CN101079666B - 一种在通信系统中分配无线资源的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在通信系统中分配无线资源的方法，其中，包括以下步骤：步骤A)终端通过上行信令将其所能支持的HSDPA业务能力等级信息上报给网络侧；步骤B)网络侧解析终端上报的能力等级信息，并根据终端实际上报的时隙数目和小区可使用的时隙资源作为资源分配限制标准；步骤C)网络侧依照资源分配限制标准为终端发送业务数据。本发明的在通信系统中分配无线资源的方法不会导致终端设计能力与实际支持能力之间的不匹配，防止浪费，使网络侧的资源分配方法更加合理、简单，符合TDD的特点。

Description

一种在通信系统中分配无线资源的方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种在通信系统中分配无线资源的方法。
背景技术
在时分同步码分多址接入(Time Division-Synchronous Code DivisionMultiple Access，TD-SCDMA)系统中，需要考虑终端(UE)上报高速下行分组接入(High Speed Downlink Packet Access，HSDPA)能力、以及网络侧的资源分配过程的问题。
在HSDPA技术中，系统中不同的终端通过共享信道方式来实现高速下行数据业务，主要使用混合自动重传(Hybrid Automatic Repeat request，HARQ)和自适应编码和调制(Adaptive Modulation and Coding，AMC)技术来实现资源的实时调度和调整。而不同的终端由于自身实现的限制对业务的支持也是分等级的，因此，无线网络控制器(Radio Network Controller，RNC)和NodeB需要知道不同终端具体的支持能力，并根据这个限制来完成无线资源的分配。
现有的在通信系统中分配无线资源的方法，包括以下步骤：
步骤1)终端通过上行信令将其所能支持的HSDPA能力等级信息发送给网络侧；
步骤2)网络侧通过现有的终端上报等级与消息内容的映射关系(如表1所示)解析步骤1)中所述能力等级信息，该能力等级信息包括：支持的最大业务时隙数目以及每个业务时隙所支持的最大码道数目，以及所使用的HARQ缓存(Buffer)数目等；
其中，在步骤2)中：因为支持HSDPA的终端全部具有时隙数目的最大支持能力，因此网络侧在考虑时隙分配时，只需要按照小区现有的可使用时隙资源为终端分配所需的无线资源即可。
另外，网络侧在考虑码道分配时，需要终端上报的“每个时隙能够支持的最大物理信道数目(Maximum number of physical channels per timeslot)”消息结合现有HSDPA能力等级内容中包含的“每个时隙能够支持的HS-DSCH信道数目(Maximum number of HS-DSCH codes per timeslot)”信息才能知道终端的实际码道支持能力，并根据此能力进行资源分配，“每个时隙能够支持的最大物理信道数目”消息在信息单元(IE)物理信道能力(Physical channelcapability)下面定义。其中，HS-DSCH信道，为下行信道，用于负责传输用户数据，信道共享方式主要是时分复用和码分复用。
步骤3)网络侧使用分配的无线资源为终端发送业务数据。
如表1所示，为现有的终端上报能力等级与消息内容的映射关系表格(码片速率为1.28Mcps的TDD HS-DSCH物理层信道等级)：
           表1终端上报能力等级与消息内容的映射关系
                                    HS-DSCH等级(Category)                                       每个时隙能够支持的最大的HS-DSCH信道数目                                       每个TTI上支持的HS-DSCH最大时隙数目                                       一个TTI内能够接收到的HS-DSCH传输信道的最大比特数目 总的信道软比特数目
                                    等级1                                       12                                       5                                       7008                                       28160
                                    等级2                                       12                                       5                                       7008                                       56320
                                    等级3                                       12                                       5                                       7008                                       84480
                                    等级4                                       16                                       5                                       7008                                       28160
                                    等级5                                       16                                       5                                       7008                                       56320
                                    等级6                                       16                                       5                                       7008                                       84480
                                    等级7                                       12                                       5                                       10204                                       40944
                                    等级8                                       12                                       5                                       10204                                       81888
                                    等级9                                       12                                       5                                       10204                                       122832
                                    等级10                                       16                                       5                                       10204                                       40944
                                    等级11                                       16                                       5                                       10204                                       81888
                                    等级12                                       16                                       5                                       10204                                       122832
                                    等级13                                       16                                       5                                       14043                                       56320
                                    等级14                                       16                                       5                                       14043                                       112640
                                    等级15                                       16                                       5                                       14043                                       168960
从以上能力等级(等级1～15)，可以看出：
从表1中可以看到，要支持HSDPA业务，在低码片速率(LCR)TDD下必须支持5个业务时隙的基带解调处理能力。对于终端处理来讲，一般使用匹配滤波或者联合检测方法进行信号的解扩和解调，每个时隙的码道数目对于计算量的影响不是主要的，但是支持的时隙数目与解调的计算量成倍数关系，使用的时隙数目增加，处理时间也要同样增加。例如，同样支持1.4Mcp的速率，3个时隙数目的资源就能够支持，然而在现有的能力等级中，支持3个时隙数目的终端就不具备HSDPA能力，要想成为HSDPA终端就必须从芯片设计开始从头做起，而且必须具备最大的处理能力之后才能够支持HSDPA业务。
另外，在现有的通信系统分配无线资源的方法中，每个时隙能够支持的HS-PDSCH码道数目可以是12和16两个等级，但对于时分复用(TDD)系统而言，终端支持的码道数目对于物理层的计算量影响并不大，因此仅限制HS-PDSCH支持的码道数目没有太大意义。
综上所述，现有的通信系统中分配无线资源的方法有如下缺点：
(1)要具备HSDPA能力，终端能力全部设计为必须支持5个时隙的基带解调，对终端设计的硬件和复杂度的要求更高，最重要的是违背了TDD的设计原则；
(2)没有使实际支持的速率要求和终端实际设计能力对应起来，浪费了设计能力，同时使得现有很多终端无法通过软件升级而必须换代来支持HSDPA业务；
(3)网络侧需要结合终端上报的“每个时隙能够支持的最大物理信道数目(Maximum number of physical channels per timeslot)”消息结合现有HSDPA能力等级内容中包含的“每个时隙能够支持的HS-DSCH信道数目(Maximumnumber ofHS-DSCH codes per timeslot)”信息才能进行资源分配，增加了实现的复杂度。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种在通信系统中分配无线资源的方法。
本发明的在通信系统中分配无线资源的方法，其中，包括以下步骤：
步骤A)终端通过上行信令将其所能支持的HSDPA业务能力等级信息上报给网络侧；
步骤B)网络侧解析终端上报的能力等级信息，并根据终端实际上报的时隙数目和小区可使用的时隙资源作为资源分配限制标准；
步骤C)网络侧依照资源分配限制标准为终端发送业务数据。
其中，所述步骤B)中终端实际上报的时隙数目可以为1至5。
所述资源分配限制标准可以为终端实际上报的时隙数目和小区可使用的时隙资源的比较关系。
其中，所述比较关系可以为：
当终端支持的时隙数N小于等于小区可使用时隙资源M时，网络侧在资源分配中最多为终端分配N个时隙的资源。
所述比较关系可以为：
当终端支持的时隙数N大于小区可使用时隙资源M时，网络侧在资源分配中最多为终端分配M个时隙的资源。
所述终端全部支持码道数目为16，网络侧在资源分配时可以不考虑每个时隙能够支持的最大物理信道数目消息。
本发明的在通信系统中分配无线资源的方法，其中，所述通信系统可以为1.28Mcps TDD系统、或者3.84Mcps TDD系统。
本发明的有益效果：本发明的在通信系统中分配无线资源的方法符合TDD的设计、实现特点，依照终端复杂度主要与时隙数目相关的特性原则对终端能力进行分类；不会导致终端设计能力与实际支持能力之间的不匹配，不会引起浪费；降低了终端支持HSDPA特性的实现门槛，有效利用现有终端的开发成果；使网络侧的实际码道资源分配方法更加简单，符合TDD的特点。
附图说明
图1为本发明的在通信系统中分配无线资源的方法。
具体实施方式
以下，结合附图1详细说明本发明的在通信系统中分配无线资源的方法。
一般地，对于每个时隙解调的码道数目可以按照最大能够支持的能力设计，例如在TD-SCDMA系统中设计每个时隙支持的最大码道数目为16，这样就具备解调所有可能码道配置的能力，而对于12个码道数目的设计，并不能因为码道数目的减少而减少设计以及实际的计算量，因为这个时隙上仍然可能配置其他控制信道，所以这样只能增加判断的复杂度和设计的复杂度，因此不需要对码道数目进行区别设计。例如，考虑到HS-SCCH信道和伴随专用物理信道(Dedicated Physical Channel，DPCH)如果与HS-PDSCH信道分配在同一时隙的情况，即使HS-PDSCH信道限制只占用12码道，终端支持的总码道数目还必须是16。
本发明的在通信系统中分配无线资源的方法，依照UE复杂度主要与时隙数目相关的原则，对UE能力等级进行分类，设计UE能力等级从支持1个时隙至5个时隙，而不是全部UE能力等级都必须具备支持5个时隙的处理能力；另外，网络侧考虑终端码道支持能力进行资源分配时，默认终端全部支持码道数目为16，如表2所示，其中：每个时隙能够支持的最大HS-DSCH信道数目统一为16，新的UE能力等级仍分为15等，包括5种速率终端：0.56Mbps、1.12Mbps、1.68Mbps、2.248Mbps、2.8Mbps。
其中，表2所示的第三列和第四列的计算方法如下：
基于TDD处理方式的考虑，就得到了总的物理资源信道数目，从而根据使用的调制方式和编码方式计算得到表格中的第三列，也就是一个TTI(5ms)中具体信息比特数目。这里能够支持的最大传输块大小是在如下条件下计算得到的：
原始信息块大小为X；
循环冗余循环校验(Cyclical Redundancy Checksum，CRC)：原始的传输块加入24比特的CRC编码(对HS-DSCH信道是固定的)，加入CRC编码后的大小为(X+24)；
块分割：对大于5114的块进行分割，如大小为6000的块需要分割为2个大小为3000的块进行编码；
编码方式：速率为1/3的TURBO编码，每个编码块编码前的大小为Y，编码后的大小为(3×Y+12)；
速率匹配：对于PEAK速率，按照打孔去掉所有冗余比特来处理，即打孔前为(3×Y+12)，打孔后为(Y+4)；
调制方式：16QAM，这样每个码道承载的比特数目为176比特；
举例说明：
表2中等级1～3的计算方法：
物理信道占用：1个时隙，共16个码道，共计有物理信道上承载的比特数目：16×176＝2816个；
((X+24)×3+12)/3＝2816，
X＝2788，X为原始的数据信息比特数目，即HS-DSCH传输块的信息比特数目；
对于第四列：存贮的是UE所有HARQ进程的数据，HARQ缓存数目在各个HARQ进程中平分，该缓存对应的处理位置在速率匹配过程中，介于第一次速率匹配和第二次速率匹配之间。因此，考虑到不同的UE种类，在支持此速率最大值的实现时，可能存在3种类型的终端，第一种，能够支持4个进程的连续传输，并且每个进程存贮的为去掉所有冗余比特的信息，即编码速率为1；第二种，能够支持4个进程的连续传输，并且每个进程存贮的为带有部分冗余比特的信息，即编码速率为1/2，或者也可以支持8个编码速率为1的进程；第三种，能够支持4个进程的连续传输，并且保存所有的冗余比特信息，即编码速率为1/3，或者也可以支持编码速率大于1/3，进程数目大于4的情况；
根据以上分析，可以得到：
对于等级1：考虑编码率为1，一个进程的存贮量为2816，考虑支持4个进程，总的存贮量为11264；
对于等级2：考虑编码率为1/2，一个进程的存贮量为2816*2，考虑支持4个进程，总的存贮量为22528；
对于category3：考虑编码率为1/3，一个进程的存贮量为2816*3，考虑支持4个进程，总的存贮量为33792；
表2中等级7～9的计算方法：
码道数目为3×16＝48，承载的比特数目：48*176＝8448；
考虑8448在编码块时会分割为2块，因此，(((X+24)/2)×3+12)/3×2＝8448
X＝8416；
对应缓存(Buffer)的计算，可以得到，
等级7：8448×4＝33792；
等级8：8448×2×4＝67584；
等级9：8448×3×4＝101376。
如图1所示，本发明的在通信系统中分配无线资源的方法，通过终端上报终端能力进行HSDPA业务无线资源分配，包括以下步骤：
步骤1)终端通过上行信令将其所能支持的HSDPA业务能力等级信息上报给网络侧；
步骤2)网络侧依照表2解析终端上报的能力等级信息，其中该能力等级信息包括支持的最大业务时隙数目以及每个业务时隙所支持的最大码道数目，以及所使用的HARQ缓存数目等，并按照终端实际上报的能力作为资源分配限制标准；
其中，步骤2)包括下列步骤：
步骤21)网络侧根据终端支持的时隙数N和小区可使用时隙资源M的比较关系为终端分配时隙资源；
其中，步骤21)包括下列步骤：
步骤211)当终端支持的时隙数N小于等于小区可使用时隙资源M时，网络侧在资源分配中最多只能给该终端分配N个时隙的资源；
步骤212)当终端支持的时隙数N大于小区可使用时隙资源M时，网络侧在资源分配中最多只能给该终端分配M个时隙的资源；
步骤22)在步骤21)的同时，网络侧在考虑码道支持能力进行资源分配时，默认为终端全部支持码道数目为16，网络侧决策时可以不用考虑“每个时隙能够支持的最大物理信道数目(Maximum number of physical channels pertimeslot)”消息；
              表2终端上报能力等级与消息内容的映射关系表格
                                      HS-DSCH等级(Category)                                       每个时隙能够支持的最大的HS-DSCH信道数目                                      每个TTI上支持的HS-DSCH最大时隙数目                                       一个TTI内能够接收到的HS-DSCH传输信道的最大比特数目 总的信道软比特数目
                                      等级1                                       16                                      1                                       2788                                       11264
                                      等级2                                       16                                      1                                       2788                                       22528
                                      等级3                                       16                                      1                                       2788                                       33792
                                      HS-DSCH等级(Category)                                       每个时隙能够支持的最大的HS-DSCH信道数目                                      每个TTI上支持的HS-DSCH最大时隙数目                                       一个TTI内能够接收到的HS-DSCH传输信道的最大比特数目 总的信道软比特数目
                                      等级4                                       16                                      2                                       5600                                       22528
                                      等级5                                       16                                      2                                       5600                                       45056
                                      等级6                                       16                                      2                                       5600                                       67584
                                      等级7                                       16                                      3                                       8416                                       33792
                                      等级8                                       16                                      3                                       8416                                       67584
                                      等级9                                       16                                      3                                       8416                                       101376
                                      等级10                                       16                                      4                                       11226                                       45056
                                      等级11                                       16                                      4                                       11226                                       90112
                                      等级12                                       16                                      4                                       11226                                       135168
                                      等级13                                       16                                      5                                       14043                                       56320
                                      等级14                                       16                                      5                                       14043                                       112640
                                      等级15                                       16                                      5                                       14043                                       168960
步骤3)网络侧依照资源分配的限制标准，根据具体的传输数据量及用户负载情况，为终端具体分配每个进程的时隙和码道资源，并使用该资源发送业务数据。
其中，表2中各个消息内容之间的计算关系与表1相同，为现有技术，本发明不再复述。
下面，以一个例子来说明本发明的在通信系统中分配无线资源的方法在实际中的应用：
首先，速率为1.12Mbps的终端将其所能支持的HSDPA能力等级6上报给网络侧；
其次，网络侧解析终端能力等级6，分别得到每个时隙能够支持的最大码道数目为16，每个传输时间间隔能够支持的HS-DSCH信道最大时隙数目为2，以及所使用的HARQ缓存数目为67584，此时，网络侧在分配时隙资源的算法中考虑终端的实际时隙支持能力(2个时隙)，以及小区可使用的时隙资源M，如果M为3，则网络侧在资源分配中最多只能给该终端分配2个时隙资源；如果M为1，则网络侧在资源分配中最多只能给该终端分配1个时隙资源；
最后，网络侧依照上述为终端分配的码道资源以及时隙资源为终端发送业务数据，在发送数据过程中满足承载的最大数据块大小不超过5600比特。
本发明的在通信系统中分配无线资源的方法，依照UE复杂度主要与时隙数目相关的特性原则，对UE能力等级进行分类，设计UE能力等级从支持1个时隙至5个时隙，而不是全部UE能力等级都必须具备支持5个时隙的处理能力；在资源分配时，网络侧依照终端实际上报的能力等级结合小区可使用的时隙资源进行时隙资源分配，并按照默认的终端全部支持码道数目为16为终端分配码道资源。
另外，本发明实施例以一种可以支持1.28Mcps TDD系统(即TD-SCDMA系统)，特别是以HSDPA业务为例而对本发明的通信系统的调度方法进行描述，但本发明同样适用其他通信系统，如3.84Mcps TDD系统的情况。
综上所述，依照本发明的在通信系统中分配无线资源的方法，在符合TDD的设计、实现特点同时，依照终端复杂度主要与时隙数目相关的特性原则对终端能力进行分类；不会导致终端设计能力与实际支持能力之间的不匹配，不会引起浪费；降低了终端支持HSDPA特性的实现门槛，有效利用现有终端的开发成果；使网络侧的实际码道资源分配方法更加简单，符合TDD的特点。
以上描述是方便本领域普通技术人员理解本发明，对本发明所进行的详细描述，但可以想到，在不脱离本发明的权利要求所涵盖的范围内还可以做出其它的变化和修改，这些变化和修改均在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种在通信系统中分配无线资源的方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据终端的复杂度与时隙数目相关的原则，确定终端的能力等级进行分类，设计UE能力等级从支持1个时隙至5个时隙；另外，网络侧考虑终端码道支持能力进行资源分配时，默认终端全部支持码道数目必须为16；
步骤A)终端通过上行信令将其所能支持的HSDPA业务能力等级信息上报给网络侧；
步骤B)网络侧解析终端上报的能力等级信息，并根据终端实际上报的时隙数目和小区可使用的时隙资源作为资源分配限制标准；
步骤C)网络侧依照资源分配限制标准为终端发送业务数据。
2.如权利要求1所述的在通信系统中分配无线资源的方法，其特征在于，所述步骤B)中终端实际上报的时隙数目为1至5。
3.如权利要求1所述的在通信系统中分配无线资源的方法，其特征在于，所述资源分配限制标准为终端实际上报的时隙数目和小区可使用的时隙资源的比较关系。
4.如权利要求3所述的在通信系统中分配无线资源的方法，其特征在于，所述比较关系为：
当终端支持的时隙数N小于等于小区可使用时隙资源M时，网络侧在资源分配中最多为终端分配N个时隙的资源。
5.如权利要求3所述的在通信系统中分配无线资源的方法，其特征在于，所述比较关系为：
当终端支持的时隙数N大于小区可使用时隙资源M时，网络侧在资源分配中最多为终端分配M个时隙的资源。
6.如权利要求2所述的在通信系统中分配无线资源的方法，其特征在于，网络侧在资源分配时不考虑每个时隙能够支持的最大物理信道数目消息。
7.如权利要求6所述的在通信系统中分配无线资源的方法，其特征在于，所述通信系统为1.28Mcps TDD系统、或者3.84Mcps TDD系统。
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