专利名称：：一种呼叫建立动态频率和信道分配的方法
技术领域：
：本发明涉及全球移动通信系统(GSM，GlobalSystemofMobilecommunications)网络动态信道分配(DCA，DynamicChannelAllocation)技术，尤其涉及用户呼叫建立时进行动态频率禾口信道分配(DFCA，Dy謹icFrequencyandChannelAllocation)的方法。
背景技术：
：在有限的频谱资源下克服干扰、提供更大的容量，一直是GSM系统的重要课题。DCA是对降低干扰和提高容量具有效果的一种技术，它是以无线突发脉冲BURST沿(上升/下降)对齐的同步网络为基础的基于干扰自适应的信道分配方法，信道由移动分配(MA，MobileAllocation)列表、移动分配指针索引(MAIO，MobileAllocationIndexOffset)和时隙(TS，Timeslot)进行描述。在进行信道分配时，根据手机测量到的干扰小区信号强度，结合各小区当前信道实际分配情况，对每个可分配的信道进行信号干扰噪声比(SINR，signaltointerferenceandnoiseratio)预测，从而分配具有适当SINR的信道；同时，还要计算由于新分配信道对其它已存在连接的干扰，若导致其它连接的SINR不满足要求，则此信道不能分配，而要挑选对其它连接影响更小的信道。近年来，伴随着人们对移动语音业务需求的增加，GSM网络也在不断地扩张，使得移动无线资源越来越紧张，进而出现了许多提高频谱利用效率的技术，多用户复用单时隙(MUROS，Multi-UserReusing-One-Slot)技术是其中一种。MUR0S的核心思想是通过在一个时隙上同时承载两个或多个用户业务，从而提高了频谱的利用效率和整个系统的容量。但是如果应用此项技术，势必会增加同一时隙用户间的干扰强度，造成信号质量的下降。现有的DFCA方法的一般过程为(1)用户在本小区发起呼叫，由上行干扰强度记录数据得到一条"最好"的信道；如果信道还没有记录干扰数据，则认为SINR很大，这条信道的上行SINR满足要求；如果信道都未到达最低SINR要求，则信道分配失败。上述信道分配的排序方法是首先在SINR超过"目标SINR"门限的信道中，优先选择SINR较低的信道；然后，在SINR超过"最低SINR"门限的信道中优先选择SINR较高的信道。其中，"目标SINR"和"最低SINR"门限参照表1中所示的SINR针对特定语音编码方法。表1链路连接类型目标SINR最低SINRFR/EFR15dB10dB服18dB12dB3<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>备注EFR:EnhancedFullRate,增强型全速率型；即一种GSM网络语音的编码方式，用于GSM手机基于全速率13Kbps的语音编码和发送，可以获得更清晰、更真切的语音质量，需要网络服务商开通此项网络功能手机才能配合实现。FR:FullRate，全速率型；HR:HalfRate，半速率型；AMR:AdaptiveMulti-Rate，自适应多速率。(2)计算这个用户的下行SINR，看能否满足下行SINR要求，如果能满足要求，则继续，否则到第一步重新选一条"次好"的信道。(3)对已存在被干扰连接用户(即为该呼叫用户分配信道而受到干扰的同邻频用户)的上行干扰进行计算，看其是否仍能满足"最低SINR"门限要求；如果所有已存在的被干扰连接用户满足该条件，则通过，否则到第一步重新选择一条信道。(4)对已存在被干扰连接用户的下行干扰进行计算，看其是否仍能满足"最低SINR"门限要求；如果所有已存在被干扰连接用户满足条件，则通过，否则到第一步重新选择一条信道。上述DFCA方法的存在的问题在应用MUROS技术的GSM网络中，多个用户会共享一个信道。譬如用户MSl和用户MS2共享一个信道，以上行接收机举例，设基站接收机底噪(即接收机固有的噪声)为10，设来自MSI的接收信号为E1，除MS2同频干扰外的干扰强度为II;来自MS2的接收信号为E2，除MSI同频干扰外的干扰强度为12，则用户MSI和MS2的上行SINR分别为SINR1=E1/(E2+I1+I0);SINR2=E2/(E1+I2+I0);若E1《E2，则SINR1<0;反之，若E1>E2，则SINR2<0。由此看出，任何条件下，共享一个信道的MUROS用户MSI和MS2中必然有一个用户的SINR小于0;且SINR1较大时，SINR2必然较小，反之亦然。虽然可以在接纳过程中，考虑让信道质量类似的用户共享同一个信道，以使其SINR相当，然而由于无线信道环境的复杂性和时变性，两个MUROS用户总是共享同一个信道时其信号质量很难同时得到保证。而现有的DFCA方法在传统GSM无线信道分配中性能表现优异，却无法直接应用于MUROS用户的信道分配。因此在支持MUROS技术的GSM网络中，采用合理的方法，充分利用DFCA方法的干扰分布作用，是提高系统在MUROS应用中抗干扰能力的关键。
发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种呼叫建立动态频率和信道分配的方法，能够在应用MUR0S技术的GSM网络中达到较优的干扰分布效果，从而有效地提高系统的抗干扰能力。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种呼叫建立动态频率和信道分配的方法，适用于全球移动通信系统GSM网络中多用户复用单时隙MUROS用户的信道分配，包括基站在MUROS用户呼叫建立时，为呼叫用户一次分配N个信道，即首先为该呼叫用户针对其链路连接类型找出满足接入用户最低信号干扰噪声比SINR门限要求的所有信道；然后从找出的所有信道中选出能满足所有已存在的被干扰连接用户最低SINR门限要求的N个信道，且信道数N须大于等于最少可用信道数M;在N个信道分配成功后，基站将成功分配的信道通知给呼叫用户。进一步地，所述链路连接类型包括增强型全速率型EFR、全速率型FR、半速率型HR、自适应多速率全速率型AMRFR以及自适应多速率半速率型AMRHR中的一种或多种。进一步地，所述方法在执行信道分配前还包括基站初始化移动分配MA列表以及针对其链路连接类型的接入用户最低SINR门限、已存在的被干扰连接用户最低SINR门限以及最少可用信道数M。进一步地，基站根据小区测量报告并结合干扰记录数据，在可用MA列表的所有能为呼叫用户分配信道的上行信干噪比矩阵中找出能满足上行最低SINR门限要求的所有L个信道；在可用MA列表的所有能为呼叫用户分配的L个信道的下行信干噪比矩阵中，再找出能满足下行最低SINR门限要求的所有0个信道，若信道数L或0小于M，则信道分配失败；基站根据本小区测量报告，结合干扰记录数据，估算O个信道上所有已存在的被干扰连接用户的上行信干噪比，从中针对已存在的被干扰连接用户的链路连接类型选出能满足上行最低SINR门限要求的所有P个信道；再估算P个信道上所有已存在的被干扰连接用户的下行信干噪比，从中针对已存在的被干扰连接用户的链路连接类型选出能满足下行最低SINR门限要求的所有N个信道；若信道数P或N小于M，则信道分配失败。进一步地，基站在执行所述通知的同时，记录所有分配的信道已存在链接的上行干扰和下行干扰，并对小区各信道的上行干扰和下行干扰分别进行累加，以分别计算上行干扰的平均值和下行干扰的平均值。进一步地，基站轮询所有小区，在MUROS用户呼叫建立时触发小区的信道分配。进一步地，所述方法还包括基站执行所述通知后，MUROS用户在分配的N个信道中按帧均匀分布地工作。进一步地，基站执行所述通知后，MUROS用户在分配的N个信道中按帧循环顺序地轮流工作。进一步地，受干扰的用户为受同频干扰或受邻频干扰的用户。本发明能够达到MUROS环境下较优的干扰分布效果，能够在不增加基站和手机复杂度的条件下提高MUROS用户的通话质量，从而对提高系统抗干扰能力及提升系统容量均具有重要意义。图1为本发明的呼叫建立时进行动态频率和信道分配的方法实施例流程图。具体实施例方式本发明的技术方案要点在于基站在服务小区有用户呼叫建立时为MUROS用户一次分配N(>2)个信道；即首先为呼叫用户针对其链路连接类型找到满足接入用户最低SINR门限要求的所有信道，然后从找出的所有信道中选出能满足所有已存在被干扰连接用户针对其链路连接类型的上、下行最低SINR门限要求的N个信道，且信道数N大于等于最少可用信道数M;在所有信道分配成功后，基站将成功分配的信道通知给用户，用户便在分配的N个信道中按顺序轮流工作。下面结合附图和具体实施例对本发明的上述技术方案作进一步详细地描述和解释。本实施例所用参数均为仿真环境下配得，实际系统根据基站设备的具体特性配置。如图1所示，本实施例方法包括如下流程步骤101:基站初始化移动分配MA列表以及各类型用户的"最低SINR"门限和最少可用信道数M，如表2所示；表2<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>例如，当有用户MSI发起呼叫时，若为增强型全速率(EFR，EnhancedFullRate)型，需要分配给它N=2个信道CH1、CH2，这两个信道必须满足MS1上下行SINR高于6dB的要求；当MSI工作在上述2个信道之一时，已存在的被干扰连接用户若为表2中FR或EFR类型，则其上、下行SINR必须高于_4dB，若为其它类型已存在的被干扰连接用户时，其上、下行SINR要求同样可参照表2获得。102109:基站开始轮询所有小区，其中102:本小区是否有用户发起呼叫，若有，则执行步骤103;否则，转到步骤109执行；103104:根据本小区测量报告，结合干扰记录数据，针对该用户的链路连接类型找出能满足接入用户上行最低SINR门限要求的所有信道，且判断找出信道的信道数是否大于等于针对该用户的链路连接类型的最低可用信道数M;若是执行步骤105，若否则执行步骤108;亦即在可用MA列表的所有能为所述呼叫用户分配信道的上行信干噪比矩阵中，找出能满足该用户上行最低SINR门限要求的所有L个信道，且L须大于等于M;然后在可用MA列表的所有L个信道的下行信干噪比矩阵中，找出能满足该用户下行最低SINR门限要求的所有0个信道，且0须大于等于M。例如某个小区有一个广播信道(BCCH，BroadcastChannel)和两个业务信道(TCH，TrafficChannel)载频；其中TCH信道的MA列表长度为9，则可能分配的TCH全速率信道种类数目为8(时隙数)X9(MA长度)=72;当然，实际能分配的TCH全速率信道数量是8(时隙数)X2(TCH载频数)=16即实际能分配的全速率信道数量为16，大于最少可用信道数M(=2)。105106:根据本小区测量报告，结合干扰记录数据，估算在步骤103104中找到的所有信道上分配该用户时所有已存在的被干扰连接用户的上、下行信干噪比，从中针对已存在的被干扰连接用户的链路连接类型选出能满足所有已存在的被干扰连接用户上、下行最低SINR门限要求的N个信道，且判断信道数N是否大于等于针对该用户的链路连接类型的最少可用信道数M;若是执行步骤107，若否则执行步骤108;亦即估算在所有O个信道上分配该用户时所有已存在的被干扰连接用户的上行信干噪比，从中针对链路连接类型选出能满足已存在的被干扰连接用户上行最低SINR门限要求的P个信道，且P须大于等于M;然后估算在所有P个信道上分配该用户时所有已存在的被干扰连接用户的下行信干噪比，从中针对链路连接类型选出能满足已存在的被干扰连接用户下行最低SINR门限要求的N个信道，且N须大于等于M。107:通知信道分配成功；执行步骤109;本小区记录截至步骤160获得的所有信道，并记录所有已存在链接的上行干扰和下行干扰，对小区的各信道的上/下行干扰分别进行累加，并分别计算上行干扰的平均值和下行干扰的平均值，并将计算结果作为干扰记录数据进行存储。同时，通知该MUROS用户分配的N个信道。在通话过程中，小区和用户在N个信道中按帧均匀分布地工作(简单地，可以按照顺序的方式按帧循环)。如MUROS用户MSI分配到的2个信道分别为信道1和信道3，则该用户在呼叫建立的第1帧工作于信道l，第2帧工作于信道3，第3帧又工作于信道l，第4帧又工作于信道3，以此类推，直到用户通话结束释放信道。108:通知信道分配失败；109:检查是否轮询完所有小区；若是结束流程，若否则指向下一小区返回步骤102执行。本发明可以在不增加基站和手机复杂度的条件下提高MUROS用户的通话质量，基站端只需要利用用户上报的测量报告为呼叫建立用户分配多个信道，并将成功分配的多个信道通知呼叫建立的用户，则该呼叫建立成功的用户顺序轮流使用分配的多个信道即可。本发明能够达到MUROS环境下较优的干扰分布效果，对提高系统抗干扰能力及提升系统容量均具有重要意义。以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限制本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。权利要求一种呼叫建立动态频率和信道分配的方法，适用于全球移动通信系统GSM网络中多用户复用单时隙MUROS用户的信道分配，包括基站在所述MUROS用户呼叫建立时，为呼叫用户一次分配N个信道，即首先为所述呼叫用户针对其链路连接类型找出满足接入用户最低信号干扰噪声比SINR门限要求的所有信道；然后从找出的所有信道中选出能满足所有已存在的被干扰连接用户最低SINR门限要求的N个信道，且信道数N须大于等于最少可用信道数M；在所述N个信道分配成功后，所述基站将成功分配的信道通知给所述呼叫用户。2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述链路连接类型包括增强型全速率型EFR、全速率型FR、半速率型HR、自适应多速率全速率型AMRFR以及自适应多速率半速率型AMRHR中的一种或多种。3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法在执行所述分配前还包括所述基站初始化移动分配MA列表以及针对其链路连接类型的所述接入用户最低SINR门限、所述已存在的被干扰连接用户最低SINR门限以及所述最少可用信道数M。4.按照权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基站根据小区测量报告并结合干扰记录数据，在可用MA列表的所有能为所述呼叫用户分配信道的上行信干噪比矩阵中找出能满足上行最低SINR门限要求的所有L个信道；在可用MA列表的所有能为所述呼叫用户分配的所述L个信道的下行信干噪比矩阵中，再找出能满足下行最低SINR门限要求的所有0个信道，若信道数L或0小于所述M，则所述信道分配失败；所述基站根据本小区测量报告，结合干扰记录数据，估算所述0个信道上所有已存在的被干扰连接用户的上行信干噪比，从中针对所述已存在的被干扰连接用户的链路连接类型选出能满足上行最低SINR门限要求的所有P个信道；再估算所述P个信道上所有已存在的被干扰连接用户的下行信干噪比，从中针对所述已存在的被干扰连接用户的链路连接类型选出能满足下行最低SINR门限要求的所有N个信道；若信道数P或N小于所述M，则所述信道分配失败。5.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站在执行所述通知的同时，记录所有分配的信道已存在链接的上行干扰和下行干扰，并对小区各信道的上行干扰和下行干扰分别进行累加，以分别计算上行干扰的平均值和下行干扰的平均值。6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站轮询所有小区，在所述MUROS用户呼叫建立时触发所述小区的信道分配。7.按照权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括所述基站执行所述通知后，所述MUROS用户在分配的N个信道中按帧均匀分布地工作。8.按照权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基站执行所述通知后，所述MUROS用户在分配的N个信道中按帧循环顺序地轮流工作。9.按照权利要求1至7任一项所述的方法，其特征在于，所述受干扰的用户为受同频干扰或受邻频干扰的用户。全文摘要一种呼叫建立动态频率和信道分配的方法，适用于GSM网络中MUROS用户的信道分配，包括基站在MUROS用户呼叫建立时，为呼叫用户一次分配N个信道，即首先为该呼叫用户针对其链路连接类型找出满足接入用户最低SINR门限要求的所有信道；然后从找出的所有信道中选出能满足所有已存在的被干扰连接用户最低SINR门限要求的N个信道，且信道数N须大于等于最少可用信道数M；在N个信道分配成功后，基站将成功分配的信道通知给呼叫用户。本发明不需增加基站和手机复杂度而提高MUROS用户的通话质量，从而提高系统抗干扰能力及系统容量。文档编号H04W72/08GK101742517SQ20081017529公开日2010年6月16日申请日期2008年11月13日优先权日2008年11月13日发明者况振东,李光远,郝瑞晶,阮玉峰申请人:中兴通讯股份有限公司