CN1642044A

CN1642044A - 降低phs基站和手机对wcdma系统干扰的方法

Info

Publication number: CN1642044A
Application number: CNA2004100160223A
Authority: CN
Inventors: 宋磊; 纵平平; 何力波; 胡拥军
Original assignee: YUTONG SCIENCE TECHNOLOGY Co Ltd HANGZHOU
Current assignee: YUTONG SCIENCE TECHNOLOGY Co Ltd HANGZHOU
Priority date: 2004-01-18
Filing date: 2004-01-18
Publication date: 2005-07-20

Abstract

本发明涉及一种TDMA/TDD系统及CDMA/FDD系统共存情况下降低PHS基站和手机对WCDMA系统干扰的方法。该方法包括以下步骤：1)增大现有的个人便携电话系统(PHS系统)频段测量的范围；2)将PHS系统的测量结果与预先设定的门限值比较，根据比较结果判断周围是否存在可能被干扰的WCDMA系统，进而选择一个不干扰周围WCDMA系统的信道分配给请求者作为业务信道。本发明是一种降低PHS基站和手机对WCDMA系统干扰的有效方法，其大大降低了系统成本，且操作和对系统的升级也更为方便。应用本发明时无须对已有的基站或手机等硬件设备做大的改动，既不会造成因系统升级而产生容量的过大损失，也不会过度增加系统控制负荷。

Description

降低PHS基站和手机对WCDMA系统干扰的方法

【技术领域】

本发明涉及移动通信技术领域，特别是涉及一种时分多址无线数字服务系统(TDMA/TDD系统)及码分多址无线宽带通讯系统(CDMA/FDD系统)共存情况下降低PHS基站和手机对WCDMA系统干扰的方法。

【背景技术】

随着通讯业的不断发展，我们知道现在每一个地区的无线移动通信业务通常是会由多家运营商提供，而每一个运营商都会努力去保证自己的无线移动通信网络可以为用户在整个地区提供最优质服务，保证用户彼此之间通讯畅通。然而，由于无线移动通信的建网尚没有统一的行业标准，因此各家无线移动通信的运营方在建网时常会根据各自的情况自由的设计网络中各小区的位置及大小。这种无序建网的状态极易造成不同通信运营商通讯系统服务小区的部分或完全交叠现象，而这种交叠现象通常会带来很严重的无线电载波(RF)干扰问题，尤其是当交叠的小区使用的工作频段非常接近时，其通讯质量就会明显下降。现有的TDMA/TDD及CDMA/FDD系统共存所引起的RF干扰问题，表现的尤为突出。

通常RF干扰主要是由于各个无线移动通信系统中基站侧和手机侧不完善的RF特性造成的，如发射机的带外抑制特性及接收机的带外选择特性等。当TDMA/TDD系统和CDMA/FDD系统的工作频率比较接近时，TDMA/TDD系统会对共站或临近的CDMA/FDD系统引起一定的干扰。而由于CDMA/FDD系统是自干扰受限的系统，因此被干扰的CDMA/FDD系统将会出现明显的性能降级。例如，在中国目前的已经具有普遍网络覆盖的TDMA/TDD系统、个人便携电话系统(即PHS系统)的工作频段在1899.5-1918.1MHz，而这个频段非常接近第三代移动通信WCDMA系统全球标准的上行频段1920-1980MHz，因此很容易对WCDMA系统产生干扰；另外现在中国市场上使用的大多数PHS手机会产生比较多的带外辐射，而其中一个很强的带外杂散产物刚好落在WCDMA下行链路的频带2110-2170MHZ内，从而会严重地干扰WCDMA的手机的接收性能。针对这种当PHS系统与WCDMA系统共存于一个地区时，小区交叠导致的RF干扰会引起WCDMA系统性能显著降级的现象，现通常采用以下方法来降低这种干扰现象，如专利号为02120425.x的一种干扰消除系统和专利号为03137152.3的干扰消除方法等；归纳起来，主要包括：

1、减少PHS系统对WCDMA上行链路的干扰：包括提高PHS基站的滤波特性以满足所需的最小隔离度；提高WCDMA基站的接收机的滤波特性以满足所需的最小隔离度；如在PHS基站内或PHS基站外安装一个额外的带通滤波器，其通带是1899.5-1918.1MHz；在WCDMA基站上增加一个额外的带通滤波器，通带是1920-1980MHz和2110-2170MHz；WCDMA基站增加一个额外的带阻滤波器，阻带是1899.5-1918.1MHz。通过这些滤波器滤掉PHS带外的落入WCDMA上下行频段内的杂散信号，从而降低PHS系统对WCDMA系统的干扰。

2、减少PHS系统对WCDMA下行链路的干扰：如WCDMA系统不用2130-2150MHz下行频段，包括4个带宽为5MHz的WCDMA工作载频；提高PHS手机发射机的滤波特性；如在PHS手机侧发射端加一个特别的滤波器，其通带是1899.5-1918.1MHz，以此提高PHS手机的自身性能，减少其带外辐射对WCDMA系统的影响而造成的干扰现象。

上述方法或者需要改变PHS系统基站及手机的RF特性，或者要弃用现有的资源且涉及多个硬件上的修改或重新设计，因此这样的解决方案需要相当大的成本，是不切实际的，例如，现在中国有上千万的PHS手机在用，没有办法也不可能为这些使用中的PHS手机全部加上此类滤波器。

【发明内容】

本发明的目的是设计一种降低PHS基站和手机对WCDMA系统干扰的方法，以提高第三代移动通信WCDMA系统的性能。

本发明采取的技术方案是这样的：一种降低PHS基站和手机对WCDMA系统干扰的方法，它针对现有TDMA/TDD及CDMA/FDD系统共存所引起的RF干扰问题，对PHS基站和手机的信道分配控制软件、测量控制软件加以升级，其特征在于该方法包括以下步骤：

1)增大现有的个人便携电话系统(PHS系统)频段测量的范围；

2)将PHS系统的测量结果与预先设定的门限值比较，根据比较结果判断周围是否存在可能被干扰的WCDMA系统，进而选择一个不干扰周围WCDMA系统的信道分配给请求者作为业务信道。

普通的PHS系统工作在1899.5-1918.1MHz频段上，本方法中增大PHS系统测量的频段范围后，要求PHS系统同时能测量WCDMA系统的1920-1980MHz上行链路频段、2110-2170MHz下行链路频段。PHS系统中的门限值设定以能判断其他系统为基准，它可根据不同营运商移动通讯系统发射功率，发射精度的不同要求作相应的改变。工作时，PHS系统能监测其周围是否存在着WCDMA系统；根据测量结果与预先设定的门限值比较，PHS系统就判断是否会对WCDMA系统产生干扰。实际使用时，如果在可能存在WCDMA系统的任一频段上，PHS系统的测量结果超过一个预先定义的门限值，PHS系统就认为本小区内有WCDMA系统运行，存在对WCDMA系统造成干扰的可能，于是，PHS系统就会发出切换的请求，要求系统的DCA重新分配一个不干扰WCDMA系统的信道做为业务信道。

所述的在现有PHS基站的DCA算法中增大频率测量的范围，使其在测量PHS系统的频段外，还能够测量WCDMA系统的上行链路频段和下行链路频段。测量结果与预先设定的门限值比较：

若未发现WCDMA系统，则PHS基站可从25MHz带宽的83个信道共享池中选择除已作为专用、公用通信控制信道和保护信道外任意一个信道作为业务信道；通常情况下，信道共享池中包括两个专用通信控制信道，两个公用通信控制信道及三个保护信道，它们均不能作为PHS系统通信的业务信道。

若测量认为该小区内共存有WCDMA系统，则根据预置的方案，PHS基站的DCA算法会将与这个共存的WCDMA系统正在使用的5MHz下行链路频段相对应的5MHzPHS系统频段上的所有16个信道置为不可用信道，再选择信道池中剩余的任意一个可用信道作为业务信道。

该过程围绕PHS基站进行，要求PHS基站除要测量PHS频段1899.5-1918.1MHz外，还能够测量从1895+f_LOMHz到1919+f_LOMHz的频段(f_LO为PHS系统的本振信号)和从1705+f_LO到1729+f_LOMHz的频段或者两个频段都能测量，即WCDMA系统上行链路频段1920-1980MHz和下行链路频段2110-2170MHz中可能被干扰部分的频段。通过测量结果与门限值的比较来判断周围是否存在可能被干扰的WCDMA下行链路频段。这样通过修改PHS基站的DCA算法，动态检测通信频段上是否存在着受干扰的WCDMA系统，再分配信道，有效避免PHS手机的带外杂散产物落入共存的WCDMA系统的频段范围内，从而抑制了PHS系统对临近WCDMA系统的干扰。在这种应用中不仅PHS手机完全不需要改变，PHS基站的硬件亦无需改变，因此十分经济，便利。

所述的在现有PHS系统手机侧的测量方法中增大PHS手机频率测量的范围，将测量结果与系统预先设定的门限值比较，检测PHS手机周围是否存着工作在被干扰频段上的WCDMA系统：

如果PHS手机检测到周围存在WCDMA手机的话，PHS手机就会给基站发出请求要求将其切换到其他不干扰WCDMA系统的信道上作为业务信道，从而避免对已检测到的临近WCDMA手机造成干扰。

在PHS系统的手机中增加了一个单独电路，实现与DCA算法相关的WCDMA频段的测量，并修改手机中与切换算法(DCA)相关的软件，能将其切换到其他不干扰WCDMA系统的PHS业务信道上的。通过增大PHS手机频率测量的范围，将测量结果与预先设定的门限值比较，以此检测PHS手机周围是否存着工作在被干扰的下行频段上的WCDMA手机。这里我们利用了WCDMA系统中的上行和下行频段总是相隔190MHz的特性。当可能存在的WCDMA手机的这一上行频段上的测量结果超过一个预先定义的门限值，PHS手机就认为周围有WCDMA手机正在使用被干扰的频段接收。于是PHS手机会发一个特别的监测误帧率(FER)的值给基站发起切换请求，强迫基站将该PHS手机的通话业务切换另外一个PHS可用信道上，从而有效地避免使用可能干扰共存的WCDMA系统的某些频段。如果新的信道还是处于可能干扰WCDMA系统的频段内时，PHS手机会继续发这个特别的假的FER值，继续请求切换，直到PHS基站将其切换到不会干扰WCDMA系统的的信道上。在手机侧实现的好处是仅当某一PHS系统服务小区内的任一通话中的PHS手机附近存在可能被干扰的WCDMA手机时，该PHS小区的基站才会停止使用造成干扰的信道。与前一种情况相比，改进后的PHS系统的容量损失被降低了，但是由于基站新分配的信道可能仍属于应避免的16个干扰频点之一，因此会出现PHS手机连续不断要求切换。造成系统控制资源的浪费。

为了达到更佳的效果，所述的PHS系统可同时修改PHS手机侧及PHS基站侧的相关算法与电路，增大频率测量范围，使PHS系统在其手机与WCDMA手机距离较近时便会将易造成干扰的信道置为不可用，同时分配一个干扰低的信道作为业务信道。

所述的切换业务信道的请求可以是由基站或手机发出，这个请求的发出可以是由于新的通话业务呼叫或者是已建立的通话业务可能干扰已经存在的或新的WCDMA通话业务出现而触发的。目的是要求DCA算法动态分配信道，选择对WCDMA系统干扰小的信道作为通讯的业务信道。这样PHS系统就能非常有效的避免对WCDMA系统的干扰，当通讯中的PHS系统因为WCDMA系统的靠近而造成对其干扰时，PHS系统立刻分配新的信道而避免干扰；同样，当PHS系统进入WCDMA系统区域时，PHS系统也立刻分配新的信道进行通讯而避免对WCDMA产生干扰。

本发明可以有效解决无线移动通信领域中不同系统在同一个地理范围中共存问题，尤其针对的是TDMA/TDD及CDMA/FDD系统的共存问题，是一个降低PHS基站和手机对WCDMA系统干扰的有效的方法，而且大大降低了成本，操作和对系统的升级也更为方便。使用本发明时无须对已有的基站或手机等硬件设备做大的改动，即可达到非常好的效果，同时其既不会造成因系统升级而产生容量的过大损失，也不会过度增加系统控制负荷。

【附图说明】

图1不同系统共存与同一地区造成小区交叠现象。

图2小区交叠带来共存的系统间的RF干扰问题。

图3PHS系统的测量过程流程图。

图4PHS基站侧的测量过程流程图。

图5PHS手机侧的测量过程流程图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明作进一步的说明：

实施例1：如图2所示为不同系统共存造成小区交叠现象，图中的PHS基站29内的PHS手机27被基站29分配了32号PHS信道，该信道的载频为1904.45MHz。根据前面的说明，由于PHS手机发射机的RF特性的不完善，手机27会在1904.45MHz+f_LO＝1904.45MHz+233.15MHz＝2137.6MHz(其中f_LO为本振频率)的频率上产生一个较强的杂散干扰。这个杂散干扰正好落入被规划为WCDMA下行频段中的载频为2137.5MHz的5MHz频段内。如果于PHS基站29交叠的WCDMA基站21恰好发射下行信号在2135MHz-2140MHz频段上，PHS手机27会严重干扰WCDMA手机28的接收性能，最终会造成该WCDMA基站21及其周围WCDMA基站的覆盖范围及容量显著降低。为了避免这种PHS严重干扰与其共存的WCDMA系统的情况的出现，我们在PHS基站现有的DCA算法中增大需要测量的频段的范围，如图3所示，即要求PHS基站除去要测量PHS频段外，还要能够测量WCDMA系统的上行链路频段、下行链路频段的情况。如果测量结果超过一个预先定义的门限值，PHS基站就认为本小区内有WCDMA系统运行在那个频段。于是PHS基站的DCA算法会将与这个共存的WCDMA系统的5MHz频段相对应的5MHz PHS频段上所有的16个信道号置为不可用信道。如图2中，PHS基站29通过监测发现附近地区存在WCDMA基站21使用了2135MHz-2140MHz频段。PHS基站29就会把载频为1902.05MHz到1906.85MHz的16个PHS信道置为不可用信道，不再参与业务信道的分配，即PHS基站29所覆盖的小区内将不会有PHS手机使用这16个信道。这样通过修改PHS基站的DCA算法，就可以避免PHS手机的带外杂散产物落入共存的WCDMA系统的下行链路频段，从而抑制了PHS手机对临近WCDMA手机的干扰。在这种应用中不仅PHS手机完全不需改变，而且PHS基站的硬件亦无须改变。由于WCDMA的5MHz的信道带宽只占了82个PHS信道池中的16个，因此PHS基站的容量在其DCA算法被修改为WCDMA友好后的损失并不是很严重，同时对PHS系统来说，其本身就是覆盖受限系统，容量的损失并不会严重恶化PHS系统的性能。

实施例2：与实施例1不同，本发明也可以通过在PHS手机中通过增加一个单独电路修改与DCA算法相关的测量WCDMA系统频段的方法，并通过修改与切换算法(DCA)相关的软件来实现手机向基站发出请求将其切换到其他不干扰WCDMA系统的PHS业务信道上的功能。工作时，增大PHS手机频率测量的范围，将测量结果与预先设定的门限值比较，以此检测PHS手机周围是否存着工作在被干扰频段上的WCDMA系统。针对图2，增加PHS手机27的WCDMA检测能力。当PHS手机27被PHS基站29分配使用载频为1904.45MHz的信道后，在通话期间，PHS手机27不断的监测周围是否有WCDMA手机正在1945MHz-1950MHz上发送的WCDMA上行信号。因此当正在通话在：1945-1950MHz和2135-2140MHz的WCDMA手机28与PHS手机27相距很近时，PHS手机27将会发现WCDMA手机28，并且会要求PHS基站29重现分配业务信道使其信道载频的杂散干扰不会落入WCDMA手机28的接收带内而造成干扰。本发明利用了WCDMA系统中的上行和下行频段总是相隔190MHz的特性。这样，如果在可能存在的WCDMA手机的这一上行频段上的测量结果超过一个预先定义的门限值，PHS手机就认为周围有WCDMA手机正在使用被干扰的频段接收。于是PHS手机会发一个特别的FER值给基站，并发起切换请求，强迫基站将该手机的通话业务切换另外一个PHS信道。从而有效地避免使用可能干扰共存的WCDMA系统的某些频段。如果新的信道还是处于干扰频段内时，PHS手机会继续发这个特别的假的FER值，继续请求切换，直到PHS基站将其切换到载频为不会对WCDMA系统产生干扰的信道(f_{C_PHS_NEW})，其中它的带外杂散信号(f_{C_PHS_NEW}+f_LO，)不再对已检测到的临近WCDMA手机造成干扰为止。

实施例3：本实施例是实施例1和实施例2的结合，即在对PHS手机侧做如前所述的相关算法与电路修改与增加时，同时也修改PHS基站侧的DCA算法，使其能够分辨出手机侧想要避免使用与某一个WCDMA 5MHz频段相对应的16个造成干扰的频点的意图，从而将其全部置为不可用信道。这样一来就可以有效地避免PHS基站侧的DCA算法在为使用干扰频段的手机选择新的信道频段时，选择到干扰频段的可能性，降低了系统控制信令的交换流量。

Claims

1、一种降低PHS基站和手机对WCDMA系统干扰的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

1)增大现有的个人便携电话系统(PHS系统)频段测量的范围；

2、根据权利要求1所述的降低PHS基站和手机对WCDMA系统干扰的方法，其特征在于在现有PHS系统基站侧动态信道分配算法(DCA算法)中增大频率测量的范围，使其在测量PHS系统的频段外可继续测量WCDMA系统的上行链路频段、下行链路频段，测量结果与系统预先设定的门限值比较：

若未发现WCDMA系统，则PHS基站可从25MHz带宽的83个信道共享池中选择除已作为专用、公用通信控制信道和保护信道外任意一个信道作为业务信道；

若测量认为该小区内共存有WCDMA系统，PHS基站的DCA算法则将PHS系统对应于共存的WCDMA系统的5MHz频段上的所有16个信道置为不可用信道，再选择信道池中剩余的任意的一个可用信道作为业务信道。

3、根据权利要求1所述的降低PHS基站和手机对WCDMA系统干扰的方法，其特征在于在现有PHS系统手机侧的测量方法中增大PHS手机频率测量的范围，将测量结果与系统预先设定的门限值比较，检测PHS手机周围是否存在工作在被干扰频段上的WCDMA系统：

如果PHS手机检测到周围存在WCDMA手机的话，PHS手机就会给基站发出请求要求将其切换到其他不干扰WCDMA系统的信道上作为业务信道。

4、根据权利要求3所述的降低PHS基站和手机对WCDMA系统干扰的方法，其特征在于在PHS系统的手机中增加了一个单独电路，实现与DCA算法相关的WCDMA频段的测量，并修改手机中与切换算法(DCA)相关的软件，能将其切换到其他不干扰WCDMA系统的PHS业务信道上的。

5、根据权利要求1所述的降低PHS基站和手机对WCDMA系统干扰的方法，其特征在于所述的PHS系统中可同时修改PHS手机侧及PHS基站侧的相关算法与电路，增大频率测量范围，使PHS系统在其手机与WCDMA手机距离较近时便会将易造成干扰的信道置为不可用，同时分配一个对临近WCDMA手机接收频段干扰低的信道作为业务信道。

6、根据权利要求1所述的降低PHS基站和手机对WCDMA系统干扰的方法，其特征在于所述的切换业务信道的请求可以是由基站或手机发出，这个请求的发出可以是由于新的通话业务呼叫或者是已建立的通话业务可能干扰已经存在的或新的WCDMA通话业务出现而触发的。

7、根据权利要求2或3所述的降低PHS基站和手机对WCDMA系统干扰的方法，其特征在于所述的PHS工作频段为1899.5-1918.1MHZ，WCDMA的上行、下行链路频段带分别为1920-1980MHZ、2110-2170MHZ。