專利名稱：移動(dòng)通信系統(tǒng)上行鏈路混合業(yè)務(wù)快速呼叫接納控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種寬帶碼分多址移動(dòng)通信(WCDMA)系統(tǒng)中無線網(wǎng)絡(luò)控制器CRNC的上行鏈路混合業(yè)務(wù)無線資源管理方法，尤其是一種WCDMA系統(tǒng)的上行鏈路混合業(yè)務(wù)快速呼叫接納控制方法。屬于通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在WCDMA(Wide-band Code Division Multiple Access寬帶碼分多址)系統(tǒng)，使用軟容量的概念，每一個(gè)新呼叫的產(chǎn)生增加了所有其它已存在呼叫的干擾電平，影響其通信質(zhì)量。因此以適當(dāng)?shù)姆绞娇刂朴脩舻骄W(wǎng)絡(luò)的接入是一個(gè)非常重要的問題，這種方式稱為呼叫接納控制(CACCallAdmission Control)。根據(jù)3GPP規(guī)范，CAC位于CRNC中RRM模塊。
WCDMA系統(tǒng)上行鏈路快速功率控制的目標(biāo)在于利用下行鏈路功率控制(DL TPC)比特調(diào)節(jié)用戶設(shè)備(UE)地上行發(fā)射功率，使得基站所接收到信號(hào)的品質(zhì)因素Eb/N0滿足相應(yīng)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量(QoSQuality ofService)。Eb/N0與QoS之間的映射關(guān)系可先通過仿真，而后再實(shí)測修正得到。盡管不同的UE離基站的遠(yuǎn)近不同，發(fā)射功率也不同，但由于有UL快速功率控制，只要其業(yè)務(wù)類型相同，那么基站所接收到的Eb/N0也應(yīng)當(dāng)維持在大體相同的水平。WCDMA系統(tǒng)可以承載變速率的混合業(yè)務(wù)，但為了使接納控制、功率控制等技術(shù)切實(shí)可行，一般都將業(yè)務(wù)按QoS劃分為不同的類，3Gpp規(guī)范中將業(yè)務(wù)分為會(huì)話、流、交互和背景四類，其中前兩類為實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)，第三類為對(duì)時(shí)延不敏感業(yè)務(wù)，第四類為非實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)。如果僅按這四類業(yè)務(wù)配置算法參數(shù)，尤其是象接納控制等具有預(yù)測性質(zhì)的算法，則太粗略了；例如，對(duì)流類業(yè)務(wù)，不同的數(shù)據(jù)速率所要求的Eb/N0有很大的差別。
WCDMA系統(tǒng)上行鏈路小區(qū)的極限容量受限于小區(qū)所接收到的總干擾電平。對(duì)于干擾受限的WCDMA系統(tǒng)，下行鏈路接納控制的目地在于根據(jù)系統(tǒng)目前的資源狀況對(duì)新的用戶呼叫、新的無線接入承載(RAB)和新的無線鏈路(RL)(例如由于切換)給予接納或拒絕。接納控制應(yīng)當(dāng)基于干擾和無線測量。在滿足系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下，盡量滿足新呼叫的服務(wù)質(zhì)量(QoS)請(qǐng)求，避免過載情況的發(fā)生。
Keunyoung Kim等(A Call Admission Algorithm for Multiple ClassTraffic in CDMA Systems IEEE VTC Fall 2000，Boston Sept.24-28，2000，4.7.1.5.)研究了CDMA系統(tǒng)小區(qū)中有多種業(yè)務(wù)時(shí)，前向(下行)和反向(上行)鏈路的接納控制方法，基于不同比特速率業(yè)務(wù)所對(duì)應(yīng)的信干比(SIR)定義了不同業(yè)務(wù)之間的功率比率。其上行鏈路接納控制中利用等效的話音業(yè)務(wù)用戶數(shù)進(jìn)行判決，該方法所提出的等效話音用戶數(shù)與系統(tǒng)所采用的話務(wù)模型相關(guān)，不適用于WCDMA系統(tǒng)。
Choi等(Call Control Method in Base Station of CDMA Mobile RadioCommunication System，United States Patent 6,278,882，August 21，2001.)提出了一種CDMA移動(dòng)無線通信網(wǎng)絡(luò)的呼叫控制方法，通過在預(yù)定時(shí)間內(nèi)的測試獲得話音業(yè)務(wù)的前向鏈路極限容量，進(jìn)一步計(jì)算得到新接入和切換接入的門限，根據(jù)呼叫接入請(qǐng)求可能對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷所造成影響的估計(jì)來決定接納判決的結(jié)果。該專利在對(duì)新呼叫接入的系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測時(shí)，沒有根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際的負(fù)荷情況和呼叫的QoS分別進(jìn)行，沒有考慮干擾受限的情形，另外，對(duì)于具體的方法的實(shí)施方案如何能夠快速有效的進(jìn)行也未進(jìn)行說明。
植田哲郎(依據(jù)通信質(zhì)量控制接入方式的碼分多址通信系統(tǒng)，專利申請(qǐng)?zhí)?7104491，公開號(hào)1173771)為控制碼分多址通信系統(tǒng)中移動(dòng)終端的接入，將終端在一預(yù)定時(shí)隙內(nèi)測量與下行信號(hào)質(zhì)量相關(guān)的數(shù)據(jù)作為下行信號(hào)質(zhì)量數(shù)據(jù)報(bào)送基站?；疽苍陬A(yù)定時(shí)隙內(nèi)測量與上行信號(hào)質(zhì)量相關(guān)數(shù)據(jù)并形成上行信號(hào)質(zhì)量數(shù)據(jù)?；究刂蒲b置從上行和下行信號(hào)質(zhì)量中確定該基站服務(wù)區(qū)內(nèi)通信質(zhì)量，并在當(dāng)確定通信質(zhì)量差時(shí)向基站發(fā)送接入限制信號(hào)，基站對(duì)發(fā)向和來自其它移動(dòng)無線終端的新呼叫執(zhí)行占線處理，該專利沒有根據(jù)呼叫請(qǐng)求的QOS對(duì)系統(tǒng)上行鏈路干擾功率的增量進(jìn)行預(yù)測，不適用于WCDMA系統(tǒng)。
Harri Holma等(WCDMA for UMTS JOHN WILEY & SONS，LTD，2000)提出了基于負(fù)荷因子和干擾并針對(duì)單一業(yè)務(wù)的上行鏈路呼叫接納允許控制方法，如果新的總干擾水平高于門限的話，新用戶將不被上行鏈路接納控制算法所接納
Itotal_old+ΔI＞Ithreshold
上行鏈路實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)接納控制方法需要一、基站所接收到的總的干擾功率，包括本小區(qū)其它用戶、相鄰小區(qū)對(duì)本小區(qū)和背景噪聲干擾；二、對(duì)呼叫請(qǐng)求業(yè)務(wù)所可能造成的干擾進(jìn)行快速有效的估計(jì)；三、考慮各種因素，針對(duì)不同業(yè)務(wù)干擾門限的確定?；舅邮盏降目偢蓴_功率可由基站測得，在混合業(yè)務(wù)情形下如何對(duì)新業(yè)務(wù)所造成的小區(qū)干擾功率的增量進(jìn)行預(yù)測是一個(gè)難點(diǎn)。針對(duì)不同業(yè)務(wù)干擾門限的確定需要考慮如下因素上行鏈路用戶設(shè)備(UE)的能力、系統(tǒng)中所連接業(yè)務(wù)的QoS和切換余量。另外，NodeB硬件資源狀況也應(yīng)作為上行接納控制所考慮的因素之一。
Harri Holma等(WCDMA for UMTS JOHN WILEY & SONS，LTD，2000)在進(jìn)行ΔI估計(jì)時(shí)采用了兩種方法其一是微分方法，其二是積分方法。這兩種方法都考慮了單業(yè)務(wù)的負(fù)荷曲線，但對(duì)混合業(yè)務(wù)如何進(jìn)行沒有涉及。
另外，Harri Holma等(WCDMA for UMTS JOHN WILEY & SONS，LTD，2000)也沒有說明針對(duì)不同業(yè)務(wù)如何確定干擾門限，如何處理以分貝(decibel，dB)或dBm表示的變量之間如何快速地進(jìn)行運(yùn)算，而這些變量之間的運(yùn)算方法如果處理不當(dāng)，則會(huì)大大降低接納控制的效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種移動(dòng)通信系統(tǒng)上行鏈路混合業(yè)務(wù)快速呼叫接納控制方法，它基于業(yè)務(wù)QoS、數(shù)據(jù)速率和系統(tǒng)實(shí)時(shí)干擾情況的上行鏈路實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的接納控制方法，根據(jù)不同的情況，采用不同的方案對(duì)新呼叫接入后基站所接收到的干擾功率增量進(jìn)行預(yù)測，并對(duì)不同的業(yè)務(wù)采用不同的接納門限，同時(shí)還考慮了基站硬阻塞等因素的影響，使本方法能夠方便地應(yīng)用于3G RNC實(shí)際系統(tǒng)之中。
本發(fā)明的又一目的是提供一種移動(dòng)通信系統(tǒng)上行鏈路混合業(yè)務(wù)快速呼叫接納控制方法，能夠克服了現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)基站所接收到的干擾功率增量預(yù)測粗略、運(yùn)算量大的缺點(diǎn)，解決了現(xiàn)有技術(shù)和實(shí)際相互脫節(jié)的問題。
在寬帶碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)中上行鏈路呼叫接納控制是CRNC中無線資源管理模塊的重要內(nèi)容。為了既保證系統(tǒng)中原有業(yè)務(wù)的QoS，又保證所接納新業(yè)務(wù)的QoS，同時(shí)接納判決還能快速完成，則要求上行鏈路接納控制方法既可以較準(zhǔn)確的估計(jì)新業(yè)務(wù)接入后基站所接收到的干擾功率的增量，同時(shí)又要求方法本身不能太復(fù)雜且就一些細(xì)節(jié)問題有較實(shí)用處理方案。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種移動(dòng)通信系統(tǒng)的上行鏈路混合業(yè)務(wù)快速呼叫接納控制方法，它至少包括對(duì)業(yè)務(wù)用戶數(shù)進(jìn)行判決，通過在預(yù)定時(shí)間內(nèi)獲得上行鏈路極限容量，得到的門限，根據(jù)呼叫接入請(qǐng)求對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷造成的影響估計(jì)，決定接納判決結(jié)果，并且根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際的負(fù)荷情況和呼叫請(qǐng)求的QoS對(duì)系統(tǒng)上行鏈路干擾功率的增量分別進(jìn)行對(duì)新呼叫接入的系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測，實(shí)時(shí)控制上行鏈路業(yè)務(wù)接納。
系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測還包括對(duì)新呼叫接入后基站所接收到的干擾功率增量進(jìn)行預(yù)測。
根據(jù)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)速率，將業(yè)務(wù)劃分為N種業(yè)務(wù)子類，業(yè)務(wù)子類的特征包括品質(zhì)因素、話音激活因子、負(fù)荷估計(jì)因子；其中品質(zhì)因素根據(jù)相應(yīng)的QoS所對(duì)應(yīng)的誤比特率及數(shù)據(jù)速率來確定；話音激活因子根據(jù)話音業(yè)務(wù)確定；負(fù)荷估計(jì)因子與其他小區(qū)對(duì)本小區(qū)的干擾因子、調(diào)制碼片速率以及Eb/N0的標(biāo)量值確定，不同的業(yè)務(wù)子類采用不同的接納門限值，不同的業(yè)務(wù)子類系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測方式不同。
其中，較佳地，呼叫請(qǐng)求及相關(guān)參數(shù)輸入包括根據(jù)實(shí)際測量值輸入和/或根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、仿真和路測結(jié)果在后臺(tái)進(jìn)行預(yù)配。根據(jù)實(shí)際測量值輸入Itotal_old＝RTWP，其中RTWP為系統(tǒng)所接收的總的上行鏈路寬帶功率；根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、仿真和路測結(jié)果在后臺(tái)進(jìn)行預(yù)配為業(yè)務(wù)子類的品質(zhì)因素、話音激活因子、負(fù)荷估計(jì)因子、極限用戶數(shù)的許用安全系數(shù)、干擾功率門限的高優(yōu)先級(jí)余量、干擾功率門限的低優(yōu)先級(jí)余量、當(dāng)量極限用戶數(shù)、高優(yōu)先級(jí)接入門限值、低優(yōu)先級(jí)接入門限值、預(yù)測修正因子以及背景噪聲功率
業(yè)務(wù)子類至少包括會(huì)話、流、交互和背景業(yè)務(wù)子類。
上行鏈路接納控制較具體地包括依次進(jìn)行業(yè)務(wù)用戶呼叫請(qǐng)求及相關(guān)參數(shù)輸入、干擾功率門限的確定、基站硬阻塞判決、上行鏈路干擾受限與接納控制的判決以及NodeB現(xiàn)有的硬件資源分值更新的步驟。
呼叫請(qǐng)求及相關(guān)參數(shù)輸入包括根據(jù)實(shí)際測量值輸入和/或根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、仿真和路測結(jié)果在后臺(tái)進(jìn)行預(yù)配。
根據(jù)實(shí)際測量值輸入Itotal_old＝RTWP，其中RTWP為系統(tǒng)所接收的總的上行鏈路寬帶功率。
根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、仿真和路測結(jié)果在后臺(tái)進(jìn)行預(yù)配為業(yè)務(wù)子類的品質(zhì)因素以及背景噪聲功率
系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測還包括基站硬阻塞(NodeB)判決，若為“不可用”，則對(duì)呼叫給予拒絕，否則根據(jù)NodeB所給定的專用信道容量消費(fèi)定律以及業(yè)務(wù)的擴(kuò)頻因子SF，判別下式是否成立UL Capacity Credit-UL cost＞＝0，其中，UL Capacity Credit表示NodeB現(xiàn)有的硬件資源分值，UL cost表示本次呼叫所需的硬件資源分值；如果上式成立，則進(jìn)行上行鏈路干擾受限判決步驟；否則拒絕呼叫的接入請(qǐng)求。
上行鏈路干擾受限與接納控制的判決為判別下式是否成立Itotal_old+ΔjI＞Ithreshold，Ithreshold為與優(yōu)先級(jí)因素相關(guān)的干擾門限值，ΔjI為混合業(yè)務(wù)干擾功率曲線的斜率，也就是預(yù)測量，如果Itotal_old+ΔjI＞＝Ithreshold，那么拒絕呼叫請(qǐng)求，否則接受呼叫請(qǐng)求。
ΔjI預(yù)測和上行鏈路干擾受限與接納控制的判決還包括非整形變量的標(biāo)定。
NodeB現(xiàn)有的硬件資源分值更新具體為如果呼叫請(qǐng)求被接納，那么ULCapacity Credit＝UL Capacity Credit-UL cost，否則不進(jìn)行NodeB現(xiàn)有的硬件資源分值的更新。
寬帶碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)中混合業(yè)務(wù)情況下上行鏈路接納控制方法的關(guān)鍵在于如何能夠快速有效地對(duì)新呼叫請(qǐng)求接入后的基站所接收到的干擾功率的增量進(jìn)行預(yù)估，經(jīng)過理論分析和大量仿真發(fā)現(xiàn)基站發(fā)射功率增量的預(yù)測方法需要綜合考慮呼叫業(yè)務(wù)的特點(diǎn)和系統(tǒng)實(shí)時(shí)的負(fù)荷情況，同時(shí)還應(yīng)考慮基站的硬件資源等情況，另外，對(duì)接納控制方法中非整形變量之間的非線性運(yùn)算等細(xì)節(jié)問題的處理方案也在很大程度上對(duì)接納控制方法的效率有所影響。
采用本發(fā)明所述方法，基于混合業(yè)務(wù)系統(tǒng)的特性，利用單業(yè)務(wù)時(shí)系統(tǒng)負(fù)荷曲線對(duì)混合業(yè)務(wù)接入時(shí)的基站所接收到的干擾功率增量進(jìn)行預(yù)測，首次綜合考慮了基站硬件資源受限、基站所接收到的干擾功率受限、接入優(yōu)先級(jí)等因素的影響，并根據(jù)業(yè)務(wù)特點(diǎn)和小區(qū)負(fù)荷的實(shí)際情況對(duì)新呼叫接入后基站所接收到的干擾功率的增量進(jìn)行預(yù)測，同時(shí)對(duì)于非整形變量之間的非線性運(yùn)算等細(xì)節(jié)問題也給出了詳細(xì)的處理方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所述方法能夠更準(zhǔn)、更快地完成寬帶碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)中上行鏈路接納控制，節(jié)省接入時(shí)間，提高系統(tǒng)上行鏈路的容量、降低呼損率和掉話率，具有實(shí)際的應(yīng)用價(jià)值。


圖1為本發(fā)明上行鏈路接納控制核心方法的流程圖2為本發(fā)明A(dBm)+B(dBm)輔助方法的流程圖3為本發(fā)明A(dBm)-B(dBm)輔助方法的流程圖4為本發(fā)明表2中不同業(yè)務(wù)子類相關(guān)參數(shù)的仿真測試結(jié)果，橫軸為用戶數(shù)，豎軸為系統(tǒng)所接收到的總的寬帶功率；
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
本發(fā)明將對(duì)如上四大類業(yè)務(wù)中的每一種再按不同的數(shù)據(jù)速率劃分為相應(yīng)的小類。本發(fā)明的基礎(chǔ)是3GPP TS-R99系列規(guī)范。
參見圖1、2、3，本發(fā)明所述上行鏈路接納控制的方法如下
首先進(jìn)行接納控制相關(guān)參數(shù)的預(yù)配、非整形變量的定標(biāo)和輔助算法的說明。
第一步呼叫請(qǐng)求及相關(guān)參數(shù)輸入。參數(shù)根據(jù)實(shí)時(shí)測量值作為輸入。
RTWP系統(tǒng)所接收的總的上行鏈路寬帶功率，且令I(lǐng)total_old＝RTWP。
以下參數(shù)應(yīng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、仿真和路測結(jié)果在后臺(tái)進(jìn)行預(yù)配。
各業(yè)務(wù)子類的相關(guān)參數(shù)。根據(jù)QoS和業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)速率，可將業(yè)務(wù)劃分為不同的業(yè)務(wù)子類，經(jīng)過劃分后的業(yè)務(wù)子類共有N種，N可以根據(jù)服務(wù)商所提供的服務(wù)等實(shí)際情況加以調(diào)整。每一個(gè)業(yè)務(wù)子類的品質(zhì)因素可以根據(jù)相應(yīng)業(yè)務(wù)類的QoS所對(duì)應(yīng)的誤比特率(Block Error Ratio，BLER)及數(shù)據(jù)速率來確定。
第j號(hào)業(yè)務(wù)子類的相關(guān)參數(shù)如下品質(zhì)因素jEb/N0與相應(yīng)業(yè)務(wù)子類的QoS相關(guān)，按移動(dòng)臺(tái)低速移動(dòng)時(shí)配置；話音激活因子jυ與話音業(yè)務(wù)相關(guān)；負(fù)荷估計(jì)因子jCL與業(yè)務(wù)子類相關(guān)，其中，i為其它小區(qū)對(duì)本小區(qū)的干擾因子，jβ是jEb/N0的標(biāo)量值，W是調(diào)制碼片速率；
極限用戶數(shù)的許用安全系數(shù)jD基于單業(yè)務(wù)理論極限用戶數(shù)的混合業(yè)務(wù)下的某業(yè)務(wù)子類折扣值；
干擾功率門限的高優(yōu)先級(jí)余量rh混合業(yè)務(wù)下，某業(yè)務(wù)子類的高優(yōu)先級(jí)接入干擾功率門限的切換余量，最大取值范圍0～1；
干擾功率門限的低優(yōu)先級(jí)余量rn混合業(yè)務(wù)下，某業(yè)務(wù)子類的低優(yōu)先級(jí)接入干擾功率門限的余量，最大取值范圍0～1；
當(dāng)量極限用戶數(shù)單業(yè)務(wù)情形下某業(yè)務(wù)子類的理論極限用戶數(shù)；
Ithreshold_ltd混合業(yè)務(wù)下某業(yè)務(wù)子類的極限用戶數(shù)所對(duì)應(yīng)的干擾門限值；
高優(yōu)先級(jí)接入門限值Ithreshold_highpriorityIthreshold_highpriority＝Ithreshold_ltd·rh；
低優(yōu)先級(jí)接入門限值Ithreshold_lowpriorityIthreshold_lowpriority＝Ithreshold_ltd·rn；
Mf預(yù)測修正因子、背景噪聲功率
相鄰小區(qū)對(duì)本小區(qū)的干擾因子
背景噪聲功率為
相鄰小區(qū)對(duì)本小區(qū)的干擾因子為i，其與相鄰小區(qū)負(fù)荷狀況和本小區(qū)負(fù)荷狀況的比值有關(guān)，可以根據(jù)相鄰小區(qū)的負(fù)荷狀況，設(shè)計(jì)另外的算法估測。
第二步NodeB硬阻塞判決
1、判決NodeB狀態(tài)是否為“不可用”，若是“不可用”，則對(duì)呼叫給予拒絕，否則進(jìn)行下一步；
2、根據(jù)NodeB所給定的專用信道容量消費(fèi)定律(Dedicated ChannelsCapacity Consumption Law)以及業(yè)務(wù)的擴(kuò)頻因子SF(Spread Factor)，判別下式是否成立
UL Capacity Credit-UL cost＞＝0
其中，UL Capacity Credit表示NodeB現(xiàn)有的硬件資源分值，UL cost表示本次呼叫所需的硬件資源分值。
如果上式成立則進(jìn)行下一步，否則拒絕呼叫的接入請(qǐng)求。
第三步上行鏈路干擾受限的判別
主要目的為判別下式是否成立
Itotal_old+ΔI＞Ithreshold
具體步驟如下
1、根據(jù)優(yōu)先級(jí)決定Ithreshold，如果呼叫請(qǐng)求為高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)，那么
Ithreshold＝Ithreshold-hghpriority
否則 Ithreshold＝Ithreshold-lowpriority
2、ΔjI的預(yù)測根據(jù)大量的仿真數(shù)據(jù)和理論分析發(fā)現(xiàn)當(dāng)系統(tǒng)所接收到的總的寬帶功率相同時(shí)，無論系統(tǒng)實(shí)際的話務(wù)情況如何，混合業(yè)務(wù)的干擾功率曲線在該點(diǎn)的斜率與單業(yè)務(wù)的干擾功率曲線在該點(diǎn)的斜率近似相等，因此我們可根據(jù)單業(yè)務(wù)干擾功率曲線來對(duì)混合業(yè)務(wù)的ΔjI進(jìn)行預(yù)測
上式可改寫為其中，jCL為j號(hào)業(yè)務(wù)子類的負(fù)荷估計(jì)因子，Mf為預(yù)測修正因子。令
DeltI01_LEV可根據(jù)表1(DeltI01_LEV_Base表)和隨后將要闡明的
的定標(biāo)值來按如下方法確定
DeltI01_LEV＝DeltI01_LEV_Base(RTWP_LEV+N0_LEV)-N0_LEV
表1
3、上行鏈路接納控制的判決。如果Itotal_old+ΔjI＞＝Ithreshold，那么拒絕呼叫請(qǐng)求，否則進(jìn)行下一步。
上述的ΔjI的預(yù)測和上行鏈路接納控制的判決在RNC系統(tǒng)中的具體實(shí)現(xiàn)又可分為如下幾步
非整形變量的定標(biāo)
①RTWP的定標(biāo)方法，RTWP為基站所接收到的總的寬帶功率。
如果RTWP＜-112.0，則RTWP_LEV＝0，
如果-50.0≤RTWP，則RTWP_LEV＝621，
如果-112.0≤RTWP＜-50.0，
則 RTWP_LEV＝floor((RTWP-(-112.0))/0.1+1)，
其中，floor(●)表示下限取整。
②DeltI01的定標(biāo)方法
如果DeltI01＜-130.0，則DeltI01_LEV＝0，
如果-50.0≤DeltI01，則DeltI01_LEV＝800，
如果-130.0≤jC＜-50.0，
則DeltI01_LEV＝floor((DeltI01-(-130.0))/0.1+1)，
其中，floor(●)表示下限取整。
的定標(biāo)方法
如果則N0_LEV＝0，
如果則N0_LEV＝111，
如果則
其中，floor(●)表示下限取整。
④以為基礎(chǔ)，構(gòu)建基礎(chǔ)DeltI01_LEV_Base表，
表1中奇數(shù)行為
的定標(biāo)值(0～621)N0_LEV，偶數(shù)行為DeltI01_LEV_Base的相應(yīng)取值(160～800)，
⑤負(fù)荷估計(jì)因子jCL的定標(biāo)
如果jCL＜-130.0，則CjL_LEV＝0，
如果-50.0≤jCL，則CjL_LEV＝800，
如果-130.0≤jCL＜-50.0，則CjL_LEV＝floor((jCL-(-130.0))/0.1+1)，
其中，floor(●)表示下限取整。
⑥jIthreshold-lowpriority的定標(biāo)方法
如果jIthreshold-lowpriorit＜-130.0，
則Ij_THRESHOLD_LOWP_LEV＝0，
如果-50.0≤jIthreshold-lowpriorit
則Ij_THRESHOLD_LOWP_LEV＝800，
如果-130.0≤jIthreshoid-lowpriorit＜-50.0，
則Ij_THRESHOLD_LOWP_LEV＝
floor((jIthreshold-lowpriorit-(-130.0))/0.1+1)，其中，floor(●)表示下限取整。
⑦jIthreshold-highpriority的定標(biāo)方法
如果jIthreshold-lowpriorit＜-130.0，
則Ij_THRESHOLD_HIGH_LEV＝0，
如果-50.0≤jIthreshold-lowpriorit
則Ij_THRESHOLD_HIGH_LEV＝800，
如果-130.0≤jIthreshold-hithpriorit＜-50.0，
則Ij_THRESHOLD_HIGH_LEV＝
floor((jIthreshold-highpriorit-(-130.0))/0.1+1)其中，floor(●)表示下限取整。
⑧Mf的定標(biāo)方法
如果Mf＜-10.0，
則Mf_LEV＝0，.
如果10.0≤Mf
則Mf＝200，
如果-10.0≤Mf＜10.0，
則Mf_LEV＝floor((Mf-(-10.0))/0.1+1)，
其中，floor(●)表示下限取整。
(2)輔助算法
輔助算法的目的在于提高系統(tǒng)進(jìn)行dBm(或dB)表示的變量之間求和(或差)的運(yùn)算效率。具體算法如下
<1>由于各變量(有量綱或無量綱)在定標(biāo)時(shí)所采取得尺度不一樣，所以首先定義一個(gè)足夠大的可以覆蓋所有可能取值范圍的公共標(biāo)稱。物理量x公共標(biāo)稱的設(shè)定方法如下
如果x＜-160.0，
那么X_LEV_N＝0，
否則X_LEV_N＝floor((X-(-160.0))/0.1+1)，
其中，floor(●)表示下限取整。
X_LEV_N與X_LEV之間的關(guān)系為
X_LEV_N＝X_LEV×(step/step_n)+(floor_x-floor_x_n)/step_n；
其中，step是X_LEV的定標(biāo)步長，step_n是X_LEV_N的定標(biāo)步長，floor_x是X_LEV_000相應(yīng)x值的上限，如N0_LEV_000所對(duì)應(yīng)step為0.1，step_n為0.1，
為-108，而floor_x_n為-160，所以N0_LEV_020相當(dāng)于N0_LEV_N_540，因?yàn)?br> 540＝20+[-108-(-160)]×10。
若對(duì)定標(biāo)后的變量進(jìn)行運(yùn)算，則需首先將之轉(zhuǎn)化為公共標(biāo)稱下的定標(biāo)值后才能進(jìn)行。
<2>設(shè)A(dBm)，B(dBm)為兩個(gè)功率值，求C(dBm)＝A(dBm)+B(dBm)。
可按以下幾步進(jìn)行
i.將A(dBm)按前述定標(biāo)規(guī)則定標(biāo)A_LEV，將B(dBm)按前述定標(biāo)規(guī)則定標(biāo)B_LEV；
ii.將A_LEV轉(zhuǎn)化為A_LEV_N，將B_LEV轉(zhuǎn)化為B_LEV_N；
iii.按下式求C_LEV_N
C_LEV_N＝max(A_LEV_N，B_LEV_N)+
LEV_ADD(max(A_LEV_N，B_LEV_N)-min(A_LEV_N，
B_LEV_N))
其中，LEV_ADD(.)按如下方法計(jì)算
如果max(A_LEV_N，B_LEV_N)-min(A_LEV_N，B_LEV_N)＞＝194；
LEV_ADD(max(A_LEV_N，B_LEV_N)-min(A_LEV_N，B_LEV_N))＝0；
如果max(A_LEV_N，B_LEV_N)-min(A_LEV_N，B_LEV_N)＜194
LEV_ADD(max(A_LEV_N，B_LEV_N)-min(A_LEV_N，B_LEV_N))為LEV_ADD_array相應(yīng)坐標(biāo)處的元素，LEV_ADD_array為已知的一維數(shù)組(194×1)，且LEV_ADD_array的生成方法如下
a.令計(jì)數(shù)器COUNTER＝0；
b.計(jì)算r＝10*log10(1+10^(-COUNTER/10/10))
c.如果r＞0.5
LEV_ADD_array(COUNTER)＝ceil(r/0.1)；
計(jì)數(shù)器COUNTER累加1；
轉(zhuǎn)到b.
否則結(jié)束計(jì)算，輸出數(shù)組LEV_ADD_array；
其中，ceil(●)表示上限取整；
iv.將C_LEV_N變換為C_LEV；
v.將C_LEV變換為C(dBm)。
<3>設(shè)A(dBm)，B(dBm)為兩個(gè)功率值(A＞B)，
求C(dBm)＝A(dBm)-B(dBm)；具體可按以下幾步進(jìn)行
i.將A(dBm)按前述定標(biāo)規(guī)則定標(biāo)A_LEV，將B(dBm)按前述定標(biāo)規(guī)則定標(biāo)B_LEV；
ii.將A_LEV轉(zhuǎn)化為A_LEV_N，將B_LEV轉(zhuǎn)化為B_LEV_N；
iii.按下式求C_LEV_N
C_LEV_N＝max(A_LEV_N，B_LEV_N)+
LEV_MINUS(max(A_LEV_N，B_LEV_N)-min(A_LEV_N，
B_LEV_N)-1)
其中，LEV_MINUS(.)按如下方法計(jì)算
如果max(A_LEV_N，B_LEV_N)-min(A_LEV_N，B_LEV_N)＞194，
LEV_MINUS(max(A_LEV_N，B_LEV_N)-min(A_LEV_N，B_LEV_N)-1)＝0；
如果max(A_LEV_N，B_LEV_N)-min(A_LEV_N，B_LEV_N)＝0，
LEV_MINUS(max(A_LEV_N，B_LEV_N)-min(A_LEV_N，B_LEV_N)-1)＝-∞；
如果max(A_LEV_N，B_LEV_N)-min(A_LEV_N，B_LEV_N)＞＝1并且
max(A_LEV_N，B_LEV_N)-min(A_LEV_N，B_LEV_N)＜＝194
LEV_MINUS(max(A_LEV_N，B_LEV_N)-min(A_LEV_N，_LEV_N)-1)為一維數(shù)組LEV_ADD_array相應(yīng)坐標(biāo)處的元素，LEV_MINUS_array為已知的一維數(shù)組(194×1)，且LEV_MINUS_array的生成方法如下
a.令計(jì)數(shù)器COUNTER＝1；
b.計(jì)算r＝10*log10(1-10^(-COUNTER/10/10))
c.如果abs(r)＞0.5
LEV_MINUS_array(COUNTER)＝floor(r/0.1)；
計(jì)數(shù)器COUNTER累加1；
轉(zhuǎn)到b；
否則結(jié)束計(jì)算，輸出數(shù)組LEV_MINUS_array；
iv.將C_LEV_N變換為C_LEV；
v.將C_LEV變換為C(dBm)；
其中，abs(r)表示取r的絕對(duì)值，floor(●)表示下限取整；
第四步NodeB現(xiàn)有的硬件資源分值(UL Capacity Credit)更新
如果呼叫請(qǐng)求被接納，
UL Capacity Credit＝UL Capacity Credit-UL cost；
否則不進(jìn)行NodeB現(xiàn)有的硬件資源分值(UL Capacity Credit)的更新。
本實(shí)施例所用參數(shù)均為仿真環(huán)境下配得，實(shí)際系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)基站設(shè)備的具體特性配置。
1.無線仿真環(huán)境的搭建和相關(guān)參數(shù)的配置
為了能夠更詳細(xì)地說明本文所述的方法，下面首先對(duì)小區(qū)的無線環(huán)境和相關(guān)參數(shù)進(jìn)行配置。
設(shè)小區(qū)的規(guī)劃半徑為2km，無線信號(hào)在小區(qū)中的傳播模型為
室外傳播模型
Lb城＝46.3+33.9lgf-13.82lghb+(44.9-6.55lghb)(lgd)
該模型的適用條件為載頻150MHz～2000MHz，基站天線有效高度hb為30-200米，移動(dòng)臺(tái)天線高度hm為1-10m，通信距離d為1-20km，移動(dòng)臺(tái)高度為1.5m。
各參數(shù)的具體意義為
hb、hm-基站、移動(dòng)臺(tái)天線有效高度，單位為米，d的單位為km。
設(shè)基站天線離地面的高度為hs，基站地面的海拔高度為hg，移動(dòng)臺(tái)天線離地面的高度為hm，移動(dòng)臺(tái)所在位置的地面海拔高度為hmg，則基站天線的有效高度計(jì)算方法hb＝hs+hg-hmg；移動(dòng)臺(tái)天線的有效高度為hm。
具體采用的參數(shù)為hb＝30m，f＝1950Hz。
2.參數(shù)設(shè)置
設(shè)不同的業(yè)務(wù)子類的相關(guān)參數(shù)如表2所示，其中第2～5、7～9列的參數(shù)是預(yù)配的，第6、11～13列的參數(shù)是通過仿真由預(yù)配參數(shù)確定的，仿真結(jié)果如圖4所示。
表2
背景噪聲功率
相鄰小區(qū)對(duì)本小區(qū)的干擾因子如表3所示。
表3
3.小區(qū)中初始業(yè)務(wù)狀態(tài)和實(shí)測相關(guān)參數(shù)
設(shè)小區(qū)中移動(dòng)臺(tái)當(dāng)前的業(yè)務(wù)狀態(tài)如表4所示。
表4
基站所接收到的總干擾功率(RTWP)在實(shí)際系統(tǒng)中可以測得，并由NodeB(節(jié)點(diǎn)B---基站)上報(bào)至RNC(無線網(wǎng)絡(luò)控制器)，在本實(shí)施例中RTWP由仿真算法計(jì)算得到RTWP＝-94.1536dBm。
新的呼叫請(qǐng)求的業(yè)務(wù)為6號(hào)業(yè)務(wù)子類，步行，高優(yōu)先級(jí)。
4.下行鏈路接納控制方法的實(shí)施方式
第一步NodeB硬阻塞判決
本仿真系統(tǒng)中設(shè)NodeB的硬件資源足夠，不發(fā)生硬阻塞，進(jìn)行下一步；
第二步上行鏈路干擾受限的判決
<1>根據(jù)優(yōu)先級(jí)決定Ithreshold
因?yàn)楹艚姓?qǐng)求為高優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)
所以Ithreshold＝-91.4768dBm
<2>進(jìn)行ΔI的預(yù)測
DltI01*6CL＝-103.4599dBm
<4>上行鏈路接納控制的判決
因?yàn)镽TWP+ΔI＝-93.67181dBm＜Ithreshold＝-91.4768dBm，所以可以接納，進(jìn)行下一步。
第三步NodeB現(xiàn)有的硬件資源分值(UL Capacity Credit)更新
按照NodeB的Consumption Law和6號(hào)業(yè)務(wù)子類的SF進(jìn)行ULCapacity Credit的更新。
整個(gè)下行鏈路接納控制流程至此結(jié)束。
對(duì)于上行鏈路混合業(yè)務(wù)接納控制而言，快速而準(zhǔn)確地估計(jì)新呼叫業(yè)務(wù)對(duì)系統(tǒng)可能造成的干擾功率的增量是關(guān)鍵。本方法通過根據(jù)不同業(yè)務(wù)子類和系統(tǒng)負(fù)荷的實(shí)際情況，在同時(shí)考慮NodeB硬件資源阻塞等情況的基礎(chǔ)上，利用單業(yè)務(wù)的負(fù)荷曲線新呼叫所造成的基站所接收的總干擾功率的增量進(jìn)行預(yù)測，并提出了一種非線性變量實(shí)時(shí)運(yùn)算的解決方案。
最后應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明而并非限制本發(fā)明所描述的技術(shù)方案；因此，盡管本說明書參照上述的各個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明已進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同地替換；而一切不脫離本發(fā)明的精神和范圍的技術(shù)方案及其改進(jìn)，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1、一種移動(dòng)通信系統(tǒng)的上行鏈路混合業(yè)務(wù)快速呼叫接納控制方法，其特征在于它至少包括對(duì)業(yè)務(wù)用戶數(shù)進(jìn)行判決，通過在預(yù)定時(shí)間內(nèi)獲得上行鏈路極限容量，得到的門限，根據(jù)呼叫接入請(qǐng)求對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷造成的影響估計(jì)，決定接納判決結(jié)果，并且根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際的負(fù)荷情況和呼叫請(qǐng)求的QoS對(duì)系統(tǒng)上行鏈路干擾功率的增量分別進(jìn)行對(duì)新呼叫接入的系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測，實(shí)時(shí)控制上行鏈路業(yè)務(wù)接納。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)的上行鏈路混合業(yè)務(wù)快速呼叫接納控制方法，其特征在于系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測還包括對(duì)新呼叫接入后基站所接收到的干擾功率增量進(jìn)行預(yù)測。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)的上行鏈路混合業(yè)務(wù)快速呼叫接納控制方法，其特征在于根據(jù)業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)速率，將業(yè)務(wù)劃分為N種業(yè)務(wù)子類，業(yè)務(wù)子類的特征包括品質(zhì)因素、話音激活因子、負(fù)荷估計(jì)因子；其中品質(zhì)因素根據(jù)相應(yīng)的QoS所對(duì)應(yīng)的誤比特率及數(shù)據(jù)速率來確定；話音激活因子根據(jù)話音業(yè)務(wù)確定；負(fù)荷估計(jì)因子與其他小區(qū)對(duì)本小區(qū)的干擾因子、調(diào)制碼片速率以及Eb/N0的標(biāo)量值確定，不同的業(yè)務(wù)子類采用不同的接納門限值，不同的業(yè)務(wù)子類系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測方式不同。
4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)的上行鏈路混合業(yè)務(wù)快速呼叫接納控制方法，其特征在于業(yè)務(wù)子類至少包括會(huì)話、流、交互和背景業(yè)務(wù)子類。
5、根據(jù)權(quán)利要求1-4的任一項(xiàng)所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)的上行鏈路混合業(yè)務(wù)快速呼叫接納控制方法，其特征在于上行鏈路接納控制較具體地包括依次進(jìn)行業(yè)務(wù)用戶呼叫請(qǐng)求及相關(guān)參數(shù)輸入、干擾功率門限的確定、基站硬阻塞判決、上行鏈路干擾受限與接納控制的判決以及NodeB現(xiàn)有的硬件資源分值更新的步驟。
6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)的上行鏈路混合業(yè)務(wù)快速呼叫接納控制方法，其特征在于呼叫請(qǐng)求及相關(guān)參數(shù)輸入包括根據(jù)實(shí)際測量值輸入和/或根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、仿真和路測結(jié)果在后臺(tái)進(jìn)行預(yù)配。
7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)的上行鏈路混合業(yè)務(wù)快速呼叫接納控制方法，其特征在于根據(jù)實(shí)際測量值輸入Itotal_old＝RTWP，其中RTWP為系統(tǒng)所接收的總的上行鏈路寬帶功率。
8、根據(jù)權(quán)利要求6所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)的上行鏈路混合業(yè)務(wù)快速呼叫接納控制方法，其特征在于根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、仿真和路測結(jié)果在后臺(tái)進(jìn)行預(yù)配的內(nèi)容為業(yè)務(wù)子類的品質(zhì)因素以及背景噪聲功率
9、根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)的上行鏈路混合業(yè)務(wù)快速呼叫接納控制方法，其特征在于系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測還包括基站硬阻塞NodeB判決，若為“不可用”，則對(duì)呼叫給予拒絕，否則根據(jù)NodeB所給定的專用信道容量消費(fèi)定律以及業(yè)務(wù)的擴(kuò)頻因子SF，判斷NodeB現(xiàn)有的硬件資源分值是否大于等于本次呼叫所需的硬件資源分值，如果成立，則進(jìn)行上行鏈路干擾受限判決步驟；否則拒絕呼叫的接入請(qǐng)求。
10、根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)的上行鏈路混合業(yè)務(wù)快速呼叫接納控制方法，其特征在于上行鏈路干擾受限與接納控制的判決為判別下式是否成立Itotal_old+ΔjI＞Ithreshold，Ithreshold為與優(yōu)先級(jí)因素相關(guān)的干擾門限值，ΔjI為混合業(yè)務(wù)干擾功率曲線的斜率，也就是預(yù)測量，如果Itotal_old+ΔjI＞＝Ithreshold，那么拒絕呼叫請(qǐng)求，否則接受呼叫請(qǐng)求。
11、根據(jù)權(quán)利要求10所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)的上行鏈路混合業(yè)務(wù)快速呼叫接納控制方法，其特征在于ΔjI預(yù)測和上行鏈路干擾受限與接納控制的判決還包括非整形變量的標(biāo)定。
12、根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)的上行鏈路混合業(yè)務(wù)快速呼叫接納控制方法，其特征在于NodeB現(xiàn)有的硬件資源分值更新具體為如果呼叫請(qǐng)求被接納，那么NodeB現(xiàn)有的硬件資源分值等于本次呼叫所需的硬件資源分值，否則不進(jìn)行NodeB現(xiàn)有的硬件資源分值的更新。
全文摘要
一種移動(dòng)通信系統(tǒng)的上行鏈路混合業(yè)務(wù)快速呼叫接納控制方法，它至少包括對(duì)業(yè)務(wù)用戶數(shù)進(jìn)行判決，通過在預(yù)定時(shí)間內(nèi)獲得上行鏈路極限容量，得到的門限，根據(jù)呼叫接入請(qǐng)求對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷造成的影響估計(jì)，決定接納判決結(jié)果，并且根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際的負(fù)荷情況和呼叫請(qǐng)求的QoS對(duì)系統(tǒng)上行鏈路干擾功率的增量分別進(jìn)行對(duì)新呼叫接入的系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測，實(shí)時(shí)控制上行鏈路業(yè)務(wù)接納。
文檔編號(hào)H04B7/005GK1514561SQ02139928
公開日2004年7月21日 申請(qǐng)日期2002年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月31日
發(fā)明者竇建武, 柯雅珠, 黃明 申請(qǐng)人:深圳市中興通訊股份有限公司上海第二, 深圳市中興通訊股份有限公司上海第二研究所