一種移動(dòng)終端協(xié)議軟件中無線資源調(diào)度的實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于移動(dòng)終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)技術(shù)，主要用于解決移動(dòng)終端中高層協(xié)議開發(fā)和設(shè)計(jì)，具體給出了一種移動(dòng)通信協(xié)議軟件的調(diào)度機(jī)制。
【背景技術(shù)】
[0002]在移動(dòng)通信中，終端和網(wǎng)絡(luò)之間通信都是依靠空中無線信號承載信息來完成的。為了滿足不同終端以及承載不同業(yè)務(wù)的需求，將無線資源分成了許多無線信道，不同無線信道類型可以承載不同的信息內(nèi)容。由于在同一區(qū)域，相同的無線資源不能同時(shí)分配給不同的用戶，所以每個(gè)用戶使用無線信道資源都有嚴(yán)格的時(shí)間要求。
[0003]一般的無線通信系統(tǒng)，例如全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(簡稱:GSM)、中國提出的時(shí)分同步碼分多址系統(tǒng)(簡稱TD-SCDMA)，以及目前長期演進(jìn)系統(tǒng)(簡稱:LTE)，新一代靜止地球衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)(簡稱:GMR)，都是采用頻點(diǎn)(簡稱Frequency)、無線幀(簡稱:Frame)、時(shí)隙(簡稱Ts)來劃分物理層信道。物理層信道可以分成兩大類，一類是所有終端都需要監(jiān)聽的下行信道，稱為公共控制信道，例如廣播公共控制信道(簡稱:BCCH)，尋呼信道(簡稱:PCH)，另外一類是業(yè)務(wù)信道，例如專用信道(簡稱:DCH)，分組數(shù)據(jù)信道(簡稱:PDCH)。
[0004]移動(dòng)通信系統(tǒng)中的無線資源都是由網(wǎng)絡(luò)控制使用，網(wǎng)絡(luò)將根據(jù)終端能力以及終端申請的業(yè)務(wù)類型分配不同的物理資源。終端再根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的資源分配，分時(shí)復(fù)用這些物理信道。具體如圖1所示。移動(dòng)終端開機(jī)到啟動(dòng)無線資源數(shù)據(jù)傳輸過程
[0005]具體過程描述如下，
[0006]步驟1，移動(dòng)終端開機(jī)上電后，完成終端硬件以及軟件初始化過程。
[0007]步驟2，網(wǎng)絡(luò)側(cè)進(jìn)行系統(tǒng)消息廣播，(特別說明:無論終端處于什么狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)都將進(jìn)行該過程)。網(wǎng)絡(luò)側(cè)在公共信道上循環(huán)廣播小區(qū)基本公共信息，例如小區(qū)的位置區(qū)、隨機(jī)接入?yún)?shù)、小區(qū)網(wǎng)絡(luò)號、鄰近小區(qū)列表以及小區(qū)下行無線幀號等。
[0008]步驟3和步驟4，移動(dòng)終端開機(jī)之后，終端首先監(jiān)聽同步的下行信道，解讀公共控制信道(簡稱:CCCH)上的廣播信息，然后正常駐留到小區(qū)中，完成正常的開機(jī)注冊過程。
[0009]步驟5、6，終端發(fā)起業(yè)務(wù)請求。首先終端發(fā)起隨機(jī)接入過程，獲取上行同步，并且向網(wǎng)絡(luò)提出業(yè)務(wù)請求。
[0010]步驟7，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)終端請求的業(yè)務(wù)類型，分配不同的無線資源，通常分為DCH和rocH無線信道，其中DCH主要用于話音數(shù)據(jù)傳輸，roCH主要用于分組數(shù)據(jù)傳輸。在網(wǎng)絡(luò)分配的無線資源中，相應(yīng)DCH或roCH信道啟動(dòng)時(shí)間是不確定的，通常有兩種情況，一種是立即啟動(dòng)，也就是終端收到無線資源配置消息之后，在接收完該消息的下一幀就可以使用分配的無線資源，另外一種是激活時(shí)間指示，也就是終端只有等激活時(shí)間到的時(shí)候才可以使用分配的無線資源。在激活時(shí)間到之前，網(wǎng)絡(luò)雖然將該無線資源分配給了終端，但是其他終端可能正在使用該無線資源，或是網(wǎng)絡(luò)還沒有準(zhǔn)備好。
[0011]步驟8、9，當(dāng)激活無線資源時(shí)間定時(shí)器超時(shí)，終端開始將網(wǎng)絡(luò)側(cè)分配的物理層新物理資源配置到物理層，然后在規(guī)定的幀上完成數(shù)據(jù)傳輸。
[0012]在實(shí)際的工程實(shí)現(xiàn)中，關(guān)于無線資源激活時(shí)間以及無線資源調(diào)度問題，終端高層協(xié)議棧對此有各種各樣的設(shè)計(jì)方法。
[0013]關(guān)于無線資源激活時(shí)間，最常用的方式就是根據(jù)當(dāng)前終端的幀號，以及無線資源激活時(shí)間幀號，計(jì)算兩者的時(shí)間差值，然后根據(jù)這個(gè)時(shí)間差設(shè)置一個(gè)定時(shí)器，等定時(shí)器超時(shí)之后，終端才開始啟用該無線資源。采用這種方式存在一個(gè)問題，就是協(xié)議棧定時(shí)器的時(shí)間基準(zhǔn)和幀號是不存在直接關(guān)聯(lián)的，即定時(shí)器的超時(shí)時(shí)刻與無線幀號不對齊，導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)過程中存在無線資源啟用時(shí)間不精確的問題。
[0014]關(guān)于規(guī)劃無線資源的使用，一般通過媒體控制層(簡稱:MAC層)實(shí)現(xiàn)，也有廠家是在物理層實(shí)現(xiàn)的。如果采用物理層實(shí)現(xiàn)方式，由于物理層通常采用數(shù)字信號(簡稱:DSP)處理器實(shí)現(xiàn)，而DSP處理器不善于處理高層的邏輯計(jì)算，這樣會(huì)影響到DSP處理器的實(shí)際使用性能。另外一種方式，也是目前最常用的就是通過MAC層進(jìn)行規(guī)劃無線資源的使用，而MAC層的無線資源規(guī)劃是由終端的幀定時(shí)器發(fā)送中斷信號到MAC層或是發(fā)送規(guī)劃信號到物理層。在實(shí)際的協(xié)議棧運(yùn)行中，幀中斷是定時(shí)產(chǎn)生的，無論MAC層進(jìn)行無線資源調(diào)度頻度如何，都會(huì)產(chǎn)生幀定時(shí)中斷到MAC層，這造成了協(xié)議棧無謂的處理定時(shí)器幀中斷。
[0015]由于在工程實(shí)現(xiàn)中存在以上兩個(gè)問題，該發(fā)明提出了一種解決方案，既達(dá)到了實(shí)現(xiàn)目的，同時(shí)又簡化了終端設(shè)計(jì)，降低了終端功耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種解決移動(dòng)終端處理無線資源激活時(shí)間以及無線資源調(diào)度規(guī)劃的方法。該發(fā)明基本思想是將無線資源激活時(shí)間和無線資源調(diào)度控制進(jìn)行統(tǒng)一處理，由MAC層進(jìn)行時(shí)間規(guī)劃，然后發(fā)送規(guī)劃調(diào)度信號到專用調(diào)度控制(簡稱:SCHEDULE)模塊，專用調(diào)度控制模塊等時(shí)間到之后，
[0017]再通知MAC層，由MAC層進(jìn)行具體的任務(wù)處理。
[0018]該發(fā)明具體的實(shí)現(xiàn)框架如圖2所示，無線資源控制(簡稱RRC)模塊主要完成無線資源的分配和協(xié)調(diào)；媒體接入控制模塊(簡稱MAC模塊)完成無線資源映射、無線資源調(diào)度、以及無線資源調(diào)度規(guī)劃。通過專用調(diào)度控制模塊(簡稱-SCHEDULE模塊)，提供調(diào)度時(shí)基到高層協(xié)議棧。專用調(diào)度控制模塊初始時(shí)基來自終端無線幀中斷信號。物理層(簡稱:Physical Layer層)主要完成空中接口上無線信號的收發(fā)功能。
[0020]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:一種移動(dòng)終端協(xié)議軟件中無線資源調(diào)度的實(shí)現(xiàn)g過程，其包括以下步驟:
[0021]步驟一、移動(dòng)終端開機(jī)上電時(shí)候，首先正常駐留到一個(gè)小區(qū)中，并且在該小區(qū)中完成注冊過程，最終進(jìn)入到空閑模式，等待網(wǎng)絡(luò)或移動(dòng)終端發(fā)起業(yè)務(wù)請求；
[0023]步驟二、網(wǎng)絡(luò)分配無線資源過程。終端或者網(wǎng)絡(luò)發(fā)起業(yè)務(wù)請求，觸發(fā)終端RRC層進(jìn)行隨機(jī)接入過程，網(wǎng)絡(luò)將根據(jù)終端請求的業(yè)務(wù)類型，給終端分配對應(yīng)的無線資源，同時(shí)給定具體的無線資源激活時(shí)間；
[0024]步驟三:RRC層配置無線資源過程。終端RRC模塊收到無線資源以及無線資源激活時(shí)間，RRC層使用MAC_RB_CONFIG_REQ將具體的無線資源以及激活時(shí)間配置到MAC層。該MAC_RB_CONFIG_REQ信號中包括無線資源具體的頻率(簡稱-Frequency)、時(shí)隙(簡稱:Ts)參數(shù)，以及無線資源激活時(shí)間(簡稱MctiveTime)，物理層資源信道標(biāo)識(簡稱:physicalChannelId)。
[0025]步驟四:MAC層調(diào)度無線資源過程。MAC層根據(jù)配置的無線資源激活時(shí)間，使用MAC_SCHEUDLE_REQ信號通知SCHEUDLE模塊，在無線資源激活時(shí)間到的時(shí)候，SCHEUDLE模塊再通知MAC層進(jìn)行無線資源數(shù)據(jù)傳輸調(diào)度。在MAC_SCHEUDLE_REQ信號中包括了 SCHEUDLE模塊發(fā)送MAC_SCHEUDLE_IND時(shí)間、信道類型(簡稱:ChannelType)以及物理層資源信道標(biāo)識(簡稱:physicalChannelId)。
[0026]SCHEDULE模塊收到MAC_SCHEUDLE_REQ信號之后，每當(dāng)終端幀計(jì)數(shù)變化的時(shí)候，SCHEDULE模塊通過比較MAC_SCHEUDLE_REQ中請求時(shí)間來判斷是否時(shí)間到時(shí)。如果時(shí)間到時(shí)，則發(fā)送MAC_SCHEDULE_IND到MAC層，否則繼續(xù)等待。
[0027]SCHEUDLE模塊可以收到多個(gè)MAC_SCHEUDLE_REQ信號，所以在SCHEUDLE模塊中，將采用SCHEUDLE_QUEUE隊(duì)列的方式保存來自MAC層的時(shí)間調(diào)度請求。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，如果MAC層出現(xiàn)異常，需要停止已經(jīng)發(fā)送的MAC_SCHEDULE_REQ原語，MAC可以調(diào)用SCHEDULE模塊函數(shù)，清除SCHEUDLE_QUEUE該隊(duì)列即可。
[0028]步驟五:物理層建立信道過程。MAC層收到來自SCHEUDLE模塊的激活時(shí)間調(diào)度指示信號，則使用MAC_PHY_DCH_SETUP_REQ信號將無線資源配置到物理層，等待物理層進(jìn)行無線信道建立。在MAC_PHY_DCH_SETUP_REQ原語中，包括了物理資源的頻點(diǎn)、時(shí)隙，信道類型以及物理信道標(biāo)識。
[0029]MAC發(fā)送MAC_PHY_DCH_SETUP_REQ原語到物理層，一次可以配置一條或多條物理層信道。
[0030]步驟六:物理層反饋信道建立情況。物理層使用MAC_PHY_DCH_SETUP_CNF上報(bào)無線資源信道建立完成到MAC層，MAC層將根據(jù)無線資源類型進(jìn)行時(shí)間調(diào)度控制。在MAC_PHY_DCH_SETUP_CNF 原語中包括了 physicalChannelld.
[0031]如果網(wǎng)絡(luò)分配的無線資源是DCH信道，那么MAC層將自動(dòng)收到來自SCHEDLE模塊的調(diào)度指示信號，則發(fā)送一個(gè)調(diào)度請求到SCHEDULE模塊，SCHEDULE模塊在下一幀到來時(shí)刻發(fā)送DCH調(diào)度指示到MAC層。
[0032]如果網(wǎng)絡(luò)分配的無線資源是rocH信道，那么MAC層將根據(jù)TOCH動(dòng)態(tài)調(diào)度時(shí)間發(fā)送調(diào)度請求到SCHEDULE模塊。
[0033]步驟六:MAC層發(fā)送數(shù)據(jù)過程。MAC層收到SCHEUDLE模塊的MAC_SCHEUDLE_IND原語，在該原語中，如果收到的是DCH信道指示，則在規(guī)劃的DCH信道上發(fā)送數(shù)據(jù)，如果收到的是rocH信道指示，則在規(guī)劃的rocH信道上的發(fā)送數(shù)據(jù)。
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