專利名稱：多速率cdma移動通信系統(tǒng)中的呼叫許可控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種CDMA蜂窩移動通信系統(tǒng)中前向的呼叫許可控制方法，尤其涉及一種多業(yè)務(wù)多速率CDMA蜂窩移動通信系統(tǒng)中前向的呼叫許可控制方法。
一般來說，在移動通信系統(tǒng)中，為了限制能夠使用的無線資源，在系統(tǒng)中能夠收容的加入者的容量上有極限。因此，在發(fā)生超過該容量的通信要求的情況下，拒絕提供服務(wù)，便發(fā)生了所謂的呼損。
在固定配置以往的無線電信道的FDMA(頻分多址通信)和TDMA(時分多址通信)系統(tǒng)中，在該無線基站能夠同時通信的移動站數(shù)由該無線基站中配置的無線電信道數(shù)限定，在發(fā)生超過無線電信道數(shù)的通信要求的情況下變?yōu)楹魮p。在這樣的系統(tǒng)中，由于把信道數(shù)固定分配給各無線基站，所以難以靈活地根據(jù)通信量的不均和時間的變動來充分利用無線電信道。
此外，在使用動態(tài)信道分配的系統(tǒng)中，在無線電信道分配時，采用選擇滿足必要通信質(zhì)量的無線電信道分配方法。例如，使干擾量在規(guī)定值以下情況下的分配方法，和使CIR(載波與干擾功率比)在規(guī)定值以上情況下的分配方法。在此情況下，當(dāng)在各基站中配置的發(fā)射接收機(jī)全部使用時，或者有空閑的發(fā)射接收機(jī)，但沒有滿足必要通信質(zhì)量的無線電信道的情況下，都變?yōu)楹魮p。
另一方面，CDMA方式是利用各用戶使用不同的擴(kuò)頻碼共享同一無線頻帶的方式，信道由擴(kuò)頻碼構(gòu)成。在使用這種CDMA方式的通信系統(tǒng)中，正在使用同一頻帶的其它通信完全變?yōu)楦蓴_。也就是說，在所有單元使用同一頻帶的情況下，所有單元的大多數(shù)通信成為干擾源，不論用戶在通信中使用哪種擴(kuò)頻碼，均按干擾的總量決定通信質(zhì)量。前向鏈路的干擾將集中來自幾個大的干擾源(基站)，而不是來自分散的大量小干擾(移動臺)。于此同時，前向鏈路所需電平的動態(tài)范圍將小得多，這是由于來自同一小區(qū)用戶的干擾與它們至基站的距離無關(guān)。通常，對移動臺接收來說，最壞的情況是處于蜂窩式小區(qū)的六個角之一的位置上，這里，移動臺與三個基站的距離相等。因為用戶受到來自其它小區(qū)的基站的大量干擾，則必須給用戶提供較大的前向鏈路功率。
在第三代移動通信系統(tǒng)中，預(yù)測寬帶業(yè)務(wù)(數(shù)據(jù)、圖象、視頻)將占總業(yè)務(wù)的30％以上，這個比例是指帶寬和功率的比例。而且，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將多集中在前向鏈路上，造成了前、反向業(yè)務(wù)的不對稱，當(dāng)前向鏈路中出現(xiàn)大量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時，由于它們的發(fā)射功率是語音業(yè)務(wù)的倍數(shù)增長，因此，前向鏈路的負(fù)荷會先于反向鏈路負(fù)荷超過容量限制。所以，在多業(yè)務(wù)CDMA系統(tǒng)中，前向準(zhǔn)入控制被置于與反向準(zhǔn)入同等的地位。
CDMA移動通信系統(tǒng)的前向容量受限于前向發(fā)射總功率，前向信道的負(fù)荷可以確定與當(dāng)前基站一個導(dǎo)頻所屬信道的發(fā)射功率總功率與最大功率之比密切相關(guān)。簡單的前向容量控制，采用當(dāng)前總發(fā)射功率與最大功率之比來估算前向容量。依據(jù)前向容量設(shè)定前向準(zhǔn)入控制門限，當(dāng)基站的導(dǎo)頻所屬信道的發(fā)射功率總功率與最大功率之比超過門限閾值時，則請求的呼叫不與準(zhǔn)入。
在可變速率擴(kuò)頻的CDMA系統(tǒng)中，分配給數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)射功率是和它的速率、服務(wù)質(zhì)量相關(guān)的，速率高的數(shù)據(jù)用戶會請求分配比語音用戶高幾倍甚至幾十倍的功率。因此，需要預(yù)測接入用戶后，基站的總發(fā)射功率，通過它與預(yù)定的前向發(fā)射功率閾值比較，判定基站能否允許接入該用戶。
在窄帶CDMA系統(tǒng)中，前、反向業(yè)務(wù)均等，由于前向容量大于反向容量，用固定的可連接用戶最大數(shù)量來進(jìn)行呼叫許可控制，在保證一定的阻塞概率和通信故障概率下可以同時滿足前反向容量要求。但是由于信道和無線環(huán)境的時變特性，任何固定的配置都是針對理論的或配置前實測的概率分布推算的，所以不能保證實際應(yīng)用中的靈活性。特別是在周圍小區(qū)負(fù)荷較小，無線環(huán)境較好的情況下，即使實際容量許可，也不能多接入用戶。
在寬帶CDMA系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的比例會更高，由于不同業(yè)務(wù)用戶請求的傳輸速率、服務(wù)質(zhì)量不同，它們所占用的系統(tǒng)資源不同。所以，以往的用接入用戶數(shù)來進(jìn)行呼叫控制已經(jīng)不再適合語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)并存的通信系統(tǒng)了。而且由于前、反向業(yè)務(wù)的不對稱，前向鏈路的負(fù)荷會先于反向鏈路負(fù)載超過容量限制，因此需要對前向鏈路進(jìn)行呼叫許可控制。
NTT公司提出了一種用于CDMA移動通信系統(tǒng)的呼叫接收控制方法，它的前向呼叫接收控制方案是預(yù)測接收后的必要發(fā)射功率，通過把它與預(yù)定的閾值比較，判定本站能否接收的處理。它的預(yù)測方法是一種簡單的預(yù)測，即根據(jù)干擾量I、控制信道接收電平R、以及必要質(zhì)量(Eb/I0)req、控制信道的發(fā)射功率P簡單地算出本站被接收后的必要的發(fā)射功率Preq。把該Preq與本站的最大發(fā)射功率Pmax比較，如果Pmax小于Preq，那么呼叫接收控制電路判定呼叫不可接收。如果Pmax大于Preq，那么呼叫接收控制電路判定呼叫可被接收。之所以稱它為一種簡單的預(yù)測，是因為它的方法只考慮根據(jù)當(dāng)前參數(shù)計算接收用戶的必要發(fā)射功率，而沒有考慮由于用戶接收后發(fā)射功率的增加造成本站其它用戶分配功率的增量，以及由于本基站發(fā)射功率增加而造成周圍鄰近基站同步增加引起的增量。
本發(fā)明的目的是提供一種對接入新用戶后的基站發(fā)射功率的增量進(jìn)行預(yù)測的方法，預(yù)測基站發(fā)射功率增量的上限和下限，由此進(jìn)行前向呼叫許可控制。
本發(fā)明的另一目的是提供一種方法，根據(jù)對接入新用戶后的基站發(fā)射功率的增量進(jìn)行預(yù)測，并向移動臺提供基站所能提供的前向最高業(yè)務(wù)速率。
根據(jù)本發(fā)明的一種多速率CDMA移動通信系統(tǒng)中基于前向負(fù)荷預(yù)測的呼叫許可控制的方法，包括a)在各基站分別設(shè)置業(yè)務(wù)準(zhǔn)入門限閾值；b)各基站將當(dāng)前的基站信息，記錄在數(shù)據(jù)存儲器中；c)當(dāng)該基站接收到一個呼叫的請求時，記錄下請求接入的移動臺上報的移動臺信息；d)所述基站根據(jù)該移動臺信息預(yù)測接入用戶后該基站需要分配的初始發(fā)射功率PN+1；e)該基站根據(jù)所述基站信息和移動臺信息預(yù)測接入用戶后總發(fā)射功率增量的上限；f)該基站根據(jù)所述基站信息和移動臺信息預(yù)測接入用戶后總發(fā)射功率增量的下限；g)該基站根據(jù)所述總發(fā)射功率增量的上限和下限，以及業(yè)務(wù)準(zhǔn)入門限閾值判定該請求的呼叫前向是否準(zhǔn)入；如果判定為不準(zhǔn)入，則拒絕該呼叫；h)如果判定為準(zhǔn)入，則進(jìn)行其它常規(guī)的呼叫許可控制處理。
根據(jù)本發(fā)明一種多速率CDMA移動通信系統(tǒng)中基于前向負(fù)荷預(yù)測的呼叫許可控制的方法，其中步驟d)中的所述初始發(fā)射功率PN+1是這樣計算的P1(N+1)(dBm)=I01(N+1)(dBm)-W/RN+1(Eb/N0)N+1(dB)-G1(N+1)(dB)]]>然后，將所述預(yù)測接入用戶后基站需要分配的初始發(fā)射功率PN+1加上當(dāng)前基站發(fā)射功率P與業(yè)務(wù)準(zhǔn)入門限閾值比較，如果預(yù)測的初始發(fā)射功率PN+1加當(dāng)前基站發(fā)射功率P小于業(yè)務(wù)準(zhǔn)入門限閾值，則進(jìn)入到所述步驟e)。
如果預(yù)測的初始發(fā)射功率PN+1加當(dāng)前基站發(fā)射功率P大于業(yè)務(wù)準(zhǔn)入門限閾值，該基站根據(jù)前向功率門限閾值Pth和當(dāng)前發(fā)射功率P的差值，通過以下公式計算本小區(qū)前向可允許接入的最大數(shù)據(jù)速率Rmax，PΔ＝Pth-PPΔ=PN+1/(1-Σi=1NPiP)]]>PN+1(dBm)=I0N+1(dBm)-W/Rmax(Eb/N0)N+1(dB)-GN+1(dB)]]>該基站與呼叫移動用戶協(xié)商以Rmax接入，若協(xié)商成功，則進(jìn)行到步驟h)；若協(xié)商不成功，則拒絕該呼叫。
在上述步驟g)中，如果判定為不準(zhǔn)入，該基站還可進(jìn)一步根據(jù)前向功率門限閾值Pth和當(dāng)前發(fā)射功率P的差值，通過以下公式計算本小區(qū)前向可允許接入的最大數(shù)據(jù)速率Rmax，PΔ＝Pth-PPΔ=PN+1/(1-Σi=1NPiP)]]>PN+1(dBm)=I0N+1(dBm)-W/Rmax(Eb/N0)N+1(dB)-GN+1(dB)]]>然后，該基站與移動用戶協(xié)商以Rmax接入，若協(xié)商成功，則進(jìn)行到步驟h)；若協(xié)商不成功，則拒絕該呼叫。
本發(fā)明針對CDMA移動通信的特點，依據(jù)實時的小區(qū)前向發(fā)射功率進(jìn)行呼叫許可控制。由于它不依據(jù)具體的連接用戶數(shù)，所以可以擺脫傳統(tǒng)的許可控制的局限，根據(jù)當(dāng)前時刻的基站總發(fā)射功率決定可否接入新的用戶，增加了呼叫許可控制的靈活性。而且，它能在保證系統(tǒng)穩(wěn)定性、鏈路通信質(zhì)量的前提下，最大限度地利用小區(qū)前向容量。
隨著小區(qū)用戶的接入，小區(qū)的前向發(fā)射功率呈非線性的增長。尤其在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)接入的時候，該用戶的發(fā)射功率會造成本小區(qū)和鄰近小區(qū)功率的大幅度提升，為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，必須對基站的前向發(fā)射功率進(jìn)行限制。本發(fā)明則提供了對基站的前向發(fā)射功率進(jìn)行合理控制的方法。
本發(fā)明的一個重要優(yōu)點是能對目標(biāo)小區(qū)接入新用戶后的總發(fā)射功率的增量進(jìn)行預(yù)測，避免了因為新用戶的接入而導(dǎo)致前向發(fā)射功率超過系統(tǒng)可容許的范圍。本發(fā)明的方法充分考慮由于用戶接入后發(fā)射功率的增加造成本站其它用戶分配功率的增量，以及由于本基站發(fā)射功率增加而造成周圍鄰近基站同步增加引起的增量。在此基礎(chǔ)上建立起來的呼叫許可控制方法，可以應(yīng)用于目前的多業(yè)務(wù)多速率共存的CDMA蜂窩移動通信系統(tǒng)，具有以往呼叫許可控制不可替代的優(yōu)勢。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)呼叫請求時，可以根據(jù)前向功率的準(zhǔn)入門限和呼叫請求的參數(shù)計算目標(biāo)小區(qū)能容納的最高業(yè)務(wù)速率，提供業(yè)務(wù)請求者一個系統(tǒng)能容許的最大速率接入。這樣，可以對業(yè)務(wù)請求者提供能滿足服務(wù)質(zhì)量的最大限度的資源。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點是預(yù)測方法能給出功率增量的上下限，呼叫許可控制可以根據(jù)業(yè)務(wù)的速率靈活地選取上限、下限或者上下限的加權(quán)和作為呼叫許可判定的依據(jù)。


圖1是三扇區(qū)蜂窩系統(tǒng)的示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)行呼叫許可控制的方法的CDMA移動通信系統(tǒng)的模式圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的基于前向負(fù)荷預(yù)測的呼叫許可控制操作的實施例的流程圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的基于前向負(fù)荷預(yù)測進(jìn)行業(yè)務(wù)協(xié)商的實施例的流程圖。
參考圖1至圖4，可以較全面地描述根據(jù)本發(fā)明的CDMA移動通信系統(tǒng)中用于前向負(fù)荷預(yù)測的呼叫許可控制方法的實施例。在本發(fā)明的實施例中，CDMA移動通信系統(tǒng)可以具有如圖1所示的三扇區(qū)示意圖。圖1中包含十六個蜂窩小區(qū)，每個小區(qū)有三個扇區(qū)，各基站以頂點方式分布，比如基站1到16。
同時，CDMA移動通信系統(tǒng)可大致具有如圖2所示的模式配置。其中包括多個基站21和多個使用多個擴(kuò)展碼調(diào)制信號的和基站進(jìn)行通信的移動臺22。假定各基站21使用一個被多個用戶共享的頻率帶寬用于各個上行鏈路(從移動臺22傳輸?shù)交?1)和一個被多個用戶共享的頻率帶寬用于各個下行鏈路(從基站21傳輸?shù)揭苿优_22)，并且所有基站21使用同一頻率帶寬。
下面進(jìn)一步說明本發(fā)明的工作原理。假定一個用戶i與基站1(如圖1)連接，收到的干擾信號來自其它j-1個基站。令基站j的發(fā)射功率為Pj。Pj中包括開銷信道(包括導(dǎo)頻、同步、尋呼、公用控制等公共信道)和業(yè)務(wù)信道的發(fā)射功率，其中，基站1分配給用戶i的發(fā)射功率為P1i。此外，令基站j到達(dá)用戶i的路徑損耗為Gji。于是，對背景噪聲功率譜密度Nt，帶寬W，用戶數(shù)據(jù)速率Ri，用戶i或第i個用戶的比特能量與干擾密度之比將是Eib/N0=P1iG1i/RiΣj=1JPjGji/W-P1iG1i/W+Nt---(1)]]>假設(shè)當(dāng)Eib/N0大于第i個業(yè)務(wù)所規(guī)定的門限(Eb/N0)i時，服務(wù)質(zhì)量才能保證，即P1iG1i/RiΣj=1JPjGji/W-P1iG1i/W+Nt≥(Eb/N0)i---(2)]]>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。因此，我們可以在式(2)中去掉Nt項。在式(2)中取等號，可求得P1i=1Γi+1(P1+Σj=2JPjGjiG1i)---(3)]]>其中Γi=W/Ri(Eb/N0)i]]>是業(yè)務(wù)的特征因子，只與業(yè)務(wù)相關(guān)，由業(yè)務(wù)類型，業(yè)務(wù)速率和服務(wù)質(zhì)量決定。
在理想情況下，若同一小區(qū)的所有用戶是相互正交的，它們就不會相互干擾。但在實際中，由于多徑傳播的影響，同一小區(qū)中的用戶難以保證始終正交?？梢约俣?，由于存在一定的正交性，同一小區(qū)的干擾被降低了一個因子h＜1。因此，式(3)在引入正交化因子h后，即為P1i=1Γi+h(hP1+Σj=2JPjGjiG1i)---(4)]]>正交化因子h在實際系統(tǒng)中可以通過實測得到，它和系統(tǒng)衰落環(huán)境、用戶移動速度相關(guān)，比如在一個典型的實施例中，我們?nèi)＝0.16。
假設(shè)基站1的小區(qū)已經(jīng)和N個用戶建立了連接。當(dāng)有第N+1個用戶請求接入，并且前向有足夠的功率提供給該業(yè)務(wù)。那么接入第N+1個用戶后，經(jīng)過功控調(diào)整與穩(wěn)定，各基站的發(fā)射功率變?yōu)镻j′＝Pj(1+Δj)(5)其中，Δj為功率的增量。此時分配給第i個用戶的發(fā)射功率為P1i′=1Γi+h[hP1(1+Δ1)+Σj=2JPjGjiG1i(1+Δj)]---(6)]]>第N+1個用戶的發(fā)射功率為P1(N+1)′=1Γi+h[hP1(1+Δ1)+Σj=2JPjGj(N+1)G1(N+1)(1+Δj)]---(7)]]>而基站1的總發(fā)射功率增量為P1Δ1。它包括前N個用戶發(fā)射功率的增量和第N+1個用戶的全部發(fā)射功率。該總增量可由下式計算P1Δ1=Σi=1N(P1i′-P1i)+P1(N+1)′]]>=Σi=1N[1Γi+h(hP1Δ1+Σj=2JPjGjiG1iΔj)]+P1(N+1)′---(8)]]>=Σi=1N+1[1Γi+h(hP1Δ1+Σj=2JPjGjiG1iΔj)]+P1(N+1)]]>這里，P1(N+1)=1ΓN+1+h(hP1+Σj=2JPjGj(N+1)G1(N+1))---(9)]]>是第N+1個用戶在請求接入時，基站根據(jù)當(dāng)前移動臺上報的干擾功率 、前向鏈路損耗G1(N+1)、以及業(yè)務(wù)要求滿足的比特能量與噪聲密度之比(Eb/N0)N+1，估計出的移動臺初始發(fā)射功率。表示為dB值，即P1(N+1)(dBm)=I01(N+1)(dBm)-W/RN+1(Eb/N0)N+1(dB)-G1(N+1)(dB)---(10)]]>將(8)式兩邊同除以P1Δ1，得到1=Σi=1N+1[1Γi+h(h+Σj=2JGjiG1iPjΔjP1Δ1)]+P1(N+1)P1Δ1---(11)]]>為了從上式中求解P1Δ1，我們做一些簡化處理。觀察式(6)，在兩邊同除以P1(1+Δ1)后，式(6)化為P1i′P1(1+Δ1)=1Γi+h(h+Σj=2JGjiG1iPj(1+Δj)P1(1+Δ1))---(12)]]>現(xiàn)在，我們假定所有基站功率的上升百分比近似相等，即Δj≈Δ1。(在實際中，周圍基站功率的上升幅度要小于目標(biāo)基站功率的上升幅度。在后面的分析中將看到，做了這樣假定后，估計的目標(biāo)基站發(fā)射功率的上升值要略大于實際值。)因此，第(11)式中的 可以用 代替。再將第(12)式代入，可以得到1=Σi=1N+1P1i′P1(1+Δ1)+P1(N+1)P1Δ1---(13)]]>上式可以寫為另外一種形式P1Δ1=P1(N+1)/(1-Σi=1N+1P1i′P1(1+Δ1))---(14)]]>式子中的 是基站1接入第N+1個用戶后，開銷信道的發(fā)射功率占總發(fā)射功率的比例?？梢哉J(rèn)為在接入新用戶前后它的值保持不變，即1-Σi=1N+1P1i′P1(1+Δ1)=1-Σi=1NP1iP1---(15)]]>于是，估計的基站1的總發(fā)射功率增量P1Δ1為P1Δ1=P1(N+1)/(1-Σi=1NP1iP1)---(16)]]>由于假定Δj≈Δ1，式(16)中的分母要比實際值略小些，導(dǎo)致估計的基站1的總發(fā)射功率增量要比實際值略大些。
由第(16)式得到的是預(yù)測基站1的總發(fā)射功率增量P1Δ1的上限，如果在(11)式中假定周圍基站功率的上升百分比Δj＝0，j≠1，則可以預(yù)測基站1的總發(fā)射功率增量P1Δ1的下限，即P1Δ1=P1(N+1)/(1-hΣi=1N+11Γi+h)---(17)]]>可以看到，由于假定Δj＝0，j≠1，式(17)中的分母要比實際值略大，導(dǎo)致估計的基站1總發(fā)射功率增量比實際值略小。連立公式(16)和公式(17)，可以得到基站1的總發(fā)射功率增量的預(yù)測值P1Δ1的上、下限 下面結(jié)合圖3和圖4，來詳細(xì)說明有關(guān)本發(fā)明的基于前向負(fù)荷預(yù)測算法的呼叫許可控制的方法和根據(jù)前向負(fù)荷預(yù)測進(jìn)行業(yè)務(wù)協(xié)商的方法的實施例。
在圖2的基站21中，基于圖3流程圖的前向負(fù)荷預(yù)測的呼叫許可控制操作過程如下。
1.預(yù)先在基站分別設(shè)置語音業(yè)務(wù)門限Tv和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)準(zhǔn)入門限Td，為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和鏈路的通信質(zhì)量，一般取基站最大發(fā)射功率的75％～90％。在本實施例中，取數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)準(zhǔn)入門限閾值為基站最大發(fā)射功率的75％，語音業(yè)務(wù)準(zhǔn)入門限為基站最大發(fā)射功率90％。
2.該基站將當(dāng)前的前向總發(fā)射功率、各鏈路前向發(fā)射功率、各鏈路信息，比如傳輸速率、目標(biāo)Eb/No等數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)存儲器中。
3.當(dāng)呼叫請求到來時(見圖3)，該基站在呼叫許可控制操作過程的步驟S1接收到一個呼叫的請求時，記錄下該請求接入的移動臺上報的業(yè)務(wù)類型、傳輸速率、路徑損耗和移動臺接收機(jī)處的干擾電平。
4.在步驟S2，該基站根據(jù)所報的該移動臺的業(yè)務(wù)類型、傳輸速率、路徑損耗和干擾電平估計基站需要分配的初始發(fā)射功率PN+1，根據(jù)下面式子計算PN+1(dBm)=I0N+1(dBm)-W/RN+1(Eb/N0)N+1(dB)-GN+1(dB)]]>5.在步驟S3，該基站從數(shù)據(jù)存儲器中讀出當(dāng)前基站發(fā)射總功率P，再加上估計的請求接入用戶的初始發(fā)射功率PN+1，與準(zhǔn)入門限閾值Tv和/或Td相比，若小于該門限閾值，則進(jìn)行到步驟S4；否則，進(jìn)行步驟S10，做拒絕該呼叫的處理；6.在步驟S4，該基站從數(shù)據(jù)存儲器中讀出當(dāng)前基站發(fā)射總功率P，各前向信道發(fā)射功率Pi，以及根據(jù)步驟S2得到的初始發(fā)射功率估計接入用戶后總發(fā)射功率增量的上限，既PΔ|upper=PN+1/(1-Σi=1NPiP)]]>7.在步驟S5，該基站從數(shù)據(jù)存儲器中讀出各前向鏈路的特征因子Γi、正交化因子h，以及根據(jù)步驟S2得到的初始發(fā)射功率估計接入用戶后總發(fā)射功率增量的下限，即PΔ|lower=PN+1/(1-hΣi=1N+11Γi+h)]]>8.在步驟S6，該基站對功率增量的上下限取加權(quán)和，得到估計的前向功率增量，即PΔ^=α·PΔ|upper+(1-α)·PΔ|lower]]>其中0≤α≤1，α的值和接入業(yè)務(wù)的速率相關(guān)。從仿真結(jié)果可以看出，在傳輸速率低于80kbps時，實際結(jié)果接近于上限值，在高于80kbps時，實際結(jié)果接近于下限值。
9.在步驟S7，該基站將當(dāng)前基站發(fā)射總功率P，再加上估計的前向功率增量PΔ，與準(zhǔn)入門限閾值Tv和/或Td相比，若小于門限閾值，則進(jìn)到步驟S8；否則，進(jìn)到步驟S10，做拒絕該呼叫的處理。
10.在步驟S8，判定該請求的呼叫前向準(zhǔn)入，并在步驟S9進(jìn)行其它的呼叫許可控制處理，比如反向呼叫許可控制、檢查有沒有空閑的正交碼、檢查有沒有空閑的信道處理單元等處理過程。
11.然后，該基站在步驟S9中所有的呼叫許可控制處理都判定該呼叫為準(zhǔn)入呼叫后，進(jìn)行許可該呼叫進(jìn)入的處理；并返回開始處，等待下一個呼叫請求。否則，進(jìn)到步驟S10，當(dāng)控制單元處理完拒絕呼叫的操作，也返回到開始處，等待下一個呼叫請求到達(dá)。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的方法，移動臺和基站進(jìn)行業(yè)務(wù)速率協(xié)商的實施例的流程圖。它針對的是數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，在基站不能滿足初始呼叫請求的速率時，由基站提供一個系統(tǒng)可容許接入的前向最高傳輸速率，并和移動臺進(jìn)行業(yè)務(wù)協(xié)商，盡可能滿足用戶的服務(wù)請求。下面是詳細(xì)描述的步驟。
1.步驟T1～T2，在收到數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)請求接入(T1)時，并且預(yù)測的前向發(fā)射功率大于門限閾值(T2)時，開始進(jìn)行業(yè)務(wù)協(xié)商過程。
2.在步驟T3，該基站根據(jù)前向功率門限閾值和當(dāng)前發(fā)射功率的差值計算本小區(qū)前向可允許接入的最大數(shù)據(jù)速率Rmax，即PΔ＝Pth-PPΔ=PN+1/(1-Σi=1NPiP)]]>PN+1(dBm)=I0N+1(dBm)-W/Rmax(Eb/N0)N+1(dB)-GN+1(dB)]]>3.在步驟T4～T6，該基站與移動用戶協(xié)商以Rmax接入，若協(xié)商成功，則前向鏈路允許以速率Rmax接入；否則，阻止呼叫，回到步驟T8。
4.在步驟T7進(jìn)行其它前向呼叫許可控制的處理，比如反向呼叫許可控制、反向業(yè)務(wù)協(xié)商、檢查有沒有空閑的正交碼、檢查有沒有空閑的信道處理單元等處理過程。
5.然后，該基站在步驟T7中所有的呼叫許可控制處理都判定該呼叫為準(zhǔn)入呼叫后，以前、反向業(yè)務(wù)協(xié)商的數(shù)據(jù)速率Rmax進(jìn)行許可該呼叫進(jìn)入的處理；并返回到開始處，等待下一個呼叫請求。
6.在步驟T8，該基站控制單元處理完拒絕呼叫的操作后，也返回開始處，等待下一個呼叫請求到達(dá)。
本發(fā)明保護(hù)范圍闡明于所附權(quán)利要求書中。但是，凡是在本發(fā)明的宗旨之內(nèi)的，顯而易見的修改亦應(yīng)歸于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多速率CDMA移動通信系統(tǒng)中基于前向負(fù)荷預(yù)測的呼叫許可控制的方法，所說系統(tǒng)具有多個基站，所說方法包括a)在各基站分別設(shè)置業(yè)務(wù)準(zhǔn)入門限閾值；b)各基站將當(dāng)前的基站信息，記錄在其數(shù)據(jù)存儲器中；c)當(dāng)所述基站之一接收到一個呼叫的請求時，該基站記錄下請求接入的移動臺上報的移動臺信息；d)所述基站根據(jù)該移動臺信息預(yù)測接入該用戶后該基站需要分配的初始發(fā)射功率PN+1；e)該基站根據(jù)所述基站信息和移動臺信息預(yù)測接入該用戶后總發(fā)射功率增量的上限；f)該基站根據(jù)所述基站信息和移動臺信息預(yù)測接入該用戶后總發(fā)射功率增量的下限；g)該基站根據(jù)所述總發(fā)射功率增量的上限和下限，以及業(yè)務(wù)準(zhǔn)入門限閾值來判定該請求的呼叫前向是否準(zhǔn)入；如果判定為不準(zhǔn)入，該基站拒絕該呼叫接入；h)如果判定為準(zhǔn)入，則進(jìn)行其它常規(guī)的呼叫許可控制處理。
2.如權(quán)利要求1所述的多速率CDMA移動通信系統(tǒng)中基于前向負(fù)荷預(yù)測的呼叫許可控制的方法，其中所述基站信息包括當(dāng)前的前向總發(fā)射功率、各鏈路前向發(fā)射功率、各鏈路信息。
3.如權(quán)利要求1所述的多速率CDMA移動通信系統(tǒng)中基于前向負(fù)荷預(yù)測的呼叫許可控制的方法，其中所述移動臺信息包括多種業(yè)務(wù)類型、包括傳輸速率、路徑損耗和移動臺接收機(jī)處的干擾電平。
4.如權(quán)利要求1所述的多速率CDMA移動通信系統(tǒng)中基于前向負(fù)荷預(yù)測的呼叫許可控制的方法，其中所述業(yè)務(wù)準(zhǔn)入門限閾值為語音業(yè)務(wù)準(zhǔn)入門限閾值(Tv)或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)準(zhǔn)入門限閾值(Td)。
5.如權(quán)利要求1所述的多速率CDMA移動通信系統(tǒng)中基于前向負(fù)荷預(yù)測的呼叫許可控制的方法，其中所述基站根據(jù)該移動臺信息預(yù)測接入用戶后基站需要分配的初始發(fā)射功率PM+1的計算方法為P1(N+1)(dBm)=I01(N+1)(dBm)-W/RN+1(Eb/N0)N+1(dB)-G1(N+1)(dB)]]>
6.如權(quán)利要求1所述的多速率CDMA移動通信系統(tǒng)中基于前向負(fù)荷預(yù)測的呼叫許可控制的方法，其中所述接入用戶后發(fā)射功率增量上限 的計算方法為P1Δ^1|upper=P1(N+1)/(1-Σi=1NP1iP1)]]>
7.如權(quán)利要求1所述的多速率CDMA移動通信系統(tǒng)中基于前向負(fù)荷預(yù)測的呼叫許可控制的方法，其中所述接入用戶后總發(fā)射功率增量的下限 的計算方法為P1Δ^1|lower=P1(N+1)/(1-hΣi=1N+11Γi+h)]]>其中Γi=W/Ri(Eb/N0)i]]>是業(yè)務(wù)的特征因子，h為正交化因子。
8.如權(quán)利要求1所述的多速率CDMA移動通信系統(tǒng)中基于前向負(fù)荷預(yù)測的呼叫許可控制的方法，其中在步驟d)和步驟e)之間還包括步驟d1)將所述預(yù)測接入用戶后基站需要分配的初始發(fā)射功率PN+1加上當(dāng)前基站發(fā)射功率P與業(yè)務(wù)準(zhǔn)入門限閾值比較，若預(yù)測的初始發(fā)射功率PN+1加當(dāng)前基站發(fā)射功率P小于業(yè)務(wù)準(zhǔn)入門限閾值，則進(jìn)到步驟e)，否則，拒絕呼叫。
9.如權(quán)利要求1所述的多速率CDMA移動通信系統(tǒng)中基于前向負(fù)荷預(yù)測的呼叫許可控制的方法，其中步驟g)中進(jìn)一步將所述預(yù)測用戶接入后基站發(fā)射功率的增量上、下限的加權(quán)求和，然后將所得結(jié)果與所述業(yè)務(wù)準(zhǔn)入門限閾值比較，若小于所述業(yè)務(wù)準(zhǔn)入門限閾值，則前進(jìn)到步驟h)，否則，拒絕該呼叫。
10.如權(quán)利要求1所述的多速率CDMA移動通信系統(tǒng)中基于前向負(fù)荷預(yù)測的呼叫許可控制的方法，其中步驟h)中所述常規(guī)的呼叫許可控制處理包括反向呼叫許可控制、檢查有沒有空閑的正交碼、檢查有沒有空閑的信道處理單元處理過程。
11.如權(quán)利要求1所述的多速率CDMA移動通信系統(tǒng)中基于前向負(fù)荷預(yù)測的呼叫許可控制的方法，其中步驟g)還包括步驟g1)如果預(yù)測的初始發(fā)射功率PN+1加當(dāng)前基站發(fā)射功率P大于業(yè)務(wù)準(zhǔn)入門限閾值，該基站根據(jù)前向功率門限閾值Pth和當(dāng)前發(fā)射功率P的差值，通過以下公式計算本小區(qū)前向可允許接入的最大數(shù)據(jù)速率Rmax，PΔ＝Pth-PPΔ=PN+1/(1-Σi=1NPiP)]]>PN+1(dBm)=I0N+1(dBm)-W/Rmax(Eb/N0)N+1(dB)-GN+1(dB)]]>和g2)該基站與呼叫移動用戶協(xié)商以Rmax接入，若協(xié)商成功，則進(jìn)行到步驟h)；若協(xié)商不成功，則拒絕該呼叫。
12.一種多速率CDMA移動通信系統(tǒng)中基于前向負(fù)荷預(yù)測的呼叫許可控制的方法，所說系統(tǒng)具有多個基站，所說方法包括a)在各基站分別設(shè)置業(yè)務(wù)準(zhǔn)入門限閾值；b)各基站將當(dāng)前的基站信息，記錄在其數(shù)據(jù)存儲器中；c)當(dāng)所述基站之一接收到一個呼叫的請求時，該記錄下請求接入的移動臺上報的移動臺信息；d)該基站根據(jù)該移動臺信息預(yù)測接入用戶后基站需要分配的初始發(fā)射功率PN+1；P1(N+1)(dBm)=I01(N+1)(dBm)-W/RN+1(Eb/N0)N+1(dB)-G1(N+1)(dB)]]>d1)然后將所述預(yù)測接入用戶后基站需要分配的初始發(fā)射功率PN+1加上當(dāng)前基站發(fā)射功率P與業(yè)務(wù)準(zhǔn)入門限閾值比較，若預(yù)測的初始發(fā)射功率PN+1加當(dāng)前基站發(fā)射功率P小于業(yè)務(wù)準(zhǔn)入門限閾值，則進(jìn)到步驟e)，否則，前進(jìn)到步驟g1)；e)該基站根據(jù)所述基站信息和移動臺信息預(yù)測接入用戶后總發(fā)射功率增量的上限；f)該基站根據(jù)所述基站信息和移動臺信息預(yù)測接入用戶后總發(fā)射功率增量的下限；g)該基站根據(jù)所述總發(fā)射功率增量的上限和下限，以及業(yè)務(wù)準(zhǔn)入門限閾值判定該請求的呼叫前向是否準(zhǔn)入；若準(zhǔn)入，則前進(jìn)到步驟h)，否則，進(jìn)行步驟g1)；g1)所述基站根據(jù)前向功率門限閾值Pth和當(dāng)前發(fā)射功率P的差值，通過以下方法計算本小區(qū)前向可允許接入的最大數(shù)據(jù)速率Rmax，PΔ＝Pth-PPΔ=PN+1/(1-Σi=1NPiP)]]>PN+1(dBm)=I0N+1(dBm)-W/Rmax(Eb/N0)N+1(dB)-GN+1(dB)]]>g2)該基站與移動用戶協(xié)商以Rmax接入，若協(xié)商成功，則前進(jìn)到步驟h)，否則，拒絕呼叫；h)進(jìn)行其它常規(guī)的呼叫許可控制處理。
全文摘要
一種多業(yè)務(wù)多速率CDMA蜂窩移動通訊系統(tǒng)中的前向呼叫許可控制的方法。設(shè)置各基站的準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，基于前向負(fù)荷預(yù)測，用當(dāng)前基站總發(fā)射功率比上基站最大發(fā)射功率指示移動通訊系統(tǒng)中的小區(qū)前向負(fù)荷，根據(jù)移動臺上報的信息以及當(dāng)前基站的信息，預(yù)測移動臺接入之后的基站發(fā)射功率增量的上、下限，并由此控制前向呼叫許可，從而可以有效地利用前向系統(tǒng)資源。
文檔編號H04W48/02GK1394019SQ01122329
公開日2003年1月29日 申請日期2001年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月27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