[发明专利]一种负载不平衡的无线网络中用户接入与切换的方法

说明书

【技术领域】

本发明属于移动通信技术领域，特别涉及在移动通信网络中相邻小区间负载不平衡条件下用户接入与切换的方法，主要应用于移动通信领域。

【背景技术】

对于第三代移动通信系统(TD-SCDMA：Time Division-Synchronous Code DivisionMultiple Access)的蜂窝移动通信系统，在通话过程中，随着移动台(MS：Mobile Station)的移动，需要进行改变当前服务小区的切换操作。小区切换是由网络发起的，一般是根据MS上报的测量报告得到当前服务小区和相邻小区的信号强度与信号质量，再通过一定的切换判决方法来触发切换操作。优秀的切换控制方法能够为有切换呼叫请求的用户在两个相邻基站间提供更加高效和可靠的切换服务，从而提高系统通信质量和系统容量。

在火车站，大型商场等场所附近用户比较密集，小区业务量明显高于周边小区的业务量。在这种中心小区负载很大，而周边小区负载比较小的网络中，急需要解决相邻小区间负载不均衡和小区资源优化的问题，以减小高负载地区用户起呼困难，切换掉线率高，网络资源利用率低的问题。

如何实现相邻小区间负载不平衡情况下用户的接入与切换，使网络中的用户达到满意并提高网络资源利用率，这是移动通信领域中的重要课题。

【发明内容】

本发明的目的是解决在高负载地区用户起呼困难，切换掉线率高，以及整个负载不平衡的网络中资源利用率低等问题，提供一种负载不平衡条件下的无线网络中用户接入与切换的方法。

本发明方法的创新之处主要表现于在切换时根据各小区的负载情况，通过调整导频功率达到小区间负载均衡，以系统获得最优的传输速率为目标，进行基于预留信道的优先级接入与切换。

本发明提供的负载不平衡的无线网络中用户接入与切换的方法包含如下步骤：

第一、无线网络控制器检测当前中心小区业务量与周边小区业务量，计算当前网络系统的负载均衡程度，判断当前网络系统是否处于负载平衡状态，如果系统处于平衡状态，即负载不均衡程度为小于0.15时，则采用传统切换方法；如果系统处于不平衡状态，即负载不均衡度大于等于0.15时，则进行第二步；

第二、根据各小区间负载情况，通过动态调整各小区内的导频功率调整各小区的覆盖范围，从而达到各小区间负载的均衡；

第三、考虑用户与基站间的信道条件及每个基站的负载情况，以基站最大发射功率为约束条件，以使系统获得最优的传输速率为目标；通过多选择多维背包方法实现每个移动台获的最优传输速率，从而使每个移动台选择到最佳的主小区；

第四、移动台进行基于预留信道的优先级接入与切换。

本发明第一步所述的负载不均衡程度定义为中心小区内业务量与系统内所有业务量的比值，当比值为0.15时，此时为负载平衡的临界状态。

本发明第二步所述的导频功率的调整方法是：在均衡各个相邻小区间的负载时，要从基站发射功率与基站导频功率的关系出发，当中心小区基站发射功率较高时，即当中心小区基站的负载不均衡程度达到0.15时，说明中心小区基站的发射功率较高，该基站服务的用户数较多，此时降低基站导频功率，降低步长为0.1dB，减小覆盖范围；反之，可以提高基站导频功率，提高步长也为0.1dB。

本发明第三步以使系统获得最优的传输速率为目标为移动台选择最佳主小区的方法是：

基站导频功率的变化将导致移动台激活集的变化，一部分移动台必然重新选择基站，RNC测量本系统内所有基站的发射功率，然后以每个基站服务的移动台的功率小于等于基站发射功率为约束条件，以使系统获得最优的传输速率为目标，通过多选择多维背包算法使移动台选择到最佳主小区；系统最优传输速率表示的是在基站服务的移动台功率不超过基站发射功率的前提下，系统内每个移动台获得最优的数据传输速率；最优的数据传输速率定义为最大传输速率与数据正确传输的概率的乘积。

第四步所述移动台接入与切换的方法是：

a)、为了在用户选择到最佳小区后，根据用户及业务的不同属性，对不同用户及不同业务进行优先级分类，对优先级高的用户及业务预留一部分信道，然后采用基于预留信道的优先级排队接入与切换；所述的优先级按用户属性及业务的不同由高到低依次是：

(1)相邻小区VIP切换用户，(2)相邻小区普通切换用户，

(3)小区内VIP新呼叫用户，(4)小区内普通新呼叫用户；