CN101466140B - 一种提高呼叫成功率的方法及其基站系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种提高呼叫成功率的方法及其基站系统，其包括：根据移动台起呼消息中的信息区分用户的类别，设定前向发射功率初始值；基站按照所述前向发射功率初始值向移动台发送前向业务信道空帧，所述前向业务信道空帧中含有反向功控比特信息。本发明根据用户距离基站的远近，按照特定的参数值发送反向工控比特，提高了基站捕获移动台的概率，从而提高呼叫成功率。

Description

一种提高呼叫成功率的方法及其基站系统

技术领域

本发明涉及一种通讯系统中的呼叫技术，具体涉及一种通讯系统中提高移动台呼叫成功率的方法及其基站系统。

背景技术

在CDMA移动通讯系统中，移动台在系统接入状态发送起呼消息，或寻呼响应消息，然后等待基站的应答消息BSOrder，在收到扩展信道指配消息ECAM后，根据信道指配消息ECAM的指示，转移到对应的业务信道上，在收到两个连续的好帧以后，就开始在反向业务信道上发送业务信道前缀。基站收到业务信道前缀(捕获)以后，向移动台发送起呼握手消息BSAckOrder，移动台回应握手消息MSAckOrder。基站收到握手消息MSAckOrder握手消息后向移动台发送业务协商的消息，移动台回应业务协商完成消息。整个起呼流程结束，进入通话状态。此过程如图1所示。

在整个起呼流程中，在某一时段内，通讯双方中的某一方没有收到相应的消息，比如移动台没有收到基站的扩展信道指派消息ECAM，基站没有收到移动台的业务信道前缀，移动台没有收到基站的起呼握手消息BSAckOrder，基站没有收到移动台的回应握手消息MSAckOrder，基站或者移动台没有收到对方的业务协商消息等，都会导致呼叫失败。

针对呼叫的每一步流程，解决呼叫失败问题的方法有很多种，例如重复发送扩展信道指配消息、移动台提高业务信道前缀发送的功率，基站重复发送握手消息等。

如图1所示的虚线，从呼叫流程上看，基站收到移动台在反向业务信道上发送的业务信道前缀的过程就是捕获的过程。这是基站和移动台之间第一次业务信道上的交互，一般的前向空帧是按照固定增益发送给移动台，一般的反向开环功控比特设置方法是设置成一个固定值，即对于任何用户、任何捕获时长都是相同的反向功控比特，所有基站覆盖范围内的移动台都使用相同的功率发射反向业务信道前缀。使用这种发送方法，如果反向链路质量较差，或者移动台离基站较远位于小区边缘，或者突然进入阴影区发生快速衰落，就容易出现基站捕获不到移动台前缀或者移动台很可能收不到基站发来的空帧的情况，造成捕获失败，导致了本次呼叫就会失败。捕获失败在呼叫失败的原因中一般占到70％的概率。

可见，现有技术中存在一定的问题，需要进一步地改进。

发明内容

本发明的目的在于提出一种提高呼叫成功率的方法及其基站系统，其根据用户距离基站的远近，按照特定的参数值发送反向功控比特，提高了基站捕获移动台的概率，从而提高呼叫成功率。

为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

本发明提供的提高呼叫成功率的方法包括以下步骤：

基站根据移动台起呼消息中的信息区分用户的类别，并根据所述用户的类别设定前向发射功率初始值；

基站按照所述前向发射功率初始值向移动台发送前向业务信道空帧，所述前向业务信道空帧中含有反向功控比特信息，所述反向功控比特信息用于调整移动台向基站发送反向业务信道前缀信息的发射功率；

当基站没有捕获到来自移动台发送的业务信道前缀信息时，在所述前向发射功率初始值的基础上，依次递增上调所述前向业务信道空帧的前向发射功率，和/或，按照升功率动态调整所述前向业务信道空帧中填充的反向功控比特信息，直到基站捕获到来自移动台的业务信道前缀信息或停止捕获。

所述的方法，其中，所述按照升功率动态调整反向功控比特信息的过程为：在所述反向功控比特信息的初始值的基础上，每隔一预设时间，按照预设增益提升一次反向控制比特设置的反向功控比特信息。

所述的方法，其中，在每次动态调整前向发射功率和/或反向功控比特信息之后，还包括：

判断当前前向发射功率是否过载；若不过载，则按照调整后的数据向移动台发送前向业务信道空帧；若过载，则下调所述前向发射功率；

判断基站是否捕获到来自移动台发送的业务信道前缀信息；若否，则返回，继续动态调整步骤。

所述的方法，其中，所述步骤C中，在每次动态调整前向发射功率和/或反向功控比特信息之后，还包括：

判断基站反向接收发射功率是否过载；

若过载，则调整所述前向业务信道空帧中的反向功控比特信息用以指示移动台降功率或者维持功率不变。

所述的方法，其中，所述停止捕获的判断通过设定定时器来确定，从开始捕获业务信道前缀信息时计时，当超过所述定时器计时时间时，判定捕获失败，基站停止捕获。

本发明还提供了一种提高呼叫成功率的基站系统，该系统包括：发送单元，用于发射前向业务信道空帧，该系统还包括：

分类单元，用于根据移动台起呼消息中的信息区分用户类别；

初始值设定单元，用于根据分类单元的结果设定前向发射功率初始值；其中，所述发送单元按照所述初始值设定单元设定的前向发射功率初始值向移动台发送前向业务信道空帧，并在所述前向业务信道空帧中添加反向功控比特信息，所述反向功控比特信息用于指示移动台调整向基站发送的反向业务信道前缀信息的发射功率；

判断单元，用于判断基站是否捕获到来自移动台发送的业务信道前缀信息，并在基站没有捕获到来自移动台发送的业务信道前缀信息时向动态调整单元发送控制指令；

动态调整单元，用于根据所述判断单元的控制指令，递增上调所述前向业务信道空帧的前向发射功率，或/和按照升功率动态调整所述前向业务信道空帧中填充的反向功控比特信息，并使所述发送单元按照调整后的参数向移动台发送前向业务信道空帧。

发明效果：相比于现有技术，本发明基于反向开环功率控制方法，根据用户距离基站的远近，将用户分为不同的类型，并按照不同的类型设定前向发射功率初始值，距离越远的初始值越大，使得该方法具有自适应性，保证了前向业务信道空帧或移动台的业务信道前缀信息能按照链路情况的不同具有不同的前向发射功率初始值，从而提高基站捕获移动台或移动台捕获基站的概率，以此提基站与移动台之间的呼叫成功率。另外，本发明通过动态调整前向发射功率和/或空帧中的反向功控比特，加强了系统的抗干扰性、即使在前反向链路质量较差的情况下，也能够提高捕获成功率，从而继续后面的呼叫流程，提高了呼叫成功率。

附图说明

图1是一般的捕获过程示意图；

图2是本发明的捕获过程示意图；

图3是本发明的捕获过程的流程图；

图4是本发明基站系统的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本发明的技术方案。

基站通过前向信道的空帧将功率控制比特发给移动台，移动台按照功控比特的指示提高或者降低发射功率，这个过程就是反向开环功率控制。在基站与移动台之间的捕获过程中，移动台就是根据反向开环功率控制方法中的功率控制比特指示的功率，向基站发送反向业务信道前缀。为了解决现有技术在同一个基站覆盖范围内的移动台均使用相同的功率发射反向业务信道前缀，或者基站采用相同的前向发射功率向移动台发送前向业务信道空帧的方法导致呼叫成功率低的问题，本发明采用如下技术方案：

首先，根据移动台起呼消息中的信息，区分用户的类别，设定前向发射功率初始值。在这里，可以针对不同类别用户的设定不同的前向发射功率初始值。

然后，基站按照所述前向发射功率初始值向移动台发送前向业务信道空帧，所述前向业务信道空帧中含有反向功控比特信息。

上述技术方案中，根据移动台(比如手机)起呼消息中的信息，区分用户。这样做的目的是为了下一步设置开环功控比特和发射功率的初始值。区分用户的信息来自手机发送的起呼消息，起呼消息中有多种信息可是用来实现这个步骤，如最早PN偏置(EPN，即基站到手机的双重距离)，初始功率等。例如，根据EPN来划分用户类别：EPN越大，移动台离基站越远，用户等级越高；EPN越小，移动台离基站越近，用户等级越低。

当用户的类别确定后，接下来就应该设置反向功控比特信息的初始值、前向发送空帧的初始功率(即前向发射功率初始值)。在这里，用户等级越高(离基站越远)，前向空帧的初始发射功率越大，反向功控比特的初始值越大；用户等级越低(离基站越近)，前向空帧的初始发射功率越小，功控比特的初始值越小。可见，上述双重距离大的用户，设定的前向发射功率初始值和反向功控比特信息的初始值相对就越大。

可见，本发明根据用户距离基站的远近，基站按照特定的方法发送反向功控比特，则移动台采用不同的发射功率发送业务信道前缀信息，即可以提高捕获成功率，又可以防止反向过载，从而提高呼叫成功率。

如图2所示，本发明体现在呼叫流程上的改进主要是在基站收到移动台在反向业务信道上发送的业务信道前缀的捕获过程，如图2的虚线部分所示，按照上述技术方案发送前向业务信道的空帧后，还可能存在基站未能捕获到移动台发送的业务信道前缀信息的情况，则本发明还可以采用以下三种方式来动态调整发送功率解决上述问题。

第一种，当基站没有捕获到来自移动台发送的业务信道前缀信息时，在前向发射功率初始值的基础上，依次递增上调前所述前向业务信道空帧的前向发射功率，直到基站捕获到来自移动台的业务信道前缀信息或停止捕获。如图2所示，一般在呼叫流程中，即基站向移动台发送空帧，而空帧的内容是反向功控比特。移动台连续收到两个好的空帧，就会按照空帧中功控比特的指示调整反向发射功率，发送业务信道前缀。假设按照前向发射功率初始值发送空帧的时间为TmA，以及调整前向发射功率的发射空帧的间隙为TmB，则TmA之后，基站没有收到业务信道前缀信息时，可以通过上调前向发射功率，在TmB内发射空帧，用来加大移动台收到基站空帧的概率，避免移动台因未收到基站的空帧而降低呼叫成功率的情况。

第二种，当基站没有捕获到来自移动台发送的业务信道前缀信息时，在反向功控比特信息的初始值的基础上，依次按照升功率动态调整所述前向业务信道空帧中填充的反向功控比特信息，直到基站捕获到来自移动台的业务信道前缀信息或停止捕获。一般在呼叫流程中，基站根据前向发送功率的初始值向用户发送空帧，空帧中包含按照反向功控比特的初始值设置的反向功控比特信息，该反向功率比特信息用于指示移动台向基站发送反向业务信道前缀的功率。假设按照前向发射功率初始值发送空帧的时间为TmA，以及调整反向功控比特信息的发射空帧的间隙为TmB，则TmA之后，基站没有收到业务信道前缀信息时，可以通过递增上调反向功控比特信息，在TmB内发射空帧，用来加大移动台向基站发送反向业务信道前缀的功率，避免基站因未收到移动台的前缀信息而降低呼叫成功率的情况，从而提高了呼叫成功率。在这里，上述按照升功率动态调整反向功控比特信息的过程为：在所述反向功控比特信息的初始值的基础上，每隔一预设时间，按照预设增益提升一次反向控制比特设置的反向功控比特信息。这里的预设增益根据基站到手机的双重距离的大小来确定，双重距离大的用户，设定的预设增益越大。

第三种，当基站没有捕获到来自移动台发送的业务信道前缀信息时，在所述反向功控比特信息的初始值的基础上，依次递增上调前所述前向业务信道空帧的前向发射功率，并同时按照升功率动态调整所述前向业务信道空帧中填充的反向功控比特信息，直到基站捕获到来自移动台的业务信道前缀信息或停止捕获。如图2所示，假设按照前向发射功率初始值发送空帧的时间为TmA，以及调整反向功控比特信息和前向发射功率的发射空帧的间隙为TmB，则TmA之后，基站没有收到业务信道前缀信息时，可以通过递增上调反向功控比特信息和递增上调前向发射功率，在TmB内发射空帧，用来同时加大移动台向基站发送反向业务信道前缀的功率，和基站向移动台发送空帧的功率，确保基站和移动台之间能互相实现捕获成功，提高呼叫成功率。上述停止捕获的判断通过设定定时器来确定，从开始捕获业务信道前缀信息时计时，当超过所述定时器计时时间时，判定捕获失败，基站停止捕获。

根据上述三种情况可见，通过调整前向发射功率，可以加大基站向移动台发送空帧的力度，通过调整反向功控比特，可以加大移动台向基站发送业务信道前缀信息的力度，提高基站捕获业务信道前缀信息的几率。

下面结合具体的实现流程详细说明本发明的技术方案。

以下参见图3，详细描述本发明的具体实施例。

步骤110，基站按照EPN(最早PN偏置，即基站到移动台的双重距离)将用户分成多个等级，每个等级设置空帧的初始发射功率和反向功控比特初始值。EPN越小，用户离基站越近，初始值越小。用户等级、EPN、前向空帧发射功率初始值、反向功控比特的初始值，这四个值的匹配关系如下表：

移动台起呼，基站根据起呼消息中的EPN，确定用户的等级，从而确定此用户的初始前向空帧发射功率，以及反向功控比特的初始值。从上述表格可以看出，从第一类用户到第四类用户，EPN越来越大，则对应的前向发射功率初始值也依次变大，反向功控比特的初始值及预设增益也依次变大。

步骤120，结合图2，基站发送扩展信道指配消息之后，在TmA内，以初始反向功控比特填充空帧，并以初始发射功率发送前向空帧。

步骤130，基站判断当前扇区的前向发射功率是否过载，如果前向不过载执行步骤140；如果前向过载执行步骤150。

步骤140，基站以升功率的反向控制比特填充空帧(即在此空帧中按照升功率的反向控制比特设置的反向功控比特信息)、和/或者基站以向上调整前向空帧发射功率，然后结合图2，在TmB内，发射空帧。并重复步骤130，直到满足步骤160的条件，基站停止捕获。

步骤150，基站向下调整发射功率，并判断反向功率是否过载，如果反向过载，执行步骤160；如果反向不过载，执行步骤140。

步骤160，基站调整反向功控比特，使移动台降低反向发射功率，然后执行步骤170。

步骤170，判断基站是否捕获到移动台的前缀信息，或者判断基站设置的捕获定时器TmAcquire是否超时，若是，则基站停止捕获；若否，则返回步骤130。TmA和多个TmB之后不可超过捕获定时器TmAcquire的门限值。

上述步骤140中，基站以升功率的反向控制比特填充空帧、以及基站以向上调整前向空帧发射功率的方式可以单独分开进行，也可以一并进行，具体可参见上述关于动态调整发送功率的三种情况的说明。

从上述实施例看出，为了避免前向或者反向功率过载的问题，本发明还可以通过以下方法来完善上述技术方案。

在每次动态调整前向发射功率和/或反向功控比特信息之后，第一步先判断当前前向发射功率是否过载：若不过载，则按照调整后的数据向移动台发送前向业务信道空帧，若前向发射功率达到最大值，则按照最大值发射前向空帧；若过载，则下调所述前向发射功率。第二步再判断基站是否捕获到来自移动台发送的业务信道前缀信息；若否，则返回上述动态调整发送功率的过程。本发明通过在每次动态调整之后检查基站的前向功率是否过载，可以保证不会因为抬升前向空帧的功率而造成基站的前向功率过载；如果没有过载，就可以以较大的功率发送空帧，提高移动台收到空帧的概率。

另外，在每次动态调整前向发射功率和/或反向功控比特信息之后，判断基站反向接收发射功率是否过载：若过载，则调整所述前向业务信道空帧中的反向功控比特信息用以指示移动台降功率或者维持功率不变；若不过载，则依次填充指示移动台升功率的反向功控比特来发送空帧，若反向功控比特设置达到最大值，则按照最大值设置空帧中的反向功控比特信息。本发明通过在在每次动态调整之后检查基站的反向接收功率是否过载，可以保证不会因为移动台按照反向功控比特的指示以大功率发送前缀造成基站反向功率过载；如果没有过载，基站就可以通过反向功控比特指示移动台以较大发射功率发射前缀，提高基站捕获前缀的概率。

基于上述方法可以通过软件编程的方式在基站上实现，如图4所示，本发明还提供了一种提高呼叫成功率的基站系统，该系统包括：用于发射前向业务信道空帧的发送单元，用于根据移动台起呼消息中的信息区分用户类别的分类单元；用于根据分类单元的结果设定前向发射功率初始值的初始值设定单元；所述发送单元按照所述初始值设定单元设定的前向发射功率初始值向移动台发送前向业务信道空帧，并在所述前向业务信道空帧中添加反向功控比特信息。另外，本发明系统中还包括：判断单元，用于判断基站是否捕获到来自移动台发送的业务信道前缀信息，并在基站没有捕获到来自移动台发送的业务信道前缀信息时向动态调整单元发送控制指令；动态调整单元，用于根据所述判断单元的控制指令，递增上调所述前向业务信道空帧的前向发射功率，或/和按照升功率动态调整所述前向业务信道空帧中填充的反向功控比特信息，并使所述发送单元按照调整后的参数向移动台发送前向业务信道空帧。

综上所述，因为移动台发射功率越高，则基站越容易捕获，但是同时也越容易出现基站的反向功率过载，导致基站无法解调出反向信号，所以，本发明基于反向开环功率控制方法，根据用户距离基站的远近，将用户分为不同的类型，并按照上述特定的方法发送反向功控比特，而移动台也采用不同的发射功率发送业务信道前缀，即可以提高捕获成功率，又可以防止反向过载，从而提高了呼叫成功率。

本发明根据适当的前向发射功率和反向功控比特信息的设置，前向链路质量差，通过较高的发射功率发射空帧，使得所移动台越容易收到空帧；反向链路质量差，由于反向功控比特指示移动台以较高的功率发送前缀，使得基站更容易的捕获。基站发送前向空帧后，如果没有收到移动台发送的前缀信息，则每个时间间隔内动态设置此用户的反向功控比特填充在空帧中，或者动态调整前向发射功率来发射空帧，如图2中的虚线所示。移动台接收空帧、移动台转入业务信道发送前缀、基站捕获移动台，这期间有一定的时间间隔。在这个间隔期间，逐步抬高前向空帧的发射功率、利用反向功控比特让移动台以递增的功率发送前缀，则可以进一步提高捕获成功率。

本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种提高呼叫成功率的方法，其特征在于，包括：

基站根据移动台起呼消息中的信息区分用户的类别，并根据所述用户的类别设定前向发射功率初始值；

基站按照所述前向发射功率初始值向移动台发送前向业务信道空帧，所述前向业务信道空帧中含有反向功控比特信息，所述反向功控比特信息用于调整移动台向基站发送反向业务信道前缀信息的发射功率；

当基站没有捕获到来自移动台发送的业务信道前缀信息时，在所述前向发射功率初始值的基础上，依次递增上调所述前向业务信道空帧的前向发射功率，和/或，按照升功率动态调整所述前向业务信道空帧中填充的反向功控比特信息，直到基站捕获到来自移动台的业务信道前缀信息或停止捕获。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照升功率动态调整反向功控比特信息的过程为：在所述反向功控比特信息的初始值的基础上，每隔一预设时间，按照预设增益提升一次反向控制比特设置的反向功控比特信息。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在每次动态调整前向发射功率和/或反向功控比特信息之后，还包括：

判断当前前向发射功率是否过载；若不过载，则按照调整后的数据向移动台发送前向业务信道空帧；若过载，则下调所述前向发射功率；

判断基站是否捕获到来自移动台发送的业务信道前缀信息；若否，则返回，继续动态调整步骤。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在每次动态调整前向发射功率和/或反向功控比特信息之后，还包括：

判断基站反向接收发射功率是否过载；若过载，则调整所述前向业务信道空帧中的反向功控比特信息用以指示移动台降功率或者维持功率不变。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述停止捕获的判断通过设定定时器来确定，从开始捕获业务信道前缀信息时计时，当超过所述定时器计时时间时，判定捕获失败，基站停止捕获。

6.一种提高呼叫成功率的基站系统，包括：发送单元，用于发射前向业务信道空帧，其特征在于，还包括：

分类单元，用于根据移动台起呼消息中的信息区分用户类别；

初始值设定单元，用于根据分类单元的结果设定前向发射功率初始值；其中，所述发送单元按照所述初始值设定单元设定的前向发射功率初始值向移动台发送前向业务信道空帧，并在所述前向业务信道空帧中添加反向功控比特信息，所述反向功控比特信息用于指示移动台调整向基站发送的反向业务信道前缀信息的发射功率；

判断单元，用于判断基站是否捕获到来自移动台发送的业务信道前缀信息，并在基站没有捕获到来自移动台发送的业务信道前缀信息时向动态调整单元发送控制指令；

动态调整单元，用于根据所述判断单元的控制指令，递增上调所述前向业务信道空帧的前向发射功率，或/和按照升功率动态调整所述前向业务信道空帧中填充的反向功控比特信息，并使所述发送单元按照调整后的参数向移动台发送前向业务信道空帧。

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