专利名称：高速下行分组接入系统的分组调度方法及其应用的基站的制作方法
技术领域：
本发明涉及HSDPA(High Speed Downlink Packet Access，高速下行分组接入)技术，尤其涉及一种HSDPA中的分组调度方法以及应用该方法的基站。
背景技术：
在3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代合作组织)R5规范中，引入了HSDPA技术。HSDPA通过采用AMC(Adaptive Modulation Coding，自适应调制编码)、HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request，混合自动重发请求)、高阶调制等技术，在基站侧增加一个MAC-hs(Media Access Control forHSDPA，高速下行分组接入媒介接入控制)实体，可以为用户提供高速的数据业务。
与功率控制类似，AMC是一种链路自适应技术，通过采用更多的编码率，如1/3、1/2、3/4等，和多种调制方式，如QPSK(Quadri Phase Shift Keying，四相移键控)、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation，正交幅度调制)，根据链路质量自适应的调整数据的调制和编码方式，以补偿由于信道变化对接收信号所造成的衰落影响，从而提高信号的信噪比性能。AMC一般与HARQ配合使用，通过利用UE(User Equipment，用户设备)反馈的CQI(ChannelQuality Indicator，信道质量指示)，网络侧可以进行灵活调度，在信道环境好的时候，给UE分配更多的资源，采用高编码率和高阶调制，提高UE数据速率；在信道环境恶化时，给UE分配较少的资源，采用低编码率和低阶调制。
当HSDPA小区中存在多个UE时，网络侧按一定的调度算法对UE进行调度，为UE分配物理资源、确定UE的数据发送速率。HSDPA中采用快速调度算法，目的是充分利用信道的时变特性，得到多用户分集增益，提高系统的吞吐量。目前采用的调度算法一般有轮训调度算法、最大C/I(载干比)调度算法和正比公平调度算法等几种，其中轮训调度算法主要考虑UE的公平性，没有充分利用不同UE的信道条件，不管UE当前的信道质量如何，都轮流获得物理资源，因此公平性最好，但小区吞吐率较低；最大C/I调度算法则充分考虑UE的信道条件，信道条件好的UE会长时间占用资源，而信道条件差的UE可能长时间得不到服务，这种调度算法可获得最大的小区吞吐率，但公平性最差；正比公平调度算法则兼顾UE间的公平性和小区数据吞吐率，充分考虑UE的信道质量、业务优先级、等待时间等，在适当兼顾公平性的同时又可获得较高的小区数据吞吐率。
在上述各种方法中，网络侧的对UE的调度都基于各个UE之间算法考量参数的相对值。例如在正比公平调度算法中，如果一个对UE的信道质量、业务优先级和等待时间的综合考量结果使其被优先调度，即使该UE的信道质量差到难以完成数据传输的程度，基站仍会多次重复向该UE发送数据，导致带宽的浪费和小区数据吞吐量降低。再如在最大C/I调度算法中，如果一个小区只剩一个UE，则不论其信道质量差到何种程度，基站仍会为其进行资源调度，从而造成对其他UE的干扰。
发明内容
本发明要解决的是现有技术中只根据UE间的参数相对值来进行调度导致资源浪费和干扰增加的问题。
本发明所述HSDPA系统的分组调度方法包括以下步骤将无线链路进入失步状态的用户设备UE移出调度队列；将无线链路进入同步状态的UE加入调度队列；对调度队列中的UE进行资源调度。
优选地，所述方法还包括在初始建立无线链路的UE进入同步状态后，将其放入调度队列。
优选地，所述方法还包括监测UE上行无线链路的状态。
优选地，所述上行无线链路的状态通过监测UE的上行专用编码复合传输信道CCTrCH的信号质量获得。
优选地，所述对调度队列中的UE进行资源调度具体为按照轮训调度算法、最大信噪比C/I调度算法或正比公平调度算法对调度队列中的UE进行调度。
本发明提供了另一种HSDPA系统的分组调度方法，包括以下步骤判断待调度的UE是否处于无线链路同步状态，如果是，则对该UE进行资源调度；如果否，则不对该UE进行资源调度。
优选地，所述UE无线链路是否处于同步状态通过监测UE的上行CCTrCH信道的信号质量获得。
本发明还提供了一种HSDPA系统中的基站，包括链路状态单元和调度单元，其中链路状态单元用来进行UE的无线链路状态监测；调度单元根据UE的无线链路状态，对处于同步状态的UE进行资源调度，对处于失步状态和初始状态的UE不进行调度。
优选地，所述调度单元包括调度队列模块和资源调度模块，其中调度队列模块用来维护调度队列，包括将无线链路进入失步状态的UE移出调度队列和将无线链路进入同步状态的UE加入调度队列；资源调度模块用来对所述调度队列中的UE进行资源调度。
优选地，所述维护调度队列还包括在初始建立无线链路的UE进入同步状态后，将其加入调度队列。
本发明将UE的无线链路处于同步状态作为对其进行调度的条件，不再为信道质量恶劣的UE分配资源，避免了对物理资源的浪费，提高了小区的数据吞吐量；同时还可以避免对信道质量恶劣的UE进行数据传输时造成的干扰。
图1为本发明所述分组调度方法实施例一的流程图；图2为本发明所述分组调度方法实施例二的流程图；图3为本发明所述基站的结构示意图。
具体实施例方式
为了避免向信道质量差到难以完成正常通信的UE传输数据，可以为UE设置一个进行资源调度的条件，满足这一条件的UE才能完成数据传输。对信道质量不能满足这一条件的UE，网络侧不对其进行调度，由于此时即使对该UE进行调度事实上也基本上无法有效通信，所以设置这一条件不会影响UE获得的服务。
HSDPA中使用传输信道HS-DSCH(High Speed Downlink Shared Channel，高速下行共享信道)来承载高层PDU(Protocol Data Unit，协议数据单元)，传输信道HS-DSCH对应的物理信道为HS-PDSCH(High Speed PhysicalDownlink Shared Channel，高速物理下行链路共享信道)。为了进行快速调度，在基站中引入实体MAC-hs，同时还引入了下行控制信道HS-SCCH(SharedControl Channel for HS-DSCH，高速下行共享信道的共享控制信道)和上行控制信道用于基站和UE控制信息的交互。上行控制信道在TD-SCDMA(TimeDivision Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步码分多址)系统中为HS-SICH(Shared Information Channel for HS-DSCH，高速下行共享信道的共享信息信道)，在WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access，宽带码分多址)系统中为HS-DPCCH(High Speed Dedicated Physical ControlChannel，高速专用物理控制信道)，UE生成的CQI在上行控制信道上传输至网络侧。
现有的调度算法通常采用CQI作为反应信道质量的参数。CQI是UE根据对HS-PDSCH的测量结果生成的，并且与HS-PDSCH信道的资源分配状态相关。当UE在一段时间内未得到网络侧的资源分配时，其CQI有可能已经不能实时反应UE当前的信道质量。而在一些调度算法中，出于对公平性的考虑此时该UE更有机会获得优先调度。因此，CQI不适合作为衡量是否对UE进行资源调度的参数。
对于UE与网络侧建立的一个链接，在使用高速共享信道HS-DSCH进行下行数据传输的同时，上下行还存在专用的CCTrCH(Coded CompositeTransport Channel，编码复合传输信道)，分别由上行/下行DPCH(DedicatedPhysical Channel，专用物理信道)承载，其中下行DPCH可用于传输高层信令和传输控制上行DPCH功控和同步的命令字TPC和SS(SynchronizationShift，同步偏移)。
在TD-SCDMA系统和WCDMA系统中，在UE与网络侧之间专用链路建立和保持过程中，为了实时监控链路质量和保持空口同步，基站和UE在进行数据传输的同时还要进行无线链路状态的监测。对于一条链路，从建立、保持到释放，一般可能经历三个状态，即初始状态、同步状态和失步状态，链路的状态一般在这三个状态之间转换。
当无线链路建立后，UE和网络侧都对空中接口的无线链路状态进行监测。对于网络侧，上行无线链路的状态主要通过监测上行CCTrCH的接收质量来判断；对于UE，下行无线链路的状态主要通过监测下行CCTrCH的接收质量来判断。当无线链路处于失步状态时，意味着该UE的信道质量已经相当恶化，很难完成通信数据的解调。
对于一个支持HSDPA的UE，当与网络侧建立业务链接后，网络侧在对UE进行调度、为UE分配共享信道资源进行数据传输的同时，与该UE关联的无线链路的上下行专用CCTrCH上还在进行其他数据和/或信令的交互。网络侧和UE侧在数据交互的同时还要分别对上下行CCTrCH的质量进行监测，判断上下行链路所处的状态。因此，一旦CCTrCH的质量下降到设定程度，无线链路会迅速转变为失步状态。
可见，无线链路状态能够即时反应UE的信道质量是否处于能够完成数据通信的状态，本发明中以其作为是否对该UE进行调度的条件。
本发明中分组调度方法实施例一的流程如图1所示，在步骤S110，UE与网络侧建立链接，网络侧向UE分配专用信道资源，并建立其间的HSDPA信令链接。本步骤本发明与现有技术相同。
在步骤S120，监测各个UE无线链路的状态。无线链路的状态包括初始状态、同步状态和失步状态，在链路建立的初始阶段处于初始状态。
在步骤S130，判断是否有UE的无线链路进入同步状态，如果是，执行步骤S140；如果否，转步骤S150。
在步骤S140，将无线链路进入同步状态的UE加入调度队列。对刚刚建立无线链路、处于初始状态的UE，在其状态转为同步状态后在本步骤加入到调度队列中。
在步骤S150，判断是否有UE的无线链路进入失步状态，如果是，执行步骤S160；如果否，转步骤S170。
在步骤S160，将无线链路进入失步状态的UE移出调度队列。
在步骤S170，对调度队列中的UE进行资源调度。对调度队列中的UE进行资源调度的过程与现有技术中相同，并且可以采用各种调度算法，包括前述的轮训调度算法、最大信噪比C/I调度算法或正比公平调度算法。
本实施例中，在链路初始建立阶段，如果上行专用CCTrCH没有进入同步状态，则基站MAC-hs在调度时不为该UE分配物理资源，不使用HSDPA向该UE发送数据；当链路从初始阶段进入同步状态后，MAC-hs实体将该UE加入调度队列，按正常的调度算法开始调度，给该UE分配共享物理信道资源；在链路保持过程中，如果网络侧检测到上行专用CCTrCH进入失步状态，则通知MAC-hs，将上行专用CCTrCH进入失步状态的UE移出调度队列，在HSDPA调度时不对该UE进行调度；直到基站在上行专用CCTrCH上检测到该UE又进入同步状态，MAC-hs再将该UE加入调度队列，按调度算法重新开始对该UE进行调度，分配共享物理信道资源。
实施例一为本发明的优选实施方式，通过维护调度队列，保持调度队列中的UE都处于无线链路的同步状态来避免对难以完成数据传输的UE分配资源。事实上，对于各种调度方式，由于现有技术中网络侧已经具有其链路的实时状态，因此只要在调度某个UE前对其链路的当前状态进行检查，只对无线链路处于同步状态的UE进行调度，对处于非同步状态的UE不进行资源调度，即可同样实现本发明。实施例二中仍以对调度队列中的UE进行调度为例来说明这种实施方式。
分组调度方法实施例二的流程如图2所示，在步骤S210，UE与网络侧建立链接，网络侧向UE分配专用信道资源，并建立其间的HSDPA信令链接。
在步骤S220，将UE加入调度队列。与现有技术中相同，本实施例中将建立无线链路后的UE加入调度队列，此时该UE仍可能处于初始状态。
在步骤S230，确定调度队列中的待调度UE。
在步骤S240，判断待调度UE的无线链路是否处于同步状态，如果是，执行步骤S250；如果否，转步骤S260。
在步骤S250，对该UE进行资源调度。与实施例一中相同，可以采用各种调度算法对其进行资源调度。
在步骤S260，判断调度队列中是否有未处理的UE，如果是，转步骤S230，处理下一个待调度的UE；如果否，本次调度结束。
在HSDPA系统中，主要由基站完成UE的调度。图3所示为应用本发明的基站的结构示意图，调度单元320包括调度队列模块321和资源调度模块322，其中调度队列模块321分别连接至链路状态单元310与资源调度模块322。
链路状态单元310对UE的无线链路状态进行监测，调度单元320通过链路状态单元310得知UE的当前链路状态，只对处于同步状态的UE进行资源调度，而对处于初始状态和失步状态的UE不进行调度。
在采用前述实施例一中的调度方法时，调度单元320中包括调度队列模块321和资源调度模块322。资源调度模块322按照某种调度算法对调度队列中的UE进行资源调度；调度队列模块321维护资源调度模块322使用的调度队列，当从链路状态单元310得知某些UE的无线链路进入同步状态时，调度队列模块321将这些UE加入到调度队列中；当得知某些UE进入失步状态时，调度队列模块321将这些UE移出调度队列。
对刚刚建立无线链路的UE，当从链路状态单元310得知其链路状态进入到同步状态时，调度队列模块321将其加入到调度队列中。
本发明在对HSDPA用户进行调度时，充分考虑了UE无线链路的同步失步状态，对上行无线链路处于失步状态的UE，不放入HSDPA调度队列进行调度，这样可避免MAC-hs调度实体对信道质量极度恶化的UE分配资源，有利于简化HSDPA调度算法，提高小区数据吞吐率。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
权利要求
1.一种高速下行分组接入HSDPA系统的分组调度方法，其特征在于，包括以下步骤将无线链路进入失步状态的用户设备UE移出调度队列；将无线链路进入同步状态的UE加入调度队列；对调度队列中的UE进行资源调度。
2.如权利要求1所述HSDPA系统的分组调度方法，其特征在于，所述方法还包括在初始建立无线链路的UE进入同步状态后，将其放入调度队列。
3.如权利要求1或2所述HSDPA系统的分组调度方法，其特征在于，所述方法还包括监测UE上行无线链路的状态。
4.如权利要求3所述HSDPA系统的分组调度方法，其特征在于所述上行无线链路的状态通过监测UE的上行专用编码复合传输信道CCTrCH的信号质量获得。
5.如权利要求1所述HSDPA系统的分组调度方法，其特征在于所述对调度队列中的UE进行资源调度具体为按照轮训调度算法、最大信噪比C/I调度算法或正比公平调度算法对调度队列中的UE进行调度。
6.一种HSDPA系统的分组调度方法，其特征在于，包括以下步骤判断待调度的UE是否处于无线链路同步状态，如果是，则对该UE进行资源调度；如果否，则不对该UE进行资源调度。
7.如权利要求6所述HSDPA系统的分组调度方法，其特征在于所述UE无线链路是否处于同步状态通过监测UE的上行CCTrCH信道的信号质量获得。
8.一种HSDPA系统中的基站，其特征在于，包括链路状态单元和调度单元，其中链路状态单元用来进行UE的无线链路状态监测；调度单元根据UE的无线链路状态，对处于同步状态的UE进行资源调度，对处于失步状态和初始状态的UE不进行调度。
9.如权利要求8所述HSDPA系统中的基站，其特征在于，所述调度单元包括调度队列模块和资源调度模块，其中调度队列模块用来维护调度队列，包括将无线链路进入失步状态的UE移出调度队列和将无线链路进入同步状态的UE加入调度队列；资源调度模块用来对所述调度队列中的UE进行资源调度。
10.如权利要求9所述HSDPA系统中的基站，其特征在于，所述维护调度队列还包括在初始建立无线链路的UE进入同步状态后，将其加入调度队列。
全文摘要
本发明公开了一种HSDPA系统的分组调度方法，包括将无线链路进入失步状态的用户设备UE移出调度队列；将无线链路进入同步状态的UE加入调度队列；对调度队列中的UE进行资源调度。本发明还公开了一种应用上述方法的基站。本发明将UE的无线链路处于同步状态作为对其进行调度的条件，不再为信道质量恶劣的UE分配资源，避免了对物理资源的浪费，提高了小区的数据吞吐量；同时还可以避免对信道质量恶劣的UE进行数据传输时造成的干扰。
文档编号H04L12/56GK101043292SQ200610066178
公开日2007年9月26日 申请日期2006年3月24日 优先权日2006年3月24日
发明者吴松 申请人:大唐移动通信设备有限公司