TW407406B - Method, and associated apparatus, for determining cell relationships in a radio communication system - Google Patents

Description

407406 A7 __B7 五、發明説明（1 ) 發明領域 本發明通常關於一使用定向天線而實現在送出及接收站 間通訊之無線通訊系統，更特別地，本發明關於一在無線 通訊系統中決定細胞間關係之方法及其相關裝置。細胞間 關係描述其他細胞的通訊如何擾亂一細胞的通訊。例如， 该細胞間關係用在為該等細胞的通訊個人而分配頻率之頻 率規劃程序。 當決定該等細胞間關係時，需考慮在該等細胞中藉由使 用該天線束型樣的頻繁度而實現通訊之交通分佈。該已決 細胞關係提供一近似的精確代表而在細胞中的通訊將擾亂 在其他細胞中的通訊。而且’當該細胞間關係用在頻率規 劃程序時’頻率的分配能在該通訊系統中有效利用可用在 通訊的頻率。 發明背景 通訊技術的進展肇使細胞狀通訊系統的使用需求及普 及。早已安裝此通訊系統的基礎架構而遍佈於廣大地理區 域’及在該細胞狀基礎架構包圍的區域内使用者允許細胞 狀通訊。 經濟部中央標準局員工消资合作社印製 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 細胞狀通訊系統的網路基礎架構包括間隔置放於該細胞 狀系統所包圍的複數個空間相隔無線基地台。因為將複數 個無線基地台間隔置放而遍佈該地理區域，所以由一無線 基地台產生的下鏈結（downlink)信號和由一行動端產生的上 鏈結（uplink)信號，這兩者通訊信號僅需相對地低功率位階 而促成在一行動端和一無線基地台間的通s凡。 -4- 本紙伕尺度適用中國國家橾準（CMS ) A4規格（2丨0X297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 407406 五'發明説明（2) 細胞狀通訊系統帶來的明顯優點是重用該等配置給該細 胞狀通έίΐ系統的頻率之能力。因為該等通訊信號是相對地 低功率位階’所以該等相同頻率能為通訊而配置於該通訊 系統的不同細胞。也就是說’在整個由該細胞狀通訊系統 所包圍（encompass)的地理區域之複數個位置上，能同時使 用該同一頻率而允許在複數個不同使用者間同時實現複數 個不同通訊。 必須小心選取在同一頻率實現通訊之細胞而使得在各個 細胞中並時產生的通訊信號不會互相明顯地干擾。如果在 太接近的位置上再使用該等頻率，則可能導致在同一頻率 的並時傳送信號間之干擾。 當細胞狀通訊系統的使用增加時，有時容量問題會變得 顯而易見。建議早已預先提出而提供能增加細胞狀通訊系 統通訊容量之各種方式。 例如’早已預先提出建議而利用有能力製造定向天線束 型樣之適應型天線。基地台慣用地利用形成如12〇或360寬 角及不變的天線瓣之天線。在該天線瓣所包圍的區域内一 基地台發送下鏈結信號到行動台及從行動台接收上鏈結信 號。相對地’一適應型（adaptive)天線有能力形成一所包圍 的區域小於傳統基地台天線的天線瓣（antenna l〇be)所包圍的 區域之定向（directional)天線束型樣（beam pattern)。藉由利用 有能力形成定向天線束型樣之天線裝置，有可能至少以二 種方式上增加通訊容量。 當使用一定向天線而從所需通訊信號的發送干擾中允許 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準（巧S)M規格（21〇χ 297公瘦 - (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂- 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 407406 ΐ 〇7 五、發明説明（3) —~' 一 '— 對不要信號之較佳抑制時能減小頻率再使用距離。藉由減 小再使用距離，該細胞狀通訊系統可使用更多的頻率。 化楮著在單一細胞内形成二或以上非重疊天線束型樣而也 能増加容量，因此於單-細胞内在同一頻率上允許並時通 訊到二或以上行動端。 a她頻率規劃程序而指定頻率到界定在該細胞狀通訊系 、·'先上之-i等細胞。在用於一傳統細胞狀通訊系統的頻率規 劃程序中基地台具有僅產生單一天線型樣的天線裝置，所 以在記得細胞内不需要考慮交通行為。即是’在該基地台 和行動台間通訊的通訊信號遍佈於整個細胞。因此，當頻 率規劃程序開始時在該細胞的交通行為不需要考慮。無論 如何，如果該基地台改用有能力產生定向天線束型樣的天 線裝置’則當頻率規劃程序開始時需要考慮交通分配。 當既有頻率規劃程序不考慮交通行為及分配時，此既有 頻率規劃程序無法適應地以最佳方式分配頻率。 此是關於細胞狀通訊系統和頻率規劃程序的背景資訊之 弱點而因此是本發明早已涉入而明顯改善之處。 發明概述 因此’本發明有利地提供一種方法及一種相關裝置，用 以界定於利用定向天線的無線通訊系統之細胞間決定細胞 間關係。能使用該等細胞間關係而根據頻率規劃程序來配 置頻率且指定頻率到該細胞。 當決定該細胞間關係時需考慮該等細胞内的交通分配。 因為考慮此交通分配，該已定細胞間關係提供該似然的精 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS > A4規格（210X29*7公釐） n — I I I· - I^I - I- I · - - I n 丁· ^-° - I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) __ 4074^ 五、發明説明（4) 確表現而在—細胞内的通訊將擾亂另一細胞内的通訊。因 此在頻率規劃程序期間到該等細胞的頻率配置能有效利用 在該無線通訊系統中可用於通訊的頻率。 本發明有一方面是計算該等描述在—細胞内的通訊如何 被另細胞内的通訊所擾亂之細胞間關係。為了決定此等 細胞間關係、，必須測量在該通訊系統的各細胞内之真正的 又通分配。在一細胞内的交通分配之指示是藉由在該細胞 内形成的特別天線束型樣之次數而顯證。因此，一機率向 量相關於各細胞及該無線通訊系統的基地台。 整個由該無線通訊系統所包圍行地理區域皆界定該等形 成測里位置的像素。測量藉由該通訊系統的基地台所產生 的上鏈結信號之信號強度位階。例如，當在該像素偵測到 取向信號功率時能相關一像素到該產生最高信號功率之細 胞。之後，為了由其他基地台所產生的各干擾信號而計算 載波對干擾的向量。為了根據由此基地台發送的下鏈結信 號之各天線束型樣而計算各別向量元件。 經濟部中央標準局員工消費合作社印聚 服務機率進一步相關於各測量位置。此服務機率記錄相 關於孩等測量位置的環境特徵。例如，位於周遭區域的測 里位置通常認為比遠處區域的測量位置能載送更多交通。 為了相關於像素且相關於細胞的載波對干擾及服務機率值 而建立細胞間關係。 於本發明的另一方面’動態地形成由該通訊系統基地台 的天線裝置所形成之天線束型樣。在負責該等由該等基地 台形成的天線束型樣之多個細胞内的真正交通分配（traffic ____ -7- ^張尺^適用兩家標準（CNS ) A4規格一(2丨ο·公釐） 麵濟部中央樣準局員工消費合作社印製 __ 4074舴 五、發明説明（5) distribution)之測量’係藉由考慮可由該等基地台的天線裝 置所控制之天線束型樣而考慮。 因此，在另一些方面是在一無線通訊系統内決定細胞間 關係的方法及相關裝置。該無線通訊系統包括複數個空間 相隔且遍佈一地理區域之無線基地台。各別基地台界定_ 細胞且至少有一基地台有能力產生一下鏈結信號且根據一 天線束型樣而廣播。至少一基地台係更能夠形成—些已選 定向天線束型樣’而該下鍵結信號係通過它們選擇性地廣 播。該地理區域進一步遍佈地界定複數個測量位置。在該 等決定的各別基地台上有能力形成該等已選定向天線束型 樣的形成機率。各別測I位置相關於一基地台。由該基地 台所產生、且各別測量位置各別地相關的下鏈結信號係形 成一相關於各別測量位置之所需載波信號。由其他基地台 所產生的下鏈結信號在該等測量位置上形成干擾信號。相 對在各別測量位置所偵測到的干擾信號而計算一載波信號 品質指示。為各別干擾信號通過它廣播之天線束型樣而計 算個別的值。在各別測量位置上決定服務機率值。該等服 務機率值指示該等在此相關而廣播到該測量位置的所需載 波信號之機率。在負貴該載波信號品質指示及該等服務機 率值的無線通訊系統之細胞間建立細胞間關係。 對本發明及其範圍的更完整認識能從下列簡要的所附圖 示中獲得。隨後是本發明目前較佳具體實施例的詳細說 明’及申請的專利範圍。 S式之簡單說明 -8 - 本紙伕尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） f請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ^ 407b406 五、發明説明（6 ) 圖1係顯示本發明具體實施例的方法及裝置能實施的部份 細胞狀通訊系統之平面圖。 圖2A及2B係顯示圖1中的細胞狀通訊系統的單一細胞且 展示由在二相離交通狀況中無線基地台的天線裝置所形成 寬角瓣之天線束型樣。 圖3A及3B係顯示該相同於圖2A及2B的細胞狀通訊系統的 單一細胞，但是其中天線東型樣展示一窄角瓣。 圖4係顯示一類似於圖2A- B及3A- B的細胞狀通訊系統的 單一細胞’但是在此描述四個由無線基地台的天線裝置所 形成之相離瓣。 圖5係顯示在圖1中的細胞狀通訊系統的兩個細胞，其中 由該無線基地台廣播之下鏈結信號而界定該等細胞的第— 個係形成與該等細胞的第二個的通訊干擾。 圖6係顯示二個類似於圖5的細胞，而該等基地台的天線 裝置界定第一及第二產生窄角瓣天線束型樣之細胞。 圖7係顯示二個類似於圖5、6的細胞，其中由一具有形成 複數個窄角瓣天線束型樣的天線裝置之無線基地台界定該 等細胞的第一個之無線基地台，且其中界定該等細胞的第 二個之無線基地台係具有形成一不變且寬角瓣天線束型樣 之天線裝置。 圖8係顯示二個類似於圖5至7的細胞，但是其中界定第一 細胞的無線基地台之天線裝置係產生一不變且寬角瓣天線 束型樣，而其中界定第二細胞的無線基地台之天線裝置係 產生複數個窄角瓣天線束型樣。 -9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（7) 圖9係顯示二個類似於圖⑴的細胞，此顯示在第一細胞 二廣播-下鏈結信號而遍佈於由其一的窄角瓣 所包圍的區域。 圖1〇係顯示在本發明的具體實施例之操作期間資料搜集 的累積密度函數的圖形表現及用於在細胞狀通訊系统的細 胞間形成細胞間關係。 圖11係顯示本發明的具體實施例的方法的流程圖。 登明詳述 、首先參考圖1，如U)所示是係顯示—部份細胞狀通訊系 統。當後續描述將係顯示—慣用且陸地上的如GSM(全球行 動通訊系統）系統的細胞狀通訊系統時，系統崎其他形式 的無線通訊系統仍可做為相同的示例。 在由通訊系統10包圍的地理區域内空間相隔地遍佈複數 個基地台16而形成細胞狀通訊系統1〇。在圖丨的通訊系統1〇 中，以每二個基地台成群而共位。為了描述目的而在此展 不’各別基地台16界定一細胞丨8而通常成為六角形架構。 各別基地台16典型地包括允許以遠處行動端實現無線通訊 的固定位置（fired-site)之收發器，例如當該行動端係位在該 等基地台之個別的通訊範圍内時之示例行動端2 2。 基地台16的群组繫結到基地台控制器（BSCs)24。纜線26繫 結該等基地台16到（BSCs)24。BSCs 24經由纜線28而繫結到 行動叉換中心（MSCs)，例如MSC 27。其一描述於圖1的 MSCs繫結到一公共交換電話網路（pSTN) 29。 該PSTN係依序棋合至其他如示例通訊站3〇之通訊站。例 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） I ^ %-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 407406 a? Β7 經濟部中央標準局員工消費合作社印褽 五、發明説明（8) 如，該通訊站30可能由有線的電話裝置或如相似於行動端 22的行動端之其他裝置形成。 如前所述’細胞式通訊系統在整個系統的不同細胞上重 覆使用（re-use)頻率。當在一行動端和無線基地台間通訊相 對地低功率之信號時’在不同細胞内能並時地再使用同一 頻率。在相離行動端和相離基地台間並時發送的信號能通 訊且此並時發送的通訊信號不會互相明顯地干擾。無論如 何，當配置頻率到各別基地台時，必須小心，且從此界定 細胞。必須進行頻率配置且使得並時通訊能實現但不允許 藉由該並時發送而引入干擾的顯著層級。該頻率配置必須 進一步以有效利用該通訊系統的可用頻率之方式而完成。 當決疋孩等用於對孩等細胞做頻率配置之細胞間關係的 操作開始時，該等形成像素點的測量位置界定於整個由該 細胞狀通訊系統所包圍的地理區域。係顯示於該等細胞之 -的點32是此測量位置的代表。不再另談，此測量位置同 樣地建立在其他細胞1 8。 本發明的具體實施例藉著提供在當在細胞内通訊時因其 他細胞的通訊所引入的擾亂之指示而促進此頻率配置。注 意’下面描述的示例操作是關於由無線基地台所產生的下 鍵結信號之偵測。在另-具體實施例巾，類似操作利用由 行動端所產生的上鏈結信號或共通道或鄰通道的信號測 量。此指示在該等細胞間界定細胞間關係。該等細胞間關 係變成由具有能力形成有角瓣天線束架構的天線裝置的無 線基地台所產生之信號特徵。 -11 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210Χ2^Γ5~ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本百) 訂 407406 ay

------!I 五、發明説明（9 ) 圖2係顯示如圖1的細胞18的示例之單一細胞18。此界定 該細胞18的無線基地台16進一步在該圖展示。此處的無線 基地台包括該等有能力形成寬角瓣天線束型樣26之天線裝 置。該天線束型樣26實際地包圍細胞丨8而使得由該無線基 地台16廣播之下鏈結信號廣播到整個細胞丨8。 置於車輛28内且位於細胞18内的任何地方之行動端藉由無 線行動台16而能在該處偵測到廣播的下鏈結信號且也能發 送上鏈結信號到無線行動台丨6。 由圖2A供線行動台16廣播的下鏈結信號之信號能量等級 取決於從該無線行動台的測量位置之距離。當該天線束型 樣26包園整個細胞18時，超越該細胞的該天線束型樣和該 下鏈結#號之信號能量不取決於在該細胞内行動端之位 置。超越該細胞18的該下鏈結信號之剩餘信號能量位階同 樣地不受細胞18内行動端位置之影響。 例如’由該無線基地台16廣播且在超越該細胞18的測量位 置32上測量之下鏈結信號的信號能量是取決於從該無線行 動台16的測量位置32之距離，此處由距離段34指示出距 離。 該行動端載送的車輛28也延著距離段34而移位《當在整個 細胞18廣播一下鏈結信號時，無論如何，在測量位置32偵 測到的剩餘信號能量不取決於在該細胞18内行動端載送的 車輛28之位置。 圖2B再度係顯示具該等形成寬角瓣天線束型樣26的天線 裝置之無線基地台16。藉著距離段34指示其和無線基地台 -12- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2I0X297公釐） f請先閑讀背面之注意事項再填寫本頁)

1T 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 40740ο Α7 Β7 五、發明説明（1〇) 16間的相離距離之測量位置32也再度係顯示於圖示。 此時，位於該行動端所在位置内的車柄2 8在該細胞18内置 故於不同位置。也就是說’車輛28不沿著該無線基地台16 和該測量位置32間的距離段34置放。無論如何，當車輛28 沿著距離段34時，如圖2Α所述，在測量位置32偵測到由該 無線基地台16廣播到該載送在車輛28内的行動端之下键結 信號的信號能量。 當在系統的細胞間建立細胞間關係時，僅形成不變的寬 角瓣天線束型樣’而不需考慮在細胞18内的交通分配型 樣。由具產生寬角瓣的天線裝置之無線基地台廣播該下鏈 結“號的剩餘信號能量而不取決於一行動端的位置。因 此’當建立該細胞間關係時’不需考慮在該細胞内的交通 分配。 圖3Α及3Β再顯示一無線基地台16和該處界定的細胞18。 此時，該無線基地台16的天線裝置有能力產生窄角的天線 束型樣。 經濟部中央標準局員工消费合作社印裝 m ^^^1 - - n^f In— 1^1 —1^—· 1^1 ^ • . (請先閲讀背面之注意事項鼻填寫本 圖3Α係顯π —延著縱向（i〇ngitudinai)而從該無線基地台 且以輻射狀向外延伸之窄角瓣、天線束型樣38，使得該天 線束型樣38包圍該行動端包含之車輛28之所在處。在圖 3A，該車輛28位在相同於圖2A的車輛28，即是延著距離段 34 ° 廣播由该播線基地台16廣播到該位於該車輛28内的行動端 之下鏈結信號而遍佈由該天線束型樣38所包圍之區域。能 在與該無線基地台相隔距離段3 4長度的該等如示例測量$ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) 13- A7 ——一 407406 B7 五、發明説明（11) 且3 2的,則量位置上測量該下鏈結信號的剩餘能量位階。 圖3B再度係顯示該具一有能力產生定向窄角瓣天線束型 樣的天線裝置之無線基地台。此時，無論如何’重置該行 動端包括的車輛28而遠離距離段34。此時，該車輛置放在 圖2B所對應的車輛之所在位置。而且’形成該天線束型樣 42而實現與該行動端之通訊。 因為此處的無線基地台16包括有能力形成窄角瓣天線束 型樣的天線裝置，所以該在測量位置32所偵測到的剩餘能 I位階取決於該天線束型樣所延伸的方向。當形成如圖 所π的天線束型樣38時，由該無線基地台廣播的該下鏈結 信號之剩餘能量位階當在該測量位置32偵測到時比當該天 線裝置形成該天線束型樣42時處於較高位階。 因此，該行動端的位置，例如，當在細胞狀通訊系統的 細胞間建立細胞間關係時應該考慮該可以決定天線束型樣 的選取之交通分配。本發明的一具體實施例允許在計算細 胞間關係中考慮此交通分配。 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 . · I . 訂 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖4係顯示一有能力由形成部份無線基地台的適應型天線 放射線所產生的天線束型樣之示例系列。在此再度展示在 该處界定的無線基地台16和該細胞18。該無線基地台〗6包 括該如利用一 Butler矩陣的天線陣列之天線裝置。 孩天線陣列有能力形成任何四天線束型樣，在此是夭線 束型樣46、48、52、及54。各別天線束型樣46至54形成延伸 的窄角瓣天線束型樣。該等各別天線束型樣的涵蓋區域一 起充份地包圍该細胞18的區域。因為各別天線束型樣的定 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4*l格（ 407406 :77 五、發明説明（12) 向天性，所以在該下鏈结信號依據該等天線束型樣的定向 天性而引介時則能廣播下鐽結彳5號到一具最少干擾之行動 端。同時，能在一單一細胞内通過定向天線束型樣的利用 而並時廣播相離的下鏈結信號到二或多個行動端。 在圖4之示例說明中，天線束型樣46至54係固定在架構 中。在另一具體實施例中’利用適應型天線陣列而允許額 外數量之天線束型樣被形成。本發明之一示例具體實施例 之下列描述，由其在該細胞狀通訊系統的細胞間建立細胞 間關係，將描述關於具至少一能夠形成該如圖4係顯示的天 線束型樣架構的基地台之系統。 在一示例具體實施例中’考慮在該等建立細胞間關係的 細胞間之交通分配而決定細胞間關係。在細胞對間的細胞 間關係指示在該對的之一細胞内之通訊如何擾亂在該對的 另一細胞内之通訊。在一具複數個媒體的一般細胞狀通訊 系統中’形成具複數個元件G i」·之陣列G。各別元件G i』係顯 示在細胞i及細胞j間的關係。 為了計算G ’測量在測量位置32所偵測到之信號的信號能 量位階。對各別測量位置’決定如在複數個測量位置上所 經濟部中央標準局員工消費合作衽印製 偵測到的控制信號之下鏈結信號的信號能量位階量。在慣 用方式中，界定不同頻率在不同控制頻道上，而一當不同 頻率界定在不同控制頻道上時產生且測量該等控制信號的 信號能量位階。 為了回應此等測量’個別測量位置相關於個別細胞及該 等界定此等細胞的基地台。在該示例具體實施例中，當在 407406 A7 ----—__B7 五、發明説明（13) (請先閲請背面之注意事項再填寫本頁) 該測量位置偵測到時各別測量位置相關於__由產生最大信 號能量的下鏈結信號之基地台所界定的細胞。從該等測量 位置到該等細胞的相關以其他信號品質指示能同樣地達到 為基礎。 一旦冗成在一測量位置和一特別細胞及基地台間的相 關，由其他基地台發送的下鏈結信號是就像在正常電話操 作期間所使用交通頻道上證實之干擾的位階指示。比率 (Ratios)係由該等相關於個別測量位置的基地台所產生的下_ 鏈結信號的信號能量位階、及由其他基地台所產生而形成 干擾彳s说之下鍵結is號的信號能量位階所決定。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 此後，該相關此一測量位置的基地台所產生的下鏈結信 號應該參考為該載波信號’而由其他基地台發送的該等下 鏈結信號應該參考為關於此測量位置之干擾信號。當由該 界定細胞j之基地台所產生下鍵結傳送干擾時，各元件G .. 可以疋如界疋在細胞i内之C / I值（例如，16 dB)。如以下 將注意到的，該等元件G jj可替代地為其他值，此等其他值 部分回應於C/Ι值。例如’該等元件Gij能是該等指示該c / I值小於（或大於）一已選位階的機率之機率值（例如，3 % ) ° 在一具體實施例中’假設各別測量位置有一相等的服務 機率。也就是說，假設在一特別細胞内於各別測量位置上 的交通分配是載送等量的交通。當在此假設完成中利用細 胞間關係時’該細胞間關係驗證參考為一細胞間關係驗證 的擾亂區域。 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CMS ) A4规格（210X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（14) 在另一具體實施例中’決定在該細胞中的某些測量位置 上具有相關於該處且較高的服務機率，也就是說，位於細 胞中呈現較高交通密度部份之測量位置係具有相關於該處 且比位於細胞中呈現較低交通密度區域之測量位置較高服 務機率。例如’界定在周遭區域的測量位置通常比位於遠 處的測量位置展示較高服務機率。 例如’在細胞對間的細胞間關係被選擇作為細胞區域的 百分比（部份（portion))或在該呈現c / I位階低於一已選值的 細胞内之交通.，該已選值係由一累積分配（cumulative distribution)函數顯示。藉由對所有細胞對而完成此等決 定，則形成G矩陣。 當利用該等細胞間關係以用在頻率規劃，則當指定頻率 到該等細胞時利用該等細胞間關係。例如，根據該等特別 細胞的交通需求而指定該等頻率’則各別細胞必要能服 務。例如，配合使用一利用細胞間關係以決定可能共頻道 細胞之最佳化工具而實施該頻率規劃程序。 圖5係顯示二標識為圖1的細胞狀通訊系統的細胞1 和細 胞18B之細胞18。在此的細胞18A及18B不相都，為了解釋方 便’細胞18A應該是該決定效能特徵的細胞，而由該界定細 胞18B的基地台所產生的該等信號形成干擾細胞丨8 a内通訊 之干擾信號。在各別界定在細胞18A内的測量位置32上完成 測量。 首先’在一細胞内決定真正交通分配之指示當複數個 窄角瓣天線束型樣之一形成該界定細胞的無線基地台之天 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 407406 A7 B7 五、發明説明（15) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 線裝置時’如圖4的瓣46胃54所示，由通過各個天線束 所服務的交通之決定機率提供真正交通分配之指于土， 如，藉由監控各別天線束型樣的活動次數而能獲得此等: 率的測量。 卞此寺機 圖6再度係顯示細胞18A及⑽，在此進一步顯示該 能力形成有角瓣天線束型樣的無線基地台之天線裝 成的天線束型樣。例如，界定—機率向量Pa = (p“，p ^ Pa3，Ρ“），其中Pan是在細胞18A内活動的第η個天線^型 樣。-機率向量ΡΒ同樣地在細胞18Β内決定。而且，其他向 量Ρ也同樣地在該細胞狀通訊系統的其他細胞上形成。'該等 形成各別機率向量的元件之機率和是各別集合成 機率。 曰 .例如藉由相關一具各瓣有能力在各別無線基地台展示 之計數器η而能形成該等形成該等機率向量的元件值。該指 定是在細胞Α為了瓣之計數器。每一次使用該相關於‘ 數器的瓣發送一猝發，增加該計數器。如果如從一基地台 並時發达二分離的猝發或如使用二瓣而發送單一猝發，則 在基地台能並時增加超過一個以上的計數器。 之後，該瓣機率Pai的值是：ρ“ = nai/Uai + na2 + na3 + na4)。 圖7再顯不二細胞18A和I8B，當細胞丨8八的無線基地台之 天線裝置再度形成複數個窄角瓣天線束型樣時該界定細胞 18B的無線基地台之天線裝置形成一寬角瓣天線束型樣。當 決定機率？8時，由百分之百機率的單一值形成該向量。 -18- 本纸張尺度適用中國國家榡準（CNS) A4規格（2】0x297公釐） ------ I I I I I - I 1 攻-- V . (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁j -·* ·I I - .--»1 .1 · - - I · .I II · .1 - 經濟部中央標準局員工消費合作杜中製 A7 B7 立、發明説明（16) 圖8亦係顯示二細胞18A和18B。此時，界定細胞18A的無 線基地台之天線裝置產生一寬角瓣天線束型樣。而且，界 定細胞18B的無線基地台之天線裝置產生—窄角瓣天線束型 樣。此時’該向量P A包括值是1的單一元件。 在該細胞狀通訊系統包圍的區域中於各 量單一能量位階。為了能依據一個以上天=樣以發; 下鏈結#號’則為了各別能通過它們以發送該下鏈結彳含號 之可能的天線束型樣而完成分離的測量。一當完成該等測 量時’個別測量位置相關於個別細胞及它們相關的基地 台。 如先纟ί所注意到的’在一具體貫施例中，當在該測量位 置上偵測到時’ 一測量位置相關於該產生最大信號能量的 下鏈結信號之基地台。一測量位置所相關且由該基地台所 產生的下鏈結信號形成該相關於該測量位置之載波信號， 由其他基地台所產生的下鍵結信號在該測量位置上形成干 擾信號。 在各別測量位置上計算載波對干擾（c /1)比率。參考圖9 之細胞18Α和18Β，為了該測量位置X而計算一 c / I向量。 在細胞18 Α内由一天線束型樣服務該測量位置X。而且，在 該測量位置X上的載波對干擾比率’其參考到由細胞18]8所 產生之干擾信號，取得四個分離值之一。該干擾信號值取 決於由細胞18B的無線基地台的天線裝置所形成之天線束型 樣。 此後’由該界定細胞18B的無線基地台所產生之下鏈結信 -19- &紙G度適用中關家標準（CNS ) A4規格（210X297公f - I- ^ 衣-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

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-m ϋ^— I 407406 at B7 五、發明説明（17) 號引起在該測量位置X上的干擾形成_干擾向量h，其中 IB=(lb卜ib2，ib3，ib4)。由細胞18B之第n個天線束型樣所引 起之干擾界定該元件ibn。 相關於界定細胞18B的基地台的天線束型樣之瓣機率％指 示此干擾值的似然。該相關於該測量位置之載波信號僅取 知一值。此後，—向量相關於該測量位置X。第一向量C / IB描述該等可能c/丨架構。第二向量pB包括實驗該€/1架 構的相對應機率。為了各別測量位置而實施此測量。 之後，為了各別如細胞18A和18B之細胞對而計算一細胞 間關係。利用所有相關於該等相關於該選用於分析的細胞 的像素之C/ I和p向量。無論如何，僅在測量位置基礎上 知道该等C / I機率。執行測量位置機率到整個細胞機率之 轉換。對該相對應測量位置，藉由各別p向量與該服務機率 相乘而完成轉換。例如，形成矩陣G的該等元件值。 如果天線裝置有能力形成動態成型瓣勝於固定窄角瓣天 線束型樣，則擴展該等P和丨向量以包括所有在它們的各別 細胞内的可能角度’如在扇區細胞内的_ 60。到+ 60。。 經濟部中央標準局員工消费合作社印装 f請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁} 對各別測量位置計算該服務機率pSj。對受擾區域，假設 在一細胞内該交通分配的驗證是相等，則psi =丨/ (在該細 胞内的測量位置總數）。反之，對受擾區域，該交通分配的 驗證取決於該測量位置的位置而加權，則服務機率pSi=(該 測量位置所相關的瓣之p A值）/(配置到該天線束型樣之測 量位置總數）。此後’對在細胞18 A内的各別位置i，可以知 道（C / IB);向量和一服務機率值。因為有四個（相對應到 -20 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 407406 at ----- _____ B7 五、發明説明（18) 天泉束型樣數）c / j值及計算一已修正（灿印化幻服務機率 向量，所以四個C 值的每一個有—對應的服務機率值。 即疋說，PSamended」=pSiXpB。於是，例如，該載波對干擾 值c / lbl(對該測量位置χ的該等可能c /丨值之—）以具機 率pSxxPb丨而發生在細胞IgA。 為了在細胞18A内的所有測量位置從所有（c/bh值及 pSamended· i向量形成該載波對干擾比率的累積分配函數 (CDF)。 圖10係顯示一示例累積分配函數（CDF)的繪圖96。如圖所 不’該CDF是一該下鏈結c / I的值函數。該累積分配函數 的繪圖96之值係延著垂直軸刻度而顯示機率，其係顯示延 著平行軸值而低於一特定位階之C /1位階的機率。 在該等已測載波對干擾位階的累積分配函數中將細胞間 關係選擇在特定的位階。例如，在圖丨〇的示例表現中，一 1〇%( I01)位階的CDF對應到16dB的C / I位階。在此位階 上，在細胞18A實現C /1大於16dB的通訊之機會有90%。替 換地’能決定一細胞間關係為低於已選C / I位階的通訊之 機率。例如，在圖1 〇的示例表現中一 1 〇dB的C / I位階對應 到约3 %機率。在細胞18A中有3 %通訊會實現有一低於i〇dB 的C / I位階。 藉由有各別細胞内建立該等細胞關係，形成該G矩陣的元 件。一當形成此矩陣，能執行如前所述的頻率規劃程序。 在另一具體實施例中，使用該G矩陣以決定鄰近細胞表 列。在該細胞狀通訊系統10内之各細胞1 8已相關一鄰近細 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨〇Χ297公釐） m i. . n n ·1 I I— J -- i - 1 i— · m I . X -"、T (請先M讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局員工消f合作. 社印製 A7 _____ B7 _ 五、發明説明（19) 胞表列。該鄰近細胞表列指定使用在鄰近此細胞的細胞内 之頻率。該鄰近細胞表列與行動端通訊的方式是界定在先 前合適空中介面標準之協定内。例如，GSM空中介面標準 界定提供該等鄰近細胞表列給GSM系統的行動端。 在二細胞間的該細胞間關係之低值指示如果在已選機率 位階上界定細胞間關係為C / I值則該等細胞為鄰近者。該 細胞間關係之高值指示如果選定該細胞間關係為低於一已 選C / I值的機率則該等細胞為鄰近者。此後，能指定允許 及不允許鄰近者的合適指定。 圖11係顯示本發明的通常展示在1〇2的方法之具體實施 例。該方法102在由複數個各別界定一細胞的無線基地台所 形成的無線通訊系統中決定細胞間關係。 首先，如區塊104所示，決定束型樣形成機率值。此值指 示各別在各別基地台所形成的天線束型樣之形成機率。 之後，如區塊106所示，各測量位置以如前所述的方式而 相關於一基地台《例如，藉由首先以該由一基地台所形成 的已選數量之天線束型樣的天線束型樣所包圍的部份地理 區域而相關於（associate)各測量位置。之後，該相關於各測 量位置的部份地理區域進一步相關於該形成包圍該部份地 理區域的天線束型樣之基地台。 之後，如區塊108所示，在各別測量位置上為了各別干擾 信號而計算一如C/Ι比率的載波信號品質指示。之後，如 區塊112所示，在各別測量位置上決定服務機率值。而且， 如區塊H4所示，建立在該無線通訊系統的細胞間的細胞間 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) M胁（mx297公竣^ ' ~~--____________ m m n - n u m l Ά -1---- m (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 407406 A7 B7 五、發明説明（2〇) 關係以負責該載波k號品質指示值和該等服務機率值。 前述是建置本發明較佳示例，而太欲n j向本發明的笳图7*處1 , 限於此描述。本發明的範圍界定在以1 11固不應孩侷 了的申請專利範固。 (請先閲讀背面之注意Ϋ項再填寫本頁) .丨衣_ 訂 經濟部中央標準局員工消費合作.社印繁 -23- 本纸伕尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）

Claims (1)

1. 407406 A8 B8 C8 D8 申請專利範固 經濟部中央標準局貝工消費合作社印«. L :種用以在—由複數個空間相隔且遍佈於一地理區域的 喪、’泉基地台所形成之無線通訊系統中決定細胞間關係之 万法’各基地台界定一細胞，各基地台有能力產生一下 鍵結信號且依照一天線束型樣而廣播，至少有一基地台 有此力％成一已選數量之定向天線束型樣，該下鏈結信 °選擇f生地藉其廣播’該地理區域更遍佈地（thr〇Ugh〇ut) 具有複數個被界定之測量位置，該方法包括以下步驟： 決足形成在各基地台而用於指示各天線束型樣的形成 機率之束型樣形成機率值； 將各叫量位置相關於（ass〇ciating) 一基地台，由該具各 個測量位置的基地台產生的下鏈結信號各別且相關地形 成一相關於各別測量位置的所需載波信號，由其他基地 〇產生的下鏈結信號在該等各別測量位置形成干擾信 號； 计算一在各測量位置偵測到而相對各干擾信號的載波 仏號品質指示，為各用於廣播該等干擾信號的天線束型 樣計算各個值； 決定各測量位置的服務機率值指示在各測量位置的服 務機率而廣播該相關的所需載波信號到該測量位置；及 在該無線通訊系統的該等細胞間建立細胞間關係以回 應在泫计算步驟期間所計算的載波信號品質指示值，而 该服務機率值決定該步驟期間所決定的服務機率值。 2.如申請專利範圍第方·法u其中該決定服務機率值步 騾包括相關於一具有各測量位置的測量位置服務機率， 二 24- 本紙伕尺度適用t國因家梂準（CNS〉A4规格（2丨0χ297公釐） I- I In.....- - I - I I .^- - - - m 、ίτ +'.1*、 (請先閏讀背面之注意事項再填寫本頁) 407406 六、申請專利範圍 及藉由合併該相關於 的測量位置服務機率’以；型f的束型樣形成機率值 服務機率值。 异—相闕於各天線束型樣的 3.如申請專利範圍第2項 . 的測量位置之列量乜w "中茲相關於各個基地台 J量饭置服務機率係等值。 口 《如申請專利範固第2續之方法 該已選數量之定向天線束型樣的至中;=:有能力形成 位置服務機率值，係有關於在‘束位 率值（決定步驟期間所決定二…成機 5.如申請專利範圍第2㈣法，其 的測量位置之服務機率值之和是百=關於各個基地合 Ή:範圍第1項之方法，其中該等有能力在至少一 率值係-起形成百分之百：。束㈣的束型樣形成機 7·如：凊專利範園第!項之方法，其中在該服務 琢步驟期間所決定的服務機率是等值。 “ 8· ^申4專利範圍第！項之方法，更包括配置頻率的步驟， 細於實現與該基地台的通訊，以回應在該建立細胞間 關係步驟期間所建立的細胞間關係。 申叫專利範圍第i項之方法，其中該至少一基地台之定 =天線束型樣有能力產生包含一已選數量的固定天線束 土樣及其中在該已選數量的固定天線束型樣的束型樣 禾成機率之值決定步驟期間所決定的束型樣形成機率之 和係形成百分之百的機率。 AS B8 C8 D8 「、申請專利範圍 ιο·如申請專利範圍第丨項之方法，更包括在各測量位 ^ 且上〉則 量孩由各基地台所產生下鏈結的信號特徵之中間步赞 及其中在用來回應在該測量步驟期間完成的信號特^、’ 配置步驟期間完成之配置。 < 11·如f請專利範圍第10項之方法，其中在該測量步驟期間 測量的信號特徵包含下鏈結的信號能階。 12_如申請專利範圍第η項之方法’其中在該相關步驟期間 完成的各測量位置之相關是在該等各別測量位置上完^ 於展示最大信號能階的基地台。 13. 如申請專利範圍第12項之方法’其中在該建立步驟期間 所建互的細胞間關係包含所需載波信號對干擾信號比， 其係為一已選機率位階上。 訂.. 14. 如申請專利範圍第12項之方法，其中在該計算步驟期間 產生的載波信號品質指示係合併該等界定在該各別測量 位置上而相對於該干擾信號的信號能階的載波信號之信 號能階比率值。 " 匕如申請專利範圍第12項之方法，其中 *具肀在建互孩細胞間關 係的步驟期間所建立的細胞間關係包含小於一已選定閥 限（threshold)位階的比率之機率。 16.::請專：範圍第〗項之方法’其中該至少一基地台有能 给击生的定向天線束型樣組成—已選數量的動態可選天 '型樣’且纟中在該束型樣形成機率值之決定步驟期 =衫的束型樣形成機率值组成該各已選數量的動態 天線束型樣的形成機率，該等已選數量的動態可選 407406 A8 B8 C8 D8 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -27 - 六、申請專利範圍 夭線束型樣的形成機率之和 卞 < 和係形成百分又百的機率。 17. 如申請專利範圍第1項夕士 ^ ^ , aA 、万法，更包括多個在該與一基地 台相關各測量位置的步驟之前的中間步驟： 將各測量位置相關於（ass〇ciating)由在至少一基地台所 形成的已選數量之束型樣的天線束型樣所包圍之一部分 地理區域；及 用在4基地口上形成的該天線束型樣所包圍之部分地 理區域而相關用各測量位置相關的地理區域部分。 18. 種用以在由複數個空間相隔且遍佈於一地理區域的基 地cr所开y成之捭線通訊系統中決定細胞間關係之方法， 各基地台界定一細胞，各基地台有能力產生一下鏈結信 號，其依照一天線束型樣而廣播，及至少一基地台進一 步有fib力形成一已選數量之定向天線束型樣，藉其傳送 該下鏈結信號，該地理區域更具有複數個測量位置，其 遍佈地（throughout)被界定，該方法句,柘下舟驟： 決定在各基地台上有能力形成各已選數量之定向天線 束型樣之形成機率； 當形成各已選數量之天線束型樣時，於各個測量位 置’測量各個基地台所產生的下鏈結信號的測量位置； 指定各測量位置給一基地台，該各測量位置指定給它 的基地台產生該下鏈結信號且形成一相關於各各別測量 位置的所需載波信號，由其他基地台產生的下鏈結信號 形成相關於各各別測量位置的干擾信號； 計算一在各測量位置偵測到而為各干擾信號的載波信 本紙張;適用中國圏家榡準（CNS )八4胳（2丨〇χ297&董） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 A8 407406 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 ~ ~ 號對干擾信號比率值’為各用於廣播該等干擾信號的天 線束型樣計算各個值； J. .------ V------訂 (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) 決定各測量位置的服務機率值且指示在各測量位置的 服務機率而廣播該相關的所需載波信號到該測量位置； 及 建立細胞間關係且至少回應在該計算步驟期間計算的 載波信號對干擾信號比率，和在該服務機率值決定步驟 期間所決定的該服務.機率。 19. 一種用以在由複數個空間相隔且遍佈一地理區域的基地 台所形成之無線通訊系統中決定細胞間關係之裝置，各 基地台界定一細胞’各基地台有能力產生一下鏈結信號 且依照一天線束型樣而廣播’至少有一基地台有能力形 成一已選數量之定向天線束型樣，藉其選擇地廣播該下 鏈結信號’該地理區域更具有複數個測量位置，其遍佈 地被界定，該裝置包括： 一束型樣機率決定器，被耦合以接收各基地台有能力 形成的天線束型樣的指示，該束型樣機率決定器在該有 能力形成天線束型樣的形成的各基地台處決定機率； 經濟部中央標率局員工消費合作社印製 一指定器，被耦合以接收由各基地台所產生的下鏈結 信號的信號特徵的指示，且該下鏈結信號係被廣播至各 天線束型樣包圍的區域，該指定器用於指定各測量位置 到一基地台，各測量位置個別地被指定到由該基地台所 產生之下鏈結信號係形成一相關於各別測量位置的所需 載波信號，由其他基地台所產生的下鏈結信號在該各別 —___- 28 - 本纸伕尺度ϋ用巾ϋ國家搞準（CNS ) Α4規格（210χ297公着1 --- A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 — 測量位置上形成干擾信號； ，计算器，被耦合以接收該由指定器所指定之指示及 :載波信？的指示及在各測量位置的干擾信號，該計算 器用於计算一相對在各測量位置所偵測到各干擾信號之 載波信號品質指示’為天線束型樣計算各個值且用於廣 播各干擾信號； 服務機率決定器，用以決定各測量位置的服務機率 值，以與其相關的所需載波信號係被廣播到該測量位 置；及 細胞間關係決定器’操作以至少回應在該計算器計 算的載波信號品質指示值，和在該服務機率決定器所決 疋的服務機率值，該細胞間關係決定器用於在該無線通 訊系統的細胞間決定細胞間關係。 20. 如申請專利範圍第19項之裝置，更包括一可回應由該細 胞間關係決定器決定的細胞間關係之頻率配置器，該頻 率配置器用於配置頻率而實現與該基地台的通訊。 21. 如申請專利範圍第19項之裝置，更包括一可置於該測量 位置而偵測由該基地台所產生的下鏈結信號的信號強度 之信號強度測量器，及其中該指定器配備而接收的該信 號特徵指示組成由該測量器測量的信號強度指示。 22. —種用以記錄關於由基地台形成的天線束型樣的資料之 改良天線束型樣登錄裝置，在由複數個空間相隔且遍佈 一地理區域的無線基地台所形成之無線通訊系統的網路 基礎架構中，各基地台界定一細胞，各基地台有能力產 -29- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 本紙張尺度適用辛國國家祿準（〇阳）八4说格（210父297公嫠） ABCD 407406 「、申請專利範圍 生一下鏈結信號且依照一天線束型樣而廣播，至少有一 基地台有能力形成一已選數量之定向天線束型樣，藉其 選擇性地廣播該下鏈結信號，該地理區域更具有複數個 測量位置’其偏佈地被界定，該登錄裝置包括： 一偵測器’被耦合以接收由該等基地台所形成的天線 束型樣的指示，該偵測器係用以偵測何時由基地台形成 天線束型樣；及 一棋合至該偵測器的儲存元件，該儲存元件用於記錄 由天線束型樣所形成的天線束型樣之指示資料及形成該 天，.泉束型樣的時間期間（time peri〇(js)。 23.如申請專利範圍第22項之天線束型樣登錄裝置，更包括 一可回應由該儲存元件所儲存的資料之機率決定器，該 機率決足器係用以決定由該基地台產生的各天線束型樣 之形成機率。 τ--,------V------、玎 (請先-M讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標窣局員工消費合作社印褽 良紙張从適用中國國家揉丰（CNS 2獻2《7公釐