專(zhuān)利名稱(chēng)：移動(dòng)通信系統(tǒng)中上行準(zhǔn)入控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信系統(tǒng)的通信方法，特別涉及移動(dòng)通信系統(tǒng)中適應(yīng)于多用戶檢測(cè)系統(tǒng)的上行準(zhǔn)入控制方法。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)進(jìn)步及移動(dòng)通信用戶數(shù)量的急劇增長(zhǎng)，頻率資源日益緊張，要求移動(dòng)通信系統(tǒng)能提供更大的系統(tǒng)容量，更高的通信質(zhì)量，并能提供高速率的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，以滿足人們對(duì)多媒體通信的要求并適應(yīng)通信個(gè)人化的發(fā)展方向。
第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)是能夠滿足國(guó)際電信聯(lián)盟(InternationalTelecommunication Union，簡(jiǎn)稱(chēng)“ITU”)提出的國(guó)際移動(dòng)通信(InternationalMobile Telecommunication 2000，簡(jiǎn)稱(chēng)“IMT-2000”)/未來(lái)公眾陸地移動(dòng)電話系統(tǒng)(Future Public Land Mobile Telephone Systems，簡(jiǎn)稱(chēng)“FPLMTS”)標(biāo)準(zhǔn)的新一代移動(dòng)通信系統(tǒng)，要求具有很好的網(wǎng)絡(luò)兼容性，能夠?qū)崿F(xiàn)全球范圍內(nèi)多個(gè)不同系統(tǒng)間的漫游，不僅要為移動(dòng)用戶提供話音及低速率數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而且要提供廣泛的多媒體業(yè)務(wù)。
第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要候選方案是北美的碼分多址(Code DivisionMultiple Access，簡(jiǎn)稱(chēng)“CDMA”)2000系統(tǒng)、歐洲的寬帶碼分多址(WidebandCode Division Multiple Access，簡(jiǎn)稱(chēng)“WCDMA”)系統(tǒng)和中國(guó)的時(shí)分同步碼分多址(Time Division Synchronous Code Division Multiple Access，簡(jiǎn)稱(chēng)“TD-SCDMA”)系統(tǒng)，都是建立在碼分多址(CDMA)技術(shù)基礎(chǔ)上，CDMA已被廣泛接收為第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的重要技術(shù)。
CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)具有高容量、高頻譜效率、高服務(wù)質(zhì)量、低成本、高保密性、易于無(wú)縫切換和宏分集等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)也存在缺點(diǎn)，CDMA系統(tǒng)是一個(gè)干擾受限系統(tǒng)而非資源受限系統(tǒng)，其容量受到用戶間多址干擾(MultipleAccess Interference，簡(jiǎn)稱(chēng)“MAI”)的限制。在實(shí)際的CDMA通信系統(tǒng)中，由于不同用戶信號(hào)之間的相關(guān)性而造成的多址干擾，隨著用戶數(shù)的增加或信號(hào)功率的增大，嚴(yán)重影響了CDMA通信系統(tǒng)通信質(zhì)量，直接限制了CDMA系統(tǒng)容量、覆蓋范圍和性能的提高。
目前商用的CDMA通信系統(tǒng)中主要采用功率控制技術(shù)來(lái)處理多址干擾問(wèn)題。功率控制法抗多址干擾是一種原始的、簡(jiǎn)單的抗多址干擾方法，通過(guò)選擇互相關(guān)好的擴(kuò)頻碼，結(jié)合功率控制、糾錯(cuò)編碼等，使用戶彼此間影響減小來(lái)提高系統(tǒng)容量。但功率控制的方法并沒(méi)有從接收信號(hào)中真正去除多址干擾，不能從根本上解決問(wèn)題，只能暫時(shí)緩解這種矛盾；另外，由于信號(hào)在移動(dòng)通信信道中呈現(xiàn)瑞利衰落，功率控制系統(tǒng)無(wú)法補(bǔ)償由快衰落引起的信號(hào)功率變化，特別是當(dāng)移動(dòng)臺(tái)速度很快時(shí)，功率控制技術(shù)會(huì)失效。
為了提高系統(tǒng)容量、覆蓋范圍和性能，WCDMA系統(tǒng)采用了多用戶檢測(cè)(Multiple User Detection，簡(jiǎn)稱(chēng)“MUD”)、智能天線(Smart Antennas)等增強(qiáng)型技術(shù)。多用戶檢測(cè)技術(shù)解決了遠(yuǎn)近效應(yīng)問(wèn)題，降低了系統(tǒng)對(duì)功率控制精度的要求，可以更加有效地利用上行鏈路頻譜資源，顯著提高第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的容量和性能。多用戶檢測(cè)技術(shù)認(rèn)為多址干擾與白噪聲具有互不相同的統(tǒng)計(jì)特性，MAI是可估計(jì)、可再生、可去除的，它通過(guò)挖掘有關(guān)干擾用戶的信息來(lái)消除多址干擾，進(jìn)而提高信號(hào)檢測(cè)的穩(wěn)定性，不再象傳統(tǒng)檢測(cè)器那樣忽略系統(tǒng)中其他用戶的存在。
CDMA系統(tǒng)中采用多用戶檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面提高CDMA的系統(tǒng)容量，增加用戶數(shù)。用戶數(shù)的增加，意味著更高的無(wú)線頻譜效率；降低CDMA用戶設(shè)備(User Equipment，簡(jiǎn)稱(chēng)“UE”)的發(fā)射功率，提高UE的待機(jī)及通話時(shí)間，同時(shí)降低了UE射頻部分的成本及故障率；減小射頻輻射對(duì)用戶的生理及心理影響，移動(dòng)通信設(shè)備對(duì)環(huán)境的影響更綠色化。
下面簡(jiǎn)單介紹當(dāng)前多用戶檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展。按性能的不同，多用戶檢測(cè)技術(shù)可分為最優(yōu)多用戶檢測(cè)及次最優(yōu)多用戶檢測(cè)。次最優(yōu)多用戶檢測(cè)中，按結(jié)構(gòu)的不同，又分為線性多用戶檢測(cè)及非線性多用戶檢測(cè)方法。
最優(yōu)多用戶檢測(cè)法就是1986年由Verdu提出的最大似然序列估計(jì)方法，該算法的復(fù)雜度隨著用戶數(shù)成指數(shù)增加，從目前器件經(jīng)濟(jì)的可實(shí)現(xiàn)性來(lái)看，是不可行的，但它為我們提供了性能改善的極限值。線性多用戶檢測(cè)法是次最優(yōu)多用戶檢測(cè)，主要包括解相關(guān)檢測(cè)、最小均方誤差檢測(cè)、子空間斜投影檢測(cè)和多項(xiàng)式擴(kuò)展檢測(cè)等方法。由于線性多用戶檢測(cè)法復(fù)雜度高，從可實(shí)現(xiàn)性角度考慮的研究方向主要集中于非線性多用戶檢測(cè)方法，干擾對(duì)消是最重要的非線性多用戶檢測(cè)方法。
多用戶檢測(cè)技術(shù)也有其局限性。首先多用戶檢測(cè)不能夠消除其它小區(qū)的MAI干擾對(duì)本小區(qū)的影響。其次因?yàn)闂l件限制，多用戶檢測(cè)技術(shù)不能直接用于下行鏈路的接收。
由于CDMA系統(tǒng)中每個(gè)新接入的呼叫都會(huì)增加正在進(jìn)行的呼叫的干擾電平和對(duì)相鄰小區(qū)的干擾電平，影響業(yè)務(wù)質(zhì)量。因此，在WCDMA系統(tǒng)中采用了一種上行準(zhǔn)入控制方法進(jìn)行呼叫接入的控制，以避免一個(gè)新接入的呼叫可能導(dǎo)致正在進(jìn)行的所有呼叫的業(yè)務(wù)質(zhì)量下降，甚至于造成一個(gè)或多個(gè)呼叫掉話的情況發(fā)生。關(guān)于WCDMA系統(tǒng)的上行準(zhǔn)入控制方法，詳細(xì)請(qǐng)參見(jiàn)第三代合作伙伴項(xiàng)目(3rd Generation Partnership Project，簡(jiǎn)稱(chēng)“3GPP”)協(xié)議TS25.215和TS25.922。
目前WCDMA系統(tǒng)的上行準(zhǔn)入控制方法是一種重要的無(wú)線資源管理算法，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器(Radio Network Controller，簡(jiǎn)稱(chēng)“RNC”)采用該方法實(shí)現(xiàn)上行負(fù)載和準(zhǔn)入控制。上行準(zhǔn)入控制中用于描述業(yè)務(wù)信道的質(zhì)量要求的一個(gè)重要參數(shù)是每碼片的接收能量/噪聲的功率譜密度(Ec/N0)或者每比特接收能量/噪聲的功率譜密度(Eb/N0)，這里統(tǒng)稱(chēng)為每碼單位接收能量與噪聲的功率譜密度的比值。其中，使用Eb/N0時(shí)，在計(jì)算所需功率時(shí)應(yīng)計(jì)及處理增益，這是因?yàn)楫?dāng)能量需求用碼片水平表示時(shí)，在設(shè)置要求時(shí)已經(jīng)考慮了處理增益。對(duì)于一個(gè)具體的物理信道，Eb/N0和Ec/N0之間有確定的換算關(guān)系。下文中一般以Ec/N0為例進(jìn)行描述。
為保證各個(gè)呼叫的通信質(zhì)量，系統(tǒng)功率設(shè)置必須滿足業(yè)務(wù)信道質(zhì)量要求。因此Ec/N0是一個(gè)上行準(zhǔn)入控制方法中用于判斷是否允許新呼叫接入的重要參數(shù)，該參數(shù)的有效性直接影響功率控制的效率、通信系統(tǒng)的容量和呼叫的通信質(zhì)量。
目前WCDMA系統(tǒng)中，上行準(zhǔn)入控制方法的流程如下首先，NodeB周期地測(cè)量接收寬帶總功率(Received Total WidebandPower，簡(jiǎn)稱(chēng)“RTWP”)值，并上報(bào)給RNC。
當(dāng)有新呼叫時(shí)，RNC先由該新呼叫的服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service，簡(jiǎn)稱(chēng)“QoS”)確定該新呼叫的Ec/N0，然后由該Ec/N0值和最近一次上報(bào)的RTWP值計(jì)算得到新呼叫加入以后，上行負(fù)載因子的估計(jì)值。
然后進(jìn)行上行準(zhǔn)入判決，如果該上行負(fù)載因子的估計(jì)值沒(méi)有超過(guò)給定的上行負(fù)載因子的最大值，則RNC允許該新呼叫接入；否則，RNC拒絕該新呼叫請(qǐng)求。
可見(jiàn)，在整個(gè)新呼叫準(zhǔn)入控制過(guò)程中，有兩個(gè)決定性的參數(shù)Ec/N0和RTWP。其中，Ec/N0與新呼叫的QoS相關(guān)，由系統(tǒng)事先設(shè)定；而RTWP由NodeB掃描估計(jì)所得，反映當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載水平。新呼叫加入以后的上行負(fù)載因子由原RTWP值和該業(yè)務(wù)信道的Ec/N0值計(jì)算所得，而上行負(fù)載因子的最大值則由網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中噪聲抬高的最大值所確定。
上述上行準(zhǔn)入控制方法在單用戶檢測(cè)系統(tǒng)中，每種業(yè)務(wù)信道對(duì)應(yīng)一個(gè)Ec/N0值，該值即每個(gè)信道在滿足誤塊率(Block Error Rate，簡(jiǎn)稱(chēng)“BLER”)需求時(shí)所需要的最小Ec/N0。系統(tǒng)事先測(cè)量得到單用戶檢測(cè)系統(tǒng)中各種業(yè)務(wù)信道的相應(yīng)Ec/N0值，當(dāng)有新呼叫請(qǐng)求時(shí)，RNC根據(jù)新呼叫請(qǐng)求的QoS確定Ec/N0，然后進(jìn)行相應(yīng)的準(zhǔn)入控制計(jì)算和判斷?？梢杂行У乜刂菩^(qū)的負(fù)載，確保小區(qū)內(nèi)的用戶獲得較好的服務(wù)質(zhì)量。
但是，當(dāng)WCDMA系統(tǒng)采用多用戶檢測(cè)技術(shù)時(shí)，在單用戶檢測(cè)系統(tǒng)中測(cè)量得到每個(gè)QoS所對(duì)應(yīng)的Ec/N0數(shù)值就不再有效。事實(shí)上，在多用戶檢測(cè)下，用戶可以用較低的發(fā)射功率發(fā)送信號(hào)，雖然在基帶信號(hào)輸入端用戶的信噪比較低，但是經(jīng)過(guò)多用戶檢測(cè)以后，用戶的信噪比得到提高。因此只要多用戶檢測(cè)以后的信噪比達(dá)到用戶業(yè)務(wù)質(zhì)量所需要的信噪比，用戶就可以獲得所需的業(yè)務(wù)質(zhì)量。這時(shí)采用單用戶檢測(cè)系統(tǒng)下的不同QoS的業(yè)務(wù)信道的Ec/N0值，將降低上行準(zhǔn)入控制的有效性，嚴(yán)重影響系統(tǒng)容量。
由于多用戶檢測(cè)下每種業(yè)務(wù)為達(dá)到給定的QoS所需要的信噪比要比單用戶檢測(cè)下所需要的信噪比低，因此必須提供有效的多用戶檢測(cè)下每種業(yè)務(wù)的QoS對(duì)應(yīng)的Ec/N0值，才能保證上行準(zhǔn)入控制在應(yīng)用多用戶檢測(cè)技術(shù)的碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)有效的控制呼叫接入、利用系統(tǒng)資源、提高系統(tǒng)容量。
在實(shí)際應(yīng)用中，上述單用戶系統(tǒng)下的準(zhǔn)入控制方案存在以下問(wèn)題由于多用戶檢測(cè)技術(shù)提高了用戶信號(hào)的信噪比，業(yè)務(wù)信道對(duì)于信道質(zhì)量的要求也不同于單用戶檢測(cè)的情況，因此在單用戶檢測(cè)下測(cè)量得到的Ec/N0值不能正確反應(yīng)多用戶檢測(cè)下移動(dòng)通信系統(tǒng)的情況，不能適應(yīng)當(dāng)前多用戶檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用要求。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種移動(dòng)通信系統(tǒng)中上行準(zhǔn)入控制方法，使得上行準(zhǔn)入控制方法能夠在應(yīng)用多用戶檢測(cè)技術(shù)的系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，并且適應(yīng)多用戶檢測(cè)下的系統(tǒng)要求，能夠有效控制呼叫接入，維持系統(tǒng)上行負(fù)載，提高系統(tǒng)容量，保證業(yè)務(wù)信道的服務(wù)質(zhì)量。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種移動(dòng)通信系統(tǒng)中上行準(zhǔn)入控制方法，包含以下步驟系統(tǒng)采用針對(duì)多用戶檢測(cè)系統(tǒng)的計(jì)算方法，計(jì)算系統(tǒng)中各種業(yè)務(wù)類(lèi)型服務(wù)質(zhì)量所對(duì)應(yīng)的每碼片的接收能量與噪聲功率譜密度的比值；當(dāng)有新呼叫時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)該新呼叫的業(yè)務(wù)類(lèi)型服務(wù)質(zhì)量所對(duì)應(yīng)的所述每碼片的接收能量與噪聲功率譜密度的比值，以及當(dāng)前上行負(fù)載因子，計(jì)算該新呼叫接入以后的上行負(fù)載因子，并進(jìn)行新呼叫的接入判決，判斷是否超過(guò)系統(tǒng)給定的上行負(fù)載因子最大值，如果是，則拒絕該新呼叫接入，否則允許該新呼叫接入。
其中，所述當(dāng)前上行負(fù)載因子由當(dāng)前接收寬帶總功率值計(jì)算得到；該當(dāng)前接收寬帶總功率值由系統(tǒng)中的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器根據(jù)基站節(jié)點(diǎn)周期檢測(cè)并上報(bào)的接收寬帶總功率值實(shí)時(shí)更新得到。
所述各種業(yè)務(wù)類(lèi)型服務(wù)質(zhì)量所對(duì)應(yīng)的每碼片的接收能量與噪聲功率譜密度的比值，是與所述上行負(fù)載因子和鄰區(qū)干擾比相關(guān)的二維每碼片的接收能量與噪聲功率譜密度的比值表，并且系統(tǒng)根據(jù)所述當(dāng)前上行負(fù)載因子和所述新呼叫所在小區(qū)的鄰區(qū)干擾比，來(lái)確定所述新呼叫業(yè)務(wù)類(lèi)型所對(duì)應(yīng)的所述每碼片的接收能量與噪聲功率譜密度的比值。
所述針對(duì)多用戶檢測(cè)系統(tǒng)的計(jì)算方法包含以下步驟A根據(jù)系統(tǒng)所述上行負(fù)載因子可能的取值范圍，確定所述上行負(fù)載因子的離散值集合；B根據(jù)系統(tǒng)所述鄰區(qū)干擾比可能的取值范圍，確定所述鄰區(qū)干擾比的離散值集合；C根據(jù)系統(tǒng)所述業(yè)務(wù)類(lèi)型服務(wù)質(zhì)量的集合，確定各種所述業(yè)務(wù)類(lèi)型服務(wù)質(zhì)量所對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)信道類(lèi)型；D對(duì)應(yīng)于所述業(yè)務(wù)類(lèi)型服務(wù)質(zhì)量的集合中各種所述業(yè)務(wù)類(lèi)型服務(wù)質(zhì)量，在所述對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)信道類(lèi)型下，對(duì)所有可能的所述上行負(fù)載因子離散值和所述鄰區(qū)干擾比離散值組合，通過(guò)仿真計(jì)算或者實(shí)驗(yàn)測(cè)量，得到對(duì)應(yīng)的所述每碼片的接收能量與噪聲功率譜密度的比值，對(duì)于每種所述業(yè)務(wù)類(lèi)型服務(wù)質(zhì)量，都得到一張對(duì)應(yīng)的所述二維每碼片的接收能量與噪聲功率譜密度的比值表。
系統(tǒng)根據(jù)所述當(dāng)前上行負(fù)載因子，在所述上行負(fù)載因子離散值集合里，確定最接近的上行負(fù)載因子離散值；系統(tǒng)根據(jù)新呼叫所在小區(qū)的鄰區(qū)干擾比，在所述鄰區(qū)干擾比離散值集合里，確定最接近的鄰區(qū)干擾比離散值；然后，系統(tǒng)在所述新呼叫業(yè)務(wù)類(lèi)型服務(wù)質(zhì)量所對(duì)應(yīng)的所述二維每碼片的接收能量與噪聲功率譜密度的比值表中，根據(jù)所述最接近的上行負(fù)載因子離散值和所述最接近的鄰區(qū)干擾比離散值索引得到所述每碼片的接收能量與噪聲功率譜密度的比值，用于進(jìn)行所述新呼叫的接入判決。
所述步驟A中所述上行負(fù)載因子的離散值集合，或者所述步驟B中所述鄰區(qū)干擾比的離散值集合，是所述上行負(fù)載因子或者所述鄰區(qū)干擾比在其可能取值范圍內(nèi)非均勻地量化得到的，同時(shí)，所述離散值的數(shù)目根據(jù)系統(tǒng)精度要求設(shè)定。
所述步驟D中所述仿真計(jì)算或者實(shí)驗(yàn)測(cè)量是在多用戶檢測(cè)系統(tǒng)中進(jìn)行的。
所述方法應(yīng)用在多用戶檢測(cè)下的寬帶碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)中。
通過(guò)比較可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別在于，本發(fā)明采用了上行負(fù)載因子和鄰區(qū)干擾比兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行Ec/N0估計(jì)，并且將參數(shù)在可能的取值范圍內(nèi)進(jìn)行非均勻量化，即在取值小的區(qū)域量化步長(zhǎng)較大，取值大并靠近最大值的區(qū)域，量化步長(zhǎng)??；針對(duì)不同業(yè)務(wù)和信道類(lèi)型，通過(guò)多用戶檢測(cè)系統(tǒng)的仿真計(jì)算或?qū)嶒?yàn)測(cè)量得到二維Ec/N0表，并基于該Ec/N0表進(jìn)行多用檢測(cè)系統(tǒng)下的上行準(zhǔn)入控制的計(jì)算和判決。
這種技術(shù)方案上的區(qū)別，帶來(lái)了較為明顯的有益效果，即由于采用在多用戶檢測(cè)系統(tǒng)中仿真或測(cè)量Ec/N0值的方法，使得相應(yīng)上行準(zhǔn)入控制方法能夠有效應(yīng)用在多用戶檢測(cè)系統(tǒng)中；而且由于綜合考慮了上行負(fù)載因子和鄰區(qū)干擾比來(lái)進(jìn)行上行準(zhǔn)入控制，有效的降低了鄰區(qū)干擾在移動(dòng)通信系統(tǒng)中的影響；同時(shí)，對(duì)上行負(fù)載因子和鄰區(qū)干擾比的非均勻量化可以提高在系統(tǒng)容量接近最大容量時(shí)上行準(zhǔn)入控制的性能。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的Ec/N0值的計(jì)算方法流程圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的上行準(zhǔn)入控制方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
本發(fā)明針對(duì)多用戶檢測(cè)系統(tǒng)提出相應(yīng)的上行準(zhǔn)入控制方法，考慮到多用戶檢測(cè)技術(shù)不能解決鄰區(qū)干擾的問(wèn)題，本發(fā)明在計(jì)算Ec/N0的方法中綜合考慮上行負(fù)載因子和鄰區(qū)干擾比兩個(gè)因素，在此基礎(chǔ)上提出適應(yīng)于多用戶檢測(cè)系統(tǒng)的上行準(zhǔn)入控制方法。
在本發(fā)明的實(shí)施例中，首先針對(duì)多用戶檢測(cè)系統(tǒng)提出一種新的上行準(zhǔn)入控制中Ec/N0值的計(jì)算方法。該方法針對(duì)給定業(yè)務(wù)的QoS，以系統(tǒng)的上行負(fù)載因子和鄰區(qū)干擾比為參數(shù)，通過(guò)對(duì)多用戶檢測(cè)系統(tǒng)的仿真計(jì)算或?qū)嶒?yàn)測(cè)量，確定一個(gè)二維的Ec/N0表。不同的業(yè)務(wù)QoS具有不同的二維Ec/N0表。然后，在新的上行準(zhǔn)入控制方法中，RNC根據(jù)新呼叫業(yè)務(wù)的QoS確定應(yīng)該查找的Ec/N0表，然后在該Ec/N0表內(nèi)根據(jù)當(dāng)前上行負(fù)載因子和鄰區(qū)干擾比查找得到所對(duì)應(yīng)的Ec/N0值，最后由該Ec/N0值進(jìn)行上行準(zhǔn)入控制的計(jì)算和判決。
在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，根據(jù)實(shí)際要求，將系統(tǒng)中上行負(fù)載因子和鄰區(qū)干擾比的可能取值范圍離散化，計(jì)算各種業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)每個(gè)離散取值情況的Ec/N0值，用于上行準(zhǔn)入判決，這樣不但能夠有效近似各種情況，而且降低系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜度。
下面參照?qǐng)D1詳細(xì)闡述在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，上行準(zhǔn)入控制方法所用的Ec/N0值的計(jì)算方法流程。
在步驟101中，根據(jù)系統(tǒng)的上行負(fù)載因子可能取值范圍確定上行負(fù)載因子的離散值集合。
在步驟102中，根據(jù)系統(tǒng)的鄰區(qū)干擾比可能取值范圍確定鄰區(qū)干擾比的離散值集合。
設(shè)系統(tǒng)的上行負(fù)載因子可能取值范圍為0到lmax，即區(qū)間
，其中l(wèi)max在0到1之間，由網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中噪聲抬高變量的最大值確定，則可以根據(jù)設(shè)定的離散值數(shù)目N，將該區(qū)間分成N等分，即對(duì)應(yīng)的上行負(fù)載因子離散值集合為L(zhǎng)={ln|ln=nlmaxN,n=1,2,..,N}---(1)]]>對(duì)于鄰區(qū)干擾比，一般系統(tǒng)中經(jīng)過(guò)歸一化取值為0到1之間的一個(gè)數(shù)，同樣的分成M等分，即對(duì)應(yīng)的鄰區(qū)干擾比離散值集合為F={fm|fm=mM,m=1,2,..,M}---(2)]]>這里，鄰區(qū)干擾比定義為鄰小區(qū)用戶總功率與本小區(qū)用戶總功率相對(duì)大小的度量。在不同的小區(qū)，該鄰區(qū)干擾比具有不同的值。小區(qū)的鄰區(qū)干擾比值可以由網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃算法仿真得到，即在建立小區(qū)時(shí)作為該小區(qū)的一個(gè)配置參數(shù)配置給RNC；或者根據(jù)小區(qū)參數(shù)和小區(qū)類(lèi)型估計(jì)得到。
為了達(dá)到更好的近似效果，在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，對(duì)上行負(fù)載因子和鄰區(qū)干擾比在整個(gè)取值范圍內(nèi)進(jìn)行非均勻量化，即在取值小的區(qū)域量化步長(zhǎng)較大，取值大并靠近最大值的區(qū)域，量化步長(zhǎng)小，這樣可以提高在系統(tǒng)容量接近最大容量時(shí)上行準(zhǔn)入控制的性能。
在步驟103中，根據(jù)系統(tǒng)所有業(yè)務(wù)類(lèi)型的QoS集合，確定各種QoS值所需的相應(yīng)業(yè)務(wù)信道類(lèi)型。
在步驟104中，在對(duì)應(yīng)于步驟101中所得的上行負(fù)載因子和步驟102中所得鄰區(qū)干擾比離散值集合中所有可能的離散值組合情況，在多用戶檢測(cè)的情況下，計(jì)算或測(cè)量步驟103中確定的各種業(yè)務(wù)類(lèi)型QoS的相應(yīng)Ec/N0值，得到二維Ec/N0表。每種業(yè)務(wù)類(lèi)型QoS對(duì)應(yīng)一張二維Ec/N0表，每張Ec/N0表中Ec/N0值由對(duì)應(yīng)上行負(fù)載因子和鄰區(qū)干擾比離散值索引。
假設(shè)QoS集合為Q＝{Q1，Q2，..，QK}，則確定各種業(yè)務(wù)QoS所需要的業(yè)務(wù)信道類(lèi)型。在WCDMA系統(tǒng)中QoS類(lèi)有四類(lèi)，相應(yīng)的QoS的集合內(nèi)元素個(gè)數(shù)K也是很有限的，而信道類(lèi)型可以是12.2KBPS的語(yǔ)音信道、144KBPS的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道、384KBPS的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道和2MBPS的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道等。在各種QoS業(yè)務(wù)信道類(lèi)型Pi，i＝1，2，..，K下，以各種可能的上行負(fù)載因子lx∈L和鄰區(qū)干擾比f(wàn)m∈F離散值組合為參數(shù)進(jìn)行多用戶檢測(cè)系統(tǒng)下的仿真計(jì)算或?qū)嶒?yàn)測(cè)量，得到對(duì)應(yīng)的K張二維Ec/N0表Ti，i＝1，2，..，K。這K張表格提供給RNC，用于上行準(zhǔn)入控制。這里通信系統(tǒng)的仿真可以在Synposis公司的COSSAP軟件或者M(jìn)athWorks公司的MATLAB軟件中進(jìn)行。
在第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，除了話音業(yè)務(wù)外，其它主要的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如萬(wàn)維網(wǎng)(World Wide Web，簡(jiǎn)稱(chēng)“www”)、文件傳輸協(xié)議(File TransportProtocol，簡(jiǎn)稱(chēng)“FTP”)、電子郵件等，都有相應(yīng)的呼叫模型和信道要求，而且在未來(lái)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)發(fā)中業(yè)務(wù)的擴(kuò)展非常重要，因此在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，在業(yè)務(wù)類(lèi)型QoS集合中預(yù)留資源用于適應(yīng)業(yè)務(wù)擴(kuò)展的需要。
熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，上述計(jì)算Ec/N0表的方法中，各種參數(shù)的離散值取值方法可以根據(jù)實(shí)際情況設(shè)定；步驟101、102、103的計(jì)算順序可以任意改變；而且對(duì)于不同系統(tǒng)可以使用相應(yīng)的仿真方法或測(cè)量方法估計(jì)Ec/N0表，以適應(yīng)各種通信系統(tǒng)的需求，而不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。
下面參照?qǐng)D2詳細(xì)描述在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在計(jì)算或測(cè)量得到各種QoS的Ec/N0表后，相應(yīng)的上行準(zhǔn)入控制方法流程。
在步驟201中，RNC接收NodeB上報(bào)的RTWP值，實(shí)時(shí)更新準(zhǔn)入判決計(jì)算所需要的RTWP值，該值由NodeB周期測(cè)量得到。當(dāng)檢測(cè)到有新呼叫時(shí)，進(jìn)入步驟202處理。
在步驟202中，RNC由步驟201中所更新的當(dāng)前RTWP值計(jì)算當(dāng)前上行負(fù)載因子l，并根據(jù)該值在步驟101所確定的上行負(fù)載因子集合L中，選擇最接近的上行負(fù)載因子離散值li∈L。
接著進(jìn)入步驟203，RNC根據(jù)新呼叫所在小區(qū)的鄰區(qū)干擾比f(wàn)，在步驟102所確定的鄰區(qū)干擾比集合F中，選擇最接近的鄰區(qū)干擾比離散值fj∈F。
接著進(jìn)入步驟204，RNC根據(jù)新呼叫業(yè)務(wù)的QoS值，在步驟104所得到的該QoS值的二維Ec/N0表中，根據(jù)步驟202和步驟203確定的上行負(fù)載因子離散值和鄰區(qū)干擾比離散值索引得到Ec/N0值。
接著進(jìn)入步驟205，RNC由步驟204得到的Ec/N0值和步驟202中得到的當(dāng)前上行負(fù)載因子的估計(jì)值，計(jì)算得到新呼叫加入情況下的上行負(fù)載估計(jì)值，并判斷該值是否超出給定的上行負(fù)載因子最大值，如果是，則RNC拒絕該新呼叫接入請(qǐng)求，否則，允許該新呼叫接入。
這里，由RTWP值計(jì)算上行負(fù)載因子的計(jì)算算法，以及由Ec/N0值和RTWP值計(jì)算新呼叫加入以后上行負(fù)載因子的估計(jì)值的計(jì)算算法，可以采用現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算方法實(shí)現(xiàn)。
熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，上述上行準(zhǔn)入控制之方法中采用的Ec/N0值也可以用Eb/N0代替，相應(yīng)地將計(jì)算Ec/N0的公式改為計(jì)算Eb/N0的公式，即可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的，而不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。
熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，上述上行準(zhǔn)入控制方法不但可以在多用檢測(cè)系統(tǒng)下進(jìn)行有效控制上行負(fù)載和保證業(yè)務(wù)信道的服務(wù)質(zhì)量，而且可以推廣應(yīng)用在各種移動(dòng)通信系統(tǒng)中，有效控制系統(tǒng)的上行負(fù)載，提高系統(tǒng)容量和覆蓋范圍，而不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。
雖然通過(guò)參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施例，已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書(shū)所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種移動(dòng)通信系統(tǒng)中上行準(zhǔn)入控制方法，其特征在于，包含以下步驟系統(tǒng)采用針對(duì)多用戶檢測(cè)系統(tǒng)的計(jì)算方法，計(jì)算系統(tǒng)中各種業(yè)務(wù)類(lèi)型服務(wù)質(zhì)量所對(duì)應(yīng)的每碼片的接收能量與噪聲功率譜密度的比值；當(dāng)有新呼叫時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)該新呼叫的業(yè)務(wù)類(lèi)型服務(wù)質(zhì)量所對(duì)應(yīng)的所述每碼片的接收能量與噪聲功率譜密度的比值，以及當(dāng)前上行負(fù)載因子，計(jì)算該新呼叫接入以后的上行負(fù)載因子，并進(jìn)行新呼叫的接入判決，判斷是否超過(guò)系統(tǒng)給定的上行負(fù)載因子最大值，如果是，則拒絕該新呼叫接入，否則允許該新呼叫接入。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)中上行準(zhǔn)入控制方法，其特征在于，所述當(dāng)前上行負(fù)載因子由當(dāng)前接收寬帶總功率值計(jì)算得到；該當(dāng)前接收寬帶總功率值由系統(tǒng)中的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)控制器根據(jù)基站節(jié)點(diǎn)周期檢測(cè)并上報(bào)的接收寬帶總功率值實(shí)時(shí)更新得到。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)中上行準(zhǔn)入控制方法，其特征在于，所述各種業(yè)務(wù)類(lèi)型服務(wù)質(zhì)量所對(duì)應(yīng)的每碼片的接收能量與噪聲功率譜密度的比值，是與所述上行負(fù)載因子和鄰區(qū)干擾比相關(guān)的二維每碼片的接收能量與噪聲功率譜密度的比值表，并且系統(tǒng)根據(jù)所述當(dāng)前上行負(fù)載因子和所述新呼叫所在小區(qū)的鄰區(qū)干擾比，來(lái)確定所述新呼叫業(yè)務(wù)類(lèi)型所對(duì)應(yīng)的所述每碼片的接收能量與噪聲功率譜密度的比值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)中上行準(zhǔn)入控制方法，其特征在于，所述針對(duì)多用戶檢測(cè)系統(tǒng)的計(jì)算方法包含以下步驟A根據(jù)系統(tǒng)所述上行負(fù)載因子可能的取值范圍，確定所述上行負(fù)載因子的離散值集合；B根據(jù)系統(tǒng)所述鄰區(qū)干擾比可能的取值范圍，確定所述鄰區(qū)干擾比的離散值集合；C根據(jù)系統(tǒng)所述業(yè)務(wù)類(lèi)型服務(wù)質(zhì)量的集合，確定各種所述業(yè)務(wù)類(lèi)型服務(wù)質(zhì)量所對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)信道類(lèi)型；D對(duì)應(yīng)于所述業(yè)務(wù)類(lèi)型服務(wù)質(zhì)量的集合中各種所述業(yè)務(wù)類(lèi)型服務(wù)質(zhì)量，在所述對(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)信道類(lèi)型下，對(duì)所有可能的所述上行負(fù)載因子離散值和所述鄰區(qū)干擾比離散值組合，通過(guò)仿真計(jì)算或者實(shí)驗(yàn)測(cè)量，得到對(duì)應(yīng)的所述每碼片的接收能量與噪聲功率譜密度的比值，對(duì)于每種所述業(yè)務(wù)類(lèi)型服務(wù)質(zhì)量，都得到一張對(duì)應(yīng)的所述二維每碼片的接收能量與噪聲功率譜密度的比值表。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)中上行準(zhǔn)入控制方法，其特征在于，系統(tǒng)根據(jù)所述當(dāng)前上行負(fù)載因子，在所述上行負(fù)載因子離散值集合里，確定最接近的上行負(fù)載因子離散值；系統(tǒng)根據(jù)新呼叫所在小區(qū)的鄰區(qū)干擾比，在所述鄰區(qū)干擾比離散值集合里，確定最接近的鄰區(qū)干擾比離散值；然后，系統(tǒng)在所述新呼叫業(yè)務(wù)類(lèi)型服務(wù)質(zhì)量所對(duì)應(yīng)的所述二維每碼片的接收能量與噪聲功率譜密度的比值表中，根據(jù)所述最接近的上行負(fù)載因子離散值和所述最接近的鄰區(qū)干擾比離散值索引得到所述每碼片的接收能量與噪聲功率譜密度的比值，用于進(jìn)行所述新呼叫的接入判決。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)中上行準(zhǔn)入控制方法，其特征在于，所述步驟A中所述上行負(fù)載因子的離散值集合，或者所述步驟B中所述鄰區(qū)干擾比的離散值集合，是所述上行負(fù)載因子或者所述鄰區(qū)干擾比在其可能取值范圍內(nèi)非均勻地量化得到的，同時(shí)，所述離散值的數(shù)目根據(jù)系統(tǒng)精度要求設(shè)定。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)中上行準(zhǔn)入控制方法，其特征在于，所述步驟D中所述仿真計(jì)算或者實(shí)驗(yàn)測(cè)量是在多用戶檢測(cè)系統(tǒng)中進(jìn)行的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一條所述的移動(dòng)通信系統(tǒng)中上行準(zhǔn)入控制方法，其特征在于，所述方法應(yīng)用在多用戶檢測(cè)下的寬帶碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)中。
全文摘要
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信系統(tǒng)的通信方法，公開(kāi)了一種移動(dòng)通信系統(tǒng)中上行準(zhǔn)入控制方法，使得上行準(zhǔn)入控制方法能夠在應(yīng)用多用戶檢測(cè)技術(shù)的系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，并且適應(yīng)多用戶檢測(cè)下的系統(tǒng)要求，能夠有效控制呼叫接入，維持系統(tǒng)上行負(fù)載，提高系統(tǒng)容量，保證業(yè)務(wù)信道的服務(wù)質(zhì)量。這種移動(dòng)通信系統(tǒng)中上行準(zhǔn)入控制方法采用了上行負(fù)載因子和鄰區(qū)干擾比兩個(gè)參數(shù)進(jìn)行Ec/N0估計(jì)，并且將參數(shù)在可能的取值范圍內(nèi)進(jìn)行非均勻量化，以便提高在系統(tǒng)容量接近最大容量時(shí)上行準(zhǔn)入控制的性能；針對(duì)不同業(yè)務(wù)和信道類(lèi)型，通過(guò)多用戶檢測(cè)系統(tǒng)的仿真計(jì)算或?qū)嶒?yàn)測(cè)量得到二維Ec/N0表，并基于該Ec/N0表進(jìn)行多用檢測(cè)系統(tǒng)下的上行準(zhǔn)入控制的計(jì)算和判決。
文檔編號(hào)H04W24/08GK1681352SQ20041003312
公開(kāi)日2005年10月12日 申請(qǐng)日期2004年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月5日
發(fā)明者魏立梅 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司