CN1980464A - 无线资源的分配方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无线资源的分配方法及装置，其中，一种方法包括步骤：A.获取随机接入时用户设备的到达角度信息；B.根据该到达角度信息为用户分配合适的资源。另一种包括步骤：A.获取用户设备的到达角度信息；B.确定该用户对应前向接入信道的赋形信息。所述装置包括：用户终端；无线收/发单元，用于接收用户终端的无线数据，并根据所述数据的来波方向，确定到达角度信息，或者用于向用户终端发送无线数据；资源管理单元，根据无线收/发单元发送该用户的到达角度信息以及相邻小区的到达角度信息，为该用户选择合适的资源。以解决目前在随机接入过程中，不能获取并根据用户的到达角度信息来合理分配资源，从而减小用户之间干扰的问题。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信技术，特别是涉及一种在移动通信系统中无线资源的分配方法及装置。
背景技术
在第三代移动通信系统中，资源管理单元的功能由无线网络管理器(RNC，Radio Network Controller)来完成，在为用户建立无线链路后，RNC可以要求基站测量用户设备UE的到达角度(AOA，Angle of Arrival)信息，并将该到达角度的测量结果报告给RNC。但是，在随机接入时，UE还没有建立无线链路，此时RNC是不知道UE的到达角度信息。
在申请号为CN03137719.X，且发明名称为“一种移动通信系统的无线资源分配方法”的发明专利中，描述了应用智能天线获得所述用户终端的空间角度信息。也就是说，当该用户终端和一时隙内已接入用户终端的空间角度差小于预定阈值时，不能将该时隙资源分配给该用户终端，而将该用户终端分配到比该时隙优先级低的时隙中去。但是，在该申请中没有给出如何在随机接入过程中获取UE的空间角度信息。
目前，用户设备UE在通过随机接入信道(RACH，Random Access Channel)给RNC传输信令或者数据时，会发起随机接入过程。其中，所述信令包括：无线资源控制连接建立请求、小区更新/用户注册区域更新、测量报告等。RNC在收到这些信令之后，可能会为UE分配专用资源，并通过前向接入信道将资源配置信息通知UE。但是，在现有技术的随机接入过程中还没有公开RNC如何获取UE的到达角度信息，也就是说，在现有的RACH信道的数据帧格式中不存在到达角度AOA的信息，因此，所述RNC就不能根据到达角度AOA的信息，把在该到达角度范围内的用户分配在不同时隙或不同频率上，以避免用户之间的干扰。其所述RACH信道的数据帧格式详见图1所示。
下面以TD-SCDMA系统为例，在多频点小区中，一个小区包括多个频点。小区用户使用的资源根据“频率、时隙、码道”来区分。当用户接入时，RNC根据负荷集中的原则把用户集中在相同时隙上，比如一个时隙的码道资源都分配完之后，再分配下一个时隙的码道资源；一个频率的码道资源都分配完之后再分配下一个频率的码道资源等；或者是采用负荷分担的原则，比如用户接入时，均匀分布在各个频率、时隙上等。但是，目前的这些方法都无法有效的避免用户之间的干扰。
由此可见，在目前的现有技术中，RNC无法在UE随机接入时获取用户的到达角度AOA信息，从而不能借助于到达角度信息，把一定到达角度范围内的用户分配在不同时隙或不同频率上，以尽量减小用户间的干扰。因此，现有技术在随机接入过程中无法根据用户的AOA信息来合理分配资源、减小干扰。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种无线资源的分配方法及装置，以解决目前在随机接入过程中，不能获取并根据用户的到达角度信息来合理分配资源，从而减小用户之间的干扰问题。
为解决上述问题，本发明提供一种无线资源的分配方法，所述方法包括步骤：
A、获取随机接入时用户设备的到达角度信息；
B、根据所述到达角度信息为用户分配合适的资源。
所述步骤A具体包括：
A1)在随机接入过程，用户设备向基站发送请求信息；
A2)基站接收到请求信息后，获得该用户相应到达角度的信息，并将该到达角度的信息发送给无线网络控制器。
所述步骤
A1)中所述用户设备通过随机接入信道向基站发送无线资源控制连接建立请求信息或小区更新请求信息；
A2)中基站根据随机接入信道所对应的无线信号确定来波方向，获得该用户相应的到达角度信息。
步骤B中无线网络控制器根据该用户设备的到达角度信息与相邻的用户设备的到达角度信息，为该用户分配合适的资源。
所述到达角度信息为用户相对于基站的方位信息。
另外，本发明还提供一种无线资源的分配方法，包括步骤：
A、获取用户设备的到达角度信息；
B、确定该用户对应前向接入信道的赋形信息。
所述步骤A在随机接入过程中获取用户设备的到达角度信息。
所述在随机接入过程中获取用户设备的到达角度信息的具体过程包括：
A1)在随机接入过程，用户设备向基站发送请求信息；
A2)基站接收到请求信息后，获得该用户相应到达角度的信息，并将该到达角度的信息发送给无线网络控制器。
所述步骤
A1)中所述用户设备通过随机接入信道向基站发送无线资源控制连接建立请求信息或小区更新请求信息；
A2)中基站根据随机接入信道所对应的无线信号确定来波方向，获得该用户相应的到达角度信息。
所述步骤B中无线网络控制器将所述到达角度信息作为该用户对应前向接入信道的赋形信息。
此外，本发明在提供一种无线资源的分配装置，所述装置包括：
用户终端；
无线收/发单元，与用户终端相连，用于接收用户终端的无线数据，并根据所述数据的来波方向，确定到达角度信息，或者用于向用户终端发送无线数据；
资源管理单元，与无线收/发单元相连，根据无线收/发单元提供该用户的到达角度信息以及其他在线用户的到达角度信息，为该用户选择合适的资源。
所述到达角度信息的内容包括：到达角度的测量结果和测量精度指示。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明在随机接入过程中，基站获取用户设备的到达角度信息或位置信息，并将该信息通知无线网络控制器，无线网络控制器根据所得到的到达角度信息或位置信息，把一定到达角度范围内的用户分配在不同的时隙或频率上，即根据到达角度信息合理的分配资源，同时，无线网络控制器通知基站该用户的到达角度信息，使得该用户所对应的前向接入信道进行赋形，以尽量减小相邻小区或各用户之间的干扰。
附图说明
图1是现有技术中随机接入信道的数据帧格式的示意图；
图2是本发明所述无线资源的分配方法的流程图；
图3是本发明所述随机接入信道的数据帧格式的示意图；
图4是本发明所述另一种无线资源的分配方法的流程图；
图5是本发明所述无线资源的分配装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是无线收/发单元在随机接入过程中获取用户设备的到达角度信息，并通知资源管理单元，使得资源管理单元根据所得到的到达角度信息，把一定到达角度范围内的用户分配在不同的时隙或频率上，即根据到达角度信息合理的分配资源，并确定所述用户设备前向接入信道的赋形，以尽量减小相邻小区或各用户之间的干扰。
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
请参阅图2，为本发明所述无线资源的分配方法的流程图。所述方法包括：
步骤S11：获取随机接入时用户设备的到达角度信息；
步骤S12：根据所述到达角度信息为用户分配合适的资源。
在随机接入过程，用户设备通过随机接入信道向基站发送随机接入请求，基站接收到所述请求信息后，估计相应到达角度的信息，所述估计到达角度信息(AOA，Angle of Arrival)是根据随机接入信道所对应的无线信号确定来波方向，得到该用户的到达角度信息。即来波方向就是用户的到达角信息。并将到达角度的测量结果及测量精度报告给无线网络控制器，无线网络控制器根据该用户设备的到达角度信息与相邻的用户设备的到达角度信息，为该用户分配合适的资源，并确定该用户设备对应前向接入信道的赋形信息，所述赋形信息为根据该用户设备的到达角度信息决定该用户设备所对应前向接入信道的天线主波束。
首先以码分多址(CDMA，Code Division Multiple Access)系统为例来说明本发明。
用户设备(UE，User Equipment)在发起随机接入过程之前，网络侧并不知道用户当前的到达角度信息。在随机接入过程中，UE向网络侧发送数据，网络侧的无线收/发单元根据用户的随机接入信息可以获取UE的位置信息，也就是说，无线收/发单元根据用户发送的数据所对应的无线信道确定来波方向，而得到到达角信息AOA，所述AOA表示了用户相对于基站的到达角度信息，并将该到达角度信息通知资源管理单元。资源管理单元根据用户的到达角度信息、以及其他用户的到达角度信息来分配资源，并将用户的到达角度信息通知无线收/发单元，无线收/发单元根据用户的到达角度信息决定该用户所对应的前向接入信道的天线主波束。即资源管理单元根据用户的到达角度信息，以及本小区和邻小区其他用户的达角度信息，选择合适的时隙/频率供用户使用，也就是为一定到达角度范围内的用户分配不同的资源(包括时隙、频率或码道)，并为无线收/发单元提供该用户前向接入信道的赋形信息(即AOA信息，用于决定前向接入信道所对应的天线主波束)，从而尽量避免将相邻位置的UE都分在同一个频率/时隙中，最大程度的减小小区内干扰、小区间干扰。
其次，再以时分同步码分多址(TD-SCDMA，Time-Division SynchronizationCode Division-Multiple-Access)系统为例来说明本发明。在TD-SCDMA系统中，资源管理单元的功能由无线网络控制器(RNC，Radio Network Controller)完成，无线收/发单元的功能由基站完成。
用户在建立无线链路之前，每次发送数据(包括信令或者业务)都需要通过随机接入过程来完成。比如用户发送无线资源控制连接建立请求、或者发送小区更新消息之前，都需要通过随机接入过程来完成。下面分别对RRC连接建立请求和小区更新消息的过程中，RNC根据UE的AOA信息分配资源的具体情况进行描述：
第一种情况：在RRC连接建立请求的过程中，RNC根据UE的AOA信息分配资源的具体过程包括：
(1)UE通过随机接入信道(RACH，Random Access Channel)向基站发送RRC连接建立请求消息；
(2)基站接收到RACH数据(即RRC连接建立请求消息)之后，估计相应AOA信息(即基站根据RACH信道所对应的无线信号确定来波方向，所述来波方向就是用户的到达角。并将所述AOA的测量结果以及测量精度通过Iub接口的RACH数据帧报告给RNC。
(3)RNC根据接收到AOA的测量结果以及其他UE的AOA信息，为该用户分配合适的专用资源(包括时隙、频率)，从而尽量避免将相邻到达角度(位置信息)的UE都分在同一个时隙或频率中，并通过前向接入信道将资源配置信息通知UE。同时，RNC将用户的到达角度信息通知基站，使得基站根据UE的到达角度信息来决定该用户前向接入信道的赋形信息。所述赋形信息，即AOA信息，用于决定前向接入信道所对应的天线主波束。
第二种情况：在小区更新过程中，RNC根据UE的AOA信息分配资源。
(1)UE通过随机接入信道RACH发送小区更新请求消息；
(2)基站收到RACH数据(即小区更新请求消息)之后，根据RACH数据所对应的无线信道确定来波方向，从而估计得到用户的AOA信息(即基站根据RACH信道所对应的无线信号确定来波方向，得到用户的到达角)，并将AOA的测量结果以及测量精度通过RACH数据帧报告给RNC。
(3)RNC根据AOA的测量结果以及其他UE的AOA信息，为用户分配合适的时隙/频率，从而尽量避免将相邻位置的UE都分在同一个时隙中，并通过前向接入信道将资源配置信息通知UE。同时，RNC将用户的到达角度信息AOA通知基站，以确定该用户前向接入信道所对应的天线主波束。
在本发明所述的方法中，随机接入过程中UE到达角度信息或位置信息可以通过RACH数据帧来通知RNC。且所述RACH数据帧格式与现有的数据帧格式不同。也就是说，在现有的RACH数据帧格式中增加AOA信息，其增加AOA信息后的RACH信道的数据帧格式如图3所示。
下面以AOA信息的一种实施例来说明，但并不限于这种方式。所述AOA信息的具体内容包括：AOA测量结果和AOA精度指示。所述AOA测量结果表示基站根据RACH数据检测的UE到达角度，一共占10个比特，其测量结果的取值具体详见表1所示，其是以AOA的参考方向为北向来测量的；所述AOA精度要求一共占3个比特，其精度要求的含义具体详见表2所示。
表1
| 报告值 | 实际值 | 单位 |
| AOA角度_000 | 0≤AOA角度＜0,5 | 度 |
| AOA角度_001 | 0,5≤AOA角度＜1 | 度 |
| AOA角度_002 | 1≤AOA角度＜1,5 | 度 |
| ... | ... | ... |
| AOA角度_717 | 358,5≤AOA角度＜359 | 度 |
| AOA角度_718 | 359≤AOA角度＜359,5 | 度 |
| AOA角度_719 | 359,5≤AOA角度＜360 | 度 |
| 其他值 | 无效 |
表2
| 参数 | 单位 | 精度[度] |
| AOA精度 | 度 | 精度等级A：+/-180度精度等级B：+/-90度精度等级C：+/-60度精度等级D：+/-20度精度等级E：+/-10度精度等级F：+/-5度精度等级G：+/-2度精度等级H：+/-1度 |
另外，本发明还提供一种无线资源的分配方法，所述方法的流程图详见图4，且所述方法包括步骤：
步骤T11：获取用户设备的到达角度信息；
步骤T12：确定该用户对应前向接入信道的赋形信息。
在随机接入过程，用户设备通过随机接入信道向基站发送请求信息；所述请求信息包括：无线资源控制连接建立请求信息或小区更新请求信息等。基站接收到所述请求信息后，根据随机接入信道所对应的无线信号确定来波方向，获得该用户相应的到达角度信息，并将该到达角度的信息发送给无线网络控制器。所述无线网络控制器将所述到达角度信息作为该用户对应前向接入信道的赋形信息。也就是，将所述到达角度信息作为该用户对应前向接入信道的天线主波束。其具体的实现过程详见前述，在此不再赘述。
此外，本发明再提供一种无线资源的分配装置，其结构示意图详见图5。所述装置包括：用户终端11、无线收/发单元12和资源管理单元13。所述无线收/发单元12与用户终端11相连，用于接收用户终端的无线数据，并根据所述数据的来波方向，确定到达角度信息，或者向用户终端发送无线数据；所述资源管理单元13，与无线收/发单元12相连，根据无线收/发单元12提供的该用户的到达角度信息以及其他用户的到达角度信息，为该用户选择合适的资源。
如图5所示，在CDMA系统中无线接入设备14包括无线收/发单元12和资源管理单元13。其中所述无线接入设备14通过Uu接口与用户设备11(UserEquipment，UE)相连。所述无线收/发单元12主要负责接收UE无线数据或向UE发送无线数据；所述资源管理单元13主要负责用户的资源分配等功能。而无线接入设备14在UE随机接入过程中获取UE到达角度信息或位置信息、并且根据位置信息进行资源分配，所述资源包括：频率、时隙和码道。根据用户的位置信息决定前向接入信道的赋形方向。其中，所述到达角度信息的内容包括：到达角度的测量结果和测量精度指示要求。
在随机接入过程，用户设备通过随机接入信道向无线收/发单元12发送随机接入请求，无线收/发单元12接收到所述请求信息后，估计相应到达角度的信息，即根据随机接入信道所对应的无线信号确定来波方向，得到该用户的到达角度信息。即来波方向就是用户的到达角信息。并将到达角度的测量结果及测量精度报告给资源管理单元13，资源管理单元13根据该用户设备的到达角度信息与相邻的用户设备的到达角度信息，为该用户分配合适的资源，并确定该用户设备对应前向接入信道的赋形信息，所述赋形信息为根据该用户设备的到达角度信息决定该用户设备所对应前向接入信道的天线主波束。
本发明所述装置各个单元的具体实现过程与上述方法的实现过程相同，请详见前述，在此不再赘述。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，此外，本发明所述技术方案可以在随机接入过程中获取用户设备的到达角度信息，也可以在其它的方式中获取用户设备的达到角度信息，比如从专用测量中获取等；而根据所述用户到达角度信息并不仅限于为该用户设备分配适合的资源和确定该用户对应前向接入信道的赋形信息，还可以用作其它的用途。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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (12)
1、一种无线资源的分配方法，其特征在于，包括步骤：
A、获取随机接入时用户设备的到达角度信息；
B、根据所述到达角度信息为用户分配合适的资源。
2、根据权利要求1所述无线资源的分配方法，其特征在于，所述步骤A具体包括：
A1)在随机接入过程，用户设备向基站发送请求信息；
A2)基站接收到请求信息后，获得该用户相应到达角度的信息，并将该到达角度的信息发送给无线网络控制器。
3、根据权利要求2所述无线资源的分配方法，其特征在于，所述步骤
A1)中所述用户设备通过随机接入信道向基站发送无线资源控制连接建立请求信息或小区更新请求信息；
A2)中基站根据随机接入信道所对应的无线信号确定来波方向，获得该用户相应的到达角度信息。
4、根据权利要求1所述无线资源的分配方法，其特征在于，步骤B中无线网络控制器根据该用户设备的到达角度信息与相邻的用户设备的到达角度信息，为该用户分配合适的资源。
5、根据权利要求1至4任一项所述无线资源的分配方法，其特征在于，所述到达角度信息为用户相对于基站的方位信息。
6、一种无线资源的分配方法，其特征在于，包括步骤：
A、获取用户设备的到达角度信息；
B、确定该用户对应前向接入信道的赋形信息。
7、根据权利要求6所述无线资源的分配方法，其特征在于，所述步骤A在随机接入过程中获取用户设备的到达角度信息。
8、根据权利要求7所述无线资源的分配方法，其特征在于，所述在随机接入过程中获取用户设备的到达角度信息的具体过程包括：
A1)在随机接入过程，用户设备向基站发送请求信息；
A2)基站接收到请求信息后，获得该用户相应到达角度的信息，并将该到达角度的信息发送给无线网络控制器。
9、根据权利要求8所述无线资源的分配方法，其特征在于，所述
步骤A1)中所述用户设备通过随机接入信道向基站发送无线资源控制连接建立请求信息或小区更新请求信息；
步骤A2)中基站根据随机接入信道所对应的无线信号确定来波方向，获得该用户相应的到达角度信息。
10、根据权利要求6或7所述无线资源的分配方法，其特征在于，所述步骤B中无线网络控制器将所述到达角度信息作为该用户对应前向接入信道的赋形信息。
11、一种无线资源的分配装置，包括用户终端；其特征在于，所述装置还包括：
无线收/发单元，与用户终端相连，用于接收用户终端的无线数据，并根据所述数据的来波方向，确定到达角度信息，或者用于向用户终端发送无线数据；
资源管理单元，与无线收/发单元相连，根据无线收/发单元提供该用户的到达角度信息以及其他在线用户的到达角度信息，为该用户选择合适的资源。
12、根据权利要求11所述无线资源的分配装置，其特征在于，所述到达角度信息的内容包括：到达角度的测量结果和测量精度指示。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |