專利名稱：用于分組數(shù)據(jù)的分配周期確定的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于碼分多址(CDMA)的無線資源管理(RRM)領域，特別針對于分組服務。
背景技術：
在當前的分組數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，軟切換(SHO)被用于下行鏈路分組業(yè)務，并且定期地進行分組調度。但是，研究表明SHO不總是有利于分組業(yè)務。
從干擾的觀點來看，不希望在下行鏈路中具有SHO。例如，來自多個基站(BS)的平均傳輸損耗通常是不同的，導致在RAKE接收器上的多徑合并不良。
另外，分組傳輸與電路切換呼叫相比是較短的，并且無縫連接也不是強制性的。通常，分組移動臺(MS)處于DTS(不連續(xù)傳輸)模式中，并且在DTS過程中執(zhí)行不必要的SHO更新并非有助于提高該系統(tǒng)的性能。
因此，對于下行鏈路分組服務使用SHO不一定提高系統(tǒng)的容量，但是導入了大量的信令。
發(fā)明概述因此本發(fā)明的一個目的改進用于分組移動臺的分組調度。
根據(jù)本發(fā)明一個方面，該目的是通過在通信系統(tǒng)中確定用于分組數(shù)據(jù)的分配周期的方法而實現(xiàn)的。該方法包括收集來自移動臺的測量值的步驟。根據(jù)所收集的測量值確定對于用來把數(shù)據(jù)分組發(fā)送到移動臺的至少一個可能基站的最大分配周期，以及根據(jù)至少一個所確定的最大分配周期從可能基站中確定一個基站。然后，選擇所確定的基站和相應的分配周期。
根據(jù)本發(fā)明另一個方面，上述目的是通過在通信系統(tǒng)中確定用于分組數(shù)據(jù)的分配周期的控制設備而實現(xiàn)的。該控制設備包括控制裝置，其適合于收集來自移動臺的測量值，根據(jù)所收集的測量值，確定對于用來把數(shù)據(jù)分組發(fā)送到移動臺的至少一個可能基站的最大分配周期。該控制裝置根據(jù)至少一個所確定的最大分配周期，確定在該可能的基站中的一個基站。另外，該控制裝置包括一個調度裝置，其選擇所確定的基站和相應的分配周期。
本發(fā)明的其它特點在從屬權利要求中確定。
根據(jù)本發(fā)明，使用具有自適應分配周期的硬切換(HHO)。相應地，在下行鏈路中再也沒有SHO。這顯然是有利的，因為SHO減小系統(tǒng)復雜度甚至減少容量。根據(jù)由本發(fā)明人進行模擬的結果，下行鏈路的SHO需要更多的BS功率。實現(xiàn)顯著減少在無線接入網絡(RAN)內部和在無線接口中的信令。
根據(jù)本發(fā)明，該分組分配周期可以自適應地確定，并且在小區(qū)邊緣附近可以縮短該周期。
在下文中，將參照附圖通過優(yōu)選實施例描述本發(fā)明。
附圖簡述

圖1示出根據(jù)本發(fā)明一個優(yōu)選實施例的切換和分組調度的示意框圖。
圖2示出隨著分組發(fā)射時間而緩慢衰減變化的曲線圖。
圖3示出一個安全分組分配周期的曲線圖。
圖4示出用于不相關的緩慢衰減的最大分配周期的曲線圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的思想是在可以進行分組發(fā)送而沒有切換的過程中，對至少一個可能的基站確定最大分組分配周期(即，發(fā)射時間)。換句話說，在小區(qū)的最大分組分配周期過程中，在分組發(fā)射開始時合適的小區(qū)中進行發(fā)射期間，該小區(qū)變?yōu)椴缓线m的可能性較小。
為了改進分組調度，分組調度器(PS)應當可以分離或至少識別在一個切換區(qū)域(即，接近小區(qū)邊緣)中的移動臺(MS)。根據(jù)活動基站(BS)更新速率或者每碼片能量與干擾的比值(Ec/Io)，該信息可以由該MS所附屬的無線接入網絡(RAN)中的無線網絡控制器所提取。該PS可以位于RNC中，或者可以位于收發(fā)基站(BTS)中。
如圖1中所示，一個MS把測量報告發(fā)射到RAN。這些測量值可以是當前的SHO測量值。RNC收集并且處理來自該MS的測量值。根據(jù)這些測量值，RAN可以識別該MS是否處于切換區(qū)域。另外，從所處理的測量中，該RNC可以確定對于可能的BS的最大分配周期，并且根據(jù)所確定的最大分配周期從可能的BS中確定一個適當或者甚至最好的BS。在最佳小區(qū)的最大分配周期過程中，另一個小區(qū)變?yōu)樽罴研^(qū)的可能性較小。RNC把關于最大分配周期和適當或最佳的BS的信息傳送到該PS。首先，該PS為該MS選擇適當或最佳的BS，然后利用該MS的位率和根據(jù)所選擇BS的最大分配周期而設置的分配周期，把用于該MS的數(shù)據(jù)分組發(fā)送到所選擇的BS。
從上文可以理解，具有自適應分配周期的硬切換(HHO)被使用。在完全使用HHO的思想背后的原理是由于這樣的事實，即分組發(fā)射呼叫比電路切換呼叫更短。根據(jù)上述算法，在分組發(fā)射過程中，分組MS不執(zhí)行任何切換更新。首先，BS被選擇，然后該PS分配特定的容量。
在下文中，描述RNC如何為該MS確定最大分配周期。
在每次選擇一個新的BS時，設置一個分配周期。當在前一個分配周期結束時，也設置一個分配周期。在該分配周期結束之后，這可能不需要進行切換，但是必須估計新的分配周期(如果仍然有數(shù)據(jù)要發(fā)送的話)。該分配周期取決于在無線信道中的改變量，該改變量又取決于緩慢衰減和路徑損耗改變。由于路徑損耗所造成的改變與遮擋或緩慢衰減中的改變相比較小，從而可以忽略在路徑損耗中的改變。
例如，采用3和50公里/小時的MS速度，并且測量相對于時間變化在緩慢衰減中的平均改變。從緩慢衰減公式中，作為由MS所經過的距離的一個函數(shù)的相關性被表達為fs(t)=fs(t-1)Rc+X(t)1-Rc2]]>其中，Rc為相關系數(shù)，并且X(t)為正態(tài)分布的隨機數(shù)。X(t)的隨機數(shù)發(fā)生器考慮到所需的平均值和衰減過程的標準偏差。Rc被計算為Rc=exp(-dx/dcorrln(1/ρc))]]>其中，dx為樣本之間的間距，dcorr為去相關距離，以及ρc為在dcorr的相關系數(shù)。因此，對于3和50公里/小時，以及50米的dcorr和ρc＝0.5，sqrt(1-Rc2)的數(shù)值在圖2中示出。
如圖2中所示，隨著分組發(fā)射時間的增加，具有較大屏蔽的改變量增加。因此，需要最大的發(fā)射時間來獲得在所分配周期中不改變適當或最佳BS的一定的可靠性。
由于切換區(qū)域相當大(即，40％的用戶或MS是要在一個宏小區(qū)環(huán)境中進行切換的候選者)，因此在分組調度中考慮切換是重要的。如上文所述，緩慢的衰減限制該發(fā)射周期。為了在“活動集”(即BS)改變的情況下避免干擾，要在分組調度中考慮緩慢衰減。
通常，如果使用HHO，由PS對一個分組終端或MS所確定的最大容量分配周期應當小于平均活動BS更新。這將保證在該分組發(fā)射周期中，在緩慢衰減中沒有大的改變。
在典型的WWW模型中，在一個分組呼叫中的平均緩沖器尺寸大約為12k字節(jié)。在32kbps上，需要平均3秒的發(fā)射時間。由于分組大小具有大的變化，通常沒有十秒的發(fā)射周期。這可以被分段為在不同分配周期中的較小發(fā)射，或者可以用高位率載波進行發(fā)射。然后，期望的發(fā)射周期將非常小(即，＜3秒)。對于圖2，以50公里/小時的速度和3秒的發(fā)射時間，利用具有10dB的標準偏差的緩慢衰減，期望獲得2dB的平均改變量。這是非常不能夠接受的。
獲得最大分配周期的最好方式是通過設置一定的可靠度，使得在所確定的周期中，切換可能性較小。這可以由圖3所表示。如上文所述，作為時間的函數(shù)的所期望的標準偏差隨著緩慢衰減而增加。因此，任何一個BS的Ec/Io值超過該適當或最佳BS的Ec/Io值的概率取決于該MS速度、該適當或最佳BS與其它BS之間的最初Ec/Io差值(ΔEc/Io)、以及該信道的緩慢衰減特性。通過設置可靠性間隔，可以確定最大分配周期。
圖4示出該安全周期，即最大分配周期，其作為對于各種速度的Ec/Io和具有10dB的標準偏差的不相關屏蔽衰減的初始ΔEc/Io的一個函數(shù)。
該較小的最大分配周期不一定如圖4中所示那樣小，因為如果最大分配周期較小，則在一個適當或最佳BS改變的情況中的平均差值較小。
為了確定在RNC中的最大分配周期，需要對于每個環(huán)境產生一個與圖4相類似的曲線圖。為了產生這樣一個曲線圖，需要關于屏蔽衰減的特性(相關長度)的一些支持。這可以通過對由MS提供給無線接入網絡(RAM)的測量值進行后期處理而獲得。這些測量值作為時間序列而獲得是可能的，因為僅僅這樣才可以發(fā)現(xiàn)時間上的相關性。該實際可能要求通過由RNC執(zhí)行的數(shù)據(jù)收集/濾波具有一些改變。由于屏蔽衰減特性取決于環(huán)境，因此該測量值可以根據(jù)單元而收集，或者該網絡處理自從調度時開始可獲得的數(shù)據(jù)(自動調節(jié)特性)。根據(jù)當前的優(yōu)選實施例，當前的SHO測量足以采用參照圖1所述的算法。
圖4必須考慮到分組調度。為此目的，在RNC中需要簡單添加一些軟件。
盡管本發(fā)明已經參照優(yōu)選實施例進行描述，但是本發(fā)明的描述是示例性的而不認為是對本發(fā)明的限制。本領域的技術人員可以采用各種變型和應用，而不脫離由所附權利要求確定的本發(fā)明的精神和范圍。
權利要求
1.一種在通信系統(tǒng)中確定用于分組數(shù)據(jù)的分配周期的方法，其中包括如下步驟收集來自移動臺的測量值的步驟；根據(jù)所收集的測量值確定對于用來把數(shù)據(jù)分組發(fā)送到移動臺的至少一個可能基站的最大分配周期；根據(jù)至少一個所確定的最大分配周期從可能基站中確定一個基站；以及選擇所確定的基站和相應的分配周期。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中進一步包括檢測一個移動臺是否處于切換區(qū)域的步驟，其中如果檢測到該移動臺處于一個切換區(qū)域，則執(zhí)行該確定和選擇步驟。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中根據(jù)活動基站更新速率檢測該移動臺是否處于一個切換區(qū)域。
4.根據(jù)權利要求2所述的方法，其中根據(jù)包含在所收集的測量值中每碼片能量與干擾的比值，檢測該移動臺是否處于一個切換區(qū)域中。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中所收集的測量值包括由移動臺所進行的軟切換測量。
6.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中從所收集的測量值推導出一個信道的緩慢衰減特性。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中從所收集的測量值中獲得一個被考慮的可能基站的每碼片能量與干擾的比值和其它可能基站的每碼片能量與干擾的比值之差。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其中從緩慢衰減特性和每碼片能量與干擾的比值之差確定至少一個最大分配周期。
9.根據(jù)權利要求7所述的方法，其中從所收集的測量值確定該移動臺的速度。
10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其中從該緩慢衰減特性、每碼片能量與干擾的比值之差和移動臺速度確定至少一個最大分配周期。
11.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中基于小區(qū)地對該測量值進行收集和處理。
12.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中在一段長時間內對該測量值進行收集和處理。
13.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中相應的分配周期不超過所選擇基站的最大分配周期。
14.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中如果需要最長的最大分配周期，則選擇最佳基站。
15.一種用于在通信系統(tǒng)中確定用于分組數(shù)據(jù)的分配周期的控制設備，所述控制設備包括控制裝置(RNC)，其適合于收集來自移動臺的測量值，根據(jù)所收集的測量值，確定對于用來把數(shù)據(jù)分組發(fā)送到移動臺的至少一個可能基站的最大分配周期，以及用于根據(jù)至少一個所確定的最大分配周期，確定在該可能的基站中的一個基站；以及一個調度裝置(PS)，用于選擇所確定的基站和相應的分配周期。
16.根據(jù)權利要求15所述的控制設備，其中該控制裝置進一步適用于檢測一個移動臺是否處于一個切換區(qū)域中，并且如果所述控制裝置檢測到該移動臺處于一個切換區(qū)域中，則它確定至少一個最大分配周期。
17.根據(jù)權利要求16所述的控制設備，其中所述控制裝置根據(jù)活動基站更新速率檢測該移動臺是否處于一個切換區(qū)域。
18.根據(jù)權利要求16所述的控制設備，其中所述控制裝置根據(jù)包含在所收集的測量值中每碼片能量與干擾的比值，檢測該移動臺是否處于一個切換區(qū)域中。
19.根據(jù)權利要求15所述的控制設備，其中所收集的測量值包括由移動臺所進行的軟切換測量。
20.根據(jù)權利要求15所述的控制設備，其中所述控制裝置從所收集的測量值推導出一個信道的緩慢衰減特性。
21.根據(jù)權利要求20所述的控制設備，其中所述控制裝置從所收集的測量值中獲得一個被考慮的可能基站的每碼片能量與干擾的比值和其它可能基站的每碼片能量與干擾的比值之差。
22.根據(jù)權利要求21所述的控制設備，其中所述控制裝置從緩慢衰減特性和每碼片能量與干擾的比值之差確定至少一個最大分配周期。
23.根據(jù)權利要求21所述的控制設備，其中所述控制裝置從所收集的測量值確定該移動臺的速度。
24.根據(jù)權利要求23所述的控制設備，其中所述控制裝置從該緩慢衰減特性、每碼片能量與干擾的比值之差和移動臺速度確定至少一個最大分配周期。
25.根據(jù)權利要求15所述的控制設備，其中所述控制裝置基于小區(qū)地對該測量值進行收集和處理。
26.根據(jù)權利要求15所述的控制設備，其中所述控制裝置在一段長時間內對該測量值進行收集和處理。
27.根據(jù)權利要求15所述的控制設備，其中所述調度裝置選擇相應的分配周期，使其不超過所選擇基站的最大分配周期。
28.根據(jù)權利要求15所述的控制設備，其中如果需要最長的最大分配周期，則選擇最佳基站。
29.根據(jù)權利要求15所述的控制設備，其中所述控制裝置和所述調度裝置位于相同的實際網絡部件中。
30.根據(jù)權利要求15所述的控制設備，其中所述控制裝置和所述調度裝置位于不同的實際網絡部件中，并且所述調度裝置被設置為從該控制裝置接收關于所確定基站和相關最大分配周期的信息。
31.一種確定用于分組數(shù)據(jù)的分配周期的通信系統(tǒng)，所述通信系統(tǒng)包括控制裝置(RNC)，用于收集來自移動臺的測量值，根據(jù)所收集的測量值，確定對于用來把數(shù)據(jù)分組發(fā)送到移動臺的至少一個可能基站的最大分配周期，以及用于根據(jù)至少一個最大分配周期，確定在該可能的基站中的一個基站；以及一個調度裝置(PS)，用于選擇所確定的基站和相應的分配周期。
32.根據(jù)權利要求31所述的通信系統(tǒng)，其中該控制裝置進一步適用于檢測一個移動臺是否處于一個切換區(qū)域中，并且如果所述控制裝置檢測到該移動臺處于一個切換區(qū)域中，則它確定至少一個最大分配周期。
33.根據(jù)權利要求32所述的通信系統(tǒng)，其中所述控制裝置根據(jù)活動基站更新速率檢測該移動臺是否處于一個切換區(qū)域。
34.根據(jù)權利要求32所述的通信系統(tǒng)，其中所述控制裝置根據(jù)包含在所收集的測量值中每碼片能量與干擾的比值，檢測該移動臺是否處于一個切換區(qū)域中。
35.根據(jù)權利要求31所述的通信系統(tǒng)，其中所收集的測量值包括由移動臺所進行的軟切換測量。
36.根據(jù)權利要求31所述的通信系統(tǒng)，其中所述控制裝置從所收集的測量值推導出一個信道的緩慢衰減特性。
37.根據(jù)權利要求36所述的通信系統(tǒng)，其中所述控制裝置從所收集的測量值中獲得一個被考慮的可能基站的每碼片能量與干擾的比值和其它可能基站的每碼片能量與干擾的比值之差。
38.根據(jù)權利要求37所述的通信系統(tǒng)，其中所述控制裝置從緩慢衰減特性和每碼片能量與干擾的比值之差確定至少一個最大分配周期。
39.根據(jù)權利要求37所述的通信系統(tǒng)，其中所述控制裝置從所收集的測量值確定該移動臺的速度。
40.根據(jù)權利要求39所述的通信系統(tǒng)，其中所述控制裝置從該緩慢衰減特性、每碼片能量與干擾的比值之差和移動臺速度確定至少一個最大分配周期。
41.根據(jù)權利要求31所述的通信系統(tǒng)，其中所述控制裝置基于小區(qū)地對該測量值進行收集和處理。
42.根據(jù)權利要求31所述的通信系統(tǒng)，其中所述控制裝置在一段長時間內對該測量值進行收集和處理。
43.根據(jù)權利要求31所述的通信系統(tǒng)，其中所述調度裝置選擇相應的分配周期，使其不超過所選擇基站的最大分配周期。
44.根據(jù)權利要求31所述的通信系統(tǒng)，其中如果需要最長的最大分配周期，則選擇最佳基站。
45.根據(jù)權利要求31所述的通信系統(tǒng)，其中所述控制裝置和所述調度裝置位于相同的實際網絡部件中。
46.根據(jù)權利要求31所述的通信系統(tǒng)，其中所述控制裝置和所述調度裝置位于不同的實際網絡部件中，并且所述調度裝置被設置為從該控制裝置接收關于所確定基站和相關最大分配周期的信息。
47.根據(jù)權利要求31所述的通信系統(tǒng)，其中該控制設備位于該移動臺所附屬的無線接入網絡中。
48.根據(jù)權利要求47所述的通信系統(tǒng)，其中該控制裝置收集并處理自從布置無線接入網絡時開始的測量值。
全文摘要
用于在分組數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的分組數(shù)據(jù)的分配周期被確定。來自移動臺的測量值被收集，并且根據(jù)所收集的測量值確定用于把數(shù)據(jù)分組發(fā)送到該移動臺的至少一個可能基站的最大分配周期。根據(jù)至少一個所確定的最大分配周期選擇基站和相應的分配周期。
文檔編號H04L12/56GK1426665SQ01808549
公開日2003年6月25日 申請日期2001年4月5日 優(yōu)先權日2001年4月5日
發(fā)明者西奧多·博特, 杰奧恩·韋加德 申請人:諾基亞公司