CN1372775A - 蜂窝网中信道规划改变的自动实现 - Google Patents

Abstract

本发明涉及在蜂窝网中用于自动实现信道从当前规划改变到新的预定规划中的方法,该蜂窝网包括多个小区,每个小区对应于至少一个设备,对该至少一个设备可以分配一个信道用于在小区中传送信号到移动终端站和从移动终端站传送信号。该方法包括:通过一个与小区位置、设备编号、当前信道编号或新信道编号有关的序号来确定设备将如何被改变的序列。本发明提供引起最小干扰的给定信道改变的有效实现。

Description

蜂窝网中信道规划改变的自动实现

发明领域

本发明涉及在蜂窝网中用于自动实现预定信道规划改变的方法。

发明背景

传统移动无线通信***的一种常见类型包括分配在某一地理区域上的多个无线基站。与移动终端站的通信通过本地基站被发射并送达中心网，中心网可以被耦合到公众电话交换网。

在这种***中，一个小区可以被定义为本地地理区域，其中，能够实现正被讨论的移动终端站与基站之同的通信，同时符合一组预定义参数。此种参数能对应分别在移动终端站与给定基站以及邻近基站之间发射的信号的比较测量信号强度值。这些参数也可以涉及差错率。当符合所谓的切换标准时，正被讨论的移动终端站切换到一个邻近基站。

每个基站被分配了某一组频率或通信信道，其与邻近的小区不同。按照这种方式，实现了在给定小区中的通信不被那些发生在相邻小区中的通信所干扰。

许多蜂窝***具有向给定位置的更多基站的直接的业务量的固有性能。此特征可用于把正被讨论的移动终端站分配给目前具有空闲容量的基站或者在一个基站故障的情况下把给定终端站引导到一个正常工作的邻近基站去。此冗余度当然增强了***的可靠性。

然而，射频频谱是贫乏的资源，并且通常对一个给定网络提供者来说只有有限数量的无线信道是可用的。为了有效地利用所分配的射频频谱；频率或信道通常被重复使用于多个小区中，这些小区彼此相距某一最小间距地被定位。

在其中执行频率重复使用的此种小区模式的示例，如现有技术文献WO98/35519中所示。

对于这类蜂窝网，用于把所允许频率分配给各个小区的某一种频率分配方案是在网络规划阶段被实现。此种频率分配方案最初是以模型为基础的，而此模型可能不是最好地对应于事实。因此，一旦网络被实施时，它们不得不被改造。对频率分配方案进行多次改进通常是必要的。为了考虑网络扩展或物理条件的变化，也可以修改频率分配方案。

为了计算合适的小区规划，存在许多解决方案。例如现有技术文献EP-A-0 847 213公开了一种以非干扰的方式用于把载频分配给基站的例程。

用于修改一个现有小区规划的方法也是已知的。现有技术文献US-A-5 603 085公开了这样一种方法。

通常由网络运营者通过对在控制网络中基站的网络管理***中的各个操作进行编程来处理网络中新小区规划的实现。在实现期间，正被讨论的操作部分地阻塞了网络的大比例部分和与之相关的业务。这导致相当长的停止时间、降低的服务质量和收入损失。

发明内容

本发明的一个目的是：降低把一个新预定小区规划放入工作中所花费的时间，从而减少上面提及的反面效应。

按照本发明的第一方面，此目的已经由定义在权利要求1中的主题所实现，

此外上面的目的已经以替换的方式来实现，正如分别在 2-8所定义的那样。

附图说明

图I公开了用于实现根据本发明的小区规划改变的例程的第一实施例，

图II公开了根据本发明的例程的第二实施例，

图IIIa公开了根据本发明的例程的第三实施例，

图IIIb公开了根据本发明的例程的第三替换实施例，

图IV公开了本发明的第四实施例，

图V公开了根据本发明的初始例程的补充实施例，

图1a公开了根据第一实施例的小区规划改变中的第一阶段，

图1b公开了根据第一实施例的小区规划改变中的第二阶段，

图2a涉及来自典型的当前小区规划中的一个摘录，

图2b涉及来自典型的新小区规划中的一个摘录，

图3是基于如图2a和2b所示的小区规划改变的一个方案，其使用示出随时间执行的小区规划改变的根据本发明例程的第二实施例，

图4是基于如图2a和2b所示的小区规划改变的一个方案，其使用示出随时间执行的小区规划改变的根据本发明例程的第三实施例，

图5是基于如图2a和2b所示的小区规划改变的一个方案，其使用示出随时间执行的小区规划改变的根据本发明例程的第三替换实施例，

图6是基于如图2a和2b所示的小区规划改变的一个方案，其使用示出随时间执行的小区规划改变的根据本发明例程的第四实施例，和

图7和8是基于如图2a和2b所示的小区规划改变的一个方案，其使用示出随时间执行的小区规划改变的本发明的补充实施例和随后的第二实施例。

最佳实施方式

本发明适用于具有类似于上述WO98/35519的一个结构的蜂窝网。可是，与WO98/35519相反，其中预定信道束被分配给各自的小区，并在这些小区之间被重复分配，而本发明也针对只有各自小区中的某些信道可以被改变的情形。

根据本发明，主要通过在给定区域之上被分配的多个设备来定义蜂窝网。各独立设备适合于在一个区域(即小区)中的移动终端站之间传送信号，与对于在小区之间的设备和切换标准所存在的发射和接收条件相关。一个或多个设备可以形成小区。使用同一信道并发送同一信息的多个邻近设备可以形成一个“大”小区。

在目前上下文中，改变小区规划是指在各自设备上信道被改变。

在下面，术语“信道”应该被广义地理解为通信信道。概念“信道”可以指一个单独通道或者一组信道。概念术语“信道”例如可以涉及频率，但是还可以涉及多路复用***中的时隙。概念“同信道”是指在不同小区或设备中的多个设备上实现的同一信道或同一组信道。

在下面，应该理解，每个设备可以被分配一个新的信道。为了保证从当前小区规划改变到一个新的规划，则在每个单独的设备中将必须执行下列步骤。

首先，该设备被阻塞或者从当前信道上的通信中被阻塞，即该设备被切断。然后，在该设备上完成该信道改变并随后该设备被启用，也就是说，该设备被再一次开启并且现在准备在所切换到的信道上进行通信。

本发明的主要目的是要促进小区改变的一种快速且无干扰的实现。

可以设想两个极端策略。

一方面，很清楚：有关所有设备的信道改变将同时对网络业务起到反作用，因为在网络中选择替换通信信道的能力——这是大多数蜂窝网的固有特性——将不被利用。而且，由于处理能力的限制，网络管理***通常不能立刻实现这种巨大的任务。

另一方面，也很清楚：在其中每一单个设备一次被改变一个的小区改变策略将导致相邻小区被分配相同信道，这将彼此干扰。

为此缘故，必需不但阻塞在改变的给定设备，而且要阻塞可能或者将会干扰在改变的给定设备的其它设备。

因此，根据本发明，下列步骤被执行：

确定设备或信道将应如何改变的序列顺序，该序列可能是随机的，

执行一个子例程，其中：

-根据该序列顺序或根据目前被阻塞的那些设备，选择单个设备或多个设备，

-阻塞选定的设备，同时阻塞可能或将会干扰该选定设备的其它设备，同时实现对选定设备的通信信道的改变，

-启动该选定设备，

-选择一个新的设备并重复上面的子例程，直到应该改变信道的所有设备都已经被改变为止。

这些步骤将进一步解释，正如通过在下面的例程#1，#2，#3a，#3b，#4和#0所描述的那样。

第一优选实施例例程#1

图1a和1b涉及使用第一例程的小区规划改变实现中的两个阶段。现在将参考如图I所示的第一例程的流程图来解释这两阶段。应该理解，图1a和1b中的每个小区可以包括若干设备，每个设备适合于被分配一个信道。

图1a示出了根据步骤11被选定的一个起始小区。在目前情况中，此起始小区对应于第一组小区，由序号“1”来表示并按照步骤12来定义。

在步骤13，上面的第一组中所有设备都被阻塞。

在图1a中，被表示为“2”的第二组小区具有与按照步骤14和15被识别和阻塞的第一组相邻的一个小区边界。

在步骤16和17中，在第一组小区中信道被改变，而小区随后被改变。

按照步骤14，一个“新”的第二(第一)组小区被识别为位于现在第二组小区“外部”的那些小区。这种情形已经通过图1b而被描述，分别示出了被表示为“1”和“2”的新的第一和第二组小区。

对于这个状态重复上面的步骤15-17。

按照这种方式，就像在水上的环状扩展一样，实现小区规划的改变。

如果假定小区都是一般大小，则与水的相似性保持真实。应当指出，按照步骤18，当改变达到网络的边界时，小区规划中的改变结束。

也应当指出，可以在步骤13和17之间的任何时候进行执行第一组小区中的信道改变的步骤16而具有相同的效果。

应当指出，上面的例程可以被应用于许多小区规划改变中。

上面的例程例如可以被用于伞状小区结构，即合并微小区和宏小区的规划，按照此种方式，第一例程被应用在从覆盖一个给定公用区域的小区开始的宏小区层和微层。其后，该例程可以同步扩展；也就是说，信道改变如此继续以致或者同时或者以某一时间滞后来阻塞区域。第二优选实施例例程#2

在图2a和2b中，对于由若干设备组成的一个给定小区模型，已经分别表示了一个当前小区和一个新小区。应该理解，小区规划和它的改变只是可仿效的。典型情况下，小区规划将大得多。图2a示出了当前信道，其被分配了设备1-12，分别地形成小区A-D，而图2b示出了各个设备要改变到的信道。

图II说明了根据本发明的第二优选例程。

图3表示应该如何随时间执行根据图II中表示的例程#2的改变。因此，图3表示对于给定的蜂窝网和信道改变规划由例程#2产生的信道改变序列。

概念一个“Inc”(增量)可以涉及第一序列的步骤，例如包括23-24-25-26，参见图II，或者涉及第二序列的步骤，例如27-28-29，参见图II。因此，概念“增量”涉及小区改变过程的持续时间。

在图3中，概念“blc”是指正被讨论的设备被阻塞。概念“-”是指正被讨论的设备继续被阻塞。一个数字，例如“4”，是指该设备已经把信道改变到信道no.4并且正被讨论的设备已经被启用，即，被接通。

现在将参考上面的附图和表格来解释根据第二例程的步骤。Inc.1

在步骤21中，一个包括初始设备序号的连续设备序号被定义。此序号出现在图3表中的字段“顺序”的下面。在本示例中，连续编号顺序恰好通过递增的数字来定义，但是可以选择一个任意的顺序。

在增量为1中，情形如图2a所示；即，当前小区规划存在。Inc.2

在增量为2中，步骤22，设备顺序被设置为1而在步骤23中设备编号1被“选择”。

在步骤24中，被选择的设备1被阻塞。在步骤25中，在被选择的设备1上，信道从11改变为4(此效应在图3中不可见)，并且使用改变到当前小区规划之下的那些信道的设备被标记，即，使用信道4的设备4。

按照步骤26，目前使用被标记信道4的设备4也被阻塞。Inc.3

倘若新小区规划不被自身干扰所影响，则设备1现在可以把信道从11改变到4，因为其他设备上的信道4被阻塞。

根据步骤27，被选择的设备1的启用让此改变生效。

根据步骤28-29，对于一个新选择的序号2继续该例程。Inc.4

随后，在增量4中，步骤23和24，设备2被选择并被阻塞。在步骤25中，在设备2上的信道被改变并且目前在设备2上使用的信道21被标记。

在步骤26中，设备9也被阻塞，因为设备9当前使用被标记信道21，而设备2根据新的规划将改变到其上。Inc.5

在步骤27中，使用信道21的设备2被启用，而设备4和9继续被阻塞。Inc.6

随后对于与设备编号3有关的序号3继续该例程。此设备将保持使用信道8，而该信道因此不根据步骤24和25被阻塞和改变。然而，根据步骤25，信道8被标记。

根据步骤25和26，目前使用被标记信道8的设备7和12被阻塞。Inc.7-25

对于设备4到12重复该例程，然后该例程在步骤28和30中被停止。

在图3的最右栏中，已经表示出了在图2a和2b中规定的小区规划改变上使用例程#2的被阻塞设备的数目。总数对应于累积的阻塞时间。对于示出的例子，可看出总数是55。

应当指出，在步骤25中信道改变的性能在步骤26中或者在步骤26之后实现能够具有相同的效果。

还应当指出，上面的例程能够被直接应用于包括伞状小区的小区结构中。

而且，应该理解，由上面例程产生的信道改变序列将作为到网络管理***的输入数据，这将以规定的方式执行改变。第三优选实施例例程#3a

在图IIIa中已经示出了第三例程，而在图4中已经示出了一个表格，该表格与示出递增改变的图2a和2b中表示的同一小区规划改变有关。

图4中的表格使用与图3中表格相应的术语，因此它不需要进一步解释。

把图IIIa与图II相比可以看到，在当前小区规划下使用的信道编号被应用于确定信道规划改变序列，而不是在例程#2中应用设备编号。请协商图IIIa中的步骤31与图II中的步骤21。Inc.1

因此，例程#3a以增量1开始，步骤31定义一个连续序号，其可以被任意地选择。在步骤32中，连续顺序中的初始信道编号被设置为4。Inc.2

在增量为2中，步骤33，在当前小区规划下恰好使用信道编号4的设备编号4被选择。在步骤34中，被选择的设备4被阻塞。

在步骤35中，设备4被改变到信道12。没有其它设备目前使用信道编号12--没有信道被标记。Inc.3

在步骤37中，设备4被启用使用信道12。Inc.4-5

根据步骤38-39，对于新的序号5继续该例程，如此以使使用信道5的设备5被改变到信道9。Inc.6

对应于信道编号6，接下来的序号为6。

设备8和11目前使用信道6，并且它们在步骤33中被选择。根据步骤34，这些设备被阻塞。设备8和11要被分别改变到7和21，根据步骤35它们被标记。

被标记信道7和21目前被使用在设备2、6和9上，根据步骤36它们被阻塞。

因此，在步骤36中，设备2、6、8、9和11被阻塞。Inc.7

在增量为7中，步骤37，被选择的设备8和11被启用。Inc.8-15

随后，在序号7、8、11和21上以类似的形式继续该例程。

可看出上面的例程可以被应用到任意蜂窝网，比如包括伞状小区的网络。第三优选实施例的替换

在图IIIb中，已公开了第三例程的一种替换。替换例程#IIIb与例程IIIa只是不同在：步骤31和33分别被步骤31b和33b替换。

代替使用根据当前小区规划的信道编号顺序，根据新小区规划的信道序号顺序被用于确定信道改变序列。

在表格5中，随着时间的信道转换实施的序列已经被表示为图2a和2b上示出的给定示例。

从图4与图5以及图IIIa与图IIIb的比较中，此例程的功能将更清楚显现，并因此将不在这里进一步描述替换例程。第四实施例

在图IV中，已示出根据本实施例的第四例程。在图6中，关于如图2a和2b所示的小区规划改变示例，将解释根据第四例程的各步骤。Inc.1

根据步骤41，一个随机起始设备-编号8-被选择并且根据步骤42此设备被选择。

在步骤43中，被选择的设备编号8被阻塞。在步骤44中，设备8把信道从6改变到7，并根据步骤44信道7被标记。根据步骤45，目前在当前小区规划下使用被标记信道的设备，即，设备2和6被阻塞。Inc.2

在步骤46中，设备8被启用，并且根据步骤48，目前被阻塞的设备2被随机选择。

任意地，可以根据一种预定设备顺序或者信道顺序序列判决关于特定阻塞设备在多个同时阻塞设备之中选择的判断。

然而，在本示例中，设备2被选择。Inc.3

根据步骤43，设备2被重新阻塞，因为它已经被阻塞所以这不起作用。

根据步骤44，对于被选择的设备2要被改变到的那个信道21被标记。因此，在步骤45中，目前使用被标记信道21的设备9被阻塞。

那么，在步骤46中，设备2被启用。

在步骤48中，目前被阻塞的设备6被随机选择并且上面的步骤被重复。Inc.4-16

根据本示例，在增量4-16中，只是被阻塞设备可用来从步骤48中选择并且按照下列顺序来随机选择设备：9-7-12-1-4。

然而，在增量为16中，步骤48，目前没有设备被阻塞，并且根据步骤48，在还没有被改变的两个设备5和11之中随机选择另外一个设备，在此设备编号为5。

同样，针对一个特定的设备顺序或者信道顺序序列，也可以进行选择。Inc.17，18

设备5被阻塞、改变和启用。Inc.19，20

设备11(要被改变的最后一个设备)被阻塞、改变和启用。补充实施例

上面的例程#2、#3a、#3b和#4可以与如图V所示的下列例程#0结合，因此在上面的例程之前优选地执行例程#0。

初始例程#0目的是减少信道改变序列中的阻塞数目。

参考如图7和8所示的表格，现在将对于如图2a和2b所示的给定示例解释初始例程#0。

在图7中，初始例程#0最初被应用。Inc.1-图7

根据步骤111，定义初始的设备组，该初始设备组包括不应该被改变的设备和应该被改变到在当前小区规划下未使用的一个信道的设备。

对于给定示例，设备3和10将不会被改变，而设备4、5、7和12将把信道改变到在新小区规划下来使用的信道。这些设备被定义为属于初始组。

在步骤112中，将被改变的初始组的那些设备被阻塞。Inc.2-图7

在步骤113中，初始组中的这些设备被启用。

根据步骤115，从另外改变中排除初始设备组而在此基础执行例程#2、#3a、#3b或#4的任意一个。

在本示例中，接下来执行例程#2并且初始设备组因此从连续序列顺序中被排除。Inc.1-图8

根据图II的步骤21，由下列设备编号顺序来定义一个连续序列顺序：1、2、6、8、9和11。

如在图3中解释的那样来执行例程。另外的实施例

应该理解，可按照与例程#2相同的方式把例程#0与上面的例程#1、#3a、#3b和#4合并。

还应该理解，可以按照已经在上面被明确描述的其他方式来合并上面的例程。例如，可把初始例程#0的步骤合并到例程#1、#2、#3a、#3b和#4中。例如还可把例程#3a和#4的实例元素彼此合并。

一种有利的实施例，包括例程#0、#1和#4的组合，据此，与例程#1类似，随后选择更大的地理区域或范围并因此在这些更大的区域内，通过首先执行例程#0然后执行例程#4来完成该改变规划。也可以设想其它组合。

按照本发明的另外一个方面，对于一个给定网络和一个给定信道规划改变，跟随上面的一些或者全部例程中的上面的信道改变可以被测试，即在被选择来被执行之前被仿真。

各个选项的阻塞时间可以被计算出并且产生最小结果的选项可以被选择。

给定情况的一种合适例程的这种检查此外可以扩展来测试各个任意的连续序号列表，正如在例程#2的步骤21步骤31、例程#3a中的步骤31、例程#3b中的步骤31b中所定义的那样。

而且，可以对于例程#0、#1、#2、#3a、#3b和#4的组合实现测试。

特定的例程、或者例程的组合、以最小数量的阻塞实现信道改变序列或者最合适的改变时间被有利地选择。

Claims (8)

1.在蜂窝网中用于实现信道从当前规划改变到新的预定规划中的方法，该蜂窝网包括多个小区，每个小区对应于至少一个设备，对该至少一个设备可以分配一个信道用于在小区中传送信号到移动终端站和从移动终端站传送信号；

网络中的每个设备适合于接收信道改变信息；阻塞操作；根据预定的新信道规划来执行信道改变并启动操作；该方法包括如下步骤：

确定设备或信道应该如何改变的一个序列顺序，该序列可能是随机的，

执行一个子例程，其中

-根据该序列顺序或根据目前被阻塞的那些设备，选择单独设备或多个设备，

-阻塞选定的设备，同时阻塞可能或将会干扰该选定设备的其它设备，同时完成对选定设备的通信信道的改变，

-启动该选定设备，

-选择一个新的设备并重复上面的子例程，直到应该改变信道的所有设备都已经被改变为止。

2.如权利要求1所述的用于实现信道从当前规划改变到新的预定规划中的方法，因此该方法包括如下步骤：

在蜂窝网中最初选择至少一个起始小区；

定义只包括起始小区(组)的第一组小区(1)(12)，

阻塞在第一组小区中将被改变的设备(13)，

执行实现下列步骤的子例程：

-识别预先未被识别的第二组小区(2)，并使小区边界与第一组小区(1、14)相邻，

-阻塞在第二组小区(2、15)中将被改变的设备，同时在第一组小区(1、16)中的设备上执行从当前小区规划到新小区规划的改变，

-启动第一组小区(1、17)，

对于等于第二组小区(1：＝2)的新的第一组小区重复此过程，直到所有的小区都已经被改变为止(18、19)。

3.如权利要求1所述的用于实现信道从当前规划改变到新的预定规划中的方法，因此该方法包括下列步骤：

定义一个连续的设备编号顺序并选择一个初始序号(21)；

设置被选择设备编号等于初始序号(22)；

执行一个子例程，其中下列步骤被执行

-选择具有选定序号的设备；

-阻塞具有将被改变的被选择序号的设备或设备组(24)；

-根据新小区规划改变被选择设备中的信道，同时标记在新小区规划下所使用的信道或信道组(25)，同时阻塞目前在当前小区规划下使用被标记信道的设备(26)；

-启动被选择设备或设备组(27)；

重复把被选择序号设置等于后续序号(29)的例程，直到不剩下序号为止(28)。

4.如权利要求1所述的用于实现信道从当前规划改变到新的预定规划中的方法，包括如下步骤：

对于当前小区规划定义一个连续的信道编号顺序并且选择一个初始序号(31)；

设置被选择信道编号等于初始序号(32)；

执行一个子例程，其中下列步骤被执行

-选择具有在当前小区规划下的所选序号的一个信道的设备或者设备组(33)；

-阻塞将被改变的被选择设备(34)；

-根据新规划改变被选择设备中的信道(35)，同时标记被改变到的信道或信道组，并且阻塞目前在当前小区规划下使用被标记信道的设备(36)；

-启动被选择设备(37)；

重复把被选择序号设置等于后续序号的例程(39)，直到不剩下序号为止(38)。

5.如权利要求1所述的用于实现信道从当前规划改变到新的预定规划中的方法，包括如下步骤：

对于新的小区规划定义一个连续的信道编号顺序并且定义一个初始序号(31b)；

设置被选择信道编号等于初始序号(32)；

执行一个子例程，其中下列步骤被执行

-选择得到具有在新小区规划下的所选序号的一个信道的设备或者设备组(33b)；

-阻塞将被改变的被选择设备(34)；

-根据新规划改变被选择设备中的信道(35)，同时标记被改变到的信道或信道组，并且阻塞目前在当前小区规划下使用被标记信道的设备(36)；

-启动被选择设备(37)；

重复把被选择序号设置等于后续序号的例程(39)，直到不剩下序号为止(38)。

6.如权利要求1所述的用于实现信道从当前规划改变到新的预定规划中的方法，包括如下步骤：

选择一个起始设备或信道(41、42)

执行一个子例程，其中，下列步骤被执行

-阻塞将被改变的被选择设备(43)，

-根据新小区规划改变被选择设备中的信道，同时标记被改变到的信道或信道组，并且阻塞目前在当前小区规划下使用被标记信道的设备(44、45)；

-启动被选择设备(46)，

在目前被阻塞的设备上重复上面的子例程直到所有信道都已经被改变为止；并且如果没有设备被阻塞，到选择将被改变的另外一个设备(47、48)。

7.用于实现信道从当前规划改变到新的预定规划中并且适合于在如前面任何权利要求所述的方法之前实现或者与之组合来实现的方法，其中，下列步骤被执行：

定义初始的设备组，该初始设备组包括在当前小区规划下不应该被改变的设备和应该被改变到未使用的一个信道的设备(111)；

阻塞初始组中将被改变的设备(112)；

在初始组中的设备上执行信道改变(113)；

启动初始设备组中的设备(114)；和

排除来自初始组中的设备被进一步处理(115)。

8.如前面任意权利要求所述的用于实现信道从当前规划改变到新的小区规划中的方法，包括：如上面权利要求任何一个所述的至少两个方法被执行用于测试目的，因此从该比较测试中出现的结果被用来确定根据各个方法的哪一种信道规划改变将被使用来实现给定的信道规划改变。

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