CN1258998A - 动态减少电话呼叫阻塞 - Google Patents

Abstract

一种方法、设备、产品以及传播信号,通过接收一个表示小区功率电平的值、调节表示基于阻塞的小区功率电平的值以产生一个调节的值而建立呼叫,并且根据调节的值建立呼叫。

Description

动态减少电话呼叫阻塞

本发明涉及动态减少电话呼叫阻塞，尤其涉及动态减少移动电话系统中的电话呼叫阻塞。

在移动电话通讯系统中，如在全球移动系统(GSM)电话通讯系统中，“呼叫建立”发生在公共控制信道上。如图1的移动电话通讯系统10所示，移动电话装置12位于小区群14、16和18中的一个，这些小区群中的每一个包括小区A-G。移动电话装置12在公共邻近区域测量一些基站20、22和24的功率电平，并且经过各个基站20、22、24将功率电平测量报告给基站控制器26。基站控制器26随后根据最强基站20、22、24建立或分配移动终端设备12请求的呼叫。基站控制器26对于移动终端设备12进行判决并且发送一个序列给最强的服务基站20、22、24(随着移动终端设备12报告)以建立所需的呼叫。

当太多的移动终端设备试图在一个特定的小区建立呼叫时阻塞发生，(在这种情况下，小区A在小区群16中)它要求在它现有配置上附加信道容量。

小区群16提供服务给它们覆盖区域内的移动终端设备12。在某些情况下，移动用户可能以较高的密度聚集在群16的一个小区周围，引起该小区比当前在相邻小区较高的阻塞概率。

在一个特别例子中，小区群16的小区A包括一个区域，在该区域一个事件如体育事件正在发生，不分配小区A经受的阻塞电平超过门限值，例如呼叫的10％。而群16中所有其他小区B-G的阻塞远远小于10％，例如小于1％。这种阻塞使得群16的小区A内一些移动电话装置没有它们分配的呼叫。因此，许多用户不能完成他们所需的呼叫。

本发明通过提供一种方法、设备、产品和传播的信号解决这个问题，当最强服务器的阻塞在门限值电平以上时，调节表示最强基站功率电平的值。一旦调节最强服务器的电平，则重新安排基站的序列，而另一个小区变为在该位置上最强的服务小区，移动终端设备位于该位置，因此有效地减少了最强基站的建立半径。这种减少影响由该小区服务的用户数量，因此导致在该小区的阻塞减少。

图1说明由单个基站控制器控制的网络内的一些小区群；

图2a和2b说明在本发明优选实施例中的基站控制器；

图3说明在本发明另一个优选实施例中基站控制器的其他部分；

图4说明对于小区A呼叫建立半径的调节；

图5说明作为减少因子的函数试图建立呼叫的用户数量百分比的减少；

图6说明一个本发明实施例中的示范现场配置，这种配置动态地减少电话呼叫阻塞；

图7-10说明对于不同现场配置阻塞的减少；以及

图11-12说明对于两个不同现场作为每个忙时初始呼叫尝试数量函数的阻塞减少因子。

图1说明由基站控制器26控制的网络内一些小区群。每个小区12A-G、14A-G、16A-G提供服务给它们覆盖区域内的移动终端。在某些情况下，移动用户可以以较高的密度聚集在一个群的小区中的一个周围，引起该小区比它的相邻小区较高的阻塞概率。

例如，假设小区A经受的阻塞电平超过门限值(如10％)，而在该群所有其他小区的阻塞电平远远小于10％(如1％)。

如上所述，当太多的移动终端试图在一个特定的小区(在这种情况下，群16的小区A)建立呼叫时阻塞产生，它要求在它现有的配置上附加信道容量。

呼叫建立发生在公共控制信道GSM，这里移动终端设备12在公共附近区域中测量一些基站20、22、24的功率电平，并且将这些测量报告给基站控制器(BSC)26。呼叫随后建立在最强的服务器上。BSC 26对于移动终端设备12进行判决并且发送一个序列给最强的服务基站(如移动终端设备12报告的)以建立呼叫。

如图2a所述，BSC 26至少包括处理器30和产品32。产品32还包括存储介质34和可执行计算机程序36。可执行计算机程序36包括动态减少呼叫阻塞的指令。如图2b所述的另一个实施例中，可执行计算机程序36作为外部提供的传播信号38部分提供。

如图3所述，基站26还包括无线电收发信机40。无线电收发信机40是包含发射机和接收机的基站26内部的一个电子装置。在一个实施例中，无线电收发信机40包括发射机42、发射RF功率放大器44、接收机46、分集接收机48以及控制电路50。发射RF功率放大器44的输出提供到发射天线(未示出)，而接收机46和分集接收机48的输出提供到接收天线(也未示出)。

本发明包括对BSC26的可执行计算机程序36的修改，使得根据高于某些门限电平的小区A的阻塞，对最强服务器的电平施加一个调节。一旦最强服务器的电平减少了，则重新安排服务器的序列，而另一个小区变为移动装置所处位置的最强的服务小区。这样，有效地减少了初始最强服务器的建立半径。这种减少将影响由该小区服务的用户的数量，因此导致阻塞减少。

在优选实施例中，调节ΔR是如由移动终端设备12测量的在接收信号电平中“-zdB”的恒定降低的结果。这如图4所示，产生初始最强服务器建立半径的减少。然而，调节“-zdB”不需要是一个固定的dB减少。事实上，调节可以是不同类型的固定调节或者是一种以某种方式变化如超出时间的调节。

为了防止系统振荡，即随着阻塞电平上升和下降而激活和去激活，定义两个门限值，一个下限值和一个上限值。当它的小区中的一个的阻塞大于某些电平即20％时，在BSC26激活这种减少，并且直到阻塞减少到另一个电平即5％以下才去除这种激活。这防止了任何振荡情况。

可以从路径损耗的减少中看出呼叫建立半径减少的影响。GSM标准推荐使用Hata模型用于传播计算。该模型可以简单地描述为预测以dB为单位的路径损耗L

      L＝La+Lb^*Log(R)            (1)

La项是城市化水平、基站天线高度、移动终端设备天线高度以及RF频率的函数。因此，La项随着每种城市类型变化；这些类型包括城市、近郊区、半乡村、乡村。Lb项由下式给出

      Lb＝44.9-6.55^*Log(hB)      (2)

这里hB是地面以上以米为单位的GSM天线高度。

损耗路径的微分形式产生

     ΔR/R＝ΔL/Lb               (3)

使用z＝ΔL项和44.9-6.55^*Log10(hB)代替Lb： $\mathrm{\ΔR}/R-\frac{z\left(\mathrm{dB}\right)}{44.9-{6.55}^{*}\mathrm{Log}\left(\mathrm{hB}\right)}----\left(4\right)$

假设在阻塞小区内均匀地分配业务量，在小区A上试图建立呼叫的用户数量百分比的减少变为 $\mathrm{\Δ\λ}/\mathrm{\λ}=2^{*}\mathrm{\ΔR}/R=\frac{2^{*}z}{44.9-{6.55}^{*}\mathrm{Log}\left(\mathrm{hB}\right)}---\left(5\right)$

方程式(5)的曲线在图5中示出。

为了估计由于呼叫建立半径减少在阻塞概率的减少，假设呼叫建立业务量由尔朗(Erlang)B模型模拟，这里阻塞的概率是 $P\left(\mathrm{\λ}\right)=\frac{\[{(\mathrm{\λT}/60)}^N\]N!}{\mathrm{\Σ}\[\mathrm{\λT}/{60}^X\]/x!}---\left(6\right)$

     x＝0，N

这里λ是忙时的呼叫率，T是以分钟为单位的平均呼叫持续时间，而N是可得到信道的总数。

图6说明一个本发明实施例的示范现场配置，这种配置动态地减少了电话呼叫阻塞。图6说明的现场配置包括三个扇区a、b和c，它们相对于地理北极分别指向30°、150°和270°的方向。如图6所示，扇区a、b和c的每一个包括四个无线电收发信机40。因此，图6所示的现场配置表示为(4，4，4)配置。类似地，一个(2，2，2)现场配置在扇区a-c的每一个中只具有两个无线电收发信机40。

图7和8说明作为具有44毫尔朗(Milli-Erlang)/用户在忙时初始呼叫总数的函数对于各种现场配置的阻塞的减少，而图9和10说明具有22毫尔朗/用户的相同曲线。毫尔朗/用户是一个业务量使用的单位。特别是一个尔朗是延续60分钟的一个呼叫、每个延续30分钟的两个呼叫、或者延续20分钟的三个呼叫，等等。如果一个呼叫的持续时间是T分钟，则尔朗E由下式确定：

       E＝T/60          (7)

例如，44毫尔朗/用户等于每个用户0.044尔朗，因此，E等于0.044。使用方程式(7)，你能够解出呼叫的持续时间T，这里T等于E×60或(0.044)×60＝2.64分钟。

这些曲线表示在小区A(它是阻塞现场)的阻塞减少对于较高配置((4，4，4)和更高)现场比对于较低配置((2，2，2)和更少)现场要大一些，并且当毫尔朗/用户较低时更有效。

在图11和12绘出阻塞减少因子。这些图示出本发明在高配置现场和用户特性表现较少信道保持时间的区域更有效。作为一个例子，考虑一个配置为(5，5，5)现场的小区，在它的服务区域内具有来自用户的通信业务负荷使得在忙时呼叫尝试的总数是2600个呼叫。使用图11，在该小区的阻塞被减少80％。另外，对于如图12所示的44毫尔朗/用户的情况减少因子是26％。

如上所述，本发明减少了未阻塞小区或很少阻塞小区群内阻塞小区的阻塞。

只有当小区中阻塞电平达到上限门限值电平时才可以激活这种技术，并且除非阻塞已经减少到下限门限值时才会去除这种激活。具有两个门限值防止了激活然后去除激活的特性的振荡状态。

虽然已经结合GSM系统描述了上面的优选实施例，本发明也可以应用于其他通讯系统，如北美TDMA系统或CDMA系统。类似地，作为在GSM系统基站控制器中发生的情况描述了本发明优选实施例。然而，上述的功率电平调节技术也可以在GSM系统的其他部分如基站实现。类似地，在包括其他部分的其他结构中，本发明的功率电平调节技术也可以在移动交换系统(MSC)、选择和分配单元(SDU)或者其他可应用的结构部分实现。同样，虽然如上所述的优选实施例利用阻塞值作为参数用于确定呼叫建立，也可以利用其他的参数，如分配率、建立率以及阻塞率。

这样描述的本发明明显地同样可以以许多方式修改。这种修改并不被认为背离本发明的精神和范围，所有这些修改对于本领域的技术人员来说明显地包括在下面权利要求书的范围内。

Claims (42)

1.一种建立呼叫的方法，包括步骤：

接收一个表示小区功率电平的值；

根据阻塞调节表示小区功率电平的值以产生一个调节的值；以及

根据调节的值建立呼叫。

2.如权利要求1所述的方法，其中接收和调节步骤被实现用于至少两个小区，建立步骤在具有最大调节值的至少两个小区中的一个建立呼叫。

3.如权利要求2所述的方法，其中调节步骤仅仅实现用于具有在第一个门限值以上的一个阻塞值的至少两个小区的诸小区。

4.如权利要求1所述的方法，其中调节步骤调节小区功率电平的优先权以减少在该小区上建立呼叫的数量。

5.如权利要求4所述的方法，其中建立在阻塞小区上的呼叫数量通过在其他周围较少阻塞的小区上建立呼叫来减少。

6.如权利要求1所述的方法，其中调节步骤包括对于小区的功率电平施加一个固定调节因子。

7.如权利要求6所述的方法，其中调节步骤包括从小区的功率电平中减去一个以dB为单位的固定值。

8.如权利要求7所述的方法，还包括步骤：

一旦小区已经被修正，仅仅在小区的阻塞值低于小于第一个门限值的第二门限值之后，该小区加上以dB为单位的固定量。

9.如权利要求1所述的方法，其中呼叫是移动电话呼叫。

10.如权利要求2所述的方法，其中至少两个小区中的两个由相同基站控制。

11.如权利要求1所述的方法，其中该方法由基站控制器实现。

12.一种功率电平调节器，包括：

一个接收机用于接收一个表示小区功率电平的值；以及

一个处理器，用于调节表示基于阻塞的小区功率电平的值以产生一个调节的值；

所述功率电平调节器根据调节的值建立呼叫。

13.如权利要求12所述的功率电平调节器，其中接收和调节步骤被实现用于至少两个小区，建立步骤在具有最大调节值的至少两个小区中的一个建立呼叫。

14.如权利要求13所述的功率电平调节器，其中处理器调节值仅仅用于具有在第一个门限值以上的阻塞值的至少两个小区的诸小区。

15.如权利要求12所述的功率电平调节器，其中处理器调节小区功率电平的优先权以减少在小区上建立呼叫的数量。

16.如权利要求15所述的功率电平调节器，其中在阻塞小区上建立呼叫的数量通过在其他周围较少阻塞小区上建立呼叫而被减少。

17.如权利要求12所述的功率电平调节器，其中处理器通过对于小区将一个固定调节因子应用于功率电平而实现调节。

18.如权利要求17所述的功率电平调节器，其中处理器通过从小区功率电平中减去以dB为单位的一个固定值实现调节。

19.如权利要求18所述的功率电平调节器，其中一旦小区已经被修正，仅仅在小区的阻塞值低于小于第一个门限值的第二门限值之后，处理器加上以dB为单位的固定量。

20.如权利要求12所述的功率电平调节器，其中呼叫是移动电话呼叫。

21.如权利要求13所述的功率电平调节器，其中至少两个小区中的两个由相同基站控制。

22.一种包含在计算机可读介质中用于建立呼叫的计算机程序，包括：

一个接收源代码段，用于接收一个表示小区功率电平的值；

一个调节源代码段，用于调节表示基于阻塞的小区功率电平的值以产生一个调节的值；以及

一个建立源代码段，用于根据调节的值建立呼叫。

23.如权利要求22所述的方法，其中接收和调节步骤被实现用于至少两个小区，建立步骤在具有最大调节值的至少两个小区中的一个建立呼叫。

24.如权利要求23所述的计算机程序，其中调节源代码段仅仅实现用于具有在第一个门限值以上的一个阻塞值的至少两个小区的诸小区。

25.如权利要求22所述的计算机程序，其中调节源代码段调节小区功率电平的优先权以减少在小区上建立呼叫的数量。

26.如权利要求25所述的计算机程序，其中在阻塞小区上建立呼叫的数量通过在其他周围较少阻塞小区上建立呼叫而被减少。

27.如权利要求22所述的计算机程序，其中调节源代码段包括将一个固定调节因子应用于对于小区的功率电平。

28.如权利要求27所述的计算机程序，其中调节源代码段包括从小区功率电平中减去一个以dB为单位的固定值。

29.如权利要求28所述的计算机程序，其中一旦小区已经被修正，仅仅在小区阻塞值低于小于第一个门限值的第二门限值之后，调节源代码段加上以dB为单位的固定量。

30.如权利要求22所述的计算机程序，其中呼叫是移动电话呼叫。

31.如权利要求23所述的计算机程序，其中至少两个小区中的两个由相同基站控制。

32.一种计算机信号，包括：

一个接收信号段，用于接收一个表示小区功率电平的值；

一个调节信号段，用于调节表示基于阻塞的小区功率电平的值以产生一个调节的值；以及

一个建立信号段，用于根据调节的值建立呼叫。

33.如权利要求32所述的方法，其中接收和调节步骤被实现用于至少两个小区，建立步骤在具有最大调节值的至少两个小区中的一个建立呼叫。

34.如权利要求33所述的计算机信号，其中调节信号段仅仅实现用于具有在第一个门限值以上的一个阻塞值的至少两个小区的诸小区。

35.如权利要求32所述的计算机信号，其中调节信号段调节小区功率电平的优先权以减少在小区上建立呼叫的数量。

36.如权利要求35所述的计算机信号，其中在阻塞小区上建立呼叫的数量通过在其他周围较少阻塞小区上建立呼叫而减少。

37.如权利要求32所述的计算机信号，其中调节信号段包括将一个固定调节因子应用于对于小区的功率电平。

38.如权利要求37所述的计算机信号，其中调节信号段包括从小区功率电平中减去一个以dB为单位的固定值。

39.如权利要求38所述的计算机信号，其中一旦小区已经被修正，仅仅在小区的阻塞值低于小于第一个门限值的第二门限值之后，调节信号段加上以dB为单位的固定量。

40.如权利要求32所述的计算机信号，其中呼叫是移动电话呼叫。

41.如权利要求33所述的计算机信号，其中至少两个小区中的两个由相同基站控制。

42.如权利要求32所述的计算机信号，其中计算机信号包含在载波中。

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