CN101137084B - 多载波系统的数据分发方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多载波系统的数据分发方法，该方法包括以下步骤：第一步骤，基站收发信机站定时向基站控制器上报用户在基站收发信机所属的载频扇区下的无线环境信息；以及第二步骤，基站控制器根据无线环境信息控制用户在各载波上发送数据的比例。通过使用本发明，可以使多载波系统中数据的发送更流畅，从而提高系统的生能。

Description

多载波系统的数据分发方法

技术领域

本发明涉及通信领域，并且特别地，涉及一种多载波系统的数据分发方法。

背景技术

移动通信系统在最近二十年发展迅速，经过第一代的模拟系统，第二代数字移动通信系统(如GSM、IS95系统等)，发展到现在的第三代移动通信系统，包括CDMA2000、宽带码分多址(WCDMA)、时分同步码分多址(TD-SCDMA)系列等。第一、二代移动通信系统主要用户都是语音用户，从一代到二代的改进主要目的是提高用户容量，提高语音质量；而二代到三代，除了提高用户容量之外，更主要的是能够提供高速的数据业务。移动通讯后续的发展，其核心也主要是提供更高速的数据业务和更好的应用服务。

CDMA2000高速分组数据(HRPD)系统是从CDMA2000系统演进过来的，CDMA2000系统其核心思想是提供高速分组数据业务，其网络结构如图1所示。从图中可以看出，网络包括至少一个分组交换核心网、一个无线网络、一个无线终端；分组交换核心网至少包含一个分组数据服务节点(PDSN)，无线网络至少包括一个基站控制器/分组数据控制模块(BSC/PCF)、一个基站(BTS)；其中，BTS可以包含多个载扇。PDSN通过A接口与无线网络的BSC/PCF模块相连，BSC、PCF通过Abis接口与BTS相连，BTS通过空中接口(Um口)与无线终端相连。在HRPD的0版本中，在1x(1.2288M)的带宽上能够提供前向最大2.4M的数据输率，反向单用户最大153.6K；HRPD的A版本，在1x的带宽上提供前向最大3.1M的数据速率，反向单用户最大1.8M的数据速率。

HRPD的0版本和A版本对于单个用户只能提供一个载波的速率，带宽为1.2288M，数据业务的速率很容易受到限制。HRPD的B版本给用户提供了多载波的速率，最大可以实现16个载波，单个载波的最大速率也提高到4.9M，单用户的最大数据输率有了很大的提高。在这种多载波系统中，对于终端支持多载波的用户，分配给用户的多个载波可能是在一个BTS上也可能属于不同的BTS，这样，在数据传送时就存在着一个数据在各载波之间如何分配的问题。目前一般采用的方法是平均分发的原则，分发由BSC来完成，如果用户在各载波的无线环境不一致，无线环境差的载波会产生过负荷的情况，这种时候BTS会通过流控消息来暂停在这个载波上的数据分配，即这个载波在过负荷的时候不再参与数据分发，而对于没有过负荷的载波仍然采用平均分配。这种分发方法没有考虑空中口的容量以及用户的无线环境等条件，可能会导致无线环境差的载频出现过负荷与数据在该载频积压时间过长的不领情况，同时这种过多的依靠流控来控制过负荷情况也会导致更多的数据的抖动。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种多载波系统的数据分发机制，其可以通过流控来控制各载波速率带来的数据的抖动。

为了实现上述目的，根据本发明的一个实施例，提供了一种多载波系统的数据分发方法。

该方法包括以下处理：基站收发信机站定时向基站控制器上报用户在基站收发信机所属的载频扇区下的无线环境信息；以及基站控制器根据无线环境信息控制用户在各载波上发送数据的比例。

其中，无线环境信息包括：无线环境参数、基站收发信机站下各载频扇区所有用户的可用时隙数，无线环境参数是数据速率控制速率。

并且，基站收发信机站通过abis接口上报无线环境信息。

另外，基站控制器控制用户在各载波上发送数据比例，使得无线环境好的载频扇区获得较高的数据分发比例。其中，基站控制器在控制用户在各载波上发送数据比例之前，进一步判断数据业务流的类型。并且，对于对时延、抖动敏感的业务流，基站控制器在用户已分配的载频中选择覆盖最大的载频来负载业务流。

另外，该方法在存在多个覆盖最大的载频的情况下，选择用户所处的无线环境最好的载频来负载业务流。

基站控制器根据以下公式来控制用户在各载波上发送数据的比例，即，用户第i个载频的数据量所占比例 $\mathrm{Yi}=(1-\mathrm{\α})\×\frac{M-\mathrm{Xi}}{N\×M-\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Xi}}+\mathrm{\α}\×\frac{\mathrm{DRCi}}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{DRCi}},$ 其中，α为无线环境因素所占的权重因子，取值0～1；N为载频数；M为单位时间内总的可用时隙数；Xi为第i个载频上单位时间内实时业务占用的平均时隙数；DRCi为用户在第i个载频上申请的DRC速率；Yi为用户在第i个载频的数据量占该用户所有数据量的比例。

通过本发明的上述技术方案，可以使多载波系统中数据的发送更流畅，从而提高系统的性能。

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CDMAHRPD的系统框图；

图2是根据本发明实施例的多载波系统的数据分发方法的简要流程图；以及

图3是根据本发明实施例的多载波系统的数据分发方法的具体应用实例的流程图。

具体实施方式

本发明是基于图1所示的系统的，在该系统中，无线网络支持CDMA2000HRPD的B版本及该版本的配套协议，无线网络支持多个载频，其中以第一载频为基本载频，在整个网络中覆盖范围最大，无线终端支持HRPD的B版本，能够多个载波同时发送和接收，终端和基站之间的空中接口支持CDMA2000HRPD的B版本协议。

如图2所示，根据本发明实施例的多载波系统的数据分发方法包括以下步骤：步骤S202基站收发信机站定时向基站控制器上报用户在基站收发信机所属的载频扇区下的无线环境信息；以及步骤S204基站控制器根据无线环境信息控制用户在各载波上发送数据的比例。

其中，无线环境信息包括：无线环境参数、基站收发信机站下各载频扇区所有用户的可用时隙数，无线环境参数是数据速率控制速率。

并且，基站收发信机站通过abis接口上报无线环境信息。

另外，基站控制器控制用户在各载波上发送数据比例，使得无线环境好的载频扇区获得较高的数据分发比例。其中，基站控制器在控制用户在各载波上发送数据比例之前，进一步判断数据业务流的类型。并且，对于对时延、抖动敏感的业务流，基站控制器在用户已分配的载频中选择覆盖最大的载频来负载业务流。

另外，该方法在存在多个覆盖最大的载频的情况下，选择用户所处的无线环境最好的载频来负载业务流。

基站控制器根据以下公式来控制用户在各载波上发送数据的比例，即，用户第i个载频的数据量所占比例 $\mathrm{Yi}=(1-\mathrm{\α})\×\frac{M-\mathrm{Xi}}{N\×M-\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{Xi}}+\mathrm{\α}\×\frac{\mathrm{DRCi}}{\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{DRCi}}$ (公式1)，其中，α为无线环境因素所占的权重因子，取值0～1；N为载频数；M为单位时间内总的可用时隙数；Xi为第i个载频上单位时间内实时业务占用的平均时隙数；DRCi为用户在第i个载频上申请的DRC速率；Yi为用户在第i个载频的数据量占该用户所有数据量的比例。

下面将描述实际实施本发明的具体实例。在图1所示的CDMAHRPD系统中，无线终端发起呼叫，并且和无线网络建立了分组数据业务的连接，无线网络给无线终端分配了至少两个载频，参照图3，其实施步骤如下：

(1)BTS通过abis接口定时向BSC上报该用户在该载扇上申请的DRC(数据速率控制)速率，DRC速率表征该用户在该载扇上的无线环境好坏；上报周期为800毫秒；

(2)BTS通过abis接口定时向BSC上报该BTS下各载频扇区所有用户的VOIP(IP语音)、VT(可视电话)等实时业务占用的平均时隙数，以秒为单位，上报周期为1秒；

(3)判断数据业务流的类型，如果是VOIP等实时业务流，转到步骤(4)，如果不是则转到步骤(6)；

(4)对于VOIP等实时业务流，BSC在给该终端已分配的载频中，选择一个该CDMA网络中覆盖最大的载频，负载这个实时业务；

(5)在步骤(4)中，进一步的，如果该CDMA网络中存在多个覆盖最大的载频，则在这些覆盖最大的载频中选择该终端上报的DRC最大的一个载频，即无线环境最好的一个，负载这个实时业务；

(6)对于非实时业务流，BSC根据BTS上报的参数，通过公式1计算该用户各载波上发送数据比例，各载波上数据量所占比例。

(7)基于上述步骤(6)，BSC保留一个长度等于载频数N的队列，按顺序分别取值1至N，队列指针按顺序进行循环，起始时指向第一个，当指向i(1≤i≤N)时，进行如下处理：

在区间【0，MAX(Yi)】(其中MAX(Yi)为Y1～YN之间的最大的一个)中取一个随机数，取值概率在该区间呈平均分布；如果该随机数小于或等于Yi，则该数据包在第i载频上发送，队列指针往下移一位；如果该随机数大于Yi，则这个数据包不在第i载频上发送，队列指针往下移一位；重复前三步骤的处理，直到这个数据包被发送；

(8)步骤(6)，如果分配的N个载频有n(n≤N)由于流控处理而暂时停止发送数据，则N＝N-n；暂时停止发送数据的载频也暂时停止参与分配，剩下的载频重新编号。这些停止的载频相应的DRC也不处理；直到流控处理通知该载频可以发送数据为止。

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 (9)

1.一种多载波系统的数据分发方法，其特征在于，包括以下处理：

基站收发信机站定时向基站控制器上报用户在所述基站收发信机所属的载频扇区下的无线环境信息；以及

所述基站控制器根据所述无线环境信息控制所述用户在各载波上发送数据的比例。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无线环境信息包括：无线环境参数、所述基站收发信机站下各载频扇区所有用户的可用时隙数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述无线环境参数是数据速率控制速率。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站收发信机站通过abis接口上报所述无线环境信息。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站控制器控制所述用户在各载波上发送数据比例，使得无线环境好的载频扇区获得较高的数据分发比例。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基站控制器在控制所述用户在各载波上发送数据比例之前，进一步判断数据业务流的类型。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，对于对时延、抖动敏感的业务流，所述基站控制器在所述用户已分配的载频中选择覆盖最大的载频来负载所述业务流。

8.根据权利要求7所述的方法，在存在多个覆盖最大的载频的情况下，选择所述用户所处的无线环境最好的载频来负载所述业务流。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站控制器根据以下公式来控制所述用户在各载波上发送数据的比例，即，所述用户第i个载频的数据量所占比例Yi=其中，α为无线环境因素所占的权重因子，取值0～1；N为载频数；M为单位时间内总的可用时隙数；Xi为第i个载频上单位时间内实时业务占用的平均时隙数；DRCi为所述用户在第i个载频上申请的DRC速率；Yi为所述用户在第i个载频的数据量占该用户所有数据量的比例。