專(zhuān)利名稱(chēng)：電信網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及電信網(wǎng)絡(luò)，并且特別是涉及蜂窩移動(dòng)電信網(wǎng)。
本發(fā)明的背景附圖中的

圖1示出了定義若干小區(qū)C1...C8的蜂窩移動(dòng)電信網(wǎng)，每一個(gè)小區(qū)有一個(gè)基站BS1...BS8。移動(dòng)站MS1...MS3能在小區(qū)之間漫游。在最普通的情況下，移動(dòng)站將與它所處的小區(qū)中的基站通信。當(dāng)不止一個(gè)移動(dòng)站希望與一個(gè)基站通信時(shí)，電信系統(tǒng)必須將可用的無(wú)線(xiàn)電頻譜分配給不同的移動(dòng)站。
無(wú)線(xiàn)電頻譜量是一個(gè)有限的資源，許多蜂窩運(yùn)營(yíng)者并不具有他們希望的那樣大的分配。有兩種將信道分配給移動(dòng)站以給出高容量的基本途徑。一種途徑是使用大量的小小區(qū)，另一種是提供少量的較高容量小區(qū)。由于提供大量小區(qū)相關(guān)的固定成本較高，所以前一種途徑與后一種途徑相比實(shí)施起來(lái)成本容易更高。
因此，當(dāng)前非常高(而且仍在增長(zhǎng))的移動(dòng)電話(huà)應(yīng)用的滲透使得增大無(wú)線(xiàn)電頻譜使用效率成為蜂窩無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)制造商和運(yùn)營(yíng)者的一個(gè)關(guān)鍵的和商業(yè)性的因素。由于較高的頻譜效率允許更密集的頻率重復(fù)使用模式，因此允許頻率受限的運(yùn)營(yíng)者布署較大(因而也較少)的小區(qū)。
在某種程度上，一個(gè)蜂窩系統(tǒng)中的所有無(wú)線(xiàn)電信道在頻率和時(shí)域上是彼此干擾的。因此期望努力去分配信道，使得信道間的干擾至少是可預(yù)測(cè)的。
可通過(guò)設(shè)法分配無(wú)線(xiàn)電信道來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的，該無(wú)線(xiàn)電信道有來(lái)自現(xiàn)有連接分配的相對(duì)較低的干擾電平且相反地不會(huì)對(duì)這樣的現(xiàn)有連接(即在現(xiàn)行分配之前就已根據(jù)干擾情況分配的現(xiàn)有連接)帶來(lái)不可接受的干擾電平。
一個(gè)行之有效的分配方案是，載波/干擾比對(duì)于朝向所有活動(dòng)移動(dòng)站的無(wú)線(xiàn)電鏈路而言大致相等，上述載波干擾比應(yīng)如可行的一樣小，以便與信號(hào)應(yīng)以可接受的保真度運(yùn)送這一要求一致。由于不同的移動(dòng)站處在不同的物理位置，而不同的物理位置有相對(duì)不同的傳播特性，所以這些無(wú)線(xiàn)電鏈路通常具有相應(yīng)的不同的信號(hào)強(qiáng)度值。
信道分配的難題是找到一種將連接映射到頻譜的算法，使可用頻譜的所有部分都有盡可能相等的載波干擾比。具體地這意味著可用的頻譜中沒(méi)有部分應(yīng)是(全局地)未被使用的，而其它部分則傳送相互干擾的多路連接相反地，被使用的信道應(yīng)盡可能均勻地在時(shí)間/頻率空間中散布開(kāi)，其中載波/干擾(C/I)比的均方差被減小到最低。
一個(gè)眾所周知且被理解的多址方案是時(shí)分多址(TDMA)方案，在這一方案中移動(dòng)站信道是按時(shí)間分配的。下文給出了已知的TDMA系統(tǒng)的簡(jiǎn)要說(shuō)明，而且更加詳細(xì)的信息能被發(fā)現(xiàn)，例如，在Mouly&Pautet所著的“The GSM system for mobile communications(移動(dòng)通信的GSM系統(tǒng))”中，ISBN 2-9507190-0-7。
在此說(shuō)明書(shū)中，信道分配是在按GSM推薦標(biāo)準(zhǔn)建立的TDMA蜂窩系統(tǒng)的語(yǔ)境中來(lái)說(shuō)明的，因?yàn)檫@個(gè)構(gòu)成了此時(shí)使用最為廣泛的蜂窩標(biāo)準(zhǔn)。不過(guò)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員容易理解所描述的原理同樣可以應(yīng)用于按其它TDMA標(biāo)準(zhǔn)建立的蜂窩系統(tǒng)。
在GSM推薦標(biāo)準(zhǔn)中定義的TDMA系統(tǒng)內(nèi)，信號(hào)是按幀的順序傳送的，每個(gè)幀包括8個(gè)時(shí)隙。在圖2中舉例說(shuō)明了一個(gè)幀。時(shí)隙通常被編號(hào)為0-7。每個(gè)時(shí)隙是在時(shí)間中的一個(gè)窗口，它可作為一個(gè)基本物理信道(BPC)的層1載體來(lái)傳送一個(gè)無(wú)線(xiàn)電能量突發(fā)。
一個(gè)小區(qū)有若干個(gè)收發(fā)機(jī)，且因而可同時(shí)支持幾個(gè)幀，這種情況是可能的(事實(shí)上通常如此)。圖3舉例說(shuō)明了兩個(gè)幀。在GSM系統(tǒng)中，一個(gè)小區(qū)中并發(fā)的幀必須彼此同步。然而，一般情況是不同小區(qū)中的幀不同步。
當(dāng)在蜂窩無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)(及在某些其它環(huán)境中)中建立了一個(gè)新的連接時(shí)，系統(tǒng)必須從目前可用的信道中選擇一個(gè)信道(BPC)。這一功能稱(chēng)為“信道分配”。
在一個(gè)有效的系統(tǒng)中，因?yàn)槟康氖沁B接將總是具有沒(méi)受干擾的無(wú)線(xiàn)電鏈路，所以信道分配方法可能是復(fù)雜的，且每個(gè)被分配的無(wú)線(xiàn)電鏈路對(duì)其它小區(qū)中的其它信道產(chǎn)生干擾。為努力解決所有當(dāng)前被使用的無(wú)線(xiàn)電鏈路相對(duì)在每個(gè)單獨(dú)的信道上給出最適合總干擾電平的可用頻譜的映射，該方法可能要考慮很多因素。
通常，有許多侯選的可用信道，必須從中選擇一個(gè)要分配給被請(qǐng)求的新連接的信道。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員使用和/或已提出并且已知多個(gè)策略。有些策略是基于有關(guān)移動(dòng)站的特性，例如它的傳播條件、距基站的距離、是否正在移動(dòng)等來(lái)確定性地選擇信道。這些機(jī)制一般會(huì)減少“受優(yōu)待的”候選信道數(shù)量，但一般仍并不總是導(dǎo)致僅有一個(gè)剩余的候選信道。
通常，有許多侯選的可用信道，必須從中選擇一個(gè)要分配給在考慮中的新連接的信道。
當(dāng)前系統(tǒng)監(jiān)視候選(即當(dāng)前空閑的)信道，以確定每個(gè)候選信道上的瞬時(shí)干擾量，并由此選擇干擾最小的信道用于分配。
此“基于空閑信道測(cè)量的分配”方案有幾個(gè)不足之處。給定小區(qū)中的每個(gè)信道都有可能受到周?chē)^(qū)中在同一時(shí)間使用相同頻率的信道的干擾。
這些相互干擾的連接是獨(dú)立建立、移交和終止的。其結(jié)果是，在幾分鐘的時(shí)段上(用移動(dòng)電話(huà)進(jìn)行一次典型呼叫的持續(xù)時(shí)間)，各信道上的干擾電平將隨著新呼叫建立和舊呼叫結(jié)束而重復(fù)改變。
如果在使用功率控制，則在不同信道上還會(huì)發(fā)現(xiàn)干擾電平的進(jìn)一步變化。
結(jié)果，在被選擇和分配時(shí)看似干擾最小的信道將不能一直到連接終止都保持為該小區(qū)中干擾最小的信道。
在該容量場(chǎng)景中的忙時(shí)段，在候選信道上的干擾分布將幾乎連續(xù)變化，也就是說(shuō)，將不穩(wěn)定。在分配時(shí)基于瞬時(shí)質(zhì)量被分配的信道將不能在任何有用時(shí)間段上都維持對(duì)平均信道質(zhì)量的任何系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)。
在不同步的TDMA網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè)小區(qū)中的一個(gè)時(shí)隙只干擾周?chē)^(qū)中的一個(gè)時(shí)隙，這在統(tǒng)計(jì)上是不可能的。這主要是因?yàn)樗婕暗牟煌^(qū)不同步，但是在有些場(chǎng)景下，正如所理解的那樣，會(huì)因傳播延遲而變得更為復(fù)雜。
這意味著在一個(gè)小區(qū)中分配的一個(gè)信道，一般會(huì)部分的與干擾小區(qū)中一個(gè)以上的信道發(fā)生干擾。圖4舉例說(shuō)明了這樣一個(gè)場(chǎng)景，其中第一個(gè)小區(qū)的一個(gè)信道2與第二個(gè)小區(qū)的兩個(gè)信道4和6的邊界重疊。這個(gè)重疊由信道2的陰影3表示。
對(duì)于一個(gè)小區(qū)中的每個(gè)活動(dòng)信道都出現(xiàn)同樣的影響，會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)這種情況，即每個(gè)單獨(dú)小區(qū)中的少數(shù)活動(dòng)信道可能(從統(tǒng)計(jì)上講)導(dǎo)致周?chē)^(qū)中的多數(shù)信道至少部分地被干擾。例如，分配在一個(gè)小區(qū)中的四個(gè)活動(dòng)信道可導(dǎo)致第二個(gè)小區(qū)中的所有脈沖串受到干擾。
圖5示出了第一個(gè)小區(qū)中4個(gè)被分配的時(shí)隙8與4個(gè)空閑時(shí)隙10相交替的情況。第二個(gè)小區(qū)同樣包括交替被分配的時(shí)隙12和空閑時(shí)隙14。如果小區(qū)同步，就可能沒(méi)有重疊，但是在圖5所示的典型事例中，將會(huì)有重疊，而且在此例中，所有被分配的時(shí)隙都發(fā)現(xiàn)它們被部分地重疊(如圖5中陰影9所示)。
因此，希望能以減少干擾這樣的方式來(lái)分配信道。
本發(fā)明的概要按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種在時(shí)分多址(TDMA)電信系統(tǒng)中分配時(shí)隙的方法，它包括步驟定義第一時(shí)隙以分配給第一信道；將第一時(shí)隙分配給第一信道，以產(chǎn)生第一被分配時(shí)隙；將第二時(shí)隙分配給第二信道，以產(chǎn)生第二被分配時(shí)隙，使得該第二被分配時(shí)隙在時(shí)間上與該第一被分配時(shí)隙鄰近；將隨后的信道分配給各個(gè)另外的時(shí)隙，以產(chǎn)生另外的被分配時(shí)隙，使每個(gè)另外的被分配時(shí)隙在時(shí)間上與前一個(gè)被分配時(shí)隙鄰近，從而在時(shí)域中形成一個(gè)連續(xù)組。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種在時(shí)分多址(TDMA)電信系統(tǒng)中信道分配的方法，其中時(shí)隙被分配給信道，使被分配的時(shí)隙在時(shí)域中形成一個(gè)連續(xù)的組。
按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供一種在TDMA蜂窩無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)中分配信道的方法，使得在任何一個(gè)小區(qū)中分配的信道在時(shí)域中集成長(zhǎng)期穩(wěn)定的束，此外，還使得該束的中心經(jīng)過(guò)配置，以便方便地落入長(zhǎng)期低于平均干擾的時(shí)域區(qū)域內(nèi)，使經(jīng)歷的干擾電平有平均的改善。
附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1示出了一種蜂窩電信網(wǎng)絡(luò)；圖2示出了一個(gè)TDMA幀；圖3示出了一對(duì)并發(fā)的TDMA幀；圖4和5示出了鄰近小區(qū)中信道之間的干擾；圖6和7示出了按照本發(fā)明的一個(gè)方面的信道分配；圖8示出了按照本發(fā)明一個(gè)方面的一種分配方法中小區(qū)之間的干擾；
圖9和10是按照本發(fā)明進(jìn)行信道分配的可替換的示例；和圖11示出了按照本發(fā)明在跳頻系統(tǒng)中的信道分配。
優(yōu)選實(shí)施方案的說(shuō)明圖6示出了根據(jù)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法的信道分配，在此方法中，時(shí)隙被分配，使得分配的信道在時(shí)域中形成一個(gè)連續(xù)組。第一信道被分配給預(yù)定的第一時(shí)隙，該第一時(shí)隙是提前選定的，下文將對(duì)此作詳細(xì)說(shuō)明。隨后的信道接著被分配給在時(shí)間上與已被分配的時(shí)隙鄰近的時(shí)隙。被分配的時(shí)隙因此而在時(shí)域中形成一個(gè)連續(xù)組。在圖6的示例中，分配被集中在時(shí)隙4上。然后將信道按4、5、3、6、2、7、1、0這樣的順序分配給時(shí)隙?；蛘?，信道也可按4、3、5、2、6、1、7、0這樣的順序分配。分配是在到達(dá)的當(dāng)時(shí)是空閑的第一個(gè)TS上進(jìn)行的。在這一最簡(jiǎn)單的示例中，這兩種不同策略的變型之間(即先分析右還是先分析左)是沒(méi)有優(yōu)先的。
雖然不太期望，但是在任何一個(gè)小區(qū)中在僅一個(gè)方向上延續(xù)分配是有可能的。然而，因?yàn)樯衔乃f(shuō)的“分配中心”被定位成盡可能靠近離最大干擾脈沖串距離最遠(yuǎn)的時(shí)域中的點(diǎn)，所以在僅一個(gè)方向上延續(xù)會(huì)更快地到達(dá)上述受干擾最嚴(yán)重的脈沖串。如果期望只在一個(gè)方向上延續(xù)分配，則可能從接近于時(shí)域中受干擾不太嚴(yán)重的區(qū)域的相對(duì)側(cè)開(kāi)始進(jìn)行分配。由此可以看出，分配策略和選擇分配開(kāi)始點(diǎn)的策略在理想情況下應(yīng)當(dāng)是協(xié)作的，這點(diǎn)非常重要。
分配信道的問(wèn)題之一是，無(wú)法確定性地知道在任何給定的時(shí)刻哪個(gè)小區(qū)將有比一般高的負(fù)荷，因?yàn)槊總€(gè)小區(qū)中瞬時(shí)提供的業(yè)務(wù)實(shí)際上是統(tǒng)計(jì)性的。如果小區(qū)被靜態(tài)指配了時(shí)域子集(即每個(gè)小區(qū)有一個(gè)可用的未受干擾的脈沖串窗口)，那么，如果在給定的時(shí)刻提供給所述小區(qū)超過(guò)該窗口中可用信道數(shù)的上述平均業(yè)務(wù)，則該額外的業(yè)務(wù)將要么因擁塞被拒絕，要么在帶有這樣的風(fēng)險(xiǎn)的情況下被傳送，即與名義上靜態(tài)指配給其它小區(qū)的時(shí)域其它區(qū)域中傳送的信道重疊并因而對(duì)其造成干擾。因?yàn)橐粋€(gè)小區(qū)可瞬時(shí)顯示出高于平均業(yè)務(wù)量的風(fēng)險(xiǎn)部分地被鄰近信道將以低于正常密度(也就是指時(shí)域使用過(guò)程中的“中繼”效率)地裝入這樣的統(tǒng)計(jì)概率所抵銷(xiāo)，所以如果指配了“分配中心”，就可減少這一問(wèn)題，分配工作從該分配中心向外展開(kāi)，而不是從可被“填充”的定義窗口開(kāi)始。從中點(diǎn)的每一側(cè)平等地向外分配，可將脈沖串距該中點(diǎn)的平均距離減小到最低，并可由此將因所供業(yè)務(wù)的統(tǒng)計(jì)特性造成的、某一時(shí)刻在某些隨機(jī)小區(qū)中的過(guò)度業(yè)務(wù)水平而導(dǎo)致的重疊可能性減小到最低程度。
分配中心可布置在幀中的任何地方，被分配的時(shí)隙可“翻轉(zhuǎn)”到下一或前一幀。圖7示出了這種布置，其中時(shí)隙的分配以一個(gè)幀的時(shí)隙7為中心。
通過(guò)這種方法為時(shí)域中的信道時(shí)隙分配進(jìn)行編組，可減少單個(gè)幀中空閑和忙信道之間的邊界數(shù)。圖8示出了相鄰小區(qū)中信道如上所述地編組的情況。小區(qū)C1和C2各自的組為G1和G2，接著是各自的空閑時(shí)段。
假定小區(qū)彼此不同步(通常是這種情況)，那么根據(jù)所說(shuō)的信道編組，只有一個(gè)邊界會(huì)遇到任何干擾。這一區(qū)域由圖8中的灰色區(qū)域16表示。因?yàn)榻?jīng)歷任何重疊的信道的成員減少了，所以通過(guò)管理時(shí)域中的信道分配可減少干擾量。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)理解，小區(qū)間平均干擾電平中這樣的減少，會(huì)使重復(fù)使用模式被拉緊，給出更高的頻譜效率，并因而提高給定數(shù)量站址的容量和網(wǎng)絡(luò)中得到許可的頻帶的容量。
初始分配時(shí)隙最好選在幀中一個(gè)時(shí)間上穩(wěn)定的位置。通過(guò)長(zhǎng)期監(jiān)視每個(gè)時(shí)隙上的干擾電平即可找到此點(diǎn)。
設(shè)置長(zhǎng)期穩(wěn)定的初始分配點(diǎn)，意味著每個(gè)小區(qū)能夠標(biāo)識(shí)其自身的信道分配最佳開(kāi)始點(diǎn)。參考圖9，時(shí)間幀可用一個(gè)時(shí)隙環(huán)表示，以演示圖7所示的“翻轉(zhuǎn)”效應(yīng)。時(shí)間幀的這一環(huán)狀圖示還可方便地演示相鄰小區(qū)的開(kāi)始點(diǎn)分配。
參考圖10，利用長(zhǎng)期的干擾測(cè)量，第一個(gè)小區(qū)C1將其初始分配點(diǎn)選為時(shí)隙7。小區(qū)C2也利用長(zhǎng)期測(cè)量，將其初始點(diǎn)選為時(shí)隙1，以避開(kāi)小區(qū)C1分配的時(shí)隙。
這樣，第二個(gè)小區(qū)將其信道分配在時(shí)域中未受干擾的區(qū)域，使大多數(shù)脈沖串根本不產(chǎn)生干擾。
“分配中心”布置在第一個(gè)小區(qū)產(chǎn)生的干擾中的“孔”內(nèi)，且第一個(gè)小區(qū)因此發(fā)現(xiàn)自己相應(yīng)地處在第二個(gè)小區(qū)留下的“孔”內(nèi)。最終結(jié)果是，與現(xiàn)有的信道分配策略相比，兩小區(qū)中的信道之間的平均干擾被大大減小。
應(yīng)注意，由于分配中心被放置成落入來(lái)自潛在干擾小區(qū)的干擾中的間隙中心，并且由于小區(qū)不同步，所以用作每個(gè)小區(qū)中分配中心的時(shí)隙號(hào)是相當(dāng)任意的。
在非理想的、實(shí)際的情況中，活動(dòng)時(shí)隙的提供不是靜態(tài)的，因?yàn)樾逻B接被持續(xù)分配空閑信道，且現(xiàn)有連接被終止。這意味著整齊的連續(xù)信道分配不會(huì)始終存在。起初可能會(huì)分配連續(xù)的信道組，不過(guò)組中間的信道之一將終止而留下一個(gè)小“孔”。在這種情況下，信道分配方法將優(yōu)先填充該連續(xù)組中這樣的“孔”，而不是加到該組的邊緣。因此，甚至是有缺陷的信道編組也優(yōu)于根本不被確定性地集束的常規(guī)分配。
因此，各小區(qū)中被分配時(shí)隙數(shù)是動(dòng)態(tài)變化的。在某些時(shí)段(非峰值)內(nèi)，兩小區(qū)中的連續(xù)組將收縮，且結(jié)果將是根本沒(méi)有重疊。相反在忙時(shí)間內(nèi)，每個(gè)小區(qū)中一半以上的時(shí)隙可被分配，在這種情況下，仍會(huì)有很大的重疊。但是由于一個(gè)小區(qū)的分配中心有與一個(gè)干擾小區(qū)的分配中心相反的傾向，所以重疊量總被減少或減至最小。
有可能對(duì)充當(dāng)“分配中心”的時(shí)隙號(hào)進(jìn)行手動(dòng)配置。
然而一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案包括以這樣一種方式進(jìn)行分配中心的自動(dòng)自適應(yīng)配置，即使網(wǎng)絡(luò)中減小的平均干擾電平的可能性增大。
如上所述，目的是發(fā)現(xiàn)時(shí)域中有最小干擾的部分。這可在信道空閑時(shí)通過(guò)用常規(guī)監(jiān)視技術(shù)監(jiān)視干擾來(lái)實(shí)現(xiàn)。
但是在按照本發(fā)明的方法中使用干擾數(shù)據(jù)的方式有幾個(gè)主要差別。
在本發(fā)明中，長(zhǎng)期平均干擾電平被用于確定初始分配點(diǎn)的穩(wěn)定的長(zhǎng)期位置?！伴L(zhǎng)期”平均是指在大大高于平均呼叫保持時(shí)間的一段時(shí)間上。一旦已標(biāo)識(shí)一個(gè)初始分配點(diǎn)，它就被長(zhǎng)期保持穩(wěn)定，即使瞬時(shí)干擾值與長(zhǎng)期平均值差別很大也是如此。
在當(dāng)前的系統(tǒng)中，目的是標(biāo)識(shí)目前的“最佳”單個(gè)信道。而在本發(fā)明中，則標(biāo)識(shí)一個(gè)包含幾個(gè)有較好長(zhǎng)期平均的時(shí)域的連續(xù)時(shí)隙的區(qū)域；假如多數(shù)周?chē)鷷r(shí)隙受干擾的程度基本比正常小，則一個(gè)接近所選初始分配點(diǎn)的單個(gè)時(shí)隙就可能會(huì)受到相當(dāng)嚴(yán)重的干擾。
在現(xiàn)今的系統(tǒng)中，每個(gè)信道是被獨(dú)立考慮的。而本發(fā)明則將多個(gè)信道上，特別是同一時(shí)隙的所有信道上記錄的干擾聚合在一起。
下例中的方法旨在闡明按照本發(fā)明的信道分配的原理。很容易理解，對(duì)此例的變化都由本發(fā)明的范圍涵蓋。
考慮一組帶ICM(空閑信道測(cè)量，是一種著名的技術(shù))“分?jǐn)?shù)”的信道，ICM“分?jǐn)?shù)”反映了在足以延長(zhǎng)至具有統(tǒng)計(jì)意義的測(cè)量時(shí)段之上、那些信道上記錄的平均干擾電平。(這典型的會(huì)超過(guò)幾百個(gè)呼叫，幾個(gè)小時(shí)甚至更長(zhǎng)。)每個(gè)時(shí)隙依次被考慮作為“分配中心”的候選。這種方法是用于評(píng)估候選中心周?chē)鷧^(qū)域中的干擾的。
“周?chē)鷧^(qū)域”可用各種方式定義。在一個(gè)小系統(tǒng)中，其中在所供業(yè)務(wù)中對(duì)于平均供給業(yè)務(wù)水平有大的瞬時(shí)變化，可以使用計(jì)算在每個(gè)或所有時(shí)隙上干擾的加權(quán)函數(shù)的簡(jiǎn)單算法。
在其它情況下則只應(yīng)考慮某些時(shí)隙。例如，在一個(gè)大的小區(qū)中，其中在所供業(yè)務(wù)的水平上可能有好的統(tǒng)計(jì)置信界限，且這樣對(duì)于每一幀上被分配時(shí)隙的平均數(shù)目在統(tǒng)計(jì)上有一個(gè)較小的方差，那么就有可能只考慮以候選分配中心為中心的那一寬度的“組”，而不是全幀。
上述的優(yōu)選實(shí)施方案是每個(gè)時(shí)隙的平均ICM分?jǐn)?shù)被其平均利用率的統(tǒng)計(jì)期望加權(quán)。這種方法的一個(gè)先進(jìn)的變型甚至可以考慮這樣的期望，即這一平均利用率將響應(yīng)業(yè)務(wù)模型或該運(yùn)行系統(tǒng)的測(cè)定(但是長(zhǎng)期的)分析而在一天的過(guò)程中變化。
一個(gè)以這種方式工作、作為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案的簡(jiǎn)單示范算法現(xiàn)在將要被描述。假定可用的8個(gè)時(shí)隙中平均只有5個(gè)需要被分配。
該方法通過(guò)為以每個(gè)候選中心為中心的5個(gè)時(shí)隙連續(xù)組中的每個(gè)時(shí)隙添加一個(gè)加權(quán)分?jǐn)?shù)，來(lái)計(jì)算每個(gè)候選中心的“總分?jǐn)?shù)”。為便于理解，在本例中加權(quán)將以簡(jiǎn)單的方式進(jìn)行，增大提供給距每個(gè)時(shí)隙的候選中心更遠(yuǎn)的干擾的加權(quán)。
在本例中，將假定較低ICM分?jǐn)?shù)表示一個(gè)較好的信道-即干擾小。如果干擾處在候選中心，則距離計(jì)數(shù)為x1，如果在鄰近的時(shí)隙上，則計(jì)數(shù)為x2，如果在次鄰近的時(shí)隙上，就計(jì)數(shù)為x3，等等……。距離是用最短的路徑確定的，這樣可越過(guò)幀的邊界環(huán)繞(向后及向前)。參考圖11，該高干擾信道在時(shí)隙3和4處，一些較低干擾值出現(xiàn)在時(shí)隙1和7處。因此每個(gè)候選中心的“分?jǐn)?shù)”可這樣給定候選 分?jǐn)?shù)TSO0×1+1×2+1×2+0×3+0×3＝4TS11×1+0×2+0×2+3×3+1×3＝13TS20×1+1×2+3×2+4×3+0×3＝20TS33×1+0×2+4×2+0×3+1×3＝14
TS4 4×1+0×2+3×2+0×3+0×3＝10TS 50×1+4×2+0×2+1×3+3×3＝20TS6 0×1+1×2+0×2+0×3+4×3＝14TS7 1×1+0×2+0×2+1×3+0×3＝4本示范場(chǎng)景中最低分?jǐn)?shù)出現(xiàn)在TS(0)和(7)上，即在幀邊界周?chē)?，因?yàn)?正如被直覺(jué)地預(yù)計(jì)的)這是距以時(shí)隙3和4為中心的重干擾最遠(yuǎn)的時(shí)域區(qū)域。
本發(fā)明的方法同樣能自動(dòng)處理時(shí)域在幾個(gè)小區(qū)之間的劃分。
如果在一個(gè)重復(fù)使用系統(tǒng)中使用兩個(gè)小區(qū)，則它們將自動(dòng)將其“中心”設(shè)置在距異相的4個(gè)時(shí)隙盡可能近的地方。如果在一個(gè)重復(fù)使用系統(tǒng)中有三個(gè)小區(qū)而且有相似的利用率，則它們將盡可能最好地設(shè)法把時(shí)域平等地分成三個(gè)部分。在任何給定的場(chǎng)景下，這一工作的正確完成將依賴(lài)于該小區(qū)的相對(duì)同步，因?yàn)檫@將影響與重疊程度成比例的干擾強(qiáng)度。
同樣地，如果三個(gè)小區(qū)中有一個(gè)小區(qū)的利用率比平均利用率高，則它的時(shí)域的份額自然會(huì)相應(yīng)增大，因?yàn)樗鼘a(chǎn)生一個(gè)更寬的干擾墻，從而把剩余小區(qū)壓進(jìn)間隙中。
在一個(gè)現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)中，其中小區(qū)有很多傳播條件不同的鄰居，確切的結(jié)果可以變化；具有最強(qiáng)干擾耦合的小區(qū)自動(dòng)被給以最大的時(shí)域片。
分配中心(初始分配點(diǎn))不是連續(xù)變化的。一個(gè)特定的目的是穩(wěn)定無(wú)線(xiàn)電環(huán)境。在對(duì)系統(tǒng)作基本改變，例如增加一個(gè)新基站后，只需將分配中心重新定位即可。否則只需定期(例如，可能在夜間，基于全天匯總的ICM分?jǐn)?shù))重新定位，就足以跟蹤系統(tǒng)特性的緩慢變化。
每次一個(gè)小區(qū)重新設(shè)置其分配中心，都將自然地對(duì)附近的小區(qū)產(chǎn)生影響。因此用于對(duì)中心進(jìn)行設(shè)置的實(shí)際ICM機(jī)制無(wú)條件、穩(wěn)定地會(huì)聚，是非常重要的，因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)中的所有小區(qū)定期不同步地在這一量度迭代，并計(jì)算一個(gè)新的初始分配點(diǎn)。
這樣就有利地改善了頻譜效率和一個(gè)給定信道質(zhì)量的容量或一個(gè)給定容量所需的頻譜量。
容易理解，按照本發(fā)明的信道分配方法能夠改善頻譜效率和因而提高對(duì)于一個(gè)給定容量的容量。
權(quán)利要求
1.一種在時(shí)分多址(TDMA)電信系統(tǒng)中分配時(shí)隙的方法，包括步驟定義第一時(shí)隙用于分配給第一信道；將第一時(shí)隙分配給第一信道，以產(chǎn)生第一被分配時(shí)隙；將第二時(shí)隙分配給第二信道，以產(chǎn)生第二被分配時(shí)隙，使得第二被分配時(shí)隙在時(shí)間上與第一被分配時(shí)隙鄰近；將隨后的信道分配給各個(gè)另外的時(shí)隙，以產(chǎn)生另外的被分配時(shí)隙，使得每個(gè)另外的被分配時(shí)隙在時(shí)間上與前一個(gè)被分配時(shí)隙鄰近，從而在時(shí)域中形成一個(gè)連續(xù)組。
2.如在權(quán)利要求1中要求的方法，其中每個(gè)隨后被分配的信道被分配給在時(shí)間上與第一時(shí)隙最接近的空時(shí)隙。
3.在權(quán)利要求1或2中要求的方法，其中第一時(shí)隙是基于時(shí)隙平均干擾電平在時(shí)域上的分布的加權(quán)函數(shù)來(lái)自適應(yīng)定義的。
4.在權(quán)利要求3中要求的方法，其中加權(quán)函數(shù)近似時(shí)隙的平均使用。
5.一種在時(shí)分多址(TDMA)電信系統(tǒng)中信道分配的方法，其中時(shí)隙被分配給信道，使被分配的時(shí)隙形成一個(gè)在時(shí)域中連續(xù)的組。
6.前述任一權(quán)利要求中要求的方法，其中時(shí)隙的連續(xù)組以時(shí)間幀內(nèi)穩(wěn)定的一個(gè)時(shí)隙為中心。
7.前述任一權(quán)利要求中要求的方法，其中當(dāng)一個(gè)被分配時(shí)隙變成未分配時(shí)，下一個(gè)信道被分配給該時(shí)隙，使得該連續(xù)組被重新形成。
8.在時(shí)分多址(TDMA)電信系統(tǒng)中用于分配時(shí)隙的電信設(shè)備，該設(shè)備包括定義第一時(shí)隙用于分配給第一信道的裝置；將第一時(shí)隙分配給第一信道，以產(chǎn)生第一被分配時(shí)隙的裝置；將第二時(shí)隙分配給第二信道，以產(chǎn)生第二被分配時(shí)隙，使得第二被分配時(shí)隙在時(shí)間上與第一被分配時(shí)隙鄰近的裝置；將隨后的信道分配給各個(gè)另外的時(shí)隙，以產(chǎn)生另外的被分配時(shí)隙，使得每個(gè)另外的被分配時(shí)隙在時(shí)間上與前一個(gè)被分配時(shí)隙鄰近，從而在時(shí)域中形成一個(gè)連續(xù)組。
全文摘要
一種在時(shí)分多址(TDMA)電信系統(tǒng)中信道分配的方法,其中時(shí)隙被分配給信道,使得被分配的時(shí)隙在時(shí)域中形成一個(gè)連續(xù)的組,由此減少重疊且因而減少相互干擾的脈沖串的數(shù)量。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1423866SQ00818450
公開(kāi)日2003年6月11日 申請(qǐng)日期2000年11月6日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月17日
發(fā)明者D·史密斯 申請(qǐng)人:艾利森電話(huà)股份有限公司