專利名稱：在cdma移動通信系統(tǒng)中進行呼叫許可控制的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在介于多個基站和移動站之間的移動通信過程中進行呼叫許可控制的方法和裝置，這些基站和移動站使用CDMA(碼分多址)模式進行通信。
背景技術：
一個周知的當前已有的便攜電話或移動電話系統(tǒng)的例子是蜂窩系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過在其服務區(qū)域內分布許多基站來提供服務，各基站的服務無線區(qū)域半徑設成大約幾公里。
通常，在使用有限無線頻率帶寬的移動通信系統(tǒng)中，在通信質量和系統(tǒng)容量(能滿足預定阻塞概率條件的所提供的最大話務量)之間存在一種折衷。
在使用FDMA(頻分多比)模式或TDM(時分多比)模式，固定地把信道分配給各個基站的常規(guī)系統(tǒng)中，對于一相同信道成相鄰信道的重用距離被設到一個數(shù)值，該數(shù)值定義根據(jù)要求的通信質量確定的CIR(載波干擾功率比)容限，這樣就使CIR的位置故障概率(positional outage probability)低于一個規(guī)定限制。
通過縮短這種重用距離，能被分配給各基站的信道數(shù)量可被增加，從而也就增加了系統(tǒng)容量，但這樣也增加了通信質量故障概率。相反，加大這種重用距離則可以降低通信質量故障概率，但這樣會減少可被分配給各基站的信道數(shù)從而縮小系統(tǒng)容量。
在為各呼叫動態(tài)分配信道的所謂DCA(動態(tài)信道分配)中也遇到了同樣的情況。在DCA中，根據(jù)重用距離，測量的干擾電平確定在一具體基站處一個具體信道是否可被使用。
在使用FDMA或TDMA模式的系統(tǒng)中，根據(jù)干擾電平對具體信道是否可用的判斷在概念上等價于根據(jù)重用距離的判斷。當進行判斷的條件放寬時(即使用較短的重用距離或較高的干擾電平閾值)，系統(tǒng)容量可被增加，但通信質量故障概率會變高。
這樣，在使用FDMA或TDMA模式的常規(guī)系統(tǒng)中，要預先確定保證通信質量的重用距離或干擾電平閾值，接著根據(jù)各基站的話務量狀態(tài)決定信道分配。另一方面，在CDMA模式中，多個用戶間共享同一個射頻帶寬而各用戶相互使用不同的擴展碼，并且根據(jù)擴展碼來構成一個信道。
在使用這種CDMA模式的通信系統(tǒng)中，所有其它的使用同一射頻帶寬的通信會帶來干擾。即，當所有單元使用同一頻率帶寬時，各單元進行的非常大量的通信會成為干擾源，并且無論用戶通信使用什么擴展碼，通信質量均由總干擾電平?jīng)Q定。
因此，即使CDMA系統(tǒng)只在地理上分隔的區(qū)域使用同一擴展碼，由于使用像常規(guī)FDMA或TDMA系統(tǒng)中同樣方法根據(jù)信道重用距離來保證通信質量，如果在鄰近基站處使用不同擴展碼的通信中有大量干擾時CIR會下降，這樣的話在CDMA系統(tǒng)中不能以這種方式保證通信質量。
基于這種原因，為了保證CDMA系統(tǒng)中的通信質量，有必要減少干擾源數(shù)量。作為抑制干擾電平的技術，已知有各種諸如向量化和語音激勵的技術，但為了在與這樣的技術相關的給定條件下把干擾電平降得低于一個參考值，有必要限制可同時建立連接的用戶數(shù)。
例如，A.M.Viterbi和A.J.Viterbi，“功率控制CDMA系統(tǒng)的愛爾蘭容量”，IEEE Jounal on Selected Areas inCommunications，Vol.11，No.6，pp.892-900，1993年8月一文中公開了呼叫許可控制方法，在該方法中，預先確定一個干擾電平閾值并在當發(fā)生呼叫時觀察的干擾電平超過該預定閾值的情況下拒絕許可該呼叫。在該文章中，通過近似地計算時間阻塞概率來得到所提供的話務量和阻塞概率之間的關系。然而，該文只得出了阻塞概率和所提供話務量之間的關系，通過該文中的呼叫許可控制方法不能保證通信質量。
對于CDMA移動通信，沒有通常所知的在保證一預定的通信質量故障概率的情況下能夠滿足給定阻塞概率的呼叫許可控制方法。

發(fā)明內容
因而本發(fā)明的一個目的是在CDMA移動通信系統(tǒng)中提供一種呼叫許可控制的方法和裝置，這種方法和裝置能夠靈活地處理話務量變化或傳播狀態(tài)改變，并且能夠在保證預定通信質量的情況下滿足給定連接質量(阻塞概率)。
本發(fā)明的另一個目的是在CDMA移動通信系統(tǒng)中提供一種呼叫許可控制的方法和裝置，該方法和裝置通過在各基站處的分布自主控制能夠在保證預定通信質量的情況下滿足給定連接質量(阻塞概率)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供了一種在CDMA移動通信系統(tǒng)中進行呼叫許可控制的方法，該系統(tǒng)具有多個基站和移動站，該方法包括的步驟有在各基站處計算一個阻塞概率和一個各基站無線區(qū)域內通信質量的故障概率；根據(jù)在計算步驟計算出的阻塞概率和通信質量故障概率，在各基站處調整各基站無線區(qū)域內同時可連接用戶的最大數(shù)量；根據(jù)在調整步驟調整的同時可連接用戶最大數(shù)量，在各基站處完成對各基站無線區(qū)域內出現(xiàn)的每個新呼叫進行呼叫許可控制。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種在CDMA移動通信系統(tǒng)中進行呼叫許可控制的裝置，該系統(tǒng)具有多個基站和移動站，而這個裝置包括在各基站處提供的第一控制裝置，該裝置計算各基站無線區(qū)域內的阻塞概率和通信質量故障概率，并根據(jù)計算出的阻塞概率和通信質量故障概率調整在各基站無線區(qū)域內同時可連接用戶的最大數(shù)量；和在各基站處提供的第二控制裝置，該裝置根據(jù)由第一控制裝置調整的同時可連接用戶的最大數(shù)量完成對各基站無線區(qū)域內出現(xiàn)的每個新呼叫的呼叫許可控制。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種在具有多個基站和移動站的CDMA移動通信系統(tǒng)中進行呼叫許可控制的方法，該方法包括的步驟有根據(jù)所提供的話務量和保證預定通信質量的同時可連接用戶的最大數(shù)量之間的第一關系和所提供的話務量與滿足預定阻塞概率的同時可連接用戶的最大數(shù)量之間的第二關系，得到在保證預定通信質量的情況下滿足預定阻塞概率的最大所提供的話務量；相對一個給定的不大于在獲取步驟根據(jù)第二關系得到的最大提供話力量的提供話務量，確定滿足規(guī)定阻塞概率的同時可連接用戶的最大數(shù)量；根據(jù)在確定步驟確定的同時可連接用戶的最大數(shù)量對各個新呼叫進行呼叫許可控制。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種在具有多個基站和移動站的CDMA移動通信系統(tǒng)中進行呼叫許可控制的方法，該方法包括的步驟有根據(jù)在提供的話務量與保證預定通信質量的干擾閾值之間的第一關系和在提供的話務量與滿足預定阻塞概率的干擾閾值之間的第二關系，獲取在保證預定通信質量的情況下滿足預定阻塞概率的最大提供話務量；相對一給定的不大于在獲取步驟根據(jù)第二關系獲取的最大提供話務量的提供話務量，確定出滿足預定阻塞概率的干擾閾值；根據(jù)在確定步驟確定的干擾閾值對各個新呼叫進行呼叫許可控制。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種在具有多個基站和移動站的CDMA移動通信系統(tǒng)中進行呼叫許可控制的裝置，該裝置包括用于存貯同時可連接用戶的最大數(shù)目的存貯器，通過根據(jù)在提供話務量和保證預定通信質量的干擾閾值之間的第一關系和在提供的話務量與滿足預定阻塞概率的干擾閾值之間的第二關系，通過獲取在保證預定通信質量的情況下滿足預定阻塞概率的最大提供話務量確定的，該存貯器還用于根據(jù)第二關系確定滿足相對于給定的不大于所獲取的最大提供話務量的給定話務量的預定阻塞概率的同時可連接用戶的最大數(shù)目，可以預先確定所存貯的同時可連接用戶的最大數(shù)目；根據(jù)存貯器中的同時可連接用戶的最大數(shù)目對各個新呼叫進行呼叫許可控制的呼叫許可控制裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種在具有多個基站和移動站的CDMA移動通信系統(tǒng)中進行呼叫許可控制的裝置，該裝置包括用于存貯干擾閾值的存貯器，通過根據(jù)在提供話務量和保證預定通信質量的干擾閾值之間的第一關系和在提供的話務量與滿足預定阻塞概率的干擾閾值之間的第二關系，通過獲取在保證預定通信質量的情況下滿足預定阻塞概率的最大提供話務量根據(jù)第二關系確定滿足相對于給定的不大于所獲取的最大提供話務量的給定話務量的預定阻塞概率的干擾閾值，可以預先確定所存貯的干擾閾值；根據(jù)存貯器中的干擾閾值對各個新呼叫進行呼叫許可控制的呼叫許可控制裝置。


通過下面配有附圖的描述，本發(fā)明的其它特性和優(yōu)點會更為清楚。
圖1是有關使用基于本發(fā)明的進行呼叫許可控制的方法和裝置的CDMA移動通信系統(tǒng)的模式圖。
圖2是涉及本發(fā)明第一實施例中的呼叫許可控制的基站的部分功能模塊圖。
圖3是圖2的基站中的呼叫許可控制設備所進行的呼叫許可控制操作的流圖。
圖4是有關用于對在本發(fā)明第一和第二實施例中使用的其它單元干擾進行概率密度分布計算機模擬的示例模擬區(qū)域的圖示說明。
圖5是說明在本發(fā)明的第一和第二實施例中使用的其它單元干擾的概率密度分布的一個例子的圖形。
圖6是用于設置本發(fā)明第一實施例中同時可連接用戶最大數(shù)量的圖形。
圖7是關于涉及本發(fā)明第二實施例中呼叫許可控制的基站的部分功能模塊圖。
圖8是關于由圖7的基站中的呼叫許可控制設備進行的呼叫許可控制操作的流圖。
圖9是本發(fā)明第二實施例中使用的隨機呼叫的狀態(tài)轉換圖。
圖10是用于設置本發(fā)明第二實施例中的干擾閾值的圖形。
圖11是有關涉及本發(fā)明第三實施例中的呼叫許可控制的基站的部分功能模塊圖。
圖12是關于由圖11的基站中的呼叫許可控制設備進行的呼叫許可控制操作的流圖。
圖13是用于圖11的基站中的同時可連接用戶最大數(shù)量控制設備的狀態(tài)轉換圖。
圖14是關于由圖11的基站中的存貯器存貯，由圖11的基站中的同時可連接用戶最大數(shù)量控制設備使用的數(shù)據(jù)的圖示說明。
圖15是針對作為一種情況由圖11的基站中的同時可連接用戶最大數(shù)量控制設備進行的阻塞概率信息獲取過程的流圖。
圖16是針對作為另一種情況，由圖11的基站中的同時可連接用戶最大數(shù)量控制設備進行的阻塞概率信息獲取過程的流圖。
圖17是針對作為一種情況，由圖11的基站中的同時可連接用戶最大數(shù)量控制設備進行的通信質量信息獲取過程的流圖。
圖18是針對作為另一種情況，由圖11的基站中的同時可連接用戶最大數(shù)量控制設備進行的通信質量信息獲取過程的流圖。
圖19是針對由圖11的基站中的同時可連接用戶最大數(shù)量控制設備進行的同時可連接用戶最大數(shù)量修改過程的流圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在參照圖1到圖6詳細描述在基于本發(fā)明的CDMA移動通信系統(tǒng)中用于呼叫許可控制的方法和裝置的第一實施例。
在第一實施例中，CDMA移動通信系統(tǒng)具有如圖1所示的模式配置，其中包括多個基站11和多個通過使用一或多個擴展碼調到通信信號的CDMA模式經(jīng)過基站11進行通信的移動站13。假定各基站11使用一個被多個用戶共享的頻率帶寬用于各個上行鏈路(從移動站13傳輸?shù)交?1)和下行鏈路(從基站11傳輸?shù)揭苿诱?3)，并且所有基站11使用同一頻率帶寬。
第一實施例中的各基站11具有與圖2所示的呼叫許可控制相關的部分功能配置。各基站11也具有一個針對CDMA移動通信系統(tǒng)中基站的常用功能的常用配置，這點對于本領域中的技術人員應是眾所周知的，因而在這里對其描述加以省略。
在圖2的功能配置中，各基站11具有一個通過無線電發(fā)送和接收用戶數(shù)據(jù)的部分，其中包括一個與無線122連接的RF處理設備121，一個包括Ki組基帶處理單元123a到123Ki并與RF處理設備121相連的基帶處理設備123，和與基帶處理設備123相連的多路復用/多路分解設備124。多路復用/多路分解設備124也與一個交換站連接以便用作多路復用/多路分解多個用戶的用戶數(shù)據(jù)的接口。
各基站11也具有一個控制基帶處理設備123并實現(xiàn)呼叫許可控制的部分，其中包括一個呼叫許可控制設備115，一個呼叫處理控制設備117，一個通信信道控制設備125和一個存貯器119，這些設備通過總線126彼此相連。呼叫處理控制設備117與一個用于控制基站的控制站連接，而呼叫許可控制設備115和通信信道控制設備125則與基帶處理設備123連接。
呼叫許可控制設備115根據(jù)來自呼叫處理控制設備117的請求讀取、修改，寫入存貯在存貯器119中的數(shù)據(jù)，并管理由當前通過基站11進行通信的移動站13使用的擴展碼。通信信道控制設備125管理Ki組基帶處理單元123。存貯器119存貯包括擴展碼利用狀態(tài)，當前連接用戶數(shù)C和同時可連接用戶最大數(shù)N的數(shù)據(jù)。
在圖2的基站11中，基于圖3流圖的呼叫許可控制操作過程進行如下。
首先，當在步驟S11有一個來自呼叫處理控制設備117的拆除連接請求時，呼叫許可控制設備115通過在步驟S31由通信信道控制設備125釋放對應的基帶處理單元123來完成呼叫拆除處理，并且通過在步驟S33刪除在存貯器119中關于對應移動站13的數(shù)據(jù)來釋放存貯器119。接著呼叫許可控制設備115在步驟S35把當前連接用戶數(shù)C減一并把操作返回到開始處。
另一方面，當在步驟S13有一個來自呼叫處理控制設備117的新呼叫的連接請求時，呼叫許可控制設備115在步驟S15檢查是否有一個可用的空閑擴展碼(當前未用的擴展碼)。當在步驟S15處所有擴展碼當前均被使用時，呼叫許可控制設備115拒絕呼叫許可并在步驟S17把這個情況通知到呼叫處理控制設備117，接著操作返回到開始處。
當在步驟S15有一個可用空閑擴展碼時，呼叫許可控制設備115在步驟S19詢問通信信道控制設備125是否有一個空閑基帶處理單元(當前未用的基帶處理單元123)。當在步驟S19處所有基帶處理單元123當前均被使用時，通信信道控制設備125通過呼叫許可控制設備115把這個情況通知到呼叫處理控制設備117，同時在步驟S17拒絕呼叫許可，接著操作返回到開始處。
當在步驟S19有可用的空閑收發(fā)器111時，呼叫許可控制設備115在步驟S21從存貯器119讀出該基站11中的當前連接用戶數(shù)C，并在步驟S23把這個當前連接用戶數(shù)C與存貯器119中的同時可連接最大用戶數(shù)N相比較。當N不大于C時，這種情況在步驟S23只在N等于C時發(fā)生，則呼叫許可控制設備115在步驟S17拒絕呼叫許可并把這種情況通知到呼叫處理控制設備117，接著操作返回到開始處。
當在步驟S23N大于C時，呼叫許可控制設備115在步驟S25通過分配擴展碼和基帶處理單元123來完成呼叫許可處理，并在步驟S27在存貯器119中登記這種分配。接著呼叫許可控制設備115在步驟S29把當前連接用戶數(shù)C加一，而操作則返回到開始處。
當在步驟S11和S23沒有來自呼叫處理控制單元117的拆除請求或連接請求時，操作也返回到開始處。
現(xiàn)在要描述在第一實施例中設置同時可連接用戶最大數(shù)N的方式。為了說明的目的，假定使用基于接收電平的傳輸功率控制。另外，考慮到語音激勵，假定各用戶以概率(時間速率)P處于語音狀態(tài)而以概率(1-P)處于靜音狀態(tài)。
當假定一個呼叫是具有到達速率λ。(每單位時間內呼叫到達數(shù))和服務速率μo(1/μo給定平均服務時間)時，通過下面表達式(1)可給出的同時連接用戶數(shù)r。
ar/(r!)Σj=0N(aj/j!)----(1)]]>其中a＝λo/μo。N為同時可連接用戶最大數(shù)，當超過這個數(shù)值時將拒絕一個連接。
通過下面二項式分布(2)也可表示出r個連接中的K個處于語音狀態(tài)的概率。
rkρk(1-ρ)r-k----(2)]]>因而通過下面表達式(3)給出K個用戶處于語音狀態(tài)的概率Pk。
Pk=Σr=kNrkρk(1-ρ)r-kar/(r!)Σj=0N(aj/j!)----(3)]]>當來自自己單元和與其它單元的接口內處于語音狀態(tài)的其它用戶的干擾的總和超過某個限值Cmax時，通信質量便會下降。這個限值Cmax由下面表達式(4)給定。
cmax=pg(1-η-1)Eb/I0,req----(4)]]>其中pg是處理增益，Eb/I0，req是針對干擾的每位載波能量比，它由傳輸特性決定，η是對應于移動站傳輸能量的參數(shù)，這里用η＝I0，req/No來表示熱噪聲No。
當其它單元干擾的概率密度分布被設成Pint(m)時，通信質量故障概率Ploss由下面表達式(5)給出。
Ploss=Σk=0NkPk∫cmax+1-k∞pint(m)dmΣk=0NkPk----(5)]]>
其它單元干擾的概率密度分布Pint(m)可由實際測量，理論計算或計算機模擬來確定。
下面描述一個利用計算機模擬的示例性的例子。在該例中，由19個六邊形單元構成而數(shù)據(jù)在圖4指示的中心單元A處被采集。各單元處的提供話務量假定在時間上一致和恒定，并使用距離衰減常數(shù)α＝4和短期中值方差σ＝8dB的標準偏差。這樣，可以肯定其它單元干擾的分布可用一個均值為0.6a(1-Pblock)ρ和方差為0.23a(1-Pblock)ρ的Gamma分布很好地近似。注意Gamma分布可由下面表達式(6)表示。
p(x)=1Γ(ν)ανxν-1e-αx----(6)]]>圖5給出了一個其它單元干擾的概率密度分布Pint(m)的例子，該例是通過使提供話務量等于70erl/單元而同時可連接用戶最大數(shù)等于500來得到的。
接著，如圖6中圖形說明的那樣設置同時可連接用戶最大數(shù)N。在圖6中，垂直和電平軸上的值由處理增益進行歸一化。圖6的圖形是針對語音概率ρ＝0.4，阻塞概率Pblock＝1％，而通信質量故障概率Ploss＝10-3的示例性情況的。
一個針對通信質量故障概率的曲線指示出在提供的話務量和滿足所要求的通信質量故障概率的同時可連接用戶最大數(shù)量之間的關系，這種關系可通過在順序改變N和Pk的值的情況下反復使用表達式(b)來得到。對于其它單元干擾的概率密度分布，如上所述使用Gamma分布。
阻塞概率的直線指示在提供話務量和同時可連接用戶最大數(shù)量之間的關系，使用公知的愛爾蘭B公式可得到這種關系，而該公式表示了在具有信道數(shù)N的交換機處的由下述表達式(7)給出的提供的話務量a的阻塞概率B。
B=aN/N!Σj=0Naj/j!----(7)]]>在圖6中，在針對通信質量故障概率的曲線下面的區(qū)域(圖6中共享區(qū)域)保證了Ploss≤10-3的通信質量。因而如圖6所示，該系統(tǒng)的最大容量可以被確定成電平軸上的位于通信質量故障概率的曲線和阻塞概率的垂直線的交點ρ之下的一個點。接著，針對低于或等于該最大容量的提供的話務量，通過用愛爾蘭B公式確定出同時可連接用戶最大數(shù)量，則有可能確定出用于呼叫許可控制的，在保證通信質量的前提下滿足給定阻塞概率的同時可連接用戶最大的數(shù)量。
例如，當一基站處的估測的提供話務量被設計為穿過點Q的垂直線和電平軸的交叉點處時，則同時可連接用戶最大數(shù)量可被設計等于一個由穿過點Q的電平線和垂直軸的交叉點所指示的數(shù)。對任何位于圖6的點P左邊的點Q均可這樣。點Q兩邊的箭頭就是為了指示這種情況的。
根據(jù)第一實施例的呼叫許可控制模式，可能確定出在保證通信質量故障概率低于一預定值的前提下滿足給定阻塞概率的同時可連接用戶最大數(shù)量，而且可能通過各基站處的簡單控制實現(xiàn)能夠保證通信質量和連接質量(阻塞概率)的呼叫許可控制。
應注意，在前面描述中，為了說明的目的使用了一個采用規(guī)則排列的六邊形單元，提供話務量相互一致且在時間上恒定的示例性情況。但通過利用實際測量，理論計算或計算機模擬來獲取其它單元干擾的概率密度分布，則第一實施例和在不同條件下的實施例同樣可用，并且在這些其它的實施例中也可達到與上述類似的效果。
還應注意，在前面描述中為了說明的目的各基站使用一個由多個用戶共享用于各自的上行鏈路和下行鏈路的頻率帶寬，并且所有基站使用同一個頻率帶寬。但是，基于第一實施例的移動通信系統(tǒng)不受這些假設的限制。即，通過對所涉及的頻率帶寬反復使用第一實施例的呼叫許可控制模式在各基站使用不同頻率帶寬的情況下也可以達到類似的效果。
另外，通過利用實際測量，理論計算或計算機模擬來獲取其它單元干擾的概率密度分布，對于基站使用的頻率帶寬不必要相同的情況，第一實施例同樣可用，而且在這樣的情況下也可達到與上述類似的效果。
也可能使用通過實際測量或計算機模擬而不是基于上述表達式(1)到(7)的理論計算得到的通信質量故障概率、同時可連接最大用戶數(shù)和給定話務量之間的關系。
參照圖7到圖10，在這里詳細描述有關在基于本發(fā)明的CDMA移動通信系統(tǒng)中進行呼叫許可控制的方法和裝置的第二實施例。
上述第一實施例涉及通過各基站進行通信的用戶數(shù)，在保證通信質量的前提下預先確定滿足規(guī)定阻塞概率特性的同時可連換用戶最大數(shù)量的呼叫許可控制模式。相反，第二實施例使用了能夠更靈活地處理因話務量變化或傳播狀態(tài)改變導致的干擾電平變化的呼叫許可控制模式。
在第二實施例中，CDMA移動通信系統(tǒng)具有與上述圖1所示的類似的模式配置。
第二實施例中的各基站11A具有一個涉及圖7所示的呼叫許可控制的部分功能配置。各基站11A也具有一個針對CDMA移動通信系統(tǒng)中基站的其它常用功能的常用配置，這種情況對于本領域中的技術人員應當是熟悉的，所以這里省略了有關描述。
在圖7的功能配置中，各基站11A具有一個通過無線發(fā)送和接收用戶數(shù)據(jù)的部分，其中包括一個與天線122相連的RF處理設備121，一個包含Ki組基帶處理單元123a到123Ki且與RF處理設備121相連的基帶處理設備123，和一個與基帶處理設備123相連的多路復用/多路分解設備124。多路復用/多路分解設備124也與一個交換站相連以便用作多路復用/多路分解多個用戶的用戶數(shù)據(jù)的接口。
各基站11A也具有一個控制基帶處理設備123并實現(xiàn)呼叫許可控制的部分，其中包括一個呼叫許可控制設備115A，一個呼叫處理控制設備117，一個通信信道控制設備125和一個存貯器119A，這些均通過總線126彼此相連。呼叫處理控制設備117與控制基站的控制站連接，而呼叫許可控制設備115A和通信信道控制設備125與基帶處理設備123連接。
呼叫許可控制設備115A根據(jù)來自呼叫處理控制設備117的請求讀取，修改，寫入存貯在存貯器119中的數(shù)據(jù)，并管理由當前正通過基站11A進行通信的移動站13所使用的擴展碼。通信信道控制設備125管理Ki組基帶處理單元123。存貯器119A存貯在呼叫許可控制中使用的包括擴展碼利用狀態(tài)，測量干擾電平Iobserve和干擾閾值Ithr的數(shù)據(jù)。
在圖7的基站11A中，基于圖8流圖的呼叫許可控制操作過程進行如下。
首先，當在步驟S41有一個來自呼叫處理控制設備117的拆除請求時，呼叫許可控制設備115A在步驟S61通過由通信信道控制設備125釋放對應的基帶處理單元123來完成呼叫拆除處理，并且在步驟S63通過刪除存貯器119或有關對應移動站13的數(shù)據(jù)來釋放存貯器119A。接著操作回到開始處。
另一方面，當在步驟S43有一個來自呼叫處理控制設備117的針對新呼叫的連接請求時，呼叫許可控制設備115A在步驟S45檢查是否有一個可用的空閑擴展碼(當前未用的擴展碼)。當在步驟S45處所有擴展碼當前均被使用時，則呼叫許可控制設備115A在步驟S47拒絕呼叫許可并把這種情況通知到呼叫處理控制設備117，接著操作回到開始處。
當在步驟S45處有一個可用的空閑擴展碼時，呼叫許可控制設備115A在步驟S49詢問通信信道控制設備125是否有一個可用的空閑基帶處理單元(當前未用的基帶處理單元123)。當在步驟S49處所有基帶處理單元123當前均被使用時，通信信道控制設備125把這種情況通過呼叫許可控制設備115A通知到呼叫處理控制設備117，同時呼叫許可控制設備115A在步驟S47拒絕呼叫許可，接著操作回到開始處。
當在步驟S49有可用的空閑基帶處理單元123，則呼叫許可控制設備115A在步驟S51控制測量到通信信道控制設備125的干擾電平。這樣，通信信道控制設備125選擇可用的基帶處理單元123，分配可用擴展碼，測量干擾電平并把測量出的干擾電平Iobserve通知給呼叫許可控制設備115A。
接著，呼叫許可控制設備115A在步驟S53從存貯器119A中讀出用于呼叫許可控制的干擾閾值Ithr并在步驟S55把干擾閾值Ithr與來自通信信道控制設備125的測量干擾電平Iobserve相比較。當在步驟S55，Iovserve不低于Ithr，即Iobserve≥Ithr時，則呼叫許可控制設備115A在步驟S47拒絕呼叫許可并把這種情況通知到呼叫處理控制設備117，接著操作回到開始處。
當在步驟S55 Iobserve低于Ithr時，呼叫許可控制設備115A在步驟S57通過分配擴展碼和基帶處理單元123來進行呼叫許可處理，并在步驟S59在存貯器119A中記錄這種分配。然后操作回到開始處。
當在步驟S41和S43沒有來自呼叫處理控制設備117的拆除請求或連接請求時，操作也回到開始處。
應注意，在前面通信信道控制設備125是在產(chǎn)生呼叫連接請求時進行干擾電平測量的，但也可能把配置改進成呼叫許可控制設備115A有規(guī)律地命令通信信道控制設備125進行干擾電平測量并在存貯器119A中記錄所測量的結果Iobserve。在這種情況下，當產(chǎn)生一個呼叫連接請求時呼叫許可控制設備115A從存貯器119A中讀出Iobserve和Ithr并把它們互相比較。
現(xiàn)在描述在第二實施例中設置干擾閾值Ithr的方式。為了說明的目的，這里假定使用基于接收電平的傳輸能量控制。另外，考慮到語音激勵，假定各用戶處于語音狀態(tài)的概率(時間速率)為ρ而處于靜音狀態(tài)的概率為1-ρ。
當假定呼叫是具有到達速率λo(單位時間呼叫到達數(shù))和服務速率μo(1/μo給出平均服務時間)的隨機呼叫時，可以像圖9的狀態(tài)轉換圖所示那樣進行從一個狀態(tài)到另一個狀態(tài)那樣的轉換。這里P(j)表示一個發(fā)生的呼叫在同時連接用戶數(shù)為j時被無阻塞許可的概率。因而，可由下面表達式(8)給出在基站內同時連續(xù)用戶數(shù)為r的概率Pr。
Pr=arr!P0Πj=0r-1p(j)---(r≥1)-----(8)]]>其中a＝λo/μo。這里對于所有的r值概率Pr的總和必須為1，因而得出下面的表達式(9)和(10)。
P0+P0Σr=1ωarr!Πj=0r-1p(j)=1-----(9)]]>P0=(1+Σr=1ωarr!Πj=0r-1p(j))-1----(10)]]>從而可知概率Pr可由下述表達式(11)給出。
Pr=arr!Πj=0r-1p(j)1+Σk=0ωakk!Πj=0k-1p(j)----(r≥1)----(11)]]>
接著可按如下所述得到概率P(j)。正如前面提到的，概率P(j)是當同時連接用戶數(shù)為j時一個已發(fā)生的呼叫被無阻塞許可的概率，因而一個已發(fā)生的呼叫被阻塞的概率為1-P(j)。注意當在一個新呼叫發(fā)生時若來自該基站覆蓋區(qū)域的干擾電平和來自其它基站覆蓋區(qū)域的干擾電平總和大于或等于干擾閾值Ithr則該新呼叫被阻塞。
現(xiàn)在，令Tblock等于通過用每用戶接收電平劃分干擾閾值Ithr得到的干擾電平的轉換用戶數(shù)，則概率P(j)可由下式(12)給出。
1-p(j)=Σk=0jjkρk(1-ρ)j-k∫Tblock-k∞pint(m)dm----(12)]]>其中Pintm)為來自其它基站覆蓋區(qū)域的干擾電平的概率密度分布，而m為等價于來自其它基站覆蓋區(qū)域的干擾電平的該基站內的轉換用戶數(shù)。
因而，阻塞概率Pblock可由下式(13)給出。
Pblock=Σr=0ω(1-p(r))Pr----(13)]]>這里，假定平均阻塞概率在所有基站中均相同，在上式(13)中出現(xiàn)的Pr和P(r)均為Pblock的函數(shù)，因而上式(13)具有x＝f(x)的形式。通過產(chǎn)生一個計算給定Pblock的右邊值的函數(shù)并反復使用該函數(shù)直到由該函數(shù)產(chǎn)生的Pblock等于給定的Pblock，則可以計算出阻塞概率Pblock。
接著，可按如下所述得到通信質量故障概率。下式(14)給出該基站內k個用戶處于語音狀態(tài)的概率Pk。
Pk=Σr=kNrkρk(1-ρ)r-kPr----(14)]]>當來自本單元內處于語音狀態(tài)的其它用戶和來自其它單元的接口的干擾總和超過某個限值Cmax時，通信質量便會下降。這個限值Cmax由下式(15)給出。
cmax=pg(1-η-1)Eb/I0,req-----(15)]]>其中Pg為處理增益，Eb/I0，req為根據(jù)傳輸特性確定的針對干擾的每位期望信號中的能量比，而η為對應于移動站傳輸能量的參數(shù)，η＝I0，req/No。表示熱噪聲No。
當其它單元干擾的概率密度分布被設成Pint(m)時，通信質量故障概率Ploss由下式(16)給出。
Ploss=Σk=0ωkPk∫cmax+1-k∞pint(m)dmΣk=0ωkPk----(16)]]>其它單元干擾Pint(m)的概率密度分布可由實際測量，理論計算或計算機模擬得到。
這里描述了一個使用計算機模擬的例子。在這個例子中，模擬區(qū)域與第一實施例中使用的如圖4所示的由19個六邊形單元構成并在中心單元A處采樣數(shù)據(jù)的區(qū)域相同。假定各單元處的提供話務量相同且在時間上恒定，而且使用距離衰減常數(shù)α＝4和短期中值變化標準偏差σ＝8dB的設置。這樣可以肯定其它單元干擾的分布能夠用均值為0.6a(1-Pblock)ρ和方差為0.23a(1-Pblock)ρ的Gamma分布很好地近似。注意Gamma分布可由下式(17)表示。
p(x)=1Γ(ν)ανxν-1e-αx----(17)]]>如前所述，圖5是關于通過使用等于70erl/單元的提供話務量和等于500的同時可連接用戶最大數(shù)來獲取的其它單元干擾概率密度分布Pinr(m)的例子。在圖5中，垂直和電平軸上的值由處理增益歸一化。
接著如圖10的圖形所述那樣設置干擾閾值Ithr。在圖10中，垂直和電平軸上的值由處理增益歸一化。圖10中的圖形是針對語音概率ρ＝0.4，阻塞概率Pblock＝1％和通信質量故障概率Ploss＝10-3的例子的。
關于通信質量故障概率的曲線指出提供話務量與滿足要求的通信質量故障概率的干擾閾值之間的關系，通過在N和Pk值順序變化或反復使用表達式(16)可得到這個曲線。對于其它單元干擾的概率密度分布，可如前所述那樣使用Gamma分布。
對于表示阻塞概率的直線指出提供話務量和使用上述表達式(13)得到干擾閾值之間的關系。
在圖10中，在位于通信質量故障概率的曲線下面的區(qū)域(圖10中共享區(qū)域)保證了Ploss≤10-3的通信質量。因而，如圖10所示，系統(tǒng)最大容量可被定為電平軸上的位于通信質量故障概率的曲線和阻塞概率的直線的交叉點ρ之下的一點。接著，通過根據(jù)表達式(13)確定提供話務量的干擾閾值低于或等于這個最大容量，可以確定出在保證通信質量的前提下滿足給定阻塞概率的呼叫許可控制的干擾閾值。
例如，當基站估測的提供話務量處于通過點Q的垂直線和電平軸的交點處時，干擾閾值可被設成等于由穿過點Q的電平線與垂直軸的交點所指示的數(shù)值。對于任何位于圖10的點P左邊的點Q均是如此。點兩邊的箭頭指出了這種情況。
根據(jù)第二實施例的呼叫許可控制模式，可以確定出在保證通信質量故障概率低于預定值的前提下滿足給定阻塞概率的干擾閾值，而且可以通過各基站處的簡單控制實現(xiàn)能夠保證通信質量和連接質量(阻塞概率)的呼叫許可控制。
另外，與第一實施例相比還可以在第二實施例中更靈活地處理話務量變化和傳播狀態(tài)改變。注意第一實施例根據(jù)本單元內當前連接的用戶數(shù)來控制是否允許呼叫，因而第一實施例不能考慮在周圍單元內的話務量變化和傳播狀態(tài)改變。相反，在第二實施例中測量出的干擾電平是本單元中的干擾和來自其它單元的干擾的總和，所以第二實施例可以考慮周圍單元的話務量變化和傳播狀態(tài)改變，并且利用基于干擾閾值的控制靈活性帶來的優(yōu)點可以實現(xiàn)能保證通信質量和連接質量的呼叫許可控制。
應注意在前面的描述中為了說明的目的使用了一個規(guī)則排列的六邊形單元且提供的話務量相同且不變的例子，但通過使用實際測量，理論計算或計算機模擬來獲取其它單元干擾的概率密度分布，第二實施例同樣可用于不同條件下的情況，而且在這些情況下也可達到如上所述的效果。
還應注意，在前面的描述中為了說明的目的假定各基站使用一個由多個用戶共享用于各自的上行鏈路和下行鏈路的頻率帶寬，而且各基站使用同一頻率帶寬。但是基于第二實施例的移動通信系統(tǒng)不受上述假設的限制。即，通過對所涉及的各頻率帶寬反復使用第二實施例的呼叫許可控制模式，可以在各基站使用多個頻率帶寬的情況下達到類似的效果。
另外，通過用實際測量，理論計算或計算機模擬獲取其它單元干擾的概率密度分布，第二實施例可用于各基站使用的頻率帶寬不必相同的情況，并且在這樣的情況下可以達到與上述類似的效果。
也可以使用在通過實際測量或計算機模擬而不是通過基于上述表達式(8)到(17)的理論計算得到的通信質量故障概率，干擾閾值和提供話務量之間的關系。
現(xiàn)在參照圖11到圖19詳細描述關于在基于本發(fā)明的CDMA移動通信系統(tǒng)中進行呼叫許可控制的方法和裝置的第三實施例。
上述第一和第二實施例涉及在保證通信質量故障概率的前提下滿足給定阻塞概率的呼叫許可控制模式。但是，這些呼叫許可控制模式均涉及一個缺陷，即當在具體設計移動通信系統(tǒng)中使用這些呼叫許可控制模式時，需要通過實際測量，或理論計算來獲取詳細的無線傳播狀態(tài)和話務量分布，所以在設計中需要做大量的工作。
另外，在實際的移動通信系統(tǒng)中，當建造或拆除鄰近建筑或道路時，無線傳播狀態(tài)和話務量分布會產(chǎn)生很大的變化，而且存在有必要額外提供新基站以處理這種變化的情況，但在這種情況下，有必要對移動通信系統(tǒng)進行重新設計。上述第一和第二實施例的呼叫許可控制模式還涉及另一個缺陷，即對于系統(tǒng)擴展僅有有限的適應性。
考慮到這些情況，第三實施例涉及一種通過各基站的分布自治控制在保證預定通信質量的前提下滿足給定阻塞概率，在CDMA移動通信系統(tǒng)中進行呼叫許可控制的方法和裝置。
在第三實施例中，CDMA移動通信系統(tǒng)具有和上述圖1中所示的類似的模式配置。
第三實施例中的各基站11B具有與圖11所示的呼叫許可控制有關的部分功能配置。各基站11B對于CDMA移動通信系統(tǒng)中的基站的其它常用功能也有一個常用配置，這是本領域技術人員所熟知的，因而這里省略了有關描述。
在圖11的功能配置中，各基站擁有一個通過無線電發(fā)送和接收用戶數(shù)據(jù)的部分，其中包括一個與無線122相連的RF處理設備121，一個包含Ki組基帶處理單元123a到123Ki并與RF處理單元設備相連的基帶處理設備123，和一個與基帶處理設備123相連的多路復用/多路分解設備124。多路復用/多路分解設備124也與一個交換站相連以便用作多路復用/多路分解多個用戶的用戶數(shù)據(jù)的接口。
各基站11也具有一個控制基帶處理設備123并實現(xiàn)呼叫許可控制的部分，其中包括一個呼叫許可控制設備115B，一個呼叫處理控制設備117，一個通信信道控制設備125，一個存貯器119B和同時可連接用戶最大數(shù)量控制設備116，它們均通過總線126彼此相連。呼叫處理控制設備117與控制基站的控制站相連，而呼叫許可控制設備115B和通信信道控制設備125與基帶處理設備123相連。
對應于Ki組擴展碼提供了Ki組基帶處理單元123，其中各基帶處理單元123對應于FDMA或TDMA系統(tǒng)中的一個收發(fā)器并包括一個用擴展碼擴展輸入信號的編碼器和一個從解調信號中獲取對應于其擴展碼的信號的相關器。
通信信道控制設備125管理Ki組基帶處理單元123。
呼叫許可控制設備115B根據(jù)來自呼叫處理控制設備117的請求讀取，修改和寫入存貯器119B中的數(shù)據(jù)，并且管理由通過該基站11B當前正進行通信的移動站13使用的擴展碼。
同時可連接用戶最大數(shù)控制設備116根據(jù)來自呼叫許可控制設備115B的呼叫發(fā)送或接收成功/失敗通知獲取有關阻塞概率的信息并根據(jù)從通信信道控制設備125報告的通信質量測量結果獲取有關通信質量故障概率的信息，同時確定出同時可連接用戶的最大數(shù)N并把確定出的同時可連接用戶最大數(shù)記錄在存貯器119B中。
存貯器119B存貯包括在呼叫許可控制中使用的擴展碼利用狀態(tài)，當前連接的用戶數(shù)C，同時可連接用戶的最大數(shù)N和阻塞概率信息，通信質量故障概率信息等等的數(shù)據(jù)。
在圖11的基站11B中，按下述內容進行基于圖12流圖的呼叫許可控制操作過程。
首先，當在步驟S71有一個來自呼叫處理控制設備117的拆除請求時，呼叫許可控制設備115B在步驟S91通過通信信道控制設備125釋放對應的基帶處理單元123進行呼叫拆除處理，并且在步驟S93通過刪除存貯器119B中對應于移動站13的數(shù)據(jù)來釋放存貯器119B。接著呼叫許可控制設備115B在步驟S95把當前連接用戶數(shù)減一，并且操作回到開始處。
另一方面，當在步驟S73有一個來自呼叫處理控制設備117的新呼叫連接請求時，呼叫許可控制設備115B在步驟S75檢查是否有空閑擴展碼(當前未被使用的擴展碼)。當在步驟S75所有擴展碼當前均被使用時，則呼叫許可控制設備115B在步驟S77拒絕呼叫許可并把該情況通知到呼叫處理控制設備117，接著操作回到開始處。
當在步驟S75有一個空閑擴展碼時，呼叫許可控制設備115B在步驟S79詢問通信信道控制設備125是否有一個空閑基帶處理單元(當前未被使用的基帶處理單元123)。當在步驟S79所有基帶處理單元123當前均被使用時，通信信道控制設備125通過呼叫許可控制設備115B把該情況通知到呼叫處理控制設備117，而呼叫許可控制設備115B在步驟S77拒絕呼叫許可，接著操作回到開始處。
當在步驟S79有一個空閑基帶處理單元123時，呼叫許可控制設備115B在步驟S81從存貯器119B中讀出基站11B中的當前連接用戶數(shù)C，并且在步驟S83把這個當前連接用戶數(shù)C與存貯在存貯器119B中的同時可連接最大用戶數(shù)N相比較。當在步驟S83，N不大于C，即N小于或等于C時，呼叫許可控制設備115B在步驟S77拒絕新呼叫連接并把該情況通知到呼叫處理控制設備117和同時可連接用戶最大數(shù)控制設備116，接著操作回到開始處。
當在步驟S83，N大于C時，呼叫許可控制設備115B在步驟S85通過分配擴展碼和基帶處理單元123來進行呼叫許可處理，并且在步驟S87在存貯器119B中記錄這種分配。接著呼叫許可控制設備115B在步驟S89把當前連接用戶數(shù)C加一，同時把新呼叫許可通知到同時可連接用戶最大數(shù)控制設備116，然后操作回到開始處。
當在步驟S71和S73設有來自呼叫處理控制設備117的拆除或連接請求時，操作也返回到開始處。
現(xiàn)在描述第三實施中同時可連接用戶最大數(shù)控制設備116的操作。
圖13給出了同時可連接用戶最大數(shù)控制設備116的狀態(tài)轉換圖。
在通過測量本無線區(qū)域內啟始呼叫數(shù)，終接呼叫數(shù)和未完成的啟始呼叫或終接呼叫數(shù)來計算阻塞概率的情況下，當在處于等待狀態(tài)T1時收到來自呼叫許可控制設備115B的呼叫許可結果通知時，同時可連接用戶最大數(shù)控制設備116轉換到阻塞概率信息獲取狀態(tài)T3以執(zhí)行一個阻塞概率信息獲取過程，并且在該過程結束時回到等待狀態(tài)T1。
在通過測量本無線區(qū)域內傳輸?shù)脑拕樟縼碛嬎阕枞怕什⑻幱诘却隣顟B(tài)T1時，同時可連接用戶最大數(shù)控制設備116在各個阻塞概率信息獲取周期上均轉換到阻塞概率信息獲取狀態(tài)T3以執(zhí)行阻塞概率信息獲取過程，并且在該過程結束時回到等待狀態(tài)T1。
注意這里圖13只給出了針對前面的通過測量本無線區(qū)域內的啟始呼叫數(shù)，終接呼叫數(shù)和未完成的啟始呼叫與終接呼叫數(shù)來計算阻塞概率的情況的狀態(tài)轉換。
而且，當處于等待狀態(tài)T1時，同時可連接用戶最大數(shù)控制設備116在各通信質量信息獲取周期處均進入通信質量信息獲取狀態(tài)T5以執(zhí)行一個通信質量信息獲取過程，并且在該過程結束時回到等待狀態(tài)T1。
當處于等待狀態(tài)T1時，同時可連接用戶最大數(shù)控制設備116在各個同時可連接用戶最大數(shù)修改周期處進入同時可連接用戶最大數(shù)修改狀態(tài)T7以執(zhí)行一個同時可連接用戶最大數(shù)修改過程，當該過程結束時，同時可連接用戶最大數(shù)控制設備116進入通信質量信息和阻塞概率信息修改狀態(tài)T9以執(zhí)行一個通信質量信息和阻塞概率信息修改過程，接著當該過程結束時回到等待狀態(tài)T1。
圖14從概念上給出了存貯在由同時可連接用戶最大數(shù)控制設備116使用的存貯器119B中的在存貯器119B的變量和常量中的數(shù)據(jù)。
在圖14所示的數(shù)據(jù)中，“attempt”，“block”和“block-rate”是要根據(jù)來自呼叫許可控制設備115B的呼叫許可結果通知加以修改的變量，它們相應地代表啟始或終接呼叫數(shù)，阻塞呼叫數(shù)和阻塞概率。“good”，“bad”和“outage”是要根據(jù)通信質量測量結果修改的變量，它們相應表示判定通信質量未下降的次數(shù)，判定通信質量下降的次數(shù)和通信質量故障概率。
“THRQ”是一個表示在獲取通信質量故障概率時使用的閾值，當通信質量測量結果低于“THRQ”值時即判定通信質量下降。“THRQ1”，“THRQ2”和“THRB”為表示在同時可連接用戶最大數(shù)修改過程中修改同時可連接用戶最大數(shù)時使用的閾值的常量，它們相應表示通信質量故障概率的第一閾值，通信質量故障概率的第二閾值和阻塞概率閾值，其中“THRQ1”＞“THRQ2”。“N”是一個在呼叫許可控制中使用的變量，它表示同時可連接用戶最大數(shù)。
通常，“THRQ”和“THRB”被設成接近通信質量故障概率和阻塞概率容許的上限值，“THRQ1”被設成接近“THRQ”的值，而“THRQ2”被設成充分小于“THRQ1”的值，但這些常量的實際設置依賴于要實現(xiàn)的控制所需的特性。
利用這些存貯器119B中的數(shù)據(jù)，同時可連接用戶最大數(shù)控制設備116完成如前面圖15到圖19的流圖所述的各種過程。在圖15到圖19中，符號“＝”指示把右邊替換到左邊之中，而符號“++”表示把變量加-，符號“--”表示把變量減-。
圖15是一個在通過測量本無線區(qū)域內啟始呼叫數(shù)，終接呼叫數(shù)和未完成的啟始或終接呼叫數(shù)來計算阻塞概率的情況下，阻塞概率信息獲取過程的控制過程的流圖。
首先，根據(jù)來自呼叫許可控制設備115B的呼叫許可結果通知判斷呼叫放坷是否成功(步驟S141)。
接著當呼叫許可成功時，變量“attampt”加一(步驟S143)而變量“block”也加一(步驟S145)，其中在呼叫許可失敗時只把變量“attampt”加一(步驟S147)。然后，通過用“attampt”去除“block”得到的值被替換進變量“block-rate”(步驟S149)。在被修改的變量被存入存貯器119B后該過程即結束。
圖16是一個說明在通過測量本無線區(qū)域內傳輸?shù)脑拕樟縼碛嬎阕枞怕实那闆r下進行阻塞概率停息獲取的控制過程的流圖。
首先，同時可連接用戶最大數(shù)控制設備116從存貯器119B中讀出當前連接用戶數(shù)C(步驟S51)，并且把當前連接用戶數(shù)C與當前可連接用戶最大數(shù)N相比較(步驟S153)。
當C≥N時變量“attempt”加一(步驟S155)而變量“block”也加一(步驟S157)，而當C＜N時只把變量“attempt”加一(步驟S159)。接著通過用“attempt”去除“block”所得的值被替入變量“block-rate”(步驟161)。在把修改的變量存入存貯器119B后該過程結束。
圖17是說明在測量作為通信質量的S2R(信噪功率tb)的情況下進行通信質量信息獲取的控制過程的流圖。
首先，同時可連接用戶最大數(shù)控制設備116命令通信信道控制設備125進行通信質量測量(步驟S171)。接著根據(jù)從通信信道控制設備125收到的響應，測量結果被與“THRQ”相比較(步驟S173)。
當測量結果小于“THRQ”時，則判定質量下降，而變量“bad”被加一(步驟S175)。另一方面，當測量結果大于或等于“THRQ”時，則判定對通信質量滿意，而變量“good”被加一(步驟S177)。
接著，用“bad”除以(“good”+“bad”)得出的值被替入變量“outage”(步驟S179)。在修改的變量被存入存貯器119B后該過程即結束。
圖18是說明在測量作為通信質量的干擾能量電平的情況下進行通信質量信息獲了的控制過程的流圖。
首先，同時可連接用戶最大數(shù)控制設備116命令通信信道控制設備125進行通信質量測量(步驟S181)。接著，根據(jù)來自通信信道控制設備125的應答，測量結果被與“THRQ”相比較(步驟S183)。
當測量結果大于或等于“THRQ”時，則判定質量下降并把變量“bad”加一(步驟S185)。另一方面，當測量結果小于“THRQ”時，則判定對通信質量滿意并把變量“good”加一(步驟S187)。
接著，用“bad”除以(“good”+“bad”)得出的值替入變量“outage”(步驟S189)。在修改的變量被存入存貯器119B后該過程即結束。
注意，以通信質量信息獲取時，可以通過讓同時可連接用戶最大數(shù)控制設備116經(jīng)通信道控制設備125命令用戶終端13進行通信質量測量來獲取下行鏈路的通信質量信息。
圖19是說明進行同時可連接用戶最大數(shù)量修改的控制過程的流圖。
首先，同時可連接用戶最大數(shù)控制設備116從存貯器119B中讀出變量“outage”和“block-rate”，及常量“THRQ1”，“THRQ2”和“THRB”。
當變量“outage”大于或等于常量“THRQ1”(步驟S191NO)且變量“N”大于或等于1(步驟S199 YES)時，則變量“N”被減一(步驟S201)并結束過程。當變量“N”小于1(步驟S199 NO)時，在這里終止過程。
另一方面，當變量“outage”小于常量“THRQ1”(步驟S191 YES)時，變量“block-rate”和常量“THRB”被加以比較(步驟S193)。當變量“block-rate”小于常量“THRB”(步驟S193 YES)時，過程在這里結束。當變量“block-rate”大于或等于常量“THRB”(步驟S193 NO)時，變量“outage”和常量“THRQ2”被加以比較(步驟S195)。當變量“outage”小于常量“THRQ2”(步驟S195 YES)時，變量“N”被加一(步驟S197)且過程結束。當變量“outage”大于或等于常量“THRQ2”(步驟S195 NO)時，則過程在這里結束。
注意圖19的控制過程在遞減變量“N”之前檢查變量“N”的值，這樣就保證變量“N”總是非負整數(shù)。以類似的方式，也可以在遞加變量“N”之前檢查變量“N”的值以保證變量“N”的值不會過大。在這樣的情況下，可預先確定變量“N”的最大值并僅當確定變量“N”的當前值小于預定最大值時才遞加變量“N”。
還要注意圖19的控制過程在遞加變量“N”之前比較變量“outage”和常量“THRQ1”與“THRQ2”的值，這是由下面兩個原因造成的。一個原因是要減少因剛遞加完變量“N”后又要遞減變量“N”所造成的控制抖動。即，當變量“N”在步驟S197遞加時，阻塞概率就減小而針對同一呼叫的通信質量故障概率則增加。但如果在不進行步驟S195的情況下進行步驟S197，則通信質量故障概率會很快超過“THRQ1”，因而有必要在步驟S197增加變量“N”后不久便在步驟S201減小變量“N”。最好是減少這種控制抖動。另一個原因是給予通信質量故障概率高于阻塞概率的優(yōu)先權。即，減小抑制通信質量故障概率的變量“N”應迅速進行，而增加抑制阻塞概率而不是增加通信質量故障概率的變量“N”應更為慎重地進行。
如上所述當同時可連接用戶最大數(shù)修改過程結束時，同時可連接用戶最大數(shù)控制設備116轉換到通信質量信息和阻塞概率信息修改狀態(tài)T9。在狀態(tài)T9中，變量“attempt”，“block”，“block-rate”，“good”，“bad”和“outage”初始化或修改，其中按照通信質量信息獲取狀態(tài)T5和阻塞概率信息獲取狀態(tài)T3中的方式修改這些變量并把它們存在存貯器119B中。在狀態(tài)T9中可實現(xiàn)包括下述內容的有關處理的個例。
(1)把0值替換進變量“attempt”，“block”，“block-rate”，“good”，“bad”和“outage”中的每一個變量的處理。
(2)每當記錄的轉換到同時可連接用戶最大數(shù)修改過程的次數(shù)達到M次(M為一預定的大于1的整數(shù))時，把0值替換進變量“attempt”，“block”，“block-rate”，“good”，“bad”和“outage”中的每一個的處理。
(3)用實數(shù)λ(0＜λ＜1)對變量進行如下修改的處理attempt＝attempt×λblock＝block×λgood＝good×λbad＝bad×λ注意在狀態(tài)T9中要進行的實際處理的選擇不影響可由第三實施例的呼叫許可控制模式實施的效果。
根據(jù)第三實施例，同時可連接用戶的最大數(shù)另根據(jù)在各基站處得到的通信質量信息和阻塞概率信息來獲取的。呼叫許可/拒絕判斷是根據(jù)這個同時可連接用戶最大數(shù)來做出的，因而可通過很簡單的控制來實現(xiàn)呼叫許可控制。而且，同時可連接用戶最大數(shù)被確定成能夠滿足預定的阻塞概率和通信質量故障概率的值，所以可以用滿足預定阻塞概率和通信質量故障概率的方式來操作系統(tǒng)。另外，第三實施例的呼叫許可控制由各基站處的分布自治控制來實現(xiàn)，所以在系統(tǒng)擴展方面有很高的適應性，因而可以實現(xiàn)靈活的系統(tǒng)設計和操作。
應注意在前面的描述中為了說明的目的假定各基站使用一個由多個用戶共享用于各自的上行和下行鏈路的頻率帶寬，并且所有基站使用同一頻率帶寬。然而基于第二實施例的移動通信系統(tǒng)并不受這些假設的限制，即，通過對所涉及的各頻率帶寬反復使用第三實施例的呼叫許可控制模式，可以在各基站使用不同頻率帶寬的情況下達到類似的效果。
而且，第三實施例對基站不必使用同一頻率帶寬的情況也是適用的，在這樣的情況中也可達到與上述類似的效果。
也應注意，除已提到的之外，在不偏離本發(fā)明的宗旨和優(yōu)越性的前提下可對上述實施例加以改進或變化。所有這些改進和變化將被包含在所附權利要求書的范圍內。
權利要求
1.在具有多個基站和移動站的CDMA移動通信系統(tǒng)中進行呼叫許可控制的方法，其中包括的步驟有根據(jù)在提供話務量和保證預定通信質量的同時可連接用戶最大數(shù)之間的第一關系與在提供話務量和滿足預定阻塞概率的同時可連接用戶最大數(shù)之間的第二關系，獲取在保證預定通信質量前提下滿足預定阻塞概率的提供最大話務量；根據(jù)第二關系，相對于不大于在獲取步驟得出的最大提供話務量的給定的提供話務量確定出滿足預定阻塞概率的同時可連接用戶最大數(shù)；根據(jù)在確定步驟確定的同時可連接用戶最大數(shù)對新呼叫進行呼叫許可控制。
2.如權利要求1所述的方法，其中獲取步驟使用通過保證預定通信質量故障概率導出的第一關系。
3.如權利要求2所述的方法，其中由下式給出通信質量故障概率PlossPloss=Σk=0NKPk∫Cmax+1-k∞Pint(m)dmΣk=0NKPk]]>其中N為同時可連接用戶最大數(shù)，Pk為在基站單元內k個用戶處于語音狀態(tài)的概率，Cmax為根據(jù)來自基站單元內處于語音狀態(tài)的其它用戶的干擾和來自其它基站的其它單元的干擾的總和判定通信質量下降的限值，Pint(m)為來自其它基站的其它單元的干擾的概率密度分布，而m是等價于來自其它基站的其它單元的干擾的各基站處的轉換用戶數(shù)。
4.如權利要求1所述的方法，其中獲取步驟和確定步驟使用根據(jù)愛爾蘭B公式導出的第二關系。
5.如權利要求1所述的方法，其中獲取步驟用對應于表示第一關系的曲線和表示第二關系的直線的交點的提供話務量值來獲取最大提供話務量。
6.如權利要求1所述的方法，其中確定步驟確定把對應于在表示第二關系的直線上的給定提供話務量的同時可連接用戶最大數(shù)值確定成同時可連接用戶最大數(shù)。
7.如權利要求1所述的方法，其中進行呼叫許可控制步驟在當前連接用戶數(shù)小于在確定步驟確定的同時可連接用戶最大數(shù)時允許連接新呼叫，并在相反的情況下拒絕連接新呼叫。
8.在具有多個基站和移動站的CDMA移動通信系統(tǒng)中進行呼叫許可控制的方法，該方法包括的步驟有根據(jù)在提供話務量和保證預定通信質量的干擾閾值之間的第一關系與在提供話務量和滿足預定阻塞概率的干擾閾值之間的第二關系，獲取在保證預定通信質量前提下滿足預定阻塞概率的最大提供話務量；根據(jù)第二關系，相對于不大于在獲取步驟獲取的最大提供話務量的給定提供話務量確定出滿足預定阻塞概率的干擾閾值；根據(jù)在確定步驟確定的干擾閾值的新呼叫進行呼叫許可控制。
9.如權利要求8所述的方法，其中獲取步驟使用通過保證預定通信質量故障概率導出的第一關系。
10.如權利要求9所述的方法，其中由下式給出通信質量故障概率PlossPloss=Σk=0∞KPk∫Cmax+1-k∞Pint(m)dmΣk=0∞KPk]]>其中Pk為在基站單元內k個用戶處于語音狀態(tài)的概率，Cmax根據(jù)來自基站單元內處于語音狀態(tài)的其它用戶的干擾與來自其它基站的其它單元的干擾的總和判定通信質量下降的限值，Pint(m)為來自其它基站的其它單元的干擾的概率密度分布，而m為等價于來自其它基站的其它單元的干擾的基站用戶轉換數(shù)。
11.如權利要求8所述的方法，其中獲取步驟和確定步驟使用根據(jù)由下式給出的阻塞概率Pblock導出的第二關系Pblook=Σr=0∞(1-p(r))Pr]]>其中P(r)為在同時連接用戶數(shù)為r時許可呼叫的概率，而Pr為在基站內同時連接用戶數(shù)為r的概率。
12.如權利要求8所述的方法，其中獲取步驟用對應于表示第一關系的曲線與表示第二關系的直線之間的交叉點的提供話務量值來獲取最大提供話務量。
13.如權利要求8所述的方法，其中確定步驟把對應于表示第二關系的直線上的提供話務量的干擾閾值確定成干擾閾值。
14.如權利要求8所述的方法，其中進行呼叫許可控制步驟在測量的干擾電平低于在確定步驟確定的干擾閾值時允許連接新呼叫，并在相反的情況下拒絕連接新呼叫。
15.在具有多個基站和移動站的CDMA移動通信系統(tǒng)中進行呼叫許可控制的裝置，該裝置包括存貯同時可連接用戶最大數(shù)的存貯器，該數(shù)量通過根據(jù)在提供話務量與保證預定通信質量故障率的同時可連接用戶最大數(shù)之間的第一關系和在提供話務量與滿足預定阻塞概率的同時可連接用戶最大數(shù)之間的第二關系獲取最大提供話務量，并根據(jù)第二關系，針對不大于所獲取的最大提供話務量確定出滿足預定阻塞概率的同時可連接用戶最大數(shù)來預先確定；和根據(jù)存貯器中存貯的最大同時可連接用戶數(shù)對新呼叫進行呼叫許可控制的呼叫許可控制裝置。
16.如權利要求15所述的裝置，其中存貯器存貯通過使用由保證預定的通信質量故障概率導出的第一關系來確定的同時可連接用戶最大數(shù)。
17.如權利要求16所述的裝置，其中由下式給出通信質量故障概率PlossPloss=Σk=0NKPk∫Cmax+1-k∞Pint(m)dmΣk=0NKPk]]>其中N為同時可連接用戶最大數(shù)，Pk為基站單元內k個用戶處于語音狀態(tài)的概率，Cmax為根據(jù)來自基站單元內處于語音狀態(tài)的其它用戶的干擾和來自其它基站的其它單元的干擾的總和判定通信質量是否下降的限值，而m為等價于來自其它基站的其它單元的干擾的在各基站處的轉換用戶數(shù)。
18.如權利要求15所述的裝置，其中存貯器存貯通過使用由愛爾蘭B公式導出的第二關系所確定的同時可連接用戶最大數(shù)。
19.如權利要求15所述的裝置，其中存貯器存貯根據(jù)最大提供話務量確定的同時可連接用戶最大數(shù)，而最大提供話務量是當作對應于表示第一關系的曲線與表示第二關系的直線的交點的提供話務量值來獲取的。
20.如權利要求15所述的裝置，其中存貯器存貯同時可連接用戶的最大值，該最大值確定為與表達第二關系的直線上的給定提供話務量相應的同時可連接用戶的最大數(shù)。
21.如權利要求15所述的裝置，其中呼叫許可控制裝置在當前連接用戶數(shù)小于存貯器中存貯的同時可連接用戶最大數(shù)時，允許連接新呼叫，并在相反的情況下拒絕連接新呼叫。
22.在具有多個基站和移動站的CDMA移動通信系統(tǒng)中進行呼叫許可控制的裝置，該裝置包括在保證預定通信質量前提下滿足預定阻塞概率的存貯干擾閾值數(shù)存貯器，其中干擾閾值是通過根據(jù)在提供話務量與保證預定通信質量的干擾閾值之間的第一關系和提供話務量與滿足預定阻塞概率的干擾閾值之間的第二關系獲取在保證預定通信質量的前提下滿足預定阻塞概率的最大提供話務量，并根據(jù)第二關系針對不大于所獲取的最大提供話務量的給定提供話務量確定滿足預定阻塞概率的干擾閾值來確定的；和根據(jù)存貯器中存貯的干擾閾值對新呼叫進行呼叫許可控制的呼叫許可控制裝置。
23.如權利要求22所述的裝置，其中存貯器存貯通過使用由保證預定通信質量故障概率導出的第一關系所確定的干擾閾值。
24.如權利要求23所述的裝置，其中由下式給出通信質量故障概率PlossPloss=Σk=0NKPk∫Cmax+1-k∞Pint(m)dmΣk=0NKPk]]>其中Pk為基站單元內k個用戶處于語音狀態(tài)的概率，Cmax是用于根據(jù)來自基站單元內處于語音狀態(tài)的其它用戶的干擾和來自其它基站的其它單元的干擾總和判定通信質量是否下降的限值，Pint(m)是來自其它基站的其它單元的干擾的概率密度分布，而m是等價于來自其它基站的其它單元的干擾的在各基站處的轉換用戶數(shù)。
25.如權利要求22所述的裝置，其中存貯器存貯通過使用從經(jīng)過下式給出的阻塞概率Pblock導出的第二關系所確定的干擾閾值Pblook=Σr=0∞(1-p(r))Pr]]>其中P(r)是當同時連接用戶數(shù)為r時允許呼叫的概率，而Pr是在各基站內同時連接用戶數(shù)為r的概率。
26.如權利要求22所述的裝置，其中存貯器存貯通過使用最大提供話務量確定的干擾閾值，而最大提供話務量是作為對應于表示第一關系的曲線與表示第二關系的直線的交點的提供話務量值來來獲取的。
27.如權利要求22所述的裝置，其中存貯器存貯被確定成對應于在表示第二關系的直線上的給定提供話務量值的干擾閾值。
28.如權利要求22所述的裝置，其中呼叫許可控制裝置在測出的干擾電平低于存貯在存貯器中的干擾閾值時允許連接新呼叫，并在相反的情況下拒絕連接新呼叫。
全文摘要
用于CDMA移動通信系統(tǒng)中的在保證預定通信質量的前提下滿足給定連接質量(阻塞概率)的呼叫許可控制模式。在各基站處計算各基站的阻塞概率和通信質量故障概率從而根據(jù)計算出的結果調整各基站的同時可連接用戶最大數(shù)量，并根據(jù)調整的同時可連接用戶最大數(shù)進行呼叫許可控制。可以根據(jù)在提供話務量與保證通信質量的可連接用戶最大數(shù)或干擾閾值之間的第一關系和在提供話務量與滿足預定阻塞概率的同時可連接用戶最大數(shù)或干擾閾值之間的第二關系來確定同時可連接用戶最大數(shù)或干擾閾值，并可把它們用于呼叫許可控制。
文檔編號H04W72/08GK1592177SQ200310102449
公開日2005年3月9日 申請日期1996年6月21日 優(yōu)先權日1995年6月23日
發(fā)明者石川義裕, 梅田成視 申請人:Ntt移動通信網(wǎng)株式會社