CN101340711B - 多载波增强上行接入系统的调度信息上报方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多载波增强上行接入系统的调度信息上报方法，包括以下步骤：S302，计算多载波增强上行接入系统的各载波的本小区和邻小区的路损比值和上行功率余量；以及S304，通过各载波之一上报包括多载波增强上行接入系统的各载波的本小区和邻小区的路损比值、和上行功率余量的调度信息。通过本发明，可以确保多载波调度所需信息的上报。

Description

多载波增强上行接入系统的调度信息上报方法

技术领域

本发明涉及通信领域，更具体地涉及一种多载波增强上行接入系统的调度信息上报方法。

背景技术

增强上行接入系统一般被称为高速上行分组接入(High SpeedUplink Packet Access，简称HSUPA)系统，用于通过先进的技术提高上行链路的效率，从而有效地支持web浏览、视频、多媒体信息、和其他基于IP的业务。

目前，3GPP(第三代移动通信伙伴组织)已经完成了时分同步码分多址(Time Division Synchronisation Code Division MultipleAccess，简称TD-SCDMA)增强上行接入系统的标准化工作，适用于单载波TD-SCDMA系统。增强上行链路(Enhanced Uplink，简称EUL)中新增了一种增强上行链路专用传输信道(EnhancedDedicated Channel，简称E-DCH)，增强上行数据承载在该传输信道上，E-DCH的传输时间间隔(Transmission Time Interval，简称TTI)为5ms。映射到E-DCH传输信道上的分组称为增强媒体接入控制协议数据单元(MAC-e PDU)。

增强上行接入业务按调度方式的不同分为调度业务和非调度业务。其中，非调度业务的资源由服务无线网络控制器(Serving RadioNetwork Controller，简称SRNC)为用户设备(User Equipment，简称UE)分配，分配方式与现有的专用信道分配方式相同；而在调度业务中，由SRNC为节点B(Node B)分配增强上行链路资源池，由Node B为单个UE分配资源。

在调度业务中，UE需要上报一些信息以辅助Node B的调度，这些信息称为调度信息(Scheduling Information，简称SI)，其中包括UE缓冲区信息、功率余量、本小区和邻小区的路损测量信息等，共23比特。图1a示出了调度信息的内容。其中，总缓冲区状态(TEBS)是UE的逻辑信道缓冲区中待发送数据量的总合；最高优先级逻辑信道状态(HLBS)是当前有数据待发送的最高优先级逻辑信道对应的缓冲区数据量；最高优先级逻辑信道ID(HLID)具体指明有数据待发送的最高优先级逻辑信道号。这三个参数为NodeB分配合适的资源(包括信道资源和功率资源)提供了参考。本小区与邻小区的路损比值(SNPL)用于为Node B控制对邻小区干扰提供参考；上行功率余量(UPH)是UE当前可用的发送功率。当UE有上行数据需要发送时，UE就可能触发调度信息的发送。当UE没有授权时，将通过上行增强随机接入控制信道(EnhancedRandom Access Uplink Control Channel，简称E-RUCCH)发送调度信息(如图1b所示)。

为了进一步提高系统的吞吐量，现有的单载波增强上行接入系统将引入多载波特性。理论上，N个载波将有N倍于单载波系统的吞吐量。在多载波特性下，会有多种架构，其中一种架构是：一个TTI中，UE可以同时在多个载波上发送E-DCH数据，各载波发送的数据块相互独立。其好处是可以提高单个UE的峰值速率。

在多载波捆绑机制中，需要对单载波增强上行接入系统进行多方面的改进，使其适应多载波发送的情况。

发明内容

鉴于以上所述的一个或多个问题，本发明提供了一种多载波增强上行接入系统的调度信息上报方法。

根据本发明的多载波增强上行接入系统的调度信息上报方法，包括以下步骤：S302，计算多载波增强上行接入系统的各载波的本小区和邻小区的路损比值和上行功率余量；以及S304，通过各载波之一上报包括多载波增强上行接入系统的各载波的本小区和邻小区的路损比值、和上行功率余量的调度信息。

通过本发明，可以确保多载波调度所需信息的上报。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1a是单载波调度信息在授权情况下的发送内容的示意图；

图1b是单载波调度信息在无授权情况下的发送内容的示意图；

图2a是多载波调度信息在授权情况下的发送内容(UPH按主载波计算)的示意图；

图2b是多载波调度信息在授权情况下的发送内容(每个载波独立计算UPH)的示意图；以及

图3是根据本发明实施例的多载波增强上行接入系统的调度信息上报方法的流程图。

具体实施方式

调度信息的上报是Node B进行资源调度的重要参考，它要求有一定的实时性；但是调度信息会占用一定的带宽，时时上报会产生浪费系统资源的问题。单载波增强上行系统为调度信息的上报制订了一些机制，一方面尽量降低系统开销、另一方面确保一定的实时性。

在单载波增强上行接入系统引入多载波特性时，提供了一种多载波捆绑的架构。在该架构中，Node B在一个TTI中可以为UE分配多于一个载波的资源，UE可以在一个TTI中同时在多个载波上发送E-DCH数据，各载波发送的数据块是独立的。和现有的单载波增强上行接入系统中的调度信息一致，多载波增强上行接入系统的调度信息也包含5项信息：总缓冲区状态、最高优先级逻辑信道状态、最高优先级逻辑信道ID、服务邻小区路损、以及上行功率余量。其中，总缓冲区状态、最高优先级逻辑信道状态、和最高优先级逻辑信道ID是公共信息，不区分载波。与单载波不同的是，每个载波有一个SNPL。因此，对于N载波，如果UPH信息只根据主载波计算，那么SI共有5×N+18bit(如图2a所示)；如果每个载波独立计算自己的UPH信息，那么SI共有10×N+13bit(如图2b所示)。

参考图3，说明根据本发明实施例的多载波增强上行接入系统的调度信息上报方法。如图3所示，该调度信息上报方法包括以下步骤：

S302，计算多载波增强上行接入系统的各载波的本小区和邻小区的路损比值和上行功率余量。

其中，UE分别计算每个载波的SNPL。其中，UE可以在每个载波上测量相应的路损信息，或只在主载波上测量相应的路损信息，然后根据载波频率间隔和路损模型估算出其它载波上的路损信息，进而分别计算每个载波的SNPL。

如果通过无线网络控制器(Radio Network Controller，简称RNC)通知UE相邻小区的载波使用情况，那么在计算SNPL时，UE可以利用邻小区的载波信息。

与单载波类似，多载波的SNPL也有以下几种上报形式：

1)Full Feedback(full speed)： ${\mathrm{\Φ}}_i^n=\{{\mathrm{\λ}}_{i,1}^n,{\mathrm{\λ}}_{i,2}^n,{\mathrm{\λ}}_{i,3}^n,...\};$

2)Full Feedback(slower speed)： ${\mathrm{\Φ}}_i^n={\mathrm{\λ}}_{i,j}^n,j=\{\mathrm{1,2,3},...\};$

3)Partial Feedback(poorest-cell)： ${\mathrm{\Φ}}_i^n=\min \{{\mathrm{\λ}}_{i,1}^n,{\mathrm{\λ}}_{i,2}^n,{\mathrm{\λ}}_{i,3}^n,...\};$

4)Partial Feedback(geometrical)： ${\mathrm{\Φ}}_i^n=\frac{1}{\underset{j\≠J}{\mathrm{\Σ}}1/{\mathrm{\λ}}_{i,j}^n}.$

其中， ${\mathrm{\λ}}_{\mathrm{ij}}^n=\frac{L_{\mathrm{ij}}^n}{L_{\mathrm{iJ}}^n},$ L_ij ⁿ是载波n上测量的用户设备到第j个邻小区基站的路损，L_iJ ⁿ是载波n上测量的用户设备到本小区基站的路损。其中，L_ij ⁿ可以通过在每一个载波上分别测量得到，或只在主载波上测量，然后根据路损模型的公式得到。其中，路损模型可以为Lⁿ＝G₁(f_n)+G₂(d)。其中，f_n是载波n的频率，d是发送基站到接收用户设备间的距离，G₁和G₂是待定的函数。在这种情况下，载波m的路损为L^m＝G₁(f_m)-G₁(f_n)+Lⁿ。

当邻小区j没有使用载波n时，定义 $L_{\mathrm{ij}}^n=\∞,$ 也就是说，用户设备对第j个邻小区基站的载波n无干扰。

单载波中的UPH为UPH＝Pmax，tx/(Pe-base·L)。其中，Pmax，tx＝min(Pul，Pue)，Pul是RNC为UE配置的最大允许的上行发射功率；Pue是UE能力所决定的最大发射功率；Pe-base是RNC为UE配置的期望接收功率，受NodeB闭环功率控制命令(TransmitterPower Control，简称TPC)的控制；L是UE测量得到的路损值。NodeB为UE分配的功率授权值是一个Pe-base的相对值，UPH是NodeB为UE分配的功率授权的最大值。

在多载波中，如果UPH只根据主载波计算，那么UPH＝Pmax，tx/(Pe-base₁·L₁)。其中，Pe-base₁和L₁分别表示主载波上的基准功率和路损值。

如果分载波计算UPH，则假设第i个载波的基准功率和路损分别是Pe-base_i和L_i，第i个载波的功率余量有两种计算方法：

(1)UPH_i＝Pmax，tx/(Pe-base_i·L_i)；

(2)UE将Pmax，tx分配到每个载波，UPH_i＝Pmax，tx_i/(Pe-base_i·L_i)。其中，Pmax，tx_i是第i个载波分配的最大发射功率。有两种功率分配方式：

(1)平均分配，即 ${P\max ,\mathrm{tx}}_i=\frac{P\max ,\mathrm{tx}}{N};$

(2)根据每个载波的SNPL分配，即 ${P\max ,\mathrm{tx}}_i=\frac{P\max ,\mathrm{tx}\·{\mathrm{SNPL}}_i}{\underset{n}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{SNPL}}_n}.$ 如果SNPL大，则对邻小区的干扰小，可以分配的发射功率大。其中，N是载波的个数。

其中，当RNC根据不同载波的干扰情况，分别给每个UE的每个载波配置一个Pul_i时，每个载波可以采用下面3种方式计算UPH：

(1)UPH_i＝min(Pue，Pul_i)/(Pe-base_i·L_i)；

(2)UPH_i＝min(Pue/N，Pul_i)/(Pe-base_i·L_i)；

$\left(3\right)---{\mathrm{UPH}}_i=\min (\mathrm{Pue}\·\frac{{\mathrm{SNPL}}_i}{\underset{n}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{SNPL}}_n},{\mathrm{Pul}}_i)/({\mathrm{Pe}-\mathrm{base}}_i\·L_i).$

其中，当RNC只对每个UE配置一个Pul时，每个载波可以采用下面3种方式计算UPH：

(1)UPH_i＝min(Pue，Pul)/(Pe-base_i·L_i)

$\left(2\right)---{\mathrm{UPH}}_i=\frac{\min (\mathrm{Pue},\mathrm{Pul})}{N}/({\mathrm{Pe}-\mathrm{base}}_i\·L_i)$

$\left(3\right)---{\mathrm{UPH}}_i=\min (\mathrm{Pue},\mathrm{Pul})\·\frac{{\mathrm{SNPL}}_i}{\underset{n}{\mathrm{\Σ}}{\mathrm{SNPL}}_n}/({\mathrm{Pe}-\mathrm{base}}_i\·L_i)$

S304，通过各载波之一上报包括多载波增强上行接入系统的各载波的本小区和邻小区的路损比值、和上行功率余量的调度信息。

综上所述，根据本发明实施例的调度信息上报方法主要考虑到不同的载波有不同的SNPL信息，应该分别上报。另外，UPH可以只根据主载波来计算，从而节省了上报信息占用的资源；也可以对每个载波分别计算，从而可以获得更精确的UPH信息。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种多载波增强上行接入系统的调度信息上报方法，其特征在于，包括以下步骤：

S302，计算多载波增强上行接入系统的各载波的本小区和邻小区的路损比值SNPL和上行功率余量UPH；以及

S304，通过所述各载波之一上报包括所述多载波增强上行接入系统的各载波的本小区和邻小区的路损比值、和上行功率余量的调度信息。

2.根据权利要求1所述的调度信息上报方法，其特征在于，计算所述各载波的本小区与邻小区的路损比值的过程包括以下步骤：

测量所述各载波的路损信息；以及

根据测量出的所述各载波的路损信息，计算所述各载波的本小区与邻小区的路损比值。

3.根据权利要求1所述的调度信息上报方法，其特征在于，计算所述各载波的本小区与邻小区的路损比值的过程包括以下步骤：

测量所述多载波增强上行接入系统的主载波的路损信息；

根据所述多载波增强上行接入系统的载波频率间隔和路损模型，利用所述主载波的路损信息计算所述多载波增强上行接入系统的除了所述主载波以外的各载波的路损信息；以及

根据计算出的所述各载波的路损信息，计算所述各载波的本小区与邻小区的路损比值。

4.根据权利要求2或3所述的调度信息上报方法，其特征在于，通过以下上报方式中的至少一种上报所述各载波的本小区和邻小区的路损比值：全反馈Full Feedback，对应于全速fullspeed反馈本小区与邻小区的路损比值的情况：

全反馈Full Feedback，对应于慢速slowerspeed反馈本小区与邻小区的路损比值的情况：

j＝{1，2，3，...}、部分反馈Partial Feedback，对应于只反馈干扰最强小区poorest-cell本小区与邻小区的路损比值的情况：

部分反馈Partial Feedback，对应于几何geometrical反馈本小区与邻小区的路损比值的情况：

其中，

是载波n上测量的用户设备到第j个邻小区基站的路损，

是载波n上测量的用户设备到本小区基站的路损。

5.根据权利要求4所述的调度信息上报方法，其特征在于，路损模型为Lⁿ＝G₁(f_n)+G₂(d)，其中，f_n是载波n的频率，d是发送基站到接收用户设备间的距离，G₁和G₂是待定的函数。

6.根据权利要求3所述的调度信息上报方法，其特征在于，在根据所述主载波的相关信息计算所述各载波的上行功率余量的情况下，所述各载波的上行功率余量为UPH＝Pmax，tx/(Pe-base₁·L₁)，其中，Pmax，tx表示所述多载波增强上行接入系统的最大发射功率，Pe-base₁表示所述多载波增强上行接入系统的主载波的基准功率，L₁表示所述多载波增强上行接入系统的主载波的路损信息。

7.根据权利要求2或3所述的调度信息上报方法，其特征在于，在根据所述各载波的相关信息计算所述各载波的上行功率余量的情况下，所述各载波的上行功率余量为UPH_i＝Pmax，tx/(Pe-base_i·L_i)，其中，Pmax，tx表示所述多载波增强上行接入系统的最大发射功率，Pe-base_i表示所述多载波增强上行接入系统的第i个载波的基准功率，L_i表示所述多载波增强上行接入系统的第i个载波的路损信息。

8.根据权利要求2或3所述的调度信息上报方法，其特征在于，在根据所述各载波的相关信息计算所述各载波的上行功率余量的情况下，所述各载波的上行功率余量为UPH_i＝Pmax，tx_i/(Pe-base_i·L_i)，其中，Pmax，tx_i表示分配给所述多载波增强上行接入系统的第i个载波的最大发射功率，Pe-base_i表示所述多载波增强上行接入系统的第i个载波的基准功率，L_i表示所述多载波增强上行接入系统的第i个载波的路损信息。

9.根据权利要求8所述的调度信息上报方法，其特征在于，分配给所述多载波增强上行接入系统的第i个载波的最大发射功率为

其中，Pmax，tx表示所述多载波增强上行接入系统的最大发射功率，N为载波的个数。

10.根据权利要求8所述的调度信息上报方法，其特征在于，分配给所述多载波增强上行接入系统的第i个载波的最大发射功率为

其中，Pmax，tx表示所述多载波增强上行接入系统的最大发射功率，SNPL_i表示所述多载波增强上行接入系统的第i个载波的本小区和邻小区的路损比值，n表示所述多载波增强上行接入系统的载波个数。

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