CN1636416A - 用于提供高容量无线电通信网的方法和装置 - Google Patents

用于提供高容量无线电通信网的方法和装置 Download PDF

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Abstract

一种用于提供高容量无线电通信网络的方法和装置。网络在小区之间采用低频率重用技术。重用技术通过例如使网络中的所有小区具有将业务信道分配到已指配给网络用于业务信道的所有频率上的能力而使网络干扰受限。所采用的重用技术是部分负载规划，此技术可以通过信道分配分层(CHAT)扩展到极限容量。各小区中的无线电资源是用基于业务的功率设置(SBPS)技术来进行分配的，以便使网络容量最大化而同时允许各业务组达到其服务质量(QoS)要求。为了限制干扰以保持/控制已接纳用户的所需QoS水平，在网络中采用基于功率的接纳控制(PBAC)技术来控制接纳新用户进入网络中。

Description

用于提供高容量无线电通信网的方法和装置
背景
本发明涉及无线电通信网，更具体地说，涉及提供高容量无线电通信网。
随着无线电通信网的用户数增加，它们对这些网络的利用率也随之提高，从而需要增加这些无线电通信网的容量。无线电通信网的容量受到分配给网络中称之为小区的各覆盖区域的无线电资源的数量限制。无线电资源数量由两个因数确定，即无线电通信网中提供的信道数和其中的干扰量。
当无线电通信网中小区的容量受到信道数限制时，该小区就被称为信道受限的。人们会认识到，任何特定无线电通信网所用的频率数量局限于政府机构所分配的频率资源。利用这些有限的频率数来创建信道是由无线电通信网所用的特定接入技术确定的。按照全球移动通信***(GSM)来运作的网络所采用的一种流行的接入技术是组合使用频分多址(FDMA)和时分多址(TDMA)。FDMA/TDMA接入技术通过将每个频率划分成若干时隙来分配信道。在GSM中，语音信道通常定义为每帧的一个时隙，一帧包括8个时隙。使用小区内的信道的必要条件是，安装了设备如收发信机来实现所述信道的发送和接收。因此，可以看出，在FDMA/TDMA***中，分配给特定小区的信道数受分配给该特定小区的频率数限制。如果特定小区内的所有信道已经作了分配，或者如果所有装备的收发信机完全被占用，则阻止其他用户从该小区接入无线电通信网。
为了避免信道受限的情况，允许所有小区在所有频率上工作将是理想的。但是，相邻小区的干扰限制将所有频率分配给每个小区的能力。例如，取决于所用的功率值，特定小区中特定频率上的通信将对相邻小区中特定频率上的通信以及特定小区和相邻小区内的特定频率的邻频上的通信造成干扰。应该认识到，如果一个小区的通信对另一小区内的通信造成干扰，则可以将它们视为相邻小区。如果特定小区内的一个频率上的通信所造成的干扰足够强，则相邻小区内该频率或邻频上的通信可能从网络中掉线。即便对一个频率或相邻小区内的邻频上通信的干扰的强度不足以使这些通信从网络中掉线，该干扰也可能足够使邻近小区内通信的服务质量(QoS)明显下降。当小区有额外的信道要进行分配，但这些信道本身包含来自其他信道的太多干扰时，或者如果这些额外信道的分配将对已分配用于通信的信道造成太多干扰时，不能对这些额外的信道进行分配，这称为干扰受限情况。
为了限制干扰，同时提供足够的服务质量，无线电通信网通常会将分配给无线电通信网的频率的不同部分分配给邻近小区。这称为频率重用。图1说明1/3的频率重用模式。在图1中，分配给无线电通信网的所有频率在小区110、120和130之间划分。同样地，分配给无线电通信网的所有频率在小区140、150和160之间划分。因此，小区110、120和130统称为频率重用组，这里称为频率重用组A。同样地，小区140、150和160也称为频率重用组，这里称为频率重用组B。为了限制频率重用组之间的干扰量，要选择分配给重用组中的特定小区的特定频率组，使得它离另一重用组内的特定频率组最远。例如，在图1中，将为小区110和140、小区120和150以及小区130和160分别分配相同的频率组。但是，通过在重用组内的小区之间划分频率数，各小区内的信道数受到限制，比如果各小区使用所有频率的情况下可以分配的总信道数少。限制干扰的另一机制是控制用户和网络之间的发射功率。因此，应该认识到，发射功率可以视为网络可以分配的无线电资源数量的一部分。
解决信道和干扰受限情况的传统技术针对的是只提供一种类型业务，如语音业务的网络。但是，正在将其他类型的业务，如数据业务引入到无线电通信网中。在GSM网络中引入数据通信的一种标准称为GSM演进的增强数据流(EDGE)。将EDGE与GSM相结合的第三代(3G)网络称为GSM/EDGE无线电接入网(GERAN)。数据业务可以由所传送的数据类型的特定特征来定义，包括流式音频和视频业务、纯数据业务(如文件传输)等等。这些业务都具有不同的传送要求。语音业务通常以电路交换方式实现，其中，整个信道预留给语音业务。这是因为语音业务的低延迟容限和低差错容限的要求所致。但是，数据业务通常更能容忍延迟和差错，所以以分组交换的方式实现。数据业务的较高差错容限是因为这些业务可以重传出错的收到的数据。任何特定业务的要求在本专业中称为QoS要求。
满足不同类型的业务的不同QoS要求的一种技术是为每种不同类型的业务指定一定的频率。但是，这可能使无线电资源的使用效率低下。例如，如果分配给数据业务的信道未充分加以利用，同时分配给语音业务的信道满载，则分配给数据业务的未用信道导致无线电资源的浪费，这些未用信道本可用于语音业务。
提高容量同时仍然满足GERAN中的各种QoS要求的一种尝试称为动态频率和信道分配(DFCA)。在动态频率和信道分配(DFCA)中，执行动态信道分配以努力保持各业务的各种QoS要求。动态信道分配基于动态测量、统计和预测。但是，动态频率和信道分配(DFCA)因必须频繁执行信道再分配的要求而导致提高网络容量的高度复杂性。此外，动态频率和信道分配(DFCA)依赖于频繁地测量可以在无线电通信网内处理的当前的无线电质量。这些频繁的测量必须与长期统计信息相结合，以预测各请求用户的最适用信道。为了避免***过载，利用“软接纳控制”技术，其中，如果不能提供所需无线电信道，则不允许用户接入***中。而且，动态频率和信道分配(DFCA)预先排除了这种可能性：具有不同QoS要求的不同业务共享相同信道，即针对不同QoS要求的分组交换接入。
因此，所希望的是，提高无线电通信网的容量的同时要将试图提高容量时遇到的信道和干扰受限情况纳入考虑。还希望的是，能够提高支持各种各样业务的无线电通信网络的容量。此外，还希望在提高网络容量的同时仍然保持各业务所需的QoS。还希望，在提高网络容量的同时，不增加网络规划的复杂性。另外，还希望在提高网络容量的同时，确保所用技术不会妨碍引入和利用将来的各种改进。
概述
本发明提供了用于提供高容量无线电通信网的方法和装置。所述网络在各小区之间采用低频率重用技术。选择重用技术，以便各小区中的信道分配使网络干扰受限。所采用的重用技术是可通过信道分配分层(CHAT)而扩展到极限容量的部分负载规划(FLP)技术。各小区内的无线电资源使用基于业务的功率设置(SBPS)技术来分配，以便使网络容量最大化而同时允许各业务组达到其服务质量(QoS)要求。为了限制网络中的干扰，从而保持/控制已接纳用户的所需QoS水平，采用了基于功率的接纳控制(PBAC)技术来控制将新的用户接纳到网络中。
附图简述
通过结合附图阅读如下详细说明，将会清楚本发明的目的和优点，附图中：
图1说明常规的无线电通信网络；
图2说明采用各种链路级改进的GSM网络的满意用户百分率与频率负载百分率的关系；
图3说明在语音业务和数据业务之间资源独立、无固定功率偏移和各种固定功率偏移情况下语音容量与交互型数据容量的关系；
图4A说明在未采用优先级调度的情况下一种类型的业务组的容量与第二种类型的业务组的容量的关系；
图4B说明采用优先级调度的情况下一种类型的业务组的容量与第二种类型的业务组的容量的关系；
图5说明基于功率的接纳控制(PBAC)和基于用户的接纳控制下最大负载与语音用户百分率的关系；
图6A说明在网络未采用接纳控制、采用基于功率的接纳控制(PBAC)和采用基于用户的接纳控制的情况下其满意的已接纳用户的百分数与归一化总提供负载的关系；
图6B说明在网络未采用接纳控制、采用基于功率的接纳控制(PBAC)和采用基于用户的接纳控制的情况下其归一化总提供负载与阻塞概率的关系；以及
图7说明根据本发明的示范性实施例提供高容量网络的方法。
详细说明
本发明的各种特征将参照附图进行说明，在附图中，类似的部分用相同的参考字符来标识。
在以下说明中，为说明而非限制，阐明了特定的细节以便提供对本发明的透彻理解。但是，本专业的技术人员显然明白，本发明可以用不同于这些特定细节的其他实施方式来实现。在其他情况下，省略了对熟知方法、装置和电路的详细说明，以便使本发明的说明更加清楚。
为了实现高容量的网络，本发明采用了组合技术。具体地说，本发明将紧频率重用(tight frequency reuse)与部分负载规划/信道分配分层(FLP/CHAT)、基于业务的功率控制(SBPS)和基于功率的接纳控制(PBAC)相结合。尽管存在用于提高网络容量的许多特殊的技术，但申请人已经认识到，这种紧频率重用和FLP/CHAT、SBPS和PBAC的组合表现出协同作用的特征。具体地说，采用FLP(还可以选择用CHAT加以扩展)，有可能始终保证干扰受限的操作，其中，SBPS和PBAC工作在其最有利的环境中。
为了在使用分配的频谱时取得最大的总频谱效率，希望采用非常紧的频率重用，即将分配给无线电通信网的许多或所有频率用于所有小区。本发明采用了可以可选地通过信道分配分层(CHAT)扩展到极限容量的部分负载规划(FLP)，此组合技术在本说明书中称为FLP/CHAT。在部分负载规划(FLP)中，将紧重用模式(如1-重用率)用于整个无线电通信网内的业务信道。为了在这些业务信道上达到可接受的无线电质量，在各小区中将使用小于100％的已分配频率，所以这种负载规划称为部分负载规划。通过装设少于各小区内已分配频率的收发信机通常可以保证少于100％的最大负载。通过增加每个小区分配的收发信机和/或频率数量，有更多的资源可供利用。但是，如果收发信机与频率之比提高，则网络中可能分布更多的干扰。
为了使干扰分集最大化，从而提高性能，最好在很多频率上采用随机跳频技术。可选地，跳频可通过采用移动配置指数偏移(MAIO)跳频得以增强，以便在各小区内和它们之间确保全相邻信道干扰分集。随机频率跳频以统计的方式将干扰均匀地分配到所有用户上，所以，可以说所有用户都经历相同的干扰电平。如果在网络中采用1-重用率模式，将会在相邻小区内采用不同的跳频模式。如果通过CHAT在网络中采用比1-重用率模式低的重用模式，就在各小区的不同信道层中使用不同的跳频模式。
应该认识到，链路级改进可能使甚至1-重用率网络，如部分负载规划(FLP)网络在近期成为阻塞受限的。图2说明这一现象。具体地说，图2是采用各种链路级改进的下行链路中满意用户的百分数与频率负载的百分数的关系曲线。带“+”标记的实线表示使用增强全速率(EFR)语音编解码器的下行链路性能；带“x”标记的虚线表示使用多速率59(MR59)语音编解码器的下行链路的性能；带“◇”标记的虚点划线表示在下行链路接收器中采用MR59和单天线干扰抑制(SAIR)时的下行链路性能；以及带“o”标记的虚点划线表示采用MR59、SAIR和自适应天线(AA)时的下行链路性能。图2中的垂直线表示达到最大可接受阻塞概率(本情况中为2％)时的频率负载。
如图2所示，通过仅使用EFR，下行链路中满意用户的百分数随频率负载增加而迅速下降。利用其他各链路级改进，满意用户的数量随频率负载增加保持高水平的时间较长。利用MR59、SAIR和自适应天线(AA)的组合，下行链路中满意用户的百分数在高频率负载下保持在相对较高的水平，以致在有大约98％的满意用户时达到阻塞极限负载。因为蜂窝网络中的典型性能要求可能为：95％的用户应该接收到令人满意的质量，显然，从干扰的角度来看，如果信道可用，则可以将更多的用户接纳到网络中。如果信道不可用，则采用这种链路级改进组合的网络将是信道受限的，但不是干扰受限的。为了克服此信道受限的情况，本发明采用信道分配分层(CHAT)技术。
信道分配分层(CHAT)将部分负载规划(FLP)扩展到比1-重用率紧得多的频率重用率，即小于1的重用率，其中，在一个小区内重用频率。为了取得小于1的频率重用率，信道分配分层(CHAT)将一个小区内的收发信机资源划分成若干称为信道层的组，它们部分或完全共享相同的无线电资源，即分配给该小区的频率。为了使信道层之间的干扰最小，本发明中采用了跳频、自适应天线、抑制干扰接收机和/或强制静音。有关信道分配分层(CHAT)的更多的信息，感兴趣的读者应该参考题为“通过信道分层的部分重用”的、于2001年3月26日提交的、序号为09/818341的美国专利申请，该申请的全部公开内容通过引用结合到本说明中。
通过使用FLP/CHAT组合，每个用户所遭受的干扰在统计上是相同的，所以，载干比(C/I)水平由收到的信号强度C确定。这对如下所述的基于业务的功率设置(SBPS)和基于功率的接纳控制(PBAC)等无线电资源管理算法而言是理想的。此外，因为特定用户的质量由C/I确定，链路级的任何性能改善或增益(例如通过采用自适应多速率语音调制器(AMR)、干扰抑制合并(IRC)或SAIR得到的)可以直接转换为通信网络的容量增益。C/I链路增益意味着接收机中可以容忍更多的干扰，这反过来又允许将更多的用户接纳到网络中，同时保持QoS。因为网络不是信道受限的，所以直接提高了***容量。
因为每个用户所遭受的干扰在统计上是相同的，所以每个业务组所遭受的干扰也将是相等地。因为每个业务组的C/I分配将由收到的信号强度C确定，而信号强度C又由输出功率和无线电环境确定，所以理想的是采用基于业务的功率设置(SBPS)来使容量最大化(至少如果以类似的方式来分配不同业务的用户)。基于业务的功率设置(SBPS)设计来提供可以支持的最高业务负载而同时为所有业务组保持足够的QoS。这是通过平衡业务组之间的可用功率资源以同时达到不同业务组的不同QoS要求而实现的。应注意，基于业务的功率设置(SBPS)不会将接收到的信号强度调节到给定的目标值，而是通过对整个业务组采用功率偏移而为整个业务组提供某个统计C(或C/I)值。基于业务的功率设置(SBPS)所用的功率偏移可同时应用于采用固定功率和功率动态调节的业务。在功率动态调节的情况下，对最大功率施加偏移。例如，基于业务的功率设置(SBPS)可以在功率受控语音业务组和固定功率数据业务组之间提供4分贝的功率偏移。因此，语音业务组中各移动台的最大功率将以此4分贝偏移为基础。
图3说明基于业务的功率设置(SBPS)在支持语音业务组和数据业务组的网络中的应用。具体地说，图3说明在语音业务组和数据业务组之间不同无线电资源分配方式下交互型数据容量与语音容量的关系。在图3中，带空心圆的实线表示未在语音业务组和数据业务组之间采用功率偏移；带阴影圆的实线表示语音业务组和数据业务组之间采用3分贝的功率偏移；带空心圆的虚线表示语音业务组和数据业务组之间采用6分贝的功率偏移；带阴影圆的虚线表示语音业务组和数据业务组之间采用9分贝的功率偏移；以及带菱形块的实线表示语音业务组和数据业务组分别采用各自的即独立的资源。
在支持电路交换语音与分组交换相融和的、要求10千比特每秒/时隙的交互型用户的网络中，语音业务组和数据业务组之间6分贝的功率偏移就使网络容量最大化。如表示语音业务组和数据业务组之间独立资源的分配的曲线所示，网络容量将比通过采用基于业务的功率设置(SBPS)取得的6分贝功率偏移所提供的容量小。
应该认识到，通过根据基于业务的功率设置(SBPS)在各业务组之间采用固定功率偏移，不是所有可能的业务组合都可实现干扰受限的操作。图4A是说明具有一个优先级即1的业务组的容量与具有不同优先级即2的第二业务组的容量的关系曲线。具体地说，优先级为1的业务组是要求20千比特每秒/时隙的分组交换业务组，而优先级为2的业务组是要求10千比特每秒/时隙的分组交换业务组。在图4A中，带圆圈的实线表示优先级为1的业务组和优先级为2的业务组之间0分贝的功率偏移；带三角形的实线表示优先级为1的业务组和优先级为2的业务组之间2分贝的功率偏移；带方块的实线表示优先级为1的业务组和优先级为2的业务组之间4分贝的功率偏移；以及带斜十字的实线表示优先级为1的业务组和优先级为2的业务组之间6分贝的功率偏移。
如图4A所示，当优先级为1的业务组和优先级为2的业务组之间采用4分贝或6分贝的功率偏移时，就取得最大的网络容量。但是，如图4A中所示，当在业务组之间采用4分贝的功率偏移时，将会出现优先级为1的业务组信道受限的情况。此外，当在业务组之间采用6分贝的功率偏移时，将会出现优先级为2的业务组频率受限的情况。因此，为了对这两个业务组取得最高的网络容量，将有必要根据这两个业务组的容量在业务组之间采用不同的功率偏移。然而，根据业务组容量来在业务组之间提供不同的偏移不一定会使网络复杂化。
为了不依赖于各业务组的容量在两个业务组之间取得固定的偏移，本发明可以采用调度和/或信道预留方案为特定用户组提供优先级。图4B是说明采用优先级调度的网络中优先级为1的业务组的容量与优先级为2的业务组的容量的关系曲线。应该认识到，优先级调度指多个用户共享相同信道，例如时隙，其中，一个或多个用户具有高于其他用户的优先级，可以更多地使用信道。还应该认识到，可采用信道预留来将不同用户分配到信道上，即决定哪一个信道可以利用或可能共享。功率偏移用与参照图4A所述的相同标记来表示。如图4B所示，不管优先级为1的业务组和优先级为2的业务组之间的业务组合如何，利用优先级调度，优先级为1的业务组和优先级为2的业务组之间的4分贝功率偏移导致了对网络容量的最有效的利用。有关基于业务的功率设置(SBPS)的更多信息，感兴趣的读者应该参考Furuskr等人的题为“通过功率设置控制多种业务的服务质量的方法和装置”的、于2001年7月6日提交的、序号为09/899242的美国专利申请，该申请的全部公开内容特意通过引用结合到本说明中。
应该认识到，在干扰受限的网络中，当业务负载超过网络容量时，用户质量将下降到不可接受的水平。应该认识到，因为本发明针对干扰受限的情况而非信道受限的情况，所以在网络容量因干扰而被超过时通常有额外的信道可用。为了避免这些过载情况，本发明采用一种接纳控制方案，这种接纳控制方案将接纳的业务负载限制到可达到已接纳用户可接收的质量的水平。传统的接纳控制方案通常基于最大接纳用户数。尽管这些接纳控制方案只可为仅支持一种类型的业务(例如电路交换语音业务)的网络所接受，这些接纳控制方案并没有使支持多种业务的网络的网络容量最大化。具体地说，在支持多种业务的网络中，不同业务的用户产生不同数量的干扰，且可以支持的用户数还随业务组合而变化。因此，由于不同业务组引起的干扰量不定，从而导致基于接纳用户数的接纳控制方案可能接纳太多或太少的用户。
为了克服基于接纳用户数的接纳控制方案的不足，本发明采用基于功率的接纳控制(PBAC)方案。仅当小区或信道层当前使用的总功率的函数值加上新用户将要使用的功率的函数值不超过预定门限时，本发明的基于功率的接纳控制(PBAC)方案才允许将新用户接纳到小区或小区的信道层中。预定的门限表示小区或信道层使用的功率总量的函数值，高于它将会有太多的干扰来自小区或信道层，以致所述小区或信道层或者其他小区或信道层内的通信QoS将下降到可接受的水平以下。
图5是说明采用基于接纳用户数的接纳控制的网络(其中对语音业务用户与数据业务用户同等对待)的语音用户百分率与最大负载的关系以及采用基于业务组所用功率的接纳控制的网络(其中根据分配给业务组的实际功率量对业务组所用的功率加权)的语音用户百分率与最大负载的关系的曲线图。如图5中所示，在同等的用户加权下，网络的最大负载将随业务组合变化。在此情况下，此变化是因为网络具有维持高于纯语音负载的纯数据负载的能力。但是，当在确定网络负载时根据用户的输出功率对用户加权时，所得的负载测量值基本上与业务组合无关。
现将参照图6A和6B进一步说明基于功率的接纳控制(PBAC)的优点。图6A和6B分别说明满意接纳用户的百分数和阻塞概率与归一化总提供负载的关系。归一化总提供负载(NOL)定义为：
                NOL＝v/V+d/D，
其中，v和d分别是提供的语音业务负载和数据业务负载，而V和D分别是单一业务网络中可接受质量下的最大可持续语音和数据业务负载。在混合业务网络中保持相对容量的网络具有NOL＝1的容量限制，所以，应该认识到，当NOL＝2时，需要至少50％的阻塞概率以便为接纳用户保持可接受的质量。
在图6A和6B中，带加号的细线表示语音业务，而带圆圈的粗线表示数据业务。具体地说，带加号的细实线和带空心圆的粗实线分别表示未采用接纳控制(无AC)的网络中的语音业务和数据业务；带两个加号的细实线和带阴影圆圈的粗实线分别表示采用基于功率的接纳控制(基于功率的AC)的网络中的语音业务和数据业务；以及带加号的细虚线和带空心圆的粗虚线分别表示采用基于用户(即用户数)的接纳控制(基于用户的AC)的网络中的语音业务和数据业务。如图6A所示，基于功率的接纳控制(基于功率的AC)在归一化总提供负载增加时提供比未采用接纳控制(无AC)的网络高的满意用户百分数。但是，基于用户的接纳控制网络将提供比基于功率的接纳控制(基于功率的AC)网络更高的满意接纳用户百分数。
现参照图6B，随着归一化总提供负载增加，基于用户的接纳控制将具有比基于功率的接纳控制(PBAC)网络高的阻塞概率。比较图6A和6B，可以看出，基于用户的接纳控制(基于用户的AC)网络所取得的较高的满意用户百分数是以高于基于功率的接纳控制(基于功率的AC)网络的阻塞概率为代价而取得的。基于用户的接纳控制(基于用户的AC)的此较高的阻塞概率是因为对网络进行度量以说明任何业务组最坏情况下的功率输出，从而过高估计特定用户引起的实际干扰。此外，基于功率的接纳控制(PBAC)网络的较低的阻塞概率可以在归一化总提供负载高出1几倍的情况下仍然获得所需的95％的满意语音用户和90％的满意数据用户。注意，通过使用不同的功率门限，PBAC可以针对任何满意用户百分数目标而予以参数化。有关基于业务的功率设置(SBPS)和基于功率的接纳控制(PBAC)的更多的信息，感兴趣的读者应该参考题为“通过功率设置控制多种业务的服务质量的方法和装置”的、于2001年2月1日提交的、序号为09/899242的美国专利申请，该申请的全部公开内容通过引用结合到本说明中。
既然已对本发明的典型组成部分进行了概述，现在将参照图7描述无线电通信网络中这些组成部分的实现。最初，网络将信道分配给网络的所有小区(步骤710)。此分配将会包括低频率重用率的FLP/CHAT技术，根据本发明的一个实施例，在分配广播控制信道(BCCH)频率之后，此分配将导致所有频率可供网络进行分配，作为将在各小区或信道层中进行分配的业务信道。因为本发明是为了提供干扰受限的网络而非信道受限的网络而设计的，所以执行信道分配，以便将多于因网络干扰而可以使用的信道数的信道分配给各基站。本专业的技术人员应该知道如何分配信道以使***干扰受限，例如可采用计算机建模程序。在已经分配信道之后，在各小区中选择各业务组的QoS(步骤720)。然后确定各小区中各业务组达到选定的QoS所需的无线电资源数量，以便所有业务组达到各自的QoS(步骤730)。随后根据确定的无线电资源数量之差对该无线电资源进行分配(步骤740)。无线电资源的分配是通过在各业务组之间设置固定功率偏移(如上所述)而得以完成的。步骤720-740表示上述基于业务的功率设置(SBPS)技术。接着确定作为总功率函数的门限水平(步骤750)。这样设置门限水平，使得如果超过该门限，则接纳用户的QoS将下降到不可接受的水平。接着确定小区中接纳用户当前所用的功率的函数值(步骤760)。然后根据所确定的接纳用户所用功率的函数值和确定的功率门限接纳新用户(步骤770)。步骤750-770表示上述的基于功率的接纳控制(PBAC)技术。
应该认识到，选择紧频率重用、SBPS和PBAC组合是因为申请人认识到这些技术显示出协同作用的特性。具体地说，利用FLP(可选用CHAT来扩展)，有可能总是保证干扰受限的操作，其中，SBPS和PBAC在其最有利的环境中工作。但是，许多用于提高网络容量的技术通常不是加性的。例如，FLP/CHAT、SBPS和基于用户的接纳控制的组合就没有取得达到本发明的高网络容量所需的频谱效率，因为基于用户的接纳控制依赖于业务组合，并且必须保守地对网络进行度量，以便说明最坏的业务组合。
尽管已结合使用FDMA/TDMA接入技术进行通信的GSM/EDGE网络对本发明作了说明，但本发明可应用于其他类型的无线电通信网和其他类型的接入技术。
本发明是参照特定实施例来加以说明的。但是，本专业的技术人员容易理解，有可能以不同于上述实施例的特定形式来实施本发明。这可以在不背离本发明的精神的前提下完成。上述实施例只是说明性的，不应视为任何形式的限制。本发明的范围由所附权利要求书给出，而非前述说明，并且旨在将属于权利要求书范围的所有变化和等效物包含于其中。

Claims (20)

1.一种用于使无线电通信网络的容量最大化的方法，所述方法包括如下步骤：
为所述无线电通信网络中的各基站分配一组信道，其中，所述各组信道包括的信道多于因网络干扰而可用于通信的信道，以及所述各基站具有相关的覆盖区域；
为所述无线电通信网络中的各基站的第一业务组和第二业务组选择服务质量要求；
为所述第一和第二业务组确定一定数量的无线电资源，以达到所述的各自的服务质量要求；
基于所述确定的无线电资源数量之差在所述第一和第二业务组之间分配所述无线电资源，其中，所述无线电资源在所述第一和第二业务组内是按每个承载体来进行分配的，以及所述无线电资源至少是从所述信道组分配的；
计算与各基站相关的各覆盖区域内所有用户的功率的函数值；以及
如果所述计算得到的函数值小于预定门限则将新用户接纳到与所述基站之一相关的所述覆盖区域内。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信道包括至少一个频率和至少一个时隙的组合。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括如下步骤：
利用同一频率组上的跳频序列在各组内的基站和其中的用户之间进行通信。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，各组内相邻基站的跳频序列不同。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，如果各组内各基站的通信导致彼此之间的干扰高于预定干扰量，则它们是相邻。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，各基站包括与第一信道层相关的第一收发信机和第一天线，以及与第二信道层相关的第二收发信机和第二天线，其中，所述第一和第二收发信机部分地或完全地共享所述同一组信道。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，各信道包括至少一个频率和至少一个时隙，其中，所述第一和第二收发信机利用不同的跳频序列进行通信。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括如下步骤：
将各基站的收发信机资源划分成信道层，其中，各信道层部分地或完全地共享所述相同的无线电资源，从而通过划分收发信机资源而增加了所述第一和第二业务组之间分配的无线电资源数量。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络利用优先级调度来使已经接纳到所述覆盖区域内的各业务组的用户接入所述信道。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分配的无线电资源还包括发射功率。
11.一种使无线电通信网的容量最大化的方法，所述方法包括如下步骤：
为所述无线电通信网络中的各基站分配一组用作业务信道的信道，其中，对所述信道进行分配，以使所述网络是干扰受限的；
为第一业务组和第二业务组选择服务质量要求；
为所述第一和第二业务组确定一定数量的无线电资源，以达到所述的各自的服务质量要求；
基于所述确定的无线电资源数量之差在所述第一和第二业务组之间分配所述无线电资源，其中，所述无线电资源是功率值，以及所述无线电资源至少是从所述信道组分配的；
计算所述第一和第二业务组所用无线电资源的总量；以及
如果所述无线电资源总量小于预定门限，则为所述无线电通信网的新用户分配无线电资源。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，各信道包括至少一个频率和至少一个时隙。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于还包括如下步骤：
利用所述同一频率组上的跳频序列在所述无线电通信网内的基站和用户之间进行通信。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，相邻基站的所述跳频序列不同。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，如果各基站的通信导致彼此之间的干扰高于预定干扰量，则它们是相邻。
16.如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括如下步骤：
将各基站的收发信机资源划分成信道层，其中，各信道层部分地或完全地共享所述相同的无线电资源，从而通过划分收发信机资源而增加了所述第一和第二业务组之间分配的无线电资源数量。
17.一种用于使无线电通信网络的容量最大化的方法，所述方法包括如下步骤：
为所述无线电通信网中的各基站的各信道层的第一业务组和第二业务组选择服务质量要求；
为所述第一和第二业务组确定一定数量的无线电资源，以达到所述的各自的服务质量要求；
基于所述确定的无线电资源数量之差在所述第一和第二业务组之间分配所述无线电资源，其中，所述无线电资源在所述第一和第二业务组内是按每个承载体来进行分配的；
计算各信道层中所有用户的功率的函数值；以及
如果所述计算得到的函数值小于预定门限，则接纳新用户到各扇区。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于还包括如下步骤：
利用所述同一频率组上的跳频序列在所述无线电通信网内的基站和用户之间进行通信。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述基站的各信道层的跳频序列不同。
20.一种用于使无线电通信网络的容量最大化的方法，所述方法包括如下步骤：
为所述无线电通信网络中的第一和第二基站分配一组信道，其中，所述第一和第二基站分配得到的信道多于因网络干扰而可用于通信的信道；
将所述信道组划分成用于所述第一和第二基站的至少两个信道层，其中，所述第一基站的所述至少两个信道层中的每个信道层部分地与所述第一基站的所述至少两个信道层中的另一信道层共享信道；
为第一和第二业务组确定一定数量的无线电资源，以达到所述第一和第二业务组中每个业务组的预定的服务质量要求；以及
基于所述确定的无线电资源数量之差在所述第一和第二业务组之间分配所述无线电资源，其中，所述无线电资源在所述第一和第二业务组内是按每个承载体来进行分配的，以及所述无线电资源至少是从所述信道组分配的。
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