CN1211151A - 移动通讯系统中的信道分配方法 - Google Patents

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Abstract

在TDMA/TDD通讯系统中的自主分散信道分配方案中,一通讯信道被动态分配给一移动台,根据一呼叫请求信号确定一干扰检测标准,根据一选定信道中的干扰检测标准确定在一发射时隙中是否有干扰,再根据一选定时隙中是否有干扰,如确定在选定发射和接收时隙中无干扰,则选定信道被分配给移动台。

Description

移动通讯系统中的信道分配方法
本发明属于移动通讯系统领域，特别涉及一种按照载波检测方案的移动通讯系统分配信道的方法。
近来，为使可用频率获得有效利用，蜂窝通讯系统中采用了一种信道分配方案，这样，每一个单元站能够甚至是在相同频率上向一移动终端分配其中一条可用信道，只要确定在该频率的干扰程度相当地低。这样的一种信道分配方案叫作自主分散动态信道分配。
在诸如个人手持电话系统(PHS)等的个人通讯系统中，采用了时分多路存取/时分双路方案(TDMA/TDD)。其确定在一条选定信道中是否存在干扰，如果无干扰，则该选定信道被分配给需要一条通讯信道的移动终端。另一方面，在移动终端，要确定在被分配信道中是否无干扰出现，如果无干扰，则在被分配信道上就开始进行通讯。这样的动态信道分配方法被称为载波一检测信道分配方法。应注意到单元站执行载波检测操作，即只在接收的时间检测干扰电平。
在公布的未审查日本申请No.7-212821中公开了一种改进的载波检测信道分配方法。按照这种改进方法，在寻找通讯信道时，单元站不仅在接收时间而且在发射时间都执行载波检测工作。如果在接收时间和发射时间的干扰电平低于一个预定阈值，通讯系统就开始使用被分配信道。换句话说，单元站能够在通讯开始前检测上行链路和下行链路信道中的干扰电平。所以，与前面提到的方法相比，呼叫丢失的可能性就被减小了。
然而，即使是这种改进的方法也不能检测出在移动台的精确的载波干扰率(CIR)，因为在单元站和移动终端之间的无线电波传播的功率减少没有考虑进去。因此，要向位于使用相同的信道分配算法的单元内的每个移动终端分配一条通讯信道，就需要将上行链路信道中的干扰阈电平设定在相当低的数值。而如果干扰阈值被定的很低，就可能会使单元站错误地确定在移动终端的所选信道的干扰程度，即使被选择信道的CIR在移动终端处相当高。在这种情况下，可用信道数量就减少了，导致呼叫丢失的可能性增加。
本发明的一个目的是提供一种能够减少呼叫丢失出现的可能性的信道分配方法。
本发明的另一个目的是提供一种可靠地分配通讯信道而改善频率使用性能的信道分配方法。
根据本发明，一条通讯信道被动态地分配给在每一个时分多路存取/时分双路通讯系统(TDMA/TDD)的每个基站内的一个移动台。接收到来自移动台的控制信号后，根据控制信号的信号强度可以确定干扰检测标准。在从多个预定信道中选定一条信道后，要根据选定信道中的干扰检测标准确定选定发射时隙中是否出现干扰，并根据选定信道中的预定干扰检测标准，确定选定接收时隙中是否出现干扰。如果确定了在选定发射和接收时隙中没有干扰，选定信道就作为通讯信道分配给移动台。
根据本发明，用根据接收到的来自移动台的控制信号而变化的干扰检测标准来判定选定发射时隙中是否出现干扰。如果确定在选定发射和接收时隙中无干扰，则选定信道就被分配给移动台。因此，移动台在接收时检测干扰的可能性几乎没有，从而提高了信道连接的可能性并减少呼叫丢失的出现。
图1为采用本发明的信道分配方法的一个实施例的移动通讯系统的框图；
图2为本发明的实施例的流程图；
图3为用来说明实施例中干扰检测标准换算的干扰检测标准表格；
图4为用来说明实施例中载波检测时间的单元站的TDMA/TDD格式的时间表。
参照图1，一个PHS系统具有多个单元站，每个单元站形成一个微单元，每个单元站(CS)10能够与位于微单元20中的一个个人台(PS)30通讯联络。
单元站10包括一台无线电收发两用机101和一台按照TDMA/TDD方案进行信道控制的信道控制器102。接收到来自个人台30的无线电信号后，无线电收发两用机101输出解调数据和相应的信号电平给信道控制器102。单元站10还包括一台控制含有载波检测动态信道分配的单元站10的运行的处理器103。处理器103利用下面将要描述的一优先表104和一干扰检测标准表105执行载波检测动态信道分配方案。另外，处理器103通过执行包括有预先存入存储器(图中未示)的载波检测动态信道分配方案的控制程序来实现操作控制。
优先表104含有每个信道的优先级值从而可以按优先级递减的顺序寻找信道。每一次信道分配方案按下面将要描述的被执行时，优先表104就被更新一次。
如图2所示，干扰检测标准表105包含接收的信号电平与干扰检测标准之间的关系从而可以寻找一个对应于一接收信号电平的干扰检测标准LTH。接收信号的电平越高，干扰检测的标准LTH就越高。特别地，当接收信号电平在10分贝至20分贝之间时，干扰检测标准LTH被设定为较低的标准电平10分贝微伏。当接收信号电平增加到40分贝至50分贝之间时，干扰检测标准LTH亦增加至一个较高值40分贝微伏。因此，干扰的确定完全可以根据接收的信号电平而进行。
参照图3，在个人台30记录它的位置、呼叫、被呼叫及在单元站之间进行移交时，要向使用上行链路控制信道的单元站10发射出一个链路信道建立请求信号(步骤S201)。接收到链路信道建立请求信号后，单元站10的处理器103借助于干扰检测标准表105将上行链路控制信道的接收信号电平转换为相应的干扰检测标准LTH(步骤S202)。干扰检测标准LTH存于一个存储器(图中未示)中。
随后，处理器103借助优先表104选择可用频率信道中的一条以实现载波检测操作(步骤S203)。特别地，处理器103在优先表104中寻找当时具有最高优先级的一条可用信道。
这样的信道被选定后，该信道CH就在发射和接收时间中受到载波检测。在接收和发射时间中各接收信号作为干扰电平ILUP和ILDOWN被贮存于存储器中(步骤S204)。如下面将要描述的，载波检测在发射和接收时间的连续四帧中完成。
其后，处理器103将发射时间的干扰电平ILDOWN与步骤S202中得到的干扰检测标准LTH相比较，以确定ILDOWN是否小于LTH(步骤S205)。如果在连续四帧期间ILDOWN小于LTH(即步骤S205中的YES)，则处理器103将进一步将接收时间的干扰电平ILUP与干扰电平LSTD1相比较，以确定ILUP是否小于LSTD1(步骤206)。日本标准RCR-STD28提供了26分贝微伏的标准干扰电平LSTD1。
当至少在一帧期间，ILDOWN不小于LTH(步骤S205的NO)或当至少在一帧期间，ILUP不小于LSTD1(步骤S206的NO)时，处理器103将借助优先表104减小选定信道CH的优先级(步骤A207)，控制返回步骤S203以选择另一条信道。按这种方式，在搜寻优先表104的过程中，步骤S203至S207被重复执行直到找到一条可被接受的信道。
如果在连续的四帧期间，ILUP小于LSTD1(步骤S206为Yes)，则选定信道CH就被允许分配给个个站30。特别地，单元站10将一个链路信道分配信号发射给使用下行链路控制信道的个人台30(步骤S208)。
接收到链路信道分配信号后，个人台30被设定到被分配信道CH并在接收时间执行被分配信道中的载波检测(步骤S209)。接收时间的接收信号电平作为干扰电平ILM-DOWN存于一存储器上。载波检测在接收时间的连续四帧间完成。
其后，干扰电平ILM-DOWN与干扰电平LSTD2相比较以确定在连续四帧期间是否ILM-DOWN小于LSTD2(步骤210)。日本标准RCR-STD28提供了26分贝微伏的标准干扰电平LSTD2。
当在至少一帧期间ILM-DOWN不小于LSTD2(步骤S210的NO)时，控制返回步骤S201，个人台30再一次向单元站10发射一链路信道建立请求信号。
如果在连接四帧期间ILM-DOWN小于LSTD2(步骤S210的YES)，那么个人台30开始利用被分配信道CH与单元站10通讯联络(步骤S211)。
在单元站10，当通讯开始进行后，处理器103就会增加优先表104中的被分配信道的优先级(步骤S212)。
参照图4，当时隙T3和R3被分别用于单元站10的发射和接收时间时，载波检测在时隙T3的时间中执行以检测连续四帧的干扰电平ILDOWN，在时隙R3的时间中执行以检测连续四帧的干扰电平ILUP。
被检测出的干扰电平ILDOWN1-ILDOWN4和ILUP1-ILUP4被用来确定选定信道是否适合图3中步骤S205和S206中所描述的通讯。特别地，如果所有的发射时间干扰电平ILDOWN1-ILDOWN4小于LTH(步骤S205的YES)，处理器103进一步将每一个接收时间干扰电平ILUP1-ILUP4与26分贝微伏的干扰电平LSTD1作比较(步骤S206)。如果所有的接收时间干扰电平ILUP1-ILUP4小于LSTD1(步骤S206中的YES)，则选定信道CH被允许分配给一个人台30。相反，如果至少电平ILDOWN1-ILDOWN4中的一个小于LTH(步骤205的NO)或当至少电平ILUP1-ILUP4中的一个小于LSTD1(步骤206中的NO)，处理器103将减小选定信道CH的优先级(步骤S207)且控制返回步骤S203。

Claims (12)

1、一种向每一个时分多路存取/时分双路(TDMA/TDD)通讯系统的基站内的一个移动台动态地分配一条通讯信道的方法，包括有步骤
a)接收来自移动台的控制信号，其特征在于：它还包括如下步骤：
b)根据控制信号的信号强度确定一个干扰检测标准；
c)从多条预定信道中选择一条信道；
d)按照一条选定信道中的干扰检测标准确定选定发射时隙中是否出现干扰；
e)按照一条选定信道中的预定干扰检测标准确定选定接收时隙中是否出现干扰；
f)如确定在选定的发射和接收时隙中无干扰，则将选定信道作为一条通讯信道分配给移动台。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：每一条预定信道均具有优先值，且在步骤c)中选择具有最高优先级值的信道，如果确定在至少一个选定发射和接收时隙中有干扰出现，选定信道的优先级值就被减小，而当选定信道开始进行通讯时，选定信道的优先级值被增加。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于：如果确定在至少一个选定发射和接收时隙中出现干扰，则在步骤c)中再选择另一条信道。
4、根据权利要求1-3中任意一项权利要求所述的方法，其特征在于：所说的步骤d)包括下列步骤：
检测预定次数的选定发射时隙中的干扰电平，并确定是否每一个选定发射时隙中的干扰电平小于干扰检测标准；
步骤e)包括下列步骤：
检测预定次数的选定接收时隙中的干扰电平并确定是否每一个接收时隙中的干扰电平小于预定干扰检测标准。
5、根据权利要求1-4中任意一项权利要求所述的方法，其特征在于：它还包括如下步骤：
在移动台，
g)根据被分配信道中的预定干扰检测标准确定是否在移动台的接收时隙中出现干扰，移动台的接收时隙对应于基站的发射时隙；
h)如果确定无干扰，则在被分配信道中开始与基站进行通讯；
i)如果确定有干扰出现则向基站发射控制信号。
6、根据权利要求1-5中任意一项权利要求所述的方法，其特征在于：所述的步骤b)包括下列步骤：
存贮一个包含有各自对应于一个不同的干扰检测标准的多个信号强度值域的转换表，并在转换表中寻找控制信号的信号强度以确定对应于控制信号的信号强度的干扰检测标准。
7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于：干扰检测标准随着控制信号的信号强度的增大而变高。
8、一种向每一个时分多路存取/时分双路(TDMA/TDD)通讯系统的基站内的一个移动台动态地分配一条通讯信道的系统，其特征在于：包括有：一个用来检测接收自移动台的控制信号的强度的第一检测器；
一个用来检测选定发射和接收时隙中的干扰电平的第二检测器；
一个含有多个分别对应于一个不同的干扰检测标准的信号强度值域的标准表；及
一个在标准表中寻找控制信号的信号强度以确定对应于控制信号的信号强度干扰检测标准的处理器，根据选定信道中干扰检测标准确定在选定发射时隙中是否出现干扰，根据选定信道中的预定干扰检测标准确定在选定接收时隙中是否出现干扰，如果确定在选定发射和接收时隙中无干扰出现时，将选定信道作为通讯信道分配给移动台。
9、根据权利要求8所述的系统，还包括一个包含有分别对应于预定信道的优先级数值的优先表，其特征在于：处理器在优先表中寻找具有最高优先级值的信道，如果确定至少在一个选定发射和接收时隙中出现干扰则减小选定信道的优先级值，如果在选定信道中已开始通讯则增加选定信道的优先级值。
10、根据权利要求9所述的系统，其特征在于：如果确定在至少一个发射和接收时隙中出现干扰，则处理器在优先表中寻找另一个具有第二个最高优先级值的信道。
11、根据权利要求8-10中任意一项权利要求所述的系统，其特征在于：处理器控制第二检测器以检测预定次数的选定发射时隙中的干扰电平及检测预定次数的选定接收时隙中的干扰电平，并确定选定发射时隙中的每一个干扰电平是否小于干扰检测标准及接收时隙中的每一个干扰电平是否小于预定干扰检测标准。
12、根据权利要求8-11中任意一项权利要求所述的系统，其特征在于：移动台根据被分配的信道中的预定干扰检测标准确定在移动台的接收时隙中是否出现干扰，移动台的接收时隙对应于基站的发射时隙，如果确定在被分配信道中无干扰出现，则移动台开始与基站通讯联络，如确定有干扰出现，则向基站发射控制信号。
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