CN101511088B - 在下行链路中分配信道的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在下行链路中动态分配资源的方法和系统。该方法包括以下步骤：(a)移动站从基站接收包括中间导码的信号；(b)所述移动站基于包括所述中间导码的所述信号对全部信道的干扰进行测量，并且向所述基站发送信道干扰信息；(c)所述基站基于所述信道干扰信息以每用户为基础对可用信道集进行配置；(d)所述基站以每用户为基础来计算所述可用信道集内的所述全部信道的优先级；以及(e)所述基站基于所述优先级向每个用户分配信道。

Description

在下行链路中分配信道的方法和系统

技术领域

本发明涉及在下行链路中动态分配资源的方法和系统，更具体地说，涉及这样一种在下行链路中动态分配资源的方法和系统，其中，在从使用多个时分信道的时分双工(TDD)方案多信道系统的基站向用户终端发送数据的下行链路中，用户终端针对从基站接收到的数据以每信道为基础对干扰进行测量并且向基站报告测量结果，并且基站基于该报告以每用户为基础对可用信道集进行配置、以每用户为基础计算在每个可用信道集内的全部信道的优先级，并根据计算出的优先级向用户终端分配信道资源。

背景技术

一般来说，TDD方案多信道系统中的动态资源分配是通过正确地控制系统的负荷而更有效地利用资源的方法，它是根据资源请求和由此而得到的资源分配结果而实现的。这种动态资源分配可以使用以下算法来实现，该算法用于确定在每个时间点要由每个用户使用的信道。

在单信道系统中，由于仅存在一个信道，所以尚未考虑这一算法。然而，在可以有选择地分配几个信道的多信道系统中，必须确定哪一个用户使用哪一个信道。

动态资源分配可以通过选择并向用户分配几个可用信道中的一个适当的信道而在受到小的干扰的同时维持所希望的性能。例如，用于干扰控制的动态资源分配方案之一可以包括最小干扰信道分配方案。

该最小干扰信道分配方案是用于向已经请求了资源的用户分配当前可以分配的多个信道中的具有最小干扰的信道的方案。换句话说，首先请求了资源的用户预先占用全部信道中的最佳信道(具有最小干扰的信道)。其次请求了资源的用户使用这些信道中的除了被第一用户使用的信道以外的最佳信道。在该最小干扰信道分配方案中，在这些信道中除了已经被分配的信道以外的具有较小干扰的信道被优先地分配。因而，当系统的负荷较小时，可以通过减轻干扰来改善性能。然而，随着资源请求的增加，后来被分配信道的用户在选择信道方面具有较少的选择，因此导致资源分配不足。

例如，用于解决最小干扰信道分配方案这一问题的解决方案可以包括小区(cell)分区信道分配方案。该小区分区信道分配方案是以下的算法，该算法将一个小区分成几个区域并且通过考虑每个用户的位置根据该用户位于该小区中的哪一个区域中来确定要分配的信道。例如，可以根据离开小区中央的距离而将该小区分成三个区域，并且可以在这三个区域中设置三个信道。如果用户的位置是小区的中央位置，则将设置在中央区域中的信道分配给该用户。如果该用户位于小区的边界区域中，则将设置在边界区域中的信道分配给他。在这种小区分区信道分配方案中，当预先恰当地确定了以每小区为基础的区域划分并且用户均匀地分布在每个区域中时，根据干扰减轻可以实现性能改善。然而，当以每区域为基础的用户分布不均匀时，在一些区域中资源不足而在一些区域中资源过剩。这种小区分区信道分配方案适于向资源不足的区域中的用户随机分配剩余资源，因此存在的问题是资源使用效率较低。

发明内容

因而，鉴于现有技术中出现的上述问题而做出本发明，并且本发明的目的是提供一种在下行链路中动态分配资源的方法和系统，其中，在其中从使用多个时分信道的时分双工(TDD)方案多信道系统的基站向用户终端发送数据的下行链路中，用户终端针对从基站接收到的数据以每信道为基础对干扰进行测量并向基站报告测量结果，并且基站基于该报告以每用户为基础对可用信道集进行配置、以每用户为基础计算在每个可用信道集内的全部信道的优先级，以及根据计算出的优先级向用户终端分配信道资源。

为了实现上述目的，根据本发明的动态资源分配系统包括：移动站，该移动站向基站发送表示测得的每个信道的干扰的信道干扰信息，并从该基站接收信道分配信息；以及基站，该基站基于从所述移动站接收到的所述信道干扰信息以每用户为基础对可用信道集进行配置、以每用户为基础来计算可用信道集内的全部信道的优先级，并基于所述优先级向这些用户中的每一个分配信道。

此外，所述基站基于所述信道干扰信息将一个信道添加至所述可用信道集或者从所述可用信道集中去除一个信道。

此外，所述基站通过利用包括尚未被分配的其它信道在内的所述全部信道的干扰来计算优先级值。

此外，所述基站在所述信道干扰信息的即时干扰量小于允许的干扰水平时使计时器增加，而在所述信道干扰信息的所述即时干扰量大于所述允许的干扰水平时将所述计时器复位到“0”。

此外，所述基站在所述计时器变为先前规定的允许的干扰水平的时间时向所述可用信道集添加对应的信道，而在由于对应用户的可用信道集为空集从而不存在可用信道时向所述可用信道集添加具有最小即时干扰量的信道。

此外，所述基站基于所述信道干扰信息从所述可用信道集中去除在所述可用信道集内的信道中的其平均干扰超过特定水平的信道。

此外，所述基站向具有以每用户为基础而确定的可用信道集内的较少数量信道的用户优先地分配信道。

此外，所述基站基于计算出的优先级值从具有所述可用信道集内的相同数量信道的用户中选择具有以每信道为基础的最高优先级的用户，并且向所述选择的用户分配信道。

为了实现上述目的，根据本发明的在下行链路中动态分配资源的方法包括以下步骤：(a)移动站从基站接收包括中间导码(midamble)的信号；(b)所述移动站基于包括所述中间导码的所述信号对全部信道的干扰进行测量，并且向所述基站发送信道干扰信息；(c)所述基站基于所述信道干扰信息以每用户为基础对可用信道集进行配置；(d)所述基站以每用户为基础来计算所述可用信道集内的所述全部信道的优先级；以及(e)所述基站基于所述优先级向每个用户分配信道。

此外，步骤(c)包括以下步骤：所述基站通过基于所述信道干扰信息以每用户为基础来更新所述可用信道集而以每用户为基础对所述可用信道集进行配置。

此外，步骤(c)包括以下步骤：所述基站基于所述信道干扰信息将一个信道添加至所述可用信道集或者从所述可用信道集中去除一个信道。

此外，步骤(d)包括以下步骤：所述基站通过利用包括尚未被分配的其它信道在内的全部信道的干扰来计算优先级值。

此外，步骤(e)包括以下步骤：所述基站向具有以每用户为基础而确定的可用信道集内的较少数量信道的用户优先地分配信道。

此外，步骤(e)包括以下步骤：所述基站基于所述计算出的优先级值从具有所述可用信道集内的相同数量信道的用户中选择具有以每信道为基础的最高优先级的用户，并向所述选择的用户分配信道。

此外，步骤(c)包括以下步骤：所述基站在所述信道干扰信息的即时干扰量小于允许的干扰水平时使计时器增加，而在所述信道干扰信息的所述即时干扰量大于所述允许的干扰水平时将所述计时器复位到“0”。

此外，步骤(c)包括以下步骤：所述基站在所述计时器变为先前规定的允许的干扰水平的时间时向所述可用信道集添加对应的信道，而在由于对应用户的可用信道集为空集从而不存在可用信道时向所述可用信道集添加具有最小即时干扰量的信道。

此外，步骤(c)包括以下步骤：所述基站基于所述信道干扰信息从所述可用信道集中去除在所述可用信道集内的信道中的其平均干扰超过特定水平的信道。

同时，为了实现上述目的，根据本发明的基站的动态资源分配方法包括以下步骤：(a)从移动站接收有关每个信道的信道干扰信息；(b)基于所述信道干扰信息以每用户为基础对可用信道集进行配置；(c)以每用户为基础来计算所述可用信道集内的全部信道的优先级；以及(d)基于所述优先级向每个用户分配信道。

此外，步骤(b)包括以下步骤：基于所述信道干扰信息将一个信道添加至所述可用信道集或者从所述可用信道集中去除一个信道。

此外，步骤(c)包括以下步骤：通过利用包括尚未被分配的其它信道在内的所述全部信道的干扰来计算优先级值。

此外，步骤(d)包括以下步骤：向具有以每用户为基础而确定的可用信道集内的较少数量信道的用户优先地分配信道。

此外，步骤(d)包括以下步骤：基于计算出的优先级值从具有所述可用信道集内的相同数量信道的用户中选择具有以每信道为基础的最高优先级的用户，并且向所述选择的用户分配信道。

此外，步骤(b)包括以下步骤：基于所述信道干扰信息从所述可用信道集中去除在所述可用信道集内的信道中的其平均干扰超过特定水平的信道。

同时，为了实现上述目的，根据本发明的基站包括：通信单元，该通信单元从移动站接收信道干扰信息或者将分配信道信息发送到该移动站；可用信道配置单元，该可用信道配置单元基于所述信道干扰信息以每用户为基础对可用信道集进行更新，并且对可以用于每个用户的可用信道集进行配置；优先级计算单元，该优先级计算单元对所述可用信道集内的全部信道的优先级进行计算；信道分配单元，该信道分配单元基于具有所述可用信道集内的较少数量信道的用户的优先级向所述移动站分配信道；控制器，该控制器控制要基于从所述移动站接收到的所述信道干扰信息而进行配置的所述可用信道集、要计算的所述可用信道集内的全部信道的优先级、以及要根据所述优先级向每个用户分配的信道；以及可用信道数据库，该可用信道数据库存储基于所述信道干扰信息而配置的可用信道集以及根据所述优先级而分配的有关每个用户的所述分配信道信息。

此外，所述可用信道分配单元基于所述信道干扰信息将一个信道添加至所述可用信道集或者从所述可用信道集中去除一个信道。

此外，所述可用信道配置单元包括用于时间计数的计时器，并且所述可用信道配置单元在所述信道干扰信息的即时干扰量小于允许的干扰水平时增加所述计时器，而在所述信道干扰信息的所述即时干扰量大于所述允许的干扰水平时将所述计时器复位到“0”。

此外，所述可用信道配置单元在所述计时器变为先前规定的允许的干扰水平的时间时向所述可用信道集添加对应的信道，而在由于对应用户的可用信道集为空集从而不存在可用信道时向所述可用信道集添加具有最小即时干扰量的信道。

此外，所述可用信道配置单元基于所述信道干扰信息从所述可用信道集中去除在所述可用信道集内的信道中的其平均干扰超过特定水平的信道。

此外，所述优先级计算单元通过利用包括尚未被分配的其它信道在内的所述全部信道的干扰来计算优先级值。

此外，所述信道分配单元向具有以每用户为基础而确定的可用信道集内的较少数量信道的用户优先地分配信道。

此外，所述信道分配单元基于所述计算出的优先级值从具有所述可用信道集内的相同数量信道的用户中选择具有以每信道为基础的最高优先级的用户，并且向所述选择的用户分配信道。

附图说明

根据结合附图的以下详细描述，可以更全面地理解本发明进一步的目的和优点，在附图中：

图1是示出一种移动通信系统的构造的示意图，其中对该移动通信系统应用了根据本发明一个实施方式的在下行链路中动态分配资源的方法；

图2示出了一个无线帧的格式，即，该无线帧是在应用了本发明的TD-SCDMA移动通信网络中进行无线发送的基本单元；

图3示出了子帧内的时隙的结构；

图4是示出一个移动站的内部构造的示意框图，其中对该移动站应用了根据本发明一个实施方式的在下行链路中动态分配资源的方法；

图5是示出根据本发明一个实施方式的基站的功能框的内部构造的示意框图；

图6是示出根据本发明一个实施方式的在下行链路中动态分配资源的方法的操作流程图；

图7是示出在根据本发明一个实施方式的在下行链路中动态分配资源的方法中，基站根据信道干扰信息以每用户为基础来更新可用信道集的处理的操作流程图；

图8是示出在根据本发明的动态分配资源的方法中，当每个方向上的干扰都相对均匀时每个移动站中的可用信道的分布图；

图9是示出在根据本发明的动态分配资源的方法中，当每个方向上的干扰不均匀时每个移动站中的可用信道的分布图；以及

图10是示出根据本发明的动态资源分配方法的基于TD-SCDMA系统的资源效率图。

(附图中主要元件标号说明)

110：移动站

120至124：基站

410：通信单元

420：信道干扰测量单元

430：干扰信息存储单元

440：控制器

450：输入单元

460：显示单元

510：通信单元

520：可用信道配置单元

530：优先级计算单元

550：控制器

560：可用信道数据库

540：信道分配单元

具体实施方式

根据参照附图所作的以下详细描述，将更清楚地理解根据本发明的对上述目的、技术构造及其操作效果的详细描述。下面，将参照附图并结合实施方式对本发明进行详细描述。

图1是示出一种移动通信系统的构造的示意图，其中对该移动通信系统应用了根据本发明一个实施方式的在下行链路中动态分配资源的方法。

参照图1，根据本发明的移动通信系统包括移动站(MS)110和基站120至124。

这里，移动站110位于第一基站120的基准小区内并且从与第一基站120相邻的第二基站122和第三基站124接收包括公共中间导码的信号。

基站120至124以无线方式发送包括公共中间导码的信号。

基站120至124进一步包括基站收发器(BTS)和基站控制器(BSC)。该移动通信系统除了包括以上元件以外进一步包括移动站控制器(下文中称为“MSC”)和归属位置寄存器(下文中称为“HLR”)。然而，MSC和HLR对应于典型的技术并因此而被省略。

移动站110从基站120接收系统信息并基于该系统信息向HLR对位置进行登记。

此外，移动站110从这些小区区域中的与基准小区区域内的第一基站210相邻的第二基站122和第三基站124接收包括中间导码的信号，基于这些中间导码对该系统的全部信道的干扰进行测量，并将测得的信道干扰信息发送到第一基站120。

此外，移动站110通过利用扩频码而得到该基准小区和相邻小区的系统矩阵，并且通过将包括第一基站(120)小区的系统矩阵(A₀)、第二基站(122)小区的系统矩阵(A₁)以及第三基站(124)小区的系统矩阵(A₂)的系统矩阵乘以伪逆矩阵来检测其中消除了干扰的数据(d₀)。

基站120至124基于从移动站110接收到的信道干扰信息以每用户为基础对可用信道集进行配置，以每用户为基础来计算在每个可用信道集内的全部信道的优先级，并基于计算出的优先级向具有可用信道集内的较少数量信道的用户优先地分配信道或者仅向具有可用信道集内的相同数量信道的用户分配信道。

此外，基站120至124以每小区为基础被分别部署，并且向MSC发送从移动站110生成的呼叫请求，或者执行用于获知移动站110在由基站120至124覆盖的小区区域中的位置的位置登记。

BTS可以从全球定位系统(PGS)获得与其所在位置有关的经度、维度等的信息并且通过下行链路寻呼信道的系统参数信息向移动站110发送这种位置信息。移动站110可以通过基于该移动站110所属小区的BTS的位置信息来计算其移动距离而登记新的位置信息。

位置登记是通过对应的BTS向MSC通知移动站110的位置、状态、标识符、时隙周期以及其它特征的处理过程。这是一种当BTS尝试设置针对移动站110的被叫信号时有效寻呼该移动站110的过程。当移动站110的电源接通或切断时，当移动站110在MSC之间移动时以及当移动站110的参数改变时，执行移动站110的这种位置登记。

BSC在控制和管理多个基站120至124的同时执行诸如切换(handoff)的无线呼叫处理所需的整体功能。此外，BSC向MSC发送登记了位置的移动站110的预订者信息(subscriberinformation)。

MSC具有有效操作无线基站的控制功能和结合公共交换电话网络的电话交换机(switchboard)进行操作的功能。如果通过无线基站执行了移动站110的位置登记，则MSC将该移动站110的预订者信息临时存储在该MSC内的访问者位置寄存器(VLR)中并向HLR请求该移动站110的位置登记。

这里，HLR是存储与移动站110的用户的预订者信息有关的服务概况的数据库并且具有关于移动站110的移动标识号(MIN)、电子序列号(ESN)和服务类型以及预订者的电话呼叫的信息。HLR执行存储预订者信息的功能，该预订者信息包括与移动站110所在基站120至124以及MSC有关的信息。MSC包括控制器、通信路径单元以及外围设备，并且还具有收集移动站110的计费数据的功能。

同时，移动通信网络可以包括诸如码分多址(CDMA)、宽带码分多址(WCDMA)、高速下行链路分组接入(HSDPA)以及无线宽带(WiBro)的移动通信网络。

图2示出了一个无线帧的格式，即，该无线帧是在应用了本发明的TD-SCDMA移动通信网络中进行无线发送的基本单元。

参照图2，一个无线帧包括两个子帧，每个子帧的长度都是5ms，并且一个无线帧构成了长度为10ms的无线发送的基本单元。这些子帧包括七个时隙、DwPTS202，以及UpPTS205。

在图2中，具有向下箭头的时隙是其中信号从基站发送到移动站的下行链路发送时段，而具有向上箭头的时隙是其中信号从移动站发送到基站的上行链路发送时段。

在TD-SCDMA移动通信网络中，上行链路发送时段和下行链路发送时段是以每时隙为基础改变的。因而，根据几个规则将一个子帧的时隙分配给上行链路时段或下行链路时段。

在图2中，对于下行链路发送，必须使用时隙#0(201)，DwPTS202是如下时段，在该时段中基站发送先前约定(engaged)的码序列以使移动站可以与该基站同步，而UpPTS205是如下时段，在该时段中移动站向基站发送先前约定的码序列以进行反向同步。

切换点203表示上行链路发送或下行链路发送被改变时的时间点，而保护时段(下文中称为“GP”)204是被设置用于防止DwPTS202和UpPTS205因交叠而彼此干扰的时段。切换点203被设置成，当要通过上行链路发送大量数据时具有大量上行链路时隙，而当要通过下行链路发送大量数据时具有大量下行链路时隙。

图3示出了子帧内的时隙的结构。

参照图3，该子帧内的时隙包括数据符号302和306、中间导码304以及GP308。

数据符号302和306具有同样地用于上行链路发送和下行链路发送的结构。中间导码304用于区分是移动站的信道还是基站的信道，在上行链路发送中移动站的信道和基站的信道使用同一时隙。

中间导码304还用于估计上行链路中的信道和下行链路发送中的信道，并且根据在下行链路发送中从基站到移动站的信道路径对损失进行测量。由于各基站使用不同的中间导码，这些中间导码用于对这些基站进行区分。中间导码304使用一个特定序列，并且该特定序列包括128种类型。中间导码中使用的信道码和中间导码序列在它们的特征和类型方面有很大不同。例如，在上行链路发送中使用的信道码是在数据符号302和306中使用的正交码，并且用于区分通过数据符号302和306对数据进行发送的移动站的数据。

GP308用于区分当前发送的时隙与随后发送的时隙。对于上行链路发送时隙继之以下行链路发送时隙或者下行链路发送时隙继之以上行链路发送时隙的情况来说，GP308用于区分下行链路发送时隙和下行链路发送时隙，从而在它们之间不生成干扰信号。

图4是示出一个移动站的内部构造的示意框图，其中对该移动站应用了根据本发明一个实施方式的在下行链路中动态分配资源的方法。

参照图4，根据本发明的移动站110包括：通信单元410、信道干扰测量单元420、干扰信息存储单元430、控制器440、输入单元450，以及显示单元460。

通信单元410向基站发送语音信号，或数据或者从每个基站接收包括中间导码的信号。

信道干扰测量单元420基于从各基站接收到的中间导码来测量全部信道的干扰。

干扰信息存储单元430存储已经由信道干扰测量单元420测得的每个信道的干扰信息。

控制器440控制基于从各基站接收到的中间导码而被测量和存储的全部信道的干扰，并控制要向这些基站发送的测得的信道干扰信息。

输入单元450接收来自用户的有关呼叫或数据发送的操作命令。

显示单元460显示了终端的操作状态。

上述构成的移动站110不仅从该移动站110所属基准小区的第一基站120接收包括中间导码的信号，还从相邻小区的第二基站122和第三基站124接收包括中间导码的信号。

图5是示出根据本发明一个实施方式的基站的功能框的内部构造的示意框图。

参照图5，根据本发明的基站包括：通信单元510、可用信道配置单元520、优先级计算单元530、信道分配单元540、控制器550，以及可用信道数据库(DB)560。

通信单元510从移动站110接收信道干扰信息或者向移动站110发送分配信道信息。

可用信道配置单元520基于信道干扰信息以每用户为基础更新可用信道集并且针对每个用户对可以使用的可用信道集进行配置。此外，可用信道配置单元520基于信道干扰信息将一个信道添加至可用信道集或者从可用信道集中去除一个信道。

可用信道配置单元520包括用于时间计数的计时器，并且当信道干扰信息的即时干扰量小于允许的干扰水平时增加计时器的时间，而当信道干扰信息的即时干扰量大于允许的干扰水平时将计时器复位到“0”。

此外，当计时器的时间变为先前规定的允许的干扰水平的时间时，可用信道配置单元520将对应的信道添加至可用信道集，而当可用信道集为空集并且不存在可用信道时，可用信道配置单元520将具有最小即时干扰量的信道添加至可用信道集。

可用信道配置单元520还基于信道干扰信息从可用信道集中去除在该可用信道集内的信道中的其平均干扰超过特定水平的信道。

优先级计算单元530计算针对已配置可用信道集内的全部信道的优先级。优先级计算单元530还通过利用包括尚未被分配的其它信道在内的全部信道的干扰来计算优先级值。

信道分配单元540基于优先级向具有可用信道集内的较少数量信道的用户分配信道。此外，信道分配单元540优先地向具有以每用户为基础而确定的可用信道集内的较少数量信道的用户分配信道。此外，信道分配单元540基于计算出的优先级值从具有可用信道集内的相同数量信道的多个用户中选择具有以每信道为基础的最高优先级的用户，并且向该用户分配信道。

控制器550控制基于从移动站110接收到的信道干扰信息而被配置的可用信道集、针对已配置的可用信道集内的全部信道要计算的优先级、以及要根据优先级向每个用户分配的信道。

可用信道数据库560存储基于信道干扰信息而配置的可用信道集并且存储基于优先级而被分配了信道的每个用户的分配信道信息。这时，可用信道数据库560可以被配置在第一基站120内，或者与第一基站120分开而配置在第一基站120的外部。

图6是示出根据本发明一个实施方式的在下行链路中动态分配资源的方法的操作流程图。

参照图6，位于第一基站120的覆盖范围内的移动站110从与第一基站120和移动站110相邻的第二基站122和第三基站124接收包括中间导码的信号。

移动站110的控制器440对信道干扰测量单元420进行控制以基于从基站接收到的中间导码来测量全部信道的干扰，对干扰信息存储单元430进行控制以存储测得的每个信道的干扰信息，并对通信单元410进行控制以向第一基站120发送信道干扰信息(S610)。

第一基站120基于从移动站110接收到的信道干扰信息以每用户为基础来更新可用信道集，并且以每用户为基础对每个可用信道集进行配置(S620)。

这里，第一基站120基于信道干扰信息可以将一个信道添加至可用信道集，或者从可用信道集中去除一个信道。

即，第一基站120的可用信道配置单元520在信道干扰信息的即时干扰量小于允许的干扰水平时可以增加计时器的时间，而在信道干扰信息的即时干扰量大于允许的干扰水平时将计时器的时间复位到“0”。

可用信道配置单元520在计时器的时间变为先前规定的允许的干扰水平的时间时将对应的信道添加至可用信道集，而在可用信道集为空集并且不存在可用信道时将具有最小即时干扰量的信道添加至对应用户的可用信道集。

可用信道配置单元520基于信道干扰信息，从可用信道集中去除在该可用信道集内的多个信道中的其平均干扰超过特定水平的信道。

这里，假定在时间“t”用户“n”的信道“i”的即时干扰量为I_n，i(t)，而用于添加至可用信道集中的先前规定的允许的干扰水平为I_th，add，可用信道配置单元520在I_n，i(t)<I_th，add时增加计时器的时间，而在I_n，i(t)≥I_th，add时将该时间复位到“0”。此外，在用户的可用信道集为空集的情况下不存在可用信道时，可用信道配置单元520将具有最小I_n，i(t)值的信道添加至可用信道集。

此外，可用信道配置单元520根据以下公式1计算平均干扰。

【公式1】

--

In，j(t+1)＝α·In，j(t)+(1-α)·I_n，j(t)

其中，α是用于平均计算的常数，并且具有0与1之间的值。

在平均干扰超过特定水平时，可用信道配置单元520基于根据公式1更新的平均干扰从下行链路可用信道集中去除该可用信道集内的信道中的对应的信道。

接下来，第一基站120的优先级计算单元530以每用户为基础计算可用信道集内的全部信道的优先级(S630)。

优先级计算单元530通过利用包括尚未被分配的其它信道在内的全部信道的干扰来计算优先级值。

优先级计算单元530在下行链路动态资源分配处理中针对具有可用信道集内的相同数量信道的用户，根据下面的公式2计算相对优先级。

【公式2】

$(n,i,t)=\frac{-\log I_{n,j}\left(t\right)}{\sqrt{{\mathrm{Var}}_{j\&Element;{\mathrm{TS}}_{\mathrm{DL}}\left[\log I_{n,j}\left(t\right)\right]}}}$

其中，TS_DL表示一组下行链路信道，而 ${\mathrm{Var}}_{j\&Element;{\mathrm{TS}}_{\mathrm{DL}}\left[\log I_{n,j}\left(t\right)\right]}$ 表示针对下行链路信道的干扰的log值的方差值。

接下来，第一基站120基于根据上述处理计算出的优先级向每个用户分配信道(S640)。

第一基站120的信道分配单元540优先地向具有以每用户为基础确定的可用信道集内较少数量信道的用户分配信道。

此外，信道分配单元540基于计算出的优先级值从具有可用信道集内的相同数量信道的多个用户中选择具有以每信道为基础的最高优先级的用户，并且向所选择的用户分配信道。

图7是示出在根据本发明一个实施方式的在下行链路中动态分配资源的方法中，基站基于信道干扰信息以每用户为基础来更新可用信道集的处理的操作流程图。

参照图7，第一基站120的控制器550对可用信道配置单元520进行控制以检查计时器是否变为先前规定的允许的干扰水平的时间(S710)。

如果计时器变为先前规定的允许的干扰水平的时间，则控制器550确定是否存在要从可用信道集中去除的信道(S720)。

作为该确定的结果，如果存在要去除的信道(是，S720)，则控制器550从可用信道集中去除对应的信道(S730)。

换句话说，控制器550对可用信道配置单元520进行控制，以基于信道干扰信息从可用信道集中去除在该可用信道集内的信道中的其平均干扰超过特定水平的信道。

接下来，如果存在要添加的信道(是，S740)，则控制器550将对应的信道添加至可用信道集(S750)。

如果对应用户的可用信道集为空集并且因此而不存在可用信道，则控制器550对可用信道配置单元520进行控制以将具有最小即时干扰量的信道添加至可用信道集。

第一基站120的控制器550通过针对用户1至用户“n”重复地执行上述处理而将一个信道添加至可用信道集中或者从该可用信道集中去除一个信道。

图8是示出在根据本发明的动态分配资源的方法中，当沿每个方向的干扰都相对均匀时每个移动站中的可用信道的分布图。

参照图8，在小区的中央区域中，全部信道的干扰较小。因此，位于该区域中的用户具有可用信道集中的信道号1、2以及3。

相比较而言，在该小区的边界区域中，多数信道的干扰较大。因此，可用信道集中仅包括这三个信道中的具有最小干扰的信道。

同时，在中央区域中，存在具有可用信道集中的两个信道的用户。

图9是示出在根据本发明的动态分配资源的方法中，当沿每个方向的干扰不均匀时每个移动站中可用信道的分布图。

图9例示了针对全部信道的来自小区右侧方向的干扰较小的情况。位于该小区右侧方向中的用户因干扰较小而包括可用信道集内的三个信道，即全部信道号1、2以及3。

同时，位于除了右侧区域以外的小区边界区域中的用户由于来自除了该小区右侧以外的其余方向的干扰而受到来自全部信道的某种程度的干扰。因而，在可用信道集中仅包括具有最小干扰的一个信道。

基站120基于如上所述确定的以每用户为基础的可用信道集向每个用户分配适当的信道。

首先向仅具有一个信道作为可用信道集的用户分配资源，而最后向具有最大数量信道作为可用信道集的用户分配资源。在具有相同信道数量作为可用信道集的多个用户中，优先地向具有根据公式2计算出的较高优先级值的用户分配资源。

图10是示出根据本发明的动态资源分配方法的基于TD-SCDMA系统的资源效率图。

参照图10，TD-SCDMA是用于向上行链路和下行链路分布和分配(包括在长度为5ms的子帧中的)六个时隙并且码分每个时隙的多接入方案。在TD-SCDMA系统中，为了提供64kbps传输率的服务，最多两个用户使用一个时隙。即，可以通过六个时隙为12个用户提供服务。

如图10所示，在每个小区中有利用64kbps接受服务的12个用户，小区1010(A)和小区1020(B)中的每一个都将六个时隙中的三个时隙用作上行链路发送而将其余三个时隙用作下行链路发送，小区1030(C)将六个时隙中的两个时隙用作上行链路发送而将其余四个时隙用作下行链路发送。即，小区A和B中的每一个都针对上行链路和下行链路中的每一个为六个用户提供服务，而小区C针对上行链路为四个用户提供服务而针对下行链路为八个用户提供服务。

在图10所示小区C的情况下，位于小区边界处的下行链路用户1040根据动态资源分配而具有显著不同的性能。被小区C用作下行链路的四个时隙中一个时隙被用作相邻小区A、B中的上行链路，并且这个交叉时隙的资源可以被分配给在小区A和B中的靠近小区C的用户1060和1070。

小区C的基站可以通过利用动态资源分配向用户1040分配具有较小干扰的信道，来解决由于该交叉时隙而导致的相邻小区之间的干扰。

同时，尽管没有产生由于交叉时隙而造成的问题，但在用户1050位于小区边界并且还靠近相邻小区的用户的情况下，用户1050还受到来自相邻小区的相同信道干扰的很大影响。这个问题也可以通过动态资源分配向用户1050分配具有较小干扰的时隙来解决。

如上所述，本发明可以实现这样一种用于动态分配资源的方法和系统，其中，在从使用多个时分信道的时分双工(TDD)方案多信道系统的基站向用户终端发送数据的下行链路中，用户终端针对从基站接收到的数据以每信道为基础对干扰进行测量并且向基站报告测量结果，并且基站基于该报告以每用户为基础对可用信道集进行配置、以每用户为基础来计算每个可用信道集内的全部信道的优先级，并根据计算出的优先级向用户终端分配信道资源。

在不改变本发明的技术本质或必要特征的情况下，本领域技术人员可以按其它详细形式实现本发明。将会理解的是，上述实施方式在全部方面都应被解释为例示性的和受限的。本发明的范围是由所附权利要求而非详细描述来限定。因此，将会理解的是，本发明应被解释为涵盖了从所附权利要求及其等同物的含义和范围而归纳出的全部修改或变型。

本发明可以被应用于其中从基站向移动站发送语音或数据的移动通信系统。进一步地，本发明可以被应用于其中基站向每个移动站分配信道以便向该移动站发送语音或数据的移动通信系统。

根据本发明，在考虑相互干扰而不管移动站请求的资源量或请求资源的用户的分布的情况下，通过向各用户动态分配下行链路信道而能够使给定环境下的系统的资源使用效率最大化。

此外，通过不仅反映出在分配信道时当前要分配的信道的状态，而且反映出尚未分配的信道的状态，可以调节资源分配优先级。

此外，在多信道系统的资源分配中，以每用户为基础的可用信道集是基于给定信道状态而设置的，并且具有可用信道集内的较少数量信道的用户被优先地分配资源。因而，可以使资源使用效率最大化。

此外，具有的效果是由于减轻了相邻小区之间的干扰而使得小区边界处的性能劣化最小化。

Claims (23)

1.一种在下行链路中动态分配资源的方法，该方法包括以下步骤：

(a)移动站从基站接收包括中间导码的信号；

(b)所述移动站基于包括所述中间导码的所述信号对全部信道的干扰进行测量，并且向所述基站发送信道干扰信息；

(c)所述基站基于所述信道干扰信息以每用户为基础对可用信道集进行配置；

(d)所述基站以每用户为基础来计算所述可用信道集内的所述全部信道的优先级；以及

(e)所述基站基于所述优先级向每个用户分配信道，

其中，所述步骤(e)包括以下步骤：所述基站向具有以每用户为基础而确定的可用信道集内的较少数量信道的用户优先地分配信道，并且

其中，所述步骤(c)包括以下步骤：所述基站基于所述信道干扰信息从所述可用信道集中去除在所述可用信道集内的信道中的其平均干扰超过特定水平的信道，根据如下公式来计算在时间“t”用户“n”的信道“j”的平均干扰量为

${\stackrel{\&OverBar;}{I}}_{n,j}(t+1)=\mathrm{\&alpha;}\&CenterDot;{\stackrel{\&OverBar;}{I}}_{n,j}\left(t\right)+(1-\mathrm{\&alpha;})\&CenterDot;I_{n,j}\left(t\right)$

其中，α是用于平均计算的常数，并且具有0与1之间的值，

其中，首先向仅具有一个信道作为可用信道集的用户分配资源，而最后向具有最大数量信道作为可用信道集的用户分配资源，

其中，对于具有相同信道数量作为可用信道集的多个用户，向具有根据以下公式计算出的最高优先级值的用户分配资源，

$P(n,i,t)=\frac{-\log I_{n,j}\left(t\right)}{\sqrt{{\mathrm{Var}}_{{j\&Element;\mathrm{TS}}_{\mathrm{DL}}\left[\log I_{n,j}\left(t\right)\right]}}}$

其中，P(n,i,t)是优先级值，I_n,j(t)是在时间“t”用户“n”的信道“i”的即时干扰量，TS_DL表示一组下行链路信道，而表示针对下行链路信道的干扰的log值的方差值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(c)包括以下步骤：所述基站通过基于所述信道干扰信息以每用户为基础来更新所述可用信道集而以每用户为基础对所述可用信道集进行配置。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(c)包括以下步骤：所述基站基于所述信道干扰信息将一个信道添加至所述可用信道集或者从所述可用信道集中去除一个信道。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(d)包括以下步骤：所述基站通过利用包括尚未被分配的其它信道在内的全部信道的干扰来计算优先级值。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(e)包括以下步骤：所述基站基于所述计算出的优先级值从具有所述可用信道集内的相同数量信道的用户中选择具有以每信道为基础的最高优先级的用户，并向所述选择的用户分配信道。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤(c)包括以下步骤：所述基站在所述信道干扰信息的即时干扰量小于允许的干扰水平时使计时器增加，而在所述信道干扰信息的所述即时干扰量大于所述允许的干扰水平时将所述计时器复位到“0”。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述步骤(c)包括以下步骤：所述基站在所述计时器变为先前规定的允许的干扰水平的时间时向所述可用信道集添加对应的信道，而在由于对应用户的可用信道集为空集从而不存在可用信道时向所述可用信道集添加具有最小即时干扰量的信道。

8.一种动态资源分配系统，该动态资源分配系统包括：

移动站，该移动站向基站发送表示每个信道的测得干扰的信道干扰信息，并从该基站接收信道分配信息；以及

所述基站，该基站基于从所述移动站接收到的所述信道干扰信息以每用户为基础对可用信道集进行配置、以每用户为基础来计算可用信道集内的全部信道的优先级，并基于所述优先级向这些用户中的每一个分配信道，

其中，所述基站向具有以每用户为基础而确定的可用信道集内的较少数量信道的用户优先地分配信道，

其中，所述基站基于计算出的优先级值从具有所述可用信道集内的相同数量信道的用户中选择具有以每信道为基础的最高优先级的用户，并且向所述选择的用户分配信道，根据如下公式来计算在时间“t”用户“n”的信道“j”的平均干扰量为

${\stackrel{\&OverBar;}{I}}_{n,j}(t+1)=\mathrm{\&alpha;}\&CenterDot;{\stackrel{\&OverBar;}{I}}_{n,j}\left(t\right)+(1-\mathrm{\&alpha;})\&CenterDot;I_{n,j}\left(t\right)$

其中，α是用于平均计算的常数，并且具有0与1之间的值，

其中，首先向仅具有一个信道作为可用信道集的用户分配资源，而最后向具有最大数量信道作为可用信道集的用户分配资源，

其中，对于具有相同信道数量作为可用信道集的多个用户，向具有根据以下公式计算出的最高优先级值的用户分配资源，

$P(n,i,t)=\frac{-\log I_{n,j}\left(t\right)}{\sqrt{{\mathrm{Var}}_{{j\&Element;\mathrm{TS}}_{\mathrm{DL}}\left[\log I_{n,j}\left(t\right)\right]}}}$

其中，P(n,i,t)是优先级值，I_n,j(t)是在时间“t”用户“n”的信道“i”的即时干扰量，TS_DL表示一组下行链路信道，而表示针对下行链路信道的干扰的log值的方差值。

9.根据权利要求8所述的动态资源分配系统，其中，所述基站基于所述信道干扰信息将一个信道添加至所述可用信道集或者从所述可用信道集中去除一个信道。

10.根据权利要求8所述的动态资源分配系统，其中，所述基站通过利用包括尚未被分配的其它信道在内的所述全部信道的干扰来计算优先级值。

11.根据权利要求9所述的动态资源分配系统，其中，所述基站在所述信道干扰信息的即时干扰量小于允许的干扰水平时使计时器增加，而在所述信道干扰信息的所述即时干扰量大于所述允许的干扰水平时将所述计时器复位到“0”。

12.根据权利要求11所述的动态资源分配系统，其中，所述基站在所述计时器变为先前规定的允许的干扰水平的时间时向所述可用信道集添加对应的信道，而在由于对应用户的可用信道集为空集从而不存在可用信道时向所述可用信道集添加具有最小即时干扰量的信道。

13.根据权利要求8所述的动态资源分配系统，其中，所述基站基于计算出的优先级值从具有所述可用信道集内的相同数量信道的用户中选择具有以每信道为基础的最高优先级的用户，并且向所述选择的用户分配信道。

14.一种用于基站的动态资源分配方法，该方法包括以下步骤：

(a)从移动站接收有关每个信道的信道干扰信息；

(b)基于所述信道干扰信息以每用户为基础对可用信道集进行配置；

(c)以每用户为基础来计算所述可用信道集内的全部信道的优先级；以及

(d)基于所述优先级向每个用户分配信道，

其中，所述步骤(d)包括以下步骤：向具有以每用户为基础而确定的可用信道集内的较少数量信道的用户优先地分配信道，

其中，所述步骤(b)包括以下步骤：基于所述信道干扰信息从所述可用信道集中去除在所述可用信道集内的信道中的其平均干扰超过特定水平的信道，根据如下公式来计算在时间“t”用户“n”的信道“j”的平均干扰量为

${\stackrel{\&OverBar;}{I}}_{n,j}(t+1)=\mathrm{\&alpha;}\&CenterDot;{\stackrel{\&OverBar;}{I}}_{n,j}\left(t\right)+(1-\mathrm{\&alpha;})\&CenterDot;I_{n,j}\left(t\right)$

其中，α是用于平均计算的常数，并且具有0与1之间的值，

其中，首先向仅具有一个信道作为可用信道集的用户分配资源，而最后向具有最大数量信道作为可用信道集的用户分配资源，

其中，对于具有相同信道数量作为可用信道集的多个用户，向具有根据以下公式计算出的最高优先级值的用户分配资源，

$P(n,i,t)=\frac{-\log I_{n,j}\left(t\right)}{\sqrt{{\mathrm{Var}}_{{j\&Element;\mathrm{TS}}_{\mathrm{DL}}\left[\log I_{n,j}\left(t\right)\right]}}}$

其中，P(n,i,t)是优先级值，I_n,j(t)是在时间“t”用户“n”的信道“i”的即时干扰量，TS_DL表示一组下行链路信道，而表示针对下行链路信道的干扰的log值的方差值。

15.根据权利要求14所述的动态资源分配方法，其中，所述步骤(b)包括以下步骤：基于所述信道干扰信息将一个信道添加至所述可用信道集或者从所述可用信道集中去除一个信道。

16.根据权利要求14所述的动态资源分配方法，其中，所述步骤(c)包括以下步骤：通过利用包括尚未被分配的其它信道在内的所述全部信道的干扰来计算优先级值。

17.根据权利要求14所述的动态资源分配方法，其中，所述步骤(d)包括以下步骤：基于计算出的优先级值从具有所述可用信道集内的相同数量信道的用户中选择具有以每信道为基础的最高优先级的用户，并且向所述选择的用户分配信道。

18.一种基站，该基站包括：

通信单元，该通信单元从移动站接收信道干扰信息或者将分配信道信息发送到该移动站；

可用信道配置单元，该可用信道配置单元基于所述信道干扰信息以每用户为基础对可用信道集进行更新，并且对可以用于每个用户的可用信道集进行配置；

优先级计算单元，该优先级计算单元对所述可用信道集内的全部信道的优先级进行计算；

信道分配单元，该信道分配单元基于具有所述可用信道集内的较少数量信道的用户的优先级向所述移动站分配信道；

控制器，该控制器控制要基于从所述移动站接收到的所述信道干扰信息而进行配置的所述可用信道集、要计算的所述可用信道集内的全部信道的优先级、以及要根据所述优先级向每个用户分配的信道；以及

可用信道数据库，该可用信道数据库存储基于所述信道干扰信息而配置的可用信道集以及根据所述优先级而分配的有关每个用户的所述分配信道信息，

其中，所述信道分配单元向具有以每用户为基础而确定的可用信道集内的较少数量信道的用户优先地分配信道，

其中，所述可用信道配置单元基于所述信道干扰信息从所述可用信道集中去除在所述可用信道集内的信道中的其平均干扰超过特定水平的信道，根据如下公式来计算在时间“t”用户“n”的信道“j”的平均干扰量为

${\stackrel{\&OverBar;}{I}}_{n,j}(t+1)=\mathrm{\&alpha;}\&CenterDot;{\stackrel{\&OverBar;}{I}}_{n,j}\left(t\right)+(1-\mathrm{\&alpha;})\&CenterDot;I_{n,j}\left(t\right)$

其中，α是用于平均计算的常数，并且具有0与1之间的值，

其中，首先向仅具有一个信道作为可用信道集的用户分配资源，而最后向具有最大数量信道作为可用信道集的用户分配资源，

其中，对于具有相同信道数量作为可用信道集的多个用户，向具有根据以下公式计算出的最高优先级值的用户分配资源，

$P(n,i,t)=\frac{-\log I_{n,j}\left(t\right)}{\sqrt{{\mathrm{Var}}_{{j\&Element;\mathrm{TS}}_{\mathrm{DL}}\left[\log I_{n,j}\left(t\right)\right]}}}$

其中，P(n,i,t)是优先级值，I_n,j(t)是在时间“t”用户“n”的信道“i”的即时干扰量，TS_DL表示一组下行链路信道，而表示针对下行链路信道的干扰的log值的方差值。

19.根据权利要求18所述的基站，其中，所述可用信道分配单元基于所述信道干扰信息将一个信道添加至所述可用信道集或者从所述可用信道集中去除一个信道。

20.根据权利要求18所述的基站，其中：

所述可用信道配置单元包括用于时间计数的计时器，并且

所述可用信道配置单元在所述信道干扰信息的即时干扰量小于允许的干扰水平时使所述计时器增加，而在所述信道干扰信息的所述即时干扰量大于所述允许的干扰水平时将所述计时器复位到“0”。

21.根据权利要求18所述的基站，其中，所述可用信道配置单元在所述计时器变为先前规定的允许的干扰水平的时间时向所述可用信道集添加对应的信道，而在由于对应用户的可用信道集为空集从而不存在可用信道时向所述可用信道集添加具有最小即时干扰量的信道。

22.根据权利要求18所述的基站，其中，所述优先级计算单元通过利用包括尚未被分配的其它信道在内的所述全部信道的干扰来计算优先级值。

23.根据权利要求18所述的基站，其中，所述信道分配单元基于所述计算出的优先级值从具有所述可用信道集内的相同数量信道的用户中选择具有以每信道为基础的最高优先级的用户，并且向所述选择的用户分配信道。