專(zhuān)利名稱(chēng)：在無(wú)線通信系統(tǒng)中分配資源的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在無(wú)線通信系統(tǒng)中分配資源的方法和如此構(gòu)成的無(wú)線通信系統(tǒng)。
在移動(dòng)通信系統(tǒng)中，消息(譬如語(yǔ)音、圖像信息或其它數(shù)據(jù))是借助電磁波通過(guò)無(wú)線接口進(jìn)行傳輸?shù)?。所述無(wú)線接口涉及基站和用戶臺(tái)之間的通信連接，其中，所述的用戶臺(tái)可以是移動(dòng)臺(tái)或地點(diǎn)固定的無(wú)線電臺(tái)。
無(wú)線通信系統(tǒng)大多都是設(shè)計(jì)成蜂窩式的，以便移動(dòng)用戶能夠在被稱(chēng)為無(wú)線小區(qū)的不同供給區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)接入。由于同固定網(wǎng)相比每個(gè)無(wú)線小區(qū)內(nèi)只有較窄頻帶的無(wú)線接口，所以在無(wú)線通信系統(tǒng)中只有有限數(shù)量的資源可供使用，按照在頻率、時(shí)間及代碼多路復(fù)用等方面所選擇的多路復(fù)用方法，所述資源可以具有不同的信號(hào)形式，并分別提供某一確定的傳輸速率。
如果再也沒(méi)有空閑的資源可供使用(硬阻塞)，或者在非完全正交的系統(tǒng)中總干擾已超過(guò)某一閾值(軟阻塞)，那么便在無(wú)線小區(qū)中實(shí)現(xiàn)了最大的傳輸容量。
為了盡可能最佳地利用所提供的資源，應(yīng)該按照各用戶臺(tái)所有業(yè)務(wù)的暫時(shí)容量要求來(lái)動(dòng)態(tài)地切換各用戶臺(tái)之間的可用資源。為此，必須在每個(gè)小區(qū)內(nèi)管理可用的資源和所述資源至某些通信連接的分配。
此外，在蜂窩式無(wú)線通信系統(tǒng)內(nèi)，需要在相鄰的基站(節(jié)點(diǎn)B)或基站控制器(RNC)之間實(shí)行交互作用，以便多次實(shí)施資源分配和由此排除不必要的干擾。由此將在無(wú)線通信系統(tǒng)內(nèi)帶來(lái)較大的信令耗費(fèi)。
根據(jù)迄今的UTRAN(通用電信無(wú)線接入網(wǎng))系統(tǒng)結(jié)構(gòu)-對(duì)此參見(jiàn)Tdoc SMG2 512/98，ETSI STC SMG2#28，Dresden，1998.11.16-上述問(wèn)題是通過(guò)如下方式來(lái)解決和處理的，即在分配資源時(shí)有意識(shí)地限制可能的動(dòng)態(tài)。為此，由基站控制器給每個(gè)通信連接專(zhuān)門(mén)分配許多專(zhuān)用信道(DCH)，其數(shù)目等于為傳輸實(shí)時(shí)(RT)業(yè)務(wù)的峰值數(shù)據(jù)速率所需的數(shù)目。
如果由于可變的數(shù)據(jù)速率而在某些時(shí)間內(nèi)并不完全需要所分配的RT容量，則可以另外傳輸非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)(NRT業(yè)務(wù))的業(yè)務(wù)包。但傳輸其它用戶臺(tái)的數(shù)據(jù)是不可能的。對(duì)于用戶臺(tái)在DCH上的業(yè)務(wù)資源分配(調(diào)度)，它是通過(guò)資源控制級(jí)、也即所謂的專(zhuān)用中速接入控制(MAC-d)級(jí)而專(zhuān)門(mén)地為每個(gè)用戶臺(tái)實(shí)現(xiàn)的。在各個(gè)MAC-d級(jí)之間沒(méi)有設(shè)定直接的交互作用。
另外，也可以在下行方向的公共信道(下行鏈路公用信道DSCH)中傳輸NRT業(yè)務(wù)。這是每個(gè)小區(qū)中由公共的公用MAC(MAC-sh)級(jí)進(jìn)行管理的資源，這些資源可以針對(duì)某些幀周期而被分配給不同的用戶臺(tái)。所裝設(shè)的MAC-sh是小區(qū)特有的，且沒(méi)有設(shè)定不同MAC-sh級(jí)的直接交互作用。
由于有多個(gè)MAC級(jí)參與，而且這些MAC級(jí)通常是在空間上相互隔開(kāi)地位于不同的基站控制器內(nèi)，所以只有利用較大的信令耗費(fèi)才能在相互之間實(shí)現(xiàn)通信，因此DCH和DSCH在邏輯上的隔離將會(huì)帶來(lái)如下缺點(diǎn)當(dāng)通過(guò)DCH單獨(dú)進(jìn)行傳輸時(shí)，在CDMA(CDMA＝碼分多址)無(wú)線傳輸中可以通過(guò)適應(yīng)性數(shù)據(jù)壓縮來(lái)最佳地利用所有代碼，而在保留DSCH的情況下，該優(yōu)點(diǎn)將會(huì)部分地喪失，因?yàn)椴荒苡煤线m的費(fèi)用把各個(gè)業(yè)務(wù)劃分給DCH和DSCH，而且要分開(kāi)地為DCH和DSCH執(zhí)行速率匹配方法。因此，與將所有業(yè)務(wù)多路復(fù)用成一種數(shù)據(jù)流相比，用戶臺(tái)總共會(huì)需要更多的傳輸容量(也即更多的資源)。
由于為有效使用而采取的所述DSCH必須具有較高的傳輸容量，且由此要專(zhuān)門(mén)為其預(yù)留許多資源，而該傳輸容量只適合于傳輸NRT業(yè)務(wù)，因此它不允許RT業(yè)務(wù)的新通信連接(硬阻塞)。
盡管在可變數(shù)據(jù)速率的情況下并不需要許多預(yù)留的資源來(lái)持續(xù)地進(jìn)行傳輸，但由于需要根據(jù)最大數(shù)據(jù)速率為用戶臺(tái)的所有RT業(yè)務(wù)進(jìn)行DCH分配，所以可能出現(xiàn)硬阻塞。
對(duì)某一用戶臺(tái)而言，在DSCH內(nèi)使用所屬DCH內(nèi)的TFCI參數(shù)(TFCI＝傳送格式組合指示)的數(shù)據(jù)傳輸信令是比較繁瑣的，且由此還降低了可在TFCI內(nèi)傳輸?shù)膫魉透袷浇M合數(shù)(TFC＝傳送格式組合)，這是因?yàn)楸仨毭鞔_地為所述的DSCH預(yù)留TFCI比特。
對(duì)于能大大提高傳輸可靠性、并在WCDMA(寬帶CDMA)系統(tǒng)中促使降低總干擾的軟切換功能特征而言，它借助目前的DSCH方案是不可用的。在軟切換中，一個(gè)用戶臺(tái)在短時(shí)間內(nèi)要由至少兩個(gè)基站進(jìn)行供給。
由于所述因素的共同作用，在利用可變數(shù)據(jù)速率傳輸業(yè)務(wù)時(shí)只能有限地使用無(wú)線接口的可用容量。
因此，本發(fā)明的任務(wù)在于改善無(wú)線通信系統(tǒng)中的無(wú)線資源管理。該任務(wù)由具有權(quán)利要求1所述特征部分的方法和具有權(quán)利要求16所述特征部分的無(wú)線通信系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選擴(kuò)展方案由從屬權(quán)利要求給出。
所述的資源在下面將被稱(chēng)作信道，其中，按照所選的多路復(fù)用方法而用頻帶和/或時(shí)隙和/或代碼和/或其它分離可能性來(lái)稱(chēng)呼信道。
在無(wú)線通信系統(tǒng)中，通常由一個(gè)基站控制器來(lái)控制多個(gè)基站的資源分配。但通過(guò)一個(gè)基站只能提供有限數(shù)量的信道以分配給來(lái)自和通往不同用戶臺(tái)的通信連接。
根據(jù)本發(fā)明，由基站提供的一部分信道脫離了所述基站控制器的專(zhuān)門(mén)控制，并由此無(wú)需所述基站控制器的同意就可以讓第二基站控制器動(dòng)態(tài)地占用該信道。通過(guò)所述第二基站控制器的協(xié)作可以改變?cè)摬糠中诺赖臄?shù)量。為所述第二基站控制器預(yù)留信道可以降低信令耗費(fèi)。脫離所屬基站專(zhuān)門(mén)控制的那部分信道不是逐幀地、而是只根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)改變的，也就是說(shuō)通常是在很大的時(shí)間間隔內(nèi)實(shí)現(xiàn)改變的。
由此，通過(guò)針對(duì)由相應(yīng)的相鄰基站控制器(RNC)所控制的區(qū)域(RNS-無(wú)線網(wǎng)子系統(tǒng))進(jìn)行資源預(yù)留，可以替代迄今針對(duì)用戶由基站控制器預(yù)留相鄰小區(qū)內(nèi)的資源。通過(guò)自身小區(qū)內(nèi)的某部分傳輸容量所進(jìn)行的直接控制被傳送給相鄰的RNC。利用該措施，為所述MAC-d級(jí)在每個(gè)RNC內(nèi)動(dòng)態(tài)地管理其所控制的資源創(chuàng)造了前提條件。因此既可以支持軟組合的功能特性，又能在非正交的資源分配情況下避免不同RNS區(qū)所含的小區(qū)之間的干擾。
利用本發(fā)明方法還可以避免在分配資源之前必須一直向所述的相鄰RNC進(jìn)行費(fèi)時(shí)的詢問(wèn)。相鄰小區(qū)內(nèi)的這種資源預(yù)留是比較有意義的，以便在W-CDMA情況下在下行方向?qū)崿F(xiàn)軟切換，而且還可以在TD-CDMA(時(shí)分CDMA)情況下在各無(wú)線小區(qū)之間避免不希望的干擾。
根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選擴(kuò)展方案，指定給第二RNC的信道數(shù)目是周期性地與通信量相匹配的。這可以通過(guò)RNC之間的信令來(lái)實(shí)現(xiàn)。與在RNS區(qū)域之間連續(xù)地針對(duì)用戶進(jìn)行資源分配相比，該信令耗費(fèi)將小得多。由此使容量分配達(dá)到最優(yōu)化，而且，利用所參與的RNC之間的信令和可預(yù)見(jiàn)的預(yù)留，可以使硬阻塞的危險(xiǎn)性保持極小。
根據(jù)本發(fā)明的另一擴(kuò)展方案，所述的RNC實(shí)行一種針對(duì)用戶的信道分配，其中一個(gè)信道也可以分配給多個(gè)用戶臺(tái)。必要時(shí)，在所述的RNC內(nèi)為每個(gè)用戶臺(tái)只使用一個(gè)級(jí)。在MAC層內(nèi)取消了DCH和DSCH之間的邏輯分離。在RNC內(nèi)，每個(gè)用戶臺(tái)只有一個(gè)專(zhuān)用的MAC級(jí)，該MAC級(jí)可以訪問(wèn)為了相應(yīng)用戶臺(tái)的數(shù)據(jù)傳輸而已由RNC釋放的所有資源。原則上，每個(gè)資源可以分配給多個(gè)用戶臺(tái)，以便在數(shù)據(jù)速率可變的情況下避免未加利用的資源。
優(yōu)選地，信道分配是在時(shí)隙與時(shí)隙之間動(dòng)態(tài)地進(jìn)行匹配的。因此本發(fā)明的方法是一種完全動(dòng)態(tài)的資源分配，而不需要原本的高信令耗費(fèi)。不同用戶臺(tái)之間的信道切換必須能夠在每個(gè)傳輸幀之后極快地按照通常為動(dòng)態(tài)變化的數(shù)據(jù)速率來(lái)實(shí)現(xiàn)(在UTRAN情況下總共約為10ms)，以便避免未加利用的資源，并由此使頻譜效率最大化。
另一擴(kuò)展方案規(guī)定，在所述的RNC內(nèi)，各個(gè)用戶臺(tái)的針對(duì)用戶的級(jí)是交替地進(jìn)行作用的。由此可以在RNC內(nèi)使對(duì)可用資源的訪問(wèn)得到最優(yōu)化。為此，所述針對(duì)用戶的MAC-d級(jí)通過(guò)針對(duì)小區(qū)的表格進(jìn)行通信，在所述的表格內(nèi)，不斷地更新可用資源至逗留于小區(qū)之內(nèi)的用戶之間的分配。利用所述針對(duì)用戶的MAC-d級(jí)的通信可以避免多次占用。
在占用資源時(shí)，通過(guò)給所述的各個(gè)用戶臺(tái)分配優(yōu)先級(jí)，可以為RT業(yè)務(wù)確保業(yè)務(wù)品質(zhì)，而且還能使整個(gè)資源的使用最優(yōu)化。在優(yōu)先級(jí)相同的情況下，由根據(jù)傳輸情況而進(jìn)行的動(dòng)態(tài)優(yōu)先化或由資源請(qǐng)求的時(shí)間順序來(lái)作出關(guān)于信道使用的決定。
為了進(jìn)行資源管理，優(yōu)選地設(shè)置了一種資源表(公用信道表SCT)，它為所有信道規(guī)定了該信道分配給具有何種優(yōu)先級(jí)的哪些用戶臺(tái)以及哪些用戶臺(tái)在當(dāng)前使用該信道。在RNC內(nèi)為每個(gè)逗留有用戶臺(tái)且由該RNC管理的小區(qū)設(shè)計(jì)一個(gè)表格。該表格管理著由那些RNC控制的無(wú)線小區(qū)的資源。所述表格還確保了這種資源不會(huì)同時(shí)被多個(gè)MAC-d級(jí)占用。所述表格的錄入項(xiàng)在占用方面是動(dòng)態(tài)地進(jìn)行匹配的。在存在通信連接期間，如此地進(jìn)行動(dòng)態(tài)資源分配，使得每個(gè)MAC-d級(jí)根據(jù)其用戶臺(tái)在當(dāng)前需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量來(lái)向參與通信連接的無(wú)線小區(qū)的SCT請(qǐng)求相應(yīng)的資源(一直只有一個(gè)無(wú)線小區(qū)時(shí)無(wú)需軟切換)。
因此還會(huì)帶來(lái)如下的可能性，即在基于TDMA(時(shí)分多址)的傳輸方法中，可以在RNC的供給區(qū)內(nèi)給各個(gè)基站分配盡可能正交的資源。由此使各無(wú)線小區(qū)之間的干擾最小化。
在每個(gè)RNC內(nèi)，通過(guò)靜態(tài)地分析SCT的占用來(lái)測(cè)出還可使用的每個(gè)資源的空閑容量。其作用在于，在建立新的通信連接時(shí)盡可能最佳地把具有相應(yīng)優(yōu)先級(jí)的現(xiàn)有資源的某一子集分配給新的用戶臺(tái)，并由此在利用需傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)速率進(jìn)行組合時(shí)確定所需的傳送格式組合。
如果需要為用戶臺(tái)轉(zhuǎn)接(切換)至一個(gè)無(wú)線小區(qū)，但是由于沒(méi)有且不能產(chǎn)生足夠的預(yù)留，使得主管所述用戶臺(tái)的RNC(SRNC)將不能訪問(wèn)所述無(wú)線小區(qū)的資源，那么便執(zhí)行SRNC的功能轉(zhuǎn)移(SRNC再定位)。
下面借助附圖來(lái)詳細(xì)闡述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖中

圖1示出了一種移動(dòng)通信系統(tǒng)，圖2，3示出了在W-CDMA或TD-CDMA中把無(wú)線供給區(qū)蜂窩式地劃分成不同的RNS區(qū)，圖4示出了W-CDMA中在軟切換時(shí)的信道分配，圖5，6示出了W-CDMA或TD-CDMA中的信道分配，圖7示出了利用表格來(lái)在RNC內(nèi)進(jìn)行信道分配，以及圖8，9示出了在RNC間進(jìn)行軟切換時(shí)的信令。
作為無(wú)線通信系統(tǒng)的實(shí)施例，圖1所示的移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)由許多移動(dòng)交換局MSC組成，這些移動(dòng)交換局相互結(jié)網(wǎng)，或可以訪問(wèn)固定網(wǎng)PSTN。另外，所述移動(dòng)交換局MSC總是與至少一個(gè)用于控制基站BS和分配無(wú)線技術(shù)資源的基站控制器RNC相連。每個(gè)這種基站控制器RNC又可以與至少一個(gè)基站BS實(shí)行通信。然而，該基站控制器RNC也可以按照?qǐng)D8相互結(jié)網(wǎng)。
基站BS能夠通過(guò)無(wú)線接口同用戶臺(tái)、譬如移動(dòng)臺(tái)MS或其它移動(dòng)或固定的終端設(shè)備建立通信。由每個(gè)基站BS至少形成一個(gè)無(wú)線小區(qū)。
圖1舉例地示出了用于在用戶臺(tái)MS和基站BS之間以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接方式傳輸有用信息ni和信令信息si的通信連接V1、V2、V3。
運(yùn)維中心OMC為移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)或其一部分實(shí)現(xiàn)控制及維護(hù)功能。在本發(fā)明可以采用的其它無(wú)線通信系統(tǒng)中，尤其是對(duì)于具有無(wú)線用戶端的用戶接入網(wǎng)和在未注冊(cè)的頻率范圍內(nèi)工作的基站及用戶臺(tái)，也可以攜帶有這種結(jié)構(gòu)的功能性。
此外，本發(fā)明將借助兩個(gè)不同的無(wú)線接口來(lái)進(jìn)行闡述，也即針對(duì)FDD模式(頻分雙工)的W-CDMA無(wú)線接口和TDD模式(時(shí)分雙工)的TD-CDMA無(wú)線接口來(lái)闡述。具有這類(lèi)無(wú)線接口的無(wú)線通信系統(tǒng)的詳細(xì)情況可以譬如參見(jiàn)DE 198 35 643和DE 198 20 736。
從圖2可以看出，具有W-CDMA無(wú)線接口的蜂窩式無(wú)線通信系統(tǒng)包括有許多無(wú)線小區(qū)。在此，由基站BS來(lái)供給無(wú)線小區(qū)，其中多個(gè)基站BS的無(wú)線小區(qū)構(gòu)成了分別由基站控制器RNC進(jìn)行控制的區(qū)域RNS(無(wú)線網(wǎng)子系統(tǒng))。在每個(gè)無(wú)線小區(qū)內(nèi)，譬如可以給用戶臺(tái)MS提供譬如6個(gè)信道作為無(wú)線技術(shù)資源。所述的信道由圖5所示的擴(kuò)展碼和頻帶(帶寬為5MHz)構(gòu)成。在每個(gè)無(wú)線小區(qū)內(nèi)，設(shè)有一部分由自己的基站控制器RNC進(jìn)行分配的信道，而所述信道的其它部分被預(yù)留用于相鄰區(qū)域RNS，并可以由那兒負(fù)責(zé)的基站控制器RNC進(jìn)行分配。
在一個(gè)區(qū)域、譬如RNS1的中心，所有信道也可以只供自己使用，而不預(yù)留給相鄰的RNS。預(yù)留的信道數(shù)量、譬如被預(yù)留用來(lái)管理相鄰基站控制器RNC的傳輸容量可以在各個(gè)無(wú)線小區(qū)內(nèi)可變地和根據(jù)需要來(lái)進(jìn)行調(diào)整。為此，在所述的基站控制器RNC之間存在一種信令交換。由此對(duì)應(yīng)著變化的通信量。但該信令耗費(fèi)要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于針對(duì)用戶進(jìn)行預(yù)留的情況。
在圖3所示的具有TD-CDMA無(wú)線接口的無(wú)線通信系統(tǒng)中，還對(duì)無(wú)線小區(qū)的信道進(jìn)行了再劃分。一部分信道可以由無(wú)線小區(qū)的基站控制器RNC進(jìn)行無(wú)限制地分配，另一部分則在分配時(shí)受到限制，以便為相鄰小區(qū)限制干擾。由于RNC沒(méi)有關(guān)于相鄰RNC內(nèi)信道分配的任何信息，所以尤其在所述RNS區(qū)域的邊緣進(jìn)行所述的限制。
另一部分被分配給相鄰的RNS。在此，所述信道也是部分地不受對(duì)無(wú)線小區(qū)的基站BS進(jìn)行控制的基站控制器RNC的專(zhuān)門(mén)控制。一部分信道可以只通過(guò)相鄰小區(qū)的基站控制器RNC進(jìn)行分配，或根據(jù)所述信道內(nèi)的干擾測(cè)量進(jìn)行分配。根據(jù)當(dāng)前的通信負(fù)荷并按照有限制、無(wú)限制或不使用(由此使用相鄰小區(qū))來(lái)改變?nèi)萘糠峙洹?br> 在相鄰RNS內(nèi)也可以預(yù)備相同的信道來(lái)作有限制地使用。借助由基站BS或通過(guò)對(duì)用戶臺(tái)的測(cè)量所實(shí)現(xiàn)的干擾測(cè)量來(lái)確定信道是否已被使用或被強(qiáng)烈干擾。如果不是這種情況，基站控制器RNC便分配該信道，而無(wú)需與其它RNC磋商。這種信道優(yōu)選地被用于NRT業(yè)務(wù)，其中，通過(guò)反復(fù)發(fā)射或其它措施，即便在接收被短時(shí)間干擾的情況下也可以確保足夠的業(yè)務(wù)質(zhì)量。
圖4示出了逗留于不同基站BS的供給區(qū)內(nèi)的用戶臺(tái)MS1～MS4對(duì)信道的使用，其中所述的基站BS由不同的基站控制器RNC進(jìn)行控制。由RNC1～RNC3控制的RNS的一部分信道是為所述的一個(gè)或多個(gè)相鄰RNC預(yù)留的。如圖4所示，所述的信道被再分為專(zhuān)用信道和分享信道DPC、SPC。專(zhuān)用信道DPC總是被專(zhuān)門(mén)地分配給用戶臺(tái)MS，而分享信道SPC則可以交替地被不同的用戶臺(tái)MS使用。由此可以更好地與業(yè)務(wù)的不同特性及變化的數(shù)據(jù)速率相一致。在此，用戶臺(tái)MS可以同時(shí)使用專(zhuān)用信道和分享信道DPC、SPC，或只使用信道DPC、SPC中的一種(也可參見(jiàn)圖7)。
如果用戶臺(tái)、譬如MS2或MS3位于基站控制器RNC的區(qū)域RNS的邊界范圍內(nèi)，則可以通過(guò)如下方式利用軟切換來(lái)實(shí)現(xiàn)順利的交接，即確保由不同基站BS同時(shí)進(jìn)行供給。在該情形下，由不同RNS的基站BS來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶臺(tái)MS2、MS3的供給。事先預(yù)留的用于相鄰RNC的部分信道有利于用極低的信令耗費(fèi)來(lái)確保所述的雙倍供給。
借助圖5和6可以說(shuō)明在W-CDMA或TD-CDMA無(wú)線接口中的信道狀況。在該兩種情形下都是以寬帶頻帶為出發(fā)點(diǎn)，其中可以應(yīng)用其它的多路復(fù)用方法來(lái)進(jìn)行用戶分離。
根據(jù)圖5，可以從按DE 198 35 643建立的代碼樹(shù)中導(dǎo)出具有不同擴(kuò)展因子SF的代碼。這些代碼可以劃分到專(zhuān)用信道、分享信道和公共信道DPC、SPC、CPC上。所述的擴(kuò)展因子SF越小，信道的數(shù)據(jù)速率則越大。所述的公共信道CPC包含有在點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)連接意義上指向多個(gè)用戶臺(tái)MS的控制信息(相應(yīng)于BCCH、FACH、PCH)。
如圖6所示，對(duì)TD-CDMA實(shí)行如下的信道劃分一個(gè)幀譬如被劃分為8個(gè)時(shí)隙TS，其中在每個(gè)時(shí)隙TS1～TS8內(nèi)可借助其代碼1～16分離16個(gè)信道。在TD-CDMA中也可以區(qū)分為專(zhuān)用、分享和公共信道DPC、SPC、CPC，其中所述的信道譬如借助時(shí)隙進(jìn)行分組。另一部分時(shí)隙沒(méi)有被使用，因?yàn)樗驯粚?zhuān)門(mén)指定給用于分配的相鄰基站控制器RNC。在所述的DPC和SPC內(nèi)，均可以區(qū)分成無(wú)限制地使用的信道和有限制地使用的信道。其區(qū)別在于，對(duì)于有限制地使用的信道，只有在檢驗(yàn)完所述的信道之后才實(shí)行分配。為此要進(jìn)行已講述過(guò)的信道測(cè)量。如果允許干擾情形，則可以由無(wú)線小區(qū)的RNC分配該信道。
圖7示出了一種基站控制器RNC，利用它已建立了通往用戶臺(tái)MS1、MS2～MSm的通信連接。該基站控制器SRNC被稱(chēng)為維護(hù)RNC或中樞RNC，因?yàn)樵卺槍?duì)其余網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(MSC等等)的通信連接期間內(nèi)，該基站控制器負(fù)責(zé)著該通信連接。如果用戶臺(tái)MS1或MSm在通信連接期間運(yùn)動(dòng)到被稱(chēng)為漂移RNC(DRNC)的另一RNC的控制區(qū)域內(nèi)，且該RNC內(nèi)預(yù)留有信道，則SNRC可以通過(guò)如下方式從所述預(yù)留范圍中分配信道，即由負(fù)責(zé)移動(dòng)臺(tái)MS的MAC-d級(jí)來(lái)詢問(wèn)負(fù)責(zé)新小區(qū)的SCT。
作為用于相鄰小區(qū)中的非正交資源的實(shí)施例，在TDD傳輸方法中，如果相鄰小區(qū)在相同的頻帶內(nèi)根據(jù)時(shí)間分組進(jìn)行工作，那么自身RNS區(qū)域的各無(wú)線小區(qū)的信道分配之間將會(huì)額外產(chǎn)生調(diào)諧費(fèi)用。
在SRNC中，從處理的意義上為每個(gè)用戶臺(tái)MS建立一個(gè)MAC-d級(jí)，在通信連接期間由該MAC-d級(jí)為所述用戶臺(tái)MS請(qǐng)求無(wú)線技術(shù)資源。為把信道分配給所述的用戶臺(tái)MS而訪問(wèn)表格SCT(公用信道表)，所述表格為無(wú)線小區(qū)中可用的信道規(guī)定了哪些用戶臺(tái)MS1～MSm可以占用哪些具有何種優(yōu)先級(jí)(Prio)的信道SPC1～SPCmax。另外，該表格SCT還給出了哪些用戶臺(tái)MS在當(dāng)前已經(jīng)使用信道(bel)。如果某個(gè)區(qū)沒(méi)有錄入項(xiàng)，則表示用戶臺(tái)MS的該信道不能使用，譬如MS1的SPC2。
在此，所述表格形式的作用只是為了說(shuō)明有條理地進(jìn)行資源管理，其中可以借助指針快速地訪問(wèn)各個(gè)錄入項(xiàng)。其它的說(shuō)明形式同樣也是可以的。
對(duì)信道的訪問(wèn)權(quán)的優(yōu)先級(jí)是根據(jù)RT或NRT業(yè)務(wù)的要求、或根據(jù)業(yè)務(wù)質(zhì)量來(lái)確定的。這是一種不必連續(xù)改變的靜態(tài)優(yōu)先級(jí)。如果用戶臺(tái)MS的業(yè)務(wù)組合或業(yè)務(wù)發(fā)生改變，則所述用戶臺(tái)MS或業(yè)務(wù)的靜態(tài)優(yōu)先化可以在該表格SCT內(nèi)進(jìn)行匹配。該優(yōu)先化是在主管的RNC內(nèi)實(shí)現(xiàn)的。
譬如在分組業(yè)務(wù)中，對(duì)于在一組具有相同靜態(tài)優(yōu)先級(jí)的用戶臺(tái)MS內(nèi)起作用的動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)，另外還可通過(guò)如下的量來(lái)作用于它們
-具有大量中間存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包的用戶臺(tái)具有高的優(yōu)先級(jí)，-具有較小的最大允許延遲時(shí)間的數(shù)據(jù)包具有高的優(yōu)先級(jí)，在此，需要時(shí)已考慮實(shí)際的延遲，-具有需重復(fù)發(fā)送的數(shù)據(jù)包的用戶臺(tái)具有高的優(yōu)先級(jí)。
動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)可以在幀與幀之間決定所述的信道分配。
如果一個(gè)信道被分配給多個(gè)用戶臺(tái)MS，則在接下來(lái)分配該信道時(shí)決定最高的靜態(tài)優(yōu)先級(jí)。如果所述的靜態(tài)優(yōu)先級(jí)對(duì)多個(gè)用戶臺(tái)都是相同的，則決定較高的動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)。倘若由此仍然還沒(méi)有產(chǎn)生區(qū)別，則保留當(dāng)前的占用。這種對(duì)具體信道分配所作出的決定是在幀與幀之間完成的，也即是在10ms之內(nèi)。
通過(guò)優(yōu)先化、尤其是通過(guò)所述的靜態(tài)優(yōu)先級(jí)來(lái)為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商提供區(qū)分業(yè)務(wù)特性的可能性，以便給某些市場(chǎng)份額提供與相應(yīng)價(jià)格相匹配的特性。
與需要在RNC之間進(jìn)行通信、并針對(duì)用戶分配相鄰RNS中的信道相反，如果根據(jù)本發(fā)明為RNC固定地預(yù)留相鄰RNS的信道，并且無(wú)需磋商就可以使用該信道，那么便可以使所述的信令耗費(fèi)保持極低。
圖7只示出了針對(duì)分享信道SPC的管理。但不必要對(duì)DPC和SPC進(jìn)行不同的處理?？梢詾樗蓄?lèi)型的信道DPC、SPC使用統(tǒng)一的表格SCT。通過(guò)對(duì)無(wú)線小區(qū)的所有資源進(jìn)行共同管理，可以克服在使用DPC和SPC時(shí)于現(xiàn)有技術(shù)中所產(chǎn)生的缺點(diǎn)。在混合使用DPC和SPC時(shí)的傳輸同步可以參見(jiàn)DE 198 57 041。
圖8所示的用戶臺(tái)MS是位于兩個(gè)無(wú)線小區(qū)(小區(qū)1和小區(qū)2)的邊界區(qū)內(nèi)。但該兩個(gè)無(wú)線小區(qū)是由不同的RNC進(jìn)行控制的。在SRNC中已建立原始的通信連接，但用戶臺(tái)MS移動(dòng)到DRNC的RNS區(qū)域內(nèi)。所述的RNC通過(guò)Iur接口相互連接。由基站BS(經(jīng)常也被稱(chēng)為節(jié)點(diǎn)B)產(chǎn)生兩個(gè)無(wú)線小區(qū)，且所述基站通過(guò)Iub接口與相應(yīng)的RNC相連。RNC之間的通信通過(guò)無(wú)線資源管理器RRC來(lái)實(shí)現(xiàn)，由所述的RRC通過(guò)磋商來(lái)為相鄰的RNC預(yù)留信道。
圖9簡(jiǎn)略地示出了按圖8進(jìn)行軟切換時(shí)的方法流程。以如下情況為出發(fā)點(diǎn)，即所述的用戶臺(tái)MS與小區(qū)1保持通信連接，但它需要將同參與該通信連接的基站BS所形成的有效組合擴(kuò)大到與小區(qū)2進(jìn)行通信，于是進(jìn)行如下方法步驟
在第一步(1)中，由所述SRNC內(nèi)的無(wú)線資源管理裝置RRC在小區(qū)2內(nèi)為新的用戶臺(tái)MS預(yù)留傳輸容量。如果小區(qū)2內(nèi)可用的信道對(duì)SRNC來(lái)說(shuō)不夠，則在DRNS的RRC中請(qǐng)求擴(kuò)大所述預(yù)留的信道范圍。
在第二步(2)中，由所述SRNC內(nèi)的RRC選出小區(qū)2內(nèi)的被動(dòng)信道SPC或DPC，并把相應(yīng)計(jì)算出的TFCS傳輸至兩個(gè)第1層級(jí)和為用戶臺(tái)MS供給的基站BS的MAC-d級(jí)(兩個(gè)小區(qū)內(nèi)的TFCS可以不同)。
在第三步中，所述的MAC-d級(jí)通過(guò)詢問(wèn)相應(yīng)的SCT而在每個(gè)幀間隔內(nèi)獲得兩個(gè)小區(qū)中可以使用的信道SPC或DPC，并把TFCI傳輸?shù)絻蓚€(gè)小區(qū)中(所述兩個(gè)TFCI參數(shù)可以不同)。具有TFCI的信令類(lèi)型可以參見(jiàn)DE 198 56 834。
在成功地轉(zhuǎn)接到小區(qū)2之后-小區(qū)1不再給所述移動(dòng)臺(tái)MS提供信道-，還可以把用戶臺(tái)MS的當(dāng)前資源管理轉(zhuǎn)交給第二RNC。然后DRNC切換到SRNC。如果當(dāng)前的DRNC不能在必須供給用戶臺(tái)MS的無(wú)線小區(qū)內(nèi)分配信道，則進(jìn)行強(qiáng)制切換。
權(quán)利要求
1.在無(wú)線通信系統(tǒng)內(nèi)分配資源的方法，其中，所述的資源由位于基站(BS)和用戶臺(tái)(MS)之間的無(wú)線接口的信道構(gòu)成，總是由基站控制器(RNC)控制多個(gè)基站(BS)的資源分配，每次可由所述基站(BS)提供有限數(shù)量的信道以供使用，且可以將所述的信道分配給來(lái)自或通往不同用戶臺(tái)(BS)的通信連接，其特征在于由所述基站(BS)之一提供使用的一部分信道脫離了其所屬基站控制器(RNC)的控制，而且被預(yù)留用來(lái)由第二基站控制器進(jìn)行控制，使得該第二基站控制器無(wú)需與所述第一基站控制器進(jìn)行通信便可以具有該部分信道。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的一部分信道被指定給第二基站控制器(RNC)，該第二基站控制器可以決定所述信道至用戶臺(tái)(MS)的分配。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于指定給第二基站控制器(RNC)的信道數(shù)目周期性地與通信量相匹配。
4.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述的無(wú)線接口以基于TDMA的傳輸為基礎(chǔ)，通過(guò)所述基站控制器(RNC)預(yù)留另一部分信道以作有限制地使用，且該部分信道只有在上述信道測(cè)量之后才可以使用。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于在基站控制器(RNC)的供給區(qū)內(nèi)把盡可能正交的資源分配給所述不同的基站(BS)。
6.如權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述的無(wú)線接口是基于FDD傳輸，而且分配給所述第二基站控制器(RNC)的信道被用來(lái)執(zhí)行軟切換。
7.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述的基站控制器(RNC)實(shí)行一種針對(duì)用戶的信道分配，其中一個(gè)信道也可以分配給多個(gè)用戶臺(tái)(BS)。
8.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述的信道分配是在時(shí)隙與時(shí)隙之間進(jìn)行動(dòng)態(tài)匹配的。
9.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在所述的基站控制器(RNC)內(nèi)為每個(gè)用戶臺(tái)(MS)只使用一個(gè)級(jí)(MAC-d)。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于在所述的基站控制器(RNC)內(nèi)，各個(gè)用戶臺(tái)(MS)的針對(duì)用戶的級(jí)(MAC-d)是交替地進(jìn)行作用的。
11.如權(quán)利要求9或10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于給所述的用戶臺(tái)(MS)分配優(yōu)先級(jí)，而且對(duì)于分配給多個(gè)用戶臺(tái)(MS)的信道，由所述的優(yōu)先級(jí)來(lái)作出關(guān)于信道使用的決定。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于在優(yōu)先級(jí)相同的情況下，由動(dòng)態(tài)優(yōu)先化或資源請(qǐng)求的時(shí)間順序來(lái)作出關(guān)于信道使用的決定。
13.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于設(shè)置一種資源表(SCT)，它為所述的信道規(guī)定了該信道分配給具有何種優(yōu)先級(jí)的哪些用戶臺(tái)(MS)以及哪些用戶臺(tái)(MS)在當(dāng)前使用該信道。
14.如權(quán)利要求9和13所述的方法，其特征在于所述的資源表(SCT)是無(wú)線小區(qū)特有的，而且由一個(gè)級(jí)在參與通信連接的無(wú)線小區(qū)的資源表(SCT)中請(qǐng)求信道。
15.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于只有當(dāng)迄今負(fù)責(zé)的基站控制器(RNC)不能分配所需無(wú)線小區(qū)內(nèi)的信道時(shí)，才引入一種控制轉(zhuǎn)交，以便把對(duì)通往用戶臺(tái)(MS)的通信連接的控制轉(zhuǎn)交給另一基站控制器(RNC)。
16.無(wú)線通信系統(tǒng)，具有基站(BS)和用戶臺(tái)(MS)，所述基站和用戶臺(tái)通過(guò)無(wú)線接口相互連接起來(lái)，-其中，所述無(wú)線接口的資源由信道構(gòu)成，-其中，每次可由所述基站(BS)提供有限數(shù)量的信道以供使用，且可以將所述的信道分配給來(lái)自或通往不同用戶臺(tái)(BS)的通信連接，具有基站控制器(RNC)，總是由該基站控制器來(lái)控制多個(gè)基站(BS)的資源分配，具有分配給所述基站控制器(RNC)的控制裝置(RRC)，對(duì)于第一基站控制器所屬的基站(BS)的一部分信道，由所述控制裝置將其預(yù)留起來(lái)以便由第二基站控制器(RNC)進(jìn)行控制，而該第二基站控制器可以決定所述信道至用戶臺(tái)(MS)的分配，而無(wú)需與所述第一基站控制器進(jìn)行通信。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明,由基站提供的一部分信道脫離了所屬基站控制器的專(zhuān)門(mén)控制。通過(guò)第二基站控制器的協(xié)作可以改變?cè)摬糠中诺赖臄?shù)量。通過(guò)為所述第二基站控制器預(yù)留信道可以降低信令耗費(fèi)。脫離所屬基站控制器專(zhuān)門(mén)控制的那部分信道不是逐幀地、而是在很大的間隔內(nèi)實(shí)現(xiàn)改變的。該資源分配可以以FDD模式和TDD模式應(yīng)用于具有CDMA用戶分離的無(wú)線通信系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)H04J13/00GK1354962SQ00804671
公開(kāi)日2002年6月19日 申請(qǐng)日期2000年3月6日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月5日
發(fā)明者V·索默, R·科恩 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司