CN100399859C

CN100399859C - 移动通信系统中切换资源预留的实现方法

Info

Publication number: CN100399859C
Application number: CNB2004100808931A
Authority: CN
Inventors: 周德锁; 赵瑾波
Original assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Current assignee: China Academy of Telecommunications Technology CATT; Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Priority date: 2004-10-11
Filing date: 2004-10-11
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2024-10-11
Also published as: CN1761354A

Abstract

本发明涉及移动通信系统中实现切换资源预留的方法，是小区切换资源预留与时隙切换资源预留相结合的混合实现方法。包括：先执行小区级别的判断，对于新呼叫，判断接纳该新呼叫后当前小区的空闲资源是否满足小区预留门限的要求，对于切换呼叫，判断当前小区的空闲资源是否满足请求资源的要求，如果不满足，则拒绝请求；如果满足则继续执行时隙级别的判断，对于新呼叫，判断接纳该新呼叫后，为其分配时隙资源后所空闲的时隙资源是否满足时隙预留门限的要求，对于切换呼叫，判断当前时隙的空闲资源是否满足请求资源的要求，如果满足，则接纳，如果不满足，则调整各时隙资源后再重新判断是否接纳。系统根据网络的实时负荷，动态调整预留的切换资源。

Description

移动通信系统中切换资源预留的实现方法

技术领域

本发明涉及蜂窝移动通信系统无线资源分配和越区切换中的控制技术，更确切地说是涉及时分双工/码分多址(TDD-CDMA)移动通信系统中的为小区切换呼叫预留无线资源的预留方法，该方法既要保证切换成功率、保证用户的通信质量和减少掉话率，同时又要避免因为不合理的预留而造成资源浪费、系统资源利用率下降和影响新用户的接纳成功率。

背景技术

在移动通信系统中，用户终端在实现最初的小区与网络连接之后，有可能由于各种原因离开这个小区的服务范围而进入另一个小区的服务范围，发生越区切换过程。TD-SCDMA系统中的越区切换过程就是通过将用户终端的连接切换到其它小区，从而使得服务不会产生中断。为了保证用户在移动过程中通话的连续性和稳定性，蜂窝移动通信系统中的各小区通常为切换呼叫预留一部分无线资源，以提高用户的切换成功率。这部分为小区切换预留的无线资源只能被切换用户使用，而不能分配给在本小区发起呼叫、请求接纳的新用户。

在已有的第一代和第二代移动通信系统中，其无线资源的形式表现为频点和时隙，因而系统为切换用户预留的资源主要是频率与时隙。在第三代移动通信系统如宽带码分多址(WCDMA)和CDMA1X系统中，由于采用码分多址的接入方式，因而引入了扩频码资源，而一般的CDMA系统又具有明显的功率受限特点，因此系统为切换用户预留的资源主要是功率资源。

已有的移动通信系统通常采用小区无线资源固定预留的方式，即以每个小区为单位固定留出一定数量的资源供切换用户使用。

TD-SCDMA系统由于其TDD的特点，采用了时隙无线资源固定预留的方式(见《TD-SCDMA标准》)，即以时隙为单位固定预留出一定数量的资源，进行用户接纳判断。

切换资源预留的实现过程主要体现在对新用户和切换用户的接纳控制过程上，作为一种计算和判断的策略，现有小区预留方式的具体实现流程一般如图1所示，现有时隙预留方式的具体实现流程一般如图2所示。

参见图1，假设T时刻，用户呼叫请求到达，申请资源数记为R_q，此时该小区已分配资源数记为R_T，可利用资源数上限为R_th，小区为切换预留的资源数固定为R_s。

步骤11，在T时刻，用户呼叫请求到达；

步骤12，判断该呼叫请求类别，即判断该呼叫请求是新用户的接纳请求还是切换用户的接纳请求；

步骤13，如果是新用户的接纳请求，则通过计算R_q、R_T之和与R_th、R_s之差间的大小关系来决定是接纳该新用户还是拒绝其请求，当满足R_q+R_T＞R_th-R_s时，说明申请资源数与已分配资源数之和已大于可利用资源数上限与切换预留资源数之差，不能接纳，执行步骤17，否则执行步骤14；

步骤14，由于R_q+R_T＜R_th-R_s，申请资源数与已分配资源数之和还小于可利用资源数上限与切换预留资源数之差，因此可以接纳该用户请求，并为其分配无线资源。

步骤15，在步骤12中如果判断该呼叫请求是切换用户的接纳请求，则通过计算R_q、R_T二者之和与R_th间的大小关系决定是接纳该切换用户还是拒绝其请求，当满足R_q+R_T＞R_th时，说明申请资源数与已分配资源数之和已大于可利用资源数上限，不能接纳，执行步骤17，否则执行步骤16；

步骤16，由于R_q+R_T＜R_th，说明申请资源数与已分配资源数之和还小于可利用资源数上限，因此接纳该切换用户请求，并为其分配无线资源。

步骤17，由于新用户的接入请求已满足R_q+R_T＞R_th-R_s，或者由于切换用户的接入请求已满足R_q+R_T＞R_th，故拒绝新用户或切换用户的呼叫请求。

参见图2，假设T时刻，用户呼叫请求到达，申请资源数记为R_q，此时时隙i内已分配资源数记为Rⁱ _T，时隙i内可用资源数的上限记为Rⁱ _th，时隙i内为切换预留的资源数记为R_S ⁱ。

步骤201，在T时刻，用户呼叫请求到达；

步骤202，根据时隙资源的优先级，选择优先级最高的时隙进行接纳判决，时隙资源的优先级可以根据干扰等因素排序出来，干扰小的时隙的优先级大于干扰大的时隙的优先级，如非交叉时隙的优先级就高于交叉时隙的优先级，时隙资源的优先级也可以用固定排序方式或其它方式产生；

步骤203，判断该呼叫请求类别，即判断该呼叫请求是新用户的接纳请求还是切换用户的接纳请求；

步骤204，如果是新用户的接纳请求，则通过计算R_q ⁱ、Rⁱ _T之和与Rⁱ _th、R_S ⁱ之差间的大小关系决定是接纳该新用户还是拒绝其请求，当满足

R_{q}^{i} + {R^{i}}_{T} > {R^{i}}_{th} - R_{S}^{i}

时，说明若在时隙i内申请到资源数R_q ⁱ与时隙i内已分配资源数Rⁱ _T之和已大于时隙i内可用资源数的上限Rⁱ _th与时隙i内为切换预留的资源数R_S ⁱ之差，则时隙i内已不能接纳，执行步骤205，否则执行步骤210；

步骤205，由于

R_{q}^{i} + {R^{i}}_{T} > {R^{i}}_{th} - R_{S}^{i},

说明在时隙i内的剩余资源已不足以满足新用户对资源的需求，则进一步判断是否还有除i时隙以外的时隙可供接纳判决，有则执行步骤206，否则执行步骤211；

步骤206，选择除i时隙以外的时隙，进行接纳判决，并返回步骤203执行。

步骤207，在步骤203中如果判断该呼叫请求是切换用户的接纳请求，则通过计算R_q ⁱ、Rⁱ _T之和与Rⁱ _th间的大小关系决定是接纳该切换用户还是拒绝其请求，当满足

R_{q}^{i} + {R^{i}}_{T} > {R^{i}}_{th}

时，说明若在时隙i内申请到资源数R_q ⁱ与时隙i内已分配资源数Rⁱ _T之和已大于时隙i内可用资源数的上限Rⁱ _th，则时隙i内已不能接纳，执行步骤208，否则执行步骤210；

步骤208，由于

R_{q}^{i} + {R^{i}}_{T} > {R^{i}}_{th},

说明在时隙i内的剩余资源已不足以满足切换用户对资源的需求，则进一步判断是否还有除i时隙以外的时隙可供接纳判决，有则执行步骤209，否则执行步骤211；

步骤209，选择除i时隙以外的时隙，进行接纳判决，并返回步骤203执行。

步骤210，由于新用户的

R_{q}^{i} + {R^{i}}_{T} < {R^{i}}_{th} - R_{S}^{i},

或者由于切换用户的

R_{q}^{i} + {R^{i}}_{T} < {R^{i}}_{th},

则接纳该新用户或切换用户的呼叫请求，并在时隙i内为新用户或切换用户分配资源。

步骤211，由于新用户的

R_{q}^{i} + {R^{i}}_{T} < {R^{i}}_{th} - R_{S}^{i},

或者由于切换用户的

R_{q}^{i} + {R^{i}}_{T} > {R^{i}}_{th},

且已无任何时隙可用作接纳判决，则拒绝该新用户或切换用户的呼叫请求。

除上述小区固定预留和时隙固定预留方案外，现有资料公开的切换资源预留实现方案还包括：根据不同业务的服务质量(QoS)要求确定资源预留比例；根据业务到达频率(单位时间业务到达的次数)等确定资源预留比例；或根据在最近一段时间窗内所统计的切换呼叫占总呼叫的比例来计算资源预留比例等(见《无线多媒体网络资源管理的研究》，文献检索编号：Y392076-TN919.85)。

综上所述，现有资源预留方法主要采用的是固定比例的资源预留方式，这种方式不能根据小区的负荷状态、承载业务类型、移动环境变化等因素来优化系统资源配置，从而经常导致两种情况发生：如果预留的资源过少，则不能满足网络中切换用户的需求，导致系统中用户掉话现象严重；如果为切换用户预留的资源过多，则留给新用户的资源相应减少，新用户接纳的成功率必然降低，系统资源利用率下降。因此，固定的资源预留方式不能保证系统在掉话率、接纳成功率和资源利用率三方面达到综合最优的平衡状态。

3G系统承载多种多样的业务，各种业务的速率和服务时间差异很大，无论是单纯的小区预留还是时隙预留方案，若采用这些固定预留资源的方法，控制资源预留的最佳比例是很困难的；而根据对切换用户的信息统计采用预测方法，对承载多业务的系统来说也不会是准确的。上述方面导致了系统资源利用率和接纳成功率、阻塞率及切换成功率等性能指标很难达到系统最优状态。

而另一方面，TDD系统的切换资源预留具有较高的灵活性，它既可以采取小区预留的方式，也可以采用时隙预留的方式；

TD-SCDMA系统是一个时分双工系统，而且由于TD-SCDMA采用了上行同步、联合检测、智能天线等技术，多址干扰和多径干扰的影响大大减轻。因此，在网络规划合理的前提下，干扰和功率已经不再是制约系统容量和性能的主要因素。TD-SCDMA系统每个时隙最多只有16个码道可以同时使用，因此TD-SCDMA系统的一个重要特点是使传统的CDMA系统功率受限的理论和概念弱化，而系统资源变成码道受限的情况则非常明显。基于干扰和功率的接纳控制方法已不再是TD-SCDMA系统最佳的接纳控制判决方法，即对TD-SCDMA系统而言，CDMA系统软容量的特征已不再明显，而基于码道资源的硬判决已成为该系统接纳控制的优选方式。仿真和实验表明，系统采用这种接纳控制方法，与基于干扰和功率的接纳控制方法相比，具有简单高效的特点，且系统的接纳成功率、切换成功率和资源利用率等关键性能指标都得到了提高；

从满足系统要求考虑，切换预留的比例应根据业务强度、业务类别、系统负荷等因素来共同决定。

上述因素为实现本发明的方案典定了技术基础。

发明内容

本发明的目的是设计一种移动通信系统中的切换资源预留的实现方法，通过设计一种合理的资源预留方案，既能保证切换用户的切换成功率，保证用户的通信质量，减少系统掉话率，同时又能避免发生给切换用户预留了过多的资源而造成浪费、系统资源利用率下降和影响新用户的接纳成功率等问题。

实现本发明目的的技术方案是这样的：.一种移动通信系统中切换资源预留的实现方法，其特征在于：是小区切换资源预留与时隙切换资源预留相结合的混合实现方法，包括：

A.用户呼叫请求到达后，确定该呼叫请求类型为新呼叫请求，对于该新呼叫请求，根据小区级别的判断条件，判断接纳该新呼叫请求后当前小区的空闲资源是否满足小区切换预留资源门限的要求；对于切换呼叫请求，根据小区级别的判断条件，判断当前小区的空闲资源是否满足该切换呼叫请求对小区资源的要求；如果不满足，则拒绝该新呼叫请求、拒绝该切换呼叫请求，如果满足则继续执行步骤B；

B.判断是否对所有可供选择的时隙均依次进行了接纳判决，是则执行步骤D，否则执行步骤C；

C.从可供选择的时隙中选择一个时隙，根据时隙级别的判断条件，对于新呼叫请求，判断接纳该新呼叫请求后，为其分配时隙资源后所空闲的时隙资源是否满足时隙切换预留资源门限的要求；对于切换呼叫请求，根据时隙级别的判断条件，判断当前时隙的空闲资源是否满足该切换呼叫请求对时隙资源的要求；如果满足要求，则在该时隙接纳该新呼叫请求、在该时隙接纳该切换呼叫叫请求，如果不满足，则返回步骤B；

D.对所述可供选择的时隙的资源进行重新调整，然后返回步骤B执行。

所述步骤A中，对于切换呼叫请求，根据小区级别的判断条件，判断当前小区的空闲资源是否满足该切换呼叫请求对小区资源的要求，如果不满足，则拒绝该切换呼叫请求，如果满足则继续执行所述的步骤B；

所述步骤C中，对于切换呼叫请求，根据时隙级别的判断条件，判断当前时隙的空闲资源是否满足该切换呼叫请求对时隙资源的要求，如果满足要求，则在该时隙接纳该切换呼叫请求，如果不满足，则返回所述的步骤B。

所述的小区切换预留资源门限和时隙切换预留资源门限都包含功率和码道资源的预留门限；所述码道资源的预留门限表示为预留的码道个数或表示为预留码道个数与总码道个数的比例；所述功率资源的预留门限表示为预留功率资源占总功率资源的比例。

本发明的使用小区预留与时隙预留相结合的混合预留资源方案与现有的预留资源方案相比，由于充分考虑了TDD/CDMA(如TD-SCDMA)系统时分双工和码道受限的特点，既考虑小区预留，又结合时隙预留，既考虑预留功率资源，又考虑预留码道资源，从而更适合TDD/CDMA(如TD-SCDMA)系统。

采用这种混合资源预留方法后，系统能根据网络的实时负荷情况、所承载的多种业务情况以及不同的移动环境等，对切换中的资源预留，包括小区切换资源预留与时隙切换资源预留，做出实时的动态调整。

仿真结果表明，与现有的固定资源预留方式相比，这种方法既降低了系统掉话率，又提高了新用户的接纳成功率和系统资源的利用率。

与传统的资源预留方法相比，本发明的混合资源预留方法无论是在热点小区还是非热点小区，都可以根据需要设置相应的门限，因而可以获得较好的系统性能。

附图说明

图1是现有小区预留方式的具体接纳控制流程框图；

图2是现有时隙预留方式的具体接纳控制流程框图；

图3是本发明的使用时隙预留与小区预留相结合的混合预留方式的具体接纳控制流程框图。

具体实施方式

本发明实施例，根据TD-SCDMA系统码道受限的特点，提出为切换呼叫做资源预留的时候，除了考虑一般CDMA系统中基于功率形式的资源预留外，也考虑了基于码道形式的资源预留。如小区为切换预留的资源既可以是功率，也可以是码道个数。

同时，TD-SCDMA系统又是一个时分双工系统，因此可以考虑以时隙为单位为切换呼叫预留资源；还可以结合现有方法，采用小区预留和时隙预留相结合的方式。在实现上，可以考虑设定两类门限：小区切换资源预留门限和时隙切换资源预留门限；这两类门限都包括功率和码道两方面含义。对于码道资源的预留门限既可以表示为预留的码道个数，又可以表示为预留码道个数占总码道个数的比例；而功率资源的预留门限通常以百分数形式表示，即预留功率资源占总功率资源的比例。

上述各种门限的设定影响到切换成功率、掉话率、呼叫成功率等网络性能指标，可以在网络规划的时候为每个小区设定合适的初值；在网络实际运行中，还可以根据需要通过无线资源管理算法或网络优化方法由网络维护人员进行动态调整。

在新用户(在本小区发起呼叫的用户)申请接纳时，判断接纳该用户后，当前小区的剩余资源是否满足小区切换资源预留门限；如果不满足，则拒绝该用户请求。如果满足，则进一步判断接纳该用户后，为该用户分配资源的时隙所剩余的时隙资源是否满足时隙切换资源预留门限的要求；如果不满足，则拒绝该用户请求；如果满足，则允许该用户接纳。

在切换用户申请接纳时，如果当前小区的剩余资源不能满足其对资源的要求则拒绝该用户请求，如果当前小区的剩余资源能满足其对资源的要求，则进一步判断当前时隙所剩余的资源是否满足其对资源的要求，如果满足则允许接纳，否则拒绝该切换请求。

参见图3，假设T时刻，用户呼叫请求到达，申请资源数为R_q，此时该小区已分配资源R_T，小区可用资源上限为R_th，小区为切换预留的资源数为R_s，时隙i(i＝1，2，3.....n，i是预留资源的时隙号)内已分配资源Rⁱ _T，时隙i可用资源上限为Rⁱ _th，时隙i内为切换预留资源数为R_S ⁱ。

采用切换资源预留的混合实现方案，该用户的接纳控制过程如图3步骤所示。

(一)当呼叫请求到达时，首先确定是新呼叫还是切换呼叫。包括：

步骤301，T时刻，用户呼叫请求到达；

步骤302，判断呼叫请求类别，确定是新呼叫还是切换呼叫，是新呼叫则转步骤303执行，是切换呼叫则转步骤312执行。

(二)根据小区可用资源上限R_th，对新呼叫或切换呼叫进行是否满足小区级别条件的判断。包括：

步骤303，对于新呼叫，判断R_q+R_T＞R_th-R_s，当前小区空闲资源(R_th-R_T)减去小区级预留资源数目(R_th-R_T-R_s)后，是否满足用户的资源要求R_q(即假设接入该新用户后，本小区空闲资源是否还能满足小区级切换资源预留门限的要求)。当R_q+R_T＞R_th-R_s，即不能满足新用户的资源要求R_q，则执行步骤310，否则执行步骤304。

步骤311，对于切换呼叫，判断R_q+R_T＞R_th，当前小区空闲资源(R_th-R_T)是否满足用户的资源要求R_q；当R_q+R_T＞R_th，即不能满足切换用户的资源要求R_q，则执行步骤310，否则执行步骤312。

步骤310，对于新呼叫，当R_q+R_T＞R_th-R_s时，对于切换呼叫，当R_q+R_T＞R_th时，则拒绝该用户呼叫请求。

(三)如果小区级别的判断条件都满足，则选择优先级最高的时隙i进行接纳判决。时隙资源的优先级是根据干扰等因素排序出来的，干扰小的时隙的优先级大于干扰大的时隙的优先级，如非交叉时隙的优先级就高于交叉时隙的优先级。包括：

步骤304，对满足小区级别判断条件的新呼叫，选择优先级最高的时隙i进行接纳判决。

步骤312，对满足小区级别判断条件的切换呼叫，选择优先级最高的时隙i进行接纳判决。

(四)根据时隙i可用资源上限Rⁱ _th，对新呼叫或切换呼叫进行是否满足时隙级别条件的判断。

1)对于新呼叫，包括：

步骤305，判断

R_{q}^{i} + {R^{i}}_{T} > {R^{i}}_{th} - R_{S}^{i},

即当前时隙i的空闲资源(Rⁱ _th-Rⁱ _T)减去时隙级预留资源数目(Rⁱ _th-Rⁱ _T-R_S ⁱ)后是否满足用户的资源要求R_q ⁱ(即假设接入该用户后，本时隙空闲资源是否还能满足时隙级切换资源预留门限R_S ⁱ的要求)；

步骤306，当满足

R_{q}^{i} + {R^{i}}_{T} > {R^{i}}_{th} - R_{S}^{i},

即当前时隙i的空闲资源(Rⁱ _th-Rⁱ _T)减去时隙级预留资源数目(Rⁱ _th-Rⁱ _T-R_S ⁱ)后已不能满足新用户对资源的要求(R_q ⁱ)，则执行步骤306，否则执行步骤309；

步骤306，判断是否还有其它时隙(比当前判断时隙优先级低的时隙)可用于接纳判决，有则转步骤307，没有则执行308；

步骤307，用选择的其他时隙并返回步骤305进行接纳判决。步骤305、306、307可能会反复执行，依次在其他时隙进行接纳判决，直至选择到一个能进行接纳的时隙时执行步骤309，或者已找不到任何一个可以进行接纳的时隙时执行步骤308。

步骤309，当

R_{q}^{i} + {R^{i}}_{T} < {R^{i}}_{th} - R_{S}^{i}

时，即当前时隙i的空闲资源(Rⁱ _th-Rⁱ _T)减去时隙级预留资源数目(Rⁱ _th-Rⁱ _T-R_S ⁱ)后还能满足新用户对资源的要求(R_q ⁱ)，则接纳该用户呼叫请求，并在该时隙i为其分配资源。

2)对于切换呼叫，包括：

步骤313，判断

R_{q}^{i} + {R^{i}}_{T} > {R^{i}}_{th},

即当前时隙i的空闲资源(Rⁱ _th-Rⁱ _T)是否满足用户对资源的要求R_q ⁱ(即假设接入该用户后，本时隙空闲资源是否还能满足时隙级切换资源预留门限R_S ⁱ的要求)，当满足

R_{q}^{i} + {R^{i}}_{T} > {R^{i}}_{th},

即当前时隙i的空闲资源(Rⁱ _th-Rⁱ _T)已不能满足新用户对资源的要求(R_q ⁱ)，则执行步骤314，否则执行步骤309；

步骤314，判断是否还有其它时隙(比当前判断时隙优先级低的时隙)可用于接纳判决，有则转步骤315，没有则执行308；

步骤315，用选择的其他时隙并返回步骤313进行接纳判决。步骤313、314、315可能会反复执行，依次在其他时隙进行接纳判决，直至选择到一个能进行接纳的时隙时执行步骤309，或者已找不到任何一个可以进行接纳的时隙时执行步骤308。

步骤309，当R_q ⁱ+Rⁱ _T小于Rⁱ _th时，即当前时隙i的空闲资源(Rⁱ _th-Rⁱ _T)还能满足切换用户对资源的要求(R_q ⁱ)，则接纳该用户呼叫请求，并在该时隙i为其分配资源。

(五)如果已没有任何可供接纳判决的时隙，则要调整各个时隙的资源，而后进行接纳控制。包括：

步骤308，如果所有时隙的空闲资源都不能满足切换用户对资源的要求，但小区内确有足够资源(通过步骤303、311，小区空闲资源满足用户对资源的要求)，只是由于零散地分布在各个时隙内，因此没办法接纳，此时，需要对各个时隙的资源进行重新调整，而后再接纳该用户。

下面以TD-SCDMA系统为背景通过两个实例进一步说明图3所述的方法。

实施例1.假设上、下行业务时隙的比例为3∶3，规定每个时隙为切换用户预留2个码道，即时隙切换资源预留门限Rⁱ _s＝2；规定整个小区内为切换预留的码道资源不少于4个(单方向上行或下行)，即小区级切换资源预留门限R_s＝4。

当系统负荷较轻、每个时隙都空余2个以上码道时，各时隙预留码道数目之和为6，大于小区级预留门限4，此时小区级预留门限则基本不起作用；

如果系统处于中度负荷情况，某个时刻，由于有一个占用2个码道的切换用户接入本小区，一个时隙的预留码道已经用完，另一个时隙只剩下为切换预留的2个码道，从时隙级切换资源预留门限和小区级切换资源预留门限双重标准来考虑，第三个时隙只需要预留2个码道。

以此类推，如果系统负荷很重，有两个时隙由于切换用户的接入而将时隙为切换预留的资源全部占完，第三个时隙，从时隙级预留门限角度考虑只需要预留2个码道，而从小区级预留门限考虑，第三个时隙内还要预留4个码道。

可见，在系统负荷较重的时候，本发明方法能更好的满足切换用户的资源需求，切换用户的优先级高于本小区发起新呼叫的用户优先级，这是符合移动通信系统基本要求的。

实施例2，假设上下行业务时隙的比例为3∶3，规定每个时隙为切换用户预留2个码道，即时隙切换资源预留门限Rⁱ _s＝2；规定整个小区内为切换预留码道资源不少于8个(单方向上行或下行)，即小区切换资源预留门限R_s＝8。

当系统负荷较轻、每个时隙都空余2个以上码道时，由于小区级预留门限的控制作用，整个小区内至少要为切换预留8个码道(单方向上行或下行)，且由于时隙级预留门限的控制作用，每个时隙为切换至少预留足够支持一个话音业务的2个码道。

如果系统处于中度负荷情况，某个时刻由于有一个占用2个码道的切换用户接入本小区，一个时隙的预留码道已经用完，另一个时隙只剩下为切换预留的2个码道，尽管从时隙级预留门限的角度来说，第三个时隙只需要预留2个码道，然而，为了保证整个小区内为切换预留码道资源不少于8个，第三个时隙至少还要再预留6个码道。

此时如果一个速率为64k的视频电话用户请求切换进入该小区，按照3GPP34.108协议中的规定，要求给该用户在一个时隙内分配8个码道的资源；若在该小区以时隙为单位进行接纳判决(参见图2)，由于每个时隙空闲的码道个数都不够，因此该用户请求将被拒绝，该用户此次切换请求不成功。而如果此时该用户在原小区的信道质量已经严重恶化，又没有其他小区可以切换，很可能会发生掉话。

但如果按本发明图3的方法，再从整个小区的空闲资源来考虑该接纳请求，该切换请求是可以满足的。系统可以通过在该小区各个时隙之间做资源调整(步骤308)，使空闲的8个码道都集中于一个时隙，因而就可以接纳该用户请求(步骤313、309)。从这一点上说，这种切换资源预留的混合实现方法可以更好的保证系统的切换成功率，降低掉话率。

以此类推，如果系统负荷很重，有两个时隙由于切换用户的接入而将时隙为切换预留的资源全部占完，那么为了满足小区预留资源的门限，第三个时隙内还要预留8个码道，还可以接入更多的切换用户，比如速率在8K、12.2K的话音业务，甚至可以接纳速率在64Kbps以上的大带宽业务。

可见，随着系统负荷的变化，本发明方法为切换预留资源的数目呈现一个动态变化的过程，保证了系统在不同负荷情况下都具有较高的切换成功率和较低的掉话率，而且比以往固定预留资源的方法减少了由于资源预留数量过多带来的浪费。

通过上述2个实施例可以看到，小区预留资源的数量并不是简单地等于各单行时隙预留资源数量之和。本发明方法是将已有技术方案中单一地控制小区级预留资源，改进为小区级和时隙级预留资源双重控制，以求更好地适应多业务和系统动态负荷的复杂情况。

而且，可以进一步归纳得出：随着系统负荷的不同，混合预留方法为切换呼叫预留的资源数目的动态变化规律如下：

当小区切换预留资源小于各时隙切换预留资源之和，记为

R_{S} < Σ_{i = 1}^{K} R_{S}^{i}

时，则从整个小区来看，实际为小区切换预留的资源的最小值是：R_{S_min}＝R_S，最大值是

R_{S_\max} = R_{S} + Σ_{i = 1}^{K} R_{S}^{i} - \min {R_{S}^{i}},

i＝1...K；其中，min{.}表示求最小值的函数。

当小区切换预留资源大于或等于各时隙切换预留资源之和，记为

R_{S} &GreaterEqual; Σ_{i = 1}^{K} R_{S}^{i}

时，则从整个小区来看，实际为切换预留资源的最小值是

R_{S_\min} = Σ_{i = 1}^{K} R_{S}^{i},

最大值是

R_{S_\max} = R_{S} + Σ_{i = 1}^{K} R_{S}^{i} - \min {R_{S}^{i}} .

当

R_{S} < \min {R_{S}^{i}}

时，即小区级预留资源门限小于时隙级预留资源门限的最小值，此时小区级预留资源门限不起作用，本发明方法实际演变为一种单纯的时隙预留方法。

运用上述动态变化规律，在进行网络规划或优化时，根据估计的不同系统负荷和所支持的不同业务类型，考虑各类业务的切换成功率、掉话率、呼叫成功率等网络性能指标，分别制定出小区实际需要的上、下行方向小区预留切换资源数量的最大、最小值；根据该最大值、最小值确定小区切换预留资源门限和时隙切换预留资源门限，以保证系统在实际运行时，为切换预留的资源数量可以受这两个门限的双重限制、并随着负荷的变化自适应地在需要的切换资源预留数量的最大值与最小值之间动态变化。上述预留资源门限是为算法设定的值，而预留资源数量则是在系统运行中，实际发挥作用的资源单元数目。通过门限设定确定预留资源数量的最大与最小值，而预留资源数量则根据实际网络情况如负荷情况在该最大与最小值的范围内动态变化。

根据小区实际需要的上、下行方向小区预留切换资源数量的最大、最小值，确定小区切换预留资源门限和时隙切换预留资源门限的具体方法可以有以下两种方案，假设小区实际需要的切换预留资源数量最小值为R_{S_min}，最大值为R_{S_max}：

(1)根据下面两个公式求出若干组小区切换预留资源门限R_s和各时隙切换预留资源门限R_S ⁱ。小区实际切换预留资源数量最小值R_{S_min}＝R_S和小区实际切换预留资源数量最大值

R_{S_\max} = R_{S} + Σ_{i = 1}^{K} R_{S}^{i} - \min {R_{S}^{i}},

时隙i＝1...K，min{.}表示求最小值的函数；而后根据小区切换预留资源门限R_s是否小于各时隙切换预留资源门限R_S ⁱ之和来判定各组门限是否合理，如果

R_{S} < Σ_{i = 1}^{K} R_{S}^{i},

则该组门限合理，否则该组门限不合理，不能使用；

(2)根据下面两个公式求出若干组小区切换预留资源门限R_s和各时隙切换预留资源门限R_S ⁱ。小区实际预留切换资源数量最小值

R_{S_\min} = Σ_{i = 1}^{K} R_{S}^{i};

小区实际预留切换资源数量最大值

R_{S_\max} = R_{S} + Σ_{i = 1}^{K} R_{S}^{i} - \min {R_{S}^{i}},

时隙i＝1...K，min{.}表示求最小值的函数；而后根据小区切换预留资源门限RS是否不小于各时隙切换预留资源门限R_S ⁱ之和来判定各组门限是否合理；

如果

R_{S} &GreaterEqual; Σ_{i = 1}^{K} R_{S}^{i}

时，该组门限合理，否则该组门限不合理，不能使用。

以上以TD-SCDMA移动通信为例说明本发明的方法，本发明描述的时隙预留和小区预留相结合的切换资源预留混合实现方法，同样适用于其他TDD移动通信系统。

本发明方法在为切换呼叫预留资源时，采用小区级预留和时隙级预留相结合的方法，分别设定小区级预留资源与时隙级预留资源两类门限，当切换呼叫申请分配资源时，除了要满足时隙预留资源门限，还要满足小区预留资源门限。

根据本发明的方法，任一小区在任何时候为切换用户预留的码道资源是动态可变的；该预留的资源既包括功率资源又包括码道资源；在时隙预留时，可以令全部时隙都预留一定比例的资源，也可以令部分时隙预留资源，各个时隙可以预留相同比例的资源，也可以预留不同比例的资源。

本发明方法中，设定的各种门限可以在网络规划的时候为每个小区设定合适的初值；在网络运行中，再根据需要通过无线资源管理算法内部或通过网络优化等手段进行动态调整。

Claims

1.一种移动通信系统中切换资源预留的实现方法，其特征在于：是小区切换资源预留与时隙切换资源预留相结合的混合实现方法，包括：

A.用户呼叫请求到达后，确定该呼叫请求类型为新呼叫请求，对于该新呼叫请求，根据小区级别的判断条件，判断接纳该新呼叫请求后当前小区的空闲资源是否满足小区切换预留资源门限的要求，如果不满足，则拒绝该新呼叫请求，如果满足则继续执行步骤B；

C.从可供选择的时隙中选择一个时隙，根据时隙级别的判断条件，判断接纳该新呼叫请求后，为其分配时隙资源后所空闲的时隙资源是否满足时隙切换预留资源门限的要求，如果满足要求，则在该时隙接纳该新呼叫请求，如果不满足，则返回步骤B；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤A中，所述根据小区级别的判断条件，判断接纳该新呼叫请求后当前小区的空闲资源是否满足小区切换预留资源门限的要求，是判断R_q+R_T＞R_th-R_S，其中R_q是新呼叫请求的资源，R_T是当前小区已分配资源，R_th是当前小区可用资源上限，R_S是当前小区为切换预留的资源；当R_q+R_T＞R_th-R_S时，判断为不能满足。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤C中，根据时隙级别的判断条件，判断接纳该新呼叫请求后，为其分配时隙资源后所空闲的时隙资源是否满足时隙切换预留资源门限的要求，是判断

R_{q}^{i} + {R^{i}}_{T} > {R^{i}}_{th} - R_{S}^{i},

其中R_q ⁱ是新呼叫请求的时隙资源，Rⁱ _T是当前时隙i已分配资源，Rⁱ _th是当前时隙i的可用资源上限，R_S ⁱ是当前时隙i为切换预留的资源；当

R_{q}^{i} + {R^{i}}_{T} > {R^{i}}_{th} - R_{S}^{i}

时，判断为不能满足。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于进一步包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述步骤A中，根据小区级别的判断条件，判断当前小区的空闲资源是否满足该切换呼叫请求对小区资源的要求，是判断R_q+R_T＞R_th，其中R_q是切换请求的资源，R_T是当前小区已分配资源，R_th是当前小区可用资源上限；当R_q+R_T＞R_th时，判断为不能满足。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述步骤C中，根据时隙级别的判断条件，判断当前时隙的空闲资源是否满足该切换呼叫请求对时隙资源的要求，是判断

R_{q}^{i} + {R^{i}}_{T} > {R^{i}}_{th},

其中R_q ⁱ是切换呼叫请求的时隙资源，Rⁱ _T是当前时隙i已分配资源，Rⁱ _th是当前时隙i的可用资源上限；当

R_{q}^{i} + {R^{i}}_{T} > {R^{i}}_{th}

时，判断为不能满足。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤B中，对所有可供选择的时隙依次进行接纳判决，是按时隙的优先级排序从最高优先级开始顺序进行的。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤D中对时隙资源进行调整，是通过对各个时隙内的资源进行重新分配，将各个时隙内的空闲资源集中在某个时隙内。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的小区切换预留资源门限和时隙切换预留资源门限，在网络规划时是根据包括切换成功率、掉话率、呼叫成功率的网络性能确定初值，在系统实际运行时，再根据需要进行动态调整，包括：

在系统处于轻度负荷的情况下，某单行方向，让小区切换资源预留门限小于或等于各时隙切换资源预留门限之和；

在系统处于中度或重度负荷的情况下，某单行方向的某些时隙，其时隙切换资源预留门限已使用完毕时，增加其余时隙的时隙切换预留资源门限，使该其余时隙的时隙切换预留资源门限之和等于小区切换预留资源门限。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的小区切换预留资源门限和时隙切换预留资源门限，其确定方法包括：在进行网络规划或优化时，根据估计的不同系统负荷和所支持的不同业务类型，考虑包括各类业务的切换成功率、掉话率、呼叫成功率的网络性能指标，分别制定出小区实际需要的上、下行方向小区切换预留资源数量的最大、最小值；根据该最大、最小值确定小区切换预留资源门限和时隙切换预留资源门限，使在系统实际运行时，为切换预留的资源数量受这两个门限的双重限制并随着负荷的变化自适应地在需要的切换预留资源数量的最大值与最小值之间动态调整。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于所述的根据小区实际需要的上、下行方向小区切换预留资源数量的最大、最小值，确定小区切换预留资源门限和时隙切换预留资源门限，包括：根据需要的小区实际切换预留资源数量最小值R_{S_min}＝R_S和需要的小区实际切换预留资源数量最大值

R_{S_\max} = R_{S} + Σ_{i = 1}^{K} R_{S}^{i} - \min {R_{S}^{i}},

求出若干组小区切换预留资源门限R_S和各时隙切换预留资源门限R_S ⁱ，时隙i＝1...K，min{.}表示求最小值的函数；根据小区切换预留资源门限R_S是否小于各时隙切换预留资源门限R_S ⁱ之和来判定所求出的若干组门限R_S、R_S ⁱ是否合理，如果

R_{S} < Σ_{i = 1}^{K} R_{S}^{i},

则该组门限合理，否则该组门限不合理。

12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于所述的根据小区实际需要的上、下行方向小区切换预留资源数量的最大、最小值，确定小区切换预留资源门限和时隙切换预留资源门限，包括：根据需要的小区实际切换预留资源数量最小值

R_{S_\min} = Σ_{i = 1}^{K} R_{S}^{i}

和需要的小区实际切换预留资源数量最大值

R_{S_\max} = R_{S} + Σ_{i = 1}^{K} R_{S}^{i} - \min {R_{S}^{i}},

求出若干组小区切换预留资源门限R_S和各时隙切换预留资源门限R_S ⁱ，时隙i＝1...K，min{.}表示求最小值的函数；根据小区切换预留资源门限R_s是否不小于各时隙切换预留资源门限R_S ⁱ之和来判定各组门限是否合理，当

R_{S} &GreaterEqual; Σ_{i = 1}^{K} R_{S}^{i}

时，该组门限合理，否则该组门限不合理。

13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于：所述的各时隙切换预留资源门限R_S ⁱ，是在所有时隙都按所述的时隙切换预留资源门限预留时隙资源，或者在部分时隙按所述的时隙切换预留资源门限预留时隙资源；各时隙切换预留的时隙资源比例可以相同或不同。

14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述的小区切换预留资源门限和时隙切换预留资源门限都包含功率和码道资源的预留门限；所述码道资源的预留门限表示为预留的码道个数或表示为预留码道个数与总码道个数的比例；所述功率资源的预留门限表示为预留功率资源占总功率资源的比例。