专利名称：一种基于空闲信道背景类业务传输方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种基于空闲信道背景类业务传输方 法及系统。
背景技术：
移动通信系统的目标是提高系统容量，同时保证高质量的通信，无线资源 管理就是通过合理地动态分配这些无线资源，有效地降低系统的干扰，提高系 统的容量，保证通信链路的质量。
无线资源管理(RadioResourceManagement)负责空中接口资源的利用， 保证移动用户的QoS要求，维持系统预规划的覆盖区，为系统提供大容量。 无线资源管理包括切换控制、功率控制、允许控制、负荷控制以及分组调度等。 切换控制负责处理用户的移动性。当移动用户从一个小区进入另一个小区时， 必然发生切换。切换控制就是运用一定的策略，保证用户越区切换或系统间切 换时通话的连续性，并且使通信质量达到预定的QoS要求。功率控制使空中 接口的干扰电平维持最小，保证移动用户的QoS要求。允许控制是对于预期 的信干比和码率，确保有空闲的无线资源。负荷控制的目的是，以目标方式在 给定的限制条件范围内维持网络无线资源的使用。分组调度是使各分组用户合 理地使用系统的可用资源，为各个用户分配数据速率和分组长度。
WCDMA系统是一个干扰受限的系统，它的系统容量不是一个相对固定 的值，而具有较大的弹性，服务质量与同时接受服务的用户数量之间存在平衡 与折衷的关系。如果空中接口负载过分的提高，小区的覆盖区域会降低到规划 值以下，且已有连接的业务质量得不到保证。在接受一个新的连接前，接纳控 制需检査该接入是否会牺牲规划好的覆盖区域或己有连接的质量。CAC (call admission control,呼叫接纳控制)是在无线接入网中接受或拒绝建立无线接 入承载的请求，当承载建立或修改时接纳控制算法就被执行。接纳控制功能体位于基站控制器中，在该处可获得来自几个小区的负载信息。接纳控制算法将 评估建立这些承载所导致的无线网络负载的增加，这必须对上下行链路两个方 向分别进行评估。请求的承载仅当上下行链路的接纳控制均接受它时才可被接 纳，否则由于它会在网络中产生过量的干扰而将它拒绝。接纳控制的限制条件 由无线网络规划来设置。
在接纳控制过程中，首先要完成对空中接口的负荷估计，对空中接口的负 荷估计也可分为上行链路的负荷估计和下行链路的负荷估计。目前主要的
CAC算法可以分为如下所示的几类，CAC的设计必须同时考虑QoS和GoS (Grade of Service,等级服务)要求。上行链路上的CAC算法包括基于SIR (signal to interference ratio,信号干扰比)的CAC算法、基于QoS的CAC算
法、基于总干扰功率的CAC算法和基于吞吐量的CAC算法，下行链路上的
CAC算法包括在多业务情况下的CAC算法、基于总发射功率的CAC算法和
基于吞吐量的CAC算法。
1、 基于SIR的CAC算法
用户的SIR—方面反映了系统为用户提供的QoS，一方面也反映了系统的 负荷轻重，所以可以通过监测用户的SIR来判断是否有足够的剩余容量接纳新 的用户。目前有两种基于SIR的CAC算法。 一种的主要思想是当新呼叫申 请接入的目的基站接受此次呼叫请求后仍然满足SIR要求，就判决接纳此次呼 叫，否则拒绝。另一种算法思想是当新呼叫申请接入的目的基站以及该基站 的临近基站接受此次呼叫请求后都满足SIR要求，就判决接纳此次呼叫，否则 拒绝。
2、 基于QoS的CAC算法
以往传统的保护信道方法在确保低掉话率的同时往往恶化了系统新呼叫 接入概率，基于系统QoS的呼叫接纳控制算法，解决了新呼叫阻塞概率和掉 话率之间的冲突问题。在判别是否接纳此次新呼叫时，是以系统以往运行情况 作为依据，并且此方法是独立于系统蜂窝结构，具有更广泛的应用范围。
3、 基于总干扰功率的CAC算法 z 基站测量接收信号总功率，如果新的总干扰电平低于阈值，通过上行链路
接纳控制算法接纳此新用户的接入。即满足当前总干扰功率的测量值+接入新 用户而导致的总干扰功率的增加量《小区允许的最大总干扰功率阈值。4、 基于吞吐量的CAC算法
在上行链路中，若满足以下公式，则接纳发请求的新用户进入无线网络 在新连接被接纳前上行链路的负载因子+新用户的负载因子《无线网络规
划时设定的上行负载因子门限值。 》
在下行链路中，若满足在新连接被接纳前下行链路的负载因子+新用户的
负载因子《无线网络规划时设定的下行负载因子门限值，则接纳发请求的新用
户进入无线网络；
5、 基于总发射功率的CAC算法
如果新的下行链路总发射功率没有超过预先定义的目标值，则用户被接 纳。即满足条件当前基站总发射功率+下行链路负载增加相应的发射功率值
《预先设定的基站所允许的最大发射功率。
UMTS (通用移动通信系统)定义了四种不同类型的业务，即会话类、流 类、交互类和背景类。这种分类方法的主要依据是各业务对时延的敏感程度。 会话类业务对时延最敏感；流类业务对时延较为敏感，但因为采用了缓存机制， 所以可以容许一定的时延变化；交互类业务对时延要求较低，但为保证更好的 响应时间，应为这类业务不同的流赋予不同的优先权；后台类业务则对时延不 敏感，即传统的尽力而为(BestEffort)业务。
目前的实际网络应用中，对于后台类业务，往往使用下行共享信道来传输， 而且没有任何接纳控制。这样尽管对四类业务分了优先级，实际应用中往往存 在以下问题
(1) 由于没有接纳控制，信道一空闲，就允许后台类业务传输，但是往
往信道即使空闲，但传输大容量的业务时，用户体验并不好；
(2) 如果信道空闲时即开始传输后台类业务，很容易影响话音等业务的 传输，即有时信道空闲，只是表明信道在某一时刻空闲，而不能表明信道在一 个时段空闲；
(3) 后台类业务往往ARPU值不高，运营商更希望在闲时进行传输，而 且这种闲时是基本上不影响任何话音等业务，即信道不是暂时的、瞬间的闲， 而是有一定阈值的空闲，即对话音等业务传输有一保护窗口；
(4) 真正夜间等长时间空闲信道传输的后台类业务比例偏低，造成系统
6资源使用不均衡，全网资源使用率尚待提高。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种基于空闲信道背景类业务传 输方法及系统，其目的在于，提供基于空闲信道(非统计闲时，所谓统计闲时
指的是通过人为经验认定的闲时，如晚上8点到早上8点)的数据下载方法及 系统，使得用户体验好，很好地保障话音等业务的通信质量，而且并最大限度 地提高系统资源利用率。
本发明提供了一种基于空闲信道背景类业务传输方法，包括 步骤10，网管系统为基站控制器设置信道空闲率阈值； 步骤20，基站控制器实时监测并计算信道空闲率；
步骤30，移动终端将下载背景类业务的请求发送至基站如果基站控制 器计算得到的计算信道空闲率不小于信道空闲率阈值则通知基站开始传输背 景类业务，否则通知基站拒绝传输背景类业务。
步骤10包括
步骤Sll，网管系统向基站控制器发送信道空闲率阈值请求，该请求中包 含信道空闲率阈值；
步骤S12，基站控制器接收到空闲率阈值请求后，依据信道空闲率阈值进 行设置，并向网管系统发送信道空闲率阈值响应。
背景类业务包括手机铃声下载业务、邮件下载业务或者数据下载业务。
步骤10中，网管系统根据运营策略动态地为基站控制器设置信道空闲率 阈值。
步骤20中，基站控制器进行实时监测信道空闲率时包括以下步骤 步骤S21，基站控制器发送监测请求信令给基站；
步骤S22，基站收到监测请求信令后，发送监测应答信令给基站控制器。
步骤20中，基站控制器进行实时计算信道空闲率时包括以下步骤
步骤S23，通过无线网络规划时设定的下行负载因子门限值减去新连接被 接纳前下行链路的负载因子得到信道空闲率；或者
步骤S24，通过预先设定的基站所允许的最大发射功率减去当前基站总发 射功率得到信道空闲率。步骤10中，信道空闲率阈值根据基站总发射功率或者基站无线信道链路
的负载因子进行设置。
本发明还提供了一种基于空闲信道背景类业务传输系统，包括移动终端、
移动蜂窝网、基站、基站控制器和网管系统。
网管系统，用于为基站控制器设置信道空闲率阈值；
移动终端，用于将下载背景类业务的请求发送至基站；
基站控制器，用于实时监测并计算信道空闲率；如果基站控制器计算得到
的计算信道空闲率不小于信道空闲率阈值则通知基站开始传输背景类业务，否
则通知基站拒绝传输背景类业务。
网管系统，用于向基站控制器发送信道空闲率阈值请求，该请求中包含信 道空闲率阈值；
基站控制器，用于在接收到空闲率阈值请求后，依据信道空闲率阈值进行
设置，并向网管系统发送信道空闲率阈值响应。
背景类业务包括手机铃声下载业务、邮件下载业务或者数据下载业务。 网管系统，用于根据运营策略动态地为基站控制器设置信道空闲率阈值。 基站控制器在实时监测信道空闲率时，发送监测请求信令给基站；基站接
收到监测请求信令后，发送监测应答信令给基站控制器。
基站控制器通过无线网络规划时设定的下行负载因子门限值减去新连接
被接纳前下行链路的负载因子得到信道空闲率，或者通过预先设定的基站所允
许的最大发射功率减去当前基站总发射功率得到信道空闲率。
信道空闲率阈值根据基站总发射功率或者基站无线信道链路的负载因子
进行设置。
本发明随时监测系统信道闲置率，当闲置率高于预设置的阈值(可动态调 整)时，才启动数据下载；本发明可以使得1)网络负载较为均衡，充分利 用闲时信道下载数据，充分、合理地利用了无线资源；2)用户体验好，下载 速率高；3)运营商忙时负荷压力小，节省网络投资。
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图1是本发明提供的背景类业务接纳控制信令流程图； 图2是本发明提供的背景类业务接纳控制算法流程图；图3是本发明提供的具有可变阈值的背景类业务接纳控制系统的网络结 构图。
具体实施例方式
下面结合附图，对本发明做进一步的详细描述。
本发明提供了一种具有可变阈值的背景类业务接纳控制方法，包括 步骤l，预先设置一信道空闲阈值；
步骤2，基站控制器实时监测并计算信道空闲率；在基站控制器进行监测 时，基站控制器发送监测请求信令给基站，然后基站发送监测应答信令给基站 控制器；在基站控制器计算信道空闲率时，通过无线网络规划时设定的下行负 载因子门限值减去新连接被接纳前下行链路的负载因子得到信道空闲率，或者 通过预先设定的基站所允许的最大发射功率减去当前基站总发射功率得到信 道空闲率。
步骤3，用户将背景类业务传输需求通过移动终端发送至基站；
步骤4，如果基站控制器监测到目前信道空闲率在空闲阈值之上，通知基 站开始传输背景类业务，否则不传输背景类业务；
步骤1中的信道空闲阈值通过网管系统进行设置，且基站可以根据重新设 置的阈值重新判断信道空闲率是否在空闲阈值之上。
背景类业务由用户在移动终端上定制，如手机铃声下载、邮件下载、数据 下载等，此业务定制需求通过基站传递到基站控制器；
所述的信道空闲阈值可根据运营策略动态调整；具体来说，运营商可以通 过网管调整信道空闲阈值，如根据背景类业务ARPU值和网络负荷情况动态 调整信道空闲阈值；
所述的信道空闲阈值可以通过设置基站总发射功率或者基站无线信道链 路的负载因子达到设置信道空闲阈值的目的。
本发明提供的本发明提供的背景类业务接纳控制信令流程如图1所示，包 括信道空闲率监测流程、阈值设置流程和接纳控制流程。
接纳控制流程如下
步骤201，移动终端发送下载背景类业务的请求发送至基站；步骤202，基站控制器执行接纳控制算法流程，具体如图2所示；
步骤203，得到基站控制器反馈后，基站向移动终端发送背景类业务的应
信道空闲率监测流程如下
步骤204，基站控制器向基站发送信道空闲率监测请求； 步骤205，基站向基站控制器发送信道空闲率监测应答；
信道空闲率阈值设置流程，具体如下
步骤206，网管系统向基站控制器发送信道空闲率阈值请求；
步骤207，基站控制器向网管系统发送信道空闲率阈值应答。
本发明提供的背景类业务接纳控制算法流程如图2所示，包括 步骤IOI，背景类业务请求到达；
步骤102，判断信道空闲率是否在阈值之上，如果是，执行步骤103，否
则执行步骤104;
步骤103，开始传输背景类业务； 步骤104，拒绝传输背景类业务。
本发明提供了一种具有可变阈值的背景类业务接纳控制的系统，如图3 所示，包括移动终端、移动蜂窝网、基站、基站控制器、网管系统； 网管系统，用于为基站控制器设置信道空闲率阈值； 移动终端，用于将下载背景类业务的请求发送至基站； 基站控制器，用于实时监测并计算信道空闲率；如果基站控制器计算得到 的计算信道空闲率不小于信道空闲率阈值则通知基站开始传输背景类业务，否 则通知基站拒绝传输背景类业务。
网管系统，可用于向基站控制器发送信道空闲率阈值请求，该请求中包含 信道空闲率阈值； y
基站控制器，可用于在接收到空闲率阈值请求后，依据信道空闲率阈值进 行设置，并向网管系统发送信道空闲率阈值响应。
背景类业务可由移动终端定制，包括手机铃声下载业务、邮件下载业务或者数据下载业务。
网管系统，可用于根据运营策略动态地为基站控制器设置信道空闲率阈值。
网管系统，可用于根据功率或系统容量为基站控制器设置信道空闲率阈值。
本领域的技术人员在不脱离权利要求书确定的本发明的精神和范围的条 件下，还可以对以上内容进行各种各样的修改。因此本发明的范围并不仅限于 以上的说明，而是由权利要求书的范围来确定的。
权利要求
1、一种基于空闲信道背景类业务传输方法，其特征在于，包括步骤10，网管系统为基站控制器设置信道空闲率阈值；步骤20，基站控制器实时监测并计算信道空闲率；步骤30，移动终端将下载背景类业务的请求发送至基站如果基站控制器计算得到的信道空闲率不小于信道空闲率阈值则通知基站开始传输背景类业务，否则通知基站拒绝传输背景类业务。
2、 如权利要求1所述的基于空闲信道背景类业务传输方法，其特征在于， 步骤10包括步骤Sll，网管系统向基站控制器发送信道空闲率阈值请求，该请求中包 含信道空闲率阈值；步骤S12，基站控制器接收到空闲率阈值请求后，依据信道空闲率阈值进行设置，并向网管系统发送信道空闲率阈值响应。
3、 如权利要求1所述的基于空闲信道背景类业务传输方法，其特征在于，背景类业务包括手机铃声下载业务、邮件下载业务或者数据下载业务。
4、 如权利要求1所述的基于空闲信道背景类业务传输方法，其特征在于， 步骤10中，网管系统根据运营策略动态地为基站控制器设置信道空闲率阈值。
5、 如权利要求1所述的基于空闲信道背景类业务传输方法，其特征在于， 步骤20中，基站控制器进行实时监测信道空闲率时包括以下步骤步骤S21，基站控制器发送监测请求信令给基站；步骤S22，基站收到监测请求信令后，发送监测应答信令给基站控制器。
6、 如权利要求5所述的基于空闲信道背景类业务传输方法，其特征在于， 步骤20中，基站控制器进行实时计算信道空闲率时包括以下步骤步骤S23，通过无线网络规划时设定的下行负载因子门限值减去新连接被 接纳前下行链路的负载因子得到信道空闲率；或者步骤S24,通过预先设定的基站所允许的最大发射功率减去当前基站总发 射功率得到信道空闲率。
7、 如权利要求1所述的基于空闲信道背景类业务传输方法，其特征在于， 步骤10中，信道空闲率阈值根据基站总发射功率或者基站无线信道链路的负载因子进行设置。
8、 一种基于空闲信道背景类业务传输系统，包括移动终端、移动蜂窝网、 基站、基站控制器和网管系统，其特征在于，网管系统，用于为基站控制器设置信道空闲率阈值；移动终端，用于将下载背景类业务的请求发送至基站；基站控制器，用于实时监测并计算信道空闲率；如果基站控制器计算得到的计算信道空闲率不小于信道空闲率阈值则通知基站开始传输背景类业务，否则通知基站拒绝传输背景类业务。
9、 如权利要求8所述的基于空闲信道背景类业务传输系统，其特征在于， 网管系统，用于向基站控制器发送信道空闲率阈值请求，该请求中包含信道空闲率阈值；基站控制器，用于在接收到空闲率阈值请求后，依据信道空闲率阈值进行 设置，并向网管系统发送信道空闲率阈值响应。
10、 如权利要求8所述的基于空闲信道背景类业务传输系统，其特征在于， 背景类业务包括手机铃声下载业务、邮件下载业务或者数据下载业务。
11、 如权利要求8所述的基于空闲信道背景类业务传输系统，其特征在于， 网管系统，用于根据运营策略动态地为基站控制器设置信道空闲率阈值。
12、 如权利要求8所述的基于空闲信道背景类业务传输系统，其特征在于， 基站控制器在实时监测信道空闲率时，发送监测请求信令给基站；基站接收到 监测请求信令后，发送监测应答信令给基站控制器。
13、 如权利要求12所述的基于空闲信道背景类业务传输系统，其特征在 于，基站控制器通过无线网络规划时设定的下行负载因子门限值减去新连接被 接纳前下行链路的负载因子得到信道空闲率，或者通过预先设定的基站所允许 的最大发射功率减去当前基站总发射功率得到信道空闲率。
14、 如权利要求8所述的基于空闲信道背景类业务传输系统，其特征在于， 信道空闲率阈值根据基站总发射功率或者基站无线信道链路的负载因子进行 设置'。
全文摘要
本发明提供了一种基于空闲信道背景类业务传输方法及系统。该方法包括步骤10，网管系统为基站控制器设置信道空闲率阈值；步骤20，基站控制器实时监测并计算信道空闲率；步骤30，移动终端将下载背景类业务的请求发送至基站如果基站控制器计算得到的计算信道空闲率不小于信道空闲率阈值则通知基站开始传输背景类业务，否则通知基站拒绝传输背景类业务。本发明可以使得网络负载较为均衡，充分利用闲时信道下载数据，充分、合理地利用了无线资源；运营商忙时负荷压力小，节省网络投资。
文档编号H04W28/02GK101562479SQ20091008478
公开日2009年10月21日 申请日期2009年5月19日 优先权日2009年5月19日
发明者张云勇, 童晓渝 申请人:中国联合网络通信集团有限公司