CN1048139C - 移动无线通信系统 - Google Patents

Abstract

公知的移动无线能信网络包括固定站和移动台，在该系统中从为每一固定站预定的一信道表中选择一空闲信道，以建立一个连接，各个信道表在一无线网络计划阶段被构成。

为了对无线网络中的变化作出反应(该变化直到该无线网络处于工作状态时才出现)，本发明建议根据在该移动无线通信系统工作时获得的所测数据对无线信道的分配进行修改。以这种方式，上述的移动无线通信系统将变为一种自适应系统。

Description

移动无线通信系统

本发明涉及一种包括固定站和移动台的移动无线通信系统，在该系统中无线信道的选择被赋予每个固定站，并且当该系统处于这种操作模式时，对一被使用的无线信道的质量进行测定。

本发明还分别涉及用于上述的无线通信系统中的一种固定站和一种评价装置。

用于复盖相当大复盖区域的无线通信系统，例如蜂窝式无线网络已建立了相当长的时间。这样一种无线网络的每个网孔(cell)包括至少一个固定站，它提供与位于其无线网孔内的移动台的无线连接。这样的一种无线通信系统是例如是正在被建立的泛欧GSM系统。这种GSM系统的介绍例如可在1988年10月12-14日在联邦德国Hagen召开的数字蜂窝式无线通信会议的会议论文集第1a/1-1a/13页中由Bernard J.T.Mallinder发表的“GSM系统的综述”一文中找到。

根据上述无线网络的安排，在GSM系统中建立有一个信道配置方案，该方案使得无线信道的选择对于每个独单的固定站可用一个无线信道表。在通常被称作操作和维护中心(OMC)的单元中，配置给各自OMC的固定站的无线信道表可以由操作员通过计算机终端输入。根据这样分配给每个固定站的无线信道表，选择一个空闲的无线信道以建立和维持一个无线连接。

为了确保在电话连接期间的无干扰操作，GSM系统进一步具有在网孔内移到另一频率(孔内切换)的能力和移到另一网孔(孔间切换)的能力。为了判断其无线通信的状况，移动台不断地测定邻近固定站的信号强度，和所用无线信道的信号强度以及比特差错率。这些测量值经该使用的无线信道被送到固定站。然后根据接收到的测量值确定是否有必要变换无线信道或变换无线网孔。

为了使有关无线通信系统可利用的频带达到整个移动无线通信系统中最大用户数，所以无线网络的安排被认为是有重要意义的。

在无线网络安排中，每个固定站被规定从全部数量的可用无线信道中对无线信道进行有限的选择。在相邻无线网孔内，使用相互区别的无线信道，因此能够避免无线信道的相互干扰。然而，由于有限的频带，在整个无线网络中的无线信道尽可能经常地被重新使用，以获得最大的用户容量。

一个固定站所必需的信道数量可由无线网孔的大小和所期望的本地业务负载得出。例如，在大城市的复盖区域中比整个郊区需要更多的无线信道。部分地由于这种原因，已经有了大小可变的无线网孔，这使得在所称的小网孔中当发射机功率已相应地减小时，在距该小网孔一个相当小的距离重新使用该无线信道成为可能。

这些无线网孔的距离将保持分开以避免无线干扰，这种无线干扰取决于多种因素。例如这些因素是发射机功率和由无线传输路径上的盲区，变形、散射、反射和多径传播构成的无线电波传播的情况。

当对无线网孔进行安排时，采用统计的方法对地形数据(例如高度，建筑物等的方面的不同)进行考虑。

WO90/10342公开了一种无线网孔安排的方法，根据该方法，增强和干扰的测量利用为此目的特别的仪器车辆以规定的相位进行，测量的结果存贮在一个数据库中。对于每个无线分配有多个无线信道，其数量取决于所期望的估算业务负载。根据测量结果，然后计算一个通常被称作不相容矩阵(exclusion matrix)的矩阵，该矩阵反映了各自无线网孔之间的相互影响。按照一种选代分配算法，无线信道的分配以随机的顺序获得。如果以这种方式不能获得完全的信道分配，则按照任何一个所述的步骤进行新的赏试。

既使这样一种频率安排进行的非常仔细，也不总能禁止仅根据这种安排(即使这种安排通过测量来支持)在无线网络中有一个真实的最佳频率分布。

本发明的一个目的是在上述段落所定义类型的一种移动无线通信系统中为各自的固定站实现一种最佳的无线信道分配。

本发明目的按这样的方式来实现，在包括固定站和移动台的移动无线通信系统中，将无线信道的选择分配给每一固定站，并且当该系统处于操作模式时，通过对所使用的无线信道的质量进行测量，来改变无线信道的分配，其中其它的无线信道的占用状态被分配给一个质量被检测后的无线信道上。

对于在这样一种移动无线通信系统中一固定站与一移动台之间的无线连接，是从分配给该固定站的多个无线信道中选择一个空闲的无线信道。当具有这样一种无线连接时，由该移动台或由该固定站或由这两个台站进行测量，测量结果可以表明有关现有无线连接的质量。上述的测量例如是信噪比，比特差错率、差错率等等。

为了简化这些测量结果的存贮，例如通过把这些结果与一预定的门限值比较，有可能暂时将其分类成“满足质量”和“不满足质量”。

例如经过一相当长的时间周期收集这些测量数据，并在每一时间周期的结束对这些测量数据时行评估。最好，无线信道的分布目的在于建立信道表，以便出现在一个信道表中的无线信道质量估值总和表示所有固定站中的最大值。

当信道表被进行优选时，具最大的优点在于评估的数据相应于实际的网络表现，因为它们是在系统处于工作状态下获得的。

根据这种方式还有可能获得比预先采用只是进行试验性测量能够获得的结果更多的测量结果，以支持所述的安排。从统计的观点看，大量的测量结果使得测量结果也更加可靠，并且如果不考虑设置费用，它们是被免费提供的。

测量数据的每次评估之后无线信道的再分配于是总是以最新情况为根据。同时检测一个无线网孔所需的信道数量是可能的，所需的信道数量从测定的无线信道的总数连同所观察的阻塞率中得出。

这样一种无线通信系统的优点在于具有自身调整能力，在网络中改变以响应经一相当长时间周期检测到的参数，即在全部评估时间期间收集的结果，和当前的测量值。

这是通常被称作微网孔的特殊优点。为了计算场强传播和业务密度，微网孔需要具有一种使得为无线网络安排的基于模式的预算极为昂贵的详细程度。例如，已经证明建筑物的盲区特性不能再象目前所作的那样被随机的模拟。所需移动无线通信系统的自适应策略已具备当该移动无线通信系统被最初使用时，对于各自的微网孔仅需要实现一种粗略的频率配置。当移动无线通信系统处于工作状态时再自动进行频率配置的精细调整。在微网孔中特别严重的影响是例如，正在建造中的建筑物，它们产生新的盲区特性，而且由于在各自网孔内频率分布的自适应策略的结果，出现了导致自身调整至所述新情况的业务性能的变化。

以这种方式获得了整个网络的业务容量的增加以及其工作可靠性的提高。由于固定站分配和信道分配不再以不可靠的计划数据为依据而是以测试经验为依据，所以呼损值被降低并且呼叫质量得到提高。

特别地，估值适合作为一个质量标准，估值表示利用什么概率一特定无线信道可以供一个呼叫期间使用；例如在一无线网孔内将不发生无线信道变化的概率。对于有效的估值计算来说，例如，信号质量和信号强度的功能组合是很适合的。如果尽管高信号强度而信号质量很差，也不会有什么特别用处。

当一移动无线通信系统被最佳地实现时，确定可用性的估值的使用贯彻这样一个目的，即在一无线网孔内无线信道变化的量最小。有利的是，这还将为最大量的通话者产生最佳的满足全部质量的选择。

在另一实施例中，其它无线信道占用的状态被赋予一个所检测到的无线信道的质量。通过对这些赋值进行评估能够确定是否在其它无线网孔中的无线信道的使用与所测量的一无线信道的质量之间存在关联。没有关联的那些无线信道不互相干扰，因而能够包括在相应固定站的无线信道表中。

为了在其它固定站检测无线信道的占用状态，在固定站和各自的无线网孔之间必须存在一种数据交换，这种交换例如，使得在信道占用之后的询问成为可能。这种询问的结果是“在无线网孔Y中的信道X被占用”或者是“无线网孔Y中的信道未占用”。

质量数据和占用数据最好被成对地收集以用于评估。为了进行评诂，将计算无线信道具有一满足要求质量的概率，例如假定例如在另一无线站分别占用同一无线信道或不同的信道。

为了使电路和计算的成本保持在合理的限度内，可以建议人们仅对紧接着相邻的信道的占用状态进行评估，或者(在极端情况下)仅对具有相同频率的信道占用状态进行评估。

对于一个所谓累加干扰的评估，其优点在于包含了一无线信道的质量，它与在各种其它无线网孔中的无线信道的占用无关。迄今为止，上述的累加干扰，由这样事实所导致即当一个无线信道被占用时无线信道还没有被干扰，但万一两个其它无线信道同时占用，则还不能包含在采用已知方法的移动无线通信系统的安排中。

例如，以重变的时间间隔能够收集有关无线信道质量和占用的数据。为了这个目的，可以有多种取决于无线网孔的业务负载的相等持续时间的时间间隔，例如数天或数周左右，而且为统计分布的时间间隔，统计分布的时间间隔特别适合于与时间有关的最优化操作，以使无线网络中的相互干扰最小。

在一个进一步的实施例中，当在一无线站中一新的信道被占用时，仅对信道的质量进行询问。此外，例如一个刚刚占用了一个无线信道的固定站能够询问所有的相邻固定站是否信道的新的占用已经改变了该相邻固定站的其它信道的质量。

另一实施例对占用的状态总是进行询问，如果在固定站的一信道的质量已大大的改变。一旦固定站已通知一无线信道的质量非常低劣，则所有相邻无线站都被询问是否它们刚刚改变了它们的信道占用。

后者的两个实施例的优点在于按这种方式能够大大地减少需被评估的数据的数量，因为与以规律的时间重复周期发生的数据询问相反，在这种情况下对数据的询问和交换仅仅随着该无线网络的变化进行。

在本发明的一个特定实施例中，一个固定站(不是使用其分配的无线信道之一)使用一个没有被分配的信道，并且对发生在该固定站和相邻固定站的无线信道质量的随之变化进行评估，以便当质量改善时，试用的无线信道由分配的信道所取代。

作为一个不使用信道的试用结果，在无线网络所察觉的影响可以直接归结于这种信道的使用，这大大简化了为信道表的重新组织所作的评估。

只要查明同时试使用的无线信道被限制在无线网络的局部，复盖区域(其中信道将不可能相互干扰)，则在该无线网络的局部边界区域内信道表的重新组织可以独立的实现。这样，以一种优选的方式，有可能反映每一区域局部发生的无线性况的变化。

从无线网络的操作者方面看也是有利的，仅需对无线网络的特定部分，例如具有一高业务负载的部分提供这样一种评估装置。

与第一实施例相反，在第一实施例中对于整个无线网络具所有的数据都要被收集和进行相应地评估，在本实施例中被收集数据的量将受到限制。对于被收集数据的评估，比用于整个无线网络中心评估用较少的计算和较少的存贮容量是这种方法所必需的。

在本实施例的一个派生实施例中，万一由于一无线信道试使用的结果，偶然存在所发现的质量下降时，将仍然会作出对于试用无线信道的分配变化。

这种得无线网络能够脱离开一种然而仅可能是一种次优选的稳定状态。

在该典型实施例的一种构成中，被确定的质量以这样一种方式加权，即当这些质量降低时，通过试使用无线信道的分配变化是越来越不会像发生的。

采用这种手段优化的功能效果能够得到改善。

在该实施例的一个派生实施例中，相邻固定站的加权采用同样方式进行。

按照这种方式，在一无线网孔中所执行加权的增强也导致了相邻无线网孔加权的增强。结果，适合于已改变的无线状态的一个增强意愿被强加给直接涉及的相邻站，并且以这种方式，适合于已改变的无线状态的局部意愿被增强。以这种方式，使得一种快速并仍然为局部的边界反应成为可能。

为了实现本发明，该移动无线通信系统可以包括一个控制器(即具有分布求值)，也可包括多个控制器，该控制器包括用于收集来自固定站的数据的装置，可以编制一个信道分配程序，并且该新的信道分配程序能够传送给多个固定站。

一个进一步的实施例包括存贮装置，在该存贮装置中能够存贮那些被认为由一特定固定站干扰多个站的固定站。

以这种方式，包括有那些确实被认为干扰多个站的固定站，以用于一个新信道表的计算。结果，一个新信道表的计算的成本能够被大大地降低。

在移动无线能信网络中，一个或多个固定站都包括设置在它们中的控制器，这些控制器包括用于存贮信道表的存贮装置。根据该信道表选择一个无线信道，它是一无线连接所必要的。此外，还提供有用于确定无线信道占用的装置。

为了实现本发明，固定站的控制器可以包括这样的装置，即利用该装置能够发送所收集的实际无线信道占用的数据，能够接收与一信道相关的数据，以及响应该接收的数据能够改变该无线信道表。

现在结合两个典型实施例和附图对本发明作进一步的描述和解释，其中

图1示出了一个包括固定站和一个中心评估装置的无线通信系统，

图2示出了一个包括固定站和用于局部边界信道分配的评估装置的无线通信系统，

图3示出了按照本发明无线通信系统的一个评估装置和一个固定站的方框图，

图4示出了一个分配给固定站的评估装置对于呼叫质量的检测和排序的流程图，

图5示出了一个评估所有质量的流程图，和

图6示出了本发明一个第二实施例的流程图。

按照一种有利的方式，所要求的移动无线通信系统能够与业已存在的移动无线通信系统综合在一起。这种现存的移动无线通信系统例如是上文提到的泛欧数字移动无线通信系统GSM。

参考这种GSM系统，本发明与这种已知移动无线系统的综合将通过例子进行描述。

在GSM系统中，每个网孔被分配有一个基站收发射机BST。图1示出了这样一个包括有多个具有不同直径的无线网孔的无线网络。一个或多个基站收发射机由一个基站控制器BSC控制。控制器BSC它们依次经数据线连接到移动交换中心MSC，在这些移动交换中心中呼叫被传送给公共导线连接的电信网络。

为了控制和监视其它网络单元，例如移动变换中心，所谓的操作和维护中心(OMC)设置在该GSM网络中。OMC经一个X.25分组交换网络与其它网络单元连接。能过计算机终端，被连接网络单元的结构数据(如无线信道表)可以从OMC传出和被传送到该OMC。这样，OMC中人工完成的无线信道表的改变在各自的MSC中被更新。

在GSM系统中，包含数字编码话音数据的业务信道和各种为发送信令目的所必需的逻辑信道被通过时分复用的方法组合成实际信道。然而，还存在一些实际信道，例如仅用于发送信令目的的通常所称的广播信道(BCCH)。

每个基站经BCCH送出各种系统信息信号。BCCH仅在从基站到移动台的方向上需要，该方向通常被称作下行链路。利用经BCCH送出的系统信息信号，设置在相关基站的无线网孔内的每个移动台能够与分配给它的基站联系。以这种方式，BCCH的系统信息信号连续具有一控制信道例如随机访问信道RACH的频率，RACH仅出现在从移动台到基站的方向上，它通常被称作上行链路，经该链路移动台能够要求一个可以利用的信道专用或双向使用。所要求的信道从存贮在基站中的无线信道中获得，并经BCCH利用所谓的立即分配消息(immediate assgnment message)通知移动台。该被分配信道作为一种独立专用控制信道SDCCH最初仅以双向用于数据交换。当一个电话连接发生时，如果建立了一个呼叫，则所选择的信道以时分复用方式被用作一个业务信道TCH和一个用于发送信令目的低速随路控制信道SACCH。

为了确保电话连接的无干扰操作，GSM系统具有一种切换到网孔内不同频率(网孔内切换)和切换到另一网孔中不同频率(网孔间切换)的能力。为了判断其无线通信情况(radio situation)，一移动台在SACCH上不断地送出测量记录，该记录包括有关它所属网孔和有关相邻网孔的测量数据。

为了这一目的，在每一移动台的SACCH上通知相邻基站的BCCH频率。GSM系统的时分复用帧按如下方式构造，即它还包括不由业务信道或随机访问信道占用的时隙。在这些时隙中，移动台的接收机被调谐到相邻基站的BCCH上，并测量它们的信号强度。

与业务信道相反，业务信道的发射机功率总是选择刚好保证满足足够的连接质量，而BCCH总是采用最大的发射机功率辐射。以这种方式在第一实施例中提供一种保征，那每个移动台具有接收与无线网孔位置无关的具有充足信号强度的BCCH能力。在第二实施例中提供一种额外的保证，即在相邻无线网孔内仍可对BCCH进行测量。

被测量的信号强度经SACCH发送给基站。此外，在GSM系统，对每一移动台的所造信道的信号强度和比特差错率进行测量，并经SACCH传送给基站。

在下面将要描述的第一典型实施例中，从固定站20接收的被测量值被收集并在与各自固定站相应的评估装置21中进行排序。为了这一目的，每个评估装置21收集有关一网孔中实际业务负载的数据，和有关依赖于实际无线通信情况S，在某一固定站示中的无线信道之一的呼叫质量q_ij，这就是说依赖于这样的事实，即在这一时刻是正在使用特定的无线信道i，还是使用与另一无线网孔j相邻的无线信道1′。为了建立实际的无线通信情况S，与有关固定站相关联的评估装置21经一数据线23同时送出一个询问给其它固定j′，在此刻这些固定站正使着信道i′。

如果存在大量无线连接，则在固定站之间会存在一种稠密数据业务。因而，本典型实施例采用在任何时刻在每个固定站仅具有一个，例如通过一概北发生器选择的无线信道i，并仅对话音质量进行测量。经过一个相当长的时间周期，依然可获得用于进行统计上可靠的评诂的足够数据。

与每个固定站20相关联的评估装置21大体上包括一个具有相应程序的微计算机211。为了存贮被测呼叫质量q_ij，根据在测量时刻之前建立的无线通信情况S，也即取决于分别按使用或未被使用通过其分固定站j′对无线信道i′所进行的回极，每个固定站j都具有其自己的用于每一无线信道i的存贮区域214。该无线通信情况S可以被认为是一个矢量，其元素由二进制值构成。二进制值“1”表征在另一固定站j′中的一无线信道当被占用时的占用状态，相反，一个二进制值“0”表征未被占用的状态。被加权的矢量元素的相加，即第一矢量元素乘以2°，第二矢量元素乘以2′，第三矢量元素乘以2²，等等，为每一矢量提供了一个明确的存贮器地址。

为了对数据进行压缩，把观测到的呼叫质量分类成充足质量Q_ij和不充足质量Q_ij。以这种方式，在相应固定站j进行测量的所选一无线信道i与当被使用时由其它固定站j′回极的无线信道i′的每种组合需要不多于两个存贮位置。一个存贮位置存贮具有充足质量∑ Qij数值，另一存贮位置存贮具有不充足质量∑ Qij的数值。

在一评估时间间隔的末端，固定站把接收到的测量值经数据线发送给一个中心评诂装置。该中心评估装置最好被分配给一个OMC，因为总是供该OMC使用的数据发送装置这时能够一起使用。根据此功能，该中心评估装置在后面还将被标识为CAU(信道配置单元)。在该中心评估装置24中，根据所需建立的信道和被评估的呼叫质量为每一固定站计算新信道表K_j。

中心评估装置24还包括一个程控微计算机241和一个接口242，该接口引向与固定站相应的评估装置。根据收集的有关一评估周期的业务负载的数据，在中心评估装置24中首先确定所需的实际信道(51)。为了计算一实际的不相容矩阵，根据在本典型实施例中受控的测量值确定实际的干扰关系，同时考虑是否一特定无线信道i被另一无线信道i′干扰的概率。

为了这一目的，对于一给定的无线站j对全部所有的干扰站i(j)进行测定。为了清楚，本实施例仅考虑一个基站j′的干扰效果。当如下的被测定概率P的关系式给定时，此时另一基站j′属于所有的干扰站i(j)：

P(Qij  不充足/j′使用i)>

P(Qij  不充足/j′不使用i)

在另一固定站j′上无线信道i的一特定占有率S的被测定概率P(Qij不充足)由不充足呼叫质量与被考虑呼叫质量的总数值(等于每一时刻测定的一元线通信情况S的不充足和充足的呼叫质量的总和)之比确定： $P\left(\stackrel{\‾}{Q_{\mathrm{ij}}}\right|)=\frac{\mathrm{\Σ}\stackrel{\‾}{Q_{\mathrm{ij}}}\left(s\right)}{\mathrm{\Σ}{Q}_{\mathrm{ij}}\left(s\right)+\mathrm{\Σ}\stackrel{\‾}{Q_{\mathrm{ij}}}\left(s\right)}$

为了减少要被处理的数据，有利的是例如通过与一门限值进行比较，确定是否由另一基站j′产生的干扰很大或是微不足道的小。可以通过由信道安排方面获得的方法(例如前面所述的方法)，根据以这种方法压缩的数据计算一个不相容矩阵。

新被建立的信道配置计划包括为每一固定站建立的是的信道表K_j，这些信道表将从现在开始使用以代替各自固定站使用的先前的信道表。在本实施例中，所述接口进一步包括一个在按照本发明的OMC与信道配置单元之间的接口，经该接口新信道表能够被自动地发送到OMC。按照本发明，OMC以这样一种方法安排，即被自动发送的信道表使得这些信道表经数据线传送到固定站的控制点。

按照这种方式，根据网络反应不断地产生新的信道表。结果，无线网络能够自身优化和适应该无线网络中的变改。

利用允许考虑干扰电平的离散优化方法能够获得一种更加灵活的信道配置。为了这一目的，对每一干扰无线站j′El(j)以一节二相位测定该干扰电平。特别是，所有其它干扰站(j″El(j)：j″≠j′)的干扰效果将波滤出。这个充分解是所述被测定概率。由仅考虑一个单一基站而引起的所探寻的干扰电平如下：

P(j被j′干扰)

P(Q_ij充足的|j′使用i；所用j″有不使用i)

P(Q_ij充足的|j′不使用i；所有j″不使用i)

由于在一蜂窝式无线网络中一基站的发射机功率通常被进行选择，以便保证在无线网孔中实现充分的复盖而来自其它远无线网孔的干扰被避免，所以仅考虑直接相邻的基站作为干扰站将基本上是充分的。对其它远的基站的忽略再次大大地减少了计算电路和费用。

上述实施例首先涉及公共信道干扰的调查。当考虑其它无线信道i′(i′≠i)分别被使用和不被使用时，由一个无线信道i的全部质量的评估提供本实施例的各种变形。结果，信道间的干扰也能够被测量。

下面将要描述的第二个典型实施例使得信道表的局部有界适应处理成为可能。传播速率的一种局部有界变化导致了网络中的一种局部有界反应。每个基站j都分配有存贮装置，该存贮装置包含所有可能被认为是可能的干扰站的所有基站的一个布局S_j。这个表没表明有关的实际干扰基站，而仅表明通过这些基站干扰不能破容易的排除。除了纯偶然发生了越站干扰，仅那些基站S_j被认为干扰着(依赖于它们的发射机功率)被设置在距基站j一特定的距离之内的基站。由于可被选择的有关基站和干扰基站之间的这种特殊关系，这些基站将作为相邻站S_j的参考。

也可建立这些相邻站的表，例如在计划阶段，通过对地形和地貌数据进行考虑，相邻站的限制这时是可能的。

为了实现本发明，所考虑的基站j和其相邻站S_j被相互耦合连接，以便在这些基站j和一用于计算新信道表的控制器之间有可能进行一种将在下面详细描述的特定数据的交换。就本发明的本质而言，基站耦合连接的结构是不重要的。例如，可以提供一种星形耦合连接，这种连接能够实现这些数据的中心评估，以及一种结构，在这种结构中评估被分配给各相邻站。为了简化，启动一个中心信道配置单元CAU，(如图2中的一部分所示)，它连接到被提供作为相邻站S_j的那些基站的移动交换中心MSC。

在每一基站j中，当例如计数值0表示一个连接干扰而计数值1表示完全有效时，能够对一无线信道i的有效性q_ji进行测定。有效性是一特定无线信道i的干扰的概率的一个估值，它维持在如此小的程度上以致在一个呼叫期间，向另一信道的转换将可能是不必要的。在这方面，根据无线网孔的一个变化引起的无线信道的所有变化可以被消除。无线信道的这些变化仅仅是由于这样的情况所引起即一移台台已认一个无线网孔移到了另一无线网孔。因而，这些变化并不影响干扰状况。

例如根据一个依据经验确定的表可以对信道的有效性进行测定，在所述的表中接收的增强和比特差错率被作为参数使用。例如，在GSM系统中，具有对比特差错率和信号强度的限制，当超过这些限制时，在一无线网孔内将引起无线信道的变化发生。对于超过这些限制值的所有的表值，例如，该有效性的估值可以被设定等于数字值0。

如果在一特定时刻一被调查的信道没有被占用，则接收到的信号强度能够被单独用作一个有效性估值的替代值。

在下面，将描述这样一个过程，通过该过程一个基站j能够分别获得和优化其在一本地基站上的信道表K_j。

虽然可以假设不存在边缘情况的变化，但最好在时间周期的整个期间都应对有效性q_ji进行测量。随后，当一相邻站j′的信道表K_j已被改变时，有效性q_ji的测量应该再次开始。

为了避免当在相邻各站中的过程恰好在时间上发生重叠时可能发生的抵触，本发明具有在程序(601)的开始。一等待周期之后向每一相邻站送出一阻塞信号(603)。当按收到一阻塞信号时，基站将停止一个时间周期。以这种方式，只要该阻塞信号没有破撤消，就可以避免相邻站S_j之一自己开始一个程序。

通过适当的方式，如果阻塞信号被基本同时地送出可以进一步确保只有相邻站中唯一的一个起动其自己的程序。例如，可以这样来实现，即每个已发出阻塞信号的基站在其继续它的程序之前等待一个时间周期，在这一时间同期中，在从基站j收到阻塞信号之前由相邻站S_j发出的阻塞信号应该也已经到达了基站j。如果某一基站已发现了一种阻塞信号的抵触状况，则它通过一个启通信号取消已了出的阻塞信号，并开始一个新的等待周期。由于这种操作由所有涉及抵触情况的基站同时执行，所以以这种方式将使抵触情况得以排除。按照统计，最好是指数律分布的等待周期，将有与下次或接下来某次的阻塞尝试无抵触的一种情况。

一旦相邻站S_j已被成功地阻塞(604)，则基站j选择一个在该时刻它所使用的信道i和一个在该时刻它不使用的信道i′(605)。而且当考虑信号i具有极低的有效性和信道i′在基站仅具有轻微的干扰信号时(等于测量上行链路信道)，可以附带地作出这种选择。

利用在一基站为无线通信业务提供的接收机基本上可以对上行链路中的干扰信号进行测量。然而，为了在上行链路中测量干扰信号，有利的做法是在每个基站上都具有一个附加的可转换的接收单元，该接收单元搜索所有的未使用信道并找出每一时刻具有最小干扰信号的信道i′。这就是成本效益，因为一个用于测量干扰信号的接收机比一个额外的仅用于测量目的的完全的移动无线接收机来得便宜。

经数据交换线把该程选择的信道i和i′通知给所有的相邻站j′(606)。每个使用信道i的相邻站j′，或信道i的相邻信道i-n，…，i-1，i+1，…，i+n或目前为止基站j还未使用的信道i′的盯邻信道i′-1，i′-1，i′+ 1，i′+1，首先测量信道i和其在基站j′的相邻信道的有效性q_j′i，以及信道i′和其在一基站j′的相邻信道的有效性q_j′i′(617)。然后基站j通过试探的方式使用至今还未使用的信道i′(607)发送在无线信道i上发生的呼叫，并发送一个有关这种变化的消息给其它的固定站(608)。在未使用的信道i′发生变化之前已测量了有效性的所有相邻站这时再次测量至今所使用的无线信道i和其在一相邻站j′的相邻信道的有效性q_j′i ^*，以及试用占用的无线信道i′和其在基站j′的相邻信道的有效性q_j′i′ ^*(619)。被测的有效性从相邻站发送到已起动该程序的基站j的中心信道配置单元CAU(620)。已起动该程序的基站j的中心信道配置单元CAU，在信道i′被使用之前还接收有关至今在基站j所使用的信道i的有效性q_ji的测量结果，以及在试用信道i′已被使用之后，接收有关信道i′的有效性q_ji ^*的测量结果。

作为无线信道i的试探使用结果，如果一无线连接的质量大大地恶化以致于试用的无线信道i′上不能实现无干扰的电话连接，则在系统中从一个无线信道变为一网孔内的另一无线信道的这种变化确保了呼叫不受影响。

无线信道的试用可能会引起局部不同的无线情况发生，与目前的无线状态相比，这种局部不同的无线情况可能带来局部的改善或恶化。为了对处于考虑中的基站j和配置给其的相邻站j′的无线状态的局部变化进行测定，在信道配置单元CAU中构成有效性的所有变化的总和ΔE，总和由无线信道i′而不是由在基站j和所有其相邻站j′的无线信道i的试用得出(610)： $\mathrm{\ΔE}=\underset{j^{\′}\∈S_j}{\mathrm{\Σ}}\underset{i^{\′\′}\∈K_{j^{\′}}}{\mathrm{\Σ}}({q^{*}}_{j^{\′}{i}^{\′\′}}-q_{j^{\′}{i}^{\′\′}})+{q^{*}}_{j{i}^{\′}}-q_{\mathrm{ji}}$

通过得到所有相邻站j′的总和，人们自动获得了累加干扰。取决于i″的选择，只有公共信道干扰(i″＝i和i″＝i′)或者还有相邻信道干扰(i″＝i-n，…i-1，i，i+1，…，i+n和i″＝i′-n，…i′-1，i′，ji+1，…，i+n)可以获得。即使对于i″将要考虑的情况的数量似乎是很大，但是实际上由于这样一种情况，即所考虑的信道i″也应该分别按基站j，j′的信道表K_j出现，所以这些信道的数量被大大地减少。对于不在信道表K_j中出现的信道，不必要测量它们的有效性。

有效性变化的一个正的和ΔE表明，当所有相邻信道j′被一起考虑时，信道i′的试用已引起了一种信道状态的改善。通过共同考虑所有的有效性，对信道表作出改变也是可能的，虽然在基站j一信道i′的有效性已经变坏，但此时在这种情况下，该信道或其在相邻站中的相邻信道的有效性已相应地改善。

最大的测量时间过去之后，已发生的有效性ΔE的变化作为至今未被使用的一个无线信道i′的试用结果破进行评估。如果已经存在质量的恶化，则至今未被使用的信道i′的试用就被取消(612)。这种取消还通知给相邻站，以便它们能利用q_j′i和q_j′i′的旧的测量值再次起动。另一方面，如果作为至今尚未被使用的无线信道i′的试用结果，已出现了一种改善，则至今试用的无线信道i′按所述信道表由至今使用的无线信道i替代(613)。

随后，一个信号被送给所有的相邻站，该信号开启这些站(614)。结果，这些相邻站被再次允许起动一个程序以自动地改变信道表。

在本发明的所述实施例中，信道表的变化将越来越少直至达到一种稳定状况。然而，对信道表利用有着甚至更好的一种次最佳状况并不排除在外。因此，在本发明实施例的一个派生实施例中，也时常允许信道表的退化，以便使得以这种方式工作在一种次最佳状态成为可能。为了不让无线网络中的干扰由于所允许的退化而变得太大，允许产生小的衰变比允许产生大的退化更有利。然而，最终将允许发生很大的退化，以便工作在大的最佳的状况。为了这个目的，在该典型实施例中有效性的和ΔF的每次恶化用一个因子T加权且通过指数函数评估： $Y=\mathrm{\ϵ}\frac{-\mathrm{\ΔE}}{T}$

所评估的Y与一个均匀分布的随机数X(0≤x≤1)进行比较，仅当Y的值超过该随机数X时，才对i′进行考虑。尽管存在一种无线状态的退化。通过适当选择加权因子T，频率是能够被进行调整的，利用所述的频率，可以允许信道表随该无线状态的退化而变化。

对于测量的数值和持续时间来说，其程度也被提高，由此有效性q_ji得到保护。为了避免根据不可靠的统计数据作出错误判断，可以用有效性测定的变化带宽以及有效性的上界和下界的测定来确定一个测定值，其中该有效性的真实值是最可能的情况。如果使用下界测定以估算ΔE，由一这种测定是处在这种计算的安全测，则由不可靠统计数据的结果，避免了信道的变化。

在本发明的另一实施例中，它提出了对加权因子进行改变。从最大的加权因子Tmax开始，加权因子T被减小，例如，在一特定信道数改变之后和/或在一持定的时间周期过去之后。开始，由于有效性变差，以这种方式信道表的变化经常相对地被允许。这特别适合于开始工作的无线网络。由于多个无线刚络开始作用，所以业务负载一般相对不大，并且所述无线网络还没有加到满载。因而，经常对信道表进行改变能够通过一刚刚开始起作用的无线网络容易地解决。随着业务负载的增加和无线网络的扩展，信道表变化的次数被自动地减少。通过为加权因子T预定一个最终值Tend的以确保剩下的一个次最佳状况大体上保持的可能。

假设边缘状况不变，则以这种方式能找到一种最佳状况。然而，一个实际的无线网络是经常要被改变的。例如，由于新建筑的建造使传播情况改变；新基站的加入等。响应一基站上的增加要求，将安装新的收发站，它们使得大量的可用无线信道成为可能。在这样的情况下，如果整个程序使用最大加权因子Tmax重新开始，则首先将会导致该无线系统的质量的大大恶化。

在本发明的又一实施例中提出，在基站使用的加权因子T部分地由至今该基站使用的加权因子和所有其它相邻站的加权因子构成。例如很明显，在基站j一加权因子T其自身单方面的增加以使该基站适应变化了的状况是不充分的，因为当它们的加权因子T，保持不变时，相邻站j′的适应仅被允话达到一个比较小的程序。通过加权因子的调整(每隔一定间隔执行一次)，围绕变化了的无线环境要求变化的意愿被临时增加。在这方面，按最大值Tmax保持有临时调整需要的一基站的加权因子T_j一个相当长的时间周期可能是有利的。

如果，例例由于在系统中包括了一个新基站，而使无线状态发生变化，则当该新基站进行工作，且(在同时)新工作的基站包括在相邻无线小区的相邻站表S_j中时，该新基站的加权因子被设定为最大值Tmax。由于加权因子的调整的结果，当一个新基站开始工作时，相邻基站的加权因子被暂时增加，于是存在着一种挑畔行为(provocation)以保留目前已找到的最佳状况。

然而，无线状态的变化也可以由无线系统自身进行检测，在这方面，例如要考虑对有效性q_ji的测定。如果有效性q_ji的估算发生变化，而在存在在一基站附近发生的无线信道的一种试探变化，这表示了一种无线状态的变化。这使得可能对该无线状态的变化作出特别的反应，所述的无线状态的变化不是由网络用户导致的，因而不用通知他。例如，由于公寓大楼的建造可能出现全新干扰的情况，这种情况可能是恶化的起因，但也可能是该无线状态改善的起因。

为了在基站j计算一个新加权因子T_j ^*，信道配置单元CAU具有例如下列将要使用的公式： $T_j^{*}=p{T}_j+(1-p)\frac{1}{\left|S_j\right|}\underset{j^{\′}\∈S_j}{\mathrm{\Σ}}{T}_j^{\′}$

一个新计算的加权因子由先前的加权因子T_j的一特定部分P和其相邻站的加权因子的平均值的一部分(1-P)构成。实际上，部分P将在0和1之间选择。取决于时间的周期，一个基站j的加权因子T_j(基站j的无线状态已经变化)按一个增加的位保持，在整个网络中，该加权因子的更大变化有着它的影响，并使得可能适应整个无线网络。然而由于修改的加权因子T^*的传播慢慢的增加，所以确保了无线状态的一个局部变化主要地具有局部的影响且不能迅速地扰动整个无线网络的较稳定或不稳的状况。

在本发明的其它实施例中，提出了许多不同的信道表，对它们进行选择以响应特定的结果。例如，当在信道表的这种选择中包括该时种的时间时，该信道表优选的程序能够在一天的不同时间开始。由于在一天期间业务负载发生了变化，于是人们就获得了与一天时间的业负载相适合的信道表。

当包括这些数据时，适应于特定季节的信道表也可以获得。

图4的流程说明：

41，选择所用的无线信道

42，测量呼叫的质量Q_ij

43，询问其它固定站j′它们使用哪些无线信道i′

44，根据在其它固定站j′的其它无线信道i′的占用状态存贮被测的呼叫质量Q_ij

图5的流程说明

50，已到达评估间隔的末端及来自固定站的所有数据已经到了吗？

51，确定业务负载

52，确定无线信道i被其它无线信道i′干扰的概率P(Q/S)

53，由业务负载和概率P(Q/S)计算新的不相容矩阵

54，计算新信道配置方案

55，把新信道配置方案发送到所接的固定站

图6流程说明

602 从其它固定站j′接收到阻塞信号了吗？

603 发送阻塞信号给相邻的固定站j′

604 阻塞成功了吗？

605 选择所使用的无线信道i的未使用的无线信通i′

606 向被阻塞的固定站通知所选择的信道j和j′

607 一个等待周期之后分配无线信道i′代替i给移动台

608 把有关这次变化的消息送给所有被阻塞的固定站j′

609 从被阻塞的固定站收集测量结果q和q^*

610 计算有效性的变化ΔE

611 使有效性改善了吗？

612 取消信道表的变化

613 信道表中无线信道i′的永久项

614 发送启通信号给所有的固定站j′

615 等待来自阻塞固定站i的消息，该固定站i包括被选择用于测量的无线信道i和i′

616 阻塞无线信道表中无线信道i′

617 测量信道i和i′的有效性q

618 有关无线信道i→i′的消息

619 测量无线信道的有效性q^*

620 返回测量结果

621 收到启通信号了吗？

Claims (11)

1、包括固定站和移动台的移动无线通信系统，其中无线信道的选择被分配给每一固定站，并且当该系统处于操作模式时，通过对所使用的无线信道的质量进行测量来改变无线信道的分配，其特征在于，其它无线信道的占用状态被分配给一个质量被检测的无线信道。

2、根据权利要求1的移动无线通信系统，其特征在于以重复的时间周期对信道质量与占用状态的比进行评估。

3、根据权利要求1或2的移动无线通信系统，其特征在于在一固定站已捕捉到一个新无线信道之后，其它固定站被询问它们的无线信道的质量是否已经改变。

4、根据权利要求1或2的移动无线通信系统，其特征在于当一无线信道的质量已大大地改变这一情况已被确定时，为了对其它固定站无线信道的占用进行询问这一目的，对一无线信道的质量进行监视。

5、根据权利要求1或2的移动无线通信系统，其特征在于一固定站(j)，不是使用分配给它的无线信道(i)，而是试用一个没有分配它的无线信道(i′)，并且对在该固定站(j)和在相邻固定站(j′)发生的无线信道(i，i″)的质量(ΔE)的连续变化进行评估，以便当所述的质量改善时，该试用无线信道(i′)被分配的信道所替代。

6、根据权利要求5的移动无线通信系统，其特征在于在由于一无线信道(i′)试用结果所获得的质量偶然存在下降的情况下，对于试用无线信道(i′)分配的改变将仍然能够实现。

7、根据权利要求6的移动无线通信系统，其特征在于所确定的质量以这样一种方式进行加权(T)，即当所述质量下降时，试用的一个无线信道(i′)分配的改变越来越得到改善。

8、根据权利要求7的移动无线通信系统，其特征在于相邻固定站(j′)的加权(T)采用上述同样的方式进行。

9、一个用于移动无线通信系统的控制器，其特征在于它包括的装置能够：

收集来自固定站的数据；

能够制定一个信道分配程序；

以及把新的信道分配程序发送到多个固定站。

10、根据权利要求9的用于移动无线通信系统的控制器，其特征在于所述控制器包括存贮装置，在该存贮装置中能够存贮可以对一特定固定站(j′)起干扰固定站作用的固定站(j′)。

11、一个用于移动无线通信固定站的控制器，包括用于存贮一信道表的装置，从该信道表中选择出一个对无线连接所需的无线信道，和包括用于确定无线信道占用的装置，其特征在于所述控制器包括装置，用此装置使：

所收集的实际无线信道占用的数据可以被传送；

与一个信道表相关联的数据可以被接收；

并且响应于所接收的数据，该无线信道表可以被改变。

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