专利名称：一种为多载波高速下行分组接入分配无线资源的方法
技术领域：
本发明涉及无线通讯领域，特别是涉及在时分同步码分多址接入(TimeDivision Code Synchronization Division Multiple Access，TD-SCDMA)系统中为多载波高速下行分组接入HSDPA(High Speed Downl ink Packet Access)分配无线资源的方法。
背景技术：
第三代移动通信系统的一个重要特点是业务上、下行链路的业务量的不平衡性，下行链路的业务量将普遍大于上行链路的业务量。针对这个需求，3GPP(3rd Generation Partnership Project，第三代伙伴计划)在3G规范中引入了高速下行分组接入(HSDPAHigh Speed Downlink Packet Access)特性。在HSDPA特性中，通过引入自适应编码调制(AMCAdaptive Modulation andCoding)、混合自动重传请求(HARQHybrid Automatic RetransmissionRequest)技术以及相关的减小网络处理时延的技术，来提供更高速率的下行分组业务速率，提高频谱利用效率。
在HSDPA技术中，新引入了HS-DSCH——高速下行共享信道HS-DSCH(HighSpeed Downlink Shared Channel)和MAC-hs子层。在网络侧MAC-hs在NodeB中实现，每个小区具有一个MAC-hs实体，MAC-hs不仅完成HS-DSCH数据处理，同时负责HSDPA无线物理资源的管理和调度。
在TD-SCDMA系统的HSDPA技术中，新引入的无线物理信道资源包括高速物理下行共享物理信道HS-PDSCH(High Speed Physical Downlink SharedChannel)，高速共享控制信道HS-SCCH(Shared Control Channel for HS-DSCH)和高速共享信息信道HS-SICH(Shared Information Channel for HS-DSCH)。这三种物理信道都是以5ms的TTI(Transmission Time Interval，传输时间间隔)为单位进行调度分配的。其中，HS-PDSCH用来承载用户的业务数据，HS-SCCH用来承载控制UE接收HS-PDSCH信道的相关控制信息，HS-SICH用来承载UE向Node B发送的其接收HS-PDSCH信道的反馈信息，每一条HS-SCCH信道固定与一条HS-SICH信道一一对应。一个小区中的上述物理信道资源是以资源池的方式为小区内多个用户以时分或者码分的方式共享的。
在TD-SCDMA系统的HSDPA技术中，无线物理信道资源的分配方法为在无线承载建立过程中，网络侧为一个UE静态配置1～4条HS-SCCH，构成1个HS-SCCH集，同时配置与每条HS-SCCH一一对应的HS-SICH。在进行数据发送过程中，每个TTI(5ms)，在网络侧的Node B中，针对某个UE，由MAC-hs在上述集合中选择一条HS-SCCH将HS-PDSCH相关的控制信息发送给UE，UE在该HS-SCCH对应的一条HS-SICH信道上发送接收情况反馈信息到Node B。
上面描述的是目前3GPP协议中关于TD-SCDMA系统HSPDA技术。目前3GPP协议中的TD-SCDMA系统是单载波系统，即一个小区对应一个载频，单个载频的频谱宽度为1.6M，由于TD-SCDMA采用相对窄带的TDD方式，单个载波上的理论峰值速率可达到2.8Mbps，单个载波上可提供的下行峰值速率偏低，不能很好地满足运营商对将来高速分组数据业务的需求。因此，需要以单载波小区HSDPA技术为基础进行一些技术改进，以满足运营商对高速分组数据业务更高的需求。采用多载波HSDPA技术是很好的解决方法，多载波HSDPA就是允许一个用户的HSDPA的数据包能够同时在多个载波上传输，Node B可以同时在多个载波上发送，UE可以在多个载波上接收HSDPA的数据。由于单个载波上可以提供2.8Mbps的峰值业务速率，因此多载波情况下，可以大大提高单用户的业务速率。理论上，N个载波同时工作可以为用户提供高达N*2.8Mbps业务。
一种可行的多载波HSDPA方案如下以3GPP标准中的TD-SCDMA系统的HSDPA技术和中国国家信息产业部发布的《2GHz TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网》系列标准中多载波(N频点)技术为基础，系统建立一个多载波小区，在多个载波上配置上述HSDPA物理信道资源，在网络侧，创建一个MAC-hs处理实体来管理上述多个载波上的HS-PDSCH信道资源和多对HS-SCCH和HS-SICH信道资源；在为用户终端初始分配HSDPA资源时，由MAC-hs为用户终端分配一个或者多个载波资源，并为每个载波分配一对或者多对HS-SCCH和HS-SICH物理信道对资源与之关联，称之为HS-SCCH子集；在进行数据发送过程中，网络侧Node B中的MAC-hs实体为用户终端选择上述分配的一个或多个载波中的一个或多个载波上的具体的HS-PDSCH物理信道，对选中的每个载波，从分配给与该载波相关联的多对HS-SCCH和HS-SICH物理信道对中选择一对承载与该载波上的HS-PDSCH物理信道相关的分配控制信息和接收反馈信息。
在目前3GPP协议中关于TD-SCDMA系统资源分配有两种方法，一种是有RNC静态分配资源，一种是有Node B动态分配单载波HSDPA业务资源；而在上述多载波HSDPA方案中，Node B还需要为每一个HSDPA用户终端初始分配载波资源，本发明将提供一种网络侧，包括RNC和Node B，初始分配HSDPA载波资源的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种为多载波高速下行分组接入分配无线资源的方法，使基站能够恰当地为每个UE分配HSDPA载波资源。
为了实现上述目的，本发明提供了一种为多载波高速下行分组接入分配无线资源的方法，用于具有多载波资源且应用了高速下行分组接入的TD-SCDMA系统中，包括步骤1，RNC将与用户终端所请求的业务相关的QoS信息发送给Node B；步骤2，Node B根据所述QoS信息以及所有载波上的HSDPA信道的负荷情况，为本次请求初始分配HSDPA载波资源，并将分配结果发送给RNC。
所述步骤1可通过RNC利用Iub接口向Node B发起NBAP协议中的无线链路建立过程、同步无线链路重配置准备过程或者异步无线链路重配置过程中的请求过程来实现。
所述步骤1还包括RNC从核心网节点接收与所述业务相关的消息中获取所述QoS信息。
所述步骤1中，RNC从Iu接口RANAP协议中的RAB ASSIGNMENT REQUEST消息、RELOCATION REQUEST消息或者RAB MODIFY REQUEST消息中获取所述QoS信息。
所述核心网节点包括MSC、SGSN。
所述QoS信息包括最大比特速率和保证比特速率。
所述步骤1还包括RNC将所述最大比特速率和保证比特速率处理成综合参数再发送给Node B。
所述步骤1还包括用户一次请求多个业务时，将多个业务的最大比特速率和保证比特速率直接相加，将相加的和发送给Node B。
所述步骤2中为本次请求初始分配HSDPA载波资源的步骤还包括为本次请求初始分配一个或者多个符合该QoS信息要求的HSDPA载波，并为每个载波分配一对或者多对与载波相关联的HS-SCCH和HS-SICH物理信道。
所述的RNC处理所述最大比特速率和保证比特速率的规则为λ×最大比特速率+(1-λ)×保证比特速率，其中λ为加权因子，取值范围为0≤λ≤1。
本发明中，RNC将与所请求的业务相关的QoS信息发送给Node B，用作Node B在进行HSDPA载波资源初始分配时的重要依据，从而优化了Node B的载波资源初始分配。
图1是为UMTS系统网络结构示意图；图2是本发明一种多载波高速下行分组接入技术的无线资源分配方法的流程图。
具体实施例方式
以下结合实施例以及附图详细描述本发明的特征。
在多载波HSDPA技术中，为了与现有3GPP标准中的TD-SCDMA单载波HSDPA技术兼容，每一对HS-SCCH和HS-SICH物理信道也只能用来分配一个载波上的HS-PDSCH物理信道资源，即时隙和码道。因此，在多载波环境下还需要首先为所请求的业务分配载波资源。故当用户终端发起业务请求时，多载波HSDPA技术在对信道进行配置和分配时，需要分两步进行第一步，HSDPA资源初始分配，即为用户终端初始分配HS-PDSCH物理信道的载波资源，与HS-PDSCH物理信道的载波相关联的HS-SCCH和HS-SICH物理信道对资源，以及伴随的专用物理信道资源；第二步HSDPA资源动态分配，即通过HS-SCCH和HS-SICH物理信道，对在初始分配的载波上实时动态分配HS-PDSCH时隙和码道资源。
与目前3GPP协议中关于TD-SCDMA系统资源的分配方法相比较，Node B在进行两步配置方法中的第一步时，希望获得业务相关的信息，(现有的分配方法不需要业务相关信息)以更加合理地为每个用户终端分配HSDPA载波资源。
本发明所涉及的是一种TD-SCDMA系统的多载波HSDPA技术中的网络侧初始分配HSDPA载波资源的方法，即主要针对上述第一步的部分，使Node B能够恰当地为每个用户终端分配HSDPA载波资源。
如图1所示为UMTS系统网络结构示意图。3G系统由CN(核心网)，RAN(无线接入网)和用户终端三部分组成。其中，核心网CN通过Iu接口与无线接入网的RNC(无线网络控制器)连接，RNC又通过Iub接口与Node B连接。用户终端与Node B之间配置有一个或者多个载波，每个载波配置有一条或者多条高速下行共享信道HS-PDSCH以及一条或者多条相应的高速共享控制信道HS-SCCH、高速共享信息信道HS-SICH。
本发明的初始分配HSDPA载波资源的方法，参阅图2的流程图，包括如下步骤某个用户终端发起对某业务的请求，RNC收到该请求并负责为该请求分配HSDPA资源。此时，RNC将与该用户终端发起的业务相关的QoS(业务质量)信息以及现有技术中已经存在的建立呼叫通路的必要信息(在此不再赘述)，发送给Node B(步骤201)，请求Node B为该用户终端分配HSDPA的相关资源。
其中，该向Node B发送QoS信息的过程可通过多种方式实现，例如RNC通过Iub接口向Node B发起NBAP协议中的无线链路建立(Radio Link Setup)过程、同步无线链路重配置准备(Synchronised Radio Link ReconfigurationPreparation)过程或者异步无线链路重配置(Asynchronised Radio LinkReconfiguration)过程中的请求过程。
另外，关于该QoS信息的来源，RNC可以从其接收到的核心网节点，包括MSC(移动交换中心)或者SGSN(服务GPRS支持节点)发送来的与该用户终端发起的业务相关的消息中获取该QoS信息。这些与该用户终端发起的业务相关的消息包括Iu接口RANAP协议中RAB ASSIGNMENT REQUEST，RELOCATIONREQUEST，RAB MODIFY REQUEST消息。
其中，QoS信息包括很多方面，但与初始载波资源分配相关的主要包括最大比特速率(Maximum bit rate)和保证比特速率(Guaranteed bit rate)。因此，当RNC接收到QoS信息后可以将该业务的最大比特速率和保证比特速率信息发送给Node B。当然，RNC也可以对这两个参数进行综合处理，如按照下面的公式处理成一个综合参数，然后再发送给Node B。
λ×Maximum bit rate+(1-λ)×Guaranteed bit rate，其中λ为加权因子，取值范围为0≤λ≤1。
在RNC向Node B发起的一次HSDPA资源分配请求消息中，如果包括多个业务，RNC需要将多个业务的QoS参数进行综合处理，如将多个业务的最大比特速率和保证比特速率直接相加，然后将相加所得的和发送给Node B。
Node B在接收到RNC发送的HSDPA资源分配请求消息后，将参考该QoS参数信息并且参考Node B所监测的所有载波上的HSDPA信道的负荷情况，为本次请求初始分配一个或者多个符合该QoS信息要求的HSDPA载波，其中每个载波都具有一条高速下行共享信道HS-PDSCH，并为每个载波分配一对或者多对HS-SCCH和HS-SICH物理信道对资源与载波相关联，以及其它相关的HSDPA资源，随后Node B将该HSDPA资源分配结果发送给RNC(步骤202)。该HSDPA载波资源的初始分配结束。
以128k PS域业务为例。当终端和网络协商确定为终端分配128k PS域业务时，核心网向RNC发起RAB(无线接入承载)建立请求，其中该业务的Maximumbit rate为128k，Guaranteed bit rate为0。RNC确定为该业务分配HSDPA资源，在无线链路建立/重配消息中向Node B发起HSDPA资源分配请求，其中包括该业务QoS信息Maximum bit rate为128k，Guaranteed bit rate为0。Node B根据QoS信息确定为该业务在载波2和载波3上分配2个载频资源(系统在3载波小区中的3个载波上配置了HSDPA资源)，同时在载波2上为两个载波资源分别分配2对HS-SCCH和HS-SICH物理信道对资源。
本发明所具有的优势在于，RNC将与所请求的业务相关的QoS信息发送给Node B，用作Node B在进行HSDPA载波资源初始分配时的重要依据，从而优化了Node B的载波资源初始分配。
上述各实施例只用以说明本发明的特点，使本领域的普通技术人员能了解本发明的内容并据以实施，并非用于限定本发明的范围，故凡未脱离本发明的范围而完成的等效修改，仍包含在以下所述的权利要求书中。
权利要求
1.一种为多载波高速下行分组接入分配无线资源的方法，用于具有多载波资源且应用了高速下行分组接入的TD-SCDMA系统中，其特征在于，包括步骤1，RNC将与用户终端所请求的业务相关的QoS信息发送给Node B；步骤2，Node B根据所述QoS信息以及所有载波上的HSDPA信道的负荷情况，为本次请求初始分配HSDPA载波资源，并将分配结果发送给RNC。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1可通过RNC利用Iub接口向Node B发起NBAP协议中的无线链路建立过程、同步无线链路重配置准备过程或者异步无线链路重配置过程中的请求过程来实现。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1还包括RNC从核心网节点接收与所述业务相关的消息中获取所述QoS信息。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤1中，RNC从Iu接口RANAP协议中的RAB ASSIGNMENT REQUEST消息、RELOCATION REQUEST消息或者RABMODIFY REQUEST消息中获取所述QoS信息。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，该核心网节点包括MSC、SGSN。
6.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，所述QoS信息包括最大比特速率和保证比特速率。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤1还包括RNC将所述最大比特速率和保证比特速率处理成综合参数再发送给Node B。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤1还包括用户一次请求多个业务时，将多个业务的最大比特速率和保证比特速率直接相加，将相加的和发送给Node B。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤2中为本次请求初始分配HSDPA载波资源的步骤还包括为本次请求初始分配一个或者多个符合该QoS信息要求的HSDPA载波，并为每个载波分配一对或者多对与载波相关联的HS-SCCH和HS-SICH物理信道。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，RNC处理所述最大比特速率和保证比特速率的规则为λ×最大比特速率+(1-λ)×保证比特速率，其中λ为加权因子，取值范围为0≤λ≤1。
全文摘要
本发明涉及一种为多载波高速下行分组接入分配无线资源的方法，应用于具有多载波资源且应用了HSDPA技术的TD－SCDMA系统中，包括步骤1，RNC将与用户终端所请求的业务相关的QoS信息发送给Node B；步骤2，Node B根据所述QoS信息以及所有载波上的HSDPA信道的负荷情况，为本次请求初始分配HSDPA载波资源，并将分配结果发送给RNC。本发明中，RNC将与所请求的业务相关的QoS信息发送给Node B，用作Node B在进行HSDPA载波资源初始分配时的重要依据，从而优化了Node B的载波资源初始分配。
文档编号H04Q11/00GK101094166SQ200610089340
公开日2007年12月26日 申请日期2006年6月21日 优先权日2006年6月21日
发明者张银成, 马志锋, 马子江 申请人:中兴通讯股份有限公司