CN101146318B - 一种上行负载控制纠错的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种上行负载控制纠错的方法，设置各用户设备的分配授权，基站解析出各用户设备的增强型传输格式索引ETFCI值、传输次数、用户满意值，对于每个用户设备，判断用户设备的重传次数是否为0，如果是，根据ETFCI计算用户设备的使用授权，若用户设备分配授权小于使用授权，则将用户设备使用授权降低至分配授权限度内，结束当前处理流程；否则，根据用户满意值，在分配授权限度内调整用户设备使用授权。本发明还公开了相应的装置，根据使用授权与分配授权的关系，调整用户设备的使用授权。本发明提高了UE间的调度公平度、系统调度效率和系统性能，且与调度策略无关，可以很好的用于各种HSUPA调度算法中。

Description

一种上行负载控制纠错的方法及装置

技术领域

本发明涉及上行负载控制技术，特别涉及一种上行负载控制纠错的方法及装置。

背景技术

宽带码分多址(WCDMA，Wideband Code Division Multiple Access)系统是基于码分多址(CDMA，Code Division Multiple Access)的宽带蜂窝无线通信系统，WCDMA系统支持更多种类的业务类型和更高速率数据业务传输能力。高速上行分组接入(HSUPA，High Speed Uplink Packet Access)是WCDMA系统对上行传输能力的增强技术，HSUPA技术主要包括更短的传输时间间隔(TTI，Transmission Time Interval)、基于基站Node B的调度器和混合自动重发请求(HARQ，Hybrid Automatic Retransmission reQuest)，由于新的传输信道(E-DCH，Enhanced Dedicate Channel)采用了这些关键技术，因此，HSUPA系统比传统的WCDMA版本在上行业务的传输性能上有明显提高，在系统容量上大约有50％-70％的增加，在端到端分组包的延迟上有20％-55％的减少，在用户分组呼叫流量上有约50％的增加。

使用HSUPA技术的WCDMA系统，包括无线网络控制器(RNC，RadioNetwork Controller)、Node B和用户设备(UE，User Equipment)，其中，NodeB中包含若干小区(Cells)，小区是系统中为同一区域中UE服务的公共无线资源。在HSUPA中，通过小区可以测量系统的上行负载程度。Node B对UE的调度是以小区为单位完成的。在HSUPA中，对用户业务进行控制和调度的功能放在Node B中，由Node B根据用户业务的调度请求(Scheduling Request)，用户业务缓冲区的占用状态(Buffer Occupancy Status)、业务流的优先级别(Priority)，小区的上行干扰和负载已经基站的处理能力，对不同的UE发送不同的授权命令(Grants)，UE根据Node B的授权命令，在RNC配置给UE的增强型传输格式组合集(E-TFCS，Enhanced Transport Format Combination Set)中选择合适的增强型传输格式索引(E-TFCI，Enhanced Transport FormatCombination Index)，并使用此E-TFCI所对应的功率偏移(Power Offset)，在一个传输时间间隔(TTI)内向Node B发送与授权相应大小的数据。

WCDMA系统是一个多用户的CDMA无线系统，由于WCDMA系统的小区中，上行UE发射的时间是异步的，小区中存在上行的UE发射信道数越多，或者是UE的发射功率越大，系统的上行干扰就越大。WCDMA系统的运行必须将上行的干扰保持在合理的门限之内，否则系统就会因为干扰超载引起的功率攀升而崩溃或大量UE掉话等严重问题。

WCDMA调度器按某种策略给小区中的各个UE分配不同授权(SG，Subscriber Grants)，授权即指定该UE可以占用的最大资源。在HSUPA中授权分为绝对授权(AG，Absolute Grants)和相对授权(RG，Relative Grants)，AG指定了允许UE可以发送的数据量所对应的发射功率比例的绝对大小，也称为服务授权(Serving Grants)，而RG指定了允许UE可以发射功率比率的相对大小，这个相对大小是用步长的方式表达的，它的取值可以为提高一个步长的调度量(UP)、降低一个步长的调度量(DOWN)和保持现有调度量(HOLD)。

在实际应用中，UE使用授权与调度器分配授权可能存在不一致，一般不一致有两种可能的情况：第一种是UE没有数据传或者功率不够，因此使用授权低于分配授权，这属于正常情况；第二种是UE没有正确接收调度器发送调度命令，导致UE的授权大于或小于分配的授权，这是异常情况，需要纠正。

协议25.101中对E-AGCH和E-RGCH的解调性能要求分别是0.01和0.05的误码率，意味着调度器向UE发送的AG和RG命令的接收将会出现一定的错误概率。如果AG/RG命令不能正确接收，系统就会出现过载或者资源闲置浪费的情况，从而影响UE间的调度公平度、系统调度效率和系统性能。

纠错可以使用AG或RG命令重新发送授权，AG可以指定任意一个授权，不过AG属于公共信道，发送功率较高；RG虽然只能在UE原来授权的基础上提高或降低一个步长，但属于专用信道，发送功率较低。如何能够在二者之间选取合适的方式进行重新发送授权，是现有技术面临的难题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种上行负载控制纠错方法，该方法能对用户设备当前使用授权进行分析处理，进而保证更合理的公平调度。

本发明的另一目的在于提供一种上行负载控制纠错装置，该装置能够对UE当前的使用授权进行判断，并调整到合理范围内。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种上行负载控制纠错的方法，设置各用户设备的分配授权，基站解析出各用户设备的增强型传输格式索引ETFCI值、传输次数、用户满意值，对于每个用户设备，该方法还包括：

A、判断用户设备的重传次数是否为0，如果是，则进入步骤B，否则结束当前处理流程；

B、根据ETFCI计算用户设备的使用授权，若用户设备分配授权小于使用授权，则进入步骤C；否则，进入步骤D；

C、将用户设备使用授权降低至分配授权限度内，结束当前处理流程；

D、根据用户满意值，在分配授权限度内调整用户设备使用授权。

所述基站至少还设置：降低授权步长门限、提高授权步长门限、用户设备的参考ETFCI、功率偏移。

步骤C进一步包括：

C1、判断用户设备是否能在降低授权步长门限值内降低为分配授权，如果能，则进入步骤C2；否则，进入步骤C3；

C2、降低用户设备的使用授权，结束当前处理流程；

C3、将用户设备的使用授权变更为分配授权值。

步骤D中所述调整为增大、减小或保持用户设备使用授权；

相应的，步骤D进一步包括：

D1、判断用户满意值是否为满意，如果不是，则进入步骤D2，否则，进入步骤D5；

D2、判断用户设备是否能在提高授权步长门限值内提高为分配授权，如果是，则进入步骤D3，否则进入步骤D4；

D3、提高用户设备的使用授权，结束当前处理流程；

D4、将用户设备的使用授权变更为分配授权值，结束当前处理流程；

D5、保持用户设备当前的使用授权。

一种上行负载控制纠错的装置，该装置位于基站的调度器中，包括使用授权计算模块和授权处理模块，使用授权计算模块连接授权处理模块；

使用授权计算模块，用于根据ETFCI值计算用户设备当前的使用授权；

授权处理模块，根据使用授权及用户满意值，对用户设备的异常授权进行处理：

若用户设备分配授权小于使用授权，则将用户使用授权降低至分配授权限度内；若用户设备分配授权不小于使用授权，则根据用户满意值，在分配授权限度内调整用户设备使用授权。

该装置还包括参数存储模块，用于保存无线网络控制器设置的参数，与无线网络控制器和使用授权计算模块连接。

本发明的目的是用最小的资源，即下行码道功率，根据UE实际使用授权与应分配授权的差异，结合UE对使用授权的满意状态，对超出分配授权造成系统过载的UE，或者低于分配授权但不满意当前状态的UE，在分配授权的限度内进行纠错，保证调度器每次发出调度命令后，UE间的调度公平度、系统调度效率和系统性能。本发明与调度策略无关，可以很好的用于各种HSUPA调度算法中。

附图说明

图1为HSUPA系统结构示意图；

图2为本发明方法的实现流程示意图；

图3为本发明装置的组成结构示意图。

具体实施方式

本发明的主要思想是：通过判断UE当前的使用授权与分配授权的关系，对超出分配授权或低于分配授权且处于不满意状态的UE进行调整，从而避免系统过载或资源闲置。

下面以包括5个用户的小区为例，具体说明本发明调整方法的实现过程。

如图1所示，RNC连接多个基站，每个基站覆盖若干小区，每个小区中有若干UE，各基站中均有一个调度器(图中未示)。小区3中有5个UE，调度器根据当前负载情况给5个UE分配授权SG_Sch均为20，各UE收到调度器的调度命令且调度命令生效后，调度器接受UE发送的数据，对UE是否正确接受调度命令进行检测。调度器中的参数存储模块用于保存RNC为基站设置的参数，参数包括：各UE的分配授权、降低授权步长门限DownStep_Th、提高授权步长门限UPStep_Th、参考ETFCI、功率偏移等。纠错判断门限DownStep_Th＝1，UPStep_Th＝2。调整各UE授权的具体过程如图2所示：

步骤1：基站根据UE上行数据，解出各UE的ETFCI值。

根据UE的上行数据，基站同时解出各UE的重传次数即RSN值、ETFCI值、用户满意值等数据。本例中5个UE的具体数据如表一所示：

UE	RSN	happybit	ETFCI
				1	0	happy	41
2	0	unhappy	27
				3	0	happy	59
4	0	unhappy	41
				5	0	happy	70

表一

其中，RSN＝0，表示调度命令更新后首次传输数据；happybit表示该用户对当前使用情况是否满意，若满意，为happy，否则为unhappy。

根据以上参数，对各个UE的使用授权情况进行判断：

步骤2：判断用户设备的重传次数是否为0，如果是，进入步骤3，否则，结束当前处理流程。由表一可知，本例中5个UE均为首次传输。

步骤3：根据UE的ETFCI，计算UE的使用授权SG_UE。

调度器对5个UE逐一进行检测，根据UE的ETFCI、RNC配置给UE的功率偏移(HARQ PO)等信息，按公式1，可以计算出UE使用的BetaEd(协议25.214)。

${\mathrm{\β}}_{\mathrm{ed},j,\mathrm{harq}}={\mathrm{\β}}_{\mathrm{ed},\mathrm{ref}}\sqrt{\frac{L_{e,\mathrm{ref}}}{L_{e,j}}}\sqrt{\frac{K_{e,j}}{K_{e,\mathrm{ref}}}}\·{10}^{\left(\frac{{\mathrm{\Δ}}_{\mathrm{harq}}}{20}\right)}---\left(1\right)$

其中，Beta、L、K分别表示BetaEd、信道个数、bit个数。下标ref表示参考ETFCI，由RNC配置。Delta harq就是HARQ PO。

由计算得到的BetaEd即Ref_ETPR，根据协议25.321，查已有的SG表，可以得到5个UE当前的使用授权即SG_UE分别为：19，16，21，19，24。

步骤4：判断UE的使用授权SG_UE与分配授权SG_Sch的关系，若SG_Sch＜SG_UE，则进入步骤5；否则，进入步骤8。

根据步骤3，SG_Sch＞SG_UE的UE有UE1、UE2和UE4，SG_Sch＜SG_UE的UE为UE3和UE5。

步骤5：判断UE是否能在降低授权步长门限值内降低为分配授权，如果能，则进入步骤6；否则，进入步骤7。

这里，若满足SG_Sch＞＝SG_UE+DownStep_Th×RG_Down的条件，则该UE能够在降低授权步长门限值内降低为分配授权，其中，RG_Down为降低授权，计算时取负1。根据步骤4，对于UE3，满足该条件，而UE5不满足。

步骤6：对UE发送RG_Down命令，结束当前处理流程。

对于UE3，使用授权21大于分配授权20，且能在DownStep_Th个步长内调整为分配授权大小，因此发送RG_Down命令，则UE3的使用授权变为20。

步骤7：对UE发送AG命令，授权大小为SG_Sch，结束当前处理流程。

对UE5，使用授权24大于分配授权20，且不能在DownStep_Th个步长内调整为分配授权，因此发送AG命令纠错，将UE5的使用授权改为20。这里，如何发送AG命令纠错，如何修改使用授权均为已有技术，在此不再详述。

步骤8：判断happybit是否为unhappy，如果是，则进入步骤9；否则，进入步骤12。

根据用户满意值happybit，判断UE是否对当前使用授权满意，从而在分配授权限度内，调整用户设备的使用授权，所述调整包括增大、减小或保持当前的用户设备使用授权。

本例中，判断UE1、UE2和UE4用户是否满意，UE1为happy状态，而UE2和UE4为unhappy状态。

步骤9：判断UE是否能在提高授权步长门限值内提高为分配授权，如果是，则进入步骤10，如果不是，进入步骤11。

若满足SG_Sch＜＝SG_UE+UPStep_Th×RG_UP        (2)

则UE能够在提高授权步长门限值内提高为分配授权，公式(2)中RG UP为提高授权，计算时取1。根据步骤8，UE2满足，UE4不满足。

步骤10：对UE发送RG_UP命令，结束当前处理流程。

对于UE2，使用授权16低于分配授权20，且为unhappy，发送RG_UP命令，将UE2的授权调整为18。

步骤11：对UE发送AG命令，授权大小为SG_Sch，结束当前处理流程。

对UE4，使用授权19低于分配授权20，且为unhappy状态，发送RG命令来纠错，将UE4的使用授权调整为20。

步骤12：保持UE的状态，不进行处理，结束当前处理流程。

对于UE1，使用授权19低于分配授权20，但为happy状态，因此认为是正常状态，不需要纠错，保持目前状态。

根据以上方法，本发明还提供了相应的装置，如图3所示，虚线框中为本发明所述装置，该装置位于Node B的调度器中，包括使用授权计算模块和授权处理模块，使用授权计算模块连接授权处理模块，具体来说：

UE通过EDPCCH信道将上行数据传送到基站，基站的解析模块根据上行数据解出UE的ETFCI值、happybit、RSN等参数，并传送到使用授权计算模块；其中，

使用授权计算模块，用于根据ETFCI值计算UE当前的使用授权；

授权处理模块，根据使用授权及用户满意值，对用户设备的异常授权进行处理。

该装置还包括参数存储模块，连接无线网络控制器与使用授权计算模块，用于保存无线网络控制器设置的参数。

本发明的方法中，门限DownStep_Th、UPStep_Th的值越大，使用RG命令的机会就越大，反之，使用AG命令的机会就越大，这两个门限设置原则为：DownStep_Th反映UE使用授权大于分配授权的程度，为控制过载不宜设置过大，最好不大于2；而UPStep_Th反映UE使用授权小于分配授权的程度，由于不会引起过载，可以根据实际需要配置。两个门限值可以确定不变，也可以根据UE的优先级、下行功率、AG资源等实时变化。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种上行负载控制纠错的方法，设置各用户设备的分配授权，基站解析出各用户设备的增强型传输格式索引ETFCI值、传输次数、用户满意值，其特征在于，对于每个用户设备，该方法还包括：

A、判断用户设备的重传次数是否为0，如果是，则进入步骤B，否则结束当前处理流程；

B、根据ETFCI计算用户设备的使用授权，若用户设备分配授权小于使用授权，则进入步骤C；否则，进入步骤D；

C、将用户设备使用授权降低至分配授权限度内，结束当前处理流程；

D、根据用户满意值，在分配授权限度内调整用户设备使用授权。

2.根据权利要求1所述的上行负载控制纠错的方法，其特征在于，所述基站至少还设置：降低授权步长门限、提高授权步长门限、用户设备的参考ETFCI、功率偏移。

3.根据权利要求2所述的上行负载控制纠错的方法，其特征在于，步骤C进一步包括：

C1、判断用户设备是否能在降低授权步长门限值内降低为分配授权，如果能，则进入步骤C2；否则，进入步骤C3；

C2、降低用户设备的使用授权，结束当前处理流程；

C3、将用户设备的使用授权变更为分配授权值。

4.根据权利要求2或3所述的上行负载控制纠错的方法，其特征在于，步骤D中所述调整为增大、减小或保持用户设备使用授权；

相应的，步骤D进一步包括：

D1、判断用户满意值是否为满意，如果不是，则进入步骤D2，否则，进入步骤D5；

D2、判断用户设备是否能在提高授权步长门限值内提高为分配授权，如果是，则进入步骤D3，否则进入步骤D4；

D3、提高用户设备的使用授权，结束当前处理流程；

D4、将用户设备的使用授权变更为分配授权值，结束当前处理流程；

D5、保持用户设备当前的使用授权。

5.一种上行负载控制纠错的装置，其特征在于，该装置位于基站的调度器中，包括使用授权计算模块和授权处理模块，使用授权计算模块连接授权处理模块；

使用授权计算模块，用于根据ETFCI值计算用户设备当前的使用授权；

授权处理模块，根据使用授权及用户满意值，对用户设备的异常授权进行处理：

若用户设备分配授权小于使用授权，则将用户使用授权降低至分配授权限度内；若用户设备分配授权不小于使用授权，则根据用户满意值，在分配授权限度内调整用户设备使用授权。

6.根据权利要求5所述的上行负载控制纠错的装置，其特征在于，该装置还包括参数存储模块，用于保存无线网络控制器设置的参数，与无线网络控制器和使用授权计算模块连接。

Images