專利名稱：碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)的一種小區(qū)分層方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種碼分多址(CDMA)移動(dòng)通信技術(shù)，更確切地說(shuō)是涉及一種在碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)中規(guī)劃分層小區(qū)的方法，是一種為了解決熱點(diǎn)覆蓋，同時(shí)避免因常規(guī)分層方法引起的切換頻繁、功率控制復(fù)雜、容量下降等問(wèn)題的新的分層小區(qū)規(guī)劃方法。
為了解決熱點(diǎn)地區(qū)的通信問(wèn)題，無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)通常采用在熱點(diǎn)地區(qū)增加微小區(qū)的方法，即在同一地區(qū)，既有常規(guī)宏小區(qū)覆蓋，又有微小區(qū)覆蓋，從而建立起一種分層小區(qū)結(jié)構(gòu)。
從容量上考慮，在使用的頻點(diǎn)數(shù)相同且頻寬相同的情況下，在同一區(qū)域采用微小區(qū)全覆蓋方式時(shí)總?cè)萘孔畲?，采用宏小區(qū)與微小區(qū)結(jié)合覆蓋方式時(shí)的總?cè)萘科浯危捎煤晷^(qū)全覆蓋方式時(shí)的容量最小。這是因?yàn)楫?dāng)小區(qū)使用的頻寬相同時(shí)，接入的用戶數(shù)也大致相同，所以在劃分的小區(qū)面積越小時(shí)，則包含這些小區(qū)的同一區(qū)域可以承擔(dān)的用戶總數(shù)就越大。
然而小區(qū)面積劃分得越小，意味著投入的基站設(shè)備就越多、小區(qū)間切換則越頻繁。因此在業(yè)務(wù)量不大的區(qū)域里(如鄉(xiāng)村、郊區(qū))，沒(méi)有必要建立微小區(qū)。在系統(tǒng)規(guī)劃初期，一般采用宏小區(qū)層全覆蓋，各宏小區(qū)面積可以不同，再根據(jù)宏小區(qū)內(nèi)各區(qū)域不同的話務(wù)量，對(duì)其中的熱點(diǎn)地區(qū)采用增加微小區(qū)層覆蓋的方法。這種分層法可以在不浪費(fèi)設(shè)備、簡(jiǎn)化系統(tǒng)的情況下很好地滿足業(yè)務(wù)量增加的要求，但同時(shí)也帶來(lái)一些問(wèn)題。
在現(xiàn)有技術(shù)中，分層小區(qū)通常有兩種構(gòu)成方式異層異頻和異層同頻方式。
異層異頻是指同一區(qū)域的不同層使用不同的頻點(diǎn)，該方式無(wú)需考慮不同層間的干擾，不同層相對(duì)獨(dú)立，其功率控制與單層小區(qū)的功率控制沒(méi)有差別，相對(duì)簡(jiǎn)單，但由于層間切換是硬切換，對(duì)快速移動(dòng)用戶來(lái)說(shuō)，如果不能完成快速切換，則可能導(dǎo)致掉話，而按目前已有的切換判決技術(shù)，一般切換至少要延遲7秒，這就很容易出現(xiàn)掉話；此外，異層異頻需占用較多的頻率資源，而此資源在CDMA系統(tǒng)中是相當(dāng)寶貴的。因此從總體上說(shuō)，異層異頻規(guī)劃法的主要缺點(diǎn)是浪費(fèi)頻點(diǎn)資源、層間切換為硬切換、頻繁的硬切換容易引起掉話，因而一般情況下不希望使用異層異頻方式。但異層異頻規(guī)劃法有層間干擾小、相對(duì)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。
異層同頻是指區(qū)域的不同層使用相同的頻點(diǎn)，該方式的頻率規(guī)劃簡(jiǎn)單，使用的頻點(diǎn)少，不同層間的切換為軟切換，但層間干擾大，為了解決層間干擾問(wèn)題，需要非?？焖俚墓β士刂坪颓袚Q，以及在前、反向鏈路上需要有相當(dāng)寬的功率控制范圍，特別在快速移動(dòng)用戶不能進(jìn)行快速切換時(shí)，會(huì)對(duì)微小區(qū)造成極大的干擾，嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。因此在異層同頻規(guī)劃法中，關(guān)鍵的技術(shù)是解決層間干擾問(wèn)題，要求有快速的功率控制、快速切換以及寬的功率控制動(dòng)態(tài)范圍，這三點(diǎn)要求對(duì)快速移動(dòng)用戶來(lái)說(shuō)更顯得特別重要。
具體地說(shuō)，如果移動(dòng)臺(tái)在進(jìn)入微小區(qū)時(shí)能及時(shí)地切入微小區(qū)，在離開微小區(qū)時(shí)能及時(shí)地切入宏小區(qū)，干擾就不會(huì)成為問(wèn)題了。然而實(shí)際情況并不這么簡(jiǎn)單，為了保證切換不是由突發(fā)干擾或信號(hào)波動(dòng)引起的，以避免重復(fù)切換或乒乓切換，對(duì)于任何切換的建立，包括軟切換分支的建立和硬切換的建立，都要求移動(dòng)臺(tái)先對(duì)一個(gè)候選導(dǎo)頻進(jìn)行一段時(shí)間的測(cè)量后再上報(bào)，然后由基站控制器判斷，最后經(jīng)過(guò)移動(dòng)臺(tái)和基站間的信令交互確認(rèn)。因?qū)ьl測(cè)量、濾波和切換信令引起的總延時(shí)通常是幾秒的數(shù)量級(jí)，因此建立起一個(gè)切換需要延遲幾秒。如果移動(dòng)臺(tái)以50km/h的速度移動(dòng)，則1秒內(nèi)可以移動(dòng)約14米，若微小區(qū)大小為100米，很可能在移動(dòng)臺(tái)與微小區(qū)的軟切換分支還未建立起來(lái)前，移動(dòng)臺(tái)已到達(dá)微小區(qū)中心地區(qū)了，此時(shí)的移動(dòng)臺(tái)仍是與宏小區(qū)建立的連接，由于微小區(qū)對(duì)該鏈路的干擾增大，移動(dòng)臺(tái)和宏小區(qū)基站就必須相應(yīng)地增大發(fā)射功率，而增大的發(fā)射功率對(duì)微小區(qū)又進(jìn)一步造成了更大的干擾，其結(jié)果是使宏小區(qū)容量減小、移動(dòng)臺(tái)掉話，微小區(qū)容量減小甚至崩潰。雖然可以采用快速功率控制輔助切換來(lái)緩解這個(gè)問(wèn)題，但快速的功率下調(diào)與非常寬的功率控制動(dòng)態(tài)范圍，實(shí)際上是很難實(shí)現(xiàn)的，因此，對(duì)大于30km/h的快速移動(dòng)用戶來(lái)說(shuō)，是不宜使用異層同頻方式的。但異層同頻規(guī)劃法有頻率資源利用率高等的優(yōu)點(diǎn)。
目前的碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)一般采用單一的小區(qū)分層規(guī)劃方式，即或者采用異層異頻方式，或者使用異層同頻方式，而由上面的分析可知，這兩種方式都各有弊端，但也各有特點(diǎn)。
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)的一種小區(qū)分層方法，用于解決現(xiàn)行碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)單一的分層小區(qū)規(guī)劃方法所存在的種種弊端，通過(guò)本發(fā)明的小區(qū)分層方法，使得既能滿足熱點(diǎn)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的要求，又能保證系統(tǒng)容量和穩(wěn)定性性能。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是這樣的碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)的一種小區(qū)分層方法，其特征在于包括以下處理步驟A.設(shè)置完全覆蓋的宏小區(qū)層和在宏小區(qū)的覆蓋范圍內(nèi)設(shè)置一個(gè)或一個(gè)以上的微小區(qū)層，并確定宏小區(qū)層與各微小區(qū)層的異層同頻頻點(diǎn)與異層異頻頻點(diǎn)；B.移動(dòng)臺(tái)在異層同頻頻點(diǎn)上搜索最強(qiáng)導(dǎo)頻接入宏小區(qū)或微小區(qū)；C.快速移動(dòng)臺(tái)在移動(dòng)過(guò)程中，一律從宏小區(qū)層或微小區(qū)層的異層同頻點(diǎn)上切入宏小區(qū)的異層同頻頻點(diǎn)或異層異頻頻點(diǎn)；D.慢速移動(dòng)臺(tái)在移動(dòng)切換過(guò)程中，從宏小區(qū)的異層同頻頻點(diǎn)軟切換入微小區(qū)的異層同頻點(diǎn)，或從微小區(qū)的異層同頻頻點(diǎn)軟切換入宏小區(qū)的異層同頻頻點(diǎn)，或從微小區(qū)的異層同頻頻點(diǎn)軟切換入微小區(qū)的異層同頻頻點(diǎn)。
所述的步驟B中，在所述的異層同頻頻點(diǎn)有一個(gè)以上時(shí)，是選擇負(fù)荷輕的一個(gè)異層同頻頻點(diǎn)分配給移動(dòng)臺(tái)接入。
所述的步驟C中，當(dāng)宏小區(qū)間同頻時(shí)，快速移動(dòng)臺(tái)在宏小區(qū)間進(jìn)行軟切換，維持在原異層同頻頻點(diǎn)上；當(dāng)宏小區(qū)間異頻時(shí)，快速移動(dòng)臺(tái)在宏小區(qū)間進(jìn)行硬切換，從異層同頻頻點(diǎn)切入異層異頻頻點(diǎn)。
所述的步驟C中，在原快速移動(dòng)用戶的移動(dòng)速度下降時(shí)，仍按切換后的異層異頻頻點(diǎn)進(jìn)行業(yè)務(wù)連接；所述的步驟D中，在原慢速移動(dòng)用戶的移動(dòng)速度上升時(shí)，按所述的步驟C處理。
所述的步驟D中，在微小區(qū)的業(yè)務(wù)溢出時(shí)，慢速移動(dòng)臺(tái)從微小區(qū)的異層同頻頻點(diǎn)硬切換入宏小區(qū)的異層異頻頻點(diǎn)。
在一微小區(qū)的業(yè)務(wù)溢出屢次出現(xiàn)時(shí)，給該微小區(qū)層增加新頻點(diǎn)，同時(shí)給該微小區(qū)所在的宏小區(qū)層增加該新頻點(diǎn)，形成新的異層同頻點(diǎn)。
在宏小區(qū)業(yè)務(wù)擴(kuò)大或多次出現(xiàn)無(wú)法吸收微小區(qū)業(yè)務(wù)溢出的情況時(shí)，給宏小區(qū)層增加新頻點(diǎn)，可同時(shí)給微小區(qū)層增加該新頻點(diǎn)，或不給微小區(qū)同時(shí)增加該新頻點(diǎn)。
所述的步驟D中，在慢速移動(dòng)臺(tái)從一宏小區(qū)層移動(dòng)到另一宏小區(qū)層時(shí)，硬切換或軟切換到另一宏小區(qū)層的異層同頻頻點(diǎn)。
還包括在系統(tǒng)不能承擔(dān)已有業(yè)務(wù)或不能接入新業(yè)務(wù)時(shí)，仍按照準(zhǔn)入控制、速率變更、切除已有業(yè)務(wù)的方法處理移動(dòng)臺(tái)的接入或切換。
還包括由基站控制器估計(jì)移動(dòng)臺(tái)速度以判斷移動(dòng)臺(tái)是快速移動(dòng)臺(tái)或慢速移動(dòng)臺(tái)的處理步驟。
所述的估計(jì)移動(dòng)臺(tái)的速度進(jìn)一步包括a.預(yù)置一參考時(shí)間及一切換次數(shù)；b.計(jì)算移動(dòng)臺(tái)在參考時(shí)間內(nèi)與之建立連接的基站更改的次數(shù)；c.當(dāng)該更改次數(shù)大于預(yù)置的切換次數(shù)時(shí)，判斷為快速移動(dòng)臺(tái)，否則為慢速移動(dòng)臺(tái)。
所述的估計(jì)移動(dòng)臺(tái)的速度進(jìn)一步包括a.由移動(dòng)臺(tái)定期上報(bào)所處位置；b.由基站控制器根據(jù)上報(bào)的時(shí)間間隔及其移動(dòng)距離估計(jì)移動(dòng)臺(tái)的速度；c.由估計(jì)的移動(dòng)臺(tái)速度直接判斷為快速移動(dòng)臺(tái)或慢速移動(dòng)臺(tái)。
所述的估計(jì)移動(dòng)臺(tái)的速度還包括在微小區(qū)受到的反向干擾出現(xiàn)異常增大時(shí)判斷為快速移動(dòng)用戶。
所述步驟A中，還包括將宏小區(qū)層基站收發(fā)器的天線距離地面的高度設(shè)置得高于宏小區(qū)內(nèi)各微小區(qū)基站收發(fā)器的天線距離地面的高度，且將各微小區(qū)基站收發(fā)器的天線傾角下壓。
本發(fā)明的方法是結(jié)合異層同頻和異層異頻的小區(qū)分層方式，對(duì)快速移動(dòng)用戶不進(jìn)行層間切換，在宏小區(qū)間同頻時(shí)只在宏小區(qū)間進(jìn)行軟切換，或在宏小區(qū)間異頻時(shí)進(jìn)行硬切換，只有慢速移動(dòng)用戶進(jìn)行層間切換。慢速移動(dòng)用戶可以進(jìn)行層間同頻軟切換、微小區(qū)間同頻軟切換，和在微小區(qū)業(yè)務(wù)溢出時(shí)，進(jìn)行層間硬切換，除該業(yè)務(wù)溢出情況外，在同一宏小區(qū)的覆蓋區(qū)內(nèi)一般不進(jìn)行硬切換，如果慢速移動(dòng)用戶移動(dòng)到另一宏小區(qū)的覆蓋區(qū)域，則需切入該宏小區(qū)的異層同頻頻點(diǎn)，此時(shí)進(jìn)行的可能是硬切換也可能是軟切換。
由于異層同頻可以獲得增大的容量，采用異層同頻的小區(qū)分層方式可節(jié)省頻點(diǎn)資源，再采用空間隔離法減小層間干擾和利用功率控制減小層內(nèi)干擾。由于衰落速率和基站天線高度及傾角直接相關(guān)，本發(fā)明將宏小區(qū)基站設(shè)置得較高，微小區(qū)基站則低于宏小區(qū)基站，以使微小區(qū)基站發(fā)出的信號(hào)衰減得比宏小區(qū)基站的快，經(jīng)過(guò)這樣的設(shè)置后，就可以區(qū)分開宏小區(qū)與微小區(qū)，移動(dòng)臺(tái)在微小區(qū)范圍內(nèi)時(shí)，接入微小區(qū)的發(fā)射功率較小，移動(dòng)臺(tái)在微小區(qū)范圍外時(shí)，即使距離微小區(qū)基站比距離宏小區(qū)基站近得多，也是接入宏小區(qū)，發(fā)射功率較小，并且接入宏小區(qū)時(shí)對(duì)微小區(qū)的前反向干擾并不大于接入微小區(qū)時(shí)對(duì)自身的干擾。
下面結(jié)合實(shí)施例及附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)。


圖1是CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是CDMA移動(dòng)通信系統(tǒng)的小區(qū)分層結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是采用本發(fā)明方法的宏小區(qū)與微小區(qū)分層覆蓋的空間隔離示意圖。
圖4是采用本發(fā)明方法的慢速移動(dòng)用戶的切換過(guò)程示意圖。
圖5是采用本發(fā)明分層小區(qū)方法的流程框圖。
圖6是采用本發(fā)明方法的快速移動(dòng)用戶的處理流程示意圖。
圖1所示為適于使用本發(fā)明方法的CDMA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。包括一個(gè)宏小區(qū)和對(duì)應(yīng)的三個(gè)微小區(qū)，微小區(qū)為熱點(diǎn)覆蓋，但非完全覆蓋。宏小區(qū)基站121(基站收發(fā)器)與微小區(qū)基站122～124(基站收發(fā)器)都連在基站控制器11上，基站控制器11連在移動(dòng)交換中心10上，一個(gè)移動(dòng)交換中心10可連接多個(gè)這樣的基站控制器14。假設(shè)一移動(dòng)臺(tái)13在宏小區(qū)121的覆蓋范圍內(nèi)移動(dòng)，其移動(dòng)過(guò)程中可能進(jìn)入任一微小區(qū)122～124。
宏小區(qū)121設(shè)有多個(gè)頻點(diǎn)，如同頻點(diǎn)f1(也稱共用頻點(diǎn))和異頻點(diǎn)f2(也稱專用頻點(diǎn))，在通訊熱點(diǎn)建立微小區(qū)時(shí)使用其中的同頻點(diǎn)f1，如微小區(qū)122～124均分配使用同頻點(diǎn)f1。在用戶接入后，若經(jīng)系統(tǒng)判斷其是快速移動(dòng)用戶，則分配異頻點(diǎn)f2；若經(jīng)系統(tǒng)判斷其是慢速移動(dòng)用戶，則分配同頻點(diǎn)f1，且在該慢速移動(dòng)用戶以后的移動(dòng)過(guò)程中，層間只進(jìn)行軟切換，不進(jìn)行硬切換，除非微小區(qū)話務(wù)溢出時(shí)才進(jìn)行硬切換，如分配異頻點(diǎn)f2。
參見圖2，圖中示意出分層小區(qū)結(jié)構(gòu)，與圖1所示一致。用六邊形表示各宏小區(qū)，圖中所示的宏小區(qū)簇由七個(gè)宏小區(qū)構(gòu)成，用六邊形中的圓形表示宏小區(qū)內(nèi)的熱點(diǎn)微小區(qū)。其中，宏小區(qū)121使用頻點(diǎn)f1、f2；微小區(qū)122～124均使用頻點(diǎn)f1。
參見圖3，用橫軸表示距離，縱軸表示衰減，圖中曲線描述了分層小區(qū)空間隔離的情況，是圖1、圖2所示的宏小區(qū)與三個(gè)微小區(qū)覆蓋的空間隔離情況。由于宏小區(qū)基站121的天線設(shè)得高，如距地面幾十米至上百米，微小區(qū)基站122、123、124的天線設(shè)得低且傾角下壓，如距地面5至10米，因此微小區(qū)基站122、123、124發(fā)出的信號(hào)衰減得比宏小區(qū)基站121發(fā)出的信號(hào)快，從而使得移動(dòng)臺(tái)在除了微小區(qū)外的其他區(qū)域內(nèi)時(shí)，接入宏小區(qū)時(shí)發(fā)射功率最小，對(duì)各宏小區(qū)和各微小區(qū)干擾最小，從而避免了在距離微小區(qū)基站比距離宏小區(qū)基站更近時(shí)，由于接入宏小區(qū)而對(duì)微小區(qū)造成很大干擾的現(xiàn)象。
參見圖4，圖中示意出慢速移動(dòng)用戶的層間切換過(guò)程。由于本發(fā)明方法對(duì)快速移動(dòng)用戶不進(jìn)行層間切換，所以層間切換只有慢速移動(dòng)用戶才有。
圖中第一行所示是兩個(gè)宏小區(qū)所能使用的頻點(diǎn)，分別為f1與f2、f1與f3，圖中第二行所示是慢速移動(dòng)用戶的移動(dòng)過(guò)程，圖中第三行所示是微小區(qū)可以使用的頻點(diǎn)，第四行所示是當(dāng)前移動(dòng)臺(tái)所使用的頻點(diǎn)。
慢速移動(dòng)用戶在同一宏小區(qū)的覆蓋區(qū)內(nèi)一般不進(jìn)行硬切換，可以進(jìn)行層間同頻軟切換，微小區(qū)間的同頻軟切換，如圖中所示的從f1軟切換到f1，只有在微小區(qū)業(yè)務(wù)溢出時(shí)，可以進(jìn)行層間異頻硬切換，如圖中所示的從f1硬切換到f2。如果慢速移動(dòng)用戶移動(dòng)到另一宏小區(qū)的覆蓋區(qū)域，需切入該宏小區(qū)的異層同頻頻點(diǎn)，此時(shí)進(jìn)行的可能是硬切換，如圖中所示的從f2硬切換到f1，當(dāng)然也可能進(jìn)行的是軟切換，如從f2軟切換到f2(在f2是后一宏小區(qū)的異層同頻頻點(diǎn)時(shí))。
關(guān)于移動(dòng)臺(tái)接入，移動(dòng)臺(tái)在頻點(diǎn)f1上搜索最強(qiáng)導(dǎo)頻接入，由于頻點(diǎn)f1是宏小區(qū)與微小區(qū)的共用頻點(diǎn)，最強(qiáng)導(dǎo)頻意味著鏈路環(huán)境最好的小區(qū)，移動(dòng)臺(tái)若在微小區(qū)，則接入微小區(qū)，若在宏小區(qū)則接入宏小區(qū)。
關(guān)于移動(dòng)臺(tái)在移動(dòng)過(guò)程中的切換，移動(dòng)臺(tái)在移動(dòng)過(guò)程中，由基站控制器估計(jì)其移動(dòng)速度，估計(jì)速度的方法有1)根據(jù)切換次數(shù)，如果在參考時(shí)間內(nèi)某移動(dòng)臺(tái)的切換次數(shù)(對(duì)軟切換來(lái)說(shuō)是指與之建立起連接的基站更改的次數(shù))大于某一預(yù)定值，則系統(tǒng)判斷該用戶為快速移動(dòng)用戶；2)根據(jù)移動(dòng)速度，移動(dòng)臺(tái)用戶定期上報(bào)所處的位置，由基站控制器根據(jù)上報(bào)的時(shí)間間隔和在此間隔內(nèi)移動(dòng)臺(tái)的移動(dòng)距離來(lái)估計(jì)移動(dòng)速度，但這種估計(jì)速度的方法會(huì)大幅度增加系統(tǒng)的處理負(fù)荷；3)根據(jù)干擾增加異常的情況，如前述分析，快速移動(dòng)用戶如果使用異層同頻方式通信，在進(jìn)入微小區(qū)后由于切換的固有延遲，會(huì)造成還未接入微小區(qū)就已接近微小區(qū)的中心地帶，從而給微小區(qū)造成極大的干擾，如果微小區(qū)受到的反向干擾出現(xiàn)異常增大，可以認(rèn)為是由快速移動(dòng)用戶引起的，可以據(jù)此來(lái)判斷移動(dòng)臺(tái)是快速移動(dòng)用戶，但這種方法不宜單獨(dú)使用，建議作為檢測(cè)告警和與方法2)結(jié)合使用。
關(guān)于移動(dòng)臺(tái)在移動(dòng)過(guò)程中的切換，若判斷移動(dòng)臺(tái)是快速移動(dòng)用戶，無(wú)論其當(dāng)前處于宏小區(qū)還是微小區(qū)，一律將其切入宏小區(qū)異頻點(diǎn)f2，若判斷移動(dòng)臺(tái)是慢速移動(dòng)用戶則維持在同頻點(diǎn)f1上；在發(fā)生微小區(qū)業(yè)務(wù)溢出時(shí)，由于前/反向負(fù)荷過(guò)大已無(wú)法接入新用戶或無(wú)法滿足某些已有用戶的業(yè)務(wù)需求，則直接將新用戶或無(wú)法繼續(xù)正常通信的已有用戶硬切換入宏小區(qū)異頻點(diǎn)，如f2；若該微小區(qū)屢次出現(xiàn)業(yè)務(wù)溢出，可以給該微小區(qū)增加新頻點(diǎn)f3，但同時(shí)也要給宏小區(qū)增加同一新頻點(diǎn)f3；如果宏小區(qū)無(wú)法滿足自身的業(yè)務(wù)需求，或多次出現(xiàn)無(wú)法吸收微小區(qū)溢出業(yè)務(wù)的情況時(shí)，也可以給宏小區(qū)增加新頻點(diǎn)f4，此時(shí)是否給微小區(qū)也增加這一頻點(diǎn)f4，可視情況而定，即，可增加也可不增加；但在尚未增加新頻點(diǎn)時(shí)即發(fā)生系統(tǒng)容量不夠或因?yàn)橥话l(fā)衰落等原因出現(xiàn)系統(tǒng)不能承擔(dān)已有業(yè)務(wù)或不能接入新業(yè)務(wù)的情況，仍依照系統(tǒng)原有的準(zhǔn)入控制、速率變更、切除已有業(yè)務(wù)等方法進(jìn)行處理(為成熟技術(shù)且非本發(fā)明涉及的范圍，不再詳述)參見圖5，圖中示意出本發(fā)明的小區(qū)分層規(guī)劃方法，即從初始頻點(diǎn)的設(shè)置開始，到擴(kuò)容時(shí)如何增加新頻點(diǎn)的處理步驟。
步驟51，系統(tǒng)初期規(guī)劃時(shí)先設(shè)置好完全覆蓋的宏小區(qū)層，由于各區(qū)域地理特點(diǎn)、衰落環(huán)境、業(yè)務(wù)量大小不同，因此各宏小區(qū)的覆蓋面積可以不同，初期規(guī)劃時(shí)是根據(jù)業(yè)務(wù)量和衰落環(huán)境來(lái)確定各宏小區(qū)的面積及其所使用的頻點(diǎn)，如用頻點(diǎn)f1、f2覆蓋全部區(qū)域，是單層宏小區(qū)覆蓋，且宏小區(qū)基站天線設(shè)置得較高；步驟52，設(shè)置熱點(diǎn)地區(qū)的微小區(qū)層，對(duì)熱點(diǎn)地區(qū)根據(jù)業(yè)務(wù)量及衰落環(huán)境確定微小區(qū)的個(gè)數(shù)、面積及頻點(diǎn)，即在業(yè)務(wù)量大的熱點(diǎn)地區(qū)加設(shè)基站，設(shè)置微小區(qū)，微小區(qū)基站的天線較低或者說(shuō)遠(yuǎn)低于宏小區(qū)基站的天線，且傾角下壓，以減小對(duì)其覆蓋面積之外區(qū)域的干擾，同時(shí)也減小來(lái)自于其它區(qū)域的干擾，包括宏小區(qū)干擾或其它微小區(qū)的干擾，分配微小區(qū)使用的頻點(diǎn)，如f1；步驟53，調(diào)整宏小區(qū)層的使用頻點(diǎn)，由于設(shè)置了微小區(qū)層和微小區(qū)的頻點(diǎn)，則需相應(yīng)調(diào)整宏小區(qū)的頻點(diǎn)數(shù)，調(diào)整的原則是宏小區(qū)需包含覆蓋范圍內(nèi)所有微小區(qū)使用的頻點(diǎn)，而且還要有一個(gè)頻點(diǎn)是微小區(qū)未使用過(guò)的頻點(diǎn)，如f2，即保證宏小區(qū)至少比其范圍內(nèi)的微小區(qū)多一個(gè)頻點(diǎn)；步驟54，判斷系統(tǒng)是否需要擴(kuò)容，若無(wú)需擴(kuò)容，則結(jié)束小區(qū)分層規(guī)劃；步驟55，若系統(tǒng)需要擴(kuò)容，則進(jìn)一步判斷微小區(qū)是否需要擴(kuò)容；步驟58，在判斷系統(tǒng)需要擴(kuò)容而微小區(qū)無(wú)需擴(kuò)容時(shí)則給宏小區(qū)增加新頻點(diǎn)，如f3；步驟56，在判斷系統(tǒng)需要擴(kuò)容且微小區(qū)需要擴(kuò)容時(shí)，給微小區(qū)增加新頻點(diǎn)，但該新頻點(diǎn)不能是宏小區(qū)特有的異層異頻點(diǎn)(f2)，如f4；步驟57，給宏小區(qū)也相應(yīng)增加此新頻點(diǎn)f4。
上述步驟表明，在宏/微小區(qū)容量增大、已有頻點(diǎn)不夠用時(shí)，可以增加頻點(diǎn)，但必須保證給微小區(qū)增加的新頻點(diǎn)不能是宏小區(qū)的特有異層異頻點(diǎn)；宏小區(qū)應(yīng)包含其范圍內(nèi)所有微小區(qū)所使用的頻點(diǎn)，且有一個(gè)頻點(diǎn)是其范圍內(nèi)所有微小區(qū)沒(méi)有使用過(guò)的。
參見圖6，圖中示出本發(fā)明方法中快速移動(dòng)用戶的處理流程。宏小區(qū)按衰落環(huán)境和業(yè)務(wù)量需求規(guī)劃好并設(shè)定所需的頻點(diǎn)。快速移動(dòng)臺(tái)與基站控制器間的處理步驟是步驟61，移動(dòng)臺(tái)在反向接入信道上主動(dòng)發(fā)起呼叫或被呼后在反向接入信道上響應(yīng)，接入時(shí)統(tǒng)一使用異層同頻頻點(diǎn)，該頻點(diǎn)同時(shí)是宏小區(qū)層與微小區(qū)層的共用頻點(diǎn)，接入時(shí)按最強(qiáng)導(dǎo)頻搜索最佳層的最佳小區(qū)接入基站；步驟62，移動(dòng)臺(tái)接入后，基站繼續(xù)使用異層同頻頻點(diǎn)與移動(dòng)臺(tái)間建立起雙向業(yè)務(wù)信道與連接，如果有多個(gè)異層同頻頻點(diǎn)，基站控制器可以根據(jù)各頻點(diǎn)負(fù)荷，從中選擇一個(gè)負(fù)荷較輕的頻點(diǎn)并將其分配給該移動(dòng)臺(tái)建立業(yè)務(wù)；
步驟63，在移動(dòng)臺(tái)和基站間建立起業(yè)務(wù)連接后，基站的快速用戶指示告警，通過(guò)前向業(yè)務(wù)信道向移動(dòng)臺(tái)下發(fā)消息，要求移動(dòng)臺(tái)輔助測(cè)量自身移動(dòng)速度；步驟64，移動(dòng)臺(tái)通過(guò)反向業(yè)務(wù)信道向基站輔助上報(bào)自身的位置信息等；步驟65，基站控制器判斷移動(dòng)臺(tái)是否為快速移動(dòng)用戶，若是快速移動(dòng)用戶，則通過(guò)前向控制信道(業(yè)務(wù)信道)并通過(guò)下發(fā)頻點(diǎn)指配信令指定移動(dòng)臺(tái)硬切換到宏小區(qū)的異層異頻點(diǎn)，該移動(dòng)臺(tái)接收到該硬切換指令后則切換到指定的頻點(diǎn)上，如果判斷是慢速移動(dòng)用戶，將繼續(xù)在原異層同頻點(diǎn)上進(jìn)行連接；步驟66，快速移動(dòng)臺(tái)在移動(dòng)過(guò)程中若進(jìn)入同一宏小區(qū)下的其它微小區(qū)，不進(jìn)行硬切換(事實(shí)上也無(wú)法進(jìn)行硬切換，因?yàn)槭褂玫氖钱悓赢愵l頻點(diǎn))，而在移動(dòng)到其它宏小區(qū)或其它宏小區(qū)下的微小區(qū)時(shí)，通過(guò)反向業(yè)務(wù)信道向基站發(fā)出硬切換或軟切換的請(qǐng)求；步驟67，基站通過(guò)前向控制信道向移動(dòng)臺(tái)發(fā)出硬切換或軟切換消息，指導(dǎo)移動(dòng)臺(tái)完成切換，即統(tǒng)一切入其它宏小區(qū)的異層異頻頻點(diǎn)。
在步驟65中，若經(jīng)判斷后的慢速移動(dòng)用戶移動(dòng)進(jìn)入同一宏小區(qū)下的其它微小區(qū)，會(huì)發(fā)生軟切換，由于用戶移動(dòng)速度足夠慢(小于30km/h)，盡管軟切換分支的建立會(huì)經(jīng)過(guò)5～7秒的延時(shí)，仍能保證建立好分支時(shí)距離微小區(qū)中心還有一定距離，不至于給微小區(qū)造成過(guò)大的干擾。這樣移動(dòng)臺(tái)用戶在進(jìn)出微小區(qū)時(shí)都可通過(guò)軟切換自然完成切換到相應(yīng)的層，不致引起過(guò)大的干擾或發(fā)生掉話，而此后如果慢速移動(dòng)用戶的移動(dòng)速度加快并大于預(yù)設(shè)的門限，則按快速移動(dòng)用戶處理。
在步驟66中，快速移動(dòng)臺(tái)在移動(dòng)過(guò)程中進(jìn)入另一宏小區(qū)或另一宏小區(qū)下的微小區(qū)，如果新的宏小區(qū)使用的異層同頻頻點(diǎn)與原頻點(diǎn)相同，則無(wú)須另外作硬切換操作，如果新的宏小區(qū)使用的異層同頻頻點(diǎn)與原頻點(diǎn)不相同，則須通過(guò)硬切換將移動(dòng)臺(tái)切入新宏小區(qū)的異層同頻頻點(diǎn)，此后如果原快速移動(dòng)用戶的移動(dòng)速度下降，則不予更改，仍按原頻點(diǎn)進(jìn)行業(yè)務(wù)連接。
本發(fā)明的方法是針對(duì)傳統(tǒng)方法中只使用單一的異層同頻或異層異頻方式而作出的，是一種異層同頻與異層異頻相結(jié)合的小區(qū)分層方法，保留使用了兩種方法的長(zhǎng)處和摒棄了兩種方法的弊端，根據(jù)實(shí)際需要結(jié)合兩種方式進(jìn)行小區(qū)分層，既利于節(jié)省頻點(diǎn)資源，簡(jiǎn)化切換，又可以處理快速移動(dòng)用戶的特殊要求。
本發(fā)明所提出的判斷快速移動(dòng)用戶的幾種方法，可以根據(jù)需要選擇其中之一或結(jié)合使用。
本發(fā)明在判斷移動(dòng)臺(tái)為快速移動(dòng)用戶后，只使用宏小區(qū)的異頻點(diǎn)，在整個(gè)通信過(guò)程中，無(wú)論其是否處于微小區(qū)范圍內(nèi)都不接入微小區(qū)。如果宏小區(qū)不能提供服務(wù)，與現(xiàn)有的在單層小區(qū)不能提供服務(wù)時(shí)的處理方法相同，如采用降低速率、降低服務(wù)質(zhì)量、不準(zhǔn)入新呼叫、切掉某些用戶等方法。若宏小區(qū)有多個(gè)其內(nèi)微小區(qū)所沒(méi)有的異頻，如f5、f6，則可以在這些異頻點(diǎn)間使用異頻均衡和切換，但均衡和切換不能涉及到異層同頻點(diǎn)，如f1。在各層小區(qū)增加頻點(diǎn)即擴(kuò)容時(shí)，包括在微小區(qū)增加頻點(diǎn)和在宏小區(qū)增加頻點(diǎn)的原則是微小區(qū)每增加一個(gè)新頻點(diǎn)，也要求宏小區(qū)增加同樣的新頻點(diǎn)；宏小區(qū)每增加一個(gè)新頻點(diǎn)，微小區(qū)是否要增加該新頻點(diǎn)則可視情況而定，如果業(yè)務(wù)量主要增加在微小區(qū)，則可給該微小區(qū)增加該新頻點(diǎn)，反之則不必給微小區(qū)增加該新頻點(diǎn)。
本發(fā)明采用的分層小區(qū)結(jié)構(gòu)較之傳統(tǒng)方法并不要求增加新設(shè)備，便于實(shí)現(xiàn)，但由于在處理步驟中要求進(jìn)行快速移動(dòng)用戶判定，所以在處理過(guò)程中要求基站收發(fā)器和移動(dòng)臺(tái)配合添加一些消息和參數(shù)。經(jīng)分析可知，本發(fā)明方法與傳統(tǒng)方法比較，可以很好地降低對(duì)快速功率控制及快速切換的要求。
權(quán)利要求
1.碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)的一種小區(qū)分層方法，其特征在于包括以下處理步驟A.設(shè)置完全覆蓋的宏小區(qū)層和在宏小區(qū)的覆蓋范圍內(nèi)設(shè)置一個(gè)或一個(gè)以上的微小區(qū)層，并確定宏小區(qū)層與各微小區(qū)層的異層同頻頻點(diǎn)與異層異頻頻點(diǎn)；B.移動(dòng)臺(tái)在異層同頻頻點(diǎn)上搜索最強(qiáng)導(dǎo)頻接入宏小區(qū)或微小區(qū)；C.快速移動(dòng)臺(tái)在移動(dòng)過(guò)程中，一律從宏小區(qū)層或微小區(qū)層的異層同頻點(diǎn)上切入宏小區(qū)的異層同頻頻點(diǎn)或異層異頻頻點(diǎn)；D.慢速移動(dòng)臺(tái)在移動(dòng)切換過(guò)程中，從宏小區(qū)的異層同頻頻點(diǎn)軟切換入微小區(qū)的異層同頻點(diǎn)，或從微小區(qū)的異層同頻頻點(diǎn)軟切換入宏小區(qū)的異層同頻頻點(diǎn)，或從微小區(qū)的異層同頻頻點(diǎn)軟切換入微小區(qū)的異層同頻頻點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)的一種小區(qū)分層方法，其特征在于所述的步驟B中，在所述的異層同頻頻點(diǎn)有一個(gè)以上時(shí)，是選擇負(fù)荷輕的一個(gè)異層同頻頻點(diǎn)分配給移動(dòng)臺(tái)接入。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)的一種小區(qū)分層方法，其特征在于所述的步驟C中，當(dāng)宏小區(qū)間同頻時(shí)，快速移動(dòng)臺(tái)在宏小區(qū)間進(jìn)行軟切換，維持在原異層同頻頻點(diǎn)上；當(dāng)宏小區(qū)間異頻時(shí)，快速移動(dòng)臺(tái)在宏小區(qū)間進(jìn)行硬切換，從異層同頻頻點(diǎn)切入異層異頻頻點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)的一種小區(qū)分層方法，其特征在于所述的步驟C中，在原快速移動(dòng)用戶的移動(dòng)速度下降時(shí)，仍按切換后的異層異頻頻點(diǎn)進(jìn)行業(yè)務(wù)連接；所述的步驟D中，在原慢速移動(dòng)用戶的移動(dòng)速度上升時(shí)，按所述的步驟C處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)的一種小區(qū)分層方法，其特征在于所述的步驟D中，在微小區(qū)的業(yè)務(wù)溢出時(shí)，慢速移動(dòng)臺(tái)從微小區(qū)的異層同頻頻點(diǎn)硬切換入宏小區(qū)的異層異頻頻點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)的一種小區(qū)分層方法，其特征在于在一微小區(qū)的業(yè)務(wù)溢出屢次出現(xiàn)時(shí)，給該微小區(qū)層增加新頻點(diǎn)，同時(shí)給該微小區(qū)所在的宏小區(qū)層增加該新頻點(diǎn)，形成新的異層同頻點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)的一種小區(qū)分層方法，其特征在于在宏小區(qū)業(yè)務(wù)擴(kuò)大或多次出現(xiàn)無(wú)法吸收微小區(qū)業(yè)務(wù)溢出的情況時(shí)，給宏小區(qū)層增加新頻點(diǎn)，可同時(shí)給微小區(qū)層增加該新頻點(diǎn)，或不給微小區(qū)同時(shí)增加該新頻點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)的一種小區(qū)分層方法，其特征在于所述的步驟D中，在慢速移動(dòng)臺(tái)從一宏小區(qū)層移動(dòng)到另一宏小區(qū)層時(shí)，硬切換或軟切換到另一宏小區(qū)層的異層同頻頻點(diǎn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)的一種小區(qū)分層方法，其特征在于還包括在系統(tǒng)不能承擔(dān)已有業(yè)務(wù)或不能接入新業(yè)務(wù)時(shí)，仍按照準(zhǔn)入控制、速率變更、切除已有業(yè)務(wù)的方法處理移動(dòng)臺(tái)的接入或切換。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)的一種小區(qū)分層方法，其特征在于還包括由基站控制器估計(jì)移動(dòng)臺(tái)速度以判斷移動(dòng)臺(tái)是快速移動(dòng)臺(tái)或慢速移動(dòng)臺(tái)的處理步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)的一種小區(qū)分層方法，其特征在于所述的估計(jì)移動(dòng)臺(tái)的速度進(jìn)一步包括a.預(yù)置一參考時(shí)間及一切換次數(shù)；b.計(jì)算移動(dòng)臺(tái)在參考時(shí)間內(nèi)與之建立連接的基站更改的次數(shù)；c.當(dāng)該更改次數(shù)大于預(yù)置的切換次數(shù)時(shí)，判斷為快速移動(dòng)臺(tái)，否則為慢速移動(dòng)臺(tái)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)的一種小區(qū)分層方法，其特征在于所述的估計(jì)移動(dòng)臺(tái)的速度進(jìn)一步包括a.由移動(dòng)臺(tái)定期上報(bào)所處位置；b.由基站控制器根據(jù)上報(bào)的時(shí)間間隔及其移動(dòng)距離估計(jì)移動(dòng)臺(tái)的速度；c.由估計(jì)的移動(dòng)臺(tái)速度直接判斷為快速移動(dòng)臺(tái)或慢速移動(dòng)臺(tái)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)的一種小區(qū)分層方法，其特征在于所述的估計(jì)移動(dòng)臺(tái)的速度還包括在微小區(qū)受到的反向干擾出現(xiàn)異常增大時(shí)判斷為快速移動(dòng)用戶。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)的一種小區(qū)分層方法，其特征在于所述步驟A中，還包括將宏小區(qū)層基站收發(fā)器的天線距離地面的高度設(shè)置得高于宏小區(qū)內(nèi)各微小區(qū)基站收發(fā)器的天線距離地面的高度，且將各微小區(qū)基站收發(fā)器的天線傾角下壓。
全文摘要
本發(fā)明涉及碼分多址移動(dòng)通信系統(tǒng)的一種小區(qū)分層方法,可解決熱點(diǎn)覆蓋同時(shí)避免頻繁切換。包括:設(shè)置宏小區(qū)與微小區(qū)層,并確定異層同頻與異頻頻點(diǎn);移動(dòng)臺(tái)在異層同頻點(diǎn)上搜索最強(qiáng)導(dǎo)頻接入;判斷移動(dòng)臺(tái)是快速或慢速移動(dòng)用戶;快速用戶在移動(dòng)過(guò)程中,不進(jìn)行層間切換,一律使用宏小區(qū)的異層異頻頻點(diǎn);慢速移動(dòng)臺(tái)在移動(dòng)過(guò)程中,可進(jìn)行層間切換,包括層間或微小區(qū)間的同頻軟切換,在業(yè)務(wù)溢出時(shí)進(jìn)行層間硬切換,和在移動(dòng)到另一宏小區(qū)時(shí)切入其異層同頻頻點(diǎn)。
文檔編號(hào)H04W36/04GK1385977SQ0111608
公開日2002年12月18日 申請(qǐng)日期2001年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月15日
發(fā)明者彭芳, 汪勇剛, 陳巍, 吳勇, 嵇家剛 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司