CN100583870C - 一种提高高速下行分组接入利用率的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高高速下行分组接入利用率的方法，该方法包括：无线网络控制器判断出用户设备接入的小区支持高速下行分组接入，则再判断该小区是否有足够的高速下行分组接入资源，如果有足够的资源，则给用户设备分配高速下行分组接入资源；如果没有足够的资源，则启动一个触发方式，无线网络控制器根据触发条件再次判断该小区是否有足够的高速下行分组接入，直到给用户设备重新分配高速下行分组接入资源。使用本发明公开的方法，能够充分利用高速下行分组接入的技术优势，提高系统资源利用率，并为用户提供更好的服务质量。

Description

一种提高高速下行分组接入利用率的方法

技术领域

本发明涉及无线资源管理技术，特别是指一种提高高速下行分组接入利用率的方法。

背景技术

高速下行分组接入(HSDPA，High Speed Downlink Packet Access)是3GPP在R5协议中为了满足上/下行数据业务不对称的需求而提出的一种调制解调算法，它可以在不改变已经建设的WCDMA网络结构的情况下，把下行数据业务速率提高到10Mbps。该技术是WCDMA网络建设后期提高下行容量和数据业务速率的一种重要技术。HSDPA主要采用自适应的编码和调制(AMC，Adaptive Modulation and Coding)、快速混合自动重传(HARQ，Hybrid ARQ)和快速调度等关键技术，提高下行分组数据速率和减少时延。

在WCDMA系统中，HSDPA的引入增加了三个新的物理信道，分别是：在下行链路传输用户数据的高速物理下行共享信道(HS-PDSCH，High SpeedPhysical Downlink Shared Channel)；在下行链路传输高速下行共享信道(HS-DSCH，High Speed Downlink Shared Channel)解码所必需的控制信息的高速共享控制信道(HS-SCCH，High Speed Control Channel)；在上行链路传输必要的控制信息，主要是对ARQ的响应以及下行链路质量的反馈信息的高速专用物理控制信道(HS-DPCCH，High Speed Dedicated PhysicalControl Channel)。

专用信道(DCH，Dedicated Channel)是一个用户设备(UE，UserEquipment)专用的上下行链路信道。与DCH相比，HSDPA具有很大的优势，主要在于以下几个方面：

小区内的多个UE共享HSDPA的所有资源。一个小区可以使用的HS-PDSCH信道最多可达15个，这些承载数据的信道可以根据UE的数据传输需求和所处的信道环境，合理地动态地分配给各个UE，同一时刻也可以把资源按照一定的比率分配给多个UE，如图1所示。系统使用调度算法控制共享资源的分配，考虑信道条件、等待发射的数据量以及业务的优先等级等情况，合理地给UE分配信道，进一步提高UE数据速率和系统的容量。而对于DCH，系统必须为每个UE分配固定的资源，当某个UE没有数据传输时，分配给该UE的资源也不能被其它UE使用，从而造成资源的浪费。因此，HSDPA技术非常适合数据传输需求具有突发性、数据传输时延要求没有语音电话等业务高的非实时业务。

HSDPA的AMC技术，是根据无线信道变化选择合适的调制和编码方式，网络侧根据UE瞬时信道质量状况和目前资源选择最合适的下行链路调制和编码方式，使UE达到尽量高的数据吞吐率。从而使用同样的信道码和功率资源的情况下，获得高速的数据传输，信道码和功率的资源利用率相对DCH来说提高100％甚至更多。

HSDPA采用HARQ技术，在物理层直接对传输失败的数据进行重传，与DCH信道的无线链路控制(RLC，Radio Link Control)重传相比，大大降低了数据重传带来的时延，从而为用户提供更高的服务质量。

通过以上对HSDPA的介绍和分析，可以看出HSDPA技术作为WCDMA的增强型无线技术将提高系统的频谱效率和码资源效率，是一种提升网络性能和容量的有效方式。一般情况下，系统根据估计的业务模型，在每个小区中预留了一定的资源给HSDPA，这些资源不会发生频繁的修改，直到预留的资源和实际的业务模型之间存在较大的差距。所以，更好地利用这些资源，并充分发挥HSDPA的技术优势是WCDMA中无线资源管理的一个关键技术。

在实际系统中，由于系统升级和节约成本等各种因素的影响、以及不同地区的话务量的差异，覆盖同一个地理位置的不同小区可能具有不同的能力，其中部分小区支持HSDPA特性，但其余小区不具有支持HSDPA的能力。

现有技术方案中，一个UE在小区内请求建立数据业务时，无线网络控制器(RNC，Radio Network Controller)结合UE所在小区是否具有支持HSDPA的能力，并根据信道类型的使用原则，为该UE分配一种合适的信道类型，如DCH或HS-PDSCH。具体描述如下：

RNC判断当前小区是否具有支持HSDPA技术的能力，如果当前小区不具有支持HSDPA技术的能力，则RNC给该UE分配DCH；如果当前小区能够支持HSDPA，RNC根据信道类型的选择原则，给该UE优先选择HS-PDSCH：如果小区内使用HS-PDSCH的UE比较少，HSDPA资源能够保证该UE请求数据业务的服务质量，则为该UE分配HS-PDSCH；如果小区内已经有比较多的UE正在使用HS-PDSCH，使得不能给该UE提供足够的HSDPA资源时，RNC禁止该UE使用HS-PDSCH，而分配DCH给该UE，UE在DCH信道上完成数据业务。

UE在不支持HSDPA的小区使用RNC分配的DCH建立数据业务以后，如果该UE在移动过程中通过软切换把一个支持HSDPA的小区加入到活动集中，此时RNC还是给UE分配DCH，通过软切换成功切换到该小区之后，UE仍然使用DCH进行数据业务。

在上述现有技术中缺少重新分配使用HSDPA的机制，因此不能够充分利用HSDPA技术，具体表现在以下两个方面。

当UE在一个支持HSDPA的小区发起接入请求时，如果在该小区已经有很多UE在使用HSDPA资源，则RNC将拒绝该UE使用HSDPA资源，RNC分配DCH给UE，UE在该DCH上进行数据业务。在进行数据业务过程中，如果其他UE完成数据业务而释放一些HSDPA资源，但是由于现有技术中缺少重新分配HSDPA资源的机制，UE仍然使用DCH直到业务结束。从而，HSDPA资源没有被充分地利用，用户不能获得使用HSDPA技术而提高服务质量的机会。

当UE从不支持HSDPA小区切换到支持HSDPA小区之后，由于缺少重新分配使用HSDPA资源的机制，UE在新的小区仍然在RNC分配的DCH信道上完成业务。因此该UE在支持HSDPA技术的小区内也无法使用该技术，从而也不能享受使用HSDPA技术而带来的高的服务质量，该小区的系统资源利用效率也不能达到最大化。

综上所述，现有技术中缺少一个把建立在DCH上的业务重新分配使用HSDPA的机制，从而不能充分利用HSDPA技术，系统资源不能被有效地利用，用户不能享受使用HSDPA技术而带来的服务质量的提高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种提高HSDPA利用率的方法，以充分利用HSDPA的技术优势，提高系统资源利用率，并为用户提供更好的服务质量。

根据上述目的，本发明提供一种提高HSDPA利用率的方法，该方法包括：

a)无线网络控制器判断用户设备接入的小区是否支持高速下行分组接入，如果支持，则执行步骤b；如果不支持，用户设备使用无线网络控制器分配的专用信道进行业务数据的传输，结束本流程；

b)无线网络控制器判断该小区是否有足够的高速下行分组接入资源，如果有，无线网络控制器给用户设备分配高速下行分组接入资源；如果没有，则返回执行步骤b。

其中，步骤b所述如果没有足够的高速下行分组接入资源，则返回执行步骤b之前进一步包括：无线网络控制器启动定时器，定时器到期时，返回执行步骤b。

其中，步骤b所述如果没有足够的高速下行分组接入资源，则返回执行步骤b之前进一步包括：无线网络控制器检测保存在网络侧缓冲区中的待发数据量，并和门限值比较，如果待发数据量超过该门限值，则返回执行步骤b；如果待发数据量没有超过该门限值，则用户设备使用专用信道进行业务数据的传输。

其中，步骤a所述无线网络控制器判断用户设备接入的小区是否支持高速下行分组接入包括：用户设备从不支持高速下行分组接入的小区通过切换进入目标小区，无线网络控制器判断该接入的目标小区是否支持高速下行分组接入；

步骤b所述如果没有足够的高速下行分组接入资源，则进一步包括：用户设备接入目标小区后，继续使用专用信道进行业务数据的传输。

其中，步骤a之前进一步包括：用户设备在小区请求建立业务；

步骤b所述如果没有足够的高速下行分组接入资源，则进一步包括：无线网络控制器给用户设备分配专用信道进行业务数据的传输。

其中，步骤a所述用户设备从不支持高速下行分组接入的小区通过切换进入目标小区包括：用户设备从不支持高速下行分组接入的小区通过软切换把至少一个目标小区加入到该用户设备的活动集中；

步骤a和步骤b之间进一步包括：无线网络控制器判断活动集内小区的信号质量，如果判断出目标小区的信号质量在活动集内小区中信号质量最好，则执行步骤b；否则无线网络控制器等待，直到目标小区的信号质量在活动集内小区中信号质量最好时，再执行步骤b。

其中，所述定时器为，长度可设置的周期定时器。

其中，步骤b所述无线网络控制器给用户设备分配高速下行分组接入资源包括：

无线网络控制器给用户设备分配高速物理下行共享信道进行业务数据的传输，分配高速共享控制信道和高速专用物理控制信道用来传输控制信息。

其中，步骤a所述无线网络控制器判断用户设备接入的小区是否支持高速下行分组接入包括：

无线网络控制器通过查询所述小区的能力信息表，判断该小区是否支持高速下行分组接入。

其中，步骤b所述无线网络控制器判断该小区是否有足够的高速下行分组接入资源包括：

无线网络控制器判断该小区中分配给高速下行分组接入的功率和信道码提供的数据传输速率，是否大于已经承载的业务和正在请求业务的速率之和，以及判断为了保证上述请求的业务的最低保证速率所需要的发射功率是否小于高速下行分组接入的最大允许发射功率，如果满足上述要求，则判定该小区有足够的高速下行分组接入资源。

本发明中，UE通过切换进入新小区之后，RNC判断该小区是否支持HSDPA，如果支持，则尝试重新分配HSDPA资源，因此提高了资源利用率，也可以充分利用HSDPA技术带来的服务质量。本发明中，RNC尝试给UE重新分配HSDPA资源时，首先判断该小区是否有足够的HSDPA资源，如果没有足够的资源，设置周期定时器，根据该定时器的定时信息，启动尝试重新分配HSDPA资源的机制，因此保证了整个系统的服务质量，也能够充分利用系统资源，为用户提供更好的服务质量。本发明中，通过软切换加入的活动集中，选择信道环境好、信号质量最好的小区，为UE重新分配HSDPA资源，因此进一步提高了数据传输质量。

附图说明

图1所示为HSDPA资源在多个UE之间的调度示意图；

图2所示为本发明中软切换过程中支持HSDPA的小区加入到活动集的示意图；

图3所示为本发明中完成软切换后数据业务重新分配到HS-PDSCH的示意图；

图4所示为本发明中切换过程中为了提高HSDPA利用率而重新分配HSDPA资源的流程图；

图5所示为本发明中对于一个当前小区支持HSDPA但没有足够资源来满足数据业务服务质量要求而暂时使用DCH的数据业务重新分配HSDPA资源的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更清楚，下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细的介绍。

本发明的主要思想是：RNC判断出用户设备接入的小区支持HSDPA，则再判断该小区是否有足够的HSDPA资源，如果有足够的资源，则给用户设备分配HSDPA资源；如果没有足够的资源，则启动一个触发方式，RNC根据触发条件再次判断该小区是否有足够的HSDPA资源，直到给UE重新分配HSDPA资源。

对于体现上述主要思想的方法，下面举两个实施例分别详细说明。

RNC对于一个从不支持HSDPA的小区切换进入支持HSDPA的小区的进行数据业务的UE，在切换完成后，进行分配HSDPA资源的尝试，如果尝试成功，则分配HSDPA资源；如果由于资源不足而未成功，则启动一个定时器，在定时器到期时进行重新分配HSDPA资源的尝试。

如图2所示，假设一个UE在不支持HSDPA的小区1中，在RNC分配的DCH上进行数据业务，随着UE自身的移动，支持HSDPA的小区2进入活动集中，UE通过软切换从小区1切换到小区2，此时，RNC给UE分配DCH，此时，UE同时与小区1和小区2通过DCH信道来进行数据传输。图4所示的是RNC为了提高HSDPA利用率而重新分配HSDPA资源的流程图，详细说明其步骤如下：

步骤101：如图2所示，UE从小区1通过软切换进入小区2，RNC在小区2中为UE分配DCH，UE同时与小区1和小区2通过DCH进行数据传输；

步骤102：RNC判断小区2是否支持HSDPA，如果是，则执行步骤104；如果不是，则执行步骤103；

步骤103：UE与小区2之间继续使用DCH进行数据传输，结束本流程；

步骤104：依据UE使用该小区中HSDPA资源进行数据业务时能否满足服务质量的要求，RNC判断小区2是否有足够的HSDPA资源，如果HSDPA资源足够，则执行步骤108；如果HSDPA资源不足，则执行步骤105；

步骤105：RNC禁止UE在小区2中使用HSDPA资源，即禁止使用HS-PDSCH进行数据业务，该UE的数据业务仍保留在DCH上；

步骤106：为上述步骤105中使用DCH的数据业务启动周期定时器Ti，Ti的长度可以配置；

步骤107：当上述周期定时器Ti到期时，重新执行步骤104，即尝试为上述数据业务重新分配HSDPA；

步骤108：RNC在小区2给UE的数据业务重新分配HSDPA资源，即分配HS-PDSCH用来传输数据业务，再分配相应的控制信道HS-SCCH和HS-DPCCH用来传输控制信息和反馈信息。

如图3所示，如步骤108所述，软切换之后，RNC把UE的数据业务重新分配到HS-PDSCH的示意图，UE在小区2的HS-PDSCH上进行数据业务。RNC重新分配HS-PDSCH之后，在小区2还保留着DCH，用来传输一些控制信息。由于是软切换，RNC在软切换后把数据业务重新分配到小区2的HS-PDSCH之后，与小区1的DCH也保留，用来传输一些控制信息。

RNC内部记录有每个小区的能力信息，包括该小区是否具有HSDPA支持能力的信息。因此，在步骤102所述RNC判断小区2是否支持HSDPA时，RNC通过查询该小区的能力信息表就可以获得该小区的能力信息，因此可以判断该小区是否支持HSDPA。

步骤104中所述判断小区2是否有足够的HSDPA资源的方法可以根据具体需要采用不同的方法，例如，现有的一种准入方法是：判断该小区中分配给HSDPA的功率和信道码提供的数据传输速率，是否大于已经承载的数据业务和正在请求数据业务的速率之和，以及为了保证上述请求的数据业务的最低保证速率所需要的发射功率是否小于HSDPA的最大允许发射功率，如果满足上述要求，则可以判断小区2有足够的HSDPA资源。

在上述实施例中，步骤102中RNC判断小区2是否支持HSDPA，如果该小区支持HSDPA，则立即执行步骤104。考虑到信道环境好的时候，HSDPA能够提供更高效的数据传输。因此，当软切换后执行步骤102之后，不立即执行步骤104，而是先比较小区1与小区2的信号质量，如果小区2的信号质量比小区1好时，则执行步骤104，即RNC可以尝试重新分配HSDPA；如果小区2的信号质量比小区1差时，UE在小区2继续使用DCH进行数据业务，直到小区2的信号质量超过小区1的信号质量时，执行步骤104。如果，当软切换完成之后，活动集中加入了2个小区，小区2和小区3，根据步骤102判断出以上两个小区都支持HSDPA，RNC首先比较各个小区的信号质量，选择信号质量最好的小区，如果该小区不是小区1，则在该信号质量最好的小区中(小区2或小区3)尝试为业务重新分配HSDPA，即执行步骤104；如果该小区为小区1时，UE继续使用DCH进行数据业务传输，直到小区2和小区3中任何一个小区成为在活动集中信号质量最好时，在该信号质量最好的小区尝试重新分配HSDPA，即执行步骤104。其中，RNC可以通过标准中定义的测量方法获得小区的信号质量，从而可以判断哪个小区的信号质量最好。

上述实施例介绍了针对软切换时重新分配HSDPA资源的方法，对于硬切换时重新分配HSDPA资源的方法如下：步骤101中，UE从小区1通过硬切换进入小区2，RNC在小区2中给UE分配DCH进行数据传输；然后其余的步骤与步骤102～108一样。由于是硬切换，在切换前和切换后，UE始终和一个小区有连接，因此只要硬切换完成后的新的小区支持HSDPA，就可以尝试为UE的业务重新分配HSDPA，而不需要考虑最好小区问题。

UE在支持HSDPA的小区请求建立数据业务时，如果该小区没有足够资源满足该数据业务的服务质量，RNC给该UE分配DCH，同时启动一个周期定时器，在定时器到期时进行重新分配HSDPA资源的尝试。图5所示为该实施例的流程图，详细描述如下：

步骤201：UE在小区请求建立数据业务；

步骤202：RNC判断该小区是否支持HSDPA，如果是，则执行步骤204；如果不是，则执行步骤203；

步骤203：RNC给该UE的数据业务分配DCH，使UE使用DCH进行数据业务，结束本流程；

步骤204：RNC判断该小区是否有足够的HSDPA资源，如果HSDPA资源足够，则执行步骤208；如果HSDPA资源不足，则执行步骤205；

步骤205：RNC禁止UE使用HSDPA资源，即禁止使用HS-PDSCH进行数据业务，RNC给该UE的数据业务分配DCH，使UE使用DCH进行数据业务；

步骤206：为上述步骤205中使用DCH的数据业务启动周期定时器Ti，Ti的长度可以配置；

步骤207：当上述周期定时器Ti到期时，重新执行步骤204，即尝试为上述数据业务重新分配HSDPA；

步骤208：RNC给UE的数据业务分配HSDPA资源，即分配HS-PDSCH用来传输数据业务，再分配相应的控制信道HS-SCCH和HS-DPCCH用来传输控制信息和反馈信息。

其中，RNC判断该小区是否有足够的HSDPA资源的方法可以采用上一个实施例中的方法。

上述两个实施例中，步骤106、107和步骤206、207都是在支持HSDPA的小区尝试分配HSDPA资源时，为由于HSDPA资源不足而使用DCH的UE，启动定时器的触发方式重新尝试分配HSDPA资源。该触发方式中，不考虑UE在DCH信道上的数据传输质量，只根据定时器重新尝试分配HSDPA资源。为了更充分地利用所有资源，还可以以小区支持HSDPA但由于资源不足而使用DCH时是否能够满足UE的数据传输需求为触发方式，如果不能满足数据传输需求，则为UE重新尝试分配HSDPA资源，如果能满足，则没有必要为UE重新分配HSDPA资源。作为上述步骤106、107和步骤206、207的替代方案，详细描述其步骤如下：RNC实时检测UE的数据业务保存在网络侧缓冲区中的待发数据量，并和一个预先设定的门限值进行比较，如果待发数据量超过预先设定的门限值，则执行步骤104和204，即RNC判断该小区是否有足够的HSDPA资源，为UE的数据业务重新尝试分配HSDPA资源；如果待发数据量没有超过预先设定的门限值，则RNC重新检测待发数据量和与门限值比较，这时，UE仍然使用DCH完成数据业务。其中门限值可以采用绝对值或相对值，比如待发数据量为一定比特的门限值，或者待发数据量占整个缓冲区的比例的门限值，该门限值可以根据具体需求，任意选择。

综上所述，通过本发明的技术方案，提高了HSDPA的利用率，因此可以充分利用HSDPA的技术优势，提高系统资源利用率，并为用户提供更好的服务质量。

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 (10)

1、一种提高高速下行分组接入利用率的方法，其特征在于，包括：

a)无线网络控制器判断用户设备接入的小区是否支持高速下行分组接入，如果支持，则执行步骤b；如果不支持，用户设备使用无线网络控制器分配的专用信道进行业务数据的传输，结束本流程；

b)无线网络控制器判断该小区是否有足够的高速下行分组接入资源，如果有，无线网络控制器给用户设备分配高速下行分组接入资源；如果没有，则返回执行步骤b。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b所述如果没有足够的高速下行分组接入资源，则返回执行步骤b之前进一步包括：无线网络控制器启动定时器，定时器到期时，返回执行步骤b。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤b所述如果没有足够的高速下行分组接入资源，则返回执行步骤b之前进一步包括：无线网络控制器检测保存在网络侧缓冲区中的待发数据量，并和门限值比较，如果待发数据量超过该门限值，则返回执行步骤b；如果待发数据量没有超过该门限值，则用户设备使用专用信道进行业务数据的传输。

4、根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，

步骤a所述无线网络控制器判断用户设备接入的小区是否支持高速下行分组接入包括：用户设备从不支持高速下行分组接入的小区通过切换进入目标小区，无线网络控制器判断该接入的目标小区是否支持高速下行分组接入；

步骤b所述如果没有足够的高速下行分组接入资源，则进一步包括：用户设备接入目标小区后，继续使用专用信道进行业务数据的传输。

5、根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，

步骤a之前进一步包括：用户设备在小区请求建立业务；

步骤b所述如果没有足够的高速下行分组接入资源，则进一步包括：无线网络控制器给用户设备分配专用信道进行业务数据的传输。

6、根据权利要求4所述的方法，其特征在于，

步骤a所述用户设备从不支持高速下行分组接入的小区通过切换进入目标小区包括：用户设备从不支持高速下行分组接入的小区通过软切换把至少一个目标小区加入到该用户设备的活动集中；

步骤a和步骤b之间进一步包括：无线网络控制器判断活动集内小区的信号质量，如果判断出目标小区的信号质量在活动集内小区中信号质量最好，则执行步骤b；否则无线网络控制器等待，直到目标小区的信号质量在活动集内小区中信号质量最好时，再执行步骤b。

7、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述定时器为，长度可设置的周期定时器。

8、根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，步骤b所述无线网络控制器给用户设备分配高速下行分组接入资源包括：

无线网络控制器给用户设备分配高速物理下行共享信道进行业务数据的传输，分配高速共享控制信道和高速专用物理控制信道用来传输控制信息。

9、根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，步骤a所述无线网络控制器判断用户设备接入的小区是否支持高速下行分组接入包括：

无线网络控制器通过查询所述小区的能力信息表，判断该小区是否支持高速下行分组接入。

10、根据权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，步骤b所述无线网络控制器判断该小区是否有足够的高速下行分组接入资源包括：

无线网络控制器判断该小区中分配给高速下行分组接入的功率和信道码提供的数据传输速率，是否大于已经承载的业务和正在请求业务的速率之和，以及判断为了保证上述请求的业务的最低保证速率所需要的发射功率是否小于高速下行分组接入的最大允许发射功率，如果满足上述要求，则判定该小区有足够的高速下行分组接入资源。

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