[发明专利]增强上行链路FACH的网络控制吞吐量

说明书

技术领域

本发明一般涉及电信系统，并且更具体地说，涉及用于在无线电通信系统中控制上行链路吞吐量和干扰的方法和系统。

背景技术

最初开发的无线电通信网络主要用于通过电路交换网络提供语音服务。例如在所谓2.5G和3G网络中引入分组交换承载使网络运营商能够提供数据服务以及语音服务。最终，网络架构将可能向既提供语音又提供数据服务的全因特网协议(IP)网络演进。然而，网络运营商在现有基础设施中具有大量投资，并因此通常将更愿意逐渐迁移到全IP网络架构，以便允许他们从他们在现有基础设施中的投资提取足够的价值。还有，为了提供支持下一代无线电通信应用所需的能力，同时使用传统的基础设施，网络运营商可部署混合网络，其中下一代无线电通信系统叠加在现有电路交换或分组交换网络上，作为向全基于IP的网络过渡的第一步。

在宽带码分多址(WCDMA)系统的演进中可以看到这种演进的网络结构的一个示例。3GPP TSG RAN规定，WCDMA系统已经通过在版本5中添加高速下行链路分组接入(HSDPA)并随后在版本6中添加增强上行链路(EUL)(有时共同称为高速分组接入(HSPA))以提供支持宽带移动数据应用的数据带宽，而从它们的初始角色演进为3G移动通信系统。例如，在根据HSPA标准的版本6设计的系统中可支持分别高达大约14和5.7兆位/秒的下行链路和上行链路数据速率。其中，通过使用诸如具有软组合的混合自动重传请求(HARQ)、较高阶调制、调度和速率控制等技术实现了这种数据速率改进。

本讨论与上行链路相关联的特别受关注的是HSPA系统的调度特征。版本6中的EUL引入了支持来自用户的设备(UE)的上行链路数据传输的新的增强专用信道(E-DCH)。EUL是非正交的，使得来自不同UE的上行链路传输彼此干扰。由此，EUL上的共享资源是小区中可容忍的干扰量，即，在节点B接收的总功率。从而，E-DCH上的传输由位于节点B中的调度器控制，该调度器控制允许UE何时和以什么数据速率传输数据。

操作在WCDMA系统中的UE，包括根据HSPA标准设计的那些，通常操作在图1所示的三个状态之一，以便平衡功率消耗对抗传输延迟/响应时间。其中，状态2表示“休眠”模式，其中UE仅偶尔给其收发器设备上电，以检查寻呼消息。在随机访问(CELL_FACH)状态4中，UE通常能够传输小量数据，作为随机访问(RACH)过程的一部分，这导致过渡到活动(CELL_DCH)状态6，其中UE分别使用E-DCH和高速下行链路共享信道(HS-DSCH)信道正常地传送和接收数据。

在一些区域，HSPA可变成用于将PC连接到因特网的异步数字用户线(ADSL)服务的替代。用户行为的这种改变对业务载荷和网络特性具有对应的影响。例如，PC运行在后台通信而无需终端用户交互作用的一系列应用。其中，这种后台业务包含保活消息、对软件更新的探测以及存在信令。为了有效地支持这种类型的业务，3GPP已经在WCDMA标准的版本7和8中努力增强CELL_FACH状态4。更具体地说，在版本7中，已经对于操作在CELL_FACH状态4的UE激活了HSDPA。由此，在下行链路中，UE监视HSDPA控制信道以检测它们自己的特定身份(H-RNTI)的调度信息，并能够在处于随机访问状态的同时从网络更快速地接收数据。

在WCDMA的版本8中，通过对于操作在CELL_FACH的UE激活E-DCH也改进了上行链路。传输开始于UE增加随机前同步码序列的传输上的功率(这在WCDMA的版本99中进行)以确立与服务节点B的联系，即，直到UE接收到具有资源分配消息的确认(ACK)或否认消息(NACK)为止。在已经删除了前同步码之后，与服务小区相关联的节点B将UE指配给公共E-DCH配置(由那个节点B管理)。UE然后可开始在公共E-DCH上传送数据，其中争用通过E-DCH传输中的UE身份解决。通过使UE能够使用用于上行链路传输的E-DCH，同时处于CELL_FACH状态4，UE然后可有效地移动到CELL_DCH状态6进行连续传输。这种增强相比根据WCDMA标准的版本6构建的系统，大大改进了用户感觉到的性能。

然而，通过使处于CELL_FACH状态4的UE能够以较高数据速率传送和接收，还存在适当地处理它们对干扰情形例如小区间干扰的增大的作用的对应挑战。应该注意，小区间干扰情形在CELL_FACH状态4比在CELL_DCH状态6可能更严重，因为缺少软切换，即缺少来自非服务小区的传送功率控制命令以及缺少来自非服务小区的相对的调度许可。

发明内容