在寬帶碼分多址系統中實現高速上行分組數據調度的方法
2023-07-28 06:02:41
專利名稱：在寬帶碼分多址系統中實現高速上行分組數據調度的方法
技術領域：
本發明涉及高速上行分組接入(HSUPA)技術，尤指一種在寬帶碼分多址(WCDMA)系統中實現高速上行分組數據調度的方法。
背景技術：
在WCDMA系統中，對用戶終端(UE)的數據業務進行調度一直是第三代合作夥伴計劃(3GPP)的一個重要研究課題，上行分組數據調度技術是其中一種業務，通過上行分組數據調度，對UE的發射速率進行控制。在3GPP Rel』99/Rel』4/Rel』5中，上行分組數據調度是由無線網絡控制器(RNC)完成的；而在3GPP Rel』6中，對於頻分雙工(FDD)HSUPA數據，上行分組數據調度是由基站Node B實現的，當Node B中小區的上行負載下降時，Node B向UE分配較高的發射速率，而在Node B中小區的上行負載上升時，Node B限制UE的發射速率。與由RNC控制的上行分組數據調度相比，NodeB控制的上行分組數據調度可以更快地對上行負載的變化做出反應，從而獲得更高的小區吞吐量和更大的覆蓋範圍。
圖1是現有技術由Node B實現上行分組數據調度的流程圖，一般，每個UE同時會有幾條無線鏈路(RL)，每一條RL分別與不同的增強專用信道(EDCH)小區相關，每個UE只會有一個服務EDCH小區，服務EDCH小區所在的Node B稱為服務EDCH NodeB，而其它RL所在EDCH小區均為非服務EDCH小區，非服務EDCH小區所在的NodeB稱為非服務EDCHNodeB。假設圖1中，服務EDCH小區屬於服務EDCH NodeB，非服務EDCH小區n屬於非服務EDCH基站n，其中n為正整數，上行分組數據調度的具體實現包括以下步驟
步驟100UE向服務EDCH小區發起增加發射速率的調度(SI)請求。
在HSUPA技術中，UE通過EDCH信道向EDCH小區發送上行分組數據，上行分組數據以數據塊的方式發送。按照協議規定，UE可以根據單位時間內發送的數據塊來計算當前發射速率，然後判斷當前發射速率能否滿足UE緩衝區中的數據速率要求，如果當前發射速率不能夠滿足，則UE向服務EDCH小區發送SI請求，SI請求中包含UE緩衝區的大小和UE允許使用的最大功率比。這裡，UE緩衝區中的數據速率為UE緩衝區的大小即UE緩衝區內存儲的數據塊，與預設的發送UE緩衝區內數據塊的時間的比值；UE允許使用的最大發射功率是UE本身固有的特性參數。
步驟101～步驟102服務EDCH小區接收到SI請求後，分配絕對調度指示(AG)，並將分配好的AG下發給UE。
服務EDCH小區接收到SI請求，判定服務EDCH小區具有足夠資源滿足UE增加發射速率的請求後，服務EDCH小區根據自身的上行負載因子分配AG，即當自身的上行負載因子小於預設門限值時，服務EDCH小區向UE分配AG，同時也就將一部分資源預分配給了發起SI請求的UE。這裡，服務EDCH小區的上行負載因子可以通過公式(1)得到Itotal/PN＝1/(1-ηUL)(1)其中，Itotal是NodeB的總的寬帶接收功率；PN是熱噪聲；ηUL是小區的上行負載因子；Itotal和PN都是通過測量得到的，具體實現可參見相關協議，這裡不再贅述。
根據3GPP協議規定，AG主要包括調度涉及的UE的標識(E-RNTI)；當前允許最大功率比等。
另外，按照協議規定UE允許使用的最大功率比與當前允許最大發射速率有一映射關係，即根據UE允許使用的最大功率比，UE當前使用的功率比和UE當前發射速率可以計算出當前允許最大發射速率；而根據當前允許最大發射速率可以換算出當前允許最大功率比，且當前允許最大發射速率與當前允許最大功率比成正比關係。具體實現可參見相關協議，這裡不再贅述。
步驟103服務EDCH小區和非服務EDCH小區分別對RL進行負載估計，並分別根據評估結果向UE發送相對調度指示(RG)。
按照協議規定，來自服務EDCH小區的RG有三種取值UP表示在原發射速率的基礎上增加一個指定步長值；HOLD表示維持原發射速率不變；DOWN表示在原發射速率的基礎上降低一個指定步長值。來自非服務EDCH小區的RG有兩種取值HOLD表示維持原發射速率不變；DOWN表示在原發射速率的基礎上減小一個指定步長值。
按照協議規定，通過比較小區估計得到的測量上行鏈路噪聲增加因子(RoT)與RNC為每個小區配置的RoT門限，確定RG的取值，若測量RoT等於配置的RoT門限，則RG取值為HOLD；若測量RoT小於配置的RoT門限，則RG取值為UP；若測量RoT大於配置的RoT門限，則RG取值為DOWN。
其中，測量RoT可以根據上述公式(1)得到，即RoT＝Itotal/PN＝1/(1-ηUL)。
步驟104UE根據RG中攜帶的取值，調整自身的發射速率。
按照協議規定，只要UE收到任一非服務EDCH小區發送的RG的取值為DOWN，則表示這個非服務EDCH小區的測量RoT大於該小區配置的RoT門限，該非服務小區已過載，這時，即使服務EDCH小區和其它非服務EDCH小區均允許UE增加發射速率，UE也必須降低發射速率。
從本步驟的處理可以看出，當UE收到一個非服務EDCH小區發送的RG取值為DOWN時，則UE下調發射速率。這種情況下，UE的服務EDCH小區分配給該UE的當前允許最大功率比並沒有隨之下調，也即意味著該UE浪費了一部分服務EDCH小區分配給自身的資源，從而導致服務EDCH小區的資源沒有被充分地利用。
現有技術由Node B實現上行分組數據調度中，由於Node B控制的調度是分散在各個Node B中進行的，每個Node B只了解和控制自身所轄的小區的負載情況，而對別的NodeB控制的相鄰小區的負載情況缺乏了解，更不用說進行一定的控制了。這種情況下，對上行分組數據的調度可能會導致不能夠充分利用有限的無線資源，降低系統性能的問題，從而也降低了小區吞吐量。
發明內容
有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種在WCDMA系統中實現高速上行分組數據調度的方法，能夠對UE合理分配資源，提高小區的吞吐量。
為達到上述目的，本發明的技術方案具體是這樣實現的一種在寬帶碼分多址系統WCDMA中實現高速上行分組數據調度的方法，該方法包括若UE接收到任一非服務EDCH小區要求降低UE發射速率的相對調度指示RG，UE根據來自任一非服務EDCH小區的RG降低自身發射速率，並採用降低後的發射速率向服務EDCH小區發送上行分組數據，該方法進一步包括以下步驟A.服務EDCH小區獲取UE當前發射速率，並判斷UE當前發射速率是否低於所述AG中攜帶的當前允許最大功率比對應的當前允許最大發射速率，若是，則進入步驟B；否則，結束流程；B.服務EDCH小區根據UE當前發射速率，降低該UE當前允許最大功率比並攜帶在AG中，下發給UE。
在UE降低自身發射速率之前，該方法還包括UE向服務增強專用信道EDCH小區發送增加發射速率的調度SI請求，服務EDCH小區將分配的當前允許最大功率比攜帶在絕對調度指示AG中並下發給UE，UE根據該AG設定自身發射速率向服務EDCH小區發送上行分組數據。
在UE根據該AG設定自身發射速率向服務EDCH小區發送上行分組數據之後，該方法還包括非服務EDCH小區比較自身的測量上行鏈路噪聲增加因子RoT與預先配置的RoT門限值，若某非服務EDCH小區測量RoT大於預先配置的RoT門限值，則該非服務EDCH小區向UE下發RG。
步驟A中所述服務EDCH小區獲取UE當前發射速率的方法為根據單位時間內接收到的上行分組數據的數據塊的比特值計算該UE當前發射速率。
步驟B中所述降低當前允許最大功率比的方法為將所述當前允許最大功率比降低至等於所述UE當前的發射速率對應的功率比。
在步驟B之後，該方法還包括服務EDCH小區利用降低所述UE當前允許最大功率比後剩餘的資源，提高該小區內其它有需求UE的允許最大上行發射速率。
由上述技術方案可見，本發明UE向服務EDCH小區發送增加發射速率的調度請求，服務EDCH小區將分配的當前允許最大功率比攜帶在AG中並將AG下發給UE後，若UE接收到任一非服務EDCH小區要求降低UE發射速率的RG，服務EDCH小區通過比較自身已分配給UE的當前允許最大發射速率和UE當前發射速率，若檢測到UE當前發射速率低於當前允許最大發射速率，即UE此時已降低了發射速率，則服務EDCH小區根據UE當前的發射速率對UE重新分配AG，即根據UE當前的發射速率將當前允許最大功率比調低後攜帶在AG中下發給UE。本發明的處理，對於服務EDCH小區來講，隨著分配給UE的當前允許最大功率比的降低，也將減少分配給UE的資源，保證了服務EDCH小區對UE分享資源的合理分配，提高了小區的吞吐量。
圖1是現有技術實現上行分組數據調度的流程圖；圖2是本發明實現上行分組數據調度的流程圖。
具體實施例方式
本發明的核心思想是服務EDCH小區通過比較自身分配給UE的當前允許最大發射速率和UE當前發射速率，若UE當前發射速率低於分配給UE的當前允許最大發射速率，則服務EDCH小區根據UE當前的發射速率對UE重新分配AG。保證了服務EDCH小區對UE分享資源的合理分配，提高了小區的吞吐量。
為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下參照附圖並舉較佳實施例，對本發明進一步詳細說明。
圖2是本發明由NodeB實現上行分組數據調度的流程圖，假設服務EDCH小區屬於服務EDCH NodeB，非服務EDCH小區n屬於非服務EDCH基站n，其中n為正整數，本發明上行分組數據調度的具體實現包括以下步驟步驟200UE向服務EDCH小區發起SI請求。
步驟201～步驟202服務EDCH小區接收到SI請求後，分配AG，並將分配好的AG下發給UE。
步驟203服務EDCH小區和非服務EDCH小區分別對RL進行負載估計，並分別根據評估結果向UE發送RG。
步驟204UE根據RG中攜帶的取值，調整自身的發射速率。
以上步驟200、步驟201～步驟202、步驟203和步驟204的具體實現分別與現有技術中步驟100、步驟101～步驟102、步驟103和步驟104完全一致，這裡不再重述。
步驟205～步驟206服務EDCH小區根據UE當前的發射速率，確定是否重新分配AG，若UE當前的發射速率小於服務EDCH小區分配給UE的當前允許最大發射速率，則降低該UE當前允許最大功率比，並將重新分配好的當前允許最大功率比攜帶在AG中下發給UE；否則，結束本方法流程。
在HSUPA技術中，UE通過EDCH信道向服務EDCH小區發送上行分組數據，HSUPA數據是以數據塊的方式發送的，服務EDCH小區可以根據單位時間內接收的數據塊大小，即比特值計算UE當前的發射速率；
如果計算出的UE當前發射速率小於服務EDCH小區上一次向UE下發的當前允許最大發射速率，說明UE降低了發射速率，即UE所在的某一個非服務小區已過載且向UE發送了攜帶取值為DOWN的RG，服務EDCH小區降低該UE當前允許最大功率比，即根據UE當前的發射速率換算當前允許最大功率比，並將降低後的當前允許最大功率比攜帶在AG中下發給UE。當前允許最大功率比隨UE當前的發射速率而降低，且降低至至少等於此時UE當前的發射速率對應的功率比。這裡，根據UE當前的發射速率換算當前允許最大功率比的值屬於現有技術，可參見相關協議，這裡不再重述。
隨著所述UE當前允許最大功率比的降低，也就意味著服務EDCH小區分配給該UE的資源將減少，因此在步驟206後服務EDCH小區可進一步利用降低所述UE當前允許最大功率比後剩餘的資源，提高該小區內其它有需求UE的允許最大上行發射速率，從而將剩餘的資源分配給服務EDCH小區所轄其它有需求的UE。
通過本發明方法使得當UE的發射速率下降時，服務EDCH小區能夠即時調整當前允許UE使用的最大功率比，從而合理給UE分配資源，提高了小區的吞吐量。
以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種在寬帶碼分多址系統WCDMA中實現高速上行分組數據調度的方法，該方法包括若UE接收到任一非服務EDCH小區要求降低UE發射速率的相對調度指示RG，UE根據來自任一非服務EDCH小區的RG降低自身發射速率，並採用降低後的發射速率向服務EDCH小區發送上行分組數據，其特徵在於，該方法進一步包括以下步驟A.服務EDCH小區獲取UE當前發射速率，並判斷UE當前發射速率是否低於所述AG中攜帶的當前允許最大功率比對應的當前允許最大發射速率，若是，則進入步驟B；否則，結束流程；B.服務EDCH小區根據UE當前發射速率，降低該UE當前允許最大功率比並攜帶在AG中，下發給UE。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在UE降低自身發射速率之前，該方法還包括UE向服務增強專用信道EDCH小區發送增加發射速率的調度SI請求，服務EDCH小區將分配的當前允許最大功率比攜帶在絕對調度指示AG中並下發給UE，UE根據該AG設定自身發射速率向服務EDCH小區發送上行分組數據。
3.根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，在UE根據該AG設定自身發射速率向服務EDCH小區發送上行分組數據之後，該方法還包括非服務EDCH小區比較自身的測量上行鏈路噪聲增加因子RoT與預先配置的RoT門限值，若某非服務EDCH小區測量RoT大於預先配置的RoT門限值，則該非服務EDCH小區向UE下發RG。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟A中所述服務EDCH小區獲取UE當前發射速率的方法為根據單位時間內接收到的上行分組數據的數據塊的比特值計算該UE當前發射速率。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，步驟B中所述降低當前允許最大功率比的方法為將所述當前允許最大功率比降低至等於所述UE當前的發射速率對應的功率比。
6.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，在步驟B之後，該方法還包括服務EDCH小區利用降低所述UE當前允許最大功率比後剩餘的資源，提高該小區內其它有需求UE的允許最大上行發射速率。
全文摘要
本發明公開了一種在寬帶碼分多址(WCDMA)系統中實現高速上行分組數據調度的方法，該方法服務EDCH小區通過比較自身分配給UE的當前允許最大發射功率比和UE當前發射速率，若UE當前發射速率低於分配給UE的當前允許最大發射功率比，則服務EDCH小區根據UE當前的發射速率對UE重新分配AG。保證了服務EDCH小區對UE分享資源的合理分配，提高了小區的吞吐量。
文檔編號H04B7/005GK1852039SQ200510090110
公開日2006年10月25日 申請日期2005年8月8日 優先權日2005年8月8日
發明者王強 申請人:上海華為技術有限公司