特征在于所述第二无线电网络实体包括用于执行如下操作的部件将从多个第一实体接收到的对应于同一数据单元的位图信息合并。
39.如权利要求27所述的无线电网络，其特征在于所述第一无线电网络实体包括用于执行如下操作的部件处理与所述通信相关且指示对应于一个或多个接收到的数据单元的若干次解码失败的一个或多个位图，并将所述处理得到的处理信息发送到所述第二无线电网络实体，其中所述处理信息的数据比所述一个或多个位图少。
40.如权利要求39所述的无线电网络，其特征在于所述处理信息包含由所述移动无线电设备或所述第一无线电网络实体提供的统计信息。
41.如权利要求27所述的无线电网络，其特征在于所述提供的信息包含由所述移动无线电设备提供的统计信息。
42.如权利要求27所述的无线电网络，其特征在于所述第一和第二无线电网络实体设在相同的无线电网络节点上。
43.如权利要求42所述的无线电网络，其特征在于所述第二无线电网络实体包括用于执行如下操作的部件基于所述接收到的信息和所述移动无线电设备发送的新数据指示符(NDI)生成所述经修正的目标值，所述新数据指示符指示数据单元是新数据单元还是重传的数据单元。
44.如权利要求43所述的无线电网络，其特征在于所述第一和第二无线电网络实体设在基站上，所述移动无线电通信是牵涉第一和第二基站的软切换通信，以及所述NDI指示所述数据单元的解码结果，该结果将所述第一基站上的数据单元解码和所述第二基站上的数据单元解码纳入考虑。
全文摘要
通知负责与移动无线电设备通信的外部环路功率控制的无线电网络实体有关下列项的信息差错数据单元、请求重传和/或与所述移动无线电设备发往所述无线电网络的数据单元相关的数据单元传输尝试。另一个无线电网络实体将发射功率控制信号发送到移动无线电设备，以基于目标值控制移动台的发射功率电平，它在从移动无线电设备接收到的数据单元中检测差错并请求重传。利用与请求的重传相关的信息生成经修正的目标值。可以由外部环路功率控制器节点或由与ARQ实体同样的节点中的外部环路功率控制器实体修正该目标值，其中所述ARQ实体生成有关下列项的信息差错数据单元、请求重传和/或与所述移动无线电设备向所述无线电网络发送的数据单元相关的数据单元传输尝试。
文档编号H04L1/18GK1771675SQ200480009466
公开日2006年5月10日 申请日期2004年4月6日 优先权日2003年4月8日
发明者P·贝明, S·帕克瓦尔, K·-E·苏内尔, E·恩格伦德 申请人:艾利森电话股份有限公司