動態信道分配

DCA是動態信道分配的簡稱，其作用是通過信道質量準則和業務量參數對信道資源進行最佳化配置。DCA的測量由UTRAN執行，並由UE向UTRAN報告測量結果。

為了使空閒模式下的DCA測量最小化，應區分兩種情況：與TD-SCDMA系統建立連線時的初始DCA測量和連線模式下的DCA測量。

為了提高系統容量、減少干擾、更有效地利用有限的信道資源，蜂窩移動通信系統普遍採用信道分配技術，即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的技術。信道分配有固定信道分配（FCA）、動態信道分配（DCA）和混合信道分配（HCA）3種。

TD-SCDMA系統採用RNC集中控制的DCA技術，在一定區域內，將幾個小區的可用信道資源集中起來，由RNC統一管理，按小區呼叫阻塞率、候選信道使用頻率、信道再用距離等諸多因素，將信道動態分配給呼叫用戶。

信道動態分配分為2個階段：第1階段是呼叫接入的信道選擇，採用慢速DCA；第2階段是呼叫接入後為保證業務傳輸質量而進行的信道重選，採用快速DCA。RNC根據各相鄰小區占用的時隙，計算或測量時隙的干擾情況，動態地在RNC所管轄的各小區間、工作載波間及上下行鏈路之間進行時隙分配。

基本介紹

• 中文名：動態信道分配
• 外文名：dynamic channel allocation
• 套用學科：通信

動態信道分配概述

TD-SCDMA系統的無線資源包括頻率、時隙、碼字、功率及空間資源，系統中的任何一條物理信道都是通過它的載頻/時隙/擴頻碼的組合來標記的。信道分配實際上就是一種無線資源的分配過程。動態信道分配（DCA）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，信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信道分給呼叫。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，動態地將信道分配給用戶。在小區內分配信道的時候，相鄰小區的信道使用情況對於RNC來說是已知的，不需要再通過小區間的信令互動獲得。

主要的DCA形式

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，通過智慧型天線技術的使用，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。通過智慧型天線，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，進行空域動態信道分配。

2.1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信道分配優先權。

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信道資源來滿足業務的QoS需要。

干擾的測量能夠使系統了解網路內各個小區的負荷情況，通過時隙間信道的調配，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信道劃分優先權的基礎。系統根據網路的負荷信息，將為用戶選擇優先權最高、干擾最小的信道接入系統，從而提高系統接納成功率和縮短用戶接納時間。

2.2快速DCA

快速DCA包括信道分配和信道調整兩個過程。

信道分配是根據其需要資源單元（RU，ResourceUnit）的多少為承載業務分配一條或多條物理信道；一般要根據慢速DCA得到該小區信道優先權列表，在優先權最高的時隙中分配RU資源。

信道調整（也就是信道重分配）可以通過RNC對小區負荷情況、終端移動情況和信道質量的監測結果，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）用於信道分配的基本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，如信道特性、環境、是否使用其他進一步提高容量的技術（比如智慧型天線）等。終端的多碼控制能力也是一個需要考慮的問題，實際套用中往往受到終端實現能力的限制。

（3）信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信道占用，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）非實時業務的信道分配遵循盡力而為（BestEffort）策略，只在傳送專用數據包時分配信道，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定優先權。信道重分配（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信道重分配。資源整合的過程，不僅僅包括用戶在時隙間切換信道，還可能包括系統奪取一部分低優先權用戶的資源的過程，以便將有限的資源分給較高優先權的用戶。用戶的優先權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）當使用智慧型天線的時候，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。

DCA的優缺點分析

採用DCA是TDD系統的優勢所在，能夠靈活地分配時隙資源，動態地調整上下行時隙的個數，從而可以靈活地支持對稱及非對稱的業務。

因此，DCA具有頻帶利用率高、不需要信道的預規劃、可以自動適應網路中負載和干擾的變化等優點，也有助於提高系統容量，可以更有效地利用有限的信道資源。其缺點在於，DCA算法相對於固定信道分配（FCA）來說較為複雜，在信道分配上占用的系統開銷也比較大。