专利名称：带有改进的上行链路资源分配的移动无线电通信系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无线电通信系统，以及一种在该系统中用于在上行链路中，即到移动站用户的上行链路中分配资源的方法，以确定可以在任何电信小区中同时活动的信道数量。设置可能是保守的限制，以便保持该系统的稳定性，并且确保所提供的服务不低于网络中所允许的最大中断水平。
在由码分多址(CDMA)所运行的系统中，业务是同类的，例如都是语音业务，并且有固定数量的信道，在任何电信小区或者电信扇区中的同时上行链路的数量可以被严格限制，即可以被设置成有限的数量。
诸如通用移动电话系统(UMTS)的系统是一个非均匀系统，即业务具有固定的性质，并且没有固定数量的信道，通信上行链路的严格限制将会导致非常不稳定的性能。而且，随着业务的各种数据速率的增加，即在只有很少的扩频增益时，将需要改变这些严格的限制，并且减少上行链路的数量。
在宽带系统中，小区负载通常被测量为“高于噪声底限(noisefloor)的干扰”。也就是说，任何活动的移动站用户将在网络中产生某些数量的干扰，从而增加网络中的负载。噪声底限是在系统中没有活动用户时的干扰电平。
本发明的目的在于提供一种适用于在非均匀电信系统中分配资源的改进方法。
根据本发明，一种在具有不同类服务的宽带移动无线电通信系统中分配资源的方法，这些服务带有不同的速率，其特征在于，包括步骤确定在一个电信小区中的每个速率业务的当前比例；根据所述的确定比例，在所述的小区中向负载电平施加一个门限。
而且，根据本发明，一种宽带移动无线电通信系统，包括一个核心网络，多个无线电网络控制器，每个控制器控制多个基地收发信站，其特征在于，每个基地收发信站被用于间歇地确定由所述基地收发信站所控制的小区中每种速率业务的比例；并且每个基地收发信站用于在每个小区中向负载电平施加可变的门限。
下面参照附图描述本发明，其中
图1是UMTS系统的示意图；图2指示了电信小区中的瞬时负载变化；图3是带有不同比例的高数据速率服务的瞬时负载的累计分布函数图。
在图1所示的通用移动电话系统中，核心网络(CN)10具有一个接口12，该接口带有多个无线电网络控制器(RNC)14,16，每个控制器控制多个基地收发信站(BTS)18,20,22,24。为了简化的目的，仅示出了两个RNC，每个BNC控制两个BTS，如图所示。BTS通过一个无线电接口28与多个移动站用户相接口。
每个BTS18,20,22,24被用于监视它所控制的电信小区中的负载。现在参照图2，在每个小区中有一个噪声底限F，该噪声底限在没有用户活动时出现，并且每个BTS测量高于该底限的干扰电平，该噪声电平与其小区中的负载成比例。测量是基于接收信号强度指示符RSSI，该指示符给出了小区中总干扰的测量结果。每个BTS具有一个当前负载限制，并且如果达到该限制，则BTS拒绝对于资源的下一个请求，即对于移动站的新连接。
如果小区中的业务是语音业务，实际负载在短期内变化相对较小，如图2中的线V所示。因此可以设置一个固定限制L，该限制很少被语音业务所超过。由于在纯语音情况下负载变化为最小，因此该门限转换成固定数量的最大允许信息通道。
然而，如果该业务是语音和数据的混合，如线M所示出的，当实际的瞬时负载将超过固定的负载门限时，可能基本上为在业务远低于固定限制的周期。这是由于高速率用户的突发性性质以及与高速率信道相关的低扩频增益。在增加的负载超过线L(门限)的周期内，某些用户在它们呼叫的中间被阻塞或者掉线，在高于线L的时间较长时，被阻塞的概率较高。这意味着较低的负载门限L’必须以这种方式设置，即系统将在所需要的负载电平L之下工作。因此，当系统传递同类业务时，它将在较低的负载电平上工作，从而使得系统的效率不高。线L指示该噪声底限。
在本创造性方法和装置中，设置一个动态限制，该限制根据在特定电信小区中活动的高速率终端的比例而变化。
图3是在带有不同百分率的高速和低速数据服务的小区中，负载的模型累计分布函数(CDF)的曲线。
利用泊松到达时间以及使用逆变换方法的逆指数占用时长来建模该动态业务。泊松和逆指数分布的CDF用于发现到达的次数以及初始占用时长的值。在带有1秒抽样时间的10000秒的周期上得到这些结果。
有两种服务被模拟，即带由0.5活动系数的8kbps语音以及带由1.0活动系数的数据。四种不同的混合被建模，并且四条曲线示出了没有高数据速率服务以及10％,20％,30％高数据速率服务的CDF。10Db负载门限值用于该模型中。
图3示出了由曲线所示的四种纯语音业务，瞬时负载很少超过10dB的门限。对于由虚线所示的10％高数据速率和90％的语音来说，有一些负载超过了该门限，而对于20％高数据速率(由虚线所示)和30％高数据速率(实线)来说，该门限将会被大大地超过。
负载值具有一个宽的分布。如果需要将系统的负载设置成在一定时间百分比上低于10dB，则应该设置高于10dB的另一个门限。
例如，对于10％高数据速率的负载来说，假定在99.9％的时间上门限必须在10dB之下设置，那么该门限需要从10dB减少到10-0.9dB。
通过大范围的模拟，可以发现所有可能业务混合的补偿值。
不是仅设置一个适用于多种高数据速率终端活动的情况的固定门限，而是现在提出设置一个动态门限，这取决于小区中活动终端的实际混合。经过RSSI(接收信号强度指示符)的测量结果的这种信息已经可以为每个小区中的每个BTS18,20,22,24所用，但是当前还不能用于现在提出的这种方法。
对于当前可应用的业务混合来说，这样选择门限以便业务在选择比例的时间上低于该门限。接着在有较高比例的高数据速率用户时，可以提供稳定的系统，同时在较少的高数据速率用户活动期间，实现更多数量的连接。
用于设置动态负载门限的适当位置是在RNC14,16中。小区中由BTS所控制的移动站在其服务小区以及相邻小区中消耗某些负载，就有限控制来说，应该由控制RNC来控制一组BTS，并且向这组BTS分配门限。当前经历负载峰值的小区接着可以被分配适当的资源，但是负载峰值一被减少，该小区也返回更稳定的情况。
在这种结构中，每个BTS18,20,22,24将间歇地向其控制RNC14,16发送一个信号，该信号指示当前在由该BTS所控制的小区中活动的高数据速率和低数据速率的比例。考虑到由相邻BTS所控制的小区中的业务，RNC14,16间歇地分配到BTS，它控制适当的负载门限。选择间歇信令和分配之间的周期，以与网络相适应。RNC可以保持一个用于特定业务混合的门限值表，该业务混合诸如图3所示的，并且可以为小区选择一个门限，以保持最佳网络工作。
权利要求
1．一种在具有不同类服务的宽带移动无线电通信系统中分配资源的方法，这些服务带有不同的速率，其特征在于，包括步骤确定在一个电信小区中的每个速率业务的当前比例；根据所述的确定比例，在所述的小区中向负载电平施加一个门限。
2．根据权利要求1的方法，其中高速率用户的比例是根据所述小区的接收信号强度指示来确定的。
3．根据权利要求1或2的方法，其中该确定步骤是在控制所述小区的基地收发信站中执行的。
4．根据权利要求3的方法，其中所述基地收发信站向中心无线电网络发送所述确定的当前比例。
5．根据前面任何一个权利要求的方法，其中所述施加的门限是可变的。
6．根据权利要求5的方法，其中所述可变门限由所述无线电网络控制器分配给每个小区。
7．根据权利要求6的方法，其中所述无线电网络控制器保持一个用于特定业务混合的门限值表，并且为小区选择一个门限，以保持最佳网络工作。
8．一种宽带移动无线电通信系统，包括一个核心网络(10)，多个无线电网络控制器(14,16)，每个控制器控制多个基地收发信站(18,20,22,24)，其特征在于，每个基地收发信站被用于间歇地确定由所述基地收发信站所控制的小区中每种速率业务的比例；并且每个基地收发信站用于在每个小区中向负载电平施加可变的门限。
9．根据权利要求8的方法，其中每个基地收发信站用于向控制它的无线电网络控制器(14,16)发送一个指示所述比例的信号，并且从所述无线电网络控制中接收一个将被施加的可变负载。
全文摘要
一种在具有不同类服务的移动电信系统中分配资源的方法,这些服务带有不同的速率,该电信系统诸如通用移动电话系统,其特征在于,包括步骤:确定在一个电信小区中的每个速率业务的当前比例;根据所述的确定比例,在所述的小区中,控制该小区的基地收发信站向负载电平施加一个门限。
文档编号H04L12/56GK1309520SQ0110450
公开日2001年8月22日 申请日期2001年2月14日 优先权日2000年2月15日
发明者侯萨姆·马哈尔·阿尔－侯塞米 申请人:朗迅科技公司