CN100362770C - 一种wcdma系统中的快速拥塞控制方法 - Google Patents

一种wcdma系统中的快速拥塞控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种WCDMA系统中的快速拥塞控制方法，该方法包括：A、当NodeB检测到小区中非HSDPA信道总发射功率达到或超过预先设定的待借用HSDPA信道总发射功率的门限时，判断当前该小区中HSDPA信道中传输的业务是否有速率要求，如果有速率要求，减小该小区中HSDPA信道的总发射功率至满足该速率要求的发射功率，如果没有速率要求，减小该小区中HSDPA信道的总发射功率为0，然后增大该小区中非HSDPA信道的总发射功率，并在该总发射功率下进行快速拥塞控制；B、当NodeB检测到小区中非HSDPA信道总发射功率低于预先设定的待恢复HSDPA信道总发射功率的门限时，恢复该小区中HSDPA信道的总发射功率和非HSDPA信道的总发射功率。本发明的方法增加了对NodeB发射功率的利用率，并且提高了服务质量。

Description

一种WCDMA系统中的快速拥塞控制方法
技术领域
本发明涉及WCDMA系统中的功率控制领域，特别是指一种WCDMA系统中的快速拥塞控制方法。
背景技术
在第三代移动通信的技术标准中，以欧洲主导的宽带码分多址(WCDMA)、美国主导的码分多址(CDMA)以及中国的时分同步码分多址(TD-SCDMA)成为三大主流技术。
目前的WCDMA标准可以提供最高2Mbit/s的数据传输速率，支持高速的分组交换和电路交换，并能提供许多基于因特网的业务。然而，对于诸如下载或流媒体类等上下行数据不对称的业务，则需要系统提供更高的传输速率和更少的延迟。为了满足此要求，WCDMA对空中接口作了改进，引入了高速下行链路数据包接入(High Speed Downlink Packet Access，HSDPA)技术，使之可以支持高达14Mbit/s的峰值速率。
在HSDPA技术中，HSDPA信道下行方向上包括高速共享控制信道(HS-SCCH)和高速下行链路物理共享信道(HS-PDSCH)。基站(NodeB)的一个小区中HS-SCCH和HS-PDSCH信道的总发射功率称为该小区中的HSDPA信道的总发射功率，该小区中除HSDPA信道外的所有信道称为非HSDPA信道，所有下行方向上非HSDPA信道的总发射功率称为非HSDPA信道的总发射功率。
当小区中非HSDPA信道下行方向上的负载较高，需要的非HSDPA信道的总发射功率超过NodeB给该小区设定的非HSDPA信道的最大发射功率时，会发生信道拥塞。快速拥塞控制能够解决这种问题，快速拥塞控制的目的是把小区的发射功率控制在给其设定的最大发射功率范围内，避免小区发射功率超过射频功放模块的发射能力造成设备使用寿命的减少或损坏。
现有技术中，在进行快速拥塞控制时，都是只针对非HSDPA信道进行，在非HSDPA信道内部进行功率控制，从而解决拥塞问题。
由于在小区中非HSDPA信道发生拥塞时，只针对该小区中非HSDPA信道本身进行控制，使得该小区中非HSDPA信道的总发射功率只能达到给其分配的最大发射功率，而此时，绝大多数情况下，该小区中HSDPA信道的总发射功率都不会达到给其分配的最大发射功率，因此对NodeB发射功率没有完全利用，降低了对NodeB发射功率的利用率。
此外，由于在进行快速拥塞控制时，只针对非HSDPA信道本身进行控制，必然要牺牲对很多用户的服务质量，降低了服务质量。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种WCDMA系统中的快速拥塞控制方法，该方法能够提高对NodeB发射功率的利用率。
为了达到上述目的，本发明提供了一种WCDMA系统中的快速拥塞控制方法，该方法包括以下步骤：
A、当NodeB检测到小区中非HSDPA信道总发射功率达到或超过预先设定的待借用HSDPA信道总发射功率的门限时，判断当前该小区中HSDPA信道中传输的业务是否有速率要求，如果有速率要求，减小该小区中HSDPA信道的总发射功率至满足该速率要求的发射功率，如果没有速率要求，减小该小区中HSDPA信道的总发射功率为0，然后将HSDPA信道减小的发射功率用于增大该小区中非HSDPA信道的总发射功率，在该非HSDPA信道的总发射功率下进行快速拥塞控制；
B、当NodeB检测到小区中非HSDPA信道总发射功率低于预先设定的待恢复HSDPA信道总发射功率的门限时，恢复该小区中HSDPA信道的总发射功率和非HSDPA信道的总发射功率，然后非HSDPA信道在其当前的总发射功率下进行快速拥塞控制。
进一步地，步骤A中，在增大该小区中非HSDPA信道的总发射功率之后包括：增大非HSDPA信道的拥塞门限和解拥塞门限，并根据增大后的拥塞门限和解拥塞门限进行快速拥塞控制；
步骤B中，在恢复该小区中HSDPA信道的总发射功率和非HSDPA信道的总发射功率之后包括：恢复该小区中非HSDPA信道的拥塞门限和解拥塞门限。
较佳地，增大拥塞门限为：增大拥塞门限至增大后的非HSDPA信道的总发射功率。
较佳地，增大该小区中非HSDPA信道的总发射功率为：增大的功率值等于HSDPA信道减小的总发射功率。
较佳地，减小该小区中HSDPA信道的总发射功率至满足该速率要求的发射功率的步骤为：判断当前单位时间内传输的数据量是否达到了要求的速率，如果达到了要求的速率，减小该小区中HSDPA信道的总发射功率为0；否则，减小该小区中HSDPA信道的总发射功率至正常传输速率所需的发射功率。
较佳地，在该方法中，预先设定NodeB检测非HSDPA信道总发射功率的周期为2ms。
较佳地，待借用HSDPA信道总发射功率的门限等于该小区中非HSDPA信道的最大发射功率。
较佳地，待恢复HSDPA信道总发射功率的门限为待借用HSDPA信道总发射功率的门限的90％。
从以上技术方案可以看出，本发明中，NodeB检测到某个小区发生拥塞后，减小该小区中HSDPA信道的发射功率，增大该小区中非HSDPA信道的总发射功率，从而在增加非HSDPA信道的总发射功率的同时，不必增大该小区的最大发射功率，将该小区的最大发射功率限制在了一个更小的范围内，提高了对NodeB发射功率的利用率，并且提高了解决拥塞问题的质量。同时，由于在增大了非HSDPA信道的总发射功率后，减少或者消除了对用户服务质量的牺牲，提高了服务质量。
附图说明
图1为现有的拥塞控制方法一流程图；
图2为现有的拥塞控制方法二流程图；
图3为本发明拥塞控制方法具体实施例的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
本发明为一种WCDMA系统中的快速拥塞控制方法，该方法中，预先在NodeB中设定小区的待借用HSDPA信道总发射功率的门限Pb和待恢复HSDPA信道总发射功率的门限Pr；此后，主要包括步骤：当NodeB检测到该小区中非HSDPA信道的总发射功率达到或超过Pb时，减小该小区中HSDPA信道的总发射功率，增大该小区中非HSDPA信道的总发射功率；当检测到该小区中非HSDPA信道的总发射功率低于Pr时，恢复HSDPA信道和非HSDPA信道的总发射功率。
首先介绍本发明中利用的两种现有的拥塞控制方法。
拥塞控制方法一中，首先设定拥塞门限和解拥塞门限，拥塞门限和解拥塞门限根据非HSDPA信道的最大发射功率设定；其后，拥塞控制方法流程如图1所示，具体步骤为：
步骤101、NodeB对非HSDPA信道的总发射功率进行检测，并判断其是否超过拥塞门限，如果超过拥塞门限，执行步骤102；否则，执行步骤104。
步骤102、将优先级低的信道的传输格式设定为无数据的传输格式，丢弃其中的数据，然后执行步骤103。
步骤103、NodeB检测非HSDPA信道的总发射功率，并判断其是否低于解拥塞门限，如果低于解拥塞门限，执行步骤104；否则，返回执行步骤102。
步骤104、按信道要求的传输格式进行数据传输。
拥塞控制方法二中，首先设定拥塞门限和解拥塞门限，拥塞门限和解拥塞门限根据非HSDPA信道的最大发射功率设定；其后，拥塞控制方法流程如图2所示，具体步骤为：
步骤201、NodeB对非HSDPA信道的总发射功率进行检测，并判断其是否超过拥塞门限，如果超过拥塞门限，执行步骤202；否则，执行步骤206。
步骤202、对信道接收的TPC命令进行判断，判断其内容是否为增大发射功率，如果其内容是增大该信道的发射功率，执行步骤203；否则，执行步骤204。
步骤203、对该TPC命令不按其内容进行处理，保持该信道的发射功率不变，不增大该信道的发射功率，然后执行步骤205。
步骤204、对该TPC命令，按其内容进行处理，然后执行步骤205；即对于不改变信道发射功率的TPC命令，保持该信道的发射功率；对于减小信道发射功率的TPC命令，按命令的要求减小该信道的发射功率。
步骤205、NodeB检测非HSDPA信道的总发射功率，并判断其是否低于解拥塞门限，如果低于解拥塞门限，执行步骤206；否则，返回执行步骤202。
步骤206、对所有TPC命令按其内容进行处理；即对于要求增加信道发射功率的TPC命令，增大该信道的发射功率；对于不改变信道发射功率的TPC命令，保持该信道的发射功率；对于减小信道发射功率的TPC命令，按命令的要求减小该信道的发射功率。
下面对本发明的具体实施例进行详细说明。
本实施例中，预先将NodeB中检测小区非HSDPA信道的总发射功率的周期设置为2ms。并预先设定该小区中待借用HSDPA信道总发射功率的门限Pb和待恢复HSDPA信道总发射功率的门限Pr。Pb和Pr是一对双门限，当非HSDPA信道的总发射功率达到Pb时，即表示拥塞发生，设定Pr是为了避免非HSDPA信道的总发射功率在Pb附近波动时出现拥塞振荡，在判断是否解除拥塞时，使用Pr进行。Pb和Pr具体值的设定可以根据运营商的要求设置，也可以自行根据环境因素设定。本实施例中将Pb设置成等于该小区非HSDPA信道的最大发射功率的100％，Pr设置成Pb的90％。
在进行了上述设置后，本实施例的流程如图3所示，其具体步骤如下：
步骤301、判断该小区中非HSDPA信道的总发射功率是否达到或超过Pb，如果超过Pb，执行步骤302，否则结束本流程。
步骤302～305、判断该小区HSDPA信道上承载的业务是否有速率要求，如果没有速率要求，NodeB将该小区中为HSDPA信道分配的发射功率减小为0，然后执行步骤306；如果有速率要求，NodeB计算该小区HSDPA信道当前所在的单位时间内已发送的数据量，并判断已发送的数据量是否已满足了当前所在的单位时间内的速率要求，如果满足了当前所在的单位时间内的速率要求，NodeB将该小区中为HSDPA信道分配的发射功率减小为0；否则，将该小区中为HSDPA信道分配的发射功率减小为能够保证速率要求的发射功率，然后执行步骤306。
其中，单位时间可以设定为10ms，也可以设定为100ms或其他。例如，设定的单位时间为10ms，当前的10ms已经过去了6ms，则对这6ms发送的数据量进行计算，再用计算所的结果除以10ms，得到一个速率，将该速率与要求的速率进行比较，如果已经达到了要求的速率，则下一个2ms内不传输数据，即将HSDPA信道的发射功率降低为0；如果没有达到要求的速率，例如，要求的速率是2M/s，而当前的速率只有1.5M/s，则在下一个2ms内仍然正常传输数据，但是，将该小区中为HSDPA信道分配的发射功率减小到正常传输数据所需要的发射功率。
步骤306、增大该小区中非HSDPA信道的总发射功率，其增大的发射功率等于该小区中HSDPA信道减小的发射功率；并增大非HSDPA信道的拥塞门限和解拥塞门限，拥塞门限增大的值等于该小区中HSDPA信道减小的发射功率值，即将拥塞门限增大到借用了HSDPA信道总发射功率后的非HSDPA信道的总发射功率，解拥塞门限增大为改变后的拥塞门限的90％，然后执行步骤307。
步骤307、增大了拥塞门限和解拥塞门限后，执行快速拥塞控制方法一的流程或快速拥塞控制方法二的流程，即执行图1或图2中的流程；然后执行步骤308。
步骤306中，由于在借用HSDPA信道的发射功率前，非HSDPA信道的总发射功率已经达到了Pb，即达到了最大发射功率，而在其后增大了非HSDPA信道的总发射功率，即相当于增大了非HSDPA信道的最大发射功率，而非HSDPA信道的拥塞门限和解拥塞门限都是根据非HSDPA信道的最大发射功率设定的，所以要将非HSDPA信道的拥塞门限和解拥塞门限增大。但是在增大拥塞门限之后，并不能够保证不发生拥塞，所以仍然要执行步骤307，即根据增大后的拥塞门限和解拥塞门限，执行快速拥塞控制方法一或快速拥塞控制方法二中的流程进行快速拥塞控制。
步骤308、判断该小区中非HSDPA信道的总发射功率是否小于Pr，如果小于Pr，执行步骤309；否则，返回执行步骤302。
步骤309、恢复该小区中HSDPA信道的总发射功率，同时降低非HSDPA信道的总发射功率至原设定的非HSDPA信道最大发射功率，并恢复非HSDPA信道的拥塞门限和解拥塞门限；然后返回执行步骤301。
在步骤308中，当判断得到非HSDPA信道的总发射功率小于Pr后，说明非HSDPA信道的总发射功率已经降低到不需要借用HSDPA信道的总发射功率，也不会发生拥塞问题的程度，所以在步骤309中，要将HSDPA信道的总发射功率和非HSDPA信道的总发射功率恢复到原来没有借用HSDPA信道的总发射功率的大小。并且，由于非HSDPA信道的总发射功率恢复到了原来的大小，所以将非HSDPA信道的拥塞门限和解拥塞门限也恢复到原来的大小。
在具体的实施过程中可对根据本发明的方法进行适当的改进，以适应具体情况的具体需要。因此可以理解，根据本发明的具体实施方式只是起示范作用，并不用以限制本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种WCDMA系统中的快速拥塞控制方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
A、当NodeB检测到小区中非HSDPA信道总发射功率达到或超过预先设定的待借用HSDPA信道总发射功率的门限时，判断当前该小区中HSDPA信道中传输的业务是否有速率要求，如果有速率要求，减小该小区中HSDPA信道的总发射功率至满足该速率要求的发射功率，如果没有速率要求，减小该小区中HSDPA信道的总发射功率为0，然后将HSDPA信道减小的发射功率用于增大该小区中非HSDPA信道的总发射功率，在该非HSDPA信道的总发射功率下进行快速拥塞控制；
B、当NodeB检测到小区中非HSDPA信道总发射功率低于预先设定的待恢复HSDPA信道总发射功率的门限时，恢复该小区中HSDPA信道的总发射功率和非HSDPA信道的总发射功率，然后非HSDPA信道在其当前的总发射功率下进行快速拥塞控制。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中，增大该小区中非HSDPA信道的总发射功率后，进一步包括：增大非HSDPA信道的拥塞门限和解拥塞门限，并根据增大后的拥塞门限和解拥塞门限进行快速拥塞控制；
所述步骤B中，恢复该小区中HSDPA信道的总发射功率和非HSDPA信道的总发射功率后，进一步包括：恢复该小区中非HSDPA信道的拥塞门限和解拥塞门限。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的增大拥塞门限为：增大拥塞门限至增大后的非HSDPA信道的总发射功率。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A中，增大该小区中非HSDPA信道的总发射功率为：增大的功率值等于HSDPA信道减小的总发射功率。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的减小该小区中HSDPA信道的总发射功率至满足该速率要求的发射功率的步骤为：判断当前单位时间内传输的数据量是否达到了要求的速率，如果达到了要求的速率，减小该小区中HSDPA信道的总发射功率为0；否则，减小该小区中HSDPA信道的总发射功率至正常传输速率所需的发射功率。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，预先设定NodeB检测非HSDPA信道总发射功率的周期为2ms。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的待借用HSDPA信道总发射功率的门限等于该小区中非HSDPA信道的最大发射功率。
8.如权利要求1或7所述的方法，其特征在于，所述的待恢复HSDPA信道总发射功率的门限为待借用HSDPA信道总发射功率的门限的90％。
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