一種高速上行分組接入技術的服務小區確定方法
2023-04-24 16:24:56
專利名稱：一種高速上行分組接入技術的服務小區確定方法
技術領域：
本發明涉及一種服務小區確定方法，尤其涉及一種高速上行分組接入技術的服務小區確定方法。
背景技術：
高速上行分組接入(HSUPA)技術是3GPP(第三代合作夥伴項目)組織在R6協議中引入的一種提高上行傳送速率的新技術，採用了三種主要技術基於NodeB(基站)的上行快速調度、物理層混合重傳和2msTTI短幀傳輸技術，HSUPA是上行鏈路方向(從移動終端到無線接入網絡的方向)針對分組業務的優化和演進。利用HSUPA技術，用戶的上行吞吐率獲得了極大的提高，使小區上行的吞吐量比R99的WCDMA多出20-50％，理論上支持最高峰值速率5.76Mbps，系統上行容量也獲得了很大的提升。其目的是提高單用戶和系統的上行平均吞吐率與容量，以便更好的開展多媒體業務和包數據傳輸。下面對上述三種主要技術進行比較詳細的介紹物理層混合重傳(HARQ)HARQ協議是對ARQ協議的改進，由糾錯符和ARQ方式組合而成。在WCDMAR99中，數據包重傳是由RNC(無線網絡控制器)控制下的RLC重傳完成的。在AM模式下，RLC(無線鏈路控制子層)的重傳由於涉及RLC信令和Iub接口傳輸，重傳延時超過100ms。在HSUPA中定義了一種物理層的數據包重傳機制，數據包的重傳在移動終端和基站間直接進行，基站收到移動終端發送的數據包後會通過空中接口向移動終端發送ACK/NACK信令，如果接收到的數據包正確則發送ACK信號，如果接收到的數據包錯誤就發送NACK信號，移動終端通過ACK/NACK的指示，可以迅速重新發送傳輸錯誤的數據包。由於繞開了Iub接口傳輸，在10msTTI下，重傳延時縮短為40ms。在HSUPA的物理層混合重傳機制中，還使用到了軟合併(soft combing)和增量冗餘技術(Incremental Redundancy)，提高了重傳數據包的傳輸正確率。
基於Node B的快速調度(NodeB Scheduling)在WCDMA R99中，移動終端傳輸速率的調度由RNC控制，移動終端可用的最高傳輸速率在DCH建立時由RNC確定，RNC不能夠根據小區負載和移動終端的信道狀況變化靈活控制移動終端的傳輸速率。基於Node B的快速調度的核心思想是由基站來控制移動終端的傳輸數據速率和傳輸時間。基站根據小區的負載情況，用戶的信道質量和所需傳輸的數據狀況來決定移動終端當前可用的最高傳輸速率。當移動終端希望用更高的數據速率發送時，移動終端向基站發送請求信號，基站根據小區的負載情況和調度策略決定是否同意移動終端請求。如果基站同意移動終端的請求，基站將發送信令提高移動終端的最高可用傳輸速率。當移動終端一段時間內沒有數據發送時，基站將自動降低移動終端的最高可用傳輸速率。由於這些調度信令是在基站和移動終端間直接傳輸的，所以基於Node B的快速調度機制可以使基站靈活快速地控制小區內各移動終端的傳輸速率，使無線網絡資源更有效地服務於訪問突發性數據的用戶，從而達到增加小區吞吐量的效果。
2msTTI和10ms TTIWCDMAR99上行DCH的傳輸時間間隔(TTI)為10ms，20ms，40ms，80ms。在HSUPA中，採用了10msTTI以降低傳輸延遲。雖然HSUPA也引入了2ms TTI的傳輸方式，進一步降低傳輸延遲，但是基於2msTTI的短幀傳輸不適合工作於小區的邊緣。HSUPA和HSDPA都是WCDMA系統針對分組業務的優化，HSUPA採用了一些與HSDPA類似的技術，但是HSUPA並不是HSDPA簡單的上行翻版，HSUPA中使用的技術考慮到了上行鏈路自身的特點，如上行軟切換，功率控制，和UE(用戶設備)的PAR(峰均比)問題，HSDPA中採用的AMC技術和高階調製並沒有被HSUPA採用。
採用HSUPA技術，用戶的峰值速率可達到1.4-5.8Mbps。與WCDMAR99相比，HSUPA的網絡上行容量增加20％-50％，增加25％的Iub傳輸容量，重傳延遲小於50ms，覆蓋範圍增加0.5-1.0dB。
HSUPA增加一個新的專用傳輸信道E-DCH來傳輸HSUPA業務。現有的Rel99DCH和E-DCH可以共存，因此用戶可以享受在DCH上傳統的R99語音服務的同時，利用HSUPA在E-DCH進行突發的數據傳輸。
現有技術中HSUPA(高速上行分組接入)的協議結構如圖1所示，UE通過Uu接口與NodeB連接，NodeB通過lub接口與RNC連接；圖1中的MAC-es(用於處理E-DCH(增強上行專用信道)傳輸信道的媒體接入控制實體)和MAC-e實體是WCDMA(寬帶碼分多址接入)系統引入HSUPA以後，增加的MAC(媒體接入控制)層實體。其中為了支持NodeB的快速調度，UTRAN(全球陸地無線接入網絡)側的MAC-e實體下移到了NodeB；為了支持HSUPA的宏分集，MAC-es位於RNC(無線網絡控制器)。
對於每一個使用E-DCH的UE，在每一個Node B配置一個MAC-e實體，在RNC中配置MAC-es實體；位於Node B中的MAC-e實體控制使用E-DCH，並且與RNC中的MAC-es實體相連接；MAC層和物理層之間增加了E-DCH傳輸信道來承載傳輸數據塊。物理層增加了幾個物理信道，上行物理信道增加了E-DPCCH(E-DCH專用物理控制信道)和E-DPDCH(E-DCH專用物理數據信道)，下行物理信道增加了E-AGCH(E-DCH絕對授權信道)，E-RGCH(E-DCH相對授權信道)和E-HICH(E-DCH HARQ應答指示信道)。上行E-DPDCH用於承載HSUPA用戶上行的傳輸數據；上行E-DPCCH承載解調數據信道E-DPDCH的伴隨信令。下行E-AGCH為公共信道，由用戶服務E-DCH無線連接所在的小區指示UE(用戶設備)最大可用傳輸速率(或者功率)；下行E-RGCH為專用信道，最快可按2ms時間快速調整UE的上行傳輸速率；下行E-HICH為專用信道，反饋用戶接收進程數據是否正確的ACK/NACK信息。
HSUPA支持軟切換，存在軟切換合併增益，但是E-DCH的服務小區只能有一個，用戶的E-AGCH只存在於E-DCH的服務小區中，用於決定UE上行傳送的最大速率，該最大速率的調整是慢速的。通過服務小區的E-RGCH，即可根據不同的調度策略隨時控制UE上行傳輸速率的增加和減少。而非E-DCH的服務小區中只能存在E-RGCH，並且只能控制UE下調速率或者該小區不限制速率，不能直接控制UE上調速率。可見E-DCH服務小區的選擇，至關重要，直接決定了用戶上行的吞吐率。
現有技術中，E-DCH服務小區的的選擇通常是基於UE的下行測量的，UE通過測量各個鄰區的導頻信道並比較，確定下行的最優小區，然後上報給網絡端，由網絡端改變E-DCH的服務小區。
現有技術只考慮下行信號質量，而在WCDMA的FDD制式中，上、下行使用不同的頻點，不同頻點的衰落特性、負載幹擾水平和特性不完全相同，在某些場景下甚至會有較大差異，比如在某個機站周圍，上行有可能出現不定期的幹擾，如果僅僅通過下行的導頻判決就無法識別。
發明內容
本發明的目的就是提供一種服務小區評估方法，在考慮UE輔助下行導頻測量的基礎上，附加考慮上行特性，使E-DCH服務小區始終承載到上行最優的小區，達到提高用戶上行吞吐率的目的。本發明通過如下技術方案來實現本發明的目的本發明提供一種高速上行分組接入技術的服務小區確定方法，包括如下步驟1)無線網絡控制器RNC確定使用高速上行分組接入HSUPA的終端UE的上行最優小區；2)當終端承載到E-DCH信道上時，RNC至少根據所述上行最優小區確定E-DCH服務小區。
所述步驟1)中確定終端的上行最優小區是根據相應的上行鏈路的質量確定的。
所述上行鏈路的質量為在預定周期內統計的正確包佔總接收包的百分比或者達到預設包數目統計的正確包佔總接收包的百分比。
如果該終端對應的其它小區的正確包佔總接收包的百分比大於目前作為服務小區的正確包佔總接收包的百分比與一個預定的百分比值之和，則將所述其它小區更新為服務小區。
如果該終端對應的其它小區的正確包佔總接收包的百分比大於目前作為服務小區的正確包佔總接收包的百分比與一個預定的百分比值之和，並且持續一個預定的時長，則將所述其它小區更新為服務小區。
在確定E-DCH服務小區之前，UE向RNC上報下行最優小區；在所述步驟2)中，RNC還根據下行最優小區確定E-DCH服務小區。
在初始E-DCH小區的判決中，將下行最優小區作為E-DCH的服務小區。
當在所述步驟1)中RNC無法確定終端的上行最優小區時，則將「下行最優小區」確定為E-DCH的服務小區。
利用本發明的上述技術方案，保證了E-DCH始終承載在上行最優小區，提高用戶吞吐率；避免單獨考慮上行時，在某些情況下的性能降低，比如用戶上行長時間不發數據；通過遲滯和延遲觸發手段，避免上行最優小區評估過程中導致的頻繁更新問題。本發明通過評估周期時間內正確包佔總接收包數目的百分比作為比較方式，避免因活動集鏈路加入時間的不同而無法直接比較的問題，縮短了相應時間。
通過以下結合附圖對本發明優選實施方式的描述，本發明的其他特點、目的和效果將變得更加清楚和易於理解。
下面將參考附圖來描述本發明的優選實施方式，其中圖1現有技術中高速上行分組接入的協議結構圖；圖2本發明的技術方案的整體流程圖；圖3本發明中上行最優小區判斷示意圖；在所有的上述附圖中，相同的標號表示具有相同、相似或相應的特徵或功能。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明做進一步的說明。
下面結合流程圖2，詳細描述本發明的技術方案RRC(Radio Resource Control無線資源控制協議)連接建立，並判決使用HSUPA後，進行如下流程1)建立測量控制；RNC下發測量控制消息，要求UE建立最優小區上報的測量控制RNC向UE發送包含測量控制消息(MEASUREMENT CONTROL)的RRC消息，要求UE上報UE下行測量的最優小區。
measure control消息用於建立、修改和釋放UE中的一個測量；UE的測量可以分成同頻測量、異頻測量、異系統測量、業務量測量等等，UTRAN的不同功能或過程，如小區重選、切換、功控等會使用相同類型的測量，UE必須支持多個測量同時進行，而且可以單獨控制和報告每個測量。UTRAN通過發送MEASUREMENT CONTROL消息或廣播消息控制UE中的一個測量。終端的測量控制消息，在系統消息中有廣播，如果在連接模式下，網絡需要修改測量具體內容、參數時候，就使用RRC的測量控制消息。
2)初次確定E-DCH的服務小區；當UE從非CELL_DCH狀態進入CELL_DCH狀態(專用信道狀態)時，當速率超過預設門限，則RNC向UE發送傳輸承載重配置消息將其承載到E-DCH信道上這句話寫在這裡的目的是？；如果UE當前活動集存在多條無線鏈路，即活動集中小區數大於1，則在UE測量所有活動集小區下行信號質量，並上報下行最優小區後，RNC將標識的下行最優小區確定為E-DCH服務小區；當然，在UE還未上報下行最優小區事件的情況下，可以將UE初始發起RRC建立請求的小區確定為「下行最優小區」；RNC可以將該下行最優小區確定為E-DCH服務小區；其中，下行最優小區的確定是UE通過測量各個鄰區的導頻信道並比較然後確定的。為了便於理解，下面簡單介紹一下關於CELL_DCH狀態的特徵以及UE進入CELL-DCH狀態的方法，CELL_DCH狀態有如下特徵(1)在上行和下行給UE分配了一個專用物理信道；(2)根據UE當前的活動集可以知道UE所在的小區；(3)UE可以使用專用傳輸信道下行/上行共享傳輸信道或這些傳輸信道的組合。
UE進入CELL_DCH狀態可以是如下兩種方法(1)UE在空閒模式下RRC連接建立在專用行道上，因此UE從空閒模式進入CELL_DCH狀態；(2)UE處於CELL_FACH狀態下使用公共傳輸信道通過信道類型切換後使用專用傳輸信道使UE從CELL_FACH狀態進入到CELL_DCH狀態。UE進入CELL_DCH狀態在本發明中並不限於此，根據實際的通信協議進入CELL_DCH狀態即可。
3)「上行最優小區」評估；方法如下a)確定每條鏈路(每個小區一條鏈路)在預設範圍(該參數可配置)內正確包的數目，預設範圍可以是一段時間，也可以是包的數目，本實施例以採用時間周期的方式舉例當不同鏈路的上行數據包到達時，根據誤塊指示，選擇數據包，並在預設時間周期範圍內，統計正確包佔總接收包數目的百分比；具體步驟如下I)在一個周期內，如果收到上行數據包，則Total＝Total+n，其中，Total為一個周期內，上行接收的數據塊總數目，n為一個上行數據包內包含的數據塊數目；II)對每個上行數據塊，如果「誤塊指示」為正確，則good＝good+1，其中good為一個周期內，接收到的正確的數據塊數目；III)一個周期結束時刻，計算正確包佔總接收包的百分比COUNT_GOOD＝good/Total×100％；b)周期比較不同鏈路的計數器的值，並將COUNT_GOOD值最大的小區確定為「上行最優小區」，該周期可獨立配置，也可採用與包統計周期相同，本實施例以與包統計周期相同取值為例，結合圖3進行描述I)設當前「上行最優小區」的正確包百分比為COUNT_GOODbest，其它活動集小區的正確包百分比為COUNT_GOODAS；II)如果COUNT_GOODAS＞COUNT_GOODbest+Hyst；III)並且持續time-to-trigger時長，time-to-trigger為用戶可獨立設置參數，則更新上行最優小區為其它活動集中小區CellAS；CellAS為與COUNT_GOODAS對應的活動集小區；由於Hyst和time-to-trigger都是預先設定的值，都是一個常數，Hyst的值是一個百分比常數，time-to-trigger是延遲觸發時間，可以達到遲滯和延遲觸發的效果，本發明通過遲滯和延遲觸發手段，避免上行最優小區評估過程中導致的頻繁更新問題；c)當包統計周期時間內，無數據輸入時，也即無法獲得可以進行比較的正確包接收百分比，標記「上行最優小區」為無效；例如在初始E-DCH小區判決中；當然本發明對於統計正確包百分比並不僅僅限於在一個周期中進行統計，也可以採用預設包數目的方式，即當包的數目達到預設門限時，統計輸出正確包佔總接收包數目的百分比。本領域技術人員應該明白，上行最優小區的確定除了根據正確包百分比外，還可以根據各條上行鏈路的其它接收質量進行確定，如信噪比等。
4)「下行」最優小區評估；如果收到UE上報的最優小區更新測量報告，則更新網絡側標識的「下行最優小區」；如果UE根據測量的結果上報最優小區更新事件，則將更新後的小區標識為「下行最優小區」；如果UE未上報下行最優小區事件，則將UE初始發起RRC建立請求的小區確定為「下行最優小區」；5)E-DCH服務小區的確定；綜合考慮「上行最優小區」和「下行最優小區」輸出E-DCH的服務小區，當「上行最優小區」或「下行最優小區」更新時，判斷E-DCH的服務小區a)如果當前「上行最優小區」有效，則將上行最優小區確定為E-DCH的服務小區；b)如果當前「上行最優小區」無效，則將「下行最優小區」確定為E-DCH的服務小區；6)E-DCH服務小區的更新；如果最新確定的E-DCH服務小區與原E-DCH服務小區不同，則分別通過物理信道重配置信令和無線鏈路重配置信令通知終端和基站更新E-DCH的服務小區。
重複「上行最優小區的評估」和「下行最優小區的評估」步驟，以提供E-DCH服務小區的確定和更新。
本實施例中描述的實現各個方法的手段都是比較成熟的現有技術，對於每步是如何實現的這裡就不再一一贅述。對於本發明方法的流程，並不局限於上述實施例中描述的先後次序，只要在給終端確定E-DCH服務小區之前進行下行最優小區的確定和上行最優小區的確定就能夠實現本發明的目的。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種高速上行分組接入技術的服務小區確定方法，包括如下步驟1)無線網絡控制器RNC確定使用高速上行分組接入HSUPA的終端的上行最優小區；2)當終端需要承載到E-DCH信道上時，RNC至少根據所述上行最優小區確定E-DCH服務小區。
2.根據權利要求1所述的高速上行分組接入技術的服務小區確定方法，其特徵在於，所述步驟1)中確定終端的上行最優小區是根據相應的上行鏈路的質量確定的。
3.根據權利要求2所述的高速上行分組接入技術的服務小區確定方法，其特徵在於，所述上行鏈路的質量為在預定周期內統計的正確包佔總接收包的百分比或者接收的包達到預設包數目時統計的正確包佔總接收包的百分比。
4.根據權利要求3所述的高速上行分組接入技術的服務小區確定方法，其特徵在於，如果該終端對應的其它小區的正確包佔總接收包的百分比大於目前作為服務小區的正確包佔總接收包的百分比與一個預定的百分比值之和，則將所述其它小區更新為上行最優小區。
5.根據權利要求4所述的高速上行分組接入技術的服務小區確定方法，其特徵在於，如果該終端對應的其它小區的正確包佔總接收包的百分比大於目前作為服務小區的正確包佔總接收包的百分比與一個預定的百分比值之和，並且持續一個預定的時長，則將所述其它小區更新為上行最優小區。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的高速上行分組接入技術的服務小區確定方法，其特徵在於，在確定E-DCH服務小區之前，用戶設備UE向RNC上報下行最優小區；在所述步驟2)中，RNC還根據下行最優小區確定E-DCH服務小區。
7.根據權利要求6所述的高速上行分組接入技術的服務小區確定方法，其特徵在於，在初始E-DCH小區的判決中，將下行最優小區作為E-DCH的服務小區。
8.根據權利要求6所述的高速上行分組接入技術的服務小區確定方法，其特徵在於，當在所述步驟1)中RNC無法確定終端的上行最優小區時，則將「下行最優小區」確定為E-DCH的服務小區。
9.根據權利要求7所述的高速上行分組接入技術的服務小區確定方法，其特徵在於，當在所述步驟1)中RNC無法確定終端的上行最優小區時，則將「下行最優小區」確定為E-DCH的服務小區。
全文摘要
本發明涉及一種高速上行分組接入技術的服務小區確定方法，包括如下步驟無線網絡控制器RNC確定使用高速上行分組接入HSUPA的終端的上行最優小區；當終端需要承載到E－DCH信道上時，RNC至少根據所述上行最優小區確定E－DCH服務小區。所述確定終端的上行最優小區是根據相應的上行鏈路的質量確定的。該上行鏈路的質量為在預定周期內統計的正確包佔總接收包的百分比或者達到預設包數目統計的正確包佔總接收包的百分比。利用本發明的方案，保證了E－DCH始終承載在上行最優小區，提高用戶吞吐率；本發明還通過遲滯和延遲觸發手段，避免上行最優小區評估過程中導致的頻繁更新問題。
文檔編號H04W24/08GK1863404SQ20061006743
公開日2006年11月15日 申請日期2006年3月27日 優先權日2006年3月27日
發明者李臻 申請人:上海華為技術有限公司