CN101500265A - 吞吐量的评估方法 - Google Patents

Abstract

一种吞吐量的评估方法，包括：S102，根据预置的网络配置获取小区的高速上行分组接入的有效负荷，对于以小区为服务小区的每个高速上行分组接入用户设备，获取其高速上行分组接入负荷；S104，对于每个用户设备，根据高速上行分组接入负荷与网络配置来获取其经混合自动请求重传调整后的增强专用物理控制信道相对于专用物理控制信道的功率偏移，并获取功率偏移对应的传输块大小；S106，对于每个用户设备，根据传输块大小获取其吞吐量，并根据所有用户设备的吞吐量获取小区的吞吐量，并根据小区的吞吐量获取所有用户设备的平均吞吐量；S108，通过将S106获取的小区吞吐量和平均吞吐量与测量得到的小区吞吐量和用户平均吞吐量进行比较，对小区的吞吐量进行评估。

Description

吞吐量的评估方法

技术领域

本发明涉及通信领域，并且特别地，涉及一种吞吐量的评估方法，用于高速上行分组接入(HSUPA)单独组网的场景。

背景技术

3GPP Release 6引入的高速上行分组接入(正式名称为E-DCH或EUL，即，增强型上行链路技术)是一种上行传输的增强型技术。相对R99的专用信道(DCH)，HSUPA的引入使上行分组的接收性能有了明显地改善，服务质量也得到了显著的提高。

具体地，在引入HSUPA之后，系统容量上大约有50％至70％的增加，端到端分组数据包的延迟有20％至55％的减少，在用户分组呼叫上行流量上有大约50％的增加；在终端侧则表现为更快速的数据传输、更少的延迟(例如，可以支持更流畅的游戏信息交互)。

HSUPA通过将调度器放置在Node B中的策略，大大缩短了调度控制信令和UE响应的时延，从而可以更快速、精确、有效地控制小区负载，使小区负载总是处于十分接近预设负载门限的水平。结合混合自动请求重传(HARQ)、更短的传输时间间隔(TTI)等关键技术，HSUPA使UE能够将尽可能多的功率分配给增强专用信道(E-DCH)，从而可以充分利用有限的功率和带宽资源，在理论上提供5.76Mbps的行吞吐率。

对于运营商和网络规划人员来说，如何快速准确地估算HSUPA网络容量性能的目标值，从而用于评估HSUPA网络容量性能(即，网络系统的吞吐量)测试结果，对HSUPA网络的规划和优化有着重大的意义。目前，对于HSUPA系统吞吐量的测量已经提出了多种方案。而在网络规划时如何对测量的HSUPA的系统吞吐量进行评估，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

考虑到上述问题而做出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种吞吐量的评估方案，以获取HSUPA单独组网时系统(小区)的吞吐量或用户的平均吞吐量，并对该吞吐量进行和评定。

根据本发明的一个实施例，提供了一种吞吐量的评估方法，用于高速上行分组接入单独组网的场景。

该方法包括：步骤S102，根据预置的网络配置获取小区的高速上行分组接入的有效负荷，对于以小区为服务小区的每个高速上行分组接入用户设备，获取其高速上行分组接入负荷；

步骤S104，对于每个用户设备，根据高速上行分组接入负荷与网络配置来获取其经混合自动请求重传调整后的增强专用物理控制信道相对于专用物理控制信道的功率偏移，并获取功率偏移对应的传输块大小；

步骤S106，对于每个用户设备，根据传输块大小获取其吞吐量，并根据所有用户设备的吞吐量获取小区的吞吐量，并根据小区的吞吐量获取所有用户设备的平均吞吐量；

步骤S108，通过将步骤S106中获取的小区吞吐量与对小区进行测量得到的小区吞吐量进行比较，或者通过将步骤S106中获取的所有用户设备的平均吞吐量与对小区进行测量得到的所有用户设备的平均小区吞吐量进行比较，来对小区的吞吐量进行评估。

其中，网络配置包括：小区的高速上行分组接入总功率、小区的外来干扰因子、用户设备的数量、专用物理控制信道的目标信噪比、高速专用物理控制信道相对于专用物理控制信道的功率偏移、增强专用物理控制信道相对于专用物理控制信道的功率偏移、用户设备的传输时间间隔、以及增强专用信道传输格式组合表格。

具体地，在步骤S102中，根据小区的高速上行分组接入总功率、以及小区的外来干扰因子来获取小区的高速上行分组接入的有效负荷。

并且，在步骤S102中，获取每个用户设备的高速上行分组接入负荷的方法包括：轮询调度法、MAX C/I调度法、比例公平调度法。

另外，在步骤S104中，根据以下公式来计算每个用户设备的经混合自动请求重传调整后的增强专用物理控制信道相对于专用物理控制信道的功率偏移：

$L_i=\frac{{\mathrm{SIR}}_{i,c}(1+{\mathrm{PO}}_{i,\mathrm{hs}}+{\mathrm{PO}}_{i,\mathrm{ec}}+{\mathrm{PO}}_{i,\mathrm{ed}})}{1+{\mathrm{SIR}}_{i,c}(1+{\mathrm{PO}}_{i,\mathrm{hs}}+{\mathrm{PO}}_{i,\mathrm{ec}}+{\mathrm{PO}}_{i,\mathrm{ed}})}$

其中，Li为第i个用户设备的负荷，SIR_i，c为第i个用户设备的专用物理控制信道的信噪比，PO_i，hs为第i个用户设备的高速专用物理控制信道相对于其专用物理控制信道的功率偏移，PO_i，ec为第i个用户设备的增强专用物理控制信道相对于其专用物理控制信道的功率偏移，PO_i，ed为第i个用户设备的经混合自动请求重传调整后的增强专用物理控制信道相对于其专用物理控制信道的功率偏移。

并且，在步骤S104中，获取功率偏移对应的传输块大小的操作具体为：通过查找增强专用信道传输格式组合表格获取传输块大小，其中，获取的每个传输块大小是不大于相应的用户设备的经混合自动请求重传调整后的增强专用物理控制信道相对于专用物理控制信道的功率偏移的最大调度授权所对应的传输块大小。

此外，可以根据以下公式来获取每个用户设备的吞吐量：User_Throughput_i＝TB_Size/TTI，其中，User_Throughput_i为第i个用户设备的吞吐量，TTI为传输时间间隔。

除此之外，如果预先假设每个用户设备为授权均分，则在小区中的用户设备的数量为两个或两个以上的情况下，两个或两个以上用户设备之间具有相同的高速上行分组接入负荷、经混合自动请求重传调整后的增强专用物理控制信道相对于专用物理控制信道的功率偏移、传输块大小、以及吞吐量，并且每个用户设备的吞吐量等于用户设备平均吞吐量。

另外，在步骤S108中，如果步骤S106中获取的所有用户设备的平均吞吐量大于测量得到的所有用户设备的平均吞吐量，和/或步骤S106中获取的小区吞吐量大于测量得到的小区吞吐量，则评估的结果为小区的吞吐量未达到要求。

通过本发明的上述技术方案，能够简单快速地实现HSUPA单独组网情况下系统吞吐量的评估，对HSUPA网络的规划与优化提供了有效的指导和验证。

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是根据本发明实施例的吞吐量评估方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的吞吐量评估方法的完整处理流程图；

图3是根据本发明实施例的吞吐量评估方法中获取吞吐量的详细处理流程图。

具体实施方式

在本实施例中，提供了一种吞吐量的评估方法，用于高速上行分组接入单独组网的场景。

如图1所示，根据本实施例的吞吐量的评估方法包括：步骤S102，根据预置的网络配置获取小区的高速上行分组接入的有效负荷，对于以小区为服务小区的每个高速上行分组接入用户设备，获取其高速上行分组接入负荷；步骤S104，对于每个用户设备，根据高速上行分组接入负荷与网络配置来获取其经混合自动请求重传调整后的增强专用物理控制信道相对于专用物理控制信道的功率偏移，并获取功率偏移对应的传输块大小；步骤S106，对于每个用户设备，根据传输块大小获取其吞吐量，并根据所有用户设备的吞吐量获取小区的吞吐量，并根据小区的吞吐量获取所有用户设备的平均吞吐量；步骤S108，通过将步骤S106中获取的小区吞吐量与对小区进行测量得到的小区吞吐量进行比较，或者通过将步骤S106中获取的所有用户设备的平均吞吐量与对小区进行测量得到的所有用户设备的平均小区吞吐量进行比较，来对小区的吞吐量进行评估。

其中，网络配置包括：小区的高速上行分组接入总功率、小区的外来干扰因子、用户设备的数量、专用物理控制信道的目标信噪比、高速专用物理控制信道相对于专用物理控制信道的功率偏移、增强专用物理控制信道相对于专用物理控制信道的功率偏移、用户设备的传输时间间隔、以及增强专用信道传输格式组合(E-DCH传输格式组合，ETFC)表格。

具体地，在步骤S102中，根据小区的高速上行分组接入总功率、以及小区的外来干扰因子来获取小区的高速上行分组接入的有效负荷。

并且，在步骤S102中，获取每个用户设备的高速上行分组接入负荷的方法包括：轮询调度法、MAX C/I调度法、比例公平调度法。

另外，在步骤S104中，根据以下公式来计算每个用户设备的经混合自动请求重传调整后的增强专用物理控制信道相对于专用物理控制信道的功率偏移：

$L_i=\frac{{\mathrm{SIR}}_{i,c}(1+{\mathrm{PO}}_{i,\mathrm{hs}}+{\mathrm{PO}}_{i,\mathrm{ec}}+{\mathrm{PO}}_{i,\mathrm{ed}})}{1+{\mathrm{SIR}}_{i,c}(1+{\mathrm{PO}}_{i,\mathrm{hs}}+{\mathrm{PO}}_{i,\mathrm{ec}}+{\mathrm{PO}}_{i,\mathrm{ed}})}$

其中，Li为第i个用户设备的负荷，SIR_i，c为第i个用户设备的专用物理控制信道的信噪比，PO_i，hs为第i个用户设备的高速专用物理控制信道相对于其专用物理控制信道的功率偏移，PO_i，ec为第i个用户设备的增强专用物理控制信道相对于其专用物理控制信道的功率偏移，PO_i，ed为第i个用户设备的经混合自动请求重传调整后的增强专用物理控制信道相对于其专用物理控制信道的功率偏移。

并且，在步骤S104中，获取功率偏移对应的传输块大小的操作具体为：通过查找ETFC表格获取传输块大小，其中，获取的每个传输块大小是不大于相应的用户设备的经混合自动请求重传调整后的增强专用物理控制信道相对于专用物理控制信道的功率偏移的最大调度授权(SG)所对应的传输块大小。

此外，可以根据以下公式来获取每个用户设备的吞吐量：User_Throughput_i＝TB_Size/TTI，其中，User_Throughput_i为第i个用户设备的吞吐量，TTI为传输时间间隔。

除此之外，如果预先假设每个用户设备为授权均分，则在小区中的用户设备的数量为两个或两个以上的情况下，两个或两个以上用户设备之间具有相同的高速上行分组接入负荷、经混合自动请求重传调整后的增强专用物理控制信道相对于专用物理控制信道的功率偏移、传输块大小、以及吞吐量，并且每个用户设备的吞吐量等于用户设备平均吞吐量。

另外，在步骤S108中，如果步骤S106中获取的所有用户设备的平均吞吐量大于测量得到的所有用户设备的平均吞吐量，和/或步骤S106中获取的小区吞吐量大于测量得到的小区吞吐量，则评估的结果为小区的吞吐量未达到要求。

下面将结合图2和图3，描述一下评估HSUPA容量性能的处理过程。

步骤201，确定待评估HSUPA网络的场景设置(即，上述的网络配置)，例如，小区HSUPA总负荷、小区外来干扰因子、小区HSUPA有效用户数、DPCCH目标信噪比、各种信道PO值和ETFC选择表格等。

步骤202，根据网络场景条件的设置，获取待评估HSUPA网络容量性能的目标值，具体的获取步骤如图3所示，具体包括：

步骤301，根据小区HSUPA总负荷Cell_load获取小区HSUPA有效负荷Cell_load_eff；

其中，小区HSUPA有效负荷可以通过以下公式来获得：

$\mathrm{Cell}\_{\mathrm{load}}_{\mathrm{eff}}=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{L}_i=(1-\mathrm{\γ})\·\mathrm{Cell}\_\mathrm{load},$ 其中，N为小区HSUPA有效用户数，即，以本小区为服务小区的HSUPA用户设备(UE)的个数；L_i为第i个用户设备的负载因子(即，HSUPA的负荷)；γ为小区的外来干扰因子。

步骤302，根据小区负荷公式得以本小区为服务小区的用户负荷L_i；

这里，用户负荷直接与调度算法相关，例如，在采用比例公平调度算法的情况下，多个用户的负荷接近于均分，可以得到每个用户的负荷如下：L_i＝Cell_load_hsupa/N；采用轮询(RR)调度算法或者Max C/I调度算法则用户之间的负荷差别比较大；若采用比例公平(PF)调度算法，用户负荷近似均分。

步骤303，根据下面用户负荷计算公式推出该用户的最大PO_i，ed：

$L_i=\frac{{\mathrm{SIR}}_{i,c}(1+{\mathrm{PO}}_{i,\mathrm{hs}}+{\mathrm{PO}}_{i,\mathrm{ec}}+{\mathrm{PO}}_{i,\mathrm{ed}})}{1+{\mathrm{SIR}}_{i,c}(1+{\mathrm{PO}}_{i,\mathrm{hs}}+{\mathrm{PO}}_{i,\mathrm{ec}}+{\mathrm{PO}}_{i,\mathrm{ed}})},$ 其中：L_i为第i个UE的负载因子；SIR_i，c为第i个UE上行专用物理控制信道(DPCCH)的目标信噪比；PO_i，hs为高速专用物理控制信道(HS-DPCCH)信道相对于DPCCH信道的功率偏移；PO_i，ec为增强专用物理控制信道信道(E-DPCCH)相对于DPCCH信道的功率偏移；PO_i，ed为经过HARQ偏移调整之后的E-DPDCH信道相对于DPCCH信道的功率偏移；

步骤304，根据预置的TB_Size(传输块大小)表、码道组合、参考E-TFC、参考E-TFC的PO值、HARQ PO值、和SG Table来进行ETFC选择，推导出所有TB_Size对应的调度授权SG，得到ETFC表(TB_Size对应SG表)；根据上一步获取的PO_i，ed，查ETFC表选择等于PO_i，ed或者小于PO_i，ed的最大SG对应的TB_Size_i；

步骤305，根据TB_Size和用户TTI大小获取第i个HSUPA用户的吞吐率：User_Throughput_i＝TB_Size/TTI；

步骤306，分别获取N个以本小区为服务小区的用户吞吐率，求和得导小区的HSUPA吞吐率(吞吐量)：

$\mathrm{Cell}\_\mathrm{Throughput}=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{User}\_\mathrm{Through}{\mathrm{put}}_i.$

步骤306，获取HSUPA用户的平均吞吐率(吞吐量)：

Average_User_Throughput＝Cell_Throughput/N；

步骤203，比较待评估HSUPA网络容量性能的测试结果与小区吞吐量目标值或用户吞吐量目标值，若测试结果大于或等于相应的目标值，处理进行到204；否则进行到205；

步骤204，HSUPA网络容量性能满足要求；

步骤205，HSUPA网络优化，优化后重新进行评估，转入步骤201。

下面将结合具体给定的场景来进行吞吐量的评估。

首先，确定待评估HSUPA网络的场景设置，如表1所示：

 

网络场景	19基站57扇区
		小区HSUPA总负荷	75％
小区外来干扰因子	30％
		以本小区为服务小区的HSUPA UE个数	10
HSUPAUE TTI	均为10ms TTI
		SIRi,c	-18dB(0.015849)
POi，hs	0
		POi，ec	0.284444
HSUPA TB_Size表	Table1
		参考E-TFC集合	19278
参考E-TFC的PO值	47/15
		HARQ PO	0dB

表1

其次，根据图3的处理，获得HSUPA网络容量性能的目标值；

步骤301，根据小区HSUPA总负荷和小区外来干扰因子，获取小区HSUPA有效负荷Cell_load_eff＝0.75×(1-0.3)＝0.525；

步骤302，假定HSUPA采用PF调度算法，单用户负荷近似均分，可得用户平均负荷L_i＝0.525/10＝0.0525；

步骤303，代入以下用户负荷公式：

$0.0525=\frac{0.015849\×(1+0+0.284444+{\mathrm{PO}}_{i,\mathrm{ed}})}{1+0.015849\×(1+0+0.284444+{\mathrm{PO}}_{i,\mathrm{ed}})},$ 求得第i个用户的PO_i，ed＝2.2116；

步骤304，根据PO_i，ed查ETFC表选择小于PO_i，ed的最大SG对应的TB_Size_i＝1044bits；

步骤305，根据选择的TB_Size_i可以获取出第i个用户吞吐率User_Throughput_i＝1044/1024/1024/0.01＝0.1Mbps；

步骤306，由于假定授权均分，所以每个用户的平均吞吐率相同，从而可以通过以下公式得到小区HSUPA吞吐率(吞吐量)：

$\mathrm{Cell}\_\mathrm{Throughput}=\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{User}\_\mathrm{Through}{\mathrm{put}}_i=0.1\×10=1\mathrm{Mbps};$

步骤307，由于假定授权均分，每个用户的吞吐率相同，从而可通过以下公式得到HSUPA用户平均吞吐率：

Average_User_Throughput＝User_Throughput_i＝0.1Mbps；

在步骤203，比较待评估的HSUPA网络容量性能的测试结果与目标值。若待评估网络测试的10个HSUPA用户的小区吞吐率(如1.2Mbps)大于目标值1Mbps，则该网络满足网络建设的目标要求；若待评估网络测试的10个HSUPA用户的小区吞吐率(如0.8Mbps)小于目标值1Mbps，则该网络需要进行优化，优化后重新进行容量性能评估。

综上所述，借助于本发明的技术方案，能够简单快速地实现HSUPA单独组网情况下系统吞吐量的评估，对HSUPA网络的规划与优化提供了有效的指导和验证。

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)

1.一种吞吐量的评估方法，用于高速上行分组接入单独组网的场景，其特征在于，所述方法包括：

步骤S102，根据预置的网络配置获取小区的高速上行分组接入的有效负荷，对于以所述小区为服务小区的每个高速上行分组接入用户设备，获取其高速上行分组接入负荷；

步骤S104，对于所述每个用户设备，根据所述高速上行分组接入负荷与所述网络配置来获取其经混合自动请求重传调整后的增强专用物理控制信道相对于专用物理控制信道的功率偏移，并获取所述功率偏移对应的传输块大小；

步骤S106，对于所述每个用户设备，根据所述传输块大小获取其吞吐量，并根据所有用户设备的吞吐量获取所述小区的吞吐量，并根据所述小区的吞吐量获取所述所有用户设备的平均吞吐量；

步骤S108，通过将所述步骤S106中获取的所述小区吞吐量与对所述小区进行测量得到的小区吞吐量进行比较，或者通过将所述步骤S106中获取的所述所有用户设备的平均吞吐量与对所述小区进行测量得到的所有用户设备的平均小区吞吐量进行比较，来对所述小区的吞吐量进行评估。

2.根据权利要求1所述的评估方法，其特征在于，所述网络配置包括：所述小区的高速上行分组接入总功率、所述小区的外来干扰因子、所述用户设备的数量、所述专用物理控制信道的目标信噪比、高速专用物理控制信道相对于所述专用物理控制信道的功率偏移、所述增强专用物理控制信道相对于所述专用物理控制信道的功率偏移、所述用户设备的传输时间间隔、以及增强专用信道传输格式组合表格。

3.根据权利要求2所述的评估方法，其特征在于，在所述步骤S102中，根据所述小区的高速上行分组接入总功率、以及所述小区的外来干扰因子来获取所述小区的高速上行分组接入的有效负荷。

4.根据权利要求2所述的评估方法，其特征在于，在所述步骤S102中，获取所述每个用户设备的高速上行分组接入负荷的方法包括：轮询调度法、MAX C/I调度法、比例公平调度法。

5.根据权利要求2所述的评估方法，其特征在于，在所述步骤S104中，根据以下公式来计算所述每个用户设备的经混合自动请求重传调整后的增强专用物理控制信道相对于专用物理控制信道的功率偏移：

$L_i=\frac{{\mathrm{SIR}}_{i,c}(1+{\mathrm{PO}}_{i,\mathrm{hs}}+{\mathrm{PO}}_{i,\mathrm{ec}}+{\mathrm{PO}}_{i,\mathrm{ed}})}{1+{\mathrm{SIR}}_{i,c}(1+{\mathrm{PO}}_{i,\mathrm{hs}}+{\mathrm{PO}}_{i,\mathrm{ec}}+{\mathrm{PO}}_{i,\mathrm{ed}})}$

其中，Li为第i个用户设备的负荷，SIR_i，c为第i个用户设备的专用物理控制信道的信噪比，PO_i，hs为第i个用户设备的高速专用物理控制信道相对于其专用物理控制信道的功率偏移，PO_i，ec为第i个用户设备的增强专用物理控制信道相对于其专用物理控制信道的功率偏移，PO_i，ed为第i个用户设备的经混合自动请求重传调整后的增强专用物理控制信道相对于其专用物理控制信道的功率偏移。

6.根据权利要求2所述的评估方法，其特征在于，在所述步骤S104中，获取所述功率偏移对应的传输块大小的操作具体为：

通过查找所述增强专用信道传输格式组合表格获取所述传输块大小，其中，获取的每个所述传输块大小是不大于相应的用户设备的经混合自动请求重传调整后的增强专用物理控制信道相对于专用物理控制信道的功率偏移的最大调度授权所对应的传输块大小。

7.根据权利要求2所述的评估方法，其特征在于，根据以下公式来获取所述每个用户设备的吞吐量：

User_Throughput_i＝TB_Size/TTI，其中，User_Throughput_i为第i个用户设备的吞吐量，TTI为传输时间间隔。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的评估方法，其特征在于，如果预先假设所述每个用户设备为授权均分，则在所述小区中的用户设备的数量为两个或两个以上的情况下，所述两个或两个以上用户设备之间具有相同的高速上行分组接入负荷、经混合自动请求重传调整后的增强专用物理控制信道相对于专用物理控制信道的功率偏移、传输块大小、以及吞吐量，并且所述每个用户设备的吞吐量等于用户设备平均吞吐量。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的评估方法，其特征在于，在所述步骤S108中，如果所述步骤S106中获取的所述所有用户设备的平均吞吐量大于测量得到的所述所有用户设备的平均吞吐量，和/或所述步骤S106中获取的所述小区吞吐量大于测量得到的所述小区吞吐量，则评估的结果为所述小区的吞吐量未达到要求。

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