CN101127556A - 一种载波资源的动态调度方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种载波资源的动态调度方法,应用于多载波HSDPA系统中,该方法包括:在高速共享资源发生变化时,NodeB发送无线链路参数更新指示消息至所属RNC,触发无线链路参数更新过程,其中,所述无线链路参数更新指示消息中包含有用于指示RNC是否需要将UE目前承载高速共享信道的载频更换到新频点的信息单元;RNC根据收到的所述无线链路参数更新指示消息中包含的信息单元的指示,对UE的高速共享信道承载的载频进行配置。该方法有效的利用了空口资源,提高了系统容量,优化了多载波HSDPA技术和系统。

Description

一种载波资源的动态调度方法
技术领域
本发明涉及无线通讯技术领域,特别是涉及一种时分同步码分多址(TD-SCDMA)的多载波HSDPA(High Speed Downlink Packet Access,高速下行分组接入)系统中载波资源的动态调度方法。
背景技术
第三代移动通信系统的一个重要特点是业务上、下行链路的业务量的不平衡性,下行链路的业务量普遍大于上行链路的业务量。针对这个需求,3GPP(3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴计划)在规范中引入了高速下行分组接入特性。同时,在HSDPA特性中,通过引入AMC(Adaptive Modulation and Coding,自适应编码调制)、HARQ(Hybrid Automatic Retransmission Request,混合自动重传请求)技术以及相关的减小网络处理时延的技术,来提供更高速率的下行分组业务速率,提高频谱利用效率。
在HSDPA系统中,新引入了HS-DSCH(High Speed DownlinkShared Channel,高速下行共享信道)和MAC-hs(高速媒体接入控制子层)。在网络侧,MAC-hs子层是在Node B(节点B)中具体实现,每个小区具有一个MAC-hs实体,MAC-hs实体不仅完成HS-DSCH数据处理,同时负责HSDPA系统中物理资源的管理和调度。
在TD-SCDMA系统的HSDPA技术中,新引入的物理信道包括:HS-PDSCH(High Speed Physical Downlink Shared Channel,高速物理下行共享物理信道),HS-SCCH(Shared Control Channel forHS-DSCH,高速共享控制信道)和HS-SICH(Shared InformationChannel for HS-DSCH,高速共享指示信道),一个小区中的上述物理信道资源是以资源池的方式为小区内多个用户以时分或者码分的方式共享的。其中,HS-PDSCH用来承载用户的业务数据,HS-SCCH用来承载控制UE接收HS-PDSCH信道的相关控制信息,HS-SICH用来承载UE向Node B发送的其接收HS-PDSCH信道的反馈信息,每一条HS-SCCH信道固定与一条HS-SICH信道一一对应。
同时,TD-SCDMA系统中引入了多载频的概念,一个小区可以有多个载频,而每个载频上都可以建立HSDPA业务。UE可以根据自己的能力在一个或多个载频上同时接收HSDPA业务。由于HS-PDSCH是一条共享物理信道,一个载频上的HS-PDSCH被在该载频上所有使用HSDPA的用户共享,用户设备(UE)间的物理信道调度工作均在NodeB完成。在建立无线链路时,无线网络控制器(RNC)会在无线链路建立(或无线链路重配置)过程中将该UE的保证速率带给NodeB,NodeB在调度空口资源的时候会尽量保证UE达到其保证速率。然而,由于HSDPA所采用的AMC技术的特性,HS-PDSCH的空口承载能力会随着空口质量的变化而发生较大的变化。所以,当空口质量快速恶化时,HS-PDSCH的承载能力快速下降,NodeB可能就无法保证所有UE达到其保证速率,此时如果不及时迁走部分用户就会造成所有用户传输速率的下降;另外,由于HSDPA共享信道的特性,当多用户同时并发的以高速率传输时,也会产生拥塞的情况。然而,由于上述这些变化都是在NodeB侧发生的,所以RNC无法立刻察觉。
根据空口的物理特性,在多载频小区中,对于不同载频其空口质量可能有较大的区别,当一个载频空口质量快速恶化时,可能其他载频质量仍然良好。也就时说如果RNC能够通过对个别用户进行调整,将其迁到空口质量相对较好的载频,则可以有效缓解对拥塞载频的压力。但是,对于以上问题,目前的协议中并没有提供一种有效手段可以供NodeB来通知RNC触发UE载频迁移的过程。
发明内容
有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种TD-SCDMA多载波系统中载波资源的动态调度方法,使其能够及时、合理的对该系统中的载波资源进行调度。
本发明的技术方案如下:
一种载波资源的动态调度方法,应用于多载波HSDPA系统中,该方法包括以下步骤:
步骤1:在高速共享资源发生变化时,NodeB发送无线链路参数更新指示消息至所属RNC,触发无线链路参数更新过程,其中,所述无线链路参数更新指示消息中包含有用于指示RNC是否需要将UE目前承载高速共享信道的载频更换到新频点的信息单元;
步骤2:RNC根据收到的所述无线链路参数更新指示消息中包含的信息单元的指示,对UE的高速共享信道承载的载频进行配置。
进一步地,上述方法还具有以下特点:所述信息单元中包含有NodeB向RNC所推荐的切换载频频点信息,用于指示RNC将UE目前承载高速共享信道的载频更换到所推荐的切换载频上。
进一步地,上述方法还具有以下特点:所述信息单元中包含有需要将UE从目前承载高速共享信道的载频更换到新载频上的指示信息,但并不包含NodeB向RNC所推荐的具体切换载频频点信息。
进一步地,上述方法还具有以下特点:RNC收到所述无线链路参数更新指示消息后,根据对整个小区载频使用情况的判断,可以不切换目前承载UE的高速共享信道的载频或者选择其认为合适的载频进行切换。
进一步地,上述方法还具有以下特点:所述步骤1中,无线链路参数更新过程,在NodeB内部是由NodeB中的MAC-hs实体发起的。
进一步地,上述方法还具有以下特点:所述NodeB向RNC所推荐的切换载频频点信息,是由NodeB中的MAC-hs实体从UE所在小区其他载频中选择空口传输负荷可以满足保证速率要求的一个做为推荐载频上报给该NodeB中的上层的。
进一步地,上述方法还具有以下特点:所述步骤2进一步包括如下步骤:
步骤2.1:RNC根据收到的无线链路参数更新指示消息发起无线链路重配置过程,将UE专用资源重配置到NodeB所推荐的载频上;同时,RNC指示NodeB激活新配置,完成无线链路重配置过程;
步骤2.2:RNC通过物理信道或者传输信道重配置消息将UE重配到NodeB所推荐的载频上。
进一步地,上述方法还具有以下特点:所述步骤2.1进一步包括如下步骤:
步骤B:RNC收到无线链路参数更新消息后,发送无线链路重配置准备消息给NodeB,将所述UE的专用资源分配在NodeB所推荐的载频上;
步骤C:NodeB收到无线链路重配置准备消息后,发送无线链路重配置就绪消息至RNC,所述无线链路重配置就绪消息中携带有为所述UE在相应载频上分配的HS-SCCH和HS-SICH信道资源;
步骤D:RNC收到无线链路重配置就绪消息后,发送无线链路重配置执行消息给NodeB,指示NodeB在无线链路重配置激活时间到达后激活新配置。
进一步地,上述方法还具有以下特点:所述步骤2.2进一步包括如下步骤:
步骤E:RNC向所述UE发送物理信道重配置消息或传输信道重配置消息,通知UE重配物理信道,并将UE配置到所述NodeB推荐载频上;
步骤F:所述UE返回物理信道重配置完成消息或者传输信道重配置完成消息给RNC,流程结束。
进一步地,上述方法还具有以下特点:所述步骤D中,无线链路重配置激活时间具体由CFN来表示,NodeB在收到无线链路重配置执行消息后,第一次达到该CFN时将启动新配置停用老配置。
由上可知,本发明提供了一种多载波HSDPA系统中的载波动态调度的方法。在该方法中,可以根据空口资源和用户实时传输数据量等情况动态的调整用户所使用的载频,使得系统可以尽量保证在拥塞发生时UE的业务速率不低于其保证速率,还可以缓解空口质量下降或多用户大流量并发传输所引起的拥塞,从而,有效的利用了空口资源,提高了系统容量,优化了多载波HSDPA技术和系统。
附图说明
图1是根据本发明方法所述的步骤流程图;
图2是根据本发明具体实施例所述的消息交互过程示意图。
具体实施方式
以下将结合附图,对本发明的核心思想和各较佳实施例进行进一步详细的描述与说明。
本发明提供了一种TD-SCDMA多载波HSDPA系统中载波资源的动态调度方法,其核心思想是:在TD-SCDMA多载波HSDPA系统的小区中,当高速共享资源发生变化时,则该NodeB发起无线链路更新过程并提供相关载频指示信息,要求RNC进行无线链路重配置,从而将UE重配到合适的载频上。
图1是本发明方法所述的步骤流程图,如图1所示,该方法包括如下二个步骤:
步骤1:在高速共享资源发生变化时,NodeB发送无线链路参数更新指示消息至所属RNC,触发无线链路参数更新过程,其中,所述无线链路参数更新指示消息中包含有用于指示RNC是否需要将UE目前承载高速共享信道的载频更换到新频点的信息单元;
在多载波HSDPA系统中,UE间的物理信道调度工作均在NodeB完成,在建立无线链路时,RNC会在无线链路建立(或无线链路重配置)过程中将该UE的保证速率带给NodeB,NodeB在调度空口资源的时候会尽量保证UE达到其保证速率。但是,当空口质量快速恶化或者多用户同时并发的以高速率传输时,NodeB就可能无法保证所有UE达到其保证速率,此时,若不及时将部分UE迁至其他可以满足保证速率要求的载频上,则会造成所有UE的传输速率的下降。另外,还会有诸如Node B根据整个小区所有载频的统一调度而需要强制切换某些UE的工作载频、或Node B判决原UE的工作载频上有更高优先级的用户而需要切换原UE的工作载频等引起高速共享资源变化的情况。故,针对以上情况,NodeB会在高速共享资源发生变化时,发送无线链路参数更新指示消息至所属RNC,触发无线链路参数更新过程,该无线链路参数更新指示消息中包含有用于指示RNC是否需要将UE目前承载高速共享信道的载频更换到新频点的信息单元。同时,所述信息单元中可以包含有NodeB向RNC所推荐的切换载频频点信息,用于指示RNC将UE目前承载高速共享信道的载频更换到所推荐的切换载频上;也可以仅仅包含有需要将UE从目前承载高速共享信道的载频更换到新载频上的指示信息,但并不包含NodeB向RNC所推荐的具体切换载频频点信息。
更为具体地,以NodeB无法满足UE的保证速率要求情况为例:在网络侧,Node B中创建了一个MAC-hs实体负责管理上述HSDPA系统中的物理信道资源,当Node B在进行资源调度时,该MAC-hs实体可以根据UE的HSDPA能力信息和资源调度需求,为UE分配资源。当MAC-hs在调度时发现已经连续一段时间(该时间长度可以配置)都无法满足UE的保证速率要求时,则MAC-hs实体通知NodeB上层发起无线链路参数更新过程指出载频需要改变,并同时从本小区的其他载频中选择负荷较轻、可以满足保证速率要求的作为推荐载频一起报给NodeB中的上层。NodeB随即发起无线链路更新过程,向RNC发起无线链路更新指示消息,要求RNC更换UE目前使用的载频,并同时在消息中给出推荐载频信息。
步骤2:RNC根据收到的所述无线链路参数更新指示消息中包含的信息单元的指示,对UE的高速共享信道承载的载频进行配置。
RNC接收到Node B发送的无线链路参数更新指示消息后,根据信息单元中所包含信息的指示,发起无线链路重配置过程,对UE的高速共享信道承载的载频进行重新配置。此时包含如下两种情况:
(1)如果信息单元中包含有NodeB向RNC所推荐的切换载频频点信息,则RNC将UE的专用资源配置到NodeB所推荐的频点上,具体过程是:NodeB在无线链路重配置过程中为用户在该载频上分配相应的HS-SCCH、HS-SICH信道资源,并将这些消息做为响应在无线链路重配置过程中反馈给RNC,RNC收到反馈消息后,指示NodeB激活新配置,完成无线链路的重配置过程。RNC在收到NodeB反馈回来该UE相关的HSDPA资源配置信息后,将这些信息通过RRC协议中的传输信道重配置过程(transport channelreconfiguration)和物理信道重配置过程(physical channelreconfiguration)发送给UE,将UE重配到NodeB所推荐的载频上。此时,RNC也可根据自己的算法(比较常见的算法有:选择当前用户数比较少的频点、选择保证速率之和最小的频点、选择干扰最小的频点等),通过对整个小区载频使用情况的判断,将UE配置到RNC认为合适的载频或小区上,或者不切换目前承载UE的高速共享信道的载频。
(2)如果信息单元中包含有需要将UE从目前承载高速共享信道的载频更换到新载频上的指示信息,但并不包含NodeB向RNC所推荐的具体切换载频频点信息时,同样,RNC也可根据自己的算法,通过对整个小区载频使用情况的判断,将UE配置到RNC认为合适的载频或小区上,或者不切换目前承载UE的高速共享信道的载频。
图2是本发明一个具体实施例的消息交互过程示意图。以下将结合图2通过一个具体实施例对本发明方法进行详细描述。如图2所示:
在TD-SCDMA多载波HSDPA系统中,当高速共享资源发生变化,NodeB无法保证所有UE达到其保证速率,如果不及时迁走部分用户就会造成所有用户传输速率的下降时,利用本发明所述方法进行载频资源调度所涉及到的协议标准消息交互过程如下:
步骤A:NodeB发送无线链路参数更新指示消息(Radio LinkParameter Update Indication)至所属RNC,触发无线链路参数更新过程,并在消息中指明载频需要改变并携带推荐的载频信息;
步骤B:RNC收到无线链路参数更新指示消息后,发送无线链路重配置准备消息(Radio Link Reconfiguration Prepare)给NodeB,将所述UE的专用资源分配在NodeB所推荐的载频上;
步骤C:NodeB收到无线链路重配置准备消息后,发送无线链路重配置就绪消息(Radio Link Reconfiguration Ready)至RNC,所述无线链路重配置就绪消息中携带有为所述UE在相应载频上分配的HS-SCCH和HS-SICH信道资源;
步骤D:RNC收到无线链路重配置就绪消息后,发送无线链路重配置执行消息(Radio Link Reconfiguration Commit)给NodeB,指示NodeB在无线链路重配置激活时间到达后激活新配置;
其中,无线链路重配置激活时间具体由连接帧号(CFN,Connection Frame Number)来表示,NodeB在收到无线链路重配置执行消息后,第一次达到该CFN时将启动新的配置停用老配置。
步骤E:RNC向所述UE发送物理信道重配置消息(PhysicalChannel Reconfiguration)或传输信道重配置消息(Transport ChannelReconfiguration),通知UE重配物理信道,并将UE配置到所述NodeB推荐载频上;
步骤F:所述UE返回物理信道重配置完成消息(Physical ChannelReconfiguration Complete)或者传输信道重配置完成消息(TransportChannel Reconfiguration Complete)给RNC,流程结束。
通过上述的动态调度方法,网络侧可以动态的调度每个UE使用的HSDPA载波资源,从而实现载波负荷均衡,有效的利用了空口资源,提高了系统容量。
应当理解的是,上述针对具体实施例的描述较为详细,并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制,本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种载波资源的动态调度方法,应用于多载波高速下行分组接入系统中,其特征在于:该方法包括以下步骤:
步骤1:在高速共享资源发生变化时,NodeB发送无线链路参数更新指示消息至所属无线网络控制器,触发无线链路参数更新过程,其中,所述无线链路参数更新指示消息中包含有用于指示无线网络控制器是否需要将用户设备目前承载高速共享信道的载频更换到新频点的信息单元;
步骤2:无线网络控制器根据收到的所述无线链路参数更新指示消息中包含的信息单元的指示,对用户设备的承载高速共享信道的载频进行配置。
2.根据权利要求1所述的一种载波资源的动态调度方法,其特征在于:所述信息单元中包含有NodeB向无线网络控制器所推荐的切换载频频点信息,用于指示无线网络控制器将用户设备目前承载高速共享信道的载频更换到所推荐的切换载频上。
3.根据权利要求1所述的一种载波资源的动态调度方法,其特征在于:所述信息单元中包含有需要将用户设备从目前承载高速共享信道的载频更换到新载频上的指示信息。
4.根据权利要求1、2或者3所述的一种载波资源的动态调度方法,其特征在于:无线网络控制器收到所述无线链路参数更新指示消息后,根据对整个小区载频使用情况的判断,选择其认为合适的载频进行切换或者不切换目前承载用户设备的高速共享信道的载频。
5.根据权利要求1所述的一种载波资源的动态调度方法,其特征在于:步骤1中所述的无线链路参数更新过程在NodeB内部是由NodeB中的MAC-hs实体发起的。
6.根据权利要求2所述的一种载波资源的动态调度方法,其特征在于:所述NodeB向无线网络控制器所推荐的切换载频频点信息,是由NodeB中的MAC-hs实体从用户设备所在小区其他载频中选择空口传输负荷可以满足保证速率要求的一个做为推荐载频上报给该NodeB中的上层的。
7.根据权利要求1或者2所述的一种载波资源的动态调度方法,其特征在于:所述步骤2进一步包括如下步骤:
步骤2.1:无线网络控制器根据收到的无线链路参数更新指示消息发起无线链路重配置过程,将用户设备专用资源重配置到NodeB所推荐的载频上;同时,无线网络控制器指示NodeB激活新配置,完成无线链路重配置过程;
步骤2.2:无线网络控制器通过物理信道或者传输信道重配置消息将用户设备重配到NodeB所推荐的载频上。
8.根据权利要求7所述的一种载波资源的动态调度方法,其特征在于:所述步骤2.1进一步包括如下步骤:
步骤B:无线网络控制器收到无线链路参数更新消息后,发送无线链路重配置准备消息给NodeB,将所述用户设备的专用资源分配在NodeB所推荐的载频上;
步骤C:NodeB收到无线链路重配置准备消息后,发送无线链路重配置就绪消息至无线网络控制器,所述无线链路重配置就绪消息中携带有为所述用户设备在相应载频上分配的高速共享控制信道和高速共享指示信道资源;
步骤D:无线网络控制器收到无线链路重配置就绪消息后,发送无线链路重配置执行消息给NodeB,指示NodeB在无线链路重配置激活时间到达后激活新配置。
9.根据权利要求7所述的一种载波资源的动态调度方法,其特征在于:所述步骤2.2进一步包括如下步骤:
步骤E:无线网络控制器向所述用户设备发送物理信道重配置消息或传输信道重配置消息,通知用户设备重配物理信道,并将UE配置到所述NodeB推荐载频上;
步骤F:所述用户设备返回物理信道重配置完成消息或者传输信道重配置完成消息给无线网络控制器,流程结束。
10.根据权利要求8所述的一种载波资源的动态调度方法,其特征在于:所述步骤D中,无线链路重配置激活时间具体由连接帧号来表示,NodeB在收到无线链路重配置执行消息后,第一次达到该连接帧号时将启动新配置停用老配置。
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