CN100463566C - 移动通信系统上行链路混合业务快速呼叫接纳控制方法 - Google Patents

Abstract

一种移动通信系统的上行链路混合业务快速呼叫接纳控制方法，它至少包括对业务用户数进行判决，通过在预定时间内获得上行链路极限容量，得到的门限，根据呼叫接入请求对系统负荷造成的影响估计，决定接纳判决结果，并且根据系统实际的负荷情况和呼叫请求的QoS对系统上行链路干扰功率的增量分别进行对新呼叫接入的系统负荷预测，实时控制上行链路业务接纳。

Description

移动通信系统上行链路混合业务快速呼叫接纳控制方法

技术领域

本发明涉及一种宽带码分多址移动通信(WCDMA)系统中无线网络控制器CRNC的上行链路混合业务无线资源管理方法，尤其是一种WCDMA系统的上行链路混合业务快速呼叫接纳控制方法。属于通信技术领域。

背景技术

在WCDMA(Wide-band Code Division Multiple Access：宽带码分多址)系统，使用软容量的概念，每一个新呼叫的产生增加了所有其它已存在呼叫的干扰电平，影响其通信质量。因此以适当的方式控制用户到网络的接入是一个非常重要的问题，这种方式称为呼叫接纳控制(CAC：Call AdmissionControl)。根据3GPP规范，CAC位于CRNC中RRM模块。

WCDMA系统上行链路快速功率控制的目标在于：利用下行链路功率控制(DL TPC)比特调节用户设备(UE)的上行发射功率，使得基站所接收到信号的品质因素E_b/N₀满足相应业务的服务质量(QoS：Quality of Service)。E_b/N₀与QoS之间的映射关系可先通过仿真，而后再实测修正得到。尽管不同的UE离基站的远近不同，发射功率也不同，但由于有UL快速功率控制，只要其业务类型相同，那么基站所接收到的E_b/N₀也应当维持在大体相同的水平。WCDMA系统可以承载变速率的混合业务，但为了使接纳控制、功率控制等技术切实可行，一般都将业务按QoS划分为不同的类，3Gpp规范中将业务分为会话、流、交互和背景四类，其中前两类为实时业务，第三类为对时延不敏感业务，第四类为非实时业务。如果仅按这四类业务配置算法参数，尤其是象接纳控制等具有预测性质的算法，则太粗略了；例如，对流类业务，不同的数据速率所要求的E_b/N₀有很大的差别。

WCDMA系统上行链路小区的极限容量受限于小区所接收到的总干扰电平。对于干扰受限的WCDMA系统，下行链路接纳控制的目地在于：根据系统目前的资源状况对新的用户呼叫、新的无线接入承载(RAB)和新的无线链路(RL)(例如由于切换)给予接纳或拒绝。接纳控制应当基于干扰和无线测量。在满足系统稳定的前提下，尽量满足新呼叫的服务质量(QoS)请求，避免过载情况的发生。

Keunyoung Kim等(A Call Admission Algorithm for Multiple ClassTraffic in CDMA Systems IEEE VTC Fall 2000，Boston Sept.24-28，2000，4.7.1.5.)研究了CDMA系统小区中有多种业务时，前向(下行)和反向(上行)链路的接纳控制方法，基于不同比特速率业务所对应的信干比(SIR)定义了不同业务之间的功率比率。其上行链路接纳控制中利用等效的话音业务用户数进行判决，该方法所提出的等效话音用户数与系统所采用的话务模型相关，不适用于WCDMA系统。

Choi等(Call Control Method in Base Station of CDMA Mobile RadioCommunication System，United States Patent 6,278,882，August 21，2001.)提出了一种CDMA移动无线通信网络的呼叫控制方法，通过在预定时间内的测试获得话音业务的前向链路极限容量，进一步计算得到新接入和切换接入的门限，根据呼叫接入请求可能对系统负荷所造成影响的估计来决定接纳判决的结果。该专利在对新呼叫接入的系统负荷预测时，没有根据系统实际的负荷情况和呼叫的QoS分别进行，没有考虑干扰受限的情形，另外，对于具体的方法的实施方案如何能够快速有效的进行也未进行说明。

植田哲郎(依据通信质量控制接入方式的码分多址通信系统，专利申请号：97104491，公开号：1173771)为控制码分多址通信系统中移动终端的接入，将终端在一预定时隙内测量与下行信号质量相关的数据作为下行信号质量数据报送基站。基站也在预定时隙内测量与上行信号质量相关数据并形成上行信号质量数据。基站控制装置从上行和下行信号质量中确定该基站服务区内通信质量，并在当确定通信质量差时向基站发送接入限制信号，基站对发向和来自其它移动无线终端的新呼叫执行占线处理，该专利没有根据呼叫请求的QoS对系统上行链路干扰功率的增量进行预测，不适用于WCDMA系统。

Harri Holma等(WCDMA for UMTS JOHN WILEY & SONS，LTD，2000)提出了基于负荷因子和干扰并针对单一业务的上行链路呼叫接纳允许控制方法，如果新的总干扰水平高于门限的话，新用户将不被上行链路接纳控制算法所接纳：

I_{total_old}+ΔI>I_threshold

上行链路实时业务接纳控制方法需要：一、基站所接收到的总的干扰功率，包括本小区其它用户、相邻小区对本小区和背景噪声干扰；二、对呼叫请求业务所可能造成的干扰进行快速有效的估计；三、考虑各种因素，针对不同业务干扰门限的确定。基站所接收到的总干扰功率可由基站测得，在混合业务情形下如何对新业务所造成的小区干扰功率的增量进行预测是一个难点。针对不同业务干扰门限的确定需要考虑如下因素：上行链路用户设备(UE)的能力、系统中所连接业务的QoS和切换余量。另外，NodeB硬件资源状况也应作为上行接纳控制所考虑的因素之一。

Harri Holma等(WCDMA for UMTS JOHN WILEY & SONS，LTD，2000)在进行ΔI估计时采用了两种方法：其一是微分方法，其二是积分方法。这两种方法都考虑了单业务的负荷曲线，但对混合业务如何进行没有涉及。

另外，Harri Holma等(WCDMA for UMTS JOHN WILEY & SONS，LTD，2000)也没有说明针对不同业务如何确定干扰门限，如何处理以分贝(decibel，dB)或dBm表示的变量之间如何快速地进行运算，而这些变量之间的运算方法如果处理不当，则会大大降低接纳控制的效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种移动通信系统上行链路混合业务快速呼叫接纳控制方法，它基于业务QoS、数据速率和系统实时干扰情况的上行链路实时业务的接纳控制方法，根据不同的情况，采用不同的方案对新呼叫接入后基站所接收到的干扰功率增量进行预测，并对不同的业务采用不同的接纳门限，同时还考虑了基站硬阻塞等因素的影响，使本方法能够方便地应用于3G RNC实际系统之中。

本发明的又一目的是提供一种移动通信系统上行链路混合业务快速呼叫接纳控制方法，能够克服了现有技术中对基站所接收到的干扰功率增量预测粗略、运算量大的缺点，解决了现有技术和实际相互脱节的问题。

在宽带码分多址移动通信系统中上行链路呼叫接纳控制是CRNC中无线资源管理模块的重要内容。为了既保证系统中原有业务的QoS，又保证所接纳新业务的QoS，同时接纳判决还能快速完成，则要求上行链路接纳控制方法既可以较准确的估计新业务接入后基站所接收到的干扰功率的增量，同时又要求方法本身不能太复杂且就一些细节问题有较实用处理方案。

本发明的目的是这样实现的：

一种移动通信系统的上行链路混合业务快速呼叫接纳控制方法，它至少包括对业务用户数进行判决，通过在预定时间内获得上行链路极限容量，结合业务的预配置门限，根据呼叫接入请求对系统负荷造成的影响估计，决定接纳判决结果，并且根据系统实际的负荷情况和呼叫请求的QoS对系统上行链路干扰功率的增量两者来对新呼叫接入的系统负荷预测，实时控制上行链路业务接纳。

具体包括以下步骤：

业务用户呼叫请求及相关参数输入，所述相关参数至少包括基站所接收到的总的干扰功率I_{total_old}和呼叫请求的业务类型；

基站硬阻塞判决：判断基站的状态是否可用，如果不可用，则拒绝呼叫，否则继续判断基站现有的硬件资源分值是否小于本次呼叫所需要的硬件资源分值，如果是，则拒绝呼叫请求，否则进入下一步；

根据预配确定所述业务类型对应的干扰功率门限值I_threshold：如果呼叫请求为高优先级业务，则I_threshold为高优先级接入门限值；否则I_threshold为低优先级接入门限值；

按下述公式对干扰功率的增量Δ^jI进行预测：

${\mathrm{\Δ}}^{j}I=\left(\frac{I_{\mathrm{total}\_\mathrm{old}}}{1-\mathrm{\η}}\right)\·C_L^j$

其中， $\mathrm{\η}=1-{\tilde{N}}_0/I_{\mathrm{total}\_\mathrm{old}},$ 为背景噪声功率，

^jC_L为j号业务子类的负荷估计因子，

所接收到的总的干扰功率的预测值为：I_{total_old}+Δ^jI；

如果I_{total_old}+Δ^jI>＝I_threshold，则拒绝上述呼叫请求，否则接纳上述呼叫请求，并进行基站现有的硬件资源分值的更新。

根据业务的数据速率，将业务划分为N种业务子类，业务子类的特征包括品质因素、话音激活因子、负荷估计因子；其中品质因素根据相应的QoS所对应的误比特率及数据速率来确定；话音激活因子根据话音业务确定；负荷估计因子由其他小区对本小区的干扰因子、调制码片速率以及E_b/N₀的标量值确定，不同的业务子类采用不同的接纳门限值。

其中，较佳地，呼叫请求及相关参数输入包括根据实际测量值输入和/或根据网络规划、仿真和路测结果在后台进行预配。根据实际测量值输入：I_{total_old}＝RTWP，其中RTWP为系统所接收的总的上行链路宽带功率；根据网络规划、仿真和路测结果在后台进行预配为业务子类的品质因素、话音激活因子、负荷估计因子、极限用户数的许用安全系数、干扰功率门限的高优先级余量、干扰功率门限的低优先级余量、当量极限用户数、混合业务下某业务子类的极限用户数所对应的干扰门限值、高优先级接入门限值、低优先级接入门限值、预测修正因子以及背景噪声功率

业务子类至少包括会话、流、交互和背景业务子类。

呼叫请求及相关参数输入包括根据实际测量值输入和/或根据网络规划、仿真和路测结果在后台进行预配。

根据实际测量值输入：I_{total_old}＝RTWP，其中RTWP为系统所接收的总的上行链路宽带功率。

根据网络规划、仿真和路测结果在后台进行预配为业务子类的品质因素以及背景噪声功率

。

NodeB现有的硬件资源分值更新具体为：如果呼叫请求被接纳，那么ULCapacity Credit＝UL Capacity Credit-UL cost，否则不进行NodeB现有的硬件资源分值的更新。

宽带码分多址移动通信系统中混合业务情况下上行链路接纳控制方法的关键在于：如何能够快速有效地对新呼叫请求接入后的基站所接收到的干扰功率的增量进行预估，经过理论分析和大量仿真发现：基站发射功率增量的预测方法需要综合考虑呼叫业务的特点和系统实时的负荷情况，同时还应考虑基站的硬件资源等情况，另外，对接纳控制方法中非整形变量之间的非线性运算等细节问题的处理方案也在很大程度上对接纳控制方法的效率有所影响。

采用本发明所述方法，基于混合业务系统的特性，利用单业务时系统负荷曲线对混合业务接入时的基站所接收到的干扰功率增量进行预测，首次综合考虑了基站硬件资源受限、基站所接收到的干扰功率受限、接入优先级等因素的影响，并根据业务特点和小区负荷的实际情况对新呼叫接入后基站所接收到的干扰功率的增量进行预测，同时对于非整形变量之间的非线性运算等细节问题也给出了详细的处理方案，与现有技术相比，本发明所述方法能够更准、更快地完成宽带码分多址移动通信系统中上行链路接纳控制，节省接入时间，提高系统上行链路的容量、降低呼损率和掉话率，具有实际的应用价值。

附图说明

图1为本发明上行链路接纳控制核心方法的流程图；

图2为本发明A(dBm)+B(dBm)辅助方法的流程图；

图3为本发明A(dBm)-B(dBm)辅助方法的流程图；

图4为本发明表2中不同业务子类相关参数的仿真测试结果，横轴为用户数，竖轴为系统所接收到的总的宽带功率；

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

本发明将对如上四大类业务中的每一种再按不同的数据速率划分为相应的小类。本发明的基础是3GPP TS-R99系列规范。

参见图1、2、3，本发明所述上行链路接纳控制的方法如下：

首先进行接纳控制相关参数的预配、非整形变量的定标和辅助算法的说明。

第一步：呼叫请求及相关参数输入。参数根据实时测量值作为输入。

RTWP：系统所接收的总的上行链路宽带功率，且令I_{total_old}＝RTWP。

以下参数应根据网络规划、仿真和路测结果在后台进行预配。

各业务子类的相关参数。根据QoS和业务的数据速率，可将业务划分为不同的业务子类，经过划分后的业务子类共有N种，N可以根据服务商所提供的服务等实际情况加以调整。每一个业务子类的品质因素可以根据相应业务类的QoS所对应的误比特率(Block Error Ratio，BLER)及数据速率来确定。

第j号业务子类的相关参数如下：品质因素^jE_b/N₀：与相应业务子类的QoS相关，按移动台低速移动时配置；话音激活因子^jυ：与话音业务相关；负荷估计因子^jC_L：与业务子类相关， $C_L^j=\mathrm{\υ}_j\·(1+i)\·\left(\frac{\mathrm{\β}_j\·R_j}{W}\right),$ 其中，i为其它小区对本小区的干扰因子，^jβ是^jE_b/N₀的标量值，W是调制码片速率；

极限用户数的许用安全系数^jD：基于单业务理论极限用户数的混合业务下的某业务子类折扣值；

干扰功率门限的高优先级余量r_h：混合业务下，某业务子类的高优先级接入干扰功率门限的切换余量，最大取值范围0～1；

干扰功率门限的低优先级余量r_n：混合业务下，某业务子类的低优先级接入干扰功率门限的余量，最大取值范围0～1；

当量极限用户数：单业务情形下某业务子类的理论极限用户数；

I_{threshold_1td}：混合业务下某业务子类的极限用户数所对应的干扰门限值；

高优先级接入门限值I_{threshold_highpriority}：I_{threshold_highpriority}＝I_{threshold_ltd}.r_h；

低优先级接入门限值I_{threshold_lowpriority}：I_{threshold_lowpriority}＝I_{threshold_ltd}.r_n；

M_f：预测修正因子、背景噪声功率、相邻小区对本小区的干扰因子

背景噪声功率为

；相邻小区对本小区的干扰因子为i，其与相邻小区负荷状况和本小区负荷状况的比值有关，可以根据相邻小区的负荷状况，设计另外的算法估测。

第二步：NodeB硬阻塞判决

1、判决NodeB状态是否为“不可用”，若是“不可用”，则对呼叫给予拒绝，否则进行下一步；

2、根据NodeB所给定的专用信道容量消费定律(Dedicated ChannelsCapacity Consumption Law)以及业务的扩频因子SF(Spread Factor)，判别下式是否成立：

UL Capacity Credit-UL cost>＝0

其中，UL Capacity Credit表示NodeB现有的硬件资源分值，UL cost表示本次呼叫所需的硬件资源分值。

如果上式成立则进行下一步，否则拒绝呼叫的接入请求。

第三步：上行链路干扰受限的判别

主要目的为判别下式是否成立：

I_{total_old}+ΔI>I_threshold

具体步骤如下：

1、根据优先级决定I_threshold，如果呼叫请求为高优先级业务，那么

I_threshold＝I_{threshold-hghpriority}

否则I_threshold＝I_{threshold-lowpriority}

2、Δ^jI的预测：根据大量的仿真数据和理论分析发现：当系统所接收到的总的宽带功率相同时，无论系统实际的话务情况如何，混合业务的干扰功率曲线在该点的斜率与单业务的干扰功率曲线在该点的斜率近似相等，因此我们可根据单业务干扰功率曲线来对混合业务的Δ^jI进行预测：

${\mathrm{\Δ}}^{j}I=\left(\frac{I_{\mathrm{total}\_\mathrm{old}}}{1-\mathrm{\η}}\right)\·C_L^j$

上式可改写为： ${\mathrm{\Δ}}^{j}I\left(\mathrm{dBm}\right)=\left(\frac{I_{\mathrm{total}\_\mathrm{old}}}{1-\mathrm{\η}}\right)\left(\mathrm{dBm}\right)+C_L^j\left(\mathrm{dB}\right)+M_f\left(\mathrm{dB}\right)$

其中， $\mathrm{\η}=1-{\tilde{N}}_0/I_{\mathrm{total}\_\mathrm{old}},$ ^jC_L为j号业务子类的负荷估计因子，M_f为预测修正因子。

令 $D1\mathrm{tI}01\left(\mathrm{dBm}\right)=\left(\frac{I_{\mathrm{total}\_\mathrm{old}}}{1-\mathrm{\η}}\right)\left(\mathrm{dBm}\right),$

DeltI01_LEV可根据表1(DeltI01_LEV_Base表)和随后将要阐明的

的定标值来按如下方法确定：

DeltI01_LEV＝DeltI01_LEV_Base(RTWP_LEV+N0_LEV)-N0_LEV

表1

 

0    1    2    3    4    5    6    7    8    9    10   11
	160  163  166  168  171  174  177  179  182  185  188  191
	12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23
194  197  201  204  207  210  214  217  221  225  228  232
24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35
	237  241  245  250  255  260  265  271  278  284  292  301
	36   37   38   39   40   41   42   43   44   45   46   47
311  324  340  363  413  414  368  347  334  325  317  312
48   49   50   51   52   53   54   55   56   57   58   59
	307  303  300  297  294  292  290  289  287  286  285  284

 

	60   61   62   63   64   65   66   67   68   69   70   71
283  282  282  281  281  281  280  280  280  280  280  280
72   73   74   75   76   77   78   79   80   81   82   83
	280  280  280  280  280  281  281  281  281  282  282  282
	84   85   86   87   88   89   90   91   92   93   94   95
283  283  284  284  285  285  286  286  287  287  288  289
96   97   98   99   100  101  102  103  104  105  106  107
	289  290  290  291  292  292  293  294  294  295  296  297
	108  109  110  111  112  113  114  115  116  117  118  119
297  298  299  300  300  301  302  303  303  304  305  306
120  121  122  123  124  125  126  127  128  129  130  131
	307  307  308  309  310  311  312  312  313  314  315  316
	132  133  134  135  136  137  138  139  140  141  142  143
317  317  318  319  320  321  322  323  324  325  325  326
144  145  146  147  148  149  150  151  152  153  154  155
	327  328  329  330  331  332  333  334  334  335  336  337
	156  157  158  159  160  161  162  163  164  165  166  167
338  339  340  341  342  343  344  345  346  347  347  348
168  169  170  171  172  173  174  175  176  177  178  179
	349  350  351  352  353  354  355  356  357  358  359  360
	180  181  182  183  184  185  186  187  188  189  190  191
361  362  363  364  365  366  367  368  368  369  370  371
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216  217  218  219  220  221  222  223  224  225  226  227
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	419  420  421  422  423  424  425  426  427  428  429  430
	252  253  254  255  256  257  258  259  260  261  262  263
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312  313  314  315  316  317  318  319  320  321  322  323
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	539  540  541  542  543  544  545  546  547  548  549  550
	372  373  374  375  376  377  378  379  380  381  382  383
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	563  564  565  566  567  568  569  570  571  572  573  574
	396  397  398  399  400  401  402  403  404  405  406  407
575  576  577  578  579  580  581  582  583  584  585  586
408  409  410  411  412  413  414  415  416  417  418  419
	587  588  589  590  591  592  593  594  595  596  597  598
	420  421  422  423  424  425  426  427  428  429  430  431
599  600  601  602  603  604  605  606  607  608  609  610
432  433  434  435  436  437  438  439  440  441  442  443
	611  612  613  614  615  616  617  618  619  620  621  622
	444  445  446  447  448  449  450  451  452  453  454  455
623  624  625  626  627  628  629  630  631  632  633  634
456  457  458  459  460  461  462  463  464  465  466  467
	635  636  637  638  639  640  641  642  643  644  645  646
	468  469  470  471  472  473  474  475  476  477  478  479
647  648  649  650  651  652  653  654  655  656  657  658
480  481  482  483  484  485  486  487  488  489  490  491
	659  660  661  662  663  664  665  666  667  668  669  670
	492  493  494  495  496  497  498  499  500  501  502  503
671  672  673  674  675  676  677  678  679  680  681  682
504  505  506  507  508  509  510  511  512  513  514  515
	683  684  685  686  687  688  689  690  691  692  693  694
	516  517  518  519  520  521  522  523  524  525  526  527
695  696  697  698 699  700  701  702  703  704  705  706
528  529  530  531  532  533  534  535  536  537  538  539
	707  708  709  710  711  712  713  714  715  716  717  718
	540  541  542  543  544  545  546  547  548  549  550  551
719  720  721  722  723  724  725  726  727  728  729  730

 

552  553  554  555  556  557  558  559  560  561  562  563
	731  732  733  734  735  736  737  738  739  740  741  742
	564  565  566  567  568  569  570  571  572  573  574  575
743  744  745  746  747  748  749  750  751  752  753  754
576  577  578  579  580  581  582  583  584  585  586  587
	755  756  757  758  759  760  761  762  763  764  765  766
	588  589  590  591  592  593  594  595  596  597  598  599
767  768  769  770  771  772  773  774  775  776  777  778
600  601  602  603  604  605  606  607  608  609  610  611
	779  780  781  782  783  784  785  786  787  788  789  790
	612  613  614  615  616  617  618  619  620  621
791  792  793  794  795  796  797  798  799  800

3、上行链路接纳控制的判决。如果I_{total_old}+Δ^jI>＝I_threshold，那么拒绝呼叫请求，否则进行下一步。

上述的Δ^jI的预测和上行链路接纳控制的判决在RNC系统中的具体实现又可分为如下几步：

非整形变量的定标

←RTWP的定标方法，RTWP为基站所接收到的总的宽带功率。

如果RTWP<-112.0，则RTWP_LEV＝0，

如果-50.0≤RTWP，则RTWP_LEV＝621，

如果-112.0≤RTWP<-50.0，

则RTWP_LEV＝floor((RTWP-(-112.0))/0.1+1)，

其中，floor(●)表示下限取整。

↑DeltI01的定标方法

如果DeltI01<-130.0，则DeltI01_LEV＝0，

如果-50.0≤DeltI01，则DeltI01_LEV＝800，

如果-130.0≤^jC<-50.0，

则DeltI01_LEV＝floor((DeltI01-(-130.0))/0.1+1)，

其中，floor(●)表示下限取整。

→

的定标方法

如果 ${\tilde{N}}_0<-108.0,$ 则N0_LEV＝0，

如果 $-97.0\&le;{\tilde{N}}_0,$ 则N0_LEV＝111，

如果 $-108.0\&le;{\tilde{N}}_0<-97.0,$

则 $N0\_\mathrm{LEV}=\mathrm{floor}(({\tilde{N}}_0-(-108.0))/0.1+1),$

其中，floor(●)表示下限取整。

↓以 ${\tilde{N}}_0=-108\mathrm{dBm}$ 为基础，构建基础DeltI01_LEV_Base表，

表1中奇数行为

的定标值(0～621)：N0_LEV，偶数行为DeltI01_LEV_Base的相应取值(160～800)，

负荷估计因子^jC_L的定标

如果^jC_L<-130.0，则CjL_LEV＝0，

如果-50.0≤^jC_L，则CjL_LEV＝800，

如果-130.0≤^jC_L<-50.0，则Cj L_LEV＝floor((^jC_L-(-130.0))/0.1+1)，

其中，floor(●)表示下限取整。

±^jI_{threshold-lowpriority}的定标方法

如果^jI_{threshold-lowpriorit}<-130.0，

则Ij_THRESHOLD_LOWP_LEV＝0，

如果-50.0≤^jI_{threshold-lowpriorit}

则Ij_THRESHOLD_LOWP_LEV＝800，

如果-130.0≤^jI_{threshold-lowpriorit}<-50.0，

则Ij_THRESHOLD_LOWP_LEV＝

          floor((^jI_{threshold-lowpriorit}-(-130.0))/0.1+1)，

其中，floor(●)表示下限取整。

″^jI_{threshold-highpriority}的定标方法

如果^jI_{threshold-lowpriorit}<-130.0，

则Ij_THRESHOLD_HIGH_LEV＝0，

如果-50.0≤^jI_{threshold-lowpriorit}

则Ij_THRESHOLD_HIGH_LEV＝800，

如果-130.0≤^jI_{threshold-hithpriorit}<-50.0，

则Ij_THRESHOLD_HIGH_LEV＝

          floor((^jI_{threshold-highpriorit}-(-130.0))/0.1+1)

其中，floor(●)表示下限取整。

≥M_f的定标方法

如果M_f<-10.0，

则M_f_LEV＝0，

如果10.0≤M_f

则M_f＝200，

如果-10.0≤M_f<10.0，

则M_f_LEV＝floor((M_f-(-10.0))/0.1+1)，

其中，floor(●)表示下限取整。

(2)辅助算法

辅助算法的目的在于提高系统进行dBm(或dB)表示的变量之间求和(或差)的运算效率。具体算法如下：

<1>由于各变量(有量纲或无量纲)在定标时所采取得尺度不一样，所以首先定义一个足够大的可以覆盖所有可能取值范围的公共标称。物理量x公共标称的设定方法如下：

如果x<-160.0，

那么X_LEV_N＝0，

否则X_LEV_N＝floor((x-(-160.0))/0.1+1)，

其中，floor(●)表示下限取整。

X_LEV_N与X_LEV之间的关系为：

X_LEV_N＝X_LEV×(step/step_n)+(floor_x-floor_x_n)/step_n；

其中，step是X_LEV的定标步长，step_n是X_LEV_N的定标步长，floor_x是X_LEV_000相应x值的上限，如N0_LEV_000所对应step为0.1，step_n为0.1，

为-108，而floor_x_n为-160，所以N0_LEV_020相当于N0_LEV_N_540，因为：

540＝20+[-108-(-160)]×10。

若对定标后的变量进行运算，则需首先将之转化为公共标称下的定标值后才能进行。

<2>设A(dBm)，B(dBm)为两个功率值，求C(dBm)＝A(dBm)+B(dBm)。

可按以下几步进行：

i.将A(dBm)按前述定标规则定标：A_LEV，将B(dBm)按前述定标规则定标：B_LEV；

ii.将A_LEV转化为A_LEV_N，将B_LEV转化为B_LEV_N；

iii.按下式求C_LEV_N：

C_LEV_N＝max(A_LEV_N，B_LEV_N)+

            LEV_ADD(max(A_LEV_N，B_LEV_N)-min(A_LEV_N，

            B_LEV_N))

其中，LEV_ADD(.)按如下方法计算：

如果max(A_LEV_N，B_LEV_N)-min(A_LEV_N，B_LEV_N)>＝194；

LEV_ADD(max(A_LEV_N，B_LEV_N)-min(A_LEV_N，B_LEV_N))＝0；

如果max(A_LEV_N，B_LEV_N)-min(A_LEV_N，B_LEV_N)<194

LEV_ADD(max(A_LEV_N，B_LEV_N)-min(A_LEV_N，B_LEV_N))为：

LEV_ADD_array相应坐标处的元素，LEV_ADD_array为已知的一维数组(194×1)，且LEV_ADD_array的生成方法如下：

a.令计数器COUNTER＝0；

b.计算r＝10*log10(1+10^(-COUNTER/10/10))

c.如果r>0.5

LEV_ADD_array(COUNTER)＝ceil(r/0.1)；

计数器COUNTER累加1；

转到b.

否则结束计算，输出数组LEV_ADD_array；

其中，ceil(●)表示上限取整；

iv.将C_LEV_N变换为C_LEV；

v.将C_LEV变换为C(dBm)。

<3>设A(dBm)，B(dBm)为两个功率值(A>B)，

求C(dBm)＝A(dBm)-B(dBm)；具体可按以下几步进行：

i.将A(dBm)按前述定标规则定标：A_LEV，将B(dBm)按前述定标规则定标：B_LEV；

ii.将A_LEV转化为A_LEV_N，将B_LEV转化为B_LEV_N；

iii.按下式求C_LEV_N：

C_LEV_N＝max(A_LEV_N，B_LEV_N)+

            LEV_MINUS(max(A_LEV_N，B_LEV_N)-min(A_LEV_N，

            B_LEV_N)-1)

其中，LEV_MINUS(.)按如下方法计算：

如果max(A_LEV_N，B_LEV_N)-min(A_LEV_N，B_LEV_N)>194，

LEV_MINUS(max(A_LEV_N，B_LEV_N)-min(A_LEV_N，B_LEV_N)-1)＝0；

如果max(A_LEV_N，B_LEV_N)-min(A_LEV_N，B_LEV_N)＝0，

LEV_MINUS(max(A_LEV_N，B_LEV_N)-min(A_LEV_N，B_LEV_N)-1)＝-∞；

如果max(A_LEV_N，B_LEV_N)-min(A_LEV_N，B_LEV_N)>＝1并且

max(A_LEV_N，B_LEV_N)-min(A_LEV_N，B_LEV_N)<＝194

LEV_MINUS(max(A_LEV_N，B_LEV_N)-min(A_LEV_N，_LEV_N)-1)为一维数组LEV_ADD_array相应坐标处的元素，LEV_MINUS_array为已知的一维数组(194×1)，且LEV_MINUS_array的生成方法如下：

a.令计数器COUNTER＝1；

b.计算r＝10*log10(1-10^(-COUNTER/10/10))

c.如果abs(r)>0.5

LEV_MINUS_array(COUNTER)＝floor(r/0.1)；

计数器COUNTER累加1；

转到b；

否则结束计算，输出数组LEV_MINUS_array；

iv.将C_LEV_N变换为C_LEV；

v.将C_LEV变换为C(dBm)；

其中，abs(r)表示取r的绝对值，floor(●)表示下限取整；

第四步：NodeB现有的硬件资源分值(UL Capacity Credit)更新：

如果 呼叫请求被接纳，

UL Capacity Credit＝UL CapacityC redit-UL cost；

否则不进行NodeB现有的硬件资源分值(UL Capacity Credit)的更新。

本实施例所用参数均为仿真环境下配得，实际系统应根据基站设备的具体特性配置。

1.无线仿真环境的搭建和相关参数的配置

为了能够更详细地说明本文所述的方法，下面首先对小区的无线环境和相关参数进行配置。

设小区的规划半径为2km，无线信号在小区中的传播模型为：

室外传播模型：

L_b城＝46.3+33.9lg f-13.82lg h_b+(44.9-6.55lg h_b)(lg d)

该模型的适用条件为：载频150MHz～2000MHz，基站天线有效高度h_b为30-200米，移动台天线高度h_m为1-10m，通信距离d为1-20km，移动台高度为1.5m。

各参数的具体意义为：

h_b、h_m——基站、移动台天线有效高度，单位为米，d的单位为km。

设基站天线离地面的高度为h_s，基站地面的海拔高度为h_g，移动台天线离地面的高度为h_m，移动台所在位置的地面海拔高度为h_mg，则基站天线的有效高度计算方法：h_b＝h_s+h_g-h_mg；移动台天线的有效高度为：h_m。

具体采用的参数为：h_b＝30m，f＝1950Hz。

2.参数设置

设不同的业务子类的相关参数如表2所示，其中第2～5、7～9列的参数是预配的，第6、11～13列的参数是通过仿真由预配参数确定的，仿真结果如图4所示。

表2

背景噪声功率

相邻小区对本小区的干扰因子如表3所示。

表3

3.小区中初始业务状态和实测相关参数

设小区中移动台当前的业务状态如表4所示。

表4

 

移动台编号	业务子类号	移动速度
			1	1	3km/h
2	1	3km/h
			3	1	3km/h
4	1	3km/h
			5	1	3km/h
6	1	3km/h
			7	1	3km/h
8	1	3km/h
			9	1	3km/h
10	1	3km/h
			11	2	3km/h
12	2	3km/h
			13	3	3km/h
14	3	3km/h

 

15	4	3km/h
			16	4	3km/h
17	5	3km/h
			18	5	3km/h
19	5	3km/h
			20	7	3km/h
20	7	3km/h

基站所接收到的总干扰功率(RTWP)在实际系统中可以测得，并由NodeB(节点B---基站)上报至RNC(无线网络控制器)，在本实施例中RTWP由仿真算法计算得到：RTWP＝-94.1536dBm。

新的呼叫请求的业务为6号业务子类，步行，高优先级。

4.下行链路接纳控制方法的实施方式

第一步：NodeB硬阻塞判决

本仿真系统中设NodeB的硬件资源足够，不发生硬阻塞，进行下一步；

第二步：上行链路干扰受限的判决

<1>根据优先级决定I_threshold

因为呼叫请求为高优先级业务

所以：I_threshold＝-91.4768dBm

<2>进行ΔI的预测

DltI01*⁶C_L＝-103.4599dBm

<4>上行链路接纳控制的判决

因为RTWP+ΔI＝-93.67181dBm<I_threshold＝-91.4768dBm，所以可以接纳，进行下一步。

第三步：NodeB现有的硬件资源分值(UL Capacity Credit)更新

按照NodeB的Consumption Law和6号业务子类的SF进行ULCapacity Credit的更新。

整个下行链路接纳控制流程至此结束。

对于上行链路混合业务接纳控制而言，快速而准确地估计新呼叫业务对系统可能造成的干扰功率的增量是关键。本方法通过根据不同业务子类和系统负荷的实际情况，在同时考虑NodeB硬件资源阻塞等情况的基础上，利用单业务的负荷曲线新呼叫所造成的基站所接收的总干扰功率的增量进行预测，并提出了一种非线性变量实时运算的解决方案。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同地替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种移动通信系统上行链路混合业务快速呼叫接纳控制方法，其特征在于：具体包括以下步骤：

业务用户呼叫请求及相关参数输入，所述相关参数至少包括基站所接收到的总的干扰功率I_{total_old}和呼叫请求的业务类型；

基站硬阻塞判决：判断基站的状态是否可用，如果不可用，则拒绝呼叫，否则继续判断基站现有的硬件资源分值是否小于本次呼叫所需要的硬件资源分值，如果是，则拒绝呼叫请求，否则进入下一步；

根据预配确定所述业务类型对应的干扰功率门限值I_threshold：如果呼叫请求为高优先级业务，则I_threshold为高优先级接入门限值；否则I_threshold为低优先级接入门限值；

按下述公式对干扰功率的增量△^jI进行预测：

${\mathrm{\&Delta;}}^{j}I=\left(\frac{I_{\mathrm{total}\_\mathrm{old}}}{1-\mathrm{\&eta;}}\right)\&CenterDot;C_L^j$

其中， $\mathrm{\&eta;}=1-{\tilde{N}}_0/I_{\mathrm{total}\_\mathrm{old}},$

为背景噪声功率，

^jC_L为j号业务子类的负荷估计因子，

所接收到的总的干扰功率的预测值为：I_{total_old}+△^jI；

如果I_{total_old}+△^jI>＝I_threshold，则拒绝上述呼叫请求，否则接纳上述呼叫请求，并进行基站现有的硬件资源分值的更新。

2.根据权利要求1所述的移动通信系统上行链路混合业务快速呼叫接纳控制方法，其特征在于：根据业务的数据速率，将业务划分为N种业务子类，业务子类的特征包括品质因素、话音激活因子、负荷估计因子；其中品质因素根据相应的QoS所对应的误比特率及数据速率来确定；话音激活因子根据话音业务确定；负荷估计因子由其他小区对本小区的干扰因子、调制码片速率以及E_b/N₀的标量值确定，不同的业务子类采用不同的接纳门限值。

3.根据权利要求2所述的移动通信系统上行链路混合业务快速呼叫接纳控制方法，其特征在于：业务子类至少包括会话、流、交互和背景业务子类。

4.根据权利要求1-3任一所述的移动通信系统上行链路混合业务快速呼叫接纳控制方法，其特征在于：所述呼叫请求及相关参数输入包括根据实际测量值输入和/或根据网络规划、仿真和路测结果在后台进行预配。

5.根据权利要求4所述的移动通信系统上行链路混合业务快速呼叫接纳控制方法，其特征在于：所接收到的总的干扰功率I_{total_old}根据实际测量值输入：I_{total_old}＝RTWP，其中RTWP为系统所接收的总的上行链路宽带功率。

6.根据权利要求4所述的移动通信系统上行链路混合业务快速呼叫接纳控制方法，其特征在于：根据网络规划、仿真和路测结果在后台进行预配为业务子类的品质因素、话音激活因子、负荷估计因子、极限用户数的许用安全系数、干扰功率门限的高优先级余量、干扰功率门限的低优先级余量、当量极限用户数、混合业务下某业务子类的极限用户数所对应的干扰门限值、高优先级接入门限值、低优先级接入门限值、预测修正因子、相邻小区对本小区的干扰因子以及背景噪声功率

7.根据权利要求1-3任一所述的移动通信系统上行链路混合业务快速呼叫接纳控制方法，其特征在于：基站现有的硬件资源分值更新具体为：基站现有的硬件资源分值-本次呼叫所需的硬件资源分值.

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