一種ue調度授權請求分配及提高hsupa調度性能的方法
2023-05-20 15:33:56 2
專利名稱：一種ue調度授權請求分配及提高hsupa調度性能的方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，尤其是寬帶碼分多址接入(WCDMA，Wideband CodeDivision Multiple Access)無線通信系統中高速上行分組接入(HSUPA，High Speed Uplink Packet Access)業務的調度。
背景技術：
第三代(3G)無線移動通信處於不斷的演進變化之中，不斷的引入新的需求來實現低成本和高性能，在第五版(R5，Release 5)和第六版(R6，Release6)中分別引入了高速下行分組接入(HSDPA，High Speed Downlink Access)和HSUPA，其目的主要是提高無線頻譜利用率並提高系統的整體性能。
HSUPA是WCDMA系統對上行傳輸能力的增強技術，主要引進了三種技術物理層混合自動重傳請求(HARQ，Hybrid Automatic Repeat Request)、基於基站(Node B)的快速調度、2毫秒(ms)傳輸時間間隔(TTI，TransmissionTime Interval)的短幀傳輸。HSUPA系統性能比傳統的WCDMA版本在上行業務的傳輸性能上有明顯提高，在系統容量上大約有50％-70％的增加，在端到端分組包的延遲上有20％-55％的減少，在用戶分組呼叫流量上有約50％的增加。
使用HSUPA技術的WCDMA系統，包括了無線網絡控制器(RNC，RadioNetwork Controller)，Node B和用戶設備(UE，User Equipment)。NodeB通過適時測量各小區的上行噪聲抬升(RoT，Rise over Thermal)、UE的上行信道質量，通過增強專用信道(E-DCH，Enhanced Dedicated Channel)的上行數據獲取UE的調度請求信息，根據小區的RoT情況、UE的上行信道質量、UE的調度請求信息、UE的優先級、Node B調度器採用的調度策略和算法等信息確定分配給每個UE的調度授權，然後發送相應的調度命令給相應的UE；UE根據Node B的調度授權以及RNC配置的非調度授權和UE的緩衝區狀態，在RNC預先配置給UE的增強專用信道傳輸格式組合(E-TFC，E-DCHTransport Format Combination)表中選擇合適的傳輸格式合併向Node B發送上行E-DCH數據。
在HSUPA中授權可以通過以下三種方式傳送給UE一、在無線鏈路建立時，由服務Node B(Serving Node B)分配初始的授權，通過RNC傳遞給UE，該授權為絕對授權；二、Serving Node B通過E-DCH絕對授權信道(E-AGCH，E-DCH AbsoluteGrant Channel)發送授權給UE，該授權為絕對授權；三、Serving Node B和非服務Node B(Non-Serving Node B)通過E-DCH相對授權信道(E-RGCH，E-DCH Relative Grant Channel)發送授權給UE，該授權為相對授權，如附圖1所示；對於Serving Node B可以發送提高一個步長的授權(UP)、降低一個步長的授權(DOWN)和保持現在的授權無變化(HOLD)，對於Non-Serving Node B可以發送DOWN和HOLD，其中具體的步長由RNC的配置決定。
在UE和Node B的通信過程中，UE對授權的請求主要通過以下兩種方式一、UE通過增強專用物理控制信道(E-DPCCH，E-DCH Dedicated PhysicalControl Channel)攜帶的是否滿意目前的調度授權(Happy Bit)來告訴Node B目前授權是否能夠滿足要求；如果同時滿足下述的三個條件，則Happy Bit的值設置為不滿意目前的授權(unhappy)，否則為滿意目前的授權(happy)，三個條件如下所述
l、UE在E-TFC選擇時是使用的當前調度授權(SG，Serving Grant)允許傳輸的最大的調度數據進行調度數據的傳輸；2、UE有足夠的功率以更高的數據速率傳輸；3、基於和happy bit一起傳輸的同一個TTI的E-TFC選擇時所用的功率偏移，基於當前的SG×激活的HARQ進程(HARQ Process)和總HARQ Process的比例，所有E-DCH緩衝區狀態(TEBS，Total E-DCH Buffer Status)需要超過滿意比特延時條件(Happy Bit Delay Condition)ms才能傳輸完畢；如果是非激活的HARQ Process，則第1條永遠滿足；對於10ms TTI，第3條中的激活的HARQ Process和總的HARQ Process的比值永遠為1。
二、UE通過發送調度信息(SI，Scheduling Information)告訴Node B目前的狀態；SI包括以下四部分信息(如附圖2所示)1、最高優先級邏輯信道標示(HLID，Highest priority Logical channelID)表示在UE的緩衝區(Buffer)中待傳輸數據的最高優先級的邏輯信道標示，如果有多個邏輯信道的優先級相同且為最高，則填寫數據最多的那個邏輯信道標示；2、TEBS表示所有邏輯信道的在無線鏈路控制(RLC，Radio LinkControl)層需要傳輸或者重傳的數據的以字節為單位的數據總量，上報的為TEBS值對應的索引值，其索引值的範圍為0至31，TEBS索引值和TEBS值的對應關係如表1所示。
表1
3、最高優先級邏輯信道緩衝區狀態(HLBS，Highest priority Logicalchannel Buffer Status)表示由HLID指示的邏輯信道的數據佔TEBS的比例，上報的HLBS是一個索引值，HLBS的索引值和HLBS值的對應關係如表2所示，如果TEBS的索引值不是31，則取對應的TEBS索引對應的TEBS值範圍的上限，否則取50000位元組，如果TEBS的索引值為0，則HLBS的索引也為0。
表2
4、UE功率門限(UPH，UE Power Headroom)表示UE的最大可用發射功率和專用物理控制信道(DPCCH，Dedicated Physical Control Channel)的發射功率的比值，單位為分貝。
通過上面的說明，UE對Node B調度的請求信息主要通過兩種方式，一種是Happy Bit，另一種是SI信息；由於UE產生Happy Bit的一個重要的參數Happy Bit Delay Condition，沒有傳送給Node B，所以Node B即使知道UE的SI信息，也不能確定UE對調度授權的需求，導致調度時分配給UE的SG不合理，可能分配給UE的SG過大，導致資源的浪費，也可能過小，導致UE對SG不滿意，可以通過後面的Happy Bit進行調整，但是加長了對UE請求的響應時間，最終導致Node B調度器的調度性能受到一定的影響，同時資源會出現一定的浪費，UE的業務時延也會有一定的加大。
發明內容
本發明的目的在於，提供一種寬帶碼分多址接入無線通信系統中高速上行分組接入業務的調度方法，所述方法通過準確的估計UE的調度授權請求，進而提高Node B調度器的調度性能。
為解決上述技術問題，本發明提供一種UE調度授權請求的分配方法，其特徵在於Node B的HSUPA調度器收到UE的調度授權請求時，根據NodeB中的Happy Bit Delay Condition信息分配調度授權，其中，所述Happy BitDelay Condition信息包含在Node B應用部分協議的增強專用物理信道中。
本發明還提供一種提高HSUPA調度性能的方法，所述方法包括(1)RNC將Happy Bit Delay Condition參數發送給Node B；(2)Node B的HSUPA調度器根據上述Happy Bit Delay Condition參數和UE上報的SI信息確定UE的調度請求，並根據確定的調度請求在UE之間分配調度授權。
根據本發明的方法，所述步驟(2)進一步包括以下方法2.1、Node B解調UE上報的E-DCH數據，獲取Happy Bit信息和SI信息；2.2、HSUPA調度器根據解調出的Happy Bit信息和SI信息，以及RNC配置給UE的Happy Bit Delay Condition確定UE的調度需求；2.3、Node B根據HSUPA調度算法的調度策略，確定每個UE的最終調度授權，發送相應的調度命令。
根據本發明的方法，在步驟2.2中進一步包括以下方法第一步、根據UE功率門限、專用物理數據信道的功率偏移、相對於告訴下行共享信道的上行專用物理控制信道的功率偏移、E-DCH的專用物理控制信道的功率偏移信息計算最大的增強專用物理數據信道功率偏移，根據該增強專用物理數據信道功率偏移計算對應的SG，記為SG1；第二步、根據TEBS、Happy Bit Delay Condition信息計算對應的E-TFC和SG，記為SG2；第三步、取請求的SG為SG1和SG2的較小值。
根據本發明的方法，在步驟2.3中進一步包括以下方法第一步根據測量到的小區的RTWP信息計算可用於E-DCH的負載；第二步根據UE的有數據待傳的最高邏輯信道的優先級對UE從高到低進行排序；第三步遍歷所有UE，為UE的非調度和保證比特速率業務分配資源；第四步遍歷隊列中的UE，根據UE請求的SG和小區可用負載分配調度授權，直到遍歷完所有的UE或者小區的沒有剩餘資源可分配為止；第五步根據相應的UE分配的SG和原來分配的SG確定需要發送的調度命令，發送相應的調度命令給相應的UE。
相對現有技術，本發明提供的方法具有以下有益效果第一，本發明能夠準確的估計UE的調度請求。
第二，本發明能夠根據準確估計的UE的調度請求分配相應的調度授權，充分利用系統的無線資源，提高調度器的調度性能。
第三，本發明通過準確的估計UE的調度請求，能夠較好的控制UE的調度授權，減少資源的浪費，縮短對UE的響應時間。
第四，本發明通過準確的估計UE的調度請求，減少對UE的調度授權的調整頻度，增強UE速率的穩定性和系統的穩定性。
圖1是RG調度和HARQ Process的關係圖；
圖2是SI信息的結構示意圖；圖3是計算UE的調度授權請求的流程圖；圖4是HSUPA調度器確定UE的調度需求的流程圖；圖5是HSUPA調度器確定UE的調度授權的流程圖。
具體實施例方式
為便於深刻理解本發明的技術內容，下面結合附圖及具體實施例對本發明進行詳細說明。
本發明通過在Node B應用部分(NBAPNode B Application Part)協議的增強專用物理信道信息(E-DCH Infomation)中引入新的Happy BitDelay Condition信息元素(IE，Information Element)，來指示UE填寫Happy Bit欄位所使用的Happy Bit Delay Condition信息，為Node B的HSUPA調度器計算UE的SG請求和分配UE的SG提供參考。Node B的HSUPA調度器通過上述Happy Bit Delay Condition參數，以及UE上報的SI信息就可以準確地計算UE的調度請求，然後合理地在UE之間分配調度授權。其中，涉及的信令流程包括無線鏈路建立請求(RADIO LINK SETUP REQUEST)、無線鏈路增加請求(RADIO LINK ADDITION REQUEST)、無線鏈路重配準備(RADIO LINK RECONFIGURATION PREPARE)、無線鏈路重配請求(RADIO LINKSETUP REQUEST)。在後續的說明中，將以無線鏈路重配準備為例說明具體的方案過程，如附圖3所示，其餘的信令流程與無線鏈路重配準備類似，將不再作重複。
圖3是計算UE的調度授權請求的流程圖。
過程1通過重配流程進行E-DCH業務配置的過程，如附圖3所示，具體的步驟如下第一步服務無線網絡控制器(SRNC，Serving RNC)向控制無線網絡控制器(CRNC，Controlling RNC)發送無線鏈路重配準備；
第二步CRNC向Node B發送無線鏈路重配準備；第二步CRNC向Node B發送無線鏈路重配準備，其消息格式如表3所示表3
其中表3中以灰色為底的表格中的欄位是在Node B應用部分協議的增強專用物理信道信息中引入的新的Happy Bit Delay Condition欄位，用來指示UE填寫Happy Bit欄位所使用的Hppy Bit Delay Condition信息，為NodeB的HSUPA調度器計算UE的SG請求和分配UE的SG提供參考。
該Happy Bit Delay Condition欄位的位置不限於如表3所示。IE「Happybit delay condition」的具體定義如表4中所示表4
第三步Node B向CRNC發送無線鏈路重配完成；第四步CRNC向SRNC發送無線鏈路重配完成；第五步SRNC向CRNC發送無線鏈路重配提交；
第六步CRNC向Node B發送無線鏈路重配提交；第七步SRNC向UE發送無線承載重配；第八步UE向SRNC發送無線承載重配完成。
過程2Node B解調UE上報的E-DCH數據，獲取Happy Bit信息和SI信息。
過程3Node B的HSUPA調度器根據解調出的UE上報的Happy Bit信息和SI信息，以及RNC配置給該UE的Happy Bit Delay Condition確定UE的調度需求，如附圖4所示，具體步驟如下第一步根據UPH、專用物理數據信道的功率偏移(POd)、相對於告訴下行共享信道的上行專用物理控制信道的功率偏移(POhs)、E-DCH的專用物理控制信道的功率偏移(POec)等信息計算最大的POed，計算公式如下POed＝POall-POd-POhs-POec其中POall為UPH轉化為線性功率比之後的值；根據POed和POed與SG的對應關係表查找對應的SG，記為SG1；第二步根據TEBS、Happy Bit Delay Condition等信息計算對應的E-TFC和SG，記為SG2；根據TEBS索引值查表獲取相應的TEBS值，記為BuffSize；根據配置的E-DCH TTI和激活的HARQ Process的個數計算要在Happy BitDelay Condition毫秒傳輸完畢需要的單TTI的數據塊大小，計算公式如下TBSize＝(BuffSize*HPact)/(HBDC*TTI*HPall)其中TBSize為單個TTI需要傳輸的傳輸塊大小，HPact為激活的HARQProcess的個數，HPall為所有的HARQ Process的個數；根據TBSize查找對應的E-TFC，E-TFC的取值為所有E-TFC對應的傳輸塊大小大於或等於TBSize的最小值；
根據RNC配置的E-TFC和POed的對應關係查找相應的SG，記為SG2；第三步取請求的SG為SG1和SG2的較小值。
過程4根據小區的上行可用噪聲抬升資源、Node B可用的處理資源、所有UE的調度請求、UE的優先級等信息，結合Node B的HSUPA調度算法的調度策略在UE之間進行資源分配，確定每個UE的最終調度授權，發送相應的調度命令，如附圖5所示，具體步驟如下第一步根據測量到的小區的RTWP等信息計算可用於E-DCH的負載，記為LoadE-DCH；第二步根據UE的有數據待傳的最高邏輯信道的優先級對UE從高到低進行排序；第三步遍歷所有UE，為UE的非調度(Non-Schedule)和保證比特速率(GBR，Grant Bit Rate)業務分配資源，更新剩餘的LoadE-DCH；第四步遍歷隊列中的UE，根據UE請求的SG和小區可用負載分配調度授權，直到遍歷完所有的UE或者小區的沒有剩餘資源可分配為止；第五步根據相應的UE分配的SG和原來分配的SG確定需要發送的調度命令，發送相應的調度命令給相應的UE；如果可以用RG調整調度授權，則優先使用E-RGCH進行調整，否則，使用E-AGCH進行調整。
通過本發明的方法，RNC在傳遞Happy Bit Delay Condition參數給UE的同時，也傳遞給Node B，Node B的HSUPA調度器通過該參數和UE上報的SI信息準確的計算UE的調度請求，然後合理的在UE之間分配調度授權。這樣在Node B收到UE上報的SI信息時可以根據SI信息中的UE的Buffer狀態、可用功率以及Happy Bit Delay Condition來計算UE的調度需求，在UE之間分配合理的調度授權。
當然，本發明還可有其他多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。
權利要求
1.一種UE調度授權請求的分配方法，其特徵在於Node B的HSUPA調度器收到UE的調度授權請求時，根據Node B中的Happy Bit DelayCondition信息分配調度授權，其中，所述Happy Bit Delay Condition信息包含在Node B應用部分協議的增強專用物理信道中。
2.一種提高HSUPA調度性能的方法，所述方法包括(1)RNC將Happy Bit Delay Condition參數發送給Node B；(2)Node B的HSUPA調度器根據上述Happy Bit Delay Condition參數和UE上報的SI信息確定UE的調度請求，並根據確定的調度請求在UE之間分配調度授權。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於所述步驟(2)進一步包括以下方法2.1、Node B解調UE上報的E-DCH數據，獲取Happy Bit信息和SI信息；2.2、HSUPA調度器根據解調出的Happy Bit信息和SI信息，以及RNC配置給UE的Happy Bit Delay Condition確定UE的調度需求；2.3、Node B根據HSUPA調度算法的調度策略，確定每個UE的最終調度授權，發送相應的調度命令。
4.如權利要求3所述的方法，其特徵在於在步驟2.2中進一步包括以下方法第一步、根據UE功率門限、專用物理數據信道的功率偏移、相對於告訴下行共享信道的上行專用物理控制信道的功率偏移、E-DCH的專用物理控制信道的功率偏移信息計算最大的增強專用物理數據信道的功率偏移，根據該POed計算對應的SG，記為SG1；第二步、根據TEBS、Happy Bit Delay Condition信息計算對應的E-TFC和SG，記為SG2；第三步、取請求的SG為SG1和SG2的較小值。
5.如權利要求3所述的方法，其特徵在於在步驟2.3中進一步包括以下方法第一步根據測量到的小區的RTWP信息計算可用於E-DCH的負載；第二步根據UE的有數據待傳的最高邏輯信道的優先級對UE從高到低進行排序；第三步遍歷所有UE，為UE的非調度和保證比特速率業務分配資源；第四步遍歷隊列中的UE，根據UE請求的SG和小區可用負載分配調度授權，直到遍歷完所有的UE或者小區的沒有剩餘資源可分配為止；第五步根據相應的UE分配的SG和原來分配的SG確定需要發送的調度命令，發送相應的調度命令給相應的UE。
全文摘要
本發明公開了一種UE調度授權請求的分配方法，其特徵在於Node B的HSUPA調度器收到UE的調度授權請求時，根據Node B中的Happy Bit DelayCondition信息分配調度授權，其中，所述Happy Bit Delay Condition信息包含在Node B應用部分協議的增強專用物理信道中。本發明還提供一種增強HSUPA調度性能的方法。利用本發明的方法，能準確的估計UE的調度授權請求，進而提高Node B調度器的調度性能。
文檔編號H04W72/12GK101026799SQ20071007356
公開日2007年8月29日 申請日期2007年3月13日 優先權日2007年3月13日
發明者梁自軍, 楊卓, 唐長春, 王琛, 範蕾 申請人:中興通訊股份有限公司