一種上行鏈路分組接入系統中的小數據包調度方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于數字通信技術領域，具體設及一種高速上行鏈路分組接入（High Speed Uplink化cketAccess) (W下簡稱服UPA)系統中的基于小數據包聚合的優化調度方 案。
【背景技術】
[0002] 智能移動終端的快速普及使得移動互聯網應用日益豐富，運類新興業務不同于傳 統的語音業務，具有分組數據量小、業務間歇到達等特點，一般被統稱為小數據包業務。小 數據包業務的蓬勃發展使得WCDMA(Wideband CDMA,Code Division Multiple Access,寬 帶碼分多址）網絡在沒有太多數據流量增加的情況下，信令開銷和系統負荷卻急劇增長，影 響著網絡的承載能力和進一步的盈利能力。
[0003] 在HSUPA系統中，由于采用了碼分多址技術，同一小區中在相同頻率上，所有移動 用戶使用相同的帶寬。下行方向上，基站發射給小區中某個用戶的信號對本小區中的其他 用戶W及相鄰小區而言都是一種干擾;上行方向上，基站接收某個用戶的發射信號時，也受 到小區中其他用戶發射信號和相鄰小區的干擾。3GPP標準用ROT(化Se Over Thermal,熱噪 聲抬升）n限來限制基站可接收到的RTWP(Received Total Wide Band化wer,接收帶寬總 功率），RTWP包含本小區用戶發送的控制信道功率及數據信道功率，W及用戶的其他信道功 率和相鄰小區對本小區的干擾。基站通過內環功率控制調整用戶的控制信道發射功率:基 站定期測量用戶發射信號的SNR(Signal to Noise Ratio,信噪比），將其與用戶的目標SNR 比較，若低于目標SNR，基站發送一個功率控制指令給用戶，指示其增加一定量的發射功率； 反之，若高于目標SNR，則基站通過功率控制指令指示用戶降低發射功率。
[0004] 當用戶與基站處于連接狀態時，用戶需要通過上行專用控制信道與基站進行通 信，用W傳輸物理層中的控制信息。當用戶有數據包發送時，用戶的E-DPDcmEnhanced Dedicated地ysical da1:a channel,增強型專用物理數據信道）信道和E-DPCaKEnhanced Dedicated地ysical control channel,增強型專用物理控制信道）信道被激活用W發送 數據。
[0005] 對于小數據包業務來說，在HSUPA系統上行方向，由于數據包傳輸時間短、數據包 間歇到達，并且需要周期性地發送用W保持用戶和服務器連接的屯、跳信息，由于非激活定 時器的設置而導致無線信道長時間處于專用信道狀態，即使當用戶沒有數據包傳輸時，也 需要通過DPCCH信道向基站發送控制信息，因此消耗了寶貴的功率資源。隨著小區中用戶數 的增加，控制信道占用的功率也隨之增加，而當某用戶有數據包發送向基站請求資源時，基 站可分配的資源有可能被很多不需要發送數據的用戶的控制信道占用，導致無法成功接 入，因此小區的吞吐量受到了限制。

【發明內容】
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[0006] 本發明提出一種基于數據包聚合的優化調度方法，該發明能夠有效地減小用戶發 射功率對系統的干擾，使基站在ROTn限的限制內盡量傳輸更多的數據量，從而提升小區平 均吞吐率和用戶容量。
[0007]本發明的技術方案為：
[000引一種上行鏈路分組接入系統中的小數據包調度方法，其步驟為：
[0009] 1)在基站端設置一等待口限Twait;在每個調度周期開始時，緩沖區有數據包等待 發送的用戶終端向基站發起調度請求SI;
[0010] 2)基站根據收到的調度請求SI判斷用戶終端當前緩沖區的數據包中最先到達的 數據包的等待時長是否達到或者超過設定的等待口限Twait:如果達到了等待口限!wait,則基 站根據該用戶終端的調度請求SI為該用戶終端進行優先級排序和資源分配;否則基站不受 理該用戶終端的調度請求SI。
[0011] -種上行鏈路分組接入系統中的小數據包調度方法，其步驟為：
[0012] 1)在基站端設置一等待口限Twait;在每個調度周期開始時，緩沖區有數據包等待 發送的用戶終端向基站發起調度請求SI;
[0013] 2)基站根據收到的調度請求SI判斷用戶終端當前緩沖區中的數據包總和達到設 定闊值，則基站根據該用戶終端的調度請求SI為該用戶終端進行優先級排序和資源分配； 否則基站不受理該用戶終端的調度請求SI。
[0014] 進一步的，對于該用戶終端當前緩沖區中的數據包，將達到間隔小于設定時間闊 值、數據包大小小于設定小包闊值的小數據包進行合并發送到基站。
[001引進一步的，該用戶終端在MAC層將選取的小數據包合并發送到基站。
[0016] 進一步的，基站為進行小數據包合并的用戶終端，增加資源分配，提高其數據傳輸 速率。
[0017] 進一步的，所述小包闊值為ISOOBytes。
[0018] 本方法具體流程圖如圖1所示，一種在服UPA系統中針對小數據包業務進行上行資 源調度的方法，其步驟為：
[0019] Stepl:在基站端為用戶的調度設置等待口限Twait;
[0020] Step2:在每個調度周期開始時，緩沖區有數據包等待發送的用戶終端向基站發起 SI (Scheduling Informat ion,調度信息）請求；
[0021] Step3:基站判斷用戶當前緩沖區的數據包中最先到達的數據包等待的時長是否 達到或者超過了等待口限Twait，選擇一下兩個步驟實施；
[0022] Step4.1:如果達到了等待口限Twait,則基站接收用戶的SI請求，為用戶進行優先 級排序和資源分配；
[0023] Step4.2:如果等待時長不夠!wait,則基站暫時不受理用戶的SI信息，用戶會在W 后的每次調度周期繼續向基站申請資源，重復步驟Step2;
[0024] 與現有技術相比，本發明的積極效果為：
[0025] 將此方案在基于小數據包業務模型的HSUPA系統級仿真平臺上進行仿真實驗，仿 真參數為下表：

[0027]吞吐率對比如圖3所示，可W看出，聚合算法應用后，扇區的平均吞吐相對于基線 吞吐均有明顯的抬升。此外，不同的聚合策略下，從仿真結果中可知，當Twait分別設置為1~ Stp時，系統的平均吞吐提升比例不同，Twait從巧Ij4tp，吞吐逐漸抬升，當Twait= 5tp時，系統吞 吐較Twait = 4^時有一定下降，說明針對系統吞吐的提升，本文提出的聚合算法在本文設定 的仿真條件下有一個最佳的聚合參數設置。在實際使用中，需要根據不同的實際情況予W 仿真，確定其最佳參數。
[00%]時延對比如圖4所示，當用戶個數是1~4個時，采用聚合算法后的時延相對于基線 平臺有明顯增加。運是因為聚合算法的原理是當用戶有數據包到達并且等待發送時，基站 端會設置Twait時長的等待口限，到達口限時長后基站才調度用戶的SI請求，因此，在基站 負荷較低、功率資源足夠分配的場景下，聚合算法的采用會在一定程度上增加業務傳輸時 延。
[0029] 當用戶個數是5~20后，系統負載增大，單個發送數據包會導致系統功率資源緊 張，用戶需要在排隊隊列中等待較長時間才會被分配到資源，因此時延隨用戶數的增多逐 漸增大;在聚合算法中，雖然基站讓用戶的數據包等待了 Twait才被調度，但是運樣在時間上 就降低了每個用戶E-DPDCH信道被使用的概率，并且用戶可W用比Twait/tp+1個數據包單獨 發送的總功率要低的功率一次性發完lwait/tp+1個小數據包。因此聚合算法在節約系統功率 資源、提升吞吐量的同時，使得運Twait/tp+1個小數據包的平均傳輸時延比單次發送時要小。
【附圖說明】
[0030] 圖1為本發明的方法流程圖；
[0031] 圖2為本發明的系統結構圖；
[0032] 圖3為吞吐率對比圖；
[0033] 圖4為時延對比圖。
【具體實施方式】
[0034] 下面結合附圖對本發明的技術方案做詳細描述，但不構成對本發明的限制。
[0035] H洲PA能增加上行鏈路的分組數據吞吐，關鍵是利用類似于HSDPA、基站調度和物 理層(層1)快速混合重傳合并等方式。其一般功能可W用圖2說明，Node B(基站)依據每一 個終端反饋的信息，依據終端的需求和自身的能力，為HSUPA用戶提供需要的數據傳輸速 率。Node B依據終端反饋