專利名稱：上行增強鏈路負載估計方法和wcdma上行鏈路負載估計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信領(lǐng)域，尤其涉及高速上行包數(shù)據(jù)接入技術(shù)中上行增強鏈路中負載的估計。
背景技術(shù)：
在引入HSDPA之后，為了減少因下行鏈路負載的增長而引起的上行鏈路容量的短缺，進一步提高單用戶和系統(tǒng)的上行平均吞吐率與容量，以及縮短延遲，從而更好地開展多媒體業(yè)務(wù)和包數(shù)據(jù)傳輸，又引入了高速上行包數(shù)據(jù)接入(HSUPA，High Speed Uplink Packet Data Access)技術(shù)。這是3GPP組織在R6協(xié)議中引入的一種提高上行傳送速率的新技術(shù)，其采用Node B的上行快速調(diào)度、HARQ(Hybrid Automatic Repeatre Quest，物理層混合重傳)、軟切換、2msTTI短幀傳輸技術(shù)，理論上可以支持最高峰值速率5.76Mbps。
圖1給出了HSUPA的協(xié)議結(jié)構(gòu)。如圖1所示，在WCDMA系統(tǒng)引入HSUPA以后，在LE側(cè)，增加了MAC(Medium Access Control，媒體接入控制)層實體MAC-es、MAC-e實體，用于實現(xiàn)諸如HARQ重傳、以及MAC-d PDU復(fù)用等功能。為了支持Node B的快速調(diào)度，UTRAN側(cè)的MAC-e實體下移到了NodeB；為了支持HSUPA的宏分集，MAC-es位于SRNC(Server Radio NetworkController)。MAC層和物理層PHY之間增加了E-DCH(Enhanced-DedicatedChannel，增強的專用信道)傳輸信道來承載傳輸數(shù)據(jù)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-DCHDedicated Physical Control Channel)和E-DPDCH(E-DCH Dedicated PhysicalData Channel)，下行物理信道增加了E-AGCH(E-DCH Absolute GrantChannel)，E-RGCH(E-DCH Relative Grant Channel)，E-HICH(E-DCH HARQAcknowledgement Indicator Channel)。上行E-DPDCH用于承載HSUPA用戶上行的傳輸數(shù)據(jù)；上行E-DPCCH承載解調(diào)數(shù)據(jù)信道E-DPDCH的伴隨信令。下行E-AGCH為公共信道，由用戶服務(wù)E-DCH無線連接所在的小區(qū)指示UE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(diào)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(shù)據(jù)是否正確的ACK/NACK(Acknowledgement/Negative Acknowledgement)信息。
HSUPA中的調(diào)度分散在各個Node B中，其基本原理是根據(jù)Node B中各個小區(qū)的當(dāng)前負載與預(yù)先設(shè)定的各個小區(qū)的負載門限進行比較之后的結(jié)果對本小區(qū)內(nèi)的HSUPA用戶進行調(diào)度。如何在調(diào)度時得到準確的小區(qū)負載是調(diào)度是否準確的基礎(chǔ)，直接影響小區(qū)的上行吞吐率。
目前，在HSUPA中，Node B控制的調(diào)度是基于基站測量的小區(qū)的RTWP(Received Total Wideband Power，接收寬帶總功率)值，根據(jù)測量到的RTWP值進行上行負載估計。目前，大部分的廠商按照協(xié)議規(guī)定，提供的RTWP的測量更新周期為100ms左右。在HSUPA中，為了體現(xiàn)NodeB控制的調(diào)度相對于RNC(Radio Network Controller，無線網(wǎng)絡(luò)控制器)控制的調(diào)度具有快速調(diào)度的特點，并且考慮到在HSUPA中采用了2ms短幀，NodeB控制的調(diào)度周期會遠遠小于RTWP的更新周期100ms，而NodeB控制的調(diào)度是基于調(diào)度時刻的上行負載進行的，這樣RTWP每100ms測量一次就遠遠不能滿足NodeB控制的調(diào)度的基本要求，因此我們需要考慮在兩次RTWP測量之間對小區(qū)負載進行實時地估計和更新，從而為調(diào)度提供更加準確的依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種上行增強鏈路負載估計方法以及WCDMA上行鏈路負載估計方法，以便及時估計和更新小區(qū)上行負載，更準確地進行調(diào)度。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種上行增強鏈路負載估計的方法，其包括1)在測量周期之中，利用E-DPCCH信道上的E-TFCI的變化，計算出由E-TFCI變化產(chǎn)生的相應(yīng)的小區(qū)負載變化，進而計算所有HSUPA用戶產(chǎn)生的負載變化；2)利用所有HSUPA用戶的負載變化更新當(dāng)前時刻的上行負載因子，以當(dāng)前時刻的上行負載因子為基礎(chǔ)來判斷此刻小區(qū)負載情況。
根據(jù)本發(fā)明的上述方法，在上述1)中，包括a)在每測量周期測量RTWP時，記錄RTWP測量值，記錄并保存HSUPA用戶在E-DPCCH信道上的E-TFCI值，并獲得基于RTWP測量的上行負載因子；b)在下一個調(diào)度時刻，記錄HSUPA用戶E-DPCCH上的E-TFCI值，將此刻的E-TFCI值與保存的E-TFCI值進行比較；c)判斷此刻的E-TFCI值與保存的E-TFCI值是否相同，當(dāng)二者不同時，利用此刻的E-TFCI值計算出對應(yīng)E-DPDCH信道的增益因子βed′以及對應(yīng)新的E-TFCI所指的速率R′；d)計算當(dāng)用戶速率是R和R′時的信干噪比；e)求得第j個用戶的的負載因子以及相應(yīng)的負載因子的變化；在上述2)中，利用在1)中所得到的各用戶的負載因子的變化和每測量周期基于RTWP測量得到的上行負載因子，求得當(dāng)前時刻的上行負載。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種WCDMA系統(tǒng)上行鏈路負載估計的方法，所述WCDMA系統(tǒng)中同時有DCH用戶和HSUPA用戶，該方法包括1)在測量周期之中，利用E-DPCCH信道上的E-TFCI的變化以及DPCCH信道上的TFCI的變化，計算出由E-TFCI變化和TFCI變化產(chǎn)生的相應(yīng)的小區(qū)負載變化，進而計算所有用戶產(chǎn)生的負載變化；2)利用所有用戶的負載變化更新當(dāng)前時刻的上行負載因子，以當(dāng)前時刻的上行負載因子為基礎(chǔ)來判斷此刻小區(qū)負載情況。
在上述WCDMA系統(tǒng)上行鏈路負載估計的方法中，所述步驟1)包括a)在每測量周期到達時，測量并記錄RTWP測量值，記錄并保存HSUPA用戶在E-DPCCH信道上的E-TFCI值以及DCH用戶在DPCCH信道上的TFCI值，并獲得基于RTWP測量的小區(qū)上行負載因子；b)在根據(jù)實際需要確定的下一個調(diào)度時刻，記錄HSUPA用戶在E-DPCCH上的E-TFCI值及DCH用戶在DPCCH信道上的TFCI值，將此刻的E-TFCI值和TFCI值與保存的E-TFCI值和TFCI值進行比較；c)判斷此刻的E-TFCI值和TFCI值分別與保存的E-TFCI值和TFCI值是否相同，當(dāng)二者不同時，利用此刻的E-TFCI值計算出對應(yīng)E-DPCCH信道的增益因子βed′以及對應(yīng)新的E-TFCI所指的第j個用戶速率Rj′，以及利用此刻的TFCI值計算出對應(yīng)DPCCH信道的增益因子βd′以及對應(yīng)新的TFCI所指的第i個用戶速率Ri′；
d)計算當(dāng)HSUPA用戶速率是Rj和Rj′時的信干噪比以及DCH用戶速率是Ri和Rj′時的信干噪比；e)求得第j個HSUPA用戶的負載因子以及相應(yīng)的負載因子的變化，以及第i個DCH用戶的負載因子以及相應(yīng)的負載因子的變化；在所述步驟2)，利用在步驟1)中所得到的各用戶的負載因子的變化和每測量周期基于RTWP測量得到的上行負載因子，求得當(dāng)前時刻的上行負載因子。
利用本發(fā)明可以在RTWP測量更新的周期遠遠大于調(diào)度的周期的情況下，通過E-DPCCH信道上攜帶的E-TFCI信息對小區(qū)的上行負載進行估計和更新，從而在兩個RTWP測量值之間獲得準確的小區(qū)上行負載情況，并以此作為調(diào)度時的判斷依據(jù)，改進調(diào)度的性能。


圖1給出了現(xiàn)有WCDMA系統(tǒng)中HSUPA的協(xié)議結(jié)構(gòu)。
具體實施例方式
下面具體描述本發(fā)明，但是并不用于限制本發(fā)明。
在HSUPA中Node B控制的調(diào)度中，首先在每測量周期例如100ms測量RTWP時除了記錄RTWP測量值，同時將HSUPA用戶在E-DPCCH信道上的E-TFCI(E-Transport Format Combination Indicator，傳輸格式組合指示)記錄并保存下來，并通過下式獲得基于RTWP測量的小區(qū)上行負載因子ηUL=1-PNITotal]]>公式(1)其中ITotal是寬帶接收總功率，PN是小區(qū)的熱噪。
在下一個調(diào)度時刻(這里可以是間隔10ms或2ms，具體根據(jù)實際需要而定)，由于此時的RTWP并沒有更新，而HSUPA用戶的速率可能已經(jīng)發(fā)生了變化，這時不能再用RTWP進行負載估計，因此記錄此刻HSUPA用戶在E-DPCCH上的E-TFCI值，并將其與保存的E-TFCI值進行比較。如果兩者不同，就說明該用戶的速率已經(jīng)發(fā)生了變化，利用E-TFCI可以計算出對應(yīng)E-DPDCH信道的增益因子βed′，其對應(yīng)新的E-TFCI所指的第j個用戶速率Rj′，其具體計算方法在3GPP協(xié)議中的25.214中已明確給出。
這樣，通過下式可以計算出 即第j個用戶速率是Rj′時的信干噪比，其是通過導(dǎo)頻信道的SIRDPCCH和E-DPDCH、E-DPCCH相對于導(dǎo)頻信道的功率偏置得到的EcN0(Rj′)=SIRDPCCH256(1+βed′βc+(βecβc))]]>公式(2)其中， 是用戶每碼片的能量與噪聲譜密度之比，SIRDPCCH是導(dǎo)頻信道的信干比，βc是DPCCH的增益因子，βec是E-DPCCH的增益因子。同樣，用上式也可以求出用戶速率是Rj時的信干噪比 根據(jù)負載因子的定義，即用戶功率/小區(qū)總功率，可以用下式(在“WCDMA For UMTS”，Harri Holma，Antti Toskala，etc.中有記載)求得速率分別為Rj和Rj′時第j個用戶的負載因子LjLj=EcN0(Rj)1+EcN0(Rj)]]>公式(3)其中 指速率Rj對應(yīng)的 因此，當(dāng)速率由Rj變?yōu)镽j′時，得到負載因子的變化為Δηj=Lj′-Lj=EcN0(Rj′)1+EcN0(Rj′)-EcN0(Rj)1+EcN0(Rj)]]>公式(4)
利用公式(4)所得到的各用戶的負載因子的變化和公式(1)得到的100ms時刻基于RTWP測量得到的上行負載因子ηUL，就可以獲得當(dāng)前時刻的上行負載因子，ηUL′=ηUL+Σj=1JΔηj]]>公式(5)這里J表示當(dāng)前時刻一共有J個HSUPA用戶的速率產(chǎn)生了變化。
當(dāng)獲得了當(dāng)前時刻的上行負載因子ηUL′之后，就可以在它的基礎(chǔ)上進行調(diào)度了。這樣可以實時地獲得準確的小區(qū)上行負載情況，改進調(diào)度的性能，提高小區(qū)的上行吞吐率。在現(xiàn)有的WCDMA系統(tǒng)引入HSUPA之后，系統(tǒng)中可能會同時具有DCH用戶和HSUPA用戶，這時，如果要及時估計和更新小區(qū)上行負載，就需要在RTWP測量周期到達時，不僅記錄并保存HSUPA用戶在E-DPCCH信道上的E-TFCI值，還要記錄并保存DCH用戶在DPCCH信道上的TFCI值，并通過公式(1)獲得基于RTWP測量的小區(qū)上行負載因子ηUL。
在下一個調(diào)度時刻(這里根據(jù)實際需要可以是10ms，2ms等)，當(dāng)需要對上行負載因子進行更新時，不僅要比較HSUPA用戶的E-TFCI值的變化，也需要比較DCH用戶的TFCI值的變化。
對于HSUPA用戶，當(dāng)E-TFCI值存在變化時，采用前面所述的方法求出各用戶在不同速率下的的 以及負載因子，從而求得各HSUPA用戶的負載因子變化。
對DCH用戶，當(dāng)TFCI值存在變化時，這里以第i個用戶為例進行說明利用此刻的TFCI值計算出對應(yīng)DPCCH信道的增益因子βd′以及對應(yīng)新的TFCI所指的第i個用戶速率Ri′；通過下式計算出 即第i個用戶速率是Ri′時的信干噪比，其是通過導(dǎo)頻信道的SIRDPCCH和DPCCH相對于導(dǎo)頻信道的功率偏置得到的
EcN0(Ri′)=SIRDPCCH256(1+(βd′βc))]]>公式(2′)其中， 是用戶每碼片的能量與噪聲譜密度之比，SIRDPCCH是導(dǎo)頻信道的信干比，βc是DPCCH的增益因子。
同樣，用上式也可以求出用戶速率是Ri時的信干噪比 根據(jù)負載因子的定義，即用戶功率/小區(qū)總功率，可以求得速率分別為Ri和Ri′時第i個用戶的負載因子LiLi=EcN0(Ri)1+EcN0(Ri)]]>公式(3′)其中 指速率Ri對應(yīng)的 因此，當(dāng)?shù)趇個用戶的速率由Ri變?yōu)镽i′時，得到第i個DCH用戶負載因子的變化為Δηi=Li′-Li=EcN0(Ri′)1+EcN0(Ri′)-EcN0(Ri)1+EcN0(Ri)]]>公式(4′)利用公式(4′)所得到的各DCH用戶的負載因子的變化、公式(4)所得到的各HSUPA用戶的負載因子的變化和公式(1)得到的100ms時刻基于RTWP測量得到的上行負載因子ηUL，就可以獲得當(dāng)前時刻的上行負載因子，ηUL′=ηUL+Σj=1JΔηj+ΣiIΔηi]]>公式(5′)其中J表示當(dāng)前時刻一共有J個HSUPA用戶的速率產(chǎn)生了變化，I表示當(dāng)前時刻一共有I個DCH用戶的速率產(chǎn)生了變化。
上述實施方式只是為了更清楚地說明本發(fā)明，而本發(fā)明并不限于上述實施方式?？梢悦靼椎氖?，本領(lǐng)域的技術(shù)人員對本發(fā)明所做的任何顯而易見的修改、變更，在不背離本發(fā)明的精神和本質(zhì)的情況下都將落入本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種上行增強鏈路負載估計的方法，其用于HSUPA中Node B控制的調(diào)度方法中，其特征在于，1)在測量周期之中，利用E-DPCCH信道上的E-TFCI的變化，得到由E-TFCI變化產(chǎn)生的相應(yīng)的小區(qū)負載變化，進而獲得所有HSUPA用戶產(chǎn)生的負載變化2)利用所有HSUPA用戶的負載變化更新當(dāng)前時刻的上行負載因子，以當(dāng)前時刻的上行負載因子為基礎(chǔ)來判斷此刻小區(qū)負載情況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟1)包括a)在每測量周期測量RTWP時，記錄RTWP測量值，記錄并保存HSUPA用戶在E-DPCCH信道上的E-TFCI值，并獲得基于RTWP測量的上行負載因子；b)在下一個調(diào)度時刻，記錄HSUPA用戶E-DPCCH上的E-TFCI值，將此刻的E-TFCI值與保存的E-TFCI值進行比較；c)判斷此刻的E-TFCI值與保存的E-TFCI值是否相同，當(dāng)二者不同時，利用此刻的E-TFCI值計算出對應(yīng)E-DPDCH信道的增益因子βed′以及對應(yīng)新的E-TFCI所指的速率R′；d)計算當(dāng)用戶速率是R和R′時的信干噪比；e)求得第j個用戶的的負載因子以及相應(yīng)的負載因子的變化；在所述步驟2)，利用在步驟1)中所得到的各用戶的負載因子的變化和每測量周期基于RTWP測量得到的上行負載因子，求得當(dāng)前時刻的上行負載因子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述調(diào)度時刻間隔10毫秒或2毫秒。
4.一種WCDMA系統(tǒng)上行鏈路負載估計的方法，所述WCDMA系統(tǒng)中同時有DCH用戶和HSUPA用戶，其特征在于，1)在測量周期之中，利用E-DPCCH信道上的E-TFCI的變化以及DPCCH信道上的TFCI的變化，計算出由E-TFCI變化和TFCI變化產(chǎn)生的相應(yīng)的小區(qū)負載變化，進而計算所有用戶產(chǎn)生的負載變化；2)利用所有用戶的負載變化更新當(dāng)前時刻的上行負載因子，以當(dāng)前時刻的上行負載因子為基礎(chǔ)來判斷此刻小區(qū)負載情況。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述步驟1)包括a)在每測量周期到達時，測量并記錄RTWP測量值，記錄并保存HSUPA用戶在E-DPCCH信道上的E-TFCI值以及DCH用戶在DPCCH信道上的TFCI值，并獲得基于RTWP測量的小區(qū)上行負載因子；b)在根據(jù)實際需要確定的下一個調(diào)度時刻，記錄HSUPA用戶在E-DPCCH上的E-TFCI值及DCH用戶在DPCCH信道上的TFCI值，將此刻的E-TFCI值和TFCI值與保存的E-TFCI值和TFCI值進行比較；c)判斷此刻的E-TFCI值和TFCI值分別與保存的E-TFCI值和TFCI值是否相同，當(dāng)二者不同時，利用此刻的E-TFCI值計算出對應(yīng)E-DPCCH信道的增益因子βed′以及對應(yīng)新的E-TFCI所指的第j個用戶速率Rj′，以及利用此刻的TFCI值計算出對應(yīng)DPCCH信道的增益因子βd′以及對應(yīng)新的TFCI所指的第i個用戶速率Ri′；d)計算當(dāng)HSUPA用戶速率是Rj和Rj′時的信干噪比以及DCH用戶速率是Ri和Ri′時的信干噪比；e)求得第j個HSUPA用戶的負載因子以及相應(yīng)的負載因子的變化，以及第i個DCH用戶的負載因子以及相應(yīng)的負載因子的變化；在所述步驟2)，利用在步驟1)中所得到的各用戶的負載因子的變化和每測量周期基于RTWP測量得到的上行負載因子，求得當(dāng)前時刻的上行負載因子。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述調(diào)度時刻間隔10毫秒或2毫秒。
全文摘要
本發(fā)明提供一種上行增強鏈路中估計負載的方法，其在HSUPA中Node B控制的調(diào)度方法中，利用E－DPCCH信道上的E－TFCI的變化，得到由E－TFCI變化產(chǎn)生的相應(yīng)的小區(qū)負載變化，進而獲得所有HSUPA用戶產(chǎn)生的負載變化，然后利用所有HSUPA用戶的負載變化更新當(dāng)前時刻的上行負載因子，以當(dāng)前時刻的上行負載因子為基礎(chǔ)來判斷此刻小區(qū)負載情況。利用本發(fā)明，可以在兩次RTWP測量之間對小區(qū)負載進行實時地估計和更新，從而為調(diào)度提供更加準確的依據(jù)。
文檔編號H04B17/00GK1863018SQ20061000148
公開日2006年11月15日 申請日期2006年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月19日
發(fā)明者姚瑤, 張勁林 申請人:華為技術(shù)有限公司