专利名称：码分多址系统接入过程中防止系统负荷性能恶化的方法
技术领域：
本发明涉及通信系统，尤其涉及CDMA蜂窝移动通信系统中在物理层防止系统负荷性能恶化的方法。
系统负荷可以根据用户/系统的各种测量结果、小区的各种参数或网络运营商根据自身的策略确定。当移动通讯系统接入用户所占用的资源或系统干扰超过设定的门限时，系统处于高负荷状态。如果这时有大量用户准备接入系统，由于系统可用资源不足，并且接入过程导致系统干扰增加，引起系统负荷性能恶化。对于这种情况，目前的处理方法为1)当用户试图接入系统时，系统拒绝接入；2)用户进行接入，但在接入过程中，系统通过信令引导用户接入其它频率或系统；3)系统设置一门限，禁止用户发起接入过程。
目前的高负荷WCDMA系统中，当用户准备接入系统时，系统的处理方法如下1)如附图1a所示，用户进行接入尝试，基站给用户发送拒绝指示；2)如附图1b所示，用户发起接入过程，基站控制器拒绝用户接入，并在接入拒绝信令包含相应的导引信息，指示用户接入其它频率或系统；3)在系统信息中设置门限，禁止用户从本小区接入。具体的接入过程如附图2所示。当用户准备接入时，用户首先读取系统信息，判断是否存在接入小区，当不存在接入小区时，接入过程结束。当存在接入小区时，用户启动接入过程，基站(Base Station)根据当前的无线环境拒绝/准许用户接入。当用户收到拒绝接入指示时，用户退出接入过程。当用户收到准许接入指示时，用户准备与基站控制器(Base Station Controller)建立信令连接，基站控制器根据当前的无线环境和系统资源状况拒绝/准许用户与系统建立信令连接。当基站控制器拒绝用户接入时，用户根据系统指示退出接入过程，并根据系统指示接入到其它频率或系统。当基站控制器准许用户接入时，用户正常接入系统。从上述接入过程可知，用户需要两次接入，即同基站和基站控制器都建立连接，才可以接入系统。在此过程中，用户不能确定系统是否处于高负荷状态，用户只是盲目地接入系统，并根据系统指示，接入到其它频率、系统或退出接入过程。并且，接入过程也占用了部分系统资源，造成系统负荷性能的进一步恶化。
为了实现本发明的目的，本发明采取的技术方案是一种在物理层防止系统系统负荷性能恶化的方法，其特点是，包括以下步骤1)移动通讯系统在物理信道上建立用于承载系统负荷的指示信息；2)基站控制器将系统负荷信息下发至各基站，各基站通过所控制小区的广播信道广播该系统负荷信息；3)用户接收系统的广播信息，并选取一准备接入的小区；4)用户监听该小区内物理信道上的系统负荷指示信息；5)如果系统负荷指示为“轻”，则用户通过正常的接入过程接入系统；否则用户接入其它小区、频率或系统。
上述一种在物理层防止系统系统负荷性能恶化的方法，其中，所述的用于承载系统负荷指示信息是利用了物理信道上每个无线帧中的n个控制/空闲比特，其中n≥1。
上述一种在物理层防止系统系统负荷性能恶化的方法，其中，所述的用于承载系统负荷指示信息是利用了寻呼指示信道(PICH信道)上每个无线帧中的剩余不发射的12比特。
上述一种在物理层防止系统系统负荷性能恶化的方法，其中，所述的用于承载系统负荷指示信息是利用了物理信道上每个无线帧中的3k个比特，并将该3k个比特分为三组，分别表示小区负荷指示、频率负荷指示或系统负荷指示，其中k≥1。
上述一种在物理层防止系统系统负荷性能恶化的方法，其中，所述的用于承载系统负荷指示信息是利用了寻呼指示信道(PICH信道)上每个无线帧中的剩余不发射的12比特，并将该12比特分为三组，分别表示小区负荷指示、频率负荷指示或系统负荷指示。
上述一种在物理层防止系统系统负荷性能恶化的方法，其中，所述的用于承载系统负荷指示信息的的n比特中，当n比特全为0时，表示系统负荷轻，用户通过正常接入过程接入系统；当n比特全为1时，表示系统负荷重，用户通过其它小区、频率接入系统或接入到其它系统。
上述一种在物理层防止系统系统负荷性能恶化的方法，其中，所述的用于承载系统负荷指示信息的的3k个比特分为三组，每一组k比特全为0时，表示系统负荷轻；每一组k比特全为1时，表示系统负荷重；其中k≥1。
上述一种在物理层防止系统系统负荷性能恶化的方法，其中，当小区负荷指示、频率负荷指示或系统负荷指示都为“轻”，则按照正常接入过程接入系统；当系统负荷指示为“重”时，则用户接入其它系统；当系统负荷指示和频率负荷指示为“轻”，而小区负荷指示为“重”时，通过同频其它小区接入系统；其余情况，用户通过异频小区接入系统。
由于本发明采样了以上的技术方案，移动通讯系统在物理层(例如在寻呼指示信道PICH)提供系统负荷指示信息。当用户准备接入系统时，首先监听物理层(例如PICH信道)的系统负荷指示信息，如果系统负荷指示信息指示当前系统处于高负荷状态，则通过其它小区进行接入或接入到其它频率、系统。如果系统负荷信息指示当前系统负荷轻，则通过接入过程完成接入。通过这种方式，避免了接入过程中引入不必要的信令过程，防止系统拥塞进一步加重。
图1(a)、图1(b)是现有技术WCDMA系统用户接入系统过程示意图。
图2是现有技术WCDMA系统用户接入系统过程流程图。
图3是现有的WCDMA系统结构示意图。
图4是现有的寻呼指示信道帧结构示意图。
图5(a)是本发明在寻呼指示信道剩余12比特的编码示意图。
图5(b)是本发明在寻呼指示信道剩余12比特、并将该剩余12比特分成三组的编码示意图。
图6(a)是本发明在寻呼指示信道上指示系统负荷情况下利用图5(a)编码方式下的用户接入过程示意图。
图6(b)是本发明在寻呼指示信道上指示系统负荷情况下利用图5(b)编码方式下的用户接入过程示意图。
寻呼指示信道(PICH)的帧结构如附图4所示。该信道的速率恒定(扩频因子固定为256)，用于承载寻呼指示信息。一个寻呼指示信道的无线帧长为10ms，包含300比特(b0、b1、…、b299)。其中，288比特(b0、b1、…、b287)用于承载寻呼指示信息，剩余的12比特不发射。
本发明利用物理层信道(例如PICH信道)上的剩余12比特，用于承载系统负荷指示信息。系统负荷信息采用两种方式表示①用12比特表示当前系统负荷状况；②将12比特分为三组，分别表示当前小区、当前频率和当前系统的负荷状况寻呼指示信道上用剩余12比特表示当前系统负荷状况的编码方式如附图5(a)所示。编码方式、系统负荷指示和用户的接入方式如表1所示。当12比特全为0时，表示系统负荷轻，用户通过正常接入过程接入系统；当12比特全为1时，表示系统负荷重，用户尝试通过其它小区、频率接入系统或接入到其它系统。
表1编码方式、系统负荷指示和用户的接入方式
另一种寻呼指示信道上用剩余12比特表示当前系统负荷状况，该系统负荷信息划分为三类小区负荷指示、频率负荷指示和系统负荷指示。12个比特也相应地划分为三组，每组4比特，分别指示小区、频率和系统的的负荷指示。负荷指示的编码方式采用二值编码当每组的4个比特全为0时，表示负荷轻；当4个比特全为1时，表示负荷重。具体编码方式如附图5(b)所示。负荷指示的编码方式也可以采用二进制编码，对负荷指示进行等级划分。即“0000”表示最轻负荷，“1111”表示最重负荷，以此类推。系统通过对负荷指示比特进行编码，允许相应等级的用户或紧急用户接入系统。
小区、频率和系统负荷的编码方式和对应的负荷指示如表2所示。
表2小区、频率和系统负荷的编码方式
用户监听寻呼指示信道上的负荷指示信息，根据指示信息采取相应的接入方式接入系统。具体的负荷指示信息和用户接入方式如表3所示。
表3小区、频率和系统负荷和用户接入方式
当小区负荷指示、频率负荷指示或系统负荷指示都为“轻”，则用户按照正常接入过程接入系统；当系统负荷指示为“重”时，则用户接入其它系统；当系统负荷指示和频率负荷指示为“轻”，而小区负荷指示为“重”时，用户通过同频其它小区接入系统；其余情况，用户通过异频小区接入系统。
现通过以下实施例对本发明的特征作一步的描述。
如图6(a)所示，这是本发明系统负荷信息采用图5(a)的编码方式的一种实施例，系统根据用户/系统的各种测量结果、小区/系统的各种参数或网络运营商的策略确定系统负荷信息，系统负荷信息从基站控制器下发至各基站，各基站通过所控制小区的PICH信道指示系统负荷信息的情况下，用户接入系统的步骤如下1)用户接收系统广播信息。
2)用户选取一可接入小区。
3)用户监听小区内PICH信道上的系统负荷指示信息。
4)如果系统负荷指示为“轻”，则用户通过正常的接入过程接入系统。
如图6(b)所示，这是本发明在系统负荷信息采用图5(b)的编码方式的实施例。系统根据用户/系统的各种测量结果、小区/系统的各种参数或网络运营商的策略确定系统负荷信息，系统负荷信息从基站控制器下发至各基站，各基站通过所控制小区的PICH信道指示系统负荷信息的情况下，用户接入系统的步骤如下1)用户接收系统广播信息。
2)用户选取一可接入小区。
3)用户监听小区内PICH信道上的小区、频率和系统负荷指示信息。4)如果小区负荷指示、频率负荷指示或系统负荷指示都为“轻”，则用户按照正常接入过程接入系统；当系统负荷指示为“重”时，则用户接入其它系统；当系统负荷指示和频率负荷指示为“轻”，而小区负荷指示为“重”时，用户通过同频其它小区接入系统；其余情况，用户通过异频小区接入系统。如果负荷指示为“轻”，则用户通过正常的接入过程接入系统。否则用户接入其它小区、频率或系统。
采用本发明的CDMA移动通信系统可以使用户不通过接入过程，通过监听物理层的负荷指示信息，自主接入到其它小区、频率或系统，防止系统拥塞或负荷性能恶化。
权利要求
1.一种码分多址系统接入过程中防止系统负荷性能恶化的方法，其特征在于，包括以下步骤1)移动通讯系统在物理信道上建立用于承载系统负荷的指示信息；2)基站控制器将系统负荷信息下发至各基站，各基站通过所控制小区的广播信道广播该系统负荷信息；3)用户接收系统的广播信息，并选取一准备接入的小区；4)用户监听该小区内物理信道上的系统负荷指示信息；5)如果系统负荷指示为“轻”，则用户通过正常的接入过程接入系统。
2.根据权利要求1所述的一种码分多址系统接入过程中防止系统负荷性能恶化的方法，其特征在于，所述的用于承载系统负荷指示信息是利用了物理信道上每个无线帧中的n个控制/空闲比特，其中n≥1。
3.根据权利要求2所述的一种码分多址系统接入过程中防止系统负荷性能恶化的方法，其特征在于，所述的用于承载系统负荷指示信息是利用了寻呼指示信道上每个无线帧中的剩余不发射的12比特。
4.根据权利要求1所述的一种码分多址系统接入过程中防止系统负荷性能恶化的方法，其特征在于，所述的用于承载系统负荷指示信息是利用了物理信道上每个无线帧中的3k个比特，并将该3k个比特分为三组，分别表示小区负荷指示、频率负荷指示或系统负荷指示，其中k≥1。
5.根据权利要求1所述的一种码分多址系统接入过程中防止系统负荷性能恶化的方法，其特征在于，所述的用于承载系统负荷指示信息是利用了寻呼指示信道上每个无线帧中的剩余不发射的12比特，并将该12比特分为三组，分别表示小区负荷指示、频率负荷指示或系统负荷指示。
6.根据权利要求2或3所述的一种码分多址系统接入过程中防止系统负荷性能恶化的方法，其特征在于，所述的用于承载系统负荷指示信息的的n比特中，当n比特全为0时，表示系统负荷轻，用户通过正常接入过程接入系统；当n比特全为1时，表示系统负荷重，用户通过其它小区、频率接入系统或接入到其它系统。
7.根据权利要求5或6所述的一种码分多址系统接入过程中防止系统负荷性能恶化的方法，其特征在于，所述的用于承载系统负荷指示信息的的3k个比特分为三组，每一组k比特全为0时，表示系统负荷轻；每一组k比特全为1时，表示系统负荷重；其中k≥1。
8.根据权利要求7所述的一种码分多址系统接入过程中防止系统负荷性能恶化的方法，其特征在于，当小区负荷指示、频率负荷指示或系统负荷指示都为“轻”，则按照正常接入过程接入系统；当系统负荷指示为“重”时，则用户接入其它系统；当系统负荷指示和频率负荷指示为“轻”，而小区负荷指示为“重”时，通过同频其它小区接入系统；其余情况，用户通过异频小区接入系统。
全文摘要
本发明一种码分多址系统接入过程中防止系统负荷性能恶化的方法，其特征在于，包括以下步骤1)移动通讯系统在物理信道上建立用于承载系统负荷的指示信息；2)用户接收系统广播信息，并选取一准备接入的小区；3)用户监听该小区内物理信道上的系统负荷指示信息；4)如果系统负荷指示为“轻”，则用户通过正常的接入过程接入系统；否则用户接入其它小区、频率或系统。用户通过监听物理信道上的系统负荷指示信息，判断当前系统是否处于高负荷状态。从而避免用户在接入过程中占用系统资源，进一步加重系统负荷，防止系统性能的进一步恶化。
文档编号H04W48/06GK1398068SQ0112623
公开日2003年2月19日 申请日期2001年7月18日 优先权日2001年7月18日
发明者李志明, 吴更石 申请人:华为技术有限公司