用于在网络中通信的方法及用于其的次站和系统转让专利
申请号 : CN200980131590.9
文献号 : CN102124773A
文献日 : 2011-07-13
发明人 : T·J·莫尔斯利 , M·P·J·贝克
申请人 : 皇家飞利浦电子股份有限公司
摘要 :
本发明涉及用于在网络中通信的方法，包括：a)次站准备把至少包括用于包含数据的数据字段的消息以分配的资源传送给主站，所述资源包括多个资源块，以及b)如果所分配的资源的尺寸大于该消息尺寸所需要的，则次站把所分配的资源划分成第一部分和第二部分，每个部分包括至少一个资源块，c)次站以第一部分的资源传送该消息给主站，d)次站阻止以第二部分的资源进行传送。
权利要求 :
1. 一种用于在网络中通信的方法，包括：
a) 次站准备把至少包括用于包含数据的数据字段的消息以分配的资源传送给主站，所述资源包括多个资源块，以及b) 如果所分配的资源的尺寸大于该消息尺寸所需要的，则次站把所分配的资源划分成第一部分和第二部分，每个部分包括至少一个资源块，c) 该次站以第一部分的资源传送该消息给主站，
d) 该次站阻止以第二部分的资源进行传送。
2. 权利要求1的方法，其中所述消息包括要随同该数据字段一起被传送的报告。
3. 权利要求2的方法，其中所述报告指示在该次站的缓冲器中的数据量。
4. 权利要求2或权利要求3的任一项的方法，其中如果在数据字段中没有数据要传送，则实行步骤b)。
5. 前述权利要求的任一项的方法，其中第一部分的尺寸是从所分配的资源的尺寸得出的。
6. 权利要求5的方法，其中第一部分的尺寸是来自所分配的资源的一个比值，所述比值是从一组预定比值中选择的。
7. 前述权利要求的任一项的方法，其中第一部分的至少一个资源块是以预定的方式从所分配的资源推断的。
8. 权利要求7的方法，其中第一部分的该至少一个资源块是所分配的资源的最低频率资源块。
9. 前述权利要求的任一项的方法，其中被应用到所述消息的信道编码是根据该消息的尺寸和第一部分资源的尺寸而被确定的。
10. 前述权利要求的任一项的方法，还包括：
e)主站接收该消息，
f)用对应于所分配的资源的消息尺寸来译码该消息，以及
g)如果译码失败，则从一组消息尺寸中选择一个消息尺寸，并用这个选择的消息尺寸来译码该消息。
11. 一种次站，其包括：控制器，用于准备把至少包括用于包含数据的数据字段的消息以分配的资源传送给主站，所述资源包括多个资源块，其中该控制器被安排成如果所分配的资源的尺寸大于该消息尺寸所需要的，则把所分配的资源划分成第一部分和第二部分，每个部分包括至少一个资源块；以及用于以第一部分的资源传送该消息给主站的装置，其中该控制器被安排成阻止以第二部分的资源进行传送。
12. 一种系统，其包括主站和至少一个次站，用于准备把至少包括用于包含数据的数据字段的消息以分配的资源传送给主站的控制器，所述资源包括多个资源块，其中该控制器被安排成如果所分配的资源的尺寸大于该消息尺寸所需要的，则把所分配的资源划分成第一部分和第二部分，每个部分包括至少一个资源块；以及用于以第一部分的资源传送该消息给主站的装置，其中该控制器被安排成阻止以第二部分的资源进行传送。
13. 一种主站，其包括用于与次站通信的装置，所述装置包括：用于接收来自次站的消息的接收机；用于用对应于所分配的资源的消息尺寸来译码该消息的译码器；以及控制器，用于如果译码失败则从一组消息尺寸中选择一个消息尺寸，其中所述译码器被安排成用这个选择的消息尺寸来译码该消息。
说明书 :
用于在网络中通信的方法及用于其的次站和系统
技术领域
[0001] 本发明涉及用于在包括主站和至少一个次站的网络中通信的方法，并涉及这样的次站。更具体地，本发明涉及用于在如GSM(全球移动通信系统)或UMTS(通用移动电信系统)网络那样的移动电信网络中通信的方法。
[0002] 本发明例如是与UMTS和UMTS长期演进有关的，但也与把呼叫从多个终端路由到基站的集线器有关。
背景技术
[0003] 在如UMTS系统那样的移动电信网络中，主站，例如节点B(或基站或eNB)借助于多个信道与至少一个次站——例如用户设备(或移动站)——进行通信。为了传送数据到主站，次站需要向主站请求资源，该资源然后被分配。这个对于分配的请求可以取决于所考虑的信道而以几种方式做出。
[0004] 在一个例子中，为了请求资源，需要指示待传送的数据，即在次站缓冲器中的数据的量。为此，次站把指示次站缓冲器中的数据量的缓冲器状态报告传送给主站。这样，主站分配既与网络的能力相符又和要被传送的数据量相符的资源。这允许对资源的分配进行调整。
[0005] 然而，如果与上行链路资源准许有关的消息被错误地接收，即，次站因为没有数据要传送而用不着这个资源，或者当上行链路资源准许没有被传送时，这可导致几个问题。对于虚假的上行链路准许，次站使用全部的准许的资源传送数据分组。即使次站没有数据，它也将使用在准许中所指示的全部资源，例如通过用填充比特来用完（complete）资源，而传送缓冲器状态报告。
[0006] 而且，某些系统使用半永久调度，按照该半永久调度，某些参数可以由更高层进行配置，以及资源按周期地被准许，以便匹配于特定应用的需要(例如，支持VoIP的每20ms的上行链路传送资源)。在虚假的半永久调度(SPS)激活的情形下，次站将周期性地使用全部的准许的资源传送数据分组。如果次站没有数据要传送，则它传送BSR，但在可配置次数的传送后如果仍旧没有数据要发送则释放资源。在这两种情形下，即使次站没有数据要发送，仍生成显著的上行链路干扰。
发明内容
[0007] 本发明的目的是提出使得能减轻这个问题的方法。
[0008] 本发明的另一个目的是提出改进资源的管理的方法。
[0009] 本发明的另一个目的是提出允许减小上行链路信道上的干扰的方法。
[0010] 为此，提出了一种在网络中通信的方法，所述方法包括：a) 次站准备把至少包括用于包含数据的数据字段的消息以分配的资源传送给主站，所述资源包括多个资源块，以及
b) 如果所分配的资源的尺寸大于该消息尺寸所需要的，则次站把所分配的资源划分成第一部分和第二部分，每个部分包括至少一个资源块，
c) 次站以第一部分的资源传送该消息给主站，
d) 次站阻止以第二部分的资源进行传送。
b) 如果所分配的资源的尺寸大于该消息尺寸所需要的，则次站把所分配的资源划分成第一部分和第二部分，每个部分包括至少一个资源块，
c) 次站以第一部分的资源传送该消息给主站，
d) 次站阻止以第二部分的资源进行传送。
[0011] 按照本发明的第二方面，提出了一种次站，所述次站包括：控制器，用于准备把至少包括用于包含数据的数据字段的消息以分配的资源传送给主站，所述资源包括多个资源块，其中该控制器被安排成如果所分配的资源的尺寸大于该消息尺寸所需要的，则把所分配的资源划分成第一部分和第二部分，每个部分包括至少一个资源块；以及用于以第一部分的资源传送该消息给主站的装置，其中该控制器被安排成阻止以第二部分的资源进行传送。
[0012] 按照本发明的第三方面，提出了一种通信系统，所述系统包括主站和至少一个次站，用于准备把至少包括用于包含数据的数据字段的消息以分配的资源传送给主站的控制器，所述资源包括多个资源块，其中该控制器被安排成如果所分配的资源的尺寸大于该消息尺寸所需要的，则把所分配的资源划分成第一部分和第二部分，每个部分包括至少一个资源块；以及用于以第一部分的资源传送该消息给主站的装置，其中该控制器被安排成阻止以第二部分的资源进行传送。
[0013] 按照本发明的第四方面，提出了一种主站，所述主站包括用于与次站通信的装置，所述装置包括：用于接收来自次站的消息的接收机；用于用对应于分配的资源的消息尺寸来译码该消息的译码器；以及控制器，用于如果译码失败则从一组消息尺寸中选择一个消息尺寸，其中该译码器被安排成用这个选择的消息尺寸来译码该消息。
[0014] 结果，由于次站在所分配资源的一部分期间不进行传送，所以干扰被减小，特别是在资源被虚假地准许或错误地接收的情形下。这对于半永久调度(SPS)激活甚至是更有效的，在半永久调度(SPS)激活中分配的资源可以被分配达几个子帧或帧。
[0015] 从下文描述的实施例中，本发明的这些和其它方面将是明显的，并将参照这些实施例予以阐述。
附图说明
[0016] 现在将参照附图，借助例子，更详细地描述本发明，其中：- 图1是在其中实施本发明的系统的框图。
[0017] - 图2是图示按照常规技术的消息交换的时间图。
具体实施方式
[0018] 本发明涉及如图1所描绘的通信的系统300，它包括主站100，如基站，和至少一个次站200，如移动站。
[0019] 无线电系统300可包括多个主站100和/或多个次站200。主站100包括发射机装置110和接收装置120。发射机装置110的输出和接收装置120的输入通过耦合装置140被耦合到天线130，耦合装置140例如可以是循环器或转换开关。控制装置150被耦合到发射机装置110和接收装置120，控制装置150例如可以是处理器。次站200包括发射机装置210和接收装置220。发射机装置210的输出和接收装置220的输入通过耦合装置240被耦合到天线230，耦合装置240例如可以是循环器或转换开关。控制装置250被耦合到发射机装置210和接收装置220，控制装置250例如可以是处理器。从主无线电站100到次站
200的传送在下行链路信道160上进行，从次无线电站200到首要（first）无线电站100的传送在上行链路信道260上进行。
200的传送在下行链路信道160上进行，从次无线电站200到首要（first）无线电站100的传送在上行链路信道260上进行。
[0020] 如前面所解释的，在LTE中，如果与上行链路准许有关的消息被错误地接收，或当没有消息被传送时UE却译码一个消息，则可出现以下的问题。
[0021] · 对于虚假的上行链路准许，次站使用全部的准许的资源传送数据分组。即使UE没有数据，它也将使用在该准许中指示的全部资源传送BSR。
[0022] · 对于虚假的SPS激活，UE将周期性地使用全部的准许的资源传送数据分组。如果UE没有数据，则它将传送BSR，但在可配置次数的传送后如果仍旧没有数据要发送则释放资源。
[0023] 主要的后果在于，在这两种情形下，即使UE没有数据要发送，仍生成显著的上行链路干扰。
[0024] 一个可能的解决方案是：在UE接收到准许但没有数据的情形下，让UE不传送任何东西。然而，这将不允许eNodeB接收任何其它小的消息，诸如BSR(缓冲器状态报告)，而BSR是如果同时有数据要发送则将被传送的。
[0025] 本发明的实施例是基于这样的认识：在UE没有数据但有某其它小消息要发送的情形下，UE不需要使用全部的准许的资源来进行传送。必须指出，这可能具有一个缺点，就是在主站侧需要更多的处理。
[0026] 在次站即使没有数据时仍应当传送诸如缓冲器状态报告那样的某小消息的情形下，则建议次站用有限的资源(和减小的输送块尺寸)进行传送。为了保证主站知道最终得到的消息尺寸和所使用的资源，这些应当理想地从所准许的资源得出。例如，如果准许的资源是n个资源块，则被利用的资源的尺寸可以是0.25n个块。
[0027] 在次站确实被准许以资源，但它没有数据的情形下，则它可以仍旧发送缓冲器状态报告或其它消息。在上行链路准许的虚假检测的情形下，最终导致的上行链路干扰将典型地比UE使用全部准许资源的情况下的低得多。这允许提高整个系统的服务质量。
[0028] 本发明的主要缺点在于，主站可能具有附加的处理。例如，如果上行链路分组的接收失败，则主站可能需要也尝试在以较小的资源不带数据地发送BSR的假设下进行译码。这将需要保持附加的软缓冲器。幸运地是，额外的处理负荷将较小，因为用于BSR的输送块尺寸不大。结果，可以应付该另外的处理负荷。
[0029] 在基于LTE的实施例中，如果次站接收到对于上行链路传送的准许，但没有数据要发送，则技术规范要求它发送缓冲器状态报告。BSR以从准许消息中得出的资源被发送。作为例子，这可以被定义为在准许的资源中的该组资源块内的单个最低频率资源块。输送块尺寸被固定为能包含BSR(和任何相关联的开销)的最小的尺寸。
[0030] 本发明的应用不限于LTE。所述资源可以是频域资源块、时隙或代码。
[0031] 本发明也可以应用于其它消息，诸如关于无线电信道状态的报告。主要的要求在于，消息尺寸是已知的。然后，eNodeB将能够在假设消息尺寸下执行附加译码(和资源分配)。支持较小的一组允许的消息尺寸是可能的。
[0032] 本发明还可应用于资源对于数据分组来说太大的情形，在这种情形下，可以代之以使用较小的资源(例如，所准许的资源的一半)。通常，这个办法将导致小数目的附加的资源尺寸(和输送块尺寸)，其将响应于每个UL准许而被允许。因此，可能需要eNodeB对于每个分组，在关于它的尺寸的不同假设下，执行一个以上的译码尝试。
[0033] 在本发明的变例中，本发明可以与以下实施例中的一个实施例相组合地使用。
[0034] 次站200时常在上行链路信道260上传送它的包含待传送数据的缓冲器的状态的指示。这个缓冲器状态报告可以有不同的类型。短的缓冲器状态报告(BSR)包括单个逻辑信道群的身份，连同对应于那个逻辑信道群的、当前驻留在次站的缓冲器中等待传送的数据的量的6比特指示符。长BSR包括4个级联的短BSR，每个对应于不同的逻辑信道群。
[0035] 许多通信系统通过使用负责把传输资源分配给不同节点的集中式调度器而运行。典型的例子是UMTS LTE的上行链路，其中来自不同UE的上行链路传送由eNB在时间和频率上进行调度；eNB传送“调度准许”消息给UE，指示用于UE的传送的特定时间-频率资源，典型地是在准许消息传送后约3ms左右。准许消息典型地还规定要用于UE的传送的数据速率和/或功率。
[0036] 为了让eNB发布适当的准许，需要有关于在每个UE的缓冲器中的数据的量、类型和它等待传送的紧急性的足够信息。这个信息可被使用来通知eNB中的调度器：各个UE的满意度水平或其服务可能接近于被丢弃（drop）的UE。
[0037] 在LTE中，因此定义了若干不同类型的缓冲器状态报告(BSR)消息，当出现某些触发时它们可以被从UE传送到eNB。在这方面的技术发展水平由当前版本的3GPP TS36.321(自2008年6起)§5.4. 5定义，其被合并于此以供参考。
[0038] 短BSR包括单个逻辑信道群的身份，连同对应于那个逻辑信道群的、当前驻留在UE的缓冲器中等待传送的数据量的6比特指示符。长BSR包括4个级联的短BSR，每个对应于不同的逻辑信道群。
[0039] 这是当前在36.321(自2008年6月起)§6.1.3.1中定义的，其通过引用的方式合并于此。
[0040] 正如在这一节中详细说明的，有两种主要类型的、具有不同特性的缓冲器状态报告(BSR)：- 常规BSR，它仅仅在UL数据到达UE传送缓冲器且该数据属于的逻辑信道与用于已存在于UE传送缓冲器中的数据的那些逻辑信道相比具有更高优先权时才被触发。
[0041] - 周期性BSR，它在PERIODIC BSR TIMER(周期性BSR定时器)期满时被触发。
[0042] 如果UE对于这个TTI没有被分配的用于新传送的UL资源，以及如果自从BSR的上一次传送以来常规BSR已被触发，则应触发调度请求(SR)。
[0043] BSR机制被设计成使得如果没有UL资源可用于发送常规BSR，则只有常规BSR可以触发SR的发送。当周期性BSR被触发并且没有UL资源被分配时，则UE不能发送SR，因为假设的是：网络知道UE有数据可提供，以及故意地不分配任何UL资源供UE使用。
[0044] 如果在没有UL资源可用于发送BSR的情形下允许周期性BSR来发送SR，则系统可能由于UE发送SR而变为过载。特别是在当SR需要发送RACH接入时UE没有可供使用的PUCCH资源的情况下。
[0045] 另外，在36.321中规定：SR被认为是待决的（pending），并且被重复直至UL-SCH资源被准许为止。
[0046] 以上阐述的BSR过程的问题在于，有如下的可能性，即网络所知道的关于UE中的缓冲器状态的信息可不同于UE缓冲器的实际状态。这可以当在eNB中不按次序地接收到BSR时发生。
[0047] 如果网络在不同的时间接收到来自UE的BSR，则eNB无法确定哪个是由UE发送的最后的BSR，因为较早的BSR可能例如由于HARQ重传而恰恰被较迟地接收。这可导致这样的问题：即便该UE现在在它的缓冲器中有数据要发送，但可由UE接收到具有零的BSR，然后网络从UE移除UL资源。因为用于常规BSR的触发(具有较高的优先权的新数据)没有满足，所以即使配置了周期性BSR，UE也不能发送SR。
[0048] 这方面的一个例子显示于图2。在这个时间图上，可以看到，在缓冲器状态报告1001之前发送的缓冲器状态报告1000，因为重传的次数而仅仅在之后被接收。这个报告
1000可以是周期性报告，它可以指示在缓冲器状态报告中没有数据。如果主站以所指示的次序接收到报告，则它将错误地相信当前的状态是在次站的缓冲器中没有数据。因为那样，它将从UE移除应当被准许的UL资源。
1000可以是周期性报告，它可以指示在缓冲器状态报告中没有数据。如果主站以所指示的次序接收到报告，则它将错误地相信当前的状态是在次站的缓冲器中没有数据。因为那样，它将从UE移除应当被准许的UL资源。
[0049] 如果报告1000是指示有数据要被传送的正常的报告，以及报告1001是指示不再有数据要被传送的周期性报告，则因为这种混乱，虽然并不需要资源，主站仍可分配资源。这导致资源的浪费。然而，这种状况不太可能发生。
[0050] 这里的主要问题在于，SR不应当从周期性BSR生成，因为如果SR从周期性BSR生成，则当可能没有UL资源可供使用时，UE将不断地请求UL资源。
[0051] 而且，在上述的情形下，缓冲器状态的网络视图是与实际的UE UL数据缓冲器状态不同步的。本发明的一个方面提供一种用于利用修改的信道编码进行BSR的传送的方法，以便使得它们的传送是更鲁棒的并减小这个问题出现的风险，正如下文将解释的。
[0052] 在LTE中，当次站具有对于数据量来说太大的上行链路准许时(这是例如在缓冲器中没有数据的情形)，它无论如何将传送和添加填充，如果可能的话，包括填充的BSR。填充是为了达到准许的输送块尺寸而应用的。即使没有数据要传送，这也将发生。这种情形会由于发送填充比特而导致上行链路资源的浪费。
[0053] 为了允许有效的调度，BSR的可靠接收是重要的。所以，用于提高BSR鲁棒性的方法是令人感兴趣的。
[0054] 在原理上，有可能在译码过程中利用填充比特(假如它们的值是已知的)。然而，这需要对接收机译码算法进行改变，并且这不是使用这些比特的最有效的方式。
[0055] 可以与本发明的前述实施例相组合的这些实施例是基于这样的认识：当次站被准许的资源比上行链路数据传送加上诸如BSR的其它信令所需要的资源更多时，它可以使用该附加的资源来传送附加的冗余，而不是填充比特。这可以增加正确译码BSR消息的可能性。
[0056] 其中UE对于给定的准许资源可以用一个以上的格式传送消息的实施例的主要缺点在于，主站或eNodeB可能需要实行附加的处理。例如，如果上行链路分组的接收失败，则eNodeB可能需要也尝试在仅仅代之以发送填充BSR(或有已知尺寸的其它消息)的假设下译码。这将需要保持附加的软缓冲器。幸运地是，额外的处理负荷典型地将较小，因为BSR的输送块尺寸不大。
[0057] 在基于LTE的一个变例中，当次站接收到UL准许(指示资源和输送块尺寸)但没有数据要发送时，它传送填充BSR。按照本发明，输送块尺寸被减小到正好足以发送BSR消息的值。然后，以通常的方式应用信道编码，且这将添加冗余直到输送块尺寸。eNodeB会尝试首先在正常传送的假设下译码最终得到的消息，然后，如果那样失败，则在BSR以较小的输送块 (但以有限的尺寸组中的一个尺寸)被发送的假设下进行译码。
[0058] 在基于LTE的另一个变例中，当次站接收到上行链路准许(指示资源和输送块尺寸)但只有比准许中所指示的更少的数据要发送时，则按照本发明，它采用减小的输送块尺寸(这可以从有限的组中被选择)，并传送填充BSR和数据。对于那个所选择的输送块尺寸，以通常的方式应用信道编码。结果，信道编码典型地可以有比对应于正常尺寸的块的编码更低的速率，所以这种传送对于错误是更鲁棒的。ENodeB可尝试首先在正常传送的假设下译码最终得到的消息，然后如果那样失败，则在BSR以较小的输送块尺寸(但以有限的尺寸组中的一个尺寸)及其对应的编码被发送的假设下进行译码。在这个实施例的变例中，仅仅一个编码是与输送块的每个尺寸相关联的。
[0059] 在基于LTE的这个实施例的再一个变例中，当UE接收到UL准许(指示资源和输送块尺寸)但具有比准许中所指示的更少的数据要发送时，输送块尺寸不改变，但消息在输送块内被重复，以便把它的尺寸增加到等于准许的输送块尺寸。信道编码以通常的方式被应用。这意味着，填充比特被数据重复有效地代替。这具有以下缺点：需要对接收机译码结构进行改变，以便有效地充分利用数据重复。
[0060] 本发明及其各种实施例可以被实施在其中通信设备采用集中式调度的移动通信系统中，诸如UMTS和LTE，。
[0061] 而且，本发明也可以被实施成用于把连接从多个终端路由到基站的集线器。从网络的观点来看，这样的设备看起来就像是次站。
[0062] 在本说明书和权利要求中，在元素前面的单词“一”或“一个”（“a ”或“an”）并不排除多个这样的元素的存在。而且，单词“包括”并不排除在所列的那些单元或步骤之外的其它单元或步骤的存在。
[0063] 在权利要求中的括号里包括参考符号是打算帮助理解，而不打算作为限制。
[0064] 通过阅读本公开内容，本领域技术人员将明白其它的修改。这样的修改可以牵涉到在无线电通信领域和发射机功率控制领域中已经知道的其它特征，且这些其它特征可以替代于或者附加于这里已描述的特征被使用。