CN1933352A - 一种小区负载调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种小区负载调度方法，适用于由基站NodeB对小区中一个或一个以上高速上行分组数据接入HSUPA用户设备UE进行的小区负载调度，该方法包括步骤：A.NodeB根据测量得到的当前接收宽带总功率RTWP和目标接收宽带总功率RTWP_Target确定当前是否进行调度，如果是，则执行步骤B，否则结束本流程；B.NodeB通过调度计算确定该小区中应进行调度的预期调度HSUPA UE；C.NodeB根据设定的调度算法对所述预期调度HSUPA UE进行调度。本发明提供的小区负载调度方法，能够仅根据小区的接收宽带总功率对小区负载进行调度，同时具有很高的调度准确性。

Description

一种小区负载调度方法

技术领域

本发明涉及小区负载调度方法，尤其涉及针对高速上行分组数据接入(HSUPA)用户设备(UE)的小区负载调度方法。

背景技术

为提高3G通信系统中上行链路的传送速率，以便更好地支持多媒体业务和分组数据传输，3GPP组织在R6协议中引入了HSUPA技术。HSUPA采用的基站NodeB上行快速调度、混合自动重传请求(HARQ)协议以及2ms短帧等关键技术，使得HSUPA UE的上行吞吐率和通信系统的上行容量都得到了极大提升，其中上行链路的理论最高峰值速率达到了5.76Mbps，实现了提高上行传送速率的目的。

图1是HSUPA的协议结构图，如图1所示，在协议框架方面，WCDMA系统引入HSUPA以后，UE侧和陆地无线接入网(UTRAN)侧的MAC层都增加了MAC-es实体和MAC-e实体。其中，对于UTRAN侧来说，为支持NodeB的快速调度，UTRAN侧的MAC-e实体安置于NodeB中，为支持HSUPA的宏分集，UTRAN侧的MAC-es实体安置于服务无线网络控制器(SRNC)中。

在信道结构方面，UTRAN侧的MAC层和物理层之间新增了增强的专用信道(E-DCH)，该信道用于承载传输数据块。物理层新增的物理信道包括：增强的专用物理数据信道(E-DPDCH)，该上行信道用于传输HSUPA UE发送的上行数据；增强的专用物理控制信道(E-DPCCH)，该上行信道用于传输与HSUPA相关的上行控制信息；E-DCH绝对授权信道(E-AGCH)，该下行信道用于传输NodeB发送的绝对授权信息；E-DCH相对授权信道(E-RGCH)，该下行信道用于传输NodeB发送的相对授权信息；E-DCH混合重传指示信道(E-HICH)，该下行信道用于传输NodeB发送的ACK/NACK信息。

根据协议规定，针对HSUPA UE的小区负载调度分散在各个小区中，小区负载调度的原理是：NodeB比较当前小区负载和小区目标负载，根据比较结果确定当前是否应对该小区内的HSUPA UE进行调度，调度的目标是使调度后的小区负载趋近于小区目标负载。由于本申请的小区负载调度方法是针对HSUPAUE的小区负载调度方法，故而除特别指明的情况外，下文中所提到的小区负载调度都特指针对HSUPA UE的小区负载调度，所提到的UE都特指HSUPA UE。

在现有技术的小区负载调度方法中，小区负载调度是基于小区的上行负载因子进行的，基于上行负载因子的小区负载调度方法的原理是：NodeB比较小区的当前上行负载因子和小区的目标上行负载因子，根据比较结果确定当前是否应对该小区内的UE进行调度，调度的目标是使调度后的上行负载因子趋近于目标上行负载因子。

NodeB在确定当前应对某一小区进行调度之后，将按照所确定小区中UE的调度优先级决定当前应对该小区中的哪些UE进行调度。本文中假设当前小区中可调度的UE总数为N个，其中每个UE分别具有不同的调度优先级，按照调度优先级从高到低的顺序将这N个UE分别标识为预期调度UE 1、预期调度UE 2、...预期调度UE N。

在现有技术的基于上行负载因子的小区负载调度方法中，NodeB依据当前上行负载因子和目标上行负载因子判断当前是否应对一个小区进行调度，并以目标上行负载因子和当前上行负载因子之间的差值作为调度余量。在实际应用中，当前上行负载因子常根据由NodeB测量的小区当前接收宽带总功率和当前热噪计算得到，目标上行负载因子常根据由上层消息预先设定的目标热噪和目标接收宽带总功率计算得到，下文中，将接收宽带功率简称为功率，将接收宽带总功率简称为总功率。明显的，在现有技术的小区负载调度方法中，上层消息必须同时提供目标总功率和目标热噪给NodeB。

但是，根据3GPP最新协议的规定，上层消息将不再预先设定目标热噪，具体的，无线网络控制器(RNC)仅根据NodeB上报的当前总功率配置目标总功率并将目标总功率下发给NodeB，也就是说，上层消息仅为NodeB预先设定目标总功率，这使得NodeB无法计算目标上行负载因子。明显的，现有技术的小区负载调度方法不再适用于当前情况。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种小区负载调度方法，能够仅根据小区的接收宽带总功率对小区负载进行调度。

根据上述目的，本发明提出了一种小区负载调度方法，适用于由基站NodeB对小区中一个或一个以上高速上行分组数据接入HSUPA用户设备UE进行的小区负载调度，该方法包括步骤：

A、NodeB根据测量得到的当前接收宽带总功率RTWP和目标接收宽带总功率RTWP_Target确定当前是否进行调度，如果是，则执行步骤B，否则结束本流程；

B、NodeB通过调度计算确定该小区中应进行调度的预期调度HSUPA UE；

C、NodeB根据设定的调度算法对所述预期调度HSUPA UE进行调度。

其中，所述步骤A之前进一步包括：预先配置RTWP_Target相应地，步骤A中所述RTWP_Target是预先配置的RTWP_Target。

其中，所述步骤A之前进一步包括：预先配置RTWP_Target和保护余量，相应地，步骤A中所述RTWP_Target是预先配置的RTWP_Target和保护余量的差值。

其中，所述预先配置的保护余量是所述预先配置的RTWP_Target的百分比值，或是绝对值。

其中，步骤A中的所述确定是：

比较RTWP和RTWP_Target，判断RTWP_Target和RTWP之差是否超出允许范围，如果是，则当前进行调度，否则不进行调度。

其中，步骤B所述通过调度计算确定包括：预先设置预期调度HSUPA UE数目J＝1

B1、计算对J个预期调度HSUPA UE进行调度后的预期接收宽带总功率RTWP′；

B2、比较RTWP′和RTWP_Target，判断RTWP_Target和RTWP′之差是否超出允许范围，如果是，则执行步骤B3，否则执行步骤C；

B3、判断J是否等于小区中可调度的HSUPA UE总数，如果是，则执行步骤C，否则更新J＝J+1，返回步骤B1。

其中，步骤B1所述计算RTWP′的方法包括：

B11、计算对J个预期调度HSUPA UE进行调度后产生的预期接收宽带总功率变化量ΔP；

B12、RTWP与ΔP相加得到RTWP′。

其中，步骤B11中所述计算ΔP的方法包括：

B111、分别计算对J个预期调度HSUPA UE中每一个进行调度后产生的预期接收宽带功率变化量，

B112、累加所述对J个预期调度HSUPAUE中每一个进行调度后产生的预期接收宽带功率变化量得到ΔP。

可见，本发明提供的小区负载调度方法，实现了仅根据小区的接收宽带总功率对小区负载进行调度的目的。同时，由于3GPP的最新协议中规定RNC根据NodeB上报的当前总功率配置目标总功率，亦即在当前总功率上增加一个值得到目标总功率，故而目标总功率和当前总功率具有相同的误差量，因此，本发明提出的以目标总功率和当前总功率的差值作为调度余量的方法还能够消除总功率测量误差，具有很高的调度准确性。

附图说明

图1是HSUPA的协议结构图。

图2是本发明的小区负载调度方法流程图。

具体实施方式

本发明的核心思想是：根据上层消息仅预先设定目标总功率RTWP_Target这一特点，基于总功率进行小区负载调度。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明的小区负载调度方法的原理是：NodeB比较小区的当前总功率RTWP和小区的目标总功率RTWP_Target，根据比较结果确定当前是否应对该小区内的UE进行调度，调度的目标是使调度后的总功率趋近于目标总功率，其中目标总功率是预先配置的。

图2是本发明的小区负载调度方法的流程图，如图2所示，本发明的小区负载调度方法包括：

步骤201～202：测量小区当前总功率RTWP，并设置小区预期调度UE数目J＝1；比较小区的当前总功率RTWP和目标总功率RTWP_Target，根据比较结果确定当前是否进行调度，具体地，也就是判断RTWP_Target-RTWP是否超出系统允许的范围，如果是，则执行步骤203及其后续步骤，否则结束本流程。

步骤203：计算对J个预期调度UE进行调度后产生的预期总功率变化量ΔP。

步骤204：根据ΔP计算对J个预期调度UE进行调度后的预期总功率RTWP′。

步骤205：比较RTWP′和RTWP_Target，根据比较结果确定当前是否继续进行调度计算，具体地，也就是判断RTWP_Target-RTWP′是否超出系统允许的范围，如果是，则执行步骤206，否则执行步骤208。

步骤206：判断预期调度UE数目J是否等于小区可调度UE总数，如果是，则执行步骤208，否则执行步骤207。

步骤207：更新预期调度UE数目J，令J＝J+1，即在更新前的预期调度UE数目上加1得到更新的预期调度UE数目，返回步骤203；

步骤208：根据系统的具体调度算法对J个预期调度UE进行调度。实际应用中，NodeB在确定了预期调度的UE之后，将根据具体的调度算法通过AGCH向预期调度UE发送绝对授权(AG)信息，以及通过RGCH向预期调度UE发送相对授权(RG)信息。

以下，结合实际应用中的具体情况，对本发明的小区负载调度方法作进一步的说明。

步骤203中，J个预期调度UE指的是小区中调度优先级最高的J个UE，即预期调度UE 1、预期调度UE 2...预期调度UE J，J≤N，其中N是小区中可调度的UE总数，NodeB能够实时获知小区中可调度的UE总数。

对J个预期调度UE进行调度后产生的预期总功率变化量ΔP的计算方法包括：

步骤203A：分别计算对J个预期调度UE中每一个进行调度后产生的预期功率变化量ΔP₁、ΔP₂...ΔP_J。

$\mathrm{\Δ}{P}_j=\frac{\frac{E_c}{N_{0j}}\left(R^{\′}\right)}{1+\frac{E_c}{N_{0j}}\left(R^{\′}\right)}{\mathrm{RTWP}}^{\′}-\frac{\frac{E_c}{N_{0j}}\left(R\right)}{1+\frac{E_c}{N_{0j}}\left(R\right)}\mathrm{RTWP},1\≤j\≤J$

其中，

表示当UE_j以当前速率R传输数据时的信干比，具体的信干比计算函数在协议中有详细的规定，这里不再详述，总的来说，NodeB通过E-DPCCH携带的传输组合指示(E-TFCI)获知R后，将R代入信干比计算函数即可得到 同样， 表示当UE_j以预期速率R′传输数据时的信干比，NodeB可根据预期调度后E-DCH和DPCCH的功率比计算得到R′，将R′代入信干比计算函数即可得到

表示UE_j以当前速率R传输数据时的功率占总功率的比例，相应地，

RTWP表示UE_j以当前速率R传输数据时的功率。同样，

表示UE_j以预期速率R′传输数据时的功率占总功率的比例， RTWP′表示UE_j以预期速率R′传输数据时的功率。

可见， $\frac{\frac{E_c}{N_{0j}}\left(R^{\′}\right)}{1+\frac{E_c}{N_{0j}}\left(R^{\′}\right)}{\mathrm{RTWP}}^{\′}-\frac{\frac{E_c}{N_{0j}}\left(R\right)}{1+\frac{E_c}{N_{0j}}\left(R\right)}\mathrm{RTWP}$ 表示UE_j的速率从当前速率R变化至预期速率R′时产生的预期功率变化量ΔP_j。

步骤203B：累加对J个预期调度UE中每一个进行调度后产生的预期功率变化量ΔP₁、ΔP₂...ΔP_J得到预期总功率变化量ΔP。

$\mathrm{\ΔP}=\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{\Δ}{P}_j$

$=\underset{j-1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}[\frac{\frac{E_c}{N_{0j}}\left(R^{\′}\right)}{1+\frac{E_c}{N_{0j}}\left(R\right)}(\mathrm{RTWP}+\mathrm{\ΔP})-\frac{\frac{E_c}{N_{0j}}\left(R\right)}{1+\frac{E_c}{N_{0j}}\left(R\right)}\mathrm{RTWP}]$

$=\mathrm{RTWP}\left\{\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}\right[\frac{\frac{E_c}{N_{0j}}\left(R^{\′}\right)}{1+\frac{E_c}{N_{0j}}\left(R^{\′}\right)}-\frac{\frac{E_c}{N_{0j}}\left(R\right)}{1+\frac{E_c}{N_{0j}}\left(R\right)}\left]\right\}+\mathrm{\ΔP}\left\{\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}\right[\frac{\frac{E_c}{N_{0j}}\left(R^{\′}\right)}{1+\frac{E_c}{N_{0j}}\left(R^{\′}\right)}\left]\right\}$

合并上式中的同类项得到：

$\mathrm{\ΔP}=\frac{\mathrm{RTWP}\left\{\underset{j-1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}\right[\frac{\frac{E_c}{N_{0j}}\left(R^{\′}\right)}{1+\frac{E_c}{N_{0j}}\left(R^{\′}\right)}-\frac{\frac{E_c}{N_{0j}}\left(R\right)}{1+\frac{E_c}{N_{0j}}\left(R\right)}\left]\right\}}{1-\underset{j=1}{\overset{J}{\mathrm{\Σ}}}\left[\frac{\frac{E_c}{N_{0j}}\left(R^{\′}\right)}{1+\frac{E_c}{N_{0j}}\left(R^{\′}\right)}\right]}$

步骤203C：将当前获取的RTWP、R和R′的值代入上式得到对J个预期调度UE进行调度后产生的预期总功率变化量ΔP。

步骤204中，累加当前获取的RTWP和在步骤203中计算得到的ΔP即得到RTWP′。

实际应用中，考虑到受调度HSUPA UE会对未受调度HSUPA UE和R99UE产生影响，导致小区总功率发生变化，因此可设置一个调度保护余量ΔRTWP，以RTWP_Target-ΔRTWP作为上述调度方法中采用的实际的目标总功率，ΔRTWP可以是一个绝对值，也可以是RTWP_Target的百分比值，例如ΔRTWP可以是RTWP_Target的10％，具体取值由通信系统确定。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (8)

1、一种小区负载调度方法，适用于由基站NodeB对小区中一个或一个以上高速上行分组数据接入HSUPA用户设备UE进行的小区负载调度，其特征在于，该方法包括步骤：

A、NodeB根据测量得到的当前接收宽带总功率RTWP和目标接收宽带总功率RTWP_Target确定当前是否进行调度，如果是，则执行步骤B，否则结束本流程；

B、NodeB通过调度计算确定该小区中应进行调度的预期调度HSUPA UE；

C、NodeB根据设定的调度算法对所述预期调度HSUPA UE进行调度。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A之前进一步包括：预先配置RTWP_Target，相应地，步骤A中所述RTWP_Target是预先配置的RTWP_Target。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A之前进一步包括：预先配置RTWP_Target和保护余量，相应地，步骤A中所述RTWP_Target是预先配置的RTWP_Target和保护余量的差值。

4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预先配置的保护余量是所述预先配置的RTWP_Target的百分比值，或是绝对值。

5、如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，步骤A中的所述确定是：

比较RTWP和RTWP_Target，判断RTWP_Target和RTWP之差是否超出允许范围，如果是，则当前进行调度，否则不进行调度。

6、如权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，步骤B所述通过调度计算确定包括：预先设置预期调度HSUPA UE数目J＝1

B1、计算对J个预期调度HSUPA UE进行调度后的预期接收宽带总功率RTWP′；

B2、比较RTWP′和RTWP_Target，判断RTWP_Target和RTWP′之差是否超出允许范围，如果是，则执行步骤B3，否则执行步骤C；

B3、判断J是否等于小区中可调度的HSUPA UE总数，如果是，则执行步骤C，否则更新J＝J+1，返回步骤B1。

7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤B1所述计算RTWP′的方法包括：

B11、计算对J个预期调度HSUPA UE进行调度后产生的预期接收宽带总功率变化量ΔP；

B12、RTWP与ΔP相加得到RTWP′。

8、如权利要求7所述的方法，其特征在于，步骤B11中所述计算ΔP的方法包括：

B111、分别计算对J个预期调度HSUPAUE中每一个进行调度后产生的预期接收宽带功率变化量，

B112、累加所述对J个预期调度HSUPA UE中每一个进行调度后产生的预期接收宽带功率变化量得到ΔP。

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