专利名称：一种cdma通信系统中呼叫准入控制的方法
技术领域：
本发明涉及CDMA通信系统中呼叫准入控制的方法。
在目前的CDMA通信系统中，有两种常见的呼叫准入控制的方法，一种是呼叫数量的前向容量控制方法，一种是前向过载控制方法。对于呼叫数量的前向容量控制方法，该方法根据正在小区中被服务的已经建立呼叫的数量控制小区容量。按照该方法，如果考虑小区功率输出、传播环境等因素的影响，通过实验求出固定服务许可的阈值，即呼叫数量。每当基站从小区中的一个移动台接收呼叫尝试请求时，该基站将正在区段中被服务的呼叫总数与呼叫许可阈值比较。如果呼叫总数小于呼叫许可阈值，则分配该呼叫，而如果呼叫总数大于或等于呼叫许可阈值，则使该呼叫尝试请求进入排队状态，或拒绝该呼叫。在上述方法中，由于各个小区之间的传播环境不同，因此在不同小区中可接入的最大呼叫数量不同，呼叫许可阈值也不同。并且，由于前向各个基站之间的相互干扰，小区中可服务的用户呼叫数量不是绝对的，它随周围基站发射功率的变化而改变，因此，以基于呼叫数量的呼叫许可阈值作为小区呼叫准入控制判断的依据，不能够真实反映基站实际能接入呼叫的能力。
在CDMA蜂窝系统中，每个基站都有一个最大允许的正向发射功率的限度。就是说，在任何一个时间允许的全部功率必须均分在从基站发射的所有正向业务信号上，若允许基站的同时业务链路数目增大而不受限制，则每条链路上的正向信号功率最终将变得太弱，不能保证现有用户的无差错接收，信号质量再次不断恶化。因此，对于前向过载控制方法，该方法根据给定基站功率放大器的功率预算，利用前向过载控制基站的总体正向功率要求。该方法采用“盲目阻塞”的方案，基站前向功率一旦达到了低阈值，例如85％，即使有足够的功率适应于给定的用户请求，新用户建立呼叫的请求也被阻塞。而且，该方法趋向于保守的运行，使可用的基站功率少利用2～3dB，并且没有能充分考虑各个相邻基站之间的干扰。
由上所述，上述两种方法的共同缺点就是系统的呼叫准入控制不能准确适应系统的真实运行环境，效率不高。
针对上述问题，本发明的目的是提供一种能准确适应系统的真实运行环境，效率较高的CDMA通信系统中呼叫准入控制的方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是一种CDMA通信系统中呼叫准入控制的方法，该方法包括以下步骤(1)基站接收呼叫请求；(2)呼叫准入控制单元进行反向呼叫准入判断，若反向准入控制允许该呼叫进入，则执行步骤(3)，否则，执行步骤(8)；(3)基站的负荷检测单元计算蜂窝区前向链路负荷的指示值；(4)基站的准入控制单元将负荷检测单元计算的前向链路负荷的指示值和前向准入门限阈值相比，若小于门限阈值，则执行步骤(5)，否则，执行步骤(8)；(5)呼叫准入控制单元检查是否有一个可用的符合请求速率的空闲扩展码，如果有，执行步骤(6)否则执行步骤(8)；(6)呼叫许可控制单元检查是否有一个空闲的基带处理单元，如果有，执行步骤(7)否则执行步骤(8)；(7)呼叫许可控制单元进行许可该呼叫进入的处理，处理完毕后返回所述步骤(1)等待处理下一个呼叫；(8)呼叫控制单元进行拒绝该呼叫的处理操作，处理完毕后返回所述步骤(1)等待处理下一个呼叫。
上述前向准入门限阈值为ηSupp，其中，η为调整因子，针对业务类型或优先级而不同，并且0＜η≤1，Supp为基站最大发射功率。
由上述本发明采用的技术方案可知由于数据业务成为CDMA无线通信系统中更广泛的业务，前反向业务不对称，前向负荷通常远大于反向负荷，因此，本发明对于一个呼叫请求，通过反向链路负荷的检查和前向链路负荷的检查，在前反向链路负荷都允许呼叫准入的情况下接入该呼叫，使得本发明提供的呼叫准入控制的方法能够准确适应系统的真实运行环境，效率较高。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述。
图1是本发明的一个蜂窝区系统的模型图；图2是一个19蜂窝区的模型图；图3是本发明的呼叫准入控制的流程图。
首先通过本发明典型应用的环境对本发明的原理进行说明。
参考图1、2。从图1中可以看到基站子系统112通过天线110与五个示例的移动台120a-120e进行无线通信，基站子系统112通过光纤或电缆和移动交换中心114进行通信。移动台120a-120e周期地上报它测得的在前向链路上接收的总干扰功率，并且基站子系统112还可以根据信号的传播时延估计每个移动台120a-120e距基站的距离。
在上述系统的正常操作中，移动台120a-120e与基站进行通信，以发起呼叫、建立呼叫或对基站发送或接收各种开销(overhead)消息。在移动台120a-120e发送到基站的测量报告消息中，可以携带移动台120a-120e接收的总干扰功率，基站根据接收到的蜂窝区中每个移动台120a-120e发送的携带总接收功率信息的系统消息，以及根据时延计算的每个移动台120a-120e到基站的距离，估计该蜂窝区的前向链路负荷。
图2是一个19蜂窝区的模型图。对于图2所示的蜂窝区，假定用户i被基站1控制，收到干扰信号来自J个基站。令用户i从基站j收到的总功率为 ，并认为对所有j≠1时， 用户应当总是与收到信号强度最大的基站通信。现在，假定任意小区或扇区的总传输功率的一部分1-β分给导引信号，以及任意公共信息(诸如伪随机码初始向量或寻呼数据)将传至所有用户。留下的部分β才定位给此小区或扇区内基站自己的所有ku个用户。这样，第i个用户收到发射功率的一部分 ，其中Фi满足条件， 基站1中用户i接收到的干扰功率加平均噪声(用 表示)为I01iW=Σj=1JSRji+N0W]]>这个值比实际值略为高一点，因为在 中功率的很小部分βФi不应包括在内。用户i收到的第j个基站的功率 等于第j基站总发射功率和对数正态分布衰耗的乘积，为SRji=Sj·dji-m10-ζji/10]]>dji是第j个基站到第i个用户的距离，而ζji是相应的对数正态分量，均值为0，标准方差σ＝8dB，幂次选m＝4，将(2)式代入(1)式，得到I01iW=Σj=1JSj·dji-m10-ζji/10+N0W]]>通常，背景噪声(主要是热噪声)与从所有基站收到的总信号功率(包括所有用户的信号)相比是可忽略的。因为基站发射功率不像移动台发射机一样受限，所以可以在上式中去掉N0W项。
上限的取得是在本小区基站和所有邻近基站都以最大功率Supp发射时，用户手机端测得的总干扰功率，即(I01iW)upp=Σj=1JSupp·dji-m10-ζji/10]]> 与距离与对数正态分布变量都均有关，其分布难以简单分析。但是，此分布可以直接用蒙特—卡洛(Monte Carlo)仿真来获得。假设一个给定用户只能收到以其所在小区同心的两个同心圆环内基站的发射功率，如图2所示。这样，J＝19，它包括了给定的基站，第一环内的6个基站及第二环内的12个基站，变量 与i用户的位置有关，此用户是假定在空间内均匀分布的。这样，此分布将是此小区内所有位置的平均值，将干扰与最大发射功率之比 作为前向干扰的归一化因子，即λd=(I01iW)upp/Supp]]>=Σj=1Jdji-m10-ζji/10.]]>在确定前向干扰指示值I0W的时，假设在实际的通信过程中，目标小区的用户i接收到的总干扰功率加平均噪声为 对 作归一化处理，归一化因子λ与用户i到基站的距离d相关，然后对所有用户作统计平均，得到I0W=(I0iW)/λi‾]]>=1K(Σj=1K(I0iW)/λi)]]>其中，K为小区中已经服务的用户数。
考虑衰落和突发干扰的影响，在一个观察窗T内取N个点的测量值，用这些值的统计平均来作为前向干扰指示值I0W，I0W=ENEK((I0iW)/λi)]]>=1N1K(Σj=1N(Σi=1K(I0iW)/λi)j)]]>由于该值是小区内所有移动台上报的前向链路接收干扰的统计平均，较为全面地反映了本小区基站和所有周围小区基站对该小区前向链路的影响，用来作为前向负荷等级的判定依据是一个非常理想的选择。下面确定呼叫准入控制的门限阈值。由式子 可以得到 在理想的情况下， 上限的取得是在 取得最大值 的时候，也就是所有基站都以最大功率Supp发射。这样，可定义ηSupp(0＜η≤1)为前向准入控制门限，η为调整因子，针对业务类型或优先级而不同。当某一小区有新的业务请求时，先根据小区内所有的移动台上报的干扰计算小区的前向干扰指示值I0W，当该值大于呼叫准入门限时，说明小区内的干扰很严重，不与准入；否则，准入。或者可以根据定义的不同门限阈值，当手机上报的干扰均值处在不同的门限时分配不同的业务数据速率。
具体说，本发明是这样实现的，参考图3首先，基站在步骤S1接收到一个呼叫请求；呼叫准入控制单元在步骤S2进行反向的呼叫准入控制，若反向准入控制算法允许该呼叫进入，则执行步骤S3，否则，执行步骤S8做拒绝该呼叫的处理；在步骤S3，基站的负荷检测单元计算蜂窝区的前向干扰指示值，该值标识了前向链路的负荷状况；在步骤S4，基站的准入控制单元将负荷检测单元计算的前向干扰指示值和前向准入门限阈值相比，若小于门限阈值，则执行步骤S5，否则，执行步骤S8做拒绝该呼叫的处理；呼叫准入控制单元在步骤S5检查是否有一个可用的符合请求速率的空闲扩展码，当在步骤S5处没有符合请求速率的空闲扩展码时，控制单元执行步骤S8做拒绝该呼叫的处理，当在步骤S5有可用的空闲扩展码时，呼叫许可控制单元在步骤S6检查是否有一个空闲的基带处理单元；当在步骤S6处所有基带处理单元当前均被使用时，控制单元执行步骤S8做拒绝该呼叫的处理，当在步骤S6有可用的基带处理单元时，呼叫许可控制单元在步骤S7进行许可该呼叫进入的处理，并返回开始处，等待下一个呼叫请求。在步骤S8，控制单元处理完拒绝呼叫的操作，也返回开始处，等待下一个呼叫请求到达。
权利要求
1.一种CDMA通信系统中呼叫准入控制的方法，其特征在于该方法包括以下步骤(1)基站接收呼叫请求；(2)呼叫准入控制单元进行反向呼叫准入判断，若反向准入控制允许该呼叫进入，则执行步骤(3)，否则，执行步骤(8)；(3)基站的负荷检测单元计算蜂窝区前向链路负荷的指示值；(4)基站的准入控制单元将负荷检测单元计算的前向链路负荷的指示值和前向准入门限阈值相比，若小于门限阈值，则执行步骤(5)，否则，执行步骤(8)；(5)呼叫准入控制单元检查是否有一个可用的符合请求速率的空闲扩展码，如果有，执行步骤(6)否则执行步骤(8)；(6)呼叫许可控制单元检查是否有一个空闲的基带处理单元，如果有，执行步骤(7)否则执行步骤(8)；(7)呼叫许可控制单元进行许可该呼叫进入的处理，处理完毕后返回所述步骤(1)等待处理下一个呼叫；(8)呼叫控制单元进行拒绝该呼叫的处理操作，处理完毕后返回所述步骤(1)等待处理下一个呼叫。
2.根据权利要求1所述的一种CDMA通信系统中呼叫准入控制的方法，其特征在于所述前向准入门限阈值为ηSupp，其中，η为调整因子，针对业务类型或优先级而不同，并且0＜η≤1，Supp为基站最大发射功率。
全文摘要
本发明公开了一种CDMA通信系统中呼叫准入控制的方法,本发明对于一个呼叫请求,通过前向链路负荷的检查和反向链路负荷的检查,用前反向链路负荷在呼叫请求时刻否超过门限阈值来判断是否接受呼叫,如果超过阈值,则拒绝该呼叫。如果不超过阈值,接受该呼叫尝试请求,因此本发明提供的呼叫准入控制的方法能够准确适应系统的真实运行环境,效率较高。
文档编号H04W48/06GK1365203SQ01101408
公开日2002年8月21日 申请日期2001年1月12日 优先权日2001年1月12日
发明者汪勇刚, 彭芳, 吴勇, 万蓉, 陈巍 申请人:华为技术有限公司