CN1863404A - 一种高速上行分组接入技术的服务小区确定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高速上行分组接入技术的服务小区确定方法，包括如下步骤：无线网络控制器RNC确定使用高速上行分组接入HSUPA的终端的上行最优小区；当终端需要承载到E－DCH信道上时，RNC至少根据所述上行最优小区确定E－DCH服务小区。所述确定终端的上行最优小区是根据相应的上行链路的质量确定的。该上行链路的质量为在预定周期内统计的正确包占总接收包的百分比或者达到预设包数目统计的正确包占总接收包的百分比。利用本发明的方案，保证了E－DCH始终承载在上行最优小区，提高用户吞吐率；本发明还通过迟滞和延迟触发手段，避免上行最优小区评估过程中导致的频繁更新问题。

Description

一种高速上行分组接入技术的服务小区确定方法

技术领域

本发明涉及一种服务小区确定方法，尤其涉及一种高速上行分组接入技术的服务小区确定方法。

背景技术

高速上行分组接入(HSUPA)技术是3GPP(第三代合作伙伴项目)组织在R6协议中引入的一种提高上行传送速率的新技术，采用了三种主要技术：基于NodeB(基站)的上行快速调度、物理层混合重传和2msTTI短帧传输技术，HSUPA是上行链路方向(从移动终端到无线接入网络的方向)针对分组业务的优化和演进。利用HSUPA技术，用户的上行吞吐率获得了极大的提高，使小区上行的吞吐量比R99的WCDMA多出20-50％，理论上支持最高峰值速率5.76Mbps，系统上行容量也获得了很大的提升。其目的是提高单用户和系统的上行平均吞吐率与容量，以便更好的开展多媒体业务和包数据传输。下面对上述三种主要技术进行比较详细的介绍：

物理层混合重传(HARQ)：HARQ协议是对ARQ协议的改进，由纠错符和ARQ方式组合而成。在WCDMAR99中，数据包重传是由RNC(无线网络控制器)控制下的RLC重传完成的。在AM模式下，RLC(无线链路控制子层)的重传由于涉及RLC信令和Iub接口传输，重传延时超过100ms。在HSUPA中定义了一种物理层的数据包重传机制，数据包的重传在移动终端和基站间直接进行，基站收到移动终端发送的数据包后会通过空中接口向移动终端发送ACK/NACK信令，如果接收到的数据包正确则发送ACK信号，如果接收到的数据包错误就发送NACK信号，移动终端通过ACK/NACK的指示，可以迅速重新发送传输错误的数据包。由于绕开了Iub接口传输，在10msTTI下，重传延时缩短为40ms。在HSUPA的物理层混合重传机制中，还使用到了软合并(soft combing)和增量冗余技术(Incremental Redundancy)，提高了重传数据包的传输正确率。

基于Node B的快速调度(NodeB Scheduling)：在WCDMA R99中，移动终端传输速率的调度由RNC控制，移动终端可用的最高传输速率在DCH建立时由RNC确定，RNC不能够根据小区负载和移动终端的信道状况变化灵活控制移动终端的传输速率。基于Node B的快速调度的核心思想是由基站来控制移动终端的传输数据速率和传输时间。基站根据小区的负载情况，用户的信道质量和所需传输的数据状况来决定移动终端当前可用的最高传输速率。当移动终端希望用更高的数据速率发送时，移动终端向基站发送请求信号，基站根据小区的负载情况和调度策略决定是否同意移动终端请求。如果基站同意移动终端的请求，基站将发送信令提高移动终端的最高可用传输速率。当移动终端一段时间内没有数据发送时，基站将自动降低移动终端的最高可用传输速率。由于这些调度信令是在基站和移动终端间直接传输的，所以基于Node B的快速调度机制可以使基站灵活快速地控制小区内各移动终端的传输速率，使无线网络资源更有效地服务于访问突发性数据的用户，从而达到增加小区吞吐量的效果。

2msTTI和10ms TTI：WCDMAR99上行DCH的传输时间间隔(TTI)为10ms，20ms，40ms，80ms。在HSUPA中，采用了10msTTI以降低传输延迟。虽然HSUPA也引入了2ms TTI的传输方式，进一步降低传输延迟，但是基于2msTTI的短帧传输不适合工作于小区的边缘。HSUPA和HSDPA都是WCDMA系统针对分组业务的优化，HSUPA采用了一些与HSDPA类似的技术，但是HSUPA并不是HSDPA简单的上行翻版，HSUPA中使用的技术考虑到了上行链路自身的特点，如上行软切换，功率控制，和UE(用户设备)的PAR(峰均比)问题，HSDPA中采用的AMC技术和高阶调制并没有被HSUPA采用。

采用HSUPA技术，用户的峰值速率可达到1.4-5.8Mbps。与WCDMAR99相比，HSUPA的网络上行容量增加20％-50％，增加25％的Iub传输容量，重传延迟小于50ms，覆盖范围增加0.5-1.0dB。

HSUPA增加一个新的专用传输信道E-DCH来传输HSUPA业务。现有的Rel99DCH和E-DCH可以共存，因此用户可以享受在DCH上传统的R99语音服务的同时，利用HSUPA在E-DCH进行突发的数据传输。

现有技术中HSUPA(高速上行分组接入)的协议结构如图1所示，UE通过Uu接口与NodeB连接，NodeB通过lub接口与RNC连接；图1中的MAC-es(用于处理E-DCH(增强上行专用信道)传输信道的媒体接入控制实体)和MAC-e实体是WCDMA(宽带码分多址接入)系统引入HSUPA以后，增加的MAC(媒体接入控制)层实体。其中为了支持NodeB的快速调度，UTRAN(全球陆地无线接入网络)侧的MAC-e实体下移到了NodeB；为了支持HSUPA的宏分集，MAC-es位于RNC(无线网络控制器)。

对于每一个使用E-DCH的UE，在每一个Node B配置一个MAC-e实体，在RNC中配置MAC-es实体；位于Node B中的MAC-e实体控制使用E-DCH，并且与RNC中的MAC-es实体相连接；MAC层和物理层之间增加了E-DCH传输信道来承载传输数据块。物理层增加了几个物理信道，上行物理信道增加了E-DPCCH(E-DCH专用物理控制信道)和E-DPDCH(E-DCH专用物理数据信道)，下行物理信道增加了E-AGCH(E-DCH绝对授权信道)，E-RGCH(E-DCH相对授权信道)和E-HICH(E-DCH HARQ应答指示信道)。上行E-DPDCH用于承载HSUPA用户上行的传输数据；上行E-DPCCH承载解调数据信道E-DPDCH的伴随信令。下行E-AGCH为公共信道，由用户服务E-DCH无线连接所在的小区指示UE(用户设备)最大可用传输速率(或者功率)；下行E-RGCH为专用信道，最快可按2ms时间快速调整UE的上行传输速率；下行E-HICH为专用信道，反馈用户接收进程数据是否正确的ACK/NACK信息。

HSUPA支持软切换，存在软切换合并增益，但是E-DCH的服务小区只能有一个，用户的E-AGCH只存在于E-DCH的服务小区中，用于决定UE上行传送的最大速率，该最大速率的调整是慢速的。通过服务小区的E-RGCH，即可根据不同的调度策略随时控制UE上行传输速率的增加和减少。而非E-DCH的服务小区中只能存在E-RGCH，并且只能控制UE下调速率或者该小区不限制速率，不能直接控制UE上调速率。可见E-DCH服务小区的选择，至关重要，直接决定了用户上行的吞吐率。

现有技术中，E-DCH服务小区的的选择通常是基于UE的下行测量的，UE通过测量各个邻区的导频信道并比较，确定下行的最优小区，然后上报给网络端，由网络端改变E-DCH的服务小区。

现有技术只考虑下行信号质量，而在WCDMA的FDD制式中，上、下行使用不同的频点，不同频点的衰落特性、负载干扰水平和特性不完全相同，在某些场景下甚至会有较大差异，比如在某个机站周围，上行有可能出现不定期的干扰，如果仅仅通过下行的导频判决就无法识别。

发明内容

本发明的目的就是提供一种服务小区评估方法，在考虑UE辅助下行导频测量的基础上，附加考虑上行特性，使E-DCH服务小区始终承载到上行最优的小区，达到提高用户上行吞吐率的目的。本发明通过如下技术方案来实现本发明的目的：

本发明提供一种高速上行分组接入技术的服务小区确定方法，包括如下步骤：

1)无线网络控制器RNC确定使用高速上行分组接入HSUPA的终端UE的上行最优小区；

2)当终端承载到E-DCH信道上时，RNC至少根据所述上行最优小区确定E-DCH服务小区。

所述步骤1)中确定终端的上行最优小区是根据相应的上行链路的质量确定的。

所述上行链路的质量为在预定周期内统计的正确包占总接收包的百分比或者达到预设包数目统计的正确包占总接收包的百分比。

如果该终端对应的其它小区的正确包占总接收包的百分比大于目前作为服务小区的正确包占总接收包的百分比与一个预定的百分比值之和，则将所述其它小区更新为服务小区。

如果该终端对应的其它小区的正确包占总接收包的百分比大于目前作为服务小区的正确包占总接收包的百分比与一个预定的百分比值之和，并且持续一个预定的时长，则将所述其它小区更新为服务小区。

在确定E-DCH服务小区之前，UE向RNC上报下行最优小区；在所述步骤2)中，RNC还根据下行最优小区确定E-DCH服务小区。

在初始E-DCH小区的判决中，将下行最优小区作为E-DCH的服务小区。

当在所述步骤1)中RNC无法确定终端的上行最优小区时，则将“下行最优小区”确定为E-DCH的服务小区。

利用本发明的上述技术方案，保证了E-DCH始终承载在上行最优小区，提高用户吞吐率；避免单独考虑上行时，在某些情况下的性能降低，比如用户上行长时间不发数据；通过迟滞和延迟触发手段，避免上行最优小区评估过程中导致的频繁更新问题。本发明通过评估周期时间内正确包占总接收包数目的百分比作为比较方式，避免因活动集链路加入时间的不同而无法直接比较的问题，缩短了相应时间。

通过以下结合附图对本发明优选实施方式的描述，本发明的其他特点、目的和效果将变得更加清楚和易于理解。

附图说明

下面将参考附图来描述本发明的优选实施方式，其中：

图1现有技术中高速上行分组接入的协议结构图；

图2本发明的技术方案的整体流程图；

图3本发明中上行最优小区判断示意图；

在所有的上述附图中，相同的标号表示具有相同、相似或相应的特征或功能。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

下面结合流程图2，详细描述本发明的技术方案：

RRC(Radio Resource Control：无线资源控制协议)连接建立，并判决使用HSUPA后，进行如下流程：

1)建立测量控制；RNC下发测量控制消息，要求UE建立最优小区上报的测量控制：

RNC向UE发送包含测量控制消息(MEASUREMENT CONTROL)的RRC消息，要求UE上报UE下行测量的最优小区。

measure control消息用于建立、修改和释放UE中的一个测量；UE的测量可以分成同频测量、异频测量、异系统测量、业务量测量等等，UTRAN的不同功能或过程，如小区重选、切换、功控等会使用相同类型的测量，UE必须支持多个测量同时进行，而且可以单独控制和报告每个测量。UTRAN通过发送MEASUREMENT CONTROL消息或广播消息控制UE中的一个测量。终端的测量控制消息，在系统消息中有广播，如果在连接模式下，网络需要修改测量具体内容、参数时候，就使用RRC的测量控制消息。

2)初次确定E-DCH的服务小区；当UE从非CELL_DCH状态进入CELL_DCH状态(专用信道状态)时，当速率超过预设门限，则RNC向UE发送传输承载重配置消息将其承载到E-DCH信道上这句话写在这里的目的是？；如果UE当前活动集存在多条无线链路，即活动集中小区数大于1，则在UE测量所有活动集小区下行信号质量，并上报下行最优小区后，RNC将标识的下行最优小区确定为E-DCH服务小区；当然，在UE还未上报下行最优小区事件的情况下，可以将UE初始发起RRC建立请求的小区确定为“下行最优小区”；RNC可以将该下行最优小区确定为E-DCH服务小区；其中，下行最优小区的确定是UE通过测量各个邻区的导频信道并比较然后确定的。为了便于理解，下面简单介绍一下关于CELL_DCH状态的特征以及UE进入CELL-DCH状态的方法，CELL_DCH状态有如下特征：

(1)在上行和下行给UE分配了一个专用物理信道；

(2)根据UE当前的活动集可以知道UE所在的小区；

(3)UE可以使用专用传输信道下行/上行共享传输信道或这些传输信道的组合。

UE进入CELL_DCH状态可以是如下两种方法：

(1)UE在空闲模式下RRC连接建立在专用行道上，因此UE从空闲模式进入CELL_DCH状态；

(2)UE处于CELL_FACH状态下使用公共传输信道通过信道类型切换后使用专用传输信道使UE从CELL_FACH状态进入到CELL_DCH状态。UE进入CELL_DCH状态在本发明中并不限于此，根据实际的通信协议进入CELL_DCH状态即可。

3)“上行最优小区”评估；方法如下：

a)确定每条链路(每个小区一条链路)在预设范围(该参数可配置)内正确包的数目，预设范围可以是一段时间，也可以是包的数目，本实施例以采用时间周期的方式举例：当不同链路的上行数据包到达时，根据误块指示，选择数据包，并在预设时间周期范围内，统计正确包占总接收包数目的百分比；具体步骤如下：

I)在一个周期内，如果收到上行数据包，则Total＝Total+n，其中，Total为一个周期内，上行接收的数据块总数目，n为一个上行数据包内包含的数据块数目；

II)对每个上行数据块，如果“误块指示”为正确，则good＝good+1，其中good为一个周期内，接收到的正确的数据块数目；

III)一个周期结束时刻，计算正确包占总接收包的百分比：COUNT_GOOD＝good/Total×100％；

b)周期比较不同链路的计数器的值，并将COUNT_GOOD值最大的小区确定为“上行最优小区”，该周期可独立配置，也可采用与包统计周期相同，本实施例以与包统计周期相同取值为例，结合图3进行描述：

I)设当前“上行最优小区”的正确包百分比为COUNT_GOOD_best，其它活动集小区的正确包百分比为COUNT_GOOD_AS；

II)如果COUNT_GOOD_AS＞COUNT_GOOD_best+Hyst；

III)并且持续time-to-trigger时长，time-to-trigger为用户可独立设置参数，则更新上行最优小区为其它活动集中小区Cell_AS；Cell_AS为与COUNT_GOOD_AS对应的活动集小区；由于Hyst和time-to-trigger都是预先设定的值，都是一个常数，Hyst的值是一个百分比常数，time-to-trigger是延迟触发时间，可以达到迟滞和延迟触发的效果，本发明通过迟滞和延迟触发手段，避免上行最优小区评估过程中导致的频繁更新问题；

c)当包统计周期时间内，无数据输入时，也即无法获得可以进行比较的正确包接收百分比，标记“上行最优小区”为无效；例如在初始E-DCH小区判决中；当然本发明对于统计正确包百分比并不仅仅限于在一个周期中进行统计，也可以采用预设包数目的方式，即当包的数目达到预设门限时，统计输出正确包占总接收包数目的百分比。本领域技术人员应该明白，上行最优小区的确定除了根据正确包百分比外，还可以根据各条上行链路的其它接收质量进行确定，如信噪比等。

4)“下行”最优小区评估；如果收到UE上报的最优小区更新测量报告，则更新网络侧标识的“下行最优小区”；如果UE根据测量的结果上报最优小区更新事件，则将更新后的小区标识为“下行最优小区”；如果UE未上报下行最优小区事件，则将UE初始发起RRC建立请求的小区确定为“下行最优小区”；

5)E-DCH服务小区的确定；综合考虑“上行最优小区”和“下行最优小区”输出E-DCH的服务小区，当“上行最优小区”或“下行最优小区”更新时，判断E-DCH的服务小区：

a)如果当前“上行最优小区”有效，则将上行最优小区确定为E-DCH的服务小区；

b)如果当前“上行最优小区”无效，则将“下行最优小区”确定为E-DCH的服务小区；

6)E-DCH服务小区的更新；如果最新确定的E-DCH服务小区与原E-DCH服务小区不同，则分别通过物理信道重配置信令和无线链路重配置信令通知终端和基站更新E-DCH的服务小区。

重复“上行最优小区的评估”和“下行最优小区的评估”步骤，以提供E-DCH服务小区的确定和更新。

本实施例中描述的实现各个方法的手段都是比较成熟的现有技术，对于每步是如何实现的这里就不再一一赘述。对于本发明方法的流程，并不局限于上述实施例中描述的先后次序，只要在给终端确定E-DCH服务小区之前进行下行最优小区的确定和上行最优小区的确定就能够实现本发明的目的。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种高速上行分组接入技术的服务小区确定方法，包括如下步骤：

1)无线网络控制器RNC确定使用高速上行分组接入HSUPA的终端的上行最优小区；

2)当终端需要承载到E-DCH信道上时，RNC至少根据所述上行最优小区确定E-DCH服务小区。

2.根据权利要求1所述的高速上行分组接入技术的服务小区确定方法，其特征在于，所述步骤1)中确定终端的上行最优小区是根据相应的上行链路的质量确定的。

3.根据权利要求2所述的高速上行分组接入技术的服务小区确定方法，其特征在于，所述上行链路的质量为在预定周期内统计的正确包占总接收包的百分比或者接收的包达到预设包数目时统计的正确包占总接收包的百分比。

4.根据权利要求3所述的高速上行分组接入技术的服务小区确定方法，其特征在于，如果该终端对应的其它小区的正确包占总接收包的百分比大于目前作为服务小区的正确包占总接收包的百分比与一个预定的百分比值之和，则将所述其它小区更新为上行最优小区。

5.根据权利要求4所述的高速上行分组接入技术的服务小区确定方法，其特征在于，如果该终端对应的其它小区的正确包占总接收包的百分比大于目前作为服务小区的正确包占总接收包的百分比与一个预定的百分比值之和，并且持续一个预定的时长，则将所述其它小区更新为上行最优小区。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的高速上行分组接入技术的服务小区确定方法，其特征在于，在确定E-DCH服务小区之前，用户设备UE向RNC上报下行最优小区；在所述步骤2)中，RNC还根据下行最优小区确定E-DCH服务小区。

7.根据权利要求6所述的高速上行分组接入技术的服务小区确定方法，其特征在于，在初始E-DCH小区的判决中，将下行最优小区作为E-DCH的服务小区。

8.根据权利要求6所述的高速上行分组接入技术的服务小区确定方法，其特征在于，当在所述步骤1)中RNC无法确定终端的上行最优小区时，则将“下行最优小区”确定为E-DCH的服务小区。

9.根据权利要求7所述的高速上行分组接入技术的服务小区确定方法，其特征在于，当在所述步骤1)中RNC无法确定终端的上行最优小区时，则将“下行最优小区”确定为E-DCH的服务小区。

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