CN1114128A - 在移动无线电系统中选择信道的方法及其基站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种选择信道的方法和移动无线电 系统的基站，该系统的地理覆盖区被划分为无线电网 孔(C1到C5)，每个无线电网孔都包括一个主基站 (BS1到BS5)，各用一个标识符来识别，至少一个无线 电网孔(C1到C5)含有至少一个填补基站(I1到I3)， 在该方法中，主基站(BS1到BS5)在一条控制信道上 与用户话机(MS)通信，该控制信道具有一个下行频率 用以从基站(BS1到BS5，I1到I3)到用户话机发信令； 和一个上行频率用以从用户话机(MS)到基站(BS1 到BS5，I1到I3)发信令，以及填补基站(I1到I3)以主 基站(BS1到BS5)的控制信道的上行频率监视用户 话机(MS)。为了选择最好的可能的主基站，填补基站 (I1到I3)测量预定主基站(BS1到BS5)的控制信道 的质量，并根据控制信道的下行频率的质量选择它开 始监视其控制信道上行频率的主基站(BS1到 BS5)。

Description

本发明涉及在移动无线电系统中选择信道的方法，该移动无线电系统的地理覆盖区被划分成为多个无线电网孔，每个无线电网孔都含有一个主基站，由一个标识符来识别;至少一个无线电网孔含有至少一个填补（infill）基站。在该方法中，主基站与用户话机在一个控制信道上进行通信，该控制信道具有一个用于从基站向用户话机发信令的下行频率和一个用于从用户话机向基站发信令的上行频率;填补基站以主基站的控制信道的上行频率监视用户话机。

本发明可应用于例如中继网络（即被划分的无线电网络，作为专用无线电网络），它利用共用的无线电信道向几个用户群提供由一个组织使用的一个专用无线网络的功能和业务。

不过，本发明还同样适合应用于常规的蜂窝移动无线电系统，例如移动电话系统。

本发明具体适合应用于具有数字无线电通路的移动无线电系统和具有模拟无线电通路的移动无线电系统。模拟移动无线电系统例如已在英国贸易和工业部的下列出版物中作了叙述：“MPT1327，1988年1月，1991年11月修订和重印，A  Signalling  Standard  for  Trunked  Private  Land  Mobile  Rodio  System，Radiocommunications  Agency”和“MPT1343，1988年1月，1991年9月修订和重印，Performance  Specification，Radiocommunications  Agency”。

就移动无线电系统而言，众所周知，除了主基站以外，在一个无线电网孔内还设置一个或几个附加的基站，即填补基站。填补基站可以是独立的，或者它能以应用主基站的天线和/或收发信机单元作为基础。在一个移动无线电系统（诸如一个蜂窝无线电系统）的网孔中，当频率分配规划和方案以及频率范围缺乏以致必需在比正常的频率分配规划而言会是在较短的距离上再使用相同的话务信道时，应用填充基站是合理的。因在填补基站与用户话机之间的话务其双方向上的无线电功率都比正常的主（或母）基站所用的无线电功率低，故填补基站的覆盖区小些。

一个填补基站或主基站的话务信道单元被分配由填补基站使用，可使用一组填补基站信道。一个填充基站的信道常规地配置得可使该填补基站使用主基站的控制信道。该填补基站监视发生在主基站控制信道上的用户话机的信令。然后，需要与网络连接的用户话机（即无线电话）在主基站的控制信道上接通一个填补基站，由该填补基站发送一个关于对移动无线电系统的交换机建立一个通话连接的请求。然后，该交换机分配一些附加的基站即填补基站中的某个适合的话务信道，供用户话机与该填补基站之间的话务使用;并向填补基站发送一个转移到此话务信道上的命令，由填补基站开始监视该话务信道。

按照先有技术，分配一个话务信道的问题在于，当移动无线电系统的交换机通知一个填补基站开始监视发生在预定控制信道上的该话务时，该填补基站实际上开始监视该控制信道并搜寻该信道上的用户机的信令。留心的读者会注意到，在按照先有技术的情况下，填补基站本身并不在控制信道上对主基站发送任何信令。如果现在填补基站监视预定的主基站的控制信道，则该主基站例如因其收发信机损坏而突然停止其作用，则在该主基站覆盖区域之内的所有用户话机（即无线电话）在搜寻一个控制信道的过程之后便开始监视位于上述主基站邻近的其它主基站的控制信道。然后，在所述主基站覆盖区域内的填补基站保持监视“空闲的”控制信道，其上不再有用户话机信令。于是，该填补基站完全无价值而没用了。

本发明的一个目的是向无线电系统的填补基站提供避免先有技术中出现的上述问题的可能性。本发明的另一个目的是给予填补基站能在该填补基站开始监视的、发生信令那个主基站的控制信道上自由地选择的可能性。待监视的基站可从仅允许用的基站中选定，待选定的控制信道可根据所述信道具有何等良好的消息质量来择取。

这种新颖的信道选择方法是借助于按照本发明的一种方法而提供的，其特征在于，填补基站测量预定的主基站的控制信道的质量，根据控制信道下行频率的质量选择它开始监视其控制信道上行频率的主基站。

本发明的再一个目的是用以作为一个填补基站的移动无线电系统的一个基站，它包含：一个无线电收发信机和一个用以控制该基站的控制器单元。该基站其特征在于，控制器单元还含有用以测量预定基站的控制信道质量，并根据控制信道下行频率的质量选择基站，该基站开始监视其控制信道的上行频率。

本发明的概念基础是填补基站测量被允许的主基站的控制信道上用户话机的话务量，并根据从主基站到用户话机上发生的控制信道上的下行信令质量来选择主基站，所述填补基站开始监视从用户话机到基站发生的、该主基站的控制信道上的上行信令。

这种信道选择方法的一个优点是：本发明避免了当附加的基站（即填补基站）监视其上无用户话机发信令的控制信道时，因损坏或“倒落”的母基站（即主基站）引起的问题。

本发明的另一个优点是：因填补基站按照本发明能独立地选择一个合适于它们的一个主基站，它们监视主基站的控制信道，故而确保系统的正常工作。在移动无线电系统的配置发生突然变化的场合，例如某些基站损坏时，上述的优点是一个重要特性。

下面，将参照附图较详细地描述本发明。

图1示出一个移动无线电系统的网孔及其基站规划图，

图2示出一个填补基站结构的方框图。

图1示出一个移动无线电系统的网孔及其基站规划图。图中示出一个用户话机MS、该移动无线电系统的一个交换机TC和5个基站BS1、BS2、BS3、BS4、BS5，其覆盖区分别为C1、C2、C3、C4、C5。图中还示出附加填补基站I0、I1、I2和I3，它们之中的每一个都含有独立的覆盖区C6、C7、C8、C9，这些覆盖区小于各主基站的覆盖区。从该图可以看出，各填补基站的位置设置得可使它们象I0那样与主基站BS1的位置相同，或是离开主基站C7、C8和C9。填补基站的覆盖区可以只与一个主基站的覆盖区完全地重叠，诸如填补基站I0和I1，它们的覆盖区分别为C6和C8。另外，填补基站的覆盖区也可以与两个甚至几个主基站的覆盖区相重叠，填补基站I2属于这一种情况，其覆盖区与主基站BS3和BS4的各自覆盖区C3和C4相重叠。再则，填补基站I3的覆盖区C7与主基站BS2、BS4和BS5的各自覆盖区C2、C4和C5相重叠。

根据本发明的观点，人们对这些情况感兴趣，其中，一个填补基站的覆盖区与一个以上基站的覆盖区相重叠。图1中，I2和I3是这样的填补基站。在这种情况下，在一个填补基站的覆盖区与一个以上主基站的覆盖区相重叠时，如果需要该填充基站而且它可被应用，来帮助其覆盖区与该填充基站的覆盖区相重叠的所有那些主基站，则按照本发明这样做是较为有益的。在需要时，使一个填补基站帮助一个预定的主基站如下文所述的情况。该填补基站的数据库中含有允许由该填补基站帮助的那些主基站的信息。该填补基站并不固定地监视一个主基站的控制信道，特别是该控制信道的上行频率（即从用户话机到基站发生的话务的频率，这就像先有技术中的解决方案的情况，但该填补基站按下文所述情况工作。在开始时或在合适的时间间隔内，该填补基站在它的数据库内搜寻许允许的主基站的标识符和主基站使用的控制信道。随后，填补基站依次地被调谐到每个主基站的控制信道的下行频率（即从基站到用户话机的频率），并在那个频率上测量主基站的消息质量，例如消息接收能力和消息的比特差错率，还执行其它的消息质量测量。填补基站可在它的存储器内存储这个测量的结果，然后，对某些其它允许的主基站的控制信道下行频率传送的消息执行同样的测量。在对所有的允许主基站的消息进行测量时，该填补基站根据这些测量结果选择出具有最佳消息质量的基站。这会发生，因为可以推定，主基站的消息在那个填补基站上达到最佳之后，与该主基站接通的用户话机也将有最佳的消息质量。据此，在本发明中，填补基站动态地选择它开始监视其控制信道的主基站。由该填补基站执行的这些测量可在所需的时间间隔内重复进行，并可结合其它规范，例如，在该基站中是否无足够的话务量，即是否留有容量来执行必需的测量。随后，在选择一个用于监视的预定的主基站时，该填补基站通知该基站所属的移动无线电系统的交换机：它开始监视该主基站的控制信道。

按照本发明，一个填补基站还可将包含在从一个主基站接收的消息中的该主基站标识符与包含在其自身数据库中的允许主基站的标识符相比较。作为一个比较结果，如果该消息中包含的标识符是允许的，则该填补基站接受所述主基站用于测量，并根据测量情况，该填补基站按照前一段中叙述的方式选择它开始监视其控制信道的上行频率的主基站。

按上述的选择一个控制信道和一个主基站的程序已经执行的情况下，一个填补基站的工作如下文所述。根据上述内容，该填补基站已转到监视一个主基站的控制信道的上行频率（即由用户话机发送的消息）。从一个用户话机接收到关于建立一个通话连接的请求时，该填补基站将此请求发送给移动无线电系统的交换机TC。该交换机从它的数据库中选出一个空闲的话务信道，供所述用户话机与该填充基站之间的话务使用，并向该填补基站发送一个与这方面情况有关的命令。一收到所述命令，填充基站就转移到交换机所需求的该话务信道上，并开始与所述用户话机建立一个通话连接。

图2示出一个填补基站的结构。该基站可以具有一个信道或几个信道。一个无线电信道可以是时分信道，借此，一个无线电信道能够具有几个进行中的呼叫或同时地或交替地信令连接，这是一个专用无线电信道，供每路话音或通话连接信令使用。

每个无线电信道与一个收发信机单元TX/RX301和一个控制器302相关联。天线连接303含有将无线电信道连接和适配到天线304上的电路，由天线304将无线电信号发送到无线电通路308。

该基站通过一个接口单元305与图1中所示的交换机TC相联系。为了简明起见，图1中未示出在交换机与基站之间存在的传输连接通路。此连接通路一般地是数字通路，几路话音或信令信道在这同一个连接通路上复用。

信道专用的控制器302除了其它功能之外，含有装置306，用以测量预定的基站上控制信道的质量和根据该控制信道的下行频率的质量选择基站，该基站开始监视其控制信道的上行频率。用于测量和比较操作的合适的测量装置，可以用一个适当的软件来实现。

本发明的用以作为一个填补基站的基站的信道专用控制器302，除了包含有上面所述的电路装置306之外，还含有一个数据库307，其中存储着这些基站的标识符，根据标识符来允许基站建立一个通话连接。该填补基站能从数据库307中读取标识符和那些基站中有关的控制信道，于是，允许所述及的填补基站开始监视。

本文有关的附图和说明只是意图说明本发明的概念。在细节方面，按照本发明用以在移动无线电系统中选择一个信道的方法及其基站，可在权利要求书的范围内加以变更。虽然，上面首先结合中继网络说明了本发明，但本发明也可以用于其它类型的移动无线电网络中，例如，用于GSM系统中或其它的移动电话网络中。

Claims (7)

1、一种在其地理覆盖区划分成无线电网孔(C1到C5)的移动无线电系统中选择信道的方法，每个无线电网孔含有一个由标识符标识的主基站(BS1到BS5)，至少一个无线电网孔(C1到C5)含有至少一个填补基站(I1到I3)，该方法包括：

在一个控制信道上同用户话机(MS)联系的主基站(BS1到BS5)信号中有一个下行频率，用以从基站(BS1到BS5，I1到I3)向用户话机(MS)发信令，还有一个上行频率，用以从用户话机(MS)向基站(BS1到BS5，I1到I3)发信令，

由一个填补基站(I1到I3)在主基站(BS1到BS5)的控制信道中的上行频率上监视用户话机(MS)，该方法其特征在于：

填补基站(I1到I3)测量预定的主基站(BS1到BS5)的控制信道的质量，并根据控制信道中下行频率的质量选择它开始监视的其控制信道的上行频率的主基站(BS1到BS5)。

2、按照权利要求1的方法，其特征在于，包括以下步骤：

由填补基站（I1至I3）在其数据库（307）中搜寻允许主基站（BS1至BS5）的标识符，并搜寻主基站使用的控制信道，

将填补基站（I1至I3）依次地调谐来监测所需主基站（BS1至BS5）上控制信道的下行频率，

由填补基站（I1至I3）测量以控制信道的下行频率接收的每个消息的质量，并选择监视最佳消息质量的主基站（BS1至BS5），

填补基站（I1至I3）通知移动无线电系统的交换机（TC）：它开始监视所述控制信道的上行频率;填补基站（I1至I3）开始监视所述控制信道的上行频率。

3、按照权利要求2的方法，其特征在于，当填补基站（I1至I3）被调谐来监测所需主基站（BS1至BS5）上控制信道的下行频率时，填补基站（I1至I3）在所述频率上揭示出由主基站（BS1至BS5）发送的标识符，将它与其数据库（307）中存储的允许主基站（BS1至BS5）的标识符进行比较，并按比较的结果执行操作，如果标识符是允许的，则测量消息质量，按照监测来选择有最佳消息质量的主基站（BS1至BS5），向移动无线电系统的交换机（TC）通知所述主基站（BS1至BS5）的标识符。

4、按照权利要求2或3的方法，其特征在于，具有以下步骤：

由填补基站（I1至I3）接收来自一个用户话机（MS）的关于建立一个通话连接的请求，

该填补基站（I1至I3）将自该用户话机（MS）上接收到的关于建立一个通话连接的请求信息发送给移动无线电系统中的交换机（TC），

交换机（TC）从其数据库中选择出一个空闲的话务信道，供所述用户话机（MS）与该填补基站（I1至I3）之间的话务使用，

填补基站（I1至I3）从交换机（TC）中接收到一个转移至所述话务信道的命令，以与所述用户话机（MS）接通话务，

填补基站（I1至I3）转移到所述话务信道上。

5、按照权利要求2、3或4的一种信道管理方法，其特征在于，当自所述控制信道的下行频率上接收到的消息的质量不充分满足时，使一个填补基站（I1至I3）调谐来监测某些其它无线电网孔内主基站（BS1至BS5）的控制信道，并搜寻可能最佳的控制信道。

6、用以作为填补基站（I1至I3）的移动无线电系统中的一个基站（300），它包含：

一个无线电收发信机（301），

一个用以控制基站的控制器单元（302），

基站（300）其特征在于，控制器单元（302）还含有装置（306），用以测量预定的基站上控制信道的质量，并根据控制信道的下行频率的质量选择基站，该基站开始监视其控制信道的上行频率。

7、按照权利要求6的基站（300），其特征在于，基站（300）还包含一个数据库（307），其内存储那些允许基站的标识符，带有此标识符的基站允许其建立一个通话连接。

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