CN1802003A - 下行呼叫接入控制方法 - Google Patents

Abstract

一种WCDMA系统中的下行呼叫接入控制方法，用户发起呼叫接入请求；UE把导频信道的Ec/Io包含在RRC信令中，并发送给RNC；经过核心网和UE的协商，UE的业务速率通过信令通知RNC；根据用户所报告的业务所需的数据速率，RNC判断出该业务所需的SIR目标值；根据上一步所得到的SIR目标值，RNC预测加入该用户后系统所需的下行发射总功率；如果不区分业务类型，RNC将预测值与预先设定的门限比较，如果预测值大于预先设定的门限，则拒绝用户接入，如果预测值小于预先设定的门限，则允许用户接入。本发明在接入用户前能够预测用户接入后对系统的影响。由于充分考虑了所请求业务特性和移动台所受干扰情况，这个预测值是比较精确的。

Description

下行呼叫接入控制方法

技术领域

本发明涉及移动通信，特别涉及WCDMA系统中下行呼叫接入控制方法。

背景技术

第二代移动通信系统包括GSM(Global System for MobileCommunications)and IS(Interim Standard)-95，主要目标是提供话音业务。GSM采用了TDMA(Time Division Multiple Access)技术，于1992年商用，主要用于欧洲和中国。而IS-95采用的是码分多址技术，主要用于美国和韩国。

目前，移动通信技术已经演进为第三代移动通信系统，除了提供话音业务外，还提供高速率和高质量的数据业务和多媒体业务。DS-CDMA系统的一个重要特点就是不同用户采用不同的伪随机码区分，所有用户在同一时间同一频率发送信号。但是为了保证用户的服务质量达到一定水平，基站就必须限制系统中的用户数。因此被用来直接控制系统中用户数量的呼叫接入控制方法就在CDMA系统中占有很重要的地位。而且因为第三代移动通信系统要灵活提供不同业务速率的和不同QoS要求的业务，所以呼叫接入控制方法也需要进行深入的改进以适应新的业务的需求。

以前的研究主要侧重于对上行接入控制方法的研究。这种趋势主要是由于一种传统的对于CDMA系统的认识造成的，这种认识是CDMA系统是一个反向受限系统。在未来的无线通信系统中由于大量需要高速下行传输的业务的出现，下行必将成为“瓶颈”。而且由于在第三代移动通信系统中，引入了大量的多媒体业务，不同业务对无线资源的需求也是不同的。呼叫接入控制方法应该充分考虑到不同业务对系统负荷影响的不同而作出不同的呼叫接入判断，即如果系统负荷较大，可能会出现一个低速数据业务请求可能被接入，但是一个高速数据业务请求可能被拒绝。而且当移动台处在小区的不同位置，它所需的下行功率也是不同的：当移动台在小区边缘时，由于受到其他小区干扰较强，往往需要较大功率；而移动台在小区中心附近时，由于受到其他小区干扰较小，往往只需要较小功率。

现在大部分研究侧重于上行呼叫接入控制，下行接入控制算法的研究相对较弱。目前有一些较为简单的下行呼叫接入控制算法，比如：只要基站下行发射总功率在一给定门限下，新呼叫就会被接入，否则就要拒绝这个呼叫请求。由于这种算法没有预测在接入新用户后的发射总功率，它就不能够适用于多媒体业务，因为不同速率的业务，需要的发射功率也不同。

由于CDMA是一个自干扰系统，接入一个新呼叫会增加用户间干扰，降低系统中其他用户服务质量。然而不同业务速率对系统所造成的影响是不同的：如果系统负荷较大，可能会出现一个低速数据业务请求可能被接入，但是一个高速数据业务请求可能被拒绝。而且当移动台处在小区的不同位置，它所需的下行功率也是不同的：当移动台在小区边缘时，由于受到其他小区干扰较强，往往需要较大功率；而移动台在小区中心附近时，由于受到其他小区干扰较小，往往只需要较小功率。

为了得到较大的系统容量和满足用户的业务速率要求，在接入用户前就应该预测新呼叫产生的影响。如果这种影响是可以接受的，就将接入该用户，否则拒绝接入。

这样就需要一个下行接入控制算法，能够根据不同业务速率和移动台所受干扰情况，对接入新用户后基站的发射总功率进行较为精确的预测；并在此预测值的基础之上进行对是否接入该用户的判断。

基于上面的思路，本专利提出了一种新的基于下行发射总功率的呼叫接入控制算法。移动台在发起呼叫请求时要报告它所需业务速率和导频信道的Ec/Io，RNC要根据业务速率和移动台所受干扰情况(由导频信道的Ec/Io体现)预测接入该用户后基站总的发射功率。由于我们要保证所有用户的通信质量，这个预测的总发射功率必须严格的控制在一给定门限之下。如果预测值低于给定门限，新呼叫就可以被接入，否则就要拒绝这个呼叫请求。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于下行发射总功率的呼叫接入控制方法。

为实现上述目的，一种WCDMA系统中的下行呼叫接入控制方法，包括步骤：

a.用户发起呼叫接入请求；

b.UE把导频信道的Ec/Io包含在RRC信令中，并发送给RNC；

c.经过核心网和UE的协商，UE的业务速率通过信令通知RNC；

d.根据用户所报告的业务所需的数据速率，RNC判断出该业务所需的SIR目标值；

e.根据上一步所得到的SIR目标值，RNC预测加入该用户后系统所需的下行发射总功率；

f.如果不区分业务类型，RNC将预测值与预先设定的门限比较，如果预测值大于预先设定的门限，则拒绝用户接入，如果预测值小于预先设定的门限，则允许用户接入。

本发明能够实现在WCDMA系统中进行下行呼叫接入控制方法和流程。在接入用户前能够预测用户接入后对系统的影响。由于充分考虑了所请求业务特性(比如速率)和移动台所受干扰情况，这个预测值是比较精确的。

附图说明

图1：WCDMA系统下行呼叫接入控制流程图；

图2：下行呼叫接入控制中UE操作流程图；

图3：下行呼叫接入控制中RNC操作流程图；

图4：不区分业务类型时的下行呼叫接入控制实施例；

图5：区分业务类型时的下行呼叫接入控制实施例；

具体实施方式

首先介绍下行接入控制算法是。

先对用到的参量进行说明：

T^N+1：当系统加入第N+1个用户后，预计基站的总发射功率。

T^N：在系统加入第N+1个用户前，基站的总发射功率(由NodeB上报)。

θ：系统的下行正交因子(可通过前期的系统实测得到)。

P_p：基站分配给导频信道的功率。

Γ_i：第i个用户的SIR目标值。

Γ_N+1：第N+1个用户的SIR目标值。它是RNC充分考虑到该用户的所需业务的数据速率和QoS要求所设定的值。

κ_i：第i个用户的负荷因子，其计算方法是κ_i＝Γ_i/(1+θΓ_i)

ψ_i：第i个用户的激活因子。可以通过对不同业务的大量统计得到，如果没有相关方面的统计可以全部设为一。

新用户报告的下行导频信道的接收强度。

预测接入新用户后基站所需的总发射功率是通过下面公式计算的：

$T^{N+1}=\frac{{\mathrm{\θP}}_P{\mathrm{\κ}}_{N+1}(1+1/\frac{E_c}{I_0})}{(1-{\mathrm{\θ\κ}}_{N+1}-\mathrm{\θ}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\ψ}}_i{\mathrm{\κ}}_i)}+T^N$

可以看出在该算法中充分考虑了，用户所受干扰(由导频信道的Ec/Io体现)，业务的数据速率和QoS要求(Γ_N+1)，该业务的激活因子等因素。同时它还考虑了接入该用户以后对原用户造成的影响(κ_i和ψ_i)。由该公式所预测的接入用户后的基站下行发射总功率是非常准确的。

由于要保证所有用户的通信质量，这个预测值必须严格的控制在一给定门限之下(该门限可以预先设定)。因此如果预测值超过了该门限就拒绝该用户的接入请求，否则就允许改用户接入。

下行接入控制流程如图1所示，包括步骤：

101：用户发起呼叫接入请求。

102：UE测量所在小区的导频信道的Ec/Io。

103：UE把导频信道的Ec/Io包含在RRC信令(比如RRC ConnectionRequest)中，并发送给RNC。

104：经过核心网和用户的协商，用户的业务速率通过信令(比如RABAssignment)通知RNC。

105：根据业务所需的数据速率，RNC判断出该业务所需的SIR目标值(SIRtarget)。

106：根据上一步所得到的SIR目标值(SIRtarget)，RNC通过上面介绍的公式预测加入该用户后系统所需的下行发射总功率。

107：基于上面预测的下行发射总功率，RNC判断该预测值是否超过了一给定门限(该门限可以在小区建立时就设定好，也可以通过人工操作修改)。如果预测值超过了该门限就拒绝该用户的接入请求，否则就允许改用户接入。

108：RNC发消息通知用户接入控制的结果。

用户的操作：

如图2所示。

201：用户决定发起呼叫接入请求。

202：UE测量所在小区的导频信道的Ec/Io。

203：UE把导频信道的Ec/Io包含在RRC信令中，并发送给RNC。

204：UE根据RNC最终的判断决定是否放弃本次呼叫请求。

RNC的操作:

如图3所示。

301：RNC接到UE发来的呼叫接入请求。

302：经过核心网和UE的协商，UE的业务速率通过信令(比如RABAssignment)通知RNC。

303：根据UE的业务速率，RNC判断出该业务所需的SIR目标值(SIRtarget)。SIR目标值可以通过以前所做的统计或仿真得到。

304：根据上一步所得到的SIR目标值(SIRtarget)，以及小区中其他激活用户的负荷因子(κ_i)，激活因子(ψ_i)和目前该小区的下行发射总功率，RNC通过上面介绍的公式预测加入该UE后系统所需的下行发射总功率。

305：RNC发消息告诉UE接入控制的结果，即是否被允许接入。

实施例

下面给出一个下行呼叫接入控制方法和流程的实施例。

先对用到的参量进行说明：

T^N+1：当系统加入第N+1个用户后，预计基站的总发射功率。

新用户报告的下行导频信道的接收强度。

T_v：语音用户的下行接入门限。

T_d：数据用户的下行接入门限。

T：不区分用户类型时的下行接入门限。

实施例一：

在本例中，在RNC判断是否超过门限时，不区分业务。即不论用户发起何种业务，RNC采用相同门限(T)判断。

如图4所示。

根据图4中步骤401：用户发起呼叫。

根据图4中步骤402：UE把导频信道的Ec/Io包含在RRC信令(比如RRCConnection Request)中，并发送给RNC。

根据图4中步骤403：经过核心网和UE的协商，UE的业务速率通过信令(比如RAB Assignment)通知RNC。

根据图4中步骤404：根据用户所报告的业务所需的数据速率，RNC判断出该业务所需的SIR目标值(SIRtarget)。

根据图4中步骤405：根据上一步所得到的SIR目标值(SIRtarget)，RNC通过上面介绍的公式预测加入该用户后系统所需的下行发射总功率。

根据图4中步骤406：RNC将预测值与预先设定的门限比较。如果预测值大于预先设定的门限，则拒绝用户接入。如果预测值小于预先设定的门限，则允许用户接入。

实施例二：

在本例中，在RNC判断是否超过门限时，区分业务。即对于不同业务类型(不如业务类型1和业务类型2)，RNC采用不同门限(T₁和T₂)进行判断。通过对不同业务设置不同门限可以为不同业务设定不同的优先级。门限越高，优先级越高；门限越低，优先级越低。在实现算法时也可以根据需要设置多于2个的门限，从而对多种业务实施不同优先级的接入控制。

如图5所示。

根据图5中步骤501：用户发起呼叫。

根据图5中步骤502：用户把业务所需的数据速率，QoS要求和导频信道的Ec/Io包含在RRC信令(比如服务请求)中，并发送给RNC。

根据图5中步骤503：经过核心网和UE的协商，UE的业务速率通过信令(比如RAB Assignment)通知RNC。

根据图5中步骤504：根据用户所需的数据速率，RNC判断出该业务所需的SIR目标值(SIRtarget)。

根据图5中步骤505：根据上一步所得到的SIR目标值(SIRtarget)，RNC通过上面介绍的公式预测加入该用户后系统所需的下行发射总功率。

根据图5中步骤506：RNC判断业务类型。

根据图5中步骤507：如果是业务类型1，RNC将预测值与T₁比较。如果预测值大于预先设定的门限，则拒绝用户接入。如果预测值小于预先设定的门限，则允许用户接入。

根据图5中步骤508：如果是业务类型2，RNC将预测值与T₂比较。如果预测值大于预先设定的门限，则拒绝用户接入。如果预测值小于预先设定的门限，则允许用户接入。

Claims (7)

1.一种WCDMA系统中的下行呼叫接入控制方法，包括步骤：

a.户发起呼叫接入请求；

b.E把导频信道的Ec/Io包含在RRC信令中，并发送给RNC；

c.过核心网和UE的协商，UE的业务速率通过信令通知RNC；

d.根据用户所报告的业务所需的数据速率，RNC判断出该业务所需的SIR目标值；

e.根据上一步所得到的SIR目标值，RNC预测加入该用户后系统所需的下行发射总功率；

f.如果不区分业务类型，RNC将预测值与预先设定的门限比较，如果预测值大于预先设定的门限，则拒绝用户接入，如果预测值小于预先设定的门限，则允许用户接入。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于所述步骤f包括：如果区分业务类型，RNC先判断业务类型，再将预测值与不同业务的门限对比。

3.按权利要求1所述的方法，其特征在于RNC预测加入该用户后系统所需的下行发射总功率按下式计算：

$T^{N+1}=\frac{{\mathrm{\θP}}_p{\mathrm{\κ}}_{N+1}(1+1/\frac{E_c}{I_0})}{(1-{\mathrm{\θ\κ}}_{N+1}-\mathrm{\θ}\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{\ψ}}_i{\mathrm{\κ}}_i)}+T^N.$

4.按权利要求1所述的方法，其特征在于在步骤c还包括步骤；RNC判断业务类型。

5.按权利要求1所述的方法，其特征在于所述门限可以相同也可以不同。

6.按权利要求5所述的方法，其特征在于所述门限在小区建立时设定或通过人工操作修改。

7.按权利要求5所述的方法，其特征在于所述门限越高，优先级越高，所述门限越低，优先级越低。

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