CN1736115A - 在第三代无线通信系统的上行链路中执行通话允许控制的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种在无线通信系统中执行通话允许控制的方法及系统。依据每个上行链路时隙的一中断可能性来指派一新用户所需的资源单位。按照所指派的该等资源单位来更新每个时隙的中断可能性，所以每个资源单位指派结果都会导致最低可能性使总中断可能性增加。一旦已指派所有的资源单位，就会依据资源配置计算该总中断可能性。如果该总中断可能性低于一预先决定值，则该新用户被允许。如果该总中断可能性高于该预先决定值，则该新用户被拒绝。

Description

在第三代无线通信系统的上行链路中执行通话允许控制的方法 和系统

技术领域

本发明是关于通信领域，具体而言是关于无线通信。详言之，本发明是关于在第三代无线系统中的通话允许控制。

背景技术

诸如宽带码分多址分时双工(wideband code division multiple accesstime division duplex，WCDMA-TDD)系统之类的第三代无线通信不仅支持语音服务，而且还支持各种宽频段服务，例如，视讯及网际网络流量。在此类一系统中，通话允许控制的目的保证符合被允许进入系统的所有用户的服务品质(QoS)。通话允许控制直接影响行动用户的服务品质(QoS)，并且影响系统的稳定度及容量。因此，对于WCDMA-TDD系统设计而言，通话允许控制极为重要。

近年来，WCDMA-FDD系统中的通话允许控制已有所进展，但是WCDMA-TDD系统在通话允许控制进展极少。此类系统解决问题的一项方法是，依据一固定必要信噪比(signal to interference ratio；SIR)来进行资源配置。然而在WCDMA-TDD系统中，用户的必要SIR不是固定不变，相反地，会因为不完善的功率控制而导致SIR会随时间变化。在WCDMA-FDD系统中没有时隙，而在WCDMA-TDD系统中，用户可以使用一个以上时隙。

因此，需要提供一种TDD系统的通话允许控制。

发明内容

本发明揭示一种执行通话允许控制的方法及系统，其中允许决策是依据一动态SIR需求并且假设一用户可以使用多个时隙。实施本发明不需要使用线上措施，藉此避免增加软件及硬件实施成本。

附图说明

图1显示根据本发明较佳具体实施例，在第三代无线通信系统的上行链路中执行通话允许控制的方法。

图2显示根据本发明较佳具体实施例的通话允许控制系统。

具体实施方式

根据本发明，在WCDMA-TDD系统中执行通话允许控制(其中用户可以使用多个时隙)，同时考虑到每个用户的必要信噪比(signal tointerference ratio；SIR)是一随机变量的事实。资源配置经过最佳化，以便为一新用户产生最低总中断可能性(P_out-total)，并且确保P_out-total低于一预先决定值。

较佳方式为，使用下列假设来实施本发明。首先，按照第三代合伙项目(Third Generation Partnership Project；3GPP)标准，每个帧都被分成15个时隙。第二，WCDMA-TDD系统的码片速率为3.84Mcps，使一个时隙256kcps的码片速率相同(即，3.84Mcps/15＝256kcps)。第三，在基站(BS)使用一多用户侦测(MUD)接收器。

在每个时隙中，信道化编码是使用正交变量扩展因子(OrthogonalVariable Spreading Factor；OVSF)编码。在上行链路中，信道化编码的扩展因子可采用2、4、8及16值。基于说明本发明的目的，一资源单位(resourceunit；RU)相当于一特定物理信道，并且被定义为一信道化编码，该信道化编码在一特定时隙中的扩展因子为16。因此，资源单位(RU)相当于一特定时隙中的物理信道。

对于正在请求允许通话的新用户，通话允许控制以适当配置资源单位(RU)(即，物理信道)为主要目标，进而为新用户及通话中的用户保证服务品质(QoS)需求。新用户所需的资源单位(RU)数量取决于用户已拨接的通话类型。例如，正在拨接语音通话的新用户需要两个资源单位(RU)，而正在拨接64k资料通话的新用户需要五个资源单位(RU)。

通话允许控制系统依据是否可以将资源单位(RU)成功配置给新用户来进行决策。是否可以将资源单位(RU)成功配置给新用户取决于已有指派资源单位(RU)的所有时隙的个别中断可能性(P_out)。因此，P_out是一用户在一特定时隙中的必要SIR会低于一预先决定值的可能性。然而在WCDMA-TDD系统中，用户的必要SIR不是固定不变，而是随着分布而改变，而使得难以计算P_out。即，即使已知SIR的分布，计算P_out仍然非常复杂，并且无法实时完成。

反之，高斯(Gaussian)概算提供一充分近似结果，并且计算复杂度相当低。因此，高斯概算法是用于允许RNC(Radio Network Controller；无线电网络控制器)计算每个时隙的P_out，并且实时进行资源配置。

可以将指派给新用户的所有时隙的P_out组合在一起，以计算新用户的P_out-total。假设将特定数量时隙中的资源单位(RU)配置给一新用户，则新用户的P_out-total被定义为该等时隙中至少一时隙发生中断的可能性。可以视需要

计算P_out-total。举例而言，可按照 $P_{\mathrm{out}-\mathrm{total}}=1-\underset{i=\mathrm{\Ω}}{\mathrm{\Π}}(1-P_{\mathrm{out}}\left(i\right))$ 来计算P_out-total，其中Ω是已将资源单位(RU)配置给新用户的时隙集。

现在请参阅图1，图中所示的方法10是用于在第三代无线通信系统中的上行链路上执行通话允许控制。纯粹基于说明本发明的目的，假设一新用户需要两个资源单位(RU)(即，新用户已拨出语音通话)，方法10从步骤12开始，以计算每个上行链路时隙目前的P_out。再次，P_out是一新用户在一特定时隙中的SIR低于一预先决定值的可能性，并且会针对每个上行链路时隙计算该可能性。因此，在步骤12，针对每个时隙计算该新用户的SIR低于该预先决定值的可能性。如解说所述，P_out考虑到用户的SIR实际上会随时间而变化并且是由RNC使用高斯概算法所计算得出，以降低计算复杂度。

一旦已计算每个时隙的P_out，在步骤14，选择具有最低P_out的时隙(即，时隙i)。由于时隙i是具有最低P_out的时隙，所以时隙i中的P_out标示为P_out(i)。在步骤16，将一资源单位(RU)指派给时隙i，并且据此更新P_out(i)。一旦已指派第一资源单位(RU)，方法进行到步骤18。在步骤18，该方法决定是否需要指派额外的资源单位(RU)。如所述，基于说明本发明的目的，假设新用户需要两个资源单位(RU)。因此，在步骤18的决策结果为肯定，并且该方法进行到步骤20。

在步骤20，该方法判断P_out(i)是否仍然是最低P_out(即，尽管已指派一资源单位(RU)，该方法判断时隙i是否仍然具有最低P_out)。如果P_out(i)仍然是最低P_out，则该方法回到步骤16，并且将第二资源单位(RU)指派给时隙i，并且按照指示继续进行。反之，如果P_out(i)再也不是最低P_out，则该方法进行到步骤22。在步骤22，计算P′_contribution。假设尽管实际上P_out(i)再也不是最低P_out，时隙i仍然接受下一资源单位(RU)(即，按照如上文所述的假设的第二资源单位(RU))，因而P′_contribution会使P_out-total增加。P′_contribution值相同于时隙i的新P_out。即，P′_contribution等于P_out(i)′。

在步骤24，计算P_contribution。假设具有最低P_out的时隙(即，时隙j)接受下一资源单位(RU)(即，按照如上文所述的假设的第二资源单位(RU))，因而P_contribution会使P_out-total增加。P_contribution是按P_contribution＝1-(1-P_out(i))·(1-P_out(j))求得。一旦已计算出P′_contribution和P_contribution，该方法进行到步骤26，判断P_contribution是否大于或等于P′_contribution(即，P_out(i)′)。如果P_contribution大于或等于P′_contribution，该方法进行到步骤16，将下一资源单位(RU)指派给时隙i，而不管实际上时隙i再也不具有最低P_out。即，尽管时隙i再也不具有最低P_out，将下一资源单位(RU)指派给时隙i仍然会导致P_out-total低于将下一资源单位(RU)指派给时隙j(时隙j实际上具有最低P_out)。反之，如果P_contribution低于P′_contribution，则在步骤28设定i等于j，并且该方法进行到步骤16。该方法设定i等于j，在步骤16，因为将下一资源单位(RU)指派给时隙j会导致最低P_out-total，所以会将下一资源单位(RU)指派给时隙j。

从步骤16，该方法再次进行到步骤18。请注意，如果新用户只需要一个资源单位(RU)，则不需要步骤20到28。但是，因为在假设的实例中用户需要两个资源单位(RU)，所以需要执行步骤20到28一次，以便决定第二资源单位(RU)的最佳配置。针对用户所需的每个资源单位(RU)，执行步骤20到28。一旦已指派所有的资源单位(RU)，方法进行到步骤30。在步骤30，计算P_out-total，以依据配置的资源单位(RU)来决定新用户的中断可能性，如步骤12到28的配置。

在步骤32，该方法判断P_out-total是否小于或等于一预先决定值(即，θ)。该预先决定值θ是一操作数相依性参数(operator dependent parameter)，并且可能是任意值，视所想要的网络稳定度等级而定。如果P_out-total小于θ，则新用户被允许(步骤34)。否则，新用户被拒绝(步骤36)。

根据本发明，P_out-total会随用户数量递增而递增并且约为该预先决定值θ，藉此显著改良系统稳定度(即，通话中断数量)。由于严格的允许标准，所以与静态连续和随机通话允许控制方法相比，本发明也会导致阻塞可能性显著增加(也是随用户数量递增而递增)。递增的稳定度与阻塞可能性的组合大幅改良用户服务品质(QoS)，因为就用户观点而言，通话阻塞比通话中断好很多。

现在请参考图2，图中显示根据本发明的用于实施通话允许控制的系统100。该系统100包括一无线电网络控制器(RNC)102、一基站(BS)或节点B104及用户设备(UE)106，其中基站(BS)和用户设备(UE)分别具有一多用户侦测(MUD)接收器103、108。

当用户利用该用户设备(UE)106拨出通话时，无线电网络控制器(RNC)102将执行通话允许控制，并且按该新通话所需的资源单位(RU)配置给适合的时隙，以便确保最低可能性P_out-total并且确保P_out-total维持低于该预先决定临限值。

为了执行通话允许控制，无线电网络控制器(RNC)102计算所有上行链路时隙的P_out，并且将一资源单位(RU)指派给具有最低P_out的时隙。如果必须配置新用户所需的额外资源单位(RU)，则该无线电网络控制器(RNC)102将后续资源单位(RU)指派给相同于已有指派先前资源单位(RU)的时隙，只要该时隙仍然具有最低P_out。如果该时隙再也不具有最低P_out，则该无线电网络控制器(RNC)102判断是否仍然应将后续资源单位(RU)指派给该时隙，或是指派给现在具有最低P_out的时隙。为了作出该项判断，该无线电网络控制器(RNC)102判断哪一个时隙会使P_out-total增加最少。该无线电网络控制器针对新通话所需的所有资源单位(RU)来重复此项分析。

一旦已将新用户所需的所有资源单位(RU)配置给特定时隙，该无线电网络控制器(RNC)102判断配置结果是否会导致P_out-total低于该预先决定值。如果P_out-total低于该预先决定值，则该新用户被允许。否则，新用户被拒绝。

虽然已详细说明本发明，但是应明白本发明不限定于所说明的内容，而是可对本文进行各种变更，而不会脱离如权利要求定义的本发明精神及范畴。

Claims (12)

1.一种用于执行通话允许控制的方法，包括：

依据每个个别时隙的一中断可能性来指派一新用户所需的资源单位；

计算该新用户的一总中断可能性；

判断该总中断可能性是否低于一预先决定值；以及

如果该总中断可能性低于该预先决定值，则允许该新用户。

2.如权利要求1所述的方法，其中指派资源单位的步骤的执行方式为：

计算每个时隙的一中断可能性；

将一第一资源单位指派给具有最低中断可能性的时隙；以及

将后续资源单位指派给会导致该新用户的最低中断可能性的时隙。

3.如权利要求2所述的方法，其中会依据会使该总中断可能性增加的每个时隙的个别中断可能性来选择会导致最低总中断可能性的时隙。

4.一种用于执行通话允许控制的方法，包括：

计算每个上行链路时隙的一中断可能性；

将一新用户所需的一第一资源单位指派给具有最低中断可能性的时隙；

将该新用户所需的后续资源单位指派给会导致该新用户的最低中断可能性的时隙；

依据已有指派资源单位的时隙来计算一总中断可能性的时隙；以及

如果该总中断可能性低于一预先决定值，则允许该新用户。

5.如权利要求4所述的方法，其中识别会导致该新用户的最低中断可能性的时隙的方式为，识别会使该新用户的总中断可能性增加最少的时隙。

6.一种用于执行通话允许控制的方法，包括：

计算每个时隙的一中断可能性；

识别一具有最低中断可能性的时隙；

将一新用户所需的一第一资源单位指派给该识别的时隙；

将该新用户所需的后续资源单位指派给一时隙群组，用以最小化该新用户的总中断可能性；

依据已有指派资源单位的时隙来计算一总中断可能性的时隙；以及

如果该总中断可能性低于一预先决定值，则允许该新用户。

7.如权利要求6所述的方法，其中会依据会使该总中断可能性增加的每个时隙的个别中断可能性来选择该时隙群组中的每个时隙。

8.如权利要求6所述的方法，其中指派后续资源单位的步骤进一步包括：

如果将一后续资源单位指派给该识别的时隙，则计算使该总中断可能性增加的一第一值指示；

如果将一后续资源单位指派给除该识别的时隙之外的时隙，则计算使该总中断可能性增加的一第二值指示；

只要该第二值不大于或等于该第一值，继续将后续资源单位指派给该识别的时隙；以及

只要该第二值大于或等于该第一值，继续将后续资源单位指派给除该识别的时隙之外的时隙。

9.一种通话允许控制系统，包括：

用户设备；

一基站；以及

一无线电网络控制器，其中该无线电网络控制器被调节以执行下列动作：

依据使该总中断可能性增加的每个时隙的个别中断可能性，将一新用户所需的资源单位指派给多个时隙；以及

如果该新用户的总中断可能性低于一预先决定值，则允许该新用户。

10.如权利要求9所述的通话允许控制系统，其中该无线电网络控制器被调节以执行下列动作：

每当一新用户请求允许时，计算每个上行链路时隙的一中断可能性；

将该新用户所需的一第一资源单位指派给具有最低中断可能性的时隙；

将该新用户所需的后续资源单位指派给会导致该新用户的最低中断可能性的一时隙群组；以及

如果该总中断可能性低于一预先决定值，则允许该新用户。

11.如权利要求10所述的通话允许控制系统，其中会依据会使该总中断可能性增加的每个时隙的个别中断可能性来选择该时隙群组中的每个时隙。

12.如权利要求10所述的通话允许控制系统，其中该无线电网络控制器被配置以藉由下列动作来选择该时隙群组：

如果将一后续资源单位指派给该识别的时隙，则计算使该总中断可能性增加的一第一值指示；

如果将一后续资源单位指派给除该识别的时隙之外的时隙，则计算使该总中断可能性增加的一第二值指示；

只要该第二值不大于或等于该第一值，继续将后续资源单位指派给该识别的时隙；以及

只要该第二值大于或等于该第一值，继续将后续资源单位指派给除该识别的时隙之外的时隙。

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