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CN101543126B - 提供将e-dch用作rach共享信道的装置、方法和计算机程序 - Google Patents

提供将e-dch用作rach共享信道的装置、方法和计算机程序 Download PDF

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CN101543126B CN200780042412XA CN200780042412A CN101543126B CN 101543126 B CN101543126 B CN 101543126B CN 200780042412X A CN200780042412X A CN 200780042412XA CN 200780042412 A CN200780042412 A CN 200780042412A CN 101543126 B CN101543126 B CN 101543126B
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Abstract

无线通信系统中的装置、方法和计算机程序产品，提供由无线通信系统中操作的用户设备使用的增强型专用信道(E-DCH)，以便结合随机接入过程来使用。用户设备具有如下电路，该电路用以：请求HS随机接入信道；以及响应于从节点B接收到用作随机接入信道的专用模式信道的指派，通过所指派的专用模式信道以随机接入方式发送上行链路数据，同时通过至少一个下行链路L1反馈信道从节点B接收反馈。节点B具有如下电路，该电路用以：为UE指派用作随机接入信道的专用模式信道；通过所指派的专用模式信道以随机接入方式接收上行链路数据，同时通过至少一个下行链路L1反馈信道将反馈信息发送至UE。

Description

提供将E-DCH用作RACH共享信道的装置、方法和计算机程序
技术领域
本发明的示例性但非限制性的实施例总体上涉及无线通信系统、方法、设备和计算机程序产品，并且具体地涉及用于通过随机接入信道将信息从用户设备发送到无线网元的技术。
背景技术
这里定义以下缩写：
3GPP    第三代伙伴项目
ARQ     自动重复请求
CPCH    公共分组信道
FACH    前向接入信道
F-DPCH  部分专用物理信道
E-DCH   增强型专用信道
E-DPCCH 增强型专用物理控制信道(关于数据率的上行链
        路L1信息)
E-DPDCH 增强型专用物理信道(上行链路数据信道)
E-HICH  E-DCH混合ARQ指示符信道(在下行链路中)
E-AGCH  E-DCH绝对授权信道(在下行链路中)
HS      高速
HSUPA   高速上行链路分组接入
L1      第1层(物理)
节点B   基站
RACH    随机接入信道
TCP     传输控制协议
UE      用户设备
WCDMA   宽带码分多址
用于RACH(99版)的数据率很低。具体而言，实际瞬间数据率是16kbps(每秒16千位或者每20毫秒320位)，而且在将前导码功率斜波(ramping)纳入考虑之中时，其实际上小于10kbps。RACH因此无法以任何实用方式用于传输大分组呼叫，并且在后继版本(99版以后)中没有提出对RACH的增强。另外在RACH传输失败的情况下重传延迟可能显著(秒级)。
此外，在99版中，从CELL_FACH到CELL_DCH的RACH设置时间较长。这导致比中等大小分组所需的延迟长得多的延迟。使用HSUPA物理信道明显地增加数据率。在具有增强数据率的CELL_FACH中的数据传送可以在向CELL_DCH的切换期间继续(除了小间隙之外)，并且有望增强最终用户体验。
在3GPP第7版中已经引入了HS-FACH概念，这一概念的首次提出是在R2-061189的“Further discussion on delay enhancements inRel7”(Nokia，2006年5月8日-12日)中。HS-FACH可以提供数百kbps到大于1Mbps(每秒百万位)的下行链路FACH数据率。已经协定将增强型FACH作为3GPP第7版的一部分。例如参见TS25.214http://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/25_series/25.214/25214-750.zip6A.1.1 A UE procedure for receiving HS-DSCH and HS-SCCH in CELLFACH state6A.1.1 B UE procedure for receiving HS-DSCH and HS-SCCH in theURA_PCH and CELL_PCH states以及TS25.308；http://www.3gpp.org/ftp/Specs/archive/25_series/25.308/25308-730.zip14 HS-DSCH reception in CELL FACH state(FDD only)15 HS-DSCH reception in CELL_PCH and URA_PCH states(FDDonly)。
然而，为了获得改进的上行链路FACH能力的益处，需要相应地改进上行链路RACH能力。尤其是对于基于TCP的应用，如果下行链路数据率显著地增加，则最终用户体验将主要取决于上行链路数据率，因为TCP确认是在反向链路中发送的，并且总往返时间决定了总体用户体验。
在3GPP第99版的规范中以及也在一些后续版本中包括CPCH。CPCH旨在作为RACH的扩展。关于这一点可以参考：3GPPTS25.211，V4.6.0(2002-09)，3rd generation Partnership Project；Technical Specification Group Radio Access Network；Physicalchannels and mapping of transport channels onto physical channels(FDD)(Release 4)；3GPP TS25.212，V4.6.0(2002-09)，3rd generationPartnership Project；Technical Specification Group Radio AccessNetwork；Multiplexing and channel coding(FDD)(Release 4)；3GPPTS25.213，V4.4.0(2003-12)，3rd generation Partnership Project；Technical Specification Group Radio Access Network；Spreading andmodulation(FDD)；3GPP TS25.214，V4.6.0(2003-03)，3rd generationPartnership Project；Technical Specification Group Radio AccessNetwork；Physical layer procedures(FDD)(Release 4)；以及3GPPTS25.215，V4.8.0(2005-03)，3rd generation Partnership Project；Technical Specification Group Radio Access Network；Physicallayer-Measurements(FDD)(Release 4)。
在3GPP TS25.211的第4.1.2.5节中，CPCH被定义为上行链路传输信道，其与在下行链路上为上行链路CPCH提供功率控制和CPCH控制命令(例如紧急停止)的专用信道相关联。CPCH的特征在于具有初始冲突风险，以及通过使用内回路功率控制命令来传输。
然而，CPCH未被实现，并且从3GPP第5版规范中被删除。CPCH因此没有包括L1增强，因为在第6版中对于仅具有HSUPA的上行链路包括这些增强。L1增强包括快速L1重传、混合ARQ和快速容量分配。
发明内容
本发明的第一实施例是一种电子设备，该电子设备包括：通信装置，其配置用于在无线通信网络中进行双向通信；以及控制装置，其配置用于使电子设备向无线通信网络请求高速随机接入信道，从无线通信网络接收高速随机接入信道指派，以及通过高速随机接入信道来传输消息。
本发明的第二实施例是一种电子设备，该电子设备包括：通信装置，其配置用于在无线通信网络中进行双向通信；以及控制装置，其配置用于操作电子设备以搜寻和接收来自在无线通信网络中操作的第二电子设备的、对高速随机接入信道的请求，选择高速随机接入信道以供在无线通信网络中操作的第二电子设备使用，以及向第二电子设备传输消息，该消息包含信道指派信息，其指示指派给第二电子设备的高速随机接入信道。
本发明的第三实施例是一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括有形地包含计算机程序的计算机可读存储器介质，该计算机程序被配置用于操作无线通信网络中的电子设备，其中当该计算机程序被执行时，其被配置用于：使电子设备向无线通信网络请求高速随机接入信道，从无线通信网络接收高速随机接入信道指派，以及通过高速随机接入信道来传输消息。
本发明的第四实施例是一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括有形地包含计算机程序的计算机可读存储器介质，该计算机程序被配置用于操作无线通信网络中的电子设备，其中当该计算机程序被执行时，其被配置用于：使电子设备搜寻和接收来自在无线通信网络中操作的第二电子设备的、对高速随机接入信道的请求，选择高速随机接入信道以供在无线通信网络中操作的第二电子设备使用，以及向第二电子设备传输消息，该消息包含信道指派信息，其指示指派给第二电子设备的高速随机接入信道。
本发明的第五实施例是一种电子设备，该电子设备包括：通信装置，用于在无线通信网络中进行双向通信操作；以及控制装置，用于使用通信装置来向无线通信网络请求高速随机接入信道，使用通信装置从无线通信网络接收高速随机接入信道指派，以及使用通信装置来通过高速随机接入信道传输消息。
本发明的第六实施例是一种电子设备，该电子设备包括：通信装置，用于在无线通信网络中进行双向通信操作；以及控制装置，用于使用该通信装置来搜寻和接收来自在无线通信网络中操作的第二电子设备的、对高速随机接入信道的请求，用于选择高速随机接入信道以供在无线通信网络中操作的第二电子设备使用，以及使用通信装置向第二电子设备传输消息，该消息包含信道指派信息，其指示指派给第二电子设备的高速随机接入信道。
最后，本发明实施例的上述发明内容是示例性的而非限制性的。例如，本领域普通技术人员将理解，一个实施例的一个或者多个方面或操作可以与另一实施例的一个或者多个方面或操作进行组合，从而在本发明的范围内产生新的实施例。
附图说明
在附图中：
图1示出了适合于用来实现本发明示例实施例的各种电子设备的简化框图；
图2示出了根据本发明示例实施例的用于实施HS-RACH的上行链路信道和下行链路信道的非限制性布置；
图3图示了示出HS-RACH容量仿真结果的两个图；以及
图4是描述由图1的UE执行的方法和计算机程序产品的逻辑流程图。
具体实施方式
首先参照图1，其示出了适合于用来实现本发明示例实施例的各种电子设备的简化框图。在图1中，无线网络100适于经由节点B(基站)120与UE 110通信。网络100可以包括网络控制单元(NCE)140。UE 110包括数据处理器(DP)112、存储程序(PROG)116的存储器(MEM)114和用于与节点B 120双向无线通信的适当射频(RF)收发器118，其中该节点B也包括DP 122、存储PROG 126的MEM 124和适当的射频收发器128。节点B 120经由数据路径130耦合至NCE 140，该NCE也包括DP 142和存储关联PROG 146的MEM 144。假设：PROG 116和126中至少一个包括如下程序指令，当这些程序指令由相关联的DP执行时，其使得电子设备能够根据本发明的示例实施例来操作，这一点将在下文中更具体地加以讨论。
也就是说，可以至少部分地通过可由UE 110的DP 112和节点B 120的DP 122执行的计算机软件、或者通过硬件或软件和硬件的组合来实施本发明的示例实施例。
一般而言，UE 110的各种实施例可以包括但不限于蜂窝电话、具有无线通信能力的个人数字助理(PDA)、具有无线通信能力的便携计算机、具有无线通信能力的图像捕获设备如数字相机、具有无线通信能力的游戏设备、具有无线通信能力的音乐存储和回放装置、允许无线因特网接入和浏览的因特网装置以及并入这些功能的组合的便携单元或者终端。
MEM 114、124和144可以是适合于本地技术环境的任何类型，并且可以使用任何适当的数据存储技术(诸如基于半导体的存储器设备、磁存储器设备和系统、光存储器设备和系统、固定存储器和可移动存储器)来实施。DP 112、122和142可以是适合于本地技术环境的任何类型，并且作为非限制性示例，其可以包括以下一个或多个：通用计算机、专用计算机、微处理器、数字信号处理器(DSP)和基于多芯处理器架构的处理器。
本发明的示例实施例提供如图2中所示的高速RACH(HS-RACH)。应当注意本发明的示例实施例使用现有(已经指定的)物理信道作为共享信道。
具体而言，使用一个或者多个上行链路E-DPDCH和E-DPCCH作为共享信道，并且使用一组或者多组下行链路L1反馈信道作为共享信道。下行链路L1反馈信道携带功率控制(F-DPCH)、重传请求(ACK/NACK、E-HICH)和容量分配(E-AGCH)，而上行链路共享信道用来将消息(可以包括数据)从UE 110传输到节点B 120。
根据一种或者多种方法、装置和计算机程序的示例性实施例，在图2中的点A处，UE 110发送HS前导码，而在点B处，节点B 120向UE 10发送获取指示和HS-RACH信道指派。此时，为UE 110指派与其上行链路传输一起使用的唯一扩频码，从而使节点B 120可以识别由UE 110发送的那些HS-RACH传输。在点C处，开始与下行链路F-DPCH、E-HICH信道配合的功率控制前导码过程(例如从约10ms到约30ms)，以调节将由UE 110用作RACH的上行链路E-DPDCH的功率电平。在点D处，为HS-RACH公共使用保留一个或者多个E-DPCH，并且以第一比特率通过E-DPDCH开始数据传输，而DPCCH和E-DPCCH用于功率参考和控制信息。点E示出：在下行链路信道上携带L1反馈(例如，ACK/NACK反馈和功率控制命令)，以用于使用E-DPDCH发送的消息。在点F处，响应于UE 110在E-DCH绝对授权信道(E-AGCH)上接收到容量分配，使用E-DPDCH但是以通常更高的第二比特率在HS-RACH上继续发送数据传输，而DPCCH和E-DPCCH继续用于功率参考和控制信息，直至在点G处完成。注意，实际上在标准中这些各种信道(例如E-DPDCH)被定义为仅在专用模式中使用，而不是作为共享信道来使用。
可以注意到，在图2的非限制性示例中，前导码(点A)作为未修改的PRACH前导码来发送，其中选定的签名/接入时隙组合指示该接入请求是针对HS-RACH。
图3示出了HS-RACH容量的仿真结果。作为示例，仿真假设：每小时每个小区共有2500次上传。假设各用户在移动到CELL_DCH状态之前在HS-RACH上逗留500ms。结果显示：四个HS-RACH信道将在重负载期间提供＜5％的阻塞概率。注意，以下属于示例性实施例的范围：在具有单个HS-RACH的小区中开始操作，随后根据业务需求来升级容量。仿真还显示：如果有四个签名就位，则冲突概率＜0.01％可忽略不计。
应当理解，通过指派和管理作为一个或者多个上行链路RACH信道的一个或者多个上行链路专用模式信道，上行链路RACH数据率从小于10kbps显著地增加至数百kbps或者甚至超过1Mbps。另外一个优点在于：通过将HSDPA技术用于下行链路数据传输、而将HSUPA技术用于上行链路数据传输，可以运行仅使用利用支持增强型CELL FACH状态的数据率的公共信道。此外，最终用户响应时间明显地更低，因为最终用户可以在进入CELL_DCH状态之前接入高数据率的信道。使用本发明示例性实施例的又一优点在于：从CELL_FACH到CELL_DCH的状态切换几乎无缝，因为这仅仅意味上行链路中的扩频码改变。另外，实现得以简化，因为无需定义新信道，这是由于与E-DCH一起使用的现有物理信道被重用，以提供HS-RACH能力。
基于前文，应当清楚，本发明的示例性实施例提供如下方法、装置和计算机程序产品，其通过将通常用于专用连接模式的信道指派为由多个UE以随机接入方式使用，从而实现上行链路高速能力信道。
参照图4，在始于410的方法和计算机程序产品中，UE继而在420请求HS随机接入信道。然后，节点B在430将至少一个专用模式信道指派给UE，以用作随机接入信道。接着，UE在440通过所分配的至少一个专用模式信道以随机接入方式发送上行链路数据，同时通过至少一个下行链路L1反馈信道从节点B接收反馈。该方法继而停止于450。
在该方法中，至少一个专用模式信道包括E-DPDCH和E-DPCCH中的至少一个，而至少一个下行链路L1反馈信道包括DPCH、F-DPCH、E-HICH、E-RGCH和E-AGCH中的至少一个。
在示例性实施例的使用中，应当注意，DPCH和F-DPCH是互斥的，可以使用一个或者另一个。另外，DPCH是DPCCH和DPDCH的组合(在下行链路中)，因此在这此上下文中可以采用DPCH或者DPCCH。
注意，图4中所示各个块可以视为方法步骤和/或通过计算程序码的操作实现的操作和/或构造成实现一个或者多个关联功能的多个耦合的逻辑电路单元。
因此，还公开了一种包括如下电路的UE，该电路用以：请求HS随机接入信道；以及响应于从节点B接收到用作随机接入信道的专用模式信道的指派，通过所指派的专用模式信道以随机接入方式发送上行链路数据，同时通过至少一个下行链路L1反馈信道从节点B接收反馈。
至少一个专用模式信道包括E-DPDCH和E-DPCCH中的至少一个，而至少一个下行链路L1反馈信道包括DPCH、F-DPCH、E-HICH、E-RGCH和E-AGCH中的至少一个。
还公开了一种节点B的方法、计算机程序产品和装置，其用以向UE指派用作随机接入信道的专用模式信道，通过所指派的专用模式信道以随机接入方式接收上行链路数据，并且通过至少一个下行链路L1反馈信道将反馈信息发送至UE。
一般而言，可以用硬件或者专用电路、软件、逻辑或者其任何组合来实施各种示例实施例。例如，可以用硬件实施一些方面，而可以用可以由控制器、微处理器或者其它计算设备执行的固件或者软件实施其它方面，当然本发明不限于此。尽管本发明示例性实施例的各种方面可以图示和描述为框图、流程图或者使用其它图形表示来图示和描述，但是清楚地理解可以用作为非限制例子以硬件、软件、固件、专用电路或者逻辑、通用硬件或者控制器或者其它计算设备或者其某一组合来实施这里描述的这些块、装置、系统、技术或者方法。
这样，应当认识到可以在各种部件如集成电路芯片和模块中实现本发明示例实施例的至少一些方面。集成电路设计基本上是一种高度自动化工艺。复杂而强大的软件工具可用于将逻辑级设计转换成准备好在半导体衬底上制作的半导体电路设计。这样的软件工具可以使用建立的设计规则以及预存设计模块库在半导体衬底上自动地对导体进行布线并且对部件进行定位。一旦已经完成用于半导体电路的设计，标准化电子格式(例如Opus、GDSII等)的所得设计可以传输到半导体制作厂以便制作为一个或者多个集成电路设备。
相关领域技术人员在结合附图来阅读时根据前文描述可以清楚对本发明前述示例实施例的各种修改和改造。然而，任何和所有修改将仍然落在本发明的非限制性和示例实施例的范围内。
另外，本发明各种非限制和示例实施例的一些特征在没有对应运用其它特征时也可以有利地加以运用。这样，应当认为前文描述仅是举例说明而不是限制本发明的原理、教导和示例实施例。

Claims (18)

1.一种用于使用增强型专用物理信道的设备，包括：
用于向无线通信网络请求用于随机接入的增强型专用物理信道的装置；
用于从所述无线通信网络接收增强型专用物理信道指派的装置；
用于以第一比特率通过所述增强型专用物理信道来传输消息的第一部分的装置；
用于接收容量分配消息的装置；
用于响应于接收到所述容量分配消息而以第二比特率通过所述增强型专用物理信道来传输所述消息的第二部分的装置，所述第二比特率高于所述第一比特率；以及
用于在物理层反馈信道上接收重传请求的装置。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述增强型专用物理信道包括增强型专用物理数据信道和增强型专用物理控制信道中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述设备还包括：用于从所述无线通信网络接收功率控制消息的装置。
4.根据权利要求3所述的设备，其中所述功率控制消息在部分专用物理信道上被接收。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述重传请求在增强型专用混合自动重复请求信道上被接收。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述容量分配消息在增强型专用绝对授权信道上被接收。
7.一种用于使用增强型专用物理信道的设备，包括：
用于接收对用于随机接入的增强型专用物理信道的请求的装置；
用于选择增强型专用物理信道的装置；
用于传输指派消息的装置，所述指派消息包括指示所选择的所述增强型专用物理信道的信道指派信息；
用于以第一比特率通过所述增强型专用物理信道接收消息的第一部分的装置；
用于传输容量分配消息的装置；
用于响应于传输所述容量分配消息而以第二比特率通过所述增强型专用物理信道接收所述消息的第二部分的装置，所述第二比特率高于所述第一比特率；以及
用于在物理层反馈信道上传输重传请求的装置。
8.根据权利要求7所述的设备，其中所述增强型专用物理信道包括增强型专用物理数据信道和增强型专用物理控制信道中的至少一个。
9.根据权利要求7所述的设备，其中所述设备还包括用于传输功率控制消息的装置。
10.一种用于使用增强型专用物理信道的方法，包括：
向无线通信网络请求用于随机接入的增强型专用物理信道；
从所述无线通信网络接收增强型专用物理信道指派；
以第一比特率通过所述增强型专用物理信道来传输消息的第一部分；
接收容量分配消息；
响应于接收到所述容量分配消息而以第二比特率通过所述增强型专用物理信道来传输所述消息的第二部分，所述第二比特率高于所述第一比特率；以及
在物理层反馈信道上接收重传请求。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述增强型专用物理信道包括增强型专用物理数据信道和增强型专用物理控制信道中的至少一个。
12.根据权利要求10所述的方法，还包括：从所述无线通信网络接收功率控制消息。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述功率控制消息在部分专用物理信道上被接收。
14.根据权利要求10所述的方法，其中所述重传请求在增强型专用混合自动重复请求信道上被接收。
15.根据权利要求10所述的方法，其中所述容量分配消息在增强型专用绝对授权信道上被接收。
16.一种用于使用增强型专用物理信道的方法，包括：
接收对用于随机接入的增强型专用物理信道的请求；
选择增强型专用物理信道；
传输指派消息，所述指派消息包括指示所选择的所述增强型专用物理信道的信道指派信息；
以第一比特率通过所述增强型专用物理信道接收消息的第一部分；
传输容量分配消息；
响应于传输所述容量分配消息而以第二比特率通过所述增强型专用物理信道接收所述消息的第二部分，所述第二比特率高于所述第一比特率；以及
在物理层反馈信道上传输重传请求。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述增强型专用物理信道包括增强型专用物理数据信道和增强型专用物理控制信道中的至少一个。
18.根据权利要求16所述的方法，还包括：传输功率控制消息。
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