码分多址集群系统综合业务和传输特性的动态信道分配方法

摘要

码分多址集群系统综合业务和传输特性的动态信道分配方法涉及一种在数字集群移动通信系统中根据信道状态、业务类型、用户优先级等因素进行资源大小分配的TD-SCDMA集群系统分等级动态信道分配方法，首先，对TD-SCDMA集群系统的业务进行分类，将TD-SCDMA集群系统业务类型定义为：A交互式，B遥测遥控式；其次，所涉及的TD-SCDMA集群系统DCA包括两个基本过程，即慢DCA和快DCA；慢DCA是根据TD-SCDMA集群系统的应用类型，通过定义不同应用业务类型的切换点，将资源分配给群组，用于群组的上行链路资源分配；快DCA是根据TD-SCDMA集群用户的业务特点、信道传输特性、用户的服务质量要求，通过划分数据、预留时隙以及定义可变边界，将物理信道分配给承载业务，用于群组用户的上行链路资源分配。

主权项

1.一种码分多址集群系统综合业务和传输特性的动态信道分配方法，其特征在于该动态信道分配方法具体如下： 首先，对TD-SCDMA集群系统的业务进行分类，将TD-SCDMA集群系统业务类型定义为：A交互式，包括数字调度、数据查询以及事物处理应用；B遥测遥控式；C广播式三类；交互式上下行都需要分配信道资源；遥测遥控式需要分配上行信道资源；广播式需要分配下行资源； 其次，所涉及的TD-SCDMA集群系统动态信道分配DCA包括两个基本过程，即慢DCA和快DCA；慢DCA是根据TD-SCDMA集群系统的应用类型，通过定义不同应用业务类型的切换点，将资源分配给群组，用于群组的上行链路资源分配；快DCA是根据TD-SCDMA集群用户的业务特点、信道传输特性、用户的服务质量要求，通过划分话音、数据、预留时隙以及定义可变边界，将物理信道分配给承载业务，用于群组用户的上行链路资源分配； 所述的慢DCA：为适应集群通信业务率的变化，系统首先进行慢DCA，每隔T_ap时间来调整上/下行链路中的时隙数量；获取业务参数，根据业务参数判断集群系统的业务类型是A交互式、B遥测遥控式、C广播式中的哪一类； 在A交互式应用中，所有群组共享下行广播信道，上行通信中只有有呼叫请求的用户发起请求，需要分配信道资源，在TD-SCDMA系统中仅有6个业务时隙，因此，上下行业务分配率选值为2:4，3:3，4:2；考虑到集群系统的特点，下行的链路负载L_d是已知的，每个群组的上行链路负载由下面的式子进行估测： 其中，函数f(·)是根据单个群组用户数、业务类型设计的对业务流量的预测函数，即，群组当前时刻nT_ap的上行链路负载是根据其前一时刻(n-1)T_ap以及历史记录经验均值得到的估计均值，根据估计的当前时刻的可以计算得到上下行数据业务率γ，n是Tap时间的个数，即第n个重新进行慢DCA的时间，因此有最后，根据最小化的原则找到最合适的上下行时隙分配方案，表示为下面的式子：式中，γ为上下行数据业务率，N_tu为上行业务时隙数，N_td为下行业务时隙数，函数min()为在(N_tu:N_td)集合中取使得表达式为最小的(N_tu:N_td)值；在B遥测遥控式应用中，控制台只需要搜集并监测来自群组用户的传输数据，因此，在慢DCA中，上下行业务分配率选值为4:2； 在C广播式应用中，控制台只把消息传送到限定的地理区域，不必确认，消息在一段时间内重发几次，以增加接收的可靠性，因此，在慢DCA中，上下行业务分配率选值为2:4； 所述的快DCA：在快DCA中，只针对A类和B类应用的上行信道分配进行设计，采用可变边界策略实现对信道资源的动态分配，通过定义两个可变边界，三种不同的优先级准则对上行信道进行分配； 两个可变边界：将一个帧内的时隙按照话音、数据以及预留业务类型进行划分，第一个可变边界用来界定语音和预留业务，第二个可变边界用来界定预留和数据业务，两个边界的定义同样是根据群组中以往用户业务的经验值估计来确定； 三种不同的优先级准则，包括话音用户优先级准则： 同是话音业务的用户根据上行物理信道传输条件、用户QoS参数来确定其优先级系数，对时隙进行竞争，假设群组中话音业务用户i在第j个时隙t_j,j＝1,2,...,L上对应的物理信道为ch_i,j，话音业务用户i的传输速率为R_voi，在ch_i,j上的信道容量为C_i,j，在信道ch_i,j上传输的信号信道噪声比为话音业务用户i的目标丢包率或者误比特概率为P_Ei，对应的在物理信道上传输的目标信号信道噪声比为相应的信道容量为C_i，并且定义优先级系数f_i,j如下: 其中，α和β为调整系数，是根据以往数据进行拟合的经验值；ch_i,j标识群组中用户i在时隙t_j上对应的物理信道，表示业务用户i在信道ch_i,j上传输的信号信道噪声比，表示业务用户i在物理信道上传输的目标信号信道噪声比；数据用户优先级准则：同是数据业务的用户根据上行物理信道传输条件、用户QoS参数、延迟时间来确定其优先级系数，对时隙进行竞争，假设数据业务用户i在时隙t_j,j＝1,2,...,L上对应的物理信道为ch_i,j，数据业务用户i的传输速率为R_dati，在ch_i,j上的信道容量为C_i,j，在信道ch_i,j上传输的信号信道噪声比为在信道ch_i,j上传输信号的时间延迟为数据业务用户i的目标丢包率或者误比特概率为P_Ei，对应的在物理信道上传输的目标信号信道噪声比为相应的信道容量为C_i，数据业务用户i的时间延迟要求为T_tari，并且定义优先级系数f_i,j如下: 其中，a，b和c为调整系数，是根据以往数据进行拟合的经验值； 预留时隙优先级准则：话音业务的优先级始终高于数据业务，当有话音业务抢占预留时隙时，优先级总高于数据业务，当没有语音业务强占预留时隙时，数据业务使用预留时隙。