RU2266619C2

RU2266619C2 - Способ исключения вызываемых неисправными мобильными станциями помех в сотовых радиосетях с множественным доступом с кодовым разделением каналов

Info

Publication number: RU2266619C2
Application number: RU2003122351/09A
Authority: RU
Inventors: Кристоф ЮНГ (DE); Кристоф ЮНГ; Вольфганг КРОЙЦ (DE); Вольфганг КРОЙЦ
Original assignee: Т-Мобиле Дойчланд Гмбх
Priority date: 2000-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2005-12-20
Also published as: US20040071117A1; CZ20031756A3; HUP0302516A2; CZ306108B6; EP1344330A1; ATE293311T1; WO2002051030A1; CA2434355C; DE10064351C1; HUP0302516A3; EP1344330B1; RU2003122351A; HRP20030589A2; AU2002229488A1; DE50105921D1; US6947735B2; CA2434355A1; HU229544B1; PL204933B1; ES2241894T3

Abstract

Изобретение относится к способу исключения вызываемых неисправными терминалами помех в сотовых сетях с множественным доступом с кодовым разделением каналов. Для этого в радиосети предусмотрено контрольное устройство, которое сравнивает приходящую от мобильной станции действительную приемную мощность с заданной номинальной приемной мощностью и в зависимости от результата сравнения инициирует последующие действия. В качестве альтернативного решения или дополнительно к этому может быть предусмотрено, что в контрольном устройстве расположен по меньшей мере один счетчик, который способен обнаруживать команды на управление мощностью мобильной станции, которые передаются отдельно для каждой мобильной станции, и в зависимости от них инициировать заданные последующие действия. Техническим результатом является создание способа, с помощью которого можно не только предотвращать помехи от терминалов с вышедшим из строя регулированием мощности, но также распознавать терминалы с неправильно выполняемым регулированием высокочастотной мощности. 13 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к способу исключения вызванных неисправными мобильными станциями помех в сотовых радиосетях с множественным доступом с кодовым разделением каналов (MCDA), согласно ограничительной части независимого пункта 1 формулы изобретения.

В последнее время все большее значение приобретают сотовые радиосистемы, в которых в качестве способа множественного доступа применяют так называемый кодовый мультиплекс или технологии кодового разделения (CDMA: множественный доступ с кодовым разделением, W-CDMA, UMTS). В этой технологии множественного доступа обычно используют для всех подлежащих реализации через воздушный интерфейс соединений между мобильными станциями на стороне абонентов (терминалами) и базовой станцией радиосети одну и ту же несущую частоту, а индивидуальное распределение абонентов по этой несущей частоте осуществляется за счет свертывания созданного абонентом сигнала базовой полосы с помощью индивидуальной кодовой последовательности.

При приходе в приемник базовой станции одновременно сигналов нескольких корреспондирующих станций (мобильных станций абонентов), все эти сигналы лежат обычно на одной и той же несущей частоте. Демодуляция принятого сигнала с кодовым разделением состоит по существу в обратном развертывании принятого сигнала с помощью применяемой при модуляции кодовой последовательности. При этом сигналы всех других находящихся в данной ячейке абонентов действуют на сигнал подлежащего демодуляции, желательного абонента как сигналы помехи. В качестве основной предпосылки удовлетворительной работы демодулятора, все приходящие одновременно на вход приемника базовой станции сигналы абонентов должны иметь приблизительно одинаковую амплитуду; иначе демодуляция за счет обратного развертывания является невозможной.

В одной радиоячейке затухание на пути прохождения между мобильными станциями и базовой станцией зависит от расстояния между абонентом и базовой станцией. Различия в затухании на пути прохождения между находящимися на краю ячейки абонентами и базовой станцией, соответственно, между передающими вблизи базовой станции абонентами и базовой станцией обычно составляют до 80 дБ.

Требование одинаковой напряженности поля приема всех мобильных станций на входе базовой станции приводит неизбежно к использованию соответствующего регулирования соответствующей мощности передачи мобильных станций. Находящиеся вблизи базовой станции мобильные станции должны понижать за счет регулирования свою мощность передачи вплоть до 83 дБ. Мощность передачи мобильных станций постоянно контролируется соответствующей базовой станцией. Мобильная станция получает при необходимости через радиоинтерфейс из базовой станции сигналы для регулирования мощности с целью соответствующего согласования ее мощности.

В противоположность системам с разделением по частоте или времени (таким как FDMA: множественный доступ с разделением по частоте, соответственно, TDMA: множественный доступ с разделением по времени), в которых каждый абонент занимает в воздушном интерфейсе точно заданный по частоте или по времени канал и тем самым не может обычно создавать помехи для других абонентов, в системах множественного доступа с кодовым разделением каждый абонент действует в качестве помехи для всех других абонентов в этой ячейке. Абонент, который создает наивысший уровень приема в базовой станции, определяет в этих системах величину радиоячейки. Сигналы абонентов, которые создают меньший уровень приема в базовой станции, не могут быть больше правильно детектированы, соответственно, декодированы.

Тем самым существует опасность того, что в системах множественного доступа с кодовым разделением абонент с терминалом, который имеет неисправное регулирование, или вообще не имеет регулирования мощности передачи за счет создания экстремально большой напряженности поля на приемнике базовой станции почти блокирует всю радиоячейку. Все абоненты, которые несмотря на максимально отдаваемую мощность передачи создают меньшую напряженность поля на приемнике базовой станции, подавляются (удаление вызова).

В ЕР-А-0880239 описан способ обнаружения неисправной мобильной станции в мобильных радиосетях с множественным доступом с кодовым разделением каналов, в котором в контрольном устройстве сравнивают приходящую из мобильной станции действительную мощность приема с заданной номинальной приемной мощностью, и прерывают высокочастотное соединение между базовой станцией и мобильной станцией, если действительная приемная мощность превышает номинальную приемную мощность. Аналогичный способ раскрыт в US-A-6128507.

В US-A-6069881 раскрыт способ для обнаружения неисправных мобильных станций в мобильных радиосетях с множественным доступом с кодовым разделением каналов, в котором в радиосети предусмотрено устройство контроля, в котором установлен счетчик, с помощью которого регистрируются команды на регулирование мощности мобильной станции, которые передаются индивидуально для каждой мобильной станции из базовой станции в мобильную станцию. Базовая станция прерывает выделенное для соответствующей мобильной станции высокочастотное соединение, если величина отсчета превышает заданную опорную величину. Известные способы предотвращают помехи от терминалов с вышедшей из строя регулировкой мощности. Распознавание терминалов с неправильно выполняемым регулированием высокочастотной мощности (например, слишком медленным регулированием) является невозможным.

Задачей изобретения является создание способа, с помощью которого можно не только предотвращать помехи от терминалов с вышедшим из строя регулированием мощности, но также распознавать терминалы с неправильно выполняемым регулированием высокочастотной мощности (например, слишком медленное регулирование).

Эта задача решается с помощью признаков независимого пункта 1 формулы изобретения.

Для этого, согласно изобретению, в устройстве контроля выполнен второй счетчик, с помощью которого считаются отдельно для каждой мобильной станции команды на прерывание соединения. Если величина второго счетчика превышает заданную опорную величину, то полностью запирается доступ мобильной станции в радиосеть.

Предпочтительные варианты выполнения и модификации изобретения следуют из зависимых пунктов формулы изобретения.

В предпочтительном варианте выполнения изобретения первый счетчик при каждой команде базовой станции в мобильную станцию на уменьшение мощности передачи переключается на один шаг вперед, а при каждой команде на увеличение мощности передачи переключается на один шаг назад или устанавливается на ноль. Как только величина первого счетчика превосходит заданную опорную величину, базовая станция прерывает выделенное соответствующей мобильной станции высокочастотное соединение.

Перед прерыванием соединения может осуществляться извещение абонента о причине прерывания, которое предпочтительно осуществляется в виде короткого сообщения SMS.

Для каждого существующего радиосоединения между мобильной станцией и базовой станцией предусмотрен собственный счетчик.

В качестве дальнейшего действия может быть предусмотрено прерывание высокочастотного соединения между базовой станцией и мобильной станцией, если действительная приемная мощность превышает номинальную приемную мощность, предпочтительно превышает в течение длительного времени. С другой стороны, может быть предусмотрено, что мобильная станция полностью запирается для дальнейшего доступа в радиосеть, если действительная приемная мощность несколько раз подряд превышает номинальную приемную мощность. Сравнение предпочтительно осуществляется во время первого соединения к центру между мобильной станцией и базовой станцией радиосети.

Если величина второго счетчика превышает заданную опорную величину, то полностью запирается доступ мобильной станции в радиосеть, при этом перед запиранием мобильной станции может осуществляться информирование абонента о причине запирания. В этом случае информирование можно осуществлять также в виде короткого сообщения (SMS).

Запирание мобильной станции предпочтительно связывается с ее международным идентификатором мобильных устройств IMEI.

Кроме того, может быть предусмотрено, что устройство контроля расположено в базовых станциях или же в устройстве управления базовой станции радиосети.

Ниже приводится подробное описание примеров выполнения изобретения со ссылками на чертежи. Из чертежей и их описания следуют дальнейшие признаки, преимущества и возможности применения изобретения.

На чертежах изображено:

фиг.1 - блок-схема возможного устройства для реализации изобретения;

фиг.2 - графическая схема первого возможного выполнения способа;

фиг.3 - графическая схема второго возможного выполнения способа.

В показанном на фиг.1 примере выполнения, рассматриваемая радиосеть с множественным доступом с кодовым разделением каналов содержит по меньшей мере одну базовую станцию 1 и одну мобильную станцию 10, которые могут обмениваться друг с другом радиосигналами через воздушный интерфейс 9. Базовая станция 1 содержит приемопередающий блок 2 и управляется устройством 8 управления базовойстанции, которое может быть расположено внутри базовой станции, а также вне ее.

В базовой станции 1 (или же в устройстве 8 управления базовой станции) установлено контрольное устройство 3, которое по существу содержит оценочную логическую схему 4, устройство 5 хранения опорной величины для хранения заданной номинальной приемной мощности (опорной приемной мощности), а также первый и второй счетчики 6 соответственно 7. Контрольное устройство 3 соединено с приемопередающим устройством 2 и устройством 8 управления базовой станции и может обмениваться (управляющими) сигналами с этими устройствами.

В первом варианте выполнения изобретения в контрольном устройстве 3 оценивается приходящая в приемник 2 базовой станции 1 приемная мощность мобильной станции 10.

Обычно мобильная станция 10 при регистрации в радиосети создает уровень приема к центру на входе приемника 2 базовой станции 1, который соответствует приблизительно ожидаемому номинальному входному уровню. Причиной этого является то, что мобильная станция 10 в состоянии готовности следит за пилот-сигналом базовой станции 1 и регулирует свою выходную мощность в соответствии с оцениваемым на основании этого затуханием на пути прохождения. Этот вид регулирования мощности называют также регулированием мощности без обратной связи.

Если регулирование мощности мобильной станции 10 неисправно, то это проявляется при некоторых обстоятельствах в слишком высоком уровне сигнала к центру у базовой станции 1. Если уровень сигнала к центру для соединения абонента превышает несколько раз подряд заданную владельцем сети номинальную пороговую величину, то можно считать, что регулирование мощности, соответствующей мобильной станции 10, является неисправным.

На фиг.2 иллюстрируется этот способ. Контрольное устройство 3 следит за уровнем сигнала мобильной станции 10 на входе приемника 2 базовой станции 1 (стадия 20). Регулярно выполняется сравнение между уровнем принимаемого от мобильной станции 10 входного сигнала и заданным номинальным уровнем сигнала (стадия 21), который хранится в устройстве 5 хранения опорной величины. Если уровень входного сигнала меньше заданного номинального уровня сигнала, то происходит обычное создание соединения с мобильной станцией 10.

Если уровень входного сигнала больше заданного номинального уровня сигнала, то величина показания счетчика 6 (Z1) увеличивается на один шаг (стадия 22).

Величина показания счетчика 6 сравнивается с заданной опорной величиной (стадия 23). Если величина показания счетчика 6 меньше опорной величины, то продолжается создание соединения.

Если же величина показания счетчика 6 больше заданной опорной величины, то соединение между мобильной станцией 10 и базовой станцией 1 прерывается и мобильная станция 10 перед этим получает извещение, например, с помощью сообщения SMS о причине прерывания соединения (стадии 25 и 24).

Ниже приводится описание второго варианта выполнения изобретения со ссылками на фиг. 1 и 3. При этом контрольное устройство 3 в существующем радиосоединении между мобильной станцией 10 и базовой станцией 1 следит за приходящими из устройства 8 управления базовой станции в мобильную станцию 10 командами на регулирование мощности (стадия 30). Счетчик 6 (Z1) используется для счета и оценки команд в мобильную станцию 10, которые передаются из базовой станции в мобильную станцию.

Если контрольное устройство 3 обнаруживает команду, которая содержит требование по увеличению мощности передачи мобильной станции (стадия 31), то величина показания счетчика 6 сбрасывается на ноль (стадия 32). Если контрольное устройство обнаруживает команду для мобильной станции 10 на уменьшение мощности (стадия 33), то величина показания счетчика 6 повышается на один шаг (стадия 34).

Затем выполняется сравнение - превышает ли величина показания счетчика 6 заданную опорную величину (стадия 35). Опорная величина хранится в устройстве 5 хранения опорной величины. Если это не так, то процесс переходит на стадию 30. Если величина показания счетчика 6 превосходит опорную величину, то на один шаг увеличивается величина показания второго счетчика 7 (стадия 36). Этот второй счетчик 7 считает число превышений опорной величины первым счетчиком 6, что соответствует выполняемым до этого прерываниям соединения для соответствующей мобильной станции 10. Затем выполняется сравнение - превосходит ли величина показания второго счетчика 7 заданную опорную величину (стадия 37), которая также хранится в устройстве 5 хранения опорной величины. Если это так, то процесс переходит на стадию 38, после чего прерывается высокочастотное соединение, выделенное соответствующей мобильной станцией 10 (стадия 39). Дополнительно к этому перед прерыванием радиосоединения может осуществляться соответствующее уведомление абонента о причине прерывания (стадия 38).

Если величина показания второго счетчика 7 превышает заданную опорную величину, то доступ мобильной станции 10 в радиосеть полностью запирается (стадия 41), так как можно считать, что регулирование мощности мобильной станции является неисправным. Перед этим мобильная станция может быть извещена о полном запирании (стадия 40).

Может быть целесообразной комбинация обоих способов оценки. Названный первым способ предотвращает помехи за счет терминалов с неисправным регулированием мощности, в то время как указанный вторым способ может осуществлять также распознавание терминалов с неправильно осуществляемым регулированием высокочастотной мощности (например, слишком медленным регулированием).

Перечень позиций

1 - Базовая станция

2 - Передатчик-приемник

3 - Контрольное устройство

4 - Логическая схема

5 - Устройство хранения опорной величины

6 - Первый счетчик (Z1)

7 - Второй счетчик (Z2)

8 - Устройство управления базовой станции

9 - Воздушный интерфейс

10 - Мобильная станция

20 - Измерение приемной мощности

21 - Сравнение приемной мощности

22 - Увеличение показания счетчика Z1

23 - Сравнение показания счетчика Z1

24 - Уведомление мобильной станции

25 - Прерывание соединения

30 - Обнаружение команд

31 - Команда на увеличение мощности

32 - Установка счетчика Z1 на ноль

33 - Команда на уменьшение мощности

34 - Увеличение показания счетчика Z1

35 - Сравнение показания счетчика Z1

36 - Увеличение показания счетчика Z2

37 - Сравнение показания счетчика Z2

38 - Уведомление мобильной станции

39 - Прерывание соединения

40 - Уведомление мобильной станции

41 - Запирание мобильной станции

Claims

1. Способ исключения вызываемых неисправными терминалами помех в сотовых сетях с множественным доступом с кодовым разделением каналов, при этом в радиосети предусмотрено контрольное устройство (3), в котором расположен по меньшей мере один счетчик (6), который способен обнаруживать команды на управление мощностью мобильной станции (10), которые передаются отдельно для каждой мобильной станции, и в зависимости от них инициировать заданные последующие действия, при этом базовая станция прерывает выделенное для соответствующей мобильной станции (10) высокочастотное соединение, если величина счетчика (6) превышает заданную опорную величину, отличающийся тем, что в контрольном устройстве (3) выполнен второй счетчик (7), с помощью которого считают команды на прерывание соединения по отдельности для каждой мобильной станции, при этом полностью запирают доступ мобильной станции в радиосеть, если величина показания второго счетчика (7) превышает заданную опорную величину.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что показание счетчика (6) при каждой команде базовой станции (1) в мобильную станцию (10) на уменьшение мощности передачи повышают на один шаг и при каждой команде на увеличение мощности уменьшают на один шаг или сбрасывают на ноль.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что перед прерыванием соединения извещают мобильную станцию (10) о причине прерывания.

4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что извещение выполняют в виде короткого сообщения SMS.

5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что для каждого существующего радиосоединения между мобильной станцией (10) и базовой станцией (1) установлен собственный счетчик (6).

6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что контрольное устройство (3) сравнивает приходящую от мобильной станции (10) действительную приемную мощность с заданной номинальной приемной мощностью и в зависимости от результата сравнения инициирует заданное последующее действие.

7. Способ по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что в качестве последующего действия выполняют прерывание высокочастотного соединения между базовой станцией (1) и мобильной станцией (10), если действительная приемная мощность превышает номинальную приемную мощность.

8. Способ по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что в качестве последующего действия запирают мобильную станцию (10) для дальнейшего входа в радиосеть, если действительная приемная мощность превышает номинальную приемную мощность несколько раз подряд.

9. Способ по любому из пп.1-8, отличающийся тем, что сравнение выполняют соответственно во время каждого первого соединения к центру между мобильной станцией (10) и базовой станцией (1) радиосети.

10. Способ по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что перед запиранием мобильной станции (10) извещают абонента о причине запирания.

11. Способ по любому из пп.1-10, отличающийся тем, что извещение осуществляют в виде короткого сообщения SMS.

12. Способ по любому из пп.1-11, отличающийся тем, что запирание мобильной станции (10) связывают с ее международным идентификатором мобильной станции IMEI.

13. Способ по любому из пп.1-12, отличающийся тем, что контрольное устройство (3) расположено в базовой станции (1) радиосети.

14. Способ по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что контрольное устройство (3) расположено в устройстве (8) управления базовой станции радиосети.