CN102111812A - 一种均衡接入资源分配的方法、设备和系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种均衡接入资源分配的方法、设备和系统，属于时分同步码分多址系统领域。该方法包括：网络侧接收用户设备发送的携带所述用户设备频段能力的消息；所述网络侧根据所述消息为所述用户设备分配无线资源；所述网络侧通知所述用户设备无线资源分配信息。网络侧设备包括：接收模块、分配模块和通知模块。用户设备包括：发送模块、接收模块、配置模块和通知模块。本发明实施例的技术方案可以解决无线资源不均衡的问题，有利于网络侧合理均衡各频段资源分配，降低干扰、资源拥塞的概率，提升了网络接通率和用户质量体验。

Description

一种均衡接入资源分配的方法、设备和系统

技术领域

本发明涉及时分同步码分多址(TD-SCDMA，Time Division SynchronousCode Division Multiple Access)系统领域，尤其涉及TD-SCDMA中一种网络例频段间均衡资源的方法。

背景技术

2009年2月，工信部要求中国电信和中国联通在三年内让出现有的小灵通频段，即1880～1920M频段。

虽然我国为时分复用(TDD，Time Division Duplexing)分配的频谱有155MHz，但中国移动此前可用频率只有2010～2015MHz。近日工信部无线管理局向中国移动授予了1880～1900MHz频段的使用许可，这也使得TD现阶段使用频率达到了35MHz。

中国移动在TD-SCDMA三期招标中引入了1880～1900MHz频段。近期，设备商从中国移动又获息：2010年中国移动将获得2300～2400MHz中的50M频谱资源的使用权，具体为2320～2370MHz，且该频谱资源可能限制为采用TD-SCDMA技术。

3GPP(R8)以及中国通信标准化协会(CCSA，China CommunicationsStandards Association)行标也在最新协议中将1880～1920MHz明确定义为f频段；2300～2400MHz为e频段；并在TD-SCDMA的CCSA中进一步澄清了a频段不包含1900-1920MHz范围，只有2010-2025MHz；其他和3GPP一致。

由于多频段组网成为趋势，这样在后续的TD-SCDMA组网中，会出现a频段、f频段以及e频段的独立波段分层小区。由于TD-SCDMA试商用中网络规划中发现有些地区组网困难，并且从节约建站成本的角度出发，多频段共小区也是未来的组网规划方式，例如：a频段、e频段和f频段组成一个小区并且共用某个频段的主载波。目前默认主载波建立在a频段频点上，这样可以兼容现网老款终端。

用户设备(UE，User Equipment)随机接入过程请求建立无线资源控制协议(RRC，Radio Resource Control)连接时，网络侧收到后决定将RRC建立专用信道上，此时网络侧未知UE的频段能力信息，只能将RRC连接承载建立在主载频所在的频段上。当网络侧收到UE发送从RRC连接建立完成消息，并从中获取UE的频段能力信息后，网络侧才能通过随后的无线接入承载(RAB，Radio Access Bearer)指派过程，根据UE的频段能力将业务和信令承载重配到支持频段的空闲资源上。与此类似，处于连接状态CELL_DCH(小区_专用信道)的UE，移动到漂移无线网络控制器(DRNC，Drift Radio Network Controller)后发起小区更新过程，服务无线网络控制器(SRNC，Serving Radio Network Controller)通过Iur接口重新建立无线链路过程，UE在未完成重定位之前，DRNC无法获得UE频段能力信息，因此存在无线资源分配限制于主载波在频段上。

由此可知，即使UE是支持多频段能力的，但是由于网络侧在UE初始接入RRC连接过程或移动DRNC时，不知道UE的频段能力，默认只能将UE的无线资源分配到UE随机接入时所在频段上。因此，主载波所在频段实际上成为UE能否无线资源接纳成功的瓶颈。尤其在热点地区，话务量高，一旦主载波所在频段无线资源分配满后，就会导致随机接入用户无法接入；另一方面非主载波频段资源空闲，RNC因无法判断UE的频段能力而拒绝接纳，小区内波段间无线资源分配呈现不均衡状况。

发明内容

本发明实施例提供了一种均衡接入资源分配的方法、设备和系统，以解决现有技术中无线资源不均衡的问题，具体的技术方案如下：

一种均衡接入资源分配的方法，包括：

网络侧接收用户设备发送的携带所述用户设备频段能力的消息；

所述网络侧根据所述消息为所述用户设备分配无线资源；

所述网络侧通知所述用户设备无线资源分配信息。

一种均衡接入资源的方法，包括：

用户设备向网络侧发送携带所述用户设备频段能力的消息；

所述用户设备接收所述网络侧发送的携带无线资源分配信息的消息，其中，所述携带无线资源分配信息的消息由所述网络侧根据所述携带所述用户设备频段能力的消息为所述用户设备分配无线资源后发送；

所述用户设备根据所述无线资源分配信息的消息配置无线资源进行分配；

所述用户设备在完成无线资源配置后通知所述网络侧。

一种网络侧设备，包括：

接收模块，用于接收用户设备发送的携带所述用户设备频段能力的消息；

分配模块，用于根据所述消息为所述用户设备分配无线资源；

通知模块，用于通知所述用户设备无线资源分配信息。

一种用户设备，包括：

发送模块，用于向网络侧发送携带所述用户设备频段能力的消息；

接收模块，用于接收所述网络侧发送的携带无线资源分配信息的消息，其中，所述携带无线资源分配信息的消息由所述网络侧根据所述携带所述用户设备频段能力的消息为所述用户设备分配无线资源后发送；

配置模块，用于根据所述无线资源分配信息的消息配置无线资源进行分配；

通知模块，用于所述配置模块在完成无线资源配置后通知所述网络侧。

一种均衡接入资源分配的系统，包括：

网络侧，用于接收用户设备发送的携带所述用户设备频段能力的消息；根据所述消息为所述用户设备分配无线资源；通知所述用户设备无线资源分配信息；

用户设备，用于向网络侧发送携带所述用户设备频段能力的消息；接收所述网络侧发送的携带无线资源分配信息的消息；根据所述无线资源分配信息的消息配置无线资源进行分配；在完成无线资源配置后通知所述网络侧。

在本发明实施例中，通过网络侧接收用户设备发送的携带所述用户设备频段能力的消息；根据所述消息为所述用户设备分配无线资源；通知所述用户设备无线资源分配信息，可以解决无线资源不均衡的问题，有利于网络侧合理均衡各频段资源分配，降低干扰、资源拥塞的概率，提升了网络接通率和用户质量体验。

附图说明

图1为本发明实施例提供的均衡接入资源分配的方法的流程图；

图2、图3为本发明实施例的均衡接入资源分配的方法的详细流程图；

图4为本发明实施例的均衡接入资源分配的方法的详细流程图；

图5为本发明实施例的网络侧设备的结构图；

图6为本发明实施例的用户设备的结构图；

图7为本发明实施例的接入资源均衡的系统的结构图。

具体实施方式

本发明的核心思想在于：通过网络侧接收用户设备发送的携带所述用户设备频段能力的消息；根据所述消息为所述用户设备分配无线资源；通知所述用户设备无线资源分配信息，可以解决无线资源不均衡的问题，有利于网络侧合理均衡各频段资源分配，降低干扰、资源拥塞的概率，提升了网络接通率和用户质量体验。

下面结合附图对本发明的技术方案作详细说明。

本发明实施例提供了一种均衡接入资源分配的方法，如图1所示，包括：

101，网络侧接收用户设备发送的携带该用户设备频段能力的消息；

102，该网络侧根据该消息为该用户设备分配无线资源；

103，该网络侧通知该用户设备无线资源分配信息。

进一步地，该网络侧根据该消息为该用户设备分配无线资源，包括：

该网络侧根据用户设备频段能力信息、频段间优先级和频段间负荷均衡门限为该用户设备选择频段，在该选择频段内选择合适的频点进行无线资源分配。

进一步地，设置频段间优先级包括：按照时间段统计请求接入的UE频段支持能力概率分布，评估网络当前小区的频段能力分布，调整下一时段频段接入优先级；其中：所述接入优先级时间段可设置。

所述频段间负荷均衡门限等于单频点负荷均衡门限乘以各频段内已经成功建立的载波数，其中，频段间负荷均衡门限评估的因素包括功率利用率、码道占用率、时隙上的容忍干扰或上述因素的加权之和。

进一步地，该网络侧根据频段间优先级和频段间负荷均衡门限为该用户设备选择频段，包括：

网络侧判断优先级较高的频段的负荷小于等于本频段负荷均衡门限时，则为该用户设备选择接入到优先级高的频段；

网络侧判断优先级较高的频段的负荷大于本频段负荷均衡门限时，如果低优先级的频段的负荷小于等于负荷均衡门限，则为该用户设备选择接入到低优先级的频段；

网络侧判断优先级较高的频段的负荷大于本频段负荷均衡门限时，如果低优先级的频段的负荷也大于负荷均衡门限，则为该用户设备选择接入到优先级较高的频段；

网络侧判断所有频段优先级相等时，按照频段的负荷进行排序，为该用户设备接入负荷较低的频段。其中负荷评估依据可以是码资源、时隙上的容忍干扰、功率余量等。

进一步地，当用户设备空闲状态下初始请求接入时，携带用户设备频段能力的消息为无线资源控制连接请求消息；

当用户设备连接状态下移动到漂移无线网络控制器时，携带用户设备频段能力的消息为小区更新消息。

下面通过具体的示例对本发明实施例进行详细的描述，但该示例并不构成对本发明实施例保护范围的限制。

第一示例，UE处于空闲状态下要接收网络服务，必须首先在接入层和通用地面无线接入网(UTRAN，Universal Terrestrial Radio Access)建立RRC连接，网络侧小区为多频段共小区，以RRC建立在CELL_DCH为例。如图2所示，该方法包括：

201，UE随机接入时，向RNC发送RRC连接请求(RRC CONNECTREQUEST)消息，该消息中携带UE的频段能力信息。

具体地，UE的频段能力信息是通过消息中的UE信息单元来承载，该单元的定义如表1所示：

名称	填写方式	类型
			UE information elements(UE信息单元)
＞RF capability TDD(TDD的射频能力)	MP(必选)

表1

其中，TDD的射频能力的信息如表2所示：

表2

202，RNC接收UE发送的消息，读取并保存消息中的UE的频段能力信息，依据UE频段能力按照频段负荷均衡原则选择合适频段上频点进行无线资源信道分配，并决定UE的初始连接状态CELL_FACH(小区_前向接入信道)或CELL_DCH(小区_专用信道)。本实施例RNC决定UE的初始连接状态为CELL_DCH。

具体地，RNC选择合适频段上频点进行无线资源信道分配，如图3所示，包括如下步骤：

202a，设置频段接入优先级评估时间段为n小时，n为自然数，各频段接入优先级分级为(24小时/n)级，各频段保持接入优先级指示变量。

其中，如果n取值为0，则频段间不进行接入优先级评估，并转到202d。

202b，共多频段的小区启动接入优先级评估时间段定时器，开始记录接入本小区的UE频段能力的概率分布。

202c，定时器超时时评估一次当前小区UE频段能力概率分布，如果UE频段概率分布(例如，频段概率可以是UE接入某频段次数/在各频段上接入UE总次数)高于设置频率门限(例如，频率门限1/共小区支持频段数)时，该频段优先级指示变量减1；如果低于设置频率门限时，该频段优先级指示变量加1；如果等于，则该频段优先级指示变量保持不变。

202d，设置单频点负荷均衡门限，各个频段负荷均衡门限根据小区建立成功后各个频段激活载波数乘以单频点负荷均衡门限。

由于各个频段由节点NodeB建立成功的载频数不同，而单频点负荷评估依据是相对确定的，因此，针对不同频段建立成功载波数可以动态生成对应频段上负荷均衡门限。

其中，进行负荷均衡门限评估需要考虑的因素可以是功率利用率、码道占用率、时隙上的容忍干扰等因素，也可以是这些不同因素的加权之和。

202e，结合频段间优先级和频段间负荷均衡门限为UE选择频段：

具体地，当优先级较高的频段的负荷小于等于本频段负荷均衡门限时，为UE选择优先接入到优先级高的频段；

当优先级较高的频段的负荷大于本频段负荷均衡门限时，如果低优先级的频段的负荷小于等于负荷均衡门限，则选择将用户设备接入到低优先级的频段；

当优先级较高的频段的负荷大于本频段负荷均衡门限时，如果低优先级的频段的负荷也大于负荷均衡门限，则选择将用户设备在优先级高频段进行接入；

当所有频段优先级相等情况下，按照频段的负荷进行升序或降序排序，选择将用户设备优先接入负荷相对较低的频段。

202f，选定频段后，RNC再在频段内选择合适频点进行无线资源分配。

203，RNC和NodeB之间建立无线链路。

具体地，RNC和NodeB通过无线链路建立请求和无线链路建立响应建立NodeB对应UE的无线资源。

204，RNC向UE发送RRC连接建立(RRC CONNECTION SETUP)消息，通知UE无线资源分配以及初始连接状态。

205，UE收到RRC连接建立消息后，配置本侧初始连接无线承载成功后，发送RRC连接建立完成(RRC CONNECTION SETUP COMPLETE)消息给RNC。

第二示例，UE处于连接状态下，由于UE的移动进入DRNC控制小区，UE必须首先发起随机接入的小区更新和DRNC建立连接，进入DRNC控制小区为共多频段小区，以处于URA_PCH(UTRAN注册区_寻呼信道)状态为例。如图4所示，该方法包括：

301，处于URA_PCH状态的UE，移动到DRNC控制的共多频段小区，此时UE需要进行数据上传，向DRNC随机接入发起携带UE频段能力信息的小区更新(CELL UPDATE)消息，请求数据上传。

具体地，该消息携带UE信息单元，该单元的格式可以如表3所示：

名称	填写方式	类型
			UE informationelements(UE信息单元)
＞RF capability TDD(TDD的射频能力)	MP(必选)

表3

具体地，TDD的射频能力可以如表4所示：

表4

302，DRNC读取UE的频段能力信息后保存，并通过Iur接口上行信令传输指示(UPLINK SIGNALLING TRANSFER INDICATION)消息将小区更新请求发送至SRNC；

303，SRNC收到小区更新请求消息后，并决定将UE迁入CELL_DCH(小区_专用信道)。SRNC为了尽快建立无线链路，首先通过Iur接口RADIOLINK SETUP REQUEST请求DRNC为UE建立无线链路。

304，DRNC依据UE频段能力按照频段负荷均衡原则选择合适频段上频点进行无线资源信道分配。

具体地过程可以参见202a-202f，在此不再赘述。

305，DRNC建立与NodeB对应的UE的无线链路。

具体地过程可以参见203，在此不再赘述。

306，DRNC侧NodeB建立无线链路成功后，通过Iur接口的无线链路建立响应(RADIO LINK SETUP RESPONSE)消息通知SRNC其分配的无线资源信息。

307，SRNC收到Iur接口的无线链路建立响应消息后，为UE配置对应无线资源，并通过Iur接口下行信令传输指示(DOWNLINK SIGNALLINGTRANSFER INDICATION)将小区更新证实消息发送至DRNC。

308，DRNC将该小区更新证实消息发送给UE。

309，UE收到小区更新证实消息配置本侧无线承载资源，发送无线承载建立完成响应消息给DRNC。

310，DRNC接收无线承载建立完成响应消后，发送上行信令传输指示消息给SRNC。

本发明实施例提供了一种网络侧设备，如图5所示，包括：

接收模块，用于接收用户设备发送的携带该用户设备频段能力的消息；

分配模块，用于根据该消息为该用户设备分配无线资源；

通知模块，用于通知该用户设备无线资源分配信息。

进一步地，该分配模块，具体用于根据用户设备频段能力信息、频段间优先级和频段间均负荷衡门限为该用户设备选择频段，在该选择频段内选择合适的频点进行无线资源分配。

进一步地，该分配模块，具体用于当优先级较高的频段的负荷小于等于本频段负荷均衡门限时，则为该用户设备选择接入到优先级高的频段；

当优先级较高的频段的负荷大于本频段负荷均衡门限时，如果低优先级的频段的负荷小于等于负荷均衡门限，则为该用户设备选择接入到低优先级的频段；

当优先级较高的频段的负荷大于本频段负荷均衡门限时，如果低优先级的频段的负荷也大于负荷均衡门限，则为该用户设备选择接入到优先级较高的频段；

当所有频段优先级相等时，按照频段的负荷进行升序或降序排序，为该用户设备接入负荷较低的频段。

本发明实施例提供了一种用户设备，如图6所示，包括：

发送模块，用于向网络侧发送携带该用户设备频段能力的消息；

接收模块，用于接收该网络侧发送的携带无线资源分配信息的消息，其中，该携带无线资源分配信息的消息由该网络侧根据该携带该用户设备频段能力的消息为该用户设备分配无线资源后发送；

配置模块，用于根据该无线资源分配信息的消息配置无线资源进行分配；

通知模块，用于该配置模块在完成无线资源配置后通知该网络侧。

本发明实施例提供了一种接入资源均衡的系统，如图7所示，包括：

网络侧，用于接收用户设备发送的携带该用户设备频段能力的消息；根据该消息为该用户设备分配无线资源；通知该用户设备无线资源分配信息；

用户设备，用于向网络侧发送携带该用户设备频段能力的消息；接收该网络侧发送的携带无线资源分配信息的消息；根据该无线资源分配信息的消息配置无线资源进行分配；在完成无线资源配置后通知该网络侧。

在本发明实施例中，通过网络侧接收用户设备发送的携带所述用户设备频段能力的消息；根据所述消息为所述用户设备分配无线资源；通知所述用户设备无线资源分配信息，可以解决无线资源不均衡的问题，有利于网络侧合理均衡各频段资源分配，降低干扰、资源拥塞的概率，提升了网络接通率和用户质量体验。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明进行修改、更改或者等同替换，而不脱离本发明和权利要求的精神和范围。

Claims (12)

1.一种均衡接入资源分配的方法，其特征在于，包括：

网络侧接收用户设备发送的携带所述用户设备频段能力的消息；

所述网络侧根据所述消息为所述用户设备分配无线资源；

所述网络侧通知所述用户设备无线资源分配信息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络侧根据所述消息为所述用户设备分配无线资源，包括：

所述网络侧根据用户设备频段能力信息、频段间优先级和频段间负荷均衡门限为所述用户设备选择频段，在所述选择频段内选择合适的频点进行无线资源分配。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，设置频段间优先级包括：按照时间段统计请求接入的UE频段支持能力概率分布，评估网络当前小区的频段能力分布，调整下一时段频段接入优先级；

所述频段间负荷均衡门限等于单频点负荷均衡门限乘以各频段内已经成功建立的载波数，其中，频段间负荷均衡门限评估的因素包括功率利用率、码道占用率、时隙上的容忍干扰或上述因素的加权之和。

4.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述网络侧根据频段间优先级和频段间负荷均衡门限为所述用户设备选择频段，包括：

所述网络侧判断优先级较高的频段的负荷小于等于本频段负荷均衡门限时，则为所述用户设备选择接入到优先级高的频段；

所述网络侧判断优先级较高的频段的负荷大于本频段负荷均衡门限时，如果低优先级的频段的负荷小于等于负荷均衡门限，则为所述用户设备选择接入到低优先级的频段；

所述网络侧判断优先级较高的频段的负荷大于本频段负荷均衡门限时，如果低优先级的频段的负荷也大于负荷均衡门限，则为所述用户设备选择接入到优先级较高的频段；

所述网络侧判断所有频段优先级相等时，按照频段的负荷进行排序，为所述用户设备接入负荷较低的频段。

5.如权利要求1-3任意一项所述的方法，其特征在于，

当所述用户设备空闲状态下初始请求接入时，所述携带所述用户设备频段能力的消息为无线资源控制连接请求消息；

当所述用户设备连接状态下移动到漂移无线网络控制器时，所述携带所述用户设备频段能力的消息为小区更新消息。

6.一种均衡接入资源的方法，其特征在于，包括：

用户设备向网络侧发送携带所述用户设备频段能力的消息；

所述用户设备接收所述网络侧发送的携带无线资源分配信息的消息，其中，所述携带无线资源分配信息的消息由所述网络侧根据所述携带所述用户设备频段能力的消息为所述用户设备分配无线资源后发送；

所述用户设备根据所述无线资源分配信息的消息配置无线资源进行分配；

所述用户设备在完成无线资源配置后通知所述网络侧。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，

当所述用户设备空闲状态下初始请求接入时，所述携带所述用户设备频段能力的消息为无线资源控制连接请求消息；

当所述用户设备连接状态下移动到漂移无线网络控制器时，所述携带所述用户设备频段能力的消息为小区更新消息。

8.一种网络侧设备，其特征在于，包括：

接收模块，用于接收用户设备发送的携带所述用户设备频段能力的消息；

分配模块，用于根据所述消息为所述用户设备分配无线资源；

通知模块，用于通知所述用户设备无线资源分配信息。

9.如权利要求8所述的设备，其特征在于，所述分配模块，具体用于根据用户设备频段能力信息、频段间优先级和频段间负荷均衡门限为所述用户设备选择频段，在所述选择频段内选择合适的频点进行无线资源分配。

10.如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述分配模块，具体用于当优先级较高的频段的负荷小于等于本频段负荷均衡门限时，则为所述用户设备选择接入到优先级高的频段；

当优先级较高的频段的负荷大于本频段负荷均衡门限时，如果低优先级的频段的负荷小于等于负荷均衡门限，则为所述用户设备选择接入到低优先级的频段；

当优先级较高的频段的负荷大于本频段负荷均衡门限时，如果低优先级的频段的负荷也大于负荷均衡门限，则为所述用户设备选择接入到优先级较高的频段；

当所有频段优先级相等时，按照频段的负荷进行升序或降序排序，为所述用户设备接入负荷较低的频段。

11.一种用户设备，其特征在于，包括：

发送模块，用于向网络侧发送携带所述用户设备频段能力的消息；

接收模块，用于接收所述网络侧发送的携带无线资源分配信息的消息，其中，所述携带无线资源分配信息的消息由所述网络侧根据所述携带所述用户设备频段能力的消息为所述用户设备分配无线资源后发送；

配置模块，用于根据所述无线资源分配信息的消息配置无线资源进行分配；

通知模块，用于所述配置模块在完成无线资源配置后通知所述网络侧。

12.一种均衡接入资源分配的系统，其特征在于，包括：

网络侧，用于接收用户设备发送的携带所述用户设备频段能力的消息；根据所述消息为所述用户设备分配无线资源；通知所述用户设备无线资源分配信息；

用户设备，用于向网络侧发送携带所述用户设备频段能力的消息；接收所述网络侧发送的携带无线资源分配信息的消息；根据所述无线资源分配信息的消息配置无线资源进行分配；在完成无线资源配置后通知所述网络侧。

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