[发明专利]一种用于使用切换的动态载荷均衡的方法和装置

说明书

本发明一般涉及无线通信系统，尤其涉及一种用于使用切换的载荷均衡的方法和装置。

无线通信系统为人熟知，它有多种类型，包括陆地移动无线电波、小区无线电话(包括模拟小区、数字小区、个人通信系统(PCS)和宽带数字小区系统)以及其它通信系统类型。举例来说，在小区无线电话通信系统中，诸多通信小区典型时包括多个基站(BS)，它们通常链接到一个或多个基站控制器(BSC)上，形成一个基站系统(BSS)。这些BSC又链接到一个移动交换中心(MSC)上，由它提供BSS和公用交换电话网(PTSN)之间的连接以及与其它BSS的互连。远程通信单元(或移动台)(MS)向服务BSS发射信号(反向链路)，并从服务BSS接收信号(下行链路)；远程通信单元(或移动台)包括在通信小区中运行的所有类型和型号的可移动/便携式无线电台。这些信号经BS、BSC和MSC处理，到另一个MS完成通信过程，或通过PSTN到一个陆地线路电话用户完成通信过程。

如上所述，基站通过一个或多个收发信机，为用户和无线通信系统间提供RF接口(通常称之为一个载波)。载波的运行特征是特定通信系统的调制方案的一个函数。例如，在模拟无线通信系统中，一个载波由容纳一个用户的一个单频构成，由此，通过在可用频谱上的载波分配，使诸用户间的干扰最小。在时分多址(TDMA)数字通信系统中，一个载波占据一个单频，而载波被分成多个时隙，它能处理同已有时隙一样多数目的用户。在模拟和TDMA系统中，通信系统以静态方式来均衡载荷。重申一下，系统的加载是由频率分配和通信系统所采用的频率再用模式来预先决定的。

在扩频系统中，诸如码分复用(CDMA)无线通信系统中，多个载波占据几兆的宽带频率，其中位于单个载波上的用户数目占用相应数目的信道(通信资源)，它们用一个唯一的、半正交码序列分离开来。在这个系统中，每个载波上可用的信道的数目不是静态的，而是随每个用户所用的资源数量而变化。这种变化的原因是因为在多个载波同时占用相同频率的系统中，与每个用户相关的发射功率于同一载波上的其他用户而言是“噪声”。在一个CDMA系统内，与每个用户相关的发射功率于同一载波上的其他用户而言是有效的加性噪声，通常称之为系统“上涨”。因此，这种载波的容量典型时所涉及的是为克服系统上涨(No)所需的每比特能量(Eb)，以提供适当的质量等级(例如，一个特定的帧删除率)。

在上述的非扩频系统中，通信系统典型时是在呼叫初期均衡系统内多个载波间的呼叫业务(或载荷)。也就是说，根据呼叫初期用户的大致位置，系统分配一个可用载波来处理呼叫。然而，现场经验已经表明，在一个多载波扩频通信系统中，仅仅在一个呼叫初期均衡载荷可能会导致一个载荷不均衡。

载荷不均衡定义为这样一种情形，在用户分配到载波后，一个第一个载波能提供比系统内其它载波多得多的用户数。在这些条件下，提供大数量用户的那个载波必须使用额外功率，这又导致系统上涨增加。然而，这些系统的用户容量定义为系统提供(Eb/No)以达到预定质量等级时的用户数，显然任何不适当地增加系统上涨(No)的情形对系统容量都会产生负面影响。现场经验已经表明，这种载荷不均衡致使某些载波过载，从而使用户话音质量变差，而在同一网络中的其它载波已经超出了允许容量。在高峰使用期间，这一问题变得很突出，可能在系统内其它可用载波甚至还没有被使用时，就导致某个载波的漏呼。

因此，需要一种方法和装置，对通信系统内载波间的呼叫业务进行动态均衡。

图1以流程图的形式，概括性地描述了一种以前均衡一个多载波无线通信系统中多个载波间的业务载荷的技术方法；

图2以流程图的形式，概括性地描述了一种根据本发明的均衡一个多载波无线通信系统中多个载波间的业务载荷的优选实施例；

图3以图形的形式，概括性地描述了使用不同业务载荷均衡方法时的多载波无线通信系统容量的仿真结果；

图4概括性地描述了一个无线通信系统表示，其中系统用户分成多个等级类别；

图5概括性地描述了一种用于动态均衡系统载荷的装置，系统载荷使用根据本发明的载荷度量(metric)和分配预测度量。

为了减小上述载荷不均衡现象的不利影响，一个多载波无线通信系统最好用切换的方法，用它来对通信系统内多个载波间的呼叫业务(通常称之为“载荷”)进行均衡。多载波无线通信系统对与该通信系统中多个载波的每一个加载相应的多个度量进行监视，根据这些度量，将呼叫切换到多个载波上，或在多个载波间进行切换，从而提高该通信系统的容量和呼叫质量。