CN1770671B - Wcdma通信系统中的资源管理方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及移动通信系统，公开了一种WCDMA通信系统中的资源管理方法及其系统，解决了现有技术中资源实体模块之间配合不一致的问题，并且提高了分配效率，更好地实现资源的整合。这种资源管理方法主要包含以下步骤：流程处理模块向资源管理模块请求分配执行该功能所需的全部资源；资源管理模块响应请求，并根据相关资源状态，进行资源分配，如果分配成功，则通知流程处理模块向各相关资源实体模块下发建立资源实体的第二请求；各个相关的资源实体模块响应第二请求建立新的资源。其中，如果有资源未成功建立，则通知尚未响应和已经建立成功的资源实体模块删除已经建立的资源，并通知资源管理模块删除已分配资源。

Description

WCDMA通信系统中的资源管理方法及其系统

技术领域

本发明涉及移动通信系统，特别涉及宽带码分多址(Wideband CodeDivision Multiple Access，简称“WCDMA”)通信系统中的资源管理技术。

背景技术

移动通信技术经历了从模拟调制到数字调制技术的发展。第一代采用频分多址(Frequency Division Multiple Access，简称“FDMA”)模拟调制方式，这种系统的主要缺点是频谱利用率低，信令干扰话音业务。第二代蜂窝系统主要采用时分多址(Time Division Multiple Access，简称“TDMA”)数字调制方式，提高了系统容量，并采用独立信道传送信令，使系统性能大为改善。全球移动通信系统(Global System for mobile Communication，简称“GSM”)就是以此为基础的第二代移动通信(2nd Generation，简称“2G”)技术代表。

但是2G技术不能满足社会进步及用户数量的急剧增长导致的频率资源紧张，也不能满足日益增长的数据业务要求。于是能提供更大的系统容量，更高的通信质量，能提供2Mbit/S数据业务，以满足人们对多媒体通信的要求并适应通信个人化发展方向的第三代移动通信(3rd Generation，简称“3G”)系统便蕴育而生。WCDMA就是建立在码分多址(Code DivisionMultiple Access，简称“CDMA”)技术基础上的3G全球标准之一。

WCDMA的最主要特点在于，网络采用陆地无线接入网(UniversalTerrestrial Radio Access Network，简称“UTRAN”)结构，包含核心网、无线网络控制器(Radio Network Controller，简称“RNC”)和基站(Node B)三层实体。其中的核心网以GSM的移动交换中心(Mobile Switching Center，简称“MSC”)和分组交换网(Packet Switch Network，简称“PSN”)为基础，RNC和Node B则组成与核心网相对独立的无线接入网，对应于GSM网络中的基站控制器(Base Station Controller，简称“BSC”)和基站收发信机(Base Transceiver Station，简称“BTS”)，这样的结构显然很有利于实现2G向3G网络的平滑演进。

由此可见Node B系统在整个WCDMA中所占据的基础地位。Node B通过标准的Iub接口和RNC互连，主要完成Uu接口物理层协议的处理。它一般由射频收发放大、射频收发系统、基带部分、传输接口单元、基站控制部分这五大逻辑功能角色构成。它的主要功能是扩频、调制、信道编码及解扩、解调、信道解码、基带信号和射频信号的相互转换，以及一些如内环功率控制等的无线资源管理功能。这其中的每一项功能的完成都需要多个角色配合来完成，需要调用各种各样的资源。这里以最基本的功能——建立小区为例，就需要Node B进行基带、射频等各项资源的管理调度。如果管理机制不好，那么各个角色之间工作必然不协调，资源的管理也会出现问题，这其中任何的差错最后都会导致整个功能执行不成功。

为了获得更有效的资源管理，现有技术方案是采用分布式资源管理方法。下面结合图1详细描述这种方法。

此种方案涉及流程处理模块10，资源实体模块11、资源实体模块12、资源实体模块13，实际系统中资源实体模块可能不止三个。需要说明的是，这里的资源实体模块就是前面提到的五大逻辑功能角色中的某些具体资源单元。

具体执行时，首先，在步骤100，从外部获得一个输入，即完成某个功能所要求的资源总体情况。流程处理模块10对其进行简单的资源分解。

分解完成后，在步骤110，直接将其转发给各个相关资源实体模块处理，即资源实体模块11、资源实体模块12、资源实体模块13处理。由各个资源实体模块来进行资源的管理，然后由各个资源实体模块返回相应的处理情况。

最后，在步骤120中，如果各个资源实体模块都返回到流程处理模块10的信息是成功，表明资源实体模块有空闲的资源可以为这个功能提供服务，则流程处理模块10向高层应用返回执行成功的消息，否则返回失败。

在现有技术方案的情况下，资源管理由流程处理模块10和各个资源实体模块配合来完成，管理资源的任务不由流程处理模块10完全担当，而是分散到各处，其中流程处理模块10进行的资源管理为辅，各个资源实体模块的资源管理为主，形成分布式资源管理架构。

在实际应用中，上述方案存在以下问题：由于各个资源实体模块直接对资源进行管理，流程处理模块负责辅助工作，在资源分配过程中不了解详细的资源信息，也无法对资源进行统一的调度，因此，不但资源实体模块之间配合不一致，而且流程处理模块到分配的最后一步方获知资源不够，因此分配效率低下。另外，也无法进行统一的资源分配和资源整合。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种WCDMA通信系统中的资源管理方法及其系统，使得解决了现有技术中资源实体模块之间配合不一致的问题，并且提高了分配效率，更好地实现资源的整合。

为实现上述目的，本发明提供了一种WCDMA通信系统中的资源管理方法，包含以下步骤：

A当需要执行一项功能时，流程处理模块向资源管理模块请求分配执行该功能所需的全部资源，其中所述资源管理模块用于对各个资源实体模块中的资源进行状态监控和分配；

B所述资源管理模块响应所述请求，根据所述请求以及资源状态，进行资源分配，如果分配成功，则通知流程处理模块向各相关资源实体模块下发建立资源实体的第二请求；

C所述各个相关的资源实体模块响应所述第二请求建立新的资源。

其中，在所述步骤B中，如果资源分配过程中，任一所需资源分配不成功，则所述资源管理模块释放已经分配的资源，并向所述流程处理模块反馈失败响应。

所述步骤C中，还包含所述各个相关的资源实体模块向所述流程处理模块反馈资源建立结果的子步骤；并且

所述方法还包含以下步骤：

D所述流程处理模块根据所述资源建立结果，判断是否所有资源建立都成功，如果是，则向高层应用返回成功响应，如果否，则通知尚未响应和已经建立成功的资源实体模块删除已经建立的资源，并通知所述资源管理模块删除已分配资源，向高层应用返回失败响应。

所述步骤C还包含以下子步骤：

所述各个相关的资源实体模块响应所述第二请求，判断所需资源是否与已经存在的资源存在冲突，如果是，则删除已存在的资源，再建立新资源；否则直接建立新资源；

所述功能是小区建立，并且，所述资源包含下行编码资源、下行调制资源、上下行射频资源、下行广播资源、上行解调资源和上行译码资源。

所述功能是无线链路建立，并且，所述资源包含下行编码资源、上行解调资源和上行译码资源。

本发明还提供了一种WCDMA通信系统中的资源管理系统，包含流程处理模块、资源管理模块和至少一个资源实体模块，其中，

所述流程处理模块用于在需要执行一项功能时，向所述资源管理模块请求分配执行该功能所需的全部资源，并根据所述资源管理模块的资源分配成功的反馈消息，向各相关资源实体模块下发建立资源实体的第二请求；

所述资源实体模块用于根据所述第二请求，建立新的资源；

所述资源管理模块用于对各个资源实体模块中的资源进行状态监控，并根据所述流程处理模块的请求，以及各相关的资源实体模块中的资源状态，进行资源分配，并将分配结果反馈给所述流程处理模块。

其中，所述资源实体模块还用于向所述流程处理模块反馈资源建立结果；

所述流程处理模块还用于根据来自所述资源实体模块的资源建立结果，判断是否所有资源建立都成功，如果是，则向高层应用返回成功响应，如果否，则通知尚未响应和已经建立成功的资源实体模块删除已经建立的资源，并通知所述资源管理模块删除已分配资源，向高层应用返回失败响应。

所述资源实体模块还用于根据所述第二请求，判断所需资源是否与已经存在的资源存在冲突，如果是，则删除已存在的资源，再建立新资源；否则直接建立新资源。

通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的区别在于，引入了用于对各个资源实体模块中的资源进行状态监控，并进行资源分配以及将分配结果反馈给流程处理模块的资源管理模块。

具体的说，在本发明的资源管理方法中，资源管理模块根据来自流程管理模块的分配执行一项功能的全部资源的请求，以及所述资源状态，进行资源分配，如果分配成功，则命令各相关资源实体模块建立资源实体；如果如果分配不成功，则释放已经分配的资源。在本发明的资源管理方法中，新的资源管理模块与流程管理模块以及资源实体模块一同完成资源分配过程，其中资源管理模块起到统一监控和调度的作用。

另外，在本发明中，对于未达到所有资源建立都成功的情况，则通知尚未响应和已经建立成功的资源实体模块删除已经建立的资源，并通知所述资源管理模块删除已分配资源。

这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，解决了各个资源实体模块配合不一致的问题。并且，由于资源管理模块在资源分配不成功时即释放已经分配的资源，因此提高了分配效率，更好地进行资源整合。

附图说明

图1是现有技术中分布式资源管理方法示意图；

图2是根据本发明中的一个实施例的WCDMA通信系统中的资源管理方法的原理和工作流程图；

图3是根据本发明中的一个实施例的资源建立失败时流程处理模块处理流程示意图；

图4是根据本发明中的一个实施例的资源实体模块处理流程示意图；

图5是根据本发明的一个实施例的WCDMA通信系统中的资源管理系统的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

总的来说，本发明的原理在于：第一，通过资源管理中心监控资源实体模块的能力和状态，并集中对所有相关资源进行分配。其次，当资源管理中心资源分配失败后进行资源回退，释放已经分配的资源，当资源管理中心资源分配成功后通知流程管理模块向资源实体模块下发建立资源实体请求。另外，在建立资源实体过程中，如果失败，则由资源管理中心释放已分配资源。从而有效解决了各个资源实体模块配合不一致的问题，并提高了分配效率，更好地进行资源整合。

下面结合图2，根据本发明的一个实施例详细展开，进一步解释和说明本发明中提出的WCDMA通信系统中资源管理方法的原理和工作流程。

如图2所示，在步骤210中，如果高层应用需要具体资源来完成其功能，则就向流程处理模块发送资源请求消息，接着进入步骤220。

在步骤220中，流程处理模块首先分析并整理它所受理的请求消息中所需的全部资源，通常完成一个高层应用的功能所需的资源有许多种类，举例而言，如果所述的高层应用功能是小区建立，则完成该功能所需的资源包含下行编码资源、下行调制资源、上下行射频资源、下行广播资源、上行解调资源和上行译码资源；如果所述功能是无线链路建立，则完成该功能所需的资源包含下行编码资源、上行解调资源和上行译码资源。当流程处理模块分析整理出它所受理的请求消息中需要的所有种类资源后，流程处理模块就向资源管理模块请求分配完成高层应用功能需要的所有资源。这里需要说明的是，本发明中的资源管理模块是一个新加入的模块，它用于对各个资源实体模块中的资源进行状态监控和分配，下文中会对该模块进行进一步的说明。

此后，在步骤230中，资源管理模块通过实时检测了解各个资源实体模块中的资源状态，并按照流程处理模块所请求分配的资源进行分配，并判断资源分配是否成功。

如果流程处理模块请求的资源中有某个或者多个资源没有分配成功，就转入步骤280；如果流程处理模块请求的所有资源都成功分配，则转入步骤240。

在步骤240中，资源管理模块通知流程处理模块向各相关资源实体模块下发建立资源实体的第二请求，各个相关的资源实体模块接收到该请求后建立新的资源。

这里需要结合图4，进一步说明资源实体模块响应第二请求建立新资源的详细过程。

如图4所示，首先在步骤410中，相关的资源实体模块接收到流程处理模块发送过来的建立资源的第二请求，该相关的资源实体模块分析出响应所述的建立资源的第二请求所需的资源，然后资源实体模块跃迁到等待状态，转入步骤420。

在步骤420中，系统检查并判断申请的资源是否和已经建立的资源冲突。需要说明的是，这些已经建立的资源包括唯一性的资源，如NodeB系统中的码资源，电路号资源，Id资源等。如果和已经建立的资源冲突，则就进入步骤430，删除老资源，然后进入步骤440，建立新资源；如果没有和已经建立的资源冲突，则就直接进入步骤440，建立新资源。

接着进入步骤450，在本步骤中，所申请的资源已经建立，则该资源实体模块向流程处理模块返回成功建立资源的消息，然后该资源实体模块从等待状态跃迁到空闲状态。

上面已经对步骤240的过程作了详细的说明，下面继续参照图2对本发明的流程进行描述。

在步骤250中，在未超时的情况下，流程处理模块每接收到一个资源实体模块返回的成功建立资源的消息，就将该资源实体模块的状态从尚未成功响应改为已经成功响应。然后流程处理模块查看它所记录的所有的资源实体模块的状态是否都已经改为成功响应，如果相关的所有的资源实体模块的都已经标记为成功响应，则表明高层应用所需的所有资源都已经成功建立，转入步骤260；如果超时，说明还有相关的资源实体模块标记为尚未成功响应，则表明资源建立失败，转入步骤270。

在步骤260中，高层应用所申请的所有资源都已经成功建立，流程处理模块向高层应用返回成功响应，并从等待状态跃迁到空闲状态。

在步骤270中，由于资源建立失败，于是系统将删除已经建立好的资源，同时通知资源管理模块，并向高层应用返回失败响应。

这里需要结合图3，进一步说明资源建立失败后流程处理模块处理的详细过程。

如图3所示，首先在步骤310中，流程处理模块向没有成功响应建立和已经成功建立资源的资源实体模块发送删除资源消息；接着进入步骤320向高层应用返回失败响应的消息；然后在步骤330中流程处理模块向资源管理模块申请删除已经分配的资源，资源管理模块将响应流程处理模块的申请删除已经分配的资源，以保持资源分配的一致性；最后在步骤340中，流程处理模块从等待状态跃迁到空闲状态。

上面已经对步骤270的过程作了详细的说明，下面继续参照图2对本发明的流程进行描述。

在步骤280中，由于某种特殊原因，比如基站损坏，高层应用所申请的某个或者某些资源暂时不可用，资源管理模块分配资源失败，于是资源管理模块将删除已经分配好的资源，并向流程处理模块返回资源分配失败的消息。流程处理模块接收到资源管理模块返回的资源分配失败的消息后，流程处理模块从等待状态跃迁到空闲状态。

上面对本发明提出的WCDMA通信系统中资源管理方法进行了解释和说明，接下来将结合图5，描述本发明提出的WCDMA通信系统中的资源管理系统的原理和工作流程。

如图5所示，本发明中提出的资源管理系统包含资源管理模块510、流程处理模块520以及资源实体模块530、540和550。需要指出的是，在其他实施例中，针对具体的WCDMA通信系统，资源实体模块的个数不尽相同。

流程处理模块520与资源管理模块510通过接口相连，该流程处理模块520和资源管理模块510的接口用于申请、释放资源和资源通知，消息接口或函数调用。举例而言，流程处理模块520以完成某高层应用功能所需的资源为依据，通过该接口向资源管理模块510提出资源分配请求，而当资源管理模块510成功分配资源后，也通过该接口向流程处理模块520发送分配成功的消息；如果资源分配失败，资源管理模块510则通过该接口向流程处理模块520发送资源分配失败的消息。

流程处理模块520同时也与若干个资源实体模块530、540和550等通过接口相连，通过这些接口，流程处理模块520可以向各个资源实体模块发送建立资源的第二请求消息，而各个资源实体模块也可以通过这些接口向流程处理模块520返回资源建立是否成功的消息。

另一方面，资源管理模块510还与各个相关资源实体模块530、540和550通过接口相连，通过这些接口，资源管理模块可以实时检测各个相关资源实体模块的状态，比如相关的资源实体模块是良好或者是出现故障，该资源实体模块是否可用等。

流程处理模块520用于在需要执行一项功能时，向资源管理模块请求分配执行该功能所需的全部资源，并根据资源管理模块的资源分配成功的反馈消息，向各相关资源实体模块下发建立资源实体的第二请求。

此外，该模块还用于根据来自资源实体模块的资源建立结果，判断是否所有资源建立都成功，如果是，则向资源管理模块反馈成功响应，如果否，则通知尚未响应和已经建立成功的资源实体模块删除已经建立的资源，并通知资源管理模块删除已分配资源。

资源实体模块530、540和550用于根据上述建立资源实体的第二请求，建立新的资源，并向流程处理模块反馈资源建立结果。在资源建立过程中，该模块负责判断所需资源是否与已经存在的资源存在冲突，如果是，则删除已存在的资源，再建立新资源；否则直接建立新资源。

资源管理模块510用于对各个资源实体模块中的资源进行状态监控，并根据流程处理模块的请求，以及各相关的资源实体模块中的资源状态，进行资源分配，并将分配结果反馈给流程处理模块。

上面对本发明提出的资源管理系统的整理结构和各部分构成的作用进行了说明，下面进一步描述该系统的工作过程。

当高层应用需要完成某功能时，向流程处理模块520发送资源请求消息。流程处理模块520首先分析并整理它所受理的资源请求消息中所需的全部资源，并向资源管理模块510请求分配完成高层应用功能需要的所有资源。

此后，资源管理模块510响应流程处理模块520的分配资源的请求，并依据它实时监控的资源实体的状态来分配相关资源。

在分配过程中，如果有某个或者多个资源没有分配成功，资源管理模块510将释放已经分配好的资源，并向流程处理模块520反馈回失败响应。流程处理模块520接收到资源管理模块510反馈回的失败响应的消息后，流程处理模块520从等待状态跃迁到空闲状态。

如果所有的相关资源都成功分配，资源管理模块510就通知流程处理模块520向各相关资源实体模块下发建立资源实体的第二请求。各个相关的资源实体模块响应请求建立新资源。

在建立新资源过程中，系统首先查看申请的资源是否和已经建立的资源冲突。如上所述，这些已经建立的资源包括唯一性的资源，如NodeB系统中的码资源，电路号资源，Id资源等。如果和已经建立的资源冲突，则就删除老资源，然后建立新资源；如果没有和已经建立的资源冲突，则就直接建立新资源，然后资源实体模块跃迁到空闲状态。

如果流程处理模块520接收到各个相关的资源实体模块返回的成功建立资源的消息，则流程处理模块520就修改各个相关资源实体模块的状态为成功响应.当所有的相关资源建立成功后，流程处理模块520向资源管理模块510返回成功响应，并从等待状态跃迁到空闲状态。

另一方面，如果某些相关的资源实体模块建立资源失败或者响应超时，则资源建立失败，流程处理模块520向没有成功响应建立和已经成功建立资源的资源实体模块发送删除资源消息；接着向高层应用返回失败响应的消息；然后流程处理模块520通知资源管理模块510删除已经分配的资源，同时流程处理模块520从等待状态跃迁到空闲状态。资源管理模块510响应流程处理模块520的通知删除已经分配的资源。

虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims (9)

1.一种宽带码分多址系统中的资源管理方法，其特征在于，包含以下步骤：

A当需要执行一项功能时，流程处理模块向资源管理模块请求分配执行该功能所需的全部资源，其中所述资源管理模块用于对各个资源实体模块中的资源进行状态监控和分配；

B所述资源管理模块响应所述请求，根据所述请求以及资源状态，进行资源分配，如果分配成功，则通知流程处理模块向各相关资源实体模块下发建立资源实体的第二请求；

C所述各个相关的资源实体模块响应所述第二请求建立新的资源。

2.根据权利要求1所述的宽带码分多址系统中的资源管理方法，其特征在于，在所述步骤B中，如果资源分配过程中，任一所需资源分配不成功，则所述资源管理模块释放已经分配的资源，并向所述流程处理模块反馈失败响应。

3.根据权利要求1所述的宽带码分多址系统中的资源管理方法，其特征在于，所述步骤C中，还包含所述各个相关的资源实体模块向所述流程处理模块反馈资源建立结果的子步骤；并且

所述方法还包含以下步骤：

D所述流程处理模块根据所述资源建立结果，判断是否所有资源建立都成功，如果是，则向高层应用返回成功响应，如果否，则通知尚未响应和已经建立成功的资源实体模块删除已经建立的资源，并通知所述资源管理模块删除已分配资源，向高层返回失败响应。

4.根据权利要求1、2或3所述的宽带码分多址系统中的资源管理方法，其特征在于，所述步骤C还包含以下子步骤：

所述各个相关的资源实体模块响应所述第二请求，判断所需资源是否与已经存在的资源存在冲突，如果是，则删除已存在的资源，再建立新资源；否则直接建立新资源；

5.根据权利要求1、2或3所述的宽带码分多址系统中的资源管理方法，其特征在于，所述功能是小区建立，并且，所述资源包含下行编码资源、下行调制资源、上下行射频资源、下行广播资源、上行解调资源和上行译码资源。

6.根据权利要求1、2或3所述的宽带码分多址系统中的资源管理方法，其特征在于，所述功能是无线链路建立，并且，所述资源包含下行编码资源、上行解调资源和上行译码资源。

7.一种宽带码分多址系统中的资源管理系统，其特征在于，包含流程处理模块、资源管理模块和至少一个资源实体模块，其中，

所述流程处理模块用于在需要执行一项功能时，向所述资源管理模块请求分配执行该功能所需的全部资源，并根据所述资源管理模块的资源分配成功的反馈消息，向各相关资源实体模块下发建立资源实体的第二请求；

所述资源实体模块用于根据所述第二请求，建立新的资源；

所述资源管理模块用于对各个资源实体模块中的资源进行状态监控，并根据所述流程处理模块的请求，以及各相关的资源实体模块中的资源状态，进行资源分配，并将分配结果反馈给所述流程处理模块。

8.根据权利要求7所述的宽带码分多址系统中的资源管理系统，其特征在于，所述资源实体模块还用于向所述流程处理模块反馈资源建立结果；

所述流程处理模块还用于根据来自所述资源实体模块的资源建立结果，判断是否所有资源建立都成功，如果是，则向所述资源管理模块反馈成功响应，如果否，则通知尚未响应和已经建立成功的资源实体模块删除已经建立的资源，并通知所述资源管理模块删除已分配资源。

9.根据权利要求7所述的宽带码分多址系统中的资源管理系统，其特征在于，所述资源实体模块还用于根据所述第二请求，判断所需资源是否与已经存在的资源存在冲突，如果是，则删除已存在的资源，再建立新资源；否则直接建立新资源。

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