專利名稱：使cdma集群通訊系統(tǒng)所容納的群組數(shù)最大的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集群通訊系統(tǒng)，特別涉及一種在CDMA集群通訊系統(tǒng)中如何使系統(tǒng) 容量達到最大的方法。
背景技術(shù)：
在集群系統(tǒng)中，集群組呼通常有兩種實現(xiàn)方式增強組呼和傳統(tǒng)組呼。 增強組呼
如圖1，組呼建立時，每個用戶都要分別建立兩條前向信道和一條反向信道。其 中， 一條前向信道用于傳送用戶的信令信息和功率控制信息(F—FCH);另一條前向 信道負責傳送語音幀(F一SCH)。同一群組內(nèi)的每個用戶所分配的該前向語音信道具有 相同的標識碼，這樣，同一載扇下該組內(nèi)每一個分配了前向語音信道的終端都可以 對該信道進行解碼，終端接收到的能量就是這個載扇下群組內(nèi)所有前向語音信道的 疊加能量，該疊加能量只要能夠滿足衰落最嚴重的用戶正常通訊即可。組內(nèi)的每一 個激活用戶都分配一條反向信道(R一FCH)，但是只有收到網(wǎng)絡(luò)側(cè)授權(quán)信息的終端才能 在該信道上傳送話音。所以，說用戶使用的反向信道負責傳送語音幀、前向功控比 特和信令消息，聽用戶的反向信道只傳送前向功控比特和信令消息。
增強組呼的資源分配精確到每個用戶，系統(tǒng)和終端的交互作用強，便于系統(tǒng)隨 時了解終端的狀態(tài)。而且不受調(diào)度區(qū)域的限制，只要網(wǎng)絡(luò)覆蓋到的地方都可以建立 增強組呼業(yè)務(wù)。缺點是如果單扇區(qū)下集中很多用戶，容易在功率資源、信道資源等 方面受限。增強組呼在群組用戶很分散或者移動范圍很大的情況下具有明顯優(yōu)勢。
傳統(tǒng)組呼
傳統(tǒng)組呼解決了增強組呼空口容量受限的問題。傳統(tǒng)組呼業(yè)務(wù)的主要特征為
單載扇下支持組內(nèi)用戶不受限制，能利用有限的資源，支持大量用戶集中在同一地 點情況下的指揮調(diào)度功能。
如圖2，組呼建立時，調(diào)度區(qū)內(nèi)每個小區(qū)指配共用的前向語音信道(F一FCH)和反 向說用戶信道(R—FCH_T)，指配共用的前向信令信道^_301)和反向聽用戶信道 (R_FCH—L)。前向語音信道，負責傳送前向語音幀和信令消息；反向說用戶語音信 道，負責傳送反向語音幀和信令消息；前向信令信道，負責下發(fā)系統(tǒng)參數(shù)與鄰區(qū)列
表消息；反向聽用戶信令信道，在大部分時間里處于發(fā)射機關(guān)閉狀態(tài)，只有當用戶 申請發(fā)言時，負責傳送話權(quán)請求信令。
傳統(tǒng)組呼彌補了增強組呼的缺點。由于信道在物理層面實現(xiàn)了共享，從而支持 單扇區(qū)組內(nèi)無限容量，故對子用戶+分集中的群組設(shè)置為傳統(tǒng)群組具有明顯的優(yōu)勢； 但由于前向信道的完全共享無法實現(xiàn)快速功控，同一載扇下容納的組數(shù)是有限的， 所以對于用戶分散到很多小區(qū)的情況，傳統(tǒng)組呼不具有優(yōu)勢。 一般情況下傳統(tǒng)組呼 只在調(diào)度區(qū)內(nèi)提供服務(wù)，調(diào)度區(qū)外不提供服務(wù)。
根據(jù)上述對增強組呼和傳統(tǒng)組呼的實現(xiàn)原理可以知道，群組呼叫采用增強組呼 還是傳統(tǒng)組呼對于網(wǎng)絡(luò)的總體容量影響很大，所以采用哪種組呼呼叫意義重大。
在現(xiàn)有技術(shù)中，在下列兩種情況采用傳統(tǒng)組呼，其他情況均釆用增強組呼
1、 對于工作場所比較固定(即用戶基本不移動或者移動范圍不超過2個小區(qū)的 覆蓋范圍)，平均每個小區(qū)超過10個用戶的群組；
2、 對于工作場所不固定(即用戶移動范圍不確定或者移動范圍超過2個小區(qū))， 平均每個小區(qū)超過20個用戶的群組。
現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)組呼和增強組呼劃分的基點在于用戶是否密集，但密集的判斷 標準沒有量化，都是按照經(jīng)驗確定，無法做到最優(yōu)的資源配置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種方法選擇每個群組 采用增強組呼還是傳統(tǒng)組呼的方法，使系統(tǒng)所容納的群組數(shù)達到最大。
本發(fā)明的技術(shù)方案，包括以下步驟
步驟A:對于某個需要建立的群組，根據(jù)它的群組大小和占用扇區(qū)數(shù)，得出如果 采用增強組呼，每載扇能承載的組數(shù)；
步驟B:對于這個要建立的群組，根據(jù)它的占用扇區(qū)數(shù)，得出如果采用傳統(tǒng)組呼， 每載扇能承載的組數(shù)；
步驟C:比較步驟A、 B中的兩種組呼模式能承載的組數(shù)，取較大者，作為該群 組的組呼模式。
所述步驟A包括
Al根據(jù)系統(tǒng)前向信道功率在各信道的分配情況，得出系統(tǒng)前向能承載的組數(shù)
<formula>formula see original document page 5</formula>
其中，w為增強組呼前向能容納的組數(shù)，y為群組大小，7V為群組所占扇區(qū)數(shù)，尸為 信道全速率的發(fā)射功率，a為實際信道功率與全速率發(fā)射功率的比值，"為用戶說
話時間占總時間的百分比，y為信道全速率發(fā)射功率占小區(qū)設(shè)計功率的比值，225、
219、 185分別是導(dǎo)頻信道、尋呼信道、同步信道的數(shù)字增益，這三個數(shù)值可以根據(jù) 實際情況進行調(diào)整；
A2根據(jù)系統(tǒng)反向信道的干擾情況，得出系統(tǒng)反向能承載的組數(shù) 1 7 1<formula>formula see original document page 6</formula>
其中，W為增強組呼反向能容納的組數(shù)；
A3比較兩者，取最小值作為該群組如果采用增強組所能承載的組數(shù)。
所述步驟B包括
Bl根據(jù)系統(tǒng)前向信道的功率資源分配情況，得出系統(tǒng)前向能承載的組數(shù)<formula>formula see original document page 6</formula>6
其中，；c為傳統(tǒng)組呼前向能容納的組數(shù)，c為F—SCH信令信道傳送信令時間占總時 間的百分比；
B2根據(jù)系統(tǒng)反向信道的干擾情況，得出系統(tǒng)反向能承載的組數(shù)
其中，Y為傳統(tǒng)組呼反向能容納的組數(shù)，^為R一FCH一L信令信道傳送話權(quán)申請信令 時間占總時間的百分比，；
B3比較兩者，取最小值作為該群組如果采用傳統(tǒng)組所能承載的組數(shù)。
在上述方案中，信道全速率發(fā)射功率占小區(qū)設(shè)計功率的比值y為
255 22 X+20-255 之
炎—證=10 logc,o曹+10log 2 +10 iog{l 0 40 x — + 10 40x —}
24 24
其中，為某信道功率，ce//;xw"為小區(qū)的設(shè)計功率，X為信道的數(shù)字增 fH^.。
采用本發(fā)明可以使系統(tǒng)資源得到充分利用，網(wǎng)絡(luò)可以容納更多的組，集群系統(tǒng)的 容量得到最大化。


圖1為同一載扇下增強組呼信道資源占用情況圖； 圖2為同一載扇下傳統(tǒng)組呼信道資源占用情況圖； 圖3為本發(fā)明的選擇組呼模式流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖3，闡述本發(fā)明的具體實現(xiàn)。
步驟A:對于某個要建立的群組，根據(jù)它的群組大小和占用扇區(qū)數(shù)，得出如果采 用增強組呼，每載扇能承載的組數(shù)。
Al根據(jù)系統(tǒng)前向信道的資源分配情況，得出系統(tǒng)前向能承載的組數(shù) 普通語音的話音激活因子為0.4。導(dǎo)頻信道數(shù)字增益225，同步信道數(shù)字增益185， 尋呼信道數(shù)字增益219 ,語音信道數(shù)字增益169。
語音信道數(shù)字增益169的發(fā)射功率占小區(qū)設(shè)計功率的比值為
r=i.67i%
語音通話是雙方的，所以對于單個用戶說話的時間就只占總時長的50%，再加 上語氣停頓、思考的時間，認為語音激活因子為0.4。組呼的反向業(yè)務(wù)信道，總是有 人占用的，可以看成原來的語音用戶通話雙方都各有一個上行信道，所以類似于語 音激活因子。
增強組呼的業(yè)務(wù)還有一個組呼信道激活因子;9-0.8,因為20%的時間用戶話權(quán) 搶占和思考，80%的時間用于講話。
群組內(nèi)同一載扇下同一個群組的用戶共享一條前向語音信道?？臻e狀態(tài)時，該
信道以l/8速率發(fā)射功率；講和聽狀態(tài)是全速率發(fā)射功率。
另外每個用戶分配一條前向信道用于傳送信令信息，保持《-1/8的速率。 設(shè)增強組呼前向能容納的組數(shù)為w，群組大小為y，群組所占扇區(qū)數(shù)為iV，普
通語音全速率的發(fā)射功率為P 。
在一個載扇下前向容量的計算公式為-
225—255 219-255 185-255
y 戶 尸1 — 10 40 —10 40 —10 40
附*丄*三+附*(0.8*戶+ 0.2*二) = ^~^-^-^-*0.4*戶*0.55
W 8 8 /*0.4
右邊分子除以(Y*0.4)表示扇區(qū)能容納的語音用戶數(shù)，再乘以0.4叩是指扇區(qū)內(nèi)所 有用戶的實際發(fā)射功率的大小；0.55是呼叫比例，也就是去除了軟切換所占的功率 部分。
簡化為
附* y
~^ + 6.6*附=178.65 178.65
即w-
丄+ 6.6
A2根據(jù)系統(tǒng)反向信道的資源分配情況，得出系統(tǒng)反向能承載的組數(shù)
設(shè)增強組呼反向能容納的組數(shù)為n，蜂窩系統(tǒng)反向容量為35個用戶，每載扇反 向容量的計算公式為
"*丄*0.8*尸+ "* ---0.8) *乙=35 * 0.4 * P
iV iV iV 8
簡化為:
A*(28 + 5*y) = 560 曰n 560 *iV
28 + 5叮
比較m和n，如果w〈"，則令j-w，否則令爿="
步驟B:對于這個要建立的群組，根據(jù)它的占用扇區(qū)數(shù)，得出如果采用傳統(tǒng)組 呼，每載扇能承載的組數(shù)。
導(dǎo)頻信道數(shù)字增益225，同步信道數(shù)字增益185，尋呼信道數(shù)字增益219。
傳統(tǒng)組呼的群組內(nèi)的用戶非常多，因此話權(quán)搶占的時間和思考的時間比增強組
呼要大，根據(jù)統(tǒng)計大約為^=20%的時間用于話權(quán)搶占，10%的時間由于思考和反應(yīng)， ;9=70%的時間用于講話。
群組內(nèi)同一載扇下同一個群組的用戶共享一條前向語音信道?？臻e狀態(tài)的速率 為"=1/8，講和聽狀態(tài)的速率是l。
群組內(nèi)同一載扇下同一個群組的用戶共享一條前向信令信道。當有消息發(fā)送時， 該信道建立并以速率為1發(fā)送；沒有消息發(fā)送時該信道是不存在的。根據(jù)統(tǒng)計，該 信道實際存在的時間占呼叫總通話時間的￡=10%左右。
對于傳統(tǒng)組呼，為了更加節(jié)省前向功率，當沒有人講話時，也就是語音幀為1/8 速率時，采取每24幀中4幀發(fā)送1/8速率幀，其余20幀不發(fā)送。所以實際相當于 1/8速率發(fā)射功率的1/6。
F—FCH和F一SCH固定前向發(fā)射功率，平均信道增益典型值都是191，傳統(tǒng)組呼 前向語音信道和信令信道全速率功率占小區(qū)設(shè)計功率的比值為
"/=5.9288%
Bl根據(jù)系統(tǒng)前向信道的功率資源分配情況，確定系統(tǒng)前向能承載的組數(shù) 設(shè)傳統(tǒng)組呼前向能容納的組數(shù)為;c，則每載扇前向容量的計算公式為<formula>formula see original document page 9</formula>
分母第一部分x個群組在一個扇區(qū)下的F_FCH全速率狀態(tài)下的等效發(fā)射功率 (70%的時間)和F一SCH的等效發(fā)射功率(10%的時間)。
分母第二部分x個群組在同一個扇區(qū)下的F—FCHl/8速率的等效發(fā)射功率(30yo 的時間)。
其中F—SCH為前向補充信道，用來傳送信令；F—FCH為前向基本信道，用來
傳送語音。
由公式可知，前向容量和群組占用的扇區(qū)是無關(guān)，無論群組占用多少扇區(qū)，每個 扇區(qū)內(nèi)的前向資源的占用都是一致的。 x = 14 B2將組呼等效為普通語音呼叫，根據(jù)系統(tǒng)反向信道的干擾情況，確定系統(tǒng)反向 能承載的組數(shù)
反向接入信道發(fā)射功率比業(yè)務(wù)信道發(fā)射功率高1.76dB，即1.5倍。 根據(jù)以上的分析，設(shè)傳統(tǒng)組反向能容納的組數(shù)為y,每載扇反向容量的計算公式
為:
<formula>formula see original document page 10</formula>
等式左邊第一部分y個群組在一個扇區(qū)下的R—FCH_T的等效發(fā)射功率。 等式左邊第二部分y個群組在同一個扇區(qū)下的R—FCH_L的等效發(fā)射功率。 等式右邊為在同一扇區(qū)下反向容量最大時的功率等效值。 其中，R—FCH一T為反向說用戶專用信道
R—FCHJL為反向聽用戶專用信道 該公式簡化為
<formula>formula see original document page 10</formula>
比較x和y,如果;c〈y，貝U令5-x，否貝1』令5 ="
步驟C:如果^>5，則采用增強組呼，否則采用傳統(tǒng)組呼，作為該群組的組呼 模式。
權(quán)利要求
1、一種使CDMA集群通訊系統(tǒng)所容納的群組數(shù)最大的方法，包括以下步驟步驟A對于某個需要建立的群組，根據(jù)它的群組大小和占用扇區(qū)數(shù)，得出如果采用增強組呼，每載扇能承載的組數(shù)；步驟B對于這個要建立的群組，根據(jù)它的占用扇區(qū)數(shù)，得出如果采用傳統(tǒng)組呼，每載扇能承載的組數(shù)；步驟C比較步驟A、B中的兩種組呼模式能承載的組數(shù)，取較大者，作為該群組的組呼模式。
2、 權(quán)利要求1所述的使CDMA集群通訊系統(tǒng)所容納的群組數(shù)最大的方法，其 特征在于，所述步驟A包括Al根據(jù)系統(tǒng)前向信道功率在各信道的分配情況，得出系統(tǒng)前向能承載的組數(shù)225-255 219-255 185-255y i一io 40 _10 40 —10 40w* —+ ——^-^-^-* 0.4 *尸* 0.55iV "0.4其中，m為增強組呼前向能容納的組數(shù)，F(xiàn)為群組大小，iV為群組所占扇區(qū)數(shù)，P為 信道全速率的發(fā)射功率，a為實際信道功率與全速率發(fā)射功率的比值，"為用戶說話時間占總時間的百分比，^為信道全速率發(fā)射功率占小區(qū)設(shè)計功率的比值，225、219、 185分別是導(dǎo)頻信道、尋呼信道、同步信道的數(shù)字增益；A2根據(jù)系統(tǒng)反向信道的干擾情況，得出系統(tǒng)反向能承載的組數(shù)1 y 1 * 一(---*")*"*尸=35*0.4*尸其中，n為增強組呼反向能容納的組數(shù)；A3比較兩者，取最小值作為該群組如果采用增強組所能承載的組數(shù)。
3、 權(quán)利要求1所述的使CDMA集群通訊系統(tǒng)所容納的群組數(shù)最大的方法，其特 征在于，所述步驟B包括Bl根據(jù)系統(tǒng)前向信道的功率資源分配情況，得出系統(tǒng)前向能承載的組數(shù)225~255 219~255 185~2551 — 10 40 —10 40 —10 40-i—=A;[(〃 + ￡) + (1 —]V 其中，x為傳統(tǒng)組呼前向能容納的組數(shù)，f為F一SCH信令信道傳送信令時間占總時 間的百分比；B2根據(jù)系統(tǒng)反向信道的干擾情況，得出系統(tǒng)反向能承載的組數(shù)-<formula>formula see original document page 3</formula>其中，y為傳統(tǒng)組呼反向能容納的組數(shù)，P為R一FCH—L信令信道傳送話權(quán)申請信令 時間占總時間的百分比，；B3比較兩者，取最小值作為該群組如果采用傳統(tǒng)組所能承載的組數(shù)。
4、權(quán)利要求2或3所述的使CDMA集群通訊系統(tǒng)所容納的群組數(shù)最大的方法， 其特征在于，信道全速率發(fā)射功率占小區(qū)設(shè)計功率的比值y為尸=255 22 ,+20-255 之鮮-101og"爭麼+飾g2 + 101og(10 40 x^; + 10 40 x-其中，i^/ poMW為某信道功率，ce/^mwr為小區(qū)的設(shè)計功率，Z為信道的數(shù)字增
全文摘要
一種使CDMA集群通訊系統(tǒng)所容納的群組數(shù)最大的方法，對于某個需要建立的群組，根據(jù)它的群組大小和占用扇區(qū)數(shù)，得出如果采用增強組呼，每載扇能承載的組數(shù)；對于這個要建立的群組，根據(jù)它的占用扇區(qū)數(shù)，得出如果采用傳統(tǒng)組呼，每載扇能承載的組數(shù)；比較步驟前兩個步驟中的兩種組呼模式能承載的組數(shù)，取較大者，作為該群組的組呼模式。采用本發(fā)明可以使系統(tǒng)資源得到充分利用，網(wǎng)絡(luò)可以容納更多的組，集群系統(tǒng)的容量得到最大化。
文檔編號H04Q7/28GK101098512SQ20061006137
公開日2008年1月2日 申請日期2006年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月27日
發(fā)明者周家輝, 瑞 馬 申請人:中興通訊股份有限公司