CN100342748C - 在通信系统中使干扰最小化的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

无线通信系统中用于使干扰最小化的方法和设备。基站收发信台在第一频带和第二频带上进行发送和接收。第一频带的最大范围可以小于第二频带的最大范围。替换地，第一频带的最大范围可以大于第二频带的最大范围。而且，第二频带的最大范围可以根据各种因素，诸如第一频带的容量和第一频带上的干扰量，而变化。被测量用来确定是否从第一频带切换到第二频带的、用于第二频带的控制信道可以在第一频带内被发送。

Description

在通信系统中使干扰最小化的系统和方法
技术领域
本发明总地涉及蜂窝通信系统，以及具体地涉及使干扰最小化，从而增加蜂窝通信系统中的小区容量的系统和方法。本发明涉及增加蜂窝系统的容量，更具体地，涉及增加小区的容量，而不使对系统中的连接的干扰量增加。
背景技术
电信的持续发展对蜂窝系统的容量施加不断增大的压力。可供蜂窝通信使用的有限频谱要求蜂窝系统能够具有增加的网络容量和对于各种通信业务情形的适应性。虽然把数字调制引入到蜂窝系统可提高系统容量，但仅仅这些提高可能不足以满足对容量和无线覆盖的增加的要求。增加容量的其它措施，诸如在城市区域减小小区的尺寸，可能对于满足增长的要求是必须的。
在相互位置靠近的通信小区之间的干扰产生附加的问题，特别是当利用相对较小的小区时。因此，必须有使得小区之间的干扰最小化的技术。在TDMA和FDMA系统中所使用的一个已知的技术是把小区编组为“区群”。在各个区群内，通信频率这样地被分配给特定的小区，试图使得在不同区群中的、使用同一个通信频率的小区之间的均匀距离最大化。这个距离通常被称为“频率复用”距离。当这个距离增加时，使用通信频率的小区与使用同一个频率的远距离小区之间的干扰被减小。
增加容量而同时减小干扰的另一个方法是通过使用扩频调制和码分多址(CDMA)技术。在典型的直接序列CDMA系统中，要被发送的信息数据流被叠加到一个有高得多的符号速率的数据流上，有时称为扩频序列。扩频序列的每个符号通常称为码片。每个信息信号被分配以一个独特的扩频码，它被使用来典型地通过周期重复而生成扩频序列。信息信号和扩频序列典型地在一个有时被称为编码或扩频信息信号的处理过程中通过相乘被组合。多个扩频信息信号作为射频载波的调制被发送，以及在接收机处作为复合信号被联合地接收。每个扩频信号与所有其它的编码的信号以及噪声有关的信号在频率和时间上相重叠。通过把复合信号与其中一个独特的扩频序列进行相关，相应的信息信号可被分离出来，以及被译码。由于在CDMA系统中的信号互相在频率和时间上相重叠，所以它们经常被称为是自干扰的。
减小CDMA蜂窝系统中的自干扰的一个方法是通过使用功率控制。蜂窝系统中的功率控制是根据这样的前提，当移动台与基站收发信台之间的距离减小时，对于移动台或基站收发信台接收可接受的信号所需要的发射功率量也将减小。同样地，当移动台与基站收发信台之间的距离增加时，对于移动台或基站收发信台接收可接受的信号所需要的发射功率量也将增加。当发射功率幅度增加时，对蜂窝系统的其它连接造成的干扰量也增加。因此，通过只使用对于在基站收发信台与移动台之间传输信号所必须的功率量，对蜂窝系统的其它连接造成的干扰量将被减小。
图1显示被使用来减小CDMA系统中的干扰的另一个方法。小区A，B，和C在第一频带f1扩频通信信号。这些小区在阴影区140和150处互相重叠，以使得在切换期间对正在进行的呼叫有最小的中断。因此，当正在与小区A的基站收发信台在频带f1上进行通信的移动台110从完全被包含在小区A内的区域移动到阴影区域140时，在移动台110与小区A之间的连接将造成对也正在频带f1上进行通信的小区B中的连接的干扰，直至连接也被建立到小区B为止。在工作在同一个频带的小区之间的转移连接也被称为软切换。
现在考虑其中蜂窝系统被实施后发现对于接入到被分配给小区B的信道有增加的要求而这又导致不可接受的干扰电平的情形。其中出现增加要求的区域在本领域被称为“热点”。为了减小与高负荷的小区有关的干扰，可以把第二频带f2分配给小区B中的发射机，以使得小区B中的发射机可以在频带f1或在频带f2上与移动台通信。因此，当系统检测到在频带f1上负载的增加，系统确定这将导致不可接受的干扰电平时，系统将其中某些移动台转移到频带f2。典型地，关于负载的增加是否导致不可接受的干扰电平的确定是根据在特定的频带上预先规定的用户数目，系统使用的总的输出功率是否超过预定的门限值，或由移动台造成的总的上行链路是否干扰超过预定的门限值。
例如，假定小区B正在频带f1和频带f2上与移动台通信，以及小区A只在频带f1上与移动台通信。还假定移动台110正在频带f1上与小区A的基站收发信台通信，以及小区B中的频带f1正变得拥塞。当移动台110进一步移动到小区B的覆盖区域以及远离小区A的覆盖区域时，移动台110或蜂窝系统将确定，如果在移动台110与小区B中的基站收发信台之间在频带f2上建立连接，则移动台110的信号质量可被改进，以及对其它移动台造成的干扰量被减小。然而，在连接被切换之前，移动台110将造成对小区B中的移动台的干扰，因为移动台110和小区B中的移动台将在同一个频带(即，频带f1)上发射。因此，虽然在小区B中拥塞被减轻，但仍旧将造成对小区B中运行在频带f1上的移动台的干扰。
增加系统容量而同时使得干扰最小化的另一个替换方法是通过使用本地化微小区，它们可被建立在重叠的宏小区内，以便处理具有相对较密集的移动用户的区域。典型地，微小区可被建立于干道，诸如十字路口或街道，以及一系列微小区可以提供对主要交通要道(诸如高速公路)的覆盖。微小区也可被分配给大的建筑物、机场、和购物中心。微小区允许附加的通信信道被安排在实际需要的邻近区域，由此，增加小区容量而同时保持低的干扰水平。
在宏小区内实施微小区典型地需要使用分开的频率用于在被分配给微小区的信道上的通信和用于被分配给宏小区的信道。而且，在宏小区内实施微小区需要分开的发射机，即基站收发信台，用于在被分配给微小区的信道上的通信和用于被分配给宏小区的信道。这些微小区收发信机典型地比起宏小区收发信机具有较低的最大发射功率，因此，在它们的传输中造成相对较小的干扰。虽然微小区的使用可以减小干扰，但微小区的使用由于需要安装附加的发射机也增加提供附加信道的花费，和由于使用微小区引起的复杂性而大大地增加的小区规划的花费。而且，由于微小区内的收发信机通常不和宏小区的收发信机在同一个地理区域中，因此有与地理上分开有关的、增加的维护费用。另外，虽然微小区可以减小宏小区的负载和减小由微小区中的移动台使用的平均功率电平，但微小区也必须容忍高的干扰电平。
因此，希望增加蜂窝通信系统的容量而不增加对蜂窝系统中现有连接的过量的干扰。而且，希望增加蜂窝系统的容量而不加上额外的基站收发信台和相关的附加的费用。另外，希望允许切换到具有增加的容量的小区，并不造成对小区中现有连接的过量的干扰。
发明内容
通过本发明解决与蜂窝通信有关的这些和其它问题，其中在第一与第二频带上与移动台进行通信的基站收发信台使用为第二频带定制的范围，以使得干扰最小化。按照本发明的一个实施例，第二频带的最大范围小于第一频带的最大范围。按照本发明的另一个实施例，第二频带的最大范围大于第一频带的最大范围。按照本发明的再一个实施例，第二频带的最大范围根据第一频带的拥塞情况而变化。
按照本发明的一个方面，提供了一种蜂窝通信系统，包括：基站收发信台，它通过具有第一最大范围的第一频带以第一功率电平发送信号和通过具有第二最大范围的第二频带以第二功率电平发送信号，其中第一和第二最大范围重叠以及其中第二最大范围大于第一最大范围。
按照本发明的另一个方面，提供了一种蜂窝通信系统，包括：基站收发信台，它通过具有第一最大范围的第一频带以第一功率电平发送信号和通过具有第二最大范围的第二频带以第二功率电平发送信号，其中第一和第二最大范围重叠以及其中第二最大范围小于第一最大范围。
按照本发明的再一个方面，提供了一种基站收发信台，包括：用于通过具有第一最大范围的第一频带以第一功率电平发送信号的装置；以及用于通过具有第二最大范围的第二频带以第二功率电平发送信号的装置；其中所述第二频带的最大范围基于第一频带的容量而变化。
按照本发明的又一个方面，提供了一种在基站收发信台中用于使干扰最小化的方法，包括以下步骤：通过具有第一最大范围的第一频带以第一功率电平发送信号；以及通过具有第二最大范围的第二频带以第二功率电平发送信号；其中所述第二频带的最大范围基于第一频带的容量而变化。
附图说明
现在将参照附图描述本发明，其中：
图1显示包括三个小区的蜂窝系统，其中一个小区使用两个频带；
图2显示一个蜂窝系统，其中一个小区使用具有扩展的最大范围的第二频带；
图3显示一个蜂窝系统，其中一个小区使用具有减小的最大范围的第二频带；
图4显示一个蜂窝系统，其中全部三个小区使用具有减小的最大范围的第二频带；
图5A-5D显示一个蜂窝系统，其中第二频带具有的最大范围是第一频带的容量的函数和对第一频带的干扰的函数；
图6显示用于改变第二频带的最大范围的示例性方法；
图7显示一个蜂窝系统，其中一个小区有带有减小的最大范围的第二频带以及两个小区具有带有扩展的最大范围的第二频带；
图8A-8C显示在扇区化的小区中的本发明的示例性实施例；以及
图9显示划分成扇区的第一频带和全向性的第二频带。
具体实施方式
在以下的说明中，为了解释而不是限制，阐述特定的细节，诸如具体的电路、电路部件、技术等，以便提供对本发明的透彻的了解。然而，本领域技术人员将会看到，本发明可以以不同于这些特定细节的其它实施例来实施。在其它的事例中，熟知的方法、设备和电路的详细说明被省略，以免模糊本发明的说明。
为了简化本发明的讨论，频带f1的最大范围此后称为小区的覆盖区域或小区边界或仅仅是小区。而且，本领域技术人员将会看到，频带的最大范围，即，基站收发信台在该频带上的传输范围，是移动台可以接收到具有超过预定门限的信号强度或质量的信号的最远距离。
虽然下文中描述由移动台执行一定的测量和计算，但本领域技术人员将会看到，测量和计算可以替换地在蜂窝网中执行。而且，虽然下文中描述在基站收发信台中执行一定的计算，但本领域技术人员将会认识到，这些计算可以在蜂窝网的其它部分中执行，例如在无线网控制器中执行。
图2显示本发明的第一示例性实施例，其中基站收发信台(未示出)使用第二频带f2，它具有的最大范围大于由小区B中的基站收发信台发送的频带f1的最大范围，即，小区B中的基站收发信台在频带f2上的最大发射功率大于小区B中的基站收发信台在频带f1上的最大发射功率。因此，频带f2的扩展的范围在图2上被显示为延伸到小区A和C。频带f2的扩展的范围对小区A和C中的连接没有很大的干扰，因为这两个小区正在将频带f1用于它们的连接。而且，频带f2的扩展的范围考虑在切换期间对其它连接有较小的干扰。例如，如果移动台110正在从小区A向小区B移动，则移动台110在小区A中在频带f1上通信的同时可切换到小区B中的频带f2，而不必足够靠近小区B从而造成对小区B中的频带f1的很大的干扰。
当移动台110在频带f2上的一个连接中进行通信的同时离开小区B时，扩展范围热点的另一个优点是明显的。因为频带f2延伸到小区A，所以移动台不必切换到小区A的频带f1，直至移动台110位于小区A为止。因此，由于移动台110具有在频带f2上的连接，所以它不会造成对正在使用频带f1的、小区A中的连接的很大干扰。
在讨论按照本发明的附加的示例性切换过程之前，下面先讨论传统的切换过程。在某些传统的CDMA系统中，控制信息在控制信道或导引信道上被广播到移动台。控制信道被划分在两个分开的物理信道，公共导引信道(CPICH)和主公共控制物理信道(PCCPCH)之间。有关控制信道的更多的信息，感兴趣的读者可以参考1998年7月9日提交的、题目为“Method，Apparatus，and System for Fast BaseStation Synchronization and Sector Identification(用于快速基站同步和扇区识别的方法、设备和系统)”的、美国专利申请No.09/112,689，该专利申请在此引用，以供参考。CPICH被移动台使用来执行测量，而PCCPCH载送广播控制信道(BCCH)。BCCH传递小区特定的信息，例如，小区识别信息和扇区识别信息，系统有关的信息，例如，发射功率、上行链路干扰功率，以及小区特定的相邻小区信息，例如，由相邻小区使用的扰频码，移动台应当对其进行测量的相邻小区等。为了使移动台识别要切换到的其它基站收发信台，移动台通过使用如上述提供的扰频码来识别周围的基站收发信台的CPICH信道。通过使用这些扰频码，移动台可以进行与相邻的小区有关的CPICH信道的连续测量，以识别潜在的基站收发信台作为切换候选者。
在传统的CDMA系统中，当移动台正在通过使用实时业务(诸如语音)进行通信时，移动台连续地进行发送和接收。因此，在典型的CDMA系统中，移动台没有第二个接收机就不能对其它频率进行测量。然而，第二接收机增加移动台的重量和复杂性。允许移动台对另一个频率进行测量的一个建议的解决方案是改变工作在所谓的“压缩模式”的传输的占空度。在压缩模式下，在业务信道中的信息在时间上被压缩，以及以比正常的更短的一个或多个突发发送。由于在业务信道上的信息在较少的时间被接收，所以移动台可以使用额外的时间在其它频率上进行测量。然而，对相同的信息量使用更少的时间意味着必须使用更高的传输速率。更高的传输速率导致所使用的功率量的增加，而这又导致更大的干扰量。因此，希望能够在其它频率上发送的CPICH信道上进行测量，而不用附加的接收机和不用使用压缩模式。
按照本发明，用于第二频带f2的CPICH信道(CPICH信道2)可以在频带f1上被发送。例如，再次参照图2，CPICH信道2除了在频带f2上被发送以外，还可以通过使用频带f1的扰码在频带f1被发送。基站收发信台可以通过BCCH把用于正在频带f1上发送的CPICH信道2的信道化码通知移动台。同样地，用于频带f1的CPICH信道1可以通过使用被用来在频带f2上发送的相同扰码、但利用与被使用来在频带f2上发送CPICH信道2的信道化码不同的信道化码，在频带f2上被发送。因此，移动台在第一频带上进行通信的同时，能够对与其它频带有关的CPICH信道进行测量。
用于确定第二频带f2对于在特定的移动台与基站收发信台之间的连接是否具有可接受的信号质量的另一个方法被称为偏移方法。按照这个方法，移动台或基站收发信台(如果在其中作出切换的决定)，就被告知在频带f1上传输的CPICH信道1与在频带f2上的CPICH信道2之间的功率电平偏移。由于移动台已经在频带f1上测量CPICH信道1，所以关于频带f2是否提供可接受的信号质量的决定可考虑这个功率电平偏移。例如，切换决定典型地是基于从基站收发信台发送CPICH信道的功率中减去接收的CPICH信道功率得出的、到基站收发信台的路径损耗。本领域技术人员将会看到，切换决定也可以是根据其它参量，诸如信号噪声比，接收信号强度指示符(RSSI)、延迟、误比特率(BER)，误帧率(FER)，或这些参量的任意组合。
因此，再次参照图2，移动台110将测量CPICH信道1的接收功率。当移动台110正在测量小区B中的频带f1上的CPICH信道1时，CPICH信道可以把频带f1的发射功率和在小区B中的频带f1与频带f2之间的功率偏移通知移动台110。移动台110然后计算对于频带f1的路径损耗。移动台110通过从移动台110对于小区B中的频带f1确定的路径损耗加上或减去偏移值，而估值频带f2的路径损耗。当对于CPICH信道1的测量的路径损耗降低到低于某个门限值时，移动台将决定从频带f1切换到频带f2。同样地，当对于在频带f2上发送的CPICH信道2的测量的路径损耗增加到高于某个门限时，移动台将从频带f2切换到频带f1。本领域技术人员将容易认识到，如果切换决定是根据RSSI、CPICH接收信号编码功率(RSCP)、基于CPICHRSCP的路径损耗、和每个码片的CPICH能量除以总的接收功率密度(Ec/No)，则可以实施同样的门限值。
图3显示本发明的另一个示例性实施例，其中小区B中的基站收发信台在其具有的最大范围小于频带f1的最大范围的频带f2上进行通信，即，其中基站收发信台在频带f2上的最大发射功率小于基站收发信台在频带f1上的最大发射功率。替换地，频带f1和f2的最大范围可以通过改变移动台从一个基站收发信台切换到另一个基站收发信台的门限，而被调节。按照本发明的纯粹示例性实施例，频带f2的最大范围被设置成使得频带f2的边界并不延伸到重叠区域140和150。由于频带f2的最大范围没有延伸到重叠区域140和150，所以具有在小区B中的频带f2上的连接的移动台可以切换到小区B中的频带f1，而不会很大地干扰小区A的频带f1上的连接，因为当移动台从一个频带转换到另一个频带时，移动台将不是足够接近小区A的边界而不会造成很大的干扰。相反，在其中频带f1和f2具有相同的最大范围的传统的系统中，移动台当在重叠区域140时从小区B中的频带f2转换到小区B中的频带f1，然后移动台在小区B的频带f1上发送，造成对小区A中频带f1的共信道(代码)用户的干扰。
现在假定移动台110正在频带f2上与小区B中的基站收发信台通信。移动台110可以确定，如果路径损耗估值大于例如71dB，则移动台110将切换到频带f1，因为频带f1具有更高的信号强度值。而且，如果移动台110正在频带f1通信，以及路径损耗估计落至例如69dB之下，则移动台110将切换到小区B中的频带f2，因为移动台110有可能使用较低的信号功率，而同时保持相同的信号质量。本领域技术人员将会看到，在切换门限之间的这个示例的2dB差值(被称为滞后)，避免移动台110为达到最小的增加的信号接收而进行连续切换的乒乓效应。如果基站收发信台进行切换计算，则基站收发信台将确定路径损耗估值是否超过上述的门限。另外，虽然以上的例子只使用两个频带，但本领域技术人员将会看到，以上所述的门限同样地可应用于具有两个以上频带的系统。
因此，上述的门限将具有这样的效果：位于较小的“小区”范围内的大多数移动台将在频带f2上进行通信，而正在与小区B中的基站收发信台进行通信的所有其它的移动台将在频带f1上进行通信。而且，如果系统作出切换决定，则系统可以把处在频带f2内的、正在频带f1上进行通信的移动台聚集为一组切换候选者。实际的切换由频带f1上的负荷或干扰量来触发，以及基站收发信台命令在切换候选组中的移动台切换到频带f2。用于选择当干扰开始影响在频带f1上的通信时应当切换到频带f2的移动台的其它准则，包括选择正在以最低的速度移动的移动台作为对于频带f2的候选者，选择最接近于基站收发信台的移动台作为对于频带f2的候选者，选择正向基站收发信台移动的移动台作为对于频带f2的候选者，根据小区中花费的时间选择移动台，或上述的任何准则的组合。本领域技术人员将会看到，确定切换的其它准则同样地可应用于本发明的所有的实施例。
对于使用第二频带f2减小的最大范围的另外的优点是比只使用单个频带的传统系统有增加的容量和灵活性。例如，系统可以具有在第二频带f2上通信的足够的移动台，使得在第一频带f1上的资源可被保留，以提供更鲁棒的通信，以及可更好地处理诸如当快速移动的移动台突然进入小区时的情形。
图3所示的、对于第二频带的有限的范围可被扩展，以使得在通信系统中一个以上的或全部小区使用具有有限范围的第二频带f2，如图4所示。因此，在小区A，B和C中的第二频带f2具有最大范围组，以使得没有频带提供重叠区域140和150的覆盖。因为第二频带中没有重叠，所以第二频带不会互相引起干扰。因此，图4的配置允许所有的小区具有上述的优点，而每个小区中的第二频带f2之间没有附加的干扰。
而且，本领域技术人员将会看到，根据各种无线通信条件，例如无线电波传播，视线条件，在小区A，B和C中的第二频带f2之间可能出现某些重叠。如果当移动台正在小区之间移动时存在这样的重叠，系统就应当把移动台从小区的频带f2之一切换到小区频带f2的另一个频率。例如，再次参照图4，假定移动台正在从小区B的中心向着小区A移动，以及正在频带f2上与小区B中的基站收发信台进行通信。而且，假定由于无线通信条件在小区B中的频带f2的最大范围与在小区A中的频带f2的最大范围与之间存在某些重叠。由于通常优选地执行软切换而不是硬切换，所以，如果确定小区A中的频带f2提供有可接受质量的信号给移动台，则移动台将从小区B中的频带f2切换到小区A中的频带f2。另外，本领域技术人员将会看到，软切换可以在本发明的所有的实施例中实施，其中在相邻的小区中有同一个频带的重叠的最大范围。
图5A-5D显示本发明的另一个示例性实施例，其中频带f2的最大范围作为第一频带f1可提供的、当前的或预期的容量和频带f1的干扰量的函数。因此，如果不需要另外的频带，例如当频带f1具有足够的容量用于所有的当前的连接时则不使用频带f2，如图5A所示。系统通过评估频带f1上的干扰量和当前的连接数目，而确定在频带f1上是否有足够的容量，保留最大容量的一部分以使得有足够的容量用于移动台切换到频带f1。当频带f1上的负荷增加，以及进而引起的、对工作在该频带的移动台的干扰增加时，基站收发信台激活频带f2，和把频带f2的最大功率设置为最小功率电平，如图5B所示。最小功率电平被选择，以使得在小区中有足够的区域供正在频带f2上通信的移动台四处移动，而不必立即切换回频带f1。由于频带f2被设计为用来减轻频带f1上的负荷和干扰，所以最小功率电平被设置为一个电平，其中频带f1中的干扰是通过切换到频带f2来减少在f1上通信的移动台的数目而被减低的。而且，频带f2的功率电平被设置为使得频带f1具有足够的容量来处理试图切换到频带f1的移动台。
当工作在小区B中的移动台的数目进一步增加时，频带f2的最大范围可被增加，如图5C和5D所示。这个增加可以是逐渐的或以预定的步长进行的。同样地，当小区B中对于容量的要求增加时，频带f2的最大范围将缩减。由于频率间切换与软切换相比对呼叫造成更多的扰动，所以希望在频带f2正在扩展和收缩的同时，允许尽可能多的移动台保持被连接在频带f1上。
图6显示用于改变频带f2的最大范围的示例性方法。在步骤610，检验频带f1的容量和在频带f1上的干扰。在步骤615，确定频带f1的当前的容量是否足够给出被建立的连接的数目，以及频带f1上的干扰电平是否在可接受的电平。频带f1的足够容量的确定包括一个容限，以使得有足够的多余容量用于以后进入小区B的移动台在频带f1上进行通信。如果容量不够，或如果在频带f1上有不可接受的干扰电平，按照判决步骤615中的“否”路径，则根据步骤620，频带f2的最大范围被增加。按照本发明的纯粹示例性实施例，通过把频带f2从图5C的最大范围改变到图5D的最大范围，显示了频带f2的最大范围的增加。如果频带f2当前没有被小区B中的基站收发信台使用，则在步骤620，频带f2被激活，以及被设置为预定的最小的最大范围，如从图5A移到图5B所显示的。在频带f2的最大范围增加后，系统返回到步骤610，检验频带f1的容量。
如果频带f1的容量足够以及频带f1中的干扰电平是可接受的，按照判决步骤615中的“是”路径，则根据步骤625，确定频带f1上是否有多余的容量。如果频带f1上有多余的容量，例如，如果在频带f1上有某个预定数目的信道当前未使用，按照判决步骤625中的“是”路径，则根据步骤630，减小频带f2的最大范围。多余容量的确定也是考虑到可被切换到频带f1的移动台的连接的数目。按照本发明的纯粹示例性实施例，通过把频带f2从图5C的最大范围改变到图5B的最小范围，显示了频带f2的最大范围的减小。如果当确定在频带f1上有多余的容量以及没有移动台使用频带f2时频带f2已被设置为最小输出发射功率，则基站收发信台可以选择停止使用频带f2，正如从图5B移到图5A所显示的。在频带f2的最大范围减小后，系统返回到步骤610，检验频带f1的容量和在频带f1上的干扰。同样地，如果确定在频带f1上没有多余的容量，按照判决步骤625中的“否”路径，则系统返回到步骤610，检验频带f1的容量和在频带f1上的干扰。本领域技术人员将会看到，在频带f2的最大范围被减小以前，由于减小的范围而掉线的任何移动台可被命令执行切换到频带f1。
图7显示本发明的另一个示例性实施例，其中对于图2和3所描述的技术被相邻小区使用。因此，小区A和C使用对于频带f2的扩展的范围，其中频带f2的最大范围延伸到小区B。小区B使用对于频带f2的减小的范围，其中频带f2的最大范围没有延伸到重叠区域140和150。图7所示的实施例提供稍微不同的位置，其中切换可以对于频带f1和对于频带f2被执行。对于频带f2的扩展的和限制的范围的这种组合可被使用来作为通常位于台址附近的高数据速率的用户的宿主(由较小的f2小区提供)。通过提供小区A和C中的频带f2的扩展范围，这些高数据速率用户可以离开小区B，而不造成对于频带f1上的连接的任何扰动。
虽然本发明是参照单扇区的小区被描述的，但本发明同样地可应用于多个扇区的小区，诸如图8A-8C显示的小区。图8A显示在CDMA系统中由三个扇形天线(未示出)提供服务的示例的三扇区的小区，其中每个扇区通过第一频带f1运行。虽然扇区被显示为具有确定的小区边界，但本领域技术人员将会看到，在每个扇区之间的覆盖区域中有重叠，以便以最小的中断提供切换到正在进行的呼叫。图8B显示示例的三扇区的小区，其中第二频带f2在扇区1中具有减小的最大范围。图8B上频带f2的最大范围被设置为使得频带f2不延伸到扇区2和3的覆盖区域，包括未显示出的任何重叠区域。图8B上显示的实施例提供与由图3所示的减小的最大范围实施例所提供的相同的优点。而且，与图4相同，图8B的每个扇区可以使用带有减小的最大范围的频带f2，其中每个扇区可以得到由减小的第二频带提供的好处。
图8C显示扩展的频带f2，它从在扇区1中负责广播频带f1的天线和发射机发起，但频带f2具有与扇区2和3重叠的最大范围。在扇区化的小区中扩展范围的第二频带f2提供与在单扇区的小区中图2所示的扩展范围的频带f2相同的优点。另外，以上在图5A-5D上对于单扇区的小区描述的、本发明的“控制的呼吸”的实施例可以在多个扇区的小区中被实施。有关扇区化小区、用于扇区化小区的天线和发射机装置的更多的信息，感兴趣的读者可以参考美国专利申请No.09/053,951，“Method and System for Handling Radio Signals in aRadio Base Station(无线基站中用于处理无线信号的方法和系统)”，该专利申请在此引用，以供参考。
在扇区化小区中，移动台可以通过使用被称为更软的切换的技术在频带f1上与几个扇区进行通信。有关扇区化小区和更软的切换的更多信息，感兴趣的读者可以参考1998年7月9日提交的、题目为“Method，Apparatus，and System for Fast Base StationSynchronization and Sector Identification(用于快速基站同步和扇区识别的方法、设备和系统)”的、美国专利申请No.09/112,689，该专利申请在此引用，以供参考。当移动台正在频带f1上与几个小区进行通信时，到基站收发信台的路径损耗可以通过使用在移动台正与其通信的小区中所有的扇区之间的最低路径损耗被估值。这个技术可以避免前面描述的、当移动台从例如图8B的频带f2移动到频带f1时的上述“乒乓”效应，因为切换判决可以是基于带有许多反射的路径的。这些反射是基站收发信台信号在到达移动台之前从物体(诸如建筑物)弹回的结果，这会导致路径损耗值高于根据移动台到基站收发信台的距离应当有的路径损耗值。由于频率间切换会导致比起频率内切换更大的干扰和更大的掉话概率，当移动台在频带f2上进行通信时，只要一个扇区是良好而足以保持通信的，到频带f1的切换就应当避免。
图9显示带有三个扇区的小区用于载送频带f1，而频带f2是通过使用全向传输方案被发送的。按照这个实施例，正在频带f2上进行通信的移动台可以在基站收发信台周围移动，而不必执行软切换。全向的第二频带f2会由于较少的信令而导致网络上较少的负荷，特别是当移动台移动靠近小区的中心时。另外，全向的第二频带f2允许使用不太复杂的功率控制方案，这可导致需要较少的资源。例如，不太复杂的功率控制方案可以在下行链路上使用固定的功率。
虽然本发明的某些部分被描述为实施移动台控制的切换，但本领域技术人员将会看到，可以代之以实施网络控制的切换。
本发明是通过示例性实施例描述的，本发明并不限于这些实施例。对于本领域技术人员而言在不背离附属权利要求中规定的本发明的精神和范围的情况下可出现修改和变化。

Claims (24)

1.一种蜂窝通信系统，包括：
基站收发信台，它通过具有第一最大范围的第一频带以第一功率电平发送信号和通过具有第二最大范围的第二频带以第二功率电平发送信号，其中第一和第二最大范围重叠以及其中第二最大范围大于第一最大范围，其中第二最大范围与从其它的基站收发信台发送的第一频带关联的最大范围相重叠。
2.权利要求1的蜂窝通信系统，其中第一最大范围规定第一小区的边界。
3.权利要求1的蜂窝通信系统，其中第一最大范围规定多扇区小区中的一个扇区的边界。
4.权利要求1的蜂窝通信系统，其中所述信号按照码分多址方案(CDMA)被发送。
5.权利要求1的蜂窝通信系统，其中所述基站收发信台在第一频带上发送用于第二频带的控制信道。
6.权利要求1的蜂窝通信系统，还包括：
移动台，其中基站收发信台发送有关第一频带和第二频带的信息到移动台，该信息包括功率偏移。
7.权利要求1的蜂窝通信系统，其中系统计算在第一频带与第二频带之间功率电平的差值的偏移。
8.权利要求7的蜂窝通信系统，其中系统计算在第一频带上对于用于第二频带的控制信道的路径损耗估值。
9.权利要求5的蜂窝通信系统，还包括：
移动台，其中该移动台计算在第一频带上对于用于第二频带的控制信道的路径损耗估值。
10.权利要求7的蜂窝通信系统，还包括：
移动台，其中该移动台通过使用偏移值计算路径损耗估值。
11.权利要求1的蜂窝通信系统，其中第一频带和第二频带每个都包括多个频率。
12.权利要求11的蜂窝通信系统，其中在第一频带中的多个频率是不包括第二频带中的多个频率的。
13.权利要求1的蜂窝通信系统，还包括：
另一个基站收发信台，它通过具有该第一最大范围的该第一频带和具有该第二最大范围的该第二频带发送信号，其中该第一和第二最大范围重叠以及其中第二最大范围小于第一最大范围。
14.权利要求1的蜂窝通信系统，其中与第二最大范围关联的覆盖区域不和与其它基站收发信台关联的频带的覆盖区域相重叠。
15.权利要求1的蜂窝通信系统，其中基站收发信台计算在第一频带与第二频带之间功率电平差值的功率电平中的偏移。
16.一种基站收发信台，包括：
用于通过具有第一最大范围的第一频带以第一功率电平发送信号的装置；以及
用于通过具有第二最大范围的第二频带以第二功率电平发送信号的装置；
其中所述第二频带的最大范围基于第一频带的容量而变化。
17.权利要求16的基站收发信台，其中如果所述第一频带具有足够的容量，则所述基站收发信台不在所述第二频带上发射。
18.权利要求17的基站收发信台，还包括：
通过估计该第一频带中的干扰量和该第一频带上当前连接的数量来确定该第一频带上是否有充足的容量，
保留最大容量的一部分，使得有足够的容量让移动台切换到第一频带。
19.权利要求16的基站收发信台，其中信号按照码分多址(CDMA)方案被发送。
20.权利要求16的基站收发信台，其中第二频带的最大范围作为第一频带上可用的当前或者预期的容量和该第一频带中的干扰量的函数而变化。
21.一种在基站收发信台中用于使干扰最小化的方法，包括以下步骤：
通过具有第一最大范围的第一频带以第一功率电平发送信号；以及
通过具有第二最大范围的第二频带以第二功率电平发送信号；
其中所述第二频带的最大范围基于第一频带的容量而变化。
22.权利要求21的方法，其中如果所述第一频带具有足够的容量，则所述基站收发信台不在所述第二频带上发射。
23.权利要求22的方法，还包括：
通过估计该第一频带中的干扰量和该第一频带上当前连接的数量来确定该第一频带上是否有充足的容量，
保留最大容量的一部分，使得有足够的容量让移动台切换到第一频带。
24.权利要求21的方法，其中第二频带的所述最大范围作为第一频带上可用的当前或者预期的容量和该第一频带中的干扰量的函数而变化。
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