专利名称：对高速共享信道的无线电资源管理的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线电通信，更具体地说，涉及高速共享信道的无线电资源管理。
背景技术：
基于宽频码分多址(WCDMA)无线电接入的第三代(3G)通用移动电话通信系统提供高数据速率的无线接入并支持用第一代和第二代移动通信系统实际难以达到的增强的载体服务。WCDMA无线电接入网络，像UMTS陆基无线电接入网络(UTRAN)，也通过提供信号衰减环境中的稳定操作以及基站/基站段之间的无缝切换(soft/softer)而提高了服务质量。例如，有害的多径衰减就被用来和RAKE接收器以及改进的信号处理技术一起提高接收到的信号质量。
UTRAN中持续存在着对改进的多媒体通信的需要，包括更高的峰值数据速率，更低的无线电接口延迟，以及更大的吞吐量。高速下行链路共享信道(HS-DSCH)被标准化以用在WCDMA UTRAN网络中，以支持大约8-14Mb每秒的更高的峰值速率。HS-DSCH实现更高的数据速度的方式之一是，通过把一些无线电资源协调及管理责任从无线电网络控制器移到基站，包括下面简短描述的下列责任中的一个或多个共享信道传输，更高级别的调制，链路自适应，无线电信道相关调度，以及带有软组合的混合-ARQ。
共享信道传输和更高级别的调制在共享信道传输中，无线电资源(像基于CDMA的传输情况下的扩展码空间和传输功率)是用时间复用在用户间共享的。高速下行链路共享信道是共享信道传输的一个例子。共享信道传输的一个重要的好处是，与专用信道相比对可用代码资源更有效的利用。用更高级别的调制可以获得更高的数据速率，在信道条件有利时，高级别调制比低级别调制能更有效地利用带宽。
链路自适应和速率控制不同通信链路上所经历的无线电信道条件通常在时间上以及服务小区内的不同位置之间都有较大变化。在传统的CDMA系统中，功率控制补偿了瞬时无线电信道条件变化中的差异。采用这种功率控制，全部可用服务小区功率的更大部分可能被分配给信道条件差的通信链路，以向所有通信链路确保服务质量。但当无线电资源被分配给信道条件好的通信链路时对其利用才更有效。对于不要求特定数据速率的服务(例如很多最好的工作服务)来说，可以用速率控制或调节来确保对所有通信链路每个信息位都接收到足够的能量作为功率控制的替代。通过调节信道编码速率和/或调节调制方案，可以调节数据，以补偿瞬时信道条件的变化和差异。
信道相关调度和混合ARQ对最大的服务小区吞吐量来说，可以把无线电资源调度到瞬时信道条件最好的通信链路。在基站上执行的快速信道相关调度在每个调度瞬间上实现了非常高的数据速度，并因而使整个系统的吞吐量达到了最大。带有软组合的混合ARQ对每次传输提高了有效的接收到的信号-对-干扰之比，因而与传统ARQ相比增大了对重传正确解码的概率。ARQ的更高效率增大了共享信道上的有效吞吐量。
图1示出了高速共享信道概念，其中多个用户1，2和3向高速信道(HSC)控制器提供数据，HSC控制器通过多路复用用户信息以在时间多路复用的间隔中在整个HS-DSCH带宽上传输而充当高速调度器。例如，在图1所示的第一个时间间隔期间，用户3在HS-DSCH上传输并可以使用分配给该HS-DSCH的全部带宽。在下一个时间间隔期间，用户1在该HS-DSCH上传输，下一个时间间隔用户2传输，再下个时间间隔用户1传输，等等。
高速数据传输是通过向HS-DSCH分配大量扩展码(例如，CDMA系统中的无线资源)而实现的。图2示出了16个固定扩展因子的示例代码树。这16个代码的一个子集(例如12个)被分配给高速共享信道。剩余的扩展代码(例如图中所示的4个)用于其它无线电信道，像专用、公共和广播信道。
尽管不是必定优选的，但还是可以与时间多路复用一起使用代码多路复用。例如，代码多路复用在低容量传输情况中有用。图3示出了以代码和时间多路复用的方式把多个扩展代码分配给用户1，2和3.在传输时间间隔(TTI)1中，用户1采用12个代码。在传输时间间隔2中，用户2采用12个扩展代码。但是，在传输时间间隔3中，用户1使用代码中的两个，而用户3使用剩余的10个代码。TTI＝4中发生了相同的代码分配。在TTI＝5中，用户3使用代码中的两个而用户2使用剩余的代码。
为了实现更高的吞吐量和高峰值数据速率，高速共享信道不能(像专用信道那样)使用闭环功率控制，但可以简单地使用基站服务小区中剩余的功率直到预置的最大值。因为高速共享信道是随着其它信道一起使用的，必须有效地向不同信道分配无线电资源并且不能以过高的功率级使服务小区超载。必须管理除高速共享信道以外的信道的功率级，以为共享信道留下足够的功率从而获得期望的高吞吐量。
代码分配影响高速共享信道上的吞吐量以及其它信道可用代码空间。最佳代码分配取决于若干因素，例如流量负载，流量类型以及当前无线电条件。如果过多的CDMA代码被分配给高速共享信道，那些代码中就会有一些得不到充分利用，这是对无线电资源的浪费。如果分配的代码过少，高速共享信道上的信道吞吐量就会过低。
无线电网络控制器(RNC)执行无线电资源管理。使用一种或多种无线资源管理算法分配像扩展代码这样的无线电资源。这种资源管理的其它例子包括功率/干扰控制，准入控制，拥塞控制，等。如果无线电网络控制器知道服务小区中的当前资源状态或使用情况，就能够更好地完成它的资源管理任务。对无线电网络控制器有用的一种测量是，当前分配给高速共享信道的代码被使用的频率。本发明从基站向无线电网络管理器提供关于当前分配给特定信道(像高速共享信道)的代码集的使用情况的测量。基于这些测量，RNC(如果必要的话)能够调节对高速共享信道的代码分配。
另一需要有判断地分配到基站服务小区中不同无线电信道的受控无线电资源是无线电传输功率级。图4示出了基站服务小区功率的时间图。底部的图中所示一个或多个公共信道的无线电传输功率占用了允许的或最大服务小区功率的第一部分。在公共信道功率之上是当前分配给专用信道的组合无线电传输功率。阴影部分示出了可由高速共享信道使用的无线电传输功率。在时间tm，组合的公共和专用信道功率等于最大服务小区功率。结果是，高速共享信道没有任何可用功率，因此也没有任何吞吐量，假定观察到了最大服务小区功率级。另一方面，如果高速共享信道使用了超过最大服务小区功率的功率，信号可能会失真，引起服务质量下降。
在收到来自RNC的请求时，基站可以向RNC提供测量，例如对速率选择的信道质量评估。但这种基站测量不考虑高速下行链路共享信道(HS-DSCH)的特殊特性。事实上，提供给RNC的一个典型的基站测量是对所有下行链路信道的全部传输的载波功率。该测量将包括高速共享信道的传输功率。在全部传输的载波功率测量中包括高速下行链路共享信道带来了一些问题。首先，HS-DSCH通常故意地使用所有剩余的传输功率直到服务小区最大功率。第二，RNC使用全部传输功率测量来决定建立新的专用无线电链路。结果，只要高速下行链路共享信道上有中等的流量要求，RNC将总是断定该服务小区正在满负荷运行。同理，甚至高速下行链路共享信道上一有中等的流量，信道请求就将被拒绝。而且在这种情况下不可能确定服务小区中精确的拥塞级别。因为高速共享信道使用剩余的服务小区功率，总的载波功率测量总是等于或接近服务小区最大，而这错误地暗示了该服务小区总是处于满负载状态。
本发明向无线电资源管理器提供一种特别考虑了高速共享信道的服务小区传输功率测量，尤其是被设计为使用服务小区中剩余的传输功率直到服务小区最大功率的高速共享信道。当高速共享信道由于除它以外的其它信道所需要功率需求增加而没有可用功率或可用功率极少时，无线电网络控制器会得到通知。也可在基站上测量对无线电资源控制器有用的其它参数。
提供给无线电资源管理器的一个或多个基站测量使它能最优地接入、分配、和/或管制无线电资源(像扩展代码和传输功率)到服务小区中支持的不同类型的无线电信道，包括像高速共享信道这样的专用信道。这种测量包括下列测量中的一个或多个其它信道功率，HS-DSCH代码使用情况，传输格式使用，平均有效负载，空缓冲区，过剩功率和/或类似的参数。
在一个示例实施方案中，为在第一无线电信道上传输的信号测量传输功率，它不包括对在第二无线电信道(例如，高速共享信道)上传输的信号的传输功率的测量。可以在预定的时间周期中对第二信道测量CDMA代码使用情况。测出的传输功率和测出的CDMA代码使用情况中的一个或全部被报告给无线电资源控制器，它可以采取适当的资源管理行为。在优选的示例中，第一和第二信道是从CDMA移动通信网络到一个或多个移动无线站的下行链路无线电信道。第一无线电信道包括下列信道中的一个或多个一个或多个专用信道，一个或多个公共信道，一个或多个控制信道，以及一个或多个广播信道。第二信道是高速下行链路共享信道。
测出的传输功率可以用来执行无线电资源控制，例如对第二无线电信道和/或第一无线电信道的功率分配和代码分配，拥塞控制和准入控制。该测量 还向无线电资源控制器警告功率正由其它信道使用而给HS-DSCH留下的功率不足或快速下降的情况。无线电资源控制器可以采取适当的动作来重新分配功率资源，以确保对HS-DSCH有足够的功率运行。
使用测出的CDMA代码使用信息，可以确定当前分配给第二无线电信道的CDMA代码是否正在被有效地使用。如果不是，就改变对第二无线电信道的当前CDMA代码分配。在一种实现中，预定的时间周期包括多个传输时间间隔(TTI)。测量在确定的时间周期中一个CDMA代码被用于第二无线电信道的TTI的数量。另外，可以测量在预定的时间周期中，一组CDMA代码被用于第二无线电信道的TTI的数量。可以任意种方式报告CDMA代码使用情况测量。在一个示例中，以直方图向资源管理器报告代码使用情况。
可以单独或者相互结合和/或结合上述其它测量使用其它示例基站测量。例如，可以测量当前有数据在基站缓冲区中要在高速共享信道的数据传输调度时间在高速共享信道上传输的移动无线电用户的数量。测出的数量与有效负载对应，并且被提供给无线电网络控制器，用于管理高速共享信道上的负载。缓冲区监控器可以用来测量对每个高速共享信道用户缓冲的数据量。当测量出的缓冲的数据量达到0或者低于一个阈值时，就确定了一个测量周期上高速共享信道传输时间间隔(TTI)的数量。测量出的数量可以用来配置高速共享信道。剩余功率监控器可以用来测量实际用于在高速共享信道上向移动无线电用户传输的第一功率级并确定在高速共享信道上向移动无线电用户进行可靠传输所需的第二功率级。计算第一和第二功率级之间的差并用于分配与高速共享信道相关的资源。
本发明不需要多余的信令就能实现有效的无线电资源管理。通过考虑特定类型信道(例如高速共享信道)的具体特征，依照本发明的一个或多个测量能够对当前服务小区状态进行精确评估。结果是，无线电资源管理器能够更好地控制服务小区拥塞，允许新用户到服务小区，阻塞新用户，甚至如果必要的话丢弃现有的用户。可以采取行动确保在到达最大功率之前不会超过最大功率限制，否则将导致不可预测的信令失真以及很差的信号质量。此外，本发明允许无线电资源控制器确保高速共享信道有足够的资源作为一个高速共享信道完成它的工作。因为扩展码在CDMA系统中是一种有限资源，对各种不同的信道确保最优代码分配，这对高速共享信道来说尤其有利。对高速共享信道适当的代码分配确保了该信道的最佳性能，而且不会使无线电资源利用不充分或浪费。
附图描述结合附图参考下面的描述能够更好地理解本发明前面以及其它目标、特性和优势。
图1概念性地示出了高速下行链路共享信道；图2示出了一个代码树；图3结合高速下行链路共享信道示出了时分码分多路复用图；图4是服务小区功率图；图5是在移动无线电通信系统环境中说明本发明的一个示例实施方案的功能框图；图6是依照本发明的一个示例实施方案说明对高速共享信道的无线电资源管理过程的流程图；图7是说明其它示例性信道功率测量过程的流程图；图8是说明完成其它信道功率测量的一种方式的框图；图9是说明示例的代码资源测量过程的流程图；图10示出了代码使用情况/传输格式使用情况测量；图11是说明特定基站测量的图；图12是说明示例性平均有效负载测量过程的流程图；图13是说明示例性空缓冲区测量过程的流程图；图14是说明示例性剩余功率测量过程的流程图；发明详述在下面的描述中，为说明和非限制起见，阐述了具体的细节，例如特定的实施方案、过程、技术等以便提供对本发明的完整理解。但是，本领域的技术人员显然可在偏离这些具体细节的其它实施方案中实践本发明。例如，尽管是在使用高速下行链路共享信道的基于CDMA的蜂窝系统的示例应用中说明本发明，但任何有不同类型的信道的蜂窝系统中都可使用本发明。
某些情况下，省略了对众所周知的方法、接口、设备和信令技术的详细说明，以便不让不必要的细节模糊对本发明的说明。此外，在一些图中示出了单独的功能块。本领域的技术人员将会理解这些功能块可以用单独的硬件服务小区、用软件功能结合适当编程的数字微处理器或通用计算机、用专用集成电路(ASIC)和/或一个或多个数字信号处理器(DSP)来实现。
本发明发现了对CDMA移动通信网络(如图5中编号10所示)有利的应用，但仍然只是示例性的。多个外部网络12与基于CDMA的无线电接入网络14相耦合，例如，网络14可以是UMTS陆基无线电接入网络(UTRAN)。UTRAN 14包括一个或多个在适当网络接口上通信的无线电网络控制器(RNC)16。其中，每个RNC 16可以包括准入控制器18，服务小区负载控制器20和无线电资源控制器22。每个控制器实体可以用硬件、软件或软硬结合来实现。每个RNC 16与多个无线电基站(BS)24相耦合。其中，每个无线电基站24包括无线电收发电路26，一个或多个传输功率监控器27，高速共享信道代码使用监控器28，传输格式使用监控器29，平均有效负载监控器30，空缓冲区监控器31，剩余功率监控器32，以及高速信道控制器33.无线电基站2 4在无线电接口上与多个标识为用户设备(UE)34的移动站点通信。无线电接口上的通信是用扩展码进行的，即一个或多个扩展码对应于一个无线电信道。
系统10包括不同类型的无线电信道一个或多个专用信道，一个或多个公共信道，一个或多个广播信道，以及一个像高速下行链路共享信道(HS-DSCH)这样的高速共享信道。尽管在下面的示例中使用了HS-DSCH，但本发明不并局限于HS-DSCH。基站24有特定数量的扩展码可供使用。参见图2中所示扩展因子为16的示例代码树。一定数量的可用扩展码将被分配给高速下行链路共享信道，剩余的代码被分配给其它信道。本发明努力分配最佳数量的扩展码给高速下行链路共享信道和其它信道。最佳分配确保在有效利用分配给高速下行链路共享信道的代码的同时，确保在高速下行链路共享信道上提供期望的数据速率、吞吐量、和/或服务质量。高速信道代码使用情况监控器28在预定的时间周期上向RNC16提供高速下行链路共享信道的实际扩展代码使用情况。
同样，每个基站服务小区被分配一个最大下行链路无线电传输功率级。传输功率被分配在服务小区中的多个不同信道之间。在图4所示的功率分配中，公共信道使用特定的传输功率，在公共信道功率之上为专用信道分配传输功率，高速信道使用剩余的传输功率，直到为该服务小区设定的最大功率或其它预定限制。
高速共享信道控制器32可以为高速下行链路共享信道执行上述各种不同的功能，例如共享信道传输、更高级别的调制、链路自适应、无线电信道相关调度、带有软组合的混合ARQ。特别地，高速信道控制器32在每个传输时间间隔(TTI)中，控制高速下行链路共享信道上的传输的快速调度(或重传)。高速控制器32优选地在一个TTI中，把分配给高速下行链路信道的所有代码(例如，图4代码树中的12个代码)分配给单个移动无线电UE连接。但如果有效载荷对单个UE连接不足时，或者UE是低端UE时，也可像上面关于图3所阐明的那样，由无线电资源控制器22采用码分多路复用。对每个服务小区中执行准入控制的准入控制器18、执行负载控制的负载控制器20以及最优地管理无线电资源的无线电资源控制器22来说，RNC16必须从基站24接收相关的精确测量信息。
在第一个普通示例实施方案中，由基站进行了一个或多个测量并报告，这些测量由资源控制器使用，在这个非限制性示例中资源控制器位于RNC。参见图6中的流程图所示高速下行链路共享信道的无线电资源管理过程。在第一步(块40)，基站测量下列参数中的一个或多个(除HS-DSCH信道功率之外的)“其它”信道功率，HS-DSCH代码使用情况，传输格式使用情况，平均有效负载，空缓冲区以及剩余功率。下面将说明这些示例的基站测量中的每一个。但是，应该理解这些测量仅是示例性的，而且本发明并不局限于这些具体测量中的任意一个或组合。
基站向RNC发送基站测量中的一个或多个，RNC中的资源控制器22使用该测量信息执行功率分配，也许还会根据所报告的测量在专用信道上执行功率控制。它还根据所报告的测量调节扩展代码分配。准入控制器18用这些测量作为确定是否允许新的通话请求进入的因素。负载控制器20用这相同的信息确定在这个服务小区中是否需要拥塞/负载控制。
其它信道功率其它信道功率是可归因于在除高速下行链路共享信道之外的一个或多个信道上进行的传输的传输功率。在这个示例中，它包括除高速下行链路共享信道之外的所有信道的功率。例如，这些信道可以包括专用于UTRAN 14和UE 34之间的连接的一个或多个专用信道、由移动无线站共享的一个或多个公共信道、一个或多个控制信道以及一个或多个广播信道。其它信道功率可由功率监控器27如结合图8所说明的示例方式完成。
图7的流程图示出了示例的其它信道功率测量过程。测量来自基站的除高速下行链路共享信道传输功率之外的所有(或只测一些)下行信道的总功率(块50)。该总功率测量被转发到RNC并由一个或多个资源控制器使用，例如无线电资源控制器22、负载控制器20和准入控制器18(块52)。基于这些测量，RNC(或基站)确定除高速下行链路共享信道之外的下行链路的总功率(块54)。如果这个功率超出了不能为高速下行链路共享信道留下足够功率的阈值，RNC可以采取各种不同的动作来限制其它下行链路需要的功率。这种动作可以包括切换专用信道到较低速率，例如拥塞控制和/或准入控制。
传输的信号是来自所有单个物理信道的信号的总和，包括公共物理信道、专用物理信道和共享物理信道(尤其是高速共享物理信道)。优选的示例实施方案是把除高速共享物理信道之外的所有信号都加起来。对信号和的片级的平方取平均值而测量其它信道功率。要传输的信号是通过把HS-DSCH信号加到该信号和上而形成的。
另外，也可使功率测量成为在单独的信道信号上进行的几个单独的功率测量之和，或者是非共享信道信号的子集之和。如果某种实现中信号求和必须以和上述顺序不同的一种特定的顺序进行，这种方法是有利的。通过对单个信道信号或子集的切片幅度的平方求平均值，可以进行单个的功率测量。
如果单个功率测量是在单个信道信号上(而不是在子集上)完成的，可以更容易地根据对配置的传输功率和每个信道的当前使用情况的了解进行功率测量。然后使测量出的单个信道信号的功率值成为该信号的增益系数的平方以及该信道的有效利用率的乘积。有效利用率是实际传输的符号数量与总符号数量的比。
图8示出了在基站上测量其它信道功率的一种示例方式。在这个例子中，其它信道包括专用物理信道(DPCH)1、2、.....、N和公共信道(CC)。各个信道信号在对应的乘法器60、62、64中被乘以一个根据对该具体信道的功率控制命令而选择的适当的增益或功率控制值。从UE发出的功率控制命令通知基站为了对该具体的信道保持指定的信号质量需要什么功率。在加法器68中受控制的功率和公共信道信号被加在一起，通过对信号和的切片幅度的平方取平均值而在功率检测器70中确定总功率。扩展代码中的每个小片有I和Q两个分量，因而它的 单个信道信号的测量功率可以确定为该信号的增益或功率控制(PC)因子的平方与该信道的有效利用率的乘积，如上所定义。按照上述替代方案，可以对非共享信道信号的子集求和。
总的其它信道功率像指出的那样被提供给RNC。总的其它信道功率还在加法器74中和高速下行链路共享信道的功率被加在一起。尽管HS-DSCH不以和专用信道相同的方式受功率控制，但必须根据其它信道所需的功率设置功率。因为HS-DSCH使用剩余的功率，而剩余功率又随时间而变化，因而HS-DSCH功率也变化。因而，HS-DSCH的PC因子取决于测量出的非HS-DSCH功率。包括HS-DSCH在内的所有下行链路信道之和在信号和无线电处理模块76中得到处理并通过天线78被传输出去。
HS-DSCH代码使用情况/传输格式使用情况高速信道代码使用情况监控器28在预定的时间周期上测量HS-DSCH代码使用情况。图9中的流程图说明了代码资源/传输格式使用情况测量过程。对每个高速下行链路共享信道传输时间间隔(TTI)(例如，两毫秒)，由高速信道控制器33选择传输格式。传输格式指定特定数量的扩展码直到分配由高速下行链路共享信道使用的代码数量为止(块80)。高速信道控制器33还可以决定在与使用了0个扩展码对应的TTI期间，不在高速下行链路共享信道上传输。在预定的时间周期上(例如100毫秒)，高速信道代码使用情况监控器28测量每个扩展码由高速下行链路共享信道使用的传输时间间隔(TTI)的数量。或者，监控器28可以测量每个特定的代码集合由高速下行链路共享信道使用的TTI的数量(块82)。后者的一个例子可以是包括代码1到6的一组代码仅在2个TTI中被使用。只包括代码1和代码2的一组代码在25个TTI中被使用。传输格式使用情况监控器29可以另外或二者选一地测量每个传输格式被使用的TTI的数量。
对预定的时间周期，由监控器28检测到的代码使用情况数据和/或由监控器29检测到的传输格式使用情况数据被提供给RNC。在一个非限制性示例中，可以用直方图的形式交付代码使用情况信息和/或传输格式使用情况数据。RNC16中的无线电资源控制器(RRC)22根据代码使用情况数据或者根据传输格式使用情况数据决定是否改变对高速下行链路共享信道的代码分配(块84)。
图10给出了映射高速下行链路共享信道的每个2毫秒TTI分配的扩展码1到12的示例直方图，高速信道控制器32选择传输格式。当然，不需要在无线电接口上发送整个直方图，但可以传输简化形式的直方图信息。代码使用情况测量不需要包括所有可能数量的代码。另外，可以测量使用任意代码子集(例如，0-3，4-7，8-11，12-15)的次数。作为另一替代方案，可以对每个代码子集测量HS-DSCHTTI的比例，或者每个代码子集被使用的时间或时间比例。
HS-DSCH代码使用情况测量可以静态地归纳并表达为所用传输格式的函数。根据特定的可用信息，例如缓冲区状态、信道条件、可用功率资源等，高速信道控制器33选择其中一种传输格式。在定义的时间间隔内，基站传输格式使用情况监控器29对每种传输格式被用于HS-DSCH的次数进行计数。其结果是一个对每种传输格式说明这种传输格式被使用次数的二维直方图。测量可以是该二维直方图或其函数。
图11示出了形成可能的传输格式集合上的统计的示例。图中所示数字代表传输块大小(有效载荷)。X-轴代表用于HS-DSCH的扩展码的数量。Y-轴代表传输要求的信噪比，表示为载波-对-干扰(C/I)之比。虚线说明一组传输格式，并在文中说明。
在优选的示例实施方案中，定义传输格式组并且只报告这个组中任意传输格式被使用的次数。图11中，虚线为每种数量的扩展码示出了这样一组传输格式的示例，带最大有效载荷的传输格式。这个组中传输格式的频繁使用表明HS-DSCH受扩展码数量的限制而不是可用能量的限制。如果可能，RNC应该向HS-DSCH分配更多扩展码以便提高它的容量。
作为报告每个组被使用的次数的替代方案，可以测量每个传输格式组中TTI的比例或者每个传输格式组被使用的时间比例。可以使用相关的测量，例如与另一传输格式组相比一个传输格式组被使用的次数。此外，可以单独为不同优先级的若干数据流收集并报告统计。报告用于HS-DSCH的分组数据流的每种优先级的单独统计。这种情况下，可以配置RNC以只作用于对它想为之保证一定服质量的流的测量。
平均有效负载HS-DSCH在一个特定时间瞬间的有效负载是高速信道控制器33在该时间瞬间可以选择的用户的数量。如图12中的平均有效负载测量流程图所示，平均有效负载监控器30检测当前有数据要在调度决策时在HS-DSCH上传输的用户的数量(块90)。例如，如果20个用户有数据在基站缓冲区中要在高速信道控制器33进行调度决策(即选择传输给哪个用户)时，在HS-DSCH上传输，这时的有效负载就是20。可以有比实际分配给HS-DSCH的有效负载更多的用户，但只有当前有数据在基站缓冲区中的用户被包括在有效负载中。对在预置时间间隔上收集的检测到的数量求平均值(块92)并提供给RNC(块94)。例如，平均有效负载可以用于准入控制，以在平均有效负载超过一个特定限制时，阻塞请求HS-DSCH的用户。在这种情况下准许他们进入将会过度地降低HS-DSCH的整体性能。像上述传输格式测量一样，可以对每个优先级定义平均有效负载测量。
空缓冲区在每个调度瞬间，高速信道控制器33为即将来临的TTI对分配给HS-DSCH的用户选择合适的传输格式，包括有效载荷大小。有效载荷大小取决于无线电信道质量(即较高(低)的信道质量支持较大(小)的有效载荷)以及基站缓冲区中可用的数据量。参考图12的流程衅，缓冲区监控器31检测为每个HS-DSCH用户缓冲用于传输的数据量(块100)。为一个特定的UE缓冲的等待传输的数据量构成了有效载荷大小的上限，因而构成了所选择的传输格式的上限。如果传输格式由缓冲区中的数据所指示，而不是由无线电信道条件所指示，HS-DSCH就得不到充分利用，并且系统就是流量受限的而不是受限于无线电环境。这种情况还表明，需要更多代码多路复用(例如，对附加HS共享控制信道的配置)，尤其是在上述传输格式统计表明小负载传输格式被频繁使用时。缓冲区监控器31确定空缓冲区测量为，如果缓冲的数据量低于门限量，则与用户数据缓冲区没被清空时传输的数据量相比，发送较少数据量的定义的测量间隔中传输的数据量(块102)。可以为所有流量定义空缓冲区测量而不考虑优先级，或者为每个优先级单独定义。空缓冲区测量被提供给RNC用于(如)对HS-DSCH的重新配置传输格式、代码分配等。
剩余功率剩余功率是实际向用户传输的功率和用所选择的传输格式向该用户进行充分可靠的传输所需功率之间的差。如图14中的流程图中所示，剩余功率监控器32检测实际用于在HS-DSCH上向用户传输的功率(块110)。剩余功率监控器32检测在HS-DSCH上向该用户进行可靠传输所需的功率(块112)并确定差值(块114)。如果差值为正，剩余功率监控器32把剩余功率发送给RNC，用于可能的分配更多无线电资源(例如扩展码)到HS-DSCH。
图11所示图中说明了一个剩余功率示例。较低的圆圈表示在特定调度瞬间选择的传输格式，较高的圆圈表示实际用于以所选传输格式进行的传输的功率。在该示例中，剩余功率是4dB。优选地，剩余功率测量是定义的测量时间间隔期间(例如，100ms)所用的平均剩余功率。高剩余功率测量表明HS-DSCH并未运行在功率受限区间。通过向HS-DSCH分配更多扩展码可以更有效地利用功率。
作为说明对HS-DSCH进行单个剩余功率测量的替代，也可对每个传输格式或每个传输格式组定义剩余功率测量。上述传输格式统计可以用来产生“传输格式和资源使用情况”统计。因而除了对某一传输格式被使用的次数计数以外，还记录这个传输格式的平均剩余功率。
尽管已经就特定的实施方案说明了本发明，但本领域的技术人员将认识到本发明并不受限于这些具体的示例性实施方案。在那些所示及所说明的之外的不同格式、实施方案和适应以及很多变化、更改及等效的方案也可用来实现实现本发明。因此，尽管关于本发明的优选实施方案对其进行了说明，但应该理解本公开只是本发明的说明性的和示例性的。因而，本发明只受限于所附权利要求的范围。
权利要求
1.用于移动通信网络的一种方法，该移动通信网络使用与包括第一无线电信道和一条高速共享无线电信道在内的无线基站关联的多个无线电信道支持移动无线电通信，该方法的特征在于无线电基站测量影响无线电信道管理的一个或多个参数；无线电基站把测量的参数中的一个或多个报告给无线电资源控制器；以及无线电资源控制器用测量的参数有效地使用与该高速共享无线电信道或第一无线电信道相关的无线电资源。
2.权利要求1中的方法，其中基站测量在第一无线电信道上传输信号的其它传输功率，它不包括对在高速共享信道上传输信号的传输功率的测量，并且其中无线电资源控制器用其它传输功率测量调节与第一无线电信道或高速共享无线电信道中的一个或多个相关的功率级。
3.权利要求2中的方法，还包括无线电资源控制器，根据测量出的传输功率执行准入和拥塞操作，以便限制由除高速共享无线电信道之外的其它信道所消耗的功率，以便为高速共享信道留下足够的功率。
4.权利要求1中的方法，其中通信是基于码分多址(CDMA)的，其中基站在预定的时间期间，为高速共享无线电信道测量CDMA代码使用情况，并且其中无线电资源控制器使用CDMA代码使用情况，来调节对第一无线电信道和高速共享无线电信道中的一个或两个的CDMA代码分配。
5.权利要求4中的方法，其中预定的时间周期包括多个传输时间间隔(TTI)，该方法还包括测量一个CDMA代码在预定时间周期中被用于高速共享无线电信道的TTI的数量，或者一组CDMA代码在预定时间周期中被用于高速共享无线电信道的TTI的数量。
6.权利要求5中的方法，其中CDMA码使用情况由基站通过直方图或一些触发标准报告。
7.权利要求1中的方法，其中基站在预定时间周期内为高速共享无线电信道测量传输格式使用情况，并且其中无线电资源控制器使用传输格式使用情况，调节对第一无线电信道和高速共享无线电信道中的一个或两个的CDMA代码分配。
8.权利要求1中的方法，其中基站测量当前在基站缓冲区中有数据要在高速共享信道的数据调度时间在高速共享信道上传输的移动无线电用户的数量，并向无线电网络控制器提供该数值作为高速共享信道的有效负载测量，并且其中无线电资源管理器在控制基站中使用该有效负载测量。
9.权利要求1中的方法，其中基站测量每个高速共享信道用户的被缓冲的数据量，确定在一个测量周期上测量出的数据量没有保持它对应的缓冲区被装载数据的高速共享信道传输时间间隔(TTI)的数量，并把该TTI数量提供给无线电网络控制器，并且其中无线电资源控制器在执行一个或多个无线电资源操作时使用该TTI数量。
10.权利要求1中的方法，其中基站测量实际用于在高速共享信道上向移动无线电用户传输的第一功率级，确定在高速共享信道上向移动无线用户进行可靠传输的第二功率级，确定第一功率级和第二功率级之间的差值，并将该差值提供给无线电网络控制器，并且其中无线电资源控制器在完成个或多个无线电资源操作中使用该差值。
11.权利要求1中的方法，其中第一无线电信道和高速共享信道是从移动通信网络到一个或多个移动无线站的下行无线电信道，其中第一无线电信道包括下列中的一个或多个移动通信网络和移动无线站之间的连接的专用信道，一个或多个由移动无线站共享的公共信道，一个或多个控制信道以及一个或多个广播信道。
12.权利要求1中的方法，还包括无线电资源控制器，使用测量出的参数执行拥塞控制和准入控制中的一个或全部。
13.用在支持与多个移动无线站(34)进行无线电通信的移动通信网络(10)中的无线电基站(24)，其中第一无线电信道和高速共享无线电信道与无线电基站(24)相关，该无线电基站的特征在于用于测量影响高速共享无线电信道管理的一个或多个参数的一个或多个检测器(27-32)，该无线电基站(24)被配置为向无线电资源控制器(22)报告所测量参数中的一个或多个，以及高速共享信道控制器(33)，用于根据测量出的一个或多个参数用来自无线电资源控制器(22)的信息有效地使用与高速共享无线电信道相关的无线电资源的。
14.权利要求13中的无线电基站，其中的一个或多个检测器(27-32)包括另一个功率检测器，用于测量在第一无线电信道上传输的信号的另一个传输功率，它不包括对在高速共享无线电信道上传输的信号的传输功率的测量。
15.权利要求14中的无线电基站，其中高速共享信道控制器(33)被配置为为高速共享无线电信道分配一个功率级以使当所分配的功率级与为第一无线电信道测量的其它功率结合在一起时，组合后的功率值不超过与该基站(24)相关的预定最大功率级。
16.权利要求13中的无线电基站，其中通信是基于码分多址(CDMA)，其中一个或多个检测器(27-32)包括CDMA代码使用情况检测器(28)，用于在预定时间周期内测量高速共享无线电信道的代码使用情况。
17.权利要求16的无线电基站，其中预定的时间周期包括多个传输时间间隔(TTI)，CDMA代码使用情况检测器(28)被配置为测量一个CDMA代码，在该预定的时间周期内被用于高速共享无线电信道的TTI的数量，或者一组CDMA代码在该预定的时间周期内被用于高速共享无线电信道的TTI的数量。
18.权利要求16中的无线电基站，其中基站(24)被配置为把CDMA代码使用情况作为直方图或通过基于该测量的触发条件发送给无线电网络控制器(16)。
19.权利要求13中的无线电基站，其中一个或多个检测器(27-32)包括传输格式使用情况检测器(29)，用于在预定时间周期内为高速共享无线电信道测量传输格式使用情况。
20.权利要求13中的无线电基站，其中一个或多个检测器(27-32)包括有效负载监控器(30)，用于在高速共享信道的数据传输调度时间，测定当前在基站缓冲区内有数据要在高速共享信道上传输的移动无线电用户的数量。
21.权利要求13的无线电基站，其中一个或多个检测器(27-32)包括缓冲区监控器(31)，用于测量为每个高速共享信道用户缓冲的数据量并确定在测量周期上测量出的缓冲数据量达到0或低于一个阈值时的高速共享信道传输时间周期(TTI)的数量。
22.权利要求13中的无线电基站，其中一个或多个检测器(27-32)包括剩余功率监控器，用于测量实际用于在高速共享信道上向移动无线电用户传输的第一功率级，确定在高速共享信道上向移动无线电用户进行可靠传输所需的第二功率级，并确定第一功率级和第一功率级之间的差值。
23.权利要求13中的无线电基站，其中第一信道和高速共享信道是从移动通信网络到一个或多个移动无线站的下行链路无线信道，其中第一无线电信道包括下列中的一个或多个一个或多个专用于移动通信网络和移动无线之一之间的连接的专用信道，一个或多个由移动无线电共享的公共信道，以及一个或多个广播信道。
24.权利要求13中的无线电基站，其中检测器中的一个(27)被配置为在第一无线电信道上传输的信号测量传输功率，它不包括对在高速共享信道上传输的信号的传输功率的测量，并且其中高速信道控制器被配置为，根据测量出的传输功率为在高速共享信道上传输信号接收一个功率级并以确定的功率在高速共享信道上传输。
25.权利要求24中的无线电基站，其中第一信道和高速共享信道是从移动通信网络到一个或多个移动无线站的下行链路无线电信道，其中第一无线电信道包括下列中的一个或多个一个或多个专用于移动通信网络和移动无线站之间的连接的专用信道，一个或多个由移动无线站共享的公共信道，一个或多个控制信道，以及一个或多个广播信道。
26.权利要求24中的无线电基站，其中分配给高速共享信道的功率与为第一无线电信道测量出的功率相结合不超过与该基站相关的预定最大功率。
27.用在包括一个或多个支持与多个移动无线站进行无线电通信的无线电基站的码分多址(CDMA)移动通信网络中的设备，包括一个检测器，用于在预定时间周期为第二无线电信道测量CDMA代码使用情况；一个控制器，用于根据测量出的CDMA代码使用情况确定当前分配给该第二无线电信道的CDMA代码是否正在被有效地使用并当当前分配给该第二无线电信道的CDMA代码没有被正在有效使用时，改变对该第二无线电信道的当前CDMA代码分配。
28.权利要求27中的设备，其中预定的时间周期包括多个传输时间间隔(TTI)，还被配置为测量一个CDMA代码在该预定的时间周期内被用于第二无线电信道的TTI的数量，或者一组CDMA代码在该预定的时间周期内被用于第二无线电信道的TTI的数量。
29.权利要求28中的设备，其中CDMA代码使用情况被作为直方图或通过触发条件而报告。
30.权利要求28中的设备，其中检测器是在无线电基站中，而该控制器是与该无线电基站相耦合的无线电网络控制器。
31.用在包括一个或多个支持与多个移动无线电进行无线电通信的移动通信网络中的设备，包括一个检测器，用于在预定时间周期内为第二无线电信道测量传输格式使用情况；一个控制器，用于根据测量出的传输格式使用情况确定当前分配给第二无线电信道的传输格式是否不足，并当第二无线电信道的当前传输格式不足时，为第二无线电信道改变传输格式。
32.用在支持与多个移动无线电的无线电通信的移动通信网络中的无线电基站，其中第一无线电信道和高速共享无线电信道与该无线电基站相关，包括一个有效负载监控器，用于测量当前在基站缓冲区中有数据要在高速共享信道的数据传输调度时在高速共享信道上传输的移动无线电用户的数量，和一个控制器，用于向无线电资源控制器提供该测量出的数量，以用于管理高速共享信道上的负载。
33.权利要求32中的基站中，其中有效负载监控器被配置为对在预定的时间间隔上测量出的数量取平均值。
34.一个无线电基站，用在支持与多个移动无线电的无线电通信的移动通信网络中，其中第一无线电信道和高速共享无线电信道与该无线电基站相关，包括一个缓冲区监控器，用于测量每个高速共享信道用户的当前缓冲的数据量，并确定测量周期上测量出的缓冲的数据量达到0或低于一个阈值时的高速共享信道传输时间周期(TTI)的数量，和一个控制器，用于向无线电资源控制器提供测量出的数量，以用于配置高速共享信道。
35.用在支持与多个移动无线电的无线电通信的移动通信网络中的无线电基站，其中第一无线电信道和高速共享无线电信道与该无线电基站相关，包括一个剩余功率监控器，用于测量实际用于在高速共享信道上向移动无线站用户传输的第一功率级，确定在高速共享信道上向移动无线电用户进行可靠传输所需的第二功率级，并确定第一和第二功率级之间的差值，和一个控制值，用于提供该差值给无线电资源控制器，以用于分配与高速共享信道相关的资源。
全文摘要
像扩展码和传输功率这样的无线电资源被最佳地分配给服务小区中所支持的包括像高速共享信道这样的特殊信道在内的各种不同类型的无线电信道。在基站上进行的一个或多个测量被提供给无线电资源管理器。这种测量包括其它－信道功率、高速共享信号代码使用情况、高速共享信道传输格式使用情况、高速共享信道上的平均有效负载、空缓冲区、剩余功率以及涉及高速共享信道的类似参数。这些被报告的测量中的一个或多个随便可用于接入、分配和/或调节与基站的服务小区有关的资源。
文档编号H04L12/56GK1653718SQ03810911
公开日2005年8月10日 申请日期2003年4月29日 优先权日2002年5月13日
发明者E·恩隆德, N·维贝里, S·阿米里约, G·-J·范利索特, P·贝明, S·帕克瓦尔, P·卡尔松 申请人:艾利森电话股份有限公司