CN1174650A - 移动无线网中的信道动态分配方法 - Google Patents
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Abstract
移动无线网中的动态信道分配方法,为各个信道规定了随具体信道中出现的干扰而增大或减小的优先级,在良好的传输条件下占用较低优先级的信道。为增大或减小优先级,形成与干扰大小相关的量值的平均值。此外,可为不同的干扰和/或负载状况列出不同的优先级表。
Description
本发明涉及移动无线网中的一种信道动态分配方法，该方法对各个信道规定了优选级，优选级与具体信道中出现的干扰相关地增大或减小。
在移动无线网中，基站与移动站之间的传输在信道内进行，由至少一个时隙在至少一个载波上确定这些信道。如若是面向线路的传输，在建立连接时和在一移动站从一个基站换到另一基站时，需要分配供使用的信道中的一个信道。如若是面向分组的传输，则对每一相关连接段进行信道分配。
信道中可能出现各种影响传送质量的干扰。其中除相邻小区的同频干扰外，还有其他干扰源产生干扰，例如低接收场强时的汽车的点火火花、大气干扰和热噪声。这些干扰具有随时间的起伏，应在信道分配时予以考虑。
论述自适应、具有学习功能的动态信道分配法的文献有：
Furuya，Y.，Akaiwa，Y.：“Channel Segregation，A DistributedAdaptive Channel Allocation Scheme for Mobile CommunicationSystems”，IEICE Transactions，Vol.E74，No.6，June 1991，p.1531和Akaiwa，Y.，Andoh，H.：“Channel Segregation A Self-Organized DynamicChannel Allocation Method：Application to TDMA/FDMA MicrocellularSystem”，IEEE Journal on Selected Areas in Communications，Vol.11，No.6，August 1993，p.949。该处应用的算法称为“信道分离”(CSEG)。这一已知方法既可用于面向分组的传输，也可用于面向线路的传输。这时，每个基站有可供其使用的全部信道的优先级表。在每一相关的连接段之后，优先级表在无干扰传输情况下增大，在干扰情况下减小。每次重新分配信道时，总是分配当时优先级最高的空闲信道。
于是，在网中逐渐形成一种应用模式：高优先级的信道越来越频繁地得到分配，较低优先级的信道越来越少地得到分配。这种应用模式类似于静态的，如所谓的固定信道分配(FCA)，这种分配方法将存在的频率资源均匀地分布在周期性的单元结构中。这样，这种方法保证了信道在均匀的无线业务量时几乎没有干扰，不过在业务量分布不均匀时效率极低。
本发明的任务在于提供一种移动无线网中的信道分配方法，该法虽然同样是基于以往的信道分配方法，但能在不同业务状况下充分利用存在的信道，并尽可能灵活地对变化作出反应。
本发明任务是通过这样的方法来实现的：在传输条件良好时占用较低优先级的信道。
根据本发明的方法，较低优先级信道的占用比已知方法频繁。这样就大大改进了网的效率。此外，更确切地说，有可能在存在适当条件时提高一信道的暂时较低的优先级。
根据这种方法，在检验是否应占用一信道时，所使用的阈值，特别是载波/干扰比阀值最好是该信道的优先级的函数。这样就能在信道分配时恰当地考虑传输条件。这里，所述函数最好是从一常数开始、随优先级的变小而单调下降的函数，最好是对数函数。
传输条件或干扰可通过不同的测量来进行评价，例如测量载波/干扰比和接收场强，对于具有功率调整的移动无线网测量所需的调节量以及必要时测量信号传输时间。
根据本发明的另一方法，最好利用递归滤波，由随干扰大小而变的量值构成一平均值，来增大或减小优先级，以实现优先级的快速适应。
本发明的另一方法用于信道分配的动态化，其做法是：在不同干扰和/或负载状况下分配给信道以不同优先级，分别把一种干扰和/或负载状况下的所有信道的优先级列入一优先级表，并在占用信道时为当时存在的干扰和/或负载状况从优先级表中取出所要应用的优先级。根据存在的状况，应用符合这种状况的优先级表来分配信道。这样，缩短了识别当时状况的反应时间或从一优先级表到另一优先级表的预编程转换的反应时间。
优先级表的选取既可以在整个网上，也可以在网中的各个区域内各自独立地完成。在将几个基本站组成这样的区域时，必须考虑各个区域的边缘小区尽可能小地互相影响。
本发明的实施例在附图中借助于几个图形示出，并在下面的叙述中加以详述。图示为：
图1是说明本发明方法的程序框图；
图2是一个一阶递归滤波器的简图；
图3是递归滤器输入和输出量曲线。
图1中示出的程序每当需要一信道时均在步骤1处开始。在面向线路的连接情况下，例如在建立连接或由另一小区切换过来时需要该信道。在面向分组的传输中是在每一连接段实现一空闲信道的占用。
在步骤2处一整数l被输入到程序中，该整数表示当时应使用的优先级表的序数。l可以手工输入。但在本发明范围内，也可与具体干扰和/或负载状况相关地实施优先级表的自动选择。
在后续的步骤3中，由具体选择的优先级表L(l)选出具有最高优先级P的那个空闲信道。在步骤4判定能否利用步骤3选择的信道。这一判定根据载波/干扰比CIR是否大于阈值CIRt而作出，而该阈值又由最小载波/干扰比CIRmin和安全间隙CIRs组成。
在示出的实施例中，安全间隙CIRs是当时选择的信道的优先级P的函数。对于本发明的方法，载波/干扰比CIR可在开始连接前业已完成的发信令期间确定。但是，也能应用在上一连接或连接段通过测量为当时信道得出并在此后加以存储的值。
安全间隙CIRs与优先级的关系可恰当地由函数CIRs＝C-f(P)给出，其中，P可取0和1之间的值，而f(P＝1)＝0。这就使高优先级的信道在较低安全间隙CIRs时便得到使用，而低优先级的信道必须克服高得多的安全间隙。函数f(P)可以是一对数函数，例如f(P)＝log10(P)。
如果载波/干扰比CIR不大于阈值，则分支4后面为步骤5，用以从优先级表L(1)中选择下一个信道。如果这时证实不再有信道是空闲的，则在分支6之后根据是否由于新的连接要求或切换而进行程序起动，在步骤7给出目前不能接通线路的状态信息。在面向分组的连接的情况下，所要传输的数据以已知的方法暂时作中间存储。然后，程序在步骤8结束。
但是，如若在分支4上存在具有足够大载波/干扰比的一个信道，则该信道在步骤9被占用。在连接终了或各个连接段终了时，在步骤10确定是否符合对连接质量或连接段质量规定的要求。这例如可根据测得的载波/干扰比加以判断。如若不符合要求，便在步骤11设置一二进制量i＝0，而在无干扰连接时在步骤12设置i＝1。在步骤13用当时的i值进行一新的优选级P的计算，接着在步骤8结束程序。
如上所述，l的选择可通过手工输入或自动采集干扰和/或负载状况来实现。因此，例如在一天绝大部分时间内的正常通话量情况下可使用优先级表L(1)，而遇特殊事件时，例如群众集会结束后通话需求增大时使用优先级表L(2)。为取得与各种状况相适应的优先级表，步骤13可在出现相应状况时影响该表。为此可用量值l对步骤13作适当控制。然而，在出现可能不会重现的特殊情况时，通过在步骤13计算新的优先级而产生的经修改的表也可以不进行存储。
为自动采集当时的干扰和/或负载状况，例如可应用通话要求出现的频度或4中转向“否”分支的频度。
图2概略地示出一阶递归滤波器。输入一输入端21的是输入信号i(n)，其中n为一计数变量，用来标出顺序数值。i(n)在22用一因子A加权，并经加法器23输到输出端24，在该输出端上输出优先级P(n)，该优先级经中间存储器25和因子a加权电路26反馈至加法器23。为使优先级数值P(n)保持在0和1之间，设定A＝1-a。对于本发明来说，对递归滤波器其他细节的解释已无必要，因为文献中对递归滤波器有充分的介绍。仅再指出，随着a增大，低通的截止频率降低，而且积分时间越来越大，相应地先前干扰数据对目前优先级P(n)的影响也越来越大。但出于稳定的原因，a值小于1。
图3示出输入量i(n)在0和1之间变换时，作为递归滤波器输出量的优先级P(n)的特性曲线。
Claims (8)
1.移动无线网中的动态信道分配方法，其中为各个信道规定了随具体信道中出现的干扰而增大或减小的优先级，其特征在于在良好的传输条件下占用低优先级的信道。
2.权利要求1的方法，其特征在于检验应否占用一信道时应用的阈值(CIRt)，特别是载波/干扰比(C/I)的阈值，是该信道的优先级(P)的函数。
3.权利要求2的方法，其特征在于所述函数是从一常数出发、随优先级变小而单调下降的函数。
4.权利要求3的方法，其特征在于所述下降函数是对数函数。
5.移动无线网中的动态信道分配方法，其中为各个信道规定了随具体信道中出现的干扰而增大或减小的优先级，其特征在于得出与干扰大小相关的量值的平均值，以提高和降低优先级。
6.权利要求5的方法，其特征在于通过递归滤波构成所述平均值。
7.移动无线网中的动态信道分配方法，其中为各个信道规定了随具体信道中出现的干扰而增大或减小的优先级，其特征在于在不同干扰和/或负载状况下给信道分配不同优先级，这里分别将一种干扰和/或负载状况下的所有信道的优选级输入优先级表中；并在占用信道时从所述优选级表中取出适用于当时存在的干扰和/或负载状况的优先级。
8.权利要求7的方法，其特征在于移动无线网被划分成至少各有一基站的多个区域，为这些区域选择优先级表与其他各区域无关。
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