專利名稱：一種cdma通信系統(tǒng)中呼叫準入控制的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及CDMA通信系統(tǒng)中呼叫準入控制的方法。
在目前的CDMA通信系統(tǒng)中，有兩種常見的呼叫準入控制的方法，一種是呼叫數(shù)量的前向容量控制方法，一種是前向過載控制方法。對于呼叫數(shù)量的前向容量控制方法，該方法根據(jù)正在小區(qū)中被服務(wù)的已經(jīng)建立呼叫的數(shù)量控制小區(qū)容量。按照該方法，如果考慮小區(qū)功率輸出、傳播環(huán)境等因素的影響，通過實驗求出固定服務(wù)許可的閾值，即呼叫數(shù)量。每當基站從小區(qū)中的一個移動臺接收呼叫嘗試請求時，該基站將正在區(qū)段中被服務(wù)的呼叫總數(shù)與呼叫許可閾值比較。如果呼叫總數(shù)小于呼叫許可閾值，則分配該呼叫，而如果呼叫總數(shù)大于或等于呼叫許可閾值，則使該呼叫嘗試請求進入排隊狀態(tài)，或拒絕該呼叫。在上述方法中，由于各個小區(qū)之間的傳播環(huán)境不同，因此在不同小區(qū)中可接入的最大呼叫數(shù)量不同，呼叫許可閾值也不同。并且，由于前向各個基站之間的相互干擾，小區(qū)中可服務(wù)的用戶呼叫數(shù)量不是絕對的，它隨周圍基站發(fā)射功率的變化而改變，因此，以基于呼叫數(shù)量的呼叫許可閾值作為小區(qū)呼叫準入控制判斷的依據(jù)，不能夠真實反映基站實際能接入呼叫的能力。
在CDMA蜂窩系統(tǒng)中，每個基站都有一個最大允許的正向發(fā)射功率的限度。就是說，在任何一個時間允許的全部功率必須均分在從基站發(fā)射的所有正向業(yè)務(wù)信號上，若允許基站的同時業(yè)務(wù)鏈路數(shù)目增大而不受限制，則每條鏈路上的正向信號功率最終將變得太弱，不能保證現(xiàn)有用戶的無差錯接收，信號質(zhì)量再次不斷惡化。因此，對于前向過載控制方法，該方法根據(jù)給定基站功率放大器的功率預(yù)算，利用前向過載控制基站的總體正向功率要求。該方法采用“盲目阻塞”的方案，基站前向功率一旦達到了低閾值，例如85％，即使有足夠的功率適應(yīng)于給定的用戶請求，新用戶建立呼叫的請求也被阻塞。而且，該方法趨向于保守的運行，使可用的基站功率少利用2～3dB，并且沒有能充分考慮各個相鄰基站之間的干擾。
由上所述，上述兩種方法的共同缺點就是系統(tǒng)的呼叫準入控制不能準確適應(yīng)系統(tǒng)的真實運行環(huán)境，效率不高。
針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種能準確適應(yīng)系統(tǒng)的真實運行環(huán)境，效率較高的CDMA通信系統(tǒng)中呼叫準入控制的方法。
為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是一種CDMA通信系統(tǒng)中呼叫準入控制的方法，該方法包括以下步驟(1)基站接收呼叫請求；(2)呼叫準入控制單元進行反向呼叫準入判斷，若反向準入控制允許該呼叫進入，則執(zhí)行步驟(3)，否則，執(zhí)行步驟(8)；(3)基站的負荷檢測單元計算蜂窩區(qū)前向鏈路負荷的指示值；(4)基站的準入控制單元將負荷檢測單元計算的前向鏈路負荷的指示值和前向準入門限閾值相比，若小于門限閾值，則執(zhí)行步驟(5)，否則，執(zhí)行步驟(8)；(5)呼叫準入控制單元檢查是否有一個可用的符合請求速率的空閑擴展碼，如果有，執(zhí)行步驟(6)否則執(zhí)行步驟(8)；(6)呼叫許可控制單元檢查是否有一個空閑的基帶處理單元，如果有，執(zhí)行步驟(7)否則執(zhí)行步驟(8)；(7)呼叫許可控制單元進行許可該呼叫進入的處理，處理完畢后返回所述步驟(1)等待處理下一個呼叫；(8)呼叫控制單元進行拒絕該呼叫的處理操作，處理完畢后返回所述步驟(1)等待處理下一個呼叫。
上述前向準入門限閾值為ηSupp，其中，η為調(diào)整因子，針對業(yè)務(wù)類型或優(yōu)先級而不同，并且0＜η≤1，Supp為基站最大發(fā)射功率。
由上述本發(fā)明采用的技術(shù)方案可知由于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)成為CDMA無線通信系統(tǒng)中更廣泛的業(yè)務(wù)，前反向業(yè)務(wù)不對稱，前向負荷通常遠大于反向負荷，因此，本發(fā)明對于一個呼叫請求，通過反向鏈路負荷的檢查和前向鏈路負荷的檢查，在前反向鏈路負荷都允許呼叫準入的情況下接入該呼叫，使得本發(fā)明提供的呼叫準入控制的方法能夠準確適應(yīng)系統(tǒng)的真實運行環(huán)境，效率較高。
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述。


圖1是本發(fā)明的一個蜂窩區(qū)系統(tǒng)的模型圖；圖2是一個19蜂窩區(qū)的模型圖；圖3是本發(fā)明的呼叫準入控制的流程圖。
首先通過本發(fā)明典型應(yīng)用的環(huán)境對本發(fā)明的原理進行說明。
參考圖1、2。從圖1中可以看到基站子系統(tǒng)112通過天線110與五個示例的移動臺120a-120e進行無線通信，基站子系統(tǒng)112通過光纖或電纜和移動交換中心114進行通信。移動臺120a-120e周期地上報它測得的在前向鏈路上接收的總干擾功率，并且基站子系統(tǒng)112還可以根據(jù)信號的傳播時延估計每個移動臺120a-120e距基站的距離。
在上述系統(tǒng)的正常操作中，移動臺120a-120e與基站進行通信，以發(fā)起呼叫、建立呼叫或?qū)景l(fā)送或接收各種開銷(overhead)消息。在移動臺120a-120e發(fā)送到基站的測量報告消息中，可以攜帶移動臺120a-120e接收的總干擾功率，基站根據(jù)接收到的蜂窩區(qū)中每個移動臺120a-120e發(fā)送的攜帶總接收功率信息的系統(tǒng)消息，以及根據(jù)時延計算的每個移動臺120a-120e到基站的距離，估計該蜂窩區(qū)的前向鏈路負荷。
圖2是一個19蜂窩區(qū)的模型圖。對于圖2所示的蜂窩區(qū)，假定用戶i被基站1控制，收到干擾信號來自J個基站。令用戶i從基站j收到的總功率為 ，并認為對所有j≠1時， 用戶應(yīng)當總是與收到信號強度最大的基站通信?，F(xiàn)在，假定任意小區(qū)或扇區(qū)的總傳輸功率的一部分1-β分給導(dǎo)引信號，以及任意公共信息(諸如偽隨機碼初始向量或?qū)ず魯?shù)據(jù))將傳至所有用戶。留下的部分β才定位給此小區(qū)或扇區(qū)內(nèi)基站自己的所有ku個用戶。這樣，第i個用戶收到發(fā)射功率的一部分 ，其中Фi滿足條件， 基站1中用戶i接收到的干擾功率加平均噪聲(用 表示)為I01iW=Σj=1JSRji+N0W]]>這個值比實際值略為高一點，因為在 中功率的很小部分βФi不應(yīng)包括在內(nèi)。用戶i收到的第j個基站的功率 等于第j基站總發(fā)射功率和對數(shù)正態(tài)分布衰耗的乘積，為SRji=Sj·dji-m10-ζji/10]]>dji是第j個基站到第i個用戶的距離，而ζji是相應(yīng)的對數(shù)正態(tài)分量，均值為0，標準方差σ＝8dB，冪次選m＝4，將(2)式代入(1)式，得到I01iW=Σj=1JSj·dji-m10-ζji/10+N0W]]>通常，背景噪聲(主要是熱噪聲)與從所有基站收到的總信號功率(包括所有用戶的信號)相比是可忽略的。因為基站發(fā)射功率不像移動臺發(fā)射機一樣受限，所以可以在上式中去掉N0W項。
上限的取得是在本小區(qū)基站和所有鄰近基站都以最大功率Supp發(fā)射時，用戶手機端測得的總干擾功率，即(I01iW)upp=Σj=1JSupp·dji-m10-ζji/10]]> 與距離與對數(shù)正態(tài)分布變量都均有關(guān)，其分布難以簡單分析。但是，此分布可以直接用蒙特—卡洛(Monte Carlo)仿真來獲得。假設(shè)一個給定用戶只能收到以其所在小區(qū)同心的兩個同心圓環(huán)內(nèi)基站的發(fā)射功率，如圖2所示。這樣，J＝19，它包括了給定的基站，第一環(huán)內(nèi)的6個基站及第二環(huán)內(nèi)的12個基站，變量 與i用戶的位置有關(guān)，此用戶是假定在空間內(nèi)均勻分布的。這樣，此分布將是此小區(qū)內(nèi)所有位置的平均值，將干擾與最大發(fā)射功率之比 作為前向干擾的歸一化因子，即λd=(I01iW)upp/Supp]]>=Σj=1Jdji-m10-ζji/10.]]>在確定前向干擾指示值I0W的時，假設(shè)在實際的通信過程中，目標小區(qū)的用戶i接收到的總干擾功率加平均噪聲為 對 作歸一化處理，歸一化因子λ與用戶i到基站的距離d相關(guān)，然后對所有用戶作統(tǒng)計平均，得到I0W=(I0iW)/λi‾]]>=1K(Σj=1K(I0iW)/λi)]]>其中，K為小區(qū)中已經(jīng)服務(wù)的用戶數(shù)。
考慮衰落和突發(fā)干擾的影響，在一個觀察窗T內(nèi)取N個點的測量值，用這些值的統(tǒng)計平均來作為前向干擾指示值I0W，I0W=ENEK((I0iW)/λi)]]>=1N1K(Σj=1N(Σi=1K(I0iW)/λi)j)]]>由于該值是小區(qū)內(nèi)所有移動臺上報的前向鏈路接收干擾的統(tǒng)計平均，較為全面地反映了本小區(qū)基站和所有周圍小區(qū)基站對該小區(qū)前向鏈路的影響，用來作為前向負荷等級的判定依據(jù)是一個非常理想的選擇。下面確定呼叫準入控制的門限閾值。由式子 可以得到 在理想的情況下， 上限的取得是在 取得最大值 的時候，也就是所有基站都以最大功率Supp發(fā)射。這樣，可定義ηSupp(0＜η≤1)為前向準入控制門限，η為調(diào)整因子，針對業(yè)務(wù)類型或優(yōu)先級而不同。當某一小區(qū)有新的業(yè)務(wù)請求時，先根據(jù)小區(qū)內(nèi)所有的移動臺上報的干擾計算小區(qū)的前向干擾指示值I0W，當該值大于呼叫準入門限時，說明小區(qū)內(nèi)的干擾很嚴重，不與準入；否則，準入?；蛘呖梢愿鶕?jù)定義的不同門限閾值，當手機上報的干擾均值處在不同的門限時分配不同的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)速率。
具體說，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，參考圖3首先，基站在步驟S1接收到一個呼叫請求；呼叫準入控制單元在步驟S2進行反向的呼叫準入控制，若反向準入控制算法允許該呼叫進入，則執(zhí)行步驟S3，否則，執(zhí)行步驟S8做拒絕該呼叫的處理；在步驟S3，基站的負荷檢測單元計算蜂窩區(qū)的前向干擾指示值，該值標識了前向鏈路的負荷狀況；在步驟S4，基站的準入控制單元將負荷檢測單元計算的前向干擾指示值和前向準入門限閾值相比，若小于門限閾值，則執(zhí)行步驟S5，否則，執(zhí)行步驟S8做拒絕該呼叫的處理；呼叫準入控制單元在步驟S5檢查是否有一個可用的符合請求速率的空閑擴展碼，當在步驟S5處沒有符合請求速率的空閑擴展碼時，控制單元執(zhí)行步驟S8做拒絕該呼叫的處理，當在步驟S5有可用的空閑擴展碼時，呼叫許可控制單元在步驟S6檢查是否有一個空閑的基帶處理單元；當在步驟S6處所有基帶處理單元當前均被使用時，控制單元執(zhí)行步驟S8做拒絕該呼叫的處理，當在步驟S6有可用的基帶處理單元時，呼叫許可控制單元在步驟S7進行許可該呼叫進入的處理，并返回開始處，等待下一個呼叫請求。在步驟S8，控制單元處理完拒絕呼叫的操作，也返回開始處，等待下一個呼叫請求到達。
權(quán)利要求
1.一種CDMA通信系統(tǒng)中呼叫準入控制的方法，其特征在于該方法包括以下步驟(1)基站接收呼叫請求；(2)呼叫準入控制單元進行反向呼叫準入判斷，若反向準入控制允許該呼叫進入，則執(zhí)行步驟(3)，否則，執(zhí)行步驟(8)；(3)基站的負荷檢測單元計算蜂窩區(qū)前向鏈路負荷的指示值；(4)基站的準入控制單元將負荷檢測單元計算的前向鏈路負荷的指示值和前向準入門限閾值相比，若小于門限閾值，則執(zhí)行步驟(5)，否則，執(zhí)行步驟(8)；(5)呼叫準入控制單元檢查是否有一個可用的符合請求速率的空閑擴展碼，如果有，執(zhí)行步驟(6)否則執(zhí)行步驟(8)；(6)呼叫許可控制單元檢查是否有一個空閑的基帶處理單元，如果有，執(zhí)行步驟(7)否則執(zhí)行步驟(8)；(7)呼叫許可控制單元進行許可該呼叫進入的處理，處理完畢后返回所述步驟(1)等待處理下一個呼叫；(8)呼叫控制單元進行拒絕該呼叫的處理操作，處理完畢后返回所述步驟(1)等待處理下一個呼叫。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種CDMA通信系統(tǒng)中呼叫準入控制的方法，其特征在于所述前向準入門限閾值為ηSupp，其中，η為調(diào)整因子，針對業(yè)務(wù)類型或優(yōu)先級而不同，并且0＜η≤1，Supp為基站最大發(fā)射功率。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種CDMA通信系統(tǒng)中呼叫準入控制的方法,本發(fā)明對于一個呼叫請求,通過前向鏈路負荷的檢查和反向鏈路負荷的檢查,用前反向鏈路負荷在呼叫請求時刻否超過門限閾值來判斷是否接受呼叫,如果超過閾值,則拒絕該呼叫。如果不超過閾值,接受該呼叫嘗試請求,因此本發(fā)明提供的呼叫準入控制的方法能夠準確適應(yīng)系統(tǒng)的真實運行環(huán)境,效率較高。
文檔編號H04W48/06GK1365203SQ01101408
公開日2002年8月21日 申請日期2001年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月12日
發(fā)明者汪勇剛, 彭芳, 吳勇, 萬蓉, 陳巍 申請人:華為技術(shù)有限公司