CN100488310C - 高速下行分组接入准入判决方法及其装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高速下行分组接入(HSDPA)准入判决方法，包括：周期测量小区的HSDPA功率使用率和HSDPA承载的用户数；当HSDPA功率使用率和HSDPA承载的用户数在设定的连续多个测量周期内都达到对应的预设门限值时，获取小区总吞吐率，计算出高速物理下行共享信道HS-PDSCH的平均传输速率，使用计算出的HS-PDSCH平均传输速率调整所述准入判决门限；在进行HSDPA准入判决时，利用该动态调整的准入判决门限按照常规方法进行准入判决。采用本发明方法，提高了HSDPA准入判决的准确度，提高了HSDPA的资源利用率，改善了HSDPA的利用性能。

Description

高速下行分组接入准入判决方法及其装置

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种高速下行分组接入(HSDPA)判决方法及其装置。

背景技术

在宽带CDMA(Wide-band CDMA，WCDMA)系统的R5版本中，引入了增强的下行数据传输机制，即高速下行分组接入(High Speed DownlinkPacket Access，HSDPA)。HSDPA的引入，提高了频谱的利用率，实现了下行的高速数据传输。

HSDPA与专用信道(Dedicated Channel，DCH)的一个最大的区别在于其是多用户共享的信道，而DCH是用户独占的，这种资源分配的不同导致了在准入控制方法上存在差异。

目前承载在HSDPA上的主要是流业务与尽力而为(Best Effort，BE)业务。对于流业务由于有保证比特速率的限制，因此需要对其进行准入控制；对于BE业务，由于没有保证比特速率与时延的要求，可以不对其进行准入控制，但是为了避免一些用户由于长期没有调度而给终端用户造成掉网的感受，因此也对BE业务进行粗略的控制。

现有技术的HSDPA的准入判决主要是对用户数以及准入的总比特速率进行准入判决，主要有以下几个步骤：

(1)判断HSDPA承载的总用户数是否超过门限

判断假设准入后，对应小区的HSDPA承载的用户数目是否超过门限，若超过则拒绝准入，否则进入下一步的准入判决。

(2)判断总保证比特速率是否超过门限(仅对流业务)

获得本小区高速下行共享信道(High Speed Downlink Shared Channel，HS-DSCH)上当前所有流业务的保证比特速率之和R_GBR，HSDPA(N)，以及当前请求流业务的保证比特速率R_{GBR，request}，两者相加得到假设准入该流业务后小区流业务保证比特速率之和R_GBR，HSDPA(N+1)＝R_GBR，HSDPA(N)+R_{GBR，request}，若R_GBR，HSDPA(N+1)大于总保证比特速率的准入门限R_GBR，thd，则拒绝准入，否则，进入下一步的准入判决。

R_GBR，thd的计算方法为：为每个高速物理下行共享信道(High Speed PhysicalDownlink Shared Channel，HS-PDSCH)设置一个平均的传输速率K_ave(单位为kbps)，以及流业务保证比特速率准入门限占平均传输速率的百分比Ratio_GBR(取值0～100)，若一共有P条HS-PDSCH信道，则

$R_{\mathrm{GBR},\mathrm{thd}}=(K_{\mathrm{ave}}*1000)*P*\frac{{\mathrm{Ratio}}_{\mathrm{GBR}}}{100}$ (单位为bps)。

(3)判断总速率是否超过门限

获得本小区HS-DSCH信道上当前所有业务的最大请求业务的速率之和R_HSDPA(N)，以及当前请求业务的最大速率R_request，两者相加得到假设准入该业务后小区最大请求速率之和R_HSDPA(N+1)＝R_HSDPA(N)+R_request，若R_HSDPA(N+1)大于最大请求速率之和的准入门限R_thd，则拒绝准入，否则，允许准入。

R_thd的计算方法为：为每个HS-PDSCH信道设置一个平均的传输速率K_ave(单位为kbps)，设置一个参数Ratio_totalrate，代表最大请求速率和相对于平均HS-PDSCH信道传输速率的倍数，若一共有P条HS-PDSCH信道，则

R_thd＝(K_ave*1000)*P*Ratio_totalrate(单位为bps)。

上述准入判决的步骤2与步骤3的判决门限值R_GBR，thd与R_thd均依赖于HS-PDSCH信道的平均传输速率K_ave，而K_ave是一个配置的静态参数，其值一般是根据一个小区的平均下行链路质量反馈信息(Channel Quality Indication，CQI)的值来估算得到。但在实际过程中，不可能为每个小区都根据其不同的CQI分布来设置不同的值，而且即使根据小区的平均CQI来计算得到K_ave，也会随着无线环境的变化或者用户的分布不均匀等使设置的值变得不甚准确。譬如，若大部分用户分布在小区附近，则K_ave值会偏小导致用户被拒绝接入HSDPA的相关信道，从而不能充分利用HSDPA的资源；若用户普遍信道变差，又会导致其值偏大而使用户的性能变差。

发明内容

本发明提供一种HSDPA准入判决方法，用以解决现有技术中HSDPA准入判决不准确而导致不能充分利用HSDPA资源、用户信道性能差的问题。

基于上述方法，本发明另提供一种HSDPA准入判决装置。

本发明提供的HSDPA准入判决方法，根据准入判决门限进行准入判决，对所述准入判决门限值进行动态调整，具体调整方法包括：

周期测量小区的下行载波发射功率、非HSDPA下行载波发射功率、HSDPA承载的用户数和小区HSDPA承载的所有不同优先级业务的有效比特率；

计算所述下行载波发射功率与所述非HSDPA下行载波发射功率的差值占HSDPA所允许的最大发射功率的百分比，得到HSDPA功率使用率；

当所述HSDPA功率使用率和所述HSDPA承载的用户数在设定的连续多个所述测量周期内都达到对应的预设门限值时，计算所述小区HSDPA承载的所有不同优先级业务的有效比特率之和得到小区总吞吐率，并根据所述小区总吞吐率计算出高速物理下行共享信道HS-PDSCH的平均传输速率，使用计算出的HS-PDSCH平均传输速率调整所述准入判决门限。

上述方法中，在每一个所述测量周期内获取小区的一个或多个总吞吐率值，对由所述连续多个周期内获得的全部总吞吐率值进行平滑处理，将平滑处理后的结果值作为小区总吞吐率。

根据本发明的上述方法，计算HS-PDSCH平均传输速率的具体方法为：

采用小区当前的总吞吐率除以小区的高速物理下行共享信道HS-PDSCH个数，得到所述HS-PDSCH平均传输速率。

根据本发明的上述方法，还包括使用一个计数器对所述测量周期进行计数；当HSDPA功率使用率和HSDPA承载的用户数都达到对应的预设门限值时，所述计数器加1，否则计数器清零；当计数器的计数值达到设定的周期个数时，获取小区总吞吐率，计算出HS-PDSCH的平均传输速率，并使所述计数器清零。

本发明提供的HSDPA准入判决装置包括：测量模块、判断模块、总吞吐率获取模块和计算判决模块；

所述测量模块周期测量小区的下行载波发射功率、非HSDPA下行载波发射功率、HSDPA承载的用户数和小区HSDPA承载的所有不同优先级业务的有效比特率；以及计算所述下行载波发射功率与所述非HSDPA下行载波发射功率的差值占HSDPA所允许的最大发射功率的百分比，得到HSDPA功率使用率；计算所述小区HSDPA承载的所有不同优先级业务的有效比特率之和得到小区总吞吐率并保存；

所述判断模块判断所述HSDPA功率使用率和HSDPA承载的用户数在设定的连续多个测量周期内是否都达到对应的预设门限值，若是，则输出信号给所述总吞吐率获取模块；否则，等待所述测量模块进入下一个测量周期；

所述总吞吐率获取模块接收到所述判断模块的输出信号后，从所述测量模块获取小区的总吞吐率值，发送给所述计算判决模块；

所述计算判决模块根据接收到的小区的总吞吐率，计算出HS-PDSCH平均传输速率，使用计算出的HS-PDSCH平均传输速率调整所述准入判决门限，根据所述准入判决门限进行HSDPA准入判决。

根据本发明的上述装置，所述判断模块包括第一判断子模块、第二判断子模块和一计数器；

所述第一判断子模块判断HSDPA功率使用率和HSDPA承载的用户数是否都达到对应的预设门限值，若是，则通知所述计数器将数值加1；否则，将所述计数器清零，等待所述测量模块进入下一个测量周期；

所述第二判断子模块，判断所述计数器的计数值是否达到设定的所述测量周期个数，若是，则输出信号给所述总吞吐率获取模块，并将所述计数器清零；否则，等待所述测量模块进入下一个测量周期；

所述计数器，接受所述第一判断子模块的控制进行计数，接受所述第一判断子模块或所述第二判断子模块的控制进行清零。

根据本发明提供的上述装置，所述总吞吐率获取模块还包括一总吞吐率平滑处理子模块；当HSDPA功率使用率和HSDPA承载的用户数在设定的连续多个所述周期内都达到对应的预设门限值时，对由所述连续多个周期内得到的多个总吞吐率值进行平滑处理，并将平滑处理后的结果值发送给所述计算判决模块。

本发明的有益效果如下：

(1)本发明通过小区实际的总吞吐率数据来更新HS-PDSCH信道的平均传输速率，并根据该HS-PDSCH信道的平均传输速率来动态调整HSDPA准入判决门限值，使HSDPA准入判决门限值反映了小区实际的HSDPA承载情况，从而提高了HSDPA准入判决的准确度，提高了HSDPA的资源利用率，改善了HSDPA的利用性能。

(2)在实际使用中可为不同的小区以及不同的情况配置相同的HS-PDSCH信道的平均传输速率初值，通过本发明动态调整HS-PDSCH信道的平均传输速率来动态调整HSDPA准入判决门限，节省了HS-PDSCH信道平均传输速率和HSDPA准入判决门限的优化工作。

附图说明

图1为本发明HS-PDSCH信道的平均传输速率更新流程图；

图2为本发明HSDPA准入判决装置的结构示意图。

具体实施方式

本发明根据小区实际HSDPA承载情况动态更新HS-PDSCH信道平均传输速率和由该HS-PDSCH信道平均传输速率计算得到的准入判决门限，使其更好地反映小区当前的HSDPA承载情况，从而使准入判决的可靠性更高。

下面以一个实施例对本发明法进行详细描述。

参见图1，为本发明HS-PDSCH信道的平均传输速率更新流程图，具体流程包括：

步骤S1、进行数据初始化，包括设置HS-PDSCH平均传输速率K_ave的初始值；设置HSDPA使用率门限值T_p、HSDPA承载的用户数门限值M和周期个数N，即在连续N个周期内，HSDPA功率使用率和HSDPA承载的用户数都达到相应门限，才能对HS-PDSCH平均传输速率K_ave进行更新；初始化工作还包括将计数器清零等；

步骤S2、按照设定的测量周期获取该小区当前的下行载波发射功率、非HSDPA下行载波发射功率、HSDPA的承载用户数和小区HSDPA承载的所有不同优先级业务的有效比特速率；

步骤S3、根据上述测量数据计算出小区当前的HSDPA功率使用率和小区的总吞吐率，计算方法如下：

将每次获取到的小区HSDPA承载的所有不同优先级业务的有效比特速率的和作为小区当前的总吞吐率；

步骤S4、判断HSDPA功率使用率是否达到T_p，并且HSDPA承载的用户数是否达到M；若HSDPA功率使用率小于T_p，或/和HSDPA承载的用户数小于M，则执行步骤S5，若HSDPA功率使用率大于等于T_p，并且HSDPA的用户数大于等于M，说明HSDPA功率资源的利用率比较高，并且当前的小区的总吞吐率是比较多的用户而不是个别用户产生的，此时小区当前承载在HSDPA上的吞吐率可以代表小区的平均吞吐率，则执行步骤S6；

步骤S5、将计数器清零，返回到步骤S2，等待进入下一个测量周期；

步骤S6、将计数器数值加1；

步骤S7、判断计数器数值是否达到预先设定的周期个数N；若计数器数值小于N，则返回步骤S2，进行下一个周期的测量；若计数器数值大于等于N，则执行步骤S8；

由于系统存在波动，可能瞬时满足HSDPA的功率使用率大于等于预先设定的HSDPA使用率的门限值，且HSDPA的用户数大于等于预先设定的用户数门限值，若以此作为更新HS-PDSCH平均传输速率K_ave的判断依据，则会造成计算的HS-PDSCH平均传输速率不能反映小区当前的HSDPA实际承载情况。若对满足HSDPA功率使用率大于等于预先设定的HSDPA使用率的门限值，且HSDPA的用户数大于等于预先设定的用户数门限值的持续状态进行监测，只有在该状态持续达到设定的周期数后，才认为达到了更新HS-PDSCH平均传输速率的条件，从而使HS-PDSCH平均传输速率反映了小区当前的HSDPA实际承载情况，使HSDPA准入判决更加准确。

步骤S8、在满足HSDPA的功率使用率和HSDPA承载的用户数都达到相应门限的连续N个周期内，计算得到了N个离散的总吞吐率值，此时对这N个离散的总吞吐率值进行平滑处理，将平滑处理结果值作为小区总吞吐率；具体平滑处理方式如：计算所述N个离散的总吞吐率值的平均值，将计算出的平均值作为小区总吞吐率值；

由于该实施例假定所有测量数据都使用相同的测量周期，因此上述连续N个周期得到N个总吞吐率值；也有可能小区总吞吐率的测量周期不同于其他测量值的周期，则上述连续N个周期内得到的总吞吐率值不等于N，假设为K，在这种情况下，对上述连续N个周期内得到的K个总吞吐率值进行平滑处理，将平滑处理结果值作为小区总吞吐率。

由于小区当前的总吞吐率存在波动，通过平滑处理可滤除测量值中的波动偏差，以得到一个比较稳定的小区吞吐率；

步骤S9、根据平滑处理后的小区总吞吐率计算该小区的HS-PDSCH平均传输速率K_ave，在计算出HS-PDSCH平均传输速率K_ave后，用计算出的HS-PDSCH平均传输速率K_ave更新预先设定的HS-PDSCH平均传输速率K_ave初始值(若非第一次更新，则更新上次保留的HS-PDSCH平均传输速率K_ave)，然后执行步骤S5；小区的HS-PDSCH平均传输速率K_ave计算方法为：

(单位为kbps)

通过上述方法得到更新的HS-PDSCH平均传输速率K_ave值后，即可根据该K_ave值计算出HSDPA准入判决所需的总保证比特率门限值R_GBR，thd和总速率门限值R_thd(计算方法同现有技术)，从而在需要进行HSDPA准入判决时，可根据该调整后的总保证比特率门限值R_GBR，thd和总速率门限值R_thd以及HSDPA承载的总用户数门限值进行准入判决(判决方法同现有技术)。

针对上述实施例，本发明提供了HSDPA准入判决装置，描述如下：

参见图2，为本发明HSDPA准入判决装置的结构示意图，具体包括：测量模块、判断模块、总吞吐率获取模块和计算判决模块；

测量模块周期测量小区的HSDPA功率使用率、HSDPA承载的用户数和小区总吞吐率，并发送到判断模块；

判断模块判断HSDPA功率使用率和HSDPA承载的用户数在设定的连续多个测量周期内是否都达到对应的预设门限值，若是，则输出信息给总吞吐率获取模块；否则，等待测量模块进入下一个测量周期；

判断模块包括第一判断子模块、第二判断子模块和一个计数器；

第一判断子模块判断HSDPA功率使用率和HSDPA承载的用户数是否都达到对应的预设门限值，若是，则通知计数器将数值加1；否则，将计数器清零，等待测量模块进入下一个测量周期；

第二判断子模块，判断计数器数值是否达到设定的测量周期数，若是，则输出信号给总吞吐率获取模块，并将计数器清零；否则，等待测量模块进入下一个测量周期；

计数器接受第一判断子模块的控制进行计数，接受第一或第二判断子模块的控制进行清零。

总吞吐率获取模块接收到判断模块的输出信号后，从测量模块获取小区的总吞吐率值，发送给计算判决模块；

该总吞吐率模块包含一个总吞吐率平滑处理子模块，该模块从测量模块获取本周期及其以前的N-1个周期(共N个周期)内的小区总吞吐率数值，将这些离散的数值进行平滑处理，并将平滑处理后的结果值发送给计算判决模块。

计算判决模块根据接收到的小区的总吞吐率，计算出HS-PDSCH平均传输速率，使用计算出的HS-PDSCH平均传输速率调整准入判决门限，在接收到执行HSDPA准入判决的指令后，根据调整后的准入判决门限值进行HSDPA准入判决。

下面对HSDPA准入判决装置的工作过程进行描述。

在使用所述HSDPA准入判决装置进行HSDPA准入判决前，需对该装置进行初始化，包括在计算模块中设置HS-PDSCH平均传输速率K_ave的初始值，在第一判断子模块中设置HSDPA使用率门限值T_p和HSDPA用户数门限值M，在第二判断子模块中设置一个正整数值N，代表测量周期的个数，将计数器清零。

使用该装置进行准入判决门限动态调整和根据调整后的门限进行准入判决的过程为：

测量模块周期测量小区下行载波发射功率、非HSDPA下行载波发射功率和HSDPA承载的用户数，并根据上述测量数据计算HSDPA功率使用率，将计出的HSDPA功率使用率和测量出的HSDPA承载的用户数发送到第一判断子模块；测量模块还周期测量小区HSDPA承载的所有不同优先级业务的有效比特速率，并将有效比特速率的和作为小区的总吞吐率，测量模块将得到的总吞吐率数值保存；HSDPA功率使用率的计算方法如下：

第一判断子模块若判断HSDPA功率使用率大于等于T_p，且HSDPA承载的用户数大于等于M，则通知计数器将数值加1；否则，将计数器清零，等待测量模块进入下一个测量周期；

第二判断子模块查询计数器数值，若判断计数器数值大于等于N，则通知则输出信号给总吞吐率获取模块，并将计数器清零；

总吞吐率获取模块从测量模块荻取本周期及其之前的N-1个周期(共N个周期)内测量到的小区的总吞吐率值，将这些离散的总吞吐率值进行平滑处理，将平滑处理结果值作为小区总吞吐率数值，并将该小区总吞吐率数值输出到计算判决模块；

计算判决模块计算HS-PDSCH平均传输速率K_ave，更新原K_ave值，并根据该值计算并更新总保证比特率门限值R_GBR，thd和总速率门限值R_thd；HS-PDSCH平均传输速率K_ave的算法为：

(单位为kbps)

总保证比特率门限值R_GBR，thd和总速率门限值R_thd的算法为：

$R_{\mathrm{GBR},\mathrm{thd}}=(K_{\mathrm{ave}}*1000)*P*\frac{{\mathrm{Ratio}}_{\mathrm{GBR}}}{100}$ (单位为bps)。

R_thd＝(K_ave*1000)*P*Ratio_totalrate(单位为bps)；

其中，P为HS-PDSCH信道的数量，参数Ratio_GBR(取值0～100)为设定的流业务保证比特速率准入门限占平均传输速率的百分比，参数Ratio_totalrat，为设定的最大请求速率和相对于平均HS-PDSCH信道传输速率的倍数；

当计算判决模块接收到执行HSDPA准入判决的指令后，使用调整后的总保证比特速率门限和总速率门限以及HSDPA承载的总用户数门限值进行HSDPA准入判决。

通过以上述描述可知，本发明根据小区实际的总吞吐率对HS-PDSCH平均传输速率K_ave进行更新，以此来动态调整HSDPA准入判决所用的总保证比特速率准入判决门限和总比特速率准入判决门限，使调整后的准入判决门限能够反映小区当前的HSDPA承载情况，从而使HSDPA准入判决更准确，提高了HSDPA的资源利用率，改善了HSDPA相关信道的利用性能；而且在实际使用中不需考虑为不同的小区以及不同的情况来配置不同的HS-PDSCH平均传输速率K_ave，只需设置一个初值，然后通过本发明方法动态调整该值，大大节省了HS-PDSCH平均传输速率K_ave的参数优化工作。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1、一种高速下行分组接入HSDPA准入判决方法，根据准入判决门限进行准入判决，其特征在于，对所述准入判决门限值进行动态调整，具体调整方法包括：

周期测量小区的下行载波发射功率、非HSDPA下行载波发射功率、HSDPA承载的用户数和小区HSDPA承载的所有不同优先级业务的有效比特率；

计算所述下行载波发射功率与所述非HSDPA下行载波发射功率的差值占HSDPA所允许的最大发射功率的百分比，得到HSDPA功率使用率；

当所述HSDPA功率使用率和所述HSDPA承载的用户数在设定的连续多个所述测量周期内都达到对应的预设门限值时，计算所述小区HSDPA承载的所有不同优先级业务的有效比特率之和得到小区总吞吐率，并根据所述小区总吞吐率计算出高速物理下行共享信道HS-PDSCH的平均传输速率，使用计算出的HS-PDSCH平均传输速率调整所述准入判决门限。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，在每一个所述测量周期内获取小区的一个或多个总吞吐率值，对由所述连续多个周期内获得的全部总吞吐率值进行平滑处理，将平滑处理后的结果值作为小区总吞吐率。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算出HS-PDSCH平均传输速率，具体方法为：

采用小区当前的总吞吐率除以小区的高速物理下行共享信道HS-PDSCH个数，得到所述HS-PDSCH平均传输速率。

4、如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括使用一个计数器对所述测量周期进行计数；当HSDPA功率使用率和HSDPA承载的用户数都达到对应的预设门限值时，所述计数器加1，否则计数器清零；当计数器的计数值达到设定的周期个数时，获取小区总吞吐率，计算出HS-PDSCH的平均传输速率，并使所述计数器清零。

5、一种HSDPA准入判决装置，其特征在于，包括：测量模块、判断模块、总吞吐率获取模块和计算判决模块；

所述测量模块周期测量小区的下行载波发射功率、非HSDPA下行载波发射功率、HSDPA承载的用户数和小区HSDPA承载的所有不同优先级业务的有效比特率；以及计算所述下行载波发射功率与所述非HSDPA下行载波发射功率的差值占HSDPA所允许的最大发射功率的百分比，得到HSDPA功率使用率；计算所述小区HSDPA承载的所有不同优先级业务的有效比特率之和得到小区总吞吐率并保存；

所述判断模块判断所述HSDPA功率使用率和HSDPA承载的用户数在设定的连续多个测量周期内是否都达到对应的预设门限值，若是，则输出信号给所述总吞吐率获取模块；否则，等待所述测量模块进入下一个测量周期；

所述总吞吐率获取模块接收到所述判断模块的输出信号后，从所述测量模块获取小区的总吞吐率值，发送给所述计算判决模块；

所述计算判决模块根据接收到的小区的总吞吐率，计算出HS-PDSCH平均传输速率，使用计算出的HS-PDSCH平均传输速率调整所述准入判决门限，根据所述准入判决门限进行HSDPA准入判决。

6、如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述判断模块包括第一判断子模块、第二判断子模块和一计数器；

所述第一判断子模块判断HSDPA功率使用率和HSDPA承载的用户数是否都达到对应的预设门限值，若是，则通知所述计数器将数值加1；否则，将所述计数器清零，等待所述测量模块进入下一个测量周期；

所述第二判断子模块，判断所述计数器的计数值是否达到设定的所述测量周期个数，若是，则输出信号给所述总吞吐率获取模块，并将所述计数器清零；否则，等待所述测量模块进入下一个测量周期；

所述计数器，接受所述第一判断子模块的控制进行计数，接受所述第一判断子模块或所述第二判断子模块的控制进行清零。

7、如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述总吞吐率获取模块还包括一总吞吐率平滑处理子模块；当HSDPA功率使用率和HSDPA承载的用户数在设定的连续多个所述周期内都达到对应的预设门限值时，对由所述连续多个周期内得到的多个总吞吐率值进行平滑处理，并将平滑处理后的结果值发送给所述计算判决模块。

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