專利名稱：Cdma無線通信系統(tǒng)中的負荷監(jiān)測和管理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信。具體而言，本發(fā)明針對一種用于監(jiān)測和管理碼分多址(CDMA)無線通信系統(tǒng)的負荷的改進的新系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
在碼分多址(CDMA)無線通信領(lǐng)域中，通過每個通信裝置利用不同的偽噪聲(PN)擴展碼，多個通信裝置共用一寬帶頻道。典型的CDMA無線通信系統(tǒng)中，第一頻帶用于正向信道通信(基站到移動電臺)，而不同于第一頻帶的第二頻帶用于反向信道通信(移動電臺到基站)。在1990年2月13日提交的第4,901,307號名為“SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEMUSING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS”的美國專利中給出了這種系統(tǒng)的一個例子，該專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，在這里按參考資料引入。
實現(xiàn)上述使CDMA無線通信系統(tǒng)中的系統(tǒng)容量最大這一概念的基本方法是功率控制處理。必須控制用戶單元的輸出功率，以保證基站接收到足夠的信號強度并保證良好的音頻質(zhì)量，同時把干擾的可能性減到最小。由于在每個蜂窩區(qū)中再使用CDMA寬帶信道，由同一蜂窩區(qū)的其它用戶所引起的自身干擾以及由其它蜂窩區(qū)中的用戶所引起的干擾成為系統(tǒng)容量的最大限制因素。由于衰落和其它信道劣化，只有當(dāng)每一用戶的信噪比(SNR)平均位于支持“可接受”的信道性能所需的最小點時，才能實現(xiàn)最大容量。由于噪聲頻譜密度幾乎完全是由其它用戶的干擾所產(chǎn)生的，所以所有的信號必須以相同的平均功率到達CDMA的接收機。在移動通信傳播環(huán)境下，這是通過對移動電臺收發(fā)兩用機提供動態(tài)功率控制來實現(xiàn)的。功率控制防止系統(tǒng)負荷的變化、擁塞、信道狀態(tài)的慢變和快變以及信道的突然改善或劣化(遮蔽)。
移動電臺發(fā)射機的功率控制由兩個基本部分構(gòu)成由移動電臺對發(fā)射功率進行開環(huán)估計，以及由基站對此估計中的誤差進行閉環(huán)修正。在開環(huán)功率控制中，每個移動電臺估計在所分配的CDMA頻道上的總接收功率。根據(jù)此測量以及由基站所提供的修正，把移動電臺發(fā)射機的功率調(diào)節(jié)到與所估計的路徑損耗匹配，并以預(yù)定的電平到達基站。所有的移動電臺都使用相同的處理并以相等的平均功率到達基站。然而，移動電臺不能估計因其收發(fā)鏈中的頻率差別和失配可能引起的諸如相反衰落等正反向信道不受控等差別。
為了減少這些留下來的誤差，每個移動電臺以基站經(jīng)由插入每一正向話務(wù)信道中的低速率數(shù)據(jù)提供的閉環(huán)功率控制信息來修正其發(fā)射功率?；就ㄟ^監(jiān)測每個移動電臺的反向CDMA信道質(zhì)量取得修正信息，把此測量值與閾值相比較，并依據(jù)此結(jié)果請求增加或減少發(fā)射功率。這樣，基站把每個反向信道繼而所有的反向信道保持在提供可接受性能所需的最小接收功率。在第5,056,109號名為“METHOD AND APPARATUS FOR CONTROLLING TRANSMISSION POWERIN A CDMA CELLULAR MOBILE TELEPHONE SYSTEM”的美國專利中給出了利用上述開環(huán)和閉環(huán)功率控制方法的通信系統(tǒng)的一個例子，該專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，在這里按參考資料引入。
在如上所述的CDMA無線通信系統(tǒng)中，有預(yù)定數(shù)目的諸如收發(fā)兩用機和信道調(diào)制器/解調(diào)器(調(diào)制解調(diào)器)等射頻設(shè)備位于每個基站處。分配給特定基站的設(shè)備數(shù)目是預(yù)期的話務(wù)負荷狀態(tài)的函數(shù)。例如，農(nóng)村的系統(tǒng)可能只具有每個基站一副全向天線以及足以支持八個同時呼叫的信道調(diào)制解調(diào)器。另一方面，位于人口稠密的市區(qū)的基站可能與其它基站在一起，每個基站具有幾副高度定向天線以及足以處理四十個或更多的同時呼叫的調(diào)制解調(diào)器。在這些人口較稠密的市區(qū)中，區(qū)站的容量極為珍貴，且必須對其進行密切監(jiān)測和管理，以對有限的資源提供最有效的分配同時保持可接受的通信質(zhì)量。
扇區(qū)/蜂窩區(qū)負荷是扇區(qū)中用戶的實際數(shù)目與該扇區(qū)可支持的最大理論數(shù)目的比。該比值正比于在扇區(qū)/蜂窩區(qū)的接收機處測得的總干擾。扇區(qū)/蜂窩區(qū)可支持的最大用戶數(shù)目是集合信噪比、話音活動度(activity)和來自其它蜂窩區(qū)的干擾的函數(shù)。單個用戶單元的信噪比取決于用戶單元的速度、射頻傳播環(huán)境以及該系統(tǒng)中用戶的數(shù)目。來自其它蜂窩區(qū)的干擾取決于這些蜂窩區(qū)中的用戶數(shù)目、射頻傳播損耗以及用戶分布的方式。對容量的典型計算假設(shè)所有用戶的信噪比相等，而且話音活動度和來自其它蜂窩區(qū)的干擾為額定值。然而，在實際的系統(tǒng)中，信噪比隨用戶而改變，且頻率再使用率隨扇區(qū)而變化。因此，需要連續(xù)地監(jiān)測扇區(qū)或蜂窩區(qū)的負荷。
監(jiān)測區(qū)站負荷情況的常規(guī)方式是讓通常是無線通信業(yè)務(wù)提供者所雇用的網(wǎng)絡(luò)工程師或技術(shù)人員從一個蜂窩區(qū)到另一個蜂窩區(qū)，以專門設(shè)計的昂貴的測試設(shè)備來讀取負荷狀況。然后把所記錄的數(shù)據(jù)送回中央處理設(shè)備以進行后處理和分析。該方法的某些顯著缺陷是，不能對數(shù)據(jù)進行實時估計，因基站和測量設(shè)備之間傳播的影響而引入明顯的誤差。于是，這種監(jiān)測方法只提供了對區(qū)站負荷狀況的粗略估計，且只能用于時間延遲方式以便采取諸如將來重新分配資源等修正措施。它也不能使業(yè)務(wù)提供者采取任何實時措施來改善負荷情況及其對系統(tǒng)性能的影響。此外，該方法需要有人接連到每個區(qū)站，因而提供的對高峰負荷狀況和所造成系統(tǒng)性能的估計不連續(xù)，而且“碰機會”，取決于該訪問是否與實際(而不是假設(shè)的)高峰使用時間一致。
監(jiān)測區(qū)站負荷狀況的另一種方法是訪問由基站本身或基站控制器所記錄的性能數(shù)據(jù)。然而，這需要把匱乏的基站處理設(shè)備轉(zhuǎn)移到收集和檢索數(shù)據(jù)之用。此外，它受困于先前所述的非實時后處理的問題。最后，它還需要有人接連訪問每個區(qū)站以檢索數(shù)據(jù)。
需要一種簡單而準(zhǔn)確的遙控實時負荷監(jiān)測和管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)不需要訪問基站或基站控制器所記錄的數(shù)據(jù)，因而不影響處理器的性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種用于監(jiān)測和管理CDMA無線通信系統(tǒng)中負荷狀況的改進的新系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)和方法使用由移動電臺所收集的正向鏈路數(shù)據(jù)來估計負荷對系統(tǒng)性能的影響。知道了負荷對系統(tǒng)性能的影響后，就可采取某些措施來限制對系統(tǒng)的接入或分配更多的資源來防止系統(tǒng)性能降低。
該系統(tǒng)包括負荷監(jiān)測裝置，諸如連到診斷監(jiān)視器等數(shù)據(jù)記錄(log)和處理裝置的CDMA移動電臺等或本身能進行數(shù)據(jù)記錄和處理功能的改進型移動電臺。監(jiān)測裝置置于一基站的服務(wù)區(qū)內(nèi)。監(jiān)測裝置周期性地發(fā)起通常分配給話務(wù)信道的呼叫，并記錄以下數(shù)據(jù)1)以dBm為單位在天線連接器處測得的移動電臺反向鏈路發(fā)射功率，2)以dBm為單位在天線連接器處測得的移動電臺在前向鏈路上接收到的功率，3)每單位時間從基站接收到的閉環(huán)功率控制命令的數(shù)目。由此信息，負荷監(jiān)測裝置可推斷基站的實時話務(wù)負荷狀況。在較佳實施例中，為了防止由空中傳播效應(yīng)的時間變化引入的誤差，把負荷監(jiān)測裝置通過硬線連接到基站。
在高峰使用時間和非高峰使用時間內(nèi)測量以上信息。在較佳實施例中，負荷監(jiān)測裝置每三十分鐘產(chǎn)生有兩分鐘的呼叫持續(xù)時間的呼叫。在此裝置控制話務(wù)信道的時間內(nèi)，連續(xù)地測量移動電臺的發(fā)射功率并對其求平均，以獲得平均移動電臺發(fā)射功率。通過把在高峰時間內(nèi)測得的平均發(fā)射功率與在非高峰時間內(nèi)測得的平均發(fā)射功率相比較，負荷監(jiān)測裝置可推斷負荷對系統(tǒng)性能的影響。在其它實施例中，負荷監(jiān)測裝置測量諸如閉環(huán)功率控制命令等其它與功率相關(guān)的參數(shù)并對其求平均，以獲得可變的指定發(fā)射增益調(diào)節(jié)的平均值。然后，發(fā)射增益調(diào)節(jié)還可用于推斷負荷對系統(tǒng)性能的影響。
負荷監(jiān)測裝置還把此實時數(shù)據(jù)傳遞到系統(tǒng)資源管理站，在那里可根據(jù)負荷對系統(tǒng)的影響來采取適當(dāng)?shù)男袆?。例如，負荷監(jiān)測裝置可用于在系統(tǒng)性能下降到超過預(yù)定的閾值時把告警或報告自動地發(fā)送到系統(tǒng)資源管理中心。該告警可用于產(chǎn)生諸如拒絕其它移動電臺再接入基站的實時校正行動，或只用于以每天為周期產(chǎn)生負荷影響系統(tǒng)性能的圖解。此外，可使用實時數(shù)據(jù)更有效地在系統(tǒng)中的基站之間分配資源。
附圖概述以下結(jié)合附圖提出的詳細描述，將使本發(fā)明的特征、目的和優(yōu)點變得更加明顯。附圖中相同的標(biāo)號指相應(yīng)的部分，而且

圖1示出本發(fā)明系統(tǒng)的高層次概況；圖2是選自本發(fā)明負荷監(jiān)測裝置的一些部分的圖；圖3示出本發(fā)明的方法。
本發(fā)明的較佳實施方式Ⅰ．分析本發(fā)明依賴于基站在各種話務(wù)負荷程度期間的表現(xiàn)。具體而言，在公共的CDMA話務(wù)信道上進行發(fā)射的移動電臺越多，則基站變得對移動電臺的任何單獨的發(fā)射越不敏感，因而需要更積極地進行閉環(huán)功率控制，以保證所有移動電臺的發(fā)射以相等的平均功率到達基站。于是，如果給定的移動電臺是靜止的而且不受傳播效應(yīng)的時間變化的影響(即，硬線連接到基站)，則只由反向鏈路CDMA信道負荷引發(fā)移動電臺從基站接收到的閉環(huán)功率控制命令，而不是由基站處接收到的該移動電臺的反向鏈路功率變化(該功率將處于與此相反的恒定狀態(tài))。這樣，在本發(fā)明中，負荷監(jiān)測裝置可從基站本身的發(fā)射功率與來自基站的發(fā)射增益調(diào)節(jié)命令之差別來推斷系統(tǒng)負荷對系統(tǒng)性能的影響。
以下給出基站對移動電臺的反向鏈路發(fā)射的靈敏度(dBm)S=-134+NF+EB/No+XL---(1)]]>這里NF是基站的噪聲系數(shù)(dB)，

是反向鏈路信息位中每位的能量與CDMA帶寬中的噪聲頻譜密度的比值(dB)，XL是系統(tǒng)負荷(dB)。換句話說，XL等于10[log(1-X)]，這里X是反向鏈路CDMA信道上同時存在的移動電臺的數(shù)目與理論上該反向鏈路CDMA信道可支持的移動電臺的最大數(shù)目的比值?；镜撵`敏度是基站足以接收來自移動電臺的反向鏈路發(fā)射的閾值(dB)。于是，可看出，當(dāng)系統(tǒng)負荷XL增大時，基站的靈敏度降低。
功率受控制的移動電臺的發(fā)射功率等于基站的靈敏度減去反向鏈路的路徑損耗。即，移動電臺必須在高到足以克服反向鏈路損耗且以可接受的電平到達基站的功率電平下進行發(fā)射。就數(shù)學(xué)上而言Pts=S+Lpr(2)這里，Pts是在天線連接器處測得的移動電臺發(fā)射功率(dB)，S是在公式(1)中所定義的基站的靈敏度，Lpr是移動電臺天線連接器和基站接收天線連接器之間的反向鏈路路徑損耗(dB)。這個因數(shù)包括傳播損耗、天線增益和饋線損耗。
通過公式(1)和(2)的代換，可按照移動電臺的發(fā)射功率把系統(tǒng)負荷寫為XL=134-NF-EB/No+Pts-Lpr---(3)]]>量NF、Lpr和Eb/No是常數(shù)，且與負荷狀況無關(guān)，因而可把公式(3)寫為XL=C+Pts(4)這里C是常數(shù)，Pts是在天線連接器處測得的移動電臺發(fā)射功率(dBm)。這樣，把公式(4)代入公式(3)C=134-NF-Eb/No-Lpr(5)注意，這里考慮Eb/No是常數(shù)，因為在較佳實施例中，把負荷監(jiān)測裝置硬線連接到所考慮的基站，這樣該裝置就不易受到傳播變更效應(yīng)所造成的時間變化的影響。
由于公式(5)在所有的時間都成立，所以可把兩個分離的測量周期之間負荷影響的差別寫為XL(t2)-XL(t1)=Pts(t2)-Pts(t1)(6)這里t2和t1是任何兩個不同的測量時間。這樣，可把非高峰使用周期內(nèi)的單位發(fā)射功率Pts與高峰使用周期內(nèi)的單位發(fā)射功率Pts相比較，以確定負荷對系統(tǒng)性能的影響。
從另一方面來看，可使用平均發(fā)射增益調(diào)節(jié)來確定負荷對系統(tǒng)性能的影響。再參考公式(3)，還存在正向鏈路上的路徑損耗，它等于移動電臺接收到的前向鏈路功率減去基站所發(fā)射的正向鏈路功率。就數(shù)學(xué)而言Lpf=Prs-Ptb(7)這里L(fēng)pf是基站發(fā)射天線和移動電臺天線連接器之間的正向鏈路路徑損耗(dB)，Prs是在天線連接器處測得的移動電臺前向鏈路接收功率(dB)，Ptb是在天線連接器處測得的基站發(fā)射功率(dB)。援引平均正向鏈路路徑損耗等于平均反向鏈路路徑損耗的相關(guān)性理論，可通過代換公式(3)和(7)按照移動電臺所發(fā)射的反向鏈路功率、移動電臺所接收的正向鏈路功率和基站所發(fā)射的正向鏈路功率來表示系統(tǒng)負荷XL=134-NF-Eb/No+Pts+Prs-Ptb---(8)]]>但由于移動電臺使用閉環(huán)發(fā)射增益調(diào)節(jié)命令來計算其發(fā)射功率，所以按下式寫公式(8)更方便Pts+Prs-Tadj=k(9)這里Tadj是移動單元響應(yīng)于基站所發(fā)射的閉環(huán)功率控制命令的發(fā)射增益調(diào)節(jié)(dB)，k是被移動電臺用來計算開環(huán)發(fā)射功率的周轉(zhuǎn)因數(shù)。注意，即使在公式(7)中假設(shè)正向和反向鏈路路徑損耗的相關(guān)性，通過閉環(huán)功率控制命令也可補償該假設(shè)中的任何誤差，繼而反映在Tadj中。
通過代換公式(8)和(9)，可按照發(fā)射增益調(diào)節(jié)Tadj把基站負荷寫為XL=134-NF-Eb/No+k+Tadj-Ptb---(10)]]>可方便地把此公式改寫為XL=C+Tadj(11)這里C是由下式給出的常數(shù)C=134-NF-Eb/No+k-Ptb---(12)]]>由于公式(12)在所有的時間都成立，所以可把兩個分離的測量周期之間負荷影響的差別寫為XL(t2)-XL(t1)=Tadj(t2)-Tadj(t1)(13)這里t2和t1是任何兩個不同的測量時間。這樣，可把非高峰使用周期內(nèi)的Tadj與高峰使用周期內(nèi)的Tadj相比較，以確定負荷對系統(tǒng)性能的影響。顯然，存在許多與功率相關(guān)的參數(shù)，可測量這些參數(shù)，以比較某一時間的系統(tǒng)負荷與另一時間的系統(tǒng)負荷。例如，可進行以上分析以獲得按照移動電臺處接收到的功率而表示的負荷的關(guān)系。
Ⅱ．負荷監(jiān)測系統(tǒng)和方法在本發(fā)明中利用以上公式(6)或(13)所表示的關(guān)系對系統(tǒng)負荷提供實時監(jiān)測和管理。圖1示出本發(fā)明的系統(tǒng)100的高層次概況。可看到CDMA基站112通過天線110與四個示例的移動電臺108a-108d進行無線通信。例如，移動電臺108a-108d是本領(lǐng)域內(nèi)公知的功率受控制的CDMA蜂窩式無線電話。基站112還與負荷監(jiān)測裝置102進行周期性通信，裝置102可包括耦合到諸如本領(lǐng)域內(nèi)公知的CDMA診斷監(jiān)測器或其它數(shù)據(jù)處理裝置等數(shù)據(jù)記錄和處理裝置106的功率受控制的普通CDMA蜂窩式無線電話104?；蛘?，負荷監(jiān)測裝置102可以是經(jīng)特殊改進的移動電臺，它包含執(zhí)行數(shù)據(jù)記錄和處理功能用的編程微處理器。
在較佳實施例中，負荷監(jiān)測裝置102經(jīng)由電纜116而硬線連接到基站112，以把傳播效應(yīng)和負荷監(jiān)測裝置102所記錄的數(shù)據(jù)上的Eb/No的時間變化減到最小。然而，在其它實施例中，負荷監(jiān)測裝置102在啟動與基站112的無線通信時是靜止的，以記錄以下所述的相關(guān)數(shù)據(jù)。
基站112還與系統(tǒng)管理中心114進行通信，中心114中存在對基站112進行差錯監(jiān)測、診斷和管理所需的任何個人計算機和網(wǎng)絡(luò)計算機。在圖1中，基站112經(jīng)由電纜118把系統(tǒng)操作參數(shù)和告警傳遞到系統(tǒng)管理中心114。然而，在其它實施例中，基站112可使用諸如無線點對點微波通信等本領(lǐng)域內(nèi)公知的任何回程(backhaul)通信方法與系統(tǒng)管理中心114進行通信。
在系統(tǒng)100的正常操作中，移動電臺108a-108d周期性地與基站112進行通信，以發(fā)起呼叫、接收呼叫(終接)或?qū)?12發(fā)送或接收各種開銷(overhead)消息。在高峰使用時間內(nèi)，諸如在白天，可預(yù)料這四個移動電臺108a-108d同時與基站112進行通信，從而增加了反向鏈路上的系統(tǒng)負荷和干擾。反之，在非高峰使用時間內(nèi)，諸如在晚上，可預(yù)料在任何給定的時間移動電臺108a-108d中只有一個與基站112進行通信，從而減少系統(tǒng)負荷。注意，依據(jù)基站112的容量，可有少于四個或四個以上的移動電臺同時與基站112進行通信。然而，為了簡化，圖1只示出四個移動電臺108a-108d。
此外，負荷監(jiān)測裝置102依據(jù)預(yù)定的計劃向基站112周期性地發(fā)起預(yù)定長度的呼叫。在較佳實施例中，負荷監(jiān)測裝置102在高峰和非高峰時間內(nèi)每三十分鐘向基站112發(fā)起持續(xù)時間為兩分鐘的呼叫。顯然，可依據(jù)系統(tǒng)管理中心114的監(jiān)測和管理需要來改變此預(yù)定計劃的持續(xù)時間(比兩分鐘更短或更長)和頻率(比三十分鐘更短或更長)。在較佳實施例中，選定兩分鐘的呼叫持續(xù)時間，因為它接近于實際蜂窩式無線電話的平均呼叫持續(xù)時間。此外，可按照數(shù)據(jù)分辨率和數(shù)據(jù)量的折衷，選定每三十分鐘的頻率。
當(dāng)移動電臺108a-108d中的任一個在與基站112進行通信時，基站112如以上5,056,109號美國專利所述把閉環(huán)功率控制命令發(fā)送到現(xiàn)用移動電臺108a-108d。發(fā)送到各個現(xiàn)用移動電臺108a-108d的每一閉環(huán)功率控制命令指示特定的移動電臺把其發(fā)射功率增大或減小1dB左右，從而每個移動電臺的發(fā)射信號將到達基站112，將使信噪比或Eb/No足以保證最低要求的話音質(zhì)量。此外，每當(dāng)負荷監(jiān)測裝置102在與基站112進行通信時，基站112同樣把閉環(huán)功率控制命令發(fā)送到負荷監(jiān)測裝置102，因為裝置102對基站112同樣僅表現(xiàn)為另一個移動電臺。
現(xiàn)在參考圖2，該圖示出選自負荷監(jiān)測裝置102的一些部分。負荷監(jiān)測裝置102在天線200上接收到包括經(jīng)調(diào)制的信息以及閉環(huán)功率控制命令的射頻(RF)信號。再注意，較佳實施例中，由基站112經(jīng)由電纜116傳輸?shù)截摵杀O(jiān)測裝置102的信號(見圖1)被直接耦合到負荷監(jiān)測器102的天線端口。然而，在其它實施例中，負荷監(jiān)測裝置102利用本領(lǐng)域內(nèi)公知的標(biāo)準(zhǔn)天線200。
雙工器202把接收到的信號按路線發(fā)送到前端增益被調(diào)節(jié)的低噪聲放大器(LNA)204。然后，在自動增益控制放大器(AGC)206中，調(diào)節(jié)中頻(IF)功率電平。在接收信號強度指示器(RSSI)212中測量接收信號的強度，以使用此接收信號強度來產(chǎn)生開環(huán)功率控制信號214。此外，在模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器208中對接收信號進行采樣，然后在解調(diào)器210中進行數(shù)字解調(diào)。把閉環(huán)功率控制命令216提供給組合器228，在那里把這些命令216與開環(huán)功率控制信號214組合后，用于調(diào)節(jié)功率放大器(PA)220的發(fā)射功率。
在較佳實施例中，數(shù)據(jù)處理器218記錄PA220的輸出功率，該功率按比例記錄以表示在天線200的連接器處測得的輸出功率。在較佳實施例中，數(shù)據(jù)處理器218累加在兩分鐘的呼叫持續(xù)時間內(nèi)數(shù)據(jù)線232上的輸出功率測量值并對它們求平均，以獲得移動電臺的平均發(fā)射功率。
在另一個實施例中，從解調(diào)信號中提取來自基站112的閉環(huán)功率控制命令216并由數(shù)據(jù)處理器218加以記錄。在此實施例中，數(shù)據(jù)處理器218累加在兩分鐘的呼叫持續(xù)時間內(nèi)的閉環(huán)功率控制命令并對其求平均來獲得TADJ。由于CDMA幀的持續(xù)時間為20毫秒，所以基站可在每個幀發(fā)送一個閉環(huán)功率控制命令，TADJ將以6,000個獨立的功率調(diào)節(jié)值為基礎(chǔ)。還可產(chǎn)生更高級的統(tǒng)計。
數(shù)據(jù)處理器218可以是經(jīng)改進的移動電臺的必要組成部分，或者可以是諸如本領(lǐng)域內(nèi)公知的CDMA診斷監(jiān)測器等分立的數(shù)據(jù)記錄和測量裝置。數(shù)據(jù)處理器218把在非高峰使用周期內(nèi)產(chǎn)生的平均發(fā)射功率(或者，平均TADJ值)與在高峰使用周期內(nèi)所產(chǎn)生的平均發(fā)射功率(或者，平均TADJ值)相比較，以確定如公式(6)或(13)所得到的系統(tǒng)負荷的差別。根據(jù)此信息，數(shù)據(jù)處理器218可把告警或其它信息信號230發(fā)送到系統(tǒng)管理中心114(見圖1)以便采取適當(dāng)?shù)男袆印８婢蚱渌畔⑿盘?30可用于產(chǎn)生系統(tǒng)負荷的狀態(tài)報告，或用于采取諸如負荷超過某閾值時拒絕進一步接入系統(tǒng)等實時行動。
圖3示出本發(fā)明的方法。此方法從塊302開始，負荷監(jiān)測裝置在非高峰時間T1向基站發(fā)呼叫。在此呼叫的持續(xù)時間(在較佳實施例中為兩分鐘)內(nèi)，在塊304，負荷監(jiān)測裝置測量與功率相關(guān)的參數(shù)，它可以是較佳實施例中的移動電臺發(fā)射功率或另一實施例中的TADJ(T1)。在塊306，負荷監(jiān)測裝置在高峰時間T2向基站發(fā)呼叫，并且在塊308測量在此呼叫持續(xù)時間內(nèi)的同一功率相關(guān)參數(shù)。在塊310，負荷監(jiān)測裝置按照公式(6)或(13)中的定義來計算XL(T2)-XL(T1)，并在塊312把計算結(jié)果與預(yù)定閾值YdB相比較?？梢罁?jù)想要的基站性能對每個基站獨立地確定閾值Y。
如果塊310中計算所得的差值XL(T2)-XL(T1)大于預(yù)定閾值Y，則負荷監(jiān)測裝置可在塊314把告警發(fā)送到系統(tǒng)管理中心，并采取諸如拒絕進一步接入系統(tǒng)等適當(dāng)?shù)男袆印Ｔ诖饲闆r下，負荷監(jiān)測裝置再次開始塊302中的程序。如果塊310中計算所得的差值XL(T2)-XL(T1)小于預(yù)定閾值Y，則負荷監(jiān)測裝置不發(fā)送告警，只再次開始塊302中的程序。
在其它實施例中，修改圖3的流程圖，以為各種應(yīng)用而定制方法。例如，在高峰和非高峰時間內(nèi)，負荷監(jiān)測裝置可在塊302和306產(chǎn)生若干呼叫以獲得平均值，每一呼叫隔開三十分鐘。此外，負荷監(jiān)測裝置可構(gòu)成把信息發(fā)送到系統(tǒng)管理中心，不管負荷是否超過預(yù)定閾值。例如，該信息可用于產(chǎn)生相應(yīng)于每天操作周期的時間與負荷的圖表。顯然，可對信息的計劃和使用進行許多調(diào)節(jié)而不背離本發(fā)明的精神。
以上對較佳實施例進行了描述，以使本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員可制造或使用本發(fā)明。本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員不難發(fā)現(xiàn)，對這些實施例的各種修改而且不用創(chuàng)造力就可把這里所定義的總的原理應(yīng)用于其它實施例。因此，本發(fā)明不限于這里所示出的實施例，但要符合與這里所揭示的原理和新特征相一致的最寬范圍。
權(quán)利要求
1．一種用于確定CDMA基站負荷的系統(tǒng)，所述CDMA基站發(fā)射閉環(huán)功率控制命令，所述CDMA基站由系統(tǒng)管理中心控制，其特征在于，所述系統(tǒng)包括CDMA通信裝置，具有依據(jù)預(yù)定計劃發(fā)起與所述CDMA基站的通信的發(fā)射電路以及接收所述閉環(huán)功率控制命令的接收電路；耦合到所述接收電路的數(shù)據(jù)處理器，用于記錄功率控制參數(shù)，并響應(yīng)于所述接收到的閉環(huán)功率控制命令，把數(shù)據(jù)信號傳送到所述系統(tǒng)管理中心。
2．如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于所述CDMA通信裝置在第一周期和第二周期內(nèi)發(fā)起與所述CDMA基站的通信，如果所述第一周期內(nèi)的所述功率控制參數(shù)與所述第二周期內(nèi)的所述功率控制參數(shù)之差超過預(yù)定的閾值，則所述數(shù)據(jù)處理器把告警信號傳送到所述系統(tǒng)管理中心。
3．如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)管理中心響應(yīng)于所述告警信號防止所述基站的進一步加負荷。
4．如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理器是CDMA診斷監(jiān)測裝置。
5．一種用于確定CDMA基站負荷的方法，所述CDMA基站發(fā)射閉環(huán)功率控制命令，所述CDMA基站由系統(tǒng)管理中心所控制，其特征在于，所述方法包括以下步驟依據(jù)預(yù)定計劃發(fā)起與所述CDMA基站的通信；接收所述閉環(huán)功率控制命令；記錄功率控制參數(shù)；響應(yīng)于所述接收到的閉環(huán)功率控制命令，把數(shù)據(jù)信號傳送到所述系統(tǒng)管理中心。
6．如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述發(fā)起通信的步驟還包括在第一周期和第二周期內(nèi)發(fā)起與所述CDMA基站的通信，所述傳送信號的步驟還包括如果所述第一周期內(nèi)的所述功率控制參數(shù)與所述第二周期內(nèi)的所述功率控制參數(shù)之差超過預(yù)定的閾值，則把告警信號傳送到所述系統(tǒng)管理中心。
7．如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于還包括由所述系統(tǒng)管理中心響應(yīng)于所述告警信號來防止對所述基站的進一步加負荷的步驟。
8．一種CDMA基站所使用的負荷監(jiān)測裝置，所述CDMA基站發(fā)射閉環(huán)功率控制命令，所述CDMA基站由系統(tǒng)管理中心所控制，其特征在于，所述負荷監(jiān)測裝置包括發(fā)射電路，依據(jù)預(yù)定計劃發(fā)起與所述CDMA基站的通信；接收電路，接收所述閉環(huán)功率控制命令；耦合到所述接收電路的數(shù)據(jù)處理器，用于記錄功率控制參數(shù)，并響應(yīng)于所述接收到的閉環(huán)功率控制命令把數(shù)據(jù)信號傳送到所述系統(tǒng)管理中心。
9．如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其特征在于所述發(fā)射電路在第一周期和第二周期內(nèi)發(fā)起與所述CDMA基站的通信，如果所述第一周期內(nèi)的所述功率控制參數(shù)與所述第二周期內(nèi)的所述功率控制參數(shù)之差超過預(yù)定的閾值，則所述數(shù)據(jù)處理器把告警信號傳送到所述系統(tǒng)管理中心。
10．如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)管理中心響應(yīng)于所述告警信號防止所述基站的進一步加負荷。
全文摘要
用于監(jiān)測和管理CDMA無線通信系統(tǒng)(100)中負荷狀況的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)包括負荷監(jiān)測裝置(102),諸如連到診斷監(jiān)測器等數(shù)據(jù)記錄和處理裝置(106)的CDMA移動電臺(104)。監(jiān)測裝置(102)被置于基站(112)的服務(wù)區(qū)內(nèi)。監(jiān)測裝置(102)周期性地發(fā)起通常被分配給話務(wù)信道的呼叫,并記錄諸如移動電臺發(fā)射功率或每單位時間接收到的閉環(huán)功率控制命令的數(shù)目等功率控制參數(shù)。由此信息,負荷監(jiān)測裝置(102)可推斷基站(112)的實時話務(wù)負荷狀況。如果系統(tǒng)的負荷超過預(yù)定的閾值,則可把告警發(fā)送到系統(tǒng)管理中心(114),以采取某些行動來限制基站(112)上另外負荷。
文檔編號H04B7/26GK1231809SQ97198292
公開日1999年10月13日 申請日期1997年7月29日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月30日
發(fā)明者S·S·蘇萊曼 申請人:夸爾柯姆股份有限公司