CN1989775A - 使用时隙资源管理的基站干扰控制 - Google Patents

Abstract

被配置为连接到因特网并且建立小的无线覆盖区域的个人基站(PBS 1)，所述个人基站包括使用时隙管理机制来控制与相邻个人基站(PBS 2)的干扰的装置。时隙管理机制包括时隙干扰检测、时隙功率减小、时隙分配、时隙偏移校准，以及时隙同步管理，所述时隙管理机制最小化被要求来控制相邻个人基站之间的小区间干扰的频率数目。

Description

使用时隙资源管理的基站干扰控制

相关申请：本申请要求2003年12月19日递交的美国临时申请NO.60/531,419的权益。本申请是2002年10月25日递交的美国非临时申请NO.10/280,733的部分继续申请。

发明领域

本发明总地涉及无线电或无线通信，并且更具体地，涉及通过使用时隙管理来对集成到常规无线网络中的微微型(pico)基站/个人基站进行的干扰(interference)控制。

发明背景

在推出常规无线运营商(carrier)网络时，为系统内所有蜂窝基站选择和分配频率信道的处理(process)是主要考虑事项之一。被称作频率重用或频率规划的该处理依赖于各种因素，例如可供使用的频率、小区(cell)几何形状、天线类型和拓扑图(topography)。

确定频率重用的关键参数是载干(C/I)比(carrier to interference ratio)，所述载干比度量信道中射频载波的功率水平对干扰信号的功率水平的比。C/I比帮助确定仍将允许蜂窝系统配置提供可接受服务质量的最大干扰水平。

在推出新的GSM户外宏(macro)基站网络时，假定为标准的4/12几何结构的小区簇(cluster)重用模式(参见图1)，通常要求最少12个频率来保持服务质量在容限内。对于GSM网络，这意味着满足或超过GSM 9db C/I比的规范。

在推出新的GSM户外微型或微微型基站网络时，可以实现几种频率规划策略中的一种。一种策略是根据运营商库存(carrier’s inventory)中未使用频率的可获得性将新的(未使用的)频率分配给微型/微微型小区。可替换地，运营商可以选择共享被分配给现有宏小区网络的相同频率。在任何一种情况下，假定为标准的4/12几何结构的小区簇重用模式，对于微型/微微型小区通常要求最少9到12个频率来满足或超过GSM 9db C/I的服务质量规范。频率数目减少的原因是在回波高度(clutter height)以下采用微型或微微型小区，这意味着对更远的区域有更高的信号损耗，有效地降低干扰水平。

当考虑推出基站特别是室内微微型基站或个人基站的另一个网络时，高级频率规划策略分配新的(未使用的)频率，以避免来自功率更高、特别是处于高层(high rise)结构中的户外宏站的干扰。尽管分配新的(未使用的)频率是比与宏小区以及微型小区共享频率高级的策略(更易实现)，但是出于一些原因，当推出新的室内网络时，它不是总是可行的。

首先，大多数载波不具有足够的额外频率来实现未使用频率策略。典型地，载波带宽库存中仅有的未使用频率是处于载波的许可带宽的最末端的两个“保护(guard)”频率。然而典型地，由于来自其他载波许可和采用的频率的干扰，从实践意义来说，这些频率是不可用的。其次，即使使用这两个保护频率，它们也不会允许载波满足或超过上面讨论的当前的GSM 9db C/I比服务质量规范。

从运营商的观点来看，对它们的频率规划问题的理想解决方案这样的方法或机制，所述方法或机制允许推出室内微微型或个人基站的GSM网络，所述方法或机制满足以下准则：a)仅使用一个或两个未使用频率，优选地为保护频率，b)满足GSM 9db C/I比服务质量规范，以及c)与存在于户外宏网络/微网络的载波无缝整合。

常规的时隙分配管理：常规网络使用时隙分配管理来帮助控制单个小区内而不是多个小区之间的移动台干扰。基站或基站控制器将信道内的时隙分配到它的小区内的所有移动台，确保不存在两个移动设备正在相同时隙内发射或接收信号，由此避免特定小区中两个移动台之间的任何干扰。此外，移动台(基于误比特率)测量信号强度或信号质量，并且将该信息传递到基站控制器，所述基站控制器最终决定是否应该以及何时应该改变功率水平或者发起切换(handover)。

常规的信道结构以及时隙的使用：因为无线电频谱是被所有使用者共享的有限资源，所以必须设计出方法来在尽可能多的使用者之间划分带宽。GSM选择的方法是时分多址和频分多址(TDMA/FDMA)的组合。FDMA部分包括将整个MHz带宽按频率划分成200kHz带宽的可分配载波频率。然后，将一个或更多个载波频率指派给每个基站。每个载波频率由通过双工间距(例如GSM900中是45MHz)分开的2条200kHz信道构成。一个频率被用于下行链路(BTS→MS)，并且另一个频率被用于上行链路(MS→BTS)。一对200kHz信道被称作双工信道。

然后，使用TDMA方案将这些双工信道的每一条按时间划分成八个时隙。八个连续时隙的组形成TDMA帧，每一帧具有4.615ms的持续时间。每个时隙是突发周期(burstperiod，BP)，在所述突发周期期间，被调制位的发射突发被广播。一个时隙被移动设备用于发射(上行链路)，而一个用于接收(下行链路)。它们在时间上是分开的，从而移动单元不会同时进行接收和发射，这是简化电子设备的原因。

GSMBP持续15/26毫秒(ms)(或者近似为0.577ms)。八个突发周期被分组为TDMA帧(120/26ms，或者近似为4.615ms)，TDMA帧形成用于逻辑信道定义的基本单元，所述逻辑信道为BP时隙发射的无穷重复循环。

逻辑信道由它们的对应突发周期或时隙的数目和位置来定义。逻辑信道被用来在移动台和基站之间交换信息。逻辑信道被划分成分配给移动台的专用信道和在空闲模式下由移动台使用的公共(common)信道。在逻辑信道内，到移动台的发射操作(下行链路)比从移动台的接收操作(上行链路)早发生三个时隙。

小区内的第一载波被称作广播控制信道(BCCH)载波。BCCH载波在时隙0上，加上通过接入允许信道、寻呼信道和最常用的SDCCH信道来传输BCCH系统信息。BCCH载波必须一直打开(on)，从而周围小区和它的小区中的移动设备可以在所有时隙上检查BCCH载波信号。BCCH载波信号的另一个特性在于，发射BCCH载波信号的基站使用恒定输出功率来发射BCCH载波信号。即使业务信道处于积极使用(active use)中，造成与BCCH载波信号的潜在干扰，BCCH载波信号仍然在所有时隙上使用恒定输出功率被发射。如果载波/时隙上不存在业务，则小区的所有其他频率载波(TCH载波)可以被切断。

常规功率控制：为了最小化同信道干扰并节省能量，移动设备和收发基站两者都操作于维持可接受信号质量的最低功率水平上。在GSM1900中，功率水平可以以2dB的步长逐步上升或下降，范围为从该级的峰值功率到最小值13dBm(20毫瓦)或2.5mW。典型地，功率控制在TCH载波上完成。移动台和基站仅需发射足以建立连接的功率。任何更多的功率都是多余的，并且使用更低的功率意味着更少的干扰。

移动台和基站(基于误比特率)测量信号强度和信号质量，并且将该信息传递到基站控制器，所述基站控制器最终决定是否应该以及何时应该改变移动台或基站中的功率水平。因为存在不稳定的可能性，所以需要谨慎地处理功率控制。这是由于使移动设备响应于增强的同信道干扰而增加它的功率所造成的，所述增强的同信道干扰是由另一个移动设备增加它的功率所导致的。

与常规地使用GSM时隙分配管理来控制干扰相比，本发明使用时隙分配管理来减少控制相邻(neighbouring)小区之间的干扰(小区间(intercell)干扰控制)所要求的频率的数目。针对这样的能力的机制被提供给宏基站和微微型或个人基站两者。

发明概要

2005年10月25日递交并且具有共同受让人的美国申请NO.10/280,733提出被配置为通过因特网在移动基站和常规无线网络之间传送无线业务的便携式、低功率基站。所述基站可以被称为“个人”或“微微型”基站(“PBS”)，并且被配置为在使用者选择的位置连接到因特网并在更大的宏小区(macrocell)网络中建立小的无线覆盖区域。使用者设置该基站的操作参数。美国申请NO.10/280,733通过引用被包括，并且它的主题已经在对应的国际公开NO.WO2004/040938中被公开。

本发明提供这样的方法，所述方法使室内微微型或个人基站(PBS)的网络能够满足上面背景部分中阐述的准则。具体来说，所述方法使微微型或个人基站的网络能够使用一个或两个未使用的频率来在现有的宏基站的载波网络中提供可接受水平的服务。这通过使用各种时隙管理机制控制相邻微微型/个人基站之间的干扰来达到。

本发明还提供减少控制相邻微微型或个人基站(PBS)之间的干扰所要求的频率数目的方法。本发明包括以下GSM TDMA时隙资源管理过程(procedure)中的一个或更多个：时隙干扰检测、时隙功率减小、时隙分配、时隙偏移校准，以及时隙同步。这些资源管理过程中的一个或更多个既被应用于BCCH又被应用于TCH时隙资源。存在许多配置(机制和实施方案)来获得该功能。

无论载波决定为PBS网络实现共享频率规划策略还是未使用频率规划策略，本发明对于运转室内微微型/个人基站网络的载波是有益的，注意到这一点很重要。本发明不仅可以应用于PBS小区之间的小区间干扰控制，在共享策略中还可以应用于PBS和宏基站小区之间的小区间干扰控制，注意到这一点也是很重要的。

PBS干扰检测和资源管理过程的基本原理是简明易懂的。图1示出具有干扰移动信号的两个相邻PBS小区。图2示出用于初始化、更新以及维护两个PBS干扰检测数据库的处理流程模型。图3和4示出“断电(Power off)”状态中的事件“加电(power on)”(加电启动过程)，以及针对时隙干扰检测、干扰数据库更新和时隙资源管理的“加电”状态操作过程。

如图2中所示，每个PBS维护它自己的干扰数据库。示出的两个PBS数据库被用来跟踪对相邻PBS单元的TCH和BCCH时隙干扰。BCCH DB是长期数据库(即数周和数月)，调整它的活动干扰时隙(active interference timeslot)列表来反映相邻PBS单元的进与出(comings and goings)。TCH是短期数据库(即分钟、小时和天)，调整它的活动干扰时隙列表来反映相邻PBS单元提供的实时移动服务。

PBS单元操作于两种模式中的一种。在“加电启动”过程期间，PBS处于移动模式(即在下行链路频率上接收)，并且在“加电”状态下，PBS必要时从普通基站模式(即在下行链路频率上发射并在上行链路频率上接收)到采样模式(类似于移动模式)间歇地来回转换，以检测BCCH干扰信号。

如在本发明中所实施的，在“加电启动”过程期间，PBS检测来自相邻PBS的BCCH信号，并且将干扰时隙添加到它的活动列表中。在“加电”状态下，PBS间歇地转换到采样模式，以检测来自相邻PBS的BCCH信号，并且(当检测到信号时)将时隙添加到它的BCCH DB活动干扰列表中，或者(当注意到之前检测到的信号在长时间段(例如数月)内不出现时)将时隙从它的BCCH DB活动干扰列表中删除。同时，如本发明中所实施的，当PBS处于“加电”状态时，PBS还检测来自相邻移动设备的TCH信号，并且实时地从它的TCH DB活动干扰列表中添加或删除时隙。

每当在BCCH DB或TCH DB中存在状态改变(即对DB进行干扰时隙的添加或删除)，或者各种标志(flag)或计数器指示已经检测到TCH或BCCH时隙干扰源(interferer)，PBS通过执行以下几个过程中合适的一个或更多个来设法适当地管理时隙资源：时隙分配(为未来的移动服务请求选择非干扰(non-interfering)时隙)、时隙功率控制(在干扰时隙上降低功率并在非干扰时隙上增强功率)、时隙偏移校准(偏移BCCH TDMA时间帧，以避免与相邻PBS控制信号的干扰)，和/或时隙同步(使TDMA时间帧与那些相邻PBS单元同步，以避免与时隙频率漂移(drift)相关联的干扰问题)。

如本发明中所实施的，时隙分配是这样的过程，所述过程用于选择非干扰时隙供本地PBS小区中的未来移动请求使用，所述非干扰时隙不在PBS活动干扰DB列表上。

如本发明中所实施的，时隙功率控制是这样的过程，即在被相邻PBC小区积极使用的干扰时隙上降低PBC本地小区广播的强度。当本地PBS小区不再接收干扰信号时，功率水平被重置为它们的原始水平。

如本发明中所实施的，时隙偏移校准供本地PBS小区用来偏移它的BCCH TDMA时间帧的过程，以通过避免使用被相邻PBS小区使用的相同BCCH时隙来避免干扰。

如本发明中所实施的，时隙同步是供本地PBS小区用来使它的TDMA时间帧时钟与中心时钟参考(如GPS)、因特网或那些相邻PBS单元)同步的过程，以避免与时隙频率漂移相关联的干扰问题。

一旦在查看了附图和详细描述，本发明的其他系统、方法、特征以及优势对本领域技术人员来说将是清楚的或者变得清楚。旨在将所有这样的额外系统、方法、特征以及优势包括在本描述中，包括在本发明的范围内，并且受本申请的保护。

附图简要说明

一旦考虑本发明的以下详细描述，结合对附图的参考，本发明的前述以及其他系统、方法、特征和优势将更易于理解。图中的部件(组件)不一定是按比例绘制的，而是着重于清楚地图示说明本发明的原理以及部件之间的联系。此外，在附图中，类似的(等同的)文字参考或文字描述表示在多幅附图或图表中一直对应的部件(组件)。

图1是示出位于邻近(adjoining)公寓中的相邻PBS小区内的移动台之间的干扰的框图。

图2是示出PBS TCH和BCCH DB如何被维护并被用来管理时隙资源的框图。

图3是示出PBS加电启动过程的流程框图。

图4是图3的延续流程框图，所述流程框图示出继续更新BCCH/TCH DB的PBS可操作过程，以及继续管理时隙资源的进行中(ongoing)过程。

图5是示出逻辑时隙分配和功率减小资源管理以控制相邻PBS小区之间的干扰的框图。

图6是示出具有BCCH时隙偏移校准的初始PBS启动以及后续时隙资源管理的框图。

图7是示出当基站之间的时隙变得异步时对场强(field strength)的影响的框图。

优选实施方案详细描述

介绍

2005年10月25日递交并且具有共同受让人的美国申请NO.10/280,733提出被配置为通过因特网在移动基站和常规无线网络之间传送无线业务的便携式、低功率基站。所述基站可以被称为“个人”或“微微型”基站(“PBS”)，并且被配置为在使用者选择的位置连接到因特网并在更大的宏小区网络中建立小的无线覆盖区域。使用者设置该基站的操作参数。美国申请NO.10/280,733通过引用被包括，并且它的主题已经在对应的国际公开NO.WO2004/040938中被公开。

1.0实现

本发明的实施方案可以被视为由以下资源管理过程中的一个或更多个组成的方法：时隙干扰检测和数据库更新、时隙功率减小、时隙分配、时隙偏移校准，以及时隙同步。这些资源管理过程中的一个或更多个被应用于TCH GSM TDMA和BCCH GSM TDMA时隙资源两者。2.0节描述PBS启动过程，所述过程初始检测相邻PBS小区之间的干扰(图1)，填充干扰BCCH/TCH DB(图2)，并且随后实现时隙资源启动管理(图3-7)。3.0节描述继续检测干扰、更新干扰BCCH/TCH DB并且继续管理时隙资源的PBS操作过程(图2-7)。

2.0 PBS启动加电过程

当新的PBS被初始激活或者在一些事件(例如连接到因特网或停电(power outage))后现有PBS变得活跃(alive)时，它开始如图3中示出的加电启动过程。这些加电启动过程的实施方案在下面2.1-2.6节中描述。

2.1加电启动

每当PBS因为停电或者因为它的通断(on-off)开关翻转(toggle)到断开位置而失去电源，加电过程的一个实施方案发生。在停电后或通断开关翻转到“导通”位置后，PBS将其自身重置为启动模式。

每当PBS从因特网断开连接，加电的另一个实施方案就发生。当PBS重新连接到因特网时，PBS将其自身重置为启动模式。

每当PBS将最新的TCH数据项(entry)与当前时间时钟进行比较，加电的另一个实施方案就发生。如果最新项和当前时间时钟之间的时间差(TD)大于指明的时间差限制(TD-int)，例如7天，则PBS将其自身重置为启动模式。

2.2删除DB项

0052每个PBS维护它自己的干扰数据库(见图2)。两个PBS数据库被用来跟踪对相邻PBS单元的TCH和BCCH时隙干扰(见图1)。BCCH DB是长期数据库(即数周和数月)，调整它的活动干扰时隙列表来反映相邻PBS单元的进与出。TCH是短期数据库(即分钟、小时和天)，调整它的活动干扰时隙列表来反映相邻PBS单元提供的实时移动服务。

删除DB项过程的一个实施方案是：基于上面在2.1节中阐述的针对加电的实施方案，每当PHS检测到它处于启动模式，就从PHS TCH和BCCH DB(图2)中删除所有活动项。

2.3在MS模式下设置PBS

当PBS被加电时，它最初进入启动移动台模式，而不是基站模式。当处于移动模式下时，像任何其他移动台一样，PHS可以接收由其他基站发送的下行链路数据。重要的是，注意当处于移动模式下时PHS不发射信号。

针对在MS模式下设置PHS的示例性实施方案类似于上面在2.2节中针对删除DB项过程阐述的实施方案。在MS模式下设置PHS的一个实施方案是：基于上面在2.1节中阐述的实施方案，每当PHS检测到它处于启动模式，就使PHS自动地进入启动移动模式。

2.4开始BCCH检测

当处于移动模式下时，PHS不向移动设备发射或提供服务，而是寻找在所指派的频率上广播BCCH信号的其他相邻PHS小区。这在图1中示出。当在移动模式下进行扫描时，PBS使用一个或更多个过程来检测干扰时隙。

干扰检测的一个示例性实施方案为以下过程。当处于移动模式下时，PBS在指派频率上的所有时隙中扫描BCCH信号。如果PBS可以在下行链路路径中检测到任何BCCH消息，它会将该时隙添加到BCCHDB。

另一个示例性实施方案要求检测到的任何BCCH时隙干扰信号需要超过预设的FS-BCCH阈值。如果超过阈值，则标志(F-int)或任何是/否二进制指示符被设置为指示对于特定时隙干扰条件正在发生(例如真)，指示BCCH检测。例如，如果PBS可以接收BCCH消息并且接收到的下行链路路径的场强超过FS_BCCH(例如-80dBm)，则BCCH时隙干扰被检测到。

干扰检测的另一个实施方案与绝对场强完全无关。当处于启动移动模式下时，PBS在指派频率上扫描BCCH信号。每当检测到已解码BCCH信号，则干扰正在发生，并设置时隙干扰标志或是/否二进制指示符(例如真)，指示BCCH检测。

2.5设置BCCH偏移

在加电过程期间，设置BCCH偏移过程为PBS设置它自己的BCCH时隙，即将它的时间帧相对于干扰BCCH时隙偏移一个或更多个时隙增量。BCCH时隙偏移的实施例可以参见图6。

设置BCCH偏移过程的一个实施方案如下。偏移发生前，PBS使用上面2.4节中描述的BCCH检测实施方案过程中的一个来在一个或更多个它的时隙(例如图6中的时隙2)上检测来自干扰PBS小区的一个或更多个BCCH信号。然后，PBS重置(重新校准)它的TDMA成帧，从而最初在一个PBS时隙(例如图6中的时隙2)中检测到的干扰BCCH信号随后在不同的时隙(例如图6中的时隙6)中被检测到。注意因为该过程是在“移动模式”下完成的，所以偏移必须考虑到BS-MS延迟偏移。BCCH偏移过程被视为“纠正(correct)”，如果在该过程之后，PBS转换为基站模式后，它自己的BCCH时隙和来自相邻PBS小区的所有干扰BCCH时隙不重叠。

2.6填充BCCH DB

BCCH DB是长期数据库，调整它的活动干扰时隙列表来反映相邻PBS单元的进与出。用于处于移动模式下的PBS的填充BCCH DB过程的一个实施方案使用在上面的开始BCCH检测过程(参见2.4节)中曾被设置为“真”的时隙干扰标志或任何其他二进制指示符，以标识活动干扰时隙并将其添加到BCCH DB。尽管BCCH DB的维护可以是长期的过程，但是初始填充过程在约数秒内发生。

2.7在BS模式下设置PBS

填充BCCH DB之后，PBS从MS模式转换到BS模式。当处于BS模式下时，PBS在移动设备正在发射所在的频带中进行接收，并且在其他基站进行发射所在的频带中进行发射。换句话说，像任何其他标准基站一样，它在上行链路中接收并且在下行链路中发射。

2.8开始其他过程

在“加电”转变期间，几个消息被发送以发起不同的处理(过程)；从而，一旦达到“加电”状态，这些功能为活动的。开始其他过程包括以下实施例。开始TCH检测并继续监控时隙的“开始TCH检测”。开始功率控制/功率减小处理的“开始功率控制”。类似的是“开始BCCH检测”和“开始同步”。在以下段落中描述它们的细节。

3.0处于“加电”状态下的PBS

一旦PBS处于“加电”状态，更多处理开始活动(参见上文)并且生成图4中描述的事件。“加电”状态下的过程在下面的3.1到3.6节中描述。

3.1开始TCH检测(TCH检测/TCH丢失)

为了控制小区间时隙干扰，本发明通过监控在个人基站中所测量的它的空闲时隙的场强并对干扰的发生进行计数来检测干扰发生(TCH检测)或干扰不发生(TCH丢失)(参见图5)。

干扰发生的监控和计数的一个示例性实施方案以定义场强阈值干扰限制：FS-int(例如-75dBm)开始。使用该阈值限制，时隙信号采样被获取(被监控)，并且时隙干扰发生的数目被标识(计数)。用于时隙信号监控的持续时间(例如一个时隙的持续时间，尽管它可以更短以考虑异步问题)被设置，并且对于高于或低于阈值限制FS-int的每个采样信号，计数器N-int被修改(即，适当地递增或递减某个值)。

TCH检测(干扰发生)的一个示例性实施方案为以下过程。每当采样的时隙测得场强(FS)超过FS-int阈值，计数器(N-int)将递增指定的数值(例如1)。相反，如果未达到FS-int阈值，则计数器N-int将递减指定的数值(例如1)。计数器N-int一达到限制UP-int(例如3)，干扰条件就被满足，指示TCH检测。计数器N-int被允许增加，直到达到上限UPPER-int(例如5)。如果采样未达到FS-int阈值，则计数器N-int被减小指定的数值(例如1)，直到达到值0。计数器一达到极限值LOWER-int(例如2)，干扰条件就不再有效，指示TCH丢失。应该注意到，该过程可逆，这意味着如果达到阈值，则计数器可以被减小，而如果未达到阈值，则计数器可以被增加。

TCH检测(干扰发生事件)的另一个示例性实施方案为以下过程。每当测得场强(FS)超过FS-int阈值，标志(F-int)或二进制是/否指示符将被设置为指示干扰条件已经发生(例如真)，指示TCH检测。每当测量被完成并且被监控(接收)的场强未超过FS-int阈值，标志(F-int)或二进制是/否指示符将被设置为指示干扰条件尚未发生(例如假)，指示TCH丢失。

3.2开始BCCH检测(BCCH检测/BCCH丢失)

当处于“加电”状态时，BCCH检测类似于加电启动过程期间的BCCH检测(2.4节)。当处于基站模式下时，对空闲时隙来说，PBS可以转换到采样或接收模式。

针对空闲时隙转换到采样或接收模式的一个实施方案如下。PBS确定哪些时隙是空闲的，即那些时隙既未用于BCCH信息又未用于活动呼叫。对于那些空闲时隙，PBS切断它的发射机，并且通过把接收机调整到之前的发射频率来逆转接收波段(band)(从下行链路转换到上行链路模式)。然后，PBS能够从操作于相同或其他频率上的其他基站中采样下行链路时隙。注意，当这样操作时，PBS的发射和接收时隙两者都必须是空闲的。这意味着在下行链路中没有时隙正在进行发射，并且在上行链路中没有时隙正在从小区中的活动移动设备进行接收。

干扰检测的一个示例性实施方案为以下过程。首先，扫描所有时隙。如果PBS在下行链路中检测到任何BCCH消息，指示BCCH检测，则它会将该时隙添加到BCCH DB。如果PBS在下行链路中未检测到任何BCCH消息，指示BCCH丢失，则它将从BCCH DB中删除该时隙。

另一个实施方案是检测到的BCCH时隙干扰信号还必须超过目前的FS-BCCH阈值。如果满足这些条件，则标志(F-int)或任何是/否二进制指示符被设置为指示对于特定时隙干扰条件正在发生(例如真)，指示BCCH检测。如果不满足这些条件，则标志(F-int)或任何是/否二进制指示符被重置为指示对于特定时隙干扰条件并非正在发生(例如假)，指示BCCH丢失。例如，如果PBS可以接收BCCH消息并且接收到的下行链路路径的场强超过FS_BCCH(例如-80dBm)，则BCCH时隙干扰被检测到。

另一个实施方案是检测在上行链路模式下完成，这意味着在普通基站操作期间，PBS将不会转换到移动模式。替代地，PBS将试图测量上行链路消息，如SDCCH和RACH消息。注意，在这种情况下，对BCCH干扰源的DB删除处理缓慢地发生(要求数周或数月)，而对BCCH干扰源的DB添加处理快速地发生(要求数分钟或数小时)。只有来自相邻PBS小区中的移动设备的干扰信号长时间不出现，才可以假设相邻PBS永久地(permanently)非活动(inactive)。如在用于添加DB干扰源的过程中，这里也可以实现计数器，例如N-noint。然而，为了检测丢失的BCCH干扰源，每次没有BCCH消息可以被接收时计数器可以被增加。当N-noint计数器达到预设值(例如10,000)时。当N-noint计数器达到它的预设值时，标志(F-noint)或任何是/否二进制指示符被设置为指示对于特定时隙BCCH干扰源不出现(例如假)，指示BCCH丢失。

BCCH检测的另一个实施方案如下。如果对空闲的非干扰时隙检查了BCCH消息并且不可以接收到BCCH消息，则计数器(N-int)被重置(例如归零)，并且每次检测到BCCH消息时递增预定义的值。这可以独立于测得的场强来完成，或者结合BCCH消息还要超过最小阈值的要求来完成。如果计数器达到值N-BCCH-MAX(例如2)，则“BCCH检测条件”被满足，并且标志(F-int)或任何是/否二进制指示符被设置为指示对特定时隙的BCCH干扰源(例如真)，指示BCCH检测。

注意，如果计数器上的增加/减小过程被逆转，该过程仍将工作。例如，如果BCCH消息被接收到，则计数器将被减小。

3.3更新BCCH和TCH DB(添加/删除干扰源)

BCCH DB是长期数据库(即数周和数月)，调整它的活动干扰时隙列表来反映相邻PBS单元的进与出。TCH是短期数据库(即分钟、小时，和天)，调整它的活动干扰时隙列表来反映相邻PBS单元提供的实时移动服务。PBS数据库的配置在图2中示出。

更新BCCH和TCH DB的一个实施方案如下。每当PBS使用3.1节(TCH检测/TCH丢失)或3.2节(BCCH检测/BCCH丢失)中实施的一个或更多个过程检测到新的TCH或BCCH干扰源，或者空闲时隙上干扰源不出现，对应的BCCH DB或TCH DB就通过对它的活动干扰时隙列表进行添加或删除被适当地调整。

3.4开始TCH功率控制(减小功率)

为了控制小区间时隙干扰，在一些情况但不是所有情况下，本发明调整(减小)PBS的被选时隙的发射功率。通常，BCCH载波基站在所有空闲时隙上以恒定的功率水平(“标准功率(normal power)”)发射它的BCCH信号。这可能会与另一个小区中的移动设备发生干扰。因此，本发明改变BCCH载波时隙功率水平，以帮助减小干扰。这样做是出于以下原因。不像在宏小区中基站功率减小可能影响数以百计的移动设备，在具有小的小区面积和低的功率输出的PBS的情况下，只有几个本地的相邻移动设备可能受影响。此外，这种功率改变的影响对减小相邻小区中的干扰极为有益，在所述相邻小区中，即使是移动设备位置的小的改变(即仅仅几米)会导致场强显著的改变。最后，只有当移动设备位于宏小区中并且接近PBS小区时，所有时隙上的全输出功率才显得重要，这可能触发切换或者从常规宏小区到PBS小区的小区重选。然而，这发生得不频繁。仅当移动设备在时隙的功率下降的时间段期间进行测量，移动设备中测得的场强才受影响。即使移动设备测量该时隙，测得的场强也以与输出功率的减小(例如6dB)成正比的方式衰减。

图1是示出包括移动台(MS1与MS2)和个人基站(PBS1与PBS2)的两个邻接(adjacent)公寓[APT1与APT2]的框图。根据本发明，PBS2一检测到MS1为特定时隙上的潜在干扰源，PBS2就将前进到调整(减小)该时隙上的输出功率，这将有助于减小从PBS2到MS1的下行链路上的干扰。图5示出PBS2的输出功率减小之后，对时隙3中的BCCH场强的影响。业务信道上时隙3中的有效信噪比已经被显著地减小，由此减小MS1上来自PBS2的任何干扰的可能性。

调整PBS功率的示例性实施方案如下。如果PBS从它的N-int或F-in标志或者从TCHDB或BCCH DB确定用于它的一个时隙的输出功率需要被减小，则它会将功率减小指定的常量值Tx-int db(例如6dB)(“受干扰的时隙功率”)。相反，如果PBS从它的N-int或F-in标志或者从TCH DB或BCCH DB确定时隙未被干扰，则用于该时隙的输出功率被设置为“标准功率”。

如果PBS从它的N-int或F-in标志或者从TCH DB或BCCH DB确定PBS输出功率需要被减小，则本发明的另一个实施方案会将用于该PHS的功率减小PHS场强和阈值场强限制FS-int之间的差值。例如，如果FS-int＝-80dBm，并且干扰源信号的测得场强＝-75dBm，则与“标准功率”水平相比，输出会被减小5db。

3.5开始TCH分配

为了控制小区间时隙干扰，在一些情况但不是所有情况下，本发明不仅减小干扰PBS小区所使用的被选时隙的发射功率，还阻止受干扰时隙的使用，并且将未使用和未受干扰(non-interfered)时隙分配(指派)给由它的小区中的移动设备发起的任何新呼叫。

如图5中可见，根据本发明，个人基站[PBS2]一检测到时隙3上的潜在移动台[MS1]干扰源，除了减小该时隙上的输出功率(见上文)——这有助于减小下行链路(PBS2～MS1)上的干扰)——以外，PBS2不仅在时隙3上阻止来自它的小区中的移动设备的任何新的呼叫，它还为由它的小区中的移动台[MS2]发起的任何新呼叫只分配未使用和非干扰时隙(在本实施例中为时隙6)，这有助于避免上行链路(MS2→PBS1)上的干扰。

开始时隙的TCH分配的示例性实施方案如下。PBS在具体时隙上从它的N-int计数器或F-in标志或者从BCCH DB或TCH DB一检测到干扰源，PBS就执行如下操作：a)拒绝(阻止)那些时隙用于正在进行检测的PBS小区区域中请求新服务(新呼叫)的任何移动设备，以及b)将未使用和非干扰时隙(例如具有最低的测得场强信号的时隙)指派(分配)给正在进行检测的PBS小区中请求新服务(新呼叫)的移动设备。如果所有时隙都具有一些干扰，则具有最低干扰水平的时隙被挑选来提供服务。

3.6开始同步

本发明提供实现BCCH时隙同步的额外但是可选的过程，以避免由相邻PBS单元造成的BCCH时隙上的干扰和漂移。这在图7中示出。PBS2在时隙3上检测到来自MS1的干扰。正如图5中所示出的，PBS2前进到阻止时隙3为它自己的小区中的移动设备服务，减小它自己在时隙3期间的输出功率，并且分配未使用的时隙(例如6)供来自它自己小区中的移动设备的呼叫使用。然而，如图2中所示出，问题是两个邻接小区(Cell 1和Cell 2)中的物理时隙已经在时间上变得异步，即，两个小区中的时隙之间的关系在时间上不再并发。

如果两个小区之间的异步漂移不太严重，则无需采取行动来纠正这种情况。之前在本申请中描述的各种方法和过程应该有效地减小来自正在进行检测的PBS小区的任何干扰。但是，如果异步漂移变得过度，则要求同步相邻PBS小区的额外过程。

可以通过使用通用参考时钟来(通过GPS或因特网)重建所有PBS小区之间的全局同步，或者通过使用BCCH载波信号来(通过小区间接收模式)重建仅仅相邻PBS小区之间的局部同步，来完成时隙同步。

本发明的一个实施方案是将所有PBS小区同步为GPS参考时钟。本发明的另一个类似的实施方案是将所有PBS小区同步为从因特网上来的单个信号。

本发明的另一个实施方案是使所有PBS单元以预先确定的时间间隔(例如每60秒)周期性地转换为接收模式，以针对来自它的最近邻居的BCCH信号调整它自己的TDMA帧。这是可能的，因为PBS仅需在时隙0上为BCCH进行发射，并且如果存在活动呼叫则在例如时隙1上进行发射。剩余的时隙可以被用来调谐为双工频率，测量场强并检测一个或多个邻接小区的BCCH成帧。

4.0可应用的技术

尽管上述的本发明的许多实施方案基于GMS技术，但是本发明还支持其他技术，包括CDMA、iDEN和3G/UMTS。

本发明的范围还包括这样的实施方案，其中为新的微微型、微型或宏小区分配现有载波网络中的共享频率或新的频率。本发明的范围还适用于居民住宅、公共区域、商业、校园、机场，任何其中新的微微型、微型或宏基站共享频率的情形。应该理解术语时隙是在逻辑意义上使用的，这意味着在下行链路中存在时隙例如ts0，并且在上行链路中存在时隙ts0+3。该时隙对被称作逻辑时隙，并且表示下行链路和上行链路两者中的时隙，所述时隙对使用被双工频率分离的不同频率。

5.0结论

总之，应该强调，本发明的上述实施方案，具体来说任何“优选”实施方案仅仅是实现的可能的实施例，仅仅是为了清晰地理解本发明的原理而阐述。可以对本发明的上述实施方案作出许多变化和修改而基本上不背离本发明的精神和原理。在本文中，所有这样的修改和变化打算被包括在本公开和本发明的范围内。

Claims (6)

1.一种被配置为连接到因特网并且建立小的无线覆盖区域的个人基站，所述个人基站包括：

使用时隙管理机制来控制与相邻个人基站的干扰的装置。

2.如权利要求1中要求的个人基站，其中，所述时隙管理机制包括为移动服务请求选择非干扰时隙。

3.如权利要求1中要求的个人基站，其中，所述时隙管理机制包括降低干扰时隙上的功率并提高非干扰时隙上的功率。

4.如权利要求1中要求的个人基站，其中，所述时隙管理机制包括偏移它的广播控制信道，以避免与相邻广播控制信道的干扰。

5.如权利要求1中要求的个人基站，其中，所述时隙管理机制包括使TDMA时隙与相邻PBS单元的那些时隙同步，以避免与时隙频率漂移相关联的干扰问题。

6.如权利要求1中要求的个人基站，还包括干扰数据库，所述干扰数据库用于跟踪与相邻个人基站的TCH和BCCH时隙干扰。

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