專利名稱：碼分多址通信系統(tǒng)中同頻小區(qū)間負(fù)載平衡方法及控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碼分多址(以下稱CDMA)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中同頻小區(qū)間負(fù)載平衡控制的方法及控制系統(tǒng)。
CDMA是一種擴(kuò)頻通信技術(shù)。擴(kuò)頻通信技術(shù)在初期主要運(yùn)用于軍事通信，由于其卓越的性能，在民用通信領(lǐng)域也將獲得廣泛的應(yīng)用。現(xiàn)在已經(jīng)有商用的CDMA蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)運(yùn)行在電信網(wǎng)中。
在CDMA系統(tǒng)中，多個(gè)小區(qū)可同時(shí)使用同一載頻進(jìn)行通信，在發(fā)送側(cè)，各個(gè)鏈路的信號(hào)分別使用不同的PN碼進(jìn)行調(diào)制，占用同一頻段的這些信號(hào)在接收端(上行為基站，下行為移動(dòng)臺(tái))通過正交的碼字來進(jìn)行區(qū)分。
CDMA通信系統(tǒng)中，系統(tǒng)容量的最大化是一個(gè)非常重要的問題。因?yàn)镃DMA系統(tǒng)是一個(gè)自干擾系統(tǒng)，每個(gè)移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率對(duì)其它的移動(dòng)臺(tái)來講，都是干擾，在實(shí)際的系統(tǒng)中，通過功率控制，使基站和每一個(gè)移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射功率在滿足一定通信質(zhì)量的情況下保持最小，使系統(tǒng)能夠接入盡可能多的用戶。
現(xiàn)有的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中，為了提高頻譜資源的利用率和整個(gè)系統(tǒng)的容量，使系統(tǒng)中基站的射頻功率局限于一定的范圍(小區(qū))之內(nèi)。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)離開一個(gè)小區(qū)進(jìn)入另外一個(gè)小區(qū)，此移動(dòng)臺(tái)所接收到的原來小區(qū)的信號(hào)必然越來越弱，而它所接收到的正在進(jìn)入小區(qū)的信號(hào)也就將越來越強(qiáng)。為了保持移動(dòng)臺(tái)的通信質(zhì)量，必需將對(duì)該移動(dòng)臺(tái)的接續(xù)由原來的基站切換到新進(jìn)入的信號(hào)較強(qiáng)的基站，這就是蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中切換的概念。
切換的策略有網(wǎng)絡(luò)控制切換、移動(dòng)臺(tái)輔助切換、移動(dòng)臺(tái)控制切換等策略，最初的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)一般采用網(wǎng)絡(luò)控制切換的策略。而更新的系統(tǒng)，如GSM，IS-95系統(tǒng)等都采用移動(dòng)臺(tái)輔助切換的策略。在3G-WCDMA中也采用移動(dòng)臺(tái)輔助切換的策略。
CDMA系統(tǒng)中，每個(gè)基站發(fā)射一個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)，移動(dòng)臺(tái)輔助切換的過程中，移動(dòng)臺(tái)將測量幾個(gè)基站的導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度，并在導(dǎo)頻信號(hào)接收強(qiáng)度足夠建立通信的小區(qū)中選擇一個(gè)或多個(gè)最好的進(jìn)行通信。
由于移動(dòng)臺(tái)根據(jù)導(dǎo)頻信號(hào)的接收強(qiáng)度來選擇通信的小區(qū)，所以，事實(shí)上存在一個(gè)切換邊界，在切換邊界上，移動(dòng)臺(tái)接收到的兩個(gè)基站的導(dǎo)頻功率相等。如果改變各個(gè)小區(qū)基站的導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射強(qiáng)度，將直接影響小區(qū)間的切換邊界的位置，導(dǎo)頻發(fā)射功率增大，相應(yīng)小區(qū)的邊界就會(huì)擴(kuò)張，反之減小導(dǎo)頻發(fā)射功率，相應(yīng)小區(qū)的邊界就會(huì)收縮，這就是小區(qū)呼吸。
理想情況下，移動(dòng)臺(tái)在各個(gè)小區(qū)均勻分布，各個(gè)小區(qū)的資源都能得到合理、高效的利用。但實(shí)際情況下，由于各種原因，各個(gè)小區(qū)的負(fù)載狀況并不一樣，負(fù)載過重小區(qū)的通信質(zhì)量惡化，接入成功率降低，但同時(shí)該小區(qū)的相鄰小區(qū)卻可能負(fù)載較輕，仍然有剩余容量，從整個(gè)系統(tǒng)的角度來看，存在著資源的浪費(fèi)現(xiàn)象，這時(shí)就可以利用小區(qū)呼吸來改變小區(qū)的邊界，從而改變各小區(qū)的用戶數(shù)，達(dá)到負(fù)載平衡，使各個(gè)小區(qū)的資源都能得到合理的利用，提高系統(tǒng)的容量。
現(xiàn)有的負(fù)載平衡方法，主要是根據(jù)小區(qū)的負(fù)載情況，通過調(diào)整切換參數(shù)和改變小區(qū)導(dǎo)頻信號(hào)的發(fā)射功率，使負(fù)載過重的小區(qū)的負(fù)載分流到相鄰的負(fù)載較輕的小區(qū)中，達(dá)到負(fù)載平衡的目的，但這些方法都存在比較明顯的缺點(diǎn)。
美國專利US 5,781,861提出了“通過調(diào)整切換門限來進(jìn)行負(fù)載分流”的方法，其主要內(nèi)容是如果當(dāng)前小區(qū)業(yè)務(wù)密度過高，當(dāng)前向鏈路信號(hào)功率超過某一預(yù)定的門限，而同時(shí)相鄰近的小區(qū)業(yè)務(wù)密度較低時(shí)，可以將高業(yè)務(wù)密度小區(qū)的一部分業(yè)務(wù)通過切換轉(zhuǎn)移到低業(yè)務(wù)密度小區(qū)。該專利中提出的做法是通過修改當(dāng)前小區(qū)中所有移動(dòng)站的切換參數(shù)T-ADD和T-DROP來實(shí)現(xiàn)高業(yè)務(wù)密度小區(qū)業(yè)務(wù)向的密度業(yè)務(wù)小區(qū)的分流，在不改變小區(qū)覆蓋范圍的情況下實(shí)現(xiàn)小區(qū)間負(fù)載平衡。
CDMA系統(tǒng)中，可以由導(dǎo)頻信號(hào)的強(qiáng)度來確定小區(qū)的覆蓋范圍，當(dāng)一個(gè)正在與基站通信的移動(dòng)站，在A小區(qū)的邊界向B小區(qū)移動(dòng)時(shí)，移動(dòng)站接收到的導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度會(huì)發(fā)生變化，來自A小區(qū)的導(dǎo)頻信號(hào)接收功率將隨著距離增加而減小，來自B小區(qū)的導(dǎo)頻信號(hào)接收功率將不斷增加。移動(dòng)臺(tái)接受并測量各小區(qū)的導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度，計(jì)算Ec/It(導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度與所有干擾信號(hào)功率之比)，然后將B小區(qū)的Ec/It比值與門限T-ADD比較，若Ec/It＞T-ADD，移動(dòng)站就向A小區(qū)基站發(fā)送軟切換請(qǐng)求，一個(gè)軟切換的操作就開始了。在繼續(xù)移動(dòng)的過程中，移動(dòng)站測量帶A小區(qū)的導(dǎo)頻信號(hào)強(qiáng)度，當(dāng)Ec/It＜T-DROP時(shí)，軟切換過程完成。
當(dāng)小區(qū)A的業(yè)務(wù)量增加，超過了一定的門限時(shí)，我們可以通過修改所有A小區(qū)內(nèi)的移動(dòng)站軟切換開始門限T-ADD和軟切換結(jié)束門限T-DROP，來促使A小區(qū)邊緣的移動(dòng)站離開A小區(qū)，進(jìn)入相鄰的小區(qū)。
A小區(qū)內(nèi)的移動(dòng)站在改變參數(shù)之后，由于門限T-DROP提高，小區(qū)邊緣處于軟切換狀態(tài)的移動(dòng)站將結(jié)束軟切換，離開A小區(qū)，從而降低了A小區(qū)的負(fù)載。為了保持一定量的用戶處于軟切換狀態(tài)，在提高T-DROP的同時(shí)降低了T-ADD門限。降低T-ADD門限，不會(huì)增加A小區(qū)的負(fù)載，只會(huì)增加鄰近小區(qū)的負(fù)載。實(shí)際上參數(shù)修改的結(jié)果，減小了A小區(qū)的負(fù)載，增加了周圍小區(qū)的負(fù)載，從而實(shí)現(xiàn)A小區(qū)的負(fù)載向周圍小區(qū)的分流和轉(zhuǎn)移。
該專利的主要缺點(diǎn)是①修改切換參數(shù)所需的信令流量大；②由于兩個(gè)參數(shù)將影響移動(dòng)臺(tái)對(duì)所有小區(qū)的選擇，也就是說，改變參數(shù)后，只是改變了移動(dòng)臺(tái)所處的切換區(qū)域的大小，而沒有影響移動(dòng)臺(tái)對(duì)服務(wù)小區(qū)的選擇；③存在問題處于切換區(qū)域的移動(dòng)臺(tái)應(yīng)該使用哪個(gè)小區(qū)的參數(shù)；④如果系統(tǒng)可能會(huì)采用相對(duì)切換門限，這時(shí)修改這兩個(gè)參數(shù)將不會(huì)對(duì)小區(qū)的負(fù)載分流起到作用。
美國專利US5,548,812提出了“導(dǎo)頻發(fā)射功率控制--小區(qū)呼吸”的方法，其主要內(nèi)容是該專利提出了切換邊界平衡，是一種基于導(dǎo)頻發(fā)射功率控制的小區(qū)呼吸控制，其原理是在一個(gè)多小區(qū)的CDMA系統(tǒng)中，處于兩個(gè)基站之間存在兩種切換邊界--上行邊界和下行邊界，當(dāng)移動(dòng)臺(tái)在處于上行邊界上，發(fā)射的信號(hào)到達(dá)兩個(gè)基站時(shí)，兩個(gè)基站接收到的信號(hào)質(zhì)量一樣的；當(dāng)移動(dòng)臺(tái)在處于下行邊界上，兩個(gè)基站發(fā)射的信號(hào)到達(dá)移動(dòng)臺(tái)的接收機(jī)時(shí)，兩個(gè)基站的信號(hào)質(zhì)量都是一樣的。
小區(qū)的上行鏈路負(fù)載情況將影響上行邊界的位置，小區(qū)用戶數(shù)增加時(shí)，由于接站接收的信號(hào)功率增加，對(duì)于每一個(gè)用戶而言，上行干擾也隨之增加了，由于兩個(gè)基站的上行干擾水平不同，所以從原來的上行邊界發(fā)送的信號(hào)，到達(dá)兩個(gè)基站時(shí)的信噪比也會(huì)不同，上行邊界將向上行干擾大的基站移動(dòng)，也就是說，上行干擾的增加會(huì)導(dǎo)致上行切換邊界向小區(qū)基站收縮。
在移動(dòng)臺(tái)輔助軟切換中，移動(dòng)臺(tái)通過各小區(qū)的導(dǎo)頻信號(hào)接收強(qiáng)度來確定切換邊界，所以下行邊界的位置可由各基站的導(dǎo)頻發(fā)射功率來控制。
在小區(qū)空載時(shí)，可以選擇合適的導(dǎo)頻發(fā)射功率，使各個(gè)小區(qū)的上行邊界和下行邊界能夠一致，在系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行過程中，隨著接入用戶數(shù)的變化和上行干擾的變化，上行邊界將可能不再與下行邊界一致，處于上行邊界和下行邊界之間的移動(dòng)臺(tái)，如果選擇所在的上行邊界內(nèi)的基站通信，可使用更小的發(fā)射功率，但由于移動(dòng)臺(tái)根據(jù)下行邊界選擇通信的基站，這時(shí)移動(dòng)臺(tái)與另一個(gè)需要較大發(fā)射功率的基站通信。所以需要實(shí)時(shí)的調(diào)整下行邊界，保持與上行邊界一致。
該專利中基于上面的思想，提出了一種根據(jù)接收信號(hào)強(qiáng)度來調(diào)整導(dǎo)頻發(fā)射功率，保持上、下行邊界一致的方法接收信號(hào)功率×導(dǎo)頻發(fā)射功率＝常數(shù)(CONSTANT)也就是選擇合適的導(dǎo)頻發(fā)射功率，保持接收信號(hào)功率與導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率的乘積保持為一個(gè)常數(shù)。
該專利的主要缺點(diǎn)①只考慮了上行負(fù)載對(duì)系統(tǒng)的影響，從移動(dòng)臺(tái)的角度，選擇上行鏈路質(zhì)量的較好的基站進(jìn)行通信；②導(dǎo)頻發(fā)射功率調(diào)整，小區(qū)切換邊界改變后，小區(qū)的下行負(fù)載情況比上行負(fù)載受到的影響要大，如果小區(qū)的上、下行負(fù)載不對(duì)稱的話，反而會(huì)使系統(tǒng)信能更加惡化；③一個(gè)上行邊界位置的變化，除了受到該小區(qū)上行負(fù)載的影響以外，還受到相鄰的其它同頻小區(qū)的上行負(fù)載的影響，這里沒有考慮；④當(dāng)負(fù)載增加，各個(gè)小區(qū)的切換邊界都收縮以后，將可能會(huì)出現(xiàn)覆蓋盲區(qū)。
綜上所述，在CDMA蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中，由于各個(gè)小區(qū)接入的用戶數(shù)不同，各個(gè)小區(qū)的負(fù)載程度可能會(huì)不同，有的小區(qū)，可能負(fù)載過重，而同時(shí)它的相鄰小區(qū)可能負(fù)載較輕，這樣，系統(tǒng)內(nèi)各小區(qū)的負(fù)載就不平衡了。在負(fù)載不平衡的情況下，負(fù)載過重的小區(qū)，用戶的通信質(zhì)量下降，新的用戶無法接入，從其它小區(qū)進(jìn)入該小區(qū)而發(fā)起的切換請(qǐng)求將因?yàn)橄到y(tǒng)資源不夠無法切入而可能導(dǎo)致通信中斷(掉話)，而它的相鄰小區(qū)仍有一部分系統(tǒng)資源尚未被利用。
本發(fā)明的目的是為了解決負(fù)載不平衡引起的系統(tǒng)性能下降和資源的浪費(fèi)問題，而提出的一種碼分多址通信系統(tǒng)中同頻小區(qū)間負(fù)載平衡方法及控制系統(tǒng)，以盡量保持系統(tǒng)中各個(gè)小區(qū)間負(fù)載的平衡，使系統(tǒng)的性能和資源利用率都得到提高，從而提高了CDMA系統(tǒng)的容量。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是一種碼分多址通信系統(tǒng)中同頻小區(qū)間負(fù)載的平衡控制方法，其特點(diǎn)是，根據(jù)小區(qū)的負(fù)載是屬于欠載、正常、過載中的其中一種情況，來進(jìn)行導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率調(diào)整，包括以下步驟①測量小區(qū)的負(fù)載狀況；②判斷負(fù)載是否超過過載門限，若負(fù)載超過過載門限，則小區(qū)處于過載狀態(tài)，執(zhí)行步驟③，若負(fù)載未超過過載門限執(zhí)行步驟⑤；③判斷導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率是否已達(dá)最小值，如果還未達(dá)到最小值，執(zhí)行步驟④，若已達(dá)到最小值，則返回步驟①；④按預(yù)定的步長減小導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率，返回步驟①；⑤判斷當(dāng)前負(fù)載狀況是否低于欠載門限，若負(fù)載低于欠載門限，則小區(qū)處于欠載狀態(tài)，執(zhí)行步驟⑥，若負(fù)載高于欠載門限，執(zhí)行步驟⑧；⑥判斷導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率是否已達(dá)到最大值，如果還未達(dá)到最大值，執(zhí)行步驟⑦，若已達(dá)到最大值則返回步驟①；⑦按預(yù)定的步長增大導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率，返回步驟①；⑧小區(qū)負(fù)載正常，則維持當(dāng)前的導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率值不變，返回步驟①。
上述一種碼分多址通信系統(tǒng)中同頻小區(qū)間負(fù)載的平衡控制方法，其中，所述測量的小區(qū)負(fù)載，包括上行負(fù)載和下行負(fù)載。
上述一種碼分多址通信系統(tǒng)中同頻小區(qū)間負(fù)載的平衡控制方法，其中，步驟②、⑤中所述的小區(qū)負(fù)載由兩個(gè)門限劃分為三種不同的狀況，進(jìn)行不同處理。
上述一種碼分多址通信系統(tǒng)中同頻小區(qū)間負(fù)載的平衡控制方法，其中，步驟④、⑦中所述的預(yù)定的步長是指；按照小區(qū)導(dǎo)頻發(fā)射功率的速度和精度的最佳值而人為設(shè)定的一個(gè)對(duì)發(fā)射功率增量或減量的數(shù)值。
上述一種碼分多址通信系統(tǒng)中同頻小區(qū)間負(fù)載的平衡控制方法，其中，步驟⑦中所述的按預(yù)定的步長增大導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率是指增大導(dǎo)頻發(fā)射功率，擴(kuò)大小區(qū)的覆蓋范圍，小區(qū)利用自己的空閑容量來主動(dòng)分擔(dān)鄰近小區(qū)的負(fù)載。
上述一種碼分多址通信系統(tǒng)中同頻小區(qū)間負(fù)載的平衡控制方法，其中，步驟③中所述的導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率最小值是指設(shè)置最小導(dǎo)頻發(fā)射功率，保證在導(dǎo)頻調(diào)整過程中，不會(huì)出現(xiàn)覆蓋空洞。
上述一種碼分多址通信系統(tǒng)中同頻小區(qū)間負(fù)載的平衡控制方法，其中，步驟④中所述的按預(yù)定的步長減小導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率是指，減小導(dǎo)頻發(fā)射功率，使業(yè)務(wù)信道有更多的發(fā)射功率可用，增加小區(qū)的下行容量。
一種專用于實(shí)現(xiàn)上述方法負(fù)載平衡控制系統(tǒng)，包括基站收發(fā)機(jī)和基站控制器；所述的基站收發(fā)機(jī)包括天線、收發(fā)機(jī)、其特點(diǎn)是，所述的基站收發(fā)機(jī)還包括測量單元和控制單元；所述的基站控制器包括負(fù)載狀況判決單元和導(dǎo)頻功率調(diào)整判決單元；基站收發(fā)機(jī)中收發(fā)機(jī)的收信端從天線接收的信號(hào)傳輸?shù)綔y量單元，該測量單元的輸出信號(hào)傳輸?shù)交究刂破鞯呢?fù)載狀況判決單元，經(jīng)負(fù)載狀況判決后輸送到導(dǎo)頻功率調(diào)整判決單元，再從導(dǎo)頻功率調(diào)整判決單元傳輸?shù)交臼瞻l(fā)機(jī)的控制單元，由該控制單元控制增減導(dǎo)頻功率的大小，通過發(fā)信機(jī)到天線發(fā)送出去，調(diào)整小區(qū)負(fù)載。
由于本發(fā)明采用了以上的技術(shù)措施，使CDMA蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)可以大大的改善或消除小區(qū)間的負(fù)載不平衡現(xiàn)象。負(fù)載過重小區(qū)的部分負(fù)載由鄰近小區(qū)分擔(dān)后，可以繼續(xù)接入更多的用戶，更好的保證當(dāng)前小區(qū)的通信質(zhì)量，提高鄰近小區(qū)向該小區(qū)切換進(jìn)入的成功率，降低掉話率。從而達(dá)到達(dá)到提高系統(tǒng)容量和改善系統(tǒng)性能的目標(biāo)。
該方法有以下優(yōu)點(diǎn)①方法簡單，只調(diào)整導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率就可實(shí)現(xiàn)負(fù)載平衡調(diào)整，易于實(shí)現(xiàn)；②只需要測量本小區(qū)的負(fù)載就可以進(jìn)行負(fù)載平衡控制，不需要考慮其它小區(qū)的負(fù)載狀況；③在負(fù)載適當(dāng)，資源利用較合理時(shí)，不進(jìn)行調(diào)整，大大減少了不必要的調(diào)整，從而使系統(tǒng)運(yùn)行更加穩(wěn)定，也減小了調(diào)整部分的負(fù)荷；④不通過空中接口與移動(dòng)臺(tái)交互信息，不占用寶貴的無線資源；⑤避免出現(xiàn)覆蓋盲區(qū)。
本發(fā)明的具體特征、性能由以下的實(shí)施例及其附圖進(jìn)一步加以說明。


圖1是本發(fā)明小區(qū)負(fù)載狀況劃分示意圖。
圖2是本發(fā)明負(fù)載平衡控制系統(tǒng)示意圖。
圖3是本發(fā)明負(fù)載控制過程示意圖。
圖4是本發(fā)明小區(qū)負(fù)載平衡調(diào)整示意圖。
為了解決負(fù)載不平衡引起的系統(tǒng)性能下降和資源的浪費(fèi)問題，需要讓低負(fù)載的相鄰小區(qū)來分擔(dān)負(fù)載過重小區(qū)的負(fù)載。
由于移動(dòng)臺(tái)對(duì)服務(wù)小區(qū)的選擇時(shí)基于接收導(dǎo)頻信號(hào)的強(qiáng)度測量值，并按照一定的方法來選擇小區(qū)，發(fā)起切換請(qǐng)求，切入到新的小區(qū)中去，因此可以根據(jù)這一特性來調(diào)整基站的導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率，從而影響移動(dòng)臺(tái)的切換，實(shí)現(xiàn)負(fù)載分流的目的。
圖1是本發(fā)明每個(gè)小區(qū)負(fù)載狀況劃分示意圖。本發(fā)明的小區(qū)負(fù)載包括上行負(fù)載和下行負(fù)載。每個(gè)負(fù)載的實(shí)際狀況由兩個(gè)門限(過載門限和欠載門限)劃分為三個(gè)區(qū)域欠載、正常、和過載，在不同的狀態(tài)下，對(duì)導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率作不同的調(diào)整，盡量使各小區(qū)的負(fù)載能夠平衡。圖中A線表示過載門限，B線表示當(dāng)前負(fù)載水平，C線表示欠載門限。
在一個(gè)有多個(gè)小區(qū)的系統(tǒng)中，每個(gè)小區(qū)的導(dǎo)頻發(fā)射功率都有一個(gè)調(diào)整范圍--從最小導(dǎo)頻發(fā)射功率到最大導(dǎo)頻發(fā)射功率，各個(gè)小區(qū)根據(jù)各自小區(qū)的負(fù)載情況來調(diào)整導(dǎo)頻信號(hào)的發(fā)射功率，盡量使系統(tǒng)中的負(fù)載在各個(gè)小區(qū)中均勻的分布，最小導(dǎo)頻發(fā)射功率保證了各個(gè)小區(qū)在負(fù)載調(diào)整的過程中，不會(huì)因?yàn)閷?dǎo)頻發(fā)射功率過小而導(dǎo)致覆蓋空洞的出現(xiàn)。
在欠載狀態(tài)下(負(fù)載低于欠載門限)，小區(qū)應(yīng)當(dāng)增加導(dǎo)頻發(fā)射功率，吸收和分擔(dān)相鄰各小區(qū)的負(fù)載；在過載狀態(tài)下(負(fù)載高于過載門限)，應(yīng)減小導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率，把負(fù)載轉(zhuǎn)移到相鄰小區(qū)，避免過重的負(fù)載導(dǎo)致小區(qū)內(nèi)各移動(dòng)臺(tái)通信質(zhì)量的惡化；當(dāng)負(fù)載高于欠載門限且低于過載門限時(shí)，可認(rèn)為此時(shí)的小區(qū)資源得到了合理的利用，不用調(diào)整導(dǎo)頻信號(hào)的發(fā)射功率。
以下通過一實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作更詳細(xì)的描述。
請(qǐng)參閱圖2，這是本發(fā)明負(fù)載平衡控制系統(tǒng)示意圖。本發(fā)明控制系統(tǒng)包括基站收發(fā)機(jī)和基站控制器，基站收發(fā)機(jī)1包括天線11、收發(fā)機(jī)12、測量單元13和控制單元14，基站控制器2包括負(fù)載狀況判決單元21和導(dǎo)頻功率調(diào)整判決單元22；基站收發(fā)機(jī)1中收發(fā)機(jī)12的收信端從天線11接收的信號(hào)傳輸?shù)綔y量單元13，該測量單元13的輸出信號(hào)傳輸?shù)交究刂破?的負(fù)載狀況判決單元21，經(jīng)負(fù)載狀況判決后輸送到導(dǎo)頻功率調(diào)整判決單元22，再從導(dǎo)頻功率調(diào)整判決單元22傳輸?shù)交?收發(fā)機(jī)的控制單元14，由該控制單元控制增減導(dǎo)頻功率的大小，通過發(fā)信機(jī)經(jīng)天線11發(fā)送出去，達(dá)到根據(jù)小區(qū)負(fù)載情況調(diào)整導(dǎo)頻功率、平衡小區(qū)負(fù)載的目的。
請(qǐng)參閱圖3，這是本發(fā)明負(fù)載控制過程示意圖。本發(fā)明負(fù)載平衡控制方法可根據(jù)測量小區(qū)的負(fù)載(本發(fā)明所指測量的小區(qū)負(fù)載，包括上行負(fù)載和下行負(fù)載。該小區(qū)負(fù)載由兩個(gè)門限劃分為三種不同的狀況，進(jìn)行不同處理。配合參見圖1。)是屬于欠載、正常、過載中的其中一種情況，來進(jìn)行導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率調(diào)整，其中a、如果小區(qū)欠載，且導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率未達(dá)到最大值，則增大導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率；b、如果小區(qū)過載，且導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率未達(dá)到最小值，則減小導(dǎo)頻發(fā)射功率；c、如果小區(qū)負(fù)載正常，則維持當(dāng)前的導(dǎo)頻發(fā)射功率值；具體的判斷和調(diào)整包括以下步驟①測量小區(qū)的負(fù)載狀況；②判斷負(fù)載是否超過過載門限，若負(fù)載超過過載門限，則小區(qū)處于過載狀態(tài)，執(zhí)行步驟③，若負(fù)載未超過過載門限執(zhí)行步驟⑤；③判斷導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率是否已達(dá)最小值，如果還未達(dá)到最小值，執(zhí)行步驟④，若已達(dá)到最小值，則返回步驟①；
④按預(yù)定的步長減小導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率，返回步驟①；⑤判斷當(dāng)前負(fù)載狀況是否低于欠載門限，若負(fù)載低于欠載門限，則小區(qū)處于欠載狀態(tài)，執(zhí)行步驟⑥，若負(fù)載高于欠載門限，執(zhí)行步驟⑧；⑥判斷導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率是否已達(dá)到最大值，如果還未達(dá)到最大值，執(zhí)行步驟⑦，若已達(dá)到最大值則返回步驟①；⑦按預(yù)定的步長增大導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率，返回步驟①；⑧小區(qū)負(fù)載正常，則維持當(dāng)前的導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率值不變，返回步驟①。
上述步驟中所述的預(yù)定的步長是指；按照小區(qū)導(dǎo)頻發(fā)射功率的速度和精度的最佳值而人為設(shè)定的一個(gè)對(duì)發(fā)射功率增量或減量的數(shù)值。
上述步驟中所述的按預(yù)定的步長增大導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率是指增大導(dǎo)頻發(fā)射功率，擴(kuò)大小區(qū)的覆蓋范圍，小區(qū)利用自己的空閑容量來主動(dòng)分擔(dān)鄰近小區(qū)的負(fù)載；按預(yù)定的步長減小導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率是指，減小導(dǎo)頻發(fā)射功率，使業(yè)務(wù)信道有更多的發(fā)射功率可用，增加小區(qū)的下行容量。
通過以上步驟的調(diào)整，各個(gè)小區(qū)可以根據(jù)自身的負(fù)載情況調(diào)整導(dǎo)頻信號(hào)的發(fā)射功率，當(dāng)負(fù)載過重時(shí)(負(fù)載超過過載門限)，小區(qū)的導(dǎo)頻發(fā)射功率開始降低，小區(qū)的邊緣開始收縮，處于小區(qū)邊緣的移動(dòng)臺(tái)由于服務(wù)小區(qū)的導(dǎo)頻信號(hào)降低，將可能離開當(dāng)前服務(wù)小區(qū)而切換到鄰近的小區(qū)，該小區(qū)的負(fù)載就會(huì)降低；在下一次負(fù)載測量時(shí)，負(fù)載可能低于過載門限而進(jìn)入到正常區(qū)域，這樣就達(dá)到了負(fù)載平衡控制的目的。由于設(shè)置了最小導(dǎo)頻發(fā)射功率(導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率最小值)，因此保證了在導(dǎo)頻調(diào)整過程中，不會(huì)出現(xiàn)覆蓋空洞。
當(dāng)負(fù)載低于欠載門限時(shí)，小區(qū)的導(dǎo)頻發(fā)射功率開始升高，小區(qū)的邊緣開始擴(kuò)張，處于小區(qū)邊緣的相鄰小區(qū)的移動(dòng)臺(tái)由于該小區(qū)導(dǎo)頻發(fā)射功率增大，切入到當(dāng)前小區(qū)，這樣就利用了小區(qū)的剩余資源來分擔(dān)相鄰小區(qū)的負(fù)載。
本發(fā)明小區(qū)負(fù)載平衡調(diào)整結(jié)果如圖4所示，虛線所示的邊界為導(dǎo)頻發(fā)射功率調(diào)整前的邊界，實(shí)線所示的為導(dǎo)頻發(fā)射調(diào)整后的邊界。
本發(fā)明可使CDMA系統(tǒng)大大改善或消除小區(qū)間的負(fù)載不平衡現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)負(fù)載平衡，提高系統(tǒng)的性能和資源利用率。
權(quán)利要求
1.一種碼分多址通信系統(tǒng)中同頻小區(qū)間負(fù)載的平衡控制方法，其特征在于，根據(jù)小區(qū)的負(fù)載是屬于欠載、正常、過載中的其中一種情況，來進(jìn)行導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率調(diào)整，包括以下步驟①測量小區(qū)的負(fù)載狀況；②判斷負(fù)載是否超過過載門限，若負(fù)載超過過載門限，則小區(qū)處于過載狀態(tài)，執(zhí)行步驟③，若負(fù)載未超過過載門限執(zhí)行步驟⑤；③判斷導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率是否已達(dá)最小值，如果還未達(dá)到最小值，執(zhí)行步驟④，若已達(dá)到最小值，則返回步驟①；④按預(yù)定的步長減小導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率，返回步驟①；⑤判斷當(dāng)前負(fù)載狀況是否低于欠載門限，若負(fù)載低于欠載門限，則小區(qū)處于欠載狀態(tài)，執(zhí)行步驟⑥，若負(fù)載高于欠載門限，執(zhí)行步驟⑧；⑥判斷導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率是否已達(dá)到最大值，如果還未達(dá)到最大值，執(zhí)行步驟⑦，若已達(dá)到最大值則返回步驟①；⑦按預(yù)定的步長增大導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率，返回步驟①；⑧小區(qū)負(fù)載正常，則維持當(dāng)前的導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率值不變，返回步驟①。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碼分多址通信系統(tǒng)中同頻小區(qū)間負(fù)載的平衡控制方法，其特征在于，所述測量的小區(qū)負(fù)載，包括上行負(fù)載和下行負(fù)載。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碼分多址通信系統(tǒng)中同頻小區(qū)間負(fù)載的平衡控制方法，其特征在于，步驟②、⑤中所述的小區(qū)負(fù)載由兩個(gè)門限劃分為三種不同的狀況，進(jìn)行不同處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碼分多址通信系統(tǒng)中同頻小區(qū)間負(fù)載的平衡控制方法，其特征在于，步驟④、⑦中所述的預(yù)定的步長是指；按照小區(qū)導(dǎo)頻發(fā)射功率的速度和精度的最佳值而人為設(shè)定的一個(gè)對(duì)發(fā)射功率增量或減量的數(shù)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碼分多址通信系統(tǒng)中同頻小區(qū)間負(fù)載的平衡控制方法，其特征在于，步驟⑦中所述的按預(yù)定的步長增大導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率是指增大導(dǎo)頻發(fā)射功率，擴(kuò)大小區(qū)的覆蓋范圍，小區(qū)利用自己的空閑容量來主動(dòng)分擔(dān)鄰近小區(qū)的負(fù)載。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碼分多址通信系統(tǒng)中同頻小區(qū)間負(fù)載的平衡控制方法，其特征在于，步驟③中所述的導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率最小值是指設(shè)置最小導(dǎo)頻發(fā)射功率，保證在導(dǎo)頻調(diào)整過程中，不會(huì)出現(xiàn)覆蓋空洞。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種碼分多址通信系統(tǒng)中同頻小區(qū)間負(fù)載的平衡控制方法，其特征在于，步驟④中所述的按預(yù)定的步長減小導(dǎo)頻信號(hào)發(fā)射功率是指減小導(dǎo)頻發(fā)射功率，使業(yè)務(wù)信道有更多的發(fā)射功率可用，增加小區(qū)的下行容量。
8.一種專用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的負(fù)載平衡控制系統(tǒng)，包括基站收發(fā)機(jī)和基站控制器；所述的基站收發(fā)機(jī)包括天線、收發(fā)機(jī)、其特征在于，所述的基站收發(fā)機(jī)還包括測量單元和控制單元；所述的基站控制器包括負(fù)載狀況判決單元和導(dǎo)頻功率調(diào)整判決單元；基站收發(fā)機(jī)中收發(fā)機(jī)的收信端從天線接收的信號(hào)傳輸?shù)綔y量單元，該測量單元的輸出信號(hào)傳輸?shù)交究刂破鞯呢?fù)載狀況判決單元，經(jīng)負(fù)載狀況判決后輸送到導(dǎo)頻功率調(diào)整判決單元，再從導(dǎo)頻功率調(diào)整判決單元傳輸?shù)交臼瞻l(fā)機(jī)的控制單元，由該控制單元控制增減導(dǎo)頻功率的大小，通過發(fā)信機(jī)到天線發(fā)送出去，調(diào)整小區(qū)負(fù)載。
全文摘要
本發(fā)明一種碼分多址通信系統(tǒng)中同頻小區(qū)間負(fù)載平衡方法及控制系統(tǒng),其特點(diǎn)是,先測量小區(qū)的負(fù)載狀況:然后根據(jù)獲得的負(fù)載信息判斷小區(qū)的負(fù)載是屬于欠載、正常、過載中的哪種情況,再根據(jù)判斷的情況或增大導(dǎo)頻發(fā)射功率、或減小導(dǎo)頻發(fā)射功率、或維持當(dāng)前的導(dǎo)頻發(fā)射功率值。可使CDMA系統(tǒng)大大改善或消除小區(qū)間的負(fù)載不平衡現(xiàn)象,實(shí)現(xiàn)負(fù)載平衡,提高系統(tǒng)的性能和資源利用率。
文檔編號(hào)H04W52/36GK1355625SQ00127600
公開日2002年6月26日 申請(qǐng)日期2000年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月28日
發(fā)明者雍文元 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司