管理一个基站网络的方法

专利名称：管理一个基站网络的方法
技术领域：
本发明以用一种中央装置对和各个移动电话进行通信的各个基站的网络进行管理的方法为目标。本发明特别适用于GSM类型的、使用如在TDMA(时分多址)类型的各种网络中所遇到的所述的BCCH(广播控制信道)的信标信道的移动电话领域。因此本发明不能应用于不具有信标信道的CDMA(编码划分多路接入)类型的网络。本发明的目的是使这些网络的各基站中可使用的各种资源得以最佳化，使用于该网络的不同小区的BCCH信道的频率的占用减少。
考察下面的

图1a至图5将能表示出一个GSM型移动电话网络的众所周知的功能。后面将以这些同样的图指示出什么是一个这样的网络所受到的性能的限制，以及什么是本发明为它们的性能限制带来的解决办法。
图1a和图1b在GSM范围内分别表示一个GSM时间帧和给予一个使用这样的网络的话务员的频带的符号表示法。实际上在一个例子中，一个GSM时间帧有约为4.6毫秒的时间长度，并被划分成等于577微秒的时间长度的八个时隙。这些是时隙(TS0-TS7)，被分配给不同的信道。每个信道分配一个载频。图1b表示，对于一个约15MHz的给一个话务员分配的一个通带B，此话务员划分成的几个频道。在一个例子中总共有64个信道，每个信道占有约200KHz。
事实上，一个传输信道在一给定时刻就是一个时隙TSi和一个载频Fi，它与一个频率规则Li相关联，该信道的频率按照此规则一帧一帧地改变。同样，如果同时存在几个信道，它们可以在时隙和/或瞬时载频上有区别。一个规划程序可以避免对同一帧在同一时隙中并以同一载频使用两个不同的信道。
图2a至图4表示一个到另一个的GSM帧进行频率跳变的原理，只示出为理解本发明所需的最少的部分。已经知道这些频率跳变的原因。目的是将存在的噪声主要地分布在和该网络交换的几个消息的一个频带上，以使其只对某一消息不利，即在一频带中的被噪声严重影响的那个。这一技术许可在相邻的小区中不时零星地使用同一频率Fi。这一技术根据所谓的频率分集原理也会带来很大的统计增益。此原理在M.MOULY和M.B.PAUTET写作和出版的“GSM-全球移动通信系统”1992年版218-233页中有说明。
图2a和图2b表示在每一帧期间的频率跳变原理。在图2b上，基站1在所谓的BCCH的信标信道2上向移动台3发送一条同步和指定消息。图2a表示移动台3带有移动电话201。同步和指定消息在图2a上的虚线框200中被用符号表示出来。此消息200以例如该BCCH信标信道所特有的频率Fα被发送。
由基站1发送的该消息200的一部分SY是关于同步的。该SY部分本身又包含有两个主要部分。第一部分(在GSM中在22位上被编码)被取名为FN，表示帧的号数(帧号)。实际上此帧号代表时间，因为这些帧的号码随时间而变。因此这是一个至少在一天或一个足够长的时期中连续可变的信号。
信号SY的第二部分可以使基站被识别出来。因此基站一方面给出在二十位左右编码的识别符，另一方面又给出其标记。该标记这里由符号a表示，用三位包含有一个所谓PLMN(公用陆地移动网络)的第一指示，以简化形式可以代表话务员码。这使得一个移动电话可以确定需要对话并考虑由基站1传送的消息，允许由用户得知与话务员的预定。在其他的三位上(这给出区分模8的可能)，基站1被简捷识别出来它仅指示出自己的标记a。经验表明，对接收到的频率为Fα的可能有多种来源的信号计数这三位足以能快速识别出在信标频率上进行发送的基站。
使用标记这一事实使得相距足够远的两个基站能够使用同一信标频率Fα，而不会使接收到这些信标信号的各个移动电话对离它们近的基站增大模糊感。在向一个中央装置传送被探测到的信标频率Fα和要说明的标记后，该中央装置已经知道被该移动电话接收到的是哪一个基站了。
一个和BCCH信道相关联的CCCH信道(公共控制信道)用于传输指定信号。这是“即时指定”信号IA。该信号1A也被表示在虚线框200内。信号1A代表被分配给移动台3的移动电话201用于它和基站1的通信话务量的通信信道的指定。此指定消息1A包含一个TSi指示，此指示可以确定在时间帧中的分配。此消息另一方面还包含一个包含三个主要自变量的频率规则的征象Li。Li的第一个自变量涉及频带B的载频的指定。例如这里表明关系到载频F1、F2和F5。载频的数目可以是任何不同于三的数，但无论如何比一大。这些选取的载频来自频带B的六十四个(或其他的)频率。消息1A包含有一个征象MAIO(移动分配识别偏差)作为频率规则Li的第二个自变量。消息MAIO事实上是一个在1和n之间的值，这里n为第一个自变量的载频数。
作为频率规则Li的第三个自变量，消息1A包含有一个产生伪随机数的HSN(跳变序列号)算法的指定。由HSN算法产生的伪随机数也在1和n(或0和n-1)之间，其中n是第一个自变量的载频数。
移动电话201除控制按钮4、显示屏5、话筒6和扬声器7之外还包括有一个内部控制电路。此内部控制电路主要包括一个微处理器8和在这些不同的装置之间的通信总线9。总线9尤其能够和运行产生随机数的HSN算法11的电路10进行通信。算法11的参数由代表将对移动台进行管理的基站的标记的信号a和代表时间的连续可变的信号FN确定。
在此表示出的有三个频率F1、F2、F5的简单例子中，在算法11的出口可使用的结果为随机的一组三个表示载频F1、F2、F5的符号，例如0、1或2。换句话说，一旦该移动电话接收到信号1A，其电路10对每帧随机地发出必须被用作载频以使其信道能被区分出来的频率FN。此频率每帧都有变化，因为电路11在每一帧都通过信号SY接收到一个新的信号FN。
图3表示按照一种频率规则Li对随机载频的指定。在第一栏中表示出由算法11产生的数字为0、1或2的一个时间序列。然后将分配给各移动台的自变量MAIO的值0、1或2加到算法11产生的随机数上。此加法按模n(此处为模3)进行。例如对于一个被分配的MAIO数为0的一个移动电话MS1，与加法相关的频率数和算法11送出的完全相同。对于被分配有数值1的MAIO等级的第二个移动电话MS2，在随机数的值上模3加上1。对于被分配有数值2的MAIO等级的第三个移动电话MS3也是一样。
考虑被表示出的随机序列，在相加后分配给移动电话MS1的结果为0、2、1、2、2。相应的被分配的频率则为F1、F5、F2、F5、F5、...。对于MS2和MS3也是如此继续下去。诸载频的这种接续交替构成了移动电话201用于和基站1进行通话的频率规则Fi。在调制器12中，语音信号则被F1、F5、F2、F5、F5、...中的一个调制频率处的一个信号根据各GSM帧的号码连续进行调制。
被调制信号在移动电话201的天线13上发送出去。天线转换开关(duplexer)14使得天线3可以同时用于发送和接收。接收时接收机15使用同样的频率规则Li，并许可在处理后在扬声器7上听取消息。一个中心定在信标频率Fα的附加接收机16能够接收在BCCH2信道上发送的信号。
实际上在基站1和移动台3之间的正常话务交流在一个话务信道(TCH)上进行，而即时指定信号则可以不经和BCCH信道相关联的CCCH信道进行传输，而是经由此TCH信道传输给该移动台。如果该移动台未进行话务通信，它和基站进行通信的信道在定位区变动时将是一个所谓的SDCCH信道(独立专用控制信道)，可以在移动台移动期间跟踪它所经过的路径。
图4表示一种包含有八个基本电路的基站1的内部结构。这八个基本电路即所述的BTS0至BTS7，这些电路中的每个被分配给TS0至TS7中的一个时隙。这些BTS电路中的每一个都包含有一个关联的调制器。在各调制器中语音信号被Fi0至Fi7中的一个频率所调制。而这些频率本身都取决于被分配给这些时隙中的每一个的频率规则Li0至Li7。事实上，一个频率规则Li应该用于移动电话201、用于基站1、并用于一个给定的时隙i。对于每个时隙可以有一个不同的频率规则。频率规则Li0至Li7可以相同，因为它们对应于各自不同的时隙。
图5表示一个基站网络，在其中将对本发明人所解决的问题进行说明。表示出的各个基站为相邻的，分别具有a至j的标记，并且每个都有一个A至J的无线电覆盖的小区。A至J的这些小区范围可以同时被覆盖，例如可以被一个无线电发射功率较强的伞状宏小区17完全覆盖住。辐射的边界线17以虚线表示。一个基站22控制区域17。所有这些基站都接到处理规划和切换的中央装置20。
在该技术的状况和实际使用方面，A至J的每个小区的各BCCH信道的各信标频率都不同。因此，从另一个宏小区18或简直只是从另一个小区来的、接近这些小区中的一个的移动台3可以向基站19发出信号，将它靠近的各小区的信标频率的指定和幅度与其站19通信。事实上，它由它的探测所有可能的信标频率的附加接收机16接收这些信号。
在越区切换被证明为必要的时，则中央装置20迫使建立在移动台3和基站19之间的呼叫越区切换到一个在移动台3和小区A至J之中的一个小区或甚至宏小区17之间建立的通信，在其间移动台3能最好地接收信标频率的发送。如果每个服务周到的小区使用一个不同的信标频率，则可认训到很明显地该小区是最有资格得到接受的。例如在法国专利FR-B-2724523中便提出了一种这样的装置。
然而，对每个小区使用单独的信标频率和以前预计的频率跳变技术相抵触。事实上这种频率跳变技术需要对每个小区在每个时隙中、支配一定数量的自由频率。例如需要三个频率F1、F2、F5才能构成频率规则Li。考虑相邻的小区数(对于宏小区17为A至H，即10至15个小区，对于宏小区18同样多，而对于和宏小区17和宏小区18相邻的再一个宏小区21仍是一样多，如此继续)，可以证明频率拥挤很快会成为一个问题。
事实上以信标频率Fα连续发送的各信号对于这些小区的有益的TCH通信信道来说是干扰源。
建造一个这样的带有对每个小区单独个别考虑的各信标频率的网络因而需要相当复杂的规划，而且随着这些小区在一个区域内密度的增大越来越复杂。另一方面这需要在A至J区域内的物理性的访问，以有效测定各频率通路的传播情况。这全部复杂性起因于在宏小区17、18和21等中不同信标频率的占用。在实际使用中盛行的仍然是这种技术。
特别在上面提到的法国专利证书以及欧洲专利证书EP-A-0504122的申请书的范围内，考虑并检测了一种方法，在该方法中在宏小区17中只有唯一一个信标频率Fα。在图5上表示的正是描述的这个，其中伞形基站22在BCCH信道上以信标频率Fα发送一个控制消息。区域17的A至J区的每个基站都可以用仅有的一个公用频率Fα发送一个控制消息，也可以不发送(这种情况它们仅收听)。或者，基站22不发射而A到J各区的所有基站都发射一个同样的控制消息。中央装置20可以保证发射或重重控制消息的同步。这种方法的最直接的优点是使没有利用的各信标频率可以自由使用。这些自由使用的频率可以作为TCH型的信道用于在各基站和各不同的移动台之间进行通信。
在上面列举的证书中考虑了一些系统，A至J的不同的各个小区可以通过这些系统进行从一个小区运动到另一个小区的各个移动台的越区切换。为了简化，一个1A消息类型的表示“Hand Over”的分配消息HO被用来分配各种新的频率规则。此HO消息和一次越区切换有关，在该移动台3离开以前曾有联系的基站之前，该消息经由该基站在中央装置20的指令上被传输给该移动台3。此HO消息经由此移动台3和该移动台3已离开的基站进行通信的TCH信道被传输，因而不频率为Fα的BCCH信标信道用于这些越区切换。当该HO消息在TCH信道上传输时，使用了一次时隙，该小区本身就不需要BCCH信道了。
同样，这些证书能解决各移动台处于休眠状态和被呼入的呼叫所呼或自己在一次呼出的呼叫(在该移动电话用户想自己呼叫另一个用户时)时呼叫一个基站的问题。在这种情况下，各种交易业务以熟知的方式使用在它们所在小区的内部的所谓CCCH或PCH(寻呼信道)的信道。
相反，这些证书中没有一个考虑到了来自另一个宏小区18的移动台3的情况。在宏小区18中，信标频率Fβ正好和移动台3进入的宏小区17的信标频率Fα不同。
离开宏小区18(或简单地离开一个小区)的移动台3看到它离开的小区的信标消息Fβ的品质降低。相反，它看到它接近的宏小区17的信标频率Fα的品质增高。该移动台3将相应的消息传输至基站19。因此该基站19将通知中央装置20，另一个宏小区(一开始还不知道是否涉及到宏小区17)的各小区中之一将打算管理和该移动台的呼叫。这里存在一个在该技术的情况下不能解决的问题。
事实上图5表示出移动台将经由小区J进入区域17。在实际当中，因为A至J的所有小区都发射在信标频率Fα上的一个同样的控制信号(当它们发射一个时)，一般对于何者为接待区、在接待区域的A至J的各小区中何者为该移动台将探测的J小区毫无所知。特别是，图5的各小区的相关表述并不是代表真实。例如一个小区A、D或F可相应于一条街道，而宏小区18的已离开的小区则可相应于地下铁道的一条过道。此过道在J小区范围内通向露天。在这些接待的相邻小区A、D、F中在这种情况下，J小区有大的交错排列。因此，各无线电覆盖范围不像所表示的那样被简单地识别。这样，J小区完全可以处于网格结构A至H的中央。然而将使用“周边”这一术语以指定一个这样的J小区，这里的意思是，这个小区就是在离开宏小区18时其信标频率Fβ和宏小区17中的信标频率Fα不同的各移动台物理上而且必然地通过的那个小区。
由基站19在被放弃之前向移动台3传输的用于该移动台和宏小区17的各小区中之一进行通信的HO消息，必须包含有对一个频率规则Li和一个TSi时隙的指定。此HO消息和给予宏小区17的所有各基站以作好准备接待进入它们的覆盖范围的该移动台3的指令一起被传输给该移动台。换句话说，对于进入的唯一一个移动台，必须使宏小区17的每个小区中的一个TCH信道失去作用。换句话说，一个进入的移动台在资源保留上的代价是极为昂贵的。事实上，用和图4上表示的一样的TRX装置，在每个基站中应该保留一个BTS电路以接收越区切换。如果有15个小区，则将抵消15个BTS电路，而只有一个将是有用的。而且，很容易理解，如果愿意永久许可八个移动电话同时进入，带有八个信道的TRX发射机会变得完全不能使用来保证各移动台的已经进行的通信。在这种情况下，图4的设备必须增加，例如加一倍，才能保证八个通信。在正常使用中，一个基站只包含有一个TRX发射机，少数几种情况包含两个。同样可测量进入宏小区17中的各移动台越区切换的管理费用方面的结果。
换句话说，要由本发明解决的问题就是进入宏小区17中的移动台的被接收比率提高的问题。该宏小区17中已选取了(在一个唯一的信标频率Fα上进行发射的)一种唯一的BCCH信道，以使对频率跳变的规划变得更容易(另一方面其技术上的优点是无法否认的)。
一个消息在一个信标频率上传播事实上是惩罚性的，因为对于这些和信标发射机相邻接并能接收到此信标消息的小区来说，此信标消息等效于一个十足的干扰发射台，不可能在此信标频率的频带中消除。因此该信标频率的频率范围应该对于这些由频率跳变自由使用的各种频率被抵消。
在本发明中，涉及带有一个用于BCCH信道的公用的信标频率的一个宏小区。
为了在本发明中解决在A到J的所有小区中不必要地抵消BTS电路的问题，利用了对时隙的占用。事实上，在一给定时刻考虑现有的话务量，有可能不是所有时隙都全部被同时使用。在大多数情况下，在一个基站中至少有一个甚至有两个或更多的时隙是可以自由支配的。本发明的思想是使所有基站中的可自由支配的时隙都相同。以此方式中央装置20可以产生一个包含有对可自由使用的时隙的指定TSi的HO指令。则所有各基站都准备好在此时隙TSi中接收来自进入的移动台的呼叫。可以自由使用的窗口可以是任意的，特别是会随时间而变。
这一建立包括两个阶段。第一个阶段是估计这些时隙的占用情况。如果一个窗口TSi已经是到处可不受约束自由使用，则此时隙TSi被分配给该进入的移动台。如果不是这种情况，则该估计要包括对利用最少的时隙的确定。而在第二阶段中，中央装置20组织将在此利用最少的时隙中建立的各种通信迁移到各有关小区中其他的可自由支配的时隙。这种迁移一旦实现，中央装置20可以将HO命令从此送出而迫使该时隙可自由支配。则所有各小区都可以去接待该移动台，而不用为它预先指定一种特殊的BTS电路。
本发明因而以一种由一个中央装置管理一个许多基站的网络的方法为目标。这些基站和各个移动电话进行通信。在该网络中- 第一个宏小区内的各个小区每个由一个基站控制并共同拥有一个同步BCCH信道，- 在该BCCH信道上在一个共用的信标频率处连续发射一个此第一宏小区的各个小区的所有各个基站的同步信号，- 此第一宏小区的各个基站和各个移动电话在分配有锁定到BCCH信道提供的同步信号的时隙和频率规则的话务信道中进行通话，- 和第二宏小区的一个基站有话务联系并进入第一宏小区范围内的一个移动电话的一次呼叫，通过一个包含参加和第一宏小区的一个基站进行的通信的协议的指定的命令被转移给此第一宏小区的一个基站，其特征在于该中央装置- 量测这些时隙的被利用率，- 确定一个利用最少的时隙，并- 配置一个入口协议，以能利用该利用最少的时隙。
阅读下面的说明并考察各个附图将能很好理解本发明。这些资料仅当指引而绝非对本发明的限制。各图表示图1a至图5已经评论并可同时确定技术状况、提出的问题、和本发明的解决办法的各种图表；图6各时隙利用率的测定和利用最少的时隙的确定方法的简要表示；图7用于使用一个被处理成可自由使用的时隙的参与协议的构成的最完整式样的一种表示。
当一个网络的所有各个小区都有一个可能带有偏移的公共的时间参考标准，该网络便称为被同步。一个带有公用的BCCH信道的网络必定是一个同步网络。一个异步的或不同步的网络是一个其中的帧号码信号FN取决于每个小区的网络。另一方面，甚至如果每个小区都有带有其固有的信标频率的固有的BCCH信道，一个网络也可以是同步的。只需帧的各FN信号相同，且在同一时刻给出即可。本发明因而涉及这类同步网络。
当在一个宏小区中排列有许多微小区时，通常该宏小区是一个总体向所有各微小区的空间，并或许向各个微小区之间这些微小区没有覆盖到的空间辐射的伞状宏小区。通常一个宏小区的辐射天线位于城市楼房的顶上，而微小区的天线位置低于屋顶高度，例如在楼房的正面可通过发射沿一条街传播同时沿着这些墙面反射而构成一个小区。另一方面这些微小区也被布置成能保证在各交叉路口处的通信。在这种情况下，它们的波在通向各交叉路口的所有各道路传播。
在带有由小区使之具个别标记的信标的各系统中，该移动电话听到在各个不同的信标频率发射的各不同信号，并向它与之有联系的基站发射在所接收的信标频率的不同水准和质量的被认可的消息。各个基站向在需要的情况下组织越区切换的中央装置20发送相应的各种信息。
在带有单独一个信标频率的单独一个BCCH信道的情况下，一个移动电话在信标信道上接收到的各种信号中不能区分它们的来源。在这种情况下，收听的责任转移到了各个基站。那么这些基站有责任收听位于它们周围的所有各个移动台和从它们所接收到的一切。为此，在任意一个移动电话和它的基站之间在一个TCH信道上交换的一个语音消息的中央部分包含一个关于该移动电话的(或该当前通信的)标识符的一个TSC消息(图1a)。该标识符指示被发送给中央装置20。该中央装置20根据需要再将这些呼叫分配给不同的基站，并在宏小区中对这些呼叫进行全面管理。此类功能在本发明中与现有技术是相同的。特别是，这些基站从中央装置20接收到一个监听各个移动电话在和各个相邻的基站的通信中的通话的命令。对每个要监听的移动电话，此命令包含对它的时隙(TSi)、它的频率规则(Fi)、和它的标识符(TSC)的指定。该各基站监听它们的邻居建立的各个呼叫。它们测量接收的信号的品质，并将这些结果分配给相应的移动电话。然后，它们将这些监听的定性的结果发送给该中央装置，以使其据此对该网络进行管理。
图6以表格的形式表示各时隙的利用率的测量原理以及利用最少的时隙的确定的原理。图6的表中包含有对应于宏小区17的每个基站的(横向排列的)记录。例如至少对于此宏小区17表示出了对应于小区A、小区B和小区J的记录。这些记录每个包含有一列同样类型的信息。这些同样类型的信息被分配给时隙TS0至TS7。这些同样类型的信息提供关于在该有关的时隙中通话的一个移动电话的TSC识别和关于对于此通话被遵守的频率规则L的情况。同样对于其基站配置典型地对应图4中的表示的小区A，对于时隙TS0，在中央装置20的各存储器中的图6的表格的记录表明此时隙为一个遵守频率规则LA0的移动台r，TSCr所使用。同样，同一个小区A的时隙TS1为一个遵守频率规则LA1的TSCs识别符的移动电话服务。这一记录也表明，对于基站A，一个时隙TSi没有被和任何移动电话的通话所占用。
至于涉及第二个基站，即基站B，它能保证在时隙TS0中按照一种频率规则LB0的识别符TSCt的一个移动台的通话，如同在时隙TS1期间保证带有一种频率规则LB1的识别符为TSC的一个移动台的通话那样。然而对照小区B的各项记录出现对增加的频率信道的指定。这里表明，正如在时隙TS0中一个移动台TSCv的通话依据一个频率规则LB′0而得到保证一样，在时隙TS1期间一个移动台TSCw的通话以一个频率规则LB′1而得到保证。参照图4，这意味着基站B的配置增加的两个BTS电路(在八个以外)已被实现。这两个增加的电路或者固定地被分配给各该时隙(TS0、TS1)，或者这两个增加的BTS电路可以被分配给在该区域按要求选取的各时隙。实际上这些基站最好包含有几组的八个BTS电路，它们固定地被分配给八个时隙。
这样继续下去宏小区17或宏小区18或21的每个基站向中央装置20发送配有各频率规则的各时隙被占用的各个状况。作为完备的考虑，已指出和小区J有关的，该小区保证在该时隙TSi期间依据一种频率规则LJi和识别符为TSCx的一个移动台进行的通话。
正如以前已指出的，在一个移动台3靠近宏小区17时，它记录到它对在宏小区18的信标频率接收发射的消息越来越不好。和宏小区17(或另一个)的一个小区的通信的一个切换请求被送到中央装置20。图5中这被表示出来，这里信标频率Fβ的信号的品质下降，而在信标频率Fα的信标信号的品质改善。
按照本发明，中央装置20必须评价各时隙的利用率。一方面，中央装置20已经知道宏小区17的各小区将被涉及，因为越区切换请求包含有信息，依据该信息可以很好地接收在信标频率Fα发送的同步消息。因此它可以将这种评价部置在宏小区17的各小区的各基站上。正如基站A和B的情况，该时隙TSi对于宏小区17的所有各基站未被使用。在这种情况下，中央装置20指定该时隙TSi并分配给它一个相容的频率规则Li。这样确定的TCHi信道(Tsi、Li)被传送到基站19，伴有指定信标频率Fα以及或许负责分送同步消息FN的(伞形基站22的或另一个的)该基站的一个标记α。
这时基站19发送一个命令HO23给移动台1。该命令23包含有对信标频率Fα的指定、对标记α的指定、和对保留该时隙TSi和该频率规则Li的指示。在后面的帧中移动台3这时在时隙TSi中发送它的各种语音信号，这些语音信号遵守锁定到该移动台3在频率Fα的信标信道接收到的同步信号的频率规则Li。在这些条件下，宏小区17的A到H的所有小区被设置于等待接收。它们之中的一个，对移动台3的通话接收最好的那个，例如小区J的基站24，将和该时隙TSi以及该频率Li相对应的TCHi信道分配给和移动台3进行的通信。
如果如图6所示，至少这些小区中的一个已使用该时隙TSi，并且这导致每个时隙的占用被实现，问题便不一样。时隙TSi进行具有识别符TSCx的一个移动台的通话，该通话遵守频率规则LJi。各时隙的利用率的测定是在表格每栏的下面加上占用各时隙的呼叫的数目。
这样，对于和时隙TS0对应的栏，将应该对小区A中移动台TSCr的通话以一个单位计数。相反对于小区B，虽然两个移动台TSCt和TSCv在那里通话(但以两个不同但相容的频率规则LB0和LB′0，而且有两个BTS电路)，也应该算一个单位。事实上，应该计数的不是一个小区中的一个时隙中被保证进行的通信的总数，而是在一个小区中的一个时隙中应该使其移走以在此小区中的该时隙中至少空出一个信道的被保证进行的通信的数目。因此该表格已向时隙TS7指出，虽然小区B的发送设备TRX的一个BTS电路被占用以保证和移动台TSCy进行通信，另一个BTS电路便可自由使用的。因此，对于时隙TS7，基站B计数为0。如此继续实际上可以估算出应该使其移走以腾空一个时隙的呼叫的数目。
对于小区B该表格同样已指出，在时隙TSi中一个识别符为TSCz的移动台在以一种频率规则LBi进行通话。不过在窗口TSi中另一个信道仍是可自由使用的。因此对于时隙TSi来说基站B计数也为0。
一旦做完这些占用估算，就可以估算最小占用率了。例如我们将假定这涉及时隙TSi，其中有一个移动台TSCz和小区B的基站通话，而另一个移动台TSCx和小区J的基站通话。本发明的想法是，只是在有必要时，可以使这两个通信迁移到邻近的可自由使用的信道。
例如，已知小区J在时隙TSi上只有一个BTS电路，因而看来有必要经迁移25或26将和移动台TSCx的通信迁出。最好对和移动台TSCx的呼叫的迁移在同一个小区J中进行组织。因此将有必要使小区J至少有一个可自由使用的时隙。例如它有可自由使用的窗口TS0。
如果不是这种情况，如果该小区J的基站的所有各时隙都被占用，将可以考虑使该呼叫移向一个相邻小区，例如移到经一次迁移27的小区F的一个时隙。对小区F将是这次迁移的候选小区的认定将通过由该小区F的基站对在小区J内部交换的各次呼叫进行的一次测定而获得，这些呼叫表明此小区F能够保证和与该小区J通话的各移动台中至少一个移动台进行通信。或者小区F拥有一个时隙用于直接接待移动台TSCx，并且在这种情况下将组织迁移27，或者情况不是这样，于是这时将引起在该小区F中进行通话的另一个移动台的呼叫和移动台TSCx的呼叫向在小区J中被此移动台空出的地方的的同时迁移。
涉及基站B，已能确定该基站让一个信道对于时隙TSi可以自由使用。然而这一条件可能不足以许可在时隙TSi使进入该宏小区17的移动台3安顿下来。事实上，也应该给移动台3指定一个频率规则Li。这时应该验证被分配给进入的该移动台的该频率规则Li不同于移动台TSCz所遵守的规则LBi。应该转换在时隙TSi中的涉及移动台TSCz的呼叫先迁移(28)到另一个时隙TS7。
在图6上，因此表示出了总和的一列，其中固定存放着各时隙的各次测定的利用率m、n、...、1、...、0。按照以前已说过的，时隙TSi的利用率在一个给定时刻为1，同时需要证实分配的频率规则Li将不同于频率规则LBi。由给进入的移动台分配一个和TSCz识别符的移动台的标志不同的一个标志MAOI来容易地区分频率规则，这种可能性很小。
有可能在中央装置20处将命令23发送给移动台3。
图7表示为了达到接受进入的移动台3所进行的操作。在步骤29，移动台3指示出它接收到的基站19的和其他各基站的发射的接收品质。在确认在其和该移动台之间的通信品质的下降时，基站19这时向中央装置20发送一个越区切换请求30。这种操作30在一个例子中持续约10ms。在下面的一个步骤31期间，中央装置20进行根据图6说明的选择。考虑由中央装置20进行的预先的的估算，对可自由使用的时隙的这种选择是很短的，时间长约20ms。
在下面的一个步骤32期间，中央装置20激励所有能接收该移动台3的各基站中的该时隙TSi。因此已经管理着在此时隙TSi中的一个呼叫的基站B和基站J都同样涉及到。此种激励在于使得由各个基站监听该移动台3。在此步骤32期间，中央装置20同样向基站19指出采用的无线电制式(TSi、Li)。
在以后的一个阶段33期间，基站19向移动台3送出一个带有确定的指示(TSi、Li)的一个命令HO23。在下面的一个阶段34期间，接收到命令HO23的移动台3送出“越区切换接入”消息HA。这些HA消息被移动台周围其中包括B和J的所有基站接收。这些HA消息包括指出该时隙TSi和该频率规则Li已经被考虑为移动台3将来用于和另一个基站的一次通信。在更以后的一个阶段35期间，各个基站，其中有B和J发送出接收此HA消息的电平和品质。基站B和J还向中央装置20发送一个占用信息。此占用信息表明该时隙TSi是全部(或部分)为它们而被占用。操作32至35的序列持续约50ms。因此被确定使用TSi窗口(因为它是被占用最少的)的中央装置20将力促解除此时隙TSi，但只是对于B和J，因为它们一方面已表示出它们对于接待该移动台3是有资格的候选者，另一方面表示出此时隙TSi被它们占用。
这样可避免必须转移使用此时隙TSi、但用于它们和另一个对于接待该移动台3并非一个合格候选者(因为或许对此移动台3的发射的接收电平会太低)的基站的通信的各移动台的各种通信。同样，如果时隙TSi从一开始到处都是空着的，则此种方式因此可以力促无困难地在此时隙中接待该移动台3。如果正如已被解释的，该时隙TSi不是可自由使用的，则中央装置20在阶段36发送一个或数个越区切换指令。基站B和J由此接收这些指令并同时向移动台TSCz和TSCx的地址分别发射这些以前讨论的HO越区切换命令。在阶段36的结尾，可以保证该时隙TSi(以及一个频率规则Li)在宏小区的涉及到接待移动台3的所有基站中是可以自由使用的。
在接连的阶段37中，中央装置20最后送出一个接收新的移动电话3的命令。此接收被送给基站19及B和J站。该移动台这时停止其联系，如同在现有技术的情况下那样。
要提起注意的是，该规范规定了一个用于接待移动台3的约为320ms的最大期间。以上给出的描述表明本发明的该方法是符合要求的。
这些越区切换的HO命令最好经由TCH信道发送给各移动台。各移动台在离开此信道到另一个信道之前是通过该TCH信道和它们以前的基站进行联系的。该基站19因此向移动台3送出一个切换消息。自接收到此消息开始该移动台3即进行切换。移动台3应该进行的唯一的切换便是，一方面改变它的频率规则，另一方面改变它的时隙。移动台3离开基站19后，该基站不再保证和该移动台3的联系。相反，基站A至H已在阶段32期间由中央装置20告知它们必须注意和该移动台3的联系。
为了建立图6的表，可以考虑宏小区17的所有小区。关于进入的各移动台的管理，最好只考虑周边的各小区。例如只考虑A、B、C、J、F、G和H各小区，但不考虑在地理上位于宏小区17内部的小区D和E。一般地说，只考虑有机会在宏小区17中成为最先和一个移动台进行联系的各个小区。
同样，为了确定利用最少的时隙，可以排除一个时隙。可以这样排除或者因为它是被分配给一个有优先权的移动台(消防员、警察)，并且不应该使其通信受到妨碍。也可以因为此时隙由于在一个宏小区中临时进行的一种处理而是暂时必不可少的而可以将其排除。
同样该清单可以或者是一个总清单，或者是一个分配给宏小区17(通过对应于信标频率Fα进行通信)的清单。在这最后一种情况下，有多少宏小区就应该有多少清单。
权利要求
1.由一个中央装置管理和各个移动电话进行通信的各个基站的一个网络的方法，该网络中- 在第一个宏小区范围(17)内部的各小区区域(A-H)的每个由一个基站进行控制，并且共有一个同步BCCH(Fα)信道，- 在该BCCH信道上在一个公共的信标频率上连续发射此第一宏小区的各小区的所有各基站的一个同步信号(SY)，- 此第一宏小区的各基站和各移动电话在各话务信道(TCHi)中进行通话，各该话务信道分配有同步到由BCCH的同步信号的时隙和频率规则(TSi、Li)，- 和第二宏小区的一个基站(19)通话并进入第一宏小区范围内的移动电话(3)的一次呼叫通过一个命令(HO)被转移至此第一宏小区的一个基站，此命令(HO)包含有对和该第一宏小区的一个基站进入通信的一个协议的指定，其特征在于该中央装置- 测定各时隙的利用率(m、n、o)，- 确定一个利用最少的时隙(TSi)，并- 编制(32)该入口协议，使该中央装置能使用该利用最少的时隙。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于- 为配置该进入协议，已经和一个分配的基站通话的各移动电话的各种通信被越区切换(36)到该最少利用的时隙。
3.按照权利要求2的方法，其特征在于- 为了越区切换该各种通信，将它们分配(25、26)给分配到的同一个基站，或者给予和各移动电话已经通话的基站不同的另一个基站(27)，但有不同的时隙，以及或许一种不同的频率规则。
4.按照权利要求1至3中的一个权利要求的方法，其特征在于- 为了测量或确定，只考虑一个周边各基站的清单中预先规定的各个基站(17)。
5.按照权利要求1至4中的一个权利要求的方法，其特征在于- 为了测量或确定，如果对于一个时隙(TSi)，使用该时隙的一个移动电话的一次通信不能被越区切换给该移动电话与之通话的基站或另一个基站的可自由支配的一个时隙，则此时隙被排除。
6.按照权利要求1至5中的一个权利要求的方法，其特征在于- 周期地测量或确定该利用最少的时隙。
7.按照权利要求1至6中的一个权利要求的方法，其特征在于- 各基站从该中央装置接收一个监听和各相邻基站通信的各移动电话的通话的命令，- 对于每个要监听的移动电话，此命令包括对其时隙(TSi)、对其频率规则(Fi)、和对其识别符(TSC)的指定，- 各基站监听它们的邻站建立的各种通信，- 测量接收到的各信号的品质，将这些结果分别给予各移动电话，并- 将这些监听的品质的结果发送给该中央装置，使其能依此管理该网络。
8.按照权利要求1至7中的一个权利要求的方法，其特征在于- 一个第一基站在它和一个移动电话一起使用的话务信道(TCH)上发送对此移动电话和一个第二基站的通信的协议的指定，以考虑此移动电话相对于此第一基站的移动。
全文摘要
为了解决频带占用的各种问题,在一个带有使用GSM类型的协议的一些移动台的电话网络中,规定在一个宏小区中使用唯一的一个信标频率。在这些情况下,为了考虑一个进入此宏小区的移动电话,对该宏小区的所有各小区(A－J)的可自由支配的各时隙(TSi)进行定位。有必要时,如果在所有各小区中有一个同样的时隙不是可自由支配的,便使此小区中建立的各个通信向此同一小区中,或另一个小区中可自由支配的一个时隙迁移(25—27)。然后将此可自由支配的时隙分配给进入的移动电话。
文档编号H04W16/32GK1245387SQ99106990
公开日2000年2月23日 申请日期1999年6月4日 优先权日1998年6月4日
发明者皮埃尔·迪普伊 申请人:阿尔卡塔尔公司