CN100571442C - 高速上行分组接入小区间的负荷控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种HSUPA小区间的负荷控制方法。对进行负荷控制的小区设置基站发送“Down”命令的频率阈值；获取小区的E-DCH Non-serving Relative Grant Down Commands公共测量报告；CRNC通过公共测量报告获得基站向以小区为非服务小区的用户终端发送“Down”命令的频率值，并判断频率值是否超过频率阈值，如果超过，则调整小区的邻小区的Target Non-serving E-DCHto Total E-DCH Power ratio参数，以减少对以邻小区作为服务小区的用户终端的调度，如果未超过，则重新获取公共测量报告。实现了相邻小区间的资源调配，有效降低本小区负荷。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域，具体地，涉及一种高速上行分组接入(High Speed Uplink Packet Access，HSUPA)小区间的负荷控制方法。
背景技术
HSUPA是3GPP(the 3rd Generation Partnership Project，第3代伙伴计划)在R6协议中为了提高上行链路分组数据的吞吐量而提出的一种新技术，它大大提升了系统容量，满足了用户的高速上行业务的需求。
HSUPA系统在运行的过程中会发生过载(即，小区的上行或者下行负荷超过网络规划时设置的过载门限)，此时系统容量接近极限，系统处于不稳定的状态，这就需要采取各种负荷控制措施来降低系统负荷。HSUPA小区负荷体现为干扰，通常用公共测量报告RTWP(Received Total Wideband Power，宽带接收总功率)值来衡量。
负荷控制是针对一个小区的负荷情况以小区为单位进行的。在宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)Release 99系统中，都是由控制无线网络控制器(Control RadioNetwork Controller，CRNC)来进行负荷控制。在HSUPA系统中，CRNC主要从宏观上对负荷进行控制，首先通过NODE B(基站)调度来快速进行负荷控制，例如，通过E-AGCH(E-DCH(EnhancedDedicated Channel，增强型专用信道)Absolute Grant Channel，E-DCH绝对授权信道)向用户发送绝对授权来降低用户最大可用资源，通过E-RGCH(E-DCH Relative Grant Channel，E-DCH相对授权信道)发送相对授权Down(下调)命令来降低宏分集状态用户的干扰。对于当前小区为非服务小区的用户，Node B只有在同时满足下列两个公式的情况下才会通过E-RGCH下发“Down”命令：
Experienced Total RTWP(当前总RTWP)＞Maximum TargetRTWP signalled from CRNC(RTWP最大目标值(来自CRNC))
Non-serving E-DCH to Total E-DCH Power ratio(非服务E-DCH与总E-DCH功率比)＞Target Non-serving E-DCH to Total E-DCHPower ratio signalled from CRNC(非服务E-DCH与总E-DCH目标功率比(来自CRNC))
其中，Maximum Target RTWP和Target Non-serving E-DCH to TotalE-DCH Power ratio分别表示E-DCH调度时需参考的最大可用RTWP以及非服务E-DCH与总E-DCH的接收功率比例。
基于HSUPA上行链路的特点，小区干扰RTWP不仅由本小区用户产生，邻区用户也会对本小区带来干扰。因此当NODE B进行负荷控制时，如果仅采取降低本小区可控制干扰的策略，并不一定能达到负荷控制的目的。而且如果过载小区的负荷主要由邻小区用户引入，对邻小区进行负荷控制显然更为科学。由于邻区小区可能属于不同的NODE B，则小区过载后触发对邻小区的负荷控制必然需要CRNC介入。
在2006年3月TS 25.433协议中新增加了E-DCH Non-servingRelative Grant Down Commands(非服务E-DCH相对授权下调命令)公共测量报告，CRNC通过该公共测量获得NODE B向当前小区为非服务小区的用户下发“Down”命令的频率。
基于本小区E-DCH Non-serving Relative Grant DownCommands公共测量报告控制邻区负荷的HSUPA小区间负荷控制方法基本原理是：
1)对于宏分集条件下本小区是UE(User Equipment，用户设备)的非服务小区，NODE B在同时满足如下两个条件的情况下会向UE发送“Down”命令：
Experienced Total RTWP＞Maximum Target RTWP signalledfrom CRNC
Non-serving E-DCH to Total E-DCH Power ratio＞Target ratiosignalled from CRNC
可以看出，此时NODE B的负荷已经较高，并且主要负荷是由以本小区为非服务小区的用户造成的。
2)CRNC通过E-DCH Non-serving Relative Grant DownCommands的公共测量报告获得NODE B发送“Down”命令的频率，从而知道小区的负荷情况。
3)如果NODE B下发“Down”命令比较频繁，超过了一个预设的门限，则可以认为NODE B通过调度已经不能控制本小区的负荷，需要将负荷处理权交给CRNC。
4)CRNC一旦发现NODE B已经不能通过调度控制其负荷，则CRNC接管负荷的处理。
5)基于上述条件有两种方法可以降低NODE B下发“Down”命令的频率，从而让NODE B重新获得负荷控制权：
一种方法是通过CRNC负荷控制策略(例如，强切用户到异频邻区甚至掉话等)来降低本小区的Total RTWP。但是，这样做就违背了协议制订出本公共测量报告的原意，因为此时Total RTWP的过载是由非服务小区的用户造成的，降低本小区用户的TotalRTWP，从而降低本小区用户的QoS(Quality of Service，服务质量)显然并不合理，使得公平性太差。
另一种方法是通过物理共享信道重配(PHYSICAL SHAREDCHANNEL RECONFIGURATION)流程升高本小区的TargetNon-serving E-DCH to Total E-DCH Power ratio。但是，这样做只是提高了非服务小区用户在本小区的调度，不但不能降低本小区的Total RTWP，而且让本小区的用户得到更差的服务，显然也不可取。
因此，需要一种小区间负荷控制的方法，基于本小区的公共测量报告来触发CRNC控制邻区负荷，以实现相邻小区间的资源调配，并有效降低本小区的负荷，尽可能充分的利用无线资源。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种HSUPA小区间负荷控制的方法，用于克服由于现有技术的局限和缺陷而造成的仅通过对本小区用户进行负荷控制难以有效实现负荷控制的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种高速上行分组接入小区间的负荷控制方法。负荷控制方法包括以下步骤：
步骤S102，对进行负荷控制的小区设置基站发送下调命令的频率阈值；
步骤S104，获取小区的非服务E-DCH相对授权下调命令的公共测量报告；
步骤S106，控制无线网络控制器通过公共测量报告获得基站向以小区为非服务小区的用户终端发送下调命令的频率值，并判断频率值是否超过频率阈值，如果超过，则进行至步骤S108，如果未超过，则进行至步骤S104；以及
步骤S108，调整小区的邻小区的非服务E-DCH与总E-DCH目标功率比参数，以减少对以邻小区作为服务小区的用户终端的调度。
基站向以小区为非服务小区的用户终端发送下调命令的条件可以为：当前总RTWP＞来自控制无线网络控制器的RTWP最大目标值，以及非服务E-DCH与总E-DCH功率比＞来自控制无线网络控制器的非服务E-DCH与总E-DCH目标功率比。控制无线网络控制器可以为基站设置RTWP最大目标值和非服务E-DCH与总E-DCH目标功率比。
优选地，步骤S102还包括设置非服务E-DCH与总E-DCH目标功率比的最大可调范围。在步骤S108中，调整非服务E-DCH与总E-DCH目标功率比参数之后，控制无线网络控制器判断基站向以小区为非服务小区的用户终端发送下调命令的频率值是否超过频率阈值，如果还超过，则在非服务E-DCH与总E-DCH目标功率比未达到最大可调范围的情况下，进一步调整非服务E-DCH与总E-DCH目标功率比参数。
优选地，在步骤S108之前，判断邻小区中以邻小区作为服务小区的用户终端的负荷是否过载，如果过载，则执行邻小区自身的降RTWP操作，然后进行至步骤S106，如果不过载，则执行步骤S108。
在步骤S108中，调整非服务E-DCH与总E-DCH目标功率比参数可以包括将参数调整增大一个步长。
可以通过仿真或实测获得下调命令的频率阈值以及非服务E-DCH与总E-DCH目标功率比的最大可调范围。
可选地，如果一段时间内没有出现需要进行负荷控制的情况，控制无线网络控制器将邻小区的非服务E-DCH与总E-DCH目标功率比参数重新配置成默认值。
通过上述技术方案，本发明通过使用协议新增E-DCHNon-serving Relative Grant Down Commands公共测量报告的最合理方式，实现了相邻小区间的资源调配，而且算法简单，便于实现。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是示出根据本发明的HSUPA小区间的负荷控制方法的流程图；
图2是示出根据本发明的HSUPA小区间的负荷控制系统的框图；
图3是示出根据本发明实施例的负荷控制方法的总体流程图；以及
图4是示出根据本发明实施例的负荷控制方法的具体实现流程图。
具体实施方式
下面将参考附图详细说明本发明。
图1是示出根据本发明的HSUPA小区间的负荷控制方法的流程图。
在步骤S102中，对进行负荷控制的小区设置基站发送“Down”命令的频率阈值。
可以通过仿真或实测获得“Down”命令的频率阈值。
基站向以小区为非服务小区的用户终端发送“Down”命令的条件为：Experienced Total RTWP＞Maximum Target RTWP signalledfrom CRNC，以及Non-serving E-DCH to Total E-DCH Power ratio＞Target ratio signalled from CRNC。控制无线网络控制器为基站设置Maximum Target RTWP和Target Non-serving E-DCH to Total E-DCHPower ratio。
接下来，在步骤S104中，获取小区的E-DCH Non-servingRelative Grant Down Commands的公共测量报告。
然后，在步骤S106中，控制无线网络控制器通过公共测量报告获得基站向以小区为非服务小区的用户终端发送“Down”命令的频率值，并判断频率值是否超过频率阈值，如果超过，则进行至步骤S108，如果未超过，则进行至步骤S104。
最后，在步骤S108中，调整小区的邻小区的Target Non-servingE-DCH to Total E-DCH Power ratio参数，以减少对以邻小区作为服务小区的用户终端的调度。
可选地，在步骤S108之前，判断邻小区中以邻小区作为服务小区的用户终端的负荷是否过载，如果过载，则执行邻小区自身的降RTWP操作，然后进行至步骤S106，如果不过载，则执行步骤S108。
可选地，在步骤S102中，设置Target Non-serving E-DCH to TotalE-DCH Power ratio的最大可调范围，可以通过仿真或实测来获得。在步骤S108中，在调整Target Non-serving E-DCH to Total E-DCHPower ratio参数之后，控制无线网络控制器判断基站向以小区为非服务小区的用户终端发送“Down”命令的频率值是否超过频率阈值，如果还超过，则在Target Non-serving E-DCH to Total E-DCHPower ratio未达到最大可调范围的情况下，进一步调整TargetNon-serving E-DCH to Total E-DCH Power ratio参数。
优选地，在步骤S108中，调整Target Non-serving E-DCH to TotalE-DCH Power ratio参数包括将参数调整增大一个步长。
可选地，如果一段时间内没有出现需要进行负荷控制的情况，控制无线网络控制器将邻小区的Target Non-serving E-DCH to TotalE-DCH Power ratio参数重新配置成默认值。
图2是示出采用根据本发明的HSUPA小区间的负荷控制方法的负荷控制系统10。
负荷控制系统10包括：设置模块20，用于对进行负荷控制的小区设置基站发送“Down”命令的频率阈值；测量模块22，用于获取小区的E-DCH Non-serving Relative Grant Down Commands的公共测量报告；判断模块24，用于判断通过公共测量报告获得的基站向以小区为非服务小区的用户终端发送“Down”命令的频率值是否超过频率阈值；以及调整模块26，用于在判断模块24判断出频率值超过频率阈值的情况下，调整小区的邻小区的TargetNon-serving E-DCH to Total E-DCH Power ratio参数。
可选地，在调整模块26调整Target Non-serving E-DCH to TotalE-DCH Power ratio参数之前，判断邻小区中以邻小区作为服务小区的用户终端的负荷是否过载，如果不过载，则调整Target Non-servingE-DCH to Total E-DCH Power ratio参数，如果过载，则执行邻小区自身的降RTWP操作。
可选地，在调整模块26调整Target Non-serving E-DCH to TotalE-DCH Power ratio参数之后，判断基站向以小区为非服务小区的用户终端发送“Down”命令的频率值是否超过频率阈值，如果超过，则在Target Non-serving E-DCH to Total E-DCH Power ratio未达到最大可调范围的情况下，进一步调整Target Non-serving E-DCH toTotal E-DCH Power ratio参数。
优选地，调整模块26调整Target Non-serving E-DCH to TotalE-DCH Power ratio参数包括将参数调整增大一个步长。
基于本小区E-DCH Non-serving Relative Grant DownCommands公共测量报告控制邻区负荷的HSUPA小区间负荷控制方法基本原理是：
1)对于宏分集条件下本小区是UE的非服务小区，NODE B在同时满足如下两个条件的情况下会向UE发送“Down”命令：
Experienced Total RTWP＞Maximum Target RTWP signalledfrom CRNC
Non-serving E-DCH to Total E-DCH Power ratio＞Target ratiosignalled from CRNC
可以看出，此时NODE B的负荷已经较高，并且主要负荷是由以本小区为非服务小区的用户造成的。
2)CRNC 通过E-DCH Non-serving Relative Grant DownCommands的公共测量报告获得NODE B发送“Down”命令的频率，从而知道小区的负荷情况。
3)如果NODE B下发“Down”命令比较频繁，超过了一个预设的门限，则可以认为NODE B通过调度已经不能控制本小区的负荷，需要将负荷处理权交给CRNC。
4)CRNC一旦发现NODE B已经不能通过调度控制其负荷，则CRNC接管负荷的处理。
实际上，因为此时该过载小区主要是由于服务小区在该小区的邻区且处于宏分集状态的UE造成的，所以最有效的处理方式是CRNC通过相关的负荷控制策略实现小区间的资源调配，降低该过载小区的邻区中以该邻区作为服务小区的那一部分用户的负荷，从而降低邻小区对本小区的RTWP提升。这样不仅能够降低本小区的Non-serving E-DCH to Total E-DCH Power ratio，而且能够降低本小区的Total RTWP，使得NODE B重新获得快速负荷控制权。同时，如果仅仅是对以该邻区作为服务小区的用户采取传统的CRNC降负荷手段(例如，删宏分集链路)，基于上行链路干扰的特性，有可能更加提升本小区的RTWP，所以最科学的方式应该是对邻区的Target Non-serving E-DCH to Total E-DCH Power ratio进行调整，从而通过NODE B的调度来降低服务小区在邻区且处于宏分集状态的UE的负荷。
图3是示出根据本发明实施例的负荷控制方法的总体流程图。
在步骤S302中，对系统初始化，并且配置相关门限参数；在步骤S304中，判断E-DCH Non-serving Relative Grant DownCommands公共测量报告值是否超过NODE B发送“Down”命令频率门限。
如果在步骤S304中确定E-DCH Non-serving Relative GrantDown Commands公共测量报告值超过NODE B发送“Down”命令频率门限，则在步骤S306中调整邻区Target Non-serving E-DCH toTotal E-DCH Power ratio参数的配置，以减少对以过载小区的邻区作为服务小区的用户的调度，从而达到降低该类用户负荷即降低以过载小区为非服务小区的用户负荷目的。
如果在步骤S304中确定E-DCH Non-serving Relative GrantDown Commands公共测量报告值未超过NODE B发送“Down”命令频率门限，则返回执行步骤S304。
图4是示出根据本发明实施例的负荷控制方法的具体实现流程图。
在步骤S402中，为CRNC预设各小区NODE B发送“Down”命令频率门限和Ratio最大可调范围，这些值可以通过仿真或实际系统测试来获得。
在步骤S404中，CRNC通过物理共享信道重配流程为NODE B设置调度用的Target Non-serving E-DCH to Total E-DCH Power ratio和Maximum Target RTWP。
接下来，在步骤S406中，CRNC监视E-DCH Non-servingRelative Grant Down Commands公共测量报告值，判断是否超过预设NODE B发送“Down”命令频率门限。如果在步骤S406中确定E-DCH Non-serving Relative Grant Down Commands公共测量报告值超过频率门限，则执行步骤S408。否则继续执行步骤S406监控操作。
然后，在步骤S408中，CRNC判断过载小区的邻区以该邻区作为服务小区的那一部分用户的负荷是否过载。
如果在步骤S408中确定邻区上行负荷过载，则执行步骤S410。在步骤S410中，为保证邻区安全，首先执行邻区自身的降RTWP操作，然后返回步骤S406。
如果在步骤S408中确定邻区上行负荷不过载，则进行至步骤S412。在步骤S412中，CRNC通过对邻区执行物理共享信道重配流程调整过载小区邻区Target Non-serving E-DCH to Total E-DCHPower ratio参数的配置，将该参数调整增大一个步长，通过NODEB的调度达到减少以过载小区的邻区作为服务小区的用户的负荷，从而达到减小过载小区负荷的目的。
接下来，在步骤S414中，CRNC监视下一次公共测量报告值是否仍然超过命令发送频率门限。如果仍然超过发送频率门限，则进行至步骤S416调整范围判决，否则返回到步骤S406执行公共测量报告监视操作。
在步骤S416中，CRNC判断该邻区Target Non-serving E-DCHto Total E-DCH Power ratio是否已经调整到预设的最大值。如果达到最大值，则进行至步骤S418，否则返回到步骤S412。
最后，在步骤S418中，本方案调整结束，RNC执行其它操作。
需要注意，后续为了保证网络规划的稳定性，在小区间负荷控制完成后一段迟滞时间内，如果没有继续出现需进行小区间负荷控制的情况，CRNC可通过物理共享信道重配流程将邻区TargetNon-serving E-DCH to Total E-DCH Power ratio参数重新配成默认值。
本发明使用协议新增E-DCH Non-serving Relative Grant DownCommands公共测量报告，通过CRNC进行负荷控制，实现了相邻小区间的资源调配，有效降低了本小区的负荷。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)
1.一种高速上行分组接入小区间的负荷控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S102，对进行负荷控制的小区设置基站发送下调命令的频率阈值；
步骤S104，获取所述小区的非服务增强型专用信道相对授权下调命令的公共测量报告；
步骤S106，控制无线网络控制器通过所述公共测量报告获得所述基站向以所述小区为非服务小区的用户终端发送下调命令的频率值，并判断所述频率值是否超过所述频率阈值，如果超过，则进行至步骤S108，如果未超过，则进行至步骤S104；
步骤S108，调整所述小区的邻小区的非服务增强型专用信道与总增强型专用信道目标功率比参数，以减少对以所述邻小区作为服务小区的用户终端的调度。
2.根据权利要求1所述的负荷控制方法，其特征在于，所述基站向以所述小区为非服务小区的用户终端发送下调命令的条件为：当前总宽带接收总功率＞来自控制无线网络控制器的宽带接收总功率最大目标值，以及非服务增强型专用信道与总增强型专用信道功率比＞来自控制无线网络控制器的非服务增强型专用信道与总增强型专用信道目标功率比。
3.根据权利要求2所述的负荷控制方法，其特征在于，所述控制无线网络控制器为所述基站设置宽带接收总功率最大目标值和非服务增强型专用信道与总增强型专用信道目标功率比。
4.根据权利要求1所述的负荷控制方法，其特征在于，步骤S102还包括设置所述非服务增强型专用信道与总增强型专用信道目标功率比的最大可调范围。
5.根据权利要求1所述的负荷控制方法，其特征在于，在步骤S108之前，判断所述邻小区中以所述邻小区作为服务小区的用户终端的负荷是否过载，如果过载，则执行所述邻小区自身的降宽带接收总功率操作，然后进行至步骤S106，如果不过载，则执行步骤S108。
6.根据权利要求4所述的负荷控制方法，其特征在于，步骤S108中，调整所述非服务增强型专用信道与总增强型专用信道目标功率比参数之后，所述控制无线网络控制器判断所述基站向以所述小区为非服务小区的用户终端发送下调命令的频率值是否超过所述频率阈值，如果还超过，则在所述非服务增强型专用信道与总增强型专用信道目标功率比未达到所述最大可调范围的情况下，进一步调整所述非服务增强型专用信道与总增强型专用信道目标功率比参数。
7.根据权利要求1、5、和6中任一项所述的负荷控制方法，其特征在于，步骤S108中，调整所述非服务增强型专用信道与总增强型专用信道目标功率比参数包括将所述参数调整增大一个步长。
8.根据权利要求1所述的负荷控制方法，其特征在于，通过仿真或实测获得所述下调命令的频率阈值。
9.根据权利要求4所述的负荷控制方法，其特征在于，通过仿真或实测获得所述非服务增强型专用信道与总增强型专用信道目标功率比的最大可调范围。
10.根据权利要求1所述的负荷控制方法，其特征在于，如果一段时间内没有出现需要进行负荷控制的情况，所述控制无线网络控制器将所述邻小区的非服务增强型专用信道与总增强型专用信道目标功率比参数重新配置成默认值。
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