專利名稱：無線電通信網絡中的資源配置裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及的是在蜂窩式無線通信網絡中的一個資源配置裝置。這就涉及選用一個無線電信道將一個終端和網絡的一個基站接通，當然，每個小區安置一個基站。另外可將這二者同樣對待。
蜂窩式網絡的一個典型例子是現在廣泛使用的GSM系統。為了易于說明，后面敘述將具體參照這種系統，但不能看成是本發明僅限應用到這個范圍。
于是，本發明涉及的領域是蜂窩式網絡，這樣一個小區使用的頻率是在和它最鄰近的小區中沒有一個使用的。采用六邊形小區的傳統表示，任何一個小區有六個最近的小區。
在典型的GSM網絡中，每個小區都有一個信標頻率，稱為BCCH。這個信標頻率特別用來建立終端與網絡間的初始連接，就是說，在啟動終端服務時，傳輸使這個終端運行所需的信號化信息。
對于這些信標頻率，通常是采用十二小區(或更多)再使用圖形。為了簡化本發明的表述，這里采用七小區圖形給由一個中心小區和六個最鄰近的小區所組成的圖形中的每一個小區分配一個不同的信標頻率。對于一個網絡的使用，最為有保證的方案自然是對于所有可使用的頻率都使用相同的七小區圖形，特別是為所謂通信所設置的各業務頻率。
這樣如果對于網絡的所有頻率都用七小區圖形，則不能保證小區中的所要求的通信數。事實上，每個小區所進行的通信數是一個網絡常數(對于AMRF系數為一，對于GSM系統為8)。另一方面，若再使用率越小則在一個小區中可使用的頻率數也越小。再使用率是用再使用圖形中的小區數的倒數來確定的。
因此就需要在某些方面，至少在交易頻率方面使用大的再使用率，已知四小區圖形。還知道三小區圖形，這是在蜂窩式結構中具有最大再使用率的圖形，在這種結構中，在兩個相鄰的小區中禁止使用一種頻率。為了記憶，三小區圖形是由具有共同頂點的三個相鄰的六邊形組成。
從前面的考慮得出可將網絡的頻率分成第一頻率和第二頻率，述及的第一頻率都采用七小區再使用圖形，以保證業務質量，而第二頻率都采用具有更強的再使用率，例如1/3的圖形，能夠增加通信容量。
于是，所有的小區都使用一組第一頻率和一組第二頻率，每組具有至少一個頻率。當然，一個小區的信標頻率是屬于它的第一頻率組的。為方便見，用一個第一顏色和一個第二顏色來標識一個小區，這兩種顏色分別對應于分配給這個小區的第一頻率組和第二頻率組。
當終端處在睡眠方式時，它在等待與網絡的一個突然的通信，它通過一個稱為SDCCH的睡眠信道和一個連接小區接通。當網絡在和這個終端建立通信的狀態下，它應該在述及的連接小區中選擇一個可使用的資源。
如果這個資源是用偶然的方式或是根據一些性能不好的標準選中的，則這種資源便不能達到通信質量，特別是在網絡負荷大的情況下，特別是從終端的角度看來。一個這種狀態就要產生一個資源改變，以便尋找一個對這個終端來說更為適合的信道。自然最好要避免已知稱為轉移的過程，因為這種過程將一個信號化突變帶給網絡電平，網絡的負荷越大，越不希望產生這種情況。另外，如果初始選擇的資源的質量不好，很有可能這個資源是用于另外一些通信的，而正是這些通信來干擾相關的終端的通信。當然，這個終端也要對已經建立起的通信產生干擾，同樣也有使這些通信產生新的轉移的危險。
因此在初始配置時，就是說，在建立通信時，就有一個資源的選擇問題，同樣在轉移時也有一個資源的選擇問題，在后一種情況下，涉及的是尋找一個新的資源。
本發明還有一個目的在于能為一個終端提供具有良好電勢質量的一種裝置。
根據本發明，述及的裝置是應用于一個蜂窩式通信網絡中，這個網絡的每個小區是用一個第一顏色和一個第二顏色來標識的，這兩種顏色分別對應于分配給這個小區的第一頻率組和第二頻率組，而第二頻率組的再使用率大于第一頻率的再使用率，述及的終端和一個連接小區接通。述及的裝置訪問影響這個終端接收的干擾電平，并根據這個干擾電平是小于還是大于分布的第一閾值，將這個資源用第一頻率或用第二頻率提供給終端。
為選擇這種資源要考慮終端所在的環境。這就避免了選擇的一個頻率是要終端用相對大的電平去接收的頻率。
相當方便，在述及的裝置訪問這個干擾電平的累加概率時，使用下面的比較來確定分布的第一閾值一方面是第一頻率組的資源數與總資源數的比，而另一方面是這個累加概率。
這樣，考慮在小區中使用的頻率將分布的第一閾值優化。
另外，在連接小區的第一頻率組中有一個信標頻率和至少一個業務頻率，述及的裝置根據干擾電平是大于還是小于分布的第二閾值，將這個資源是用業務頻率或用信標頻率提供給終端。
這涉及到本發明的基本原理的改進。
最好，述及的裝置在訪問這個干擾電平的累加概率時，根據下面的比來確定分布的第二閾值一方面是連接小區的第一頻率組的業務頻率的資源數和資源總數的比，而另一方面是這個累加概率。
根據述及的裝置的第一種實施方式，終端測量從一定數量的和連接小區有不同第一顏色的鄰近小區接收到的電平，它擁有標識成和連接小區有相同第二顏色的鄰近的小區數，并通過這個數目的增函數建立述及的干擾電平。
根據本發明的第二實施方式，終端測量從和連接小區有不同的第一顏色的一定數量的鄰近小區接收到的電平，將從和連接小區有相同第二顏色的鄰近小區接收到的電平求和，生成干擾電平。
在這種情況下，如果述及的裝置還訪問由終端從標識成和連接小區有接近的第二頻率的鄰近的小區所接收到的電平，網絡便為鄰近頻率加上一個預定的衰減系數用于接收，干擾電平中便增加了從這些鄰近小區接收到的電平之和與這個衰減系數之積。
于是就得到干擾電平的估計。
另一方面，很容易將述及的干擾電平用終端從連接小區所接收到的電平來加權。
還有，當網絡在每個第一頻率組中預定一個不同的信標頻率時，希望從各鄰近小區中的某個所接收到的電平是用分配給這個小區的信標頻率來測量的。
本發明對于在和這個終端建立一個通信中的資源的初始配置有很大的好處。
現在后面參照附圖，作為說明給出的實施例的描述中明白地敘述本發明，附圖是
圖1簡要表示的一部分網絡，圖2本裝置的一個示意圖。
下面參照圖1描述本發明的述及的實施例，本實施例選用六邊形結構的蜂窩式網絡。
所有的第一頻率組都是按照七小區再使用圖形，這些組中的每一個是用從A到G中的一個字母來標識的，每個組中至少有一個頻率，在GSM系統中為信標頻率BCCH。所有的第二頻率組都是按照三小區再使用圖形，這些組中的每一個是用從1到3中的一個數字來標識，且其中至少有一個頻率，通常為業務頻率。
每個小區也可以是用一個第一顏色(一個字母)和一個第二顏色(一個數字)來表記，這兩種顏色分別表示分配給這個小區的第一頻率組和第二頻率組。
這兩個再使用圖形的結合確定了一個新的二十一小區再使用圖形，在圖中用粗線界定。用轉換將這個新圖形雙工便得到所希望的網絡覆蓋。
現在假定終端是處在用粗線所圍成的二十一小區圖形內的編為A1的小區中。這個小區A1就是這個終端的連接小區，這個終端或處在通信方式或處在睡眠方式。
按照網絡的要求，特別是在和連接小區的連接衰減的情況下要準備可能的轉移，終端使用分配給小區的第一頻率組B、C、D、E、F、G的諸頻率中的一個所標識的某些鄰近小區接收到的電平進行測量，在GSM情況下，這個頻率最好為BCCH頻率。鄰近小區的概念應當參考無線電傳播條件在一個很寬的意義上擴展，實際上是接收最好的小區。而且是終端自己能夠對鄰近的小區進行分析，而不是網絡給它發布指令。
這里指出，距連接小區在地理上最近的第一層小區是用B2、C3、D2、E3、F2、和G3標識的，還要指出，根據網絡結構，和第一層諸小區相鄰的第二層小區有十二個，用B1、D3、C1、E2、D1、F3、E1、G2、F1、B3、G1、和C2標出。這樣，在這十八個小區中，或在第一層，或在第二層，沒有一個小區和另外一個小區既有相同的第一顏色，也有相同的第二顏色。與此相反，在這十八個小區中，有六個三元組(triplet)有相同的第一顏色。
于是就出現了問題，用某個第一頻率，例如F組的頻率接收到的信號是來自最近的小區F2，還是來自第二層中的兩個小區F1和F3中的某一個。事實上，可以在終端和這三個小區F1、F2、F3中的任意一個之間放置一個傳播屏蔽。
解決這個問題的一個簡單的辦法是使各小區使用由終端用來估計第一頻率發射它的第二顏色，以使終端能夠識別這個第一頻率的來源。
于是，終端具有小區發射信號的小區的第一顏色和第二顏色，并用這個信號進行電平測量，假定測得來自六個小區B2、C3、D2、E1、G2、F1的電平分別記做LB2、LC3、LD2、LE1、LG2、LF1。
根據第一種實施方式，假定和連接小區A1有相同第二顏色的小區E1、F1越多，則終端所觀測到的干擾電平N越大。一種解決辦法非常簡單，就是將同一第二顏色的小區數選做干擾電平N，在現在的情況下為2。更為普遍的方法是用和連接小區A1有相同第二顏色的鄰近小區數的一個單調增函數來表示干擾電平N。
根據第二種實施方式，干擾電平等于從和連接小區A1有相同第二顏色的鄰近小區所接收到的電平(LE1+LE2)之和N1。
還有，由于對于各第二頻率組使用三小區再使用圖形，在通常情況下的安排是任一組頻率中的諸頻率中至少有一個是和另外兩種第二頻率組中的每一組的諸頻率中的至少一個是相近的。
這就希望在干擾電平中增加由使用這些相近的頻率的連接所產生的干擾N2。實際上，信道濾波器并非是完善的，當將終端調諧在選定的頻率上時，它還是要部分地接收到相近頻率，賦予相近的頻率一個衰減系數α。
將干擾電勢記作N，有N1＝LE1+LF1N2＝α(LB2+LC3+LD2+LG2)N＝N1+N2另一方面，終端通常測量從連接小區A1接收到的信號電平LA1，當處在睡眠狀態時，這個信號通常是用來保持述及的終端和網絡之間的聯系，特別是在一個通信請求突然到來的情況下；在GSM情況下，這涉及到一個稱為SDCCH的信號化信道。
在此情況下，加權，亦即用從連接小區A1接收到的電平LA1去除干擾電平N是方便的。事實上，接收到的信號電平越大，則干擾的影響越小。將此加權電平記做M，則有M＝N/LA1這里指出，加權電平對于信噪比的倒數是一致的。
參考圖2，本發明的裝置將電平-根據情況或是干擾電平N或是加權電平M-和分布的第一閾值S1相比較，分布的第一閾值S1將在后面說明。
當這個電平低于閾值S1，則述及的裝置用一個第一頻率FP向終端提供一種資源；而在相反情況下，使用一個第二頻率FS向終端提供資源。
事實上，由于再使用率較低，各第一頻率FP所提供的業務質量通常較第二頻率FS的業務質量高。
當只有一個第一頻率時，特別涉及的是連接小區的信道頻率BCCH。而相反，某些小區可能有多個第一頻率，使用分布的第二閾值S2就是合理的。
于是，述及的裝置或是將干擾電平N，或是將加權電平M和第二閾值S2比較。當這個電平小于第二閾值S2時，它便用信標頻率BCCH向終端提供一種資源；在相反的情況下，它便用另一個第一頻率FT向終端提供一種資源。
事實上，述及的信標頻率通常是永久按滿功率發射的，而業務頻率不受它的限制，并能承受語音的功率調節和間歇傳輸。由此得出起初用第一頻率組，各業務頻率應當保證較信道頻率BCCH有更好的服務。
像在網絡中使用的大多數閾值一樣，分布的第一閾值S1可以根據這個網絡的特征來確定。
如果采用本發明的第一實施方式，干擾電平N等于和連接小區A1有相同的第二顏色的鄰近小區數。
作為示例，如有一個第一頻率和三個第二頻率，則將分布的第一閾值取作1。換言之，一個終端接收至少兩個和連接小區有相同第二顏色的鄰近小區，將用第一頻率提供一種資源。
如果有兩個第一頻率FP和四個第二頻率FS，則可將分布的第一閾值S1取作1，而將分布的第二閾值取作2。
同樣，根據第二實施方式，是將加權電平M取做選擇標準，可將分布第一閾值S1和分布的第二閾值S2分別取作-2dB和+2dB。
因此，最好根據網絡實際性能來確定一個或多個分布的閾值。
為此，本發明的裝置陸續存儲和測量與述及的連接小區連接的那些終端，以及它們中的每一個的干擾電平N或加權電平M。
按照這樣，用表示電平出現的頻率或電平的分布的概率密度的形式建立一個統計。當然，觀察的數目越大，則這個統計就越小。當把述及的裝置用于服務時，就要慎重地用一個近似表示網絡的平均性能的函數來初始化這個統計。
可以根據一個變量S用這個概率密度來求得電平N、M的累積概率，這個電平大于S的概率為P(N＞S)或P(M＞S)。
S是根據所言小區的資源來確定的。將信標頻率BCCH、用于業務頻率FT的第一頻率和第二頻率FS的資源數分別記作r11、r12、r2，則可得到分布閾值S1和S2的閾值如下分布的第一閾值S1
計算比
根據累積概率計算S1，使P(N＞S1)或P(M＞S1)等于R1。
分布的第二閾值S2計算比
根據累積概率計算S2，使P(N＞S2)或P(M＞M2)等于R2。
當然，并非必須使用分布的第二閾值S2。特別是在當信標頻率BCCH是唯一的第一頻率時，結果是r12等于零。
上面的描述展現了本發明的一種優先的實施方式，然而技術人員懂得完全在本發明的范疇內的其它的方案，特別是等效的方案，也是可以使用的。
權利要求
1.一種用來在蜂窩式無線電通信網絡中向一個終端提供資源的裝置，這個網絡的每個小區是用一個第一顏色和一個第二顏色來標識的，這兩種顏色分別對應于分配給這個小區的發射頻率，即一個第一頻率組(FP)和一個第二頻率組(FS)，其中第二頻率組(FS)的再使用率大于第一頻率組(FP)的再使用率，述及的終端和一個連接小區(A1)相連接，特征在于述及的裝置具有影響一個終端接收的干擾電平(N)，根據述及的干擾電平(N)是大于還是小于分布的第一閾值(S1)，將這個資源是用一個第一頻率(FP)或用一個第二頻率(FS)提供給述及的終端。
2.根據權利要求1的裝置，其特征在于述及的裝置具有述及的干擾電平(N)的累積概率(P(N＞S))，述及的分布的第一閾值(S1)是用下述的比較來確定的一方面是述及的第一頻率組的資源數與資源總數之比，而另一方面是述及的累積概率。
3.根據權利要求1或2的裝置，其特征在于述及的連接小區的第一頻率組中有一個信標頻率(BCCH)和至少一個業務頻率(FT)，述及的裝置根據述及的干擾電平(N)是大于還是小于分布的第二閾值(S2)來用述及的業務頻率(FT)或用述及的信標頻率(BCCH)向述及的終端提供述及的資源。
4.根據權利要求3的裝置，其特征在于它具有述及的干擾電平(N)的一個累積概率(P(N＞S))，述及的分布的第二閾值(S2)是用下面比較來確定的一方面是述及的連接小區的第一頻率組中的業務頻率的資源數和資源總數的比，而另一方面是述及的累積概率。
5.根據前面的各權利要求中的任意一項的裝置，其特征在于述及的終端測量從一定量的和述及的連接小區(A1)有不同的第一顏色的鄰近小區(B2、C3、D2、E1、G2、F1)中接收到的電平，這個裝置具有表示成和述及的連接小區(A1)有相同第二顏色的鄰近小區(E1，F1)數目，并通過這個數目的一個增函數建立述及的干擾電平(N)。
6.根據權利要求1至4中任意一項的裝置，其特征在于述及的終端測量從一定數量的和述及的連接小區(A1)有不同的第一顏色的鄰近小區(B2、C3、D2、E1、G2、F1)接收來的電平，述及的裝置將從和述及的連接小區(A1)有相同第二顏色的小區(E1、F1)接收到的電平求和，生成述及的干擾電平(N)。
7.根據權利要求6的裝置，其特征在于它還具有終端從表示成和述及的連接小區(A1)使用相近的第二頻率的環境小區(B2、C3、D2、G2)接收來的電平，網絡將一預定的衰減系數賦予鄰近頻率用于接收，在述及的干擾電平中增加從述及的環境小區接收到的電平的和與這個衰減系數的積。
8.根據前面的權利要求中任意一項的裝置，其特征在于述及的干擾電平(N)用由終端從述及的連接小區(A1)接收到的電平來加權的。
9.根據前面權利要求中的任意一項的裝置，其特征在于網絡在每一個第一頻率組中預定一個不同的信道頻率，對從這些述及的鄰近小區所接收到的電平的測量是用分配給這些小區的信道頻率來進行的。
10.根據前面的權利要求中任意一項的裝置，其特征在于它將述及的資源提供給一個和這個終端的一個通信的建立。
全文摘要
本發明涉及一種在蜂窩式無線電通信網絡中向一個終端提供資源的裝置。這個網絡的每個小區是用第一顏色和第二顏色標識的,分別對應于分配給這個小區的發射頻率,即分別對應于第一頻率組(FP)和第二頻率組(FS),第二頻率組的再使用率大于第一頻率組的再使用率。終端和一個連接小區(A1)相連接。述及的裝置訪問影響這個終端接收的干擾電平(N),并根據這個干擾電平(N)是大于還是小于分布的第一閾值,用第一頻率(BP)或第二頻率(FS)向這個終端提供這個資源。
文檔編號H04W72/08GK1275295SQ9881007
公開日2000年11月29日 申請日期1998年9月11日 優先權日1997年9月12日
發明者西耶利·比朗 申請人:諾特爾·馬特拉移動通信公司