CN101459963B - 一种移动通信系统中的动态信道分配方法 - Google Patents

一种移动通信系统中的动态信道分配方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种移动通信系统中的动态信道分配方法。本发明实时监测并统计得到各个资源点上的等效邻小区边缘用户数，将等效边缘用户较少的资源点设置为较高的接入优先级、将等效边缘用户较多的资源点设置为较低的接入优先级。在用户接入时，如果用户处于小区边缘，则优先将其接入到高优先级资源点上；如果用户处于非边缘地区，则优先将其接入到低优先级资源点上，从而能够最大限度地保证各边缘用户处于不同的资源点上，进而能够减少邻小区用户间的同频干扰，提高系统服务质量。

Description

一种移动通信系统中的动态信道分配方法
技术领域
本发明涉及信道分配技术技术，特别涉及一种移动通信系统中的动态信道分配方法。
背景技术
现有各种码分多址接入CDMA系统中，例如宽带码分多址接入(WCDMA)系统、CDMA2000系统、时分-同步码分多址接入(TD-SCDMA)系统中，各用户的数据可以在相同频段、相同时隙上传输。
但是，系统中的用户数越多，用户间的干扰也就越大，使得系统性能恶化。而且，如果用户间的干扰过大，CDMA系统的功率控制将不再收敛，极有可能出现大规模掉话的情况，这是移动通信运营商无法接受的通信事故。
为了避免上述情况的出现，必须在用户接入和切换时进行判决，为接入用户或切换用户选择并分配合理的资源点，即动态信道分配(DCA)，确保接入用户或切换用户不会对系统中已有用户的通信质量造成过大干扰。其中，不同的资源点对应不同的时隙和/或频点。
现有存在多种DCA方法，最常用的DCA方法为：基于上行接收带宽总功率(RTWP)的上行DCA、基于下行时隙发射总功率(TxPOWER)的下行DCA，从而由DCA模块将接入用户或切换用户接入到RTWP和TxPOWER都较小的时隙和频点上。
对于WCDMA系统，其用户数量较多，使得该系统中的接收总功率和发射总功率较为稳定，现有DCA方法能够在一定程度上保证降低用户间的干扰。但现有DCA方法并未将位于小区边缘的用户分配至不同的频点，从而无法降低小区边缘用户间较强的邻小区用户间的同频干扰。
对于TD-SCDMA系统，其用户数量较少，使得该系统中的接收总功率和发射总功率不稳定，因而现有基于总功率的DCA方法无法适用于TD-SCDMA系统。而且，由于TD-SCDMA系统中的用户扩频码(SF)较短的，因而该系统中邻小区用户间的同频干扰更加严重。
可见，现有DCA方法不但无法适用于所有的CDMA系统，而且无法降低各CDMA系统中邻小区用户间的同频干扰。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种移动通信系统中的DCA方法，能够降低邻小区用户间的同频干扰。
本发明提供的一种移动通信系统中的DCA方法，包括：
a、接收当前用户终端发送的测量报告，并从所述测量报告中获取该终端当前业务所使用的频点、时隙、扩频码、信道或码道数、用户终端到各相邻小区和目标小区的主公共信道PCCPCH接收信号码功率RSCP值；
b、遍历测量报告中的所有相邻小区，从测量报告中获取当前遍历到的相邻小区对应的PCCPCH RSCP值、并判断用户终端到该相邻小区的PCCPCH RSCP值是否大于预设第一门限值，如果是，判断该用户终端为边缘用户，并更新预先为该小区设定的用于确定等效邻小区边缘用户数的边缘用户计数器中对应所获取的频点和时隙的计数结果，否则，判断该用户为非边缘用户、并继续遍历下一个相邻小区；所述边缘用户计数器中包括对应不同时隙和频点的计数结果；
c、读取各小区边缘用户计数器中各时隙对应的计数结果，并将计数结果大的时隙设置为低时隙接入优先级、将计数结果小的时隙设置为高时隙接入优先级；然后，分别将所有边缘用户计数器中对应相同频点、但对应不同时隙的计数结果求和，并将所述求和结果大的频点设置低频点接入优先级，将所述求和结果小的频点设置高频点接入优先级；所述资源点的接入优先级包括时隙优先级和频点优先级，不同资源点对应不同的频点和/或时隙；
d、在接入时，判断用户终端到目标小区的PCCPCH RSCP值是否大于预设的第二门限值，如果是，则判断出该用户终端为非边缘用户，选择具有高接入优先级、且有空闲资源的频点进行该用户终端的接入，并在所选择的频点上将该用户终端接入高接入优先级的时隙；否则，判断出该用户终端为边缘用户，选择具有低接入优先级、且有空闲资源的频点进行该用户终端的接入，并在所选择的频点上将该用户终端接入低接入优先级的时隙。
所述测量报告是在终端发起业务时携带的，或是成功接入后发送的。
所述更新该小区的边缘用户计数器中对应所获取的频点和时隙的计数结果包括：将该小区的边缘用户计数器对应频点、时隙的计数结果增加16×N/SF，其中N为所述信道或码道数、SF为所述扩频码。
由此可见，本发明实时监测并统计得到各个资源点上的等效邻小区边缘用户数，将等效边缘用户较少的资源点设置为较高的接入优先级、将等效边缘用户较多的资源点设置为较低的接入优先级。在用户接入时，如果用户处于小区边缘，则优先将其接入到高优先级资源点上；如果用户处于非边缘地区，则优先将其接入到低优先级资源点上，从而能够最大限度地保证各边缘用户处于不同的资源点上，进而能够减少邻小区用户间的同频干扰，提高系统服务质量。而且，本发明并不是简单地统计指邻小区边缘用户的绝对数量，而是综合考虑了每个邻小区边缘用户所占用的信道或码道数，从而使得各资源点的接入优先级更加准确。
附图说明
图1为本发明DCA方法的示例性流程图。
图2为本发明实施例中DCA方法的等效边缘用户监测过程的流程示意图。
图3为本发明实施例中DCA方法的基于用户位置的DCA过程的流程示意图。
图4为本发明实施例中DCA方法所基于的移动通信系统的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。
在本发明中，根据用户终端所处位置，确定各资源点(频点+时隙)上的等效邻小区边缘用户数，并根据等效边缘用户数设置各个资源点的接入优先级，其中，等效边缘用户较少的资源点的接入优先级较高、等效边缘用户较多的资源点的接入优先级较低。
其中，需要说明的是，等效邻小区边缘用户数不是指邻小区边缘用户的绝对数量，还综合考虑了每个邻小区边缘用户所占用的信道或码道数。假设1个邻小区边缘用户占用了n个扩频因子为16的信道，n为大于0的正整数，则该用户可等效于n个占用了1个扩频因子为16的信道的邻小区边缘用户，即等效邻小区边缘用户数为n。
这样，在用户接入时，如果用户处于小区边缘，即位于远点，则优先将其接入到高优先级资源点上；如果用户处于非边缘地区，即位于近点，则优先将其接入到低优先级资源点上，从而能够最大限度地保证各边缘用户分处于不同的资源点上，进而能够减少邻小区用户间的同频干扰，提高系统服务质量。
图1为本发明DCA方法的示例性流程图。如图1所示，该方法包括：
步骤101，确定各资源点上的等效邻小区边缘用户数，即边缘用户监测。
本步骤中，通过监测即可获知用户终端所处的位置，从而能够根据用户终端所处位置确定各用户终端是否为边缘用户、及各用户终端对应的资源点，进而能够确定各资源点上的等效邻小区边缘用户数。
步骤102，根据确定的各资源点上的等效邻小区边缘用户数，为等效边缘用户数少的资源点设置高接入优先级，为等效边缘用户数多的资源点设置低接入优先级，即资源点的接入优先级排序。
步骤103，在用户接入时，将小区边缘的用户接入在高接入优先级的资源点，将非小区边缘的用户接入在低接入优先级的资源点，即基于用户位置的DCA。
本步骤中，接入的用户可以为新接入系统的用户，也可以为进行小区切换后接入的用户。
至此，本流程结束。
由上述流程可见，通过监测能够统计得到各资源点上的等效小区边缘用户数，并按照等效小区边缘用户由少到多的顺序对各资源点的接入优先级排序，由于具有高接入优先级的资源点上的小区边缘用户较少，因此，优先将接入的小区边缘用户接入在该资源点，而不接入在已有较多小区边缘用户的低接入优先级的资源点，从而能够最大限度地保证各边缘用户分处于不同的资源点上，进而能够减少邻小区用户间的同频干扰，提高系统服务质量。
而且，上述流程的步骤101并不是简单地统计指邻小区边缘用户的绝对数量，而是综合考虑了每个邻小区边缘用户所占用的信道或码道数，即等效邻小区边缘用户数，从而使得各资源点的接入优先级更加准确。
下面，以TD-SCDMA系统为例，对本发明DCA方法中的各步骤进行进一步说明。
首先，对本发明实施例中的DCA方法的等效边缘用户监测过程进行详细说明。
图2为本发明实施例中DCA方法的等效边缘用户监测过程的流程示意图。先分别为各小区设置对应不同资源点(即对应不同时隙和频点)的边缘用户计数器，即边缘用户计数器中包括对应不同时隙和频点的计数结果，如图2所示，图1中的步骤101所述的等效边缘用户监测过程具体包括：
步骤201，接收当前用户终端的测量报告，该测量报告中包括当前业务所使用的频点f、时隙t、扩频码SF、信道或码道数N、以及该用户终端所在小区的各相邻小区和目标小区的主公共信道(PCCPCH)接收信号码功率(RSCP)值。
本步骤中，终端的测量报告可以是在发起业务时携带的；也可以是用户成功接入后，由其使用的终端再次发送的。
步骤202，获取该终端当前业务所使用的频点f、时隙t、扩频码SF、信道或码道数N。
步骤203，遍历测量报告中的所有相邻小区，并判断是否已经遍历了测量报告中所有的相邻小区，如果遍历完毕，则结束本流程，否则，执行步骤204。
步骤204，遍历至测量报告中的下一个作为当前用户相邻小区的小区i，获取小区i对应的PCCPCH RSCP值。
步骤205，判断用户终端到小区i的PCCPCH RSCPi值是否大于预设第一门限值RSCP_Threshold1，如果用户终端到小区i的RSCPi值大于第一门限值RSCP_Threshold1，则表明当前用户距小区i较近，极有可能干扰到小区i的用户，需要更新小区i的边缘用户计数器i，执行步骤206；如果小区i的RSCPi小于第一门限值RSCP_Threshold1，则返回步骤203，继续遍历当前用户的下一个相邻小区或结束本流程。
步骤206，更新小区i的边缘用户计数器，将小区i的边缘用户计数器对应频点f、时隙t的计数结果增加16×N/SF。
本步骤中更新边缘用户计数器的方式为一个较佳方案，实际应用中，也可将对应频点f、时隙t的计数结果直接增加当前用户所使用的信道或码道数N。
至此，等效边缘用户监测过程的处理流程结束。
下面，对本发明实施例中的DCA方法的资源点的接入优先级排序进行详细说明。
本实施例中，资源点的接入优先级分时隙优先级和频点优先级两部分：时隙接入优先级和频点接入优先级。
其中，时隙接入优先级可直接根据各小区的边缘用户计数器的计数结果进行排列，而频点接入优先级则需要通过时隙优先级换算得到。
具体来说，时隙接入优先级可按照下述方式来确定：
a1、读取各小区边缘用户计数器中各时隙对应的计数结果；
a2、将计数结果较大的时隙，设置为较低的时隙接入优先级，即计数结果越大，时隙的接入优先级越低。
具体来说，频点接入优先级可按照如下方式来确定：
b1、读取各小区边缘用户计数器中各时隙对应的计数结果；
b2、分别将所有边缘用户计数器中对应相同频点、但对应不同时隙的计数结果求和。
b3、将步骤b2得到的求和结果较大的频点，设置较低的接入优先级，即同一频点在各时隙对应的边缘用户计数器求和结果越大，该频点的接入优先级越低。
为了更加清楚地说明上述接入优先级的排序排列过程，以下举一实例。
假设，K11为对应频点1、时隙1的边缘用户计数器的计数结果，K12为对应频点1和时隙2的边缘用户计数器的计数结果；K21为对应频点2、时隙1的边缘用户计数器的计数结果，K22为对应频点2和时隙2的边缘用户计数器的计数结果。
如果K11＞K12、K21＜K22，且有K11+K12＞K21+K22，则频点及时隙接入优先级的判断如表1所示：
Figure G2007101790568D00071
表1频点及时隙接入优先级的排列结果
下面，再对本发明实施例中的DCA方法的资源点的基于用户位置的DCA进行详细说明。
本实施例中，当接收到一个用户(新接入系统的用户、或小区切换后的接入用户)通过终端发送的资源请求信息以请求接入后，根据该用户的位置及本小区各频点及时隙的接入优先级为其选择接入资源点，将非边缘(近点)用户优先接入到低接入优先级的资源点上，将边缘(远点)用户优先接入到高接入优先级的资源点上，这样既不会降低资源利用率，又能有效降低小区边缘用户间的邻小区同频干扰。
图3为本发明实施例中DCA方法的基于用户位置的DCA过程的流程示意图。如图3所示，图1中的步骤103所述的基于用户位置的DCA过程具体包括：
步骤300，接收用户终端发送的资源请求信息。
步骤301，根据接收到的资源请求信息获取该用户终端到目标小区的PCCPCH RSCP值。
步骤302，判断用户终端到目标小区的PCCPCH RSCP值是否大于预设的第二门限值RSCP_Threshold2，如果用户终端到目标小区的PCCPCHRSCP值大于第二门限值RSCP_Threshold2，则表明该用户距目标小区的基站较近，并执行步骤303；否则，执行步骤304。
步骤303，选择接入优先级较低、且有空闲资源的频点进行该用户的接入，如果成功则继续步骤305，否则，返回资源分配失败指示。
步骤304，选择接入优先级较高、且有空闲资源的频点进行该用户的接入，如果成功则继续执行步骤306，否则返回资源分配失败指示。
步骤305，在已选择的频点上，将该用户优先接入到具有较低接入优先级的时隙上，并返回成功指示。
步骤306，在已选择的频点上，将该用户优先接入到具有较高接入优先级的时隙上，并返回成功指示。
至此，基于用户位置的DCA过程的处理流程结束。
为了更加清楚地说明本发明实施例所提供的完整技术方案，以下以两个小区的应用场景为例，对上述方案进行举例说明。
假设两小区使用单一频点，因此只需考虑各小区的时隙优先级，上行时隙为TS1、TS2、TS3，下行时隙为TS4、TS5、TS6。
图4为本发明实施例中DCA方法所基于的移动通信系统的结构示意图。本应用场景中的两小区的蜂窝结构如图4所示。11
图4中的UE1、UE2、UE3依次发起AMR语音业务请求，该业务上行采用1个上行时隙的1条SF＝8的码道，下行采用1个下行时隙的2条SF＝16的码道，本例中用到的第一门限值RSCP_Threshold1(对应相邻小区)取为-103dBm、第二门限值RSCP_Threshold2(对应目标小区)取为-92dBm。UE发起业务时携带的测量报告中包括用户终端到目标小区(该UE所在的本小区)和相邻小区的PCCPCH RSCP。UE1、UE2、UE3发起业务时所携带的各小区的NodeB的PCCPCH RSCP值如表2所示。
Figure G2007101790568D00091
表2测量报告中携带到各小区的NodeB的PCCPCH RSCP值
UE1、UE2、UE3依次发起接入的请求，各小区的边缘用户计数器变化及DCA分配过程详述如下：
1)UE1发起业务时，系统中还没有用户接入，此时NodeB1所在的小区1和NodeB2所在的小区2的各时隙上的边缘用户计数器中各时隙对应的计数结果为：
CELL1_COUNT(TS1：0，TS2：0，TS3：0，TS4：0，TS5：0，TS6：0)、CELL2_COUNT(TS1：0，TS2：0，TS3：0，TS4：0，TS 5：0，TS6：0)。
2)UE1的目标小区为NodeB1所在的小区1，UE1到小区1的PCCPCHRSCP值为-95dBm，小于RSCP_Threshold2，因此，优先将UE1接入到高接入优先级(即小区1的边缘用户计数器中对应计数结果较小)的时隙，由于此时各时隙的接入优先级相同，随机选择一个上行时隙和一个下行时隙，假设上行时隙选择TS1、下行时隙选择TS4。
3)UE1接入成功后，再次发送测量报告，DCA模块根据该测量报告发现UE1到与小区1相邻的小区2的PCCPCH RSCP值为-100dBm，大于第一门限值RSCP_Threshold1，更新各小区的边缘用户计数器，此时小区1和小区2的各边缘用户计数器中各时隙对应的计数结果为：
CELL1_COUNT(TS1：0，TS2：0，TS3：0，TS4：0，TS5：0，TS6：0)，CELL2_COUNT(TS1：2，TS2：0，TS3：0，TS4：2，TS5：0，TS6：0)。其中，UE1的上行时隙TS1所对应的16×N/SF＝16×1/8＝2、下行时隙TS2所对应的16×N/SF＝16×2/16＝2。
4)UE2发起业务时，其目标小区为NodeB2所在的小区2，小区2的PCCPCH RSCP取值为-85dBm，大于第二门限值RSCP_Threshold2，因此，优先将UE2接入低接入优先级(即小区1的边缘用户计数器中对应计数结果较大)的时隙，根据步骤3)给出的边缘用户计数器的计数结果，判断出上行时隙中的TS1的时隙接入优先级最低、下行时隙中的TS4的时隙接入优先级最低，因此为UE2分配的时隙为上行时隙TS1、下行时隙TS4。
5)UE2接入成功后，发送测量报告，DCA模块根据该测量报告发现UE2到与小区2相邻的小区1的PCCPCH RSCP值为-115dBm，小于第一门限值RSCP_Threshold1，判定该用户为非边缘用户，对邻小区的边缘用户计数器的计数结果没有影响。此时，小区1和小区2各时隙的边缘用户计数器中各时隙对应的计数结果为：
CELL1_COUNT(TS1：0，TS2：0，TS3：0，TS4：0，TS5：0，TS6：0)，CELL2_COUNT(TS1：2，TS2：0，TS3：0，TS4：2，TS5：0，TS6：0)。
6)UE3发起业务时，其目标小区为小区2，UE3到小区2的PCCPCHRSCP取值为-95dBm，小于第二门限值RSCP_Threshold2，因而优先将UE3接入到高接入优先级(即小区1的边缘用户计数器中对应计数结果较小)的时隙，根据步骤5)的结果，小区2中上行时隙TS2和TS3所对应的边缘用户计数器的计数结果均为0，从两个时隙中随机选择一个，假设UE3的上行时隙为TS3、下行时隙为TS5。
7)UE3接入成功后，发送测量报告，DCA模块根据该测量报告发现UE3到小区2相邻的小区1的PCCPCH RSCP值为-100dBm，大于第一门限值RSCP_Threshold1，因而更新小区1相应时隙上的边缘用户计数器的计数结果。此时，小区1和小区2各时隙上的边缘用户计数器中各时隙对应的计数结果为：
CELL1_COUNT(TS1：0，TS2：0，TS3：2，TS4：0，TS5：2，TS6：0)，CELL2_COUNT(TS1：2，TS2：0，TS3：0，TS4：2，TS5：0，TS6：0)。其中，UE3的上行时隙TS3所对应的16×N/SF＝16×1/8＝2、下行时隙TS5所对应的16×N/SF＝16×2/16＝2。
可见，由于为各小区分别设置了边缘用户计数器，根据用户所处的位置及时更新该计数器，因而在新用户或切换用户接入时，能够根据用户位置将边缘用户分配到已有边缘用户较少的资源点上，将非边缘用户分配到已有边缘用户较多的资源点上，这样即可最大限度的避免边缘用户间的强干扰，又不会降低系统资源利用率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换以及改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种移动通信系统中的动态信道分配方法，其特征在于，该方法包括：
a、接收当前用户终端发送的测量报告，并从所述测量报告中获取该终端当前业务所使用的频点、时隙、扩频码、信道或码道数、用户终端到各相邻小区和目标小区的主公共信道PCCPCH接收信号码功率RSCP值；
b、遍历测量报告中的所有相邻小区，从测量报告中获取当前遍历到的相邻小区对应的PCCPCH RSCP值、并判断用户终端到该相邻小区的PCCPCH RSCP值是否大于预设第一门限值，如果是，判断该用户终端为边缘用户，并更新预先为该小区设定的用于确定等效邻小区边缘用户数的边缘用户计数器中对应所获取的频点和时隙的计数结果，否则，判断该用户为非边缘用户、并继续遍历下一个相邻小区；所述边缘用户计数器中包括对应不同时隙和频点的计数结果；
c、读取各小区边缘用户计数器中各时隙对应的计数结果，并将计数结果大的时隙设置为低时隙接入优先级、将计数结果小的时隙设置为高时隙接入优先级；然后，分别将所有边缘用户计数器中对应相同频点、但对应不同时隙的计数结果求和，并将所述求和结果大的频点设置低频点接入优先级，将所述求和结果小的频点设置高频点接入优先级；所述资源点的接入优先级包括时隙优先级和频点优先级，不同资源点对应不同的频点和/或时隙；
d、在接入时，判断用户终端到目标小区的PCCPCH RSCP值是否大于预设的第二门限值，如果是，则判断出该用户终端为非边缘用户，选择具有高接入优先级、且有空闲资源的频点进行该用户终端的接入，并在所选择的频点上将该用户终端接入高接入优先级的时隙；否则，判断出该用户终端为边缘用户，选择具有低接入优先级、且有空闲资源的频点进行该用户终端的接入，并在所选择的频点上将该用户终端接入低接入优先级的时隙。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量报告是在终端发起业务时携带的，或是成功接入后发送的。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述更新该小区的边缘用户计数器中对应所获取的频点和时隙的计数结果包括：将该小区的边缘用户计数器对应频点、时隙的计数结果增加16×N/SF，其中N为所述信道或码道数、SF为所述扩频码。
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