CN1435963A - 一种cdma系统中无线资源管理优化的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种CDMA系统中无线资源管理优化的方法，涉及CDMA蜂窝移动通信系统中不同节点间的无线资源管理优化方法。该方法通过基站控制器间的接口，将用户当前连接所在的基站控制器下的小区的属性信息传送到初始建立连接所在的基站控制器，并对这些信息进行分类和优化的无线资源管理。从而使得用户初始连接所在的基站服务器能保持优化的无线资源管理策略，并最终提高无线资源的使用效率，以及用户业务质量的最佳保证。

Description

一种CDMA系统中无线资源管理优化的方法

                                  技术领域

本发明涉及通信系统，尤其涉及CDMA蜂窝移动通信系统中不同节点间的无线资源管理优化方法。

                                  背景技术

CDMA是一种扩频通信技术。扩频通信技术在初期主要运用于军事通信，由于其卓越的性能，在民用通信领域也将获得广泛的应用。现在已经有商用的CDMA蜂窝移动通信系统运行在电信网中。

现有的蜂窝移动通信系统中，当移动台离开一个小区进入另外一个小区，此移动台所接收到的原来小区的信号必然越来越弱，而它所接收到的正在进入小区的信号也就将越来越强。为了保持移动台的通信质量，必需将对该移动台的接续由原来的基站切换到新进入的信号较强的小区，这就是蜂窝移动通信系统中切换的概念。在用户移动终端的过程中，由于其移动性，需要系统能够及时地进行切换，保持用户始终与当前信号质量最好的小区进行通信。

在CDMA移动通信系统中，由于不同信道通过码资源区分，而不是通过时隙或者频率进行区分，这使得一种称为软切换的技术成为可能。软切换就是指UE在相同的频带和相同的时间内，利用不同的信道码，同时与多个小区基站进行通信。软切换的应用是CDMA系统区别于其它系统的显著特点之一。软切换的使用改善了切换性能。

由于存在软切换，在网络侧需要对不同基站接收到的信号进行合并。如果这些基站同属于一个基站控制器，则不同基站信号通过与基站控制器之间的接口传送到基站控制器，然后完成合并。但除此之外，还存在不同基站分属不同基站控制器的情况。此时的合并信号需要通过基站控制器之间的接口传输到用户连接所在的基站控制器。当在两个基站控制器边界的用户由于移动性，逐渐远离其连接所在的服务基站控制器时，一种很可能出现的情况是：与用户通信的所有基站部属于另外的漂移基站控制器，即处于分离状态。但此时信号仍然需要通过服务基站控制器与漂移基站控制器之间的接口传输到服务基站控制器，然后由后者传输到核心网。

一种称为迁移的技术被应用到此种情况下。迁移即通过一系列的信令流程，最终达到使漂移基站控制器同时履行服务基站控制器的职责，并且通过该基站控制器与核心网侧的接口与核心网保持通信，而原来的服务基站控制器与漂移基站控制器的接口的传输资源被释放，原来的服务基站控制器与核心网的接口传输资源也被释放。

用户同时与多个小区通信，无论这些小区是否属于同一基站控制器，在与用户终端首先建立连接的服务基站控制器内，为了达到小区无线资源的最经济合理的利用，以及用户的更方便的使用，都需要按照一定的算法，进行无线资源管理。这样做有两个优点：1)无线资源管理为运营商节省宝贵的无线频率资源；2)但更重要的是，它间接地为最终用户带来了经济效益：与不采用无线资源地移动通信系统相比，用户可以较少地支付他们的话费成本，并享受更高质量的服务。

无线资源管理本身需要取得相关的信息，才可能顺利完成。其中包括用户终端的状况、用户业务的状况、与用户有连接的小区的状况、用户所在的无线环境等等。这些信息的获得，有的是通过把信息存储在数据库中，有的是通过小区和用户终端的测量得到的。

如果与用户终端通信的小区不属于同一个基站控制器，则有关这些小区的信息需要通过基站控制器间的接口传送到服务基站控制器。或者，如果所有的小区都属于同一基站控制器，但不属于服务基站控制器，而系统也没有进行迁移，则这些小区的信息也需要通过基站控制器间的接口传送到服务基站控制器。

在WCDMA系统中，基站控制器间的接口被称为Iur接口，它是一个开放的接口。在当前的3GPP系列协议中，只有最为必要的信息被传送到服务基站控制器，其中包括当前切换成功的小区的扰码，经过Iur接口的消息中仅仅只将少量必须的小区信息传送到了服务基站控制器，这些信息只能保证最为必要的切换动作能够进行，但不能满足服务基站控制器优化地进行无线资源管理的需求。许多有用的，可以促进小区无线资源使用效率的信息没有传送到服务基站控制器，因而服务基站控制器无法最佳地完成小区的无线资源管理。这是现有技术中的一个较为突出的缺陷。

                                       发明内容

本发明的目的在于提供一种方法，增加Iur接口上传送到服务基站控制器的小区属性信息，把更多有用的小区属性信息传送到服务基站控制器并部分进行分类，来更好地实现对小区的无线资源管理。

本发明的目的是通过以下的技术方案实现的：当用户终端初始连接所在的服务基站控制器和当前连接所在的飘移基站控制器处于分离状态或者跨不同基站控制器状态时，通过服务基站控制器和漂移基站控制器间的接口，将漂移基站控制器控制下的基站所属小区的属性信息，包括当前要切换至小区及其邻区的扰码，以及其他少量保证基站控制器切换动作能够进行的必须的小区的属性信息传送到用户终端初始连接所在的服务基站控制器，从漂移基站控制器传送到服务基站控制器的小区的属性信息，还包括小区的用户密度特征、小区的移动性特征、小区的形状、小区的大小、小区的扇区形状、小区的经纬度；服务基站控制器对从服务基站控制器和漂移基站控制器之间接口传送来小区的用户密度特征、移动性特征、小区的形状属性信息，进行分类；并对所有小区的属性信息进行无线资源管理的优化，包括进行优化的切换、功率控制、定位、信道分配。

具体的小区的属性信息内容如下：小区的用户密度特征信息分类为商业区、居住区、郊区、乡村。小区的移动性特征信息分类为车载环境、步行环境、室内环境。小区的形状信息分类为全向小区、定向小区、六边形、圆形。小区的大小信息包括小区的半径。小区的扇区形状信息即扇区的角度。小区的经纬度信息即小区的坐标信息。小区的属性信息还可以包括其他所有涉及到无线资源管理策略的信息。

利用上述这些信息进行的无线资源管理，包括以下方法和策略：

利用小区的用户密度特征，以及小区内用户的业务分布特征，决定小区内公共信道的容量，从而以此为依据，对于每个具有特定业务属性和业务速率的用户，在信道分配时，判决将该用户建立在公共信道或者专用信道下，并且根据小区的这些特征，进一步决定其信道参数。

利用小区的移动性特征，进行最佳的切换策略控制。即对于不同类型的小区，采用不同的切换算法。对于车载环境的小区，重点防止掉话，而对于步行和室内环境，重点防止乒乓切换。

利用小区的形状，以及定向小区的扇区形状，小区的大小等，对终端进行定位。

利用小区的用户密度特征和移动性特征，进行不同的功率控制。比如对于车载环境的用户，功率控制算法考虑如何提供跟踪速度，而对于室内环境，则关注如何提高功率控制的准确度，减小功率控制剩余误差。即由小区本身的特征来决定功率控制算法。

本发明的方法将更多的小区属性信息通过Iur接口传送到服务基站控制器，从而有利于服务基站控制器利用这些小区属性信息，更好地实现服务基站控制器的对小区属性信息的分类和无线资源管理的优化，从而使得用户初始连接所在的基站服务器能保持优化的无线资源管理策略，并最终带来无线资源的优化的使用效率，以及用户业务质量的最佳保证。

                          附图说明

图1：用户终端仅与服务基站控制器连接的示意图

图2：跨基站服务器状态下的用户终端连接示意图

图3：分离状态下的用户终端连接示意图

                         具体实施方式

下面结合附图和实施例来进一步说明本发明。

CDMA系统在不发生基站控制器迁移、跨基站控制器、分离三种状态下的节点连接示意图如图1、图2、图3所示，示意图如下几部分组成：核心网1；服务基站控制器2；漂移基站控制器3；基站一4；基站二5；基站三6；用户终端7，核心网1和服务基站控制器2之间的接口被表示为Iu接口，服务基站控制器2和漂移基站控制器3之间的接口被表示为Iur接口，服务基站控制器2或漂移基站控制器3与各基站之间的接口被表示为Iub接口，基站与用户终端7之间的接口被表示为Uu接口。

如图1所示，用户终端7起初在服务基站控制器2建立连接并开始通信，与用户终端7存在无线连接的基站为基站一4。由于基站一4及其所控制下的小区的属性都存储在服务基站控制器2处，因此此时的无线资源管理策略可以作到最佳。

用户终端7在移动过程中将不断地报告它所测量到的周围小区的信号质量，如果这些小区的质量较好，则服务基站控制器2可能作出切换判决并执行切换流程。如果这些小区都属于服务基站控制器2，则服务基站控制器2仍然可以进行最佳的无线资源管理。

用户终端的移动也可能造成它所测量到的信号较好的邻区在另外一个基站控制器，即漂移基站控制器3的控制下。如果服务基站控制器3切换判决将该小区加入到活动集，则通过Iur接口向漂移基站控制器3发送Radio Link Setup消息。

按照本发明的方法，在由漂移基站控制器3返回到服务基站控制器2的Radio Link SetupResponse消息中，将带回小区的属性信息，属性信息可以包括：1)小区的用户密度特征，即小区属于中心商业区、居住区、郊区和/或是乡村；2)小区的移动性特征，即小区属于车载环境、步行环境和/或是室内环境；3)小区的形状，即小区属于全向小区、定向小区、六边形和/或是圆形；4)小区的大小，即小区的半径等等；5)小区的经纬度，即小区的坐标信息等等。6)定向小区的扇形形状，角度等等。

如果用户切换的目标小区不在当前的服务基站控制器控制之下，由于针对每个基站控制器而言，存储其周围各个基站控制器所控制的小区信息过于复杂而不经济。一般采用这样的方法，在服务基站控制器配置其紧邻的少数邻近小区的信息，而其它小区信息则通过Iur接口传送到服务基站控制器。

跨基站服务器的切换成功后，CDMA系统节点连接状态图如图2所示，用户终端同时与基站一4和基站二5保持连接，而基站一4处于服务基站控制器2的控制下，基站二5处于漂移基站控制器3的控制下。

服务基站控制器2根据从Iur接口的Radio Link Setup Response消息中获得的小区属性信息，对其中的用户密度特征、移动性特征、小区的形状属性信息，进行分类并对所有小区属性信息按照其优化的算法进行无线资源管理，从而获得优化的性能和服务质量。按照优化的算法进行无线资源管理是指进行优化的切换、功率控制、定位、信道分配。小区的属性信息还可以包括其他所有涉及到无线资源管理策略的信息。

利用小区的属性信息进行的无线资源管理，包括以下方法和策略：

利用小区的用户密度特征，以及小区内用户的业务分布特征，决定小区内公共信道的容量，从而以此为依据，对于每个具有特定业务属性和业务速率的用户，在信道分配时，判决将该用户建立在公共信道或者专用信道下，并且根据小区的这些特征，进一步决定其信道参数。如果小区内公共信道容量较大，服务基站控制器2在信道分配时，更多的将低速率的用户分配到公共信道下，从而节省专用信道资源。反之则需要将更多的用户业务分配到专用信道下，以保证用户业务的质量。

利用小区的移动性特征，进行最佳的切换策略控制。即对于不同类型的小区，采用不同的切换算法。对于车载环境的小区，重点防止掉话，而对于步行和室内环境，重点防止乒乓切换。

利用小区的形状，以及定向小区的扇区形状，小区的大小等，对用户终端4进行定位。

利用小区的用户密度特征和移动性特征，进行不同的功率控制。比如对于车载环境的用户，功率控制算法考虑如何提供跟踪速度，而对于室内环境，则关注如何提高功率控制的准确度，减小功率控制剩余误差。即由小区本身的特征来决定功率控制算法。

如果用户终端7在漂移基站控制器3所控制的范围内继续移动并发生漂移基站控制器3内的切换，由于每次切换部通过Iur接口将小区属性带回到服务基站控制器2，因此服务基站控制器2可以保持对用户终端7的最佳的无线资源管理。

如果当前用户终端7只与漂移基站控制器3所属的基站二5和基站三6及其小区存在无线连接，如附图3所示，本发明所述的方法依然适用。

Claims (12)

1、一种CDMA系统中无线资源管理优化的方法，当用户终端初始连接所在的服务基站控制器和当前连接所在的飘移基站控制器处于分离状态或者跨不同基站控制器状态时，通过所述服务基站控制器和所述漂移基站控制器间的接口，将漂移基站控制器控制下的基站所属小区的属性信息传送到用户终端初始连接所在的服务基站控制器，所述小区的属性信息，包括当前要切换至小区及其邻区的扰码，以及其他保证基站控制器切换动作能够进行所必需的小区属性信息，其特征在于，从所述漂移基站控制器传送到所述服务基站控制器的小区的属性信息，还包括小区的用户密度特征、小区的移动性特征、小区的形状、小区的大小、小区的扇区形状、小区的经纬度；服务基站控制器对从服务基站控制器和漂移基站控制器之间接口传送来小区的用户密度特征、移动性特征、小区的形状属性信息，进行分类，并对所有所述小区的属性信息进行无线资源管理的优化。

2、如权利要求1所述的一种CDMA系统中无线资源管理优化的方法，其特征在于，所述小区的用户密度特征信息分类为商业区、居住区、郊区、乡村。

3、如权利要求1所述的一种CDMA系统中无线资源管理优化的方法，其特征在于，所述小区的移动性特征信息分类为车载环境、步行环境、室内环境。

4、如权利要求1所述的一种CDMA系统中无线资源管理优化的方法，其特征在于，所述小区的形状信息分类为全向小区、定向小区、六边形、圆形。

5、如权利要求1所述的一种CDMA系统中无线资源管理优化的方法，其特征在于，所述小区的大小信息包括小区的半径。

6、如权利要求1所述的一种CDMA系统中无线资源管理优化的方法，其特征在于，所述小区的扇区形状信息即所述扇区的角度。

7、如权利要求1所述的一种CDMA系统中无线资源管理优化的方法，其特征在于，所述小区的经纬度信息即小区的坐标信息。

8、如权利要求1所述的一种CDMA系统中无线资源管理优化的方法，其特征在于，所述小区的属性信息还包括其他所有涉及到无线资源管理策略的信息。

9、如权利要求1所述的一种CDMA系统中无线资源管理优化的方法，其特征在于，所述无线资源管理的优化，包括利用所述小区的用户密度特征，决定小区公共信道的容量，根据所述小区公共信道的容量，判决将小区内的用户终端建立在公共信道下或建立在专用信道下并进一步决定其信道参数。

10、如权利要求1所述的一种CDMA系统中无线资源管理优化的方法，其特征在于，所述无线资源管理的优化，包括利用所述小区的移动性特征，进行最佳的切换策略控制，对于不同类型的小区，采用不同的切换算法。

11、如权利要求1所述的一种CDMA系统中无线资源管理优化的方法，其特征在于，所述无线资源管理的优化，包括利用所述小区的扇区形状信息、小区的大小信息和小区的形状信息对小区内的用户终端进行定位。

12、如权利要求1所述的一种CDMA系统中无线资源管理优化的方法，其特征在于，所述无线资源管理的优化，包括利用所述小区的用户密度特征和移动性特征，进行不同的功率控制。