CN1426665A

CN1426665A - 用于分组数据的分配周期确定

Info

Publication number: CN1426665A
Application number: CN01808549A
Authority: CN
Inventors: 西奥多·博特; 杰奥恩·韦加德
Original assignee: Nokia Oyj
Current assignee: Nokia Solutions and Networks Oy
Priority date: 2001-04-05
Filing date: 2001-04-05
Publication date: 2003-06-25
Anticipated expiration: 2021-04-05
Also published as: EP1275265A1; CN1213631C; DE60135101D1; JP4061198B2; US20040038686A1; EP1275265B1; BR0110542A; ATE403351T1; JP2004519181A; WO2002082847A1; US7649864B2

Abstract

用于在分组数据通信系统中的分组数据的分配周期被确定。来自移动台的测量值被收集，并且根据所收集的测量值确定用于把数据分组发送到该移动台的至少一个可能基站的最大分配周期。根据至少一个所确定的最大分配周期选择基站和相应的分配周期。

Description

用于分组数据的分配周期确定

技术领域

本发明涉及一种用于码分多址(CDMA)的无线资源管理(RRM)领域，特别针对于分组服务。

背景技术

在当前的分组数据通信系统中，软切换(SHO)被用于下行链路分组业务，并且定期地进行分组调度。但是，研究表明SHO不总是有利于分组业务。

从干扰的观点来看，不希望在下行链路中具有SHO。例如，来自多个基站(BS)的平均传输损耗通常是不同的，导致在RAKE接收器上的多径合并不良。

另外，分组传输与电路切换呼叫相比是较短的，并且无缝连接也不是强制性的。通常，分组移动台(MS)处于DTS(不连续传输)模式中，并且在DTS过程中执行不必要的SHO更新并非有助于提高该系统的性能。

因此，对于下行链路分组服务使用SHO不一定提高系统的容量，但是导入了大量的信令。

发明概述

因此本发明的一个目的改进用于分组移动台的分组调度。

根据本发明一个方面，该目的是通过在通信系统中确定用于分组数据的分配周期的方法而实现的。该方法包括收集来自移动台的测量值的步骤。根据所收集的测量值确定对于用来把数据分组发送到移动台的至少一个可能基站的最大分配周期，以及根据至少一个所确定的最大分配周期从可能基站中确定一个基站。然后，选择所确定的基站和相应的分配周期。

根据本发明另一个方面，上述目的是通过在通信系统中确定用于分组数据的分配周期的控制设备而实现的。该控制设备包括控制装置，其适合于收集来自移动台的测量值，根据所收集的测量值，确定对于用来把数据分组发送到移动台的至少一个可能基站的最大分配周期。该控制装置根据至少一个所确定的最大分配周期，确定在该可能的基站中的一个基站。另外，该控制装置包括一个调度装置，其选择所确定的基站和相应的分配周期。

本发明的其它特点在从属权利要求中确定。

根据本发明，使用具有自适应分配周期的硬切换(HHO)。相应地，在下行链路中再也没有SHO。这显然是有利的，因为SHO减小系统复杂度甚至减少容量。根据由本发明人进行模拟的结果，下行链路的SHO需要更多的BS功率。实现显著减少在无线接入网络(RAN)内部和在无线接口中的信令。

根据本发明，该分组分配周期可以自适应地确定，并且在小区边缘附近可以缩短该周期。

在下文中，将参照附图通过优选实施例描述本发明。

附图简述

图1示出根据本发明一个优选实施例的切换和分组调度的示意框图。

图2示出随着分组发射时间而缓慢衰减变化的曲线图。

图3示出一个安全分组分配周期的曲线图。

图4示出用于不相关的缓慢衰减的最大分配周期的曲线图。

具体实施方式

本发明的思想是在可以进行分组发送而没有切换的过程中，对至少一个可能的基站确定最大分组分配周期(即，发射时间)。换句话说，在小区的最大分组分配周期过程中，在分组发射开始时合适的小区中进行发射期间，该小区变为不合适的可能性较小。

为了改进分组调度，分组调度器(PS)应当可以分离或至少识别在一个切换区域(即，接近小区边缘)中的移动台(MS)。根据活动基站(BS)更新速率或者每码片能量与干扰的比值(Ec/Io)，该信息可以由该MS所附属的无线接入网络(RAN)中的无线网络控制器所提取。该PS可以位于RNC中，或者可以位于收发基站(BTS)中。

如图1中所示，一个MS把测量报告发射到RAN。这些测量值可以是当前的SHO测量值。RNC收集并且处理来自该MS的测量值。根据这些测量值，RAN可以识别该MS是否处于切换区域。另外，从所处理的测量中，该RNC可以确定对于可能的BS的最大分配周期，并且根据所确定的最大分配周期从可能的BS中确定一个适当或者甚至最好的BS。在最佳小区的最大分配周期过程中，另一个小区变为最佳小区的可能性较小。RNC把关于最大分配周期和适当或最佳的BS的信息传送到该PS。首先，该PS为该MS选择适当或最佳的BS，然后利用该MS的位率和根据所选择BS的最大分配周期而设置的分配周期，把用于该MS的数据分组发送到所选择的BS。

从上文可以理解，具有自适应分配周期的硬切换(HHO)被使用。在完全使用HHO的思想背后的原理是由于这样的事实，即分组发射呼叫比电路切换呼叫更短。根据上述算法，在分组发射过程中，分组MS不执行任何切换更新。首先，BS被选择，然后该PS分配特定的容量。

在下文中，描述RNC如何为该MS确定最大分配周期。

在每次选择一个新的BS时，设置一个分配周期。当在前一个分配周期结束时，也设置一个分配周期。在该分配周期结束之后，这可能不需要进行切换，但是必须估计新的分配周期(如果仍然有数据要发送的话)。该分配周期取决于在无线信道中的改变量，该改变量又取决于缓慢衰减和路径损耗改变。由于路径损耗所造成的改变与遮挡或缓慢衰减中的改变相比较小，从而可以忽略在路径损耗中的改变。

例如，采用3和50公里/小时的MS速度，并且测量相对于时间变化在缓慢衰减中的平均改变。从缓慢衰减公式中，作为由MS所经过的距离的一个函数的相关性被表达为：

fs (t) = fs (t - 1) Rc + X (t) \sqrt{1 - {Rc}^{2}}

其中，Rc为相关系数，并且X(t)为正态分布的随机数。X(t)的随机数发生器考虑到所需的平均值和衰减过程的标准偏差。Rc被计算为：

Rc = \exp (- dx / dcorr \ln (1 / ρ_{c}))

其中，dx为样本之间的间距，dcorr为去相关距离，以及ρ_c为在dcorr的相关系数。因此，对于3和50公里/小时，以及50米的dcorr和ρ_c＝0.5，sqrt(1-Rc²)的数值在图2中示出。

如图2中所示，随着分组发射时间的增加，具有较大屏蔽的改变量增加。因此，需要最大的发射时间来获得在所分配周期中不改变适当或最佳BS的一定的可靠性。

由于切换区域相当大(即，40％的用户或MS是要在一个宏小区环境中进行切换的候选者)，因此在分组调度中考虑切换是重要的。如上文所述，缓慢的衰减限制该发射周期。为了在“活动集”(即BS)改变的情况下避免干扰，要在分组调度中考虑缓慢衰减。

通常，如果使用HHO，由PS对一个分组终端或MS所确定的最大容量分配周期应当小于平均活动BS更新。这将保证在该分组发射周期中，在缓慢衰减中没有大的改变。

在典型的WWW模型中，在一个分组呼叫中的平均缓冲器尺寸大约为12k字节。在32kbps上，需要平均3秒的发射时间。由于分组大小具有大的变化，通常没有十秒的发射周期。这可以被分段为在不同分配周期中的较小发射，或者可以用高位率载波进行发射。然后，期望的发射周期将非常小(即，＜3秒)。对于图2，以50公里/小时的速度和3秒的发射时间，利用具有10dB的标准偏差的缓慢衰减，期望获得2dB的平均改变量。这是非常不能够接受的。

获得最大分配周期的最好方式是通过设置一定的可靠度，使得在所确定的周期中，切换可能性较小。这可以由图3所表示。如上文所述，作为时间的函数的所期望的标准偏差随着缓慢衰减而增加。因此，任何一个BS的Ec/Io值超过该适当或最佳BS的Ec/Io值的概率取决于该MS速度、该适当或最佳BS与其它BS之间的最初Ec/Io差值(ΔEc/Io)、以及该信道的缓慢衰减特性。通过设置可靠性间隔，可以确定最大分配周期。

图4示出该安全周期，即最大分配周期，其作为对于各种速度的Ec/Io和具有10dB的标准偏差的不相关屏蔽衰减的初始ΔEc/Io的一个函数。

该较小的最大分配周期不一定如图4中所示那样小，因为如果最大分配周期较小，则在一个适当或最佳BS改变的情况中的平均差值较小。

为了确定在RNC中的最大分配周期，需要对于每个环境产生一个与图4相类似的曲线图。为了产生这样一个曲线图，需要关于屏蔽衰减的特性(相关长度)的一些支持。这可以通过对由MS提供给无线接入网络(RAM)的测量值进行后期处理而获得。这些测量值作为时间序列而获得是可能的，因为仅仅这样才可以发现时间上的相关性。该实际可能要求通过由RNC执行的数据收集/滤波具有一些改变。由于屏蔽衰减特性取决于环境，因此该测量值可以根据单元而收集，或者该网络处理自从调度时开始可获得的数据(自动调节特性)。根据当前的优选实施例，当前的SHO测量足以采用参照图1所述的算法。

图4必须考虑到分组调度。为此目的，在RNC中需要简单添加一些软件。

尽管本发明已经参照优选实施例进行描述，但是本发明的描述是示例性的而不认为是对本发明的限制。本领域的技术人员可以采用各种变型和应用，而不脱离由所附权利要求确定的本发明的精神和范围。

Claims

1.一种在通信系统中确定用于分组数据的分配周期的方法，其中包括如下步骤：

收集来自移动台的测量值的步骤；

根据所收集的测量值确定对于用来把数据分组发送到移动台的至少一个可能基站的最大分配周期；

根据至少一个所确定的最大分配周期从可能基站中确定一个基站；以及

选择所确定的基站和相应的分配周期。

2.根据权利要求1所述的方法，其中进一步包括检测一个移动台是否处于切换区域的步骤，其中如果检测到该移动台处于一个切换区域，则执行该确定和选择步骤。

3.根据权利要求2所述的方法，其中根据活动基站更新速率检测该移动台是否处于一个切换区域。

4.根据权利要求2所述的方法，其中根据包含在所收集的测量值中每码片能量与干扰的比值，检测该移动台是否处于一个切换区域中。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所收集的测量值包括由移动台所进行的软切换测量。

6.根据权利要求1所述的方法，其中从所收集的测量值推导出一个信道的缓慢衰减特性。

7.根据权利要求6所述的方法，其中从所收集的测量值中获得一个被考虑的可能基站的每码片能量与干扰的比值和其它可能基站的每码片能量与干扰的比值之差。

8.根据权利要求7所述的方法，其中从缓慢衰减特性和每码片能量与干扰的比值之差确定至少一个最大分配周期。

9.根据权利要求7所述的方法，其中从所收集的测量值确定该移动台的速度。

10.根据权利要求9所述的方法，其中从该缓慢衰减特性、每码片能量与干扰的比值之差和移动台速度确定至少一个最大分配周期。

11.根据权利要求1所述的方法，其中基于小区地对该测量值进行收集和处理。

12.根据权利要求1所述的方法，其中在一段长时间内对该测量值进行收集和处理。

13.根据权利要求1所述的方法，其中相应的分配周期不超过所选择基站的最大分配周期。

14.根据权利要求1所述的方法，其中如果需要最长的最大分配周期，则选择最佳基站。

15.一种用于在通信系统中确定用于分组数据的分配周期的控制设备，所述控制设备包括：

控制装置(RNC)，其适合于收集来自移动台的测量值，根据所收集的测量值，确定对于用来把数据分组发送到移动台的至少一个可能基站的最大分配周期，以及用于根据至少一个所确定的最大分配周期，确定在该可能的基站中的一个基站；以及

一个调度装置(PS)，用于选择所确定的基站和相应的分配周期。

16.根据权利要求15所述的控制设备，其中该控制装置进一步适用于检测一个移动台是否处于一个切换区域中，并且如果所述控制装置检测到该移动台处于一个切换区域中，则它确定至少一个最大分配周期。

17.根据权利要求16所述的控制设备，其中所述控制装置根据活动基站更新速率检测该移动台是否处于一个切换区域。

18.根据权利要求16所述的控制设备，其中所述控制装置根据包含在所收集的测量值中每码片能量与干扰的比值，检测该移动台是否处于一个切换区域中。

19.根据权利要求15所述的控制设备，其中所收集的测量值包括由移动台所进行的软切换测量。

20.根据权利要求15所述的控制设备，其中所述控制装置从所收集的测量值推导出一个信道的缓慢衰减特性。

21.根据权利要求20所述的控制设备，其中所述控制装置从所收集的测量值中获得一个被考虑的可能基站的每码片能量与干扰的比值和其它可能基站的每码片能量与干扰的比值之差。

22.根据权利要求21所述的控制设备，其中所述控制装置从缓慢衰减特性和每码片能量与干扰的比值之差确定至少一个最大分配周期。

23.根据权利要求21所述的控制设备，其中所述控制装置从所收集的测量值确定该移动台的速度。

24.根据权利要求23所述的控制设备，其中所述控制装置从该缓慢衰减特性、每码片能量与干扰的比值之差和移动台速度确定至少一个最大分配周期。

25.根据权利要求15所述的控制设备，其中所述控制装置基于小区地对该测量值进行收集和处理。

26.根据权利要求15所述的控制设备，其中所述控制装置在一段长时间内对该测量值进行收集和处理。

27.根据权利要求15所述的控制设备，其中所述调度装置选择相应的分配周期，使其不超过所选择基站的最大分配周期。

28.根据权利要求15所述的控制设备，其中如果需要最长的最大分配周期，则选择最佳基站。

29.根据权利要求15所述的控制设备，其中所述控制装置和所述调度装置位于相同的实际网络部件中。

30.根据权利要求15所述的控制设备，其中所述控制装置和所述调度装置位于不同的实际网络部件中，并且所述调度装置被设置为从该控制装置接收关于所确定基站和相关最大分配周期的信息。

31.一种确定用于分组数据的分配周期的通信系统，所述通信系统包括：

控制装置(RNC)，用于收集来自移动台的测量值，根据所收集的测量值，确定对于用来把数据分组发送到移动台的至少一个可能基站的最大分配周期，以及用于根据至少一个最大分配周期，确定在该可能的基站中的一个基站；以及

32.根据权利要求31所述的通信系统，其中该控制装置进一步适用于检测一个移动台是否处于一个切换区域中，并且如果所述控制装置检测到该移动台处于一个切换区域中，则它确定至少一个最大分配周期。

33.根据权利要求32所述的通信系统，其中所述控制装置根据活动基站更新速率检测该移动台是否处于一个切换区域。

34.根据权利要求32所述的通信系统，其中所述控制装置根据包含在所收集的测量值中每码片能量与干扰的比值，检测该移动台是否处于一个切换区域中。

35.根据权利要求31所述的通信系统，其中所收集的测量值包括由移动台所进行的软切换测量。

36.根据权利要求31所述的通信系统，其中所述控制装置从所收集的测量值推导出一个信道的缓慢衰减特性。

37.根据权利要求36所述的通信系统，其中所述控制装置从所收集的测量值中获得一个被考虑的可能基站的每码片能量与干扰的比值和其它可能基站的每码片能量与干扰的比值之差。

38.根据权利要求37所述的通信系统，其中所述控制装置从缓慢衰减特性和每码片能量与干扰的比值之差确定至少一个最大分配周期。

39.根据权利要求37所述的通信系统，其中所述控制装置从所收集的测量值确定该移动台的速度。

40.根据权利要求39所述的通信系统，其中所述控制装置从该缓慢衰减特性、每码片能量与干扰的比值之差和移动台速度确定至少一个最大分配周期。

41.根据权利要求31所述的通信系统，其中所述控制装置基于小区地对该测量值进行收集和处理。

42.根据权利要求31所述的通信系统，其中所述控制装置在一段长时间内对该测量值进行收集和处理。

43.根据权利要求31所述的通信系统，其中所述调度装置选择相应的分配周期，使其不超过所选择基站的最大分配周期。

44.根据权利要求31所述的通信系统，其中如果需要最长的最大分配周期，则选择最佳基站。

45.根据权利要求31所述的通信系统，其中所述控制装置和所述调度装置位于相同的实际网络部件中。

46.根据权利要求31所述的通信系统，其中所述控制装置和所述调度装置位于不同的实际网络部件中，并且所述调度装置被设置为从该控制装置接收关于所确定基站和相关最大分配周期的信息。

47.根据权利要求31所述的通信系统，其中该控制设备位于该移动台所附属的无线接入网络中。

48.根据权利要求47所述的通信系统，其中该控制装置收集并处理自从布置无线接入网络时开始的测量值。