专利名称：一个改进广播控制信道可听度的方法
技术领域：
本发明涉及改进无线系统中的基站的广播控制信道的可听度的方法，在其中收发器单元根据TDMA/FDMA原理被分成各个信道该基站包括建立到在其无线覆盖区域内的无线单元的无线连接的装置和发送广播控制信道的装置，该系统包括至少两个使用同一预定频率的信道被安排来发送广播控制信道的基站。本发明还涉及一个包含基站的蜂窝无线系统，该系统的收发器单元依据TDMA/FDMA原理被划分成各信道，该基站包括建立到在其无线覆盖区域内的无线单元的连接的装置和发送广播控制信道的装置，该系统包括至少两个使用同一预定频率的信道来发送广播控制信道的基站。
本发明涉及依据TDMA/FDMA原理(时分多址/频分多址)被分成各业务信道的移动通信系统，尤其是涉及GSM(移动通信特别行动小组)和DCS系统(数字蜂窝系统)。具体地讲，本发明涉及当在互相邻近的几个无线网孔上不得不使用同一频率的信道从而致使不同无线网孔的信号互相混合和干扰时所导致的问题。
GSM和DCS系统的BCCH信道(广播控制信道)是由彼此邻近的几个无线网孔的基站在同一频率上发送的信道的一个例子。由于BCCH信道只需要一个时隙，所以基站也因其它目的而把频率信道用作象通常的业务信道那样的信道。基站在广播控制信道上发送涉及有关无线网孔的信息，如有关所使用的业务信道的频率的信息。
除了其自身的无线网孔的广播控制信道之外，在某个无线网孔内的无线单元也侦听周围网孔的广播控制信道，对收到的无线信号进行解码并完成涉及接收信号的水平的测量，即RSSI测量(接收信号强度指示)。例如，越局切换，即根据上述测量结果从一个无线网孔转换到另一个。在GSM/DCS系统中，基站只在BCCH广播控制信道的第一个时隙，即时隙0中发送信息，收发器对只在上述时隙中接收的信号进行解码。其它时隙或者被用作业务信道或者在其中发送填充帧。在BCCH信道的每个时隙中发送的脉冲串，即填充帧在收发器的RSSI测量中被加以考虑。
由于彼此邻近的无线网孔的基站使用同一频率信道发送BCCH信道，则在由不同基站发送的信号之间会出现干扰，尤其会扰乱位置较远的无线。实际上，已经表明由于上述干扰的存在，较远处的无线单元在对从时隙0发送的BCCH信道中的信号进行无错解码方面出现了问题。本发明的目的是要解决上述问题。利用本发明的方法可以实现该目的，该方法的特征在于基站的上述预定频率信道的发射功率在不发送广播控制信道的时隙中被调得低于在发送广播控制信道的时隙中的发射功率。
本发明也涉及一个可以使用本发明的方法的蜂窝无线系统，本发明的系统的特征在于至少有一个上述基站包含把在不发送广播控制信道的时隙中的上述预定频率信道的发射功率调低的控制装置。
本发明所依据的思想在于如果基站用来发送BCCH信道的频率信道的发射功率被调低使得只有用于发送BCCH信道的时隙被以全功率发射而同一频率的信道的其它时隙以较低发射功率发送，则彼此邻近的基站之间的相互干扰就会大大降低。由于系统的基站只以全功率发送主要的时隙而所有其它的信号以较低功率电平在同一频率信道上被发送，所以在上述信道上的干扰被大大地降低，而且即使是较远处的收发器也可以对在BCCH信道上发送的信息进行无错解码。本发明的方案在其广播控制信道的时隙被同步发送以便彼此邻近的网孔使用同一广播控制信道在不同时刻发送广播控制信道的时隙的网络中具有特别的优势。
如果呼叫也在广播控制信道的频率信道上被发送出去，则呼叫质量会因较低的功率电平而有轻微的下降。由于在这类情况下基站可以切换到广播控制信道的频率信道根本不使用的业务信道上，则这种情况不会成为问题。
位于邻近网孔的收发器单元的RSSI测量因广播控制信道的不同时隙以不同的功率电平被发送的事实自然会受到某些影响。在多数情况下由于在只有一个或一些时隙被以较高功率电平发送的情况下根据RSSI测量结果的可能的切换和对应过程，是根据变化很小的BSSI测量的平均值进行的，则这情况不会成为问题，而且，BCCH信道的传输功率的变化可以在切换算法中加以考虑。由于不久之后可通过一个新的在网孔之间的不会导致网络上额外负载的切换加以纠正，所以主要是当收发器单元在其被关闭后又被打开时(它必须选择最适合的无线网孔)发生的可能的不必要的切换不会有任何严重影响。
因而，本发明的方法和系统的最大优点在于消除了基站间的相互干扰，而无线单元在解码广播控制信道上发送的信息时会更可靠，另一个优点是与基站的其它收发器(同一发射功率)对应的收发器可被用于发送广播控制信道，并且由于发射功率低于最大功率，所以收发器的寿命会更长而能量消耗会更低。当广播控制信道的发射功率被降低而不是被提高时，为了处理这种情况，没有必要使用一个比其它收发器功率更高，更为昂贵的收发器来发送广播控制信道。
在所附的权利要求2到4和6到7中公开了本发明的方法和系统的最优实施例。面下，将参照附图借助基于本发明的系统的最优实施例以举例的形式更为详细地描述本发明，其中
图1说明了一个蜂窝无线系统的结构，图2是一个详细的关于图1示出的蜂窝无线系统的一部分的视图，而图3说明了由图2的基站发送的信号的相互同步。
图1给出了有关GSM蜂窝无线系统的一部分的图示。在由法国的M.Moyle和M—BPautet，Palaiseau于1992年所著的用于移动通信的GSM系统ISBN2—9507190—0—7一书中更详细地描述了GSM系统，因此本文中不再详细地对之加以描述。
图1说明了在GSM系统中对频率信道的再利用。在图1的情况下，被使用的频率信道被加以划分以便同一频率信道被用于每个由同一字母(A，B或C)表示的无线网孔。这就是说同样的频率信道被用于所有由字母A指示的网孔。因而，同一频率信道也被用来在有关无线网孔上发送BCCH信道。
图1中的圆圈A1，A2，A3和A4说明了在其上使用最大发射功率时上述由字母A指示的网孔的干扰会扩展到的区域。因而，在接收并对由字母A指示的邻近网孔的广播控制信道的解码时，在已知系统中位于无线网孔上的圆圈A1，A2和A3内的无线单元会有问题。
图2是一个有关图1所示的蜂窝无线系统的一部分的详细视图。图2只给出图1中的由字母A表示的无线网孔中的三个基站BTS1到BTS3和当基站以最大功率发送时其干扰会扩展到的区域A1，A2和A3。
图2给出了所有的使用同一频率信道F1发送广播控制信道BCCH的基站BTS1，BTS2和BTS3。图2中给出的无线单元MS1(位于图1给出的无线网孔B中)接收由所有图2中基站发送的BCCH信道。在图2给出的情况下，除了BCCH信道之外，基站BTS1向位于基站BTS1的无线覆盖区域内的无线单元MS2发送一个呼叫。
根据本发明，图2中基站BTS1到BTS3的广播控制频率信道F1的发射功率被加以调整使得只有广播控制信道的时隙被以最大功率发送。BCCH频率信道F1的其它时隙被在1到5dB的较低功率上被发送。
图3说明了由图2的基站BTS1，BTS2和BTS3发送的信号的相互同步。图3说明上述基站被相互同步以便它们在不同时刻发送广播控制信道，即BCCH信道。因而，基站在频率F1且在时隙1内发送BCCH信道。根据本发明，上述时隙被以最大功率，即实际上以和在基站的其它频率信道上使用的相同的功率发送。在时隙2内基站BTS1向图2示出的无线单元MS2发送一个呼叫。根据本发明，基站BTS1以比时隙1低的功率电平发送频率信道F1的时隙2(和时隙3到6，若其中有业务)。在图2的情况下，时隙3到8是空闲的，即基站BTS1在它们期间不发送任何内容。
图3还说明基站BTS2在时隙2内发送BCCH信道而基站BTS3在时隙3内发送BCCH信道。基站BTS2和BTS3的频率信道F1的其它时隙是空闲的，但当它们被使用时，基站BTS2和BTS3包含一个把基站BTS2的时隙1到3和3到8以及基站BTS3的时隙1到2和4到8内的发射功率调整得低于上述基站发送BCCH信道的时隙内的功率的控制装置。因而，基站BTS1到BTS3只以全发功率发送BCCH时隙。这样，即使是基站BTS1在同一时刻在同一频率信道F1上向无线单元MS2发送呼叫的情况下，无线单元也能够接收并解码由基站BTS2在时隙2内无错发送的BCCH信道。由于基站BTS2根据本发明以最大发射功率发送BCCH信道而基站BTS1根据本发明以较低的发射功率在时隙2内进行发送，所以这是可能的。这样图2的基站相互同步从而使它们均以其自己的顺序以全功率发送BCCH信道。基站BTS1到BTS3不只是暂时地以最大功率在频率信道F1上同时发送。通过使用众所周知的动态功率调整在基站BTS1到BTS3上可实现对发射功率的调整，这样一个基站控制器可以用作控制基站发射功率的控制单元。
可以理解上述说明和相关的图示只是试图说明本发明。在不偏离所附权利要求书中提出的本发明的范围和精神的情况下本发明的各种变化和修正对本领域的技术人员来说是显然的。
权利要求
1.一个用于改进无线系统中的基站(BTS1到BTS3)的广播控制信道的可听度的方法，其中收发器单元依据TDMA/FDMA原理划分成各信道该基站(BTS1到BTS3)包含建立到其无线覆盖区域内的无线单元(MS1，MS2)的无线连接的装置和发送广播控制信道(BCCH)的装置，该系统包含至少两个使用同样的预定频率信道(F1)发送广播控制信道(BCCH)的基站(BTS1到BTS3)，其特征在于在不发送广播控制信道的时隙中，基站的上述预定频率信道(F1)的发射功率被调到比在发送广播控制信道(BCCH)的时隙中的要低。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于不发送广播控制信道的上述预定频率信道(F1)的时隙的发射功率比发送广播控制信道(BCCH)的频率信道(F1)的那些时隙低1到5dB，最好是3dB。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于上述基站(BTS1到BTS3)是一个DCS或GSM移动通信系统的基站而上述广播控制信道是一个BCCH信道。
4.如权利要求1到3中任一个所述的方法，其特征在于上述至少两个基站(BTS1到BTS3)相互同步以便其在不同时刻发送广播控制信道(BCCH)。
5.一个包含基站(BTS1到BTS3)的蜂窝无线系统，其收发器单元依据TDMA/FDMA原理被划分成各信道该基站包含建立到其无线覆盖区域内的无线单元(MS1，MS2)的无线连接的装置和发送广播控制信道(BCCH)的装置，该系统包括至少两个使用同样预定频率信道(F1)发送广播控制信道(BCCH)的基站(BTS1到BTS3)，其特征在于至少有一个上述基站(BTS1到BTS3)含有把不发送广播控制信道(BCCH)的时隙中的上述预定频率信道(F1)的发射功率调得较低的控制装置。
6.如权利要求5所述的蜂窝无线系统，其特征在于控制装置用来调整发射功率从而使得不发送广播控制信道的上述预定频率信道(F1)的时隙的发射功率比发送广播控制信道(BCCH)的频率信道(F1)的时隙要低1到5dB，最好是3dB。
7.如权利要求5或6所述的一个蜂窝无线系统，其特征在于上述系统是GSM或DCS蜂窝无线系统而上述广播控制信道是一个BCCH信道。
全文摘要
本发明涉及一个改进在一个其收发器单元依据TDMA/FD-MA原理被划分成各信道的无线系统中的基站(BTS1到BTS3)的广播控制信道的可听度的方法，该基站(BTS1到BTS3)包括建立到其无线覆盖范围内的无线单元(MS1，MS2)的无线连接的装置和发送广播控制信道的装置，该系统包括至少两个使用同样的预定频率信道(F1)发送广播控制信道的基站(BTS1到BTS3)。为了减少干扰，基站的上述预定频率信道(F1)的发射功率在不发送广播控制信道的时隙中被调得比在发送广播控制信道的时隙中要低。本发明也涉及一个蜂窝无线系统。
文档编号H04J4/00GK1129048SQ95190470
公开日1996年8月14日 申请日期1995年5月24日 优先权日1994年5月26日
发明者埃罗·海科嫩, 里斯托·沃拉 申请人:诺基亚电信公司