CN100449959C - 一种高速下行分组接入资源的分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种HSDPA资源的分配方法，该方法包括以下步骤：基站获得某一UE的某一用户业务的PER上门限和PER下门限；基站接收到UE发送来的CQI值后，获取与所述CQI值及确定的PER值对应的P₀；并根据所述CQI值、PER上门限、PER下门限和预先保存的SNR、CQI值与PER之间的对应关系，得到SNR₀、SNR_上和SNR_下；根据所述P₀、SNR₀、SNR_上和SNR_下，计算得到P_上和P_下；比较Pmax与所述P_上、P_下得到Pmax所在的根据P_上和P_下划分的功率区间，根据Pmax所在的功率区间分配实际发射功率。本发明能够为不同用户业务分配各自支持的HSDPA信道资源，满足了不同用户的不同业务对服务质量的要求。

Description

一种高速下行分组接入资源的分配方法

技术领域

本发明涉及宽带码分多址(WCDMA)技术领域，特别是一种高速下行分组接入资源的分配方法。

背景技术

高速下行分组接入(High Speed Downlink Packet Access，HSDPA)是WCDMA技术第5版本的重要特性。HSDPA通过自适应调制和编码(AMC)、混合重传(HARQ)以及基站快速调度等一系列关键技术，实现了下行的高速数据传输。

由于HSDPA的引入，在WCDMA系统中增加了三种信道，它们分别是传输下行链路数据信息的高速物理下行共享信道(HS-PDSCH)、传输下行控制信息的高速共享控制信道(HS-SCCH)、以及传输上行反馈信息的高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)。

参看图1，对于每个使用HSDPA进行数据传输的用户终端(UE)来说，在基站和用户终端(UE)之间的空中接口部分必须同时建立一个双向的DCH信令信道、一个下行的HS-PDSCH信道、一个上行的DCH业务信道、以及一个上行的HS-DPCCH信道。其中，双向的DCH信令信道用于传输UE和网络之间交互的信令消息，例如切换命令、业务建立消息和测量控制等；下行的HS-PDSCH信道用来传输下行的业务数据，上行的DCH业务信道用来传输上行的业务数据或与下行业务数据对应的状态报告；上行的HS-DPCCH信道用来向基站反馈数据接收的确认信息和信道质量指示(CQI)。所述确认信息包括表示数据正确接收的命令正确应答(ACK)和表示数据接收失败的命令错误应答(NACK)。CQI是UE在上行链路HS-DPCCH中反馈下行HS-PDSCH信道的信道质量指示，基站通过对各个UE上报的CQI的分析，得到各个UE的信道质量情况，从而决定HS-PDSCH信道共享资源在各个用户业务中的分配。

第三代合作组织(3GPP)协议中对CQI的定义如下：在不受限制的观测时间内，UE向基站上报一个最高的CQI值，该值满足：UE能够在开始上报该CQI值1个时隙之前的3个时隙的参考时间内接收到的单个HS-PDSCH子帧是按照与该CQI值或者较低CQI值相应的传输块大小、HS-PDSCH码数和调制方式形成的，且误包率(PER)不超过0.1。由以上定义可知，每个CQI值都与一定的数据传输块大小、HS-PDSCH信道码数和调制方式相对应，基站正是按照UE上报的CQI值来选择发送数据的传输块大小、编码方式和调制方式，通过三者的组合使用来提高整个小区的使用效率。

图2a和图2b是HS-PDSCH信道信噪比(SNR)、误包率(PER)与CQI值之间对应关系的曲线图，其中图2a为CQI值等于1～15的曲线图，图2b为CQI值等于16～30的曲线图，图2a和图2b中的横坐标为信噪比SNR、纵坐标为误包率PER，每条曲线对应一个CQI值。图2a和图2b是基于加性白高斯噪声信道(AWGN)传播环境的仿真结果，在各CQI对应的调制方式下，根据UE接收到的HS-PDSCH信号的SNR和PER，可以获得各CQI下PER和SNR的曲线，从而可以获得图2a和图2b所示的曲线。进一步，取PER＝0.1对应的HS-PDSCH信道信噪比SNR和CQI值，可以获得UE所接收的HS-PDSCH信噪比与CQI值之间的对应关系的曲线，该曲线如图3所示，图3中的横坐标为CQI值、纵坐标为SNR。

在现有的技术方案中，UE通过上行的HS-DPCCH信道向基站反馈信道质量指示CQI。基站根据UE反馈的CQI值，通过查找CQI映射表来确定下一时刻向UE发送数据时可采用的数据传输块大小、使用的信道码数、调制方式、以及参考发射功率调整等信息，基站根据参考发射功率调整和所要发射数据块的上一数据块的发射功率可以很容易得到所要数据块的发射功率。当实际可用的功率大于等于所得到的下一时刻的发射功率时，基站就采用上述参数在HS-PDSCH信道发射数据；当实际可用的功率小于所得到的下一时刻的发射功率时，基站不会在HS-PDSCH信道发射数据。当基站根据CQI映射表来发送数据时，数据在空中接口中发生数据块接收错误的概率为10％左右。所述CQI映射表如表1所示，在CQI映射表中每一个CQI值都对应了特定的数据传输块大小、信道码数、调制方式、以及参考的发射功率调整量等信息。并且，在现有的WCDMA系统中的基站侧和用户侧都保存有相同的CQI映射表。CQI映射表可以从3GPP标准协议中查到，因此在表1中未给出全部CQI值所对应的内容。

表1 CQI映射表

现有技术通过使用统一的CQI映射表，使得不同用户的不同业务在利用HS-PDSCH信道进行数据传输时获得了相同的数据块错误概率。而数据块错误概率在很大程度上决定了用户获得的数据传输速率和数据传输时延，因此现有技术使得不同的用户获得了相同的服务质量。

但是，不同用户的不同业务对服务质量有着不同的要求，即使请求了相同业务的用户之间也存在服务质量要求的区别。

当基站侧的功率资源不能满足用户业务在HS-PDSCH信道上数据传输10％的误包率时，即实际可用的功率小于根据CQI值所得到的下一时刻的发射功率时，基站将认为功率资源不足，不会在HS-PDSCH信道上发射数据，但是如果该用户业务能够支持更大的误包率，即该用户业务支持较小的发射功率，在这个较小的发射功率小于基站实际可用的功率时，就应该可以在HS-PDSCH信道上发射该用户业务的数据；同理，如果基站侧的功率资源满足用户业务在HS-PDSCH信道上数据传输10％的误包率时，即实际可用的功率大于等于根据CQI值所得到的下一时刻的发射功率时，基站在HS-PDSCH信道上发射数据后，可能会有功率剩余，也将会被浪费，而如果该用户业务可以容忍的误块率比10％小，即该用户业务支持更大的发射功率，那么也可以利用剩余功率而采用更大的功率发射数据，增加数据的SNR，从而降低数据误块率，提高系统整体数据流量。因此，为所有使用HS-PDSCH信道的用户业务提供相同的数据传输性能是不合理的，需要根据用户业务的需要分配HS-PDSCH信道资源。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种高速下行分组接入资源的分配方法，用以合理分配HS-PDSCH信道资源，满足不同用户的不同业务对服务质量的要求。

根据上述目的，本发明提出了一种HSDPA资源的分配方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

A.基站获得某一UE的某一用户业务的PER上门限和PER下门限；

B.基站接收到所述UE发送来的CQI值后，获取与所述CQI值对应的发射功率基准；并根据所述CQI值和预先保存的SNR、CQI值与PER之间的对应关系，得到与所述CQI值及某确定的PER值对应的SNR基准、与所述CQI及PER上门限对应的SNR上门限、和与所述CQI及PER下门限对应的SNR下门限；

C.根据所述发射功率基准、SNR基准、SNR上门限和SNR下门限，计算得到发射功率上门限和发射功率下门限；

D.比较实际可用的功率与所述发射功率上门限、发射功率下门限，确定实际可用的功率所在的根据所述发射功率上门限和发射功率下门限为边界划分的功率区间，根据所述实际可用的功率所在的功率区间分配实际发射功率。

所述步骤A中，基站获得所述用户业务的PER上门限和PER下门限，是由服务无线网络控制器预先向基站发送的。

所述步骤A中，基站获得所述用户业务的PER上门限和PER下门限，是根据预先建立在基站上的UE与用户业务PER上门限和PER下门限之间的对应关系得到的。

步骤B中所述获取与所述CQI值对应的发射功率基准的步骤包括：根据预先保存的CQI值与参考发射功率调整之间的对应关系得到参考发射功率调整，再根据所述用户业务所要发射数据块之前一数据块的发射功率和参考发射功率调整得到与所述CQI值对应的发射功率基准。

所述预先保存的CQI值与参考发射功率调整的对应关系为CQI映射表。

步骤B中所述获取与所述CQI值对应的发射功率基准的步骤包括：根据预先保存的CQI值与发射功率基准之间的对应关系得到与所述CQI值对应的发射功率基准。

所述步骤C中通过公式

和公式计算所述发射功率上门限和发射功率下门限，其中，P_上为所述发射功率上门限，P_下为所述发射功率下门限，SNR_上为所述SNR上门限，SNR_下为所述SNR下门限，SNR₀为所述SNR基准，P₀为所述发射功率基准。

在上述方案中，步骤D中所述根据所述实际可用的功率所在的功率区间分配实际发射功率的步骤包括：当所述实际可用的功率大于等于发射功率上门限时，取实际发射功率等于所述发射功率上门限；当所述实际可用的功率小于发射功率上门限且大于等于发射功率下门限时，取实际发射功率等于所述发射功率下门限；当所述实际可用的功率小于发射功率下门限时，则指示不能发射数据。

上述方案中，步骤D中所述根据所述实际可用的功率所在的功率区间分配实际发射功率的步骤包括：当所述实际可用的功率大于等于发射功率上门限时，取实际发射功率等于所述发射功率上门限；当所述实际可用的功率小于发射功率上门限且大于等于发射功率下门限时，取实际发射功率等于实际可用的功率；当所述实际可用的功率小于发射功率下门限时，则指示不能发射数据。

从上述方案中可以看出，由于本发明根据用户业务所支持的误包率确定用户业务在HS-PDSCH信道的发射功率上门限和发射功率下门限，然后比较实际可用的功率与所述发射功率上门限和下门限，得到实际发射功率。因此本发明能够根据不同用户业务对服务质量的要求，通过上述控制为不同用户业务分配各自支持的HS-PDSCH信道资源，满足了不同用户的不同业务对服务质量的要求。

附图说明

图1为用户终端利用HSDPA进行数据传输的系统示意图；

图2a和图2b为SNR、PER与CQI值之间对应关系的曲线图；

图3为PER＝0.1时的SNR与CQI值之间对应关系的曲线图；

图4为根据本发明的方法的流程示意图；

图5a和图5b为Pmax所在区间与Puse的对应关系示意图。

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，以下举实施例对本发明进一步详细说明。

本发明根据用户业务所支持误包率上门限和误包率下门限得到用户业务所支持的发射功率上门限和发射功率下门限，然后比较实际可用的功率与所述发射功率上门限、发射功率下门限，确定实际可用的功率所在的功率区间，根据实际可用所在的功率区间与发射功率的对应关系得到实际发射功率。

参考图4，本发明的实施过程如下：

步骤101，基站获得某一用户终端的某一业务所支持的PER上门限和PER下门限。

基站获得所述PER上门限和PER下门限的方法很多，例如：在建立链路的过程中，服务无线网络控制器(服务RNC)通过Iub接口向基站发送与该用户业务对应的PER上门限和PER下门限；或者，在基站上预先保存了UE与用户业务PER上门限和PER下门限的对应关系，在建立链路的过程中，基站根据UE以及所述对应关系获得与UE对应的PER上门限和PER下门限。

步骤102，基站接收到UE通过HS-DPCCH信道发送过来的CQI后，获得与该CQI值对应的发射功率基准，即现有技术中的所要发射数据包的发射功率。下面以P₀表示该发射功率基准。

从现有技术中知道，基站根据CQI映射表得到与接收到的CQI对应的参考发射功率调整，并结合所要发射数据块的上一数据块的发射功率，得到所要数据块的发射功率，即发射功率基准P₀。本发明也可以预先建立CQI值与发射功率基准P₀的对应关系，在基站接收到UE发送来的CQI值后，直接根据CQI值与P₀的对应关系获得对应的P₀。

基站还可以通过CQI映射表获得下一时刻该用户业务的数据传输块大小、信道码数、调制方式等信息。

步骤103，基站根据所接收到的CQI值、以及预先保存的SNR、PER与CQI值之间的对应关系，得到与CQI值和PER＝0.1对应的SNR，以下称为SNR基准；根据所接收到的CQI值、PER上门限和PER下门限、以及预先保存的SNR、PER与CQI值之间的对应关系，得到与CQI值和PER上门限对应的SNR上门限、以及与CQI值和PER下门限对应的SNR下门限。以下用SNR_上和SNR_下表示上述SNR上门限和SNR下门限，用SNR₀表示所述与CQI值和PER＝0.1对应的SNR基准。当然，得到SNR基准所用的PER也可以为除了0.1之外的确定的PER值。

上述预先在基站上保存的HS-PDSCH信道的SNR、PER与CQI值之间的对应关系可以为图2a和图2b所示的曲线图，也可以为表或者其他形式。

步骤104，根据SNR上门限SNR_上、SNR下门限SNR_下、SNR基准SNR₀、以及发射功率基准P₀，计算得到与SNR上门限对应的发射功率上门限P_上、和与SNR下门限对应的发射功率下门限P_下。

由于发射功率和信噪比之间有线性的关系，因此可以通过公式(1)和公式(2)计算P_上和P_下。

步骤105，比较实际可用的功率Pmax与P_上、P_下的大小关系，确定Pmax所在功率区间，该功率区间是根据P_上、P_下为边界划分的。然后根据Pmax所在功率区间分配实际发射功率Puse。

根据Pmax所在功率区间分配实际发射功率Puse可以有多种方式，例如：当Pmax大于等于P_上时，即Pmax≥P_上时，取Puse＝P_上；当Pmax小于P_上且大于等于P_下时，即P_上＞Pmax≥P_下时，取Puse＝P_下；当Pmax小于P_下时，即Pmax＜P_下时，取Puse＝0，即不能发送数据。图5a是上述分配方式中Puse与Pmax之间对应关系的示意图。

还可以采用如下方式根据Pmax所在功率区间分配Puse：当Pmax大于等于P_上时，即Pmax≥P_上时，取Puse＝P_上；当Pmax小于P_上且大于等于P_下时，即P_上＞Pmax≥P_下时，取Puse＝Pmax；当Pmax小于P_下时，即Pmax＜P_下时，取Puse＝0，即不能发送数据。图5b是该分配方式中Puse与Pmax之间对应关系的示意图。

除了上述两种分配方式外，本领域技术人员还可以采用其他类似的方式，这里不再赘述。

在得到实际发射功率以及数据传输块大小、信道码数、调制方式等信息后，基站就可以根据这些信息通过HS-PDSCH向UE发射下一时刻的数据。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1、一种高速下行分组接入HSDPA资源的分配方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

A.基站获得某一用户终端UE的某一用户业务的误包率PER上门限和PER下门限；

B.基站接收到所述UE发送来的信道质量指示CQI值后，获取与所述CQI值对应的发射功率基准；

并根据所述CQI值和预先保存的信噪比SNR、CQI值与PER之间的对应关系，得到与所述CQI值及某确定的PER值对应的SNR基准、与所述CQI及PER上门限对应的SNR上门限、和与所述CQI及PER下门限对应的SNR下门限；

C.根据所述发射功率基准、SNR基准、SNR上门限和SNR下门限，计算得到发射功率上门限和发射功率下门限；

D.比较实际可用的功率与所述发射功率上门限、发射功率下门限，确定实际可用的功率所在的根据所述发射功率上门限和发射功率下门限为边界划分的功率区间，根据所述实际可用的功率所在的功率区间分配实际发射功率。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述步骤A中，基站获得所述用户业务的PER上门限和PER下门限，是由服务无线网络控制器预先向基站发送的。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述步骤A中，基站获得所述用户业务的PER上门限和PER下门限，是根据预先建立在基站上的UE与用户业务PER上门限和PER下门限之间的对应关系得到的。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B中所述获取与所述CQI值对应的发射功率基准的步骤包括：

根据预先保存的CQI值与参考发射功率调整之间的对应关系得到参考发射功率调整，再根据所述用户业务所要发射数据块之前一数据块的发射功率和参考发射功率调整得到与所述CQI值对应的发射功率基准。

5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述预先保存的CQI值与参考发射功率调整的对应关系为CQI映射表。

6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B中所述获取与所述CQI值对应的发射功率基准的步骤包括：

根据预先保存的CQI值与发射功率基准之间的对应关系得到与所述CQI值对应的发射功率基准。

7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C中通过公式

和公式

计算所述发射功率上门限和发射功率下门限，

其中，P_上为所述发射功率上门限，P_下为所述发射功率下门限，SNR_上为所述SNR上门限，SNR_下为所述SNR下门限，SNR₀为所述SNR基准，P₀为所述发射功率基准。

8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤D中所述根据所述实际可用的功率所在的功率区间分配实际发射功率的步骤包括：

当所述实际可用的功率大于等于发射功率上门限时，取实际发射功率等于所述发射功率上门限；

当所述实际可用的功率小于发射功率上门限且大于等于发射功率下门限时，取实际发射功率等于所述发射功率下门限；

当所述实际可用的功率小于发射功率下门限时，则指示不能发射数据。

9、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤D中所述根据所述实际可用的功率所在的功率区间分配实际发射功率的步骤包括：

当所述实际可用的功率大于等于发射功率上门限时，取实际发射功率等于所述发射功率上门限；

当所述实际可用的功率小于发射功率上门限且大于等于发射功率下门限时，取实际发射功率等于实际可用的功率；

当所述实际可用的功率小于发射功率下门限时，则指示不能发射数据。

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