CN1214661C - 移动通信中业务信道的分配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种同心圆小区内业务信道的分配方法，所述方法包含如下步骤：基站与移动台建立一专用信令信道(SDCCH)；基站接收从移动台发送的多个测量报告；基站根据所述测量报告获取SDCCH信道上行电平测量值；以及基站根据获取的所述上行电平测量值的大小确定出移动台相对基站距离的远近。本发明的信道分配方法能为呼叫迅速而有效地分配合理的载频，从而可以极大地提高移动通信系统的性能。
Description
发明领域
本发明涉及GSM移动通信，尤其涉及GSM移动通信系统中业务信道的分配方法。
背景技术
GSM移动通信系统是世界上用户数量最多的一种移动通信系统，随着用户数的持续增多，频率资源益加紧张。为降低网内频率干扰，改善GSM系统的全网通话质量，各移动通信设备制造商都纷纷推出基于同心圆小区技术的应用方案。图1为一个同心圆小区的示意图，如图1所示，以小区内基站1为中心，按照离开中心距离的远近将小区分为内圆2(Inner Zone)和外圆3(OuterZone)两个覆盖区域，利用基站1附近上下行功率较强和抗干扰能力较好的特点，将不同的载频资源分配给这两个覆盖区域2和3，其中易受干扰的频率或信道被分配给内圆区域2而不易受干扰的频率或信道被分配给外圆区域3。当移动台处于外圆区域3时(此时与基站1距离较远)，它将占用外圆载频；当处于内圆2时(此时比较靠近基站1)亦优先占用内圆载频，但若内圆信道已被占满，则将自动占用外圆信道。
由于同心圆小区技术具有对小区所有频点甚至全网频率进行内外圆优化组合的特点，因此同心圆技术对于降低频率干扰和提高频率复用度是很有帮助的。
为了合理而迅速地为语音呼叫分配载频资源，基站1通常为业务信道(TCH)优先分配外圆载频，然后再根据TCH信道上的测量报告值，将呼叫切换到内圆载频或继续保留留在外圆载频上。测量报告值包含上行测量值和下行测量测量值，它们分别由基站1和移动台对上行信道和下行信道测量得到，每个测量值由上(下)行电平信号强度、上(下)行信号质量、时间提前量等相关值组成。
在同心圆小区技术中，内圆载频资源通常用于话务，而外圆载频资源用于尽可能覆盖较远的范围，也就是说更多的呼叫应该被分配内圆信道。但是在现有的应用方案中，由上可见，呼叫首先被分配到外圆信道，然后根据业务信道上的测量报告值被切换到内圆信道或保留在外圆信道上，这必然导致不必要的切换，而且由于呼叫首先将在外圆信道上停留一段时间，将使外圆信道拥塞的概率增大。
发明内容
因此本发明的目标是提出一种在同心圆小区内分配业务信道的方法，它能为呼叫迅速而有效地分配合理的载频，从而可以极大地提高移动通信系统的性能。
按照本发明的同心圆小区内业务信道的分配方法，同心圆小区被分为内圆和外圆区域，分别拥有不同的载频资源，该方法包含如下步骤：(1)基站与移动台建立一专用信令信道SDCCH；(2)基站接收从移动台发送的多个测量报告，所述测量报告包含SDCCH信道的上行电平测量值；(3)基站根据所述测量报告获取SDCCH信道上行电平测量值；以及(4)如果所述上行电平测量值大于或等于阈值，则基站向该移动台发送TCH激活命令以建立属于外圆载频资源的业务信道，否则，基站向该移动台发送TCH激活命令以建立属于内圆载频资源的业务信道。
由于专用信令信道建立在业务信道分配之前，所以与现有应用方案相比，本发明的方法能更快地确定移动台相对基站的远近，从而将呼叫直接引导到内圆载频或外圆载频上，以减少切换次数，提高整个移动通信系统的性能。
附图简述
图1为GSM通信系统中同心圆小区的示意图；
图2为按照本发明较佳实施例的信道分配方法的流程图；以及
图3为按照本发明另一较佳实施例的信道分配方法的流程图。
实施发明的较佳方案
以下以图1为例描述GSM制式下的呼叫建立过程。在图1中，当移动台4主动发起呼叫时，首先与基站1建立一条完成通话建立的信令交互所需的专用信令信道(SDCCH)，基站1根据信令交互，为主动发起呼叫的移动台4分配并建立一条业务信道(TCH)用于传送语音，当TCH信道建立完成后，用户就可以在该TCH信道上进行通话，随后系统就释放SDCCH信道。SDCCH信道为双工信道，通常将从移动台4向基站1发送信号的信道定义为上行信道而将从基站1向移动台4发送信号的信道定义为下行信道。
在自SDCCH信道建立至基站1发送TCH信道激活命令之前，移动台4将向基站1提供测量报告，每个测量报告都包含上行电平测量值和下行电平测量值，这些测量值的大小表征了移动台4相对基站1的远近，距离越近，电平测量值越大，反之，距离越远，则电平测量值越小。
根据对业务数据的统计分析，在SDCCH信道建立之后至指配过程发送TCH信道激活命令前，只有接近50％的话务能提供较为准确的SDCCH下行电平测量值，但是约有96％的话务可以在TCH信道激活命令前提供较为准确的SDCCH上行电平测量值。
所有呼叫在TCH信道激活之前(可以认为是在TCH指配之前)都提供至少两个测量报告，70％左右的呼叫在TCH信道激活之前可以提供三个或更多的测量报告，其中第一个测量报告的准确率较差，只有15％，第二个测量报告的准确率在88％以上(就上行电平测量值而言)，第三个测量报告的准确率为96％左右(就上行电平测量值而言)，总体来看，根据SDCCH上行电平测量值分配TCH信道的整体可靠性在94％左右。因此，根据SDCCH测量报告中的上行电平测量值确定移动台相对基站的距离并由此进一步指配TCH信道是可行的。
之所以不采用SDCCH信道下行电平测量值进行TCH信道指配，除了准确率的原因之外，还由于下行电平测量值由移动台测量并提供，因此时延较大，必然导致指配的延后，系统性能下降。
另外，由于上行电平测量值是一个间接测量值，因此在进行信道指配时比较好的是考虑上行电平与下行电平补偿问题和SDCCH信道与TCH信道的测量值差异问题，为此引入参数“指配优选上下行平衡补偿”Lcomp和“测量值差异补偿”Dcomp，其中参数Lcomp可根据统计测量报告中上行电平和下行电平的差异获得，而参数Dcomp可通过统计SDCCH信道测量报告和TCH信道测量报告的电平差异获得。引入上述两个参数之后的上行信道电平测量值MS_Rxlev_com(n)为：
MS_Rxlev_com(n)＝MS_Rxlev(n)+Lcomp+Dcomp (1)
这里MS_Rxlev(n)为从第n个测量报告中直接获得的上行电平测量值。
以下借助图2描述按照本发明的较佳实施例。如图2所示，在步骤S21中，基站1与移动台4首先建立一条专用信令信道(SDCCH)并准备随后从移动台4接收测量报告，每个测量报告都包含专用信令信道的上行电平测量值MS_Rxlev(n)，这里n为测量报告序号，从1开始编号。在步骤S22中，基站接收到第1个测量报告，如上所述，由于第1个测量报告的准确率较低，因此基站1在接收之后将继续等待接收后续的测量报告。当接收到第m个测量报告之后(m≥2)即进入步骤S23。接着，在步骤S24，基站1根据上述方程(1)从其中的上行电平测量值MS_Rxlev(m)计算得到MS_Rxlev_com(m)，然后在步骤25中将得到的MS_Rxlev_com(m)与预先确定的阈值进行比较并将比较结果存储起来。随后在步骤S26中，如果在发送TCH信道激活指令之前移动台4进一步发送新的测量报告，则返回步骤S23，按照相同的方式得到新的比较结果并替代已有的比较结果，否则进入步骤S27。在步骤S27，基站根据最近存储的比较结果确定应该为移动台4分配外圆载频还是内圆载频，即，如果比较结果为大于或等于阈值，表明上行电平测量值较大，则为移动台分配内圆载频，反之，如果比较结果为小于阈值，表明上行电平测量值较小，则为移动台分配外圆载频。
以下借助图3描述按照本发明的另一较佳实施例。在该实施例中，考虑到不同测量报告内上行电平测量值之间的相关性，采用预测滤波算法得到最终的上行电平测量用于指配信道。如图3所示，在步骤S31中，基站1与移动台4首先建立一条专用信令信道(SDCCH)，随后在步骤S32中基站从移动台4接收全部测量报告并根据下列方程计算上行电平测量值MS_Rxlev(n)，这里n为测量报告序号：
MS_Rxlev(n)＝a×MS_Rxlev(n)+(1-a)MS_Rxlev(n-1) (2)其中MS_Rxlev(n)为当前测量报告值的上行电平而MS_Rxlev(n-1)为前一测量报告值的上行电平，并假定MS_Rxlev(0)为0，另外a为测量值的权重，取值范围在0.6～1之间。
在步骤S33中，基站1根据上述方程(1)从其中的上行电平测量值MS_Rxlev(n)计算得到MS_Rxlev_com(n)。
在步骤S34中，基站根据最终得到的MS_Rxlev_com(n)确定应该为移动台4分配外圆载频还是内圆载频，即，如果比较结果为大于或等于阈值，表明上行电平测量值较大，则为移动台分配内圆载频，反之，如果比较结果为小于阈值，表明上行电平测量值较小，则为移动台分配外圆载频。
本发明的业务信道分配方法与首先直接为移动台分配外圆TCH信道然后再通过切换来进行调整的方式相比，大大减少了切换次数，提高了信道指配速度，并减少外圆信道的拥塞率，因此相应地降低了因切换而带来的掉话率，提高了整个系统的性能。
Claims (5)
1.一种同心圆小区内业务信道的分配方法，同心圆小区被分为内圆和外圆区域，分别拥有不同的载频资源，其特征在于所述方法包含如下步骤：
(1)基站与移动台建立一专用信令信道SDCCH；
(2)基站接收从移动台发送的多个测量报告，所述测量报告包含SDCCH信道的上行电平测量值；
(3)基站根据所述测量报告获取SDCCH信道上行电平测量值；以及
(4)如果所述上行电平测量值大于或等于阈值，则基站向该移动台发送TCH激活命令以建立属于外圆载频资源的业务信道，否则，基站向该移动台发送TCH激活命令以建立属于内圆载频资源的业务信道。
2.如权利要求1所述的同心圆小区内业务信道的分配方法，其特征在于基站根据所述测量报告获取SDCCH信道上行电平测量值的步骤进一步包括下列步骤：
(3a)基站按照下列方程(1)对从测量报告中直接得到的上行电平测量值进行如下处理，
MS_Rxlev_com(n)＝MS_Rxlev(n)+Lcomp+Dcomp (1)
其中MS_Rxlev(n)为从第n个测量报告中直接获得的上行电平测量值，MS_Rxlev_com(n)为处理后的上行电平测量值，Lcomp为指配优选上下行平衡补偿，Dcomp为测量值差异补偿，这里n为测量报告编号并且大于或等于2；
(3b)将处理后的MS_Rxlev_com(n)与预先确定的阈值进行比较并将比较结果存储起来；以及
(3c)如果在发送TCH信道激活指令之前移动台进一步发送新的测量报告，则返回步骤(3a)，否则转入步骤(4)。
3.如权利要求1所述的同心圆小区内业务信道的分配方法，其特征在于基站根据所述测量报告获取SDCCH信道上行电平测量值的步骤进一步包括下列步骤：
(3a′)基站从移动台接收全部测量报告并根据下列方程(2)计算上行电平测量值MS_Rxlev(n)，这里n为测量报告序号：
MS_Rxlev(n)＝a×MS_Rxlev(n)+(1-a)MS_Rxlev(n-1) (2)
其中MS_Rxlev(n-1)为前一测量报告值的上行电平，并假定MS_Rxlev(0)为0，另外a为测量值的权重，取值范围在0.6～1之间；
(3b′)基站根据下列方程(1)对上行电平测量值MS_Rxlev(n)进行处理，
MS_Rxlev_com(n)＝MS_Rxlev(n)+Lcomp+Dcomp (1)
其中MS_Rxlev_com(n)为处理后的上行电平测量值，Lcomp为指配优选上下行平衡补偿，Dcomp为测量值差异补偿；
(3c′)将所述处理后的上行电平测量值MS_Rxlev_com(n)作为获取的上行电平测量值提供给步骤(4)。
4.如权利要求2或3所述的同心圆小区内业务信道的分配方法，其特征在于指配优选上下行平衡补偿Lcomp根据统计测量报告中上行电平和下行电平的差异获得。
5.如权利要求2或3所述的同心圆小区内业务信道的分配方法，其特征在于测量值差异补偿Dcomp通过统计SDCCH信道测量报告和TCH信道测量报告的电平差异获得。
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