專利名稱：一種ue調(diào)度授權(quán)請求分配及提高h(yuǎn)supa調(diào)度性能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其是寬帶碼分多址接入(WCDMA，Wideband CodeDivision Multiple Access)無線通信系統(tǒng)中高速上行分組接入(HSUPA，High Speed Uplink Packet Access)業(yè)務(wù)的調(diào)度。
背景技術(shù)：
第三代(3G)無線移動通信處于不斷的演進(jìn)變化之中，不斷的引入新的需求來實(shí)現(xiàn)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并提高系統(tǒng)的整體性能。
HSUPA是WCDMA系統(tǒng)對上行傳輸能力的增強(qiáng)技術(shù)，主要引進(jìn)了三種技術(shù)物理層混合自動重傳請求(HARQ，Hybrid Automatic Repeat Request)、基于基站(Node B)的快速調(diào)度、2毫秒(ms)傳輸時間間隔(TTI，TransmissionTime Interval)的短幀傳輸。HSUPA系統(tǒng)性能比傳統(tǒng)的WCDMA版本在上行業(yè)務(wù)的傳輸性能上有明顯提高，在系統(tǒng)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(shù)的WCDMA系統(tǒng)，包括了無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC，RadioNetwork Controller)，Node B和用戶設(shè)備(UE，User Equipment)。NodeB通過適時測量各小區(qū)的上行噪聲抬升(RoT，Rise over Thermal)、UE的上行信道質(zhì)量，通過增強(qiáng)專用信道(E-DCH，Enhanced Dedicated Channel)的上行數(shù)據(jù)獲取UE的調(diào)度請求信息，根據(jù)小區(qū)的RoT情況、UE的上行信道質(zhì)量、UE的調(diào)度請求信息、UE的優(yōu)先級、Node B調(diào)度器采用的調(diào)度策略和算法等信息確定分配給每個UE的調(diào)度授權(quán)，然后發(fā)送相應(yīng)的調(diào)度命令給相應(yīng)的UE；UE根據(jù)Node B的調(diào)度授權(quán)以及RNC配置的非調(diào)度授權(quán)和UE的緩沖區(qū)狀態(tài)，在RNC預(yù)先配置給UE的增強(qiáng)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并向Node B發(fā)送上行E-DCH數(shù)據(jù)。
在HSUPA中授權(quán)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(wù)Node B(Serving Node B)分配初始的授權(quán)，通過RNC傳遞給UE，該授權(quán)為絕對授權(quán)；二、Serving Node B通過E-DCH絕對授權(quán)信道(E-AGCH，E-DCH AbsoluteGrant Channel)發(fā)送授權(quán)給UE，該授權(quán)為絕對授權(quán)；三、Serving Node B和非服務(wù)Node B(Non-Serving Node B)通過E-DCH相對授權(quán)信道(E-RGCH，E-DCH Relative Grant Channel)發(fā)送授權(quán)給UE，該授權(quán)為相對授權(quán)，如附圖1所示；對于Serving Node B可以發(fā)送提高一個步長的授權(quán)(UP)、降低一個步長的授權(quán)(DOWN)和保持現(xiàn)在的授權(quán)無變化(HOLD)，對于Non-Serving Node B可以發(fā)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(quán)的請求主要通過以下兩種方式一、UE通過增強(qiáng)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(diào)度授權(quán)(Happy Bit)來告訴Node B目前授權(quán)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(shè)置為不滿意目前的授權(quán)(unhappy)，否則為滿意目前的授權(quán)(happy)，三個條件如下所述
l、UE在E-TFC選擇時是使用的當(dāng)前調(diào)度授權(quán)(SG，Serving Grant)允許傳輸?shù)淖畲蟮恼{(diào)度數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)度數(shù)據(jù)的傳輸；2、UE有足夠的功率以更高的數(shù)據(jù)速率傳輸；3、基于和happy bit一起傳輸?shù)耐粋€TTI的E-TFC選擇時所用的功率偏移，基于當(dāng)前的SG×激活的HARQ進(jìn)程(HARQ Process)和總HARQ Process的比例，所有E-DCH緩沖區(qū)狀態(tài)(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(yuǎn)滿足；對于10ms TTI，第3條中的激活的HARQ Process和總的HARQ Process的比值永遠(yuǎn)為1。
二、UE通過發(fā)送調(diào)度信息(SI，Scheduling Information)告訴Node B目前的狀態(tài)；SI包括以下四部分信息(如附圖2所示)1、最高優(yōu)先級邏輯信道標(biāo)示(HLID，Highest priority Logical channelID)表示在UE的緩沖區(qū)(Buffer)中待傳輸數(shù)據(jù)的最高優(yōu)先級的邏輯信道標(biāo)示，如果有多個邏輯信道的優(yōu)先級相同且為最高，則填寫數(shù)據(jù)最多的那個邏輯信道標(biāo)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(shù)據(jù)的以字節(jié)為單位的數(shù)據(jù)總量，上報(bào)的為TEBS值對應(yīng)的索引值，其索引值的范圍為0至31，TEBS索引值和TEBS值的對應(yīng)關(guān)系如表1所示。
表1


3、最高優(yōu)先級邏輯信道緩沖區(qū)狀態(tài)(HLBS，Highest priority Logicalchannel Buffer Status)表示由HLID指示的邏輯信道的數(shù)據(jù)占TEBS的比例，上報(bào)的HLBS是一個索引值，HLBS的索引值和HLBS值的對應(yīng)關(guān)系如表2所示，如果TEBS的索引值不是31，則取對應(yīng)的TEBS索引對應(yīng)的TEBS值范圍的上限，否則取50000字節(jié)，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(fā)射功率和專用物理控制信道(DPCCH，Dedicated Physical Control Channel)的發(fā)射功率的比值，單位為分貝。
通過上面的說明，UE對Node B調(diào)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；由于UE產(chǎn)生Happy Bit的一個重要的參數(shù)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(diào)度授權(quán)的需求，導(dǎo)致調(diào)度時分配給UE的SG不合理，可能分配給UE的SG過大，導(dǎo)致資源的浪費(fèi)，也可能過小，導(dǎo)致UE對SG不滿意，可以通過后面的Happy Bit進(jìn)行調(diào)整，但是加長了對UE請求的響應(yīng)時間，最終導(dǎo)致Node B調(diào)度器的調(diào)度性能受到一定的影響，同時資源會出現(xiàn)一定的浪費(fèi)，UE的業(yè)務(wù)時延也會有一定的加大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種寬帶碼分多址接入無線通信系統(tǒng)中高速上行分組接入業(yè)務(wù)的調(diào)度方法，所述方法通過準(zhǔn)確的估計(jì)UE的調(diào)度授權(quán)請求，進(jìn)而提高Node B調(diào)度器的調(diào)度性能。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種UE調(diào)度授權(quán)請求的分配方法，其特征在于Node B的HSUPA調(diào)度器收到UE的調(diào)度授權(quán)請求時，根據(jù)NodeB中的Happy Bit Delay Condition信息分配調(diào)度授權(quán)，其中，所述Happy BitDelay Condition信息包含在Node B應(yīng)用部分協(xié)議的增強(qiáng)專用物理信道中。
本發(fā)明還提供一種提高HSUPA調(diào)度性能的方法，所述方法包括(1)RNC將Happy Bit Delay Condition參數(shù)發(fā)送給Node B；(2)Node B的HSUPA調(diào)度器根據(jù)上述Happy Bit Delay Condition參數(shù)和UE上報(bào)的SI信息確定UE的調(diào)度請求，并根據(jù)確定的調(diào)度請求在UE之間分配調(diào)度授權(quán)。
根據(jù)本發(fā)明的方法，所述步驟(2)進(jìn)一步包括以下方法2.1、Node B解調(diào)UE上報(bào)的E-DCH數(shù)據(jù)，獲取Happy Bit信息和SI信息；2.2、HSUPA調(diào)度器根據(jù)解調(diào)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(diào)度需求；2.3、Node B根據(jù)HSUPA調(diào)度算法的調(diào)度策略，確定每個UE的最終調(diào)度授權(quán)，發(fā)送相應(yīng)的調(diào)度命令。
根據(jù)本發(fā)明的方法，在步驟2.2中進(jìn)一步包括以下方法第一步、根據(jù)UE功率門限、專用物理數(shù)據(jù)信道的功率偏移、相對于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(jì)算最大的增強(qiáng)專用物理數(shù)據(jù)信道功率偏移，根據(jù)該增強(qiáng)專用物理數(shù)據(jù)信道功率偏移計(jì)算對應(yīng)的SG，記為SG1；第二步、根據(jù)TEBS、Happy Bit Delay Condition信息計(jì)算對應(yīng)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(jù)本發(fā)明的方法，在步驟2.3中進(jìn)一步包括以下方法第一步根據(jù)測量到的小區(qū)的RTWP信息計(jì)算可用于E-DCH的負(fù)載；第二步根據(jù)UE的有數(shù)據(jù)待傳的最高邏輯信道的優(yōu)先級對UE從高到低進(jìn)行排序；第三步遍歷所有UE，為UE的非調(diào)度和保證比特速率業(yè)務(wù)分配資源；第四步遍歷隊(duì)列中的UE，根據(jù)UE請求的SG和小區(qū)可用負(fù)載分配調(diào)度授權(quán)，直到遍歷完所有的UE或者小區(qū)的沒有剩余資源可分配為止；第五步根據(jù)相應(yīng)的UE分配的SG和原來分配的SG確定需要發(fā)送的調(diào)度命令，發(fā)送相應(yīng)的調(diào)度命令給相應(yīng)的UE。
相對現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的方法具有以下有益效果第一，本發(fā)明能夠準(zhǔn)確的估計(jì)UE的調(diào)度請求。
第二，本發(fā)明能夠根據(jù)準(zhǔn)確估計(jì)的UE的調(diào)度請求分配相應(yīng)的調(diào)度授權(quán)，充分利用系統(tǒng)的無線資源，提高調(diào)度器的調(diào)度性能。
第三，本發(fā)明通過準(zhǔn)確的估計(jì)UE的調(diào)度請求，能夠較好的控制UE的調(diào)度授權(quán)，減少資源的浪費(fèi)，縮短對UE的響應(yīng)時間。
第四，本發(fā)明通過準(zhǔn)確的估計(jì)UE的調(diào)度請求，減少對UE的調(diào)度授權(quán)的調(diào)整頻度，增強(qiáng)UE速率的穩(wěn)定性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。


圖1是RG調(diào)度和HARQ Process的關(guān)系圖；
圖2是SI信息的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是計(jì)算UE的調(diào)度授權(quán)請求的流程圖；圖4是HSUPA調(diào)度器確定UE的調(diào)度需求的流程圖；圖5是HSUPA調(diào)度器確定UE的調(diào)度授權(quán)的流程圖。
具體實(shí)施例方式
為便于深刻理解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
本發(fā)明通過在Node B應(yīng)用部分(NBAPNode B Application Part)協(xié)議的增強(qiáng)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字段所使用的Happy Bit Delay Condition信息，為Node B的HSUPA調(diào)度器計(jì)算UE的SG請求和分配UE的SG提供參考。Node B的HSUPA調(diào)度器通過上述Happy Bit Delay Condition參數(shù)，以及UE上報(bào)的SI信息就可以準(zhǔn)確地計(jì)算UE的調(diào)度請求，然后合理地在UE之間分配調(diào)度授權(quán)。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(zhǔn)備(RADIO LINK RECONFIGURATION PREPARE)、無線鏈路重配請求(RADIO LINKSETUP REQUEST)。在后續(xù)的說明中，將以無線鏈路重配準(zhǔn)備為例說明具體的方案過程，如附圖3所示，其余的信令流程與無線鏈路重配準(zhǔn)備類似，將不再作重復(fù)。
圖3是計(jì)算UE的調(diào)度授權(quán)請求的流程圖。
過程1通過重配流程進(jìn)行E-DCH業(yè)務(wù)配置的過程，如附圖3所示，具體的步驟如下第一步服務(wù)無線網(wǎng)絡(luò)控制器(SRNC，Serving RNC)向控制無線網(wǎng)絡(luò)控制器(CRNC，Controlling RNC)發(fā)送無線鏈路重配準(zhǔn)備；
第二步CRNC向Node B發(fā)送無線鏈路重配準(zhǔn)備；第二步CRNC向Node B發(fā)送無線鏈路重配準(zhǔn)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字段是在Node B應(yīng)用部分協(xié)議的增強(qiáng)專用物理信道信息中引入的新的Happy Bit Delay Condition字段，用來指示UE填寫Happy Bit字段所使用的Hppy Bit Delay Condition信息，為NodeB的HSUPA調(diào)度器計(jì)算UE的SG請求和分配UE的SG提供參考。
該Happy Bit Delay Condition字段的位置不限于如表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(fā)送無線鏈路重配完成；第四步CRNC向SRNC發(fā)送無線鏈路重配完成；第五步SRNC向CRNC發(fā)送無線鏈路重配提交；
第六步CRNC向Node B發(fā)送無線鏈路重配提交；第七步SRNC向UE發(fā)送無線承載重配；第八步UE向SRNC發(fā)送無線承載重配完成。
過程2Node B解調(diào)UE上報(bào)的E-DCH數(shù)據(jù)，獲取Happy Bit信息和SI信息。
過程3Node B的HSUPA調(diào)度器根據(jù)解調(diào)出的UE上報(bào)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(diào)度需求，如附圖4所示，具體步驟如下第一步根據(jù)UPH、專用物理數(shù)據(jù)信道的功率偏移(POd)、相對于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(jì)算最大的POed，計(jì)算公式如下POed＝POall-POd-POhs-POec其中POall為UPH轉(zhuǎn)化為線性功率比之后的值；根據(jù)POed和POed與SG的對應(yīng)關(guān)系表查找對應(yīng)的SG，記為SG1；第二步根據(jù)TEBS、Happy Bit Delay Condition等信息計(jì)算對應(yīng)的E-TFC和SG，記為SG2；根據(jù)TEBS索引值查表獲取相應(yīng)的TEBS值，記為BuffSize；根據(jù)配置的E-DCH TTI和激活的HARQ Process的個數(shù)計(jì)算要在Happy BitDelay Condition毫秒傳輸完畢需要的單TTI的數(shù)據(jù)塊大小，計(jì)算公式如下TBSize＝(BuffSize*HPact)/(HBDC*TTI*HPall)其中TBSize為單個TTI需要傳輸?shù)膫鬏攭K大小，HPact為激活的HARQProcess的個數(shù)，HPall為所有的HARQ Process的個數(shù)；根據(jù)TBSize查找對應(yīng)的E-TFC，E-TFC的取值為所有E-TFC對應(yīng)的傳輸塊大小大于或等于TBSize的最小值；
根據(jù)RNC配置的E-TFC和POed的對應(yīng)關(guān)系查找相應(yīng)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(jù)小區(qū)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(diào)度請求、UE的優(yōu)先級等信息，結(jié)合Node B的HSUPA調(diào)度算法的調(diào)度策略在UE之間進(jìn)行資源分配，確定每個UE的最終調(diào)度授權(quán)，發(fā)送相應(yīng)的調(diào)度命令，如附圖5所示，具體步驟如下第一步根據(jù)測量到的小區(qū)的RTWP等信息計(jì)算可用于E-DCH的負(fù)載，記為LoadE-DCH；第二步根據(jù)UE的有數(shù)據(jù)待傳的最高邏輯信道的優(yōu)先級對UE從高到低進(jìn)行排序；第三步遍歷所有UE，為UE的非調(diào)度(Non-Schedule)和保證比特速率(GBR，Grant Bit Rate)業(yè)務(wù)分配資源，更新剩余的LoadE-DCH；第四步遍歷隊(duì)列中的UE，根據(jù)UE請求的SG和小區(qū)可用負(fù)載分配調(diào)度授權(quán)，直到遍歷完所有的UE或者小區(qū)的沒有剩余資源可分配為止；第五步根據(jù)相應(yīng)的UE分配的SG和原來分配的SG確定需要發(fā)送的調(diào)度命令，發(fā)送相應(yīng)的調(diào)度命令給相應(yīng)的UE；如果可以用RG調(diào)整調(diào)度授權(quán)，則優(yōu)先使用E-RGCH進(jìn)行調(diào)整，否則，使用E-AGCH進(jìn)行調(diào)整。
通過本發(fā)明的方法，RNC在傳遞Happy Bit Delay Condition參數(shù)給UE的同時，也傳遞給Node B，Node B的HSUPA調(diào)度器通過該參數(shù)和UE上報(bào)的SI信息準(zhǔn)確的計(jì)算UE的調(diào)度請求，然后合理的在UE之間分配調(diào)度授權(quán)。這樣在Node B收到UE上報(bào)的SI信息時可以根據(jù)SI信息中的UE的Buffer狀態(tài)、可用功率以及Happy Bit Delay Condition來計(jì)算UE的調(diào)度需求，在UE之間分配合理的調(diào)度授權(quán)。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其他多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種UE調(diào)度授權(quán)請求的分配方法，其特征在于Node B的HSUPA調(diào)度器收到UE的調(diào)度授權(quán)請求時，根據(jù)Node B中的Happy Bit DelayCondition信息分配調(diào)度授權(quán)，其中，所述Happy Bit Delay Condition信息包含在Node B應(yīng)用部分協(xié)議的增強(qiáng)專用物理信道中。
2.一種提高HSUPA調(diào)度性能的方法，所述方法包括(1)RNC將Happy Bit Delay Condition參數(shù)發(fā)送給Node B；(2)Node B的HSUPA調(diào)度器根據(jù)上述Happy Bit Delay Condition參數(shù)和UE上報(bào)的SI信息確定UE的調(diào)度請求，并根據(jù)確定的調(diào)度請求在UE之間分配調(diào)度授權(quán)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述步驟(2)進(jìn)一步包括以下方法2.1、Node B解調(diào)UE上報(bào)的E-DCH數(shù)據(jù)，獲取Happy Bit信息和SI信息；2.2、HSUPA調(diào)度器根據(jù)解調(diào)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(diào)度需求；2.3、Node B根據(jù)HSUPA調(diào)度算法的調(diào)度策略，確定每個UE的最終調(diào)度授權(quán)，發(fā)送相應(yīng)的調(diào)度命令。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于在步驟2.2中進(jìn)一步包括以下方法第一步、根據(jù)UE功率門限、專用物理數(shù)據(jù)信道的功率偏移、相對于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(jì)算最大的增強(qiáng)專用物理數(shù)據(jù)信道的功率偏移，根據(jù)該P(yáng)Oed計(jì)算對應(yīng)的SG，記為SG1；第二步、根據(jù)TEBS、Happy Bit Delay Condition信息計(jì)算對應(yīng)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(quán)利要求3所述的方法，其特征在于在步驟2.3中進(jìn)一步包括以下方法第一步根據(jù)測量到的小區(qū)的RTWP信息計(jì)算可用于E-DCH的負(fù)載；第二步根據(jù)UE的有數(shù)據(jù)待傳的最高邏輯信道的優(yōu)先級對UE從高到低進(jìn)行排序；第三步遍歷所有UE，為UE的非調(diào)度和保證比特速率業(yè)務(wù)分配資源；第四步遍歷隊(duì)列中的UE，根據(jù)UE請求的SG和小區(qū)可用負(fù)載分配調(diào)度授權(quán)，直到遍歷完所有的UE或者小區(qū)的沒有剩余資源可分配為止；第五步根據(jù)相應(yīng)的UE分配的SG和原來分配的SG確定需要發(fā)送的調(diào)度命令，發(fā)送相應(yīng)的調(diào)度命令給相應(yīng)的UE。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種UE調(diào)度授權(quán)請求的分配方法，其特征在于Node B的HSUPA調(diào)度器收到UE的調(diào)度授權(quán)請求時，根據(jù)Node B中的Happy Bit DelayCondition信息分配調(diào)度授權(quán)，其中，所述Happy Bit Delay Condition信息包含在Node B應(yīng)用部分協(xié)議的增強(qiáng)專用物理信道中。本發(fā)明還提供一種增強(qiáng)HSUPA調(diào)度性能的方法。利用本發(fā)明的方法，能準(zhǔn)確的估計(jì)UE的調(diào)度授權(quán)請求，進(jìn)而提高Node B調(diào)度器的調(diào)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(yōu)先權(quán)日2007年3月13日
發(fā)明者梁自軍, 楊卓, 唐長春, 王琛, 范蕾 申請人:中興通訊股份有限公司