一种wcdma系统中的资源抢占方法

专利名称：一种wcdma系统中的资源抢占方法
技术领域：
本发明涉及宽带码分多址(WCDMA)移动通信系统中一种资源抢占的方法。
背景技术：
在WCDMA系统中，系统的容量是有限的。当系统负荷接近系统容量极限时，新的呼叫请求将由于没有足够的无线资源而无法接入系统，即出现拥塞。在WCDMA系统中，不同用户具有不同的资源分配优先级，高优先级的用户可以优先分配资源。在系统拥塞的情况下，高优先级的用户可以抢占低优先级用户的无线资源，即将低优先级用户的呼叫释放，释放其占用的无线资源，以便接入高优先级用户的呼叫。
WCDMA系统中呼叫建立流程如图1所示。核心网(CN)向无线网络控制器(RNC)发送无线接入承载(RAB)建立请求消息，请求RNC为某个用户建立一个业务。RNC收到请求后，根据请求的业务类型和Qos参数，为其分配需要的无线资源。如果资源分配成功，RNC向用户设备(UE)发送无线承载建立消息，消息中包含无线参数配置。UE根据消息中的参数配置好以后，向RNC发送无线承载建立完成，RNC再向CN发送RAB建立完成。
RNC分配无线资源的过程如图2所示。RNC收到RAB建立请求后，首先进行准入控制，判断当前是否有足够的无线资源用于分配给新建的业务。如果准入判决的结果为可以接入，则为新的业务分配需要的无线资源，并继续业务建立过程。否则，需要判断请求的呼叫是否可以进行资源抢占，如果可以，则发起资源抢占过程，选择已经建立呼叫的低优先级的用户，释放它们占用的无线资源，然后将这些释放的资源分配给高优先级的用户。如果请求的呼叫没有进行资源抢占的能力，或者资源抢占失败，则本次呼叫建立失败。
资源抢占是根据用户的优先级进行的。用户的优先级信息由CN在RAB指派消息中带给RNC，优先级信息包含如下几个部分内容

RNC根据优先级信息确定一个RAB是否可以抢占其它RAB的资源，或者一个RAB的资源是否可以被其它RAB抢占，原则如下●如果一个RAB的抢占属性为可以抢占，则该RAB可以抢占其它RAB的资源，否则不能抢占其它RAB的资源。
●如果一个RAB的被抢占属性为可被抢占，则该RAB的资源可以被其它RAB抢占，否则不能被其它RAB抢占。
●发起资源抢占的条件为√发起抢占的RAB的抢占属性为可以抢占；√被抢占的RAB的被抢占属性为可被抢占；√发起抢占的RAB的优先级高于被抢占RAB的优先级。
在WCDMA系统中，呼叫被阻塞的原因分为硬阻塞或软阻塞，硬阻塞包括下行信道化码资源受限，用户数受限，软阻塞包括上行干扰受限，下行功率受限。在进行资源抢占时，应根据被阻塞呼叫的阻塞原因以及业务特点，选择合适的被抢占的UE或RAB，使得满足高优先级用户的资源请求的同时，尽量使被抢占的UE或RAB最少，即尽量保持已有用户的服务质量。上述用户数受限是指请求的RAB的业务类型的用户数已达到网络规划时设定的该种业务类型的最大用户数限制，不能再接入请求该种业务类型的新用户。
在已公开的国内外专利中，公开号为CN1538767的中国专利“根据无线链路的优先级实现资源抢占的方法和装置”给出一种根据无线链路优先级进行资源抢占的方法，该专利给出的方法只是根据优先级简单地判断是否进行资源抢占，并没有给出如何选择被抢占用户的方法。专利号为6131029的美国专利Method and apparatus for allocating a radioresource by preemption in a cellular radio system for communication with mobiles给出一种在小区间切换时进行资源抢占的方法，同样也没有给出如何选择被抢占的UE或RAB的方法。

发明内容
本发明给出一种在小区拥塞时根据用户优先级和不同拥塞原因进行资源抢占的方法，使得在满足高优先级用户资源要求的同时，受影响的用户最少，对系统的稳定性影响最小。
本发明的基本思想是在进行资源抢占时，使被抢占的用户个数尽量少。如果只有一种阻塞原因，则直接根据该阻塞原因选择被抢占的UE或RAB；如果同时有多种阻塞原因，则首先根据硬阻塞的原因选择被抢占的UE或RAB，使得抢占这些UE或RAB的资源后能够解除硬阻塞；然后判断抢占这些UE或RAB的资源后是否可以同时解除软阻塞，如果是，则结束资源抢占过程，否则再选择其它的UE或RAB以解除软阻塞。在选择被抢占的UE或RAB时，根据被抢占的UE或RAB的优先级，按照优先级从低到高的顺序依次选取。一个UE可以建立一个或多个RAB。在进行资源抢占时，可以抢占一个UE的一个或多个RAB。在下面的说明中，如果必须抢占一个UE的所有RAB，这种情况称为抢占UE；对于其它情况，称为抢占RAB。
本发明的一种WCDMA系统中的资源抢占方法，它包括如下步骤1)构建满足资源抢占优先级条件的被抢占的无线接入承载RAB候选集合；2)构建可以解除用户数受限的被抢占的无线接入承载RAB候选集合；3)构建可以解除下行码资源受限的被抢占的用户设备UE候选集合；4)如果单独用户数受限，从步骤2)的结果中选择一个优先级最低的无线接入承载RAB作为被抢占的RAB；5)如果单独下行码资源受限，从步骤3)的结果中选择一个或一组优先级最低的用户设备UE作为被抢占的UE；其中，一个UE的优先级为该UE所有RAB中优先级最高的RAB所对应的优先级；一组UE的优先级为该组UE中具有最高优先级的UE所对应的优先级；6)如果用户数受限，同时下行码资源也受限，从步骤2)和步骤3)的结果的交集中选择一个或一组被抢占的用户设备UE；如果没有交集，则根据步骤4)选择一个无线接入承载RAB，再根据步骤5)选择一个或一组用户设备UE；7)如果单独软阻塞(上行干扰受限或下行功率受限)，将步骤1)的结果中的候选RAB按照速率从高到低的顺序，速率相同的再按照优先级从低到高的顺序排序；然后选择排在最前面的一个无线接入承载RAB，判断释放该RAB后是否可以解除软阻塞，如果是，则该RAB为候选的RAB；否则，按照排序结果依次选择RAB并进行判断，直到可以解除软阻塞为止，最后的结果为多个候选RAB；8)如果同时硬阻塞和软阻塞，则先按照步骤4)至步骤6)选择可以解除硬阻塞的用户设备UE或无线接入承载RAB，然后判断释放这些用户设备UE或无线接入承载RAB后是否同时能够解除软阻塞，如果是，则结束选择；否则，再根据步骤7)选择其他无线接入承载RAB，直到解除软阻塞为止。
上述方法中，步骤1)具体是在小区已有的呼叫用户中，找出满足抢占优先级条件的所有RAB，即抢占属性为可以抢占并且优先级低于被阻塞呼叫的RAB的优先级。
上述方法中，步骤2)具体是从步骤1)的结果中选择业务类型与被阻塞呼叫的RAB业务类型相同的无线接入承载RAB。
上述方法中，步骤3)具体是首先选择满足如下条件的候选UE该UE的所有RAB都在步骤1)的结果中，同时该UE占用的下行信道化码的速率大于或等于被阻塞的呼叫所要求的信道化码的速率；如果没有满足上述条件的UE，则选择满足下述条件的一组UE作为候选UE这些UE的所有RAB都在步骤1)的结果中，同时释放这些UE的所有RAB以后可以空闲出一个信道化码，该信道化码的速率大于或等于被阻塞的呼叫所要求的信道化码的速率。
采用本发明所述方法，可以在小区拥塞的条件下实现高优先级用户对低优先级用户的资源抢占，同时涉及的被抢占的用户数最少，对系统的稳定性影响最小，是一种比较优化的资源抢占方法。


图1是WCDMA系统中RAB建立过程示意图；图2是RNC分配资源过程示意图；图3是资源抢占流程示意图。
具体实施例方式
下面结合一个具体实施例，对本发明的方法做进一步说明。
在本实施例中，需要输入的参数如下拥塞原因，包括下行信道化码资源受限，上行用户数受限，下行用户数受限，上行干扰受限，下行功率受限。
被拥塞的用户请求的下行扩频因子为SF_DL。
请求业务的上行业务类型为UlServType。
请求业务的下行业务类型为DlServType。
本发明的具体步骤如下1.建立集合A，A＝{小区内所有抢占属性为可以抢占并且优先级低于请求业务优先级的RAB}；如果A为空，返回抢占失败。
2.如果下行码资源受限，建立集合B，集合B按照如下方法构造2.1.选择满足如下条件的UE该UE的所有RAB满足优先级条件，即该UE的所有RAB属于集合A；
2.2.在2.1的结果中，将SF小于等于SF_DL的UE直接放入集合B；2.3.在2.1的结果中，对于SF大于SF_DL的UE，如果有多个UE完全占用一个SF小于等于SF_DL的子码树，即释放这些UE的码资源后可以空出一个SF小于等于SF_DL的信道化码，则将这些UE作为1个元素放入集合B；2.4.如果集合B为空，返回抢占失败。
3.如果上行用户数受限，建立集合C，C＝{A中上行业务类型等于UlServType的RAB}；如果C为空，返回抢占失败。
4.如果下行用户数受限，建立集合D，D＝{A中下行业务类型等于DlServType的RAB}；如果D为空，返回抢占失败。
5.根据码资源受限、上行用户数受限、下行用户数受限的情况选择集合B、C、D中的元素5.1.如果单独码资源受限，选择B中只有1个UE并且优先级最低的元素，如果没有这样的元素，选择UE数最少的元素；5.2.如果单独上行用户数受限，选择C中优先级最低的RAB；5.3.如果单独下行用户数受限，选择D中优先级最低的RAB；5.4.如果上行用户数受限并且下行用户数受限，选择C、D中属于同一个UE、并且优先级最低的RAB；如果没有这样的RAB，则分别根据5.2.和5.3的原则选取；5.5.如果上行用户数受限，或(和)下行用户数受限，同时下行码资源受限，选择B、C、D中同属一个UE，并且优先级最低的RAB；如果没有这样的RAB，则分别根据5.1、5.2、5.3(或5.4)的原则选择。
6.如果上行干扰受限，选择抢占RAB的策略如下6.1.如果没有经过步骤5，即没有其它受限情况，从A中选择一个RAB，判断释放该RAB后的上行干扰是否满足阻塞呼叫的接入条件，如果满足条件，则该RAB放入集合F；6.1.1.如果F不为空，从F中选择一个优先级最低的RAB作为抢占的RAB；6.1.2.如果F为空，则从A中速率最高的RAB开始，按照业务速率从高到低的顺序，依次判断释放该RAB后的上行干扰是否满足新建RAB的接入条件，直到满足条件为止，这时被选择的RAB就是被抢占的RAB；如果A中所有RAB都处理完，依然无法满足要求，则返回抢占失败；6.2.如果经过步骤5，则首先判断释放步骤5所选的RAB后的上行干扰是否满足新建业务的接入条件，如果满足，则步骤5的结果即为最终结果；否则，按照
6.1.2步骤，从A中剩余元素中选择被抢占的RAB，最后的选择结果为步骤5的结果加上此步骤中选择的RAB；如果A中所有RAB都处理完，依然无法满足要求，则返回抢占失败。
7.如果下行功率受限，选择抢占RAB的策略如下7.1.如果没有经过步骤5和步骤6，即没有其它受限情况，从A中选择一个RAB，判断释放该RAB后的下行功率是否满足新建业务的接入条件，如果满足，则该RAB放入集合G；7.1.1.如果G不为空，从G中选择一个优先级最低的RAB作为抢占的RAB；7.1.2.如果G为空，则从A中速率最高的RAB开始，按照业务速率从高到低的顺序，依次判断释放该RAB后的下行功率是否满足新建业务的接入条件，直到下行不受限为止，这时被选择的RAB就是被抢占的RAB；如果A中所有RAB都处理完，依然无法满足要求，则返回抢占失败；7.2.如果经过步骤5或步骤6，则首先判断释放步骤5和步骤6所选RAB后的下行功率是否满足新建业务的接入条件，如果满足，则步骤5和步骤6的结果为最终选择结果；否则，按照步骤7.1.2的原则，从A中剩余元素中选择被抢占的RAB，最后的选择结果为步骤6的结果加上此步骤中选择的RAB；如果A中所有RAB都处理完，依然无法满足要求，则返回抢占失败。
8.返回被抢占业务的用户标识和业务标识。
权利要求
1.一种WCDMA系统中的资源抢占方法，其特征在于，它包括如下步骤1)构建满足资源抢占优先级条件的被抢占的无线接入承载候选集合；2)构建可以解除用户数受限的被抢占的无线接入承载候选集合；3)构建可以解除下行码资源受限的被抢占的用户设备候选集合；4)如果单独用户数受限，从步骤2)的结果中选择一个优先级最低的无线接入承载作为被抢占的无线接入承载；5)如果单独下行码资源受限，从步骤3)的结果中选择一个或一组优先级最低的用户设备作为被抢占的用户设备；6)如果用户数受限，同时下行码资源也受限，从步骤2)和步骤3)的结果的交集中选择一个或一组被抢占的用户设备；如果没有交集，则根据步骤4)选择一个无线接入承载，再根据步骤5)选择一个或一组用户设备；7)如果单独软阻塞，将步骤1)的结果中的候选无线接入承载按照速率从高到低的顺序，速率相同的再按照优先级从低到高的顺序排序；然后选择排在最前面的一个，判断释放该无线接入承载后是否可以解除软阻塞，如果是，则该无线接入承载为候选的无线接入承载；否则，按照排序结果依次选择无线接入承载并进行判断，直到可以解除软阻塞为止，最后的结果为多个候选无线接入承载；8)如果同时硬阻塞和软阻塞，则先按照步骤4)至步骤6)选择可以解除硬阻塞的用户设备或无线接入承载，然后判断释放这些用户设备或无线接入承载后是否同时能够解除软阻塞，如果是，则结束选择；否则，再根据步骤7)选择其他无线接入承载，直到解除软阻塞为止。
2.根据权利要求1所述的WCDMA系统中的资源抢占方法，其特征在于，步骤1)具体是在小区已有的呼叫用户中，找出满足抢占优先级条件的所有无线接入承载，即抢占属性为可以抢占并且优先级低于被阻塞呼叫的无线接入承载的优先级。
3.根据权利要求1所述的WCDMA系统中的资源抢占方法，其特征在于，步骤2)具体是从步骤1)的结果中选择业务类型与被阻塞呼叫的无线接入承载业务类型相同的无线接入承载。
4.根据权利要求1所述的WCDMA系统中的资源抢占方法，其特征在于，步骤3)具体是首先选择满足如下条件的候选用户设备该用户设备的所有无线接入承载都在步骤1)的结果中，同时该用户设备占用的下行信道化码的速率大于或等于被阻塞的呼叫所要求的信道化码的速率；如果没有满足上述条件的用户设备，则选择满足下述条件的一组用户设备作为候选用户设备这些用户设备的所有无线接入承载都在步骤1)的结果中，同时释放这些用户设备的所有无线接入承载以后可以空闲出一个信道化码，该信道化码的速率大于或等于被阻塞的呼叫所要求的信道化码的速率。
全文摘要
本发明提出了一种WCDMA系统中的资源抢占方法，步骤如下分别构建满足资源抢占优先级条件的被抢占的RAB候选集合、可以解除用户数受限的被抢占的RAB候选集合、可以解除下行码资源受限的被抢占的UE候选集合；如果只有一种阻塞原因，则直接根据该阻塞原因选择被抢占的UE或RAB；如果同时有多种阻塞原因，则首先根据硬阻塞的原因选择被抢占的UE或RAB，解除硬阻塞；然后判断抢占这些UE或RAB的资源后是否可以同时解除软阻塞，如果是，则结束资源抢占过程，否则再选择其它的UE或RAB以解除软阻塞。本发明可以在小区拥塞的条件下实现高优先级用户对低优先级用户的资源抢占，同时涉及的被抢占的用户数最少，对系统的稳定性影响最小。
文档编号H04W28/02GK1980456SQ20051012589
公开日2007年6月13日 申请日期2005年12月2日 优先权日2005年12月2日
发明者黄明, 徐江, 宗永涛 申请人:中兴通讯股份有限公司