专利名称：一种ue调度授权请求分配及提高hsupa调度性能的方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其是宽带码分多址接入(WCDMA，Wideband CodeDivision Multiple Access)无线通信系统中高速上行分组接入(HSUPA，High Speed Uplink Packet Access)业务的调度。
背景技术：
第三代(3G)无线移动通信处于不断的演进变化之中，不断的引入新的需求来实现低成本和高性能，在第五版(R5，Release 5)和第六版(R6，Release6)中分别引入了高速下行分组接入(HSDPA，High Speed Downlink Access)和HSUPA，其目的主要是提高无线频谱利用率并提高系统的整体性能。
HSUPA是WCDMA系统对上行传输能力的增强技术，主要引进了三种技术物理层混合自动重传请求(HARQ，Hybrid Automatic Repeat Request)、基于基站(Node B)的快速调度、2毫秒(ms)传输时间间隔(TTI，TransmissionTime Interval)的短帧传输。HSUPA系统性能比传统的WCDMA版本在上行业务的传输性能上有明显提高，在系统容量上大约有50％-70％的增加，在端到端分组包的延迟上有20％-55％的减少，在用户分组呼叫流量上有约50％的增加。
使用HSUPA技术的WCDMA系统，包括了无线网络控制器(RNC，RadioNetwork Controller)，Node B和用户设备(UE，User Equipment)。NodeB通过适时测量各小区的上行噪声抬升(RoT，Rise over Thermal)、UE的上行信道质量，通过增强专用信道(E-DCH，Enhanced Dedicated Channel)的上行数据获取UE的调度请求信息，根据小区的RoT情况、UE的上行信道质量、UE的调度请求信息、UE的优先级、Node B调度器采用的调度策略和算法等信息确定分配给每个UE的调度授权，然后发送相应的调度命令给相应的UE；UE根据Node B的调度授权以及RNC配置的非调度授权和UE的缓冲区状态，在RNC预先配置给UE的增强专用信道传输格式组合(E-TFC，E-DCHTransport Format Combination)表中选择合适的传输格式合并向Node B发送上行E-DCH数据。
在HSUPA中授权可以通过以下三种方式传送给UE一、在无线链路建立时，由服务Node B(Serving Node B)分配初始的授权，通过RNC传递给UE，该授权为绝对授权；二、Serving Node B通过E-DCH绝对授权信道(E-AGCH，E-DCH AbsoluteGrant Channel)发送授权给UE，该授权为绝对授权；三、Serving Node B和非服务Node B(Non-Serving Node B)通过E-DCH相对授权信道(E-RGCH，E-DCH Relative Grant Channel)发送授权给UE，该授权为相对授权，如附图1所示；对于Serving Node B可以发送提高一个步长的授权(UP)、降低一个步长的授权(DOWN)和保持现在的授权无变化(HOLD)，对于Non-Serving Node B可以发送DOWN和HOLD，其中具体的步长由RNC的配置决定。
在UE和Node B的通信过程中，UE对授权的请求主要通过以下两种方式一、UE通过增强专用物理控制信道(E-DPCCH，E-DCH Dedicated PhysicalControl Channel)携带的是否满意目前的调度授权(Happy Bit)来告诉Node B目前授权是否能够满足要求；如果同时满足下述的三个条件，则Happy Bit的值设置为不满意目前的授权(unhappy)，否则为满意目前的授权(happy)，三个条件如下所述
l、UE在E-TFC选择时是使用的当前调度授权(SG，Serving Grant)允许传输的最大的调度数据进行调度数据的传输；2、UE有足够的功率以更高的数据速率传输；3、基于和happy bit一起传输的同一个TTI的E-TFC选择时所用的功率偏移，基于当前的SG×激活的HARQ进程(HARQ Process)和总HARQ Process的比例，所有E-DCH缓冲区状态(TEBS，Total E-DCH Buffer Status)需要超过满意比特延时条件(Happy Bit Delay Condition)ms才能传输完毕；如果是非激活的HARQ Process，则第1条永远满足；对于10ms TTI，第3条中的激活的HARQ Process和总的HARQ Process的比值永远为1。
二、UE通过发送调度信息(SI，Scheduling Information)告诉Node B目前的状态；SI包括以下四部分信息(如附图2所示)1、最高优先级逻辑信道标示(HLID，Highest priority Logical channelID)表示在UE的缓冲区(Buffer)中待传输数据的最高优先级的逻辑信道标示，如果有多个逻辑信道的优先级相同且为最高，则填写数据最多的那个逻辑信道标示；2、TEBS表示所有逻辑信道的在无线链路控制(RLC，Radio LinkControl)层需要传输或者重传的数据的以字节为单位的数据总量，上报的为TEBS值对应的索引值，其索引值的范围为0至31，TEBS索引值和TEBS值的对应关系如表1所示。
表1
3、最高优先级逻辑信道缓冲区状态(HLBS，Highest priority Logicalchannel Buffer Status)表示由HLID指示的逻辑信道的数据占TEBS的比例，上报的HLBS是一个索引值，HLBS的索引值和HLBS值的对应关系如表2所示，如果TEBS的索引值不是31，则取对应的TEBS索引对应的TEBS值范围的上限，否则取50000字节，如果TEBS的索引值为0，则HLBS的索引也为0。
表2
4、UE功率门限(UPH，UE Power Headroom)表示UE的最大可用发射功率和专用物理控制信道(DPCCH，Dedicated Physical Control Channel)的发射功率的比值，单位为分贝。
通过上面的说明，UE对Node B调度的请求信息主要通过两种方式，一种是Happy Bit，另一种是SI信息；由于UE产生Happy Bit的一个重要的参数Happy Bit Delay Condition，没有传送给Node B，所以Node B即使知道UE的SI信息，也不能确定UE对调度授权的需求，导致调度时分配给UE的SG不合理，可能分配给UE的SG过大，导致资源的浪费，也可能过小，导致UE对SG不满意，可以通过后面的Happy Bit进行调整，但是加长了对UE请求的响应时间，最终导致Node B调度器的调度性能受到一定的影响，同时资源会出现一定的浪费，UE的业务时延也会有一定的加大。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种宽带码分多址接入无线通信系统中高速上行分组接入业务的调度方法，所述方法通过准确的估计UE的调度授权请求，进而提高Node B调度器的调度性能。
为解决上述技术问题，本发明提供一种UE调度授权请求的分配方法，其特征在于Node B的HSUPA调度器收到UE的调度授权请求时，根据NodeB中的Happy Bit Delay Condition信息分配调度授权，其中，所述Happy BitDelay Condition信息包含在Node B应用部分协议的增强专用物理信道中。
本发明还提供一种提高HSUPA调度性能的方法，所述方法包括(1)RNC将Happy Bit Delay Condition参数发送给Node B；(2)Node B的HSUPA调度器根据上述Happy Bit Delay Condition参数和UE上报的SI信息确定UE的调度请求，并根据确定的调度请求在UE之间分配调度授权。
根据本发明的方法，所述步骤(2)进一步包括以下方法2.1、Node B解调UE上报的E-DCH数据，获取Happy Bit信息和SI信息；2.2、HSUPA调度器根据解调出的Happy Bit信息和SI信息，以及RNC配置给UE的Happy Bit Delay Condition确定UE的调度需求；2.3、Node B根据HSUPA调度算法的调度策略，确定每个UE的最终调度授权，发送相应的调度命令。
根据本发明的方法，在步骤2.2中进一步包括以下方法第一步、根据UE功率门限、专用物理数据信道的功率偏移、相对于告诉下行共享信道的上行专用物理控制信道的功率偏移、E-DCH的专用物理控制信道的功率偏移信息计算最大的增强专用物理数据信道功率偏移，根据该增强专用物理数据信道功率偏移计算对应的SG，记为SG1；第二步、根据TEBS、Happy Bit Delay Condition信息计算对应的E-TFC和SG，记为SG2；第三步、取请求的SG为SG1和SG2的较小值。
根据本发明的方法，在步骤2.3中进一步包括以下方法第一步根据测量到的小区的RTWP信息计算可用于E-DCH的负载；第二步根据UE的有数据待传的最高逻辑信道的优先级对UE从高到低进行排序；第三步遍历所有UE，为UE的非调度和保证比特速率业务分配资源；第四步遍历队列中的UE，根据UE请求的SG和小区可用负载分配调度授权，直到遍历完所有的UE或者小区的没有剩余资源可分配为止；第五步根据相应的UE分配的SG和原来分配的SG确定需要发送的调度命令，发送相应的调度命令给相应的UE。
相对现有技术，本发明提供的方法具有以下有益效果第一，本发明能够准确的估计UE的调度请求。
第二，本发明能够根据准确估计的UE的调度请求分配相应的调度授权，充分利用系统的无线资源，提高调度器的调度性能。
第三，本发明通过准确的估计UE的调度请求，能够较好的控制UE的调度授权，减少资源的浪费，缩短对UE的响应时间。
第四，本发明通过准确的估计UE的调度请求，减少对UE的调度授权的调整频度，增强UE速率的稳定性和系统的稳定性。
图1是RG调度和HARQ Process的关系图；
图2是SI信息的结构示意图；图3是计算UE的调度授权请求的流程图；图4是HSUPA调度器确定UE的调度需求的流程图；图5是HSUPA调度器确定UE的调度授权的流程图。
具体实施例方式
为便于深刻理解本发明的技术内容，下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。
本发明通过在Node B应用部分(NBAPNode B Application Part)协议的增强专用物理信道信息(E-DCH Infomation)中引入新的Happy BitDelay Condition信息元素(IE，Information Element)，来指示UE填写Happy Bit字段所使用的Happy Bit Delay Condition信息，为Node B的HSUPA调度器计算UE的SG请求和分配UE的SG提供参考。Node B的HSUPA调度器通过上述Happy Bit Delay Condition参数，以及UE上报的SI信息就可以准确地计算UE的调度请求，然后合理地在UE之间分配调度授权。其中，涉及的信令流程包括无线链路建立请求(RADIO LINK SETUP REQUEST)、无线链路增加请求(RADIO LINK ADDITION REQUEST)、无线链路重配准备(RADIO LINK RECONFIGURATION PREPARE)、无线链路重配请求(RADIO LINKSETUP REQUEST)。在后续的说明中，将以无线链路重配准备为例说明具体的方案过程，如附图3所示，其余的信令流程与无线链路重配准备类似，将不再作重复。
图3是计算UE的调度授权请求的流程图。
过程1通过重配流程进行E-DCH业务配置的过程，如附图3所示，具体的步骤如下第一步服务无线网络控制器(SRNC，Serving RNC)向控制无线网络控制器(CRNC，Controlling RNC)发送无线链路重配准备；
第二步CRNC向Node B发送无线链路重配准备；第二步CRNC向Node B发送无线链路重配准备，其消息格式如表3所示表3
其中表3中以灰色为底的表格中的字段是在Node B应用部分协议的增强专用物理信道信息中引入的新的Happy Bit Delay Condition字段，用来指示UE填写Happy Bit字段所使用的Hppy Bit Delay Condition信息，为NodeB的HSUPA调度器计算UE的SG请求和分配UE的SG提供参考。
该Happy Bit Delay Condition字段的位置不限于如表3所示。IE“Happybit delay condition”的具体定义如表4中所示表4
第三步Node B向CRNC发送无线链路重配完成；第四步CRNC向SRNC发送无线链路重配完成；第五步SRNC向CRNC发送无线链路重配提交；
第六步CRNC向Node B发送无线链路重配提交；第七步SRNC向UE发送无线承载重配；第八步UE向SRNC发送无线承载重配完成。
过程2Node B解调UE上报的E-DCH数据，获取Happy Bit信息和SI信息。
过程3Node B的HSUPA调度器根据解调出的UE上报的Happy Bit信息和SI信息，以及RNC配置给该UE的Happy Bit Delay Condition确定UE的调度需求，如附图4所示，具体步骤如下第一步根据UPH、专用物理数据信道的功率偏移(POd)、相对于告诉下行共享信道的上行专用物理控制信道的功率偏移(POhs)、E-DCH的专用物理控制信道的功率偏移(POec)等信息计算最大的POed，计算公式如下POed＝POall-POd-POhs-POec其中POall为UPH转化为线性功率比之后的值；根据POed和POed与SG的对应关系表查找对应的SG，记为SG1；第二步根据TEBS、Happy Bit Delay Condition等信息计算对应的E-TFC和SG，记为SG2；根据TEBS索引值查表获取相应的TEBS值，记为BuffSize；根据配置的E-DCH TTI和激活的HARQ Process的个数计算要在Happy BitDelay Condition毫秒传输完毕需要的单TTI的数据块大小，计算公式如下TBSize＝(BuffSize*HPact)/(HBDC*TTI*HPall)其中TBSize为单个TTI需要传输的传输块大小，HPact为激活的HARQProcess的个数，HPall为所有的HARQ Process的个数；根据TBSize查找对应的E-TFC，E-TFC的取值为所有E-TFC对应的传输块大小大于或等于TBSize的最小值；
根据RNC配置的E-TFC和POed的对应关系查找相应的SG，记为SG2；第三步取请求的SG为SG1和SG2的较小值。
过程4根据小区的上行可用噪声抬升资源、Node B可用的处理资源、所有UE的调度请求、UE的优先级等信息，结合Node B的HSUPA调度算法的调度策略在UE之间进行资源分配，确定每个UE的最终调度授权，发送相应的调度命令，如附图5所示，具体步骤如下第一步根据测量到的小区的RTWP等信息计算可用于E-DCH的负载，记为LoadE-DCH；第二步根据UE的有数据待传的最高逻辑信道的优先级对UE从高到低进行排序；第三步遍历所有UE，为UE的非调度(Non-Schedule)和保证比特速率(GBR，Grant Bit Rate)业务分配资源，更新剩余的LoadE-DCH；第四步遍历队列中的UE，根据UE请求的SG和小区可用负载分配调度授权，直到遍历完所有的UE或者小区的没有剩余资源可分配为止；第五步根据相应的UE分配的SG和原来分配的SG确定需要发送的调度命令，发送相应的调度命令给相应的UE；如果可以用RG调整调度授权，则优先使用E-RGCH进行调整，否则，使用E-AGCH进行调整。
通过本发明的方法，RNC在传递Happy Bit Delay Condition参数给UE的同时，也传递给Node B，Node B的HSUPA调度器通过该参数和UE上报的SI信息准确的计算UE的调度请求，然后合理的在UE之间分配调度授权。这样在Node B收到UE上报的SI信息时可以根据SI信息中的UE的Buffer状态、可用功率以及Happy Bit Delay Condition来计算UE的调度需求，在UE之间分配合理的调度授权。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种UE调度授权请求的分配方法，其特征在于Node B的HSUPA调度器收到UE的调度授权请求时，根据Node B中的Happy Bit DelayCondition信息分配调度授权，其中，所述Happy Bit Delay Condition信息包含在Node B应用部分协议的增强专用物理信道中。
2.一种提高HSUPA调度性能的方法，所述方法包括(1)RNC将Happy Bit Delay Condition参数发送给Node B；(2)Node B的HSUPA调度器根据上述Happy Bit Delay Condition参数和UE上报的SI信息确定UE的调度请求，并根据确定的调度请求在UE之间分配调度授权。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述步骤(2)进一步包括以下方法2.1、Node B解调UE上报的E-DCH数据，获取Happy Bit信息和SI信息；2.2、HSUPA调度器根据解调出的Happy Bit信息和SI信息，以及RNC配置给UE的Happy Bit Delay Condition确定UE的调度需求；2.3、Node B根据HSUPA调度算法的调度策略，确定每个UE的最终调度授权，发送相应的调度命令。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于在步骤2.2中进一步包括以下方法第一步、根据UE功率门限、专用物理数据信道的功率偏移、相对于告诉下行共享信道的上行专用物理控制信道的功率偏移、E-DCH的专用物理控制信道的功率偏移信息计算最大的增强专用物理数据信道的功率偏移，根据该POed计算对应的SG，记为SG1；第二步、根据TEBS、Happy Bit Delay Condition信息计算对应的E-TFC和SG，记为SG2；第三步、取请求的SG为SG1和SG2的较小值。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于在步骤2.3中进一步包括以下方法第一步根据测量到的小区的RTWP信息计算可用于E-DCH的负载；第二步根据UE的有数据待传的最高逻辑信道的优先级对UE从高到低进行排序；第三步遍历所有UE，为UE的非调度和保证比特速率业务分配资源；第四步遍历队列中的UE，根据UE请求的SG和小区可用负载分配调度授权，直到遍历完所有的UE或者小区的没有剩余资源可分配为止；第五步根据相应的UE分配的SG和原来分配的SG确定需要发送的调度命令，发送相应的调度命令给相应的UE。
全文摘要
本发明公开了一种UE调度授权请求的分配方法，其特征在于Node B的HSUPA调度器收到UE的调度授权请求时，根据Node B中的Happy Bit DelayCondition信息分配调度授权，其中，所述Happy Bit Delay Condition信息包含在Node B应用部分协议的增强专用物理信道中。本发明还提供一种增强HSUPA调度性能的方法。利用本发明的方法，能准确的估计UE的调度授权请求，进而提高Node B调度器的调度性能。
文档编号H04W72/12GK101026799SQ20071007356
公开日2007年8月29日 申请日期2007年3月13日 优先权日2007年3月13日
发明者梁自军, 杨卓, 唐长春, 王琛, 范蕾 申请人:中兴通讯股份有限公司