专利名称：使cdma集群通讯系统所容纳的群组数最大的方法
技术领域：
本发明涉及集群通讯系统，特别涉及一种在CDMA集群通讯系统中如何使系统 容量达到最大的方法。
背景技术：
在集群系统中，集群组呼通常有两种实现方式增强组呼和传统组呼。 增强组呼
如图1，组呼建立时，每个用户都要分别建立两条前向信道和一条反向信道。其 中， 一条前向信道用于传送用户的信令信息和功率控制信息(F—FCH);另一条前向 信道负责传送语音帧(F一SCH)。同一群组内的每个用户所分配的该前向语音信道具有 相同的标识码，这样，同一载扇下该组内每一个分配了前向语音信道的终端都可以 对该信道进行解码，终端接收到的能量就是这个载扇下群组内所有前向语音信道的 叠加能量，该叠加能量只要能够满足衰落最严重的用户正常通讯即可。组内的每一 个激活用户都分配一条反向信道(R一FCH)，但是只有收到网络侧授权信息的终端才能 在该信道上传送话音。所以，说用户使用的反向信道负责传送语音帧、前向功控比 特和信令消息，听用户的反向信道只传送前向功控比特和信令消息。
增强组呼的资源分配精确到每个用户，系统和终端的交互作用强，便于系统随 时了解终端的状态。而且不受调度区域的限制，只要网络覆盖到的地方都可以建立 增强组呼业务。缺点是如果单扇区下集中很多用户，容易在功率资源、信道资源等 方面受限。增强组呼在群组用户很分散或者移动范围很大的情况下具有明显优势。
传统组呼
传统组呼解决了增强组呼空口容量受限的问题。传统组呼业务的主要特征为
单载扇下支持组内用户不受限制，能利用有限的资源，支持大量用户集中在同一地 点情况下的指挥调度功能。
如图2，组呼建立时，调度区内每个小区指配共用的前向语音信道(F一FCH)和反 向说用户信道(R—FCH_T)，指配共用的前向信令信道^_301)和反向听用户信道 (R_FCH—L)。前向语音信道，负责传送前向语音帧和信令消息；反向说用户语音信 道，负责传送反向语音帧和信令消息；前向信令信道，负责下发系统参数与邻区列
表消息；反向听用户信令信道，在大部分时间里处于发射机关闭状态，只有当用户 申请发言时，负责传送话权请求信令。
传统组呼弥补了增强组呼的缺点。由于信道在物理层面实现了共享，从而支持 单扇区组内无限容量，故对子用户+分集中的群组设置为传统群组具有明显的优势； 但由于前向信道的完全共享无法实现快速功控，同一载扇下容纳的组数是有限的， 所以对于用户分散到很多小区的情况，传统组呼不具有优势。 一般情况下传统组呼 只在调度区内提供服务，调度区外不提供服务。
根据上述对增强组呼和传统组呼的实现原理可以知道，群组呼叫采用增强组呼 还是传统组呼对于网络的总体容量影响很大，所以采用哪种组呼呼叫意义重大。
在现有技术中，在下列两种情况采用传统组呼，其他情况均釆用增强组呼
1、 对于工作场所比较固定(即用户基本不移动或者移动范围不超过2个小区的 覆盖范围)，平均每个小区超过10个用户的群组；
2、 对于工作场所不固定(即用户移动范围不确定或者移动范围超过2个小区)， 平均每个小区超过20个用户的群组。
现有技术中传统组呼和增强组呼划分的基点在于用户是否密集，但密集的判断 标准没有量化，都是按照经验确定，无法做到最优的资源配置。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种方法选择每个群组 采用增强组呼还是传统组呼的方法，使系统所容纳的群组数达到最大。
本发明的技术方案，包括以下步骤
步骤A:对于某个需要建立的群组，根据它的群组大小和占用扇区数，得出如果 采用增强组呼，每载扇能承载的组数；
步骤B:对于这个要建立的群组，根据它的占用扇区数，得出如果采用传统组呼， 每载扇能承载的组数；
步骤C:比较步骤A、 B中的两种组呼模式能承载的组数，取较大者，作为该群 组的组呼模式。
所述步骤A包括
Al根据系统前向信道功率在各信道的分配情况，得出系统前向能承载的组数
<formula>formula see original document page 5</formula>
其中，w为增强组呼前向能容纳的组数，y为群组大小，7V为群组所占扇区数，尸为 信道全速率的发射功率，a为实际信道功率与全速率发射功率的比值，"为用户说
话时间占总时间的百分比，y为信道全速率发射功率占小区设计功率的比值，225、
219、 185分别是导频信道、寻呼信道、同步信道的数字增益，这三个数值可以根据 实际情况进行调整；
A2根据系统反向信道的干扰情况，得出系统反向能承载的组数 1 7 1<formula>formula see original document page 6</formula>
其中，W为增强组呼反向能容纳的组数；
A3比较两者，取最小值作为该群组如果采用增强组所能承载的组数。
所述步骤B包括
Bl根据系统前向信道的功率资源分配情况，得出系统前向能承载的组数<formula>formula see original document page 6</formula>6
其中，；c为传统组呼前向能容纳的组数，c为F—SCH信令信道传送信令时间占总时 间的百分比；
B2根据系统反向信道的干扰情况，得出系统反向能承载的组数
其中，Y为传统组呼反向能容纳的组数，^为R一FCH一L信令信道传送话权申请信令 时间占总时间的百分比，；
B3比较两者，取最小值作为该群组如果采用传统组所能承载的组数。
在上述方案中，信道全速率发射功率占小区设计功率的比值y为
255 22 X+20-255 之
炎—證=10 logc,o曹+10log 2 +10 iog{l 0 40 x — + 10 40x —}
24 24
其中，为某信道功率，ce//;xw"为小区的设计功率，X为信道的数字增 fH^.。
采用本发明可以使系统资源得到充分利用，网络可以容纳更多的组，集群系统的 容量得到最大化。
图1为同一载扇下增强组呼信道资源占用情况图； 图2为同一载扇下传统组呼信道资源占用情况图； 图3为本发明的选择组呼模式流程图。
具体实施例方式
下面结合附图3，阐述本发明的具体实现。
步骤A:对于某个要建立的群组，根据它的群组大小和占用扇区数，得出如果采 用增强组呼，每载扇能承载的组数。
Al根据系统前向信道的资源分配情况，得出系统前向能承载的组数 普通语音的话音激活因子为0.4。导频信道数字增益225，同步信道数字增益185， 寻呼信道数字增益219 ,语音信道数字增益169。
语音信道数字增益169的发射功率占小区设计功率的比值为
r=i.67i%
语音通话是双方的，所以对于单个用户说话的时间就只占总时长的50%，再加 上语气停顿、思考的时间，认为语音激活因子为0.4。组呼的反向业务信道，总是有 人占用的，可以看成原来的语音用户通话双方都各有一个上行信道，所以类似于语 音激活因子。
增强组呼的业务还有一个组呼信道激活因子;9-0.8,因为20%的时间用户话权 抢占和思考，80%的时间用于讲话。
群组内同一载扇下同一个群组的用户共享一条前向语音信道。空闲状态时，该
信道以l/8速率发射功率；讲和听状态是全速率发射功率。
另外每个用户分配一条前向信道用于传送信令信息，保持《-1/8的速率。 设增强组呼前向能容纳的组数为w，群组大小为y，群组所占扇区数为iV，普
通语音全速率的发射功率为P 。
在一个载扇下前向容量的计算公式为-
225—255 219-255 185-255
y 户 尸1 — 10 40 —10 40 —10 40
附*丄*三+附*(0.8*户+ 0.2*二) = ^~^-^-^-*0.4*户*0.55
W 8 8 /*0.4
右边分子除以(Y*0.4)表示扇区能容纳的语音用户数，再乘以0.4叩是指扇区内所 有用户的实际发射功率的大小；0.55是呼叫比例，也就是去除了软切换所占的功率 部分。
简化为
附* y
~^ + 6.6*附=178.65 178.65
即w-
丄+ 6.6
A2根据系统反向信道的资源分配情况，得出系统反向能承载的组数
设增强组呼反向能容纳的组数为n，蜂窝系统反向容量为35个用户，每载扇反 向容量的计算公式为
"*丄*0.8*尸+ "* ---0.8) *乙=35 * 0.4 * P
iV iV iV 8
简化为:
A*(28 + 5*y) = 560 曰n 560 *iV
28 + 5叮
比较m和n，如果w〈"，则令j-w，否则令爿="
步骤B:对于这个要建立的群组，根据它的占用扇区数，得出如果采用传统组 呼，每载扇能承载的组数。
导频信道数字增益225，同步信道数字增益185，寻呼信道数字增益219。
传统组呼的群组内的用户非常多，因此话权抢占的时间和思考的时间比增强组
呼要大，根据统计大约为^=20%的时间用于话权抢占，10%的时间由于思考和反应， ;9=70%的时间用于讲话。
群组内同一载扇下同一个群组的用户共享一条前向语音信道。空闲状态的速率 为"=1/8，讲和听状态的速率是l。
群组内同一载扇下同一个群组的用户共享一条前向信令信道。当有消息发送时， 该信道建立并以速率为1发送；没有消息发送时该信道是不存在的。根据统计，该 信道实际存在的时间占呼叫总通话时间的￡=10%左右。
对于传统组呼，为了更加节省前向功率，当没有人讲话时，也就是语音帧为1/8 速率时，采取每24帧中4帧发送1/8速率帧，其余20帧不发送。所以实际相当于 1/8速率发射功率的1/6。
F—FCH和F一SCH固定前向发射功率，平均信道增益典型值都是191，传统组呼 前向语音信道和信令信道全速率功率占小区设计功率的比值为
"/=5.9288%
Bl根据系统前向信道的功率资源分配情况，确定系统前向能承载的组数 设传统组呼前向能容纳的组数为;c，则每载扇前向容量的计算公式为<formula>formula see original document page 9</formula>
分母第一部分x个群组在一个扇区下的F_FCH全速率状态下的等效发射功率 (70%的时间)和F一SCH的等效发射功率(10%的时间)。
分母第二部分x个群组在同一个扇区下的F—FCHl/8速率的等效发射功率(30yo 的时间)。
其中F—SCH为前向补充信道，用来传送信令；F—FCH为前向基本信道，用来
传送语音。
由公式可知，前向容量和群组占用的扇区是无关，无论群组占用多少扇区，每个 扇区内的前向资源的占用都是一致的。 x = 14 B2将组呼等效为普通语音呼叫，根据系统反向信道的干扰情况，确定系统反向 能承载的组数
反向接入信道发射功率比业务信道发射功率高1.76dB，即1.5倍。 根据以上的分析，设传统组反向能容纳的组数为y,每载扇反向容量的计算公式
为:
<formula>formula see original document page 10</formula>
等式左边第一部分y个群组在一个扇区下的R—FCH_T的等效发射功率。 等式左边第二部分y个群组在同一个扇区下的R—FCH_L的等效发射功率。 等式右边为在同一扇区下反向容量最大时的功率等效值。 其中，R—FCH一T为反向说用户专用信道
R—FCHJL为反向听用户专用信道 该公式简化为
<formula>formula see original document page 10</formula>
比较x和y,如果;c〈y，贝U令5-x，否贝1』令5 ="
步骤C:如果^>5，则采用增强组呼，否则采用传统组呼，作为该群组的组呼 模式。
权利要求
1、一种使CDMA集群通讯系统所容纳的群组数最大的方法，包括以下步骤步骤A对于某个需要建立的群组，根据它的群组大小和占用扇区数，得出如果采用增强组呼，每载扇能承载的组数；步骤B对于这个要建立的群组，根据它的占用扇区数，得出如果采用传统组呼，每载扇能承载的组数；步骤C比较步骤A、B中的两种组呼模式能承载的组数，取较大者，作为该群组的组呼模式。
2、 权利要求1所述的使CDMA集群通讯系统所容纳的群组数最大的方法，其 特征在于，所述步骤A包括Al根据系统前向信道功率在各信道的分配情况，得出系统前向能承载的组数225-255 219-255 185-255y i一io 40 _10 40 —10 40w* —+ ——^-^-^-* 0.4 *尸* 0.55iV "0.4其中，m为增强组呼前向能容纳的组数，F为群组大小，iV为群组所占扇区数，P为 信道全速率的发射功率，a为实际信道功率与全速率发射功率的比值，"为用户说话时间占总时间的百分比，^为信道全速率发射功率占小区设计功率的比值，225、219、 185分别是导频信道、寻呼信道、同步信道的数字增益；A2根据系统反向信道的干扰情况，得出系统反向能承载的组数1 y 1 * 一(---*")*"*尸=35*0.4*尸其中，n为增强组呼反向能容纳的组数；A3比较两者，取最小值作为该群组如果采用增强组所能承载的组数。
3、 权利要求1所述的使CDMA集群通讯系统所容纳的群组数最大的方法，其特 征在于，所述步骤B包括Bl根据系统前向信道的功率资源分配情况，得出系统前向能承载的组数225~255 219~255 185~2551 — 10 40 —10 40 —10 40-i—=A;[(〃 + ￡) + (1 —]V 其中，x为传统组呼前向能容纳的组数，f为F一SCH信令信道传送信令时间占总时 间的百分比；B2根据系统反向信道的干扰情况，得出系统反向能承载的组数-<formula>formula see original document page 3</formula>其中，y为传统组呼反向能容纳的组数，P为R一FCH—L信令信道传送话权申请信令 时间占总时间的百分比，；B3比较两者，取最小值作为该群组如果采用传统组所能承载的组数。
4、权利要求2或3所述的使CDMA集群通讯系统所容纳的群组数最大的方法， 其特征在于，信道全速率发射功率占小区设计功率的比值y为尸=255 22 ,+20-255 之鮮-101og"争麼+飾g2 + 101og(10 40 x^; + 10 40 x-其中，i^/ poMW为某信道功率，ce/^mwr为小区的设计功率，Z为信道的数字增
全文摘要
一种使CDMA集群通讯系统所容纳的群组数最大的方法，对于某个需要建立的群组，根据它的群组大小和占用扇区数，得出如果采用增强组呼，每载扇能承载的组数；对于这个要建立的群组，根据它的占用扇区数，得出如果采用传统组呼，每载扇能承载的组数；比较步骤前两个步骤中的两种组呼模式能承载的组数，取较大者，作为该群组的组呼模式。采用本发明可以使系统资源得到充分利用，网络可以容纳更多的组，集群系统的容量得到最大化。
文档编号H04Q7/28GK101098512SQ20061006137
公开日2008年1月2日 申请日期2006年6月27日 优先权日2006年6月27日
发明者周家辉, 瑞 马 申请人:中兴通讯股份有限公司