CN1917661A - 基站节点资源分配方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及移动通信技术，公开了一种基站节点资源分配方法，使得本地小区的F－DPCH资源可以被充分利用。本发明中，Node B向RNC上报本地小区F－DPCH能力，为RNC使用或不使用F－DPCH提供决策依据。如果本地小区支持F－DPCH，则RNC在UE发起RRC连接建立请求时指示Node B为该UE分配F－DPCH和HSDPA资源，否则为该UE分配DPDCH和DPCCH资源。可以在Audit Response消息和Resource Status Indication消息的新增IE或扩展的已有IE中上报本地小区F－DPCH能力。

Description

基站节点资源分配方法
技术领域
本发明涉及移动通信技术，特别涉及移动通信中基站节点资源分配方法。
背景技术
第三代合作伙伴项目(3rd Generation Partnership Project，简称“3GPP”)作为移动通信领域的重要组织推动了第三代移动通信(The Third Generation，简称“3G”)技术的标准化工作，其早期的协议版本中上行和下行业务的承载都是基于专用信道的。其中，99版(Release 99，简称“R99”)中上行和下行能够达到的数据传输速率均为384千比特每秒(Kbps)。
随着移动通信技术的发展，3G技术也在不断的发展演进。许多对流量和时延要求较高的数据业务，如视频、流媒体和下载等，需要系统提供更高的传输速率和更短的时延。高速下行分组接入(High Speed Downlink PacketAccess，简称“HSDPA”)和高速上行分组接入(High Speed Uplink PacketAccess，简称“HSUPA”)就是3G技术的重要演进。不同于R99版本中数据包的调度和重传由无线网络控制器(Radio Network Controller，简称“RNC”)控制，HSDPA和HSUPA中的数据包的调度和重传等由基站节点(Node B)控制，这种控制更快速，可以更好的适应信道变化、减小传输时延和增加数据的吞吐量。HSDPA和HSUPA分别能够提供高达14.4兆比特每秒(Mbps)和5.76Mbps的峰值速率，频谱利用率也得到很大的提高。
其中，HSDPA作为下行高速数据包接入技术在2002年被引入到3GPP第5版(Release 5，简称“R5”)的版本中，它采用更短的传输时间间隔(Transmission Timing Interval，简称“TTI”)，2ms或10ms，以实现快速自适应控制。在物理层使用自适应的编码和调制(Adaptive Modulation andCoding，简称“AMC”)和混合自动重传请求(Hybrid Auto Repeat reQuest，简称“HARQ”)，引入16阶正交调幅(Quadrature Amplitude Modulation，简称“QAM”)调制提高频谱利用率。HSDPA中，HARQ技术采用多进程，使用停等协议(Stop And Wait，简称“SAW”)，用户设备(User Equipment，简称“UE”)接收数据后反馈指示数据是否正确接收的ACK/NACK指示，以便Node B决定重传或发送新数据。AMC技术要求UE反馈测量得到的下行的信道质量指示(Channel Quality Indicator，简称“CQI”)，以便Node B决定下行HSDPA数据的编码速率和传输格式。
为了实现UE下行数据的高速传输，HSDPA新增了两个下行物理信道和一个上行物理信道，它们分别是用于承载用户数据的下行的高速物理下行共享信道(High Speed Physical Downlink Control Channel，简称“HS-PDSCH”)，用于承载解调伴随数据信道HS-PDSCH所需的信令的下行的高速共享控制信道(High Speed Shared Control Channel，简称“HS-SCCH)”，以及用于承载UE的ACK/NACK和CQI等反馈信息的上行的专用物理控制信道(High Speed Dedicated Physical Control Channel，简称“HS-DPCCH”)。基站通过HS-DPCCH获知数据是否被正确接收，如果不正确，将发起重传，否则发送新数据。
HSDPA将优化网络以减少每比特更低的费用。对运营商来说，引进HSDPA将可以增加网络承载数据服务的容量，增强频谱效率，提高硬件资源的利用率，提高网络建设的有效性；对普通用户来说，HSDPA意味着更高的数据传输速率、更短的服务反应时间和更可靠的服务。
HSUPA作为高速上行数据包接入技术，在2004年引入到了3GPP第6版(Release 6，简称“R6”)的版本中。与HSDPA类似，HSUPA采用更短的TTI和帧长(2ms或10ms)以实现快速自适应控制，使用HARQ和基于基站的快速上行调度技术，提高了上行的频谱效率。
HSDPA和HSUPA技术将以低成本提供高性能的服务，为实现真正大规模的市场化应用的移动网际互连协议(Internet Protocol，简称“IP”)多媒体提供了可能。由于分组语音(Voice over IP，简称“VoIP”)是IP多媒体子系统(IP Multimedia Subsystem，简称“IMS”)和全IP网的主要驱动，也是固定和无线二网合一的关键，因此对于移动未来的发展至关重要，基于HSDPA/HSUPA的VoIP无疑是将来最有发展潜力的解决方案，也只有在HSDPA/HSUPA这样高带宽情况下，VoIP才可提供与电路交换相似的容量。
分片专用物理信道(Fractional-Dedicated Physical Channel，简称“F-DPCH”)作为一种特殊的下行专用信道，与HSDPA组合，取代了下行的DPDCH/DPCCH(DPDCH必须有DPCCH来做DPDCH的功控)信道，有效提高下行信道化码的利用效率，并已经在3GPP R6的协议版本中被引入。这样，当用户在进行PS域相关的业务时，譬如VoIP，可以在下行使用F-DPCH和HSDPA配合，直接将信令无线承载(Signaling Radio Bearing，简称“SRB”)也映射到HSDPA，而不需要再分配单独下行专用的物理信道资源，提高系统的下行容量和下行信道化码的使用效率。
当前技术中，UE对F-DPCH支持的能力定义已经在TS25.306(R6)中用支持HS-PDSCH的信息元素(Information Element，简称“IE”)来表示：如果UE支持HS-PDSCH，则UE也必须支持F-DPCH。然而Node B的本地小区是否支持F-DPCH，并没有在定义在Node B本地小区的能力集内，从而控制无线网络控制器(Controlling Radio Network Controller，简称“CRNC”)无法获得Node B的本地小区是否支持F-DPCH，如图1所示。因此，RNC与UE间所建立的无线资源控制(Radio Resource Control，简称“RRC”)连接不使用F-DPCH。
在实际应用中，上述方案存在以下问题：F-DPCH资源未充分利用。
造成这种情况的主要原因在于，由于RNC无法得到F-DPCH能力信息，使得RNC不能动态地调整分配F-DPCH资源的策略，所以F-DPCH资源不能得到充分的利用。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基站节点资源分配方法，使得本地小区的F-DPCH资源可以被充分利用。
为实现上述目的，本发明提供了一种基站节点资源分配方法，包含以下步骤：
基站节点向无线网络控制器上报下属的本地小区分片专用物理信道能力信息；
根据所述基站节点上报的信息，如果本地小区支持分片专用物理信道，则所述无线网络控制器在收到使用该本地小区提供服务的小区中用户设备发起的无线资源控制连接建立请求时，指示该基站节点为该用户设备分配分片专用物理信道和高速下行分组接入信道资源以承载其信令和数据。
其中，根据所述基站节点上报的信息，如果该基站节点下属的本地小区不支持分片专用物理信道，则所述无线网络控制器在收到使用该本地小区提供服务的小区中用户设备发起的无线资源控制连接建立请求时，指示该基站节点为该用户设备分配专用物理数据信道和专用物理控制信道资源以承载其信令和数据。
此外在所述方法中，所述基站节点在收到来自所述无线网络控制器的审计消息时上报本地小区分片专用物理信道能力信息。
此外在所述方法中，所述基站节点通过“审计响应”消息上报本地小区分片专用物理信道能力信息。
此外在所述方法中，所述基站节点在本地小区的分片专用物理信道能力发生变时上报该本地小区分片专用物理信道能力信息。
此外在所述方法中，所述基站节点通过“资源状态指示”消息上报本地小区分片专用物理信道能力信息。
此外在所述方法中，所述基站节点通过“审计响应”消息或“资源状态指示”消息中新增的信息元素上报本地小区分片专用物理信道能力信息。
此外在所述方法中，所述基站节点通过“审计响应”消息或“资源状态指示”消息中扩展的已有信息元素上报本地小区分片专用物理信道能力信息。
此外，所述方法应用于宽带码分多址系统。
通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的主要区别在于，Node B向RNC上报本地小区F-DPCH能力，为RNC使用或不使用F-DPCH提供决策依据。如果本地小区支持F-DPCH，则RNC在UE发起RRC连接建立请求时指示Node B为该UE分配F-DPCH和HSDPA资源，否则为该UE分配DPDCH和DPCCH资源。可以在Audit Response消息或ResourceStatus Indication消息的新增IE或扩展的已有IE中上报本地小区F-DPCH能力。
这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即通过上报本地小区F-DPCH能力信息，RNC可以准确地了解Node B本地小区的F-DPCH能力，有助于RNC对F-DPCH资源使用的决策，从而可以充分利用F-DPCH和HSDPA组合提高系统的下行容量和下行信道化码的使用效率。
附图说明
图1是现有技术中Node B资源分配方式流程图；
图2是根据本发明第一实施方式的Node B资源分配方法流程图；
图3是根据本发明第二实施方式的Node B资源分配方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
本发明通过在Node B应用部分(Application Part，简称“NBAP”)协议的本地小区的能力集中引入新的IE或扩展原有的IE，来指示Node B的本地小区的F-DPCH能力，为RNC提供使用或不使用F-DPCH的决策依据。
本发明第一实施方式的Node B资源分配方法如图2所示，RNC通过Node B审计上报的F-DPCH能力信息来分配资源。
在步骤201中，服务无线网络控制器(Serving Radio Network Controller，简称“SRNC”)/CRNC向Node B发送审计请求(Audit Request)消息。
在步骤202中，Node B返回审计响应(Audit Response)消息，并在该消息中，根据该Node B下属的本地小区能力集中的IE信息新增的IE“F-DPCHCapability(分片专用物理信道能力)”，如表1所示，上报该Node B下属的本地小区是否支持F-DPCH能力的信息。
InformationElement/Group name信息元素/组名称 Presence选择 Range范围 Type andreference参考类型 Semanticsdescription语义说明 Criticality临界状态   AssignedCriticality所赋的临界值
  以上部分省略
  Local Cell Information本地小区信息   0..＜maxLocalCellinNodeB＞在NodeB中的最大本地小区   EACH每个   Ignore忽略
  ＞Local Cell ID本地小区ID   M必选   9.2.1.38   -
  ＞DL Or GlobalCapacity Credit下行或全球容量信用   M必选   9.2.1.20B   -
  ＞UL Capacity Credit上行容量信用   O可选   9.2.1.65A   -
  ＞Common ChannelsCapacity ConsumptionLaw公用信道容量消耗法则   M必选   9.2.1.9A   -
  ＞Dedicated ChannelsCapacity ConsumptionLaw专用信道容量消耗法则   M必选   9.2.1.20A   -
  ＞Maximum DL PowerCapability最大上行功率能力   O可选   9.2.1.39   -
  ＞Minimum SpreadingFactor最小散布因素   O可选   9.2.1.47   -
  ＞Minimum DL PowerCapability最小下行功率能力   O可选   9.2.1.46A   -
  ＞Local Cell Group ID本地小区组ID   O可选   9.2.1.37A   -
  ＞Reference ClockAvailability参考时钟有效性   O可选   9.2.3.14A   TDD only仅时分双工   YES是   Ignore忽略
  ＞Power Local CellGroup ID   O可选   9.2.1.49B   YES是   Ignore忽略
  功率本地小区组ID
  ＞HSDPA Capability高速下行分组接入能力   O可选   9.2.1.31Ga   YES是   Ignore忽略
  ＞E-DCH Capability增强专用信道能力   O可选   9.2.2.13J   YES是   Ignore忽略
  ＞E-DCH TTI2msCapability增强专用信道2ms时间间隔能力   C-EDCHCapability条件项-增强专用信道能力   9.2.2.13V   YES是   Ignore忽略
  ＞E-DCH SFCapability增强专用信道扩频因子能力   C-EDCHCapability条件项-增强专用信道能力   9.2.2.13 W   YES是   Ignore忽略
  ＞F-DPCH Capability分片专用物理信道能力   O可选   9.#.#.#   YES是   Ignore忽略
  以下部分省略
                                       表1
                 IE“F-DPCH Capability”的具体定义可以如表2所示。
  IE/Group Name信息元素/组名称   Presenee选择  Range范围   IE Type andReference信息元素参考类型   SemanticsDescription语义说明
  F-DPCH Capability分片专用物理信道能力   ENUMERATED(F-DPCH Capable，F-DPCH non Capable)列举(有分片专用物理信道能力、无分片专用物理信道能力)
                                   表2
在步骤203中，SRNC/CRNC收到该响应消息后，根据该新增IE信息，获知本地小区支持F-DPCH。
在步骤204中，该本地小区(使用该本地小区提供服务的小区)中的UE请求建立RRC连接，也即在PS域建立信令连接。
在步骤205中，如果在Node B上报的信息中，该本地小区支持F-DPCH，则SRNC/CRNC在收到该UE发起的RRC连接建立请求时，指示该Node B为该UE分配F-DPCH和HSDPA信道资源以承载其信令和数据；如果该本地小区不支持F-DPCH，则SRNC/CRNC指示该Node B为该UE分配DPDCH和DPCCH以承载其信令和数据。
根据分配指示，SRNC/CRNC向Node B发送无线链路建立请求消息，如表1所示本地小区支持F-DPCH，因此在该请求消息中携带有F-DPCH信道信息。
在步骤206中，Node B返回无线链路建立响应消息。
在步骤207中，Node B与SRNC/CRNC之间的传输承载建立和用户面的同步。
在步骤208中，SRNC/CRNC向UE发送RRC连接建立消息。
在步骤209中，UU(RNC与UE之间的接口)同步，其中下行同步将使用F-DPCH。
在步骤210中，UE返回RRC连接建立完成的消息。
根据上述审计上报的方法，本领域普通技术人员容易理解，通过周期性地审计上报本地小区实时的F-DPCH能力信息，可以使得RNC准确地了解Node B本地小区的F-DPCH能力，有助于RNC对F-DPCH资源使用的决策，从而可以充分利用F-DPCH和HSDPA组合提高系统的下行容量和下行信道化码的使用效率。
本发明第二实施方式的Node B资源分配方法如图3所示，除了通过上述的周期性审计上报的方法获取本地小区实时的F-DPCH能力信息，还可以通过本地小区资源状态变化时，使用“资源状态指示(Resource Status Indication)”消息上报该变化信息的方法获取。
在步骤301中，SRNC/CRNC中没有本地小区的F-DPCH能力信息，SRNC/CRNC向Node B发送审计请求消息。
步骤302与步骤202类似，例如本地小区支持F-DPCH。
步骤303与步骤203也类似，SRNC/CRNC通过审计响应消息获知本地小区的F-DPCH能力为“Capable”，在此不再赘述。
在步骤304中，UE通过F-DPCH和HS-DSCH信道使用由本地小区提供服务的小区所提供的服务。
在步骤305中，一旦本地小区的资源状态发生改变，例如由于单板故障，本地小区由支持F-DPCH变成不支持，或由于扩展单板功能由不支持F-DPCH变成支持，以及由未知F-DPCH能力变成已知等变化情况，Node B即通过“资源状态指示”消息上报SRNC/CRNC该变化信息。
以本地小区由支持F-DPCH变成不支持的情况为例，在该消息中携带变化后的F-DPCH能力信息(non-Capable)如表3所示。
InformationElement/Group name信息元素/组名称 Presence选择 Range范围 Type andreference参考类型 Semanticsdescription语义说明 Criticality临界状态   AssignedCriticality所赋的临界值
以上部分省略……
＞No Failure无故障
＞＞Local CellInformation本地小区信息   1..＜maxLocalCellinNodeB＞   EACH每个   Ignore忽略
＞＞＞Local Cell ID本地小区ID   M必选   9.2.1.38   -
＞＞＞Add/DeleteIndicator增加/删除指示   M必选   9.2.1.1   -
＞＞＞DL Or GlobalCapacity Credit下行或全球容量信用   C-add条件项-增加   9.2.1.20B   -
＞＞＞UL Capacity Credit上行容量信用   O可选   9.2.1.65A   -
＞＞＞Common ChannelsCapacity ConsumptionLaw公有信道容量消耗法则   C-add条件项-增加   9.2.1.9A   -
＞＞＞Dedicated ChannelsCapacity ConsumptionLaw专用信道容量消耗法则   C-add条件项-增加   9.2.1.20A   -
＞＞＞Maximum DLPower Capability最大下行功率能力   C-add条件项-增加   9.2.1.39   -
＞＞＞MinimumSpreading Factor最小散布因素   C-add条件项-增加   9.2.1.47   -
＞＞＞Minimum DLPower Capability最小下行功率能力   C-add条件项-增加   9.2.1.46A   -
＞＞＞Local Cell GroupID本地小区组ID   O可选   9.2.1.37A   -
＞＞＞Reference ClockAvailability参考时钟有效性   O可选   9.2.3.14A   TDD only仅时分双工   YES是   Ignore忽略
  ＞＞＞Power Local CellGroup ID功率本地小区组ID   O可选   9.2.1.49B   YES是   Ignore忽略
  ＞＞＞HSDPA Capability高速下行分组接入能力   O可选   9.2.1.31Ga   YES是   Ignore忽略
  ＞＞＞E-DCH Capability增强专用信道能力   O可选   9.2.2.13J   YES是   Ignore忽略
  ＞＞＞E-DCH TTI2msCapability增强专用信道2ms时间间隔能力   C-EDCHCapability条件项-增强专用信道能力   9.2.2.13V   YES是   Ignore忽略
  ＞＞＞E-DCH SFCapability增强专用信道扩频因子能力   C-EDCHCapability条件项-增强专用信道能力   9.2.2.13W   YES是   Ignore忽略
  ＞＞＞E-DCH CapacityConsumption Law增强专用信道容量消耗法则   O可选 9.2.2.13Ja   YES是   Ignore忽略
  ＞＞＞F-DPCH Capability分片专用物理信道能力   O可选   9.#.#.#   NO否   Ignore忽略
  中间部分省略
  ＞Service Impacting业务影响   -
  ＞＞Local CellInformation本地小区信息   0..＜maxLocalCellinNodeB＞   EACH每个   Ignore忽略
  ＞＞＞Local Cell ID本地小区ID   M必选   9.2.1.38   -
  ＞＞＞DL Or GlobalCapacity Credit下行或全球容量信用   O可选   9.2.1.20B   -
  ＞＞＞UL Capacity Credit上行容量信用   O可选   9.2.1.65A   -
  ＞＞＞Common ChannelsCapacity ConsumptionLaw公共信道容量消耗法则   O可选   9.2.1.9A   -
＞＞＞Dedicated ChannelsCapacity ConsumptionLaw专用信道消耗法则   O可选   9.2.1.20A   -
＞＞＞Maximum DLPower Capability最大下行功率能力   O可选   9.2.1.39   -
＞＞＞MinimumSpreading Factor最小散布因素   O可选   9.2.1.47   -
＞＞＞Minimum DLPower Capability最小下行功率能力   O可选   9.2.1.46A   -
＞＞＞Reference ClockAvailability参考时钟可行性   O可选   9.2.3.14A   TDD only仅时分双工   YES是   Ignore忽略
＞＞＞HSDPA Capability高速下行分组接入能力   O可选   9.2.1.31Ga   YES是   Ignore忽略
＞＞＞E-DCH Capability增强专用信道能力   O可选   9.2.2.13J   YES是   Ignore忽略
＞＞＞E-DCH TTI2msCapability增强专用信道2ms时间间隔能力   C-EDCHCapability条件项-增强专用信道能力   9.2.2.13V   YES是   Ignore忽略
＞＞＞E-DCH SFCapability增强专用信道扩频因子能力   C-EDCHCapability条件项-增强专用信道能力   9.2.2.13W   YES是   Ignore忽略
＞＞＞E-DCH CapacityConsumption Law增强专用信道容量消耗法则   O可选   9.2.2.13Ja   YES是   Ignore忽略
＞＞＞F-DPCH Capability分片专用物理信道能力   O可选   9.#.#.#   NO否   Ignore忽略
以下部分省略
                                       表3
在步骤306中，SRNC/CRNC根据该消息获知本地小区F-DPCH能力的变化情况，由“Capable”变为“non-Capable”，这将导致F-DPCH下行同步失败，并使得SRNC/CRNC释放在使用本地小区提供的服务的小区中所有使用了F-DPCH信道的UE的无线资源，同时禁止新的F-DPCH信道的建立。
此后，对于UE新的业务服务请求，将使用DPDCH/DPCCH和HSDPA来提供支持。
上述实施方式中，均在新增IE中传递F-DPCH能力信息，此外，也可以在“审计响应”消息或“资源状态指示”消息中扩展的已有IE中传递F-DPCH能力信息。
本领域普通技术人员容易理解，上述实施方式可以应用于宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称“WCDMA”)等系统。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (9)

1.一种基站节点资源分配方法，其特征在于，包含以下步骤：
基站节点向无线网络控制器上报下属的本地小区分片专用物理信道能力信息；
根据所述基站节点上报的信息，如果本地小区支持分片专用物理信道，则所述无线网络控制器在收到使用该本地小区提供服务的小区中用户设备发起的无线资源控制连接建立请求时，指示该基站节点为该用户设备分配分片专用物理信道和高速下行分组接入信道资源以承载其信令和数据。
2.根据权利要求1所述的基站节点资源分配方法，其特征在于，根据所述基站节点上报的信息，如果该基站节点下属的本地小区不支持分片专用物理信道，则所述无线网络控制器在收到使用该本地小区提供服务的小区中用户设备发起的无线资源控制连接建立请求时，指示该基站节点为该用户设备分配专用物理数据信道和专用物理控制信道资源以承载其信令和数据。
3.根据权利要求1所述的基站节点资源分配方法，其特征在于，所述基站节点在收到来自所述无线网络控制器的审计消息时上报本地小区分片专用物理信道能力信息。
4.根据权利要求3所述的基站节点资源分配方法，其特征在于，所述基站节点通过“审计响应”消息上报本地小区分片专用物理信道能力信息。
5.根据权利要求1所述的基站节点资源分配方法，其特征在于，所述基站节点在本地小区的分片专用物理信道能力发生变时上报该本地小区分片专用物理信道能力信息。
6.根据权利要求5所述的基站节点资源分配方法，其特征在于，所述基站节点通过“资源状态指示”消息上报本地小区分片专用物理信道能力信息。
7.根据权利要求4或6所述的基站节点资源分配方法，其特征在于，所述基站节点通过“审计响应”消息或“资源状态指示”消息中新增的信息元素上报本地小区分片专用物理信道能力信息。
8.根据权利要求4或6所述的基站节点资源分配方法，其特征在于，所述基站节点通过“审计响应”消息或“资源状态指示”消息中扩展的已有信息元素上报本地小区分片专用物理信道能力信息。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的基站节点资源分配方法，其特征在于，所述方法应用于宽带码分多址系统。
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