CN1101637C - 在移动通信系统中带有功率控制的自适应信道分配的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种方法和装置，在一个蜂窝通信系统中不用进行下行链路干扰测量就能分配一条信道用于一个小区内基站和移动站之间的连接。在整个系统中，调整上行链路和下行链路功率电平，使得在每个小区内，其总和变化量的幅度大体上等于该小区内移动站和基站之间路径增益的变化幅度，总和的符号则与路径增益变化量的符号相反。这种功率调整方案确保全系统上行链路和下行链路干扰测量之间将存在一种强相关。因此根据合适的功率调整方案，每个小区可以确定小区内可用空闲信道的上行链路载波干扰(C/I)比并选择一条C/I值位于预定容许范围之内的可接受空闲信道。如果可接受空闲信道上的上行链路C/I值大于当前为一条连接分配的信道的上行链路C/I值，就进行一次区内切换以为该连接重新分配这条可接受空闲信道。该技术用于向不能进行下降链路干扰测量的系统，例如模拟蜂窝通信系统提供一种自适应信道分配方案。

Description

在移动通信系统中带有功率控制的 自适应信道分配的方法和装置

              背景

本发明涉及蜂窝电话系统，更具体地说是在模拟蜂窝电话系统以及具有有限下行链路干扰测量资源的数字系统中为呼叫自适应分配信道。

在蜂窝电话通信系统(下文称作“蜂窝系统”或简称为“系统”)中，使业务处理能力最大化是很重要的，因为对这种能力的要求在持续增长。影响该能力的一个因素是全体可用通信信道分配给系统内各个小区使用的方式。彼此邻近的两个或多个小区使用同一信道会导致每个小区遇到过大的共信道干扰，因此应当避免。

避免共信道干扰的一种方法是每个小区工作在一组系统内任何其它小区都没有使用的专用信道上。尽管这一对策有效地避免了共信道干扰的发生，但它把系统业务处理能力限制到允许系统使用的信道数目上。

为了提高系统的业务处理能力，可能设计一种重复使用方案，其中任何一个信道都可以同时由两个或多个小区使用。通过确保一个信道被分配给地理位置相距足够远(称为“重新使用距离”)的小区，从而相互不会严重干扰来限制共信道干扰。限制信道干扰的合适距离取决于影响每个小区内该特定信道上的载波干扰比(C/I)的因素。

已经提出了一些技术，使用固定信道重新使用方案，也就是不随时间变化的方案按照减小蜂窝通信系统中共信道干扰发生可能的方式选择和分配业务信道。V.H.MacDonald发表的文章“高级移动电话业务：蜂窝原理”，Bell系统技术学报，第15～41页，1979年1月，描述了这样的一种方案。

固定信道重新使用方案建立在有关传播条件假设的基础上，以确保系统中的最小C/I。不过，制订这种方案非常困难和麻烦，而且这些困难随着小区的变小而增加。另外，任何特定小区所处理的呼叫数量可能随时间增加或减少。由于这种变化的业务量分布情况，更不必说系统自身的变化，使用固定信道重新使用方案的蜂窝系统，其业务处理能力可能会随时间而降低。

为了避免这种降低，自适应信道分配(ACA)方案比固定信道重新使用方案更为可取。在一种ACA方案中，正如其名称所隐含的那样，为了适应当前业务和传播环境的变化，对系统中无线资源的使用随时间而改变。这种改变建立在至少周期性进行的系统测量的基础上。这种方案的目标是分配信道，以使所有链路都具有令人满意的质量。ACA系统的一个共同特点是它们从满足某些预定质量准则的信道集合中选出一条信道来进行分配。不过，不同的ACA方案使用不同的标准从该集合中选择信道。

构成ACA系统的基本原理对于本领域的普通技术人员来说是很熟悉的。例如，H.Eriksson所写“通过自适应信道分配提高容量”，IEEE全球通信会议，第1355～1359页，1988年11月28日～12月1日，说明了与一个蜂窝无线系统有关的容量增益，该系统中所有信道是由全部基站共享的一个公共资源。在上述参考文献中，移动站测量下行链路的信号质量，并在选择具有最高载波干扰比(C/I电平)信道的基础上进行信道分配。

G.Riva所写“用于蜂窝移动无线系统的一种改进动态信道分配方案的性能分析”，第42届国际交通技术会议，第794～797页，Denver，1992年，描述了另一种方法，其中信道选择基于实现接近或略高于一个所需C/I门限的质量。另外，Y.Furuya等人所写“信道分离，一种用于移动通信系统的分布式｀自适应信道分配方案”，第二届北欧数字地面移动无线通信学术会议，第311～315页，Stockholm，1986年10月14～16日，描述了一种ACA系统，其中链路质量的最新记录在分配决定时作为一个因素考虑。另外，还提出了几种混合系统，其中除固定信道分配方案之外，ACA用于一小组频率。K.Sallberg等人所写“蜂窝移动电话系统中的混合信道分配和重新使用分割”，IEEE VTC’87论文集，第405～411页，1987年，一文中提出了一个这样的例子。

除了增加系统容量之外，自适应信道分配还免去了对系统规划的需要。规划由系统自身来进行。当系统进行变化，增加新的基站或由于巨大建筑物的建造或拆除使得环境改变时，ACA的这一特点很有吸引力。

ACA方案最好由两个部分实现：一个“慢速”部分和一个“快速”部分。“慢速”部分根据在一段较长时间内发生的干扰和业务量波动(例如可能要几个星期才会发生的20～30个忙时)为每个小区确定一个可用信道集合。这就省去了频率规划问题，还能适应系统的平均业务负荷。“快速”部分涉及在任意特定时刻根据短期干扰测量从慢速确定的信道集合中为每个连接选择“最佳”信道。一个ACA方案的“慢速”和“快速”部分的实现可以分布在系统中，以使每个基站根据小区内的本地观测结果确定它的频率规划部分以及信道分配。

把一个ACA方案分离成两个部分的一个原因是由于使用了通过小马达机械调谐到所要频率范围的自动调谐组合器。调谐是一自动但慢速的操作，不能在一次呼叫到达小区时进行。

而且，每个基站配备的收发机数目有限，因此不能同时使用所有信道。通过把ACA方案分成“慢速”和“快速”部分，可以设计一种对策，其中组合器调谐到从“慢速”ACA方案得到的一个频率集合上，然后ACA方案的“快速”部分在慢速确定的信道集合中进行信道选择。上述Y.Furuya等人所写文章描述了可以被归类为此处定义的术语“慢速”和“快速”的ACA方案部分。

具有缓慢变化的频率规划的另一优点是更容易观测系统中的干扰。当考虑到任何特定系统中的有限测量资源时，这一点是很重要的。

对于以前的技术，如果要ACA正常工作，必须进行下行链路(也就是从基站到移动站)和上行链路(也就是从移动站到基站)两种信道干扰测量。为使ACA工作得最好，应该在所有信道上都进行正确的干扰电平测量。

暂时只考虑数字蜂窝系统，ACA方案是可行的，因为存在进行上行链路和下行链路两种测量的资源。上行链路测量可以由基站设备进行。下行链路测量可以由移动站进行，然后将其测量值回送给基站。不过，仍然很难在所有信道上获得测量结果。例如在D-AMPS等数字系统中，移动辅助切换(MAHO)功能用于测量服务小区中当前示用业务频率上的下行链路干扰电平。但是这种MAHO测量资源非常有限，因为每个移动站只能测量几个频率。因此在一个短时间帧内不可能得到小区内所有频率上的下行链路干扰信息，所以信道分配只能依赖，至少部分上依赖以前的信息。

现在考虑设计一种用于模拟系统，例如AMPS或TACS的ACA方案，人们面临着一个困难的问题，因为模拟系统通常不具备进行下行链路测量的设施；移动终端无法提供任何有关接收下行链路信号的信息意味着这种系统仅限于测量上行链路方向的信道干扰。因此现有技术中模拟系统的信道分配是由人工规划的。

由于使用ACA方案分配蜂窝系统资源的上述优点，最好是提供一种技术允许这种方案用于模拟蜂窝系统以及具有非常有限的下行链路干扰测量资源的数字蜂窝系统中。

             概述

因此本发明的一个目标是提供一种方法和装置用于在蜂窝通信系统中自适应分配信道，而不需要进行下行链路干扰测量。

根据本发明的一个方面，在一个包括第一和第二小区的蜂窝通信系统中实现上述和其它目标，其中第一小区包括一个第一基站和一个第一移动站，第二小区包括一个第二基站和一个第二移动站。而且第二小区在第二基站与一个第二移动站之间的一个第二连接上使用一组信道中的任意一条。本发明提供了一种方法和装置，分配一组信道中的一条用于第一基站和第一移动站之间的第一连接，该方法包括，在第二小区内把一条所用信道的总功率调整ΔP₂，其中：ΔP₂等于在该条所用信道上第二移动站发射功率的变化和第二基站发射功率变化之和；ΔP₂的幅度大体上等于第二移动站和第二基站之间路径增益变化的幅度；ΔP₂的符号与第二移动站和第二基站之间路径增益变化的符号相反。

本发明的功率调整部分确保全系统上行链路和下行链路C/I值之间存在一种强相关。因此，本发明的系统和方法还包括在第一小区中使用上行链路干扰值测量从第一小区未用的那组信道中选择一条可接受空闲信道。然后这条可接受空闲信道被分配给第一连接。

以上只是根据两个小区、两个连接描述本发明。在本发明的优选实施例中，系统当然可以包括更多的小区，每个小区都按照上面根据第二小区描述的类似方式调整所有已用连接上的发射功率。相应地，每个小区按照上面根据第一小区描述的方式进行信道分配判决。

在本发明的一个最佳实施例中，例如，调整第二小区中的总功率包括步骤：调整第二移动站中的功率P_m2，以使P_m2＝α_m-β_m·g₂₂[dB]，其中g₂₂是第二移动站和第二基站之间的路径增益，α_m和β_m是常数；(b)调整第二基站中的功率P_b2，以使P_b2＝α_b-β_b·g₂₂[dB]，其中α_b和β_b是常数；以及(c)执行步骤(a)-(b)时，确保β_b加β_m之和等于一个最好是1的预定常数。

根据本发明的另一方面，分配信道给第一小区还包括首先为第一连接分配该组信道中的一条第一信道；而且，如果可接受空闲信道不是该组信道的第一信道，就进行一次第一连接从该组信道的第一信道至可接受空闲信道的区内切换。例如，如果第一信道的C/I值低于可接受空闲信道的该值，就可能执行这一过程。这样，完全建立在上行链路干扰值测量基础上的自适应信道分配方案就得以实现，通过它一条可接受空闲信道可以动态取代其性能差于这条可接受空闲信道预计性能的当前所用信道。

再根据本发明的另一方面，选择一条可接受空闲信道的步骤包括确定一个相应的预期上行链路C/I比位于预定C/I值范围之内的可接受空闲信道集合；并从可接受空闲信道集合中选择最好的一条空闲信道作为可接受空闲信道，其中最好的空闲信道具有相对于可接受空闲信道集合中其它空闲信道相应的预期C/I比而言最高的预期C/I比。这种方法允许即使当前所用信道具有可接受的上行链路C/I值时，也能通过用一个甚至更好的信道取代它(借助于区内切换)来提高系统性能。

             附图简述

阅读以下连同附图进行的详细描述将能理解本发明的目标和优点，在这些附图中：

图1是说明应用本发明的一个蜂窝移动无线电话系统中十个小区的示意图；

图2是应用本发明的一个模拟蜂窝通信系统中第一和第二小区的示意图；

图3是应用本发明的一个通信系统中一组连接中的每一个连接上上行链路和下行链路C/I值的分布图；

图4是表示当使用本发明的功率调整时第一连接上的上行链路C/I值和第二连接上的下行链路C/I值之间相关性的分布图；

图5是说明没有使用本发明的功率调整导致上行链路和下行链路干扰测量缺少相关性这种情况的示意图；

图6A-6C是对应本发明一个最佳实施例的一种自适应信道分配方法流程图；

图7是表示本发明技术对系统上行链路干扰的模拟效果的曲线；

图8是表示本发明技术对系统下行链路干扰的模拟效果的曲线；

图9是同时考虑上行链路和下行链路干扰时，本发明技术对系统干扰电平的模拟效果的曲线；

图10是表示在本发明的另一次模拟中得到的第3类AMPS(手持)移动站功率电平分布的柱状图。

               详细描述

下面将根据附图描述本发明的各种特点，图中类似的部分用同一个参考符号表示。

图1是说明一个蜂窝移动无线电话系统100中十个小区C1到C10的示意图。通常本发明的方法应该在一个包括远远多于十个小区的蜂窝系统中实现。为了叙述方便，这里描述的系统被认为是一个分割开的更大系统中的一个独立部分。

对于小区C1到C10，分别有一个对应的基站B1到B10。图1说明位于各小区中心附近并带有全向天线的基站。不过相邻小区的基站可以位于小区边界附近并带有定向天线。

图1还表示了十个移动站M₁到M₁0，它们可以在小区内移动或从一个小区到另一小区。本发明的方法可以在包括远远多于十个移动站的蜂窝移动无线系统中实现。特别是，移动站通常要远远多于基站。

图1中还表示了一个移动交换中心(MSC)。移动交换中心通过电缆与十个所示基站连接。移动交换中心还通过电缆与一个固定公共电话交换网PSTN或具有ISDN功能的类似固定网连接。图中没有标出所有从移动交换中心到基站的电缆和到固定网的电缆。另外，可以使用其它媒体取代电缆用于基站到移动交换中心的通信，例如固定无线链路。

蜂窝系统100包括一组用于通信的无线信道。系统的设计既适用于模拟信息，也适用于纯数字信息。模拟信息的例子包括语音和数字化模拟信息(例如数字化语音)。在本发明范围内，术语连接用于一个移动站和同一系统或另一系统中的另一移动站之间、通过蜂窝系统100连接的一个固定网中的两个固定电话或终端之间、或一个移动站和一个固定电话之间的一条通信信道。一个连接可以是两个人通话的一次呼叫，但也可以是计算机交换数据的一个数据通信信道。

每个蜂窝系统都被指定了它可以工作的一个特定频段。一个通信信道集合被分配给每个小区。例如，十个到三十个之间的不同话路和一个控制信道可以被分配给任意特定小区。在每个小区中分配信道的一个准则是避免过大的共信道干扰。

正如在本文献的背景部分所述，最好使用ACA方案动态确定系统中的信道将被如何分配给一个或多个小区。但是，过去这种方案必须依赖于上行链路和下行链路两种干扰测量，在只能提供上行链路测量的系统，例如模拟蜂窝通信系统或具有有限数量测量资源的数字蜂窝通信系统中就会出现问题。

为了克服这一缺点，本发明采取了一种对策，根据以下所述方式控制发射功率，使得上行链路和下行链路干扰值之间存在一种强相关。一旦确认这种相关性存在，仅仅根据上行链路测量就可以应用ACA方案作出分配决定。因此，ACA方案可以用于不能进行下行链路测量的系统，例如模拟系统中。

下面将参考图2详细描述功率控制方法，图2表示了一个模拟蜂窝通信系统200中的第一和第二小区201，203。一般来说，一个蜂窝系统中的业务和传播环境的状况可以完全由如下定义的增益矩阵描述。

G＝[g_ij]，                                  (1)其中g_ij是从移动站i到基站j以dB为单位的路径增益。在这种分析中，最好使用路径增益代替更通用的路径损耗，不过以dB表示时只是符号不同。为便于说明，假定每个移动站与接收信号最强的基站连接并被分配了一个信道。不过，具有本领域基本知识的人将知道这并不是必须要有的。

除了基站和信道分配以外，还必须决定每个移动站和基站的发射功率级别(下文只称作“功率级别”)。本发明的一个最佳实施例对每条上行链路和下行链路使用基于信号电平的功率控制(PC)方法，在此作为参考被全部包含在内的J.F.Whitehead所写“用于共信道干扰管理的基于信号电平的动态功率控制”，第43届VTC会议录，第499～502页，1993年5月，全面描述了这种方法。

为了定义本发明的功率控制部分，下面讨论将集中在系统内具有由同一信道支持的一个连接的那些小区上。使用这个信道的移动站和基站将按这样的方式分配代号，使得移动站i与基站i连接。根据这种编号方式，所有链路的路径增益将表示为g_ii，移动站i在上行链路中使用的功率表示为

P_mi＝α_m-β_m·g_ii[dB]，                       (2)其中最好有β_m∈[0，1]，尽管超出这个范围的值也是可以接受的，α_m是以dB为单位的常数。没有功率调整(也就是恒定发射功率)对应β_m＝0，全功率控制(也就是恒定接收功率)对应β_m＝1。常数α_m的调整取决于系统中的小区规模和背景噪声。

相应地，下行链路中基站根据下式调整其功率

P_bi＝α_b-β_b·g_ii[dB]。                       (3)

现在考虑图2所示环境，其中只存在两个连接，各有关链路的载波干扰比(C/I)值表达式如下所示。

在到M₁的下行链路中(所有值以dB为单位)： ${\left(\frac{C}{I}\right)}_{M_1}=P_{b1}+g_{11}-P_{b2}-g_{12}.-------\left(4\right)$

代入P_b1和P_b2的表达式得： ${\left(\frac{C}{I}\right)}_{M_1}={\mathrm{\α}}_b-{\mathrm{\β}}_b\·g_{11}+g_{11}-{\mathrm{\α}}_b+{\mathrm{\β}}_b\·g_{22}-g_{12},----\left(5\right)$ 它可以简化成 ${\left(\frac{C}{I}\right)}_{M_1}=(1-{\mathrm{\β}}_b)g_{11}+{\mathrm{\β}}_b\·g_{22}-g_{12.}----\left(6\right)$

相应地，在到B₂的上行链路中： ${\left(\frac{C}{I}\right)}_{B_2}=P_{m2}+g_{22}-P_{m1}-g_{12}.-------\left(7\right)$

代入PM₁和P_m2的值得： ${\left(\frac{C}{I}\right)}_{B_2}={\mathrm{\α}}_m-{\mathrm{\β}}_m\·g_{22}+g_{22}-{\mathrm{\α}}_m+{\mathrm{\β}}_m\·g_{11}-g_{12}----\left(8\right)$ 它可以简化成 ${\left(\frac{C}{I}\right)}_{B_2}=(1-{\mathrm{\β}}_m)\·g_{22}+{\mathrm{\β}}_m\·g_{11}-g_{12}.----\left(9\right)$ 比较式(6)和(9)，我们发现如果下式成立，在M₁和B₂中可以得到相同的C/I

β_b+β_m＝1.                                   (10)

重要的结果是上行链路和下行链路中的C/I通过交叉连接g₁₂而相关。对于M₂和B₁也可以得到同样的结果，它们通过交叉连接g₂₁而相关。

满足式(10)的系统的运行效果可以通过考虑小区内路径增益的变化(也就是Δg_ii)对小区内该连接中使用的总功率P_i的影响来看出，这里

    P_i＝P_bi+P_mi。                                 (11)因为我们感兴趣的是确定总功率的变化ΔPi与路径增益的变化Δg_ii有何关系，暂时把每个变量写成时间t的函数是很有用的。因此得到以下等式：

    P_i(t)＝P_mi(t)+P_bi(t)＝α_b-β_b·g_ii(t)+α_m-β_m·g_ii(t)

                        ＝(α_b+α_m)-g_ii(t)·(β_b+β_m)

                                                  (12)其中Pbi(t)是时刻t小区i内基站的发射功率，Pmi(t)是时刻t小区i内移动站的发射功率，g_ii(t)是时刻t小区i内移动站和基站之间的路径增益。注意α_b、α_m、β_b和β_m是常数，因此没有表示为t的函数。

当β_b+β_m＝1时，式12简化为

    P_i(t)＝P_mi(t)+P_bi(t)＝(α_b+α_m)-g_ii(t)        (13)

而且，总功率的变化ΔPi由下式给出

    ΔP_i＝P_i(t+Δt)-P_i(t)                         (14)其中Δt是一个时间增量。

把式13代入式14得

    ΔP_i＝[P_mi(t+Δt)+P_bi(t+Δt)]-[P_mi(t)+P_bi(t)]

        ＝[(α_b+α_m)-g_ii(t+Δt)]-[(α_b+α_m)-g_ii(t)]

        ＝-g_ii(t+Δt)+g_ii(t)

        ＝-[g_ii(t+Δt)-g_ii(t)]

        ＝-Δg_ii

                                                  (15)

当β_b+β_m＝1时，由式(15)得

    ΔP_i+Δg_ii＝0                                 (16)

上述分析的意义在于，对于系统中只有两条连接在同一信道上出现的特殊情况，通过控制小区i中的总功率Pi可以使例如小区1中的上行链路C/I等于小区2中的下行链路C/I，这样小区1中路径增益的任何变化(也就是Δg₁₁)可以由小区1中总发射功率的变化(也就是ΔP₁)精确地抵消。在本发明的一个优选实施例中，根据式(2)和(3)控制功率，这是通过确保β_b+β_m＝1来实现的。不过，也可以在系统中使用本发明另一个不是根据式(2)和(3)线性调整功率的实施例。在这种情况下，可以通过采取任何必需的步骤引入全系统上行链路和下行链路C/I之间的相关性以保证至少大体上满足式(16)。

以上分析表明，在只有两个连接使用同一信道的特殊情况下，通过适当地控制移动站和基站发射功率，基站B₂处的上行链路C/I值可以精确地等于移动站M₁处的下行链路C/I值。在系统中有多于两个连接使用同一信道的更一般情况下，不可能保证对于任何上行链路C/I值，系统中都有一个移动站具有相同的下行链路C/I值。不过，正如以下分析将显示的那样，可以使这两个值之间存在一种强相关。

如上所述，一种蜂窝系统中的业务和传播环境的状况可以完全由式(1)定义的增益矩阵描述，在此重复为：

G＝[g_ij]                                  (1)其中g_ij是从移动站i到基站j的路径增益。为了便于后面分析，所有计算都以瓦特为单位取代上述讨论中使用的dB。这种选择的原因是为了能对来自不同干扰源的干扰进行相加。

本发明的信道分配方法将根据可用信道划分移动站。假定为分别与Q个不同基站中对应的一个连接的Q个移动站分配同一条可用信道，该信道在此由信道k表示。在以下分析中，移动站和基站将按这样一种方式编号，使得被分配了同一信道k的移动站根据分别与之连接的基站1到Q而编号而1到Q。

Q个基站和Q个移动站之间的路径增益构成一个(Q×Q)维的子增益矩阵G_k。因此G_k中的对角线元素是自身连接中的路径增益，非对角线元素是交叉连接中的路径增益。

下面将定义功率矢量。在上行链路由移动站使用的发射机功率中，功率矢量为 $P_m=\left[\begin{array}{c}{P}_{m1}\\ ...\\ P_{\mathrm{mQ}}\end{array}\right],--------\left(17\right)$ 在下行链路由基站使用的发射机功率中，功率矢量为 $P_b=\left[\begin{array}{c}{P}_{b1}\\ ...\\ P_{\mathrm{bQ}}\end{array}\right].------\left(18\right)$ 根据这些定义，可以直接计算用T表示的C/I，在上行链路(从MSj到BSj)中： ${\mathrm{\Γ}}_j=\frac{g_{\mathrm{jj}}{\·P}_{\mathrm{mj}}}{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{g}_{\mathrm{ij}}{\·P}_{\mathrm{mi}}-g_{\mathrm{jj}}{\·P}_{\mathrm{mj}}}-----\left(19\right)$ 相应地，下行链路(从BSi到MSi)中的C/I由下式给出 ${\mathrm{\Γ}}_i=\frac{g_{\mathrm{ii}}{\·P}_{\mathrm{bi}}}{\underset{j}{\mathrm{\Σ}}{g}_{\mathrm{ij}}{\·P}_{\mathrm{bj}}-g_{\mathrm{ii}}{\·P}_{\mathrm{bi}}}-----\left(20\right)$ 如果用瓦持表示，上行链路功率控制由下式给出 $P_{\mathrm{mi}}={\mathrm{\α}}_m\·{\left(g_{\mathrm{ii}}\right)}^{-{\mathrm{\β}}_m}-------\left(21\right)$ 在下行链路中则为下式 $P_{\mathrm{bj}}={\mathrm{\α}}_b\·{\left(g_{\mathrm{ij}}\right)}^{-{\mathrm{\β}}_b}.------\left(22\right)$ 合并式(19)和(21)得出上行链路中的C/I(从MSj到BSj) ${\mathrm{\Γ}}_j=\frac{g_{\mathrm{jj}}{\·\mathrm{\α}}_m\·g_{\mathrm{jj}}^{-{\mathrm{\β}}_m}}{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}{g}_{\mathrm{ij}}{\·\mathrm{\α}}_m\·g_{\mathrm{ii}}^{{-\mathrm{\β}}_m}-g_{\mathrm{jj}}{\·\mathrm{\α}}_m\·g_{\mathrm{jj}}^{-{\mathrm{\β}}_m}}=\frac{1}{\underset{i}{\mathrm{\Σ}}\frac{g_{\mathrm{ij}}}{g_{\mathrm{ii}}^{{\mathrm{\β}}_m}\·g_{\mathrm{jj}}^{(1-{\mathrm{\β}}_m)}}-1},------\left(23\right)$ 合并式(20)和(22)得出下行链路中的C/I(从BSi到MSi) ${\mathrm{\Γ}}_i=\frac{g_{\mathrm{ii}}{\·\mathrm{\α}}_b\·g_{\mathrm{ii}}^{-{\mathrm{\β}}_b}}{\underset{j}{\mathrm{\Σ}}{g}_{\mathrm{ij}}{\·\mathrm{\α}}_b\·g_{\mathrm{jj}}^{{-\mathrm{\β}}_b}-g_{\mathrm{ii}}{\·\mathrm{\α}}_b\·g_{\mathrm{ii}}^{-{\mathrm{\β}}_b}}=\frac{1}{\underset{j}{\mathrm{\Σ}}\frac{g_{\mathrm{ij}}}{g_{\mathrm{ii}}^{(1-{\mathrm{\β}}_b)}\·g_{\mathrm{jj}}^{{\mathrm{\β}}_b}}-1}.------\left(24\right)$ 式(23)和(24)中的分母类似，当

β_m+β_b＝1

                                           (25)式(23)和(24)中的元素g_ij用同一元素归一化。这也可以用矩阵形式表示。式(23)和(24)中的分母是以下矩阵的列之和与行之和它可以简化成

比较式(27)和(23)，显然连接j的上行链路C/I等于1被矩阵D中列j之和除。同样，比较式(27)和(24)，显然连接i的下行链路C/I等于1被行i之和除。自身连接中上行和下行C/I值之间的相关性很小。这可以从式(27)中看出，其中矩阵D的对角线元素为零。这意味着行i之和(下行链路C/I的倒数)列i之和(上行链路C/I的倒数)没有公共项。图3表示上行链路C/I和下行链路C/I的分布图。图中每个“点”对应同一连接的一对上行和下行链路C/I值。可以看出点的区域几乎是圆的，这说明同一连接的上行和下行链路C/I值彼此几乎不相关。

相反，一个连接的上行链路C/I值和另一连接的下行链路C/I值之间存在一种相关。例如假定列j之和(上行链路连接j)高矩阵D中的元素i，j支配。该元素也属于行i(下行链路连接i)。因此连接j的上行链路C/I值和连接i的下行链路C/I值之间存在一种相关。图4的分布图有助于说明这一事实。在从一次蜂窝系统实际干扰模拟得到的图中，每个连接j的上行链路C/I值是对照与矩阵D的列；中最大元素序号(例如i)对应的下行链路C/I值绘制的。如果列j中的最大元素i在行i中也占主导地位，基站j和移动站i将得到几乎一致的C/I值。图4中的点对应列j和行i之间存在一个主要交叉连接项的那些情况。对角线以下的元素对应下行链路C/I值低于上行链路C/I值的情况。这发生在支配上行链路C/I值的列j中的元素在行i中不占主导地位的时候。也就是说，行i中还有其它元素大于列j的最大元素，因此下行链路的C/I低于上行链路的C/I。

上述分析解释了为什么对于具有多于两个连接的信道，一般不可能找到确保一个上行链路C/I值完全与一个下行链路C/I值匹配的β_b和β_m之间的关系。不过，本发明最关心的是具有低C/I值的信道(也就是具有高干扰电平的那些信道)。因为在某条上行链路上的C/I值低说明存在降低C/I的一条强交叉连接，假定这一强交叉连接超过了其它交叉连接的影响是合理的。由于一条强交叉连接对系统中其它交叉连接的支配作用，对多连接情况的分析简化为上面详细讨论过的两个连接的情况。因此，即使在每个信道具有多个连接的一般情况中，当按照满足式(10)的方式调整功率时，那些具有低C/I值的信道在上行链路和下行链路值之间仍然表现出了很强的相关性。另外，对于没有采用由式(21)和(22)给出的功率调整方案的系统，当根据满足式(16)所需要的任何方法调整功率(也就是确保对于任何小区，一次连接上该小区路径增益的变化大体上由该小区中此次连接所用的总发射功率的变化而抵消)时，具有低C/I值的信道在上行链路和下行链路值之间表现出很强的相关性。

这一结论构成了本发明ACA技术的基础。首先，根据式(16)在整个系统内调整功率。当功率调整是以式(21)和(22)的形式给出时，这可以通过保证大体上满足式(10)来实现。(不需要与式(10)精确地一致。不过，越接近这一等式，能够得到的上行链路和下行链路C/I值之间的相关性就越强。)实施这一功率调整方案之后，就可以应用只依赖于上行链路测量的一种ACA算法。由于本发明功率调整部分所产生的上行链路和下行链路C/I值之间的相关性，下行链路连接和上行链路连接中能保持很高的连接质量。

下面将描述用于本发明的一种优选ACA方案。正如在本文献的背景一节所提到的，一种ACA方法有两个目的：1)省去频率规划和2)提高系统容量。最佳ACA方案还包括可以单独或一起使用的两个部分。

ACA方案的第一部分是产生一种慢速变化频率方案的频率再分配(FRA)方法。起先，为每个基站分配数量等于基站收发机个数的信道，组合器调谐到这些频率上。然后在通信系统工作期间，每个基站测量在其自身信道和候选信道上的干扰。根据这些测量的长期平均值(例如在一个小时至几个星期的范围内)，每个基站利用把那些长期平均干扰测量值可以接受的信道分配给基站的手段缓慢地改变被分配的信道集合。

给定分配给某一基站的频率集合(预先规划或根据上述FRA方法得到的)，下一个任务是从这个集合中向正在小区内进行呼叫的移动站分配信道。在第一代蜂窝系统中，信道分配方案只包括确定哪条信道空闲的时间最长，然后就把该信道分配给移动站，只要它满足某个极低的质量准则。

这种早期的信道分配方案与实际期望还相距甚远。为了理解可以对它如何进行改进，考虑每个基站带有15个收发机、业务负荷对应2％阻塞率的一个系统。这样，平均只有15个收发机中的9个工作。而且，尽管系统中的平均C/I(上行链路和下行链路)大大高于所需质量门限，某些移动站和基站的C/I值却要低得多。通过避免使用每个基站中的最差信道，可以明显改善质量最差的连接的性能。因此，当给一个新的移动站分配一条信道(或是由于移动站始发一次新的呼叫，或是由于来自另一基站的一次切换)时，优选ACA方案的第二部分是一种为进入该小区的新移动站分配具有最佳C/I值的空闲信道的质量从动信道选择(QDCS方法)。在移动站位于小区内的时候，还要检测进行中的连接质量。如果质量降低，就进行一次区内切换以为该移动站分配质量更好的一条可用信道。

上述QDCS方法一般不能用于使用模拟信道的系统，因为在这种系统中只能进行上行链路测量。没有下行链路干扰电平信息，质量判决可能会导致很差的选择。例如，考虑图5所示环境，其中表示了两个小区，每个小区都有一个对应的基站BS₁，BS₂位于小区边界附近，并通过定向天线与对应的移动站MS₁，MS₂通信。第二个移动站MS₂可能在某一特定信道上受到来自第一个基站BS₁的严重干扰。但是，如果第二个基站BS₂只根据上行链路测量就要确定这条信道的质量，将检测不到来自小区1的干扰，因为这些传输来自第二个基站定向天线的“背后”。因此，第二个基站由于没有检测到上行链路干扰而作出的该信道质量良好的判决是错误的。

上述问题并不仅限于使用定向天线的基站位于小区边缘的情况。因为类似的“定向”效应在例如图1所示基站使用全向天线、位于中心的小区中由于地形特点也会产生。因此在任何类型的蜂窝系统中，QDCS方法都不能只建立在上行链路干扰测量的基础上，而不采取进一步的措施保证上行链路测量也真正代表了正行链路上的干扰。

本发明通过使用特殊的功率调整方案使得系统中上行和下行链路C/I值之间存在一种相关性解决了这一问题。更具体地说，本发明的一个优选实施例包括用这样一种方式在整个系统内调整移动站发射功率(见式2)和基站发射功率(见式3)使得等式β_b+β_m＝1时大体得到满足(尽管采用使得β_b加β_m之和等于1之外的一个预定常数的方式调整功率也能得到可接受的结果，但是越能接近满足预定常数等于1的情况，就越好。)通过这种合适的功率调整，可以确保上行链路和下行链路C/I值之间的相关性，这样完全依靠空闲信道上的上行链路测量以及根据基站内所用信道上的C/I测量计算得出的干扰值就可以使用QDCS方法。

进行上行链路和下行链路干扰测量的技术在本领域内是众所周知的，此处不再详细描述。实质上，对于空闲信道，所测量的是信道的信号强度。这一信号强度测量结果可直接用作干扰的量度，因为正是这一信号能量会干扰呼叫本身对信道的使用。尽管严格地说，如果该信道在小区中没有使用，小区实际上不会受到干扰，下文将把“预期干扰”的被测电平简称为此处描述中的“干扰”。

刚才描述了在一条未用信道上测量干扰的技术。但是，如果信道正在被进行测量的小区使用，那么就不能直接测量干扰电平。而代之以使用现有技术进行C/I测量。因为进行测量的小区还知道它正在使用的载波信号强度(C)，确定导致被测C/I值的干扰电平(I)是很容易的事。

本发明的一个最佳实施例在图6A-6C的流程图中说明。首先看图6A，在步骤601小区收到移动站始发一次新呼叫(也就是连接)的请求。因此需要为这次新连接分配一条信道。根据本发明，为每条分配给基站、但当前没有用于连接的那些信道(也就是“空闲”信道)确定预期的上行链路C/I值。也就是可以直接测量这些空闲信道的干扰值。然后使用对新连接的载波信号强度的估计就可以估算呼叫的预期C/I值。之后就能识别由其干扰电平得出的C/I位于预定区间内的空闲信道，该信道被称为一个“可接受”的空闲信道(步骤603)。预定区间是一个连接可以接受的C/I值范围，例如10dB及其以上。在本发明的另一实施例中，可接受空闲信道实际上是所有空闲信道中具有最高C/I值的一条“最好”空闲信道。

然后，为移动站的连接分配这条可接受(或“最好”)空闲信道(步骤605)。再继续执行后面描述的图6C流程图。

首先转到图6B，它对应小区收到一个接受来自另一小区的一个呼叫切换请求(例如来自一个MSC)的情况。这种情况非常类似于上面关于图6A的描述，因为需要为这个“新”(也就是切换)连接分配一个信道。根据本发明的这个部分，在步骤607，为这个基站的每个空闲信道确定预期的上行链路C/I值。它的进行方式与上面关于步骤603的描述相同。然后就能识别由其干扰电平得出的C/I位于预定区间内的空闲信道，该信道被称为一个“可接受”空闲信道(步骤603)。同样，预定区间是一个连接可以接受的C/I值范围，例如10dB及其以上。在本发明的另一个实施例中，可接受空闲信道实际上是所有空闲信道中具有最高C/I值的一条“最好”空闲信道。

然后就可以根据众所周知的过程进行区间切换操作，为移动站的连接重新分配这条可接受(或“最好”)空闲信道(步骤611)。再继续执行图6C中描述的步骤。

根据本发明的另一个部分，进行中的连接(例如那些通过图6A和图6B代表的程序建立的连接)的质量可以保持在一个很高的水平上，下面将参考图6C来描述。图6C的流程图表示在通信系统内每个基站中反复执行的步骤，例如每秒一次。首先，对于每个现有连接，调整基站(也就是下行链路)和移动站(也就是上行链路)功率以大体满足式(16)(步骤615)。在本发明的一个优选实施例中，根据式(21)和(22)调整功率，因此通过大体上满足等式β_b+β_m＝1来执行步骤615。

下一步，对于每个连接，比较接收载波信号强度(C_RCVD)和代表小区继续为这一连接服务所需最小电平的信号强度门限电平(SS_HANDOVER)。如果在判决617，任何连接上的接收载波信号强度小于值SS_HANDOVER，就通过执行切换程序来继续进程(步骤619)。切换程序的大部分步骤都是众所周知的，此处不需要详细描述。不过，根据本发明的上述部分，切换程序还包括图6B中描述的步骤。

如果在判决617，一个连接的接收载波信号强度大于或等于值SS_HANDOVER，对这次连接就执行步骤621，其中基站测量与当前用于连接的每个信道(也就是“工作信道”)有关的上行链路C/I值。然后相互比较被测值，识别C/I值最低的工作信道，将其标为“最差工作信道”。

在判决623，测试最差工作信道的C/I值以确定它是否在连接可接受的范围内。例如，可以指定可接受范围是10dB及其以上。如果最差工作信道具有可接受的上行链路C/I值，就不需要再执行什么步骤，通过重新执行步骤615重复循环。但是，如果最差工作信道具有不可接受的上行链路C/I值，就继续执行步骤625。

这里值得注意的是，在本发明的另一实施例中，采取的对策是总要试图改善最差信道的性能。在这种情况下，步骤623被跳过，进程无条件地从步骤621进入步骤625。

在步骤625中，为每条分配给基站，但当前没有用于连接的那些信道(也就是“空闲”信道)确定预期的上行链路C/I值。也就是可以直接测量这些空闲信道的干扰值。然后使用关于最差工作信道的载波信号强度信息就可以计算呼叫的预期C/I值。之后就能识别由其干扰电平得出的C/I位于一个预定区间内的空闲信道，该信道被称为一个“可接受”的空闲信道。与前面一样，预定区间是一个连接可以接受的C/I值范围，例如10dB及其以上。在本发明的另一实施例中，可接受空闲信道实际上是所有空闲信道中具有最高C/I值的一条信道。这一选择对于跳过步骤623的实施例尤为重要。在这类实施例中，总是试图通过寻找一条“最好”空闲信道来改善最差工作信道的性能。

在本发明的上述任何一个实施例中，然后比较指定的可接受(或“最好”)空闲信道的上行链路C/I值和最差工作信道的上行链路C/I值(判决627)。如果可接受(或“最好”)空闲信道上存在比当前在最差工作信道上所测值最高的C/I值，就激活一次区内切换以为移动站的连接重新分配可接受(或“最好”)空闲信道(步骤629)。然后由步骤615重新开始重复循环。

如果在判决627中，可接受(或“最好”)空闲信道的上行链路C/I值并不高于最差工作信道的上行链路C/I值，就无法改善最差工作信道的质量。只能由步骤615重新开始重复循环。

为了研究这种方法的有效性，对本发明的ACA方法进行了一次模拟。模拟预先假定了一个根据4/12图样的簇预先规划的系统(也就是每簇12个小区和4个天线场地的一个系统)。在一个环形表面上一共放置了16个这样的簇，也就是说，对于每个基站，周围都有15个共信道干扰点。在这个模拟系统中生成的业务对应10Evlang/小区的业务负荷。还假定移动站在整个系统中均匀分布。在这一静态环境下，对不同的无线资源分配方法进行了研究，其中包括与本发明对应的一种方法。一些模拟参数归纳在表1中。

表1

簇的大小                4/12

基站数                  12*16＝192

信道总数                180

每个基站的发射机        15

业务负荷                10Erlang/小区

传播常数                4

带有标准偏差的对数衰落  6dB

在模拟中，每个移动站被分配给路径损耗最小的基站(也就是接收信号最强的基站)。然后根据4/12频率方案把信道分配给移动站。信道是从分配给每个基站的信道集合中随机选择的。因此得到的环境模拟了第一代系统使用固定信道分配得到的一个系统状态。在某些小区中，移动站数目大于被分配的信道数，因此有些移动站分配不到信道(也就是它们的呼叫被阻塞)。

模拟的系统按上述方法初始化之后，就应用下述简单的信道再分配方法。首先，对于每个基站，识别具有最低C/I值的移动终端。然后每个基站比较具有最低C/I值信道的干扰计算值和其最好空闲信道上的上行链路干扰值，如果最好空闲信道上的干扰低于当前分配给移动站的信道上的干扰，就进行一次区内切换。这一方法由所有基站按循环的方式轮流执行。模拟允许每个基站进行五次再分配。

由于前面解释的原因，系统的C/I将取决于所用的功率控制方法。在模拟中，使用了不同的β_m值(见式(21)，它代表上行链路功率控制)，但在所有情况下都取β_b＝0(也就是下行链路功率恒定；见式(22))。对于每个β_m值，估计C/I值的累积密度函数(CDF)。图7表示了几条以β_m为函数的10％平面处上行链路C/I值(也就是说不多于10％的移动站具有比该C/I值低的值)曲线。较低的曲线701表示第一种随机信道分配(也就是进行任何再分配之前)的结果。不作任何再分配时，β_m＝0.5时得到最佳性能。较高的曲线703表示每个基站根据上述ACA方法进行五次再分配之后的结果。可以看到，这种情况下最佳性能在β_m＝0.6时实现，10％平面约提高了5dB。

更有意义的是下行链路中的性能，因为再分配只取决于上行链路测量。图8是作为上行链路所用功率控制函数的下行链路10％平面曲线。较低的曲线801表示第一种随机信道分配(也就是进行任何再分配之前)的结果。从这条曲线可以看出，不进行再分配时下行链路的性能与上行链路中的功率控制无关。上面的一条曲线803表示在每个基站进行五次再分配之后的10％C/I平面。没有功率控制(β_m＝0)时，性能改善约为3dB，进行完全功率控制(β_m＝1)时，10％平面的改善多于5dB。因此，可以看出当β_m和β_b之和接近值1时，信道再分配方案对系统性能的改善更有效。这是从前面给出的分析中预计的结果。

一个连接是否有效同时取决于在连接上行链路和下行链路方向上的C/I值。因此值得观察一下每个连接的最小C/I分布，而无论这个最小值是出现在上行链路还是下行链路上。图9表示作为上行链路所用功率控制函数的10％平面处最小C/I。和其它曲线一样，较低的曲线901表示第一种随机信道分配(也就是进行任何再分配之前)的结果，较高的曲线903表示在每个基站进行五次再分配之后10％平面处的最小C/I值。可以看出经过5次再分配之后，β_m值接近于1时得到最佳性能，再分配方案经过五次迭代之后把10％平面从大约14dB提高到20dB。

上述分析集中在上行链路中功率控制的影响，因为以上所有情况中β_b都被置为零。对于不同的上行和下行链路功率控制组合也能得到类似的结果。研究上行链路功率控制和下行链路功率恒定的原因是因为它与目前运行的模拟系统最相似。

为了更近似地模拟诸如AMPS或TACS等系统中的实际环境，还研究了离散功率电平的影响。在这些系统中，不能在功率电平的一个连续区域上控制移动站，而只有几个功率电平可供选择。而且在这些系统中改变功率电平的过程相当缓慢。

为了得到逼真的模拟业务环境，取β_m＝1计算每个基站的所需功率电平。然后，为了模拟由于所进行的离散和慢判决出现的错误，加入一个错误量εpower，所得功率值最化为最接近的可用功率电平。εpower的值从错误量εpower∈[-4，4](以dB为单位)的一个三角分布中选取。图10表示第3类AMPS移动站(手持)所得到的功率电平分布。这些功率电平的再分配增益在表2中给出。观察上行和下行链路的最小值，可以看出再分配增益是5dB，而理想功率控制时为6dB。因此，即使在移动站只能由离散功率电平控制的系统，诸如AMPS和TACS中，本发明技术也能实现显著的性能改善。

表2

                    0次迭代     5次迭代上行链路10％平面[dB]     18.0         23.1下行链路10％平面[dB]     17.1         21.0两条链路的最小10％       14.7         19.6平面[dB]

上述结果表示在模拟系统中实现的显著性能改善。不过在一个实际系统中应用本发明的ACA技术中，会遇到若干限制。首先，干扰环境不再保持静止，而会由于移动站的运动、新移动站加入系统和某些移动站离开系统而变化。本发明的ACA方法取决于观察变化的干扰环境的能力，但是人们必须接受这样一个事实：至少在目前，有些干扰测量将是过去的，因此是不明确的。

对本发明ACA方法的其它限制来源于对系统施加的有关每单位时间可以进行的功率调整和区内切换次数的限制。对可以进行的变化次数的这种限制源于若干原因，包括到移动站的信令影响语音质量，因此应该最小化这一事实。而且，移动交换中心(MSC)的计算能力也是有限的。不过，非理想功率控制的模拟表明即使在这种情况下，高容量增益也是可以实现的。

上面已参考一特定实施例描述了本发明。不过，对本领域的技术人员将显而易见的是用不同于上述最佳实施例的特殊形式实施本发明是可能的。这样做可以不脱离本发明的思想。最佳实施例只是说明性的，而决不应被认为是限制性的。本发明的范围由所附权利要求，而不是以上描述给出，落在权利要求范围之内的所有变形和等效形式都包含在内。

Claims (12)

1.在一个包括第一和第二小区的蜂窝通信系统中，其中第一小区包括第一基站和第一移动站，第二小区包括第二基站和第二移动站，而且第二小区在第二基站和第二移动站之间的第二连接上使用一组信道中的任意一条，分配一组信道中的一条用于第一基站和第一移动站之间的第一连接上的方法包括以下步骤：

在第二小区中把一条所用信道的总功率调整ΔP₂，其中：

ΔP₂等于在该条所用信道上第二移动站发射功率的变化和第二基站发射功率变化之和；

ΔP₂的幅度大体上等于第二移动站和第二基站之间路径增益变化的幅度；

ΔP₂的符号与第二移动站和第二基站之间路径增益变化的符号相反；

在第一小区中，使用上行链路干扰值测量从第一小区未用的那组信道中选择一条可接受空闲信道；以及

在第一小区中把这条可接受空闲信道分配给第一连接。

2.权利要求1的方法，还包括以下步骤：

起初把该组信道中的一条第一信道分配给第一连接；以及

如果可接受空闲信道不是该组信道的第一信道，就进行一次第一连接从该组信道的第一信道至可接受空闲信道的区内切换。

3.权利要求1的方法，其中选择一条可接受空闲信道的步骤包括：

确定一个相应的预期上行链路载波/干扰比位于预定载波/干扰值范围之内的可接受空闲信道集合；以及

从可接受空闲信道集合中选择一条空闲信道作为可接受空闲信道。

4.权利要求3的方法，其中从可接受空闲信道集合中选择一条空闲信道作为可接受空闲信道的步骤包括从可接受空闲信道集合中选择一条最好的空闲信道作为可接受空闲信道，其中最好的空闲信道具有相对于可接受空闲信道集合中其它空闲信道相应的预期载波/干扰比而言最高的预期载波/干扰比。

5.权利要求1的方法，其中调整第二小区中总功率的步骤包括

(a)调整第二移动站的功率P_m2，使得

P_m2＝α_m-β_m·g₂₂[dB]，其中g₂₂是第二移动站和第二基站之间的路径增益，α_m和β_m是常数；

(b)调整第二基站的功率P_b2，使得

P_b2＝α_b-β_b·g₂₂[dB]，其中α_b和β_b是常数；以及

(c)当执行步骤(a)～(b)时，确保β_b加β_m之和等于一个预定常数。

6.权利要求5的方法，其中预定常数是1。

7.一个蜂窝通信系统，包括第一和第二小区，其中第一小区包括第一基站和第一移动站，第二小区包括第二基站和第二移动站，而且其中第二小区在第二基站和第二移动站之间的第二连接上使用一组信道中的任意一条，分配一组信道中的一条用于第一基站和第一移动站之间的第一连接上的装置包括：

把第二小区中一条所用信道的总功率调整ΔP₂的设备，其中

ΔP₂等于在该条所用信道上第二移动站发射功率的变化和第二基站发射功率变化之和；

ΔP₂的幅度大体上等于第二移动站和第二基站之间路径增益变化的幅度；

ΔP₂的符号与第二移动站和第二基站之间路径增益变化的符号相反；

使用在第一小区中收集的上行链路干扰测量值从第一小区未用的那组信道中选择一条可接受空闲信道的设备，以及

把这条可接受空闲信道分配给第一小区中第一连接的设备。

8.如权利要求7所述的蜂窝通信系统，还包括：

起初把该组信道中的一条第一信道分配给第一连接的设备，以及

如果可接受空闲信道不是该组信道的第一信道，进行一次第一连接从该组信道的第一信道至可接受空闲信道的区内切换的切换设备。

9.如权利要求7所述的蜂窝通信系统，其中使用在第一小区中收集的上行链路干扰测量值从那组信道中选择一条可接受空闲信道的设备包括：

确定一个相应的预期上行链路载波/干扰比位于预定载波/干扰值范围之内的可接受空闲信道集合的设备，以及

从可接受空闲信道集合中选择一条空闲信道作为可接受空闲信道的设备。

10.如权利要求9所述的蜂窝通信系统，其中从可接受空闲信道集合中选择一条空闲信道作为可接受空闲信道的设备包括从可接受空闲信道集合中选择一条最好的空闲信道作为可接受空闲信道的设备，其中最好的空闲信道具有相对于可接受空闲信道集合中其它空闲信道相应的预期载波/干扰比而言最高的预期载波/干扰比。

11.如权利要求7所述的蜂窝通信系统，其中调整第二小区中一条所用信道上的总功率的设备包括

(a)移动站功率调整设备，用于调整第二移动站的功率P_m2，使得

P_m2＝α_m-β_m·g₂₂[dB]，其中g₂₂是第二移动站和第二基站之间的路径增益，α_m和β_m是常数，

(b)基站功率调整设备，用于调整第二基站的功率，使得

P_b2＝α_b-β_b·g₂₂[dB]，其中α_b和β_b是常数；以及

(c)控制设备，用于在移动站功率调整设备和基站功率调整设备工作期间，确保β_b加β_m之和等于一个预定常数。

12.如权利要求11所述的蜂窝通信系统，其中预定常数是1。

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