專利名稱：碼分多址基站系統(tǒng)在多載頻情況下的載頻選擇方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及碼分多址(CDMA)移動(dòng)通訊系統(tǒng)，具體地說(shuō)，涉及CDMA基站系統(tǒng)在建立呼叫時(shí)進(jìn)行載頻選擇的方法。
近年來(lái)，CDMA移動(dòng)通訊系統(tǒng)在世界各地都得到了迅猛地發(fā)展，用戶數(shù)也在不斷上升。由于CDMA系統(tǒng)一個(gè)載頻下的前向碼分信道是有限的，而且所有移動(dòng)臺(tái)都工作在同一載頻下，相互之間存在干擾，因此當(dāng)一個(gè)基站收發(fā)信機(jī)的同一小區(qū)下工作的移動(dòng)臺(tái)數(shù)目增加時(shí)，它們相互之間的干擾也會(huì)隨之增大，最終將導(dǎo)致通話質(zhì)量降低。為了適應(yīng)用戶的增加，需要提高系統(tǒng)的容量，而提高系統(tǒng)容量最直接有效的辦法就是增加載頻，一個(gè)多載頻的基站收發(fā)信機(jī)相對(duì)于一個(gè)單載頻的基站收發(fā)信機(jī)，其容量有成倍的增長(zhǎng)。
在CDMA基站系統(tǒng)中，建立呼叫時(shí)需要使用很多資源，包括選擇器/聲碼器、信道單元和業(yè)務(wù)信道等，因此必須在呼叫建立前為呼叫分配各種資源，并且確定各種資源的相關(guān)參數(shù)，在基站收發(fā)信機(jī)側(cè)涉及的資源主要有信道單元、幀偏置、前向碼分信道等。而在多載頻情況下，不同載頻的資源是相互獨(dú)立的，移動(dòng)臺(tái)在建立呼叫時(shí)需要確定工作載頻，就涉及到載頻選擇的問(wèn)題，如果載頻選擇得不恰當(dāng)，容易出現(xiàn)呼叫成功率低的情況，并造成資源的浪費(fèi)，降低了系統(tǒng)的性能，提高系統(tǒng)成本。
目前所用的載頻選擇方法是絕對(duì)平均分配方法，該方法不考慮移動(dòng)臺(tái)在起呼時(shí)的接入載頻，而只向所屬資源占用最少的載頻分配資源，這樣雖然可以保證扇區(qū)中各載頻資源的均衡利用，但也帶來(lái)了很多問(wèn)題。首先，該方法導(dǎo)致多載頻系統(tǒng)的性能相對(duì)于單載系統(tǒng)明顯下降，主要表現(xiàn)在出現(xiàn)了大量的跨載頻指配資源的情況，跨載頻指配資源對(duì)系統(tǒng)的性能影響很大，與同頻指配不同，移動(dòng)臺(tái)對(duì)目標(biāo)載頻的性能要求較高，而在實(shí)際環(huán)境中，多載頻之間是相互獨(dú)立的，存在一定的差異，且跨頻存在相互指配問(wèn)題，各自都有可能成為目標(biāo)載頻或源載頻，因此無(wú)法保證目標(biāo)載頻前向信號(hào)會(huì)與源載頻相當(dāng)；同時(shí)其中所增加的移動(dòng)臺(tái)需躍遷到另一載頻工作并準(zhǔn)確搜索到指定的業(yè)務(wù)信道這一流程情況是基站系統(tǒng)無(wú)法預(yù)測(cè)和控制的，增加流程必將增加失敗的可能。從實(shí)際情況上看，無(wú)論哪種情況的多載頻，其性能都比單載時(shí)下降很多，特別是在多載頻都配置控制信道時(shí)，其呼叫成功率明顯下降，只有4～5個(gè)百分點(diǎn)。其次，采用該方法對(duì)多載頻的維護(hù)和優(yōu)化都很困難，任一載頻出現(xiàn)任何問(wèn)題都會(huì)直接波及其他的載頻，同時(shí)通過(guò)一個(gè)載頻的性能很難直接估計(jì)另一載頻的性能，各個(gè)載頻的覆蓋范圍也無(wú)法做出準(zhǔn)確比較，究其原因，主要是現(xiàn)有的資源分配方法直接導(dǎo)致多載頻有過(guò)高的相關(guān)性，特別是多個(gè)載頻都配有控制信道時(shí)更是如此。最后采用該方法還會(huì)出現(xiàn)一個(gè)載頻崩潰后導(dǎo)致整個(gè)扇區(qū)崩潰的情況。
本發(fā)明所述CDMA基站系統(tǒng)在多載頻情況下建立呼叫時(shí)的載頻選擇方法，包括以下步驟第一步基站收發(fā)信機(jī)根據(jù)移動(dòng)臺(tái)發(fā)起呼叫的位置確定移動(dòng)臺(tái)所在小區(qū)，并獲取該小區(qū)的相關(guān)參數(shù)；第二步根據(jù)所在小區(qū)和移動(dòng)臺(tái)的相關(guān)參數(shù)確定移動(dòng)臺(tái)的接入載頻；第三步查詢移動(dòng)臺(tái)所在小區(qū)各載頻下已經(jīng)發(fā)起的移動(dòng)臺(tái)呼叫情況，確定各載頻的業(yè)務(wù)負(fù)荷情況；第四步根據(jù)移動(dòng)臺(tái)的接入載頻的業(yè)務(wù)負(fù)荷情況及性能情況，確定移動(dòng)臺(tái)此次呼叫的工作載頻。
本發(fā)明所述載頻選擇方法，通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)多載頻系統(tǒng)各載頻資源在任一時(shí)刻的使用情況，根據(jù)載頻負(fù)荷情況選擇移動(dòng)臺(tái)的工作載頻，從而降低各載頻的相關(guān)性，減少跨載頻指配資源的幾率，增強(qiáng)了多載頻系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可維護(hù)性，提高系統(tǒng)的性能，同時(shí)又可保證各個(gè)載頻之間的負(fù)荷分擔(dān)以及資源的充分利用。
圖2是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的流程圖。


圖1是本發(fā)明載頻選擇方法的流程示意圖。首先，基站收發(fā)信機(jī)根據(jù)移動(dòng)臺(tái)發(fā)起呼叫的位置確定移動(dòng)臺(tái)發(fā)起呼叫接入的所在小區(qū)，并同時(shí)獲取該小區(qū)的相關(guān)參數(shù)。根據(jù)獲得的該小區(qū)和移動(dòng)臺(tái)的相關(guān)參數(shù)確定移動(dòng)臺(tái)的接入載頻。在移動(dòng)臺(tái)接入的小區(qū)中，獲取該小區(qū)各載頻的業(yè)務(wù)負(fù)荷情況。最后在移動(dòng)臺(tái)的接入載頻的業(yè)務(wù)負(fù)荷情況及性能情況允許的條件下，選擇該接入載頻作為移動(dòng)臺(tái)此次呼叫的工作載頻，這樣可以最大限度的減少跨頻指配資源發(fā)生的幾率，而只有在移動(dòng)臺(tái)的接入載頻負(fù)荷太重的情況下，才采用資源占用最少原則選擇移動(dòng)臺(tái)的工作載頻，這樣做可以充分利用系統(tǒng)資源，同時(shí)也可均衡各載頻間的資源占用率。選擇好工作載頻后，基站收發(fā)信機(jī)在該載頻上為移動(dòng)臺(tái)的此次呼叫分配資源。
在本發(fā)明中，為了確定移動(dòng)臺(tái)的工作載頻引入兩個(gè)門限值跨頻指配門限(Carrier Call Threshold)和呼叫均衡門限(Call Com Threshold)，這兩個(gè)門限值一般選取為相對(duì)于一個(gè)載頻所能承受的最大負(fù)荷的百分比值?？珙l指配門限指的是當(dāng)某一載頻的負(fù)荷處于該門限以下時(shí)，其性能是比較理想的，增加一個(gè)用戶不會(huì)對(duì)該載頻構(gòu)成太大影響，此時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮選擇該接入載頻作為工作載頻；而當(dāng)載頻的負(fù)荷達(dá)到或超過(guò)該門限時(shí)，其性能已經(jīng)相對(duì)下降了許多，繼續(xù)增加用戶將對(duì)該載頻影響較大，應(yīng)當(dāng)考慮選擇其他載頻作為工作載頻。呼叫均衡門限指的是任何兩個(gè)載頻的負(fù)荷的差處于該門限以下時(shí)，這兩個(gè)載頻所處的性能狀態(tài)基本上可認(rèn)為是一樣的，在這兩個(gè)載頻間選擇任何一個(gè)載頻作為用戶的工作載頻對(duì)載頻性能的影響基本一樣，此時(shí)應(yīng)盡量選擇接入載頻作為工作載頻。因此從上述對(duì)兩個(gè)門限值的定義看，當(dāng)某接入載頻在有資源可分配的情況下，如果負(fù)荷沒(méi)有超過(guò)跨頻指配門限，或是雖然已超過(guò)跨頻指配門限，但與本小區(qū)其他載頻的負(fù)荷相比都沒(méi)有高出呼叫均衡門限時(shí)，應(yīng)該選擇該接入載頻作為工作載頻，否則應(yīng)選取負(fù)荷最輕的載頻作為工作載頻。
圖2是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的流程圖。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)發(fā)起呼叫時(shí)，基站收發(fā)信機(jī)會(huì)根據(jù)移動(dòng)臺(tái)發(fā)起呼叫的位置確定移動(dòng)臺(tái)所在的小區(qū)，同時(shí)獲得該小區(qū)的相關(guān)參數(shù)，如小區(qū)載頻配置參數(shù)、尋呼信道配置參數(shù)以及各載頻的資源占用情況等(步驟101)。將該接入小區(qū)的尋呼信道配置情況和移動(dòng)臺(tái)的特征識(shí)別碼通過(guò)HASH算法來(lái)確定移動(dòng)臺(tái)接入時(shí)所使用的載頻(步驟102)。然后獲取該接入小區(qū)的各載頻業(yè)務(wù)負(fù)荷情況，并將各載頻根據(jù)資源占用率從小到大的順序進(jìn)行排序(步驟103)，這樣可以簡(jiǎn)化后續(xù)步驟，提高載頻選擇效率。判斷資源占用率最小的載頻是否有可分配的資源(步驟104)，如果沒(méi)有，則說(shuō)明該扇區(qū)下已無(wú)可用資源，結(jié)束載頻選擇流程；如果有，則繼續(xù)步驟105。判斷移動(dòng)臺(tái)的接入載頻是否仍有可分配資源(步驟105)，如果沒(méi)有，轉(zhuǎn)至步驟108；如果有，繼續(xù)步驟106，判斷移動(dòng)臺(tái)的接入載頻的資源占用率是否超過(guò)跨頻指配門限，這一步驟是用于判斷在該接入載頻中再增加一個(gè)用戶是否對(duì)性能產(chǎn)生影響，如果沒(méi)有超過(guò)，則轉(zhuǎn)至步驟109，選擇移動(dòng)臺(tái)的接入載頻作為移動(dòng)臺(tái)的工作載頻，然后結(jié)束載頻選擇流程；如果已超過(guò)，則繼續(xù)執(zhí)行步驟107，判斷移動(dòng)臺(tái)的接入載頻的資源占用率是否比該小區(qū)資源占用率最小的載頻的資源占用率高出一個(gè)呼叫均衡門限，這一步驟是在滿足步驟106的前提下，判斷本小區(qū)內(nèi)所有載頻的負(fù)荷是否相當(dāng)，如果相當(dāng)，那么選擇任何一個(gè)載頻所產(chǎn)生的影響都是一樣的，為了減少跨頻指配資源產(chǎn)生的幾率，應(yīng)當(dāng)選擇移動(dòng)臺(tái)的接入載頻作為工作載頻。如果比較的結(jié)果高出呼叫均衡門限，則選擇資源占用率最小的載頻作為移動(dòng)臺(tái)的工作載頻(步驟108)，然后結(jié)束載頻選擇流程；如果沒(méi)有高出呼叫均衡門限，則選擇移動(dòng)臺(tái)的接入載頻作為移動(dòng)臺(tái)的工作載頻(步驟109)，結(jié)束載頻選擇流程。
本發(fā)明的關(guān)鍵點(diǎn)之一是引入了跨頻指配門限和呼叫均衡門限。對(duì)各載頻業(yè)務(wù)負(fù)荷的具體計(jì)算，以及上述兩個(gè)門限值的選取應(yīng)根據(jù)不同系統(tǒng)的特性和實(shí)際應(yīng)用環(huán)境來(lái)確定。對(duì)于門限值的選取，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)容量確定系統(tǒng)的載頻的最大的設(shè)計(jì)負(fù)荷與載頻間負(fù)荷最大允許方差，那么這兩個(gè)門限值就取相對(duì)于一個(gè)載頻所能承受的最大負(fù)荷的百分比值，其中跨頻指配門限取值應(yīng)接近系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的上限，建議取值在60％～80％之間，呼叫均衡門限取值應(yīng)接近載頻間負(fù)荷最大允許方差，建議取值在10％～20％之間。而計(jì)算載頻的容量和負(fù)荷的方法有多種，主要是計(jì)算載頻內(nèi)某項(xiàng)或某幾項(xiàng)資源的占用量，各資源包括各階Walsh函數(shù)、信道單元、前向額定功率、幀偏置等，目前主要用64階Walsh函數(shù)和前向額定功率來(lái)計(jì)算容量和負(fù)荷。
權(quán)利要求
1.一種碼分多址基站系統(tǒng)在多載頻情況下的載頻選擇方法，其特征在于，包括以下步驟第一步基站收發(fā)信機(jī)根據(jù)移動(dòng)臺(tái)發(fā)起呼叫的位置確定移動(dòng)臺(tái)所在小區(qū)，并獲取該小區(qū)的相關(guān)參數(shù)；第二步根據(jù)所在小區(qū)和移動(dòng)臺(tái)的相關(guān)參數(shù)確定移動(dòng)臺(tái)的接入載頻；第三步查詢移動(dòng)臺(tái)所在小區(qū)各載頻下已經(jīng)發(fā)起的移動(dòng)臺(tái)呼叫情況，確定各載頻的業(yè)務(wù)負(fù)荷情況；第四步根據(jù)移動(dòng)臺(tái)的接入載頻的業(yè)務(wù)負(fù)荷情況及性能情況，確定移動(dòng)臺(tái)此次呼叫的工作載頻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼分多址基站系統(tǒng)在多載頻情況下的載頻選擇方法，其特征在于，所述第二步確定移動(dòng)臺(tái)的接入載頻是將移動(dòng)臺(tái)接入的小區(qū)的尋呼信道配置情況和移動(dòng)臺(tái)的特征識(shí)別碼通過(guò)HASH算法來(lái)確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碼分多址基站系統(tǒng)在多載頻情況下的載頻選擇方法，其特征在于，所述第三步還包括將各載頻根據(jù)其資源占用率按從小到大的順序進(jìn)行排序。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碼分多址基站系統(tǒng)在多載頻情況下的載頻選擇方法，其特征在于，所述第四步進(jìn)一步包括1)判斷資源占用率最小的載頻是否有可分配的資源，如果沒(méi)有，則說(shuō)明該扇區(qū)下已無(wú)可用資源，結(jié)束載頻選擇流程；如果有，則執(zhí)行步驟2)；2)判斷移動(dòng)臺(tái)的接入載頻是否有可分配資源，如果沒(méi)有，則轉(zhuǎn)至步驟5)；如果有，則執(zhí)行步驟3)；3)判斷移動(dòng)臺(tái)的接入載頻的資源占用率是否超過(guò)跨頻指配門限，如果沒(méi)有超過(guò)，則轉(zhuǎn)至步驟6)；如果已超過(guò)，則執(zhí)行步驟4)；4)判斷移動(dòng)臺(tái)的接入載頻的資源占用率是否超過(guò)該小區(qū)資源占用率最小的載頻的資源占用率一個(gè)呼叫均衡門限；如果比較的結(jié)果高出呼叫均衡門限，則執(zhí)行步驟5)；如果沒(méi)有高出呼叫均衡門限，則轉(zhuǎn)至步驟6)；5)選擇資源占用率最小的載頻作為移動(dòng)臺(tái)的工作載頻，結(jié)束載頻選擇流程；6)選擇移動(dòng)臺(tái)的接入載頻作為移動(dòng)臺(tái)的工作載頻，結(jié)束載頻選擇流程。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的碼分多址基站系統(tǒng)在多載頻情況下的載頻選擇方法，其特征在于，所述第四步進(jìn)一步包括1)判斷資源占用率最小的載頻是否有可分配的資源，如果沒(méi)有，則說(shuō)明該扇區(qū)下已無(wú)可用資源，結(jié)束載頻選擇流程；如果有，則執(zhí)行步驟2)；2)判斷移動(dòng)臺(tái)的接入載頻是否有可分配資源，如果沒(méi)有，則轉(zhuǎn)至步驟5)；如果有，則執(zhí)行步驟3)；3)判斷移動(dòng)臺(tái)的接入載頻的資源占用率是否超過(guò)跨頻指配門限，如果沒(méi)有超過(guò)，則轉(zhuǎn)至步驟6)；如果已超過(guò)，則執(zhí)行步驟4)；4)判斷移動(dòng)臺(tái)的接入載頻的資源占用率是否超過(guò)該小區(qū)資源占用率最小的載頻的資源占用率一個(gè)呼叫均衡門限；如果比較的結(jié)果高出呼叫均衡門限，則執(zhí)行步驟5)；如果沒(méi)有高出呼叫均衡門限，則轉(zhuǎn)至步驟6)；5)選擇資源占用率最小的載頻作為移動(dòng)臺(tái)的工作載頻，結(jié)束載頻選擇流程；6)選擇移動(dòng)臺(tái)的接入載頻作為移動(dòng)臺(tái)的工作載頻，結(jié)束載頻選擇流程。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的碼分多址基站系統(tǒng)在多載頻情況下的載頻選擇方法，其特征在于，所述跨頻指配門限和呼叫均衡門限一般根據(jù)由系統(tǒng)設(shè)計(jì)容量確定的系統(tǒng)的載頻的最大負(fù)荷與載頻間負(fù)荷最大允許方差，取相對(duì)于一個(gè)載頻所能承受的最大負(fù)荷的百分比值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的碼分多址基站系統(tǒng)在多載頻情況下的載頻選擇方法，其特征在于，所述跨頻指配門限和呼叫均衡門限一般根據(jù)由系統(tǒng)設(shè)計(jì)容量確定的系統(tǒng)的載頻的最大負(fù)荷與載頻間負(fù)荷最大允許方差，取相對(duì)于一個(gè)載頻所能承受的最大負(fù)荷的百分比值。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的碼分多址基站系統(tǒng)在多載頻情況下的載頻選擇方法，其特征在于，所述跨頻指配門限取值應(yīng)接近系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的上限，建議取值在60％～80％之間；所述呼叫均衡門限取值應(yīng)接近載頻間負(fù)荷最大允許方差，建議取值在10％～20％之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至8任一權(quán)利要求所述的碼分多址基站系統(tǒng)在多載頻情況下的載頻選擇方法，其特征在于，所述跨頻指配門限取值應(yīng)接近系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的上限，取值在60％～80％之間；所述呼叫均衡門限取值應(yīng)接近載頻間負(fù)荷最大允許方差，取值在10％～20％之間。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種CDMA基站系統(tǒng)在多載頻情況下的載頻選擇方法，適用于移動(dòng)臺(tái)在建立呼叫時(shí)的處理。首先基站收發(fā)信機(jī)根據(jù)移動(dòng)臺(tái)發(fā)起呼叫的位置確定移動(dòng)臺(tái)所在小區(qū)，并獲取該小區(qū)的相關(guān)參數(shù)；然后根據(jù)所在小區(qū)和移動(dòng)臺(tái)的相關(guān)參數(shù)確定移動(dòng)臺(tái)的接入載頻；并且查詢移動(dòng)臺(tái)所在小區(qū)各載頻下已經(jīng)發(fā)起的移動(dòng)臺(tái)呼叫情況，確定各載頻的業(yè)務(wù)負(fù)荷情況；最后根據(jù)移動(dòng)臺(tái)的接入載頻的業(yè)務(wù)負(fù)荷情況及性能情況，確定移動(dòng)臺(tái)此次呼叫的工作載頻。本發(fā)明通過(guò)實(shí)時(shí)檢測(cè)多載頻系統(tǒng)各載頻資源在任一時(shí)刻的使用情況，根據(jù)載頻負(fù)荷情況選擇移動(dòng)臺(tái)的工作載頻，從而降低各載頻的相關(guān)性，減少跨載頻指配資源的幾率，保證了各個(gè)載頻之間的負(fù)荷分擔(dān)以及資源的充分利用。
文檔編號(hào)H04W72/04GK1469569SQ0213617
公開(kāi)日2004年1月21日 申請(qǐng)日期2002年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月20日
發(fā)明者曹裕, 劉金龍, 裕 曹 申請(qǐng)人:深圳市中興通訊股份有限公司