Способ, устройство и компьютерная программа, обеспечивающие сигнализацию о настраиваемых размерах шагов регулирования мощности для высокоскоростного пакетного доступа по восходящей линии связи
Изобретение относится к системам беспроводной связи. Технический результат заключается в увеличении адаптации линии, в которой необходимое изменение мощности больше, чем на +/- 1 дБ, независимо от того, определяет ли узел В или контроллер RNC для UE первоначальную необходимую мощность для передачи. Для этого набор приращений размера шага регулирования мощности определяют так, чтобы по меньшей мере два приращения размера шага отличались друг от друга. Этот набор передают подвижной станции (MS). Первая команда мощности для MS сообщает первую мощность для передачи данных с использованием радиоресурса восходящей линии (канала E-DPDCH). Для изменения мощности при использовании этого же радиоресурса вычисляют сдвиг, получают доступ к набору приращений размера шага, чтобы определить, какое приращение или их комбинация дает этот сдвиг, и информируют MS о второй мощности вторым сообщением, которое идентифицирует те элементы набора, которые в одиночку или в комбинации дают упомянутый сдвиг. MS определяет вторую мощность как функцию первой мощности и приращения(-ий) размера шага из второго сообщения. 6 н. и 24 з.п. ф-лы, 2 ил.
Область техники
Идеи этого изобретения имеют отношение вообще к системам беспроводной связи и, более конкретно, касаются цифровых систем радиосвязи, в которых осуществляется управление мощностью радиопередачи от абонентского оборудования (UE) к узлу сети.
Обзор известных технических решений
Вообще, к данному изобретению относятся три узла системы связи: контроллер радиосети (RNC), узел В и абонентское оборудование (UE). Узел В равнозначно называется базовой приемопередающей станцией (BTS), а UE равнозначно называется подвижной станцией (MS). Контроллер RNC и узел В являются элементами сети, тогда как UE осуществляет связь с сетью, но не считается ее частью. Несколько узлов В обычно находятся под управлением одного контроллера RNC и несколько UE обычно находятся под управлением одного узла В. Регулирование мощности - важная функция в любой беспроводной системе с коммутацией пакетов, дающая возможность многочисленным абонентам одновременно получать доступ к системе.
Технология высокоскоростного пакетного доступа по восходящей линии (HSUPA) включает в себя усовершенствования выделенного транспортного канала (DCH) восходящей линии, называемого далее E-DCH и используемого для трафика пакетных данных согласно документу TS 25-321 для версии 6 универсальной системы подвижной связи (UMTS) организации "Проект сотрудничества по разработке сетей подвижной связи третьего поколения" (3GPP). В технологии HSUPA одно усовершенствование, представляющее интерес, касается распределения некоторых из функциональных возможностей планировщика пакетов узлам В (которые также могут называться оборудованием базовой приемопередающей станции). Одна из причин для осуществления этого вида перераспределения состоит в том, чтобы достигнуть более быстрого планирования пульсирующего (например, пакетного), трафика не в реальном масштабе времени (например, передачи данных, а не речи), что может быть достигнуто с использованием уровня 3 (L3) контроллера радиосети (RNC). Основной предпосылкой является то, что при более быстрой адаптацией радиолинии возможно более эффективно разделять ресурсы мощности восходящей линии между абонентами пакетной передачи данных. Например, когда пакеты данных были переданы от одного UE, распределяемый ресурс может быть немедленно сделан доступным другому UE. Этот подход стремится избежать максимума изменчивости в возрастании помех, когда высокие скорости передачи данных распределяются абонентам, выполняющим приложения с пульсирующими, высокоскоростными потоками данных.
В современной архитектуре системного уровня планировщик пакетов расположен в контроллере RNC и поэтому ограничен в своей способности адаптироваться к мгновенному трафику по меньшей мере вследствие ограничений ширины полосы в интерфейсе сигнализации на уровне управления радиоресурсами (RRC) между контроллером RNC и UE. Следовательно, чтобы приспособиться к изменчивости, планировщик пакетов проектируется так, чтобы он был осторожным при распределении мощности восходящей линии для учета влияния от неактивных абонентов в следующем периоде планирования. Однако этот осторожный подход спектрально неэффективен для распределения высокоскоростных данных и длительных значений выдержки таймера освобождения ресурсов.
Вместе с каналом E-DCH большая часть функциональных возможностей планировщика пакетов передается узлу В, то есть определяется планировщик узла В, который отвечает за распределение ресурсов восходящей линии.
Чтобы этот вид планирования выполнялся эффективно, узел В должен получать запрос на скорость передачи данных от UE. После того как решение планирования принято, узел В может сообщить UE о решении, передав информацию об абсолютной и относительной допустимой мощности. С помощью абсолютной допустимой мощности некоторая мощность распределяется каналу E-DPDCH передачи пакетных данных E-DCH (у которого префикс Е перед каналом обозначает канал в ряде усовершествований для архитектуры выделенного канала передачи данных в восходящей линии). Эта мощность задается относительно мощности в выделенном физическом канале управления (DPCCH) (например, отношением мощности в E-DPDCH к мощности в DPCCH). Каналы для передачи информации об относительной мощности (E-RGCH) содержат команды UP/KEEP/DOWN (увеличить/сохранить/уменьшить), на которые UE реагирует следующим образом. Когда UE принимает команду UP, оно увеличивает свое распределение мощности передачи на некоторый размер шага, а когда UE принимает команду DOWN, оно уменьшает свое распределение мощности на некоторый размер шага. Возможные размеры шагов передаются контроллером RNC к UE.
В настоящее время определено, что отношение мощностей E-DPDCH к DPCCH (отношение мощностей между E-DPDCH и DPCCH) должно находиться в диапазоне - 10, …, +21 дБ, с равномерной 1 дБ ступенчатостью, то есть диапазон регулирования мощности восходящей линии определен как 32 шага по 1 дБ. Например, когда узел В желает, чтобы UE изменило свою мощность передачи по E-DPDCH, он посылает команду UP или DOWN по каналу относительной допустимой мощности. UE реагирует регулировкой своей мощности, которая была принята по каналу абсолютной допустимой мощности как отношение E-DPDCH к DPCCH, или на +1 дБ или на -1 дБ соответственно. Дальнейшие команды UP и DOWN дополнительно корректируют мощность передачи UE в E-DPDCH на +/-1 дБ для каждой команды. Это ведет к более медленной адаптации линии, в которой необходимое изменение мощности больше чем на +/-1 дБ, независимо от того, определяет ли узел В или контроллер RNC для UE первоначальную необходимую мощность для передачи.
Сущность изобретения
В соответствии с описанными здесь формами осуществления этих идей решаются вышеупомянутые и другие проблемы, а также реализуются другие преимущества.
В соответствии с примером осуществления изобретения предлагается способ для управления мощностью в системе радиосвязи. Согласно этому способу подвижной станции передают первое сообщение, указывающее первую мощность, с которой подвижная станция может передавать данные с использованием радиоресурса. По меньшей мере один размер шага выбирают из набора размеров шагов приращения для регулирования мощности. Набор отличается тем, что по меньшей мере один размер шага приращения набора отличается по меньшей мере от одного другого размера шага приращения набора. Затем подвижной станции передают второе сообщение, указывающее вторую мощность, с которой подвижная станция может передавать с использованием радиоресурса. Второе сообщение указывает вторую мощность как функцию первой мощности и по меньшей мере одного выбранного размера шага.
В соответствии с другим примером осуществления изобретения предлагается программа из машиночитаемых команд, материально воплощенная на носителе информации и выполняемая процессором цифровых данных, чтобы выполнять операции, направленные на обеспечение регулирования мощности для подвижной станции. В этой форме осуществления изобретения операции включают посылку первого сообщения на подвижную станцию, выбор из набора размеров шагов приращения для регулирования мощности по меньшей мере одного размера шага набора и посылку второго сообщения на подвижную станцию. Первое сообщение указывает первую мощность, с которой подвижная станция может передавать данные с использованием радиоресурса. Второе сообщение посылается после первого и указывает вторую мощность, с которой подвижная станция может передавать с использованием радиоресурса, как функцию первой мощности и по меньшей мере одного выбранного размера шага. Набор размеров шагов приращения для регулирования мощности отличается тем, что по меньшей мере один размер шага приращения набора отличается от по меньшей мере одного другого размера шага приращения набора.
В соответствии с еще одним примером осуществления изобретения предлагается элемент сети, который содержит схему, сконфигурированную для посылки подвижной станции первого сообщения, указывающего первую мощность, с которой подвижная станция может передавать данные с использованием радиоресурса. Схема далее сконфигурирована для выбора по меньшей мере одного размера шага из набора размеров шагов приращения для регулирования мощности, в котором по меньшей мере один размер шага приращения отличается по меньшей мере от одного другого размера шага приращения. Далее, схема сконфигурирована так, чтобы после выбора по меньшей мере одного размера шага компилировать и посылать подвижной станции второе сообщение, указывающее вторую мощность, с которой подвижная станция может передавать с использованием радиоресурса. Второе сообщение указывает вторую мощность как функцию первой мощности и по меньшей мере одного выбранного размера шага.
В соответствии с еще одним примером осуществления изобретения предлагается устройство, которое содержит средства для хранения известного значения мощности и для хранения набора размеров шагов приращения для регулирования мощности, причем по меньшей мере один размер шага приращения отличается по меньшей мере от одного другого размера шага приращения. Средства для хранения могут быть, например, машиночитаемым носителем данных электронного, оптического или магнитного типа. Кроме того, устройство содержит средства для определения необходимого уровня мощности, который сдвинут от известного значения мощности по меньшей мере одним элементом набора. Средства для определения могут содержать приемопередатчик, соединенный с процессором и машиночитаемым носителем данных. Устройство может быть подвижной станцией, в этом случае устройство дополнительно передает данные абонента с необходимой мощностью и определяет по меньшей мере один элемент набора в соответствии с принимаемым сообщением регулирования мощности. Устройство может быть элементом сети, таким как базовая приемопередающая станция, при этом оно дополнительно передает указатель по меньшей мере об одном элементе набора подвижной станции как сообщение регулирования мощности, в котором по меньшей мере один элемент набора управляет необходимой мощностью как функцией известной величины мощности и по меньшей мере одного элемента набора.
В соответствии с еще одним примером осуществления изобретения предлагается способ работы подвижной станции. В этом способе набор приращений размера шага регулирования мощности принимается и сохраняется, причем по меньшей мере два приращения набора не являются идентичными. В первый раз принимается первое сообщение, которое указывает первое значение регулирования мощности. Данные абонента передают с использованием радиоресурса с мощностью, не превышающей первое значение регулирования мощности. Во второй раз, вслед за первым разом, принимают второе сообщение, которое указывает, по меньшей мере, одно приращение набора. Из второго сообщения определяют второе значение регулирования мощности как функцию первого значения регулирования мощности и по меньшей мере одного приращения из сохраненного набора. Данные абонента тогда передают с использованием радиоресурса с мощностью, не превышающей второе значение регулирования мощности.
В соответствии с еще одним примером осуществления изобретения предлагается способ для управления мощностью передачи в подвижной станции. В этом способе данные абонента передают по каналу данных с первым уровнем мощности. Затем принимают сообщение об относительной допустимой мощности, которое содержит одну из индикаций UP или DOWN и индекс. Значение подстройки мощности определяют из базы хранимых данных и индекса. База данных хранится локально в подвижной станции, а значение настройки мощности соотносится в базе данных с индексом. Если сообщение об относительной допустимой мощности содержит указатель UP, то тогда значение подстройки мощности, определенное из базы данных, добавляется к первой мощности, чтобы выработать вторую мощность, и данные абонента тогда передают по каналу данных с мощностью, не меньшей, чем вторая мощность. Или, если сообщение об относительной допустимой мощности содержит указатель DOWN, значение подстройки мощности, определяемое из базы данных, вычитается из первой мощности, чтобы выработать третью мощность, и данные абонента передают по каналу передачи данных с мощностью, не превышающей третью мощность. База данных может быть в форме поисковой таблицы, алгоритма для генерации сопоставления между индексами и величинами настройки мощности, или некоторым другим форматом для сопоставления строк данных в памяти.
Дополнительные подробности относительно различных форм осуществления изобретения и исполнения приводятся ниже.
Краткое описание чертежей
Вышеупомянутые и другие аспекты этих идей станут более очевидными после прочтения нижеследующего подробного описания, приводимого со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:
На фиг.1 показана блок-схема системного уровня, иллюстрирующая компоненты, которые работают в соответствии с формой осуществления изобретения.
Фиг.2 представляет собой диаграмму процесса, показывающую шаги в соответствии с формой осуществления изобретения.
Подробное описание форм осуществления изобретения
Как отмечено выше, формы осуществления изобретения касаются регулирования мощности в системах радиосвязи. При изложении вышеприведенного обзора известных технических решений было определено, что в ситуации, когда узлу В разрешено использовать предоставление относительной мощности, некоторая скорость в адаптации линии теряется, если размер шага составляет только 1 дБ, как это имеет место в известном уровне техники. Например, если узел В желает, чтобы UE увеличило мощность на несколько дБ, требуется несколько сообщений управления к UE, каждое командует увеличить ее на размер одного шага. В то время как объем служебной информации сигнализации, связанный с несколькими сообщениями управления, по сравнению с одним сообщением представляет явную излишнюю трату радиоресурсов, временная задержка в вышеупомянутой архитектуре дает в результате то, что радиоресурсы не распределяются наиболее эффективно, и, возможно, приводит к намного большей неэффективности.
Как показано на фиг.1, контроллер радиосети RNC 10 подключен к узлу В 30 (альтернативно называемому здесь базовой приемопередающей станцией BTS), который в свою очередь соединен через радиолинии с абонентским оборудованием UE 40 (альтернативно называемым здесь подвижной станцией MS). Предполагается, что UE 40 содержит беспроводный приемопередатчик 42 радиочастоты (RF), процессор (DP) 44 для обработки данных и память (М) 46, в которой записана программа для выполнения процессором DP 44. Предполагается, что узел В 30 содержит также приемопередатчик, процессор и память, а контроллер RNC также содержит процессор для обработки данных и память. Как узел В 30, так и UE 40 содержат по меньшей мере одну антенну для осуществления связи друг с другом по различным радиоканалам. Контроллер RNC 10 и станция BTS 30 могут поддерживать связь по беспроводной линии или через постоянное проводное соединение. Компьютерные программы, хранящиеся в различных блоках памяти, содержат команды программы для того, чтобы заставить связанные с ними процессоры для обработки данных работать в соответствии с данным изобретением. Приемопередатчик, процессор и память могут рассматриваться вместе как схема, поскольку их функциональные возможности для реализации форм осуществления изобретения могут постоянно находиться в аппаратных средствах, программном обеспечении, или, как обычно, в комбинации их обоих.
Вообще, различные формы осуществления UE 40 могут включать, но не ограничиваться ими, телефоны для сотовой связи; персональные цифровые помощники (PDA), имеющие возможности беспроводной связи; переносные компьютеры, имеющие возможности беспроводной связи; устройства захвата изображений, такие как цифровые фотоаппараты, имеющие возможности радиосвязи; игровые приставки, имеющие возможности беспроводной связи; приборы записи и воспроизведения музыки, имеющие возможности беспроводной связи; специализированные компьютеры и тонкие серверы для работы с Интернетом, обеспечивающие беспроводный доступ к сети Интернет и просмотр ее ресурсов, а также переносные блоки или терминалы, которые включают комбинации таких функций. Предполагается, что возможность беспроводной связи включает функцию передачи с управляемой мощностью, как рассмотрено ниже.
Формы осуществления данного изобретения предусматривают формат (размеры шагов) потенциально неравно конфигурируемых шагов регулирования мощности, которые будут передаваться от RNC 10 к UE 40 через узел В 30. Идеи этого изобретения также обеспечивают механизм для узла В 30, чтобы предлагать формат контроллеру RNC 10, но одинаково возможно, чтобы размеры шагов выбирались контроллером RNC 10 и задавались и UE 40 и узлу В 30, или определялись стандартной спецификацией.
Как было отмечено выше, ранее было решено, что сдвиг мощности в E-DPDCH относительно мощности в DPCCH (например, разность в мощности между E-DPDCH и DPCCH) должен находиться в диапазоне -10, …, +21 дБ с 1 дБ ступенчатостью, то есть с 32 шагами. Однако изобретатели определили, что для многих случаев 1 дБ шаг приращения недостаточен. Нижеприведенное описание использует терминологию документа 3GPP TS-25.321, MAC Protocol Specification (release 6)("Спецификация протокола управления доступом к среде" (UMTS версии 6)), но может быть расширено на более общий случай регулирования мощности. Также, идеи конкретных каналов, конкретный уровень мощности, от которого определяется сдвиг, и протокол сигнализации являются примерами и не рассматриваются как ограничивающие.
В соответствии с идеями данного изобретения контроллер RNC 10 посылает набор размеров шагов на UE 40, причем этот набор содержит возможные уровни мощности в E-DPDCH (относительно уровня мощности в DPCCH). В качестве одного неограничивающего примера, вместо одинаковых 1 дБ шагов приращения, как в известном уровне техники, приращения могут составлять -10, -8, -6, -3, 0, +3, +6, +10, +15, +21 дБ. В этом примере может ясно видеть, что приращения размера шага не должны быть равными, а могут составлять, например, 3, 2, 3, 3, 3, 3, 4, 5 и 5 дБ. Обратим внимание на то, что в наборе приращений размера шага по меньшей мере один размер шага приращения отличается по меньшей мере от одного другого размера шага приращения. UE 40 реагирует на прием команды UP, и если текущее распределение мощности составляет (например) +3 дБ, то затем UE 40 начинает использовать +6 дБ, которое является следующим более высоким определенным приращением размер шага в последовательности размеров шагов, которые больше +3 дБ. Та же самая процедура применяется, когда UE принимает команду DOWN. Этим способом подстройка мощности (текущего размера шага), управляемая командой UP или DOWN, является функцией используемой в настоящее время мощности в канале передачи данных, для которого необходимо подстроить мощность (например, E-DPDCH). Дело было не так в известном уровне техники, потому что все размеры шагов для мощности канала передачи данных были одинаковы, поэтому текущая мощность в канале E-DPDCH не была связана с некоторой конкретной командой UP или DOWN; каждая команда всегда была увеличением или уменьшением на 1 дБ. Изобретение может использовать фиксированный набор размеров шагов, но более предпочтительно они являются конфигурируемыми в сети, чтобы позволить адаптацию к изменяющимся условиям, при которых меньшие или большие размеры шагов были бы более подходящими.
Далее, в соответствии с идеями этого изобретения узел В 30 может определять размеры шагов. Это необходимо по меньшей мере по той причине, что размеры шагов и алгоритм планирования и обновление частоты вместе оказывают большое влияние на общую производительность. Поэтому выгодно, чтобы размеры шагов определялись в системе в том же самом месте, где постоянно находится алгоритм планирования.
Таким образом, в данной форме осуществления изобретения узел В 30 определяет набор шагов для регулирования мощности в канале E-DCH абонентского оборудования 40. Это определение может быть статическим и определяться при реализации планировщика 32 пакетов узла В, или оно может быть специфическим для UE. Например, набор приращений размера шага основывается на измеренном или принятом качестве линии для определенной радиолинии между узлом В 30 и UE 40. В этом примере узел В будет передавать данные качества соответствующей линии контроллеру RNC 10 (или узел В может определять набор размеров шагов самостоятельно). Контроллер RNC 10 принимает информацию о качестве линии или определенный набор размеров шагов от узла В 30, и впоследствии сообщает набор шагов абонентскому оборудованию 40, например, когда устанавливается соединение по каналу E-DCH. UE 40 принимает и сохраняет в памяти 46 набор шагов от контроллера RNC 10 (который передается через узел В 30) и работает в соответствии с хранящимися шагами, когда принимает сигналы UP/DOWN от узла В 30.
Далее, в соответствии с идеями этого изобретения контроллер RNC 10 может определять размеры шагов. Это необходимо по меньшей мере по той причине, что размеры шагов могут быть определены так, чтобы быть специфическими для UE на основании доступной для контроллера RNC 10 информации, которая связана, например, с подпиской и услугами UE 40. Более просто, контроллер RNC 10 может определять набор приращений размера шага, который используется по всей его части сети, или по меньшей мере однородно в соте определенного узла В 30. Такая однородная реализация, конечно, может позволять обновления набора время от времени, например ежедневно, еженедельно или ежемесячно.
Таким образом, в этой форме осуществления изобретения контроллер RNC 10 определяет набор шагов для регулирования мощности в канале E-DCH абонентского оборудования 40. Это определение может быть статическим, задаваться при планировании сети и вводиться в контроллер RNC 10, или же оно может быть специфическим для UE. Узел В 30 принимает набор шагов от контроллера RNC 10, а также передает набор шагов абонентскому оборудованию 40, например, когда устанавливается соединение E-DCH. UE 40 принимает и хранит в памяти 46 набор шагов, полученный от RNC 10 (через узел В 30), и работает в соответствии с сохраненными шагами, когда принимает сигналы UP/DOWN от узла В 30.
Фиг.2 иллюстрирует шаги процесса согласно форме осуществления изобретения. В блоке 50 определяется набор размеров шагов регулирования мощности. Если набор определяется контроллером RNC 10, то в блоке 52 набор посылают станции BTS 30 как таблицу с индексами, связанными с каждым разным размером шага. В качестве примера индексированная таблица для примера набора размеров шагов, приведенного выше, будет иметь следующий вид:
| Размер шага | -10 | -8 | -6 | -3 | 0 | +3 | +6 | +10 | +15 | +21 |
| Индекс | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
Если размеры шагов определяет станция BTS 30, то блок 52 не нужен, но станция BTS 30 вместо этого будет передавать индексированную таблицу контролеру RNC 10, чтобы осведомлять его о действиях в соте. Продолжая процесс, показанный на фиг.2, станция BTS 30 передает индексированную таблицу на MS 40. Там, где набор определяет контроллер RNC 10, он может посылать сообщение, направленное MS 40, которое содержит индексированную таблицу, в этом случае станция BTS 30 может просто пересылать это сообщение. Размеры шагов могут находиться в форме справочной таблицы, алгоритма, или другой структуры данных, которая определяет размеры шагов.
В некоторый более поздний момент времени определяют, что MS 40 имеет дополнительные пакетные данные для транспортировки в соответствии с усовершенствованным протоколом. Как правило, MS будет запрашивать усовершенствованный канал передачи данных, чтобы начать следующую последовательность, показанную на фиг.2. В блоке 56 MS 40 запрашивает радиоресурсы по каналу управления, такому как канал DPCCH. В некоторых формах осуществления изобретения MS 40 будет запрашивать определенную скорость передачи данных и сеть будет пробовать предоставить запрашиваемую скорость передачи данных, распределяя канал, в котором она может предоставить соответствующую мощность. В блоке 58 MS 40 планируется распределение ресурсов для передачи пакетных данных по усовершенствованному выделенному транспортному каналу E-DCH, в частности по каналу E-DPDCH (усовершенствованному выделенному физическому каналу передачи данных). Это планирование может выполняться контроллером RNC 10 или станцией BTS 30, как подробно описано выше. В любом случае соответствующий элемент 10, 30 сети будет иметь функциональные возможности планировщика 32 пакетов, встроенные в программное обеспечение, аппаратные средства или комбинацию программного обеспечения и аппаратных средств, чтобы планировать распределение ресурсов этой конкретной MS 40 для передач пакетных данных по намеченному каналу E-DPDCH.
После планирования распределения ресурсов MS 40, как показано в блоке 58, необходимая мощность для передач по этому каналу E-DPDCH определяется в блоке 60 относительно мощности, используемой MS 40 в канале DPCCH (в блоке 56) при запросе канала передачи данных. Затем станция BTS 30 передает на MS 40 в блоке 62 сообщение ABSOLUTE POWER CONTROL (APC) (управление абсолютной мощностью), которое информирует MS 40 об уровне мощности для передачи по выделенному физическому каналу E-DPDCH (в виде отношения к мощности в DPCCH). Это сообщение APC посылается по усовершенствованному выделенному каналу для сообщения, определяющего максимальную допустимую абсолютную мощность передачи (E-AGCH), и может содержать фактическое распределение для MS радиоресурсов, с использованием которых будут передаваться ее пакетные данные. Обратим внимание на то, что сообщение АРС задает мощность в канале E-DPDCH относительно мощности в канале DPCCH; сеть определяет из сообщения, переданного MS по каналу управления (в блоке 56), какая максимальная мощность MS допустима в (усовершенствованном) канале передачи данных, и передает в блоке 62 сообщение, определяющее максимальную допустимую мощность передачи как отношение мощности в канале передачи данных к мощности в канале управления. Эта мощность представляет собой максимальную мощность, с которой MS 40 может передавать по каналу передачи данных до тех пор, пока сеть не предоставит новую максимальную мощность. При любой своей максимально допустимой мощности MS 40 выбирает скорость передачи данных, соответствующую этой максимально допустимой мощности, и передает с этой скоростью и мощностью. Затем в блоке 64 на фиг.2 MS 40 передает данные своего абонента по каналу передачи данных с уровнем мощности, разрешенным каналом допустимой абсолютной мощности, причем этот уровень мощности указывается относительно мощности в канале управления.
Теперь предположим, что сеть определяет в блоке 66 необходимость изменить уровень мощности, с которым MS 40 передает по этому каналу передачи данных. Причина для этого изменения не особенно важна - MS 40 может запросить более высокую скорость передачи данных, станция BTS 30 может определить, что необходима подстройка мощности, чтобы сохранить все подвижные станции в ее соте в пределах узкого диапазона принимаемой мощности и т.д. Независимо от причины подстройка гарантируется, и поэтому подстройка рассчитывается в сети в блоке 68 как сдвиг от мощности, которая используется MS 40 в настоящее время в канале передачи данных и которая с помощью вышеупомянутых шагов была предоставлена по каналу абсолютной допустимой мощности. Соответствующее значение из таблицы блока 54 также выбирается в блоке 68, чтобы соответствовать этому сдвигу, и в блоке 70 оно передается на MS 40 в сообщении RELATIVE POWER CONTROL (RFC) (регулирование относительной мощности) по каналу относительной допустимой мощности.
Имеется несколько способов реализации блоков 68 и 70 так, чтобы сообщение RPC для MS идентифицировало определенный сдвиг мощности. В одной форме осуществления одно значение элемента набора выбирают так, чтобы лучше всего аппроксимировать необходимую мощность, и индекс, связанный с этим одним значением, посылают в сообщении блока 70. В другой форме осуществления несколько элементов набора выбирают так, чтобы их сумма равнялась необходимому сдвигу или лучше всего приближалась к нему. В этом случае сообщение блока 70 содержит набор битов, каждый из которых связан с одним элементом набора. Бит одного значения (например, бит - "включено" или 1) указывает, что связанный с ним элемент набора включается в сумму; тогда как противоположное значение бита (например, бит - "выключено" или 0) указывает, что связанный с ним элемент не должен суммироваться. С использованием вышеприведенной таблицы с десятью элементами, в которой каждая позиция бита соответствует порядку битов, заданному в этой таблице (слева направо), необходимый сдвиг -5 может быть представлен последовательностью битов [0, 1, 0, 0, 0, 1, 0, 0, 0, 0], которая в результате дает сумму [(-8)+(+3)], чтобы выработать сдвиг -5 (элементы, связанные с нулевыми битами, не суммируются). В еще одной форме осуществления сообщение блока 64 содержит команду UP и DOWN, сопровождаемую индексом для элемента таблицы, которая командует MS непосредственно обратиться к тому элементу в таблице, который расположен рядом с текущей используемой установкой мощности, и увеличить или уменьшить мощность на величину, соответствующую индексу. В этой форме осуществления таблица должна содержать только абсолютные значения, а не положительные и отрицательные значения. В другой форме осуществления мощность, устанавливаемая по каналу абсолютной допустимой мощности, соответствует нулевому размеру шага (индексу 0 мощности в таблице примера), а последующие команды UP и DOWN управляют перемещением по таблице на соседний следующий размер шага. Например, предположим абсолютную допустимую мощность 17 дБ, за которой следует относительные допустимые мощности UP, UP, UP, DOWN. Мощность, установленная в MS 40 для передач по каналу E-DPDCH, тогда составит 20 дБ (первая команда UP сигнализирует+3 сверх 17 дБ абсолютной допустимой мощности), 26 дБ (следующая команда UP сигнализирует +6 сверх текущей мощности 20 дБ), 36 дБ (следующая команда UP сигнализирует +10 сверх текущей мощности 26 дБ) и 22 дБ (следующая команда DOWN сигнализирует -4 от текущей мощности 36 дБ). В этом случае и станция BTS 30 и MS 40 устанавливают динамический маркер или использует некоторую память, чтобы указать, какой размер шага таблицы при изменении мощности был использован последним.
Независимо от конкретной формы осуществления для выбора элемента или элементов из таблицы, из которых выше приведены не ограничивающие примеры, сообщение RPC передают MS 40 в блоке 70. Оно может компилироваться контроллером RNC 10 и передаваться через станцию BTS 30 или компилироваться и передаваться одной станцией BTS 30, и посылается в одной форме осуществления по усовершенствованному каналу предоставления относительной допустимой мощности - E-RGCH. Канал E-RGCH является логическим каналом, который отличается от канала E-AGCH. MS 40 принимает это сообщение RPC в блоке 72 и определяет соответствующую (подстроенную) мощность с помощью применения элемента(-ов) таблицы, идентифицируемого(-ых) этим сообщением RPC, как сдвига к текущей мощности, которую MS 40 использует для передачи по каналу передачи данных. Затем MS 40 тогда передает свои пакетные данные по каналу E-DPDCH в блоке 74, используя мощность, определенную в блоке 72. Эту мощность считают новой текущей мощностью.
Теперь предположим, что требуется новая подстройка. Контур обратной связи 76 на фиг.2 находит, что сеть снова определила в блоке 66 необходимость новой (дополнительной) подстройки мощности, выбирает в блоке 68 размер шага из таблицы относительно текущей подстроенной мощности, и передает соответствующее сообщение RPC на MS 40, как описано выше. В этом случае MS 40 далее приспосабливает подстроенную мощность из первой итерации блока 68 с помощью размера шага во втором сообщении RPC. То есть, сдвиг применяется к текущей мощности передачи MS в канале передачи данных, которой будет первоначальная мощность, предоставляемая в сообщении АРС только в тех случаях, когда не было никаких промежуточных подстроек, выполненных для нее. Дальнейшие подстройки с помощью контура 74 обратной связи могут продолжаться до тех пор, пока распределение радиоресурсов, сам усовершенствованный канал передачи данных, является адекватным для этой MS 40. Применяется ли размер шага к мощности, заданной в сообщении АРС, принятому по каналу E-AGCH, или к подстроенной мощности, которая определяется в соответствии с более ранним сообщением RPC, принятому по каналу E-RGCH, сдвиг применяется с данным размером шага в отношении текущей мощности, используемой в канале передачи данных. Принимая во внимание, что мощность, первоначально предоставляемая/управляемая в сообщении АРС, является относительной к мощности в канале DPCCH, подстраиваемая мощность, предоставляемая/управляемая в любом из сообщений RPC, включая первое, является функцией текущей мощности в канале DPDCH. Это потому, что сеть выбирает размер шага на основе необходимого сдвига от текущей мощности, а не на типовой команде UP или DOWN для изменения скачком на одинаковый и неизменяемый шаг 1 дБ.
В различных вышеописанных формах осуществления могут быть легко получены некоторые гибридные формы. Например, как и в случае реализации команды UP/DOWN, начальное сообщение RPC может задавать сдвиг непосредственно относительно мощности в канале DPCCH, а последующие подстройки в соответствии с тем же самым распределением радиоресурсов могут задавать подстройки относительно текущей мощности в канале E-DPDCH, но с использованием индекса таблицы, а не команды UP/DOWN. Таблица может содержать только элементы с абсолютными значениями, и сообщение RPC может включать [UP, номер индекса] или [DOWN, номер индекса]. Различные другие комбинации могут стать очевидными.
В предпочтительной, но не ограничивающей форме осуществления изобретения сигнализация между станцией BTS 30 и контроллером RNC 10 использует протокол прикладной подсистемы узла В (NBAP), в то время как сигнализация между RNC 10 и MS 40 использует протокол управления радиоресурсами (RRC). Сообщение RPC может передаваться от станции BTS 30 к MS 40 с использованием канала относительной допустимой мощности EDCH (E-RGCH), как отмечено выше.
Хотя набор размеров шагов может быть динамически конфигурируемым в реальном времени на основе измеряемых или оцениваемых состояний канала, более гармоничной представляется реализация для подстройки размеров шагов только иногда, например ежедневно или реже. Независимо от этого, для любого использования станцией MS 40 распределенных радиоресурсов набор шагов может быть фиксированным, и таким образом априорно известным соответствующим узлам 10, 30 сети и MS 40, например, при передаче в виде набора, как на фиг.2, до любого установления канала E-DCH сетью.
Использование этих форм осуществления изобретения выгодно по меньшей мере по тем причинам, что размеры шагов являются конфигурируемыми, что дает дополнительную гибкость, и решение может быть принято в месте, где расположены сведения о планировании пакета (например, в планировщике 32 пакетов узла В 30, хотя решение может приниматься также и в планировщике пакетов контроллера RNC).
Можно заметить, что хотя между узлом В 30 и RNC 10 используется некоторая дополнительная сигнализация, не требуется изменять размеры шагов очень часто (возможно, только на еженедельной/ежемесячной основе), поэтому дополнительный объем сигнализации может быть минимальным.
Исходя из предшествующего описания форм осуществления данного изобретения можно понять, что аспект этого изобретения касается способа, устройства и компьютерной программы для эксплуатации элемента сети так, чтобы определять набор размеров шагов приращения для регулирования мощности, причем по меньшей мере один размер шага приращения отличается по меньшей мере от одного другого размера шага приращения. В предпочтительных формах осуществления изобретения определенный набор предается на UE. Элементом сети предпочтительно является тот, в котором постоянно находится функция планировщика пакетов.
Исходя из предшествующего описания форм осуществления данного изобретения можно понять, что другой аспект этого изобретения касается способа, устройства и компьютерной программы, для эксплуатации UE так, чтобы оно принимало и хранило набор размеров шагов приращения для регулирования мощности, в котором по меньшей мере один размер шага приращения отличается по меньшей мере от одного другого размера шага приращения, и в ответ на прием команды UP или команды DOWN переключалось на использование следующего приращения из набора хранящихся размеров шагов приращения для регулирования мощности.
Кроме того, исходя из предшествующего описания форм осуществления данного изобретения можно понять, что другой аспект этого изобретения касается структуры данных, которые хранятся на материальном машиночитаемом носителе, причем эта структура данных содержит набор размеров шагов приращения для регулирования мощности, в котором по меньшей мере один размер шага приращения отличается по меньшей мере от одного другого размера шага приращения.
Формы осуществления данного изобретения могут быть реализованы компьютерной программой, выполняемой процессором 44 контроллера RNC 10, станции BTS 30, MS 40 или другого хост-устройства, или аппаратными средствами либо комбинацией программных и аппаратных средств. Кроме того, при этом следует заметить, что различные блоки логической схемы последовательности операций на фиг.2 могут представлять шаги программы, или взаимосвязанные логические схемы, блоки и функции либо комбинацию шагов программы и логических схем, блоков и функций.
Память или блоки 46 памяти (в любом устройстве из RNC 10, BTS 30 или MS 40) могут быть любого типа, подходящего к локальной технической среде, и могут быть осуществлены с использованием любой подходящей технологии хранения данных, такой как запоминающие устройства на основе полупроводников, магнитные запоминающие устройства и системы, оптические запоминающие устройства и системы, постоянная память и сменная память. Процессоры 44 данных (в контроллере RNC 10, станции BTS 30 или MS 400) могут быть любого типа, подходящего для локальной технической среды, и могут содержать один или несколько универсальных компьютеров, специализированных компьютеров, микропроцессоров, процессоров цифровых сигналов (DSP) и процессоров на основе архитектуры многоядерных процессоров в качестве неограничивающих примеров.
Вообще, различные формы осуществления изобретения могут быть реализованы в аппаратных средствах или специализированных схемах, программном обеспечении, логических схемах или любой их комбинации. Например, некоторые аспекты могут быть реализованы в аппаратных средствах, в то время как другие аспекты могут быть реализованы во встроенном программном обеспечении или программном обеспечении, которое может выполняться контроллером, микропроцессором или другой ЭВМ, хотя изобретение не ограничено ими. Хотя различные особенности изобретения могут быть иллюстрированы и описаны как блок-схемы, схемы последовательности операций или с использованием некоторого другого графического представления, хорошо понятно, что эти блоки, устройства, системы, технология или способы, описанные здесь, могут быть реализованы в качестве неограничивающих примеров, аппаратными средствами, программными средствами, встроенными программными средствами, специализированными схемами или логическими схемами, аппаратными средствами общего применения или контроллерами либо другими компьютерами, или их некоторой комбинацией.
Формы осуществления изобретения могут осуществляться на практике в различных компонентах, таких как модули на интегральных схемах. Проектирование интегральных схем, вообще говоря, является высоко автоматизированным процессом. Сложные и мощные инструментальные программные средства доступны для преобразования проекта логического уровня в проект полупроводниковой схемы, готовой для травления и формирования на полупроводниковой подложке.
Программы, такие как поставляемые фирмой Synopsys, Inc. of Mountain View, California и Cadence Design, of San Jose, California, автоматически трассируют проводники и размещают компоненты на полупроводниковом кристалле, используя хорошо установленные правила проектирования, а также библиотеки ранее запомненных конструктивных модулей. Как только проект для полупроводниковой схемы закончен, полученный в результате проект в стандартизированном электронном формате (например, Opus, GDSII или аналогичном) может быть передан на завод по изготовлению полупроводников или предприятие для изготовления.
Хотя изобретение описано в контексте конкретных форм его осуществления, специалистам будет очевидно, что может появиться ряд модификаций и различных изменений. Таким образом, хотя изобретение было конкретно показано и описано в отношении одной или нескольких форм его осуществления, специалистам будет понятно, что в нем могут быть выполнены некоторые модификации или изменения без отступления от объема и сущности изобретения, которые изложены выше, или от объема, охватываемого нижеследующей формулой изобретения.
1. Способ управления мощностью в системе радиосвязи, в котором
передают подвижной станции сообщение управления абсолютной мощностью, указывающее первую мощность, с которой подвижная станция может быть использована для определения второй мощности, с которой подвижная станция может передавать данные;
выбирают из набора размеров шагов приращения для регулирования мощности по меньшей мере один размер шага набора, при этом по меньшей мере один размер шага приращения набора отличается по меньшей мере от одного другого размера шага приращения набора; и
передают подвижной станции сообщение управления относительной мощностью, включающее выбранный по меньшей мере один размер шага приращения из набора, для определения в подвижной станции второй мощности, с которой подвижная станция может передавать данные, как функцию первой мощности и по меньшей мере одного выбранного размера шага.
2. Способ по п.1, дополнительно включающий определение в элементе сети, предназначенном для управления мощностью подвижной станции, набора размеров шагов приращения для регулирования мощности.
3. Способ по п.2, дополнительно включающий
передачу контроллеру радиосети набора предлагаемых размеров шагов приращения для регулирования мощности; и
передачу на подвижную станцию набора размеров шагов приращения для регулирования мощности, извлекаемых контроллером радиосети по меньшей мере частично из набора размеров шагов приращения для регулирования мощности.
4. Способ по п.2, дополнительно включающий до передачи сообщения управления абсолютной мощностью
передачу набора размеров шагов приращения для регулирования мощности на подвижную станцию.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что сообщение управления абсолютной мощностью передается базовой приемопередающей станцией по первому каналу управления, а сообщение управления относительной мощностью передается базовой приемопередающей станцией по второму каналу управления, отличному от первого.
6. Способ по п.5, дополнительно включающий
выбор из набора размеров шагов приращения для регулирования мощности по меньшей мере одного другого размера шага;
передачу третьего сообщения на подвижную станцию по второму каналу управления, причем третье сообщение указывает третью мощность, с которой подвижная станция может передавать данные, как функцию второй мощности, и по меньшей мере один выбранный другой размер шага.
7. Способ по п.1, дополнительно включающий определение в элементе сети, предназначенном для управления мощностью подвижной станции, набора размеров шагов приращения для регулирования мощности как функции качества линии между обслуживающей базовой приемопередающей станцией и подвижной станцией.
8. Машиночитаемый носитель информации, содержащий в себе компьютерную программу, выполняемую процессором цифровых данных для выполнения следующих операций, направленных на обеспечение регулирования мощности подвижной станции:
передача на подвижную станцию сообщения управления абсолютной мощностью, указывающего первую мощность, с которой подвижная станция может быть использована для определения второй мощности, с которой подвижная станция может передавать данные;
выбор из набора размеров шагов приращения для регулирования мощности по меньшей мере одного размера шага набора, причем по меньшей мере один размер шага приращения набора отличается по меньшей мере от одного другого размера шага приращения набора; и
передача на подвижную станцию сообщения управления относительной мощностью, включающего выбранный по меньшей мере один размер шага приращения из набора, для определения в подвижной станции второй мощности, с которой подвижная станция может передавать данные, причем вторая мощность является функцией первой мощности и по меньшей мере одного выбранного размера шага.
9. Машиночитаемый носитель по п.8, дополнительно включающий определение набора размеров шагов регулирования мощности из принимаемого набора предложенных размеров шагов приращения для регулирования мощности.
10. Машиночитаемый носитель по п.8, отличающийся тем, что сообщение управления абсолютной мощностью передают по первому каналу управления, а сообщение управления относительной мощностью передают по второму каналу управления, отличному от первого.
11. Машиночитаемый носитель по п.10, дополнительно включающий
выбор из набора размеров шагов приращения для регулирования мощности по меньшей мере одного другого размера шага;
передачу на подвижную станцию третьего сообщения, включающего выбранный по меньшей мере один размер шага приращения из набора, для определения в подвижной станции третьей мощности, с которой подвижная станция может передавать данные, причем третья мощность является функцией второй мощности и по меньшей мере одного выбранного другого размера шага.
12. Машиночитаемый носитель по п.8, отличающийся тем, что определение набора размеров шагов приращения для регулирования мощности является функцией качества линии между обслуживающей базовой приемопередающей станцией и подвижной станцией.
13. Элемент сети для управления мощностью подвижной станции, содержащий
схему, сконфигурированную для передачи на подвижную станцию сообщения управления абсолютной мощностью, указывающего первую мощность, с которой подвижная станция может быть использована для определения второй мощности, с которой подвижная станция может передавать данные; и
схему, сконфигурированную для выбора по меньшей мере одного размера шага из набора размеров шагов приращения для регулирования мощности, при этом по меньшей мере один размер шага приращения набора отличается по меньшей мере от одного другого размера шага приращения набора; и схему, сконфигурированную так, чтобы после выбора по меньшей мере одного размера шага компилировать и посылать подвижной станции сообщение управления относительной мощностью, включающее выбранный по меньшей мере один размер шага приращения из набора, для определения в подвижной станции второй мощности, с которой подвижная станция может передавать данные, при этом второе сообщение указывает вторую мощность как функцию первой мощности и по меньшей мере одного выбранного размера шага.
14. Элемент сети по п.13, отличающийся тем, что он содержит базовую приемопередающую станцию, которая дополнительно содержит схему, которая сконфигурирована для приема набора размеров шагов приращения для регулирования мощности от контроллера радиосети (RNC) до беспроводной передачи сообщения управления относительной мощностью.
15. Элемент сети по п.14, отличающийся тем, что базовая приемопередающая станция дополнительно содержит схему, которая сконфигурирована для компиляции и передачи в контроллер радиосети (RNC) набора предлагаемых размеров шагов приращения для регулирования мощности до приема набора размеров шагов приращения для регулирования мощности.
16. Элемент сети по п.15, отличающийся тем, что набор предлагаемых размеров шагов приращения для регулирования мощности получают на базовой приемопередающей станции, исходя из качества линии между базовой приемопередающей станцией и подвижной станцией.
17. Элемент сети по п.13, отличающийся тем, что он содержит базовую приемопередающую станцию, которая дополнительно содержит схему, сконфигурированную для передачи набора на подвижную станцию.
18. Элемент сети по п.17, дополнительно содержащий схему, сконфигурированную для определения набора размеров шагов приращения для регулирования мощности.
19. Элемент сети по п.13, отличающийся тем, что элемент сети содержит базовую приемопередающую станцию, которая дополнительно содержит схему, сконфигурированную для беспроводной передачи сообщения управления абсолютной мощностью на подвижную станцию по первому каналу управления и для беспроводной передачи сообщения управления относительной мощностью по второму каналу управления, отличному от первого.
20. Элемент сети по п.19, дополнительно содержащий схему, сконфигурированную для выбора из набора по меньшей мере одного другого размера шага и передачи на подвижную станцию по второму каналу управления третьего сообщения, включающего выбранный по меньшей мере один размер шага приращения из набора, для определения в подвижной станции третьей мощности, с которой подвижная станция может передавать данные, как функцию второй мощности и по меньшей мере одного выбранного другого размера шага.
21. Устройство для управления мощностью подвижной станции, содержащее
средства для хранения известного значения мощности и набора размеров шагов приращения для регулирования мощности, принятых от элемента сети, где по меньшей мере один размер шага приращения отличается по меньшей мере от одного другого размера шага приращения; и
средства для определения необходимого уровня мощности, который сдвинут от известного значения мощности по меньшей мере на один элемент набора, причем указанный по меньшей мере один элемент набора идентифицирован в принятом сообщении управления относительной мощностью, а указанное известное значение мощности идентифицировано в принятом сообщении управления абсолютной мощностью.
22. Устройство по п.21, отличающееся тем, что
средства для хранения содержат машиночитаемый носитель данных и средства для определения содержат приемопередатчик, который соединен с процессором и машиночитаемым носителем данных и предназначен для определения необходимого уровня мощности из принимаемого сообщения управления мощностью.
23. Устройство по п.21, дополнительно содержащее средства для передачи данных абонента с необходимым уровнем мощности, причем средства для определения сдвигают известную мощность по меньшей мере на один элемент набора.
24. Устройство по п.21, отличающееся тем, что элемент сети представляет собой контроллер радиосети или базовую станцию.
25. Устройство по п.21, отличающееся тем, что сообщение управления абсолютной мощностью принимается по первому каналу управления, а сообщение управления относительной мощностью принимается по второму каналу управления, отличному от первого.
26. Способ управления мощностью подвижной станции, в котором
принимают и сохраняют на подвижной станции набор приращений размера шага регулирования мощности, в котором по меньшей мере два приращения набора не идентичны;
принимают сообщение управления абсолютной мощностью, которое указывает первое значение регулирования мощности;
принимают сообщение управления относительной мощностью, которое указывает по меньшей мере одно приращение из набора;
определяют из сообщения управления относительной мощностью второе значение регулирования мощности как функцию первой величины регулирования мощности и по меньшей мере одного приращения из сохраненного набора, и передают данные абонента с использованием радиоресурса с мощностью, не превышающей второе значение регулирования мощности.
27. Способ по п.26, дополнительно включающий
передачу запроса на радиоресурс по каналу управления, при этом первое значение регулирования мощности является функцией мощности, используемой для передачи запроса.
28. Способ по п.27, отличающийся тем, что сообщение управления абсолютной мощностью принимают по первому каналу управлению, а сообщение управления относительной мощностью принимают по второму каналу управления, отличному от первого.
29. Способ управления мощностью подвижной станции, в котором
принимают сообщение управления абсолютной мощностью, содержащее первый уровень мощности;
принимают на подвижной станции сообщение управления относительной мощностью, которое содержит одно из указаний UP ("увеличить") или DOWN ("уменьшить") и индекс;
определяют значение подстройки мощности, которое связано с упомянутым индексом в локально хранящейся базе данных; и
если сообщение управления относительной мощностью содержит указание UP, то добавляют определенное значение подстройки мощности к первой мощности для выработки второй мощности, и передают данные абонента по каналу данных с мощностью, не меньшей, чем вторая мощность; или
если сообщение управления относительной мощностью содержит указание DOWN, то вычитают определенное значение подстройки мощности из первой мощности для выработки третьей мощности, и передают данные абонента по каналу данных с мощностью, не превышающей третью мощность.
30. Способ по п.29, отличающийся тем, что
канал данных является выделенным каналом трафика;
сообщение управления абсолютной мощностью принимают по каналу предоставления абсолютной допустимой мощности; и
сообщение управления относительной мощностью принимают по каналу предоставления относительной допустимой мощности.
