CN101212763B - N频点小区系统的频点选择方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于N频点小区系统的频点选择方法，包括以下步骤：获取呼叫相关的信息；利用信息依次对各个相邻N频点小区的每一个频点进行无线资源趋势判断；以及根据判断结果选择用户设备的接入频点。

Description

N频点小区系统的频点选择方法

技术领域

本发明涉及通信领域，具体来说，本发明涉及一种适用于时分同步码分多址接入(TD-SCDMA)系统N频点小区的频点选择方法。

背景技术

在TD-SCDMA系统中，单个小区的理论最大容量为24个低速12.2k的语音用户，在话务量比较大的热点地区需要多布基站来满足大容量的需求，但多布基站不仅大幅提高了运营商的成本，而且多布基站会导致小区的覆盖半径缩小，用户的切换频率增大，从而影响用户的服务质量。为了解决这一问题，大唐移动和西门子2004年6月在C低速A TC5WG1组第五次全会上提出，在TD-SCDMA系统中使用多载波的技术。2004年9月13日在WG1的第十次会议上，各大设备制造商对于多载频的技术规范达成一致意见。对于TD-SCDMA系统的多载波小区，其特点不同于其他CDMA系统的多载波系统。TD-SCDMA系统的多载波小区分为一个主载频和若干个辅载频，所有的载频上的UE（User Equipment，用户设备）都共用一套S-CCPCH、PRACH、DwPCH、PICH等公共信道，这些公共信道只承载在主载频上。那么实际上一个多载波小区内的所有频点都属于一个小区，因此频点间的切换不属于通常意义上的切换，而只能属于小区重配置的范畴。在引入多载波技术后，当UE驻留在一个频点小区后，如果需要建立专用信道，就涉及到在多载波小区如何为UE选择一个合适的载频来承载其业务。因此，需要引入负荷均衡的策略。

目前其他制式的CDMA系统，提出了很多关于多载波之间的负荷均衡的专利，通常最常见的是移动台根据Hash算法在多个载波间随机选择一个载波，多载波间的平衡由Hash算法来保证。这种方法虽然能保证长期统计意义上的各载频上的负荷平衡，但可能会出现在一段时间内某一特定基站覆盖范围内大部分移动台通过Hash算法都选择同一个载频，从而造成小区内载频间负荷不均衡。另外，从基站测得精确的多载波负荷均衡方法主要根据最小链路数原则，将新呼叫指派给已用正交可变扩频因子（OVFS）信道数目最少的载波；另一种是最小功率开销原则，选择占用最小功率载波指派给新呼叫使用。由于TD-SCDMA系统中单个频点可以承载业务量的码道资源较少，因此TD系统中码资源受限，和干扰或功率受限（即上行干扰受限或下行功率受限）的无线特征同时存在，如果将用户均衡地分配到各个载频上，一段时间后就会造成每个载频的剩余资源都比较少，从而每个载频都无法满足高速率的业务接入或者高速业务升速的需求。

反之，如果当用户接入时，如果不保证各个频点的负荷均衡分布的话，会出现以下的问题：

1.如果N频点小区存在用户较多的频点和用户较少的频点，UE如果选择用户较多的频点接入，则增大了接入失败的概率，造成整个N频点小区的拥塞。

2.如果当前小区某个频点负荷过重，则会对相邻的同频小区或频点的UE造成较强的干扰，影响整网的性能。

对于切换用户，考虑到在TD系统中同频切换的干扰较大，所以为切换用户选择频点时可以优先选择与切换用户原来所在频点不同的频点做为目标频点。

以上两个因素是互为矛盾的，因此人们希望设计一套综合的，灵活的频点选择方案，在为用户选择N频点小区选择频点时既要充分考虑到业务的特性，又要充分考虑到各个频点当前的软容量和码资源容量情况，以实现增加系统的呼通率，容量的目的。

发明内容

本发明要旨在提供一种适用于TD-SCDMA N频点小区系统的频点选择方法，通过使用固定优先级与均衡分配算法相结合的方法，来为接入N频点小区的用户选择最佳接入频点。

根据本发明的一方面，提供了一种用于N频点小区系统的频点选择方法，包括以下步骤：获取呼叫相关的信息；利用该信息依次对各个相邻N频点小区的每一个频点进行无线资源趋势判断；以及根据判断结果选择用户设备的接入频点。

在上述的频点选择方法中，进行无线资源趋势判断包括判断是码资源受限还是干扰或功率受限。

在上述的频点选择方法中，码资源受限的判断依据是：当TotalSRUNum>TotalRUNum时，认为频点呈现出码资源受限的无线特征趋势，其中，TotalRUNum表示频点内剩余的基本RU数量，TotalSRUNum表示频点剩余标准容量资源单位数。

在上述的频点选择方法中，干扰或功率受限的判断依据是：当TotalSRUNum<TotalRUNum时，认为频点呈现出干扰或功率受限的无线特征趋势，其中，TotalRUNum表示频点内剩余的基本RU数量，TotalSRUNum表示频点剩余标准容量资源单位数。

根据权利要求3或4的频点选择方法中，利用下式计算

TotalSRUNum： $\mathrm{TotalSRUNum}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{SRUNu}{m}_i---\left(1\right)$

等式(1)中，SRUNum_i表示时隙剩余标准软容量资源单位数。

在上述的频点选择方法中，利用下式计算SRUNum_i：上行方向：

$\mathrm{SRUNu}{m}_i=\frac{I_{\mathrm{thrsh}}-I_{\mathrm{current}}\left(i\right)}{\mathrm{SRU}}---\left(2\right)$

等式(2)中，I_thrsh表示上行接纳控制干扰门限，I_current(i)表示新用户接入前时隙i的干扰水平，SRU表示上行方向标准软容量资源单位；

上行方向： $\mathrm{SRUNu}{m}_i=\frac{P_{\mathrm{thrsh}}-P_{\mathrm{current}}\left(i\right)}{\mathrm{SRU}}---\left(3\right)$

等式(3)中，P_thrsh表示下行接纳控制功率门限，P_current(i)表示新用户接入前时隙i的功率水平，SRU表示下行方向标准软容量资源单位。

在上述的频点选择方法中，利用下式计算SRU：上行方向：

$\mathrm{SRU}=\frac{I_{\mathrm{thrsh}}-N_0}{16}---\left(4\right)$

等式(4)中，I_thrsh表示接纳控制干扰门限，N₀表示时隙未接入任何用户前的系统的底躁，分母中的16表示TD-SCDMA系统中一个时隙的RU数量；

下行方向： $\mathrm{SRU}=\frac{P_{\mathrm{thrsh}}-N_0}{16}---\left(5\right)$

等式(5)中，P_thrsh表示下行接纳控制的功率门限，N₀表示时隙未接入任何用户前的系统的底噪，分母中的16表示TD-SCDMA系统中一个时隙的RU数量。

在上述的频点选择方法中，如果其中至少一个频点是码资源受限时，则将这些频点按照缺省频点接入优先级顺序输出，指示用户设备按照此序列的顺序尝试接入N频点小区；如果所有频点都是干扰或功率受限，则将所有频点按照TotalSRUNum从大到小的顺序输出，指示用户设备按照次序列的顺序尝试接入N频点小区。

在上述的频点选择方法中，缺省频点接入优先级顺序为各个相邻N频点小区的低速业务和高速业务采取相反的缺省频点接入优先级。

在上述的频点选择方法中，各个相邻N频点小区的低速业务和高速业务采取相反的缺省频点接入优先级时，还使相邻小区缺省优先级尽量相互错开。

本发明能够最大程度地提高N频点小区的码道利用率，降低码道碎片产生的概率，显著提高高速业务的接入成功率，使系统更好地提供对高速业务的支持。同时能通过网规网优的方法和算法策略有效地均摊不同小区间各个频点的负荷状况，有效地降低系统的干扰，提高业务的服务质量。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明实施例的用于N频点小区系统的频点选择方法的流程图；以及

图2示出了本发明的一个具体实施例的流程图。

具体实施方式

下面参考附图，详细说明本发明的具体实施方式。

图1示出了根据本发明实施例的用于N频点小区系统的频点选择方法的流程图，其包括以下步骤：

步骤S102，获取呼叫相关的信息；

步骤S104，利用该信息依次对各个相邻N频点小区的每一个频点进行无线资源趋势判断；以及

步骤S106，根据判断结果选择用户设备的接入频点。

具体来说，本发明包括如下步骤，

步骤S102，获取呼叫相关的信息，包括无线接入承载，呼叫业务类型，呼叫对资源的需求量等信息。

步骤S104，利用上述信息依次对每一个频点进行码资源受限还是干扰或功率受限的判断。

步骤S106，如果至少存在一个频点呈现出码资源受限的无线特征趋势时，则将这些满足条件的频点按照缺省频点接入优先级顺序输出，指示UE按照此序列的顺序尝试接入N频点小区。如果所有频点都呈现出干扰或功率受限的无线特征趋势时，则将所有频点按照TotalSRUNum从大到小的顺序输出，指示UE按照次序列的顺序尝试接入N频点小区。其中，配置网络中各个相邻N频点小区的低速业务缺省接入频点优先级和高速业务缺省频点接入优先级，保证相邻小区缺省优先级尽量相互错开。

在步骤S106中，低速业务缺省接入频点优先级和高速业务缺省频点接入优先级是指对于低速业务和高速业务缺省接入频点的优先顺序。

多数的低速业务属于低速业务只需要较少的基本RU(ResourceUnit)，且多数可以单时隙承载。而高速业务占用的基本RU请提供中英文名称较多，往往需要跨时隙承载。为了避免低速业务过多地接入小区且被均摊在各个频点上，从而造成各个频点的剩余资源无法满足高速业务的接入，或者是让高速业务没有了升速的空间，但是所有频点总的剩余RU资源仍然可以满足需求。因此，在本发明中，对于低速业务和高速业务采用相反的缺省接入频点优先级顺序。

表1给出了以3频点小区为例，配置低速业务和高速业务的缺省频点接入优先级顺序。

如表1所示，如果N频点小区接入一个低速业务，则默认情况下优先接入频点Freq01，然后是Freq02，最后再考虑Freq03；而对于高速业务而言则采用了完全相反接入顺序。采用这种缺省配置的方式，则可以在一定程度上保证为高速业务预留出较多的空闲时隙或码道资源，以方便承载其较大的业务量。

表1高速业务和低速业务缺省接入频点顺序

 

频点号	低速业务缺省接入频点顺序	高速业务缺省接入频点顺序
			Freq01	1	3
Freq02	2	2
			Freq03	3	1

实际上使用缺省频点接入顺序（即上文提及的“全相反接入顺序”）来选择频点是一种非均衡的策略，在采用非均衡的频点接入策略时，应当充分考虑到对周围相邻小区的影响的干扰问题。如果相邻N频点小区采用相同的缺省频点接入顺序，则如果大多数呼叫业务类型相同的话，缺省优先先级顺序相同的频点（特别是优先级较高的频点）必然相互之间影响很大。因此，通过网规网优参数配置方法，将多个同频N频点小区的缺省频点接入优先级错开，以达到把干扰程度降到最低程度，这就是所谓的相邻小区缺省优先级错开。

从图2可以看出，如果Cell01～Cell06的缺省接入频点优先级配置相同，那么如果用户依据缺省频点接入优先级指示的顺序接入各小区，则六个小区相互干扰较大；如果Cell01～Cell06的缺省接入频点优先级配置错开，UE仍然按照缺省接入频点优先级所指示顺序接入，则六个小区相互之间干扰较小。

表2相邻3频点小区各个频点低速业务缺省接入优先级顺序

为了执行步骤S104，本发明中还定义了一种判断频点处于呈现码资源受限无线特征趋势还是呈现干扰或功率受限无线特征趋势的方法。

码资源受限判据：当TotalSRUNum>TotalRUNum时，认为频点呈现出码资源受限的无线特征趋势，频点接入新用户的瓶颈在于频点内可用的码道资源的数量。

干扰或功率受限判据：当TotalSRUNum<TotalRUNum时，认为频点呈现出干扰或功率受限的无线特征趋势，频点接入新用户的瓶颈在于频点内还可以容忍的干扰程度或者功率大小。

在以上的判据中，TotalRUNum表示一个频点内剩余的基本RU数量，基本RU也就是一条扩频因子为16的码道可以承载的业务量，TotalSRUNum表示频点剩余标准容量资源单位数，表示一个频点上/下行方向所有时隙的剩余标准软容量单位数之和。可以利用下式计算TotalSRUNum。

$\mathrm{TotalSRUNum}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}\mathrm{SRUNu}{m}_i---\left(1\right)$

等式(1)中，SRUNum_i表示时隙剩余标准软容量资源单位数：时隙剩余标准软容量资源单位数表示一个时隙中当前的干扰或功率余量可以承载多少个标准软容量资源单位数目。该值可由下式计算得到。

上行方向： $\mathrm{SRUNu}{m}_i=\frac{I_{\mathrm{thrsh}}-I_{\mathrm{current}}\left(i\right)}{\mathrm{SRU}}---\left(2\right)$

等式(2)中，I_thrsh表示上行接纳控制干扰门限，I_current(i)表示新用户接入前时隙i的干扰水平，SRU表示上行方向标准软容量资源单位。

上行方向： $\mathrm{SRUNu}{m}_i=\frac{P_{\mathrm{thrsh}}-P_{\mathrm{current}}\left(i\right)}{\mathrm{SRU}}---\left(3\right)$

等式（3）中，P_thrsh表示下行接纳控制功率门限，P_current(i)表示新用户接入前时隙i的功率水平，SRU表示下行方向标准软容量资源单位。

在等式（2）和（3）中，SRU表示标准软容量资源单位：标准软容量单位表示一个基本RU可以容忍的干扰大小或者可以承载的功率大小。该值可由下式计算得到，上行方向：

$\mathrm{SRU}=\frac{I_{\mathrm{thrsh}}-N_0}{16}---\left(4\right)$

等式(4)中，I_thrsh表示接纳控制干扰门限，N₀表示时隙未接入任何用户前的系统的底躁，分母中的16表示TD-SCDMA系统中一个时隙的RU数量。

下行方向： $\mathrm{SRU}=\frac{P_{\mathrm{thrsh}}-N_0}{16}---\left(5\right)$

等式(5)中，P_thrsh表示下行接纳控制的功率门限，N₀表示时隙未接入任何用户前的系统的底噪，分母中的16表示TD-SCDMA系统中一个时隙的RU数量。

图2示出了本发明的一个具体实施例的流程图，具体实施步骤如下：

步骤S202：通过网规网优的方式配置网络中多个相邻N频点小区的低速缺省频点接入优先级和高速业务缺省频点接入优先级。

步骤S204：获取呼叫业务的业务类型，业务量需求等信息。

步骤S206：计算各个频点的TotalRUNum和TotalSRUNum。

步骤S208：判断当前呼叫业务的类型，如果是信令或低速业务，则执行步骤S210；否则，执行步骤S220

步骤S210：按照低速业务缺省接入优先级顺序遍历所有频点。

步骤S212：利用发明中的判据来判断当前频点是否呈现出码道资源首先的无线特征趋势？则将当前频点加入到候选集合，执行步骤S214；否则，执行步骤S214。

步骤S214：判断所有频点是否遍历完毕？如果否，则执行步骤S208；如果是，则执行步骤S216。

步骤S216：判断候选集合是否为空？如果是，则指示UE按照候选集合中的顺序尝试接入小区，返回；否则，执行步骤S218。

步骤S218：将所有频点按照TotalSRUNum从大到小的顺序进行排序，指示UE按照此顺序尝试接入小区，返回。

步骤S220：按照高速业务缺省接入优先级顺序遍历所有频点。

步骤S222：利用发明中的判据来判断当前频点是否呈现出码道资源首先的无线特征趋势？如果是，则将当前频点加入到候选集合，执行步骤S224；否则，执行步骤S224。

步骤S224：判断所有频点是否遍历完毕？如果否，则执行步骤S220；如果是，则执行步骤S226。

步骤S228：判断候选集合是否为空？如果是，则指示UE按照候选集合中的顺序尝试接入小区；否则，执行步骤S218。

本发明能够最大程度地提高N频点小区的码道利用率，降低码道碎片产生的概率，显著提高高速业务的接入成功率，使系统更好地提供对高速业务的支持。同时能通过网规网优的方法和算法策略有效地均摊不同小区间各个频点的负荷状况，有效地降低系统的干扰，提高业务的服务质量。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种用于N频点小区系统的频点选择方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取呼叫相关的信息；

利用所述信息依次对所述各个相邻N频点小区的每一个频点进行无线资源趋势判断，其中进行无线资源趋势判断包括判断是码资源受限还是干扰或功率受限；以及

根据判断结果选择用户设备的接入频点。

2.根据权利要求1所述的频点选择方法，其特征在于，码资源受限的判断依据是：当TotalSRUNum＞TotalRUNum时，认为所述频点呈现出码资源受限的无线特征趋势，其中，TotalRUNum表示频点内剩余的基本RU数量，TotalSRUNum表示频点剩余标准容量资源单位数。

3.根据权利要求1所述的频点选择方法，其特征在于，干扰或功率受限的判断依据是：当TotalSRUNum＜TotalRUNum时，认为所述频点呈现出干扰或功率受限的无线特征趋势，其中，TotalRUNum表示频点内剩余的基本RU数量，TotalSRUNum表示频点剩余标准容量资源单位数。

4.根据权利要求2或3所述的频点选择方法，其特征在于，利用下式计算TotalSRUNum：

$\mathrm{TotalSRUNum}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{\mathrm{SRUNum}}_i---\left(1\right)$

等式(1)中，SRUNum_i表示时隙剩余标准软容量资源单位数。

5.根据权利要求4所述的频点选择方法，其特征在于，利用下式计算SRUNum_i：

上行方向： ${\mathrm{SRUNum}}_i=\frac{I_{\mathrm{thrsh}}-I_{\mathrm{current}}\left(i\right)}{\mathrm{SRU}}---\left(2\right)$

等式(2)中，I_thrsh表示上行接纳控制干扰门限，I_current(i)表示新用户接入前时隙i的干扰水平，SRU表示上行方向标准软容量资源单位；

上行方向： ${\mathrm{SRUNum}}_i=\frac{P_{\mathrm{thrsh}}-P_{\mathrm{current}}\left(i\right)}{\mathrm{SRU}}---\left(3\right)$

等式(3)中，P_thrsh表示下行接纳控制功率门限，P_current(i)表示新用户接入前时隙i的功率水平，SRU表示下行方向标准软容量资源单位。

6.根据权利要求5所述的频点选择方法，其特征在于，利用下式计算SRU：

上行方向： $\mathrm{SRU}=\frac{I_{\mathrm{thrsh}}-N_0}{16}---\left(4\right)$

等式(4)中，I_thrsh表示接纳控制干扰门限，N₀表示时隙未接入任何用户前的系统的底躁，分母中的16表示TD-SCDMA系统中一个时隙的RU数量；

下行方向： $\mathrm{SRU}=\frac{P_{\mathrm{thrsh}}-N_0}{16}---\left(5\right)$

等式(5)中，P_thrsh表示下行接纳控制的功率门限，N₀表示时隙未接入任何用户前的系统的底噪，分母中的16表示TD-SCDMA系统中一个时隙的RU数量。

7.根据权利要求2所述的频点选择方法，其特征在于，如果其中至少一个频点是码资源受限时，则将这些频点按照缺省频点接入优先级顺序输出，指示所述用户设备按照此序列的顺序尝试接入N频点小区；如果所有频点都是干扰或功率受限，则将所有频点按照TotalSRUNum从大到小的顺序输出，指示所述用户设备按照次序列的顺序尝试接入N频点小区。

8.根据权利要求1所述的频点选择方法，其特征在于，所述缺省频点接入优先级顺序为各个相邻N频点小区的低速业务和高速业务采取相反的缺省频点接入优先级。

9.根据权利要求8所述的频点选择方法，其特征在于，各个相邻N频点小区的低速业务和高速业务采取相反的缺省频点接入优先级时，还使相邻小区缺省优先级尽量相互错开。

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