控制用戶站對無線系統的接入的方法和系統的製作方法
2023-06-24 12:48:21
專利名稱：控制用戶站對無線系統的接入的方法和系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及控制用戶站對無線通信系統的接入的方法和系統。
無線通信系統(例如碼分多址系統)的性能和覆蓋區取決於相關頻帶中的幹擾數量。幹擾源可包括無線通信系統自身及外部電磁能量源。例如，反向鏈路上移動站的傳輸或者正向鏈路上基站的傳輸會產生幹擾。無線系統的基站處的幹擾降低了反向鏈路覆蓋區和/或可靠性。因此，基站會不適當地丟棄用戶站的呼叫，用戶站會經受差的話音質量或較高的幀錯誤率，並且用戶站的接入失敗率會增大。這樣，需要一種控制反向鏈路接入，以便解決上述問題的方法。
根據本發明，一種用於控制用戶站對無線通信系統的接入的方法和系統有助於保持反向鏈路的性能目標(例如統計可靠性)及要求的反向鏈路的地理覆蓋區。控制用戶站接入無線通信系統的該方法和系統包括測量用戶站試圖接入的基站的反向鏈路的第一性能指示符和第二性能指示符。根據測得的第二性能指示符，確定阻塞門限值。在一個實施例中，系統根據測得的第一性能指示符與確定的阻塞門限值的比較，確定是否批准用戶站接入無線通信系統。在另一實施例中，系統可根據第一性能指示符，第二性能指示符，或者這兩者與一個或多個相應的阻塞門限值的比較，確定是否批准用戶站接入無線通信系統。有利的是，可根據表徵當前有效的用戶站的性能的任意附加度量標稱，調節阻塞門限值，以便增大或減少阻塞(或者說以便允許更多或更少的尋求接入的用戶站的接入)。
圖1是根據本發明的控制用戶站對無線通信系統的接入的例證系統的方框圖。
圖2是圖解說明根據本發明控制用戶站接入無線通信系統的方法的流程圖。
圖3是圖解說明根據本發明的控制用戶站對無線通信系統的接入的另一方法的流程圖。
圖4是圖解說明根據本發明，調整先前的阻塞門限值的調整程序的流程圖。
圖5是圖解說明根據本發明，調整先前的阻塞門限值的另一調整程序的流程圖。
圖6是根據本發明的，基站處的幹擾增大與負載水平的關係圖。
根據本發明，圖1表示了控制用戶站24對無線通信系統11的接入，以保持已利用無線通信系統11提供給其它用戶站(圖中未表示)的通信服務的可靠性的接入控制系統13的方框圖。無線通信系統11包括與基站控制器26耦接的基站10。基站控制器26又與通信交換機30耦接，通信交換機30可提供無線通信系統11和公用交換電話網絡28之間的接入。
在圖1所示的實施例中，接入控制系統包括測量第一性能指示符(例如基站10的反向鏈路上的幹擾增大)的第一測量裝置16和測量第二性能指示符(例如基站10的負載)的第二測量裝置18。例如，第一測量裝置16可包括反向鏈路性能測量裝置，第二測量裝置18可包括負載檢測器。雖然第二測量裝置被表示為基站10的一個組成部分，但是在備選實施例中，第二測量裝置18可位於其它地方，例如在基站控制器26中，或者在通信交換機30中。
用戶站24可傳送接入無線通信系統11的接入請求(例如，接入試探(probe))。基站10的接收器14接收該接入請求。接收器14與測量第一性能指示符的第一測量裝置16耦接。
在一個實施例中，第一性能指示符代表同意用戶站24接入之後，反向鏈路上的估計幹擾增大。估計幹擾增大以從用戶站24到基站10的傳輸(例如接入請求)的一個或多個測量結果為基礎。在一個實施例中，第二測量裝置檢測基站10服務的信道的負載。負載可被定義為除以基站10的空中接口上的可用通信信道總數的基站10的有效信道的數目。
第一測量裝置16和第二測量裝置18為試圖接入基站10的用戶站24提供表示同時的或者與時間相關的測量結果。第一測量裝置16和第二測量裝置18把第一性能指示符和第二性能指示符輸出給阻塞管理器20。
阻塞管理器20查詢資料庫22，資料庫可存儲第一性能指示符與第二性能指示符(例如幹擾增大與負載)的所要求關係。阻塞管理器20根據第二性能指示符和第二性能指示符與所要求關係的比較，確定是否批准用戶站24對基站10或者無線通信系統11的接入。例如，使第一性能指示符與所要求關係的阻塞門限值比較，第二性能指示符確定適當的阻塞門限值的選擇。如果阻塞管理器20確定批准用戶站24對無線通信系統11的接入，則通過發射器12把接入批准傳輸給用戶站24。
在另一實施例中，接入控制系統可根據第一性能指示符，第二性能指示符，或者這兩者與一個或多個相應阻塞門限值的比較，決定批准或拒絕用戶站對無線通信系統的接入。例如，可使測得的第一性能指示符與幹擾增大門限值相比較，使測得的第二性能指示符與負載門限值相比較，以確定是否批准用戶站對基站的接入。如果幹擾增大門限值和負載門限值都被滿足，則可批准接入(例如由阻塞管理器批准)。
根據本發明，圖2表示了控制用戶站24對無線通信系統11的接入的方法。該方法代表一種呼叫許可策略。對於當前有效用戶的反向鏈路來說，適當的呼叫許可策略有助於在規定地理覆蓋範圍內滿足所需的信號質量水平或統計可靠性。
圖2的方法開始於步驟S10，在步驟S10，基站10測量或獲得用戶站試圖接入的基站19的反向鏈路的第一性能指示符和第二性能指示符。用戶站通過在反向鏈路上向基站10傳輸接入請求或接入試探，嘗試接入無線通信系統11。第一性能指示符通常包括背景噪聲以上的幹擾增大(即由幹擾用戶站引起的接收信號強度指示符)。背景噪聲包括基站10的接收帶寬中的熱噪聲及其它電磁噪聲。第二性能指示符通常包括基站的負載水平，用戶站24通過該基站尋求接入無線通信系統11。第二性能指示符可包括與無線通信系統11內的一個或多個地理覆蓋範圍相關的負載水平。這裡使用的地理覆蓋範圍可以指，例如一個蜂窩或一個扇區。雖然對於圖2中的例證實施例來說，第一性能指示符和第二性能指示符代表幹擾增大和負載，但是在其它實施例中，第二性能指示符及第二性能指示符可包括下述一個或多個幀差錯率，誤碼率，信號幹擾比，信噪比，服務級別及呼叫阻塞率。
相對幹擾增大是基站10接收的總的反向鏈路功率與相關接收帶中的估計背景噪聲功率的比值。總的反向鏈路功率可包括來自於在反向鏈路上發射的所有有效用戶站的發射功率。幹擾增大可包括由於無線通信系統的傳輸引起的內部幹擾，以及由除無線通信系統11外的輻射源引起的外部幹擾。可相對於基站10的接收電磁頻率範圍內的背景噪聲，測量幹擾增大。例如，可以高於背景噪聲的分貝的形式表示幹擾增大。
在一個實施例中，在基站位置，基站10可通過對接收自所有或許多當前的現用用戶站的反向鏈路信號進行採樣，測量幹擾增大。當前的現用用戶站可包括除試圖接入無線通信系統的用戶站24之外的所有用戶站。按照一種優選技術，基站10對在最小間距內的接收信號強度指示符(RSSI)樣本進行統計平均，以降低由諸如瞬時的話音啟動之類的短期影響，反向鏈路信號的衰減以及在正常操作(例如在接入試探)過程中發生的用戶站發射功率方面的變化，引起的對接收的反向鏈路信號的瞬時變化的影響。在現場試驗中，幹擾增大一般提供反向鏈路覆蓋區的一個可靠指示符。由於常規的功率控制程序的緣故，在用戶站試圖克服由增大的幹擾引起的反向鏈路信號衰減的情況下，用戶站可響應幹擾增大方面的增加，增大反向鏈路上用戶站的發射功率。由於移動發射功率受限，在某一幹擾增大之上，用戶站不能提供在基站接收器獲得目標信號幹擾比的足夠功率。這樣，用戶站存在覆蓋的具有基準統計可靠性的覆蓋範圍減小的覆蓋區降低的問題。
負載或負載估計是加入另一用戶站對幹擾增大的變化的影響有多大的指示符。相對於無線通信系統11的目標蜂窩，扇區或地理覆蓋範圍確定負載，無線通信系統11的目標蜂窩，扇區或地理覆蓋範圍在範圍方面與支持尋求接入的用戶站的加入所需的估計資源相當。負載估計使得能夠確定來自於內部源和外部源的幹擾成分。內部幹擾指的是由無線通信系統本身中的發射移動站或基站產生的幹擾，而外部幹擾指的是由不是無線系統的構成部分的源產生的其它幹擾。在某種程度上，無線通信系統11可使用功率控制來降低內部幹擾或者使內部幹擾達到最低。
在圖2的步驟S12中，基站10或另一網絡部件根據測得的第二性能參數，確定阻塞門限值。例如，先前的阻塞門限值可以特定瞬時或特定時間間隔時，第二性能參數的相應值為基礎，在所述特定時間間隔內，用戶站24試圖接入無線通信系統11。阻塞門限值控制批准或拒絕試圖接入無線通信系統的另一用戶站24的接入的程度。阻塞門限值代表用於確定是否拒絕或批准一個或多個用戶站接入基站10或無線通信系統11的控制過載基準。可以高於背景噪聲的分貝，相對於基準信號強度的相對信號強度或絕對信號強度之類的單位表示阻塞門限值。
在步驟S14，基站10或另一網絡部件確定第一性能指示符是否小於或等於確定的阻塞門限值(在步驟S12中確定)。如果第一性能指示符小於或等於確定的阻塞門限值，則該方法前進到步驟S16。但是，如果第一性能指示符大於確定的阻塞門限值，則該方法前進行步驟S18。如果第一性能指示符超過阻塞門限值，則無線通信系統11一個或多個用戶站的新的呼叫到達，以防止覆蓋區和/或性能的降低。無線通信系統11可拒絕一個或多個用戶站24的接入，而不考慮該新呼叫是終止於用戶的呼叫還是起始於用戶的呼叫。
在一個備選實施例中，根據服務質量和其它操作約束，阻塞門限值代表具有最小極限和最大極限的阻塞門限值範圍。例如，可根據反向鏈路幀差錯率，漏失的呼叫比率，或者根據這兩者，確定最小極限和最大極限。
在步驟S14，基站10，通信交換機30，基站控制器26或者另一網絡部件根據第一性能指示符與阻塞門限值的比較，確定是否批准試圖接入無線通信系統11的用戶站24的接入。如果步驟S14的確定結果為肯定，則在步驟S16，無線通信系統11批准用戶站24對無線通信系統11的接入。如果步驟S14的確定結果為否定，則在步驟S18，無線通信系統11拒絕用戶站24對無線通信系統11的接入。在步驟S18後的等待時間之後，或者當產生發給或者來自於用戶站24的新呼叫時，重複上述過程。
因此，圖2的上述方法有助於保持無線通信系統11的所需性能，例如在要求的地理覆蓋範圍內的信號質量水平或統計可靠性。阻塞門限值可代表動態可調的許可規則，所述許可規則考慮在限制一個或多個用戶站24對無線通信系統11的接入情況下的一個或多個性能因素。本發明的方法特別適用於防止CDMA無線系統中的通信過載，否則在CDMA無線系統中，在過載的通信條件下，用戶會感受到較差的信號質量。如果用戶站24被拒絕接入無線通信系統11，則用戶站24可嘗試接入覆蓋同一地理範圍的備選通信服務，例如一個不同的載波，傘形蜂窩，衛星通信服務，或者模擬的蜂窩通信服務。這樣，通過在步驟S18之後，向被拒絕接入過載的無線通信系統11的用戶提供備用的通信服務，服務提供者仍能從這樣的被拒絕用戶處獲得收益。
圖3圖解說明了根據本發明的用於控制用戶站24接入無線通信系統11的方法的另一例子。用於描述圖2的術語的定義被同樣應用於圖3。圖3的方法開始於步驟S100，在步驟S100中，基站10或另一網絡部件確定在基站位置，阻塞門限值與負載水平的關係。阻塞門限值與相應的負載水平相聯繫。
可以查找表，資料庫22，數學表達式或者適於存儲在與基站10或另一網絡部件相聯繫的存儲裝置中的圖形格式來描述阻塞門限值和相應的負載水平。在一個例子中，阻塞門限值和它們的相應負載水平可代表T形資料庫22中的不同欄位。在另一個例子中，可藉助諸如線性等式或階躍函數之類的數學表達式確定阻塞門限值和負載水平之間的關係。基站10或另一網絡部件可把數學表達式存儲在存儲裝置中。圖6更詳細地描繪了阻塞門限值和相應的負載水平之間的關係的圖形表示。
在步驟S100之後的步驟S102中，基站10(或另一網絡部件，例如基站控制器26或通信交換機30)測量與試圖接入無線通信系統11的用戶站24相關的基站10的覆蓋範圍上的實際負載水平。實際的負載水平最好在範圍上與為試圖接入無線通信系統11的移動站支持一個或多個通信服務所需的資源相當。
在步驟S104，基站10或另一網絡部件參照確定的關係，根據實際測得的負載水平，確定相應的阻塞門限值。步驟S104可能需要接入存儲確定的關係的資料庫，並從資料庫中取回所需的數據。
在步驟S106，基站10測量試圖接入無線通信系統11的用戶站24的反向信道的幹擾增大。為了便於在步驟S108中進行比較，最好以相同的單位(例如高於背景噪聲的分貝)表示幹擾增大和阻塞門限值。
在步驟S108，基站10或另一網絡部件確定測得的幹擾增大是否小於或等於相應的先前在步驟S104中確定的阻塞門限值。如果幹擾增大小於或等於確定的相應門限值，則該方法進行到步驟S16。如果幹擾增大大於相應的阻塞門限值(先前在步驟S104中確定的阻塞門限值)，則該方法進行到步驟S110。在一個備選實施例中，如果幹擾增大等於相應的門限值，則該方法可進行到步驟S110，而不是進行到步驟S16。
在步驟S16，無線通信系統11批准用戶站對無線系統的接入。相反，在步驟S110中，無線通信系統11至少在基於重複上述過程的速度的最小時間間隔內，拒絕用戶站24對無線通信系統11的接入。圖3提供了通過動態地控制試圖接入無線通信系統11的新用戶的接入，為當前用戶保持通信服務質量的實用技術。
圖4和圖5圖解說明了把阻塞門限值調整為修訂值的方法。阻塞門限值的修訂值力圖比先前的阻塞門限值更好地反映向無線系統中增加一個尋求接入的用戶站的影響。圖4的方法可被應用於圖2的接入方法(在步驟S12和S14之間)或者圖3的接入方法(在步驟S104之後，步驟S108之前的任意地方)。類似地，圖5的方法可被應用於圖2的接入方法(在步驟S12和S14之間)或者圖3的接入方法(在步驟S104之後，步驟S108之前的任意地方)。此外，圖4和圖5的方法可按照任意次序順序使用。
圖4的方法開始於步驟S200，該步驟例如可在圖3的步驟S104之後。在步驟S200中，基站10或另一網絡部件測量反向信道的反向幀差錯率(RFER)和用戶站24試圖通過其接入無線通信系統11的基站處的掉話率。
在步驟S202，基站10或另一網絡部件確定測得的RFER是否小於標稱的RFER值，並且差值是否大於第一極限值。選擇RFER的標稱值，以滿足無線通信系統的規定覆蓋範圍內，統計可用性或可靠性的目標性能。第一極限值代表比起目標性能來，實際性能被顯著改善，以致可在除批准之外的範圍更廣的基礎上，向尋求接入的用戶站提供對無線通信系統的接入情況下，距離標稱RFER的容許偏差。如果測得的RFER小於標稱的RFER，並且差值大於第一極限值，則該方法進行到步驟S204。否則，該方法進行到步驟S208。
標稱RFER值和第一極限值可包含操作人員可確定的參數，這些參數可被編程寫入基站中。可根據經驗測量或其它考慮因素，選擇標稱的RFER值和第一極限值。第一極限值代表距離標稱RFER的容許偏差或偏移，它被認為是很重要的並且與為現有有效用戶站保持可靠性能相一致。
在步驟S204，基站10或另一網絡部件確定掉話率是否小於標稱的掉話率數值，並且差值是否大於第二極限值。第二極限值代表比起目標性能來，實際性能被顯著改善，以致可在除批准之外的更廣範圍的基礎上，批准尋求接入的用戶站接入無線通信系統的情況下，距離標稱掉話率數值的容許偏差。如果測得的掉話率小於標稱的掉話率，並且差值大於第二極限值，則該方法進行到步驟S206。否則，該方法進行到步驟S208。
標稱掉話率和第二極限值可包含操作人員可確定的參數，這些參數可被編程寫入基站中。可根據經驗測量或其它考慮因素，選擇標稱的掉話率和第二極限值。第二極限值代表距離標稱掉話率的容許偏差或偏移，它被認為是很重要的並且與為現有有效用戶站保持可靠性能相一致。
在步驟S206，基站或另一網絡部件暫時把先前的阻塞門限值改變為修訂值，以便降低新呼叫的阻塞，並接受更多的新呼叫。例如，如果阻塞門限值被定義為所需的幹擾增大，則基站或另一網絡部件暫時地把先前的阻塞門限值增大到修訂值。但是，在備選實施例中，阻塞門限值可被定義為與基站相關聯的某一信噪比，這種情況下，信噪比被暫時降低，以便批准試圖接入基站的其它用戶站的接入。步驟S104的確定的阻塞門限值可被看作是步驟S206和步驟S208的在先阻塞門限值。因此，改變後的阻塞門值允許批准在其它情況下可能被拒絕接入無線通信系統的其它用戶站24的接入。在步驟S206之後，該方法可繼續進行到，例如圖3的步驟S106。
在步驟S208，基站10或另一網絡部件保持先前的阻塞門限值(例如在圖3的步驟S104中確定的阻塞門限值)或者可轉而執行圖5的方法。如果基站10或另一網絡部件保持先前的阻塞門限值，而不轉到圖5的方法，則該方法可繼續進行到，例如圖3的步驟S106。
在圖4的備選實施例中，基站10或另一網絡部件可以只測量反向信道的RFER或者掉話率，而不是既測量RFER又測量掉話率。此外，可單獨地基於RFER或者單獨地基於掉話率，把初始的阻塞門限值改變為修訂值，以便降低阻塞。
圖5的方法開始於步驟S300，該步驟可在，例如圖3的步驟S104之後。在步驟S300中，基站10測量反向信道的反向幀差錯率(RFER)及用戶站試圖通過其接入通信系統11的基站10處的掉話率。
在步驟S302，基站10或另一網絡部件確定測得的RFER是否大於標稱的RFER值，並且差值是否大於第三極限值。第三極限值代表距離標稱RFER的容許偏差，它反映距離標稱RFER的顯著偏離，並且表明與諸如規定覆蓋範圍內的統計可靠性之類的目標性能參數不一致。如果測得的RFER大於標稱的RFER，並且差值大於第三極限值，則該方法進行到步驟S304。否則，該方法進行到步驟S308。
在步驟S304，基站10或另一網絡部件確定掉話率是否大於標稱的掉話率數值，並且差值是否大於第四極限值。標稱的掉話率符合滿足諸如規定覆蓋範圍內通信服務的統計可用性或可靠性之類的目標性能。第四極限值代表距離標稱的掉話率的容許偏差，它反映距離標稱的掉話率的、不符合滿足目標性能參數的顯著偏離。如果測得的掉話率大於標稱的掉話率，並且差值大於第四極限值，則該方法進行到步驟S306。否則，該方法進行到步驟S308。
在步驟S306，基站10或另一網絡部件暫時把先前的阻塞門限值改變為修訂值，以便增大新呼叫的阻塞，並接受較少的新呼叫。例如，如果阻塞門限值被定義為幹擾增大，則基站10或另一網絡部件暫時地把先前的阻塞門限值降低到修訂值。但是，在備選實施例中，阻塞門限值可被定義為與基站相關聯的某一信噪比，這種情況下，信噪比被暫時增大，以便拒絕試圖接入基站的其它用戶站的接入。因此，改變後的阻塞門值拒絕批准在其它情況下可能被準許接入無線通信系統11的其它用戶站的接入。在步驟S306之後，該方法可繼續進行到，例如圖3的步驟S106。
在步驟S308，基站10或另一網絡部件保持先前的阻塞門限值。如果基站10或另一網絡部件保持先前的阻塞門限值，而不轉到圖4的方法，則該方法可繼續進行到，例如圖3的步驟S106。如果在執行圖5的方法之前剛剛完成圖4的方法，則圖5的方法不迴轉到圖4的方法。這裡使用的第一，第二，第三及第四極限值中的任意極限值可指確定的數值。
在圖5的備選實施例中，基站10或另一網絡部件可以只測量反向信道的RFER或者掉話率，而不是既測量RFER又測量掉話率。此外，可單獨地基於RFER或者單獨地基於掉話率，把初始的阻塞門限值改變為修訂值，以便增大阻塞。
圖6表示了根據反向幀差錯率，由阻塞門限值的相應最小極限和最大極限所限制的標稱阻塞門限值的例證布局。圖6表示了阻塞門限值和負載水平之間的關係，和圖3的步驟相一致。圖6給出了可在圖4的步驟S206和圖5的步驟S306被用於暫時改變為修訂的阻塞門限值的阻塞門限值的最小極限和最大極限的例子。阻塞門限值代表防止具有有效用戶站的無線通信系統過載的過載控制門限值。阻塞門限值被表示為按照間斷或步進方式，隨著負載而變化。在備選技術的條件下，過載控制門限值可隨著負載連續變化。
在圖6中，縱軸代表基站處的幹擾增大(即RSSI上升)。水平軸代表與基站相關的扇區，蜂窩或另一地理覆蓋範圍的負載。理想的RSSI-負載曲線表示幹擾上升是如何隨著負載的增大而增大的。阻塞門限值最好從最低負載水平處的相應最高阻塞門限值降低到最高負載水平處的相應最低阻塞門限值，因為與在較高的負載水平下增加用戶相比，在較低的負載水平下增加用戶引起的幹擾上升的增大較小。於是，對於較低的負載水平來說，對現有用戶站的性能的影響較小。
如圖6中所示，阻塞門限值分三步從第一區中的最低負載範圍下降到第二區中的中等負載範圍，再下降到第三區中的最高負載範圍。但是，在備選實施例中，阻塞門限值可線性地或者連續地下降。圖6中，第一，第二及第三區由虛線分開。
基站10或另一網絡部件可根據各種備選技術，估計無線通信系統的負載。一旦估計了負載水平，則可根據圖6，從查找表中確定標稱的阻塞門限值。用於估計負載水平的各種不同技術的精確度及實現的複雜性各不相同。
在第一種技術下，假定已知蜂窩中使用的主要通信Walsh碼信道的數目，信道速率，話音活動性(測量的或者估計的)及其它蜂窩幹擾，可以系統的極點容量(pole capacity)的百分率的形式估計負載。極點容量(Npole)被定義為如果用戶站具有無限的功率，系統可支持的用戶的最大數目。在第一種技術下，可按照下述數學表達式表述負載L＝N/Npole這裡，Npole是極點容量，L是負載。該技術假定就傳輸速率(例如語音編碼速率)，話音活動性，目標信道質量及射頻(或微波)傳播環境而論，所有用戶均近似相同。
在第二種技術下，已知時域幹擾增大數據(Rist(t))和時域Walsh碼使用數據(WC(t))(每個用戶的反向鏈路話音活動性時間變化可包括在對應於該用戶的WC(t)中)，可根據下述模式完成固定時段內這些數據集的配合Rise(t)＝rv(t)＋A/(1－WC(t)*B)這裡，Rise(t)是隨著時間變化的測得的幹擾增大(例如RSSI水平的數據)，rv(t)是在無線通信系統的電磁傳播環境中測得的幹擾增大的隨機雜波成分，A是估計的外部幹擾指示符，B是內部負載或內部幹擾指示符，WC(t)是時域Walsh碼數據。通常求解上述等式，以便確定B，這裡其它變量已知。根據給出最佳配合的參數A和B的相對強度(即，當源於rv(t)的成分最小時)，確定蜂窩中的幹擾是由內部負載產生的(強的B成分)，還是由外部源產生的(強的A成分)。按照第二種技術，根據下述數學表達式估計負載L＝WC(t)*B這裡，L是負載，WC(t)是時域Walsh碼數據，B是代表內部幹擾或源於無線通信系統自身的內部負載成分的強度的因子。例如，內部負載成分代表源於在無線通信系統中發射的其它用戶站和基站的幹擾和噪聲成分。實際上，一旦解Rise(t)＝rv(t)＋A/(1－WC(t)*B)求出B，則所得到的B的值可應用於L＝WC(t)*B，以便確定負載L。
在第三種技術下，蜂窩站點監測隨著移動用戶的到達或離開(用使用的Walsh碼的數目的變化來表徵)的RSSI增在的遞增變化。因此，在第三種技術下，可用下述數學表達式估計負載L=WCRiseWCRise+WCRuseWC]]>這裡，WC是支持當前的有效用戶站的Walsh碼的數目的變化，Rise是隨著當前的有效用戶站的到達或離開而變化的幹擾水平的變化，WC是支持當前的有效用戶站的特定基站的有效Walsh碼的數目的基準測量結果，Rise是特定基站的幹擾水平的基準測量結果。WC和Rise與時間有關，並可表示為時間的函數。
在第四種技術下，已知各個用戶站的信噪比Eb/No估計值，以及從基站的信道得到的各個用戶站的話音活動性，首先根據下面的等式估計同一蜂窩負載Ls(或者自負載)Ls=k=1NGk-1vk(Eb/N0)K1+Gk-1vk(Eb/N0)k]]>這裡N是使用該蜂窩的當前用戶站的數目，Gk是第k個用戶站的處理增益，vk是第k個用戶的話音活動性，Eb/No是第k個用戶站的信噪比。或者藉助假定的因子，或者藉助測量結果，相對於其它蜂窩幹擾，調節該自負載Ls，以便獲得負載L。
上述任意一種技術可用於估計基站10處的負載，以便可根據圖6或負載和標稱阻塞門限值之間的另一確定關係，來確定標稱的阻塞門限值。在適當地考慮系統實現約束條件的情況下，可根據現場和模擬數據，通過應用理論和經驗關係的組合，調整或確定標稱的阻塞門限值。
雖然標稱的阻塞門限值可代表依賴於負載的靜態值，但是在圖6中，在三個區域中的任意一個區域中，可在最大極限34和最小極限36之間調整標稱阻塞門限值34，在和保持無線通信系統的目標性能相符合。可根據反向鏈路幀差錯率(RFER)和/或服務於目標地理區域的基站觀測到的掉話率，確定使用不同於標稱阻塞門限值32的臨時阻塞門限值。臨時阻塞門限值的值在最小極限和最大極限(34，36)之內。這樣，可使測得的幹擾增大與標稱的阻塞門限值或者臨時的阻塞門限值進行比較，以確定是否批准試圖接入基站10的用戶站24的接入。這裡使用的術語「阻塞門限值」將包括臨時阻塞門限值，標稱阻塞門限值，或者包括這二者。
RFER和掉話率代表用於跟蹤有效用戶站的反向鏈路信號的性能的度量標稱。RFER和掉話率是對於一個或多個現有用戶站的服務質量的指示符。如果RFER和/或掉話率參數表示出可接受的性能水平，則基站可放寬標稱的阻塞門限值32，允許更多的呼叫和用戶站接入無線系統。可以與服務於蜂窩或扇區的基站相連的所有用戶站範圍內的平均值的形式得出RFER參數，或者RFER可以與單個用戶站的最差RFER或者基於一組用戶站的累積最差RFER相關的RFER測量結果為基礎。
可以相對於與無線通信系統的基站相關的扇區，蜂窩或另一地理覆蓋範圍，確定掉話率和反向鏈路幀差錯率(RFER)。如果一個或多個用戶站缺少可接受的RFER水平，或者目標基站10具有較高的掉話率，則目標基站服務的前述用戶站可能正從覆蓋區低的局部地方或者盲區發射信號。RFER和掉話率有助於考慮向負載較高的無線通信系統中增加一個或多個用戶站的影響，這種情況下，對於相同的負載變化來說，與負載較低的系統相比，增加新的用戶站的影響更大。
自始至終或者在無線系統或基站的負載超過某一預定的觸發門限的情況下，基站可使用諸如RFER和/或掉話率之類的附加性能參數。預定的觸發門限可基於經驗測量結果或其它考慮因素。如果系統上的活動性超過了預定的觸發門限，則觸發功率控制不穩定性的危險較大。在高負載的情況下，通過功率控制，源於單個移動用戶站的影響被強烈耦合，並且在統計上並不是獨立的。於是，在該工作區中，幹擾增大估計和負載估計的精確度都不高。這種因素證明使用附加的性能參數改進阻塞門限值的計算是正確的。
說明書描述了本發明的方法的各種例證性實施例。權利要求的範圍意圖覆蓋在說明書中公開的例證性實施例的各種修改和等效方案。於是，應給予所附權利要求最寬廣的合理解釋，以覆蓋與這裡公開的本發明的精神和內容相一致的各種修改、等同結構及特徵。
權利要求
1.一種控制用戶站對無線通信系統的接入的方法，所述方法包括下述步驟獲取與試圖接入無線通信系統的用戶站相關的反向鏈路的第一性能指示符和第二性能指示符；根據測得的第二性能參數，確定阻塞門限值；和根據第一性能指示符和得到的阻塞門限值的比較，確定是否批准試圖接入無線通信系統的用戶站的接入。
2.按照權利要求1所述的方法，其中確定步驟包括如果第一性能指示符超過阻塞門限值，則拒絕用戶站的接入，以防止無線通信系統性能降低。
3.按照權利要求1所述的方法，其中確定步驟包括如果第一性能指示符小於或等於阻塞門限值，則批准用戶站的接入。
4.按照權利要求1所述的方法，其中獲取步驟包括獲得作為第一性能指示符的、最低熱噪聲以上的幹擾增大和作為第二性能指示符的負載；最低熱噪聲之上的幹擾增大是基站接收的總的反向鏈路功率與接收頻帶中的估計熱噪聲功率的比值，負載表示每個用戶站對幹擾的貢獻有多大。
5.按照權利要求1所述的方法，還包括至少獲得反向鏈路幀差錯率和掉話率之一，以便修改供確定步驟中使用的阻塞門限的值的步驟。
6.按照權利要求1所述的方法，其中確定步驟包括確定由最大阻塞門限、最小阻塞門限確定的阻塞門限範圍，其中根據與用戶站相關的反向幀差錯率中的估計變化，確定最大阻塞門限和最小阻塞門限。
7.按照權利要求1所述的方法，其中獲取步驟獲得作為第二性能指示符的負載估計值，其中負載估計值包括源於目標小區中的用戶站的幹擾成分及源於周圍小區中的用戶站的幹擾成分。
8.按照權利要求1所述的方法，其中還包括步驟根據基站的負載估計值及反映使用基站資源的有效用戶站的性能的至少一個度量標稱，動態地調整阻塞門限值。
9.按照權利要求1所述的方法，其中還包括步驟根據在基站觀測的反向幀差錯率(RFER)和在基站觀測的掉話率中的至少一個，動態地調整阻塞門限值。
10.按照權利要求1所述的方法，其中還包括步驟如果反向鏈路幀差錯率(RFER)和掉話率指示可接受的無線通信系統性能水平，則放寬阻塞門限，以允許更多的用戶站接入無線通信系統。
11.按照權利要求4所述的方法，其中調整步驟還包括如果無線通信系統上的負載超過預定的觸發門限，則除了幹擾增大和負載之外，至少參考一個附加的性能參數，來改進阻塞門限值的調整。
12.一種控制用戶站對無線通信系統的接入的方法，所述方法包括下述步驟確定阻塞門限值與基站的覆蓋區上的負載水平的關係；測量與試圖接入無線通信系統的用戶站相關的基站的實際負載水平；參考確定的關係，根據實際測得的負載水平，確定對應的阻塞門限值；測量用戶站的反向信道的幹擾增大；和根據測量的幹擾增大與確定的阻塞門限值的比較，確定是否批准試圖接入無線通信系統的用戶站的接入。
13.按照權利要求12所述的方法，其中確定步驟包括如果第一性能指示符超過確定的阻塞門限值，則拒絕用戶站的接入，以防止無線通信系統性能降低。
14.按照權利要求12所述的方法，其中確定步驟包括如果第一性能指示符小於或等於確定的阻塞門限值，則批准用戶站的接入。
15.按照權利要求12所述的方法，其中獲取步驟包括獲得作為第一性能指示符的、最低熱噪聲以上的幹擾增大和作為第二性能指示符的負載；最低熱噪聲之上的幹擾增大是基站接收的總的反向鏈路功率與接收頻帶中的估計熱噪聲功率的比值，負載表示每個用戶站對幹擾的貢獻有多大。
16.按照權利要求12所述的方法，還包括至少獲得反向鏈路幀差錯率和掉話率之一，以便把阻塞門限值從前一數值修改為供確定步驟中使用的修訂值的步驟。
17.按照權利要求12所述的方法，還包括下述步驟測量反向信道的反向幀差錯率，以及用戶站試圖通過其接入無線通信系統的基站處的掉話率；如果測得的反向幀差錯率小於標稱的反向幀差錯率，且差值大於規定的數值，並且如果測得的掉話率小於標稱的掉話率，且差值大於規定的數值，則暫時把先前的阻塞門限值增大到修訂值，供確定步驟使用。
18.按照權利要求12所述的方法，還包括下述步驟測量反向信道的反向幀差錯率，以及用戶站試圖通過其接入無線通信系統的基站處的掉話率；如果測得的反向幀差錯率大於標稱的反向幀差錯率，且差值大於規定的數值，並且如果測得的掉話率大於標稱的掉話率，且差值大於規定的數值，則暫時把先前的阻塞門限值降低到修訂值，供確定步驟使用。
19.按照權利要求12所述的方法，其中根據下述數學表達式估計實際的負載水平Rise(t)＝rv(t)＋A/(1－WC(t)*B)，和L＝WC(t)*B這裡，Rise(t)是作為時間函數的測得的幹擾增大，rv(t)是在無線通信系統的電磁傳播環境中測得的幹擾增大的隨機雜波成分，A是估計的外部幹擾指示符，B是內部幹擾指示符，WC(t)是時域Walsh碼數據，L是負載。
20.按照權利要求12所述的方法，其中根據下述數學表達式估計實際的負載水平L=WCRiseWCRise+WCRiseWC]]>這裡，WC是支持當前有效用戶站的Walsh碼的數目的變化，Rise是隨著當前有效用戶站的到達或離開而變化的幹擾水平的變化，WC是支持當前有效用戶站的特定基站的有效Walsh碼的數目的基準測量結果，Rise是特定基站的幹擾水平的基準測量結果。
21.一種控制用戶站對無線通信系統的接入的系統，所述系統包括測量與用戶站的反向鏈路傳輸相關的信號性能參數的反向鏈路性能測量裝置；檢測基站服務的信道的負載水平的負載檢測器；存儲所需信號性能參數值與所需負載水平的所需關係的資料庫；和根據測得的性能參數和檢測的負載水平與所需關係的比較，確定是否批准用戶站接入無線通信系統的阻塞管理器。
22.按照權利要求21所述的系統，其中信號性能參數包括根據批准用戶站對無線通信系統的接入所估計的幹擾增大水平。
23.按照權利要求21所述的系統，其中負載水平代表基站的現用信道與基站的可用信道的比值。
全文摘要
一種用於控制用戶站對無線通信系統的接入的方法,有助於保持反向鏈路的性能目標以及要求的反向鏈路的地理覆蓋區。控制用戶站接入無線通信系統的該方法包括:測量與試圖接入無線通信系統的用戶站相關的反向鏈路的第一性能指示符和第二性能指示符。根據測得的第二性能指示符,確定阻塞門限值,並可根據表徵當前用戶站的性能的任意附加度量標稱,調整阻塞門限值,以便增大或減少阻塞。根據測得的第一性能指示符與確定的阻塞門限值的比較,確定是否批准用戶站接入無線通信系統。
文檔編號H04W72/08GK1327346SQ01120820
公開日2001年12月19日 申請日期2001年5月29日 優先權日2000年5月30日
發明者阿西夫·D.甘德希, 黃作, 馬克·本奈迪科特·伊班奈茲, 宋蕾(音譯), 馬修·託馬斯, 斯坦利·維特布斯基 申請人:朗迅科技公司