動態通道分配

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動態通道分配(dynamic channel allocation，DCA)

　　動態通道分配是指不將通道固定分配給某個小區，移動台在小區內可使用任一通道。

　　動態通道分配(DCA)演算法具有如下特點：

　　(1)根據移動通信的實際情況及約束條件，設法使更多用戶接入，從而高效率地利用有限的無線資源，提高系統容量。

　　(2)適應3G業務的需要，尤其是高速率的上、下行不對稱的數據業務和多媒體業務。

　　在DCA技術中，通道並不是固定地分給某個小區，而是被集中在一起進行分配。只要能提供足夠的鏈路質量，任何小區都可以將該通道分給呼叫。在實際運行中，RNC集中管理一些小區的可用資源，根據各個小區的網路性能參數、系統負荷情況和業務的QoS參數，動態地將通道分配給用戶。在小區內分配通道的時候，相鄰小區的通道使用情況對於RNC來說是已知的，不需要再通過小區間的信令交互獲得。

　　一般來講，DCA包括兩個方面：慢速DCA和快速DCA。前者將資源分配到小區，後者則把資源分配給承載業務。而DCA的途徑也存在頻域、時域、碼域以及空域4種。在頻域上，通過改變無線載波進行頻域DCA，以減小目前所使用的無線載波所有時隙中的干擾。在時域上，採用時分多址(TDMA)技術，可以通過選擇接入時隙來減小激活用戶之間的干擾。將受干擾最小的時隙動態地分配給處於激活狀態的用戶，減少了每個時隙中同時處於激活狀態的用戶數量。如果使用中的無線載波原有時隙發生干擾，則通過改變時隙可進行時域DCA。同樣，在碼域上，通過改變分配的碼道來避免偶然出現的碼道質量惡化。在空域上，通過智能天線技術的使用，通過用戶定位和波束賦形來減少小區內用戶之間的干擾，增加系統容量。通過智能天線，可基於每用戶進行定向空間去耦(降低多址干擾MAI)，通過選擇用戶間最有利的方向去耦，進行空域動態通道分配。

　　1.慢速DCA

　　慢速DCA的主要任務是進行各個小區間的資源分配，在每個小區內分配和調整上下行鏈路的資源，測量網路端和用戶端的干擾，並根據本地干擾情況為通道分配優先順序。

　　由於3G系統支持多種業務，包括上下行業務量不對稱的業務，因此對於不同小區，在不同的時間，對上下行容量的需求也是不斷變化的。TDD系統特有的幀結構可以通過動態分配上下行時隙的通道資源來滿足業務的QoS需要。

　　干擾的測量能夠使系統瞭解網路內各個小區的負荷情況，通過時隙間通道的調配，緩解鄰近小區由於使用相同的資源而造成干擾嚴重的問題。

　　基站和移動終端對本地干擾的測量是為通道劃分優先順序的基礎。系統根據網路的負荷信息，將為用戶選擇優先順序最高、干擾最小的通道接入系統，從而提高系統接納成功率和縮短用戶接納時間。

　　2.快速DCA

　　快速DCA包括通道分配和通道調整兩個過程。

　　通道分配是根據其需要資源單元(RU，Resource Unit)的多少為承載業務分配一條或多條物理通道；一般要根據慢速DCA得到該小區通道優先順序列表，在優先順序最高的時隙中分配RU資源。

　　通道調整(也就是通道重分配)可以通過RNC對小區負荷情況、終端移動情況和通道質量的監測結果，動態地對資源單元(主要是時隙和碼道)進行調配和切換。

　　快速DCA演算法的效率和複雜度主要取決於移動終端的多時隙(Multi-Slot)和多碼道(Multi-Code)控制能力。

　　快速DCA一般遵循以下6個方面的原則。

　　(1)用於通道分配的基本RU是一個碼字/時隙/頻率的組合。

　　(2)多速率業務通過對RU的集中分配獲得，這可以在碼域(在一個時隙中集中多個碼字，即Multi-Code)實現，也可以在時域中(在一個幀中集中多個時隙，即Multi-Slot)實現，還可以進行兩者的隨意組合。由於在上下行時隙中，每個時隙最大可用碼字的數目依賴於幾個物理條件，如通道特性、環境、是否使用其他進一步提高容量的技術(比如智能天線)等。終端的多碼控制能力也是一個需要考慮的問題，實際應用中往往受到終端實現能力的限制。

　　(3)通道分配對實時業務和非實時業務是不同的。實時業務在整個通信過程中保持其通道占用，但是為其分配的資源是可以變化的(比如對於可變速率業務)。

　　(4)非實時業務的通道分配遵循儘力而為(BestEffort)策略，只在發送專用數據包時分配通道，在沒有可用資源時掛起請求。另外，對允許的非實時業務可以設置優先順序。通道重分配(即小區內切換)的觸發原因有很多，包括適應變化的干擾條件。

　　(5)網路為接納實時高速率業務(需要占用多個RU)而進行的資源整合。資源整合過程是為了預防一個承載業務分配的碼字落在過多的時隙中，是通過釋放負荷最輕的時隙的資源而進行的通道重分配。資源整合的過程，不僅僅包括用戶在時隙間切換通道，還可能包括系統奪取一部分低優先順序用戶的資源的過程，以便將有限的資源分給較高優先順序的用戶。用戶的優先順序一般根據所承載的業務劃分，也可由電信運營商參與劃分。

　　(6)當使用智能天線的時候，DCA用來將同一個時隙內的不同用戶在空間上彼此隔開。同樣，可以將空間上處於同一方向而彼此干擾的用戶，通過時隙調配在時間上彼此隔開。