專利名稱：多頻點條件下時分雙工系統(tǒng)的接入優(yōu)先級排隊方法
技術領域：
本發(fā)明涉及時分雙工(TDD)蜂窩移動通信系統(tǒng)中實現(xiàn)多頻點小區(qū)條件下的資源分配方法，具體是一種基于碼資源的接入優(yōu)先級排隊的方法。
背景技術：
為了滿足下一代數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)中移動用戶不斷增長的需求，使用扇區(qū)化和多載波技術可以減少系統(tǒng)內干擾，并因而增大系統(tǒng)的容量。
在單載波小區(qū)的情況下，一個基站可以覆蓋幾個扇區(qū)，將基站所覆蓋的幾個扇區(qū)中的每個載波區(qū)域看作是獨立的邏輯小區(qū)，無線網(wǎng)絡控制器(RNC)在無線資源管理(RRM)算法中就可以邏輯小區(qū)為單位進行資源分配。例如，對于基站覆蓋3扇區(qū)3載頻的情況，則認為有9個邏輯小區(qū)，無線資源管理的接入控制是針對每個邏輯小區(qū)完成獨立的接入操作。每個邏輯小區(qū)發(fā)送各自的導頻廣播信息。
小區(qū)扇區(qū)化的主要優(yōu)點是抑制了碼間干擾，與非扇區(qū)化的小區(qū)相比，在用戶數(shù)目相同的條件下，扇區(qū)化的小區(qū)通信質量將得到提升，或者在維持同樣系統(tǒng)性能的情況下，扇區(qū)化能增加小區(qū)容納的用戶數(shù)目。
采用多載波小區(qū)以后，將基站所覆蓋的每個扇區(qū)看作是獨立的邏輯小區(qū)，但是這個邏輯小區(qū)可以包括多個載波，這樣可以提高系統(tǒng)的資源利用率和效率。但是對于多載波小區(qū)情況下的無線資源分配要比單載波小區(qū)情況下的資源分配更為復雜，帶來很多變化，但同時多載波小區(qū)的資源分配由于變得更為靈活，則為改進資源的利用率提供了更好的條件和方法。
在多載波小區(qū)的系統(tǒng)架構下，針對每一扇區(qū)，從分配到的N個頻點中確定一個作為主載頻，在同一個扇區(qū)內，僅在主載頻上發(fā)送下行導引時隙(DwPTS)，上行導引時隙(UpPTS)和廣播信息。因此，針對現(xiàn)有協(xié)議規(guī)范的開發(fā)，需要明確指示出主載頻，以便基站(NodeB)確定在哪個頻率上發(fā)送廣播信息，并且現(xiàn)有的協(xié)議需要在信道配置的消息中增加頻點信息，以便終端和NodeB獲得相關內容的信息。
資源分配功能是無線資源管理要解決的主要問題之一，而為了提高系統(tǒng)無線資源的利用率，在資源分配時首先要解決資源分配的接入優(yōu)先級排隊問題，然后按照資源單位如頻率或時隙的優(yōu)先級高低依次進行，從而合理地進行無線資源的分配。
目前無線資源分配的接入優(yōu)先級排隊方法是主要針對單載波小區(qū)情況下的方法，比如基于資源與負荷的時隙優(yōu)先級的排隊方法，但單載波小區(qū)的接入優(yōu)先級排隊方法并不能直接地應用在小區(qū)多頻點情況下的接入優(yōu)先級排隊問題。因為在多頻點小區(qū)情況下，基于資源或負荷的接入優(yōu)先級排隊的計算和統(tǒng)計方法是完全不同的，多頻點小區(qū)條件下的資源或負荷的計算方法將更加復雜與多樣化。因而，對于多頻點小區(qū)的接入優(yōu)先級排隊，特別是TDD模式下的多頻點小區(qū)的接入優(yōu)先級排隊方法目前還沒有相關的實現(xiàn)技術。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是設計一種多頻點條件下時分雙工系統(tǒng)的接入優(yōu)先級排隊方法，是在TDD移動通信系統(tǒng)中，小區(qū)采用多頻點的條件下的接入優(yōu)先級的排隊方法，根據(jù)優(yōu)先級排隊的結果，使無線資源的分配可以達到很高的資源利用率。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術方案是一種多頻點條件下時分雙工系統(tǒng)的接入優(yōu)先級排隊方法，用于用戶終端接入時的無線資源分配，其特征在于包括A.計算多頻點小區(qū)每個頻點的總的剩余碼資源，按每個頻點總的剩余碼資源大小進行頻點接入優(yōu)先級排隊，總的剩余碼資源最大的頻點是接入優(yōu)先級最高的頻點；B.在頻點接入優(yōu)先級排隊中，對每個頻點計算各個上行時隙的總的剩余碼資源，并按大小進行上行時隙接入優(yōu)先級排隊，總的剩余碼資源最大的上行時隙是接入優(yōu)先級最高的上行時隙；和在頻點接入優(yōu)先級排隊中，對每個頻點計算各個下行時隙的總的剩余碼資源，并按大小進行下行時隙接入優(yōu)先級排隊，總的剩余碼資源最大的下行時隙是接入優(yōu)先級最高的下行時隙。
所述步驟A中，計算多頻點小區(qū)中每個頻點的總的剩余碼資源，包括A1.計算每個頻點上每個上行時隙的總的剩余碼資源；A2.計算每個頻點上每個下行時隙的總的剩余碼資源；A3.根據(jù)步驟A1的操作結果，計算每個頻點上所有上行時隙的總的剩余碼資源；A4.根據(jù)步驟A2的操作結果，計算每個頻點上所有下行時隙的總的剩余碼資源；A5.根據(jù)步驟A3、A4的計算結果，計算出所述的每個頻點的總的剩余碼資源。
所述步驟B中，每個上行時隙的總的剩余碼資源是根據(jù)每個時隙的總碼資源和所統(tǒng)計的該上行時隙占用的總的碼資源計算獲得的；每個下行時隙的總的剩余碼資源是根據(jù)每個時隙的總碼資源和所統(tǒng)計的該下行時隙占用的總的碼資源計算獲得的。
上述步驟中，由于在執(zhí)行步驟A、計算每個頻點的總的剩余碼資源的過程中，步驟A1、A2已經(jīng)計算了每個頻點上每個下行時隙的總的剩余碼資源與每個上行時隙的總的剩余碼資源，因而在執(zhí)行步驟B時，只需對計算的每個頻點上各下行時隙的總的剩余碼資源按大小排隊，和對計算的每個頻點上的各上行時隙的總的剩余碼資源按大小排隊，如此而得到了頻點優(yōu)先級排隊及其每個頻點上的上行時隙接入優(yōu)先級排隊與下行時隙接入優(yōu)先級排隊。網(wǎng)絡控制器按該排隊進行用戶終端接入時的無線資源分配。
本發(fā)明是TDD系統(tǒng)多頻點條件下基于碼資源的接入優(yōu)先級排隊方法，即一種基于當前小區(qū)占用資源狀況進行的頻點資源和時隙資源的接入優(yōu)先級排隊。在多頻點小區(qū)條件下，接入優(yōu)先級排隊分頻點優(yōu)先級排隊和時隙優(yōu)先級排隊兩步進行，在頻點優(yōu)先級排隊和時隙優(yōu)先級排隊時均基于碼資源的占用情況或者說剩余碼資源的情況。
本發(fā)明的優(yōu)先級排隊，充分考慮了多頻點小區(qū)的特點，是無線資源接入時的頻點和時隙的優(yōu)先級排隊，然后就可根據(jù)頻點和時隙的優(yōu)先級進行無線資源分配。與單載波小區(qū)的無線資源分配方法相比較，多載波小區(qū)的無線資源分配更為靈活。本發(fā)明提出的在TDD移動通信系統(tǒng)中，采用多載波小區(qū)條件下無線資源分配的解決方法，可以提高系統(tǒng)的無線資源利用率。
本發(fā)明的方法可以直接適用于多頻點小區(qū)的TD-SCDMA移動通信系統(tǒng)。


圖1是基于碼資源的接入優(yōu)先級排隊流程框圖。
具體實施例方式
本發(fā)明主要解決的是在多頻點小區(qū)情況下，進行接入操作前的頻點與時隙的優(yōu)先級排隊方法，該接入優(yōu)先級排隊分兩步進行，第一步進行頻點優(yōu)先級排隊，第二步進行時隙優(yōu)先級排隊。
在進行第一步的頻點優(yōu)先級排隊時，是對每個小區(qū)的全部頻點資源進行優(yōu)先級排隊，按本發(fā)明提出的算法計算小區(qū)中每個頻點資源的接入優(yōu)先級高低，然后按接入優(yōu)先級高低排隊。
在進行第二步的時隙優(yōu)先級排隊時，可以在第一步完成的頻點優(yōu)先級排隊基礎上，先在最高優(yōu)先級頻點上進行時隙優(yōu)先級排隊，然后按時隙優(yōu)先級排隊順序，依次選擇該排隊中的每一個時隙進行接入，直至接入成功，如果直至最低優(yōu)先級的時隙仍不能成功接入，則從頻點優(yōu)先級排隊中選擇次高優(yōu)先級頻點，并在該次高優(yōu)先級頻點上進行時隙優(yōu)先級排隊，并按時隙優(yōu)先級排隊順序，依次選擇該排隊中的每一個時隙進行接入，如此，直至接入成功。
在所選頻點上選擇時隙時，各個頻點彼此獨立進行，分別對一個頻點的上行鏈路(UL)、下行鏈路(DL)時隙進行接入優(yōu)先級排隊。
其中，計算小區(qū)中每個頻點資源的接入優(yōu)先級是基于當前小區(qū)中各個頻點的碼資源占用情況進行的。根據(jù)每個頻點目前已經(jīng)使用的總的碼資源的情況來進行排序，即根據(jù)每個頻點剩余碼資源的多少來進行。按照每個頻點可用碼資源的大小進行頻點優(yōu)先級的排隊。頻點的剩余碼資源，反映了頻點在資源分配時的接入優(yōu)先級。
本發(fā)明對每個頻點的上、下行時隙的優(yōu)先級排序也是基于上、下行時隙的碼資源占用情況，分別對上、下行時隙進行接入優(yōu)先級排隊。
下面結合實施例附圖1進一步說明本發(fā)明的技術方案。
為了描述方便，假設小區(qū)有N個頻點，每個頻點的上下行時隙比例可以相同也可以不同(相同的目的是為了減小小區(qū)干擾)；每個頻點的上行時隙個數(shù)是Nu，下行時隙個數(shù)是Nd，Nu+Nd＝常數(shù)，如在TD-SCDMA移動通信系統(tǒng)中，該常數(shù)為6；每個時隙占用的碼資源用CO表示，每個時隙剩余的碼資源用CR表示，每個時隙的總碼資源CO+CR＝C，也是固定的。
步驟11，無線網(wǎng)絡控制器根據(jù)資源數(shù)據(jù)庫的記錄統(tǒng)計每個頻點上每個上、下行時隙占用的碼資源，表示為COft，和統(tǒng)計每個頻點上每個上、下行時隙剩余的碼資源，表示為CRft，對于上行時隙，t＝1，…，Nu，對于下行時隙，t＝1，…，Nd，若已知一個時隙占用的碼資源為COft，則該時隙剩余的碼資源為CRft＝C-COft，反之也同樣COft＝C-CRft。每個頻點的Nu個上行時隙，就有Nu個上行時隙剩余的碼資源值；每個頻點的Nd個下行時隙，就有Nd個下行時隙剩余的碼資源值。
步驟12，計算每個頻點、每個方向占用的碼資源和剩余的碼資源，f＝1，…，N，包括按照公式1計算頻點f上行方向占用碼資源COfu(公式1中的COft表示步驟11中統(tǒng)計的每個上行時隙占用的碼資源)、按照公式2計算頻點f下行方向占用碼資源COfd(公式2中的COft表示步驟11中統(tǒng)計的每個下行時隙占用的碼資源)，和根據(jù)公式1、2的計算結果，按照公式3計算頻點f上行方向剩余碼資源CRfu，和按照公式4計算頻點f下行方向剩余碼資源CRfd。
頻點f上、下方向占用的碼資源分別為上行COfu=Σt=1NuCOft]]>(公式1)下行COfd=Σt=Nu+1Nu+NdCOft]]>(公式2)頻點f上、下行方向剩余的碼資源為上行CRfu＝C·Nu-COfu(公式3)下行CRfd＝C·Nd-COfd(公式4)步驟13，根據(jù)步驟12的計算結果，按照公式5計算每個頻點f＝1，…，N包括上、下行方向的總的剩余碼資源CRf頻點f的總的剩余碼資源為CRf＝CRfu+CRfd(公式5)步驟14，按照步驟13計算的每個頻點的總的剩余碼資源CRf的大小排隊，總的剩余碼資源CRf越大則對應頻點f的優(yōu)先級越高，從而獲得總的剩余碼資源CRf最大的最高優(yōu)先級頻點f。
上述步驟11至14，完成了本發(fā)明方案的第一步對多頻點小區(qū)的接入優(yōu)先級進行頻點優(yōu)先級排隊。
步驟15，對于步驟11至14操作獲得的頻點的接入優(yōu)先級排隊，先選出最高優(yōu)先級頻點f，根據(jù)步驟11統(tǒng)計的該頻點每個上行時隙剩余的碼資源的大小進行上行時隙的接入優(yōu)先級排隊，和根據(jù)步驟11統(tǒng)計的該頻點每個下行時隙剩余的碼資源的大小進行下行時隙的接入優(yōu)先級排隊，剩余的碼資源最多的時隙是接入優(yōu)先級最高的時隙。
步驟15的操作完成了本發(fā)明方法的第二步對多頻點小區(qū)的接入優(yōu)先級進行上、下行時隙的優(yōu)先級排隊。
步驟16，根據(jù)步驟15的排隊結果，對資源請求，先用最高優(yōu)先級頻點排出的最高優(yōu)先級上、下行時隙進行接入，若接入不成功，則選該頻點次高優(yōu)先級的上、下行時隙進行接入，直至全部上、下行時隙均不能成功接入時，選擇頻點優(yōu)先級排隊中次高優(yōu)先級的頻點，并按其上、下行時隙優(yōu)先級排隊進行上、下行時隙接入。如此，直至接入成功，或者全部頻點、全部上下行時隙均接入失敗時則結束接入操作。本發(fā)明方案僅針對排隊，不涉及接入時的無線資源分配方案。
綜上所述，本發(fā)明方法的第一步，是對多頻點小區(qū)的各個頻點進行優(yōu)先級排隊通過分別計算每個頻點剩余的總的碼資源CRf，然后按照剩余的總的碼資源CRf的大小進行排隊，CRf越大則對應該頻點的接入優(yōu)先級越高，反之優(yōu)先級越低。本發(fā)明方法的第二步是對每個頻點內的上行和下行的時隙進行接入優(yōu)先級排隊對于上行方向的時隙，按照每個頻點計算的每個上行時隙剩余碼資源的大小CRft依次對上行方向的時隙進行排隊，CRft越大則該上行時隙的優(yōu)先級越高；同樣對于下行方向的時隙，排隊方法與上行相同，按照每個頻點計算的每個下行時隙剩余資源的大小CRft依次對下行方向的時隙進行排隊，CRft越大則該下行時隙的優(yōu)先級越高。
由于在第一步計算每個頻點剩余的總的碼資源CRf時，是在計算每個頻點上行方向剩余的總的碼資源和下行方向剩余的總的碼資源的基礎上作出的，而在計算每個頻點上行方向剩余的總的碼資源和下行方向剩余的總的碼資源時，其依據(jù)是每個頻點上行方向占用的總的碼資源和下行方向占用的總的碼資源，而該上行方向占用的總的碼資源和下行方向占用的總的碼資源，是分別按每個頻點上、下行方向統(tǒng)計的每一上行時隙的剩余碼資源和每一下行時隙的剩余碼資源，因此在完成本實施例的第二步時，只需對第一步統(tǒng)計出的最高優(yōu)先級頻點的Nd個下行時隙剩余碼資源和Nu個上行時隙剩余碼資源按大小進行排隊，即可確定最高接入優(yōu)先級的上行時隙與下行時隙。
對頻點接入優(yōu)先級排隊中的各頻點以及各頻點上、下行時隙排隊，可以周期進行，也可以是事件觸發(fā)進行的，比如可在用戶終端接入分配無線資源時進行，也可在用戶終端接入前即作好排隊。
權利要求
1.一種多頻點條件下時分雙工系統(tǒng)的接入優(yōu)先級排隊方法，用于用戶終端接入時的無線資源分配，其特征在于包括A.計算多頻點小區(qū)每個頻點的總的剩余碼資源，按每個頻點總的剩余碼資源大小進行頻點接入優(yōu)先級排隊，總的剩余碼資源最大的頻點是接入優(yōu)先級最高的頻點；B.在頻點接入優(yōu)先級排隊中，對每個頻點計算各個上行時隙的總的剩余碼資源，并按大小進行上行時隙接入優(yōu)先級排隊，總的剩余碼資源最大的上行時隙是接入優(yōu)先級最高的上行時隙；和在頻點接入優(yōu)先級排隊中，對每個頻點計算各個下行時隙的總的剩余碼資源，并按大小進行下行時隙接入優(yōu)先級排隊，總的剩余碼資源最大的下行時隙是接入優(yōu)先級最高的下行時隙。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟A中，計算多頻點小區(qū)中每個頻點的總的剩余碼資源，包括A1.計算每個頻點上每個上行時隙的總的剩余碼資源；A2.計算每個頻點上每個下行時隙的總的剩余碼資源；A3.根據(jù)步驟A1的操作結果，計算每個頻點上所有上行時隙的總的剩余碼資源；A4.根據(jù)步驟A2的操作結果，計算每個頻點上所有下行時隙的總的剩余碼資源；A5.根據(jù)步驟A3、A4的計算結果，計算出所述的每個頻點的總的剩余碼資源。
3.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于所述步驟A1中，所述的每個頻點內每個上行時隙的總的剩余碼資源CRft用公式CRft＝C-COft計算，其中C是每個時隙的總碼資源，COft是所統(tǒng)計的每個上行時隙占用的總的碼資源，上行時隙t＝1，...，Nu，f＝1，...，N。
4.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于所述步驟A2中，所述的每個頻點內每個下行時隙的總的剩余碼資源CRft用公式CRft＝C-COft計算，其中C是每個時隙的總碼資源，COft是所統(tǒng)計的每個下行時隙占用的總的碼資源，下行時隙t＝1，...，Nd，f＝1，...，N。
5.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于所述步驟A3中，所述每個頻點內所有上行時隙的總的剩余碼資源CRfu用公式CRfu＝C·Nu-COfu計算，其中C是每個時隙的總碼資源，COfu是每個頻點內所統(tǒng)計的所有上行時隙占用的碼資源，Nu是上行時隙個數(shù)。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其特征在于所述每個頻點內所統(tǒng)計的所有上行時隙占用的碼資源COfu用公式COfu=Σt=1NuCOft]]>計算，COft是每個頻點內所統(tǒng)計的每個上行時隙占用的總的碼資源。
7.根據(jù)權利要求2所述的方法，其特征在于所述步驟A4中，所述每個頻點內所有下行時隙的總的剩余碼資源CRfd用公式CRfd＝C·Nd-COfd計算，其中C是每個時隙的總碼資源，COfd是每個頻點內所統(tǒng)計的所有下行時隙占用的碼資源，Nd是下行時隙個數(shù)。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于所述每個頻點內所統(tǒng)計的所有下行時隙占用的碼資源COfd用公式COfd=Σt=Nu+1Nu+NdCOft]]>計算，COft是每個頻點內所統(tǒng)計的每個下行時隙占用的總的碼資源，Nu是上行時隙個數(shù)。
9.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟B中，各個上行時隙的總的剩余碼資源CRft用公式CRft＝C-COft計算，其中C是每個時隙的總碼資源，COft是所統(tǒng)計的各個上行時隙占用的總的碼資源，上行時隙t＝1，...，Nu，f＝1，...，N。
10.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟B中，各個下行時隙的總的剩余碼資源CRft用公式CRft＝C-COft計算，其中C是每個時隙的總碼資源，COft是所統(tǒng)計的各個下行時隙占用的總的碼資源，下行時隙t＝1，...，Nd，f＝1，...，N。
全文摘要
本發(fā)明涉及多頻點條件下TDD系統(tǒng)基于碼資源的接入優(yōu)先級排隊方法，供RNC按排隊進行UE接入時的無線資源分配。包括計算多頻點小區(qū)每個頻點的總的剩余碼資源，按總的剩余碼資源大小進行頻點接入優(yōu)先級排隊，總的剩余碼資源最大的頻點的接入優(yōu)先級最高。在頻點接入優(yōu)先級排隊中，對每個頻點計算各個上行時隙的總的剩余碼資源，并按大小進行頻點內上行時隙接入優(yōu)先級排隊，總的剩余碼資源最大的上行時隙接入優(yōu)先級最高；和對每個頻點計算各個下行時隙的總的剩余碼資源，并按大小進行頻點內下行時隙接入優(yōu)先級排隊，總的剩余碼資源最大的下行時隙接入優(yōu)先級最高。如此而得到了頻點優(yōu)先級排隊及每個頻點內上、下行時隙接入優(yōu)先級排隊。
文檔編號H04W72/04GK1826007SQ200510008819
公開日2006年8月30日 申請日期2005年2月23日 優(yōu)先權日2005年2月23日
發(fā)明者王安義 申請人:大唐移動通信設備有限公司