CN1132585A

CN1132585A - 调节无线系统发射功率的方法及交换机

Info

Publication number: CN1132585A
Application number: CN94193639A
Authority: CN
Inventors: M·劳锑欧拉
Original assignee: Nokia Telecommunications Oy
Current assignee: Nokia Oyj
Priority date: 1993-09-03
Filing date: 1994-09-02
Publication date: 1996-10-02
Anticipated expiration: 2014-09-02
Also published as: AU7538794A; AU682718B2; FI108179B; US5752197A; CN1037806C; FI933865A0; WO1995007012A1; FI933865A; EP0741955A1; JPH09504664A

Abstract

用于在移动无线系统中调节发射功率的方法，该移动无线系统具有无线单元区(C1到C11)，每个无线单元区包括一基站(BS1到BS11)，该系统的交换机(TC；400)包括一个列出由于使用特定信道而受到干扰的基站的数据库(DB)。为了使受到干扰的基站的数目最小，交换机(TC)根据来自用户台(MS)的发射的质量无级地选择最低可能功率水平用于用户台(MS)和基站(BS6)之间的无线业务，并命令基站(BS6)和用户台(MS)在特定的话务信道上使用所述所选的功率水平；交换机(TC)根据为所述话务信道所选的功率水平在受到干扰的基站的数据库(DB；404)中改变基站(BS1到BS11)的数目；并且基站(BS6)和用户台(MS)开始在特定话务信道上使用所述功率水平。

Description

调节无线系统发射功率的方法及交换机

本发明涉及用于调节移动无线系统发射功率的方法，该移动无线系统覆盖了一个被分为无线单元区的地理区域，每个网孔包含一个基站，该系统的交换机包括列出由于使用特定信道而受到干扰的基站的数据库，其中一用户台发送一连接建立请求；一基站接收由用户台所发送的该连接建立请求；该基站测量来自该用户台的发送质量并向该交换机发送有关该发送的质量的信息。

本发明进而涉及一移动交换机，该交换机包括：一个用于交换呼叫的交换域；一个接口部件；一个用于控制该交换域的控制器；一个包含列出由于使用特定信道而受到干扰的基站的数据库的存储装置。

本发明例如可用于干线网，即共用无线网，该无线网是共享无线信道的专用移动无线网，作为由单一机构使用的专用移动无线网以便向几个用户群提供类似的功能和服务。

然而，本发明同样可用于普通的蜂窝式无线电话系统，例如GSM系统等移动无线系统。

本发明适用于具有或者是模拟或者是数字的无线路径的无线电话系统。模拟无线电话系统例如在以下文献中有所描述：MPT1327中，1991年11月修改和再次印刷的1988年1月的Radiocom-munication Agency中的“中继专用陆地移动无线系统的信令标准”和MPT 1343中Radiocommunication Agency中的“性能要求”。

在无线电话系统中，已经知道在无线电话系统中，无线电话系统的基站测量基站和诸如无线电话、手持便携式电话或移动电话等用户台之间的无线路径质量。这是通过测量由用户台发送的诸如信令或连接建立请求的无线消息的质量而进行的；该质量是由所接收的发射的功率电平或者信号强度表示的。进行这种测量的基站可以是主基站或者被称为无线单元区中的填充基站的附加基站。在现有技术的办法中，基站所获得的测量数据被发送给该无线电话系统的交换机，并且该交换机在其数据库中存储这些数据。然后，该交换机从数据库中检索最新的测量数据项或者其中描述无线路径质量的数值指出这一特定的无线路径是最佳可用无线路径的测量数据项。该交换机已经使用这一测量数据来选择对于用户台和移动交换机之间的通信具有最佳接收信号质量的基站。然后该交换机通过系统的信令或者控制信道通知用户台哪一个是该交换机希望用户台与之通信的基站。还已经知道，预期用户台将开始与之通信的那个基站如果是一个附加的或者填充的基站，则交换机能够命令用户台和相关的基站仅使用它们之间的业务信道上一半的无线功率。

此外，现有技术的无线电话系统，通常是它们的交换机，包括一数据库，该数据库带有包含对于每一基站与受到对应于每一信道干扰的基站和信道有关的信息的表。换言之，这是当一特定的无线信道已经用于一特定基站的服务区域之内时已经受到干扰的基站和信道的一个列表。当该交换机已经在一特定的基站和用户台之间分配了用于无线业务的一特定信道时，取消了相邻基站使用这一特定信道的权力，相邻基站就是那些如果它们使用了这一信道就会受到干扰的基站。干扰可能性意味着在已经向其分配了那一信道的基站和用户台之间的无线业务将会引起串音并干扰使用同样信道的其它基站和用户台。

现有技术的办法的一个问题在于，当特定的信道以特定的固定功率水平，通常为全功率或者半功率用于特定的基站和用户台之间的业务时，许多无线频率容量被浪费了，由于基站和用户台之间的无线业务是以不必要的高功率进行的，其结果是许多基站(即它们的信道)受到干扰。另一方面，如果一个附加的或者填充的基站以半功率使用，仍然有大量的其它基站受到干扰；特别是，附加的或者填充的基站的独立概念已经是必要的了。附加基站的概念和这种附加基站的管理当然已经使得无线电话系统的结构和管理复杂化。

应用附加基站的另一个问题在于，在现有技术的办法中，当无线电话系统的交换机已经通知附加基站应当在特定的控制信道上开始收听通话时，该附加的基站实际上开始收听这一控制信道，并在那个信道上搜索发信号的用户台。读者显然明白，在现有技术的办法中，附加基站本身并不在控制信道上向主基站发射信令。因而，如果附加基站收听特定的主基站控制信道并且这一主基站突然中断操作，例如如果其收发信机发生故障，则所有的用户台即在该特定的主基站覆盖区域之内的移动无线台，在控制信道搜索过程之后开始收听与这一特定基站邻接的其它主基站的控制信道。这样位于该主基站覆盖范围之内的附加基站仍然收听用户台不再在其上通信的“空的”控制信道。在这种情形下，附加基站是无用的。

本发明的目的是要避免上述的问题并提供一种方法和移动交换机，它们使得无线电话系统中的基站和用户台的发射功率可被以这种方式调节，使得受到干扰的基站的数目将为最小，并且尽可能灵活地定义如此形成的受到干扰的基站数目，使得一个基站不会不必要地被确定为受到干扰的基站。

用于调节发射功率的这一新方法是通过根据本发明的一个方法达到的，其特征在于，交换机基于所述发射质量无级地选择最低可能功率水平用于用户台和基站之间的无线业务，并命令基站和用户台在特定的话务信道上使用所述所选的功率水平；该交换机根据对于所述话务信道所选的功率水平而在受到干扰的基站的数据库中改变基站的列表和这类基站的数目；基站和用户台开始在特定话务信道上使用所述功率水平。

本发明还涉及移动交换机，其特征在于，所述控制器包括：用于根据基站和/或用户台发射质量无级地选择最低可能功率水平用于用户台和基站之间的无线业务、并命令基站和用户台在特定的话务信道上使用所述所选的功率水平的装置；以及用于根据对于所述话务信道所选的功率水平而在受到干扰的基站的数据库中改变基站的列表和这类基站的数目。

本发明是基于以下想法的：在其它基站中受到干扰的话务信道部件是基于特定基站和用户台之间的话务中所使用的功率水平对于特定基站的有干扰的话务信道部件即发射/接收话务信道的部件而确定的。受到干扰的基站的数目和位置及其话务信道部件是作为有干扰的发射机发射功率的函数被确定的，此外，根据本发明有干扰的发射功率被保持在最低可能的水平。因而当交换机分配用户台和基站之间所用的话务信道时，被确定为在该特定发射功率下受到干扰的基站或者话务信道部件被抑制使用所分配的信道。根据本发明，所使用的发射功率可被改变，并且从而还可改变受到干扰的基站或者话务信道部件的数目。

根据本发明的用于调节发射功率的方法和移动交换台的优点在于，每一基站与用户台之间的通信中所使用的无线信道的覆盖面积的尺寸被减小到这样的程度，使得用户台与基站之间的通信仍将可以成功地进行，但是该覆盖面积将不会引起大量基站受到干扰，而那样的基站的数目将被减少到最小。这节省了无线频率容量。而且，根据本发明工作的移动无线网允许比现有技术的通信网有更多的话务量。这归因于这样的事实：同现有技术相比，同样的信道可在比以前更短的距离上重复使用。

本发明的另一优点在于，从邻接基站处的基准点发出的话务信道的使用被优化了或甚至是被极大化了，这减小了加到网络上和频率范围上的负载。

以下将参照附图更为充分地说明本发明，这些附图是

图1是根据本发明带有基站的无线电话系统的示意图；

图2是根据本发明的移动交换机的一个框图。

图1示出一个包括具有覆盖区域C1到C11的基站BS1到BS11的无线电话系统。该图还示出包含数据库的移动交换机TC，该数据库列出了因在特定功率水平上使用特定信道而将受到干扰的基站。即使为了简洁之故图中未示出那样的电信连接，基站BS1到BS11当然要和交换机TC进行通信。作为无线电话、移动无线电话或者手持便携电话的用户台MS，通过基站BS6连接到该无线电话系统。该用户台是通过一基站(这里是通过基站BS6)连接到该无线电话网络或者蜂窝无线系统的。当用户台MS进入该移动无线网或者希望建立连接时，它向基站BS6发送一连接建立请求，该基站接收这一请求。同时该基站BS6通过使用适当的准则检测来自该用户台的发射质量。适当的准则包括所接收的发射功率或者在所接收的发射中被检测到的差错数。还有其它适当的准则。在检测了所接收的发射质量之后，该基站向移动交换机TC通知该质量。根据接收到的发射的质量，该交换机选择在该用户台MS和该基站BS6之间在特定信道上的通信所用的最低可能的功率。根据本发明的系统中，这一功率可被无级地选择。在选择了适当的功率水平之后，该交换机通过其电信连接命令基站BS6在与特定的用户台MS通信中使用这一功率水平。被使用的该功率水平的同样的指示发向用户台MS。然后该功率水平被使用到可能是逻辑的或者是物理的一个特定信道上。要注意，由该基站所使用的发射功率可能与用户台所使用的发射功率并不相同。信道可以是在一定频率上的时隙或者是一定频率。根据本发明的移动交换机TC还包含一个数据库DB，该数据库分别对于每一基站列出由于以特定功率使用特定信道而将会受到干扰的基站，因而在这些基站使用这一信道是不适宜的。本发明的想法在于，第一，改变在用户台MS与基站BS6之间的无线路径上一特定信道上所使用的功率水平，使得它恰好够保证该用户台及基站之间的话务发射的适当质量。第二，本发明的想法在于，在数据库DB中列出的受到干扰的基站数目可根据基站BS6和用户台MS之间所使用的发射功率而改变。于是，在这例子中，如果在基站BS6和用户台MS之间使用最大的发射功率，则受到干扰的基站的列表包括基站BS1到BS11。另一方面，如果使用稍微低的功率水平，则受到干扰的基站的列表或者数据库例如包括基站BS2、BS3、BS5、BS6、BS7、BS9和BS10。进而，如果在基站BS6和用户台MS之间的话务中使用最低可能的功率水平，则受到干扰的基站可能仅包括基站BS6。这一基站可能包含在受到干扰的基站的列表中，或者它可能并不被包含，因为可明显看出的是在特定的时隙中或者在特定的频率处并不打算使用这一基站与两个用户台同时通信。应当注意，在无线连接上使用的功率和受到干扰的基站的数目都可被无级地选择。本发明也可以这样的方式实现，即数据库DB对于每一信道和基站包括受到干扰的基站的实体的几个不同的分组，使得受到干扰的基站的一个特定组对应于基站和用户台之间的话务中的特定发射功率。当交换机选择用于基站和用户台之间通信的一个特定功率水平时，它从其数据库中检索受到对应于这一功率水平的干扰的基站的列表，并在同用户台发信时防止这些基站使用同一信道。这一操作可被持续进行，使得设定一个受到干扰的基站的特定的数据库用于用户台与基站之间的特定无线连接。这一数据库的基站列表以及基站的数目可根据基站和用户台之间的无线话务中所使用的发射功率而改变。

应当注意到本发明的一个特征在于，不仅在用户台建立同基站的连接时而且在其它时间也能够监视用户台MS与基站之间的无线连接的质量。只要该无线连接建立之后，其无线连接的质量就能够受到监视。该基站开始独立地检测所使用的信道(通常是一话务信道)上用户台的发射，并向该移动交换机发送检测结果。从而该交换机选择最低可用的功率水平用于该话务信道，并向该用户台和基站通知它们预期使用的功率水平。同时，根据话务信道上所使用的功率水平，交换机改变数据库中所含的受到干扰的基站的列表中的基站的数目。

图2示出一框图，表示根据本发明的一移动交换机400。图2示出该移动交换机TC400的结构。交换机400包括一个接口部件401；一个交换域402；和一个具有相关的存储装置404的控制器403，向该存储装置存储数据库(也象图1中以标号DB表示)。对于每一基站，该数据库包含作为信道上所使用的功率水平的一个函数的与受到干扰的基站有关的信道相关信息。

接口部件401的功能是使得同基站BS1到BS11、同一网络上的其它交换机407以及电话网络408或者专用交换分机进行接口。接口部件401从不同的接口向交换域402(或者相反)并向信令控制器403发送话音，该控制器例如建立和释放呼叫或者根据它转换发射周期。

根据本发明的移动交换机400的控制器403包括根据来自用户台和/或基站的发射的质量用于无级地选择用于用户台和基站之间的无线话务中所用的最小可行功率的装置410。例如，这一选择是通过将从基站所获得的有关无线发射质量的检测结果与所希望的检测结果数值进行比较，并且如果比较的结果指出需要增加发射功率就增加发射功率而作出的。控制器403还包括用于命令基站和用户台在一特定的话务信道上使用这一选择的功率的装置。该控制器还包括装置413用于根据为该话务信道所用而选择的功率水平改变数据库中列出的受到干扰的基站的基站数目。受到干扰的基站列表的修改已经参照图1进行了更为详细的说明。

附图及其相关的说明仅仅是为了解释本发明的思想。在细节上，无线电话系统和移动交换机中的发射功率的调节方法可以在权利要求范围内改变。虽然以上主要参照干线无线系统对本发明进行了说明，本发明也可用于其它类型的无线电话和移动无线系统，诸如GSM系统。

Claims

1.用于在移动无线系统中调节发射功率的方法，该移动无线系统覆盖被分为无线单元区(C1到C11)的地理区域，每个无线单元区包括一基站(BS1到BS11)，该系统的交换机(TC；400)包括一个列出由于使用特定信道而受到干扰的基站的数据库(DB；404)，其中

用户台(MS)发射一连接建立请求；

基站(BS6)接收由用户台(MS)所发射的连接建立请求；

基站(BS6)测量来自用户台(MS)的发射质量并向交换机(TC；400)发送有关该发送的质量的信息；

所述方法的特征在于以下步骤：

交换机(TC；400)根据所述发射的质量无级地选择最低可能功率水平用于用户台(MS)和基站(BS6)之间的无线业务，并命令基站(BS6)和用户台(MS)在特定的话务信道上使用所述所选的功率水平；

交换机根据为所述话务信道所选的功率水平在受到干扰的基站的数据库(DB；404)中改变基站(BS1到BS11)的列表并改变这种基站的数目；

基站(BS6)和用户台(MS)开始在特定话务信道上使用所述功率水平。

2.根据权利要求1的功率调节方法，其特征在于，如果需要，则基站(BS6)独立地检测在一特定的话务信道上来自用户台(MS)的所述发射的质量，并向交换机(TC；400)通知这些检测，交换机选择所用的最低可行功率水平，并命令基站(BS6)和用户台(MS)在所述话务信道上使用所述无级选择的功率水平，并根据在所述无线话务中所使用的功率水平，改变在数据库(DB；404)中作为受到干扰而列出的基站(BS1到BS11)的数目。

3.移动交换机(400)，包括

用于交换呼叫的交换域(402)；

接口部件(401)；

用于控制交换域(402)的控制器(403)；

存储装置(404)，包括一个数据库(DB)，该数据库列出由于使用特定信道而受到干扰的基站；

其特征在于：

所述控制器(403)包括：

用于根据来自用户台(MS)和/或基站(BS6)的发射质量无级地选择在用户台和基站之间的无线话务中所用的最低可行功率、并且用于命令基站(BS6)和用户台(MS)在一特定的话务信道上使用所述所选择的功率的装置(410)；以及

用于根据为所述话务信道而选择的功率水平改变受到干扰的基站的数据库(DB；404)中的基站(BS1到BS11)的列表并改变这种基站的数目的装置(413)。