动态信道分配

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动态信道分配(dynamic channel allocation，DCA)

　　动态信道分配是指不将信道固定分配给某个小区，移动台在小区内可使用任一信道。

　　动态信道分配(DCA)算法具有如下特点：

　　(1)根据移动通信的实际情况及约束条件，设法使更多用户接入，从而高效率地利用有限的无线资源，提高系统容量。

　　(2)适应3G业务的需要，尤其是高速率的上、下行不对称的数据业务和多媒体业务。

　　在DCA技术中，信道并不是固定地分给某个小区，而是被集中在一起进行分配。只要能提供足够的链路质量，任何小区都可以将该信道分给呼叫。在实际运行中，RNC集中管理一些小区的可用资源，根据各个小区的网络性能参数、系统负荷情况和业务的QoS参数，动态地将信道分配给用户。在小区内分配信道的时候，相邻小区的信道使用情况对于RNC来说是已知的，不需要再通过小区间的信令交互获得。

　　一般来讲，DCA包括两个方面：慢速DCA和快速DCA。前者将资源分配到小区，后者则把资源分配给承载业务。而DCA的途径也存在频域、时域、码域以及空域4种。在频域上，通过改变无线载波进行频域DCA，以减小目前所使用的无线载波所有时隙中的干扰。在时域上，采用时分多址(TDMA)技术，可以通过选择接入时隙来减小激活用户之间的干扰。将受干扰最小的时隙动态地分配给处于激活状态的用户，减少了每个时隙中同时处于激活状态的用户数量。如果使用中的无线载波原有时隙发生干扰，则通过改变时隙可进行时域DCA。同样，在码域上，通过改变分配的码道来避免偶然出现的码道质量恶化。在空域上，通过智能天线技术的使用，通过用户定位和波束赋形来减少小区内用户之间的干扰，增加系统容量。通过智能天线，可基于每用户进行定向空间去耦(降低多址干扰MAI)，通过选择用户间最有利的方向去耦，进行空域动态信道分配。

　　1.慢速DCA

　　慢速DCA的主要任务是进行各个小区间的资源分配，在每个小区内分配和调整上下行链路的资源，测量网络端和用户端的干扰，并根据本地干扰情况为信道分配优先级。

　　由于3G系统支持多种业务，包括上下行业务量不对称的业务，因此对于不同小区，在不同的时间，对上下行容量的需求也是不断变化的。TDD系统特有的帧结构可以通过动态分配上下行时隙的信道资源来满足业务的QoS需要。

　　干扰的测量能够使系统了解网络内各个小区的负荷情况，通过时隙间信道的调配，缓解邻近小区由于使用相同的资源而造成干扰严重的问题。

　　基站和移动终端对本地干扰的测量是为信道划分优先级的基础。系统根据网络的负荷信息，将为用户选择优先级最高、干扰最小的信道接入系统，从而提高系统接纳成功率和缩短用户接纳时间。

　　2.快速DCA

　　快速DCA包括信道分配和信道调整两个过程。

　　信道分配是根据其需要资源单元(RU，Resource Unit)的多少为承载业务分配一条或多条物理信道；一般要根据慢速DCA得到该小区信道优先级列表，在优先级最高的时隙中分配RU资源。

　　信道调整(也就是信道重分配)可以通过RNC对小区负荷情况、终端移动情况和信道质量的监测结果，动态地对资源单元(主要是时隙和码道)进行调配和切换。

　　快速DCA算法的效率和复杂度主要取决于移动终端的多时隙(Multi-Slot)和多码道(Multi-Code)控制能力。

　　快速DCA一般遵循以下6个方面的原则。

　　(1)用于信道分配的基本RU是一个码字/时隙/频率的组合。

　　(2)多速率业务通过对RU的集中分配获得，这可以在码域(在一个时隙中集中多个码字，即Multi-Code)实现，也可以在时域中(在一个帧中集中多个时隙，即Multi-Slot)实现，还可以进行两者的随意组合。由于在上下行时隙中，每个时隙最大可用码字的数目依赖于几个物理条件，如信道特性、环境、是否使用其他进一步提高容量的技术(比如智能天线)等。终端的多码控制能力也是一个需要考虑的问题，实际应用中往往受到终端实现能力的限制。

　　(3)信道分配对实时业务和非实时业务是不同的。实时业务在整个通信过程中保持其信道占用，但是为其分配的资源是可以变化的(比如对于可变速率业务)。

　　(4)非实时业务的信道分配遵循尽力而为(BestEffort)策略，只在发送专用数据包时分配信道，在没有可用资源时挂起请求。另外，对允许的非实时业务可以设置优先级。信道重分配(即小区内切换)的触发原因有很多，包括适应变化的干扰条件。

　　(5)网络为接纳实时高速率业务(需要占用多个RU)而进行的资源整合。资源整合过程是为了预防一个承载业务分配的码字落在过多的时隙中，是通过释放负荷最轻的时隙的资源而进行的信道重分配。资源整合的过程，不仅仅包括用户在时隙间切换信道，还可能包括系统夺取一部分低优先级用户的资源的过程，以便将有限的资源分给较高优先级的用户。用户的优先级一般根据所承载的业务划分，也可由电信运营商参与划分。

　　(6)当使用智能天线的时候，DCA用来将同一个时隙内的不同用户在空间上彼此隔开。同样，可以将空间上处于同一方向而彼此干扰的用户，通过时隙调配在时间上彼此隔开。