СПОСОБ ПРЕДСКАЗАНИЯ ВОСХОДЯЩЕЙ МОЩНОСТИ И УПРАВЛЕНИЕ ПОСТУПЛЕНИЕМ ВЫЗОВОВ ДЛЯ КОМБИНИРОВАННОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ В СИСТЕМЕ МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ Российский патент 2008 года по МПК H04Q7/34 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к способу управления радиоресурсом восходящего комбинированного обслуживания контроллера управления радиосетью (КУРС) в системе мобильной связи широкополосного многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (ШМСДКРК), в частности - к способу быстрого управления поступлениями вызовов восходящего комбинированного обслуживания ШМСДКРК-системы. Изобретение относится к области технологии связи.

Уровень техники

В ШМСДКРК-системе (широкополосного многостанционного доступа с кодовым разделением каналов) концепция гибкой пропускной способности означает, что формирование каждого нового вызова будет повышать уровень помех для всех других установившихся вызовов и снижать их качество связи. Поэтому очень важно обеспечить возможность надлежащего управления доступом пользователя к сети; и это управление называется управлением поступления вызовов (УПВ). УПВ осуществляется в модуле управления радиоресурсом КУРС'а согласно 3ППП (партнерский проект 3-го поколения).

Цель быстрого управления мощностью восходящей линии связи в ШМСДКРК-системе заключается в следующем: мощность восходящей передачи пользовательского оборудования (ПО) регулируется битами управления мощностью нисходящей передачи (УМНП), в результате чего коэффициент качества E_b/N₀ сигнала, принимаемого базовой станцией, может соответствовать качеству обслуживания (КО) соответствующей службы. Взаимосвязь преобразования между E_b/N₀, и КО можно определить фактическим измерением на основе моделирования. Несмотря на то, что разное ПО находится на разных расстояниях от базовой станции, но поскольку типы обслуживания одинаковые, то E_b/N₀, принимаемые базовой станцией по каждому ПО, должны поддерживаться почти на одинаковом уровне благодаря быстрому управлению мощностью восходящих вызовов (UL). ШМСДКРК-система может обеспечивать комбинированное обслуживание с переменными скоростями передачи данных, но ее обслуживание обычно классифицируется разными классами согласно ПО: классы "сеанса", "потока", "взаимодействия" и "фона" в 3ППП; причем первый и второй классы являются обслуживанием в реальном масштабе времени, третий - обслуживание, не реагирующее на задержку во времени, и четвертый - обслуживание не в реальном масштабе времени. При этом легко сконфигурировать параметры алгоритма, исходя только из этих четырех классов обслуживания, особенно для алгоритма с такой характеристикой предсказания, как управление поступлением вызовов; например - для обслуживания класса "поток" между значениями E_b/N₀, требуемыми для разных скоростей передачи данных, имеются значительные различия.

Конечная пропускная способность восходящей сотовой ячейки в ШМСДКРК-системе ограничивается совокупным уровнем помех, принимаемым данной сотовой ячейкой. В отношении ШМСДКРК-системы, которая должна соблюдать ограничения по помехам, цель управления поступлением нисходящих вызовов заключается в следующем: определяют, допустить ли новый вызов, новый широкополосный канал радиодоступа (ШПКРД) и новую линию радиосвязи (ЛРС) на основе текущего состояния ресурса системы (напр., недостаточная коммутация), или отказать им. Поступлениями приходится управлять исходя из измерений уровня помех и радиоизмерений. После того, как будет определено, что система стабильная, КО нового вызова нужно обеспечить в наибольшей степени, чтобы исключить перегрузку.

Статья "A Call Admission Algorithm for Multiple Class Traffic in CDMA Systems", (IEEE VTC Fall 2000, Boston Sept. 24-28, 2000, 4.7.1.5), Keunyoung Kim, etc. предлагает способ управления поступлениями нисходящей линии связи (прямой) и восходящей линии связи (обратной линии), когда в данной сотовой ячейке МСДКРК-системы имеется несколько видов обслуживания; и этот способ определяет соотношение мощностей разных служб на основе коэффициентов сигнал-помехи (ССП), соответствующих службам, работающим с разными скоростями передачи данных. Это определяется по эквивалентному числу пользователей речевой службы связи в рамках осуществляемого ею управления поступлениями восходящих вызовов, и эквивалентное число пользователей речевой службы связи, определяемое этим способом, соотносят с моделью речевой службы связи, принятой в данной системе; но этот способ не целесообразен для ШМСДКРК-систем.

Патент США № 6278882 (21 августа 2001 г.) на "Call Control Method in Base Station of CDMA Mobile Radio Communication System", Choi, etc. предлагает способ управления вызовами для МСДКРК-систем мобильной радиосвязи, согласно которому восходящая конечная пропускная способность речевой службы связи определяется проверкой, проводимой в течение заданного срока; затем вычисляется пороговое значение для нового доступа и коммутационного доступа; и результат решения о допустимости поступающих вызовов определяется по оценке возможного влияния, которое окажет доступ вызовов на нагрузку системы. Согласно этому изобретению предсказание нагрузки системы в связи с новым доступом вызовов на основе действительной нагрузки системы и КО вызовов не выполняется; и это изобретение не предусматривает налагаемые ограничения по помехам; помимо этого, это изобретение подробно не поясняет, как можно быстро и эффективно работать с программой.

Согласно патентной заявке Китая № 97104491 на "Code division multiple access communication systems based on communication quality to control access mode" (№ публикации 1173771, автор Ueda Tetsuo): данные о качестве нисходящего сигнала, измеряемого оконечным устройством в заданном интервале времени, направляются в базовую станцию как данные о качестве нисходящего сигнала в целях управления доступом оконечного устройства в МСДКРК-системе. Базовая станция также измеряет данные, соответствующие качеству восходящего сигнала в течение заданного интервала времени, и формирует данные о качестве восходящего сигнала. Управляющее устройство на базовой станции определяет качество связи зоны обслуживания данной базовой станции по качеству восходящего и нисходящего сигналов, и посылает в базовую станцию сигнал об ограничении доступа, если качество связи определено как плохое; и затем базовая станция выполняет обработку данных для новых вызовов, отправляемых в мобильные радиотерминалы, или от них; и т.к. этот патент не предсказывает приращение мощности помех восходящей линии связи в данной системе, исходя из КО запроса на вызов, поэтому это техническое решение не является целесообразным для ШМСДКРК-систем.

Монография "WCDMA for UMTS", John Wiley & Sons, Ltd, 2000", Harri Holma, etc." предлагает способ управления поступлениями восходящих вызовов; этот способ направлен на обслуживание единичного вида, и он основан на применении коэффициента нагрузки и на учете помех. Если появившийся новый совокупный уровень помех превышает пороговое значение, то приводимый ниже алгоритм управления поступлениями восходящих вызовов не допустит к связи нового пользователя:

I_{total_old} + I > I_threshold

Для способа управления поступлением вызовов для работающей в режиме реального времени службы восходящих вызовов требуется следующее: 1. Данные о совокупной мощности помех, принимаемой базовой станцией; эти данные включают в себя данные о помехах от других пользователей в данной сотовой ячейке; данные о помехах от примыкающих сотовых ячеек и о фоновом шуме. 2. Быстрая и эффективная оценка помех, возможно применяемая для службы запросов на вызов. 3. Определение порогового значения помех для разных видов обслуживания, с учетом различных факторов. Совокупную мощность помех, принимаемую базовой станцией, можно измерять из базовой станции, но при этом затрудняется предсказание приращения мощности помех в данной сотовой ячейке, обусловленного новыми обслуживаниями - когда действуют комбинированные виды обслуживания. Для определения порогового значения помех при разных обслуживаниях необходимо определить следующие факторы: уровень КО пользовательского оборудования восходящей связи; КО подключенных к системе служб и запас по коммутации. Помимо этого, состояние аппаратурного ресурса NodeB также является фактором, учитываемым при управлении поступлениями вызовов восходящей связи.

Согласно монографии Harri Holma, etc. для оценки I применяются два способа: один дифференциальный, и другой - интегральный. Оба способа исходят из кривой нагрузки для единичного вида обслуживания, и к комбинированному обслуживанию они не относятся.

Монография, "WCDMA for UMTS", John Wiley & Sons, Ltd, 2000", не поясняет, как определять пороговое значение помех для разных видов обслуживания и как выполнять быстрые вычисления между вариантами, представленными децибелами (дБ) или дБм; помимо этого, неверный применяемый способ вычисления между вариантами намного снизит эффективность управления поступлениями.

Помимо этого, патентная заявка PCT/CN02/00694, поданная заявителем настоящей заявки 28 сентября 2002 г., предлагает способ "Предсказания принимаемой основной мощности восходящих вызовов и управления поступлениями вызовов в МСДКРК-системе", и содержание которой полностью включено в данную заявку в качестве ссылки.

Раскрытие изобретения

Задача настоящего изобретения заключается в обеспечении способа предсказания мощности восходящих вызовов и управления поступлениями вызовов для комбинированного обслуживания систем мобильной связи, являющегося способом управления поступлениями вызовов в работающей в реальном масштабе времени службе восходящих вызовов, реализуемом на основе данных о: КО обслуживании, скорости передачи данных и состоянии системы в отношении помех в реальном масштабе времени; причем согласно этому способу приращение мощности помех, принимаемой базовой станцией после доступа нового вызова, предсказывается с помощью разных технических решений и согласно другим условиям; также согласно этому способу принимают дополнительно разные пороговые значения для допущения поступлений вызовов для разных обслуживаний; и учитывают влияние заградительной радиопомехи от аппаратуры базовой станции, благодаря чему данный способ целесообразен для работающей в реальном масштабе времени системы КУРС 3ППП.

Еще одна задача настоящего изобретения заключается в обеспечении способа предсказания восходящей мощности и управления поступлениями вызовов для комбинированного обслуживания системы мобильной связи, который устраняет недостатки приблизительного предсказания приращения мощности помех, принимаемой базовой станцией, и устраняет необходимость выполнения большого объема вычислений - как это происходит в известном уровне техники; и решает проблему рассогласованности между известным уровнем техники и практическими применениями.

Управление поступлениями восходящих вызовов в системе мобильной связи многостанционного доступа с кодовым разделением каналов является важной частью модуля управления радиоресурсом в КУРС. Требуется, чтобы способ управления поступлениями восходящих вызовов мог точно оценивать приращение мощности помех, принимаемой базовой станцией после доступа нового обслуживания; причем этот способ не должен быть слишком усложненным и должен обеспечивать практические решения конкретных вопросов, чтобы гарантировать КО первоначальных обслуживаний в системе и КО нового обслуживания, и также гарантировать быстрое выполнение решения о допущении поступлений вызовов.

Задачи настоящего изобретения решаются следующим образом. Способ предсказания мощности, принимаемой по восходящей линии связи (восходящей принимаемой мощности) в системе многостанционного доступа с кодовым разделением каналов для комбинированного обслуживания доступа отличается следующими этапами: получают данные о текущей восходящей принимаемой мощности и данные о типе обслуживания запроса на вызов; вычисляют изменение принимающей мощности, соответствующее текущей восходящей принимаемой мощности и типу обслуживания запроса на вызов простым разностным вычислением и согласно таблице предварительной конфигурации; причем таблицу предварительной конфигурации составляют путем масштабирования и предварительного вычисления характеристической кривой нелинейного изменения мощности; и вычисляют значение предсказания восходящей принимаемой мощности в соответствии с текущей восходящей принимаемой мощностью и с изменением принимаемой мощности.

Способ управления поступлениями вызовов для восходящего комбинированного обслуживания системы мобильной связи, согласно которому: определяют значение предсказания упомянутой восходящей принимаемой мощности с помощью упомянутого способа предсказания; и определяют, будет ли допущено упомянутое обслуживание вызовов в соответствии с упомянутым значением предсказания восходящей принимаемой мощности.

Главный момент способа управления поступлениями восходящих вызовов для комбинированного обслуживания в МСДКРК-системе мобильной связи заключается в методе предварительной оценки приращения мощности помех, принимаемой базовой станцией после быстрой и эффективной оценки запроса на новый вызов; и после теоретического анализа и моделирования будет определено, какие характеристики обслуживания вызова и условия нагрузки системы, и также какой аппаратурный ресурс базовой станции и пр., нужно учесть в совокупности для предсказания приращения мощности помех базовой станции; при этом на эффективность способа управления поступлениями вызовов также сильно влияют такие частные технические решения, как нелинейное вычисление нецелочисленных переменных.

Согласно способу настоящего изобретения приращение мощности помех, принимаемой базовой станцией при доступе к комбинированному обслуживанию, предсказывают при помощи кривой нагрузки системы для единичного вида обслуживания и на основе характеристик системы комбинированного обслуживания; и согласно этому способу в первую очередь также совокупно учитывается влияние таких факторов, как ресурсные ограничения аппаратуры базовой станции, ограничение мощности помех, принимаемой базовой станцией, и приоритет доступа; при этом приращение принимаемой базовой станцией мощности помех после нового вызова оценивается по характеристикам обслуживаний и согласно фактическому состоянию нагрузки в данной ячейке; помимо этого - в противоположность известному уровню техники - обеспечиваются такие частные технические решения, как нелинейное вычисление нецелочисленных переменных; причем способ согласно настоящему изобретению обеспечивает управление восходящими поступлениями вызовов в ШМСДКРК-системе мобильной связи более точно и быстро, в результате чего экономится время доступа, увеличивается пропускная способность восходящих вызовов, уменьшается процент потерянных вызовов, неудавшихся вызовов, и все это повышает практическую целесообразность данного способа.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - блок-схема основного вида действия способа управлениями поступлениями восходящих вызовов согласно настоящему изобретению;

Фиг.2 - блок-схема вспомогательного способа для A(дБм)+B(дБм) согласно настоящему изобретению;

Фиг.3 - блок-схема вспомогательного способа для A(дБм)-B(дБм) согласно настоящему изобретению;

Фиг.4 - график, поясняющий результаты моделирующего испытания соответствующих параметров различных подклассов обслуживания, указываемых в таблице 2 согласно настоящему изобретению; где на поперечной оси представлено число пользователей и на продольной оси представлена совокупная широкополосная мощность, принимаемая системой.

Осуществление изобретения

Далее изобретение подробно поясняется со ссылкой на прилагаемые чертежи и на подробно излагаемые варианты его осуществления.

Каждый из упомянутых четырех классов обслуживаний делится на соответствующие подклассы в соответствии с разными скоростями передачи данных. Настоящее изобретение основывается на технических условиях 3GPP TS-R99.

Согласно фиг.1, 2 и 3 способ управления поступлениями восходящих вызовов согласно настоящему изобретению осуществляется следующим образом.

Сначала приводится описание предварительной конфигурации соответствующих параметров управления поступлениями восходящих вызовов, масштабирование нецелочисленных переменных и вспомогательного алгоритма.

Этап 1: введение запроса на вызов и соответствующих параметров. Соответствующие параметры вводятся согласно значению, измеряемому в реальном масштабе времени.

RTPW: совокупная восходящая широкополосная мощность, принимаемая системой, I_{total_old} = RTWP

Следующие параметры предварительно конфигурируют на основе планирования сети, моделирования и результатов измерения маршрута.

Соответствующие параметры каждого подкласса обслуживания. Обслуживание можно подразделить на разные подклассы обслуживания на основе КО и скорости передачи данных данного обслуживания; полученные таким образом подклассы обслуживания имеют N видов и N можно уточнять согласно таким практическим обстоятельствам, как обслуживание, предоставляемое поставщиком обслуживания, и пр. Коэффициент качества для каждого подкласса обслуживания можно определить на основе отношения ошибок блока (ООБ), соответствующего коэффициентам КО данного класса обслуживания и данной скорости передачи данных.

Соответствующие параметры подкласса обслуживания № j являются следующими: коэффициент качества ^jE_b/N₀, который относится к КО данного подкласса обслуживания и который конфигурируют, когда мобильная станция перемещается медленно; коэффициент речевой активности ^jν, который относится к речевой службе связи; оценочный коэффициент нагрузки ^jC_L, который относится к данному подклассу обслуживания , где i - коэффициент помех в данной ячейке в отличие от других ячеек, ^jβ - значение преобразователя масштаба ^jE_b/N₀ и W - скорость модуляции микросхемы.

Допустимый коэффициент надежности предельного числа пользователей ^jD, который является поправочным значением данного подкласса обслуживания в условиях комбинированного обслуживания и основан на теоретическом предельном числе пользователей для одного вида обслуживания.

Высокоприоритетный предел порогового значения r_h мощности помех, который является пределом коммутации порогового значения мощности помех высокоприоритетного доступа для данного подкласса обслуживания в условиях комбинированного обслуживания, с максимальными пределами 0-1.

Низкоприоритетный предел порогового значения r_n мощности помех, который является пределом коммутации порогового значения мощности помех низкоприоритетного доступа для данного подкласса в условиях комбинированного обслуживания, с максимальными пределами 0-1.

Эквивалентное предельное число пользователей, которое является теоретическим предельным числом пользователей в условиях единичного вида обслуживания.

I_{threshold_Itd}: пороговое значение помех, соответствующее предельному числу пользователей в условиях комбинированного обслуживания.

Пороговое значение высокоприоритетного I_{threshold_high priority:} I_{threshold_highpriority} = I_{threshold_Itd} · r_h.

Пороговое значение низкоприоритетного доступа I_{threshold_lowpriority}: I_{threshold_lowpriority} = I_{threshold_ltd} · r_n.

M_r поправочный коэффициент прогнозирования, мощность фонового шума и коэффициент помех применительно к данной ячейке в отличие от других ячеек.

Мощность фонового шума - ; коэффициент помех применительно к данной ячейке в отличие от других ячеек - i, который является соотношением между условиями нагрузки данной ячейки и прилегающих ячеек и может быть определен другими алгоритмами на основе условий нагрузки прилегающих ячеек.

Этап 2: определение заградительной радиопомехи NodeB аппаратуры.

1. Определяют, присутствие состояния NodeB как "отсутствующее"; и если оно "отсутствующее", то данному вызову дается отказ, и переход делается на следующий этап;

2. В соответствии с правилом использования пропускной способности выделенных каналов, назначенных со стороны NodeB, и на основе коэффициента охвата (SF) данного обслуживания, определяют достоверность следующей формулы:

UL Capacity Credit - UL cost 0,

где UL Capacity Credit является имеющимся кредитом аппаратурного ресурса NodeB и UL cost является кредитом аппаратурного ресурса, нужного для данного вызова.

Если эта формула достоверна, то переход делается к следующему этапу; и в ином случае данному запросу на доступ дается отказ.

Этап 3: определение ограничения для помех восходящих вызовов.

Этап 3 предназначается, чтобы определить достоверность следующей формулы:

I_{total_old} + I > I_threshold

Подробное выполнение этого этапа:

1. Определяют I_threshold на основе приоритета: если данный вызов относится к обслуживанию высокого приоритета, тогда I_threshold = I_{threshold_highpriority}; в ином случае: I_threshold = I_{threshold_lowpriority}.

2. Предсказание для ^jI: На основе данных моделирования и теоретического анализа обнаружено, что когда совокупная широкополосная мощность, принимаемая системой, одинакова независимо от фактической телефонной нагрузки данной системы, то наклон для этой точки на кривой мощности помех в комбинированном обслуживании приблизительно равен наклону для этой точки на кривой мощности помех при единичном виде обслуживания, и поэтому ^jI при комбинированном обслуживании можно предсказать на основе кривой мощности помех при единичном виде обслуживания:

эту формулу можно преобразовать следующим образом:

где η=1-/I_{total_old};^jC_L есть оценочный коэффициент нагрузки для подкласса обслуживания № j, M_f - поправочный коэффициент прогнозирования.

Если

,

то DeltI01_LEV можно определить по таблице 1 (таблица DeltI01_LEV_Base table) и по поясняемому ниже значению масштабирования следующим образом:

DeltI01_LEV = DeltI01_LEV_Base(RTWP_LEV + N0_LEV) - N0_LEV

Таблица 101234567891011160163166168171174177179182185188191            121314151617181920212223194197201204207210214217221225228232            242526272829303132333435237241245250255260265271278284292301            363738394041424344454647311324340363413414368347334325317312            484950515253545556575859307303300297294292290289287286285284            606162636465666768697071283282282281281281280280280280280280            727874757677787980818283280280280280280281281281281282282282            848586878889909192939495283283284284285285286286287287288289            96979899100101102103104105106107289290290291292292293294294295296297            108109110111112113114115116117118119297298299300300301302303303304305306            120121122123124125126127128129130131307307308309310311312312313314315316            132133134135136137138139140141142143317317318319320321322323324325325326            144145146147148149150151152153154155327328329339331332333334334335336337            156157158159160161162163164165166167338339340341342343344345346347347348            168169170171172173174175176177178179349350351352353354355356357358359360            180181182183184185186187188189190191361362363364365366367368368369370371            192193194195196197198199200201202203372373374375376377378379380381382383            204205206207208209210211212213214215384385386387388389390391392393394395            216217218219220221222223224225226227396397398399400401402403404405406407            228229230231232233234235236237238239408409410411412413414414415416417418            240241242243244245246247248249250251419420421422423424425426427428429430            252253254255256257258259260261262263431432433434435436437438439440441442            264265266267268269270271272273274275443444445446447448449450451452453454            276277278279280281282283284285286287455456457458459460461462463464465466            288289290291292293294295296297298299467468469470471472473474475476477478            300301302303304305306307308309310311479480481482483484485486487488489490            312313314315316317318319320321322323491492493494495496497498499500501502            324325326327328329330331332333334335503504505506507508509510511512513514            336337338339340341342343344345346347515516517518519520521522523524525526            348349350351352353354355356357358359527528529530531532533534535536537538            360361362363364365366367368369370371539540541542543544545546547548549550            372373374375376377378379380381382383551552553554555556557558559560561562            384385386387388389390391392393394395563564565566567568569570571572573574            396397398399400401402403404405406407575576577578579580581582583584585586            408409410411412413414415416417418419587588589590591592593594595596597598            420421422423424425426427428429430431599600601602603604605606607608609610            432433434435436437438439440441442443611612613614615616617618619620621622            444445446447448449450451452453454455623624625626627628629630631632633634            456457458459460461462463464465466467635636637638639640641642643644645646            468469470471472473474475476477478479647648649650651652653654655656657658            480481482483484485486487488489490491659660661662663664665666667668669670            492493494495496497498499500501502503671672673674675676677678679680681682            504505506507508509510511512513514515683684685686687688689690691692693694            516517518519520521522523524525526527695696697698699700701702703704705706            528529530531532533534535536537538539707708709710711712713714715716717718            540541542543544545546547548549550551719720721722723724725726727728729230            552553554555556557558559560561562563731732733734735736737738739740741742            564565566567568569570571572573574575743744745746747748749750751752753754            576577578579580581582583584585586587755756757758759760761762763764765766            588589590591592593594595596597598599767768769770771772773774775776777778            600601602603604605606607608609610611779780781782783784785786787788789790             612613614615616617618619620621  791792793794795796797798799800 

3. Определение для управления поступлением восходящих вызовов. Если I_{total_old}+^jII_threshold,_{то данному запросу на вызов дается отказ, и в ином случае переход делается на следующий этап.}

Выполнение упомянутого предсказания для ^jI и определение для управления поступлениями восходящих вызовов можно подразделить на несколько частей в КУРС-системе следующим образом.

Масштабирование для нецелочисленной переменной

- Масштабирование для RTWP; RTWP является совокупной широкополосной мощностью, принимаемой базовой станцией.

Если RTWP < -112,0; RTWP_LEV = 0,

если -50,0 RTWP; RTWP_LEV = 621,

если -112,0 RTWP < -50,0,

RTWP_LEV = floor((RTWP - (-112,0))/0,1 + 1),

где floor(·) - округление до ближайшего нижнего целого.

- Масштабирование для DeltI01.

Если DeltI01 < -130,0; DeltI01_LEV = 0,

если -50,0 DeltI01, DeltI01_LEV = 800,

если -130,0 ^jC -50,0,

DeltI01_LEV = floor((DeltI01 - (-130,0))/0,1 + 1),

где floor(·) - округление до ближайшего нижнего целого.

- Масштабирование для .

Если < -108,0; N0_LEV = 0,

если -97,0 , N0_LEV = 111,

если -108,0 -97,0,

N0_LEV = floor(( - (-108,0))/0,1 + 1),

где floor(·) - округление до ближайшего нижнего целого.

- Составление таблицы DeltI01_LEV_Base на основе = -108 дБм.

Данные на нечетных строках таблицы 1 являются значениями масштабирования (0-621):N0_LEV; и данные на нечетных строках таблицы 1 являются соответствующими значениями Delt01_LEV_Base (160-800); причем данные в таблице вычисляются следующим образом:

,

причем η = 1 - /I_{total_old};

_{- мощность фонового шума;}

I_total: совокупная широкополосная мощность, принимаемая базовой станцией.

Можно отметить, что DeltI01 является функцией двойственности. Взаимосвязь между DeltI01 и I_total можно определить фиксированием = -108 дБм; и тогда таблицу DeltI01_LEV_Base можно получить соответствующим масштабированием двух переменных этой взаимосвязи - DeltI01 и I_total; и представлением I_total и DeltI01 в виде таблицы как независимой переменной и зависимой переменной соответственно; и тогда DeltI01 в соответствии с произвольным значением N0 можно вывести на основе этой таблицы:

DeltI01_LEV = DeltI01_LEV_Base(RTWP_LEV + N0_LEV) - N0_LEV

- Масштабирование для оценочного коэффициента нагрузки ^jC_L.

Если ^jC_L< -130,0; CjL_LEV = 0,

если -50,0 ^jC_L, CjL_LEV = 800,

если -130,0 ^jC_L < -50,0; CjL_LEV = floor((^jC_L - (-130,0))/0,1 + 1),

где floor(·) - округление до ближайшего нижнего целого.

- Масштабирование для ^jI_{threshold_lowpriority}.

Если ^jI_{threshold_lowpriority} < -130,0, Ij_THRESHOLD_LOWP_LEV = 0,

если -50,0 ^jI_{threshold_lowpriority},Ij_THRESHOLD_LOWP_LEV = 800,

если -130,0 ^jI_{threshold_lowpriority} < -50,0, Ij_THRESHOLD_LOWP_LEV = floor((^jI_{threshold_lowpriority} - (-130,0))/0,1 + 1),

где floor(·) - округление до ближайшего нижнего целого.

- Масштабирование для ^jI_{threshold_highpriority}.

Если ^jI_{threshold_lowpriority} < -130,0, Ij_THRESHOLD_HIGH_LEV = 0,

если -50,0 ^jI_{threshold_lowpriority}, Ij_THRESHOLD_HIGH_LEV = 800,

если -130,0 ^jI_{threshold_highpriority} < -50,0, Ij_THRESHOLD_HIGH_LEV = floor((^jI_{threshold_highpriority} - (-130,0))/0,1 + 1),

где floor(·) - округление до ближайшего нижнего целого.

- Масштабирование для М_f.

Если М_f < -10,0, М_f_LEV = 0,

если 10,0 М_f, М_f = 200,

если -10,0 М_f < 10,0, М_f_LEV = floor((М_f - (-10,0))/0,1 +1),

где floor(·) - округление до ближайшего нижнего целого

(2) Вспомогательный алгоритм

Вспомогательный алгоритм предназначен для повышения эффективности выполняемого системой суммирования (или дифференцирования) переменных в дБм (или dB).

Ниже приводится подробное описание этого алгоритма.

<1> Поскольку переменные (имеющие размеры или не имеющие размеры) имеют разную шкалу, принятую для масштабирования, поэтому сначала определяется общедоступное номинальное значение, достаточно крупное для охвата всех возможных пределов. Общедоступное номинальное значение физического количества х:

если х < -160,0, X_LEV_N = 0,

в ином случае X_LEV_N = floor((x - (-160,0))/0,1 + 1),

где floor(·) - округление до ближайшего нижнего целого.

Взаимозависимость между X_LEV_N и X_LEV следующая:

X_LEV_N = X_LEV × (step/step_n) + (floor_x - floor_x_n)/step_n,

где "step" является длиной шага масштабирования для X_LEV; step_n является длиной шага масштабирования для X_LEV_N и floor_x является верхним пределом х, соответствующим X_LEV_000, например, если "step", соответствующий N0_LEV_000, равен 0,1, то step_n равен 0,1; floor_ равен -108; и floor_x_n равен -160; N0_LEV_020 эквивалентен N0_LEV_N_540, поскольку

540 = 20 + [-108 - (-160)] × 10

Масштабированной переменной можно оперировать после ее преобразования в величину масштабирования в соответствии с общедоступным номинальным значением.

<2> Принимая два значения мощности A(дБм) и B(дБм) для вычисления C(дБм) = A(дБм) + B(дБм).

Вычисление можно выполнить следующим образом:

i. масштабирование A(дБм) согласно упомянутым правилам масштабирования: A_LEV, масштабирование B(дБм) с помощью упомянутых правил масштабирования: B_LEV;

ii. преобразование А_LEV в A_LEV_N и B_LEV в B_LEV_N;

iii. вычисление С_LEV_N по следующей формуле:

С_LEV_N = max(A_LEV_N, B_LEV_N)

+ LEV_ADD(max(A_LEV_N, B_LEV_N)

- min(A_LEV_N, B_LEV_N)),

где LEV_ADD(.) вычисляют по следующей формуле:

если max(A_LEV_N, B_LEV_N) - min(A_LEV_N, B_LEV_N) 194,

LEV_ADD(max(A_LEV_N, B_LEV_N) - min(A_LEV_N, B_LEV_N)) = 0;

если max(A_LEV_N, B_LEV_N) - min(A_LEV_N, B_LEV_N)) < 194,

LEV_ADD(max(A_LEV_N, B_LEV_N) - min(A_LEV_N, B_LEV_N)) является

элементом координат, соответствующих LEV_ADD_array, и LEV_ADD_array является известной одномерной матрицей (194×1), которую можно сформировать следующим образом:

а. устанавливают COUNTER = 0;

b. вычисляют r = 10*log10(1 + 10^(-COUNTER/10/10));

с. если r > 0,5, LEV_ADD_array(COUNTER) = ceil(r/0,1);

COUNTER прибавляют на 1;

переходят к b.

В ином случае прекращают вычисление и выводят LEV_ADD_array, где ceil(.) представляет округление до ближайшего верхнего целого;

iv. преобразуют C_LEV_N в C_LEV;

v. преобразуют C_LEV в C(дБм).

<3> Принимая два значения мощности A(дБм) и B(дБм) (A>B) для вычисления C(дБм) = A(дБм) - B(дБм), вычисление можно выполнить следующим образом:

i. масштабирование A(дБм) согласно упомянутым правилам масштабирования: A_LEV, масштабирование B(дБм) с помощью упомянутых правил масштабирования: B_LEV;

ii. преобразование А_LEV в A_LEV_N, и B_LEV в B_LEV_N;

iii. вычисление С_LEV_N по следующей формуле:

С_LEV_N = max(A_LEV_N, B_LEV_N)

+ LEV_MINUS(max(A_LEV_N, B_LEV_N)

- min(A_LEV_N, B_LEV_N) - 1),

где LEV_ MINUS(.) вычисляют по следующей формуле:

если max(A_LEV_N, B_LEV_N) - min(A_LEV_N, B_LEV_N) > 194,

LEV_MINUS(max(A_LEV_N, B_LEV_N) - min(A_LEV_N, B_LEV_N) - 1) = 0;

если max(A_LEV_N, B_LEV_N) - min(A_LEV_N, B_LEV_N)= 0,

LEV_MINUS(max(A_LEV_N, B_LEV_N) - min(A_LEV_N, B_LEV_N) = -;

если max(A_LEV_N, B_LEV_N) - min(A_LEV_N, B_LEV_N) 1 и

max(A_LEV_N, B_LEV_N) - min(A_LEV_N, B_LEV_N) 194,

LEV_MINUS(max(A_LEV_N, B_LEV_N) - min (A_LEV_N, B_LEV_N) - 1) является элементом координат, соответствующих одномерной LEV_ADD_array (матрице), и LEV_MINUS_array является известной одномерной матрицей (194Ч1), которую можно сформировать следующим образом:

а. устанавливают COUNTER = 1;

b. вычисляют r = 10*log10(1 - 10^(-COUNTER/10/10));

с. если abs(r) > 0,5;

LEV_MINUS_array(COUNTER) = floor(r/0,1);

COUNTER прибавляют на 1;

переходят к b.

В ином случае прекращают вычисление и выводят LEV_MINUS_array;

iv. преобразуют C_LEV_N в C_LEV;

v. преобразуют C_LEV в C(дБм);

где abs(r) представляет вычисление абсолютного значения для r, floor(.) представляет округление до ближайшего нижнего целого.

Этап 4: корректируют существующее значение UL Capacity Credit для NodeB:

Если запрос на вызов допущен,

UL Capacity Credit = UL Capacity Credit - UL cost;

в ином случае существующее значение UL Capacity Credit для NodeB не будет корректировано.

Все параметры, используемые в поясняемом выше осуществлении, конфигурируют в условиях моделирования; и параметры для фактической системы нужно конфигурировать на основе конкретных характеристик оборудования базовой станции.

1. Создание моделирующих условий радиосвязи и конфигурация соответствующих параметров

Ниже следует описание конфигурирования моделирующих условий радиосвязи и соответствующих параметров для пояснения способа согласно настоящему изобретении.

Предполагается, что планируемый радиус сотовой ячейки равен 2 км, тогда модель распространения радиосигналов в ней:

модель распространения на открытой местности:

L_b = 46,3 + 33,9lgf - 13,82lgh_b + (44,9 - 6,55lgh_b)(lgd)

Для данной модели применяются следующие условия: несущая: 150-2000 МГц, эффективная высота антенны базовой станции h_b: 30-200 м, высота антенны мобильной станци: 1-10, расстояние связи d: 1-20 км, и высота мобильной станции: 1,5 м.

Конкретное значение каждого параметра:

h_b, h_b - эффективные высоты антенны базов станции и антенны мобильной станции, в метрах, и d - в километрах.

Если высота антенны базовой станции до земли - h_s, высота базовой станции до земли - h_g, высота от антенны мобильной станции до земли - h_m, высота грунта, на котором находится мобильная станция - h_mg; тогда эффективная высота антенны базовой станции вычисляется как: h_b = h_s + h_g - h_mg; и эффективная высота антенны мобильной станции - h_m.

Принятые для данного вычисления параметры: h_b = 30 м; f = 1950 Гц.

2. Конфигурация параметров

Соответствующие параметры разных подклассов обслуживания показаны в таблице 2, где параметры строк 2-5, 7-9 предварительно конфигурированы и параметры строк 6, 11-13 определены предварительно конфигурированными параметрами с помощью моделирования; результат моделирования представлен в таблице 4.

Таблица 2Классификация обслуживания№ j классификации обслуживанияСкорость передачи данных, ^jRКоэффициент качества,
^jE_b/N₀Коэффициент речевой активности, ^jUОценка коэффициента нагрузки, ^jC_LДопустимый коэффициент надежности предельного числа пользователей, ^jDПредел высшего приоритета порогового значения мощности помех, r_hПредел низшего приоритета порогового значения мощности помех, r_nЧисло пользователей эквивалентного пределаI_{threshold_Itd}Пороговое значение высшего приоритета, I_{threshold_highpriority}Пороговое значение низшего приоритета, I_{threshold_lowpriority}Поправка коэффициента прогнозирования, M_f -кб/секБ-дБ----дБмдБмдБмдБСеанс17,95 5,563-21,792910,90,688-76,2268-76,6844-78,44530 212,2563-20,432910,90,664-83,7827-84,2403-86,00120Поток3165,11-17,1488 10,90,638-74,1209-74,5785-76,33940 4324,11-15,138510,90,624-84,4999-84,9575-86,71840 5643,71-12,528210,90,614-88,1271-88,5847-90,34560 61443,41-9,306310,90,67-91,0192-91,4768-93,23770 73842,31-6,146610,90,64-95,5472-96,0048-97,76570Взаимодействие884,11-21,159110,90,668-82,2084-82,6660-84,42690 9163,11-19,148810,90,643-83,9879-84,4455-86,20640 10322,71-16,538510,90,626-74,7649-75,2225-76,98340 11642,41-13,828210,90,614-91,3767-91,8343-93,59520 121442,31-10,406310,90,68-86,6622-87,1198-88,88070Фон1384,11-21,159110,90,668-82,2084-82,6660-84,42690 14163,11-19,148810,90,643-83,9879-84,4455-86,20640 15322,71-16,538510,90,626-74,7649-75,2225-76,98340 16642,41-13,828210,90,614-91,3767-91,8343-93,59520 171442,31-10,406310,90,68-86,6622-87,1198-88,88070 183842,21-6,246610,90,64-94,7669-95,2245-96,98540

Мощность фона и коэффициент помех применительно к данной ячейке от прилегающих ячеек показаны в таблице 3.

Таблица 3 Коэффициент помех от
прилегающих ячеек, IЗначения -103,1339 дБм0,43

3. Исходное состояние обслуживания и соответствующие параметры фактического измерения в ячейке

Текущее состояние мобильной станции в ячейке показано в таблице 4.

Таблица 4Число мобильных станцийЧисло подклассов
обслуживанияСкорость
перемещения113 км/час213 км/час313 км/час413 км/час513 км/час613 км/час713 км/час813 км/час913 км/час1013 км/час1123 км/час1223 км/час1333 км/час1433 км/час1543 км/час1643 км/час1753 км/час1853 км/час1953 км/час2073 км/час2073 км/час

Совокупную мощность помех, принимаемую базовой станцией (RTWP) можно измерить в фактической системе и сообщить ее в КУРС с помощью NodeB (NodeB - базовая станция); RTWP вычисляется моделирующим алгоритмом согласно данному осуществлению изобретения: RTWP = -94,1536 дБм.

Обслуживанием запроса на новый вызов является подкласс обслуживания № 6: пешеход, с высоким приоритетом.

1. Выполнение способа управления поступлениями нисходящих вызовов.

Этап 1: определяют аппаратурную заградительную радиопомеху NodeB

Если аппаратурный ресурс NodeB достаточно высокий и в данной моделирующей системе аппаратурной заградительной радиопомехи нет, то переход делают на следующий этап:

Этап 2: определяют ограничения, налагаемые на помехи восходящих вызовов

<1> определяют I_threshold на основе высокого приоритета

Поскольку данный запрос на вызов находится в обслуживании высокого приоритета: I_threshold = -91,4768 дБм.

<2> прогнозирование I

DtlI01*^jC_L = -103,4599 дБм

<3> определяют управление поступлениями восходящих вызовов:

поскольку RTWP + I = -93,67181 дБм < I_threshold = -91,4768 дБм, то вызов допускается и переход делается на следующий этап.

Этап 3: корректировка имеющегося UL capacity credit для NodeB

UL capacity credit корректируется согласно правилу потребления NodeB и SF подкласса обслуживания № 6.

На этом последовательность управления поступлениями нисходящих вызовов в целом заканчивается.

Основной момент управления поступлениями восходящих вызовов при комбинированном обслуживании заключается в быстрой и точной оценке возможного приращения мощности помех при поступлении нового запроса на вызов. Данный способ предсказывает приращение совокупной мощности помех, принимаемой базовой станций в связи с поступлением нового запроса на вызов: с помощью кривой нагрузки единичного вида обслуживания на основе фактических условий разных подклассов и исходя их нагрузки системы, и таких условий, как заградительная радиопомеха аппаратурного ресурса NodeB, и пр., этот способ также обеспечивает техническое решение для работы в реальном масштабе времени в нелинейно переменном режиме.

Наконец, нужно отметить, что излагаемые здесь варианты практического осуществления изобретения не ограничивают техническое решение, предлагаемое данным изобретением, а приводятся для его пояснения; поэтому специалистам в данной области техники будут ясны его дополнительные модификации и эквивалентные замены - несмотря на то, что изобретения подробно поясняется его описанием; при этом различные модификации могут быть выполнены согласно его идее или в рамках его общего изобретательского замысла, определяемых в прилагаемой формуле изобретения.

Изобретение относится к способу управления радиоресурсом восходящего комбинированного обслуживания в системе мобильной связи широкополосного многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (ШМСДКРК). Достигаемый технический результат - экономия времени доступа, увеличение пропускной способности восходящих каналов, уменьшение процента потерянных и неудавшихся вызовов. Способ характеризуется тем, что определяют текущую мощность, принимаемую по восходящей линии связи, и тип обслуживания данного запроса на вызов. Вычисляют изменение принимаемой мощности, соответствующее упомянутым текущей мощности, принимаемой по восходящей линии связи, и типу обслуживания запроса на вызов вычислением простой дисперсии при помощи таблицы предварительной конфигурации. Таблицу предварительной конфигурации получают путем масштабирования и предварительного вычисления нелинейной характеристической кривой изменения мощности. Вычисляют предсказываемое значение мощности, принимаемой по восходящей линии связи, согласно упомянутой текущей мощности, принимаемой по восходящей линии связи, и упомянутому изменению принимаемой мощности. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил., 4 табл.

1. Способ предсказания мощности, принимаемой по восходящей линии связи, в системе многостанционного доступа с кодовым разделением каналов, действующей с доступом комбинированного обслуживания, согласно которому

определяют текущую мощность, принимаемую по восходящей линии связи, и тип обслуживания данного запроса на вызов;

вычисляют изменение принимаемой мощности, соответствующее упомянутым текущей мощности, принимаемой по восходящей линии связи, и типу обслуживания запроса на вызов, основываясь на таблице предварительной конфигурации при помощи вычисления простой дисперсии; причем упомянутую таблицу предварительной конфигурации получают путем масштабирования и предварительного вычисления нелинейной характеристической кривой изменения мощности; и

вычисляют предсказываемое значение мощности, принимаемой по восходящей линии связи, согласно упомянутой текущей мощности, принимаемой по восходящей линии связи, и упомянутому изменению принимаемой мощности.

при этом упомянутый этап вычисления изменения принимаемой мощности предусматривает

масштабирование текущей мощности, принимаемой по восходящей линии связи;

сверку изменения масштабированной принимаемой мощности для единичного типа обслуживания, соответствующего текущей мощности, принимаемой по восходящей линии связи, с упомянутой таблицей предварительной конфигурации; и

вычисление изменения принимаемой мощности согласно упомянутому типу обслуживания данного запроса на вызов.

преобразование упомянутой масштабированной текущей мощности, принимаемой по восходящей линии связи, и упомянутого изменения принимаемой мощности в соответствующие общедоступные номинальные масштабированные значения; и

вычисляют общедоступное номинальное масштабированное значение предсказываемого значение мощности принимаемой по восходящей линии связи, основываясь на общедоступных номинальных масштабированных значениях масштабированной текущей мощности, принимаемой по восходящей линии связи, и изменения принимаемой мощности, при помощи простого разностного вычисления используя предварительно конфигурированную матрицу; причем упомянутую предварительно конфигурированную матрицу получают путем масштабирования и предварительного вычисления результата суммирования возможных мощностей в заданном диапазоне; и

преобразуют общедоступное номинальное масштабированное значение предсказываемого значения мощности, принимаемой по восходящей линии связи, в предсказываемое значение мощности, принимаемой по восходящей линии связи.

вычисление упомянутого изменения принимаемой мощности основываясь на упомянутом масштабированном изменении принимаемой мощности для единичного типа обслуживания, соответствующего масштабированной текущей мощности, принимаемой по восходящей линии связи, и оценочному коэффициенту нагрузки, соответствующему типу обслуживания данного запроса на вызов; и

упомянутый оценочный коэффициент нагрузки вычисляют заранее согласно показателю качества обслуживания каждого типа обслуживания и согласно характеристикам радиосреды.

получают предсказываемое значение мощности, принимаемой по восходящей линии связи, с использованием способа предсказания по одному из пп.1-6; и

на основе упомянутого предсказываемого значения мощности, принимаемой по восходящей линии связи, определяют допускать ли упомянутое обслуживание вызова.

до получения упомянутого предсказываемого значения мощности,

принимаемой по восходящей линии связи, определяют, является ли текущая оставшаяся UL Capacity Credit в NodeB меньшей, чем требуемая «отсутствующая» UL cost, и если это так, то данному запросу на вызов дается отказ; и

если упомянутый запрос на вызов допущен, то корректируют упомянутый остаточный UL capacity credit.

сравнение упомянутого предсказываемого значения мощности, принимаемой по восходящей линии связи, и заданного порогового значения: если упомянутое предсказываемое значение мощности, принимаемой по восходящей линии связи, меньше упомянутого заданного порогового значения, то допускают упомянутый запрос на вызов, и в ином случае данному запросу на вызов дается отказ.

сравнение упомянутого предсказываемого значения мощности, принимаемой по восходящей линии связи, и заданного порогового значения для типа обслуживания данного запроса на вызов: если упомянутое предсказываемое значение мощности, принимаемой по восходящей линии связи, меньше упомянутого заданного порогового значения, то допускают упомянутый запрос на вызов, и в ином случае данному запросу на вызов дается отказ.

если данный запрос на вызов является вызовом внеочередного соединения, то определяют: меньше ли данное предсказываемое значение мощности, принимаемой по восходящей линии связи, чем упомянутое высокоприоритетное заданное пороговое значение; и если данный запрос на вызов является вызовом обычного доступа, то определяют, меньше ли упомянутое предсказываемое значение мощности, принимаемой по восходящей линии связи, чем упомянутое низкоприоритетное заданное пороговое значение; и если это так, что допускают упомянутый запрос на вызов, и в ином случае данному запросу на вызов дается отказ.

если данный запрос на вызов является вызовом внеочередного соединения, то определяют: меньше ли упомянутое предсказываемое значение мощности, принимаемой по восходящей линии связи, чем высокоприоритетное заданное пороговое значение, соответствующее данному типу обслуживания запроса на вызов; и если данный запрос на вызов является вызовом обычного доступа, то определяют, меньше ли упомянутое предсказываемое значение мощности, принимаемой по восходящей линии связи, чем низкоприоритетное заданное пороговое значение, соответствующее данному типу обслуживания запроса на вызов; и если это так, что допускают упомянутый запрос на вызов, и в ином случае данному запросу на вызов дается отказ.