[发明专利]一种移动通信系统及其中的无线电信道分配方法

说明书

本发明涉及由基站和移动站组成的移动通信系统，且更具体地说，是涉及在建立与移动站的通信时各个基站采用的信道分配方案。

目前作为袖珍电话系统或自动电话系统而实际使用的一种已知的移动通信系统，是一种蜂窝系统，其中通信服务是通过在其服务区中分布一定数目的基站而提供的，而各个基站服务于半径为大约几公里的半径区域。

一般地，为了有效地利用有限的可用无线电信道资源，这种移动通信系统采用了无线电信道的地理重复利用，其中相同的无线电信道被一个以上的在地理上相距的基站所使用，在此情况下，通过使采用相同无线电信道的基站之间的信道重复使用距离尽可能地小，能够实现更高的频率利用效率，从而在给予该系统的频带不变的情况下增大系统的容量。

然而，这种信道重复使用距离不能无限地小，因为当该信道重复使用距离变小时，产生了这样的问题，即产生了来自相同的无线电信道的干扰或来自插入方案—其中各个无线电信道是通过允许在一个FDMA(频分多路复用存取)系统中允许各个无线电信道的侧带的功率重叠的而形成的—的情况下来自近邻无线电信道的干扰，这显著地降低了通信质量。因此，需要将相同无线电信道的重复使用限制在彼此在空间上充分分开的基站中，以将干扰限制在一定的可容忍范围以内。

在这种实际条件下实现这种无线电信道重复使用的方案，包括固定信道分配方案和动态信道分配方案，其中动态信道分配方案包括其中相对于多个基站设置了一个用于控制信道分配的控制站的集中控制型动态信道分配方案，和其中各个基站自动和分布地分配无线电信道的自动分布型动态信道分配方案。

固定信道分配方案，根据通过实际测量或通过理论计算而获得的服务区中的无线电波传播状态和通信量分布，将无线电信道固定地分配给各个基站。一般地，这种固定信道分配方案带有这样的问题，即获得用于确定固定分配的设计需要大量的努力，且在系统扩展(诸如增加基站)时需要进行重新设计，因而它对于系统扩展的适应性很低。另外，整个系统的可用无线电信道被分成若干个组并被分配给若干个基站，因而有大组的效率损失，而且它因此不能实现高的频率利用效率。

另一方面，在动态信道分配方案中，可以在一定程度上灵活地根据临时的变化且通信的空间不平衡来分配无线电信道，且整个系统的全部可用的无线电信道都能够为系统的任何基站所利用，从而能够获得大的编组效率，且与固定信道分配方案的情况相比，频率利用效率因而能够得到改善。

然而，为了将呼叫损失率或干扰概率降低到最小，一般需要大量的数据和相当复杂的控制，且在集中控制型动态信道分配方案的情况下，需要在各个基站和控制站之间有较大的信号通信量，而在自动分布型动态信道分配方案的情况下，在能够实际进行信道分配之前需要很多的处理步骤，因而连接延迟变得很大。因此，在动态信道分配方案中，如何实现能够同时获得更小的控制负载和更高的频率利用效率的信道分配方案，是一个有待解决的重要实际问题。

为此，提出了一种用于以较为简单的控制方法来实现这种自动分布型动态信道分配的信道分配方案，象在Japanese Patent Appli-cation No.61-244137(1986)和Japanese Patent Application No.62-91033(1987)中公布的。

在这种信道分配方案中，从以前的信道使用记录—即关于各个无线电信道是否在过去被分配过的记录，来计算各个无线电信道的一个分配优先级，且随后从具有最高分配优先级的无线电信道判定各个无线电信道是否将要被分配。随后，当判定将要被分配时，该无线电信道得到相应的分配，否则就对具有次最高分配优先级的下一个无线电信道进行判定。

更具体地，前述Japanese Patent Application No.61-244137提出了一种无线电通信方案，其中各个信道被给予了一个优先级，且该优先级是根据信道的过去使用记录而动态地确定的，且这些信道随后被按照它们的优先级而得到使用。另一方面，前述Japanese Patent Application No.62-91033提出了一种传输信道控制方案，其中各个信道的传输成功率被存储起来，且这些信道随后在传输时被按照它们的传输成功率的顺序而得到使用，而该传输成功率根据传输的结果而得到更新。