CN101015152B - 宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，包括：建立一个用户的PS域业务后，为该用户分配初始资源；控制面发送测量控制命令；用户面和基站根据测量命令，进行相应的测量，如果满足上报条件，则向控制面发送测量报告；控制面接收到上报结果，设置相应的记数器或计时器，只有当记数器超过计数门限值或计时器超时时，才进行调整判决；控制面决定是否对速率和扩频因子进行调整，并且向用户面和基站发送命令，通过用户面和基站进行相应调整。使用本发明方法，较好地消除了业务流量的突发性与网络传播时延，提高了数据业务吞吐量；同时合理地使用码资源和功率资源，提高系统下行覆盖范围，减小上行用户间的干扰，由此增大了系统容量。

Description

宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法

技术领域

本发明涉及宽带码分多址(Wide Code Division Multiple Access)系统(以下简称WCDMA)中动态调整扩频因子的方法，特别是根据传输信道业务流量的(Transport Channel Traffic Volume，以下简称TCTV)的变化情况，来动态调整专用信道的扩频因子(Spreading Factor，以下简称SF)的具体方法。

背景技术

随着通信技术的迅猛发展，第三代移动通信系统正在逐步登上历史舞台。第三代通信系统的一个突出特点在于，它不仅支持传统的电路交换(CircuitSwitched，以下简称CS)连接方式下的话音业务，还支持分组交换(PacketSwitched，以下简称PS)连接方式下的数据业务。可视电话、在线浏览、视频点播、文件下载、收发电子邮件，越来越得到广泛应用。但是这些用户应用的特性差异很大，除了视频会议和在线点播等流媒体是持续传输的以外，网络游戏、在线浏览、文件下载等都具有突发的特性，即在很短的时间内有很大的数据量，然后在很长的时间内又几乎没有数据传输。

由于数据业务的这种突发性，网络上也采取了一些措施，例如现在网络上经常使用的传输控制协议(TCP)。从无线通信性能的角度看，TCP最大的特征就是流量控制，它采用拥塞窗口和供给窗口实现流量控制。发送的数据量取决于对拥塞程度的监测，如果TCP发觉有包丢失，那么就减小发送速率，然后又慢慢地增大逐渐提高吞吐量。这种拥塞响应机制会影响到无线网络的吞吐量。

目前，WCDMA技术已经成为了被广泛采纳的第三代空中接口。WCDMA系统可以提供每秒几千比特到几兆比特的传输速率，支持多种CS和PS业务。在WCDMA中支持这些业务的两种非常重要的无线资源是信道化码和发射功率。

信道化码用于区分来自同一信元的传输，即一个扇区的下行链路连接，以及来自于某一终端的所有上行链路专用信道。同一信息源使用的信道化码有一定的限制。物理信道要采用某个信道化码必须满足：其码树中的下层分支的所有码都没有被使用，即此码之后的所有高阶扩频因子码不能使用。同样，从该分支到树根之间的低阶扩频因子码也不能被使用。由此可以看出，在下行链路信道化码资源是有限的，并且传输速率越高，对应的扩频因子越小，阻塞的信道化码越多。

另一个重要的资源就是发射功率。同载频的上行链路上不同用户的特征码相关造成的干扰会使得通讯质量下降，特别是当干扰信号的功率远远大于待检测信号的功率时。为了减小用户间的干扰，使用了功率控制。然而用户设备(User Equipment，以下简称UE)在移动的过程中，所处的无线环境是时刻在变化着的，在UE远离基站或无线环境变坏的时候，如果仍然保持原来的速率传输，为了保证其通话质量，在闭环功率控制的作用下，基站必然会以更大的功率发送信号，此时的功率变化带来的影响相对来说是比较大的，众多UE相互间功率的攀升有可能会导致功率的急剧增加，这样无线环境的进一步恶化，系统的容量也随之降低，有时甚至出现UE的功率增高至极限也无法改善通话质量。

WCDMA系统同全球移动通信系统(GSM)以及现存的其它移动网络相比，有许多特殊之处，软容量、支持变速率业务是一大特征。如果能够在系统运行过程中，动态调整扩频因子和数据业务传输速率，对于系统，可以缓解下行码资源受限的情况，减小基站的发射功率；对于用户，适应业务流量的动态特性，提高服务质量。

发明公开

本发明的目的在于提出一种WCDMA系统运行过程中动态调整扩频因子的方法，包括判决和调整的具体实现，以较好地消除业务流量的突发性与网络传播时延，提高数据业务吞吐量，同时合理地使用码资源和功率资源，提高系统下行覆盖范围，减小上行用户间的干扰，由此增大了系统容量。

为实现上述目的，本发明提出的一种宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，包括如下步骤：

步骤一，建立一个用户的PS域业务后，为该用户分配初始资源；

步骤二，控制面发送测量控制命令；

步骤三，用户面和基站根据测量命令，进行相应的测量，如果满足上报条件，则向控制面发送测量报告；

步骤四，控制面接收到上报结果，设置相应的计数器或计时器，只有当计数器超过计数门限值或计时器超时时，才进行调整判决；

步骤五，控制面决定是否对速率和扩频因子进行调整，并且向用户面和基站发送命令，通过用户面和基站进行相应调整。

所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，在步骤一中，在建立一个用户的PS域业务时，进行无线接入承载指派请求，并在接纳后分配专用信道资源，指定初始速率。

所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，在步骤二中，控制面发送测量控制命令中，包括测量的物理量、上报的方式，所述上报的方式包括周期上报方式和事件触发上报方式，对于周期上报方式，所述测量控制命令中还包括上报周期、迟滞时间等测量参数，对于事件触发上报方式，所述测量控制命令还包括上报的门限、触发时间等测量参数。

所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，所述测量参数可综合小区负荷、用户的Qos等因素，通过实际中的测量或者仿真手段来获取。

所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，在步骤四中，若步骤三中采用事件触发上报方式，如果采用计数器进行调整判决，则当每次接收到上报的4A或4B事件时，对应计数器加1，同时将相对事件的计数器清0，只有当计数器超过计数门限值时才进行进一步的调整判决；如果采用计时器进行判决，当第一次收到上报的4A或4B事件时启动对应定时器，同时将相对事件的定时器停止，到定时器超时的过程中，一直没有收到相对事件的测量报告，才进行进一步的调整判决。

所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，若在步骤三中采用事件触发上报方式，在步骤五中，其具体实现步骤如下：

预先设定初始参数，所述初始参数包括扩频因子调整范围、4A和4B事件上报门限、计数门限、专用TCP门限、小区负荷允许门限；

控制面根据上报的4A和4B事件的不同分别进行调整判决，决定是否对扩频因子进行调整，若需要调整则向用户面和基站发送命令，直接进行扩频因子调整。

所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，如果上报的是4A事件，则判断4A计数器是否超过所述计数门限值；如果没有超过所述计数门限值，则将4A计数器加1，同时将对应的4B计数器清0，退出进行下一次测量；如果已经超过所述计数门限值，则在所述扩频因子调整范围内选择下调扩频因子，发送相应的调整命令进行调整，否则退出进行下一次测量。

所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，在所述4A计数器超过所述计数门限的情况下，采用逐级下调的原则，还包括如下步骤：

判断是否有小区可以提供对应调整后的扩频因子的码资源；

小区负荷是否小于所述小区负荷允许门限；以及

专用TCP测量没有超过所述专用TCP门限；

如果全部满足以上条件，则在所述扩频因子调整范围内选择下调扩频因子，发送相应的调整命令进行调整。

所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，如果上报的是4B事件，判断4B计数器是否超过所述计数门限值；如果没有超过所述计数门限值，则将4B计数器加1，同时将对应的4A计数器清0，退出进行下一次测量；如果已经超过所述计数门限值，则直接在在所述扩频因子调整范围内选择上调扩频因子，发送相应的调整命令进行调整。

所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，在步骤四中，若步骤三中采用周期上报方式，当接收到测量报告时，需要与4A事件、4B事件的对应门限值进行比较，判断是否发生了4A事件或4B事件；并且，如果采用计数器进行调整判决，则当每次接收到上报的4A或4B事件时，对应计数器加1，同时将相对事件的计数器清0，只有当计数器超过计数门限值时才进行进一步的调整判决；如果采用计时器进行判决，当第一次收到上报的4A或4B事件时启动对应定时器，同时将相对事件的定时器停止，到定时器超时的过程中，一直没有收到相对事件的测量报告，才进行进一步的调整判决。

所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，若在步骤三中采用周期上报方式，在步骤五中，其具体实现步骤如下：

预先设定初始参数，所述初始参数包括扩频因子调整范围、速率调整集合、上报周期、迟滞时间、计数门限、专用TCP门限、小区负荷允许门限；

控制面根据上报的4A和4B事件的不同分别进行调整判决，决定是否对扩频因子进行调整，若需要调整则先调整数据速率，再间接引发对扩频因子调整。

所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，如果上报的是4A事件，则判断4A计数器是否超过所述计数门限值；如果没有超过所述计数门限值，则将4A计数器加1，同时将对应的4B计数器清0，退出进行下一次测量；如果已经超过所述计数门限值，则先调整数据速率，再间接引发对扩频因子调整。

所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，所述先调整数据速率，再间接引发对扩频因子调整的步骤包括如下步骤：

判断在预先设定的所述速率调整集合中是否存在着可上调速率；

小区负荷是否小于所述小区负荷允许门限；以及

专用TCP测量没有超过所述专用TCP门限；

如果全部满足以上条件，则上调速率，并确定出扩频因子；

如果扩频因子的值不变，则只需调整速率，不需调整扩频因子；

如果扩频因子的值发生变化，并且小区能够提供对应所述扩频因子的码资源，则在所述扩频因子调整范围内选择下调扩频因子，发送相应的调整命令进行调整，否则退出进行下一次测量。

所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，如果上报的是4B事件，判断4B计数器是否超过所述计数门限值；如果没有超过所述计数门限值，则将4B计数器加1，同时将对应的4A计数器清0，退出进行下一次测量；如果已经超过所述计数门限值，则先调整数据速率，再间接引发对扩频因子调整。

所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，所述先调整数据速率，再间接引发对扩频因子调整的步骤包括如下步骤：

判断在所述速率调整集合中是否存在可下调的速率；

如果没有，不做任何调整，退出进行下一次测量；

如果存在可下调的速率，则下调速率，并确定出扩频因子；

如果扩频因子的值不变，则只下调速率，不调整扩频因子；

如果扩频因子发生变化，则在在所述扩频因子调整范围内选择上调扩频因子，发送相应的调整命令进行调整。

所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，通过更新当前所使用的传输格式组合集，确定出最大速率对应的传输格式组合，结合编码方式、下行链路复用方式、传输信道的配置等确定出扩频因子。

所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，所述速率调整集合可基于用户设备的无线接入能力与最初建立连接时对应的传输格式组合集合来确定，根据传输格式组合集合确定速率的公式为：

$\mathrm{Rate}=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{TB}\_\mathrm{Size}\left[i\right]\×\mathrm{TB}\_\mathrm{Number}\left[i\right]/\mathrm{TTI}\left[i\right];$

在上式中，Rate表示对应某个传输格式组合的速率，N表示传输格式组合中所包含的传输格式的个数，TB_Size[i]表示标号为i的传输格式中传输块的大小，TB_Number[i]表示标号为i的传输格式中传输块的个数，TTI[i]表示标号为i的传输格式中的传输间隔。

所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，其中：

所述扩频因子调整范围可基于用户设备的无线接入能力与连接建立请求消息中所包含的Qos参数来确定；

所述4A、4B事件上报门限可以根据对应一条传输信道的总缓存区乘一百分比，或者在系统运行当中根据小区的实际负荷来动态调整；

所述计数门限可以在初始时设定为3-7间的一个值，所述计数门限值可在系统运行过程中参照小区的负荷情况与专用信道的业务吞吐量再次进行调整；

所述小区负荷允许门限，可以在小区过载恢复门限与小区过载门限中取一个值；

所述专用TCP门限可以结合功率控制，不大于基站对单用户的最大发射功率。

附图简要说明

图1是应用本方法所采用的WCDMA系统中的无线协议层结构图；

图2是本发明系统运行时控制方法总体流程图；

图3是本发明第一实施例的流程图；

图4是本发明第二实施例的流程图。

实现本发明的最佳方式

本发明的方法针对的是处于专用连接模式下的PS域业务。

在3GPP协议中规定，测量上报方式分为两种：周期上报和事件触发上报，本发明的下述方法主要针对事件触发上报方式进行描述，但在周期上报方式下同样适用。

在进行TCTV测量过程中涉及到的几个概念如下：

Event 4A：传输信道的业务流量大于某个绝对门限值，就称为发生了4A事件。

Event4B：传输信道的业务流量小于某个绝对门限值，就称为发生了4B事件。

本发明所阐述的动态调整方法，具体来讲包括如下步骤：

第一步，建立一个用户的PS域业务后，为该用户分配初始资源；

第二步，控制面发送测量控制命令，测量命令中包括了测量的物理对象、测量参数、上报方式等，如果要求周期上报，那么相应包括测量周期、迟滞时间等；如果要求事件触发上报，那么包括触发的上、下门限等。测量上报条件涉及的参数如测量周期、迟滞时间或者上、下门限，可以综合小区负荷、用户的Qos等因素，通过实际中的测量或者仿真手段来获取。

第三步，用户面和NodeB(基站)根据测量命令，进行相应的测量，如果满足上报条件，则向控制面发送测量报告；

第四步，控制面接收到上报结果，设置相应的计数器，只有当计数器超过计数门限值时，才进行调整判决。计数门限可以设定一个3到7的一个值，然后在系统运行过程中参照小区的负荷情况与专用信道的业务吞吐量再进行调整；

第五步，控制面决定是否对速率和SF进行调整，并且向用户面和NodeB发送命令，用户面和NodeB进行相应调整。

在第四步中之所以采用计数器，是因为数据业务突发性的特征，也许业务量小于或大于设定的门限值只是暂时的，缓存区中的数据量可能因为速率的调整，或对于该连接的增加或减少的容量需要而快速积累或急剧递减。这样，很可能会满足反向的条件而导致又一次调整，由此造成一种“乒乓效应”，这对于用户和系统来讲都是非常不利的。因为每次速率的改变、链路的重配都会消耗终端的电池，增加系统额外的信令开销，并且容易造成分组数据的丢失。

为了避免这种情况，本方法采用了计数器，每次接收到上报的4A或4B事件时，计数器就加1，同时将相对事件的计数器清0，只有当计数器超过一定值时才进行进一步的判定。

也可以采用计时器，第一次收到4A或4B事件时就启动定时器。定时时长可以参照小区负荷、专用信道的业务吞吐量预先设置，在系统运行过程中还可以进行调整。如果在定时器启动到超时的过程中没有收到相对事件的测量报告，那么才进行进一步的判定。

在第五步控制面进行调整判决，分为发生4A事件和4B事件两种，二者的判决条件不同，下面分别进行说明。

用户面上报4A事件，表明业务流量过高，这作为SF下调的触发条件。根据信道化码资源分配的原则，SF下调后会占用更多的资源，那么首先就要判断小区是否还能够提供合适的码资源。不仅包括本小区，还包括同频小区和异频小区。同时，SF下调，传输速率增大，基站的发射功率增大，用户间的干扰也增强，因此要结合小区负荷控制与功率控制，以使调整后小区不过载，基站的专用发射功率不能高于单用户的最大功率值，限制用户间的相互干扰。

用户面上报4B事件，表明业务流量过低，SF上调节省了信道化码资源的使用，SF增大后对应的传输速率减小，降低发射功率，可以作出上调的决定。

在本发明中主要介绍了两种在WCDMA系统中进行SF调整的具体实现方法，一种是根据判决后直接进行SF调整，另一种是根据判决转化为对于数据速率的调整，间接引发对SF的调整。

根据本发明中上述的思想，具体的实施方法并不限于这两种，并且在这两种的实施细节中也存在着一些不同的方法。但这都属于本发明的范围之内。

下面结合附图对技术方案的实施作进一步详细描述。

图1所示的是应用本方法所采用的WCDMA的无线协议结构图。

无线接口协议的作用是建立、重新配置和释放无线承载业务，由下而上依次称为物理层(层1)、数据链路层(层2)和网络层(层3)。从控制面来看，层2包含两个子层：媒体接入控制(MAC)协议层和无线链路控制(RLC)协议层；从用户面看，除了MAC层和RLC层外，还有两个依赖于业务的协议层：分组数据汇聚协议(PDCP)和广播/组播控制协议(BMC)。层3包含的无线资源控制(RRC)属于控制平面。

物理层通过空中接口提供信息传送业务，执行以下功能：前向纠错编码和译码，宏分集分布/组合，切换执行，检错，传输信道的复用和解复用，传输信道到物理信道的映射，调制、解调，扩频、解扩，功率控制，频率和时间的同步等其它一些功能。

MAC层提供在对等MAC实体之间的业务数据单元的未确认传输。MAC层功能为每个传输信道选择适当的传输格式，这取决于数据速率。在一个用户的数据流之间和在不同的用户的数据流之间的优先级处理，控制消息的调度，更高层PDU的复用和解复用，以及其它一些功能。具体地，MAC层执行传输格式与无线承载的重配。

RLC层执行各种功能，包括RLC连接的建立、释放和维护，PDU的分段、组装，级联，重传，重复监测，流量控制和其它功能。被指派给用户连接的发送数据的缓存器存在于RLC层。

PDCP只存在于分组交换业务，BMC用来传送小区广播中心产生的无线接口消息。

在UTRAN中网络层的控制平面部分由无线资源控制协议组成。RRC层分配无线资源和通过无线接口处理控制命令，例如，无线接入承载的控制命令，测量报告和重配指令。

本发明示意的实例算法中的业务数据发送缓存器的占用情况由RLC层上报给MAC层，测量控制、SF调整判决由RRC层进行，业务量的统计、SF调整执行由MAC层进行。

图2所示的是系统运行时控制方法总体流程图。

当增加或新建一个连接时，具体表现在Iu口(3GPP中的标准接口：接入网与核心网的接口)的消息就是：RAB(Radio Access Bearer无线接入承载)消息指派请求(步骤201)，进行接纳控制、分配资源，指定初始速率(步骤202)。RRC层发送测量控制命令，要求进行反映小区负荷的公共测量TCP(Transmitted Carrier Power，发射载波功率)、专用测量TCP(Transmitted CodePower，发射码功率)和发送缓存区的容量RLC BO(步骤203)。RRC层接收测量结果，保存在本地(步骤204)。RRC层判决是否进行调整，由此进入动态调整算法(步骤205)，同时进行下一次测量(步骤206)。

图3与图4所示的是两种实施实例，分别对应直接调整SF实例，与速率调整引发的SF调整实例，都对应图2中的步骤205。

图3所示的是实例1的流程图。

预先设置好初始参数，包括：SF调整范围，4A、4B事件上报门限、计数门限，小区负荷允许门限，专用TCP门限(步骤301)。

SF调整范围可以基于UE的无线接入能力与连接建立请求消息中所包含的Qos参数来确定。

4A、4B事件上报门限可以根据对应一条传输信道的总缓存区成以一个百分比，如4A事件门限对应90％，4B事件门限对应50％，或者在系统运行当中根据小区的实际负荷来动态调整，以便更好地提高用户的Qos。

计数门限可以按照上述发明内容中所示的方法确定。

小区负荷允许门限的设定，为了不影响负荷控制算法，可以在小区过载恢复门限与小区过载门限中取一个值。

专用TCP门限可以结合功率控制，不大于基站对单用户的最大发射功率。

RRC层根据上报的测量结果来分别进行判决，如果发生了4A事件(步骤302)，判断4A计数器是否已经超过设定的门限(步骤304)，如果没有超过，那么将4A计数器加1，同时将对应的4B计数器清0，这样做的目的是只有当连续发生4A事件达到一定值时才调整，可以有效避免流量发生振荡情况下的上调、下调的乒乓效应(步骤307)。如果超过门限值，说明连续发生4A事件达到了调整的设定门限值，在SF调整范围内选择下调的SF，为了简单，可以采用逐级下调的原则，判断是否有小区可以提供对应调整后的SF的码资源(步骤306)，小区负荷是否小于允许调整的门限(步骤309)，以及专用TCP测量没有超出门限(步骤310)，如果全部满足，则作出SF下调的决定(步骤311)，发送相应的调整命令，可以是物理信道重配、传输信道重配、传输格式重配等命令(步骤313)，退出(步骤314)。

如果发生了4B事件(步骤303)，与发生4A事件类似，也要首先判断4B计数器是否已经超过设定的门限(步骤305)，如果没有超过，那么将4B计数器加1，同时将对应的4A计数器清0(步骤308)。如果超过门限值，与4A事件不同的是，因为4B事件对应的调整是降速率，SF上调，可减小系统资源的消耗，这样就无需再作进一步的判断，在SF调整范围内选定调整值，作出SF上调的决定(步骤312)，发送相应的调整命令，可以是物理信道重配、传输信道重配、传输格式重配等命令(步骤313)，退出(步骤314)。

图4所示的是实例2的流程图。

预先设置好初始参数，包括：速率调整集合，4A、4B事件上报门限、计数门限，小区负荷允许门限，专用TCP门限(步骤301)。

速率调整集合可以基于UE的无线接入能力与最初连接建立时对应的传输格式集合来确定。

根据传输格式组合集合确定速率的按照如下的伪代码进行计算：

Rate＝0；

for i＝1 to N

    Rate＝TB_Size[i]*TB_Number[i]/TTI[i]+Rate；

end；

在上式中，Rate表示对应某个传输格式组合的速率，N表示传输格式组合中所包含的传输格式的个数，TB_Size[i]表示标号为i的传输格式中传输块的大小，TB_Number[i]表示标号为i的传输格式中传输块的个数，TTI[i]表示标号为i的传输格式中的传输间隔。

其它参数的设定参照图3实例1中的初始参数的设定方法。

RRC层根据上报的测量结果来分别进行判决，如果发生了4A事件(步骤402)，判断4A计数器是否已经超过设定的门限(步骤404)，如果没有超过，那么将4A计数器加1，同时将对应的4B计数器清0(步骤407)。如果超过门限值，说明连续发生4A事件达到了调整的设定门限值，还要继续判断在预先设定的速率调整集合中是否存在着可上调速率(步骤406)，小区负荷是否小于允许调整的门限(步骤409)，以及专用TCP测量没有超出门限(步骤410)，如果全部满足，根据上调后的速率确定出对应的SF(步骤411)，如果SF的值不变(步骤413)，那么只需调整速率，不需调整SF(步骤414)；如果SF的值发生变化，即变小，并且小区能够提供对应该SF的码资源(步骤415)，那么下调SF(步骤416)。

如果发生了4B事件(步骤403)，与发生4A事件类似，也要首先判断计数器是否已经超过设定的门限(步骤405)，如果没有超过，那么将4B计数器加1，同时将对应的4A计数器清0(步骤408)。如果超过门限值，判断在速率集合中是否存在着可下调速率(步骤412)，如果没有，不作任何调整，退出(步骤422)，否则根据下调后的速率确定对应的SF，SF要么不变，要么变大，所需的信道码资源都不会增加，这样就不用进一步判断小区的码资源情况(步骤417)。如果SF不变(步骤418)，只下调速率，不调整SF(步骤419)，如果变化，即变大，上调SF(步骤420)，发送相应的调整命令(步骤421)，退出(步骤422)。

工业应用性

本发明相比于现有技术的有益效果在于：本发明所述方法逻辑合理、效率高，不需要任何硬件资源。主要采用基于业务流量与发射功率相结合的控制方式，不仅可以减小突发性数据业务的传输时延，而且可以防止小区过载和用户间的干扰过大。使用了扩频因子、传输速率的动态调整，能够及时缓解WCDMA码资源与功率资源受限的紧张状况，提高了系统资源利用率。

本发明的方法主要基于传输业务流量与门限值的比较，并且与小区负荷控制与功率控制相结合，适当地调整传输速率与扩频因子。因此，使用本发明的方法，较好地消除了业务流量的突发性与网络传播时延，提高了数据业务吞吐量；同时合理地使用码资源和功率资源，提高系统下行覆盖范围，减小上行用户间的干扰，由此增大了系统容量。

Claims (18)

1.一种宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，建立一个用户的PS域业务后，为该用户分配初始资源；

步骤二，控制面发送测量控制命令；

步骤三，用户面和基站根据测量命令，进行相应的测量，如果满足上报条件，则向控制面发送测量报告；

步骤四，控制面接收到上报结果，设置相应的计数器或计时器，只有当计数器超过计数门限值或计时器超时时，才进行调整判决；

步骤五，控制面决定是否对速率和扩频因子进行调整，并且向用户面和基站发送命令，通过用户面和基站进行相应调整。

2.根据权利要求1所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，其特征在于，在步骤一中，在建立一个用户的PS域业务时，进行无线接入承载指派请求，并在接纳后分配专用信道资源，指定初始速率。

3.根据权利要求1所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，其特征在于，在步骤二中，控制面发送测量控制命令中，包括测量的物理量、上报的方式，所述上报的方式包括周期上报方式和事件触发上报方式，对于周期上报方式，所述测量控制命令中还包括上报周期、迟滞时间测量参数，对于事件触发上报方式，所述测量控制命令还包括上报的门限、触发时间测量参数。

4.根据权利要求3所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，其特征在于，所述测量参数综合小区负荷、用户的Qos因素，通过实际中的测量或者仿真手段来获取。

5.根据权利要求3所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，其特征在于，在步骤四中，若步骤三中采用事件触发上报方式，如果采用计数器进行调整判决，则当每次接收到上报的4A或4B事件时，对应计数器加1，同时将相对事件的计数器清0，只有当计数器超过计数门限值时才进行进一步的调整判决；如果采用计时器进行判决，当第一次收到上报的4A或4B事件时启动对应定时器，同时将相对事件的定时器停止，到定时器超时的过程中，一直没有收到相对事件的测量报告，才进行进一步的调整判决。

6.根据权利要求5所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，其特征在于，若在步骤三中采用事件触发上报方式，在步骤五中，其具体实现步骤如下：

预先设定初始参数，所述初始参数包括扩频因子调整范围、4A和4B事件上报门限、计数门限、专用TCP门限、小区负荷允许门限；

控制面根据上报的4A和4B事件的不同分别进行调整判决，决定是否对扩频因子进行调整，若需要调整则向用户面和基站发送命令，直接进行扩频因子调整。

7.根据权利要求6所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，其特征在于，如果上报的是4A事件，则判断4A计数器是否超过所述计数门限值；如果没有超过所述计数门限值，则将4A计数器加1，同时将对应的4B计数器清0，退出进行下一次测量；如果已经超过所述计数门限值，则在所述扩频因子调整范围内选择下调扩频因子，发送相应的调整命令进行调整，否则退出进行下一次测量。

8.根据权利要求7所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，其特征在于，在所述4A计数器超过所述计数门限的情况下，采用逐级下调的原则，还包括如下步骤：

判断是否有小区可以提供对应调整后的扩频因子的码资源；

小区负荷是否小于所述小区负荷允许门限；以及

专用TCP测量没有超过所述专用TCP门限；

如果全部满足以上条件，则在所述扩频因子调整范围内选择下调扩频因子，发送相应的调整命令进行调整。

9.根据权利要求6所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，其特征在于，如果上报的是4B事件，判断4B计数器是否超过所述计数门限值；如果没有超过所述计数门限值，则将4B计数器加1，同时将对应的4A计数器清0，退出进行下一次测量；如果已经超过所述计数门限值，则直接在在所述扩频因子调整范围内选择上调扩频因子，发送相应的调整命令进行调整。

10.根据权利要求3所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，其特征在于，在步骤四中，若步骤三中采用周期上报方式，当接收到测量报告时，需要与4A事件、4B事件的对应门限值进行比较，判断是否发生了4A事件或4B事件；并且，如果采用计数器进行调整判决，则当每次接收到上报的4A或4B事件时，对应计数器加1，同时将相对事件的计数器清0，只有当计数器超过计数门限值时才进行进一步的调整判决；如果采用计时器进行判决，当第一次收到上报的4A或4B事件时启动对应定时器，同时将相对事件的定时器停止，到定时器超时的过程中，一直没有收到相对事件的测量报告，才进行进一步的调整判决。

11.根据权利要求10所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，其特征在于，若在步骤三中采用周期上报方式，在步骤五中，其具体实现步骤如下：

预先设定初始参数，所述初始参数包括扩频因子调整范围、速率调整集合、上报周期、迟滞时间、计数门限、专用TCP门限、小区负荷允许门限；

控制面根据上报的4A和4B事件的不同分别进行调整判决，决定是否对扩频因子进行调整，若需要调整则先调整数据速率，再间接引发对扩频因子调整。

12.根据权利要求11所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，其特征在于，如果上报的是4A事件，则判断4A计数器是否超过所述计数门限值；如果没有超过所述计数门限值，则将4A计数器加1，同时将对应的4B计数器清0，退出进行下一次测量；如果已经超过所述计数门限值，则先调整数据速率，再间接引发对扩频因子调整。

13.根据权利要求12所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，其特征在于，所述先调整数据速率，再间接引发对扩频因子调整的步骤包括如下步骤：

判断在预先设定的所述速率调整集合中是否存在着可上调速率；

小区负荷是否小于所述小区负荷允许门限；以及

专用TCP测量没有超过所述专用TCP门限；

如果全部满足以上条件，则上调速率，并确定出扩频因子；

如果扩频因子的值不变，则只需调整速率，不需调整扩频因子；

如果扩频因子的值发生变化，并且小区能够提供对应所述扩频因子的码资源，则在所述扩频因子调整范围内选择下调扩频因子，发送相应的调整命令进行调整，否则退出进行下一次测量。

14.根据权利要求11所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，其特征在于，如果上报的是4B事件，判断4B计数器是否超过所述计数门限值；如果没有超过所述计数门限值，则将4B计数器加1，同时将对应的4A计数器清0，退出进行下一次测量；如果已经超过所述计数门限值，则先调整数据速率，再间接引发对扩频因子调整。

15.根据权利要求14所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，其特征在于，所述先调整数据速率，再间接引发对扩频因子调整的步骤包括如下步骤：

判断在所述速率调整集合中是否存在可下调的速率；

如果没有，不做任何调整，退出进行下一次测量；

如果存在可下调的速率，则下调速率，并确定出扩频因子；

如果扩频因子的值不变，则只下调速率，不调整扩频因子；

如果扩频因子发生变化，则在在所述扩频因子调整范围内选择上调扩频因子，发送相应的调整命令进行调整。

16.根据权利要求13或15所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，其特征在于，通过更新当前所使用的传输格式组合集，确定出最大速率对应的传输格式组合，结合编码方式、下行链路复用方式、传输信道的配置确定出扩频因子。

17.根据权利要求16所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，其特征在于，所述速率调整集合基于用户设备的无线接入能力与最初建立连接时对应的传输格式组合集合来确定，根据传输格式组合集合确定速率的公式为：

在上式中，Rate表示对应某个传输格式组合的速率，N表示传输格式组合中所包含的传输格式的个数，TB_Size[i]表示标号为i的传输格式中传输块的大小，TB_Number[i]表示标号为i的传输格式中传输块的个数，TTI[i]表示标号为i的传输格式中的传输间隔。

18.根据权利要求6或11所述的宽带码分多址系统中动态调整扩频因子的方法，其特征在于，

所述扩频因子调整范围基于用户设备的无线接入能力与连接建立请求消息中所包含的Qos参数来确定；

所述4A、4B事件上报门限可以根据对应一条传输信道的总缓存区乘一百分比，或者在系统运行当中根据小区的实际负荷来动态调整；

所述计数门限在初始时设定为3到7间的一个值，所述计数门限值可在系统运行过程中参照小区的负荷情况与专用信道的业务吞吐量再次进行调整；

所述小区负荷允许门限，在小区过载恢复门限与小区过载门限中取一个值；

所述专用TCP门限结合功率控制，不大于基站对单用户的最大发射功率。

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