TD-SCDMA系统中分配RRC连接频点的方法

摘要

本发明公开了时分同步码分多址TD-SCDMA系统中分配无线资源控制RRC连接频点的方法，包括：确定接收的RRC连接请求消息中携带有用户设备UE的频段支持能力信息，根据UE的频段支持能力信息包含的频段以及该频段对应的负载情况，为UE分配频点。应用本发明技术方案，可以避免UE只能按照主载频频段负载被接入到主载频或者跟主载频相同频段的频点，从而提高了UE的RRC连接成功率，减少了UE重新进行RRC连接所需的资源开销以及接入时间。

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信系统接入技术，特别涉及时分同步码分多址(TD-SCDMA，Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access)系统中分配无线资源控制(RRC，Radio Resource Control)连接频点的方法。

背景技术

TD-SCDMA技术是中国提出的拥有自主知识产权的第三代(3G，3^rdGeneration)移动通信技术标准之一，通过采用智能天线、联合检测、上行同步、功率控制等一系列高新技术，不仅可以满足语音业务的需要，更能灵活适配上下行非对称数据和多媒体业务需要，具有频谱配置灵活、以及频谱利用率高等特点；同时，可以应用于宏小区、微小区和微微小区等各种城市和郊区环境，具备大规模独立组网的能力。

TD-SCDMA系统中，用户设备(UE，User Equipment)在进行随机接入时，包括同步流程、RRC连接接入流程以及无线接入承载(RAB，RadioAccess Bearer)连接建立流程。首先，UE执行与网络侧的同步流程，其次，当同步完成后，UE驻留在一个小区中发起业务时，执行RRC连接接入流程，网络侧在RRC连接接入过程中，将UE接到主载频或者跟主载频相同频段的频点上，也就是为UE分配RRC连接频点，然后，网络侧发起RAB连接建立流程，建立RAB连接，实现业务传输。

现有TD-SCDMA系统一般采用单频段组网方式，即采用15MHz频谱资源的B频段(2010MHz～2025MHz)。

图1为现有TD-SCDMA系统单频段组网中分配RRC连接频点的方法流程示意图，参见图1，该流程包括：

步骤101，UE向无线网络控制器(RNC，Radio Network Controller)发送RRC连接请求RRC Connection Request消息，请求建立RRC连接；

本步骤中，UE通过随机接入信道(RACH，Random Access Channel)向RNC发送RRC Connection Request消息。RACH信道映射物理随机接入信道(PRACH，Physical RACH)，发送的RRC Connection Request消息携带UE标识、建立原因、协议错误指示、以及核心网(CN，Core Network)域指示等信息。

步骤102，RNC接收RRC Connection Request消息，将UE接到主载频或者跟主载频相同频段的频点上，向UE发送RRC连接建立RRC Connection Setup消息；

本步骤中，RNC接收RRC Connection Request消息，查询UE所属小区所有频点是否属于相同频段，如果是，则判断该频段的负载是否超出预先设定的该频段负载量，如果不超出，任选一频点分配给UE，如果超出，不允许UE接入。

如果UE所属小区所有频点不属于相同频段，RNC判断主载频所属的频段的负载是否超出预先设定的主载频负载量，如果不超出，将主载频频点或跟主载频相同频段的频点分配给UE，如果超出，不允许UE接入。

在将UE接到主载频频点或者跟主载频相同频段的频点上后，请求基站(Node B)分配RRC连接频点所需的无线链路资源，向Node B发送无线链路建立请求Radio Link Setup Request消息；Node B接收Radio Link Setup Request消息，分配RRC连接频点所需的特定无线链路资源后，向RNC返回无线链路建立响应Radio Link Setup Response消息(若建立在公共信道，则没有前述无线链路建立过程)；RNC随后向UE发送RRC Connection Setup消息；

RNC通过前向接入信道(FACH，Forward Access Channel)发送RRC Connection Setup消息，携带包括无线承载(RB，Radio Bearer)映射、物理码道等配置信息。

步骤103，UE向RNC返回RRC连接建立完成RRC Connection SetupComplete消息。

本步骤中，UE接收RRC Connection Setup消息，根据消息中包含的配置信息建立RRC连接后，通过专用信道(DCH，Dedicated Channel)或公共控制信道(CCCH，Common Control Channel)发送RRC Connection SetupComplete消息，用于通知RNC已完成RRC连接建立，网络侧RNC在接收RRC Connection Setup Complete消息后，在主载频或者跟主载频相同频段的频点发起建立RAB连接。

上述关于TD-SCDMA系统中分配RRC连接频点的方法，具体可参见3GPP25.331协议。

为了满足TD-SCDMA系统后续一定时期发展的需要，我国从无线电频谱中又划出了140MHz的频谱资源用于承载时分双工(TDD，Time DivisionDuplex)组网。其中，1880MHz～1920MHz为A频段，用于后续TDD制式系统灵活组网；2300MHz～2400MHz为C频段，用于补充频带，以保障TDD系统的持续长期发展。

这样，后续的TD-SCDMA系统中的UE将具有多频段的支持能力，频段包括A频段、B频段、以及C频段，一个频段中又包括多个频点，根据各运营厂商的设置，UE可以支持A频段、B频段以及C频段之一或其任意组合，也就是说，UE可支持的频段包括A频段(A)、或者B频段(B)、或者C频段(C)、或者A频段和B频段(A+B)、或者B频段和C频段(B+C)、或者C频段和A频段(A+C)、或者A频段和B频段和C频段(A+B+C)。

由上述可见，现有TD-SCDMA系统，由于是单频段组网，在随机接入的RRC连接建立过程中，按照主载频频段负载被接入到单一频段的主载频或者跟主载频相同频段的频点，而当TD-SCDMA系统采用多频段组网后，TD-SCDMA系统小区中的UE的最大频段支持能力将包括A频段、B频段和C频段，如果按照现有技术将UE接入主载频或者跟主载频相同频段的频点，将造成网络侧(RNC)可选择的目标载波频段少(只有一个)，当该频段接入的UE较多(负载较重)时，将导致UE的RRC连接成功率较低；进一步地，网络侧由于只能将UE接入到主载频或者跟主载频相同频段的频点，使得该频段负载重、而其它频段内的频点负载轻，导致网络负载不均衡；而且，当UE的RRC连接请求被拒绝后，经过一定时间间隔重新发起RRC连接时，需要占用系统的资源开销，且增加了UE的接入时间，使得网络服务质量较差。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供TD-SCDMA系统中分配RRC连接频点的方法，提高UE的RRC连接成功率。

为了达到上述目的，本发明提出了TD-SCDMA系统中分配RRC连接频点的方法，该方法包括：

接收携带有用户设备UE的频段支持能力信息的RRC连接请求消息；

根据所述UE的频段支持能力信息包含的频段以及该频段对应的负载情况，为所述UE分配频点。

所述UE的频段支持能力信息包括A频段、B频段以及C频段之一或其任意组合。

所述UE的频段支持能力信息包括按照频段优先级对所述UE支持的频段排序的频段信息。

所述根据包含的频段以及该频段对应的负载情况，为UE分配频点具体包括：

从所述UE的频段支持能力信息中选择一频段，判断该频段的负载情况，如果该频段的负载不超出预先设定的该频段负载量，则为所述UE分配该频段内任一频点，如果该频段的负载超出预先设定的该频段负载量，则从所述UE的频段支持能力信息中选择除该频段外的另一频段，直至为所述UE分配频点，或者，直至所述UE的频段支持能力信息中包含的频段负载均超出预先设定的频段负载量，拒绝为所述UE分配频点。

所述根据包含的频段以及该频段对应的负载情况，为UE分配频点具体包括：

从所述UE的频段支持能力信息中选择一频段，判断该频段内各频点的负载情况，如果存在频点负载低于预先设定的频点负载的频点，则将所述频点负载低于预先设定的频点负载的频点中资源使用最少的频点分配给所述UE。

所述根据包含的频段以及该频段对应的负载情况，为UE分配频点具体包括：

从所述UE的频段支持能力信息中选择一频段，判断该频段内各频点的负载情况，如果存在频点负载低于预先设定的频点负载的频点，进一步判断所述频点负载低于预先设定的频点负载的频点的负载分布情况，如果频点的负载分布不均衡，则当所述UE的用户优先级高于预先设置的用户优先级门限时，将所述频点负载低于预先设定的频点负载的频点中资源使用最少的频点分配给所述UE，当所述UE的用户优先级不高于预先设置的用户优先级门限时，将所述频点负载低于预先设定的频点负载的频点中除资源使用最少的频点外的一频点分配给所述UE；如果各频点负载分布均衡，则当所述UE的用户优先级高于预先设置的用户优先级门限时，将所述频点负载低于预先设定的频点负载的频点中时隙负载不均衡程度最低的频点分配给所述UE，当所述UE的用户优先级不高于预先设置的用户优先级门限时，将所述频点负载低于预先设定的频点负载的频点中除时隙负载不均衡程度最低的频点外的一频点分配给所述UE。

所述从UE的频段支持能力信息中选择一频段具体包括：

从所述UE的频段支持能力信息包含的频段中任选频段；或者，

当UE的频段支持能力信息包括按照频段优先级对所述UE支持的频段排序的频段信息时，按照频段优先级依次从所述UE的频段支持能力信息中选择频段。

通过随机接入信道RACH接收所述RRC连接请求消息。

该方法进一步包括：

如果确定接收的RRC连接请求消息中没有携带有UE的频段支持能力信息，查询UE所属小区所有频点是否属于相同频段，如果是，确定该频段内频点负载没有超出预先设定的频点负载量的频点，从中任选一频点分配给所述UE；如果UE所属小区所有频点不属于相同频段，确定主载频所属频段内频点负载没有超出预先设定的频点负载量的频点，从中任选一频点分配给所述UE。

由上述技术方案可见，本发明实施例的TD-SCDMA系统中分配RRC连接频点的方法，确定接收的RRC连接请求消息中携带有用户设备UE的频段支持能力信息；根据所述UE的频段支持能力信息包含的频段以及该频段对应的负载情况，为所述UE分配频点。避免了UE只能按照主载频频段负载被接入到主载频或者跟主载频相同频段的频点，从而提高了UE的RRC连接成功率，减少了UE重新进行RRC连接所需的资源开销以及接入时间。

附图说明

图1为现有TD-SCDMA系统单频段组网中分配RRC连接频点的方法流程示意图。

图2为本发明TD-SCDMA系统多频段组网中分配RRC连接频点的方法流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明作进一步详细说明。

本发明实施例通过UE在向RNC发送的RRC Connection Request消息中携带UE的频段支持能力信息，增加UE可选择的目标载波频段，RNC根据接收到的UE的频段支持能力信息以及该UE的频段支持能力信息内包含的频段在网络侧的负载情况，为UE分配频点。

图2为本发明TD-SCDMA系统多频段组网中分配RRC连接频点的方法流程示意图，参见图2，该流程包括：

步骤201，UE向RNC发送携带该UE的频段支持能力信息的RRCConnection Request消息，请求建立RRC连接；

本步骤中，现有RRC Connection Request消息进行传输时，需要填充冗余比特以满足传输格式要求，本实施例中，通过适当减少填充的冗余比特，在消息的扩展字段当中设置UE的频段支持能力信息，以表明UE所支持的频段，这样，并不会影响该RRC Connection Request消息的传输时间，仍可以在原有传输时间间隔(TTI，Transmission Timing Interval)个数内进行传输。

UE可支持的频段包括A频段(记为A)、B频段(B)、C频段(C)中的一种或其任意组合，即UE可支持的频段包括：A、或者B、或者C、或者A+B、或者B+C、或者A+C、或者A+B+C共七种频段方式。因而，在RRC Connection Request消息的扩展字段中，可以利用3个比特来表示UE可支持的频段信息，例如，规定比特字段001表示UE支持A频段，010表示UE支持B频段，...，111表示UE支持A频段、B频段和C频段，000为预留，并将比特字段与UE可支持的频段的对应关系存储在RNC以及UE中；当然，也可以通过其他的方法或规定来表示UE可支持的频段信息，RNC与UE获知采用的方法或规定即可。

实际应用中，对于UE可支持多个频段的情况，可能存在UE支持的优选频段，这样，可以将UE支持的频段按照频段优先级进行排序，然后携带在RRC Connection Request消息中发送至RNC。因而，对于前述UE支持的频段信息，可以增加一个比特的信息，即用4个比特来表示UE按照频段优先级选择的频段，以UE支持的七种方式的频段为例，按照频段优先级进行排序，包括：A、B、C、A+B、B+A、B+C、C+B、A+C、C+A、A+B+C、A+C+B、B+A+C、B+C+A、C+A+B、C+B+A共十五种频段优先级排序方式，规定比特字段0001表示UE支持A频段，0010表示UE支持B频段，...，1111表示UE支持C频段、B频段、A频段(UE优先支持C频段，其次为B频段，最后为A频段)，000为预留。

当然，也可以设置UE的频段支持能力信息占用的比特字段为更多比特，例如，占用8比特的空间，其中，3或4比特用于表示UE支持的频段信息，剩余的比特以备后续需要进行扩展的情况，在消息中增加8比特的字段空间，如前所述，也不会影响该消息的传输。

实际应用中，在RRC Connection Request消息中，也可以不携带该UE的频段支持能力信息。

步骤202，RNC判断接收的RRC Connection Request消息是否包含UE的频段支持能力信息，如果不包含，执行步骤203，如果包含，执行步骤206；

本步骤中，RNC接收RRC Connection Request消息，根据消息中是否携带UE的频段支持能力信息确定后续的执行步骤，如果不包含，执行步骤203。

步骤203～205，RNC查询UE所属小区所有频点是否属于相同频段，如果是，确定该频段内各频点的负载没有超出预先设定的该频段内频点负载量的频点，从中任选一频点分配给UE，然后执行步骤207；如果UE所属小区所有频点不属于相同频段，确定主载频所属频段内各频点的负载没有超出预先设定的主载频所属频段内频点负载量的频点，从中任选一频点分配给UE，然后执行步骤207；

上述步骤203～205中，如果确定频段内各频点的负载超出了预先设定的频段内各频点负载量，则不允许UE接入。

这样，由于频段包括多个频点，判断频段的负载情况可能并不能真实反映该频段中各频点的负载情况，因而，在RRC Connection Request消息不包含UE的频段支持能力信息时，通过对频段内频点负载情况的分析，将UE接入频段内频点负载没有超出预先设定的频点负载量的频点，以提高频段内频点的利用率以及UE的RRC连接成功率。

当然，实际应用中，步骤203～205也可以按照背景技术中描述的频点分配方式进行处理，在此不再赘述。

步骤206，RNC根据接收到的UE的频段支持能力信息以及该UE的频段支持能力信息内包含的频段在网络侧的负载情况，为UE分配频点，然后执行步骤207；

本步骤中，RNC根据接收到的UE的频段支持能力信息以及相应频段的负载情况，也就是根据UE的频段支持能力信息包含的频段以及该频段对应的负载情况，从UE支持的频段中选择相应的频点分配给UE。

UE的频段支持能力信息包括按照频段优先级排序的频段信息以及不包含频段优先级的频段信息，频段的负载情况包括频段负载以及频段内各频点的负载，而且，对于UE，其自身也包含用户优先级信息，因而，RNC分配频点的策略和方式多种多样。以下举三种频点分配方式，对RNC分配频点进行具体说明，所应说明的是，本发明实施例RNC并不仅仅局限于下述的三种分配方式，还可以具有其它频点分配方式，在此不再赘述。

一、RNC根据UE的频段支持能力信息以及相应频段的负载情况分配频点。

该频点分配方式中，RNC根据频段的负载情况进行频点分配，而不需要考虑频段内各频点的负载情况。由于RNC获知了UE的频段支持能力信息，从而增加了为UE分配频点时可选择的目标载波频段。

对于不含频段优先级的UE的频段支持能力信息，RNC可选择支持的任一频段，判断该频段的负载情况，如果该频段的负载不超出预先设定的该频段负载量，则将UE接入该频段内频点(为UE分配该频段内频点)；如果超出，则再判断其它频段的负载情况，根据其他频段的负载情况确定UE接入的频点，直至为UE分配好频点，或者，直至UE的频段支持能力信息中包含的频段负载均超出预先设定的频段负载量，拒绝为UE分配频点为止。

对于含频段优先级的UE的频段支持能力信息，RNC首先选择频段优先级最高的频段，并判断该频段的负载情况，如果该频段的负载不超出预先设定的该频段负载量，则将UE接入该频段内频点；如果超出，则再判断次优先级频段的负载情况，根据次优先级频段的负载情况确定UE接入的频点，并以此类推，直至为UE分配好频点，或者，直至UE的频段支持能力信息中包含的频段负载均超出预先设定的频段负载量，拒绝为UE分配频点为止。

下面第二和第三种方式描述中，当UE的频段支持能力信息包含频段优先级信息时，其处理与此相类似。举例来说，如果UE的频段支持能力信息中包含有频段优先级的A+B信息，则RNC首先判断A频段的负载情况，如果A频段的负载不超出预先设定的A频段负载量，则将UE接入A频段内频点；如果A频段的负载超出预先设定的A频段负载量，则再判断B频段的负载情况，如果B频段的负载不超出预先设定的B频段负载量，则将UE接入B频段内频点，如果B频段的负载超出预先设定的B频段负载量，则不允许UE接入。

上述频点分配方式中，对于UE的频段支持能力信息只包含单一频段(不包括UE的频段支持能力信息只包含与主载频相同的频段)的情况，可以通过将UE接入该UE的频段支持能力信息包含的单一频段内频点，避免RNC按照现有流程将所有UE接入主载频频点或与主载频同频段的频点而导致的该频段内UE接入过多时拒绝UE接入的问题；对于UE支持多个频段的情况，使得该UE支持的一个频段负载较重时，RNC可以将UE接入到另一支持的负载较轻的频段的频点上，从而提高UE的RRC连接成功率。

对于UE的频段支持能力信息只包含与主载频相同的频段的情况，按照第一种分配方式，实际上与背景技术中描述的分配方式相同，这时，并不会提高UE的RRC连接成功率，但只要UE的频段支持能力信息中包括与主载频不同的频段，则利用上述方式进行频段分配即可以提高RRC连接成功率。

二、RNC根据UE的频段支持能力信息以及频段内各频点的负载情况分配频点。

实际应用中，由于频段包括多个频点，判断频段的负载情况可能并不能真实反映该频段中各频点的负载情况。因而，可以对频段的负载情况判断进行优化以提高频段内频点的利用率，同时，也可以使得该频段内各频点负载较为均衡，从而提高网络负载的均衡性。这样，当UE的频段支持能力信息只包含与主载频相同的频段信息时，也可以采用该方法来进一步提高UE的RRC连接成功率。

RNC从UE的频段支持能力信息中选择一频段，判断该频段内各频点的负载情况，如果存在频点负载低于预先设定的频点负载的频点，则将UE分配至频点负载低于预先设定的频点负载的频点中资源使用最少的频点。

三、RNC根据UE的频段支持能力信息、频段内各频点的负载情况以及用户优先级分配频点。

该频点分配方式中，考虑到不同UE可能具有不同的用户优先级，即UE具有的业务以及资源使用优先级别，通过预先在RNC内设置用户优先级门限，当UE的用户优先级高于预先设置的用户优先级门限时，为UE分配更好的频点资源以优先保障该用户优先级高的UE的RRC连接成功率。

RNC从UE的频段支持能力信息中选择一频段，判断该频段内是否存在频点负载低于预先设定的频点负载的频点，如果不存在，拒绝该UE接入，如果存在，则进一步判断频点负载低于预先设定的频点负载的频点的负载分布情况：

如果各频点的负载分布不均衡，则当该UE的用户优先级高于预先设置的用户优先级门限时，将频点负载低于预先设定的频点负载的频点中资源使用最少的频点分配给该UE；而当该UE的用户优先级不高于预先设置的用户优先级门限时，从频点负载低于预先设定的频点负载的频点中，任选或按照一定策略选取除资源使用最少的频点外的一频点分配给该UE。

如果各频点的负载分布均衡，则当该UE的用户优先级高于预先设置的用户优先级门限时，将频点负载低于预先设定的频点负载的频点中时隙负载不均衡程度最低的频点分配给该UE；当该UE的用户优先级不高于预先设置的用户优先级门限时，从频点负载低于预先设定的频点负载的频点中，为该UE分配除时隙负载不均衡程度最低的频点外的任一频点或按照一定策略选择的频点。

上述的资源使用包括频点负载轻、物理码道资源使用等。

在第二和第三种分配方式中，从UE的频段支持能力信息中选择一频段进行负载判断时，具体选择频段的方式可以为：从UE的频段支持能力信息所包括的频段中任选一个频段；或者，如前所述，当UE的频段支持能力信息包括按照频段优先级对UE支持的频段排序的频段信息时，按照频段优先级依次从UE的频段支持能力信息中选择频段。

当然，实际应用中，RNC还可以通过其他的方式根据UE的频段支持能力信息包含的频段以及该频段对应的负载情况为UE分配频点，例如，根据UE的频段支持能力信息包含的频段以及该频段对应的负载情况，将UE接入频段负载不超出预先设定的频段负载量的频段中负载较大的频段，以便于集中管理UE等。

至此，该分配RRC连接频点流程结束。

接下来，执行步骤207～步骤208，以完成RRC连接接入流程，具体步骤207～步骤208的操作与背景技术中描述的相应处理操作相同。

步骤207，RNC向UE发送RRC Connection Setup消息；

本步骤中，RNC接收RRC Connection Request消息，为UE分配频点后，RNC和UE可以根据分配的频点进行RRC连接接入：请求Node B分配RRC连接所需的无线链路资源，向Node B发送Radio Link Setup Request消息；Node B接收Radio Link Setup Request消息，分配RRC连接所需的特定无线链路资源后，向RNC返回Radio Link Setup Response消息；RNC接收后向UE发送RRC Connection Setup消息；

RNC通过FACH发送RRC Connection Setup消息，携带包括RB映射、物理码道等无线链路资源配置信息。

步骤208，UE向RNC返回RRC Connection Setup Complete消息。

本步骤与步骤103同。

至此，RRC连接接入流程结束。

由上述实施例可见，UE在向RNC发送的RRC Connection Request消息中携带UE的频段支持能力信息，以便RNC在RRC连接建立时可以获知UE支持的频段，当UE的频段支持能力信息包含与主载频不同的频段信息时，RNC根据获知的UE的频段支持能力信息包含的频段以及该频段对应的负载情况，为UE分配频点，避免了UE只能按照主载频频段负载被接入到主载频或者跟主载频相同频段的频点，此外，即使是UE上报的频段支持能力信息只包含与主载频相同的频段信息，也可以通过判断该频段内各频点的负载情况，将UE接入该频段内负载轻的频点，从而提高UE的RRC连接成功率；进一步地，通过将UE接入其自身支持的负载较轻的频段的频点，可以改善频段的负载情况，从而使网络负载趋于均衡；而且，由于提高了RRC连接成功率，从而减少了UE重新进行RRC连接所需的资源开销以及接入时间，降低了资源开销、有效缩短了接入时间，改善了网络服务质量。

以上举较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。