專利名稱：一種cdma系統(tǒng)中前向補(bǔ)充信道速率指配方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及CDMA(碼分多址)通信系統(tǒng)，具體涉及CDMA 2000 1X系統(tǒng)中前向補(bǔ)充信道速率指配的方法。
背景技術(shù)：
符合IS-2000標(biāo)準(zhǔn)的CDMA系統(tǒng)為移動(dòng)用戶提供了高速分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，承載該業(yè)務(wù)的空中物理信道是前向補(bǔ)充信道。前向補(bǔ)充信道數(shù)據(jù)傳輸速率往往用1X，2X，4X，…，16X的形式來(lái)表達(dá)，其中X為基本速率單位，IS-2000標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的有9600bit/s和14400bit/s兩種。數(shù)據(jù)傳輸速率越高，系統(tǒng)對(duì)該物理信道分配的資源也越多，兩者是成正比的。前向補(bǔ)充信道使用的資源包括信道單元(指調(diào)制解調(diào)芯片上的處理單元)、沃爾什碼、幀偏置和功率資源。
數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不同于語(yǔ)音業(yè)務(wù)的最大特點(diǎn)就是突發(fā)性，根據(jù)統(tǒng)計(jì)用戶對(duì)高速數(shù)據(jù)的請(qǐng)求總是不連續(xù)的，所以分配給請(qǐng)求用戶的前向補(bǔ)充信道都有一個(gè)時(shí)間長(zhǎng)度，我們稱為調(diào)度時(shí)長(zhǎng)Duration(附圖中簡(jiǎn)稱D)。Duration和前向補(bǔ)充信道速率的乘積代表了該前向補(bǔ)充信道一次的處理能力，也就是吞吐量。我們經(jīng)常說(shuō)的補(bǔ)充信道調(diào)度技術(shù)就是通過(guò)調(diào)整Duration和前向補(bǔ)充信道速率來(lái)達(dá)到信道資源在用戶間合理分配的技術(shù)。
在現(xiàn)有技術(shù)中，名稱為《一種用于移動(dòng)環(huán)境下的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)資源調(diào)度和分配的新算法》的專利(中國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?1140107.9，公開(kāi)號(hào)1347253)提出在利用最大C/I算法的多用戶分級(jí)增益的同時(shí)，克服了其不滿足公平性的缺陷，通過(guò)從吞吐量和公平性兩者折中的角度出發(fā)，找到了一種近似最優(yōu)解，即達(dá)到提高系統(tǒng)吞吐量的目的，也在一定意義上改善了公平性。但是本專利的缺點(diǎn)是不適用于CDMA 20001X的第一階段，原因是由于在CDMA 20001X EVDO中采用了速率控制技術(shù)，可以每一時(shí)隙測(cè)量一次導(dǎo)頻C/I，而在CDMA 20001X第一階段沒(méi)有這種技術(shù)。
目前，前向補(bǔ)充信道調(diào)度中公平性最好方法是輪循法，該方法對(duì)各個(gè)申請(qǐng)用戶一視同仁，各個(gè)用戶占用資源的機(jī)會(huì)相等。但是這種方法存在如下缺點(diǎn)沒(méi)有考慮信道的利用效率，導(dǎo)致在各個(gè)用戶間輪流分配資源不利于提高資源利用的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供了一種適用于CDMA通信系統(tǒng)，特別是CDMA 2000 1X系統(tǒng)的前向補(bǔ)充信道速率指配的方法，使得系統(tǒng)在保證總吞吐量的前提下，公平、有效率的給每個(gè)用戶分配前向補(bǔ)充信道資源。
本發(fā)明的技術(shù)方案是，在為前向補(bǔ)充信道指配速率時(shí)，把請(qǐng)求高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)用戶的數(shù)量作為決定前向補(bǔ)充信道速率指配的一個(gè)因素，在資源受限時(shí)選擇一個(gè)高速用戶將其所占用的資源進(jìn)行拆分的方式，具體步驟包括第一步 為基站系統(tǒng)中代表前向補(bǔ)充信道的對(duì)象添加兩個(gè)屬性用戶預(yù)定次數(shù)標(biāo)志，用于記錄預(yù)定該前向補(bǔ)充信道所占資源的用戶數(shù)目；預(yù)先分配標(biāo)志，用于記錄該前向補(bǔ)充信道所占資源是否已被預(yù)先分配給某個(gè)用戶；第二步 將前向補(bǔ)充信道的調(diào)度時(shí)長(zhǎng)劃分為處于A、B狀態(tài)的兩段狀態(tài)A的范圍從調(diào)度時(shí)長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻算起，時(shí)間長(zhǎng)度是調(diào)度時(shí)長(zhǎng)減去一個(gè)預(yù)定時(shí)間常量T，狀態(tài)B的范圍從A結(jié)束時(shí)刻算起，時(shí)間長(zhǎng)度為T(mén)；所述T大于等于基站發(fā)送擴(kuò)展補(bǔ)充信道指配消息到移動(dòng)臺(tái)接收到擴(kuò)展補(bǔ)充信道指配消息所花費(fèi)時(shí)間，小于系統(tǒng)支持的最小調(diào)度時(shí)長(zhǎng)；第三步 系統(tǒng)接收到一個(gè)用戶發(fā)出的前向補(bǔ)充信道請(qǐng)求后，如果系統(tǒng)有足夠資源則對(duì)該用戶進(jìn)行資源分配；如果沒(méi)有，則系統(tǒng)從所有的前向補(bǔ)充信道中尋找一條處于狀態(tài)B且未預(yù)先分配的前向補(bǔ)充信道F1，將F1使用的部分信道資源分配給請(qǐng)求用戶，并重置F1的預(yù)先分配標(biāo)志；第四步 如果未找到第三步中所要求的前向補(bǔ)充信道F1，則系統(tǒng)在所有處于狀態(tài)A的前向補(bǔ)充信道中尋找預(yù)定次數(shù)最少的前向補(bǔ)充信道集合，并在該集合中挑選速率最高的一條前向補(bǔ)充信道F2，通知請(qǐng)求用戶在F2處于狀態(tài)B時(shí)再發(fā)出請(qǐng)求，并修改F2的預(yù)定次數(shù)；第五步 用戶請(qǐng)求的前向補(bǔ)充信道資源分配成功后，基站向移動(dòng)臺(tái)發(fā)送擴(kuò)展補(bǔ)充信道指配消息，通知移動(dòng)臺(tái)在指定的時(shí)間開(kāi)始前向補(bǔ)充信道解調(diào)。
由于用戶申請(qǐng)前向補(bǔ)充信道的時(shí)間的先后是隨機(jī)的，在數(shù)據(jù)用戶多的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)少數(shù)用戶占用了較多資源的情況，本發(fā)明所述方法根據(jù)用戶數(shù)隨時(shí)調(diào)整前向補(bǔ)充信道速率的指配，提高了用戶的響應(yīng)時(shí)間和資源的利用效率，保證了系統(tǒng)的公平性，縮短了前向補(bǔ)充信道的調(diào)度時(shí)延。


圖1是本發(fā)明所述方法中前向補(bǔ)充信道調(diào)度時(shí)長(zhǎng)Duration狀態(tài)劃分圖；圖2是本發(fā)明所述方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
以前向補(bǔ)充信道可用資源是28X的系統(tǒng)為例，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是前向補(bǔ)充信道調(diào)度時(shí)長(zhǎng)Duration狀態(tài)劃分圖，劃分為狀態(tài)處于A、B的兩段狀態(tài)A的范圍從調(diào)度時(shí)長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻算起，時(shí)間長(zhǎng)度是調(diào)度時(shí)長(zhǎng)減去一個(gè)預(yù)定時(shí)間常量T，即D-T，狀態(tài)B的范圍從A結(jié)束時(shí)刻算起，時(shí)間長(zhǎng)度為T(mén)；T大于等于基站發(fā)送擴(kuò)展補(bǔ)充信道指配消息到移動(dòng)臺(tái)接收到擴(kuò)展補(bǔ)充信道指配消息所花費(fèi)時(shí)間，小于系統(tǒng)支持的最小調(diào)度時(shí)長(zhǎng)。
目前系統(tǒng)支持的單用戶最高速率是16X，在系統(tǒng)資源充足的條件下，基站對(duì)每個(gè)前向補(bǔ)充信道申請(qǐng)按照先到先處理的原則指配當(dāng)前支持的最高速率。下面結(jié)合圖2詳細(xì)闡述本發(fā)明的實(shí)施例。
當(dāng)載頻下只有一個(gè)數(shù)據(jù)用戶申請(qǐng)前向補(bǔ)充信道時(shí)，如圖2中203、204、205步驟所示，基站對(duì)該用戶指配16X速率資源成功后，基站向移動(dòng)臺(tái)發(fā)送擴(kuò)展補(bǔ)充信道指配消息，通知移動(dòng)臺(tái)在指定的時(shí)間開(kāi)始前向補(bǔ)充信道解調(diào)。
當(dāng)載頻下有兩個(gè)用戶申請(qǐng)前向補(bǔ)充信道時(shí)，如圖2中203、204、205步驟所示，基站對(duì)第一個(gè)用戶指配16X速率、第二個(gè)用戶指配8X速率資源成功后，基站向移動(dòng)臺(tái)發(fā)送擴(kuò)展補(bǔ)充信道指配消息，通知移動(dòng)臺(tái)在指定的時(shí)間開(kāi)始前向補(bǔ)充信道解調(diào)。
當(dāng)載頻下有三個(gè)用戶申請(qǐng)補(bǔ)充信道時(shí)，如圖2中203、204、205步驟所示，基站為第一個(gè)用戶指配16X速率、為第二個(gè)用戶指配8X速率、第三個(gè)用戶只能得到4X的速率(28X＝16X+8X+4X)。分配資源成功后，基站向移動(dòng)臺(tái)發(fā)送擴(kuò)展補(bǔ)充信道指配消息，通知移動(dòng)臺(tái)在指定的時(shí)間開(kāi)始前向補(bǔ)充信道解調(diào)。此時(shí)前向補(bǔ)充信道資源全部被占用。
當(dāng)載頻下有四個(gè)用戶申請(qǐng)前向補(bǔ)充信道時(shí)，由于基站按照先到先處理的原則對(duì)前三個(gè)用戶已經(jīng)指配速率16X、8X、4X，當(dāng)?shù)谒膫€(gè)用戶的申請(qǐng)到來(lái)時(shí)，如步驟203所示，基站經(jīng)過(guò)資源判斷認(rèn)為已經(jīng)沒(méi)有足夠前向補(bǔ)充信道資源可供分配。如步驟206所示，如果找到一條處于狀態(tài)B而且預(yù)分配標(biāo)記RR_Release為0的前向補(bǔ)充信道F1，如步驟207所示，基站系統(tǒng)就將F1的一半資源分配給申請(qǐng)用戶，依步驟208將F1的預(yù)先分配標(biāo)志屬性RR_Release置為1，表示F1的資源已經(jīng)預(yù)分配給別的用戶；依步驟209基站向此次申請(qǐng)前向補(bǔ)充信道的移動(dòng)臺(tái)發(fā)送ESCAM消息通知移動(dòng)臺(tái)在指定的時(shí)刻解調(diào)指定速率的前向補(bǔ)充信道；依步驟213系統(tǒng)返回此次資源分配的結(jié)果，等待下次前向補(bǔ)充信道資源申請(qǐng)到來(lái)。如步驟210所示，若沒(méi)有處于狀態(tài)B的前向補(bǔ)充信道F1，基站系統(tǒng)就從已經(jīng)建立的三條前向補(bǔ)充信道中尋找處于狀態(tài)A而且預(yù)定次數(shù)最少的前向補(bǔ)充信道，注意RR_Count小于最大預(yù)約次數(shù)MAX_COUNT，本實(shí)施例MAX_COUNT缺省為3；依步驟211，如果不止一條就在結(jié)果中挑選速率最高的一條前向補(bǔ)充信道。本實(shí)施例中由于已建立前向補(bǔ)充信道沒(méi)有被預(yù)約的記錄，所以找到的是速率為16X的前向補(bǔ)充信道F2，將F2的預(yù)定次數(shù)RR_Count加1，并依步驟212通知用戶4在F2狀態(tài)B的開(kāi)始時(shí)刻再發(fā)出前向補(bǔ)充信道建立請(qǐng)求，依步驟213系統(tǒng)返回此次資源分配的結(jié)果，等待下次前向補(bǔ)充信道資源申請(qǐng)到來(lái)。如步驟206所示，當(dāng)用戶4的前向補(bǔ)充信道申請(qǐng)?jiān)俅蔚絹?lái)時(shí)，正好有一條處于狀態(tài)B的用戶F1，其預(yù)分配標(biāo)記RR_Release為0，基站系統(tǒng)就將F1占用的一半前向補(bǔ)充信道資源分配給用戶4。經(jīng)過(guò)此速率調(diào)整之后，4個(gè)用戶支配的速率分別為8X、8X、8X、4X。
同樣道理，當(dāng)載頻下有5個(gè)用戶申請(qǐng)前向補(bǔ)充信道時(shí)，經(jīng)本采用發(fā)明方法，用戶的速率組合是(8X，8X，4X，4X，4X)。當(dāng)有6個(gè)用戶時(shí)，用戶的速率組合是(8X，4X，4X，4X，4X，4X)。有7個(gè)用戶時(shí)，用戶的速率組合是(4X，4X，4X，4X，4X，4X，4X)。
如果當(dāng)前有三個(gè)用戶正在分別以16X，8X，4X的速率傳輸。此時(shí)又有4個(gè)用戶同時(shí)發(fā)起前向補(bǔ)充信道的申請(qǐng)，按照本發(fā)明方法，16X的前向補(bǔ)充信道被2個(gè)用戶預(yù)約，8X的前向補(bǔ)充信道被1個(gè)用戶預(yù)約，4X的前向補(bǔ)充信道被1個(gè)用戶預(yù)約。由于預(yù)約用戶再次發(fā)起申請(qǐng)是有先后順序的，所以只會(huì)有3個(gè)預(yù)約用戶分的信道資源，調(diào)整后的速率為8X，8X，4X，4X，2X，2X.這時(shí)還有1個(gè)用戶沒(méi)有分到信道資源，所以該用戶就會(huì)再次發(fā)起預(yù)約，如圖2中206、210步驟所示，將會(huì)預(yù)約到一條8X的前向補(bǔ)充信道，這樣經(jīng)過(guò)兩次調(diào)整，在下個(gè)調(diào)度時(shí)長(zhǎng)7個(gè)用戶的前向補(bǔ)充信道的速率將是8X，4X，4X，4X，4X，2X，2X。
當(dāng)用戶數(shù)目減少，退出用戶占用的資源被釋放，這時(shí)其他用戶可使用資源增多，被指配的速率升高，本方法仍然適用。
權(quán)利要求
1.一種CDMA系統(tǒng)中前向補(bǔ)充信道速率指配方法，其特征在于包括以下步驟第一步為基站系統(tǒng)中代表前向補(bǔ)充信道的對(duì)象添加兩個(gè)屬性用戶預(yù)定次數(shù)標(biāo)志，用于記錄預(yù)定該前向補(bǔ)充信道所占資源的用戶數(shù)目；預(yù)先分配標(biāo)志，用于記錄該前向補(bǔ)充信道所占資源是否已被預(yù)先分配給某個(gè)用戶；第二步將前向補(bǔ)充信道的調(diào)度時(shí)長(zhǎng)劃分為處于A、B狀態(tài)的兩段狀態(tài)A的范圍從調(diào)度時(shí)長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)刻算起，時(shí)間長(zhǎng)度是調(diào)度時(shí)長(zhǎng)減去一個(gè)預(yù)定時(shí)間常量T，狀態(tài)B的范圍從A結(jié)束時(shí)刻算起，時(shí)間長(zhǎng)度為T(mén)；所述T大于等于基站發(fā)送擴(kuò)展補(bǔ)充信道指配消息到移動(dòng)臺(tái)接收到擴(kuò)展補(bǔ)充信道指配消息所花費(fèi)時(shí)間，小于系統(tǒng)支持的最小調(diào)度時(shí)長(zhǎng)；第三步系統(tǒng)接收到一個(gè)用戶發(fā)出的前向補(bǔ)充信道請(qǐng)求后，如果系統(tǒng)有足夠資源則對(duì)該用戶進(jìn)行資源分配；如果沒(méi)有，則系統(tǒng)從所有的前向補(bǔ)充信道中尋找一條處于狀態(tài)B且未預(yù)先分配的前向補(bǔ)充信道F1，將F1使用的部分信道資源分配給請(qǐng)求用戶，并重置F1的預(yù)先分配標(biāo)志；第四步如果未找到第三步中所要求的前向補(bǔ)充信道F1，則系統(tǒng)在所有處于狀態(tài)A的前向補(bǔ)充信道中尋找預(yù)定次數(shù)最少的前向補(bǔ)充信道集合，并在該集合中挑選速率最高的一條前向補(bǔ)充信道F2，通知請(qǐng)求用戶在F2處于狀態(tài)B時(shí)再發(fā)出請(qǐng)求，并修改F2的預(yù)定次數(shù)；第五步用戶請(qǐng)求的前向補(bǔ)充信道資源分配成功后，基站向移動(dòng)臺(tái)發(fā)送擴(kuò)展補(bǔ)充信道指配消息，通知移動(dòng)臺(tái)在指定的時(shí)間開(kāi)始前向補(bǔ)充信道解調(diào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CDMA系統(tǒng)中前向補(bǔ)充信道速率指配方法，其特征在于，所述第一步中，預(yù)定次數(shù)的標(biāo)志在所述前向補(bǔ)充信道沒(méi)有被預(yù)定時(shí)初值為0；預(yù)先分配的標(biāo)志在所述前向補(bǔ)充信道沒(méi)有被預(yù)先分配時(shí)置為0，否則置為1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CDMA系統(tǒng)中前向補(bǔ)充信道速率指配方法，其特征在于，所述第四步中修改F2的預(yù)定次數(shù)是指通知請(qǐng)求用戶在F2處于狀態(tài)B時(shí)發(fā)出請(qǐng)求時(shí)，將F2的預(yù)定次數(shù)加1。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CDMA系統(tǒng)中前向補(bǔ)充信道速率指配方法，其特征在于，所述第五步中，系統(tǒng)將所述前向補(bǔ)充信道資源分配成功后，則將其屬性預(yù)定次數(shù)標(biāo)志和預(yù)先分配標(biāo)志都置為0。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種CDMA系統(tǒng)中前向補(bǔ)充信道速率指配方法，其特征在于，所述前向補(bǔ)充信道被預(yù)定次數(shù)不能超過(guò)預(yù)先設(shè)定值。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)一種CDMA系統(tǒng)中前向補(bǔ)充信道速率指配方法，應(yīng)用于CDMA通信系統(tǒng)，尤其是CDMA 2000 1X系統(tǒng)，具體包括如下步驟，將前向補(bǔ)充信道的調(diào)度時(shí)長(zhǎng)劃分為A、B兩段；系統(tǒng)收到用戶對(duì)前向補(bǔ)充信道的資源請(qǐng)求后，若沒(méi)有足夠資源分配給該用戶，則若在所有的前向補(bǔ)充信道中尋找處于狀態(tài)B且未預(yù)先分配的一條，就將其一部分資源分配給用戶；若沒(méi)有找到前述所要求的前向補(bǔ)充信道，系統(tǒng)在所有處于A狀態(tài)的前向補(bǔ)充信道中尋找預(yù)定次數(shù)最少且速率最高的一條，通知用戶在該信道處于狀態(tài)B時(shí)再發(fā)出請(qǐng)求，然后再為其分配資源。本發(fā)明方法縮短了前向補(bǔ)充信道調(diào)度時(shí)延，保證了系統(tǒng)的公平性，提高了資源的利用效率。
文檔編號(hào)H04W28/22GK1545350SQ20031011666
公開(kāi)日2004年11月10日 申請(qǐng)日期2003年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月25日
發(fā)明者韓桂魯, 鄭霖, 劉永剛 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司