CN101651888B - 信道指配方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种信道指配方法和装置，该方法包括：计算移动终端的移动分配索引偏移集合索引MAIOAI，发送携带有所述MAIOAI和移动分配索引偏移集合索引偏移MAIOAIO的指配命令消息给所述移动终端，使得所述移动终端根据所述MAIOAI和MAIOAIO得到当前使用的频率。本实施例提供的方法简化了MAIOAI的计算方法，节省了MS的存储空间，并且可以很好的兼容现有信道指配流程。

Description

信道指配方法及装置

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种信道指配方法及装置。

背景技术

近年来，随着全球移动通信***(Global System For MobileCommunication，简称GSM)的用户数量的大幅度增长，话音业务也出现了很大幅度的增长。这给运营商带来了很大的压力。此外，由于话音业务的价格正越来越低，因此，如何更加有效地利用已有的基站和频率资源为更多的用户提供更有效的话音业务服务，成了运营商亟待解决的问题之一。

在第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，简称3GPP)GSM/EDGE无线接入网(GSM/EDGE Radio Access Network，简称GERAN)#33全会上，Nokia首次提出了一种增加话音容量的设想：正交子信道(Orthogonal Sub Channel，简称OSC)，即在一个物理时隙上同时接入两个移动终端(Mobile Station，简称MS)，通过正交的训练序列对该两个MS进行区分。理论上，这种方案可以在不增加基站数量和频率资源的情况下使可用的信道数量翻倍。后来，这一概念发展成为多用户复用同一时隙(Multi-User Reusing One Slot，简称MUROS)，即在一个时隙上同时接入多个用户。

OSC的关键改进是引入了8个新的训练序列，它们和已有的训练序列的互相关性非常低，以便两个子信道可以区分。对上行和下行，第一个子信道(OSC-0)使用已有的训练序列，第二个子信道(OSC-1)则使用新的训练序列。

在下行，BTS使用一种“类QPSK”(如8PSK的一个子集)的调制方式。两个用户的调制比特被映射成QPSK符号，OSC-0映射到高位，OSC-1映射到低位，如图1所示，为现有技术将OSC调制比特映射成8PSK符号的星座图，符号旋转π/2，这样可以使OSC-0的用户按传统GMSK的方式进行解调，从而兼容现有的MS。OSC-1的用户则必须按类QPSK的方式进行解调。在上行，两个MS各自使用传统的GMSK方式进行调制和发送。

将两个用户复用到同一个时隙上称为“配对”，按照对星座图描述的惯例，他们分别称为“I路用户”和“Q路用户”。当某个时隙上以MUROS方式复用了多于一个用户时，称该时隙处于“MUROS模式”。在现有MUROS技术中，一般认为I路可以接入传统手机(实现了DARP Phase I的手机，或者更早的手机)，Q路必须接入实现了MUROS技术的手机。

MUROS虽然具有很高的理论容量增益，但是也存在很多问题。比如在非跳频情况下，分配到同一个时隙的两个MUROS子信道的“I路用户”和“Q路用户”之间总是形成强干扰。在传统GSM跳频方案下，由于I、Q两路用户使用同样的跳频序列号(Hopping Sequence Number，简称HSN)和移动分配索引偏移(Mobile Allocation Index Offset，简称MAIO)，他们仍然总是使用同一个频点，仍然总是互相形成强干扰。也就是说，两个配对的OSC用户并没有充分享受到跳频所带来的增益。

为解决上述问题，现有技术提出了如下方案：把一个小区内的用户分成两个集合，集合1包括所有不处于MUROS模式的用户和所有的I路用户，集合2则包括所有其他用户，即Q路用户。集合1和集合2的用户使用同一套移动(频率)分配(Mobile Allocation，简称MA)和同一个HSN。集合1的用户按照传统方式(3GPP TS 45.002)计算移动分配索引(MobileAllocation Index，简称MAI)，而集合2的用户不再使用固定分配的MAIO，而是每计算一次MAI就改变一下MAIO。这种方式称为“跳MAIO”(MAIOHopping)。

跳MAIO的优点在于它利用跳频打乱了MUROS用户的配对关系，使每位用户受到的干扰得到了平均，避免了两个特定的MUROS配对用户之间总是形成强干扰的缺陷，该方法具体实现如下：

1、定义MAIOA(MAIO Allocation)为集合2的用户允许使用的MAIO值的集合，设该集合的元素个数为N；

2、MAIOA的下标取值为{0，1，...，N-1}，预定义M个对该下标集合的排列{σ_j，j＝0，1，...，M-1}，存储在MS中。如当N＝3，M＝3时，这样的排列可以是：

σ₀＝{0，2，1}，σ₁＝{2，1，0}，σ₂＝{1，0，2}

MS必须存储所有常见的N和M所对应的所有排列；

3、定义MAIO跳频序列号(MAIOHSN)为MS用于选择上述某个排列中的数字时所用的下标；

4、在指配或切换时，网络向集合2的MS发送MAIOA和MAIOHSN(简记为i)，在每一个跳频时刻，MS通过下式算出自己的MAIO(即表1.4中的一列)：

MAIO_FN(i)＝σ_FNmod M(i)

5、(可选)对每一个N，可以定义多套对MAIOA下标集合的排列，每套M个。在第4步中，网络除了发送MAIOA和MAIOHSN外，还要向MS发送一个整数用于指示其使用哪一套排列，记为MAIOPN。

该产生MAIO序列的方法比较复杂，而且它要求将所有可能使用到的MAIOA下标的排列都预存在MS中，占用MS大量的存储空间，缺乏灵活性，此外该方法对现有协议的兼容性较差；导致信道指配或切换等进程中，BSC在每一个跳频时刻，都需要去MS中获取预存的MAIO序列，增加了信道指配或切换等过程的复杂性。

发明内容

本发明实施例第一方面提供了一种信道指配方法，有效解决现有技术MAIO序列的产生方法复杂，占用MS大量存储空间等缺陷。

本发明实施例第二方面提供了一种信道指配装置，有效解决现有技术MAIO序列的产生方法复杂，占用MS大量存储空间等缺陷。

根据本发明实施例的第一方面提供的一种信道指配方法，包括：

发送携带有移动分配索引偏移分配MAIOA和移动分配索引偏移集合索引偏移MAIOAIO的指配命令消息给移动终端，使得所述移动终端计算移动终端的移动分配索引偏移集合索引MAIOAI，根据所述MAIOA和所述MAIOAI得到所述移动终端当前使用的移动分配索引偏移MAIO，根据MAIO和HSN计算出当前使用的移动分配索引MAI，根据MAI从移动分配MA中得到当前使用的频率；

所述移动终端计算移动终端的移动分配索引偏移集合索引MAIOAI包括：

当移动分配索引偏移跳频序列号MAIOHSN＝0时，

MAIOAI＝(FN+MAIOAIO)modN；其中MAIOAI为整数，且0≤MAIOAI≤N-1；FN为帧号，移动分配索引偏移集合索引偏移MAIOAIO为用于计算MAIO的偏移量；

当MAIOHSN≠0时，MAIOAI＝(S+MAIOAIO)modN；其中参数S为整数，且0≤S≤N-1；参数S计算如下：

设置参数M，M＝T2+RNTABLE((MAIOHSNxorT1R)+T3)；其中M为整数，且0≤M≤152；

M′＝Mmod(2^NBIN)，T′＝T3mod(2^NBIN)；

当M′＜N时，S＝M′；当M′≥N时，S＝(M′+T′)modN；

其中T1，T2，T3均为时间参数，且0≤T2≤25；0≤T3≤50；RNTABLE为用于产生伪随机序列的常数数组；NBIN为描述N所需的比特位的个数；T1R为时间参数T1减64的模；N为集合2的用户允许使用的MAIO值的集合的元素个数，所述集合2包括一个小区内的所有Q路用户。

根据本发明实施例的第二方面提供的一种信道指配装置，包括：

发送模块，用于发送携带有移动分配索引偏移分配MAIOA和移动分配索引偏移集合索引偏移MAIOAIO的指配命令消息给移动终端，使得所述移动终端根据所述MAIOA、MAIOAIO、移动分配索引偏移跳频序列号MAIOHSN和帧号FN计算移动终端的移动分配索引偏移集合索引MAIOAI，根据所述MAIOA和所述MAIOAI得到所述移动终端当前使用的移动分配索引偏移MAIO，根据MAIO和HSN计算出当前使用的移动分配索引MAI，根据MAI从移动分配MA中得到当前使用的频率；

所述计算所述MAIOAI的方法如下：

当移动分配索引偏移跳频序列号MAIOHSN＝0时，

MAIOAI＝(FN+MAIOAIO)modN；其中MAIOAI为整数，且0≤MAIOAI≤N-1；FN为帧号，移动分配索引偏移集合索引偏移MAIOAIO为用于计算MAIO的偏移量；

当MAIOHSN≠0时，MAIOAI＝(S+MAIOAIO)modN；其中参数S为整数，且0≤S≤N-1；参数S计算如下：

设置参数M，M＝T2+RNTABLE((MAIOHSNxorT1R)+T3)；其中M为整数，且0≤M≤152；

M′＝Mmod(2^NBIN)，T′＝T3mod(2^NBIN)；

当M′＜N时，S＝M′；当M′≥N时，S＝(M′+T′)modN；

其中T1，T2，T3均为时间参数，且0≤T2≤25；0≤T3≤50；RNTABLE为用于产生伪随机序列的常数数组；NBIN为描述N所需的比特位的个数；T1R为时间参数T1减64的模；N为集合2的用户允许使用的MAIO值的集合的元素个数，所述集合2包括一个小区内的所有Q路用户。

本发明实施例提供的信道指配方法和装置，通过在信道指配或切换等进程中，在每一个跳频时刻，都实时的计算MS的MAIOAI序列，简化了MAIOAI序列的计算方法，避免了将MAIOAI序列预存在MS中，并且可以很好的兼容现有信道指配流程。

附图说明

图1为现有技术将OSC调制比特映射成8PSK符号的星座图；

图2为本发明实施例提供的信道指配方法实施例一流程图；

图3为本发明实施例提供的信道指配方法实施例二流程图；

图4为本发明实施例提供的信道指配方法实施例三流程图；

图5为本发明实施例提供的信道指配装置实施例结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例把一个小区内的用户分成两个集合，集合1包括所有不处于MUROS模式的用户和所有的I路用户，集合2包括所有其他用户，即Q路用户。集合1和集合2的用户使用同一套MA和同一个HSN。

如图2所示，为本发明实施例提供的信道指配方法实施例一流程图；本实施例以呼叫建立和呼叫重建中的信道指配流程为例，包括以下步骤：

步骤101、计算移动终端的移动分配索引偏移集合索引MAIOAI；

步骤103、发送携带有MAIOAI，移动分配索引偏移集合索引偏移MAIOAIO的指配命令消息给移动终端，使得移动终端根据MAIOAI和MAIOAIO得到当前使用的频率。

本发明实施例提供的信道指配方法和装置，通过在信道指配或切换等进程中，在每一个跳频时刻，都实时的计算MS的MAIOAI序列，简化了MAIOAI序列的计算方法，避免了将MAIOAI序列预存在MS中，兼容性好，而且使得信道指配或切换流程也得到了简化。

如图3所示，为本发明实施例提供的信道指配方法实施例二流程图，本实施例包括：

步骤201、移动交换中心MSC(Mobile Switching Center)向基站控制器(Base Station Controller，简称BSC)发送指配请求(ASSIGNMENTREQUEST)消息；

步骤203、BSC接收到指配请求消息，为MS分配一条TCH信道，向基站收发台(Base Transceiver Station，简称BTS)发送信道激活(CHANNELACTIVATION)消息；

步骤205、BTS接收到信道激活消息，向BSC返回信道激活响应(CHANNEL ACTIVATION ACK)消息；

步骤207、BSC接收到信道激活响应消息，根据该激活响应消息计算MAIO分配索引(MAIO Allocation Index，简称MAIOAI)；

步骤209、BSC向Q路用户的MS发送携带有MAIO分配(MAIOAllocation，简称MAIOA)、MAIO分配索引偏移(MAIO Allocation IndexOffset，简称MAIOAIO)以及MAIO跳频序列号(MAIO Hopping Sequence Number，简称MAIOHSN)的指配命令(ASSIGNMENT COMMAND)消息；

其中MAIOA是BSC计算的MAIOAI的集合；

步骤211、MS根据接收到的指配命令消息，将收发信道调整到分配的TCH信道上，并通过TCH信道的随路信道FACCH信道向BTS发送SABM帧；

然后MS根据MAIOAI就可以从MAIOA中找出当前使用的MAIO，根据MAIO和HSN计算出当前所使用的MAI，根据MAI可以从MA中找到MS当前使用的ARFCN，即当前使用的频率，然后调整到该频率上去，也就实现了将收发信道调整到指配的TCH信道上。

步骤213、BTS向MS回复UA帧；

步骤215、MS通过BSC向MSC发送指配完成(Assignment Complete)消息；

步骤216、MS向BSC发出建立指示(ESTABLISH INDICATION)消息；

本实施例步骤209中，MAIOHSN为MAIO跳频序列号，本实施例的MAIOHSN可以配置为等于或不等于小区的HSN，当MAIOHSN配置为等于小区的HSN时，步骤209中BSC仅向集合2的MS发送MAIOAIO和MAIOA即可；当MAIOHSN配置为不等于小区的HSN时，步骤209中BSC需要向集合2的MS发送MAIOAIO、MAIOA和MAIOHSN即可；其中MAIOA为MAIOAI的集合，而MAIOAI为集合2的MS当前使用的MAIO在MAIOA中的下标，其计算如下：

当MAIOHSN＝0时，

MAIOAI＝(FN+MAIOAIO)modN；其中MAIOAI为整数，且0≤MAIOAI≤N-1；FN为帧号，MAIOAIO为分配给小区Q路用户的用于计算MAIO的偏移量；

当MAIOHSN≠0时，MAIOAI＝(S+MAIOAIO)modN；其中参数S为整数，且0≤S≤N-1；参数S计算如下：

设置参数M，M＝T2+RNTABLE((MAIOHSNxorT1R)+T3)；其中M为整数，且0≤M≤152；

M′＝Mmod(2∧NBIN)，T′＝T3mod(2∧NBIN)；

当M′＜N时，S＝M′；当M′≥N时，S＝(M′+T′)modN；

其中T1，T2，T3均为时间参数，且0≤T2≤25；0≤T3≤50；RNTABLE为用于产生伪随机序列的变量；T1R为时间参数T1减64的模。

其中RNTABLE可以为表2所示的存放有一些固定常数数组的一维表；

表2

本实施例大大简化了MAIOAI的计算方法，该计算方法为MS实时计算，不需要事先计算并存储到MS中，节省了MS的存储空间，且通过该计算方法，BSC不需要从MS中获取MAIOAI，简化了信道指配流程。

如图4所示，为本发明实施例提供的信道指配方法实施例三流程图，本实施例以具体的信道切换和直接重试中的信道指配流程为例，包括：

步骤301、BSC向目标BTS发送信道激活(CHANNEL ACTIVATION)请求消息；

步骤303、目标BTS接收到信道激活请求消息，向BSC发送信道激活响应(CHANNEL ACTIVATION ACK)消息；

步骤305、BSC接收到信道激活响应消息，计算MS的MAIOAI；

步骤307、BSC向MS发出指配命令(HANDOVER COMMAND)消息，该消息中携带MAIOAI、MAIOAIO以及MAIOHSN；

步骤309、MS在指配的信道上发送切换接入(HANDOVER ACCESS)脉冲给目标BTS；

步骤311、目标BTS向MS发送物理信息(PHYSICAL INFORMATION)消息；

步骤313、目标BTS向BSC发送切换检测(HANDOVER DETECT)消息；

MS根据MAIOAI就可以从MAIOA中找出当前使用的MAIO，根据MAIO和HSN计算出当前所使用的MAI，根据MAI可以从MA中找到MS当前使用的ARFCN，即当前使用的频率，然后调整到该频率上去，也就实现了将收发信道调整到指配的TCH信道上。

本实施例步骤305中，MAIOHSN为MAIO跳频序列号，本实施例的MAIOHSN可以配置为等于或不等于小区的HSN，当MAIOHSN配置为等于小区的HSN时，步骤305中BSC仅向集合2的MS发送MAIOAIO和MAIOA即可；当MAIOHSN配置为不等于小区的HSN时，步骤305中BSC需要向集合2的MS发送MAIOAIO、MAIOA和MAIOHSN；其中MAIOA为MAIOAI的集合，而MAIOAI为集合2的MS当前使用的MAIO在MAIOA中的下标，其计算如下：

当MAIOHSN＝0时，

MAIOAI＝(FN+MAIOAIO)modN；其中MAIOAI为整数，且0≤MAIOAI≤N-1；FN为帧号，MAIOAIO为分配给小区Q路用户的用于计算MAIO的偏移量；

当MAIOHSN≠0时，MAIOAI＝(S+MAIOAIO)modN；其中参数S为整数，且0≤S≤N-1；参数S计算如下：

设置参数M，M＝T2+RNTABLE((MAIOHSNxorT1R)+T3)；其中M为整数，且0≤M≤152；

M′＝Mmod(2∧NBIN)，T′＝T3mod(2∧NBIN)；

当M′＜N时，S＝M′；当M′≥N时，S＝(M′+T′)mod N；

其中T1，T2，T3均为时间参数，且0≤T2≤25；0≤T3≤50；RNTABLE为用于产生伪随机序列的变量，其表示方式同实施例二；T1R为时间参数T1减64的模。

本实施例大大简化了MAIOAI的计算方法，该计算方法为MS实时计算，不需要事先计算并存储到MS中，节省了MS的存储空间，且通过该计算方法，BSC不需要从MS中获取MAIOAI，简化了信道切换流程。

如图5所示，为本发明实施例提供的信道指配装置实施例结构示意图；本实施例包括：计算模块1和发送模块2，其中计算模块1用于计算移动终端的移动分配索引偏移集合索引MAIOAI；发送模块2用于发送携带有MAIOAI和移动分配索引偏移集合索引偏移MAIOAIO的指配命令消息给移动终端，使得移动终端能够根据该MAIOAI和MAIOAIO得到当前使用的频率。

本实施例的计算模块1根据下列方法计算MAIOAI：当移动分配索引偏移跳频序列号MAIOHSN＝0时，

MAIOAI＝(FN+MAIOAIO)modN；其中MAIOAI为整数，且0≤MAIOAI≤N-1；FN为帧号，移动分配索引偏移集合索引偏移MAIOAIO为用于计算MAIO的偏移量；

当MAIOHSN≠0时，MAIOAI＝(S+MAIOAIO)modN；其中参数S为整数，且0≤S≤N-1；参数S计算如下：

设置参数M，M＝T2+RNTABLE((MAIOHSNxorT1R)+T3)；其中M为整数，且0≤M≤152；

M′＝Mmod(2∧NBIN)，T′＝T3mod(2∧NBIN)；

当M′＜N时，S＝M′；当M′≥N时，S＝(M′+T′)modN；

其中T1，T2，T3均为时间参数，且0≤T2≤25；0≤T3≤50；RNTABLE为用于产生伪随机序列的常数数组；NBIN为描述N所需的比特位的个数；T1R为时间参数T1减64的模。

本实施例的信道指配装置大大简化了MAIOAI的计算方法，该计算方法为MS实时计算，不需要事先计算并存储到MS中，节省了MS的存储空间，且使得BSC不需要从MS中获取MAIOAI，简化了信道切换流程。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种信道指配方法，其特征在于，包括：

发送携带有移动分配索引偏移分配MAIOA和移动分配索引偏移集合索引偏移MAIOAIO的指配命令消息给移动终端，使得所述移动终端计算移动终端的移动分配索引偏移集合索引MAIOAI，根据所述MAIOA和所述MAIOAI得到所述移动终端当前使用的移动分配索引偏移MAIO，根据MAIO和跳频序列号HSN计算出当前使用的移动分配索引MAI，根据MAI从移动分配MA中得到当前使用的频率；

所述移动终端计算移动终端的移动分配索引偏移集合索引MAIOAI包括：

当移动分配索引偏移跳频序列号MAIOHSN＝0时，

MAIOAI＝(FN+MAIOAIO)modN；其中MAIOAI为整数，且0≤MAIOAI≤N-1；FN为帧号，移动分配索引偏移集合索引偏移MAIOAIO为用于计算MAIO的偏移量；

当MAIOHSN≠0时，MAIOAI＝(S+MAIOAIO)modN；其中参数S为整数，且0≤S≤N-1；参数S计算如下：

设置参数M，M＝T2+RNTABLE((MAIOHSNxorT1R)+T3)；其中M为整数，且0≤M≤152；

M′＝Mmod(2^NBIN)，T′＝T3mod(2^NBIN)；

当M′＜N时，S＝M′；当M′≥N时，S＝(M′+T′)mod N；

其中T1，T2，T3均为时间参数，且0≤T2≤25；0≤T3≤50；RNTABLE为用于产生伪随机序列的常数数组；NBIN为描述N所需的比特位的个数；T1R为时间参数T1减64的模；N为集合2的用户允许使用的MAIO值的集合的元素个数，所述集合2包括一个小区内的所有Q路用户。

2.根据权利要求1所述的信道指配方法，其特征在于，所述MAIOHSN等于小区跳频序列号HSN时，所述指配命令消息中携带所述MAIOA和MAIOAIO；当MAIOHSN不等于HSN时，所述指配命令消息中携带所述MAIOA、MAIOAIO和MAIOHSN。

3.一种信道指配装置，其特征在于，包括：

发送模块，用于发送携带有移动分配索引偏移分配MAIOA和移动分配索引偏移集合索引偏移MAIOAIO的指配命令消息给移动终端，使得所述移动终端计算移动终端的移动分配索引偏移集合索引MAIOAI，根据所述MAIOA和所述MAIOAI得到所述移动终端当前使用的移动分配索引偏移MAIO，根据MAIO和跳频序列号HSN计算出当前使用的移动分配索引MAI，根据MAI从移动分配MA中得到当前使用的频率；

所述计算所述MAIOAI的方法如下：

当移动分配索引偏移跳频序列号MAIOHSN＝0时，

MAIOAI＝(FN+MAIOAIO)modN；其中MAIOAI为整数，且0≤MAIOAI≤N-1；FN为帧号，移动分配索引偏移集合索引偏移MAIOAIO为用于计算MAIO的偏移量；

当MAIOHSN≠0时，MAIOAI＝(S+MAIOAIO)modN；其中参数S为整数，且0≤S≤N-1；参数S计算如下：

设置参数M，M＝T2+RNTABLE((MAIOHSNxorT1R)+T3)；其中M为整数，且0≤M≤152；

M′＝Mmod(2^NBIN)，T′＝T3mod(2^NBIN)；

当M′＜N时，S＝M′；当M′≥N时，S＝(M′+T′)mod N；

其中T1，T2，T3均为时间参数，且0≤T2≤25；0≤T3≤50；RNTABLE为用于产生伪随机序列的常数数组；NBIN为描述N所需的比特位的个数；T1R为时间参数T1减64的模；N为集合2的用户允许使用的MAIO值的集合的元素个数，所述集合2包括一个小区内的所有Q路用户。

Images