專利名稱：用戶吞吐量地理分布估計(jì)系統(tǒng)和用戶吞吐量地理分布估計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用戶吞吐量(throughput)地理分布估計(jì)系統(tǒng)和用 戶吞吐量地理分布估計(jì)方法，具體涉及一種用于估計(jì)蜂窩系統(tǒng)中的用 戶吞吐量的技術(shù)，所述蜂窩系統(tǒng)用于在基站與用戶終端之間使用共享 信道來執(zhí)行無線分組通信。
背景技術(shù)：
常規(guī)上，蜂窩系統(tǒng)包括用戶終端和使用共享信道與其小區(qū)中的用 戶終端進(jìn)行無線分組通信的基站。
在蜂窩系統(tǒng)中，依據(jù)基站周圍的地理特征，用戶吞吐量呈現(xiàn)不同 的值。用戶吞吐量是在用戶終端處測量的值，并由每單位時(shí)間內(nèi)用戶 終端從基站接收到的分組的比特?cái)?shù)目來表示。
作為對蜂窩系統(tǒng)中用戶吞吐量的地理分布進(jìn)行估計(jì)的方法，通常 實(shí)施的是，使用計(jì)算機(jī)在連續(xù)時(shí)間段上執(zhí)行蜂窩系統(tǒng)的系統(tǒng)級仿真。 原因在于，由于共享信道是在高速控制下由小區(qū)中的用戶終端共同使 用的，所以無法獲得對用戶吞吐量的正確估計(jì)，除非在執(zhí)行對包括上 層的無線分組通信過程的詳細(xì)仿真時(shí)，在連續(xù)時(shí)間段上以高時(shí)間分辨 率對共享過程進(jìn)行仿真。
參照圖1，對用于估計(jì)用戶吞吐量的地理分布的常規(guī)方法進(jìn)行描述。
如圖l所示，由系統(tǒng)級仿真器300執(zhí)行連續(xù)時(shí)間段上蜂窩系統(tǒng)的 系統(tǒng)級仿真。
系統(tǒng)級仿真器300接收基站配置、在每個(gè)用戶終端發(fā)出下載請求 時(shí)產(chǎn)生的分組的業(yè)務(wù)量和小區(qū)中用戶的總數(shù)，作為輸入。這里，基站 配置是指基站的設(shè)置和狀態(tài)，例如，包括基站位置、發(fā)射功率、天線
方向圖、天線方位角、天線傾斜、用于對至用戶終端的分組傳輸過程 的優(yōu)先順序進(jìn)行調(diào)度的分組調(diào)度器的類型等。
系統(tǒng)級仿真器300基于上述輸入值，估計(jì)每個(gè)用戶終端位置處的 共享信道的接收質(zhì)量，并執(zhí)行與包括協(xié)議上層的實(shí)際情況接近的無線 分組通信過程的連續(xù)仿真，以估計(jì)用戶吞吐量。這里，通常使用表示 共享信道接收信號功率與干擾信號功率之比的接收SIR (信號與干擾 功率比)，作為共享信道的接收質(zhì)量。
接下來，將詳細(xì)描述由系統(tǒng)級仿真器300進(jìn)行的連續(xù)時(shí)間段上的
系統(tǒng)級仿真過程。
當(dāng)系統(tǒng)級仿真器300使用針對W-CDMA (寬帶碼分多址)中高速 下行鏈路訪問的HSDPA (高速下行鏈路分組訪問)作為用于從基站到 用戶終端的下行鏈路的無線分組通信方案時(shí)，系統(tǒng)級仿真器300對以 下第一到第五步驟進(jìn)行仿真。
第一步驟在多個(gè)位置處產(chǎn)生用戶終端。然后，使用戶終端向基 站發(fā)出通過共享信道來傳輸分組的業(yè)務(wù)請求。這里，所請求分組的業(yè) 務(wù)量是由前述用戶終端正在產(chǎn)生的業(yè)務(wù)量。
第二步驟估計(jì)每個(gè)用戶終端位置處的共享信道的接收質(zhì)量。為
了具體說明，對于每個(gè)用戶終端，反復(fù)計(jì)算已從多個(gè)基站接收到的分 組的干擾波信號功率，以便基于計(jì)算結(jié)果，對作為共享信道的
HS-PDSCH (高速物理下行鏈路共享信道)的接收質(zhì)量進(jìn)行估計(jì)和計(jì)算。
第三步驟基于由每個(gè)用戶終端產(chǎn)生的業(yè)務(wù)量、每個(gè)用戶終端位
置處的共享信道的接收質(zhì)量和基站處的分組調(diào)度器，使用共享信道， 從基站向每個(gè)用戶終端傳輸分組。
第四步驟基于已從基站接收到的分組的比特?cái)?shù)目，針對每個(gè)用 戶終端來計(jì)算用戶吞吐量。 一旦完成了第四步驟，則操作返回到第一 步驟。此時(shí)，根據(jù)用戶終端的移動速度，更新每個(gè)用戶終端的位置， 并再次重復(fù)第一到第四步驟。
第五步驟對作為第四步驟計(jì)算結(jié)果的用戶吞吐量進(jìn)行平均。然 后，輸出每個(gè)用戶終端的位置，并輸出所有用戶終端的用戶吞吐量的 平均值，作為用戶吞吐量估計(jì)。
系統(tǒng)級仿真器300實(shí)時(shí)地、每2ms執(zhí)行第一到第四步驟一次。系 統(tǒng)級仿真器300還在一小時(shí)或更長時(shí)間段上、每2ms對第一到第四步 驟仿真一次，以獲得統(tǒng)計(jì)上可靠的用戶吞吐量估計(jì)。
因此，用戶吞吐量估計(jì)的精度得到提高。但是，相反的是，在一 小時(shí)或更長時(shí)間段上、每2ms對第一到第四步驟仿真一次，這需要巨 大的處理量，用于估計(jì)用戶吞吐量的時(shí)間也因此而增長。
此外，因?yàn)闉榱孙@示用戶吞吐量的地理分布，系統(tǒng)級仿真器300 在第五步驟執(zhí)行對用戶吞吐量進(jìn)行平均的過程，所以用于估計(jì)用戶吞 吐量的時(shí)間進(jìn)一步延長。
花費(fèi)較長時(shí)間執(zhí)行對用戶吞吐量的估計(jì)會導(dǎo)致如下問題，特別是 在檢查基站配置的適當(dāng)值時(shí)。當(dāng)考慮基站配置的適當(dāng)值時(shí)，需要在每 次改變基站配置時(shí)，執(zhí)行系統(tǒng)級仿真。因此，必須多次重復(fù)長時(shí)間的 系統(tǒng)級仿真，直到確定基站配置的適當(dāng)值為止，以致考慮時(shí)間變得非 常長。
此外還有用于估計(jì)吞吐量的其他常規(guī)方法 一種通過估計(jì)吞吐量 來確定開始通信是否適當(dāng)?shù)姆椒?例如，見日本專利申請公開 224094/2000)、 一種改善系統(tǒng)吞吐量的方法(例如，見日本專利申請 公開298498/2003 )、以及一種實(shí)現(xiàn)能夠估計(jì)分組質(zhì)量的基站的方法(例 如，見日本專利申請公開112597/2004)等。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用戶吞吐量地理分布估計(jì)系統(tǒng)和 用戶吞吐量地理分布估計(jì)方法，能夠在短時(shí)間內(nèi)精確估計(jì)蜂窩系統(tǒng)中 用戶吞吐量的地理分布。
本發(fā)明的用戶吞吐量地理分布估計(jì)系統(tǒng)用于估計(jì)包括用戶終端和 基站的蜂窩系統(tǒng)中的用戶吞吐量的地理分布，其中基站使用共享信道， 與自身小區(qū)內(nèi)的用戶終端進(jìn)行無線分組通信。
本發(fā)明的用戶吞吐量地理分布估計(jì)系統(tǒng)包括接收質(zhì)量估計(jì)裝置， 用于估計(jì)小區(qū)中用戶終端位置處的共享信道的接收質(zhì)量；業(yè)務(wù)信息讀 取裝置，用于讀取與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息，其中在估計(jì)目標(biāo)
區(qū)域中執(zhí)行了所述接收質(zhì)量估計(jì)；以及用戶吞吐量估計(jì)裝置，用于使
用用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)，估計(jì)小區(qū)中用戶終端位置處的用戶吞吐量， 其中用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)接收小區(qū)中用戶終端位置處的共享信道的接 收質(zhì)量以及與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息，作為輸入，并計(jì)算用戶
吞吐量。
因此，像用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)這樣的函數(shù)具有與其輸入相對應(yīng)的 確切輸出值，所以可以在給定輸入時(shí)確定輸出值。因此，與使用系統(tǒng) 級仿真的常規(guī)配置相反，根據(jù)使用上述函數(shù)的配置，不必以較高時(shí)間 分辨率、對用戶終端基于分組調(diào)度器的控制來共享共享信道的過程進(jìn) 行詳細(xì)仿真，從而可以在短時(shí)間內(nèi)估計(jì)用戶吞吐量的地理分布。
此外，業(yè)務(wù)信息讀取裝置可以構(gòu)造為讀取在基站或無線網(wǎng)絡(luò)控制 器處測量的與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息。因此該配置可以將與實(shí) 際情況接近的值用作用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)的輸入，所以可以提高用戶 吞吐量的估計(jì)精度。
也可以提供一種還包括用戶終端測量裝置的配置，用戶終端測量 裝置在小區(qū)中行進(jìn)，以對小區(qū)中用戶終端位置處的共享信道接收質(zhì)量
和用戶吞吐量進(jìn)行實(shí)際測量；用戶吞吐量估計(jì)裝置包括函數(shù)校正裝置， 用于根據(jù)共享信道接收質(zhì)量的測量與用戶吞吐量的測量之間的關(guān)系， 校正用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)。根據(jù)該配置，可以使用根據(jù)共享信道接收 質(zhì)量的測量與用戶吞吐量的測量之間的關(guān)系而校正的用戶吞吐量計(jì)算 函數(shù)。因此，可以提高用戶吞吐量的估計(jì)精度。


圖1是用于解釋常規(guī)用戶吞吐量地理分布估計(jì)方法的圖。 圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例1的用戶吞吐量地理分布估 計(jì)系統(tǒng)的配置框圖。
圖3是用于解釋本發(fā)明典型實(shí)施例1中使用的用戶吞吐量計(jì)算函 數(shù)的示例圖。
圖4是使用在本發(fā)明典型實(shí)施例1中估計(jì)的用戶吞吐量估計(jì)結(jié)果 示出了用戶吞吐量地理分布的顯示示例的圖。
圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例2的用戶吞吐量地理分布估
計(jì)系統(tǒng)的配置框圖。
圖6是示出了根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例3的用戶吞吐量地理分布估 計(jì)系統(tǒng)的配置框圖。
圖7是用于解釋本發(fā)明典型實(shí)施例3中使用的用戶吞吐量計(jì)算函 數(shù)的示例圖。
圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例4的用戶吞吐量地理分布估 計(jì)系統(tǒng)的配置框圖。
圖9是用于解釋本發(fā)明典型實(shí)施例4中使用的用戶吞吐量計(jì)算函 數(shù)的示例圖。
圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例8的用戶吞吐量地理分布估 計(jì)系統(tǒng)的配置框圖。
圖11是用于解釋基于用戶終端處的時(shí)間測量函數(shù)對用戶吞吐量 計(jì)算函數(shù)進(jìn)行校正的方法的示例圖。
具體實(shí)施例方式
以下參照附圖，描述本發(fā)明用戶吞吐量地理分布估計(jì)系統(tǒng)的典型 實(shí)施例。這里，以下描述是基于如下假設(shè)的從基站到用戶終端的下 行鏈路無線分組通信采用W-CDMA的HSDPA方案。
典型實(shí)施例1
圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例1的用戶吞吐量地理分布估 計(jì)系統(tǒng)的配置框圖。這里，本典型實(shí)施例應(yīng)用于的蜂窩系統(tǒng)是包括用 戶終端和使用共享信道與自身小區(qū)中的用戶終端進(jìn)行無線通信的基站 的蜂窩系統(tǒng)。
參照圖2，根據(jù)本典型實(shí)施例的用戶吞吐量地理分布估計(jì)系統(tǒng)包 括接收質(zhì)量估計(jì)裝置11、業(yè)務(wù)量信息讀取裝置12和用戶吞吐量估計(jì)
裝置13。
接收質(zhì)量估計(jì)裝置11假設(shè)在小區(qū)中的各個(gè)位置處存在用戶終端。 基于這種假設(shè)，接收質(zhì)量估計(jì)裝置11根據(jù)作為基站配置而輸入的基站 位置和小區(qū)中每個(gè)用戶終端的位置，計(jì)算基站與每個(gè)用戶終端之間的 傳播損耗。這里，通過將基站與每個(gè)用戶終端之間的距離代入預(yù)定傳 播方程，推導(dǎo)出傳播損耗。
此外，接收質(zhì)量估計(jì)裝置11根據(jù)作為基站配置而輸入的共享信道 上的分組發(fā)射功率、天線方向圖和天線方位角、以及上述計(jì)算的傳播 損耗的計(jì)算結(jié)果，估計(jì)小區(qū)中每個(gè)用戶終端位置處的共享信道接收質(zhì) 量。這里，假設(shè)將接收SIR用作接收質(zhì)量。
接收質(zhì)量估計(jì)裝置11輸出小區(qū)中每個(gè)用戶終端的位置和該位置 處的共享信道接收質(zhì)量，將其中的共享信道接收質(zhì)量輸出至用戶吞吐
量估計(jì)裝置13。
業(yè)務(wù)信息讀取裝置12從外部讀取與已由接收質(zhì)量估計(jì)裝置11估 計(jì)了接收質(zhì)量的估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息，并向用戶吞吐量估計(jì) 裝置13輸出讀取的業(yè)務(wù)信息。與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息指示出 由估計(jì)目標(biāo)區(qū)域中存在的用戶終端產(chǎn)生的分組施加在估計(jì)目標(biāo)區(qū)域上 的負(fù)荷。
例如，通常使用基站的發(fā)射功率，作為W-CDMA中下行鏈路業(yè) 務(wù)信息的指示符。在下行鏈路中，隨著小區(qū)中用戶終端數(shù)目的增加， 基站用于對到小區(qū)中用戶終端的分組發(fā)射的總發(fā)射功率增大。即，業(yè) 務(wù)信息是與小區(qū)中用戶終端數(shù)目相關(guān)的數(shù)量值。
因此，通過將與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息定義為小區(qū)中用戶 終端的數(shù)目，對本發(fā)明的典型實(shí)施例1到4進(jìn)行描述。這里，假設(shè)該 業(yè)務(wù)信息采用大于'0'的值。
用戶吞吐量估計(jì)裝置13結(jié)合有用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)f，用戶吞吐 量計(jì)算函數(shù)f接收共享信道接收質(zhì)量和與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信 息作為輸入值的，并計(jì)算用戶吞吐量U。
響應(yīng)于來自接收質(zhì)量估計(jì)裝置11的共享信道接收質(zhì)量和從業(yè)務(wù) 信息讀取裝置12輸出的與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息的輸入，用戶
吞吐量估計(jì)裝置13使用上述用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)f，計(jì)算小區(qū)中每個(gè) 用戶終端位置處的用戶吞吐量，并輸出用戶吞吐量的估計(jì)結(jié)果。
用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)f是根據(jù)由系統(tǒng)級仿真獲得的用戶吞吐量估 計(jì)結(jié)果、從無線網(wǎng)絡(luò)控制器接收的用戶吞吐量的實(shí)際測量、近似分析 的用戶吞吐量結(jié)果等而事先準(zhǔn)備的，并結(jié)合在用戶吞吐量估計(jì)裝置13 中。
當(dāng)逼近用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)f并用公式表達(dá)為將共享信道接收質(zhì) 量和與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息作為輸入值的連續(xù)函數(shù)時(shí)，在存 在連續(xù)輸入值的情況下，可以容易地執(zhí)行估計(jì)過程。
用戶吞吐量具有定性本質(zhì)，從而當(dāng)共享信道接收質(zhì)量較高時(shí)，用 戶吞吐量增大，而當(dāng)業(yè)務(wù)較高時(shí)，用戶吞吐量減小。根據(jù)這一事實(shí)， 可以使用如下方程1作為用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)f的示例。
<formula>formula see original document page 15</formula>在方程2中，U表示用戶吞吐量，SIR表示共享信道接收質(zhì):
Schedular表示分組調(diào)度器類型，L0adeell表示與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè) 務(wù)信息(=小區(qū)中用戶終端的數(shù)目；Loadcell>0)， D (Schedular)表示 依據(jù)分組調(diào)度器類型而確定的常數(shù)，E表示任意常數(shù)，G表示用作冪 的任意常數(shù)。
用戶吞吐量依據(jù)分組調(diào)度器類型而增大或減小。這就是方程2采 用將前述典型實(shí)施例1中使用的用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)f乘以依賴于分 組調(diào)度器類型的常數(shù)D的形式的原因。此外，存在如下趨勢隨著業(yè) 務(wù)變高，分組調(diào)度器的影響減小。這就是方程2采用將常數(shù)D除以業(yè) 務(wù)信息的形式的原因。
圖7是用于解釋本發(fā)明典型實(shí)施例3中使用的用戶吞吐量計(jì)算函 數(shù)fl的示例圖。
可以通過如下曲線圖給出用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)fh橫軸表示共享 信道接收質(zhì)量，縱軸表示用戶吞吐量，分組調(diào)度器類型和與估計(jì)目標(biāo) 區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息作為參數(shù)。例如，當(dāng)與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù) 信息固定，而改變分組調(diào)度器類型時(shí)，可以通過圖7所示曲線圖給出 用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)fl。
如上所述，在本典型實(shí)施例中，用戶吞吐量估計(jì)裝置13配置為通 過添加從分組調(diào)度器讀取裝置14a輸出的分組調(diào)度器類型作為新參 數(shù)，計(jì)算用戶吞吐量，從而獲得更接近實(shí)際情況的用戶吞吐量估計(jì)。 這種配置可以進(jìn)一步提高用戶吞吐量的估計(jì)精度。
典型實(shí)施例4
圖8是示出了根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例4的用戶吞吐量地理分布估 計(jì)系統(tǒng)的配置框圖。
參照圖8，根據(jù)本典型實(shí)施例的用戶吞吐量地理分布估計(jì)系統(tǒng)與 圖6所示的典型實(shí)施例3的不同之處在于，添加了共享信道使用比率 讀取裝置14b。除此之外，本典型實(shí)施例的配置與圖6所示的典型實(shí) 施例3的配置相同，因此相同的組件分配有相同的附圖標(biāo)記。
共享信道使用比率讀取裝置"b讀取小區(qū)中使用共享信道執(zhí)行無 線分組通信的用戶終端在所有用戶終端(使用共享信道執(zhí)行無線分組 通信的用戶終端、以及不使用共享信道而只使用基站向其分配的自身
單獨(dú)信道來執(zhí)行音頻通信等的用戶終端)中的占有比率，并向用戶吞 吐量估計(jì)裝置13輸出讀取的比率。這里，可以根據(jù)使用共享信息的用 戶終端的所有權(quán)，由共享信道使用比率讀取裝置14b確定使用共享信 道的用戶終端的比率?？蛇x地，如果可以由無線網(wǎng)絡(luò)控制器ioo測量 該比率，則共享信道使用比率讀取裝置14b可以使用由無線網(wǎng)絡(luò)控制 器100實(shí)際測量的結(jié)果。
用戶吞吐量估計(jì)裝置13結(jié)合有額外包括了使用共享信道的用戶 終端的比率作為新參數(shù)的用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)f2，而不是在上述典型 實(shí)施例2中使用的用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)fl。
響應(yīng)于從接收質(zhì)量估計(jì)裝置11輸出的共享信道接收質(zhì)量、從業(yè)務(wù) 信息讀取裝置12輸出的與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息、從分組調(diào)度 器讀取裝置14a輸出的分組調(diào)度器類型，以及從共享信道使用比率讀 取裝置14b輸出的使用共享信道的用戶終端的比率，用戶吞吐量估計(jì) 裝置13使用用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)f2，計(jì)算小區(qū)中每個(gè)用戶終端位置 處的用戶吞吐量，并輸出用戶吞吐量的估計(jì)結(jié)果。
相比于使用共享信道的用戶終端，只使用單獨(dú)信道的用戶終端對 業(yè)務(wù)施加更大影響。例如，因?yàn)槭褂霉蚕硇诺赖挠脩艚K端只在需要時(shí) 使用無線資源(基站的功率和頻率)，所以無線資源的使用頻率較低。 另一方面，只使用單獨(dú)信道的用戶終端在通信期間繼續(xù)使用獨(dú)立分配 的單獨(dú)信道的無線資源，并且也需要用于連接過程的時(shí)間，所以無線 資源的使用頻率較高。
換言之，相比于使用共享信道的用戶終端，只使用單獨(dú)信道的用 戶終端對業(yè)務(wù)的增加具有更大影響。因此，后者在降低用戶吞吐量U 中起到作用。
考慮上述事實(shí)，當(dāng)采用與前述典型實(shí)施例1中相同的方式，將用 戶吞吐量計(jì)算函數(shù)G近似并用公式表達(dá)為連續(xù)函數(shù)時(shí)，如下方程3可 以用作用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)f2的示例。
U = f2(SIR，Loadceli，Schedular,RatioSCH)
—_D(Schedular)_xf
J x [(Rati。scH + H x (1 - RatioSCH)} x LoadceI| ]G
在方程3中，U表示用戶吞吐量，SIR表示共享信道接收質(zhì)量， L0adeell表示與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息(=小區(qū)中用戶終端的數(shù) 目；Loadee >0)， Schedular表示分組調(diào)度器類型，RatioSCH表示使用共 享信道的用戶終端的比率，D (Schedular)表示依據(jù)分組調(diào)度器類型 而確定的常數(shù)，G表示用作冪的任意常數(shù)，H是表示只使用單獨(dú)信道 的用戶終端對業(yè)務(wù)的影響的系數(shù)，J表示任意常數(shù)。
方程3與上述典型實(shí)施例3中使用的方程2基本相同，但是方程 3是通過使估計(jì)目標(biāo)區(qū)域中的業(yè)務(wù)向考慮到只使用單獨(dú)信道的用戶終 端所給出的影響程度的業(yè)務(wù)逼近而形成公式的。
在方程3的分母中，(l-RatioSCH)表示只使用單獨(dú)信道的用戶終 端的比率。該比率乘以系數(shù)H的結(jié)果表示只使用單獨(dú)信道并影響業(yè)務(wù) 的用戶終端的有效比率。通過將上述比率與RatioSCH (即，使用共享 信道的用戶終端的比率)相加并將和乘以業(yè)務(wù)信息Loadceu而獲得的結(jié) 果表示估計(jì)目標(biāo)區(qū)域中的業(yè)務(wù)的近似，并由[{RatioSCH + H X (l-RatioSCH)} X Loadceii]表示。
圖9是用于解釋本發(fā)明典型實(shí)施例4中使用的用戶吞吐量計(jì)算函 數(shù)f2的示例圖。
可以通過如下曲線圖給出用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)f2:橫軸表示共享 信道接收質(zhì)量，縱軸表示用戶吞吐量，使用共享信道的用戶終端的比 率、分組調(diào)度器類型和與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息作為參數(shù)。例 如，當(dāng)分組調(diào)度器類型和與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息固定，而改 變使用共享信道的用戶終端的比率時(shí)，可以通過圖9所示曲線圖給出 用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)f2。
如上所述，在本典型實(shí)施例中，用戶吞吐量估計(jì)裝置13配置為通 過添加從共享信道使用比率讀取裝置14b輸出的使用共享信道的用戶 終端的比率作為新參數(shù)，計(jì)算用戶吞吐量，從而獲得更接近實(shí)際情況
的用戶吞吐量估計(jì)。這種配置可以進(jìn)一步提高用戶吞吐量的估計(jì)精度。 對于蜂窩系統(tǒng)的未來前景，預(yù)期的是隨著支持HSDPA的用戶終 端的普及，使用共享信道的用戶終端的比率逐漸增加?？梢栽O(shè)想，隨 著蜂窩系統(tǒng)成熟和發(fā)展，如上所述的用戶吞吐量估計(jì)方法將特別有效。 典型實(shí)施例5
除了將與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息定義為系統(tǒng)吞吐量之外，
根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例5的用戶吞吐量地理分布估計(jì)系統(tǒng)與典型實(shí)施 例1到4的相同。
用戶吞吐量是從用戶終端側(cè)的角度來看的吞吐量，即，在用戶終 端側(cè)測量的吞吐量。相反，系統(tǒng)吞吐量是從作為系統(tǒng)的基站側(cè)的角度 來看的吞吐量，即，在基站側(cè)測量的吞吐量。系統(tǒng)吞吐量表示每單位 時(shí)間從基站向小區(qū)中所有用戶終端傳輸?shù)乃蟹纸M的比特總數(shù)。
如典型實(shí)施例1中所述，與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息是與小 區(qū)中用戶終端數(shù)目相關(guān)的數(shù)量值。這里，因?yàn)閱蝹€(gè)小區(qū)的頻率、時(shí)間 和功率有限，所以單個(gè)小區(qū)可以處理的通信量自然是有限的?？紤]到
這一點(diǎn)，可以將與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息理解為小區(qū)中用戶終 端的擁塞程度。
因此，在本典型實(shí)施例中，基站的系統(tǒng)吞吐量顯示出與用戶終端 數(shù)目成比例的趨勢，并被用作與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息。 典型實(shí)施例6
除了將與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息定義為小區(qū)中用戶終端的 同時(shí)連接數(shù)目的平均之外，根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例6的用戶吞吐量地 理分布估計(jì)系統(tǒng)與典型實(shí)施例1到5相同。
小區(qū)中用戶終端的同時(shí)連接數(shù)目的平均是通過在固定時(shí)間段上對 小區(qū)中同時(shí)連接到基站的用戶終端的數(shù)目進(jìn)行平均而獲得的數(shù)目。該 值是在基站處可測量的值，并顯然具有與用戶終端數(shù)目成比例的趨勢。
因此，在本典型實(shí)施例中，小區(qū)中用戶終端的同時(shí)連接數(shù)目的平 均顯示出與用戶終端數(shù)目成比例的趨勢，并被用作與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有 關(guān)的業(yè)務(wù)信息。
典型實(shí)施例7
除了將與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息定義為小區(qū)中基站處的分 組發(fā)射功率的使用時(shí)間比率之外，根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例7的用戶吞 吐量地理分布估計(jì)系統(tǒng)與典型實(shí)施例1到6相同。
小區(qū)中基站處的分組發(fā)射功率的使用時(shí)間比率是用于從基站向小 區(qū)中用戶終端發(fā)射分組的分組發(fā)射功率的時(shí)間使用比率。
因?yàn)榛驹谛^(qū)中沒有用戶終端的情況下不執(zhí)行分組發(fā)射，所以 基站處分組發(fā)射功率的時(shí)間使用比率減小。相反，如果小區(qū)中有很多 用戶終端，則基站處分組發(fā)射功率的時(shí)間使用比率增大。這意味著該 值是在基站處可測量的值，并顯然具有與小區(qū)中用戶終端數(shù)目成比例 的趨勢。
因此，在本典型實(shí)施例中，小區(qū)中基站處的分組發(fā)射功率的時(shí)間 使用比率顯示出與用戶終端數(shù)目成比例的趨勢，并被用作與估計(jì)目標(biāo) 區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息。
典型實(shí)施例8
圖10是示出了根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例8的用戶吞吐量地理分布估
計(jì)系統(tǒng)的配置框圖。
參照圖10，根據(jù)本發(fā)明典型實(shí)施例8的用戶吞吐量地理分布估計(jì) 系統(tǒng)與圖8所示的典型實(shí)施例4的不同之處在于，添加了用戶終端測 量裝置200、用戶終端測量讀取裝置15和設(shè)置在用戶吞吐量估計(jì)裝置 13內(nèi)的函數(shù)校正裝置13a。除此之外，本典型實(shí)施例的配置與圖8所 示的典型實(shí)施例4的配置相同，因此相同的組件分配有相同的附圖標(biāo) 記。
例如，當(dāng)對基站103的小區(qū)中的用戶吞吐量進(jìn)行估計(jì)時(shí)，用戶終 端測量裝置200在基站103的小區(qū)中行進(jìn)，并在小區(qū)中用戶終端1031 到1033位置處的同時(shí)測量共享信道接收質(zhì)量和用戶吞吐量。
用戶終端測量讀取裝置15讀取由用戶終端測量裝置200測量的共 享信道接收質(zhì)量和用戶吞吐量的測量。用戶終端測量讀取裝置15接著 對固定時(shí)間段上讀取的測量進(jìn)行平均，并創(chuàng)建表示共享信道接收質(zhì)量 的測量與用戶吞吐量的測量之間的關(guān)系的函數(shù)fc。進(jìn)行平均的原因在 于，因?yàn)閷τ诠蚕硇诺澜邮召|(zhì)量，用戶吞吐量的變化范圍較大，所以
有效的是對于共享信道接收質(zhì)量，使用用戶吞吐量的平均值。此外， 用戶終端測量讀取裝置15將與測量有關(guān)的函數(shù)fc輸出至用戶吞吐量
估計(jì)裝置13中的函數(shù)校正裝置13a。
函數(shù)校正裝置13a基于從用戶終端測量讀取裝置15輸出的與測量 有關(guān)的函數(shù)fc，校正用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)f2。具體地，函數(shù)校正裝置 13a通過在對與測量有關(guān)的函數(shù)fc和校正前的函數(shù)f2進(jìn)行平均，來進(jìn) 行校正，輸出如圖11所示的校正后函數(shù)f2'。函數(shù)校正裝置13a可以 使用如下方程4作為上述特定的校正方法。
2 2
在方程4中，f2'是校正后的用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)，f2是校正前 的用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)，fc是與用戶終端處的測量有關(guān)的函數(shù)。
作為可選校正方法，函數(shù)校正裝置13a可以使用如下方法通過 考慮測量的數(shù)據(jù)量和測量的可靠性，對與測量有關(guān)的函數(shù)fc和校正前 的函數(shù)f2進(jìn)行加權(quán)平均。
用戶吞吐量估計(jì)裝置13接收與典型實(shí)施例4的參數(shù)相同的參數(shù)， 作為輸入，并使用通過函數(shù)校正裝置13a校正的用戶吞吐量計(jì)算函數(shù) f2，估計(jì)用戶吞吐量。
如上所述，在本典型實(shí)施例中，用戶吞吐量估計(jì)裝置13配置為使 用根據(jù)共享信道接收質(zhì)量的測量和用戶吞吐量的測量來校正用戶吞吐 量函數(shù)f2所獲得的函數(shù)f2，，計(jì)算用戶吞吐量。因此，可以獲得更接 近實(shí)際情況的用戶吞吐量估計(jì)。這種配置可以進(jìn)一步提高用戶吞吐量 的估計(jì)精度。
如上所述，在本發(fā)明中，通過將用戶終端位置處的共享信道接收 質(zhì)量和與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息輸入到用戶吞吐量計(jì)算函數(shù) 中，估計(jì)用戶吞吐量。
因?yàn)橄裼脩敉掏铝坑?jì)算函數(shù)這樣的函數(shù)具有與輸入相對應(yīng)的確切 輸出值，所以可以在給定輸入時(shí)確定輸出值。因此，與使用系統(tǒng)級仿 真的常規(guī)估計(jì)方法相反，使用這種函數(shù)的估計(jì)方法不必對用戶終端基
于分組調(diào)度器的控制來共享共享信道的過程進(jìn)行詳細(xì)仿真，從而可以 在短時(shí)間內(nèi)估計(jì)用戶吞吐量的地理分布。
此外，在本典型實(shí)施例中，因?yàn)樵跍?zhǔn)備用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)中反 映了由系統(tǒng)級仿真等獲得的估計(jì)結(jié)果，所以可以提高用戶吞吐量的估 計(jì)精度。
此外，在本發(fā)明中，也可以提供如下配置將實(shí)際測量用作要作 為用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)的參數(shù)的與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息。即， 在本發(fā)明中，可以使用接近實(shí)際情況的值作為用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)的 輸入值，因此，可以提高用戶吞吐量的估計(jì)精度。
此外，在本發(fā)明中，也可以提供如下配置根據(jù)用戶終端位置處 的共享信道接收質(zhì)量的測量與用戶吞吐量的測量之間的關(guān)系，校正用 戶吞吐量計(jì)算函數(shù)。因此，在本發(fā)明中，可以使用根據(jù)共享信道接收 質(zhì)量與用戶吞吐量之間的關(guān)系的、與實(shí)際情況接近的用戶吞吐量計(jì)算 函數(shù)，從而可以精確地估計(jì)用戶吞吐量。
權(quán)利要求
1.一種用戶吞吐量地理分布估計(jì)系統(tǒng)，用于估計(jì)蜂窩系統(tǒng)中用戶吞吐量的地理分布，所述蜂窩系統(tǒng)包括用戶終端和使用共享信道與自身小區(qū)內(nèi)的用戶終端進(jìn)行無線分組通信的基站，所述系統(tǒng)包括接收質(zhì)量估計(jì)裝置，用于估計(jì)所述小區(qū)中用戶終端位置處的共享信道接收質(zhì)量；業(yè)務(wù)信息讀取裝置，用于讀取與執(zhí)行了所述接收質(zhì)量估計(jì)的估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息；以及用戶吞吐量估計(jì)裝置，用于使用用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)，估計(jì)所述小區(qū)中用戶終端位置處的用戶吞吐量，所述用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)接收所述小區(qū)中用戶終端位置處的所述共享信道接收質(zhì)量以及所述與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息，作為輸入，并計(jì)算用戶吞吐量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，還包括業(yè)務(wù)信息讀取裝置，用于讀取輸入所述接收質(zhì)量所在的位置范圍中的業(yè)務(wù)信息。
3. —種用戶吞吐量地理分布估計(jì)系統(tǒng)，用于估計(jì)蜂窩系統(tǒng)中用戶 吞吐量的地理分布，所述蜂窩系統(tǒng)包括用戶終端和使用共享信道與自 身小區(qū)內(nèi)的用戶終端進(jìn)行無線分組通信的基站，所述系統(tǒng)包括接收質(zhì)量估計(jì)裝置，用于估計(jì)所述小區(qū)中用戶終端位置處的共享 信道接收質(zhì)量；業(yè)務(wù)信息讀取裝置，用于讀取與執(zhí)行了所述接收質(zhì)量估計(jì)的估計(jì) 目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息，其中在估計(jì)目標(biāo)區(qū)域中；以及用戶吞吐量估計(jì)裝置，用于使用用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)，估計(jì)所述 小區(qū)中用戶終端位置處的用戶吞吐量，所述用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)接收 所述小區(qū)中用戶終端位置處的所述共享信道接收質(zhì)量以及所述與估計(jì) 目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息，作為輸入，并計(jì)算用戶吞吐量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述蜂窩系統(tǒng)還包括與所述 基站連接的無線網(wǎng)絡(luò)控制器，所述業(yè)務(wù)信息讀取裝置讀取在所述基站或在所述無線網(wǎng)絡(luò)控制器 處測量的所述與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，還包括分組調(diào)度器讀取裝置，用于讀取所述基站的分組調(diào)度器類型，其中所述用戶吞吐量估計(jì)裝置還使用所述分組調(diào)度器類型，作為 所述用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)的輸入值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，還包括用于讀取所述小區(qū)中使 用所述共享信道執(zhí)行無線通信的用戶終端在所有用戶終端中的占有比 率的裝置，其中所述用戶吞吐量估計(jì)裝置將使用所述共享信道的用戶終端的 比率用作所述用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)的輸入值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的 業(yè)務(wù)信息是所述小區(qū)中用戶終端的數(shù)目。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息是所述基站的系統(tǒng)吞吐量。
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息是通過在固定時(shí)間段上對小區(qū)中同時(shí)連接到所述基站的用戶 終端的數(shù)目進(jìn)行平均而獲得的數(shù)目。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān) 的業(yè)務(wù)信息是基站向所述小區(qū)中的用戶終端發(fā)射分組所用的分組發(fā)射 功率的時(shí)間使用比率。
11. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，還包括用戶終端測量裝置，其在所述小區(qū)中行進(jìn)，并在所述小區(qū)中用戶終端位置處實(shí)際測量所述 共享信道接收質(zhì)量和所述用戶吞吐量，其中所述用戶吞吐量計(jì)算裝置包括函數(shù)校正裝置，用于根據(jù)所 述共享信道接收質(zhì)量的測量與所述用戶吞吐量的測量之間的關(guān)系，對 所述用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)進(jìn)行校正。
12. —種用戶吞吐量地理分布估計(jì)方法，用于估計(jì)蜂窩系統(tǒng)中用戶吞吐量的地理分布，所述蜂窩系統(tǒng)包括用戶終端和使用共享信道與自身小區(qū)內(nèi)的用戶終端進(jìn)行無線分組通信的基站，所述方法包括用戶吞吐量估計(jì)步驟，用于使用用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)，估計(jì)所述 小區(qū)中用戶終端位置處的用戶吞吐量，所述用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)接收 所述小區(qū)中用戶終端位置處的共享信道接收質(zhì)量，作為輸入，并計(jì)算 用戶吞吐量。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，還包括業(yè)務(wù)信息讀取步驟， 用于讀取輸入所述接收質(zhì)量的位置范圍中的業(yè)務(wù)信息。
14. 一種用戶吞吐量地理分布估計(jì)方法，用于估計(jì)蜂窩系統(tǒng)中用 戶吞吐量的地理分布，所述蜂窩系統(tǒng)包括用戶終端和使用共享信道與 自身小區(qū)內(nèi)的用戶終端進(jìn)行無線分組通信的基站，所述方法包括接收質(zhì)量估計(jì)步驟，用于估計(jì)所述小區(qū)中用戶終端位置處的共享 信道接收質(zhì)量；業(yè)務(wù)信息讀取步驟，用于讀取與執(zhí)行了所述接收質(zhì)量估計(jì)的估計(jì) 目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息；以及用戶吞吐量估計(jì)步驟，用于使用用戶吞吐k計(jì)算函數(shù)，估計(jì)所述小區(qū)中用戶終端位置處的用戶吞吐量，所述用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)接收 所述小區(qū)中用戶終端位置處的所述共享信道接收質(zhì)量以及所述與估計(jì) 目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息，作為輸入，并計(jì)算用戶吞吐量。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述蜂窩系統(tǒng)還包括與所 述基站連接的無線網(wǎng)絡(luò)控制器，在所述業(yè)務(wù)信息讀取步驟，讀取在所述基站或在所述無線網(wǎng)絡(luò)控 制器處測量的所述與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息。
16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括讀取所述基站的分組調(diào) 度器類型的步驟，其中在所述用戶吞吐量估計(jì)步驟中，還使用所述分組調(diào)度器類型， 作為所述用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)的輸入值。
17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括用于讀取所述小區(qū)中使 用所述共享信道執(zhí)行無線通信的用戶終端在所有用戶終端中的占有比 率的步驟，其中在所述用戶吞吐量估計(jì)步驟中，還將使用所述共享信道的用 戶終端的比率用作所述用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)的輸入值。
18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān) 的業(yè)務(wù)信息是所述小區(qū)中用戶終端的數(shù)目。
19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān) 的業(yè)務(wù)信息是所述基站的系統(tǒng)吞吐量。
20. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān) 的業(yè)務(wù)信息是通過在固定時(shí)間段上對小區(qū)中同時(shí)連接到所述基站的用 戶終端的數(shù)目進(jìn)行平均而獲得的數(shù)目。
21. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中所述與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān) 的業(yè)務(wù)信息是基站向所述小區(qū)中的用戶終端發(fā)射分組所用的分組發(fā)射 功率的時(shí)間使用比率。
22. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括當(dāng)用戶終端測量裝置在所述小區(qū)中行進(jìn)時(shí)在所述小區(qū)中用戶終端位置處實(shí)際測量所述共享信 道接收質(zhì)量和所述用戶吞吐量的步驟，其中在所述用戶吞吐量計(jì)算步驟，根據(jù)所述共享信道接收質(zhì)量的 測量與所述用戶吞吐量的測量之間的關(guān)系，對所述用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)進(jìn)行校正。
全文摘要
提出了一種系統(tǒng)，用于估計(jì)蜂窩系統(tǒng)中用戶吞吐量的地理分布，所述蜂窩系統(tǒng)包括用戶終端和使用共享信道與自身小區(qū)內(nèi)的用戶終端進(jìn)行無線分組通信的基站。接收質(zhì)量估計(jì)裝置(11)估計(jì)小區(qū)中用戶終端位置處的共享信道接收質(zhì)量。業(yè)務(wù)信息讀取裝置(12)讀取與執(zhí)行了所述接收質(zhì)量估計(jì)的估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息。用戶吞吐量估計(jì)裝置(13)輸入小區(qū)中用戶終端位置處的共享信道接收質(zhì)量以及與估計(jì)目標(biāo)區(qū)域有關(guān)的業(yè)務(wù)信息，通過使用用于估計(jì)用戶吞吐量的用戶吞吐量計(jì)算函數(shù)，估計(jì)小區(qū)中用戶終端位置處的用戶吞吐量。
文檔編號H04B7/26GK101099310SQ20058004646
公開日2008年1月2日 申請日期2005年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月12日
發(fā)明者濱邊孝二郎, 青山明雄 申請人:日本電氣株式會社