CN101171780B - 一种wcdma移动通信系统的信道分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种WCDMA移动通信系统的信道分配方法，其包括以下步骤：a)在核心网发起无线接入承载业务建立请求后，无线网络控制器根据移动终端当前的无线资源控制状态和新建业务服务质量要求，初步分配是公共传输信道、高速下行共享信道还是专用信道；b)根据移动终端能力和系统的资源情况进行传输信道类型的最后分配，以兼顾业务服务质量需求、移动终端能力和系统资源，为新呼叫业务分配最优的传输信道。本发明能同时兼顾UE当前RRC状态和能力特性、业务和传输信道特性、以及系统各种资源的拥塞情况，为新呼叫业务分配最优化的传输信道类型，在保证业务QoS的前提下，充分利用了系统资源。

Description

一种WCDMA移动通信系统的信道分配方法

技术领域

本发明方法涉及一种宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，以下简称：WCDMA)移动通信系统的信道分配方法。

背景技术

在第三代移动通信系统中，移动终端UE(User Equipment)和无线接入网RAN(RadioAccess Network)之间控制信令的主要部分是无线资源控制RRC(Radio ResourceControl)消息。从RRC层来看，UE基本操作模式分为空闲模式和连接模式，连接模式可进一步分成不同的业务状态，包括：CELL_DCH、CELL_FACH、CELL_PCH和URA_PCH状态，如图1所示。这些业务状态定义了UE使用的物理信道种类。在CELL_DCH(DedicatedChannel，专用信道)状态下，RAN需要为UE分配专用物理信道。在CELL_FACH(ForwardLinkAccess Channel，前向接入信道)状态下，UE不占用专用物理信道，使用RACH(RandomAccess Channel，随机接入信道)和FACH公共信道来传输信令消息和少量的用户面数据。在CELL_PCH(Paging Channel，寻呼信道)状态下，RAN通过PCH与UE进行联系。

另一方面，UMTS(Universal Mobile Telecommunication System，通用移动通信系统)为移动终端提供各种业务服务。为实现端到端服务End-to-End Service，核心网CN(Core Network)要求无线网络控制器RNC(Radio Network Controller)建立无线接入承载RAB(Radio Access Bearer)进行业务承载，RAB分为Iu(RNC和CN之间的接口)承载和RAN与UE之间的无线承载RB(Radio Bearer)，如图2所示的，也就是说，根据上级网络节点的RAB请求，RNC的RRC需要进行无线承载的建立等操作。在建立无线承载过程中，RNC首先进行传输信道类型的选择，然后配置传输信道和物理信道的无线承载参数。

不同的业务可以选择不同的传输信道进行无线承载。网络侧根据业务的QoS(Quality of Service)特性以及网络资源实时运行情况来为新呼叫分配合适的传输信道。传输信道分为公共传输信道和专用传输信道。公共信道资源可由小区内的所有用户或一组用户共同分配使用，而专用信道资源仅为单个用户预留。目前，存在多种方法用于进行公共传输信道和专用传输信道的选择。

然而，HSDPA技术引入了一种共享传输信道HS-DSCH(High Speed Downlink SharedChannel，高速下行共享信道)。HS-DSCH是用来发送专用用户数据和控制信道的传输信道，由多个用户通过时分或者码分复用的方式进行资源共享。需要说明的是，HS-DSCH的引入并没有扩充UE的RRC状态，若启动HS-DSCH，则UE仍然处于CELL_DCH状态。

这样，就出现了3种传输信道可供分配：公共信道、专用信道和HS-DSCH共享信道。因此需要提供一种合适的方法解决信道分配问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种WCDMA移动通信系统的信道分配方法，使得RNC能根据UERRC状态、业务QoS特性、UE能力和系统资源耗费情况进行最优化的传输信道选择，充分利用系统的各种资源，提高RAN系统的资源利用率。

本发明的技术方案如下：

一种WCDMA移动通信系统的信道分配方法，其包括以下步骤：

a)、在核心网发起无线接入承载业务建立请求后，无线网络控制器根据移动终端当前的无线资源控制状态和新建业务服务质量要求，初步分配是公共传输信道、高速下行共享信道还是专用信道；

b)、根据移动终端能力和系统的资源情况进行传输信道类型的最后分配，以兼顾业务服务质量需求、移动终端能力和系统资源，为新呼叫业务分配最优的传输信道。

所述的方法，其中，所述步骤a)还包括：

a1)、设置所述移动终端的无线资源控制状态、业务服务质量和传输信道类型的映射关系表；

a2)、根据该映射关系表，选择所述传输信道的初分配类型。

所述的方法，其中，所述步骤b)还包括

b1)、若所述初分配类型为公共传输信道，则进行公共资源拥塞判决，若资源充分，则最后分配结果为公共传输信道；若公共资源拥塞，则进行高速下行共享信道共享资源分配判决。

所述的方法，其中，所述步骤b)还包括：

b2)若初分配为高速下行共享信道，则进行移动终端能力相关判决，对移动终端是否支持高速下行共享信道、移动终端业务并发能力是否足够进行判决；若移动终端能力充分，则进行高速下行共享信道的共享资源拥塞判决；否则，进行专用传输信道资源分配判决；

b3)、高速下行共享信道的共享资源拥塞判决，所述共享资源包括用户数、下行发射功率、吞吐量；若资源充分，则最后分配结果为：高速下行共享信道；若共享资源拥塞，则进行专用传输信道资源分配判决。

所述的方法，其特征在于，所述步骤b)还包括：

b4)、若初分配类型为专用传输信道，则根据移动终端已激活业务的传输信道承载情况进行移动终端能力的相关判决，包括：移动终端业务并发能力是否足够；若移动终端能力不足，则进入步骤b5)；否则，直接进入步骤b6)；

b5)、为以下业务统一分配DCH承载：使用高速下行共享信道承载的已激活业务和新建业务；

b6)、进行专用资源拥塞判决，所述专用资源包括下行信道化码、下行发射功率、上行干扰；若资源充分，则信道分配成功，最后分配结果为：专用传输信道；若专用资源拥塞，则传输信道分配失败，业务建立失败。

本发明提供了一种WCDMA移动通信系统的信道分配方法，由RNC根据UE当前RRC状态、新建业务QoS特性、UE能力和系统资源耗费情况来为无线承载提供公共传输信道、HS-DSCH共享信道、专用传输信道进行最优化的信道分配和选择，充分利用了系统的各种资源；本发明方法能同时兼顾UE当前RRC状态和能力特性、业务和传输信道特性、以及系统各种资源的拥塞情况，为新呼叫业务分配最优化的传输信道类型，在保证业务QoS的前提下，充分利用了系统资源。

附图说明

图1是现有技术的UE模式和连接模式下示意图；

图2是现有技术的无线承载示意图；

图3是本发明技术方案的具体实施例步骤图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明技术方案的具体实施例进行详细描述：

本发明WCDMA移动通信系统的信道分配方法的基本原理是：收到CN发起的RAB业务建立请求后，无线网络控制器RNC首先根据UE当前的RRC状态和新建业务QoS要求，初步决策是分配公共传输信道、HS-DSCH共享信道还是专用信道；然后，根据UE能力和系统的资源情况进行传输信道类型的最后分配。这样，就同时兼顾了业务QoS需求、UE能力和系统资源，为新呼叫业务分配了最优的传输信道。

本发明WCDMA移动通信系统的信道分配方法所述的最优化信道分配方法步骤如下，如图3所示：

第一步：RNC根据UE当前RRC状态和业务QoS进行传输信道类型的初分配。

第二步：RNC根据UE能力和系统资源情况进行传输信道类型的最后分配。

第一步骤更包括具体步骤：

(101)设置UE RRC状态、业务QoS和传输信道类型的映射关系如下表：

这里需要说明的是，根据RRC协议，RNC收到CN发起的RAB业务建立请求后，当前UE的RRC状态必然已经迁移到CELL_FACH或者CELL_DCH，而不可能是CELL_PCH和IDLE。

(102)根据映射表，选择传输信道的初分配类型。

第二步骤包括：

(201)若初分配为公共传输信道，则进行公共资源拥塞判决。公共资源包括RACH干扰、FACH吞吐量等。若资源充分，则最后分配结果为：公共传输信道；若公共资源拥塞，则进行HS-DSCH共享资源分配判决(步骤202所示)。

(202)若初分配为HS-DSCH共享信道，则进行UE能力相关判决，包括：UE是否支持HS-DSCH、UE业务并发(DCH业务和HS-DSCH业务的并发)能力是否足够。若UE能力充分，则进行HS-DSCH共享资源拥塞判决(步骤203所示)；否则，进行专用传输信道资源分配判决(步骤204所示)。

(203)HS-DSCH共享资源拥塞判决。共享资源包括用户数、下行发射功率、吞吐量等。若资源充分，则最后分配结果为：HS-DSCH共享信道；若共享资源拥塞，则进行专用传输信道资源分配判决(步骤204所示)。

(204)若初分配为专用传输信道，则根据UE已激活业务的传输信道承载情况进行UE能力的相关判决，包括：UE业务并发(DCH业务和HS-DSCH业务的并发)能力是否足够。若UE能力不足，则进入步骤205；否则，直接进入步骤206。

(205)为如下这些业务统一分配DCH承载，这些业务包括：使用HS-DSCH承载的已激活业务和新建业务。

(206)进行专用资源拥塞判决。专用资源包括：下行信道化码、下行发射功率、上行干扰等因素。若资源充分，则信道分配成功，最后分配结果为：专用传输信道；若专用资源拥塞，则传输信道分配失败，业务建立失败。

如图3所示是依据本发明所提供的技术方案在WCDMA系统中进行信道分配的具体实施例过程：

首先RNC执行A101步：建立UE RRC状态、业务QoS和传输信道类型的的映射表。

RNC执行A301步：根据UE当前RRC状态和新建业务QoS，查映射表，获得传输信道的初始分配类型。

RNC在A501步开始根据UE能力和系统资源情况进行信道类型的最后分配。

RNC在A503步：判断初分配结果是否为公共传输信道。若是，则进入步骤A505；否则，转入步骤A509。

RNC在A505步：判断公共资源是否拥塞，所述拥塞判决包括：系统资源当前是否已经拥塞，或者接入新业务后是否将出现拥塞。公共资源包括：RACH上行干扰、FACH吞吐量等资源。若资源充分，则执行A507步：返回最后分配-公共传输信道，此后新建业务使用公共传输信道进行业务承载；否则，说明公共资源拥塞，则转入A511步，尝试HS-DSCH信道分配。

RNC在A509步：判断初分配结果是否为HS-DSCH共享信道。若是，则进入A511步，尝试HS-DSCH信道分配；否则进入A521步，尝试DCH信道分配。

RNC在A511步：判断UE是否支持HS-DSCH。若是，则进行UE能力的进一步判断，进入A513步；否则转入A521步。

RNC在A513步：进行UE并发能力的前提判断：UE是否存在使用DCH承载的已激活业务。若是，则说明需要进行UE并发能力的判断，进入A515步；否则，无需进行并发能力相关判断，直接进入A517步骤。

RNC在A515步：判断UE并发能力是否足够。也即：若UE同时运行DCH业务和HS-DSCH业务，DCH业务部分的速率是否超过UE能力上限。若没有超过该上限，说明UE能力充分，新建业务可以使用HS-DSCH承载，进入A517步；否则，UE能力不足，转入A521步，尝试DCH信道分配。

RNC在A517步：判断HS-DSCH共享资源是否拥塞，拥塞判决包括：系统资源当前是否已经拥塞，或者接入新业务后是否将出现拥塞。HS-DSCH共享资源包括：用户数、下行发射功率、共享信道吞吐量等。若资源充分，则执行A519步：返回最后分配结果-HS-DSCH共享信道，此后新建业务使用共享信道进行业务承载。否则，资源拥塞，则转入A521步。

RNC在A521步：进行UE并发能力的前提判断：UE是否存在使用HS-DSCH承载的已激活业务。若是，则说明需要进行UE并发能力的判断，进入A523步；否则，无需进行并发能力相关判断，直接进入A527步骤。

RNC在A523步：判断UE并发能力是否足够。也即：若UE同时运行DCH业务和HS-DSCH业务，DCH业务部分的速率是否超过UE能力上限。若UE能力充分，则新业务可以使用DCH承载，直接进入A527步；否则，UE能力不足，转入A525步。

RNC在A525步：统一将所有相关业务全部使用DCH承载。这些业务包括：使用HS-DSCH承载的已激活业务和新建业务。

RNC在A527步：判断专用资源是否拥塞，该拥塞判决包括：系统资源当前是否已经拥塞，或者接入新业务后是否将出现拥塞。专用资源包括：下行信道化码、下行发射功率、上行干扰等因素。若资源充分，则执行A529步：返回最后分配结果-专用传输信道。否则，资源拥塞，则执行A531步：信道分配结果失败，新建建立失败。

从上述的实施例可看出，本发明提供了根据UE RRC状态、业务QoS特性、UE能力和系统资源运行情况来为无线承载提供公共传输信道、HS-DSCH共享信道、专用传输信道的信道分配方法。本发明方法同时兼顾了UE当前RRC状态和能力特性、业务和传输信道特性、以及系统各种资源的拥塞情况，为新呼叫业务分配最优化的传输信道类型，在保证业务QoS的前提下，充分利用了系统资源。

应当理解的是，本发明的上述针对较佳实施例的描述较为具体，并不能因此而理解为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 (5)

1.一种WCDMA移动通信系统的信道分配方法，其包括以下步骤：

a)、在核心网发起无线接入承载业务建立请求后，无线网络控制器根据移动终端当前的无线资源控制状态和新建业务服务质量要求，初步分配是公共传输信道、高速下行共享信道还是专用信道；

b)、根据移动终端能力和系统的资源情况进行传输信道类型的最后分配，以兼顾业务服务质量需求、移动终端能力和系统资源，为新呼叫业务分配最优的传输信道。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a)还包括：

a1)、设置所述移动终端的无线资源控制状态、业务服务质量和传输信道类型的映射关系表；

a2)、根据该映射关系表，选择所述传输信道的初分配类型。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b)还包括

b1)、若所述初分配类型为公共传输信道，则进行公共资源拥塞判决，若资源充分，则最后分配结果为公共传输信道；若公共资源拥塞，则进行高速下行共享信道共享资源分配判决。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤b)还包括：

b2)若初分配为高速下行共享信道，则进行移动终端能力相关判决，对移动终端是否支持高速下行共享信道、移动终端业务并发能力是否足够进行判决；若移动终端能力充分，则进行高速下行共享信道的共享资源拥塞判决；否则，进行专用传输信道资源分配判决；

b3)、高速下行共享信道的共享资源拥塞判决，所述共享资源包括用户数、下行发射功率、吞吐量；若资源充分，则最后分配结果为：高速下行共享信道；若共享资源拥塞，则进行专用传输信道资源分配判决。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤b)还包括：

b4)、若初分配类型为专用传输信道，则根据移动终端已激活业务的传输信道承载情况进行移动终端能力的相关判决，包括：移动终端业务并发能力是否足够；若移动终端能力不足，则进入步骤b5)；否则，直接进入步骤b6)；

b5)、为以下业务统一分配专用信道DCH承载：使用高速下行共享信道承载的已激活业务和新建业务；

b6)、进行专用资源拥塞判决，所述专用资源包括下行信道化码、下行发射功率、上行干扰；若资源充分，则信道分配成功，最后分配结果为：专用传输信道；若专用资源拥塞，则传输信道分配失败，业务建立失败。

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