一种宽带码分多址系统中确定无线链路帧偏移的方法 【技术领域】
本发明属于移动通讯领域，涉及一种WCDMA(Wideband Code DivisionMultiple Access，宽带码分多址)系统中确定无线链路帧偏移(Frame Offset)的方法。
技术背景
在WCDMA系统中，SRNC(Serving Radio Network Controller，服务无线网络控制器)在建立新的无线链路的时候，需要配置无线链路的帧偏移参数，设计帧偏移这个参数的主要目的是为了使得各个无线链路的流量在Iub接口(Iub是3GPP协议定义的无线网络控制器和NodeB之间的标准接口)上的不同时段达到均衡，因此帧偏移的选取对于系统的容量和性能都具有较大地影响。
目前有关帧偏移的确定方法还没有见诸于任何的公开文档，通常最直接的做法就是对每一次链路的建立按照帧偏移的范围顺序选取帧偏移。这种做法使得在建立多条无线链路的时候，不同的帧偏移的个数是大致均等的，但是由于没有考虑不同业务所带来接口上的不同流量，最终的Iub接口上的不同时段的流量并不均衡。
美国专利Uspto 6,356,876给出了一种窄带码分多址(CDMA，Code DivisionMultiple Access)系统中确定帧偏移的机制，其主要方法是要求基站控制器统计不同帧偏移的分布情况，在建立无线链路的时候由基站控制器发送帧偏移的分布信息到基站，基站负责从中选择合适的帧偏移，并将其返回到基站控制器。而在WCDMA系统中，无线链路的帧偏移完全由SRNC控制，并不需要NodeB(节点B)的参与。
【发明内容】
本发明的目的是提出一种在建立无线链路的时候，根据Iub接口不同时段的流量统计结果来确定无线链路帧偏移的方法。这种方法具有实现简单，同时使得不同业务的流量在Iub接口的不同时段均匀分布等优点。这种方法可以使系统的处理能力得到最大化地应用，提高系统的使用效率。
本发明的技术方案，即一种宽带码分多址系统中确定无线链路帧偏移的方法，包含以下几个步骤：
(1)将Iub接口分为8个10ms时间段，确定当前Iub接口上不同时段的流量Li(i＝0，1，2，…，7)；确定当前需要建立的无线链路传输信道不同时间间隔的平均发送比特数R；
(2)设Fi为传输信道一个时间间隔TTI包含的无线帧个数，若Fi＝1，则帧偏移为0，跳到步骤(6)，否则执行步骤(3)；
(3)在帧偏移Frame Offset为0时，设置最小均方差值为无穷大；
(4)根据帧偏移Frame Offset以及传输信道的其他配置参数计算无线网络控制器的发送时机RFN；取出各个时段的流量负载度量，根据计算结果在相应的时段加R，利用这些样本值计算其均方差，如果该均方差值小于最小均方差值，存储该均方差值到最小均方差值，同时纪录该帧偏移Frame Offset；
(5)在帧偏移Frame Offset上加1，如果等于Fi，则执行步骤(6)，否则，执行步骤(4)；
(6)将各个时段的负载度量进行更新。
上述步骤(1)中的不同时间间隔，是指根据业务的不同，传输信道分别配置的10ms，20ms，40ms或80ms。
上述步骤(4)中的在相应的时段加R，是指，
A.对于TTI＝10，增加R到L0，L1…L7；
B.对于TTI＝20，如果计算的发送时机RFN％2＝0，增加R到L0，L2，L4，L6；
如果计算的发送时机RFN％2＝1，增加R到L1，L3，L5，L7；
C.对于TTI＝40，如果计算的发送时机RFN％4＝0，增加R到L0，L4；
如果计算的发送时机RFN％4＝1，增加R到L1，L5；
如果计算的发送时机RFN％4＝2，增加R到L2，L6；
如果计算的发送时机RFN％4＝3，增加R到L3，L7；
D.对于TTI＝80，如果计算的发送时机RFN％8＝n，增加R到Ln。
采用本发明所述的方法确定无线链路的帧偏移，使得无线链路建立以后，Iub接口上的各个时段的流量尽量的达到均衡。这样一来可以使得Iub接口上的流量资源利用最大化，不会出现因为不同时段流量分布不均，一方面导致可以支持的信道数量减少，另一方面导致Iub接口两侧的RNC和NodeB设备性能下降。
【附图说明】
图1是无线链路的帧偏移同RNC的发送时机之间的关系的示意图；
图2说明Iub接口上各个时段的流量计算的流程图；
图3是一个TTI＝20ms的业务在Iub接口不同时段的流量增加的示意图；
图4是本发明的流程图；
图5是本发明技术方案中根据确定的帧偏移计算发射时机的流程图。
【具体实施方式】
由于在WCDMA系统中，无线链路所包含的传输信道上的数据是按照发送时间间隔TTI来进行发送的，根据业务的不同，传输信道TTI分别配置为10ms，20ms，40ms和80ms，对应的10ms的无线帧个数F分别为1，2，4，8。在传输信道每个TTI到达的时刻，RNC发送下行FP数据帧到NodeB，传输信道的每个TTI的发送时刻满足条件CFN％F＝0，其中CFN为传输信道的连接帧号。
参看图1，根据Iub接口同步要求，在RNC上每个传输信道的下行数据的发送时刻需要满足条件
(RFN+(Delta+TOAWS/2+TOAWE+Tproc)/10)％256＝(CFN+Frame Offset)％256(1)这里的Delta为RNC和NodeB各自的计数延时和传输延时的总和，以毫秒为单位。TOAWS和TOAWE时传输信道接收窗口的配置，该配置与业务类型要求的Qos相关，以毫秒为单位。(Qos为英文Qulity of service的缩写，指用流量/时延等参数来表示某种业务的质量。)TOAWS/2是因为同步的目的是使得下行数据帧落在接收窗口的中心。Tproc为NodeB处理下行数据的固定时延，该参数可以由操作维护配置，或者由RNC经过传输信道同步测量得到。
由于下行数据的发送必须满足CFN％F＝0，其中CFN＝0…255。由以上关系可以得到，配置不同的Frame Offset将使得下行数据的发送在不同的RFN时刻进行，这决定了RNC在Iub接口上流量的均衡状况，也决定了NodeB的负载状况。对于每种业务来说，其数据发送是按照TTI来重复进行的，TTI的最大长度为8帧，因此得到Frame Offset的取值范围为0-7Frame。确定Frame Offset的意义就是在0..7帧的帧偏移中选择最合适的Frame Offset，使得在Iub接口上的不同时段的流量达到均衡。
首先需要定义Iub在各个时段的流量度量，参看图2。考虑到传输信道数据是按照TTI周期发送，即CFN％Fi＝0时发送(Fi为传输信道一个TTI包含的无线帧个数)，同时TTI最大为80ms，我们将Iub接口负载描述分为8个时段，分别对应RFN％8＝0..7.这8个时段的负载分别表示为L0，L1…L7.其初始值均为0。
当需要建立一条新的无线链路时，对于每一种业务，RNC定义其在Iub接口上的负载R，负载R可以定义为每TTI发送的FP数据帧的平均比特数。由公式(1)，根据无线链路配置的Frame Offset计算出RNC发送的时机，将业务负载加到相应时段的负载度量上去。由于RNC在TTI的第一个10ms无线帧处理整个TTI的数据，因此业务负载R总是加到TTI的第一个无线帧对应的负载度量上。对于TTI＜80的业务，还需要重复增加业务负载R到相应的时段。
图3是一个TTI＝20ms的业务增加流量到Iub接口不同时段的示意图，在这个图中，根据Frame Offset以及其他传输信道参数得到的下行数据发送时机为RFN％2＝1。
通过以上过程RNC维护了一份Iub接口不同时段流量的信息数据，该表描述了Iub接口在8组时分的时段的流量度量。在建立一条新的无线链路时，定义其每TTI的业务负载为R，接着就是要选择一个合适的Frame Offset，使得按照这个Frame Offset设置的无线链路，在Iub接口上增加流量以后，各个时段的流量均衡。
图4是本发明所述方法的流程图。在发明内容中对该图已作了说明，不再重复。
图5是根据确定的帧偏移计算发射时机的流程图。在图5中，
首先，如果需要增加的业务的TTI＝10ms，即每个10ms，RNC将会在Iub接口上发送数据到NodeB，此时不需要计算Frame Offset，直接设置FrameOffset＝0。然后增加该业务的流量负载到8个时段的流量计数上。流程结束。
如果需要增加的业务的TTI＞10ms，那么根据TTI包含的无线帧个数进行循环，其中依次设置Frame Offset＝0到TTI包含的无线帧个数减1。对于每次设置的Frame Offset，根据公式(1)计算RNC的数据发送时机RFN。取出Iub接口8个时段的当前流量计数，在发送时期确定的相应时段上再加上新建业务的流量，计算这样形成的8个样本值的均方差，如果计算出的均方差值小于最小均方差值(该最小均方差值的初始值为无穷大)，则记录当前的Frame Offset，并且设置最小均方差值等于当前值。循环结束后，所纪录的Frame Offset就是最终确定的帧偏移。然后根据这个帧偏移，将新增业务的流量添加到相应时段的流量计数上去。