CN1933662A - 保证hs－dsch信道服务质量的方法及一种rnc - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种保证HS－DSCH信道服务质量的方法及一种RNC，该方法包括如下步骤：测量表征信道拥塞状况的信息；根据检测到的信息，判断HS－DSCH信道状态达到设定的拥塞状态门限并且专用信道资源大于或等于相对宽裕门限，切换至少部分用户到专用信道上。通过本发明的方法，实现了在HS－DSCH信道资源紧张时提高用户的实际下行速率，提高小区容量的目的，提高了用户的QoS满意度。

Description

保证HS-DSCH信道服务质量的方法及一种RNC

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种保证HS-DSCH信道服务质量的方法及一种RNC。

背景技术

HSDPA(高速下行分组接入，High Speed Downlink Packet Access)，是一种针对多用户提供高速下行数据业务的技术，适合于多媒体、Internet等大量下载信息的业务。它采用自适应调制和编码(AMC)、混合重传(HARQ)，以及基站的快速调度等一系列关键技术，实现了下行的高速数据传输。

在WCDMA中，HSDPA是一种重要的技术，物理层采用AMC、HARQ等关键技术提高速率，其中自适应调制编码(AMC)技术，对于靠近Node-B的用户，充分利用现有的信道条件，使用高阶的调制方案和较高的编码速率，实现最大化下行链路的数据吞吐量。而HSDPA的HARQ协议位于Node-B中，数据重传无需经过Iub接口，有效增加了无线链路的数据吞吐量，从而提高整个扇区的吞吐量。另外，HSDPA增加了高速下行公共信道(HS-DSCH)和相应的下行控制信道(HS-SCCH)、上行反馈信道(HS-DPCCH)；Layer2和Layer3采用在Node B中增加处理高速下行公共信道的MAC实体(MAC-hs)和相应的HARQ协议；Iub/Iur接口相应地根据HSDPA的要求做出适当地改动，增加了相应的帧协议。

由于HSDPA使用共享信道，必然存在分组调度算法以期在不同的用户间分配共享资源。HSDPA的分组调度由Node B完成，决策因素包括信道质量(CQI)、UE能力、QoS(服务质量)级别，GBR(保证速率)信息、功率和码资源情况。虽然存在多种调度算法，但原则上优先级和CQI较高的UE将得到优先调度。

由于建立在HSDPA上的所有用户是共享信道资源的，所以当用户优先级较低或者信道质量(CQI)较差时，下行速率无法保证。以下是HS-DSCH信道拥塞的两种情况：

1、HS-DSCH信道上承载了过多的有保证速率(GBR)的用户，每个用户被调度的频率下降，导致某些优先级相对较低的GBR用户的吞吐量较低，QoS得不到保证。

2、用户处于小区边缘，信道质量较差，如果在HS-DSCH下行数据调度算法重考虑CQI的权重较大，则此用户的下行速率必然较低；如果调度算法中CQI的权重较小，则同样的下行数据消耗的功率必然较大，也影响了其它建立在HS-DSCH上的用户速率。

目前，分组域(PS)业务一旦建立在HSDPA上，只能通过数据业务自适应速率控制技术(DCCC)功能进行HS-DSCH到DCH或FACH的切换：即通过用户面测量下行业务量，如果在一段时间内需要下发的数据量较少，则将此业务切换到DCH或者FACH上，节约HS-DSCH上的资源。该方案只是从业务量的角度来考虑业务是否合适建立在HS-DSCH上，而没有考虑HSDPA的资源拥塞给用户带来的影响。

因此，当出现上述两种情况出现时，会导致HS-DSCH信道拥塞，降低用户的实际下行速率，影响用户的使用感受，影响HS-DSCH信道服务质量。

发明内容

针对上述情况，本发明提供一种保证HS-DSCH信道服务质量的方法以及一种RNC；

本发明方法包括步骤：

测量表征信道拥塞状况的信息；

根据检测到的信息，判断HS-DSCH信道状态达到设定的拥塞状态门限并且专用信道资源大于或等于相对宽裕门限，切换至少部分用户到专用信道上。

其中所述测量表征信道拥塞状况的信息包括：

测量用户HS-DSCH信道质量CQI；

或

测量用户下行可发送流量。

其中，所述测量用户HS-DSCH信道质量CQI的具体步骤包括：

若测量得到信道质量高于设定门限值的持续时间达到设定的迟滞时间，则向RNC报告A事件；

若测量得到信道质量低于设定门限值的持续时间达到设定的迟滞时间，则向RNC报告B事件。

其中，所述测量用户下行可发送流量的具体步骤包括：

测量得到下行可发送流量高于设定门限值的持续时间达到设定的迟滞时间，则向RRM模块报告A事件；

测量得到下行可发送流量低于设定门限值的持续时间达到设定的迟滞时间，则向RRM模块报告B事件。

其中，所述判断小区专用信道达到相对宽裕门限的方法包括：

分配给专用信道使用的信道码资源的剩余比例达到设定的比例；

或

专用信道上的下行总发射功率低于设定的门限；

或

专用信道的上行接收功率低于设定门限；

或

IUB口剩余的带宽高于设定门限。

其中，所述判断HS-DSCH信道状态达到设定的拥塞状态门限具体包括：

判断信道质量低于设定门限值的持续时间达到设定的迟滞时间，

或者

判断下行可发送流量低于设定门限值的持续时间达到设定的迟滞时间；

则判断HS-DSCH信道状态达到设定的拥塞状态门限。

其中，所述切换至少部分用户到专用信道上具体为：将有保证速率且实际速率小于保证速率的用户切换到专用信道。

其中，本发明方法进一步包括，在小区DCH资源未达到相对宽裕门限时：

启动DCH资源检测定时器，在资源检测定时器的设定时间内，若测量得到：信道质量高于设定门限值的持续时间达到设定的迟滞时间

或者

下行可发送流量高于设定门限值的持续时间达到设定的迟滞时间，

则停止将用户从HS-DSCH切换到DCH的流程，停止DCH资源检测定时器；

若DCH资源检测定时器在设定时间内没有检测到上述事件，则返回继续判断小区DCH资源是否相对宽裕。

其中本发明方法进一步包括，在将用户从HS-DSCH切换到DCH后，当检测到HS-DSCH信道拥塞状况低于所述设定的拥塞门限时，将切换到DCH的用户重新切换到HS-DSCH上。

本发明还提供了一种无线网络控制器，该无线网络控制器包括信道检测模块，信道状态判断模块，信道切换模块，

所述信道检测模块检测得到信道状态信息，并将检测得到的信道状态信息发送给所述信道状态判断模块；

所述信道状态判断模块用于根据信道检测模块检测到的信息，判断HS-DSCH信道是否达到拥塞门限以及专用信道是否大于或等于相对宽裕门限，并将判断结果发送到信道切换模块；

所述信道切换模块根据信道判断模块判断结果为是的信息，将至少部分用户由HS-DSCH信道切换到专用信道上。

其中，所述信道检测模块包括HS-DSCH信道检测模块和专用信道检测模块，

所述HS-DSCH信道检测模块检测包括HS-DSCH信道质量CQI或者用户下行可发送流量信息，并将检测得到的信息发送给信道状态判断模块；

所述专用信道检测模块检测专用信道状态信息，并将检测得到的信息发送给信道状态判断模块。

其中，所述信道切换模块在信道状态判断模块判断HS-DSCH信道达到拥塞门限并且专用信道大于或等于相对宽裕门限时，将有保证速率且实际速率小于保证速率的用户从HS-DSCH信道切换到专用信道上；当HS-DSCH信道拥塞状况低于设定的拥塞门限时，将切换到DCH的用户重新切换到HS-DSCH上。

其中，所述无线网络控制器进一步包括周期触发模块，该模块在专用信道资源小于相对宽裕门限时，定期触发检测专用信道资源状况，并在HS-DSCH信道状态低于拥塞门限时结束检测。

本发明的有益效果是：通过对表征HS-DSCH信道拥塞状况的关键信息进行测量，将满足一定条件的用户从HS-DSCH信道切换到专用信道上的方法，实现了在HS-DSCH信道资源紧张的情况下，提高用户的实际下行速率，提高了小区容量和用户的整体QoS满意度。

附图说明

图1为本发明较佳第一实施方式之CQI A事件上报示意图；

图2为本发明较佳第一实施方式之CQI B事件上报示意图；

图3为本发明较佳第一实施方式之IUB口CQI的测量控制及报告的流程图；

图4为本发明较佳第二实施方式之Mac-hs发送给Mac-d/sh的容量分配消息结构图；

图5为本发明较佳第二实施方式之可发送流量A事件上报示意图；

图6为本发明较佳第二实施方式之可发送流量B事件上报示意图；

图7为本发明较佳第二实施方式之可发送流量的测量控制及报告的流程图；

图8为本发明较佳实施方式RNC功能模块组成示意图；

图9为本发明较佳实施方式实现流程图。

具体实施方式

本发明的主要思想是：RNC对表征信道拥塞状况的信息进行测量，当HSDPA信道资源发生拥塞时，在专用信道资源相对宽裕的情况下将有保证速率要求的用户切换到DCH；而当HS-DSCH资源的拥塞状况解除后，再将满足一定条件的DCH用户切换到HS-DSCH信道上。

要实现本发明目的，首先要对表征HSDPA资源拥塞的关键信息进行测量测量，一般，RNC需要对用户的HS-DSCH信道质量CQI以及下行可发送流量进行测量，所以，对表征HSDPA资源拥塞的关键信息的测量包括下述两种实施方式：

1、用户HS-DSCH信道质量CQI的测量

由于建立在HS-DSCH的用户需要通过上行HS-DPCCH信道周期性的上报信道质量指示CQI给NODEB。不同的CQI值映射不同的传输块大小及编码方式，代表当前用户在HS-DSCH信道上可接收收据的能力，NODEB在调度HS-DSCH上的用户时将考察每个用户的CQI值，CQI较低的用户被分配到的信道资源就较少。

由于CQI值会周期性的上报给NodeB，因此RNC可以通过测量对应的IUB口获得相关信息，考虑到RNC对CQI测量的目的是判断是否发生了信道质量的恶化或改善，所以测量报告可以采用滞后的A、B事件上报的方法，参见图1，图2所示。

在图1中，信道质量高于预先设定的A事件门限值的时间达到预先设定的迟滞时间，此时，进行CQI A事件报告，图2中示出两次A事件报告示例；

在图2中，信道质量低于预先设定的B事件门限值的时间达到预先设定的迟滞时间，此时，进行CQI B事件报告，图3中示出了两次B事件报告示例；

图3为IUB口CQI的测量控制及报告的流程图，用户业务建立在HS-DSCH后，RNC向NodeB发起类型为CQI的测量控制请求，请求中分别包括预设的A、B事件的迟滞时间(Hysteresis Time)和门限(Requested threshold)。当NodeB发现用户的CQI在持续的一段时间(即迟滞时间)内高于或低于相应门限值(Requested A/B threshold)，则上报A或B事件给RNC。

2、用户下行可发送流量的测量

可发送流量与业务量的概念有所差别，业务量是指需要发送的数据量，由CN侧下传给RNC，如用户进行下载操作则业务量必然较大；而可发送流量是指当前可以发送给用户的数据量，代表了下行传送数据的能力，当过多的用户承载在HS-DSCH上时，优先级较低的用户被调度到的频率下降，必然导致下行可发送数据量的减少。

图4为Mac-hs发送给Mac-d/sh的容量分配消息的结构图；

当业务建立在HS-DSCH信道时，NodeB的Mac-hs(处理高速下行公共信道的媒体接入控制实体)和RNC的Mac-d/sh(处理专用信道的媒体接入控制实体)之间通过容量控制机制减少时延和堵塞情况。Mac-d/sh在发送数据前向Mac-hs发送HS-DSCH容量请求消息，而Mac-hs功能实体则通过容量分配消息告知Mac-d/sh在下一时间段可发送数据的数量。对于每个具有单独优先级的Mac-d数据流，流控是独立的。

从Mac-hs的容量分配消息中可以计算出在此后的HS-DSCH Interval*HS-DSCH Repetition Period时间内用户在HS-DSCH上的可发送流量：

其中Maximum MAC-d PDU Length代表后续时间内最大的MAC-d PDU大小；HS-DSCH Credits表示每次可发送MAC-d PDU的最大数量；HS-DSCHInterval表示两次发送数据的间隔时间；HS-DSCH Repetition Period表示按照此规格可以发送数据的次数。

当HS-DSCH资源拥塞时，某些用户在HS-DSCH上的可发送流量必然下降，因此可通过对可发送流量的监控判断是否存在HS-DSCH资源的拥塞。

由于Mac-hs与Mac-d/sh的容量分配过程在用户面完成，而判决和启动由无线资源管理(RRM)控制面完成，因此需要用户面的Mac-d/sh向RRM上报可发送流量的测量报告，与CQI的测量方式相同，可发送流量也采用事件上报的方式，如图5，图6所示。

在图5中，下行可发送流量高于预先设定的A事件门限值的时间达到预先设定的迟滞时间，此时，进行流量A事件报告，图6中示出两次A事件报告示例；

在图6中，下行可发送流量低于预先设定的B事件门限值的时间达到预先设定的迟滞时间，此时，进行流量B事件报告，图7中示出了两次B事件报告示例。

图7为本发明可发送流量的测量控制及报告的流程图，当用户业务建立在HSDPA后，RRM向用户面Mac-d/sh的发起可发送流量的测量控制请求，请求中分别包括预设的A、B事件的迟滞时间(Hysteresis Time)和门限值(Requestedthreshold)。当Mac-d发现用户的可发送流量在持续的一段时间(即迟滞时间)内高于或低于门限值，则上报A或B事件给RRM模块，由RRM决定是否将用户从HS-DSCH信道切换到DCH信道。

根据上述对用户的HS-DSCH信道质量CQI以及下行可发送流量的测量数据，以及小区DCH资源是否宽裕的状况，NodeB对信道资源进行调度，当判断HSDPA资源拥塞，小区专用信道DCH资源相对宽裕时，将满足一定条件的用户切换到专用信道DCH，并判断当HS-DSCH资源拥塞状况解除后，再将满足一定条件的DCH用户切换到HS-DSCH信道上。

具体流程如图9所示，流程具体描述如下：

步骤901：CN下发RAB指派消息建立PS业务，RNC判决建立在HS-DSCH上；

步骤902：判断该业务是否为具有保证速率业务，如流类业务，具有保证速率的BE(Best Effort)业务等，如果是，则进入步骤904；否则进入步骤903，流程结束。

如果此PS业务为具有保证速率的业务，需要在HSDPA资源拥塞时保证其QoS，如果无保证速率要求，则认为允许在HS-DSCH资源拥塞时下行数据阻塞，在这种情况下，无需对CQI和可发流量进行检测，所以结束流程。

步骤904：RNC向NodeB发起用户的CQI测量控制请求；

该请求在业务建立或重配的时候发送，在该测量控制请求中分别包括A、B事件的迟滞时间和门限值。

步骤905：向用户面Mac-d发起可发送流量的测量控制请求；

在该测量控制请求中分别包括A、B事件的迟滞时间和门限值。

其中，步骤904和步骤905的顺序可以互换。

步骤906：业务持续过程中，HSDPA信道资源如果达到拥塞门限，则NODEB上报CQI B事件或者用户面MAC-d上报可发送流量B事件；

步骤907：判断当前小区专用信道资源是否相对宽裕；如果是，则进入步骤913，否则进入步骤908；

判断专用信道资源是否相对宽裕的方法可以是下述方法中的一种或者几种结合使用：判断分配给专用信道使用的信道码资源的剩余比例是否达到设定的比例；专用信道上的下行总发射功率是否低于设定的门限；上行接收功率是否低于设定的门限，IUB口剩余的带宽是否达到设定的门限。只要判断得到DCH相关的资源是否达到拥塞的门限值，就可以判断得知小区专用信道是否相对宽裕。

步骤908：启动DCH资源监测定时器；监控DCH资源的变化；

在监测DCH的过程中，有两种情况，分别进入步骤909和步骤910：

步骤909：DCH资源检测定时器超时，返回步骤907；

步骤910，911，912：在DCH资源检测过程中收到CQI或可发流量的A事件上报，表明HS-DSCH资源拥塞状况好转，则停止HS-DSCH转DCH的流程，停止DCH资源检测定时器，流程结束。

如果在步骤907中判断得到小区的DCH资源相对宽裕，则进入如下步骤：

步骤913，914，915：停止CQI和可发流量的测量，将该用户从HS-DSCH切换到DCH信道，流程结束。

当用户切换到DCH信道后，由于DCH上不存在CQI和下行可发送流量这两个信息，所以CQI和下行可发送流量的测量停止。此时，HS-DSCH上资源的改善可通过建立在HS-DSCH上的用户数量减小，HS-DSCH发送每个BIT所用的平均功率下降的方式获知，在获知HS-DSCH信道拥塞状况改善之后，再将一些切换到DCH上的优先级较高、指派速率较大(超过HSDPA门限速率)的原HS-DSCH用户重新切换到HS-DSCH上。

本发明还公开了一种无线网络控制器，如图8所示，该RNC包括以下模块：信道检测模块，信道状态判断模块，信道切换模块。

信道检测模块包括HS-DSCH信道检测模块、专用信道检测模块。HS-DSCH信道检测模块检测包括HS-DSCH信道质量CQI或者用户下行可发送流量信息，专用信道检测模块检测专用信道状态信息，它们都将检测得到的信息发送给信道状态判断模块。该保证HS-DSCH信道服务质量系统进一步包括周期触发模块，该周期触发模块用于在专用信道资源相对不宽裕时，定期触发检测专用信道资源状况，并在HS-DSCH信道状态低于拥塞门限时结束检测。从而能够在HS-DSCH信道拥塞，而专用信道也暂时不宽裕时，定期检测专用信道资源状况，从而能够检测到专用信道不同时刻的资源状况，确定专用信道是否符合切换条件。另外，如果HS-DSCH信道状态低于拥塞门限，也就是HS-DSCH信道资源已经比较宽裕了，就没有必要进行切换准备了，这个时候则停止对专用信道的周期触发检测。

信道状态判断模块用于根据信道检测模块检测到的信息，判断HS-DSCH信道是否达到拥塞门限以及专用信道是否大于或等于相对宽裕门限，并将判断结果发送到信道切换模块。

信道切换模块在信道状态判断模块判断HS-DSCH信道达到拥塞门限并且专用信道相对宽裕时，将有保证速率且实际速率小于保证速率的用户从HS-DSCH信道切换到专用信道上；另外，在将用户从HS-DSCH切换到DCH后，当HS-DSCH信道拥塞状况低于所述设定的拥塞门限时，信道切换模块将切换到DCH的用户重新切换到HS-DSCH上。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1、一种保证HS-DSCH信道服务质量的方法，其特征在于，包括如下步骤：

测量表征信道拥塞状况的信息；

根据检测到的信息，判断HS-DSCH信道状态达到设定的拥塞状态门限并且专用信道资源大于或等于相对宽裕门限，切换至少部分用户到专用信道上。

2、根据权利要求1中所述的保证HS-DSCH信道服务质量的方法，其特征在于，所述测量表征信道拥塞状况的信息包括：

测量用户HS-DSCH信道质量CQI；

或

测量用户下行可发送流量。

3、根据权利要求2中所述的方法，其特征在于，所述测量用户HS-DSCH信道质量CQI的具体步骤包括：

若测量得到信道质量高于设定门限值的持续时间达到设定的迟滞时间，则向RNC报告A事件；

若测量得到信道质量低于设定门限值的持续时间达到设定的迟滞时间，则向RNC报告B事件。

4.根据权利要求2或3中所述的方法，其特征在于，所述测量用户下行可发送流量的具体步骤包括：

测量得到下行可发送流量高于设定门限值的持续时间达到设定的迟滞时间，则向RRM模块报告A事件；

测量得到下行可发送流量低于设定门限值的持续时间达到设定的迟滞时间，则向RRM模块报告B事件。

5、根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述判断小区专用信道达到相对宽裕门限的方法包括：

分配给专用信道使用的信道码资源的剩余比例达到设定的比例；

或

专用信道上的下行总发射功率低于设定的门限；

或

专用信道的上行接收功率低于设定门限；

或

IUB口剩余的带宽高于设定门限。

6、根据权利要求1中所述的保证HS-DSCH信道服务质量方法，其特征在于，所述判断HS-DSCH信道状态达到设定的拥塞状态门限具体包括：

判断信道质量低于设定门限值的持续时间达到设定的迟滞时间，

或者

判断下行可发送流量低于设定门限值的持续时间达到设定的迟滞时间；

则判断HS-DSCH信道状态达到设定的拥塞状态门限。

7、根据权利要求1中所述的保证HS-DSCH信道服务质量方法，其特征在于，所述切换至少部分用户到专用信道上具体为：将有保证速率且实际速率小于保证速率的用户切换到专用信道。

8、根据权利要求1中所述的保证HS-DSCH信道服务质量方法，其特征在于，所述方法进一步包括，在小区DCH资源未达到相对宽裕门限时：

启动DCH资源检测定时器，在资源检测定时器的设定时间内，若测量得到：信道质量高于设定门限值的持续时间达到设定的迟滞时间

或者

下行可发送流量高于设定门限值的持续时间达到设定的迟滞时间，

则停止将用户从HS-DSCH切换到DCH的流程，停止DCH资源检测定时器；

若DCH资源检测定时器在设定时间内没有检测到上述事件，则返回继续判断小区DCH资源是否相对宽裕。

9、根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括，在将用户从HS-DSCH切换到DCH后，当检测到HS-DSCH信道拥塞状况低于所述设定的拥塞门限时，将切换到DCH的用户重新切换到HS-DSCH上。

10、一种无线网络控制器，其特征在于，该无线网络控制器包括信道检测模块，信道状态判断模块，信道切换模块，

所述信道检测模块检测得到信道状态信息，并将检测得到的信道状态信息发送给所述信道状态判断模块；

所述信道状态判断模块用于根据信道检测模块检测到的信息，判断HS-DSCH信道是否达到拥塞门限以及专用信道是否大于或等于相对宽裕门限，并将判断结果发送到信道切换模块；

所述信道切换模块根据信道判断模块判断结果为是的信息，将至少部分用户由HS-DSCH信道切换到专用信道上。

11、如权利要求10中所述的无线网络控制器，其特征在于，所述信道检测模块包括HS-DSCH信道检测模块和专用信道检测模块，

所述HS-DSCH信道检测模块检测包括HS-DSCH信道质量CQI或者用户下行可发送流量信息，并将检测得到的信息发送给信道状态判断模块；

所述专用信道检测模块检测专用信道状态信息，并将检测得到的信息发送给信道状态判断模块。

12、如权利要求10中所述的无线网络控制器，其特征在于，所述信道切换模块在信道状态判断模块判断HS-DSCH信道达到拥塞门限并且专用信道大于或等于相对宽裕门限时，将有保证速率且实际速率小于保证速率的用户从HS-DSCH信道切换到专用信道上；当HS-DSCH信道拥塞状况低于设定的拥塞门限时，将切换到DCH的用户重新切换到HS-DSCH上。

13、如权利要求10中所述的无线网络控制器，其特征在于，所述无线网络控制器进一步包括周期触发模块，该模块在专用信道资源小于相对宽裕门限时，定期触发检测专用信道资源状况，并在HS-DSCH信道状态低于拥塞门限时结束检测。

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