CN1791268A - 高速下行分组接入的信道资源分配方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高速下行分组接入的信道资源分配方法，包括：1)系统根据高速下行分组接入用户的下行信道的资源需求，判断下行信道主扰码的扩频码资源是否有剩余，如果有，系统为所述高速下行分组接入用户分配主扰码的扩频码资源，结束；否则，系统确定下行信道接入用户的专用信道，重新配置为辅扰码加扰，释放主扰码的扩频码资源；2)系统为所述高速下行分组接入用户分配主扰码的扩频码资源。本发明在高速下行分组接入技术应用中，能够使高速下行分组接入的用户全部分配到主扰码的扩频码资源，减少下行信道的干扰，提高系统的吞吐量。

Description

高速下行分组接入的信道资源分配方法

技术领域

本发明涉及信道资源的分配方法，特别是涉及一种高速下行分组接入的信道资源分配方法。

背景技术

为减少下行信号多径间的非正交干扰，在宽带码分多址(WCDMA，Wide--band Code Division Multiple Access)系统下行信号发送一般都用主扰码进行加扰调制，不同信道用正交的扩频码进行区分。用户设备(UE，UserEquipment)端单信道的接收信噪比为：

$\mathrm{SNR}=\frac{S}{I_{\mathrm{or}}*(1-\mathrm{\α})+I_{\mathrm{oc}}}$

其中，S为单信道多径接收信号的功率，Ior为本小区接收信号总功率，Ioc为包括UE低噪在内的邻区接收信号总功率，a为下行信道正交因子，和无线信道多径和衰落有关。

高速下行分组接入(HSDPA，High Speed Downlink Packet Access)，是提高WCDMA系统下行吞吐率的关键技术，通过下行信道接收信道质量指示(CQI，Channel Quality Indicator)的测量反馈，自适应调整高速物理下行共享业务信道(HS-PDSCH，High Speed Physical Downlink Shared Channel)发送的调制方式和信道个数，实现了下行的高速数据传输。

采用HSDPA技术后，下行增加高速共享控制信道(HS-SCCH，High SpeedShared Control Channel)和高速下行共享信道(HS-DSCH，High SpeedDownlinkShared Channel)，多用户可以通过时分和码分复用方式，每个子帧内最大可以共享15个HS-PDSCH信道，因此也同时需要多个HS-SCCH信道。总共有16个扩频因子为16的扩频码，HS-PDSCH信道的扩频因子是16，HS-SCCH信道的扩频因子是128，再考虑下行公共信道和多个专用信道需要的扩频码资源，为支持更多的HSDPA用户，采用一个主扰码进行信号扩频调制可能是不够的，因此必须采用辅扰码进行信号加扰。

采用辅扰码加扰后，辅扰码调制信号和主扰码调制信号不再具有正交性，完全是干扰，相互间等价于邻小区接收信号的影响，假定本小区主扰码调制信道的接收总功率为I_or1，辅扰码调制信道的接收总功率为I_or2，UE端主扰码调制信道接收信噪比为：

${\mathrm{SNR}}_p=\frac{S}{I_{\mathrm{or}1}*(1-\mathrm{\α})+I_{\mathrm{or}2}+I_{\mathrm{oc}}}$

UE端辅扰码调制信道接收信噪比为：

${\mathrm{SNR}}_s=\frac{S}{I_{\mathrm{or}2}*(1-\mathrm{\α})+I_{\mathrm{or}1}+I_{\mathrm{oc}}}$

因此，采用辅扰码后，下行干扰增加，且同一UE接收的主扰码和辅扰码调制信道信噪比关系不再简单取决于其接收信号功率比例，而和其主扰码和辅扰码功率比例有关。

当无线环境较好，也就是系统功率足够时，为了能最大程度利用系统吞吐量，支持更多HSDPA用户，需要考虑更多HS-PDSCH信道发送。当码资源不足时，需要考虑采用辅扰码，以便提供更多的扩频码资源，支持更多信道的发送。

但是小区中通常的公共信道除外，可以按照用户接入情况分配其它信道资源，无论专用信道还是HSDPA用户，先接入的用户考虑用主扰码调制，当主扰码下的扩频码资源不足时，为新接入的用户分配辅扰码，可以为HSDPA用户全部分配辅扰码。

在现有技术中，由于CQI测量需要参考的P-CPICH信道或者S-CPICH信道，如果HSDPA用户全部分配到辅扰码，P-CPICH信道都用主扰码进行调制，受主扰码和辅扰码调制信道功率不同比例的影响，P-CPICH信道接收信噪比和HS-DSCH信道接收信噪比和参考功率偏置没有严格的对应关系，通过P-CPICH信噪比测量和参考功率偏置，无法对辅扰码调制的HS-DSCH信道接收信噪比进行准确评估。为方便UE进行信道质量测量，需要分配辅扰码调制的S-CPICH信道作为测量HS-DSCH信道接收信噪比的参考信道，增加一个下行信道，也意味着下行干扰增加，系统容量下降。

因此，现有技术的缺点是：当信道码资源不足时，直接为新接入用户分配辅扰码下的信道资源，辅扰码分配后，下行干扰增加，系统性能没有优化。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供一种高速下行分组接入的信道资源分配方法，该方法在高速下行分组接入技术应用中，能够使高速下行分组接入的用户全部分配到主扰码的扩频码资源，减少下行信道的干扰，提高系统的吞吐量。

为解决上述问题，本发明提供一种高速下行分组接入的信道资源分配方法，包括：

系统根据高速下行分组接入用户的下行信道的资源需求，判断下行信道主扰码的扩频码资源是否有剩余，如果有，系统为所述高速下行分组接入用户分配主扰码的扩频码资源，结束；否则，系统确定下行信道接入用户的专用信道，重新配置为辅扰码加扰，释放主扰码的扩频码资源；

系统为所述高速下行分组接入用户分配主扰码的扩频码资源。

所述系统确定下行信道接入用户的专用信道的过程为：根据测量下行信道已接入用户的发射码域功率或统计上报信道质量指示值来确定所述下行信道接入用户的专用信道。

所述测量下行信道已接入用户的发射码域功率的过程包括：

根据高速下行分组接入用户扩频码的需求，测量周期T内已接入用户的专用信道发送的码域功率；

选取码域功率较低的专用信道通过参数重新配置为辅扰码加扰。

所述测量T时间内已接入用户的码域功率的过程包括：基站测量T时间段内各信道的码域功率，并将其测量结果上报给基站控制器，基站控制器对收到的码域功率进行比较，将码域功率较低的专用信道作为信号接收质量较好的信道。

统计上报信道质量指示统计值的过程包括：

当该用户是高速下行分组接入的用户时，统计所述用户在T时间内上报的信道质量指示值；

选取信道质量指示值最高用户的专用信道通过参数重配置为辅扰码加扰。

所述信道质量指示值，由用户测量并通过上行信道发送给基站，基站周期性向基站控制器上报T时间内该用户测量的信道质量指示值，基站控制器收到后对其进行比较，将信道质量指示测量值最高用户的专用信道作为信号接收质量较好的信道。

所述将专用信道重新配置为辅扰码加扰的过程为：基站控制器先通知基站所述专用信道重配置的扰码和扩频码参数，再通知终端配置相应的参数。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：通过本发明的信道资源分配方法，在HSDPA技术应用，在采用下行辅扰码进行加扰时，能够充分利用CPICH信道测量的信噪比和参考功率偏置，估计参考HS-PDSCH信道的信号接收质量，为保证两者干扰比例的一致性，必须采用相同的扰码进行加扰，优化配置下行扩频码分配，将下行信道质量较好的专用信道配置到辅扰码上，所有HSDPA下行业务信道全部用主扰码调制，保证CQI测量的一致性，减少下行信号的干扰，提高系统容量。

附图说明

图1是本发明高速下行分组接入的信道资源分配方法的流程图。

具体实施方式

本发明的操作原理为：当下行信道资源不足时，只为高速下行分组接入(HSDPA，High Speed Downlink Packet Access)用户分配主扰码，参考信道直接采用主扰码调制的主公共导频信道(P-CPICH，Primary Common PilotChannel)，信道质量指示(CQI，Channel Quality Indicator)的测量能够反映HS-DSCH信道参考发送功率时的信道质量情况，而不用增加参考测试信道的辅公共导频信道(S-CPICH，Secondary Common Pilot Channel)，减少系统干扰。为了支持HSDPA用户用主扰码调制，需要重新配置已经接入的多个专用信道用户用辅扰码调制，主扰码和辅扰码调制信号间都是干扰，相比较而言，配置到辅扰码用户较少，系统通过查找将信道质量较好的用户配置到辅扰码，因为其占用较少的功率，对主扰码调制的信号的干扰更小，对系统性能影响也较小。

在实际应用中更多HSDPA用户接入请求可能被准入算法拒绝，系统测量本小区下行信道发送功率和码资源占用情况，如果下行信道发送功率的余量较大，准入拒绝的原因是主扰码下的扩频码资源(包括为HSDPA静态或者动态分配的扩频码)不足，系统为了能使HSDPA用户分配更多的扩频码资源，先要测量所有接入用户专用信道下行发送的码域功率，并周期性测量专用信道的下行发送的码域功率，选者一定时间周期内发送功率最低的专用信道，通过系统和终端的信令交互，重新为专用信道分配辅扰码加扰，其将其原先占用的主扰码下扩频码可以分配给新接入用户。

下面结合附图，对本发明做进一步的说明。

请参阅图1，是本发明高速下行分组接入的信道码资源分配方法的流程图。其中，所述高速下行分组接入的信道码资源分配方法包括：

步骤S11：系统根据高速下行分组接入用户的下行信道的资源需求，判断下行信道主扰码的扩频码资源是否有剩余(步骤S12)，如果有，系统为所述高速下行分组接入用户分配主扰码的扩频码资源，结束(步骤S13)；否则，系统确定下行信道接入用户的专用信道，重新配置为辅扰码加扰，释放主扰码的扩频码资源(步骤S14)；

步骤S15：系统为所述高速下行分组接入用户分配主扰码的扩频码资源。

在步骤S11中，首先要根据扩频码资源分配情况和高速下行分组接入HSDPA用户的资源需求，确定是否必要分配辅扰码。一般情况下只分配主扰码，只有当小区的下行功率足够，而分组接入用户需要的码资源不足时，才考虑分配辅扰码，如果主扰码下的扩频码足够，无需分配辅扰码。

而在步骤S12中，应先判断下行信道主扰码的扩频码资源是否足够，如果下行主扰码的扩频码资源足够，直接为高速下行分组接入HSDPA用户分配主扰码下的扩频码资源(步骤S13)；如果下行主扰码的扩频码资源不足时，系统通过已接入用户下行发送的码域功率需求或信道质量指示的测量结果等信息，查找下行信道接收信号质量较好的用户，并将下行信道质量较好的专用信道重新配置辅扰码扩频加扰。

当下行信道主扰码的扩频码资源不足时，首先考虑分组接入用户的接收情况，也就是先确认分组接入用户的下行发射功率，如果所述用户的下行发射功率充足，而下行信道主扰码的扩频码不足时，系统查找发射功率较低及其上报的CQI测量值最高的已接入用户，并将该已接入用户的专用信道重信配置为辅扰码加扰(步骤S14)，而将事先为其分配的主扰码的扩频码释放，留给高速分组接入的全部用户使用(步骤S15)，从而减少了下行信道的干扰，提高了系统的吞吐量。

在步骤S14中，所述确定下行信道接收质量较好的专用信道是根据一定周期内具有相同业务类型时，测量下行信道发射的码域功率，所述测量下行信道发射的码域功率是指基站控制器启动由协议流程支持的测量控制，要求基站NodeB测量T时间段内各信道的码域功率，并将其测量结果上报给基站控制器RNC，其实这种机制是由基站NodeB内部提供的。基站控制器获得T时间段内各信道发送的码域功率后，比较各信道的码域功率大小，将码域功率较低的专用信道定义为接收信号质量较好的信道，为了支持更多的高速下行分组接入用户，并将所述用户的专用信道重新配置为辅扰码加扰，也就是说根据高速下行分组接入扩频码的需求，测量周期T内已接入用户的专用信道发送的码域功率；对码域功率较低的专用信道，通过系统和终端信令的交互，通过参数重新把专用信道配置为辅扰码加扰，其中，参数重配置是协议流程支持的，基站控制器RNC先通过信令通知基站NodeB，专用信道重配置的扰码和扩频码参数，然后再通知终端配置相应的参数，保证链路参数更新的一致性和同步性。同时通过重配置为高速下行分组接入用户空出主扰码下连续的扩频码资源，为了使高速下行分组接入用户能够获得更多扩频码资源。所有高速下行分组接入用户基于主公共导频信道的CQI测量能够真实反映参考高速物理下行共享信道接收的信噪比。

另外，所述确定下行信道接收质量较好的专用信道还可以根据上报的信道质量指示统计值较高的已接入用户的专用信道来确定的。也就是说当该用户是高速下行分组接入的用户时，在周期T内，测量用户上报的信道质量指示值，所述信道质量指示CQI是由用户设备UE测量并通过上行信道发送给基站NodeB，基站NodeB会周期性向基站控制器RNC上报一段时间内该用户设备UE测量的CQI值，基站控制器RNC对收到T时间内各个终端的CQI的平均值进行比较，将信道质量指示CQI测量值最高用户的专用信道定义为信号接收质量较好的信道，并将信道质量指示值最高用户的专用信道重配置辅扰码加扰发送(其重配置辅扰码加扰的过程同前，在这了不在赘述)，为高速下行分组接入用户腾出下行主扰码下足够的扩频码资源(步骤S13)；为了使高速下行分组接入用户能够获得更多扩频码资源，所有高速下行分组接入用户基于主公共导频信道的CQI测量能够真实反映参考高速物理下行共享信道接收的信噪比。

所述测量用户上报的信道质量指示的统计值是利用导频信道测量的信噪比和参考功率偏置，估计参考信道高速物理下行共享信道的的信号接收质量，为保证两者的干扰比例的一致性，必须采用相同的扰码进行加扰。

所述CQI测量只需要参考主公共导频信道，如果高速下行分组接入用户全部分配到下行信道主扰码的扩频码资源，主公共导频信道都用主扰码进行调制，从而时主公共导频信道接收的信噪比和高速下行共享信道接收的信噪比和参考功率偏置有严格的对应关系，能对用主扰码的扩频码调制的高速下行共享信道接收的信噪比进行准确的评估。为了方便用户进行信道质量的测量，为HSDPA用户全部分配下行主扰码的扩频码资源，本发明只分配主扰码调制的主公共导频信道作为测量高速下行共享信道的参考信道，相对于现有技术来说(即需要分配辅扰码调制的主公共导频信道作为测量高速下行共享信道的参考信道)，明显减少了一条下行信道，同时也较少了下行信道间的干扰，提高了系统的容量。

特别是在高速下行分组接入技术中，所述高速下行分组接入信道包括高速共享数据信道(HS-DSCH)以及相应的下行共享控制信道(HS-SCCH)和上行专用物理控制信道(HS-DPCCH)。所述下行共享控制信道(HS-SCCH)承载从基站到终端的控制信息，包括移动台身份标记、H-ARQ相关参数以及HS-DSCH使用的传输格式。这些信息每隔2ms从基站发向移动台。所述上行专用物理控制信道(HS-DPCCH)则由移动台用来向基站报告下行信道质量状况并请求基站重传有错误的数据块。UE需要进行下行信号接收质量CQI测量。系统需要通知接入用户UE相位参考信道的发送功率，采用本发明后，高速分组接入用户的参考信道只有下行主公共导频信道P-CPICH，CQI测量正是利用了接入用户UE接收主公共导频信道P-CPICH的信噪比和高速下行共享信道HS-DSCH接收信噪比间的线性关系：系统通知接入用户UE相对于主公共导频信道P-CPICH的参考功率偏置，作为高速下行共享信道HS-DSCH参考发送功率，UE通过测量参考信道主公共导频信道P-CPICH的接收信噪比和已知的参考功率偏置，推算系统以参考功率发送高速下行共享信道HS-DSCH时，UE端接收的HS-DSCH信道的信噪比。该信噪比反映了无线信道质量，包括路径损耗，阴影衰落和快衰落。UE根据接收信噪比的测量和自身解调能力，从高速物理下行共享信道HS-PDSCH接收总的信噪比和误块率的对应关系，确定10％误块率对应的CQI取值，每种CQI对应HS-DSCH信道一定的传输格式，包括调制方式，物理信道个数，编码速率等，并通过上行HS-DPCCH信道周期性反馈CQI信息。系统通过UE反馈的CQI信息，选择合适的传输格式进行下行HS-DSCH信道发送。

其中，对于信道质量的好坏，在下行信道选择的传输模式也不一样。对于靠近基站的用户，拥有高质量的信道条件，将被分配较高的级别，才具有较强的纠错能力，能够赢得较高的数据速率，提高链路的平均数据吞吐量。相反，处于小区边界的用户，信道衰落严重或存在严重干扰和噪声，将被分配较低的级别，才具有较强纠错能力，以保证数据的可靠传输。使用HSDPA将使下行数据传输速率达到10.8Mbit/s，所述HS-DSCH信道选择传输模式分别为：

(1)由用户UE来估计/预测下行信道的质量，并计算出合适的传输模式，把它报告给基站。

(2)由用户UE来估计/预测下行信道的质量，并报告给基站，由基站来进行传输模式的选择。

(3)基站可以在没有用户UE反馈的情况下来决定合适的传输模式，例如它可以基于相应专用物理信道的功率控制增益来进行传输模式的选择。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1、一种高速下行分组接入的信道资源分配方法，其特征在于，包括：

1)系统根据高速下行分组接入用户的下行信道的资源需求，判断下行信道主扰码的扩频码资源是否有剩余，如果有，系统为所述高速下行分组接入用户分配主扰码的扩频码资源，结束；否则，系统确定下行信道接入用户的专用信道，重新配置为辅扰码加扰，释放主扰码的扩频码资源；

2)系统为所述高速下行分组接入用户分配主扰码的扩频码资源。

2、根据权利要求1所述的信道资源分配方法，其特征在于，步骤1)中根据测量下行信道已接入用户的发射码域功率或统计上报信道质量指示值来确定所述下行信道接入用户的专用信道。

3、根据权利要求2所述的信道资源分配方法，其特征在于，所述测量下行信道已接入用户的发射码域功率的过程包括：

31)根据高速下行分组接入用户扩频码的需求，测量周期T内已接入用户的专用信道发送的码域功率；

32)选取码域功率较低的专用信道通过参数重新配置为辅扰码加扰。

4、根据权利要求3所述的信道资源分配方法，其特征在于，步骤31)中所述测量T时间内已接入用户的码域功率的过程包括：基站测量T时间段内各信道的码域功率，并将其测量结果上报给基站控制器，基站控制器对收到的码域功率进行比较，将码域功率较低的专用信道作为信号接收质量较好的信道。

5、根据权利要求2所述的信道资源分配方法，其特征在于，所述统计上报信道质量指示统计值的过程包括：

51)当该用户是高速下行分组接入的用户时，统计所述用户在T时间内上报的信道质量指示值；

52)选取信道质量指示值最高用户的专用信道通过参数重配置为辅扰码加扰。

6、根据权利要求5所述的信道资源分配方法，其特征在于，步骤51)中所述信道质量指示值，由用户测量并通过上行信道发送给基站，基站周期性向基站控制器上报T时间内该用户测量的信道质量指示值，基站控制器收到后对其进行比较，将信道质量指示测量值最高用户的专用信道作为信号接收质量较好的信道。

7、根据权利要求3或5所述的信道资源分配方法，其特征在于，所述将专用信道重新配置为辅扰码加扰的过程为：基站控制器先通知基站所述专用信道重配置的扰码和扩频码参数，再通知终端配置相应的参数。

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