CN101855852A

CN101855852A - Hs-scch减少操作模式中的码指派

Info

Publication number: CN101855852A
Application number: CN200780100296A
Authority: CN
Inventors: H·汉努; M·埃里克森; P·辛纳格伦
Original assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Current assignee: Telefonaktiebolaget LM Ericsson AB
Priority date: 2007-08-23
Filing date: 2007-08-23
Publication date: 2010-10-06
Also published as: US8582451B2; EP2181515B1; EP2181515A4; WO2009025598A1; US20110110245A1; EP2181515A1; ES2396252T3

Abstract

在一种方法和一种系统中，通过提供与系统中每个码的当前负载相关的值来获取每个码的用户的良好散布。估计的负载值能由网络用于在HS-SCCH减少操作中为用户指派HS-PDSCH码，并且还可用于动态发射过程，即在此TTI和将来的TTI期间哪个用户要使用哪些码。如果一个码在给定的利用阈值之上，其中为了避免VoIP用户的码阻塞而设置该阈值，则能将足够的用户重新指派到不同的码。在HS-SCCH减少操作模型中使用的所有当前码在利用阈值之上的情况中，可以使另外又一个码可用于HS-SCCH减少操作。

Description

HS-SCCH减少操作模式中的码指派

技术领域

本发明涉及用于指派码的方法和系统。具体来说，本发明涉及用于在采用操作的高速共享控制信道(HS-SCCH)减少(HS-SCCH less)模式的蜂窝无线电系统中指派码的方法和系统。

背景技术

目前，蜂窝系统上的移动宽带服务正变得越来越普及。一个基本原因是在实际网络(live network)中引入高速分组接入(HSPA)无线电承载。在基于IP多媒体子系统(IMS)的服务(例如IP上的语音(VoIP)和蜂窝上的即按即说(PoC))中，也存在增加的关注。

HSPA引入以几个Mbit/s的速度下载和上载数据的可能性，但是，3GPP中也存在提升VoIP能力的标准化工作正在进行。

在高速下行链路分组接入(HSDPA)中采用共享信道。使用共享信道导致在每2ms TTI基础上在用户之间共享若干个信道化码以用于发射。

在HSDPA中，基本共享信道结构包括多个码，例如8个，这可用于每个2ms TTI的高速下行链路共享信道(HS-DSCH)发射。用户能使用所有码，例如所有8个码(如果8个码是可用的)，或者码在2ms的发射时间间隔(TTI)期间在用户之间划分。将码在不同用户之间划分常常称为码复用，即，通过指派不同的码使多个用户在相同TTI上复用。UMTS地面无线电接入网(UTRAN)指派一定数量的高速共享控制信道(HS-SCCH)以匹配该数量的码复用的用户。

虽然移动台仅要求能够监听最多4个HS-SCCH，但是每个小区可以部署多于4个HS-SCCH。HS-SCCH携带与以下相关的信息：移动台要解码哪些信道化码、标识信息的接收方的用户设备(UE)标识、混合自动重复请求(HARQ)参数以及传输格式和资源组合(TFRC)，即，调制方案、信道化码集合和传输块大小等。

研究显示，为了在单个小区中分配多个VoIP呼叫，必须使用多于4个HS-SCCH。通过每个小区分配多于4个HS-SCCH并以明智的方式将UE散布在这些HS-SCCH上，可以使用高于4的码复用。但是，因为VoIP服务是相对较低速率的服务，所以HS-SCCH开销可能高。因此，3GPP中称为连续分组连接性(CPC)的研究项目调研若干方案以改进例如VoIP的服务且重点放在减少开销，参见[3GPPTR25.903]。

一种实现是所谓的HS-SCCH减少操作模式。基本上，在HS-SCCH减少模式中，HS-SCCH开销可通过简单地被去除或引入不连续的发射来减少。其缺点是只能使用少数传输格式组合(TFC)(即分组大小)，其是半静态的并且可按UE来配置。UE做出所谓的盲解码，其假定所配置的分组大小。在目前提出的标准中，HS-SCCH减少操作中允许两(2)个不同传输块(TB)大小，而在降低复杂度的HS-SCCH减少操作中允许四(4)个不同TB大小。如果需要其他TFC或TB大小，而不是这些两个或四个，则必须使用常规高速专用物理控制信道HS-DPCCH。对于VoIP，这不是关键性的限制。

在常规操作模式中，网络在上行链路信道HS-DPCCH上接收例如信道质量指示和ACK/NACK的反馈信息。网络在下行链路调度决策中和HARQ过程中利用该信息。下行链路HS-SCCH向用户指示它将解码哪个HS-DPSCH、HARQ过程编号和CRC。两个部分都采用终端特定的掩蔽(masking)，其由移动台/终端用于确定数据确实打算送给它。最后，移动台/终端将HS-PDSCH上发送的数据解扩。

如果使用HS-SCCH减少操作，则在会话开始时对HS-SCCH减少操作中的每个VoIP用户指派特定的码、或HS-PDSCH信道。因此，码指派是高度重要的，并应该小心以避免码阻塞，因为HS-SCCH减少模式中的移动台仅在给定的预定义HS-PDSCH码(即信道化码)上尝试盲解码。当然，更改此码是可能的，但不可能瞬时更改，因为它要求RRC消息，参见3GPP TS 25.308。

码阻塞是当调度器在相同的TTI中指派两个或两个以上的用户发射时，但是因为他们使用相同的HS-PDSCH码，所以这是不可能的。在常规操作中，通过使用HS-SCCH指出HS-PDSCH码来直接执行码指派。

今天尚没有处理此情况的解决方案。一种解决方案可以是对于所有VoIP用户指派出自C个可能的HS-PDSCH码的x个，而对于其他(非CPC)服务(例如Web浏览等)指派所有其他码(C-x)。应该注意，网络无法在指派了相同码的HS-SCCH减少操作中在相同TTI期间向用户发射。

但是，当小区中VoIP用户的数量增加时，此类解决方案不那么有效。当VoIP用户的数量增加并在小区中的业务占主导地位时，同时向多个VoIP用户发射的概率增加。并且因为码极限是固定，所以总是存在对码的需求超过该码极限的可能性。不采用HS-SCCH减少操作和CPC的情况下，每TTI 4个用户通常是码极限。这是因为标准规定每个UE仅监听多达4组码(HS-SCCH信道)。而且，如何将用户散布在可用的码之中并不明确。

因此，需要一种方法和一种系统，其能够处理单个小区中的多个VoIP呼叫。

发明内容

本发明的一个目的在于克服或至少减轻与蜂窝无线电系统的小区中建立多个VoIP呼叫关联的一些问题。

本发明的另一个目的在于提供实现对移动台的码的有效指派以便实现有效率的发射和容量的系统和方法。

这些目的以及其他目的通过所附权利要求中提出的方法和系统来获得。因此，通过提供每个码的良好用户散布，可以增加并最大化VoIP容量极限。这是因为在一个TTI期间利用相同码向两个用户发射是不可能的。相反，为每个用户估计业务负载值，例如强度值。作为对估计函数的输入，可以使用与系统中的当前负载相关的值。

例如，对估计函数的输入可以包括如下参数，例如：MAC-hs缓冲级别(buffer level)、分组到达时间、重发的次数等。估计的强度值能由网络用于在HS-SCCH减少操作中为用户指派HS-PDSCH码，并且还可用于动态发射过程，即在此TTI和将来的TTI期间哪些码将被哪个用户使用。

如果一个码在给定的利用阈值之上，其中为了避免VoIP用户的码阻塞而设置该阈值，则能将足够的用户重新指派到不同的码。在HS-SCCH减少操作模型中使用的所有当前码在利用阈值之上的情况中，优选地使另外又一个码可用于HS-SCCH减少操作。

附图说明

现在将通过非限制示例并参考附图更详细地描述本发明，其中：

-图1是示出蜂窝无线电网络的图，其中多个移动台能够使用HS-SCCH减少操作模式来通信。

-图2a和2b是蜂窝无线电系统中在不同操作模式之间的切换方案的图示，以及

-图3是示出用于蜂窝无线电系统中指派码的过程的流程图。

具体实施方式

在图1中，示意图示出示范蜂窝无线电系统100的一部分。系统100能够以HS-SCCH减少模式来操作。系统100包括多个基站NodeB101，图1中示出其中之一。每个基站101能用于建立与多个移动台103、驻扎在基站的覆盖区域中的用户设备UE的无线电通信。基站101包括用于将码指派给移动台的模块105，以及基站101还包括用于估计基站服务的小区中的负载的单元107，下文对此进行更详细的描述。

在常规非HS-SCCH减少操作中，图1的基站101使用的HS-PDSCH码的最大数量例如均等地被(最多四个)用户划分，即，直接执行码指派。但是，对于使用HS-SCCH减少操作的用户，这是不可能的。因此，重要的是小心地将码指派给HS-SCCH减少的用户，以使HS-SCCH减少的用户之间或其他用户之间不发生码阻塞。

因此，优选地应该由基站101向HS-SCCH减少的用户指派码，所述指派采用在高负载情况期间时间/码结构中不存在空洞/间隙的方式。

为了实现时间/码结构中不存在空洞/间隙的发射型式，可以使用下文描述的估计算法/函数。因此，为了均等地散布HS-SCCH减少的用户，向系统提供用于估计负载(即，服务在下行链路中发射所需的相对时间)的单元107。

例如，以使用自适应多速率(AMR)编解码器的VoIP为例，假定某个活动率λ_S，例如分组将每20ms发射(1/10的活动率)。通过为某个服务(在本示例中是VoIP)求和总活动率，获得服务将利用下行链路信道的频繁程度的测量。只要所述和低于某个阈值，则可以使用相同的HS-PDSCH。当超过阈值时，对新的用户指派新的HS-PDSCH码。

在一个优选实施例中，以VoIP为例，每个码的服务负载基于如下参数中一个或多个：

对话(VoIP)RAB的数量

每TTI的分组到达

重发

缓冲级别

此外，可以将例如发射器功率和信号强度的无线电资源/条件考虑在内。

根据上面的总服务负载，对HS-SCCH移动台指派HS-PDSCH码。而且，优选地持续更新HS-PDSCH码指派以使码均等地散布，因为一些用户将较长时期挂机或不活动。

在图2a中，示出说明在常规模式与HS-SCCH减少模式之间切换时基站中执行的步骤的流程图。因此，如果系统正在在常规操作模式中处理用户并且维持操作所要求的例如功率和信令开销的其他无线电资源或码的最大数量低于第一阈值“阈值1”(如通过将第一函数与第一阈值进行比较来确定的)，则操作能在常规操作模式中继续。但是，如果通过将现有用户的所述第一函数与第一阈值进行比较而确定需要将至少一些用户转移到HS-SCCH减少操作模式，则将至少一些用户转移到HS-SCCH减少模式。

相似地，在图2b中，示出说明在HS-SCCH减少模式与常规模式之间切换时基站中执行的步骤的流程图。因此，如果系统正在在HS-SCCH减少操作模式中处理用户并且维持操作所要求的例如功率和信令开销的其他无线电资源或码的最大数量高于第二阈值“阈值2”(如通过将第二函数与第二阈值进行比较所确定的)，则操作将在HS-SCCH减少操作模式中继续。但是，如果通过将现有用户的所述第二函数与第二阈值进行比较而确定能将至少一些用户转移回常规操作模式，则可将至少一些用户转移到正常操作模式。用于确定在两种模式之间切换的第一和第二函数和阈值分别可以但不是必须是相同的函数和阈值。

在图3中，流程图示出用于在为HS-SCCH减少操作模式中的用户支持HS-SCCH减少发射模式的系统中指派码的过程。首先在步骤301中，确定每个用户生成的负载。该负载可以例如使用指示负载的多个参数(例如分组到达率(packet arrival rate)、重发次数、缓冲级别等)的函数来确定。接下来在步骤303中，对于每个可用码，确定指派到该特定码的所有用户的组合负载。

接下来，在步骤305中，向每个新用户指派满足以下条件的码：该新用户增加的估计的附加负载和该码的现有负载一起低于对于该特定码的阈值。接下来，在步骤307中，该过程持续地或周期性地对照用于每个码的确定的阈值来检查对于每个码的负载。如果对于特定码的负载过大，则将使用该特定码的一个或多个用户被重新指派到另一个码。如果没有码可用于转移此类用户，则生成新码。

在等式形式中，这能表示如下：

L_{x} = Σ_{n}^{K} S_{n}

[等式1]

L_x：码x上的负载

S_n：服务n

K：服务的数量

S_{n} = Σ_{i}^{N} γ_{n, i}

[等式2]

γ_n，i：用户i的服务n的负载

N：用户的数量

γ_n＝f(λ，rtx，bl) [等式3]

f：函数

λ：分组到达率

rtx：重发的次数

bl：缓冲级别

等式3中的函数可以简单的是分组到达率加上过滤的重发值，例如作为能应用于缓冲级别的平均值。

如果负载大于阈值，则网络适合于将HS-SCCH用户重新指派到不同码。根据一个实施例，如果所有码具有高于给定阈值的负载，则可以增加码复用。这在等式4中示出。

如果L_x＞Th，则将user_i指派到L_y，其中L_y+γ_n，i≤Th [等式4]

等式3给出三个输入参数以估计对用户的负载值的贡献。但是，例如功率使用和干扰级别的其他输入参数可添加到该函数。等式4的阈值还可用于实现不同目的，例如：

每个码的相等功率使用

每个码的业务的相等共享

使用本文描述的方法和系统将避免因码缺乏而不必要地限制系统(VoIP)容量和相似服务的容量。而且，将减少每个用户的干扰散布。

Claims

1.一种为在操作的高速(HS-SCCH)减少模式中操作的蜂窝无线电系统中的用户指派码的方法，其特征在于以下步骤：

-确定(301、303)与HS-SCCH操作模式中的所述系统通信的用户生成的系统负载，以及

-响应所述确定的系统负载为所述用户指派码(305、307)。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所指派的码是高速物理下行链路共享信道(HS-PDSCH)码。

3.如权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，所述系统负载确定基于以下参数中的一个或多个：MAC-hs缓冲级别、分组到达时间、重发的次数、发射功率使用和干扰级别。

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于以下步骤：

-确定一个使用的码是否高于预定的利用阈值。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，如果确定使用的码高于预定的利用阈值，则将指派到该码的一个或多个用户重新指派到另一个码。

6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于以下步骤：

-如果所有使用的码超过它们各自预定的利用阈值，则使另一个码可用。

7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于以下步骤：

-持续地或周期性地确定特定码的所有用户导致的负载，并将所述组合的负载与预定的阈值进行比较。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，如果确定使用的码高于预定的利用阈值，则将指派到该码的一个或多个用户重新指派到另一个码。

9.一种在操作的高速(HS-SCCH)减少模式中操作的蜂窝无线电系统(100)的节点(101)，适合于为用户(103)指派码，其特征在于：

-用于确定与HS-SCCH操作模式中的所述系统通信的用户生成的系统负载的部件(107)，以及

-用于响应所述确定的系统负载为所述用户指派码的部件(105)。

10.如权利要求9所述的节点，其特征在于，所指派的码是高速物理下行链路共享信道(HS-PDSCH)码。

11.如权利要求9或10中任一项所述的节点，其特征在于，用于基于以下参数中一个或多个来确定所述系统负载的部件：MAC-hs缓冲级别、分组到达时间、重发的次数、发射功率使用和干扰级别。

12.如权利要求9-11中任一项所述的节点，其特征在于：

-用于确定一个使用的码是否高于预定的利用阈值的部件。

13.如权利要求12所述的节点，其特征在于，用于在确定使用的码高于预定的利用阈值的情况下将指派到所述码的一个或多个用户重新指派到另一个码的部件。

14.如权利要求9-13中任一项所述的节点，其特征在于：

-用于在所有使用的码超过它们各自预定的利用阈值的情况下使另一个码可用的部件。

15.如权利要求9-14中任一项所述的节点，其特征在于：

-用于持续地或周期性地确定特定码的所有用户导致的负载、并将所述组合的负载与预定的阈值进行比较的部件。

16.如权利要求15所述的节点，其特征在于，用于在确定使用的码高于预定的利用阈值的情况下重新指派指派到另一个码的一个或多个用户的部件。