專利名稱：蜂窩移動無線通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種包括固定站和移動臺的蜂窩移動無線通信系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，一無線網(wǎng)孔內(nèi)的無線信道經(jīng)由一個信道表進(jìn)行設(shè)置，本發(fā)明還涉及一個用于上述移動無線通信系統(tǒng)中固定站的控制器。
覆蓋相當(dāng)大覆蓋區(qū)域的移動無線通信系統(tǒng)如蜂窩無線網(wǎng)絡(luò)已建立了相當(dāng)長的時間。這樣一種無線網(wǎng)絡(luò)的每個網(wǎng)孔包括至少一個固定站，該固定站向位于其無線網(wǎng)孔內(nèi)的移動臺提供無線連接。無線網(wǎng)絡(luò)方案的一個特殊意義在于使得無線系統(tǒng)的可用頻帶能夠在整個移動無線通信系統(tǒng)內(nèi)容納最大數(shù)量的用戶。
在無線網(wǎng)絡(luò)方案中，每個固定站分配有從可利用的全部無線信道中有限地選擇的一些信道。在相鄰的無線網(wǎng)孔內(nèi)，使用相互分開的無線信道，以便能夠避免無線信道的相互干擾。然而，由于有限的頻帶寬度，在整個無線網(wǎng)絡(luò)中的無線信道將會被盡可能地經(jīng)常重復(fù)使用，以獲得最大的用戶容量。無線網(wǎng)孔的總數(shù)與相同頻率被重復(fù)使用次數(shù)之比在此被稱作再用因數(shù)。
當(dāng)作出一項信道分配方案時，將考慮每個無線網(wǎng)孔的信道需要。一個無線網(wǎng)孔的信道需要由該無線網(wǎng)孔的大小和在該網(wǎng)孔中被要求的無線業(yè)務(wù)來確定。例如，在一個大城市的覆蓋區(qū)域要比一個整個農(nóng)村地區(qū)需要更多的無線信道。部分地由于這一原因，已經(jīng)有了可變大小的網(wǎng)孔。在所謂的小網(wǎng)孔中(它允許相應(yīng)地減小發(fā)射機(jī)功率)，在距該小網(wǎng)孔一相當(dāng)小的距離內(nèi)重復(fù)使用一個無線信道是可能的。
這些無線網(wǎng)孔將被分開的避免無線干擾的距離取決于許多因素。這些因素例如是發(fā)射機(jī)功率和關(guān)于無線電波傳播的狀況。這種關(guān)于無線電波傳播的狀況特別是指在無線傳輸路徑上的陰影效果、彎曲、散射、反射和多徑傳播的結(jié)果。
當(dāng)進(jìn)行無線網(wǎng)孔安排時，通過統(tǒng)計方法作出拓?fù)鋽?shù)據(jù)(諸如在高度、建筑物等方面的不同)模型，或者利用駕駛測量車收集該數(shù)據(jù)，以便考慮關(guān)于無線電波傳播的要求。例如通過實(shí)施例諸如圖形著色的方法，能夠把相互干擾的信道分配給離得相當(dāng)遠(yuǎn)的無線網(wǎng)孔。以這種方式，一特定數(shù)量的無線信道按照一個信道表從開始就被固定地分配給每個無線網(wǎng)孔。如果對某一個信道提出要求，則一個任意的空閑信道可以從分配信道表中挑選出來。
與所謂的動態(tài)信道分配方法形成對照，該動態(tài)信道分配方法只有當(dāng)選擇某一信道時，才測試該信道是否與這一時刻在該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)捕獲的信道兼容。如果不兼容，則選擇下一個信道。由于這種信道兼容性對于每一單獨(dú)情況都要進(jìn)行測試，所以一個動態(tài)信道分配方法能夠把分配給每一無線網(wǎng)孔的信道表擴(kuò)展到所有的可用信道。
EP0202485A2已公開了一種動態(tài)信道分配方法，這種方法也被稱為信道分離(channelsegregation)。利用這種方法，每個信道被額外地分配了一個優(yōu)先權(quán)。當(dāng)有一個信道請求時，對各信道用由大而小的優(yōu)先權(quán)搜尋它們的兼容性。如果某一信道能被先取，它的優(yōu)先權(quán)被增加;如果某一信道不能被選取，則其優(yōu)先權(quán)減小。通過給各信道賦予優(yōu)先權(quán)，實(shí)現(xiàn)了在各無線網(wǎng)孔內(nèi)信道搜尋的順序的恒定變化，同時，在每個無線網(wǎng)孔內(nèi)具有高優(yōu)先權(quán)的信道被賦予了優(yōu)先(Preference)。通過增加或減小優(yōu)先權(quán)，存在著使無線網(wǎng)絡(luò)中信道分配最優(yōu)化或重新組織的可能性。
當(dāng)存在著有限數(shù)量的信道可用時，分配給一無線網(wǎng)孔的無線信道的數(shù)量增加總是以相鄰無線信道中的可用信道為代價的。由于對移動通信需要增加，已存在的移動無線網(wǎng)絡(luò)和那些正被安排的移動無線網(wǎng)絡(luò)在短期內(nèi)都將達(dá)到它們的容量極限。
只有根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果實(shí)現(xiàn)簡化才能按照公知的方法的方案保持在合理的極限內(nèi)。但是特別對小網(wǎng)孔和最小網(wǎng)孔來說，這各統(tǒng)計簡化不再被接受，因?yàn)檫@種計算出的數(shù)據(jù)日益變得不符合現(xiàn)實(shí)。一個小的或最小的無線網(wǎng)孔的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的次要變化(即使它們具有一個暫短的性質(zhì))已可能導(dǎo)致一種與無線電工程或業(yè)量負(fù)載的觀點(diǎn)完全不同的情況，以便一個常規(guī)的無線網(wǎng)孔的操作不能夠用預(yù)先安排的數(shù)據(jù)來維持。
例如，不斷來回的道路建設(shè)工作也導(dǎo)致了在一網(wǎng)孔內(nèi)(無線)業(yè)務(wù)的參與者大幅度地增加。因?yàn)閷τ谌魏蜗氲玫降那樾卧诿恳粺o線網(wǎng)孔中具有有效數(shù)量的可用信道是不可能的。由于可用信道的有限數(shù)量，所以改進(jìn)的無線和(無線)業(yè)務(wù)狀況引起了具有附帶缺點(diǎn)例如拒絕一個呼叫請求或者由于缺少空閑信道結(jié)束一個呼叫的過負(fù)荷無線網(wǎng)孔的發(fā)生。
在本文開始部分定義的那種類型的移動無線系統(tǒng)中，本發(fā)明的任務(wù)是在操作期間提供優(yōu)化無線網(wǎng)絡(luò)的可能性。
本目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，即對各種無線狀況(radiosituations)進(jìn)行檢測的分類。并且每個被分類的無線情況具有它自己的信道表。
隨各線路而定，似乎是有道理的，一個無線狀況可以通過與空間有關(guān)分量或與時間有關(guān)分量或者通過它們兩者的組合來確定。與空間有關(guān)分量涉及移動臺的無線位置。一移動臺的無線位置可以由例如通過信號強(qiáng)度測量來確定。與時間有關(guān)分量是瞬時的信道情況，例如實(shí)際的信道占用。分類例如通過把各分量與預(yù)定閾值比較，將可能的無線情況的復(fù)雜性減少至很小數(shù)量的被分類的無線情況。這些被分類的無線情況每一個都具有它自己的信道表。對于一個信道請求，例如對于建立一個呼叫連接或切換一個呼叫，則從在此刻分配給該實(shí)際無線狀況的信道表中選擇一個信道。
適于某一無線情況的信道表不必必須包含與其它信道表的信道不同的信道。各信道表可以通過例如不同的分配方法或它們所包含信道的不同優(yōu)先權(quán)來加以區(qū)別。
利用不同的信道表，能夠?qū)Ξ?dāng)前的信道進(jìn)行分配，以響應(yīng)一個事先被檢測的無線狀況。由于信道分配在實(shí)質(zhì)上確定了網(wǎng)絡(luò)性能，所以僅通過分配不同的信道表能使該網(wǎng)絡(luò)性能適合不同的網(wǎng)絡(luò)狀況?？捎玫木W(wǎng)絡(luò)資源僅在有限的程度上能在網(wǎng)絡(luò)中最需要的那些部分中進(jìn)行分布。
對這種網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)能力和工作穩(wěn)定性獲得了特別的有利效果。
在本發(fā)明的一個最佳實(shí)施例中，動態(tài)信道分配的方法被用于分配信道。
動態(tài)信道分配方法諸如所謂的信道分離方法根據(jù)每個信道分配更新所使用的信道表。結(jié)果，有可能對找到的業(yè)務(wù)狀況有一個長期的適應(yīng)過程;因?yàn)閷τ谧兓臉I(yè)務(wù)狀況，信道表將經(jīng)常地變化，但變化的信道表阻礙了一個最佳信道表的建立。
在該動態(tài)信道分配方法中，一個非常有利的效果尤其得到實(shí)現(xiàn)，即對于特定選擇的各無線狀況來說，一相應(yīng)數(shù)量的信道情況可供每個信道分配方法使用。如果無線狀況改變，未被選擇的信道表保持不受影響，并且有可能在一信道表被留下的同一位置上持續(xù)(如果這些信道表之一被選中的話)。由于經(jīng)常改變無線狀況，這首先提供了把信道表會聚為一個優(yōu)化值的要求。如果實(shí)際是無線狀況改變，被選擇的信道表可以立即使用，以便對無線狀況的變化作出比采用普通的動態(tài)信道分配方法的長期分量快得多的反應(yīng)。
動態(tài)信道分配方法提供了一種當(dāng)網(wǎng)絡(luò)處于運(yùn)行狀態(tài)時分配無線信道的可能性。因此，不再有必要對一計劃步驟中的所有無線狀況諸如業(yè)務(wù)密度和關(guān)于兼容的信息進(jìn)行分別地預(yù)先計算估計。由于信道分配現(xiàn)在不再根據(jù)不肯定的計劃數(shù)據(jù)進(jìn)行，所以呼叫量被減小而呼叫質(zhì)量被提高。利用提供給各自無線情況的各種信道表，實(shí)現(xiàn)這樣一種無線網(wǎng)絡(luò)是可能的，即快速調(diào)整(無需一個被更新的計劃)變化了的傳播和業(yè)務(wù)狀況，不必丟棄先前的無線狀況。
為了檢測一個無線電狀況與空間有關(guān)的分量，對其它無線網(wǎng)孔的固定站，最好是相鄰無線網(wǎng)孔的固定站也給予考慮是有好處的。
可以包括其它固定站，一方面是因?yàn)橐粋€移動臺要測量其它固定站無線工程參數(shù)和/或，另一方面是因?yàn)楦鞴潭ㄕ疽獪y量位于其它無線網(wǎng)孔內(nèi)的各移動臺的無線工程參數(shù)。但這時位于無線網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有固定站都將被包括。取決于應(yīng)用，只有特定數(shù)量的其它固定站例如只有最靠近的固定站被包括在內(nèi)。
在最簡單的情況下，一個移動臺接收其它固定站或其它固定站接收該移動臺的場強(qiáng)是足夠的，以測量和評估無線工程參數(shù)。還可以使用其它參數(shù)例如信噪比、移動臺和固定站之間的距離等等。
于是分類產(chǎn)生了事實(shí)上的子網(wǎng)孔，并且在一子網(wǎng)孔中能夠找到類似的無線工程比率。但一個子網(wǎng)孔能夠但不必必須與一個無線網(wǎng)孔的特別局部連接區(qū)域相對應(yīng)。
如果信號強(qiáng)度被作為一種無線工程參數(shù)，則滿意的結(jié)果總可以被獲得。最好，能夠按一信號強(qiáng)度矢量把被測信號強(qiáng)度與例如其自己固定站表示信號強(qiáng)度的該信號強(qiáng)度矢量的第一元素和其它固定站信號強(qiáng)度的其它元素相組合。
尤其有利的是與其自己無線網(wǎng)孔固定站的被測信號強(qiáng)度成比例地設(shè)定相鄰固定站的被測信號強(qiáng)度。該結(jié)果是關(guān)于一移動臺的干擾情況的信息。為這一目的，如果對被測定信號強(qiáng)度用對數(shù)加權(quán)，則因?yàn)閺乃衅渌刂袦p去了信號強(qiáng)度矢量的第一元素，所以獲得了一個比率矢量。因?yàn)樵摫嚷适噶糠从沉艘苿优_的干擾情況，所以該比率矢量在下面將被稱為干擾矢量。
這種分類的特別有利之處在于把成比例的信號強(qiáng)度與取決于該無線系統(tǒng)的一個閾值進(jìn)行比較。該取決于無線系統(tǒng)的閾值例如是最大允許公共信道信噪比。當(dāng)超過該閾值時，可能有干擾存在，然而，如果沒超過這個閾值，則干擾是不大可能的。取決于是否該閾值被超過還是沒有達(dá)到，能產(chǎn)生兩種信息“干擾”和“不干擾”。于是，在一個呼叫期間，為每一移動臺產(chǎn)生一種兼容性矢量是可能的。
在一具有相同兼容性矢量的無線網(wǎng)孔內(nèi)的所有移動臺被分配給一個子網(wǎng)孔。利用分配表將多個不同的兼容性矢量與一個網(wǎng)孔相結(jié)合也是可能的。以這種方式，在適合的情況下，把多個具有相同干擾情況的子網(wǎng)孔組合是可能的。這是有益的，例如當(dāng)被組合的子網(wǎng)孔它們自己具有很小業(yè)務(wù)負(fù)載時。通過組合相應(yīng)的子網(wǎng)孔，有可能形成大體上具有相同業(yè)務(wù)負(fù)載的子網(wǎng)孔，以便各可用信道能被統(tǒng)一和更好地使用。
為了檢測相對于信道空間(信道狀況)的一時間可變分量的無線狀況，考慮所有可變的信道的無線工程參數(shù)是特別適合的。
各種質(zhì)量依據(jù)例如“信道在使用中”/“信道未使用”，以及數(shù)量依據(jù)諸如每個信道的比特差錯率的測量值都可以被用作無線工程參數(shù)。通過對每一單獨(dú)信道進(jìn)行評估，例如把該信道與限制值比較，能夠?qū)γ總€信道進(jìn)行分類。在最簡單的情況中，兩個信息“信道上無干擾”和“信道上有干擾”能夠被用于分類。這里仍可能例如通過分配表組合相似的信道情況，以減小所要考慮的信道狀況的數(shù)量。
只要其它無線網(wǎng)孔對所考慮的無線網(wǎng)孔和所考慮的無線網(wǎng)孔中的業(yè)務(wù)活動有干擾影響，則每個以這種方法檢測的信道狀況就是它們影響的結(jié)果。通過集中收集和評估各信道狀況，這些影響可以被相互分開，并且可以通過分開的因素描述信道狀況。
此外由于當(dāng)對信道狀況進(jìn)行評估時一移動臺的當(dāng)前位置能夠被確定，因此通過使信道狀況與該移動臺的位置相關(guān)聯(lián)可以局部地找出在一無線網(wǎng)孔中的信道狀況。這樣，不同無線狀況的最大數(shù)量相應(yīng)于局部狀況的數(shù)量和要被區(qū)別的信道狀況的數(shù)量的乘積。
在本發(fā)明一個可能的實(shí)施例中，在一正存在的呼叫期間能夠?qū)υ摵艚械馁|(zhì)量進(jìn)行評估。
例如信噪比或比特差錯率可以被用作評估的準(zhǔn)則?？梢钥闯?，在開始和萬一在網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生變化時，質(zhì)量欠缺的信道分配可能會發(fā)生。因此，附加的質(zhì)量測試(最好按規(guī)定的時間間隔執(zhí)行)實(shí)質(zhì)上增加了信道分布的穩(wěn)定性。
利用這樣的一種測試可以同時驗(yàn)證是否鏈路的質(zhì)量已惡化到這樣一種程度，以致將發(fā)生某一呼叫轉(zhuǎn)移到另一信道或另一無線網(wǎng)孔。在這方面的優(yōu)點(diǎn)是僅當(dāng)新信道已達(dá)到一特定質(zhì)量時才切換呼叫。作為在一呼叫被切換依據(jù)的質(zhì)量值和允許首次切換呼叫的新信道的質(zhì)量值之間這樣一種距離的結(jié)果，能夠防止一種特別經(jīng)常的呼叫切換。
此外，有利的方面還在于提供了一個特定的最低質(zhì)量值，在該質(zhì)量值一個連接被切斷。當(dāng)呼叫質(zhì)量不再允許一個可使用的連接和當(dāng)對于該情況中的一個連接目前沒有信道可用時，一個連接總要被斷掉。
通過改變這些限制值，該網(wǎng)絡(luò)可以在線路上得到一個具有特定性能的長期的根據(jù)。指標(biāo)性能例如可以是容量增加、質(zhì)量優(yōu)化、網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性或這些指標(biāo)性能的任意組合。取決于所需的指標(biāo)性能，對上述一種限制值變化的反應(yīng)由一個適合評估來監(jiān)視，例如利用一個費(fèi)用功能。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)被考慮時，有規(guī)則地執(zhí)行切換組合可以把網(wǎng)絡(luò)性能引到指標(biāo)性能上。
在下面將參考一個典型實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的描述和解釋，其中

圖1示出了一個具有信道捕捉的小網(wǎng)孔無線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和一個由此引出以描述該無線狀況的與時間有關(guān)分量的干擾矢量;
圖2示出了與圖1相同的模式，它具有一個用于局部解決無線狀況的網(wǎng)孔的格式;
圖3示出了為實(shí)施本發(fā)明的一個無線接收機(jī)的圖示結(jié)構(gòu)，它具有為每一被評估的無線狀況使用的存貯區(qū)，圖4示出了一個把局部分解減小至5個子網(wǎng)孔的分配表，圖5～8示出了一個特定無線狀況優(yōu)先權(quán)表的各個部分。
本典型實(shí)施例根據(jù)在內(nèi)行所公知的泛歐數(shù)字移動無線系統(tǒng)GSM中的本發(fā)明描述了一個整體的移動無線網(wǎng)絡(luò)。所得到的對GSM系統(tǒng)的評述，例如可參見1988年10月12～14日在聯(lián)邦德國Hagen召開的數(shù)字蜂窩無線通信會議的會議論文集第1a/1-1a/13頁中BernardJ.T.Mallinder的“Gsm系統(tǒng)綜述”一文(“ANOVERVIEWOFTHEGSMSYSTEM”，BernardJ.T.Mallinder，ConferenceProceedings，DigitalCellularRadioConference.October12-14，1988，Hagen.FederalRepublicofGermany，PP.1a/-1a/13)。
在GSM系統(tǒng)中，從890至915MHZ的頻帶被用于從一移動臺至一基站(上行線路)的通信，而從935至960MHZ的頻帶用于從固定站至移動臺(下行線路)的通信。在每25MHZ頻帶中載波頻率具有一個200KHZ的載波頻率間隙。這些頻帶按時分復(fù)用方式以一種多址聯(lián)接方法被使用，以便在每一頻率中8個用戶信道可以以8個時隙使用。各用戶信道的編碼、各用戶信道再細(xì)分給各時隙，以及用戶信道間各無線信道的分配對內(nèi)行是已知的，所以對此不再作詳細(xì)的描述。
圖1示出了大城市中一小網(wǎng)孔無線網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。為了克服在大城市中高業(yè)務(wù)密度的問題，構(gòu)造了小無線網(wǎng)孔，以便用小無線網(wǎng)孔的小覆蓋區(qū)域使業(yè)務(wù)負(fù)載相應(yīng)地被減小。圖1是一種理想的模式，它以具有沿街道直立的高樓的水平和垂直的街道的基礎(chǔ)。由于能夠找到這樣一種基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，例如在紐約的曼哈頓地區(qū)，所以這種模式被稱作曼哈頓模式。
在每個交叉路口有一個固定站BS1…BS9。由于沿街道直立的高樓的結(jié)果，并行街道之間的無線電波傳播受到阻礙。于是無線電波僅能在街道的方向上傳播。在GSM系統(tǒng)中，多個固定站由一個中心裝置控制。由于該中心控制裝置另外包括在移動臺和有線通信系統(tǒng)之間連接的網(wǎng)絡(luò)，所以這種中心控制裝置被稱作移動交換中心(MSC)。
為了不變得太復(fù)雜，本典型實(shí)施例從8個無線信道C1…C8開始以取代125個無線信道。一個無線網(wǎng)孔的邊界在圖1中用虛線表示。為了解釋一無線網(wǎng)孔內(nèi)的無線電狀況，由一基站使用的無線信道在圖1中的每個無線網(wǎng)孔內(nèi)被示出。
在該典型實(shí)施例中，假設(shè)在一個無線網(wǎng)孔內(nèi)對發(fā)射機(jī)功率進(jìn)行選擇，以便每個無線信道能夠在每隔一無線網(wǎng)孔中已被再次使用。例如，在圖1中，無線信道C4能夠被同時由基站BS3的無線網(wǎng)孔和由基站BS7的無線網(wǎng)孔使用。然而，由于大樓屏蔽的結(jié)果，也有可能再次使用對角線安排的固定站的無線信道。例如，固定站BS3和固定站BS5的信道C1能夠被同時使用。
圖3用圖示方法示出了一個無線電接收機(jī)，用該接收機(jī)能檢測出無線網(wǎng)孔中的無線電狀況。在一個數(shù)字頻率處理器級11中，通過饋送一個無線信道號碼，該接收機(jī)能夠被設(shè)置在給定的信道上。轉(zhuǎn)換成一中頻信號的輸入信號在一個數(shù)字信號處理器級12中被轉(zhuǎn)換成基帶信號并轉(zhuǎn)換回到一數(shù)字信號。在一個低頻處理器級13中，該數(shù)字信號通過解碼被再次轉(zhuǎn)換成為一個語音信號，該語音信號能夠經(jīng)一個揚(yáng)聲器14被再現(xiàn)。
相應(yīng)的控制裝置由一個經(jīng)適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)和控制線與無線電接收機(jī)耦合的控制器2構(gòu)成。在本典型實(shí)施例中，控制裝置包括一個程序控制運(yùn)算部件21和各種存貯器22至25。
無線電接收機(jī)的頻率合成器11設(shè)計成可利用與輸入信號強(qiáng)度成比例的信號。該可用信號被施加到一個第一比較器115，它把可用信號與由控制器2給定的一個閾值相比較。比較的結(jié)果返回?zé)o線電接收機(jī)的中央控制器2。此外，提供數(shù)字信號處理器級12，以響應(yīng)輸入信號中差錯檢測或差錯校正可用的冗余數(shù)據(jù)，確定被接收信號的比特差錯率。該比特差錯率施加給一個第2比較器16，它把找到的比特差錯率與也由控制器2給定的一個比特差錯率相比較，并把結(jié)果返回到無線電接收機(jī)的控制器2。
控制器20包括一個第一存貯器22，用于檢測無線電狀況S。當(dāng)對無線電狀況檢測時，該第一存貯器22的存貯位置M的編號與被考慮的無線信道的編號相對應(yīng)。在本典型實(shí)施例中，它們是8個無線信道C1…C8。
為檢測無線電狀況S，中央控制器2依次在頻率合成器11處設(shè)置每個可用無線信道。這些無線信道中的每一個的信號強(qiáng)度通過第一比較器15與給定閾值進(jìn)行比較。該閾值具有這樣一個值，即由相鄰網(wǎng)孔使用的一無線信道會超過該閾值，而相反在相隔一個無線網(wǎng)孔中使用的一無線信道將不會超過給定的閾值。第一比較器15的輸入于是與一個邏輯值相對應(yīng)，該邏輯值表示一個特定無線信道是否已被捕捉到。該第一比較器15的邏輯輸出值被依次存貯在第一存貯器22中。
圖1示出了基站BS1的無線網(wǎng)孔的無線電狀況SBSI。第一行對應(yīng)著第一信道C1等等。O表示相應(yīng)的無線信道不受另一無線網(wǎng)孔的干擾，而1表示相應(yīng)的無線信道受另一無線網(wǎng)孔的干擾。第一無線信道C1例如由設(shè)置在固定站BS1上面的固定站BS3使用，也可以由固定站BS1右邊的固定站BS5使用。于是無線電狀況矢量的第一行具有一個1。另一方面，無線信道C5僅由位于右上側(cè)并對角地涉及固定站BS1的固定站BS4使用，以便由位于中間的大樓產(chǎn)生的屏蔽不至引起任何有害的效果。因此，在矢量第五行上的項是0。
因?yàn)樯鲜鲞壿嬛祵?yīng)著信息“干擾”/“未干擾”，所以無線電狀況的這一部分被稱為干擾矢量。干擾矢量的各分開部分可以被認(rèn)為是二進(jìn)制值和整個干擾矢量的一個二進(jìn)制數(shù)。在本典型實(shí)施例中，該干擾矢量的第一元素被用作最有效比特(MSB)，而該干擾矢量的最后部分被用作最不有效比特(LSB)。圖1中所示的干擾矢量轉(zhuǎn)換產(chǎn)生了十進(jìn)制數(shù)208。
此外，在本典型實(shí)施例中，對四個最靠近的基站所接收的信號強(qiáng)度進(jìn)行測量，以便局部地解決一種無線電狀況。
為把所述最靠近基站從其它站中分別出來，在本典型實(shí)施例中，一基站以重復(fù)的控制消息發(fā)送關(guān)于它相鄰基站的信息。在本典型實(shí)施例中該信息包括相鄰基站用作它們的控制信道的各無線信道的號碼。在GSM系統(tǒng)中，在一個呼叫期間，相鄰基站被實(shí)際地切換到一個所謂SACCH(慢聯(lián)合控制信道)，以準(zhǔn)備和執(zhí)行一個無線網(wǎng)孔切換。通過本發(fā)明，這個信息還被用于確定基站自己的無線電狀況。GSM系統(tǒng)的時分復(fù)用幀按這樣一種方式構(gòu)造，即它包含既不由業(yè)務(wù)信道也不由控制信道占用的時隙。在這些時隙中，移動臺的接收機(jī)被調(diào)諧到相鄰基站的各控制信道上，并測量它們的信號強(qiáng)度。
有關(guān)的移動臺然后經(jīng)移動臺的SACCH把被測信號強(qiáng)度連同它自己的固定站接收的信號強(qiáng)度發(fā)送給它自己的固定站。
被發(fā)送的場強(qiáng)被從基站的數(shù)字信號處理器級12中的SACCH分離并被轉(zhuǎn)送到控制器2。在控制器2中，這些數(shù)據(jù)在一個第二存貯器23中被緩沖。在一個隨后的評估中，該基站的各相鄰基站的信號強(qiáng)度H與該基站自己的信號相比較。在本典型實(shí)施例中，唯一必要的是有一個粗略的位置指示，以便當(dāng)把這些值與一個進(jìn)一步的閾值比較時，可以將可能的無線電位置進(jìn)行分類。由于另一個邏輯值被用于與該閾值比較，所以這種類型的分類提供了24＝16個無線電位置L。在本典型實(shí)施例中，圖4所示的分配表被存貯在一個第三存貯器24中。根據(jù)16個可能的被分類的無線電位置L，在分配之后，僅剩下5個不同的無線電位置L′＝｛(0000)，(0001)，(0010)，(0100)，(1000)｝。這些被粗略檢測的無線電位置L′的每一個都對應(yīng)著一無線網(wǎng)孔中一特定子區(qū)域(見圖2)。
于是，整個無線電狀況S能夠根據(jù)時間不獨(dú)立的無線電狀況S和位置L′被確定。對于每個無線電狀況，無線電接收機(jī)具有自己的存貯區(qū)域，用于存貯一優(yōu)先權(quán)表，各存貯區(qū)域相應(yīng)于產(chǎn)生的與時間有關(guān)的無線電狀況的編號和被分類的無線電位置的編號。所使用的存貯區(qū)域的編號是根據(jù)矢量的編號和被分類的無線電位置的編號來形成。
當(dāng)一個信道被選擇時，使用以優(yōu)先權(quán)為基礎(chǔ)的已知的信道分配方法。為了這一目的，每個無線信道被分配有一個特定的優(yōu)先權(quán)。此外，對于這個無線信道，目前執(zhí)行的存貯N的號碼被存貯供每一無線信道使用。在圖5中，假設(shè)在相應(yīng)的無線電狀況中，在優(yōu)先權(quán)表中一直還沒有任何登記項。因而該優(yōu)先權(quán)表的所有值被設(shè)置為0，這象在相應(yīng)的無線電狀況中一無線信道的存貯號碼一樣。一旦一個無線信道被存貯，則按照其優(yōu)選權(quán)選擇一無線信道。因?yàn)樵谒褂玫膬?yōu)選權(quán)表中所有的無線信道具有相同的優(yōu)先權(quán)，所以在本典型實(shí)施例中從第一信道C1著手開始。由于這個信道已被一個相鄰信道使用時，所以不可能建立與該信道的關(guān)系。信道C1保持0優(yōu)先權(quán)不變;這個信道的存貯號碼被遞增1(圖6)。
類似地，信道C2測試狀使用是不成功的。另一方面，在本典型實(shí)施例中，按照所示的信道占用，信道C3不被任何固定站使用，從而利用該信道能建立一個無線連接。由于成功的連接被建立的結(jié)果，該相應(yīng)的特定信道的優(yōu)先權(quán)被增加0.5(圖7)。在該連接期間，用第二比較器16，使在該連接期間正被形成的比特差錯率與閾值比較。
在本典型實(shí)施例中，不存在公共信道干擾，這是真的，但因?yàn)橹苯优c信道C3相鄰的信道C1、C2和C4已被捕捉到，所以這可能導(dǎo)致所謂累積干擾，這種累積干擾例如可能引起比特差錯率的增加。
由于增大的比特差錯率，作為累積干擾的結(jié)果，呼叫切換到另一信道。因?yàn)樾诺繡4被在相鄰站BS3和BS7中使用，所以間接信道的切換是不可能的。在下面還假設(shè)在一個呼叫被切換到信道C5之后，累積干擾仍然太大。最后，信道C6，它距所使用的各信道有一個充分大的距離，將是滿足足夠呼叫質(zhì)量的合適信道。當(dāng)存在一個呼叫切換時，由于呼叫質(zhì)量較低，故原來選擇的信道的優(yōu)先權(quán)是較低的。最后的信道C6獲得了最高的優(yōu)先權(quán)(圖8)。
以這樣方式，每個無線電狀況所使用的優(yōu)先權(quán)表將獲得其優(yōu)先權(quán)比其它信道高的信道。由于尋求連接的各信道它們的優(yōu)先權(quán)順序被選擇，所以那些特定信道將變?yōu)閮?yōu)先信道，不同的優(yōu)先信道出現(xiàn)在每個無線電狀況中。
累積干擾的例子清楚地表明為什么在每一無線電狀況中某些信道比另外一些信道更合適。然而，無線電狀況處理比累積干擾的影響大得多。當(dāng)對無線電狀況進(jìn)行檢測時，與時間有關(guān)的無線電狀況例如峰值時間期間的峰值負(fù)載，局部確定的業(yè)務(wù)范圍的長期變化例如由建筑工程引起的，被自動地作為一種變化的無線電狀況進(jìn)行檢測，并被自動地獲得和調(diào)整。
根據(jù)本發(fā)明原理的其它實(shí)施例也可以被獲得，例如由相關(guān)的移動臺對無線狀況進(jìn)行測量，并經(jīng)控制信道發(fā)送到基站，以便在那里被評估。
有利的是，所獲得的信道分配被再次打破，以快速適應(yīng)各情況中的變化。為了這個目的，例如可以給予當(dāng)前的事件比稍后的事件更多的優(yōu)先權(quán)。
顯然，確定在一無線系統(tǒng)的哪些位置希望執(zhí)行評估和分配功能應(yīng)由專家來決定。在本典型實(shí)施例中所描述的存貯也可以被分布在其它元件中。但被描述的所述各元件的協(xié)作是重要的。
權(quán)利要求
1.包括固定站和移動臺的蜂窩移動無線通信系統(tǒng)，其中一無線網(wǎng)孔中的無線信道通過一信道表被分配，其特征在于對各無線電狀況進(jìn)行檢測和分類，并且每個被分類的無線電狀況具有其自己的信道表。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的蜂窩移動無線通信系統(tǒng)，其特征在于采用一種動態(tài)分配方法用于信道分配。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的蜂窩移動無線通信系統(tǒng)，其特征在于其它固定站的無線工程參數(shù)被給予考慮，以檢測該無線電狀況。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3的蜂窩移動無線通信系統(tǒng)，其特征在于所有可用信道的無線工程參數(shù)被給予考慮，以檢測該無線電狀況。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4的蜂窩移動無線通信系統(tǒng)，其特征在于在連接期間對一個信道的全部質(zhì)量進(jìn)行評估。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5的蜂窩移動無線通信系統(tǒng)，其特征在于提供一種所用極限值的變化。
7.一種用于移動無線通信系統(tǒng)的控制器(2)，它包括包含被分配的無線信道的存貯裝置，其特征在于當(dāng)響應(yīng)一以前被找到的無線電狀況，由一評估電路(21、15、16)對用于選擇一無線信道的每一存貯區(qū)域進(jìn)行選擇時，產(chǎn)生多于一個的存貯區(qū)域(1…M＊I′)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的控制器，其特征在于評估電路(21、15、16)包括另外的評估裝置(21、23)，當(dāng)選擇了一個存貯區(qū)域時，通過該評估裝置對來自一移動臺的控制數(shù)據(jù)給予考慮。
9.根據(jù)權(quán)利要求7和8的控制器，其特征在于提供有分類裝置(21、24)，它們把來自評估電路(21、15、16)和/或評估裝置(21、23)的數(shù)據(jù)與各數(shù)據(jù)組相組合。
全文摘要
蜂窩移動無線通信系統(tǒng)是公知的，其中通過一信道表對無線信道進(jìn)行分配。動態(tài)信道分配方法有可能在這樣一種移動無線通信系統(tǒng)的工作期間實(shí)現(xiàn)不斷適應(yīng)的信道表。為了改善這樣一種移動無線通信系統(tǒng)的工作性能，本發(fā)明提出對各無線電狀況進(jìn)行檢測和分類，并且每一被分類的無線電狀況都使用其自己的信道表。特別是通過學(xué)習(xí)各種信道分配方法，例如所述的動態(tài)信道分配方法，為每一信道表的收斂和對網(wǎng)絡(luò)中變化的快速反應(yīng)創(chuàng)造了先決條件。
文檔編號H04W16/04GK1090953SQ9311268
公開日1994年8月17日 申請日期1993年11月2日 優(yōu)先權(quán)日1992年11月2日
發(fā)明者J·-M·杜克-安敦, D·W·孔茨, B·J·呂伯 申請人:菲利浦電子有限公司