專利名稱：一種擴大覆蓋范圍的方法
技術領域：
本發明涉及移動通信網絡的覆蓋技術，特別是指一種應用于寬帶碼分多址(WCDMA)通信網絡中的擴大覆蓋范圍的方法。
背景技術：
對于移動運營商而言，移動通信網絡所能提供的服務質量是其最關心的問題之一，而覆蓋范圍又是體現服務質量的重要方面。目前采用的覆蓋方案都是對基站(NodeB)配置固定的最大覆蓋距離，某一基站最大覆蓋距離的邊緣區域以外的區域為其他基站的覆蓋范圍。如果基站的覆蓋范圍不夠，則通過增加基站的數量來擴大覆蓋范圍，從而增加通信網絡的建設成本。
另外，用戶設備(UE)建立通信后，基站會為該用戶設備配置一定的傳輸速率，這個配置好的傳輸速率在該用戶設備的整個通信過程中始終保持不變。通常情況下，考慮覆蓋主要是考慮發射機與接收機之間的鏈路損耗，如果用戶設備在通信過程中存在位置移動，那么隨著用戶設備與基站之間的距離越來越遠，信號在空中傳輸的鏈路損耗將越來越大，有效信號的強度越來越弱，很可能使用戶設備無法正常通信，出現掉話等通信中斷的情況，導致服務質量的下降。
根據以上描述可見，如何在降低基站數量的同時，擴大各基站的覆蓋范圍、體現高質量的服務是亟待解決的問題。
發明內容
有鑒于此，本發明的目的在于提供一種擴大覆蓋范圍的方法，有效擴大移動通信系統中的覆蓋范圍，從而提高移動通信系統整體的服務質量和網絡性能。
為了達到上述目的，本發明提供了一種擴大覆蓋范圍的方法，設置語音編碼速率與通信距離之間的對應關系，所述通信距離為用戶設備與基站之間的距離，該方法包含以下步驟A、網絡側獲取用戶設備與基站之間的距離；B、網絡側根據該距離和所述對應關系，為用戶設備配置語音編碼速率。
所述步驟A包括網絡側接收用戶設備發起的隨機接入請求，根據設定的隨機接入請求發起時刻與該隨機接入請求到達時刻的時間差，以及無線電波的空間傳輸速度，計算用戶設備與基站之間的距離。
所述步驟A為基站接收用戶設備發起的隨機接入請求，根據設定的隨機接入請求發起時刻與該隨機接入請求到達時刻的時間差，以及無線電波的空間傳輸速度，計算用戶設備與基站之間的距離，然后向RNC上報計算出的距離。
所述步驟B之后進一步包括C、用戶設備與網絡側根據配置的語音編碼速率進行通信。
用戶設備在通信過程中進行位置移動，所述步驟C之后進一步包括D、網絡側根據用戶設備與基站的當前距離、以及所述對應關系，動態調整用戶設備當前使用的語音編碼速率。
用戶設備與基站之間的距離增大，則步驟D中所述動態調整用戶設備當前使用的語音編碼速率為減小為用戶配置的語音編碼速率。
用戶設備與基站之間的距離減小，則步驟D中所述動態調整用戶設備當前使用的語音編碼速率為增大為用戶配置的語音編碼速率。
該方法進一步包括a、網絡側根據通信網絡的當前負荷，動態調整用戶設備當前使用的語音編碼速率。
通信網絡的當前負荷增大，則步驟a中所述動態調整用戶設備當前使用的語音編碼速率為減小為用戶配置的語音編碼速率。
通信網絡的當前負荷減小，則步驟a中所述動態調整用戶設備當前使用的語音編碼速率為增大為用戶配置的語音編碼速率。
本發明中，將AMR語音編碼技術應用于通信距離與語音質量的均衡之中，網絡側獲知用戶設備與基站之間的距離，根據設定的語音編碼速率與通信距離的對應關系，為用戶設備配置語音編碼速率，當用戶設備與基站之間的距離過大時，通過降低用戶設備使用的語音編碼速率，擴大基站的覆蓋范圍。
并且，用戶設備在通信過程中存在位置移動時，本發明還可根據用戶設備與基站之間的當前距離，動態調整用戶設備當前使用的語音編碼速率，保持用戶設備的正常通信，進而保證為用戶設備提供的服務質量，使得通信網絡為用戶設備提供的服務質量不會由于用戶設備的位置移動而降低。
另外，本發明還可將AMR語音編碼技術主要應用于通信距離與語音質量均衡之中的同時，將AMR語音編碼技術應用于通信網絡容量和語音質量的均衡之中，使通信網絡具有更加良好的性能。
根據本發明提出的方法，不必增加基站的數量就能夠獲得較大的覆蓋范圍，大大節省了通信網絡的建設成本和維護成本；并且能夠為用戶設備提供優良的服務質量，顯著地提高了通信網絡的整體性能。
圖1為本發明的實現過程示意圖；圖2為AMR語音編碼速率與覆蓋面積的關系示意圖；圖3為本發明一實施例示意圖。
具體實施例方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖對本發明作進一步的詳細描述。
第三代WCDMA通信網絡屬于碼分多址通信網絡，是通過信道碼區分同一載波上的不同用戶設備的。雖然同一小區內不同用戶設備的信道碼相互正交，理論上，各用戶設備間沒有互干擾，但是由于移動通信中無線傳播環境的復雜性，發射機與接收機之間傳輸的信號經過多徑傳播后，同一小區內不同用戶設備之間的信號已不能完全正交了，這樣，各用戶設備之間必然存在互干擾，直接對通信網絡支持的容量產生影響，致使通信網絡支持的容量降低。在WCDMA通信網絡中，為減少用戶設備之間的互干擾，在語音業務中采用自適應多速率(AMR)語音編碼技術，根據通話語音的信源情況對用戶設備使用的語音編碼速率進行控制，可選用的語音編碼速率包括4.75Kbps、5.15Kbps、5.9Kbps、6.7Kbps、7.4Kbps、7.95Kbps、10.2Kbps和12.2Kbps。
通信網絡的負荷較輕時，可采用高一些的語音編碼速率為用戶設備提供語音業務，即網絡側為用戶設備配置高一些的語音編碼速率，如7.95Kbps、或10.2Kbps、甚至12.2Kbps；如果通信網絡的負荷繼續降低，則網絡側可適當提高用戶設備當前使用的語音編碼速率，為用戶設備提供質量更好的語音業務，如網絡側將用戶設備當前使用的語音編碼速率由7.95Kbps提高至10.2Kbps，最高可將用戶設備使用的語音編碼速率提高至12.2Kbps，使得在通信網絡負荷較低的情況下，網絡側能夠為用戶設備提供良好的語音質量。如果通信網絡的負荷增加，則網絡側可適當降低用戶設備當前使用的語音編碼速率為用戶設備提供語音業務，如網絡側將用戶設備當前使用的語音編碼速率由10.2Kbps降低至7.4Kbps，最低可將用戶設備使用的語音編碼速率降低至4.75Kbps，通過降低用戶設備使用的語音編碼速率，降低用戶設備間的互干擾，從而提高通信網絡支持的容量。
由于信源編碼與信道編碼之間存在一一對應的關系，AMR語音編碼技術能夠根據通信信道的改變而動態調整信源編碼與信道編碼之間的比特分配，在優化頻譜資源的同時，增強通信網絡的靈活性并提高語音質量，減少用戶設備間的互干擾，提高通信網絡支持的容量。
根據以上描述可見，基于通信網絡性能的AMR語音編碼技術，通過對語音連接的信源編碼速率與信道參數進行協調考慮，合理有效地利用系統負載能夠在通信網絡負載較輕時，為用戶設備提供良好的語音質量；而在通信網絡負載較重時，通過適當降低為用戶設備提供的語音質量，提高通信網絡支持的容量，使通信網絡能夠容納更多的用戶設備。
雖然現有技術中將AMR語音編碼技術應用于通信網絡容量與語音質量的均衡之中，但是考慮到覆蓋是體現服務質量的重要方面，本發明中將AMR語音編碼技術主要應用于通信距離與語音質量的均衡之中；較佳地，本發明還可將AMR語音編碼技術主要應用于通信距離與語音質量均衡之中的同時，將AMR語音編碼技術應用于通信網絡容量和語音質量的均衡之中。以上所述的通信距離為用戶設備與基站之間的距離。
本發明中，網絡側獲知用戶設備與基站之間的距離，根據設定的語音編碼速率與通信距離的對應關系，為用戶設備配置語音編碼速率；進一步地，某用戶設備在通信過程中存在位置移動時，網絡側能夠根據該用戶設備與基站的當前距離，動態調整該用戶設備使用的語音編碼速率，使得通信網絡為用戶設備提供的服務質量不會由于用戶設備的位置移動而降低。根據本發明提出的方法，能夠保持用戶設備的正常通信，大大提高服務質量。另外，本發明中仍然可將AMR語音編碼技術應用于通信網絡容量與語音質量的均衡之中，即根據用戶設備與基站的當前距離，以及當前的通信網絡容量，為用戶設備配置當前使用的語音編碼速率，并且，根據用戶設備與基站距離和通信網絡容量的改變，動態調整用戶設備的語音編碼速率。
圖1為本發明的實現過程示意圖，如圖1所示，本發明中，根據用戶設備與基站的距離，配置用戶設備的語音編碼速率的實現過程包括以下步驟步驟101～步驟102用戶設備向網絡側發起隨機接入請求。基站收到用戶設備的隨機接入請求后，計算用戶設備與基站自身的距離，然后向基站控制器(RNC)上報用戶設備與基站之間的距離，即通信距離。
在WCDMA通信網絡中，由于用戶設備只能在系統設定的特定時刻發送隨機接入請求，因此基站能夠根據該特定時刻與收到隨機接入請求時刻的時間差，以及無線電波在空間傳輸的速度，計算出用戶設備與基站之間的距離。
步驟103～步驟104RNC收到基站上報的通信距離后，根據預先設定的語音編碼速率與通信距離之間的對應關系，為相應用戶設備配置語音編碼速率，然后向基站發送配置好的語音編碼速率。基站收到配置好的語音編碼速率后，在通信信道上為用戶設備配置語音編碼速率。
步驟105用戶設備與基站之間，基站與RNC之間按照配置好的語音編碼速率進行通信。
進一步地，如果以上所述的用戶設備在通信過程中存在位置移動時，則網絡側根據用戶設備當前與基站之間的距離，動態調整用戶設備使用的語音編碼速率如果用戶設備與基站之間的距離減小，則網絡側可根據用戶設備與基站之間的當前距離，適當提高用戶設備使用的語音編碼速率，如網絡側將用戶設備當前使用的語音編碼速率由7.4Kbps提高至7.95Kbps，最高可將用戶設備使用的語音編碼速率提高至12.2Kbps，在用戶設備與基站相距較近時，通信網絡為用戶設備提供更好的語音質量；如果用戶設備與基站之間的距離增大，則網絡側可根據用戶設備與基站之間的當前距離，適當降低用戶設備使用的編碼速率，如網絡側將用戶設備當前使用的語音編碼速率由7.4Kbps降低至6.7Kbps，最低可將用戶設備使用的語音編碼速率降低至4.75Kbps，通過降低用戶設備使用的語音編碼速率，保持用戶設備的正常通信，進而保證為用戶設備提供的服務質量，使得通信網絡為用戶設備提供的服務質量不會由于用戶設備的位置移動而降低。網絡側可根據定位等技術，獲知用戶設備在通信過程中的位置移動。
根據以上描述可見，本發明中將AMR語音編碼技術應用于通信距離與語音質量的均衡之中，網絡側根據用戶設備與基站之間的當前距離，配置用戶設備當前使用的語音編碼速率，當用戶設備與基站之間的距離過大時，通過降低用戶設備使用的語音編碼速率，擴大基站的覆蓋范圍。根據預先設定的語音編碼速率與通信距離之間的對應關系，可將每個基站的覆蓋范圍設置為與最小語音編碼速率相對應的通信距離，在用戶設備與基站之間的距離為該通信距離時，為該用戶設備配置最小語音編碼速率，從而使得基站的覆蓋范圍不再是確定的范圍，而是根據覆蓋范圍與配置的語音編碼速率相對應，大大提高了基站的覆蓋范圍，如圖2所示，圖中實線為覆蓋增益，虛線為覆蓋面積的增加值，為用戶設備配置最小語音編碼速率4.75Kbps與為用戶設備配置最大語音編碼速率12.2Kbps相比，能夠獲取2.2dB的邊緣覆蓋增益，相當于增加30％的覆蓋面積，顯著地提高了通信網絡的整體性能。
雖然用戶設備與基站之間的距離增大，信號在空中傳輸的鏈路損耗將增加，但是由于基站向用戶設備發射的信號的總能量是相同的，那么語音編碼速率大的信號能量就小，相反的，語音編碼速率小的信號能量就大，經過傳輸的鏈路損耗后，能量小的信號的剩余能量就十分微弱，導致信號解調困難或根本無法解調，使用戶設備的正常通信受到影響，甚至中斷用戶設備的正常通信；而能量大的信號的剩余能量就會相對多一些，能夠正確解調，使用戶設備的正常通信不受影響。
另外，AMR語音編碼技術在應用于通信距離與語音質量均衡之中的同時，還可應用于通信網絡容量和語音質量的均衡之中，即根據用戶設備與基站之間的距離配置用戶設備使用的語音編碼速率后，如果通信網絡的負荷降低，則網絡側可適當提高用戶設備當前使用的語音編碼速率，如果通信網絡的負荷增大，則網絡側可適當降低用戶設備當前使用的語音編碼速率。
圖3為本發明一實施例示意圖，如圖3所示，用戶設備301位于基站的覆蓋范圍A中，用戶設備302位于基站的覆蓋范圍B中，用戶設備303位于基站的覆蓋范圍C中，并且網絡側預先設定的語音編碼速率與通信距離之間的對應關系為覆蓋范圍A與10.2Kbps相對應，覆蓋范圍B與7.4Kbps相對應，覆蓋范圍C與5.15Kbps相對應，這樣，網絡側為用戶設備301配置的語音編碼速率為10.2Kbps，為用戶設備302配置的語音編碼速率為7.4Kbps，為用戶設備303配置的語音編碼速率為5.15Kbps。如果用戶設備301向靠近基站的方向移動，則網絡側可根據其與基站之間的距離，增大用戶設備301當前使用的語音編碼速率，如增大至12.2Kbps。如果用戶設備302向遠離基站的方向移動，則網絡側可根據其與基站之間的距離，減小用戶設備302當前使用的語音編碼速率，如減小至5.9Kbps。此時，如果通信網絡的負荷增大，則網絡側可適當降低用戶設備當前使用的語音編碼速率，如將用戶設備301當前使用的語音編碼速率由12.2Kbps降低至10.2Kbps，將用戶設備302當前使用的語音編碼速率由5.9Kbps降低至5.15Kbps，將用戶設備303當前使用的語音編碼速率由5.15Kbps降低至4.75Kbps。
總之，以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并非用于限定本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種擴大覆蓋范圍的方法，其特征在于，設置語音編碼速率與通信距離之間的對應關系，所述通信距離為用戶設備與基站之間的距離，該方法包含以下步驟A、網絡側獲取用戶設備與基站之間的距離；B、網絡側根據該距離和所述對應關系，為用戶設備配置語音編碼速率。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟A包括網絡側接收用戶設備發起的隨機接入請求，根據設定的隨機接入請求發起時刻與該隨機接入請求到達時刻的時間差，以及無線電波的空間傳輸速度，計算用戶設備與基站之間的距離。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟A為基站接收用戶設備發起的隨機接入請求，根據設定的隨機接入請求發起時刻與該隨機接入請求到達時刻的時間差，以及無線電波的空間傳輸速度，計算用戶設備與基站之間的距離，然后向RNC上報計算出的距離。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟B之后進一步包括C、用戶設備與網絡側根據配置的語音編碼速率進行通信。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，用戶設備在通信過程中進行位置移動，所述步驟C之后進一步包括D、網絡側根據用戶設備與基站的當前距離、以及所述對應關系，動態調整用戶設備當前使用的語音編碼速率。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，用戶設備與基站之間的距離增大，則步驟D中所述動態調整用戶設備當前使用的語音編碼速率為減小為用戶配置的語音編碼速率。
7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，用戶設備與基站之間的距離減小，則步驟D中所述動態調整用戶設備當前使用的語音編碼速率為增大為用戶配置的語音編碼速率。
8.根據權利要求1、2、3、4、5、6或7所述的方法，其特征在于，該方法進一步包括a、網絡側根據通信網絡的當前負荷，動態調整用戶設備當前使用的語音編碼速率。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，通信網絡的當前負荷增大，則步驟a中所述動態調整用戶設備當前使用的語音編碼速率為減小為用戶配置的語音編碼速率。
10.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，通信網絡的當前負荷減小，則步驟a中所述動態調整用戶設備當前使用的語音編碼速率為增大為用戶配置的語音編碼速率。
全文摘要
本發明公開了一種擴大覆蓋范圍的方法，設置語音編碼速率與通信距離之間的對應關系，所述通信距離為用戶設備與基站之間的距離，該方法包含網絡側獲取用戶設備與基站之間的距離；網絡側根據該距離和所述對應關系，為用戶設備配置語音編碼速率。根據本發明提出的方法，將AMR語音編碼技術應用于通信距離與語音質量的均衡之中，當用戶設備與基站之間的距離過大時，通過降低用戶設備使用的語音編碼速率，就可擴大基站的覆蓋范圍，不必增加基站的數量就能夠獲得較大的覆蓋范圍，大大節省了通信網絡的建設成本和維護成本；并且能夠為用戶設備提供優良的服務質量，顯著地提高了通信網絡的整體性能。
文檔編號H04W64/00GK1668133SQ200410008448
公開日2005年9月14日 申請日期2004年3月10日 優先權日2004年3月10日
發明者呂武 申請人:華為技術有限公司