CN103179668B - 反向链路传输资源选择方法、装置及移动终端 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种反向链路传输资源选择方法、装置及移动终端。其中,该方法包括移动终端检测下行导频信号的接收功率和下行数据信号的接收功率,并获取上行导频信号的发射功率;计算滤波后的反向活动比特;对下行导频信号的接收功率、下行数据信号的接收功率以及计算出的滤波后的反向活动比特进行滤波与插值运算,以确定接收负载;对上行导频信号的发射功率进行滤波与插值运算,以确定发射负载;根据接收负载和发射负载确定每个扇区载频资源的总负载;根据每个扇区载频资源的总负载和每个扇区载频资源中已接入用户数选取对应的扇区和载频资源。本发明能够显著提高反向链路的传输速率。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,特别地,涉及一种反向链路传输资源选择方法、装置及移动终端。
背景技术
随着无线接入Internet需求的增长,对无线分组数据业务的需求也随之增长。EV-DORelease0于2000年10月发布,它支持的前向单用户峰值速率为2.4576Mbit/s,反向单用户峰值速率为153.6kbit/s,适合提供基于文件的下载、网页浏览和电子邮件等非对称的分组数据业务。随着多媒体数据业务的发展,各种新的业务形式不断出现,对系统带宽和QoS保证等方面的要求也不断提高。由于存在反向链路带宽和QoS保证等方面的局限性,EV-DORelease0系统难以满足业务发展的相关要求。2004年3月,3GPP2发布了EV-DOReleaseA版本,并被TIA/EIA接纳为IS-856-A。IS-856-A支持单用户反向峰值速率为1.8Mbit/s,前向峰值速率进一步提高到3.1Mbit/s,但是IS-856-A所支持的速率仍然不能满足某些业务的要求,例如,翼视通业务(包括电视视频直播、应急视频通信等)。
在多载频的网络环境下,在可以成倍增加用户数量的同时也使得成倍增加用户接入速度的可行性显著增加了。对于部分需要更高带宽的行业应用,需要将有效的反向网络请求平均的分担到网络中的每个载扇上。但是,在实际使用中,存在下述问题:
(1)各载扇能提供的带宽能力是不均匀的;
(2)同一基站下由于各用户所使用的业务不同,可能存在一个载频下登录较多用户但带宽占用较小,另一个载频下登录用户较少但带宽占用较大的情况,终端可能会选择具有较差传输能力的载频进行接入。
发明内容
本发明要解决的一个技术问题是提供一种反向链路传输资源选择方法、装置及移动终端,能够获得较高的反向链路传输速率。
根据本发明的一方面,提出了一种反向链路传输资源选择方法,包括移动终端检测下行导频信号的接收功率和下行数据信号的接收功率,并获取上行导频信号的发射功率;计算滤波后的反向活动比特;对下行导频信号的接收功率、下行数据信号的接收功率以及计算出的滤波后的反向活动比特进行滤波与插值运算,以确定接收负载;对上行导频信号的发射功率进行滤波与插值运算,以确定发射负载;根据接收负载和发射负载确定每个扇区载频资源的总负载;根据每个扇区载频资源的总负载和每个扇区载频资源中已接入用户数选取对应的扇区和载频资源。
根据本发明的另一方面,还提出了一种反向链路传输资源选择装置,包括参数获取单元,用于检测下行导频信号的接收功率和下行数据信号的接收功率,获取上行导频信号的发射功率,并计算滤波后的反向活动比特;接收负载确定单元,与参数获取单元相连,用于对下行导频信号的接收功率、下行数据信号的接收功率以及计算出的滤波后的反向活动比特进行滤波与插值运算,以确定接收负载;发射负载确定单元,与参数获取单元相连,用于对上行导频信号的发射功率进行滤波与插值运算,以确定发射负载;总负载确定单元,与接收负载确定单元和发射负载确定单元相连,用于根据接收负载和发射负载确定每个扇区载频资源的总负载;资源选取单元,与总负载确定单元相连,用于根据每个扇区载频资源的总负载和每个扇区载频资源中已接入用户数选取对应的扇区和载频资源。
根据本发明的又一方面,还提出了一种移动终端,包括反向链路传输资源选择装置。
本发明提供的反向链路传输资源选择方法、装置及移动终端,通过实时监控网络中的负荷情况,综合考量各基站扇区导频功率、接收功率、导频发射功率、滤波后的反向活动比特以及已接入用户数等参数进行扇区载频资源的选择,并在选取出的扇区载频资源上进行接入以获得更佳更稳定的反向链路传输速率。
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。在附图中:
图1是本发明反向链路传输资源选择方法的一个实施例的流程示意图。
图2是本发明反向链路传输资源选择方法的另一实施例的流程示意图。
图3是对接收强度参数进行滤波的滤波器结构示意图。
图4是对上行导频信号发射功率进行滤波的滤波器结构示意图。
图5是本发明反向链路传输资源选择装置的一个实施例的结构示意图。
图6是本发明反向链路传输资源选择装置的另一实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明进行更全面的描述,其中说明本发明的示例性实施例。本发明的示例性实施例及其说明用于解释本发明,但并不构成对本发明的不当限定。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
目前EVDO系统采用多频点覆盖,每个载扇为多用户共享,扇区负载为系统动态估算,因此会出现用户多的扇区未必负载大,例如,当前用户都在使用小流量业务;而用户少的扇区未必负载小,例如,当前用户都在使用大流量业务,基于此背景,发明人发现,可以在移动终端中引入一套结合扇区负载和用户数量选择反向链路传输资源的方案。
图1是本发明反向链路传输资源选择方法的一个实施例的流程示意图。
如图1所示,该实施例可以包括以下步骤:
S102,移动终端检测下行导频信号的接收功率和下行数据信号的接收功率,并获取上行导频信号的发射功率;
S104,计算滤波后的反向活动比特;
S106,对下行导频信号的接收功率、下行数据信号的接收功率以及计算出的滤波后的反向活动比特进行滤波与插值运算,以确定接收负载;
具体地,可以通过下述方式实现:
通过第一双线性插值函数将下行导频信号的接收功率和下行数据信号的接收功率折算为接收强度参数;对接收强度参数进行滤波得到接收因子;通过第二双线性插值函数将接收因子和计算出的滤波后的反向活动比特折算为接收负载;
S108,对上行导频信号的发射功率进行滤波与插值运算,以确定发射负载;
具体地,可以通过下述方式实现:
对上行导频信号的发射功率进行滤波得到发射因子;通过单线性插值函数将发射因子折算为发射负载;
S110,根据接收负载和发射负载确定每个扇区载频资源的总负载;
S112,根据每个扇区载频资源的总负载和每个扇区载频资源中已接入用户数选取对应的扇区和载频资源;
具体地,可以通过下述方式实现:
对每个扇区载频资源的总负载进行排序;查找出满足负载差异门限的扇区负载资源;在满足负载差异门限的扇区负载资源中选取已接入用户数最少的扇区载频资源作为反向链路的传输资源。
该实施例通过实时监控网络中的负荷情况,并结合所接收导频与数据信号的强度、发射导频的强度等参数对用户的反向接入请求进行动态调整,实现每个扇区载频资源的接入效率最高,速率最大。
其中,步骤S102和S104可以利用现有的检测算法和计算方法获得。
图2是本发明反向链路传输资源选择方法的另一实施例的流程示意图。
在该实施例中,可以将激活集描述为由不同扇区载频的组合:ActiveSet={PilotPN/ChanelList}N,激活集共有N个元素,每个元素为一个扇区载频,由扇区导频偏移号和频点组成,表示移动终端可以接入N个扇区载频,其中,PilotPN表示扇区导频偏移号,用于区分扇区,ChanelList表示扇区频点,用于区分不同频率。例如,ActiveSet={扇区1/频点12,扇区1/频点15,扇区2/频点8,扇区2/频点4,扇区2/频点16,扇区3/频点7}。
此外,该实施例中涉及第一双线性插值函数、第二双线性插值函数以及单线性插值函数,这些函数中的系数可以通过现场无线环境、现场网络状况以及用户接入状况实测的海量数据计算得出,因此依据该方法确定的函数最接近实际传输状况、最符合当前无线网络状况。
如图2所示,可以包括以下流程:
步骤一,影响上行传输速率的参数有:移动终端接收到的激活集中各扇区载频的下行导频信号的接收功率RxPilotStrengthk、数据信号接收功率RxPowerk、移动终端发送的激活集中各扇区载频的上行导频信号的发射功率TxPilotPowerk、滤波后的反向活动比特Frabk、激活集中各扇区载频的已接入用户数UserNumk,其中,k=1~N,表示激活集中扇区载频资源的个数,因此,移动终端实时检测激活集中各扇区载频k的下行导频信号的接收功率RxPilotStrengthk(m)和数据信号接收功率RxPowerk(m),获取发送的激活集中各扇区载频的上行导频信号的发射功率TxPilotPowerk(m),并根据基站周期性发送的反向活动比特RAB计算滤波后的反向活动比特Frabk(m),其中,m表示采样点,m为大于0的整数;
步骤二,通过双线性插值函数将下行导频信号的接收功率RxPilotStrengthk(m)和数据信号的接收功率RxPowerk(m)折算为表征接收强度的参数RxInterpk(m):
RxInterpk(m)=Rx_Interpolation(RxPilotStrengthk(m),RxPowerk(m))(1)
其中,下行导频信号的接收功率RxPilotStrengthk(m)的取值范围为0~-15dB,数据信号的接收功率RxPowerk(m)的取值范围为0~-110dB,如前所述,需已知某些输入数值对应的输出值,即,当RxPilotStrengthk和RxPowerk取某些值时,已知输出RxInterpk对应的数值,此数值根据环境的不同可以进行适当的调整,可以利用经验坐标值对(RxPilotStrengthk,RxPowerk)计算出双线性插值函数Rx_Interpolation中的系数,得到第一双线性插值函数,再将实时检测出的RxPilotStrengthk(m)和RxPowerk(m)代入第一双线性插值函数中进行双线性插值,得到RxInterpk(m);
步骤三,分别对RxInterpk(m)和TxPilotPowerk(m)进行滤波以得到时间轴上更平滑的接收因子RxFactork(m)和发射因子TxFactork(m):
其中,RxFactork(m)表示在m时刻的接收因子,RxInterpk(m)表示在m时刻的接收强度参数,为滤波器系数,滤波器结构参见图3;
其中,TxFactork(m)表示在m时刻的接收因子,TxPilotPowerk(m)表示在m时刻的上行导频发射功率,滤波器结构参见图4;
步骤四,对Frabk(m)和RxFactork(m)进行双线性插值,得到接收负载RxLoadk(m):
RxLoadk(m)=Rx_Interpolation(Frabk(m),RxFactork(m))(4)
其中,Frabk(m)的取值范围为-1~1dB,RxFactork(m)的取值范围为0~31dB,如前所述,需已知某些输入数值对应的输出值,即,当Frabk和RxFactork取某些值时,已知输出RxLoadk对应的数值,此数值根据环境的不同可以进行适当的调整,可以利用经验坐标值对(Frabk,RxFactork)计算出双线性插值函数Rx_Interpolation中的系数,得到第二双线性插值函数,再将实时计算出的Frabk(m)和RxFactork(m)代入第二双线性插值函数中进行双线性插值,得到RxLoadk(m);
步骤五,对TxFactork(m)进行单线性插值,得到发射负载TxLoadk(m):
TxLoadk(m)=Tx_Interpolation(TxFactork(m))(5)
其中,TxFactork(m)的取值范围为0~-128dB,如前所述,需已知某些输入数值对应的输出值,即,当TxFactork取某些值时,已知输出TxLoadk对应的数值,此数值根据环境的不同可以进行适当的调整,可以利用经验值TxFactork计算出单线性插值函数Tx_Interpolation中的系数,再将实时计算出的TxFactork(m)代入单线性插值函数Tx_Interpolation中进行单线性插值,得到TxLoadk(m);
步骤六,将每个扇区载频资源k的接收负载和发射负载折算为每个扇区载频资源k的总负载:
步骤七,根据每个扇区载频资源k的总负载Loadk(m)确定用于传输的扇区载频资源:
定义总负载Loadk(m)的集合为F_load=(Loadk(m)),其中,k=1,2,...N,对集合F_Load中的元素进行排序,找出最大的总负载,再选出集合F_Load中与max(F_Load)的差值小于LoadStagger的Loadk(m)的扇区载频资源,即满足下述条件:
Loadk(m)>(max(F_Load)-LoadStagger)(7)
其中,LoadStagger为负载差异门限,设满足公式(7)的扇区载频对应的已接入用户数集合为F_UsrNum,在集合F_UsrNum中找到已接入用户数最小的扇区载频资源作为反向链路传输的扇区载频。
接下来,通过一个具体实例对图2中的实施例进行详细说明:
假设滤波器系数中的TC取3,负载差异门限LoadStagger取0.5dB,上行导频的发射强度、下行导频的接收强度以及数据信号的接收功率在时间轴上是恒定的,激活集ActiveSet中共有4个扇区载频,4个扇区载频的下行导频的接收功率RxPilotStrength、数据信号的接收功率RxPower、上行导频的发射功率TxPilotPower、滤波后的反向活动比特Frab、扇区用户数NumUserList分别为:
RxPilotStrength={-12,-10,-11,-9};
RxPower={-70,-60,-65,-64};
TxPilotPower={-30,-28,-32,-26};
Frab={-0.5,-0.2,0.2,0.3};
NumUserLis={7,4,10,12};
双线性插值函数可以为:
(a)选取下述经验值:
f(Q11)=Rx_Interpolation(-1,-60)=80*0.25=20
f(Q12)=Rx_Interpolation(-1,-70)=70*0.25=17.5
f(Q21)=Rx_Interpolation(-15,-60)=70*0.25=17.5
f(Q22)=Rx_Interpolation(-15,-70)=65*0.25=16.25
其中,x1=-1,x2=-15,y1=-60,y2=-70,
可得第一双线性插值函数为:
以上述RxPilotStrength为x,以RxPower为y代入公式第一双线性插值函数得出:
RxInterp={16.5179,18.3929,17.4107,17.8571}
(b)由于假设上行导频的发射强度、下行导频的接收强度以及数据信号的接收功率在时间轴上是恒定的,所以对RxInterp和TxPilotPower进行滤波后仍为其本身,即,RxFactor等于RxInterp,TxFactor等于TxPilotPower。
选取下述经验值:
f(Q11)=Rx_Interpolation(-0.75,15)=40*0.25=10
f(Q12)=Rx_Interpolation(-0.75,22)=52*0.25=13
f(Q21)=Rx_Interpolation(0.75,15)=12*0.25=3
f(Q22)=Rx_Interpolation(0.75,22)=14*0.25=3.5
其中,x1=-0.75,x2=0.75,y1=15,y2=22,
可得第二双线性插值函数为:
以上述Frab为x,以RxFactor为y代入第二双线性插值函数得出:
RxLoad={9.3935,8.4431,6.0545,5.6102}
(c)单线性插值函数可以为:
选取下述经验值:
Tx_Interpolation(-40)=112*0.25=28
Tx_Interpolation(-20)=96*0.25=24
Tx_Interpolation(-30)=103*0.25=25.75
对TxFactor进行单线性插值可以得出:
TxLoad={25.75,25.4,26.2,25.05}
(d)将计算出RxLoad和TxLoad的代入公式(6)计算得出总负载为:
Load={25.8493,25.4866,26.2418,25.0991}
其中,与最大Load值的差值小于0.5的扇区载频有第1个扇区载频和第3个扇区载频,第1个扇区载频对应的用户数为7,第3个扇区载频对应的用户数为10,则选择用户数较少的第1个扇区载频作为反向链路的扇区载频资源。
本领域普通技术人员可以理解,实现上述方法实施例的全部和部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成,前述的程序可以存储于一计算设备可读取存储介质中,该程序在执行时,执行包括上述方法实施例的步骤,而前述的存储介质可以包括ROM、RAM、磁碟和光盘等各种可以存储程序代码的介质。
图5是本发明反向链路传输资源选择装置的一个实施例的结构示意图。
如图5所示,该实施例的装置500可以包括:
参数获取单元502,用于检测下行导频信号的接收功率和下行数据信号的接收功率,获取上行导频信号的发射功率,并计算滤波后的反向活动比特;
接收负载确定单元504,与参数获取单元相连,用于对下行导频信号的接收功率、下行数据信号的接收功率以及计算出的滤波后的反向活动比特进行滤波与插值运算,以确定接收负载;
发射负载确定单元506,与参数获取单元相连,用于对上行导频信号的发射功率进行滤波与插值运算,以确定发射负载;
总负载确定单元508,与接收负载确定单元和发射负载确定单元相连,用于根据接收负载和发射负载确定每个扇区载频资源的总负载;
资源选取单元510,与总负载确定单元相连,用于根据每个扇区载频资源的总负载和每个扇区载频资源中已接入用户数选取对应的扇区和载频资源。
图6是本发明反向链路传输资源选择装置的另一实施例的结构示意图。
如图6所示,与图5中的实施例相比,该实施例的装置600中的接收负载确定单元602可以包括:
第一双线性插值子单元6021,用于通过第一双线性插值函数将下行导频信号的接收功率和下行数据信号的接收功率折算为接收强度参数;
接收因子确定子单元6022,与第一插值子单元相连,用于对接收强度参数进行滤波得到接收因子;
第二双线性插值子单元6023,与接收因子确定子单元相连,用于通过第二双线性插值函数将接收因子和计算出的滤波后的反向活动比特折算为接收负载。
再参见图6,在一个实例中,发射负载确定单元604可以包括:
发射因子确定子单元6041,用于对上行导频信号的发射功率进行滤波得到发射因子;
单线性插值子单元6042,与发射因子确定子单元相连,用于通过单线性插值函数将发射因子折算为发射负载。
再参见图6,在另一实例中,资源选取单元606可以包括:
排序子单元6061,用于对所述每个扇区载频资源的总负载进行排序;
查找子单元6062,与所述排序子单元相连,用于查找出满足负载差异门限的扇区负载资源;
选取子单元6063,与所述查找子单元相连,用于在所述满足负载差异门限的扇区负载资源中选取已接入用户数最少的扇区载频资源作为反向链路的传输资源。
进一步地,可以将上述实施例中的反向链路传输资源选择装置应用于移动终端中。
本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同和相似的部分可以相互参见。对于装置实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处可以参见方法实施例部分的说明。
在大流量网络应用中反向链路传输速率往往是系统瓶颈,本发明的上述实施例针对EVDO反向链路传输速率进行优化,并综合考虑系统中的多种参数来选取可用的扇区载频资源进行接入,使得反向链路的传输速率得以较大幅度的提升,并提高反向链路传输速率的稳定性。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明,但是本领域的技术人员应该理解,以上示例仅是为了进行说明,而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解,可在不脱离本发明的范围和精神的情况下,对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (9)
1.一种反向链路传输资源选择方法,其特征在于,包括:
移动终端检测下行导频信号的接收功率和下行数据信号的接收功率,并获取上行导频信号的发射功率;
计算滤波后的反向活动比特;
对所述下行导频信号的接收功率、下行数据信号的接收功率以及计算出的滤波后的反向活动比特进行滤波与插值运算,以确定接收负载;
对所述上行导频信号的发射功率进行滤波与插值运算,以确定发射负载;
根据所述接收负载和所述发射负载确定每个扇区载频资源的总负载;
根据所述每个扇区载频资源的总负载和每个扇区载频资源中已接入用户数选取对应的扇区和载频资源。
2.根据权利要求1所述的反向链路传输资源选择方法,其特征在于,对所述下行导频信号的接收功率、下行数据信号的接收功率以及计算出的滤波后的反向活动比特进行滤波与插值运算以确定接收负载的步骤包括:
通过第一双线性插值函数将所述下行导频信号的接收功率和下行数据信号的接收功率折算为接收强度参数;
对所述接收强度参数进行滤波得到接收因子;
通过第二双线性插值函数将所述接收因子和计算出的滤波后的反向活动比特折算为所述接收负载。
3.根据权利要求1所述的反向链路传输资源选择方法,其特征在于,对所述上行导频信号的发射功率进行滤波与插值运算以确定发射负载的步骤包括:
对所述上行导频信号的发射功率进行滤波得到发射因子;
通过单线性插值函数将所述发射因子折算为所述发射负载。
4.根据权利要求1所述的反向链路传输资源选择方法,其特征在于,根据所述每个扇区载频资源的总负载和每个扇区载频资源中已接入用户数选取对应的扇区和载频资源的步骤包括:
对所述每个扇区载频资源的总负载进行排序;
查找出满足负载差异门限的扇区负载资源;
在所述满足负载差异门限的扇区负载资源中选取已接入用户数最少的扇区载频资源作为反向链路的传输资源。
5.一种反向链路传输资源选择装置,其特征在于,包括:
参数获取单元,用于检测下行导频信号的接收功率和下行数据信号的接收功率,获取上行导频信号的发射功率,并计算滤波后的反向活动比特;
接收负载确定单元,与所述参数获取单元相连,用于对所述下行导频信号的接收功率、下行数据信号的接收功率以及计算出的滤波后的反向活动比特进行滤波与插值运算,以确定接收负载;
发射负载确定单元,与所述参数获取单元相连,用于对所述上行导频信号的发射功率进行滤波与插值运算,以确定发射负载;
总负载确定单元,与所述接收负载确定单元和所述发射负载确定单元相连,用于根据所述接收负载和所述发射负载确定每个扇区载频资源的总负载;
资源选取单元,与所述总负载确定单元相连,用于根据所述每个扇区载频资源的总负载和每个扇区载频资源中已接入用户数选取对应的扇区和载频资源。
6.根据权利要求5所述的反向链路传输资源选择装置,其特征在于,所述接收负载确定单元包括:
第一双线性插值子单元,用于通过第一双线性插值函数将所述下行导频信号的接收功率和下行数据信号的接收功率折算为接收强度参数;
接收因子确定子单元,与所述第一双线性插值子单元相连,用于对所述接收强度参数进行滤波得到接收因子;
第二双线性插值子单元,与所述接收因子确定子单元相连,用于通过第二双线性插值函数将所述接收因子和计算出的滤波后的反向活动比特折算为所述接收负载。
7.根据权利要求5所述的反向链路传输资源选择装置,其特征在于,所述发射负载确定单元包括:
发射因子确定子单元,用于对所述上行导频信号的发射功率进行滤波得到发射因子;
单线性插值子单元,与所述发射因子确定子单元相连,用于通过单线性插值函数将所述发射因子折算为所述发射负载。
8.根据权利要求5所述的反向链路传输资源选择装置,其特征在于,所述资源选择单元包括:
排序子单元,用于对所述每个扇区载频资源的总负载进行排序;
查找子单元,与所述排序子单元相连,用于查找出满足负载差异门限的扇区负载资源;
选取子单元,与所述查找子单元相连,用于在所述满足负载差异门限的扇区负载资源中选取已接入用户数最少的扇区载频资源作为反向链路的传输资源。
9.一种移动终端,其特征在于,包括权利要求5-8中任一项所述的反向链路传输资源选择装置。
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