CN101388714B - 码分多址系统中下行业务的传输方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种码分多址系统中下行业务的传输方法，涉及码分多址系统中下行业务传输技术，为解决码分多址系统中当前下行业务传输不佳而提出，本发明采用的技术方案包括：根据小区当前业务及信道资源情况确定业务的传输方式并传输之。本发明同时公开了一种实现上述方法的装置，其技术方案为：业务传输方式确定单元，用于根据小区当前业务及信道资源情况确定业务的传输方式；业务传输单元，用于按所述业务传输方式确定单元所确定的传输方式传输小区当前业务。本发明保证当前业务QoS的同时也满足了业务的接入要求、提高了网络性能。

Description

码分多址系统中下行业务的传输方法与装置

技术领域

本发明涉及码分多址系统中下行业务的传输技术，更确切地说是涉及码分多址系统中根据信道资源及业务类型设置下行业务传输方式的传输方法与装置。

背景技术

在设计任何一种蜂窝移动通信系统时，都会尽可能充分合理地配置利用有限的无线资源，以尽可能地提高系统的容量以及为用户提供更好的服务。

但在码分多址(CDMA，Code Division Multiple Access)系统中，由于每一用户信号对其它用户来说都是直接干扰，因而系统内干扰成为不可忽略的干扰源。当基站接收移动台的信号时，会受到本小区和邻近小区其它移动台所发信号的干扰，而移动台在接收所属基站发来的信号时，会受到所属基站和邻近基站向其它移动台所发信号的干扰。以CDMA系统中的时分同步码分多址(TD-SCDMA，Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)系统为例，TD-SCDMA系统除了有系统自干扰的特性以外，还存在基站之间的干扰和移动台之间的干扰，这是因为TD-SCDMA系统可能在相邻小区间配置交叉时隙，即一个基站可以将某个时隙配置为上行方向使用，而邻基站可以将该时隙配置为下行方向使用，这会严重影响用户侧的业务接收。

在当前的CDMA系统中，业务包括实时性业务如电路交换(CS，CircuitSwitching)业务和非实时性业务如分组交换(PS，Packet Switching)业务，不论是CS业务还是PS业务，系统处理时均设置为连续传输。这样，在密集市区等复杂的网络且业务量较大时，本小区和相邻小区用户之间的相互干扰比较严重，网络中的用户特别是小区边缘的用户性能会受到严重影响，从而造成网络的整体性能下降。

当前网络无线资源的配置和使用，不考虑业务的属性差别而采用相同的传输方式，随着网络业务量的逐步提高，网络内部用户间的干扰加强，各类属性不同的业务诸如CS业务和PS业务，其性能均呈现下降趋势，CS业务会先于PS业务达不到其性能标准。

当前的网络系统中，对于CS业务和PS业务都采用相同的无线资源的配置利用方法，都采用连续传输方式，在大业务量的情况下会出现如下的问题：

1、CS业务的服务质量(QoS，Quality of Service)和实时性都达不到性能的要求，同时也没有有效的解决方法；

2、由于网络用户间的干扰强度很大，PS业务的解调性能很差，误块率很高，造成业务有效数据的传输效率很低，PS业务的有效传输速率和QoS逐渐达不到质量要求。

3、连续传输方式虽然在一定程度上能够保证PS业务的实时性，但是实时性的要求并不是PS用户十分关心的，以牺牲传输质量为代价来满足实时性，对于PS业务来说是得不偿失的，也没有十分的必要。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种码分多址系统中下行业务的传输方法与装置，在满足多业务接入的同时能保证业务的QoS。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种码分多址系统中下行业务的传输方法，包括：

根据小区当前业务及信道资源情况确定业务的传输方式并传输之。

其中，根据小区当前业务及信道资源情况确定业务的传输方式，包括：

判断小区当前业务是否仅为实时性业务，若是则将当前业务设置为连续传输方式；否则判断小区当前业务所占用的信道资源是否大于阈值，若大于则为非实时性业务设定传输占空比，有实时性业务时设置为连续传输方式；若低于或等于阈值则将当前业务设置为连续传输方式。

其中，为非实时性业务设定传输占空比，包括：

根据当前信道资源的利用率设置业务的传输占空比，信道资源的利用率越高，传输占空比越小。

其中，所述实时性业务包括但不限于电路交换CS业务；所述实时性业务包括但不限于分组交换PS业务。

一种码分多址系统中下行业务的传输装置，包括：

业务传输方式确定单元，用于根据小区当前业务及信道资源情况确定业务的传输方式；以及

业务传输单元，用于按所述业务传输方式确定单元所确定的传输方式传输小区当前业务。

其中，所述业务传输方式确定单元包括：

当前业务判断模块，用于判断小区当前业务是否仅为实时性业务，若是则触发连续传输设置模块，否则触发信道资源占用判断模块；

信道资源占用判断模块，用于判断小区当前业务所占用的信道资源是否大于阈值，若大于则触发传输占空比设置模块，有实时性业务时触发连续传输设置模块；若低于或等于阈值则触发连续传输设置模块；

传输占空比设置模块，用于为非实时性业务设定传输占空比；

连续传输设置模块，用于将当前业务设置为连续传输方式；

其中，所述传输占空比设置模块为非实时性业务设定传输占空比，包括：

根据当前信道资源的利用率设置业务的传输占空比，信道资源的利用率越高，传输占空比越小。

其中，所述实时性业务包括但不限于电路交换CS业务；所述实时性业务包括但不限于分组交换PS业务。

本发明在无线资源配置和利用时，根据业务的属性设置不同的传输方式，对于CS业务来讲，其对实时性要求较强，在任何情况下均需设置其为连续传输，而对于PS业务，其对实时性要求较弱，根据当前信道资源情况设置为连续传输方式或按一定的占空比传输。根据系统的资源分配及业务接收情况，通过调整PS业务的传输占空比来控制系统的性能，保证当前业务QoS的同时也满足了业务的接入要求、提高了网络性能。

附图说明

图1为本发明码分多址系统中下行业务的传输装置的组成结构示意图；

图2为图1结构中业务传输方式确定单元的组成结构示意图；

图3为单小区的网络环境下业务量大小对于系统性能的影响仿真结果示意图；

图4为同频两小区的网络环境、不同占空比条件下的网络性能示意图；

图5为同频三小区仅PS业务网络环境下，对于PS64kbps业务按降速方式完成链路自适应和按照不连续传输方式完成链路自适应的性能比较示意图；

图6A为CS业务PS业务共存条件下改变PS业务情况下CS业务性能仿真结果示意图；

图6B为CS业务PS业务共存条件下改变PS业务情况下PS业务性能仿真结果示意图；

图7为本发明码分多址系统中下行业务的传输方法流程示意图。

具体实施方式

本发明的核心思想是：当前的网络中CS业务和PS业务均是连续传输的。这样在业务量较大的时小区间用户的干扰比较严重，造成网络的整体性能下降。实际上对于不同类型的业务来说，对QoS和实时性的要求是不一样的，本发明即是根据小区当前的无线资源配置和业务的属性来设置不同业务的传输方式，本发明优先兼顾CS用户的性能要求，使发射机在处理CS业务采用逐帧连续传输的方式；对于QoS和实时性要求相对较差的PS业务则在一定方式下采用不连续的传输方式，这样可以在一定程度上减少PS用户对本小区其它用户或相邻小区用户的干扰强度，这对于提高网络的整体性能非常有利。本发明在满足系统接入业务的同时也满足业务的QoS，保证了系统的整体性能。以下结合附图对本发明的技术方案进行详细说明。

图1为本发明码分多址系统中下行业务的传输装置的组成结构示意图，如图1所示，本发明码分多址系统中下行业务的传输装置包括有业务传输方式确定单元10和业务传输单元11，其中，业务传输方式确定单元10用于根据小区当前业务及信道资源情况确定业务的传输方式。业务传输方式确定单元10主要用于确定小区中当前的业务类型，再根据这些业务所占用的信道资源情况确定当前下行业务的传输方式。业务传输方式确定单元10的具体结构及相应功用将在下文中详细描述。业务传输单元11用于按所述业务传输方式确定单元所确定的传输方式传输小区当前业务。业务传输单元11为一般的发射单元，用于将小区中当前业务按所确定的传输方式发送至用户侧，业务传输单元11可通过天线单元实现。

图2为图1结构中业务传输方式确定单元的组成结构示意图，图2所示，本发明业务传输方式确定单元包括当前业务判断模块101、信道资源占用判断模块102、传输占空比设置模块103和连续传输设置模块104。其中，当前业务判断模块101用于判断小区当前业务是否仅为实时性业务，若是则触发连续传输设置模块104，否则触发信道资源占用判断模块102。小区当前业务包括实时性业务和非实时性业务，实时性业务如CS业务，CS业务即为各种话务业务，其对实时性要求非常严格；非实时性业务如PS业务，PS业务即为各种数据业务，其对实时性要求较宽松。小区中的业务包括三种情况：仅有CS业务的情况、仅有PS业务的情况以及CS业务、PS业务共存的情况，对于CS业务，无论何种情况下其传输方式均连续传输方式，以满足CS业务的实时性要求。而对于PS业务，则需根据情况确定其传输方式，在当前资源充裕的情况下连续传输，否则设置相应的传输占空比。对于包括PS业务，确定其传输方式的处理过程类似，本发明针对这一情况，将小区当前业务分为两种情况：包括PS业务的情况和不包括PS的情况，若小区当前业务仅为CS业务，即不包括PS的情况，触发连续传输设置模块104，将当前业务设置为连续传输方式。不包括PS的情况则触发信道资源占用判断模块102而另作处理，以下详细介绍之。

信道资源占用判断模块102用于判断小区当前业务所占用的信道资源是否大于阈值，若大于则触发传输占空比设置模块104，有实时性业务时触发连续传输设置模块104；若低于或等于阈值则触发连续传输设置模块104。信道资源占用判断模块102根据小区中当前业务和信道资源情况确定当前业务所占用的资源是否超出了设定的阈值。这里，阈值的设置以当前小区业务不影响相邻小区用户为原则。在CDMA系统中，小区中信道资源利用率达到一定程度后，越高对相邻小区的干扰越大，为防止网络干扰加剧，达到一定的利用率门限后，小区就不再接入业务。本发明的阈值可参考上述的利用率门限而设定。本领域技术人员应当理解，阈值的设定和网络环境关系密切，以下以TD-SCDMA系统为例进行简单说明。在单频小区情况下，当前业务占用的信道阈值为12个SF16信道，当前业务占用的信道若低于或等于该阈值，则触发连续传输设置模块104，将当前业务设置为连续传输方式；否则触发传输占空比设置模块104，对PS业务设置一定的传输占空比，在有实时性业务时触发连续传输设置模块104设置为连续传输方式。而在同频多小区的网络环境下，当前业务占用的信道阈值为10个SF16信道。当然，上述阈值的设定是参考性的，其取值随不同的网络环境和业务要求而变化。

本发明中，占空比是指不连续传输时的时间占空比，其计算公式为： $\frac{M\×\mathrm{TTI}}{M\×\mathrm{TTI}\×N\×\mathrm{TTI}},$ 其中，TTI为发射机传输相邻两个数据块之间的时间间隔，M×TTI为不连续传输时，传输有效数据的TTI数，N×TTI为不连续传输时，不发送有效数据的TTI数。上式也可简化为：

即在不连续传输期间，传输数据的时间M与总传输时间M+N的比值。在连续传输方式下，占空比为100％。

传输占空比设置模块103用于为非实时性业务设定传输占空比。连续传输设置模块104用于将当前业务设置为连续传输方式。传输占空比设置模块103根据当前业务和信道资源情况确定当前PS业务传输的占空比，具体设置方式需要根据网络环境来决定。当前信道资源的利用率越高，设置PS业务的传输占空比越小。以下以TD-SCDMA系统的仿真为例说明这一点。连续传输设置模块104即将CS业务设置为连续传输方式，即CS业务的占空比为100％。

以下结合TD-SCDMA系统不同用户在不同业务和不同网络环境下的仿真来说明本发明的实质和特点。

图3为单小区的网络环境下业务量大小对于系统性能的影响仿真结果示意图，如图3所示，其仿真条件为：单小区的网络环境，仿真的信道环境取3GPPCase3信道，仿真用户的移动速度为120km/hour，仿真业务使用CS12.2kbps的语音业务，设置仿真小区的用户数为1、2、3、4、5、6、7、8，即无线资源的利用数为2、4、6、8、10、12、14、16个SF16信道。其过程为：在不同的业务量情况下，分别统计观察用户在不同信噪比情况下的误块率(BLER，BLockError Rate)。在单小区的网络环境下，使用CS12.2kbps的语音业务作为仿真用户，对于单用户、2用户、3用户、4用户、5用户、6用户、7用户以及8用户的仿真业务量，在Case3(120km/hour)的信道环境下，在不同的信噪比情况下对误块率性能进行了统计。图中，带三角标记的仿真曲线为8用户时的仿真曲线，即图中最上方的曲线；带五星标记的仿真曲线为7用户时的仿真曲线；带倒三角标记的仿真曲线为6用户时的仿真曲线；带倒菱形标记的仿真曲线为5用户时的仿真曲线；带正方形标记的仿真曲线为4用户时的仿真曲线；带米字形标记的仿真曲线为3用户时的仿真曲线；带十字形标记的仿真曲线为2用户时的仿真曲线；带圆圈标记的仿真曲线为单用户时的仿真曲线，即图中最下方的曲线。从图1所示的仿真结果来看，在单小区情况下，当资源占用达到12个SF16信道后，系统的整体性能明显恶化。

图4为同频两小区的网络环境、不同占空比条件下的网络性能示意图，如图4所示，其中，仿真本小区和仿真干扰小区的信道使用均为12个SF16信道，仿真业务为CS12.2kbps语音业务，两个小区仿真所接入的用户数均为6，仿真的信道环境为3GPP Case3信道，仿真用户的移动速度为60km/hour，在仿真本小区和仿真干扰小区的用户都连续传输情况下，观察本小区第一个用户的性能，统计不同信噪比情况下的BLER，其仿真曲线为带倒三角标记的线，即图中最上方的曲线。在仿真本小区和仿真干扰小区的用户不连续传输情况下，占空比为80％时，观察本小区第一个用户的性能，统计不同信噪比情况下的BLER，其仿真曲线为带圆圈标记的线。在仿真本小区和仿真干扰小区的用户不连续传输情况下，占空比为70％时，观察本小区第一个用户的性能，统计不同信噪比情况下的BLER，其仿真曲线为带菱形标记的线。在仿真本小区和仿真干扰小区的用户不连续传输情况下，占空比为60％时，观察本小区第一个用户的性能，统计不同信噪比情况下的BLER，其仿真曲线为带正方形标记的线，即图中最下方的曲线。

图4所示的仿真结果表明，在用户高度密集的网络环境下，如果网络中业务均采用连续发射的方式，网络的整体性能非常差；如果网络中的业务按照一定的占空比发射，网络的整体性能在一定程度上会得到改善，从中可以看出本发明在综合提高网络性能方面的价值。

图5为同频三小区仅PS业务网络环境下，对于PS64kbps业务按降速方式完成链路自适应和按照不连续传输方式完成链路自适应的性能比较示意图，如图5所示，其中，仿真的条件为：仿真本小区和仿真干扰小区的信道资源使用数都为8个SF16信道，仿真业务为PS64kbps业务，仿真本小区和另外两个仿真干扰小区的用户数均为1；仿真的信道环境为3GPP Case3信道，仿真用户的移动速度为60km/hour；将仿真本小区和仿真干扰小区的业务速率配置为64kbps，采用连续传输方式，在仿真本小区中统计被观察用户的BLER，其仿真曲线为带倒三角标记的线，即图中最上方的曲线。将仿真本小区和仿真干扰小区的业务速率降低到32kbps，采用连续传输方式，在仿真本小区中统计被观察用户的BLER，其仿真曲线为带圆圈标记的线。不改变用户速率，即仿真本小区和仿真干扰小区的用户速率都为64kbps，采用不连续传输的方式，即仿真本小区和仿真干扰小区的用户都按照50％的占空比传输，在仿真本小区中统计被观察用户的BLER，其仿真曲线为带菱形标记的线，即图中最下方的曲线。

图5仿真结果表明，在业务量非常大的复杂网络环境下，采用不连续传输方式完成链路自适应具有很优良的性能，体现出不连续传输在降低网络内用户间干扰中所起的作用，如果占空比控制适当，其性能要好过当前网络已经采用的降速方式进行链路自适应的技术。

图6A为CS业务PS业务共存条件下改变PS业务情况下CS业务性能仿真结果示意图，图6B为CS业务PS业务共存条件下改变PS业务情况下PS业务性能仿真结果示意图，如图6A、6B所示，其中，仿真条件为：仿真本小区和仿真干扰小区的信道资源使用数均为10个SF16信道，仿真使用一个CS12.2kbps和一个PS64kbps的混合业务，仿真本小区仿真干扰小区的仿真用户均为1个CS12.2kbps和一个PS64kbps用户；仿真的信道环境为3GPP Case3信道，仿真用户的移动速度为60km/hour。

仿真过程为：

CS业务及PS业务均采用连续传输方式，不改变本小区和干扰小区PS64kbps业务的速率。统计CS12.2kbps的BLER，仿真曲线为图6A中带倒三角标记的线；统计PS64kbps的BLER，仿真曲线为图6B中带倒三角标记的线。

CS业务及PS业务均采用连续传输方式，改变仿真本小区和仿真干扰小区PS64kbps业务的速率，由原来的64kbps降低到32kbps。统计CS12.2kbps的BLER，仿真曲线为图6A中带圆圈标记的线；统计PS64kbps的BLER，仿真曲线为图6B中带圆圈标记的线。

PS业务采用占空比为50％的不连续传输方式，CS业务采用连续传输方式，不改变仿真本小区和仿真干扰小区PS64kbps业务的速率。统计CS12.2kbps的BLER，仿真曲线为图6A中带菱形标记的线；统计PS64kbps的BLER，仿真曲线为图6B中带菱形标记的线。

图6A的仿真结果表明，在同频多小区环境下，传统的利用降低PS业务速率的方式完成的链路自适应仅仅改善了业务本身的性能，而在混合业务的网络中，对于优化网络内其它用户性能的作用不大；本发明所提出的利用不连续发射方式完成的链路自适应，在业务量较大的同频多小区环境下，除了具备传统降速方式进行链路自适应技术的效果外，还有降低网络用户间的相互干扰的作用，网络内其它用户的链路性能也会因此而得到改善，这对于综合提高网络的性能非常有利。图6B的仿真结果和图5的仿真结果一致，其表明在具有混合业务的同频两小区网络环境中，PS业务采用不连续传输的链路自适应方案和采用降速方式的链路自适应方案都可以提高该业务的链路质量，两种链路自适应方案的性能基本一致。图6B的仿真结果进一步证明：网络环境越复杂，本发明所所采用的不连续发射链路自适应方式的优势越明显。

图7为本发明码分多址系统中下行业务的传输方法流程示意图，如图7所示，本发明码分多址系统中下行业务的传输方法包括以下步骤：

步骤701：根据小区当前业务及信道资源情况确定业务的传输方式。具体判断方式为：判断小区当前业务是否仅为实时性业务，若是则将当前业务设置为连续传输方式；否则判断小区当前业务所占用的信道资源是否大于设定阈值，若大于则为非实时性业务设定传输占空比，有实时性业务时设置为连续传输方式；若低于或等于阈值则将当前业务设置为连续传输方式。

实时性业务如CS业务，CS业务即为各种话务业务，其对实时性要求非常严格；非实时性业务如PS业务，PS业务即为各种数据业务，其对实时性要求较宽松。

上述的信道资源占用阈值以及传输方式的设置可参见本发明装置部分的描述。

步骤702：按步骤701确定的业务传输方式传输小区当前业务。

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)

1.一种码分多址系统中下行业务的传输方法，其特征在于，该方法包括：

根据小区当前业务及信道资源情况确定业务的传输方式并传输之；

其中，根据小区当前业务及信道资源情况确定业务的传输方式，包括：

判断小区当前业务是否仅为实时性业务，若是则将当前业务设置为连续传输方式；否则判断小区当前业务所占用的信道资源是否大于阈值，若大于则为非实时性业务设定传输占空比，有实时性业务时设置为连续传输方式，其中，占空比是指不连续传输时的时间占空比；若低于或等于阈值则将当前业务设置为连续传输方式。

2.根据权利要求1所述的码分多址系统中下行业务的传输方法，其特征在于，为非实时性业务设定传输占空比，包括：

根据当前信道资源的利用率设置业务的传输占空比，信道资源的利用率越高，传输占空比越小。

3.根据权利要求1或2所述的码分多址系统中下行业务的传输方法，其特征在于，所述实时性业务包括但不限于电路交换CS业务；所述非实时性业务包括但不限于分组交换PS业务。

4.一种码分多址系统中下行业务的传输装置，其特征在于，该装置包括：

业务传输方式确定单元，用于根据小区当前业务及信道资源情况确定业务的传输方式；以及

业务传输单元，用于按所述业务传输方式确定单元所确定的传输方式传输小区当前业务；

其中，所述业务传输方式确定单元包括：

当前业务判断模块，用于判断小区当前业务是否仅为实时性业务，若是则触发连续传输设置模块，否则触发信道资源占用判断模块；

信道资源占用判断模块，用于判断小区当前业务所占用的信道资源是否大于阈值，若大于则触发传输占空比设置模块，有实时性业务时触发连续传输设置模块；若低于或等于阈值则触发连续传输设置模块；

传输占空比设置模块，用于为非实时性业务设定传输占空比，其中，占空比是指不连续传输时的时间占空比；

连续传输设置模块，用于将当前业务设置为连续传输方式。

5.根据权利要求4所述的码分多址系统中下行业务的传输装置，其特征在于，所述传输占空比设置模块为非实时性业务设定传输占空比，包括：

根据当前信道资源的利用率设置业务的传输占空比，信道资源的利用率越高，传输占空比越小。

6.根据权利要求4所述的码分多址系统中下行业务的传输装置，其特征在于，所述实时性业务包括但不限于电路交换CS业务；所述非实时性业务包括但不限于分组交换PS业务。

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