專利名稱：軟切換比例控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別涉及移動通信系統(tǒng)中軟切換比例的控制技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著移動通信技術(shù)的日益發(fā)展，基于碼分多址(Code Division MultipleAccess，簡稱“CDMA”)技術(shù)的第三代移動通信(The Third Generation，簡稱“3G”)系統(tǒng)已經(jīng)越趨成熟，相對全球移動通信系統(tǒng)(Global System formobile Communication，簡稱“GSM”)的第二代移動通信系統(tǒng)而言，3G中的寬帶碼分多址(Wideband Code Division Multiple Access，簡稱“WCDMA”)移動通信系統(tǒng)具有軟切換、軟容量以及快速功控等技術(shù)特點，能更好地適應(yīng)移動通信技術(shù)發(fā)展的趨勢以及移動用戶對業(yè)務(wù)的需求。
在蜂窩移動通信系統(tǒng)中，切換是必不可少的一項重要功能。因為一個基站的覆蓋區(qū)域有限，而隨著用戶設(shè)備(User Equipment，簡稱“UE”)的移動，為了保持通信的連續(xù)，UE與網(wǎng)絡(luò)間的無線連接必須由一個小區(qū)轉(zhuǎn)移到另外一個小區(qū)，這就是切換。GSM系統(tǒng)的切換一般是在小區(qū)邊緣先斷開原有小區(qū)的無線鏈路，再建立與新小區(qū)的無線鏈路，這種切換叫做硬切換。而在WCDMA系統(tǒng)中除了硬切換以外，還引入了軟切換的概念。軟切換是CDMA系統(tǒng)所特有的切換方式，因為相鄰小區(qū)可以配置為相同頻率，移動臺在小區(qū)邊緣時可以同時與兩個以上的小區(qū)建立無線連接，也就是說，軟切換允許在保持與原小區(qū)的無線鏈路的情況下，先建立與目標小區(qū)的無線鏈路。
硬切換對系統(tǒng)資源的消耗比較少，其原理以及通信系統(tǒng)的操作都比較簡單，但其切換成功率比較低，即產(chǎn)生的調(diào)話率比較高。而相比之下，軟切換則能夠顯著提高切換成功率，并且軟切換實現(xiàn)了選擇合并，提供分集增益，可以提高無線鏈路的性能，加強覆蓋。同時，軟切換可以使小區(qū)邊緣掉話率大大下降，有助于提高處于小區(qū)邊沿的通話質(zhì)量。
對于3G系統(tǒng)中應(yīng)用的軟切換技術(shù)來說，因為處于軟切換狀態(tài)的UE需要同時與兩個或兩個以上的小區(qū)保持無線連接，故而占用了較多的系統(tǒng)前向資源，也就是說，軟切換的好處是以犧牲某些系統(tǒng)資源來換取的。當(dāng)系統(tǒng)中處于軟切換狀態(tài)的UE保持在一定比例的時候，犧牲本不緊張的一些系統(tǒng)資源以獲得更好的通信質(zhì)量是非常值得的。但是如果軟切換比例過高，大量的系統(tǒng)資源被軟切換所占用，導(dǎo)致容量下降，這時反而會降低系統(tǒng)能提供的通信質(zhì)量。在WCDMA系統(tǒng)中，軟切換可以帶來宏分集增益，但是也造成系統(tǒng)更多的資源開銷，降低了系統(tǒng)容量，因此，需要將軟切換控制在一定比例上。
目前，現(xiàn)有技術(shù)中通常使用下面兩種方法來控制處于軟切換狀態(tài)的UE的比例。
第一種方法是在建網(wǎng)前的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，通過站址選擇，天線方位角、下傾角的設(shè)計來規(guī)劃各小區(qū)的覆蓋范圍，從而使得軟切換比例大致保持在一個預(yù)計范圍。而在后期的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中，根據(jù)實際統(tǒng)計的軟切換比例，調(diào)整天饋參數(shù)以及功率參數(shù)來調(diào)小區(qū)整覆蓋范圍，以達到改變軟切換比例的目的。熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該可以理解，這里所述的天饋參數(shù)包括諸如方位角、下傾角等數(shù)據(jù)，而功率參數(shù)則是指導(dǎo)頻功率。
第二種方法是通過修改切換參數(shù)，如軟切換門限等，來達到調(diào)整軟切換比例的目的。其中，軟切換門限包括絕對門限和相對門限，現(xiàn)在WCDMA系統(tǒng)一般采用相對門限判決算法來進行軟切換。軟切換相對門限包括1A事件相對門限和1B事件相對門限。這里所屬的1A、1B事件是協(xié)議規(guī)定的同頻測量事件。其中，1A事件是指當(dāng)一個主導(dǎo)頻信道進入報告范圍時，也即表示一個小區(qū)的信號質(zhì)量已經(jīng)很好，接近激活集(與UE正在通信的小區(qū)集合)內(nèi)小區(qū)，可以將此小區(qū)加入到激活集中，1A事件是軟切換相對門限的增加事件。而1B事件則是指當(dāng)一個主導(dǎo)頻信道離開報告范圍時，也就是說一個小區(qū)的信號質(zhì)量變得很差，比激活集內(nèi)其他小區(qū)要差較多，就應(yīng)該從激活集中刪除此小區(qū)，1B事件是軟切換相對門限的刪除事件。需要說明的是，觸發(fā)1A事件必須滿足特定的公式。軟切換相對門限越大，軟切換分支添加越容易，而刪除分支越難，導(dǎo)致軟切換比例相對會較高；相對門限越小，軟切換分支添加越難以發(fā)生，而刪除分支則越容易，軟切換比例會相對較低。因此，可以通過修改軟切換門限來調(diào)整軟切換比例。
在實際應(yīng)用中，上述方案存在以下問題對于第一種現(xiàn)有技術(shù)，首先，由于帶來覆蓋等問題，該方案在網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化中的使用不廣泛。具體的說，為了通過縮小重疊區(qū)域比較大的兩個相鄰區(qū)域共同的覆蓋范圍來調(diào)整覆蓋參數(shù)，降低該區(qū)域的軟切換比例，將導(dǎo)致這兩個區(qū)域各自與其他區(qū)域之間共同覆蓋的范圍變小甚至出現(xiàn)覆蓋空洞。另外，實際調(diào)整覆蓋范圍還會導(dǎo)致許多其他的問題。
第二，在某些情況下，本方案的改善效果不夠顯著。舉例來說，當(dāng)用戶分布不均勻，在兩個相鄰區(qū)域的共同覆蓋區(qū)域中分布了兩個小區(qū)所有用戶的60％，甚至更多用戶時，該區(qū)域軟切換比例較高，在這種情況下，即使通過減小這兩個相鄰小區(qū)的重疊區(qū)域能夠降低軟切換比例，但是由此產(chǎn)生的效果不是非常明顯。
第三，本方案的靈活性較差。這是因為網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化都是一次性的工作，無法根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的實際運營情況和臨時變化，方便靈活的進行實時調(diào)整。
對于第二種現(xiàn)有技術(shù)，首先，這種方式不利于網(wǎng)絡(luò)資源的有效利用。具體的說，由于移動用戶分布情況隨著時間而變化，某些區(qū)域的軟切換比例可能在短期內(nèi)有較大起伏，使網(wǎng)絡(luò)資源和容量變化很大。通過網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的參數(shù)調(diào)整無法適應(yīng)這種時效性很強的變化，而只能作出資源預(yù)留。由此可見，第二種技術(shù)方案存在缺乏時效性和靈活性的缺點，這將導(dǎo)致這些區(qū)域在空閑時浪費網(wǎng)絡(luò)資源。
其次，隨著城市的快速發(fā)展，人口的遷移，將導(dǎo)致熱點話務(wù)區(qū)會不斷涌現(xiàn)和變遷，需要不斷調(diào)整和修改網(wǎng)絡(luò)，這將引起維護難度的升高，以及維護成本的增加。

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軟切換比例控制方法，不但能夠避免引起覆蓋等問題，在用戶分布不均，尤其是集中在覆蓋區(qū)域的情況下，效果更加顯著，并且更加具有靈活性和實時性；而且避免了由于缺乏時效性和靈活性導(dǎo)致浪費網(wǎng)絡(luò)資源，在快速發(fā)展和變化的情況下更容易維護和控制維護成本。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種軟切換比例控制方法，包含以下步驟A預(yù)先為小區(qū)設(shè)置目標軟切換比例最小值和最大值；B無線網(wǎng)絡(luò)控制器周期性地測量并統(tǒng)計出所述小區(qū)的實際軟切換比例，并將所述實際軟切換比例與所述最小值和最大值比較，如果小于所述最小值，則執(zhí)行步驟C，如果大于所述最大值，則執(zhí)行步驟D；C將軟切換參數(shù)按增加軟切換比例的方向調(diào)整一個步長，并執(zhí)行步驟B；D將軟切換參數(shù)按減小軟切換比例的方向調(diào)整一個步長，并執(zhí)行步驟B。
其中，所述步驟B中還包含以下子步驟
如果所述實際軟切換比例在所述最小值和最大值之間，則不作調(diào)整。
所述軟切換參數(shù)是軟切換相對門限，所述方法通過調(diào)整軟切換相對門限來控制所述小區(qū)中的軟切換比例。
所述軟切換相對門限的調(diào)整范圍是3到16分貝。
所述步驟C和步驟D中，所述軟切換參數(shù)調(diào)整的步長可設(shè)置為0.5分貝。
所述目標軟切換比例的最小值是30％，所述目標軟切換比例的最大值是40％。
所述步驟B中，無線網(wǎng)絡(luò)控制器測量并統(tǒng)計所述小區(qū)的實際軟切換比例的周期是預(yù)先設(shè)置的，該周期可以是1分鐘、5分鐘、10分鐘、30分鐘和60分鐘中的一種。
所述步驟B中，無線網(wǎng)絡(luò)控制器測量并統(tǒng)計所述小區(qū)的實際軟切換比例的默認周期是10分鐘。
所述方法還包含以下步驟，判斷人為設(shè)定的開關(guān)是否打開，如果是則執(zhí)行步驟B，否則終止步驟B的執(zhí)行。
所述方法還包含以下步驟預(yù)先設(shè)置所述小區(qū)的負載參數(shù)，實時測量并判斷所述小區(qū)的實際負載是否超過所述負載參數(shù)，如果是，則執(zhí)行步驟B，否則終止步驟B的執(zhí)行。
通過比較可以發(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，對小區(qū)實際軟切換比例進行周期性測量和統(tǒng)計，并對不在預(yù)先設(shè)置的目標軟切換范圍內(nèi)的軟切換比例進行調(diào)整，該動態(tài)調(diào)整可以在小區(qū)負載達到一定水平后進行。并且通過軟切換相對門限的動態(tài)調(diào)整來實現(xiàn)軟切換比例的自動控制。
這種技術(shù)方案上的區(qū)別，帶來了較為明顯的有益效果，即針對第一種現(xiàn)有技術(shù)，有效避免了覆蓋等問題，并且改善效果更加顯著，靈活性更高；對于第二種現(xiàn)有技術(shù)，解決了由于其缺乏時效性和靈活性導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)資源浪費的問題，并且更加容易維護，維護成本也得到較好的控制。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的軟切換比例自動控制技術(shù)實現(xiàn)的具體流程示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的軟切換比例自動控制過程的坐標示意圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細描述。
總的來說，本發(fā)明的原理在于，周期性檢測該小區(qū)的實際切換比例是否在預(yù)先設(shè)定的目標軟切換比例的最小值和最大值的范圍內(nèi)，并對超出該預(yù)定范圍的情況進行調(diào)整。其中，通過軟切換門相對門限的動態(tài)調(diào)整，實現(xiàn)軟切換比例的自動控制。
下面參照圖1，詳細描述根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的軟切換比例自動控制技術(shù)實現(xiàn)流程。
如圖1所示，首先在步驟100中，預(yù)先為小區(qū)設(shè)置目標軟切換比例的最小值和最大值，由這個預(yù)先設(shè)定的目標軟切換比例可以確定下一個范圍，比如30％～40％，這也就表明，對系統(tǒng)而言，應(yīng)該把軟切換比例控制在這個預(yù)先設(shè)置的目標軟切換比例的最小值和最大值所含括的范圍內(nèi)，如果大于該最大值或者小于該最小值都需要進行對應(yīng)的調(diào)整。隨后，進入步驟110。
在步驟110，3G系統(tǒng)核心網(wǎng)中的無線網(wǎng)絡(luò)控制器(Radio NetworkController，簡稱“RNC”)周期性地測量，并統(tǒng)計出小區(qū)的實際軟切換比例。熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道，RNC主要負責(zé)無線接入網(wǎng)和核心網(wǎng)之間接口上的信令交互，也同時負責(zé)空中無線資源的管理等。需要說明的是，這里控制周期的長短是可以設(shè)定的。接下來，進入步驟120。
在步驟120中，根據(jù)前述步驟所設(shè)定的目標軟切換比例，判斷實際軟切換比例是否在該目標軟切換比例的最小值和最大值之間，如果實際軟切換比例確實是在該目標軟切換比例值的范圍內(nèi)的話，則在隨后的步驟130中將軟切換參數(shù)調(diào)整為0，即對系統(tǒng)不作任何調(diào)整。如果實際軟切換比例小于目標軟切換比例的最小值，則進入步驟140。如果實際軟切換比例大于目標軟切換比例的最大值，則進入步驟150。
在步驟140中，針對實際軟切換比例小于目標軟切換比例的最小值的情況，將軟切換參數(shù)按增加軟切換比例的方向調(diào)整一個步長，并返回到步驟110中。
在步驟150中，針對實際軟切換比例大于目標軟切換比例的最大值的情況，將軟切換參數(shù)按減小軟切換比例的方向調(diào)整一個步長，然后也回到步驟110中。
從本發(fā)明的上述方案可以看出，在經(jīng)過一個控制周期以后，系統(tǒng)再次進行軟切換比例的統(tǒng)計、比較以及調(diào)整過程，而通過如此重復(fù)循環(huán)操作，就可以使得軟切換比例趨向目標值并能保持在目標范圍內(nèi)。
目前，WCDMA中一般是使用相對門限軟切換算法來對切換參數(shù)進行選取和調(diào)整，而影響軟切換比例最直接且最有效的參數(shù)就是軟切換相對門限，如背景技術(shù)中所述的1A、1B相對門限。
為了進一步描述本發(fā)明使用相對門限軟切換算法來對切換參數(shù)進行選取和調(diào)整的方案，下面參照圖2來具體描述采用相對門限軟切換算法進行軟切換比例自動控制的過程。
從圖2可以看出軟切換比例與相對門限之間的變化關(guān)系。通常軟切換增加與刪除門限保持著一致，當(dāng)軟切換相對門限增大時，即表明軟切換分支添加越容易，而刪除該分支則越難，所以就相當(dāng)于增大了切換帶，而軟切換比例將提高，這種情況也即如圖2中相對門限從40％上升的同時，軟切換比例也同步上升直至60％；另一方面，對于相對門限減小的情況而言，軟切換分支添加則會越難以發(fā)生，而刪除分支則越容易，相當(dāng)于縮小了切換帶，軟切換比例將降低，同樣如圖2中所示的相對門限從40％下降時，軟切換比例也同期降低。
根據(jù)仿真結(jié)果，當(dāng)相對門限取為5dB時，處于軟切換狀態(tài)的用戶設(shè)備(User Equipment，簡稱“UE”)比例為35％左右，因此，軟切換相對門限的初始設(shè)置一般為5dB。為了減小軟切換比例以節(jié)省系統(tǒng)資源，可以減小該門限值，但是該值不能小于3dB，因為過小可能無法保證平滑的切換而造成邊界區(qū)掉話，而且小區(qū)邊緣的UE因為失去軟切換增益，必須增大發(fā)射功率來保證通信質(zhì)量，這樣反而可能造成反向容量的下降。另一方面，該門限值過大則會導(dǎo)致軟切換頻繁以及軟切換比例過高等問題。因此，為了保證軟切換比例自動控制過程不會造成對網(wǎng)絡(luò)的負面影響，設(shè)定軟切換相對門限的調(diào)整范圍為3～16dB。軟切換相對門限的調(diào)整對于切換帶的用戶有很大的影響，為了保證控制過程的相對平滑，相對門限的調(diào)整步長不能太大，否則可能在話務(wù)高峰時給網(wǎng)絡(luò)造成大的沖擊。其中，調(diào)整步長可以設(shè)為0.5dB，即每次軟切換門限增加或減小的量都為0.5dB。
需要說明的是，因為軟切換比例自動控制并非必須的，所以可以有一個相應(yīng)的面向小區(qū)的算法開關(guān)，根據(jù)實際情況，如果有需要動態(tài)調(diào)整軟切換比例的小區(qū)則打開此算法開關(guān)。而其中的小區(qū)負載則是作為一個輔助判決條件，如果系統(tǒng)不設(shè)置小區(qū)負載參數(shù)，則只要算法開關(guān)打開就進行軟切換比例的周期自動控制過程；如果設(shè)置了這個小區(qū)負載參數(shù)，則系統(tǒng)實時測量并判斷小區(qū)的實際負載是否超過該負載參數(shù)，如果小區(qū)的實際負載超過了該負載參數(shù)，則觸發(fā)并開始周期的軟切換比例控制調(diào)整過程。這樣設(shè)計是考慮到小區(qū)負載很輕的情況下，即使軟切換比例高一點也無妨，因為此時可以犧牲一部分容量來獲取的軟切換增益，而此時的調(diào)整控制只會無謂地增加RNC處理的負擔(dān)。
此外，還有一點需要說明的是，測量并統(tǒng)計出小區(qū)的實際軟切換比例的控制周期是預(yù)先設(shè)置的，而且對該控制周期的選擇要適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的實際應(yīng)用狀況。其中，控制周期總共有5個可選值，可以是1分鐘、5分鐘、10分鐘、30分鐘和60分鐘。當(dāng)控制周期太短時，會給RNC造成較大的處理負擔(dān)，從而影響其性能；如果控制周期太長，則不能很好的跟蹤網(wǎng)絡(luò)的變化以及時的進行調(diào)整。系統(tǒng)默認的控制周期可以為10分鐘，即10分鐘進行一次測量調(diào)整。而在實際中，通常是根據(jù)實際應(yīng)用結(jié)果來找出最優(yōu)的控制周期經(jīng)驗值。
通過上述分析和描述可以理解，本發(fā)明可以自動緊密地跟蹤網(wǎng)絡(luò)的變化，更為及時、有效地調(diào)整切換參數(shù)，保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，并且其中的參數(shù)可以根據(jù)實際需要靈活修改、選擇使用，為優(yōu)化、維護、運行提供了一種方便的可選方案。
雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實施例，已經(jīng)對本發(fā)明進行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細節(jié)上對其作各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種軟切換比例控制方法，其特征在于，包含以下步驟A預(yù)先為小區(qū)設(shè)置目標軟切換比例最小值和最大值；B無線網(wǎng)絡(luò)控制器周期性地測量并統(tǒng)計出所述小區(qū)的實際軟切換比例，并將所述實際軟切換比例與所述最小值和最大值比較，如果小于所述最小值，則執(zhí)行步驟C，如果大于所述最大值，則執(zhí)行步驟D；C將軟切換參數(shù)按增加軟切換比例的方向調(diào)整一個步長，并執(zhí)行步驟B；D將軟切換參數(shù)按減小軟切換比例的方向調(diào)整一個步長，并執(zhí)行步驟B。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟切換比例控制方法，其特征在于，所述步驟B中還包含以下子步驟如果所述實際軟切換比例在所述最小值和最大值之間，則不作調(diào)整。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟切換比例控制方法，其特征在于，所述軟切換參數(shù)是軟切換相對門限，所述方法通過調(diào)整軟切換相對門限來控制所述小區(qū)中的軟切換比例。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軟切換比例控制方法，其特征在于，所述軟切換相對門限的調(diào)整范圍是3到16分貝。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軟切換比例控制方法，其特征在于，所述步驟C和步驟D中，所述軟切換參數(shù)調(diào)整的步長可設(shè)置為0.5分貝。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟切換比例控制方法，其特征在于，所述目標軟切換比例的最小值是30％，所述目標軟切換比例的最大值是40％。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟切換比例控制方法，其特征在于，所述步驟B中，無線網(wǎng)絡(luò)控制器測量并統(tǒng)計所述小區(qū)的實際軟切換比例的周期是預(yù)先設(shè)置的，該周期可以是1分鐘、5分鐘、10分鐘、30分鐘和60分鐘中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的軟切換比例控制方法，其特征在于，所述步驟B中，無線網(wǎng)絡(luò)控制器測量并統(tǒng)計所述小區(qū)的實際軟切換比例的默認周期是10分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟切換比例控制方法，其特征在于，所述方法還包含以下步驟，判斷人為設(shè)定的開關(guān)是否打開，如果是則執(zhí)行步驟B，否則終止步驟B的執(zhí)行。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的軟切換比例控制方法，其特征在于，所述方法還包含以下步驟預(yù)先設(shè)置所述小區(qū)的負載參數(shù)，實時測量并判斷所述小區(qū)的實際負載是否超過所述負載參數(shù)，如果是，則執(zhí)行步驟B，否則終止步驟B的執(zhí)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，公開了一種軟切換比例控制方法，能夠避免影響覆蓋等其它問題；在用戶分布不均，尤其是用戶流動性大的情況下，效果更加顯著；更加具有靈活性和實時性，并避免了由于缺乏實時性和靈活性導(dǎo)致浪費網(wǎng)絡(luò)資源的情況；在快速發(fā)展和變化的情況下更容易維護和控制維護成本。本發(fā)明的原理在于對小區(qū)實際軟切換比例進行周期性測量和統(tǒng)計，并對不在預(yù)先設(shè)置的目標軟切換范圍內(nèi)的軟切換比例進行調(diào)整，該動態(tài)調(diào)整可以在小區(qū)負載達到一定水平后進行。本發(fā)明通過軟切換相對門限的動態(tài)調(diào)整來實現(xiàn)軟切換比例的自動控制。
文檔編號H04W28/08GK1738475SQ20041005378
公開日2006年2月22日 申請日期2004年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月16日
發(fā)明者臧亮 申請人:上海華為技術(shù)有限公司