CN1201356A - 动态指配信道的系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种在一个被宏蜂窝系统包围的微蜂窝系统中动态指配信道的系统和方法。这种方法首先表征微蜂窝系统和宏蜂窝环境的RF环境。然后,按照从测得的RF特性计算出的信号干扰比来对信道排序,为呼叫指配排序最高的空闲信道。所有的活动呼叫都受到监测,使得在性能恶化前就切换到另一个信道上去,从而保证了语音质量和呼叫性能。在另一个实施例中,系统通过利用远程功率调整和远程监测声频音指配的功能可以自配置地适应宏蜂窝配置的变化。

Description

动态指配信道的系统和方法

本发明属无线通信系统技术领域。具体地说，本发明与在蜂窝通信网中动态指配传输信道技术有关。

户内无线接入交换系统使无线服务提供方(例如寻呼服务承载方和蜂窝承载方)可以提供在一个微蜂窝通信系统与它周围的宏蜂窝通信系统之间的无线通信。在这种框架中，微蜂窝系统通常可以设想为一个建筑物内的通信系统，而微蜂窝系统内的小区指的是在一个宏蜂窝系统内的特定或局部覆盖区域。虽然在微蜂窝系统(例如户内系统)中使用无线技术上已经取得相当大的进展，但仍然还有许多技术问题。

其中的一个问题是怎样在户内系统和周围宏蜂窝系统之间指配蜂窝通信信道。现有的一些实现户内系统信道指配的方法主要考虑的只是业务处理容量、移动速度和其他一些类似的情况。然而，现有技术的这些系统并没有注意到主要涉及系统用户的那些方面，即呼叫处理和语音质量。这些方法的另一个缺点是在将一个信道分配给户内系统时需要有关宏蜂窝配置的信息。因此，每当周围的宏蜂窝配置有所改动时，现有技术的系统必需更新。许多现有的方法还有一个缺点，需要在启动信道指配前设定一个固定的或预定的射频(RF)门限。另外一些先前实现的方法还有另一个缺点，对信道指配的控制不是自治的，需由移动业务交换中心(MSC)启动和控制。

因此，就有必要开发一种能考虑呼叫性能和语音质量动态指配信道的系统和方法。

本发明提出了一种在微蜂窝通信系统中根据周围宏蜂窝通信系统的特性动态指配传输信道的系统和方法。本发明的这种系统是一种可以高效率地根据呼叫性能和语音质量动态地选择可用的蜂窝信道的方法。本发明系统的一个实施例利用一个与各传输信道有关的信号干扰比矩阵根据呼叫发起、呼叫终止和转移请求有利地将性能最好的空闲信道指配给移动用户。

在本发明的系统中，通过动态地估计和表征在它本身覆盖区域内的周围RF环境和宏蜂窝的环境为系统用户进行高效信道指配，从而实现了高性能的信道指配。一个实时信号干扰比触发器利用一个测量信号矩阵来确定信道指配。因此，本发明的系统不需要知道周围宏蜂窝的配置情况。呼叫性能和语音质量还通过对系统的空闲和活动呼叫的监测加以保证。更为优越的是，本发明的系统不但为始发呼叫而且还为进行中由于其他小区工作情况变动而导致性能恶化的呼叫指配基本上无干扰的信道。

此外，本发明还有效地利用远程功率调整和远程监测声频音(SAT)功率指配进一步提高动态信道指配过程的质量。这个附加功能使本发明的系统可以是能自配置的，不需要知道当前或以后的周围宏蜂窝的配置情况就能维护呼叫性能。

本发明所提出的方法还有一个优点，它可以在一个现有的呼叫处理体系内实现。本发明的实现对于这个呼叫处理功能是透明的，并不需要改动，因此本发明可以通过用户激活的通/断功能来实现。这样，本发明可以很方便地直接用于现有的无线通信系统。

通过以下结合附图所作的说明可以对本发明有更深入的理解。在这些附图中：

图1示出了一个具有一个宏蜂窝通信系统和一个微蜂窝通信系统的通信系统；

图2为按照本发明提供动态信道指配的例示流程图；

图3为按照本发明提供RF特性的例示流程图；

图4为按照本发明提供信道指配的例示流程图；以及

图5为按照本发明提供呼叫监测的例示流程图。

为了使说明更为清晰，本发明的例示性实施例表示为由一些独立的功能块(包括标为“处理器”的功能块)组成。这些功能块表示的功能可以通过共享或专用硬件，包括(但不限于)能执行软件的硬件提供。例如，图2中的各处理器的功能可以就用一个共享处理器来提供(使用术语“处理器”或“控制器”不应该被解释为专指能执行软件的硬件)。

所例示的这些实施例可以包括微处理器和/或数字信号处理器(DSP)硬件、存储执行下面将要讨论的各种操作的软件的只读存储器(ROM)和存储结果的随机存取存储器(RAM)。还可以配置超大规模集成(VLSI)硬件实施方式，以及与通用DSP电路配合的专用VLSI电路。

虽然下面说明中的各种参数都提供了具体的值，但应该指出的是这些值是可以调整的，这样本发明就能有效地应用于任何给定的环境，而这里只是作为系统缺省值(例如见附录1)使用的。

所提供的系统和方法可以在微蜂窝通信系统内根据周围的宏蜂窝通信系统动态地指配信道。本发明提供了一种高效方法，使得一个微蜂窝通信系统可以在它本身覆盖区域内动态地选择可获得的高性能的蜂窝信道为呼叫发起、呼叫终接和转移服务。在本发明的系统中的高性能指配是通过动态地估计在它本身覆盖区域内的周围RF环境和宏蜂窝环境为系统用户高效指配信道来实现的。此外，本发明是能自配置的，不需要知道周围宏蜂窝的配置情况就能维护呼叫性能。而且，由于本发明可以在一个现有的呼叫处理体系内实现，因此很容易用于现有的无线通信网。

参见图1，所示的例示系统100可有效地采用本发明所提出的方法。系统100描述了一个宏蜂窝通信系统101，包括一个与一个移动用户120有一条通信链路的宏蜂窝110。微蜂窝通信系统102示为一个户内无线接入PBX系统(WAPBX)，它包括一个控制器130，控制器130与第一天线140和第二天线150连接。第一天线140还与手机160通信链接。虽然本发明的例示性实施例参照的是一个户内通信系统，然而可以理解，本发明能适用于任何具有一个处于一个宏蜂窝通信系统包围之中的较小服务区域的微蜂窝通信系统。在这个意义上，一个微蜂窝通信系统定义为至少具有一个小区的系统。

图2示出了按照本发明动态指配信道的方法的流程图200。概括地说，本发明的方法包括三个功能步骤：RF表征210，信道指配250和呼叫监测260。在本发明的例示性实施例中，RF表征是通过使控制器130收集对占用信道和空闲信道的信号强度测量结果(方框220)来实现的。对于每个空闲信道，测量结果按信道存入一个阵列，这样就能为各信道产生一个概率密度函数(pdf)。对于占用信道，测量结果存入一个服务信号阵列，这样就能为服务器产生一个pdf。服务器表示WAPBX系统102的逻辑面或逻辑小区。每个信道中的干扰源例如表示来自宏小区110或其他WAPBX小区。控制器130将周期性地将服务信号pdf与每个信道的pdf进行卷积，为每个信道产生一个信干比(S/I)pdf(方框230)。对S/IPdf进行积分，得到累积分布函数(cdf)。从S/I cdf中，提取第10个百分位的值，用S/I第10个百分位值按递降次序对所有信道进行排序(方框240)。

注意，在这个实施例中，为每个信道存储的测量结果的数目有一个极限。到了这个极限，就抛弃最老的测量结果来容纳最新的测量结果。在每天的操作中，这些pdf将由于周围宏小区的一些特定扇区中外界蜂窝系统工作量的增减而随时改变。这样，不仅能跟上每天的呼叫模式，而且还使WAPBX系统102能适应宏蜂窝网内间断出现的RF工程变动。

于是，控制器130从S/I排行表中自上至下地指配信道，从而首先指配的信道是S/I比最高的信道(方框250)。由于在RF表征中固有对相邻信道性能的度量，因此不需要其他的信道之间的分离准则。在信道指配前还要进行一次最终信号测量，以保证这信道是无干扰的。如果有干扰，则选择S/I排行表中的下一个信道，并且指配重复进行。

在本发明的这个实施例中，对活动呼叫还进行呼叫监测，以防止呼叫性能恶化(方框260)。除了监测信号强度外，控制器130还能对每个呼叫的监测声频音(SAT)功率进行监测。正如可以理解的那样，有三个可用的SAT，其中之一指配给这系统。这些SAT有助于接收呼叫的小区识别或区分服务信号和干扰信号，这在下面还要进行说明。将对所有三个SAT进行测量，这样就可为活动呼叫确定瞬时S/I比。如果SAT的S/I比低于用户规定的门限，控制器130就执行到一个新信道的切换。

如上所述，RF表征是通过分析对可用信道的信号和干扰测量结果来实现的。WAPBX手机160接收的服务信号和干扰提供了足以表征正向或下行链路性能的信息。在图1中这些路径示为自第一天线140至手机160的正向服务信号路径170和自宏小区110经第一天线140至手机160的正向干扰路径180。反向或上行链路路径在图1中示为自手机160至第一天线140的反向服务信号路径171和移动台120至第一天线140的反向干扰路径181。在一个实施例中，用一个无线电装置(例如测试无线电装置或语音无线电装置)来测量占用和空闲信道中的信号强度和干扰。

图3示出了按照本发明表征RF环境的方法的流程图300。注意，方框302表示的是一组在本发明中所使用的内核功能，为简明起见在初始说明之后仅总标为方框302而不一一标出各个功能。本发明的方法要求在决定信道指配前表征RF环境的特性。因此，控制器130必需收集对占用和空闲信道的信号强度测量结果。系统一启动，或者进行了任何整个的系统初始化后，所有的信道都标为空闲信道(方框305)。在一个实施例中，控制器130将扫描整个信道表，对每个信道各进行10ms的信号强度测量(方框305)。例如，通过配置一个无线电装置用一个外界天线进行测量，来实现测量。测量是与SAT无关的。在本实施例中，无线电装置对信道表扫描100次，因此对每个信道进行了100次测量。信号强度值(dBm)将按每个信道存储。在对所有的信道进行了首批100次测量后，控制器130计算出自-40至-120dBm步长为2dB的41点干扰概率密度函数(方框310)。

在一个例示性实施例中，用直方图来计算pdf，对每个信号强度段内出现的样点进行计数，再将所计的数对样点数归一化。由于在启动阶段得不到服务信号的信息(因为还没有进行呼叫)，因此控制器130就根据均值为-90dBm、标准偏差为6dB的对数正态分布(见附录2)产生一个服务信号的pdf(方框312)。与每个信道的干扰pdf一样，服务信号pdf也以范围从-40至-120dBm、步长为2dB的方式给出。

在一个实施例中，控制器130将通过分别对每个干扰pdf用服务信号pdf进行卷积确定S/I。 $\mathrm{cdf}\left(k\right)=\underset{n=-\∞}{\overset{\∞}{\mathrm{\Σ}}}\mathrm{pd}{f}_{\mathrm{server}}\left(n\right)\mathrm{pd}{f}_{\mathrm{interfere}(k\·n)}$ 然后对所得到的81点信干比pdf进积分，形成一个累积分布函数。由于pdf是离散的，因此就是对于每个元素的累加

cdf(i)＝pdf(i)+cdf(i-l)其中：cdf(o)＝pdf(o)(方框315)。

然后，控制器130通过对分布函数的搜索确定两个相邻的点再进行线性内插为每个S/I分布函数确定第10个百分位值(方框320)。这第10个百分位值表示将有90％呼叫的达到或超过这个性能级别的S/I比(dB)。

然后，将所有信道按各自的S/I第10个百分位值递降排列，使得性能最好的信道将首先指配给呼叫(方框322)。就统计而言，这种方法应使控制器130以一种不浪费的方式来指配信道，也就是说是根据现实情况指配信道的，而不需要为指配信道而预留一组信道。

在另一个实施例中，可以通过假设干扰分布近似于对数正态分布来求pdf的卷积。利用这种方法，先将pdf积分成cdf，再对每个分布进行最小二乘方拟合，确定斜率和截距。在对数正态分布的假设下，斜率和截距可以得出均值和标准偏差。于是卷积的均值就等于均值之差，而卷积的标准偏差就等于标准偏差平方和的开方

μs·l＝μs-μl ${\mathrm{\σ}}_{s\·l}=\sqrt{{\mathrm{\σ}}_s^2+{\mathrm{\σ}}_l^2}$ 此外，假设第10个百分位值为从得出的S/I均值偏离1.282个标准偏差。

按照本发明，系统利用了从“前台”呼叫处理(方框330)和从“后台”空闲监测(方框325)得到的信号强度测量。应指出的是，没有任何测量信息会不经处理就被控制器130抛弃掉。这就建立了一组统计有效的信号强度测量结果，一直跟踪宏蜂窝系统配置变化。

系统初始化后，控制器130表征了RF环境，就作好了指配信道的准备。在处理呼叫中，控制器130将继续对服务信道和所请求的空闲信道进行信号强度的测量。然而，作为对于呼叫处理的一个后台任务，控制器130将扫描整个信道列表，以继续按颇为相同的方式对空闲信道进行信号强度的测量。(方框327)。

这个后台测量过程与前面所述的初始干扰测量并没有什么不同。在一个例示性的实施例中，配置了一个无线电装置在不参照SAT的情况下用一个天线对信号测量10ms。如果碰到非空闲信道就跳过去。如在初始RF表征时那样，每个测量结果将按信道存储。

在处理呼叫中，控制器130每隔2秒都利用服务语音信道来监测所接收的每个呼叫的信号强度(方框332)。如下面将要详细说明的那样，现在测量必需考虑SAT，因为SAT将用来触发与S/I有关的切换。与干扰测量相似，服务信号的测量结果将存储起来，然而服务器阵列对于信道来说是独立的。

在处理切换请求时，控制器130在将一个新的信道指配给一个正在进行的呼叫前进行一次最终检查(方框335)。在一个实施例中，配置了一个无线电装置用来测量该空闲信道从周围宏蜂窝系统接收到的信号强度，以保证这个信道是无干扰的。通过这个无线电装置用天线在没有SAT的情况下进行一次10ms信号测量。正如下面将要详细说明的那样，如果最终信道验证表明信道自最近这次更新以来已经恶化，那么本发明的方法将选择下一个最好的空闲信道。就这样反复进行直至为呼叫指配了一个信道。

按照本发明的方法，将为每个信道存储信号强度测量结果。可以为每个信道存储多达1000个测量结果，达到这个极限后，按先进先出方式，在阵列中删除最老的测量结果而纳入最新的测量结果(方框307)。当从上次产生直方图后新测量数超过250时，控制器130就通过为信道产生新直方图更新S/I矩阵(方框302)。控制器130将确定干扰pdf，并且，利用现有的服务信号pdf，卷积出的S/I pdf，和第10个百分位值，如前面所述。可得出的该信道的S/I第10个百分位值插入到先前的S/I第10个百分位值的排行表中，而删除该信道的原先值。

在这个实施例中，将为服务器存储多达1000个信号强度测量结果，在到达这个极限后，按先进先出方式在阵列中删除最老的测量结果而纳入最新的测量结果。同样，当从上次产生直方图后新测量数超过250时，控制器130就为服务器产生一个新的直方图和pdf。首先更新服务信号pdf，再重新计算所有的S/I值。应该记得，在启动阶段服务信号pdf只是估计的，因为那时并没有呼叫进行。

在一个实施例中，完整地对整个信道表(包括395个语音信道)扫描一遍需要的时间将小于10秒。本发明应该不妨碍控制器130或基站的工作。或者，如果时间分配确有困难(如在多扇区、多小区的WAPBX系统中可能发生的那样)，可以建立一个信道子集，这样，控制器可以比较经常地对这些性能较好的信道进行扫描，更新性能数据。在这样的实施例中，子集的大小例如可以根据预计或实际使用情况和Erlang B计算确定。如果需要采用子集的话，子集与整个集的扫描比例建立取为10∶1，以保证S/I矩阵的更新。可以理解，也能将子集与整个集的扫描比取得高一些或低一些。

在另一个实施例中，本发明用于多扇区和多小区环境。本发明的方法扩展到一个多扇区WAPBX小区(即具有多个扇区的小区)时需要表征每个小区的服务和干扰的信号强度。在一个例示性的多扇区实施例中，假设小区在工作时没有一个信道是同时指配给两个扇区使用的。在这样的环境中，就不必测量扇区间的相互干扰。换句话说，可以认为所有的干扰都来自周围的宏蜂窝系统。

在另一个实施例中，一个例示性多小区WAPBX系统允许频率再用，所谓再用意味着两个语音信道同时在相同的频率上工作。或者，一个无再用的WAPBX系统可以处理成象上述的多扇区小区。应该记得，前面除了服务信号是按扇区表征的以外，RF表征都是按信道一一确定的。对于一个有再用的多小区WAPBX系统来说，宏蜂窝对WAPBX的干扰必需仍按信道一一考虑，因为WAPBX控制器并不了解宏蜂窝系统的情况。然而，在WAPBX系统内，WAPBX小区之间的干扰情况可以缩减成以小区/扇区对组合来描述，从而大大减少了本发明的系统和方法所需的数据量。在这个实施例中，所有的信号强度测量结果按扇区而不是按信道分组。实质上，控制器产生一个这样的信号矩阵，非对角线上的元分别表示相应扇区对之间可能出现的干扰，而对角线上的元则表示服务信号。在WAPBX系统增加更多的小区时，控制器只要将这个矩阵加以扩展即可。要为每个小区/扇区对确定一个S/I值(如前面所述)，使得控制器可以不将一个信道同时指配给S/I比低于某个用户规定门限的两个扇区。注意，这并没有取消要按信道一一表征来自宏蜂窝系统的干扰，但简化了对WAPBX之间的干扰的定量描述。

下面参见图4，图中示出了按照本发明指配信道的方法的流程图400。一旦完成了RF环境的表征，控制器130就从按S/I排行的信道表中指配信道，自具有最高的S/I比的信道开始(方框405)。每当一个新的信道请求启动时，控制器130就指配最佳的空闲信道(方框410)。控制器130始终是从表顶开始。当性能较好的信道上的呼叫结束时，这些信道又成为可用信道，在有新的信道请求时就作为良好的信道加以指配(方框407)。

控制器130不会将呼叫指配到S/I第10个百分位值小于17dB的信道上去。如所周知，这个S/I比值保证了有90％的时间性能良好。并不需要有其他的分离要求，因为在对于每个信道的RF表征中已经考虑了带内相邻分量的问题。统计地说，无论干扰从何而来，信道只要具有高的S/I比，性能就会很好。

在一个例示性实施例中，控制器130将对所选的空闲信道进行一次最终信号强度测量后才将这信道指配给呼叫(方框415)。加了这个最终检查就可以应付RF环境在上次表征后有了明显改变的情况。干扰信号强度应该低于移动台噪声电平(近似为-116.5dBm)，这样才能保证这个信道是无干扰的。如果不是这样，就选择S/I排行表中的下一个最佳可用信道，再加以检查。这样的指配过程一直重复到为呼叫指配了一个信道为止(方框420)。在一个实施例中，最终检查是用一个无线电装置在不考虑SAT的情况下对在外界天线上接收到的信号测量10ms来实现的。

由于RF表征的前提是用所有的信号和干扰的测量结果来更新S/I矩阵，因此返回的信号强度值就加到信道的信号强度阵列中。最终干扰检查的一个优点是控制器130将为S/I比较高的信道(实际上就是比较忙的信道)增加了比较多的样点。如果一个忙的信道由于宏蜂窝配置的改变而性能恶化，那么最终干扰检查将继续将一些新的测量结果加给这个信道的信号强度阵列，即使这个信道不会被指配。结果，控制器130将比在这个信道最初表征为一个较差信道的情况更迅速地更新信道表。

在另一个实施例中，服务提供方可以选择不用最终干扰检查的方式，这样就使得本发明的方法只依赖于S/I表征。这种以牺牲性能保证来节约控制器130的时间资源的折衷可能是一个WAPBX系统在增大容量时正需要的。另一方面，如果有比较多的呼叫在性能恶化的状态下建立，那么由于S/I低而触发的转移请求就多，从而使不用最终干扰检查这种可选方案能为控制器130实际节约更多的处理时间就有了问题。然而，信号恶化不会太严重，因为根据S/I表征应该有良好的统计效果。

图5示出了按照本发明监测呼叫的方法的流程500。为了保证合乎要求的性能，需要对各活动呼叫进行呼叫监测。控制器130在接收信号经解调后对SAT功率电平进行测量(方框505)。根据SAT信息，计算出SAT的S/I值(方框510)后，将计算得的值与一个用户规定的SAT的S/I触发比相比较(方框515)。触发比的缺省值取为17dB。如果SAT的S/I值低于这个门限，控制器130就执行信道切换，从而启动上述的信道指配过程(方框520)。

经常性的呼叫监测可以使呼叫在语音质量下降到用户能察觉前被切换。在这些情况下，S/I比触发器将对是否将要发生冲突进行检测。在这个意义上，冲突是指在载有服务信号的信道上检测到干扰。在一个实施例中，SAT功率电平检测电路是一个配置在基站的附属电路，它将SAT功率电平值发回给控制器130。

监测呼叫进行的信号测量前面已结合前台测量作了说明。控制器130在接收到SAT功率电平SATPOWER和SAT频率后就具有足够信息计算当时的SAT的S/I值。SAT的调制指数β已知为1/3，而SAT的角频率ωsAT已知为2π×5970Hz、2π×6000Hz或2π×6030Hz。如果噪声的作用足够小，则有用信号的平均功率与干扰信号的平均功率的比值可由下式给出 $S/I=\frac{2^{*}\mathrm{SATPOWER}}{{\mathrm{\β}}^2{{\mathrm{\ω}}^2}_{-\mathrm{SATPOWER}}}$

如果必需考虑噪声的影响，那么上式中应该还有一个预定电平(一个固定的偏移量)。为了使SAT检测电路可以对SAT正确滤波，失真分量的角频率应大于2π×90Hz。

在本发明所提出的系统的一个例示性实施例中，需要远程功率控制和远程SAT指配来支持一个自配置系统。然而，应指出的是，本发明的系统在没有这些功能时也可工作。在这些实施例中，需要周期性地修改和重新配置WAPBX系统，以适应在周围的宏蜂窝网中与频率无关的变化。

如果接收到的来自宏蜂窝系统101的控制信道的信号在电平上高于WAPBX环境102内的控制信道的信号，就需要进行远程功率控制(RPA)。在来自宏蜂窝系统101的控制信道信号在电平上高于WAPBX环境102内的控制信道信号时，WAPBX系统102将不能处理呼叫请求，因为宏蜂窝小区的功率占了优势，取代了对WAPBX系统102内的呼叫的控制。这是由于例如在IS-20接口协议中所使用的控制信道对于宏蜂窝系统和微蜂窝系统来说是一组相同的信道。在采用IS-94接口协议的实施例中，额外的频谱使用户手机可以先扫描扩展的个人通信业务(PCS)控制信道，然后再扫描现有的蜂窝控制信道。在这些系统中，微蜂窝系统用的是不同的控制信道。然而，如上面所述，对于非IS-94的手机就需要采用本发明的RPA。

按照本发明，RPA使控制器130可以周期性地监测邻近宏小区的控制信道信号强度，并相应地调整户内功率电平以保证FM捕获。在一个实施例中，用一个无线电装置测量一个外界天线上的正向控制信道信号。对于这种配置来说，这些天线应安装在建筑物周缘，而控制信道的功率必需设置成超过测量值(可以是统计平均值或第10个百分位值)。这个值可以加上一个表示在天线和手机位置之间路径损耗差的常数作为偏置。这个缺省值为0的固定偏置可以在安装系统时通过场测量得出。通常，宏蜂窝系统中的控制信道功率并不经常改变，因此每天测量两次大概就可以了。

本发明的自配置实施例所要求的第二个功能是远程SAT指配。与RPA类似，这个功能对于本发明所提出的动态指配信道而言也不是必需的。如前面所述，各个SAT有助于小区对语音呼叫和干扰加以区别。通常，有三种情况需要系统考虑的。第一，系统能接收多个信道上的多个呼叫，每个呼叫使用例如SAT1。这是普通情况，不成问题。第二，系统可能接收到一个使用SAT1的语音呼叫和一个使用SAT2的干扰。这表示轻度的恶化，小区可以通过使用不同的SAT加以校正。第三种情况是语音呼叫和干扰都使用SAT1。这称为同信道、同SAT干扰，表示恶化最厉害的情况。如果是固定频率指配，同CAT的邻近不成问题，因为通常邻区不是相互干扰的。然而，对于WAPBX系统102，由于本发明的方法将空闲信道指配给邻近宏小区，因此使同信道、同SAT状况影响加剧。在一个实施例中，本发明的方法通过选择邻近宏小区最少使用的SAT频率来缓解这个问题。因此，必需周期性地监测来自邻近宏小区的SAT。选择准则是根据SAT检测电路所提供的各SAT的相对功率电平。通过一次对所有信道的扫描，控制器130可以确定所用的三个SAT中功率电平统计最低的一个SAT，将这个SAT指配给WAPBX系统102使用。

SAT的表征与信道的表征情况类似，只是不需要那么多的样点，而且在形成配置后也不需要保留这些样点值。由于没有足够多的样点来用于有效的第10个百分位值进行比较，因此用各SAT的平均值进行比较，这也足够了。控制器将使用平均值最小的那个SAT。在一个实施例中，可以将一个无线电装置配置成通过测量一个外界天线上的使用SAT的正向语音信号的强度来获得所需的信息。

对于熟悉本技术领域的人员来说，从上面的说明可以看出本发明有种种修改和变动的实施方式。因此，这说明只是示例性的，目的是给熟悉本技术领域的人员例示实现本发明的最佳模式。所以，凡根据本发明的精神实质所作的一切修改都应属于本发明的专利保护范围。

附录1

说明	缺省值
		每个信道信号测量的初始个数	100
服务信号均值	-90
		服务信号标准偏差	6
前台测量间隔	2
		每个信道信号测量的总个数	1000
信道更新的信号测量个数	250
		每个服务器信号测量的总个数	1000
服务器更新的信号测量个数	250
		可选信道子集大小	64
子集与整个集的扫描比	10
		S/I第10个百分位值信道指配截止门限	17
最终检查的干扰信号强度	-116.5
		SAT触发门限	17
路径损耗偏置	0

附录2

服务信号分布的产生方法

服务信号的cdf和pdf可以用以步长为0.01定义在区间[-5，5]上的标准化N(0，1)正态分布表来产生。作为例子，这个表可以存储在由下式计算所构成的一个cdf阵列中： $\mathrm{cdf}\left(n\right)\frac{1+\mathrm{erf}\left(\frac{0{.01}^{*}i}{\sqrt{2}}\right)}{2}$ 其中，n和i均为整数，属于[-500，500]。误差函数的近似式可以从大多数数学手册中找到。

41点服务信号分布F_s以步长为2dB定义在区间[m＝-120，-40]dBm上。对于每个m，cdf表的索引准则为 $\mathrm{norm}=\mathrm{int}\left[\frac{m-\mathrm{\μ}}{{\mathrm{\σ}}^{*}0.01}\right]$ 其中，μ设为-90，而σ设为6dB。

对于每个m，Fs就是从表上查得的cdf(norm)。所得到的cdf经微分运算，即可得pdf。由于pdf是离散的，因此就等于相应元之差：

pdf(i)＝cdf(i)-cdf(i-l)

Claims (28)

1.一种为一个受宏蜂窝通信系统包围的微蜂窝通信系统指配信道的方法，所述方法包括下列步骤：

表征微蜂窝系统和周围宏蜂窝环境的RF环境；

根据所述RF环境的特性从所述信道中指配一个信道；以及

监测所述信道，如果根据经更新的所述RF环境的特性所述信道中有一个性能更好的信道可用就指配这个性能更好的信道，从而保证呼叫性能。

2.按权利要求1所提出的方法，其中所述表征步骤包括下列步骤：

为每个所述信道产生一个信号干扰比；以及

按所述信号干扰比排行所述信道，使得首先指配的是性能最好的可用信道。

3.按权利要求2所提出的方法，其中所述的产生步骤包括下列步骤：

根据一组干扰信号测量结果计算出一个干扰概率密度函数；

计算出一个服务信号概率密度函数；以及

根据所述服务信号概率密度函数和所述干扰概率密度函数确定所述信号干扰比。

4.按权利要求3所提出的方法，其中所述服务信号概率密度函数是用一个均值和标准偏差均为给定的对数正态分布计算出来的。

5.按权利要求3所提出的方法，其中所述服务信号概率密度函数是根据一组测量结果计算出来的。

6.按权利要求1所提出的方法，其中：

所述的确定步骤包括为每个所述信道产生一个信号干扰比的步骤；以及

所述的指配步骤包括从一个以信号干扰比排序的信道组中选择一个性能最好的可用信道。

7.按权利要求6所提出的方法，其中所述指配步骤还包括下列步骤：

在将一个所述信道指配给一个呼叫前，先对所选信道进行最终信号强度测量；

验证所述测量的结果是否低于一个给定门限；以及

反复进行上述测量和验证步骤，直至所述所选信道的信号强度测量结果高于所述给定门限，并指配所述所选信道。

8.按权利要求1所提出的方法，其中所述监测步骤包括下列步骤：

根据为每个活动呼叫测得的监测声频音功率计算出一个信号干扰比；

将所述信号干扰比与一个给定门限进行比较；以及

如果所述信号干扰比低于所述给定门限，就请求切换。

9.按权利要求8所提出的方法，所述方法还包括在切换前先对一个切换请求信道进行最终验证的步骤。

10.按权利要求1所提出的方法，所述方法还包括根据宏蜂窝系统和微蜂窝系统的监测声频音表征指配一个监测声频音的步骤。

11.按权利要求10所提出的方法，其中所述指配监测声频音的步骤包括下列步骤：

测量各邻近宏小区所使用的监测声频音的功率电平；

确定所述邻近宏小区所使用的一个功率电平最低的监测声频音；以及

将所述功率最低的监测声频音指配给微蜂窝系统。

12.按权利要求10所提出的方法，所述方法还包括调整微蜂窝系统的控制信道功率的步骤。

13.按权利要求12所提出的方法，其中所述调整步骤包括下列步骤：

测量宏蜂窝系统中邻近宏小区的控制信道信号强度；

将所述信号强度与一个给定门限进行比较；以及

如果所述信号强度高于所述门限，就增加微蜂窝系统的控制信道的功率。

14.按权利要求1所提出的方法，所述方法还包括调整微蜂窝系统的控制信道功率的步骤。

15.按权利要求1所提出的方法，其中所述表征步骤包括为每个所述信道产生一个信号干扰比的步骤，所述方法还包括下列步骤；

在呼叫处理期间进行测量，以更新所选的信号干扰比；

每隔一段给定时间扫描所有的所述信道，以更新各空闲信道的所述信号干扰比；以及

在接收到给定数目的测量结果后更新所述信号干扰比。

16.一种在一个受宏蜂窝系统包围的微蜂窝系统中动态指配信道的系统，所述系统包括：

一个无线电装置，用来收集在每个所述信道的信号测量结果；以及

一个控制器，所述控制器可利用所述信号测量结果来表征微蜂窝系统和宏蜂窝系统的RF环境，

所述控制器还可根据所述RF环境表征为微蜂窝系统指配所述信道中的一个信道，以及

所述控制器还可用来监测所述信道，如果根据经更新的所述RF环境的特性的所述信道中有一个性能更好的信道可用，就指配这个性能更好的信道，以保证呼叫性能。

17.按权利要求16所提出的系统，其中所述控制器包括：

一个求和器，用来为每个所述信道计算一个信号干扰比；以及

一个具有给定门限的触发器，用来确定呼叫的语音质量。

18.按权利要求16所提出的系统，其中所述控制器包括：

一个积分器，用来为每个所述信道计算一个信号干扰比；以及

一个排序器，用来按所述信号干扰比对所述信道的一个给定的组排序，使得首先指配的是一个最好的空闲信道。

19.按权利要求18所提出的系统，其中所述给定的组包括信号干扰比超过一个给定门限的各所述信道。

20.按权利要求18所提出的系统，其中：

所述无线电装置在一个所述信道指配给一个呼叫前对所选信道进行最终信号强度测量；

所述控制器验证所述最终测量的结果是否低于一个给定门限；以及

如果所述所选信道的信号强度测量结果低于所述给定门限，所述控制器就选择一个新的信道。

21.按权利要求17所提出的系统，其中所述控制器在所述触发器被触发的情况下将一个呼叫切换到一个新的空闲信道上去。

22.按权利要求21所提出的系统，其中所述控制器在将呼叫转移到所述新的空闲信道以前执行最终验证。

23.按权利要求16所提出的系统，所述系统还包括：

一个检测电路，用来检测各邻近宏小区中相应监测声频音的功率电平

一个比较器，用来确定一个功率电平最低的监测声频音；以及

一个指配装置，用来将所述功率电平最低的监测声频音指配给微蜂窝系统。

24.按权利要求23所提出的系统，其中：

所述控制器监测邻近宏小区的一个控制信道信号强度；

一个分析器，用来将所述控制信道信号强度与一个给定功率门限进行比较；以及

如果所述信号强度高于所述给定功率门限，所述控制器就能动作，以调整微蜂窝系统中的功率电平。

25.一种在一个被宏蜂窝系统包围的微蜂窝系统中动态指配信道的设备，所述设备包括：

一个无线电装置，用来收集每个所述信道的信号测量结果；以及

一个控制器，所述控制器可利用所述信号测量结果来表征微蜂窝系统和宏蜂窝系统的RF环境，

所述控制器还可根据所述RF环境表征为微蜂窝系统指配所述信道中的一个信道，以及

所述控制器还可用来监测所述信道，如果根据经更新的所述RF环境的特性，所述信道中有一个性能更好的信道可用，就指配这个性能更好的信道，以保证语音质量。

26.按权利要求25所提出的设备，所述设备还包括：

一个检测电路，用来检测各邻近宏小区中相应监测声频音的功率电平；

一个比较器，用来确定一个功率电平最低的监测声频音；以及

一个指配装置，用来将所述功率电平最低的监测声频音指配给微蜂窝系统。

27.按权利要求26所提出的设备，其中：

所述控制器监测邻近宏小区的一个控制信道信号强度；

一个分析器，用来将所述控制信道信号强度与一个给定功率门限进行比较；以及

如果所述信号强度高于所述给定功率门限，所述控制器就能动作，以调整微蜂窝系统中的功率电平。

28.按权利要求25所提出的设备，其中：

所述控制器监测邻近宏小区的控制信道信号强度；

一个分析器，用来将所述控制信道信号强度与一个给定功率门限进行比较；以及

如果所述信号强度高于所述给定功率门限，所述控制器就能动作，以调整微蜂窝系统中的功率电平。

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