[发明专利]无线电话系统的通信控制方法和设备

说明书

本发明涉及无线电话通信系统的控制技术，特别涉及无线通信系统的控制技术。

电信事业不断地发展，其发展的重点越来越多地放在网孔式系统的容量上。网孔式通信目前可使用的频谱是有限的，于是普遍要求网孔系统提高网络容量，提高适应各种不同情况通信业务量的能力。虽然数字网孔式系统的推广确实提高了系统潜在容量，但单靠这些提高可能并不足以满足对容量和无线电覆盖范围的进一步要求。为了满足不断增长的要求，可能还需要其它措施来增加系统的容量，例如扩大都市区网孔的规模。

在布局上彼此靠近的网孔，它们之间的通信彼此会相互干扰，这产生了另外一些问题，尤其是采用较小型的网孔时，更是如此。因此需要提出将各网孔之间的干扰减小到最小程度的技术。已知的一种技术是将各网孔分组成若干“簇”。在各个簇中将通信频率按一定的方式分配给各特定的网孔，从而最大限度地扩大各不同簇中使用同一通信频率的各网孔之间具有的一致的距离。这个距离可以称之为“频率再用”(freguency reuse)距离。随着这个距离的扩大，使用某一通信频率的网孔与远方使用该同一频率的网孔两者之间的干扰就减小了。

为使无线电覆盖范围遍及整个网孔区，无线电基地台经常安置在各网孔的中心。不然也可以将无线电基地台安置在三个毗邻“区段网孔”(sector cells)的中心附近，以便将这些网孔都覆盖住。区段化和非区段化系统的选用是根据在经济上的各种不同的考虑(例如各基地台的设备费用)而确定的。

作为对移动用户较密集的区域的处置方案，可以在所覆盖的宏网孔(macrocell)内建立局部的微网孔(microcell)和微微网孔(Picocell)，这种移动用户密集区有时被叫做“热点”。一般说来，对于象十字路口或街道之类的大道可以设微网孔，再由一系列微网孔覆盖着象公路之类的主要交通干线。微网孔还可以分配给大建筑物、机场和购物中心。微微网孔与微网孔类似，但通常覆盖办公室走廓或高楼建筑的一个楼层。“微网孔”一词在此应用场合是既指微网孔也指微微网孔，“宏网孔”一词则用来指网孔结构的最外层。“伞形网孔”(umbrella cell)可以是宏网孔，也可以是微网孔，只要伞形网孔底下有一个网孔即可。按实际需要可以在微网孔附近设另外的通信信道，这样既可以增加总的系统容量，又可以保持低水平的干扰。

未来的网孔式系统的设计可能会把下列各网孔包括进来：宏网孔、室内微网孔、室外微网孔、公共微网孔和受局限的微网孔。宏网孔伞形现场通常覆盖的半径超过一公里，它是为快速移动用户(例如乘汽车的人们)提供服务的。微网孔现场通常是低功率的小型无线电基地台，主要管理象行人之类的慢速移动用户。每一个微网孔现场可以看作通过数字无线电传输或光纤与宏网孔现场相连接的扩大基地台。

设计微网孔时，需要给各网孔分配一定的频谱范围。这有好几种作法，例如，各微网孔可以再用远方微网孔的频谱；一部分的现有频谱专门只供微网孔使用；或者微网孔可以借用伞形微网孔的频谱。

在微网孔的专用频谱中，一部分现有的频谱严格地保留给微网孔使用。借用频谱意味着借取宏网孔现有的频率供微网孔使用。

这些信道分配方法各有利弊。再用远方宏网孔会使宏网孔结构的容量略为减小。但由于宏网孔与微网孔之间同频道的相互干扰，因而再用并不总是行得通的。

令频谱供微网孔专用，则由于任何同频道干扰是在各微网孔之间而不是在各宏网孔之间发生的，因而各网孔层(微网孔和宏网孔)之间的干扰减小了。令频谱供某微网孔专用时，该频谱是从某区域(例如城市)的整个宏网孔系统提取的。这样，该频谱就不能供宏网孔使用。于是乎在只含有少量微网孔的区域中，由于各微网孔只覆盖宏网孔区域中一小部分的区域，而宏网孔在现有频谱减少的情况下必须覆盖一大片区域，因而对容量有不利的影响。然而，随着微网孔数量的增加和仅为宏网孔所覆盖的区域的减小，与专用频谱有关的容量问题可能减少，且可以无需在宏网孔中引起阻塞而在整个系统容量上获得总的净增益。

借用伞形宏网孔的信道，与再用一样，可能会使微网孔与宏网孔之间出现同频道干扰。此外，由于往往不可能有效地分配频谱，容量可能会受到不利的影响。举例说，借用频谱或令频谱供微网孔专用时可能难以同时联接网孔中的各热点。借用频谱的好处是不会象频谱专用那样影响整个的宏网孔系统，因为所借用的只是分配给起覆盖作用的宏网孔的频谱，而不是整个系统的频谱。这样，其它各宏网孔可以使用微网孔从起覆盖作用的宏网孔那里借用着的同一频谱。