[發明專利]一種負載不平衡的無線網絡中用戶接入與切換的方法

無效

• 申請號: 201010280203.2
• 申請日: 2010-09-14
• 公開（公告）號: CN101951664A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 馬秀榮;張會龍;程云祥
• 申請（專利權）人: 天津理工大學
• 主分類號: H04W48/06
• 分類號: H04W48/06;H04W48/20;H04W74/08
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

【技術領域】

本發明屬于移動通信技術領域，特別涉及在移動通信網絡中相鄰小區間負載不平衡條件下用戶接入與切換的方法，主要應用于移動通信領域。

【背景技術】

對于第三代移動通信系統(TD-SCDMA：Time?Division-Synchronous?Code?DivisionMultiple?Access)的蜂窩移動通信系統，在通話過程中，隨著移動臺(MS：Mobile?Station)的移動，需要進行改變當前服務小區的切換操作。小區切換是由網絡發起的，一般是根據MS上報的測量報告得到當前服務小區和相鄰小區的信號強度與信號質量，再通過一定的切換判決方法來觸發切換操作。優秀的切換控制方法能夠為有切換呼叫請求的用戶在兩個相鄰基站間提供更加高效和可靠的切換服務，從而提高系統通信質量和系統容量。

在火車站，大型商場等場所附近用戶比較密集，小區業務量明顯高于周邊小區的業務量。在這種中心小區負載很大，而周邊小區負載比較小的網絡中，急需要解決相鄰小區間負載不均衡和小區資源優化的問題，以減小高負載地區用戶起呼困難，切換掉線率高，網絡資源利用率低的問題。

如何實現相鄰小區間負載不平衡情況下用戶的接入與切換，使網絡中的用戶達到滿意并提高網絡資源利用率，這是移動通信領域中的重要課題。

【發明內容】

本發明的目的是解決在高負載地區用戶起呼困難，切換掉線率高，以及整個負載不平衡的網絡中資源利用率低等問題，提供一種負載不平衡條件下的無線網絡中用戶接入與切換的方法。

本發明方法的創新之處主要表現于在切換時根據各小區的負載情況，通過調整導頻功率達到小區間負載均衡，以系統獲得最優的傳輸速率為目標，進行基于預留信道的優先級接入與切換。

本發明提供的負載不平衡的無線網絡中用戶接入與切換的方法包含如下步驟：

第一、無線網絡控制器檢測當前中心小區業務量與周邊小區業務量，計算當前網絡系統的負載均衡程度，判斷當前網絡系統是否處于負載平衡狀態，如果系統處于平衡狀態，即負載不均衡程度為小于0.15時，則采用傳統切換方法；如果系統處于不平衡狀態，即負載不均衡度大于等于0.15時，則進行第二步；

第二、根據各小區間負載情況，通過動態調整各小區內的導頻功率調整各小區的覆蓋范圍，從而達到各小區間負載的均衡；

第三、考慮用戶與基站間的信道條件及每個基站的負載情況，以基站最大發射功率為約束條件，以使系統獲得最優的傳輸速率為目標；通過多選擇多維背包方法實現每個移動臺獲的最優傳輸速率，從而使每個移動臺選擇到最佳的主小區；

第四、移動臺進行基于預留信道的優先級接入與切換。

本發明第一步所述的負載不均衡程度定義為中心小區內業務量與系統內所有業務量的比值，當比值為0.15時，此時為負載平衡的臨界狀態。

本發明第二步所述的導頻功率的調整方法是：在均衡各個相鄰小區間的負載時，要從基站發射功率與基站導頻功率的關系出發，當中心小區基站發射功率較高時，即當中心小區基站的負載不均衡程度達到0.15時，說明中心小區基站的發射功率較高，該基站服務的用戶數較多，此時降低基站導頻功率，降低步長為0.1dB，減小覆蓋范圍；反之，可以提高基站導頻功率，提高步長也為0.1dB。

本發明第三步以使系統獲得最優的傳輸速率為目標為移動臺選擇最佳主小區的方法是：

基站導頻功率的變化將導致移動臺激活集的變化，一部分移動臺必然重新選擇基站，RNC測量本系統內所有基站的發射功率，然后以每個基站服務的移動臺的功率小于等于基站發射功率為約束條件，以使系統獲得最優的傳輸速率為目標，通過多選擇多維背包算法使移動臺選擇到最佳主小區；系統最優傳輸速率表示的是在基站服務的移動臺功率不超過基站發射功率的前提下，系統內每個移動臺獲得最優的數據傳輸速率；最優的數據傳輸速率定義為最大傳輸速率與數據正確傳輸的概率的乘積。

第四步所述移動臺接入與切換的方法是：

a)、為了在用戶選擇到最佳小區后，根據用戶及業務的不同屬性，對不同用戶及不同業務進行優先級分類，對優先級高的用戶及業務預留一部分信道，然后采用基于預留信道的優先級排隊接入與切換；所述的優先級按用戶屬性及業務的不同由高到低依次是：

(1)相鄰小區VIP切換用戶，(2)相鄰小區普通切換用戶，

(3)小區內VIP新呼叫用戶，(4)小區內普通新呼叫用戶；