專利名稱：在通信系統(tǒng)中分配資源以增強(qiáng)容量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種用于向無線通信系統(tǒng)的用戶分配資源以及指定算法的方法，該方法提供了增強(qiáng)的系統(tǒng)容量。
許多無線通信系統(tǒng)以蜂窩通信網(wǎng)或系統(tǒng)的形式實(shí)現(xiàn)。參照

圖1，圖1示出了無線蜂窩通信系統(tǒng)的一般拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該通信系統(tǒng)包括多個(gè)蜂窩區(qū)(例如104，106，108)，每個(gè)蜂窩區(qū)包括至少一個(gè)基站(例如136)?；景ňW(wǎng)絡(luò)設(shè)備，諸如用于在位于特定蜂窩區(qū)內(nèi)或不同蜂窩區(qū)內(nèi)的用戶之間處理(例如發(fā)射、接收)信號(hào)的無線電設(shè)備，該信號(hào)通常是RF(射頻信號(hào))形式。基站功能的其中一種是在系統(tǒng)用戶之間傳送(發(fā)射及接收)信號(hào)。而且，基站具有處理來自用戶的通信信號(hào)的無線電設(shè)備(例如數(shù)字信號(hào)處理器(DSP))，該處理包括測(cè)量來自用戶信號(hào)的強(qiáng)度(例如信號(hào)功率和/或振幅)，以及計(jì)算數(shù)字信號(hào)的比特差錯(cuò)率(BER)。比特差錯(cuò)率一般被定義為在一定時(shí)間周期內(nèi)，接收到的錯(cuò)誤比特?cái)?shù)量與接收到的總比特?cái)?shù)量的比值。網(wǎng)絡(luò)提供商(即基站設(shè)備以及其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所有者)一般利用信號(hào)強(qiáng)度以及比特差錯(cuò)率(BER)作為在預(yù)測(cè)和/或確定用戶之間通信質(zhì)量的因素。
通信系統(tǒng)的用戶一般利用某些類型的通信設(shè)備(例如蜂窩電話)，與該系統(tǒng)的其他用戶(經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備)通信，或者與以某種方式與該蜂窩系統(tǒng)耦合的另一個(gè)通信系統(tǒng)的其他用戶通信。例如，許多蜂窩無線通信系統(tǒng)經(jīng)過高容量通信鏈路(未示出)，與已知的公共交換電話網(wǎng)(PSTN)耦合。在用戶之間經(jīng)過基站傳送的信號(hào)，或者在用戶與基站之間傳送的信號(hào)表示諸如語音、數(shù)據(jù)、視頻或者一般在通信系統(tǒng)的用戶之間傳送的其他已知信息的信息。信號(hào)根據(jù)該通信系統(tǒng)所遵守的協(xié)議來傳送。協(xié)議是一組特定的規(guī)則，系統(tǒng)設(shè)備以及用戶設(shè)備根據(jù)這些規(guī)則啟動(dòng)通信、傳送信息(即參與通信)以及終止通信。一般來說，協(xié)議被建立成被充分定義的通信標(biāo)準(zhǔn)，并且被許多通信系統(tǒng)所遵守。因而，通信或者通信對(duì)話(例如電話會(huì)議)是根據(jù)所遵守的協(xié)議，在用戶與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間或者在兩個(gè)用戶之間經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(例如基站設(shè)備)交換信號(hào)。
每個(gè)蜂窩區(qū)被定義為一個(gè)地區(qū)性區(qū)域，位于其中的用戶向基站傳送(發(fā)射和/或接收)可接受的信號(hào)。如圖1所示，每個(gè)蜂窩區(qū)由一個(gè)六邊形表示，其是地區(qū)性地形或者特定實(shí)際區(qū)域的象征性表示。網(wǎng)絡(luò)提供商一般以定量的術(shù)語來定義可接受的通信信號(hào)。例如，對(duì)于數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)來說，一個(gè)可接受的信號(hào)應(yīng)該具有低于由網(wǎng)絡(luò)提供商所建立的門限量的比特差錯(cuò)率(BER)。另一個(gè)定義信號(hào)的可接受性的因素是信號(hào)強(qiáng)度。通常，一個(gè)可接受的信號(hào)具有處于或高于網(wǎng)絡(luò)提供商所定義的門限的信號(hào)強(qiáng)度。信號(hào)強(qiáng)度可以以任何已知的方式測(cè)量，諸如測(cè)量幅度電平(即電壓或者電流電平)或者功率電平(瓦特)。提供給通信系統(tǒng)用戶的通信質(zhì)量與在用戶之間交換的信號(hào)的可接受性直接相關(guān)。當(dāng)信號(hào)被處理(通過無線電設(shè)備)以超過服務(wù)提供商所設(shè)置的門限時(shí)，產(chǎn)生相對(duì)高質(zhì)量，因而具有可接受質(zhì)量的通信服務(wù)。例如，當(dāng)接收信號(hào)的BER低于服務(wù)提供商所設(shè)置的門限，并且測(cè)量的接收信號(hào)強(qiáng)度高于服務(wù)提供商所設(shè)置的門限時(shí)，產(chǎn)生用戶之間通信的可接受質(zhì)量。
許多無線通信系統(tǒng)具有經(jīng)常被稱為“熱點(diǎn)”的區(qū)域或者范圍。熱點(diǎn)是指通信系統(tǒng)內(nèi)用戶活動(dòng)量相對(duì)高的區(qū)域。很多時(shí)候，熱點(diǎn)包括超過一個(gè)蜂窩區(qū)(例如參見圖1的熱點(diǎn)140)，并且一般位于人口相對(duì)密集的城市或者繁華商業(yè)區(qū)。用戶活動(dòng)量是用戶使用系統(tǒng)一個(gè)有限時(shí)間周期的速率。例如，與具有每分鐘2次呼叫的用戶活動(dòng)量的其他區(qū)域(不處于熱點(diǎn)內(nèi))相比，熱點(diǎn)內(nèi)蜂窩區(qū)的用戶活動(dòng)量為每分鐘10次呼叫。在這些熱點(diǎn)區(qū)域，網(wǎng)絡(luò)提供商不停地尋找各種方式來服務(wù)更多的用戶(或者盡可能多的用戶)，而不會(huì)降低通信的質(zhì)量。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2，圖2示出了類似于圖1蜂窩區(qū)的蜂窩區(qū)(200)。蜂窩區(qū)200具有基站206，該基站可以傳送/接收來自諸如用戶210以及用戶208的通信信號(hào)?；?06包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括工作于一定頻率的無線電設(shè)備。無線電設(shè)備用于傳送以及接收從指定給蜂窩區(qū)200的用戶往復(fù)的通信信號(hào)。被指定給蜂窩區(qū)的用戶一般位于蜂窩區(qū)邊界內(nèi)，并且用戶信號(hào)(攜帶用戶以及系統(tǒng)產(chǎn)生的信息)由與該蜂窩區(qū)相關(guān)的無線電設(shè)備處理。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備根據(jù)該通信系統(tǒng)所遵守的協(xié)議處理用戶信號(hào)以及該信號(hào)所攜帶的信息時(shí)，用戶被指定給該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(或者無線電設(shè)備)。無線電設(shè)備根據(jù)該通信系統(tǒng)所遵守的協(xié)議，通過傳送和/或接收以及處理與用戶相關(guān)的信號(hào)來處理用戶信號(hào)。諸如處理設(shè)備的其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備用于處理用戶以及系統(tǒng)產(chǎn)生的信息，這些信息諸如用戶計(jì)費(fèi)信息、協(xié)議信息以及信號(hào)強(qiáng)度信息。與無線電設(shè)備耦合的處理設(shè)備位于基站中或者某些其他位置。由用戶210位于其中的邊界204所限定的內(nèi)蜂窩區(qū)定義了蜂窩區(qū)200的第一部分，用戶210位于其中。邊界202與204之間的外蜂窩區(qū)是蜂窩區(qū)200的第二部分，用戶208位于其中。用戶208位于蜂窩區(qū)200的第二部分。邊界204定義了一組位置(蜂窩區(qū)200之內(nèi))，超出這個(gè)邊界，基站206只能接收來自蜂窩區(qū)200內(nèi)用戶的降質(zhì)信號(hào)。信號(hào)的降質(zhì)主要是由于用戶與基站之間的相對(duì)長(zhǎng)的距離。例如，用戶208與基站206之間的距離大于邊界204內(nèi)任何用戶與基站206之間的距離。因此，基站206從用戶208接收的信號(hào)的強(qiáng)度相對(duì)低于基站206從邊界204內(nèi)任何用戶接收到的信號(hào)的強(qiáng)度。而且，用戶208從基站206接收到的信號(hào)的強(qiáng)度相對(duì)低于邊界204內(nèi)任何用戶從基站206接收到的信號(hào)的強(qiáng)度。因此，信號(hào)強(qiáng)度和/或BER測(cè)量結(jié)果可以用于確定用戶是在邊界204內(nèi)或邊界204外。這種確定可以使網(wǎng)絡(luò)提供商決定哪種資源提供給用戶以及哪種算法施加給用戶。算法是指管理服務(wù)提供商可以利用資源，以向其用戶保持可接受的通信質(zhì)量。
這些資源是指網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(例如無線電設(shè)備、DSP設(shè)備)以及通信系統(tǒng)可以利用的通信信道。通信信道(由通信系統(tǒng)所遵守的通信標(biāo)準(zhǔn)定義)經(jīng)常被描述為頻率或頻譜的范圍，通信系統(tǒng)應(yīng)該駐留在這些范圍之內(nèi)。網(wǎng)絡(luò)提供商經(jīng)常將可利用的信道分成子信道，以增加這些通信系統(tǒng)的容量。然而，頻譜是有限的，因而服務(wù)提供商僅可以將可利用的頻譜分到某一點(diǎn)，而不會(huì)降低通信的質(zhì)量。當(dāng)維持可接受的通信質(zhì)量時(shí)，通信系統(tǒng)的容量是指系統(tǒng)或系統(tǒng)的蜂窩區(qū)能夠服務(wù)的用戶數(shù)量。
仍然參照?qǐng)D2，邊界202是表示一組位置的蜂窩區(qū)邊界，超出該邊界，用戶(指定給蜂窩區(qū)200)與基站206之間的通信變得非常困難，也就是說，在大多數(shù)時(shí)候，基站206接收來自這種用戶的降質(zhì)信號(hào)(例如，帶有相對(duì)高的BER以及低于已建立門限的信號(hào))。在這種情況下，基站206不能再有效地處理該用戶信號(hào)。每當(dāng)基站與指定用戶之間的通信產(chǎn)生困難時(shí)，通信系統(tǒng)啟動(dòng)稱為“越區(qū)切換”的過程。越區(qū)切換將在下文描述，它是一種在各種類型的無線蜂窩通信系統(tǒng)中由服務(wù)提供商使用的已知算法。
越區(qū)切換是一種過程，通常與通信系統(tǒng)所遵守的協(xié)議相依從，從而基站與用戶之間的通信被轉(zhuǎn)移到另一個(gè)基站。例如，當(dāng)用戶208與基站206之間通信存在困難時(shí)，基站206上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與相鄰蜂窩區(qū)(未示出)的基站上的其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通信，并且向相鄰蜂窩區(qū)上的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供與用戶208唯一地相關(guān)的信息。因而，相鄰蜂窩區(qū)處理用戶208，也就是說，用戶208當(dāng)前被指定給相鄰蜂窩區(qū)。與用戶唯一地相關(guān)的信息包括這樣的數(shù)據(jù)，即標(biāo)識(shí)號(hào)、序列號(hào)以及其他被基站上網(wǎng)絡(luò)設(shè)備用于處理該用戶的通信信號(hào)的信息。通信困難一般產(chǎn)生在外蜂窩區(qū)內(nèi)的用戶或者相對(duì)接近蜂窩區(qū)邊界或超出蜂窩區(qū)邊界的用戶身上。如上所述，通信困難的問題通過利用越區(qū)切換來解決。
網(wǎng)絡(luò)提供商的目標(biāo)是向其用戶提供同樣多的容量，而不會(huì)引起通信系統(tǒng)的用戶之間通信質(zhì)量的降低。如上所述，越區(qū)切換的使用將避免用戶行進(jìn)超過通信質(zhì)量將會(huì)降低的距離(例如超過蜂窩區(qū)邊界)的情況。然而，對(duì)于位于蜂窩區(qū)邊界內(nèi)的用戶來說，會(huì)發(fā)生多次通信困難。尤其是，位于蜂窩區(qū)外部部分的用戶可能會(huì)遇到困難的通信。例如，再次參照?qǐng)D2，用戶208位于蜂窩區(qū)200的邊界以內(nèi)，但超出了內(nèi)部邊界204。在用戶208保持其超出內(nèi)蜂窩區(qū)邊界的位置，但不向蜂窩區(qū)邊界202行進(jìn)的情況下，不適用于越區(qū)切換過程的應(yīng)用。由于系統(tǒng)不能向外蜂窩區(qū)中的用戶提供可接受的通信，因而通信系統(tǒng)的容量被減少。
仍然參照?qǐng)D2，基站206上的無線電設(shè)備能夠充分地處理(及在維持可接受的通信時(shí)，發(fā)射和/或接收信號(hào))對(duì)于位于邊界204內(nèi)用戶的通信信號(hào)。然而，如上所述，這種無線電設(shè)備僅可以處理這樣的接收通信信號(hào)，即如果信號(hào)強(qiáng)度高于某一門限或者如果信號(hào)的BER低于某一門限值。有多種具有各種容量的不同無線電設(shè)備。通常，無線電設(shè)備的容量相反地相關(guān)于這種設(shè)備的范圍。無線電設(shè)備的范圍是指該設(shè)備用戶之間的距離，超出這一距離，該設(shè)備不能充分地處理從用戶接收到的信號(hào)。例如，基站206上無線電設(shè)備可以充分處理從位于超出邊界204(以及邊界204內(nèi))的用戶接收到的通信信號(hào)，其具有比僅可以充分處理位于邊界204內(nèi)用戶的無線電設(shè)備更大的范圍。然而，較大范圍的無線電設(shè)備通常具有比較小范圍的無線電設(shè)備更低的容量。較小范圍的無線電設(shè)備通常具有較高的容量。
一種嘗試增加通信系統(tǒng)容量的方法是僅利用具有較大范圍的無線電設(shè)備。然而，由于它們通常的較低容量，將需要更多數(shù)量的這種設(shè)備(其費(fèi)用一般比較高容量的無線電設(shè)備的費(fèi)用更高)，來滿足以相對(duì)高的費(fèi)用、過高的費(fèi)用以及不切實(shí)際的方式來實(shí)現(xiàn)這種方法的用戶容量要求。
因此，需要一種在通信系統(tǒng)中分配資源(例如，無線電設(shè)備、處理設(shè)備、通信信道)的方法，以便在通信系統(tǒng)的用戶之間維持可接受的通信質(zhì)量時(shí)，增強(qiáng)通信系統(tǒng)的容量。
本發(fā)明提供了一種向無線通信系統(tǒng)分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的方法，以便在維持可接受的通信質(zhì)量時(shí)，增強(qiáng)通信系統(tǒng)的容量。
設(shè)置第一類以及第二類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，從而使每種類型具有一定的容量和范圍。當(dāng)用戶希望利用該通信系統(tǒng)時(shí)，用戶信號(hào)的強(qiáng)度被確定，并且與由通信系統(tǒng)的系統(tǒng)提供商所定義的門限相比較。根據(jù)相對(duì)于該門限的信號(hào)強(qiáng)度，用戶被指定給第一類型或者第二類型的設(shè)備。用戶通信信號(hào)被監(jiān)視，以便根據(jù)信號(hào)的強(qiáng)度，該用戶被指定給提供充分處理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。當(dāng)沒有一種設(shè)備類型能夠充分處理該用戶的信號(hào)時(shí)，通信系統(tǒng)應(yīng)用越區(qū)切換過程，從而該用戶被指定給可以充分該用戶信號(hào)的另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。以這種方式，當(dāng)通信系統(tǒng)向其用戶提供可接受的通信質(zhì)量時(shí)，通信系統(tǒng)能夠增加其容量。
尤其是，對(duì)于無線蜂窩通信系統(tǒng)來說，其中每個(gè)蜂窩區(qū)具有一個(gè)包括第一類以及第二類無線電設(shè)備的基站，本發(fā)明的方法以下面方式實(shí)現(xiàn)第一類的無線電設(shè)備被設(shè)置在蜂窩區(qū)的基站中，該無線電設(shè)備能夠充分處理具有高于上門限的強(qiáng)度的用戶信號(hào)。上門限以及下門限是由該通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)提供商所定義。第二類無線電設(shè)備也被設(shè)置在蜂窩區(qū)的基站中，該無線電設(shè)備僅能夠充分處理具有處于其中一個(gè)門限或者在兩門限之間的強(qiáng)度，即具有高于下門限但低于上門限的強(qiáng)度的用戶信號(hào)。因此，信號(hào)強(qiáng)度高于上門限的用戶被指定給第一類無線電設(shè)備。信號(hào)強(qiáng)度落在兩個(gè)門限之間或者處于其中一個(gè)門限上的用戶被指定給第二類無線電設(shè)備。信號(hào)強(qiáng)度低于下門限的用戶被越區(qū)切換到可以充分處理這些信號(hào)的另一個(gè)基站。以這種方式，由于它們?cè)诜涓C區(qū)內(nèi)的位置(例如外蜂窩區(qū)區(qū)域)，以前不能由基站服務(wù)的用戶現(xiàn)在可以由第二類無線電設(shè)備處理。第二類無線電設(shè)備具有較大的范圍，使得該設(shè)備能夠充分處理較低強(qiáng)度和/或較高BER的信號(hào)。利用設(shè)置在基站中的第二類無線電設(shè)備，當(dāng)蜂窩區(qū)向其用戶維持可接受的通信質(zhì)量時(shí)，可以增強(qiáng)蜂窩區(qū)的容量。
圖1是蜂窩通信系統(tǒng)的拓?fù)鋱D；圖2描述了包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、內(nèi)蜂窩區(qū)以及外蜂窩區(qū)的特定蜂窩區(qū)；圖3描述了本發(fā)明的方法。
本發(fā)明提供了一種分配通信系統(tǒng)的資源的方法，以在向該系統(tǒng)的用戶維持可接受的通信質(zhì)量時(shí)，增強(qiáng)系統(tǒng)的容量。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收來自用戶的信號(hào)，該用戶根據(jù)該通信系統(tǒng)所遵守的協(xié)議，與該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或者另一個(gè)用戶通信。根據(jù)用戶信號(hào)強(qiáng)度與上門限以及下門限(即信號(hào)強(qiáng)度值)的比較，該用戶被指定給第一類或第二類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。上門限以及下門限是由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的所有者(即網(wǎng)絡(luò)提供商)定義。由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收到的信號(hào)具有一個(gè)強(qiáng)度(例如，幅度，功率電平)，該強(qiáng)度由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備測(cè)量并且與網(wǎng)絡(luò)提供商定義的門限電平相比較。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備確定接收信號(hào)強(qiáng)度是否是下面類別中的一種(1)高于上門限；(2)處于其中門限或者在門限之間，即低于上門限而高于下門限；或者(3)低于下門限。當(dāng)接收信號(hào)具有落入類別(1)的強(qiáng)度時(shí)，用戶被指定給第一類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。當(dāng)接收信號(hào)具有落入類別(2)的強(qiáng)度時(shí)，用戶被指定給第二類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。當(dāng)接收信號(hào)具有落入類別(3)的強(qiáng)度時(shí)，用戶被越區(qū)切換到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。接著監(jiān)視(連續(xù)地、不斷地、周期性地或者非周期性地)用戶的信號(hào)強(qiáng)度，并且如上所述，用戶被指定給適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)設(shè)備，直到用戶通信已經(jīng)結(jié)束。定義門限以便大多數(shù)或者所有用戶落入三種類別的其中一種。以這種方式，當(dāng)向其用戶維持可接受的通信質(zhì)量時(shí)，通信系統(tǒng)的容量被增強(qiáng)。
應(yīng)該注意的是，對(duì)網(wǎng)絡(luò)提供商定義的門限的描述并不限于信號(hào)強(qiáng)度值?？梢愿鶕?jù)信號(hào)的BER來定義門限，以便上門限與第一BER相關(guān)，而下門限與第二BER相關(guān)，其中第二門限高于第一門限。具有落入第一以及第二BER之間或者等于第一或第二BER的BER的信號(hào)被指定給第二類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。BER低于第一BER(即高于上門限)的信號(hào)被指定給第一類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。BER高于第二BER(即低于下門限)的信號(hào)被越區(qū)切換到其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
而且，另一種根據(jù)BER以及信號(hào)強(qiáng)度的門限可以由網(wǎng)絡(luò)提供商定義。在這種情況下，上門限根據(jù)較高信號(hào)強(qiáng)度以及較低BER來定義，而下門限根據(jù)較低信號(hào)強(qiáng)度以及較高BER來定義。一般來說，用戶信號(hào)的其他特性(例如，幅度、相位、功率電平)以任何被認(rèn)為是適當(dāng)?shù)姆绞?，由網(wǎng)絡(luò)提供商用于定義門限。與用于定義門限的特定信號(hào)特性無關(guān)，落入類別2的信號(hào)具有基本上等于其中一個(gè)定義的門限的值。測(cè)量的信號(hào)特性與定義的門限之間等同的程度取決于網(wǎng)絡(luò)提供商所定義的精度。例如，根據(jù)由網(wǎng)絡(luò)提供商所遵守的精度類型，20dB的測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度可能或者不可能等于定義的19.95dB門限。
現(xiàn)在參照?qǐng)D3，圖3示出了本發(fā)明的方法。為了討論起見，本發(fā)明的方法是根據(jù)如圖1和圖2所述的無線蜂窩通信系統(tǒng)來描述。而且，為了討論起見，由網(wǎng)絡(luò)設(shè)備測(cè)量的信號(hào)特性為信號(hào)強(qiáng)度，因而門限是根據(jù)信號(hào)強(qiáng)度(例如幅度或者功率電平)來定義。尤其是，在步驟302，基站206(圖2)的無線電設(shè)備接收來自已經(jīng)啟動(dòng)與另一個(gè)用戶通信或者已經(jīng)啟動(dòng)與基站設(shè)備通信的用戶的信號(hào)。
在步驟304，測(cè)量接收信號(hào)的強(qiáng)度。接收信號(hào)強(qiáng)度以任何已知方式測(cè)量，并且例如根據(jù)電壓幅度(即伏特)、電流幅度(即安培)、功率電平(瓦特)或者幅度或功率的比值來表示，該比值一般用分貝(即dB)來表示。網(wǎng)絡(luò)提供商定義兩個(gè)門限值。上門限由網(wǎng)絡(luò)提供商定義，以便在任何特定的瞬間，參與內(nèi)蜂窩區(qū)內(nèi)通信的多數(shù)或者所有用戶正在傳送具有高于上門限的強(qiáng)度的信號(hào)。下門限也由網(wǎng)絡(luò)提供商定義，以便在任何特定的瞬間，位于外蜂窩區(qū)的多數(shù)或者所有用戶正在傳送具有高于下門限但低于上門限，或者等于其中一個(gè)門限的強(qiáng)度的信號(hào)。例如，網(wǎng)絡(luò)提供商對(duì)于不同時(shí)間以及不同位置(位于熱點(diǎn)的蜂窩區(qū))的不同用戶活動(dòng)量，利用測(cè)量信號(hào)強(qiáng)度的統(tǒng)計(jì)分析來計(jì)算門限。因此，可以選擇門限以便蜂窩區(qū)200中即使不是所有也是多數(shù)用戶落入上述類別中的一個(gè)。
在步驟306，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備確定該信號(hào)強(qiáng)度是否高于上門限電平。如果大于的話，本發(fā)明的方法轉(zhuǎn)到步驟314，其中該用戶被指定給第一類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。第一類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有相對(duì)較高的容量以及較小的范圍。正是第一類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備處理位于蜂窩區(qū)200的邊界204內(nèi)用戶的用戶信號(hào)。第一類以及第二類無線電設(shè)備的特定容量取決于通信系統(tǒng)的類型以及該通信系統(tǒng)所遵守的協(xié)議。例如，對(duì)于遵守已知的IS-136標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)分多址(TDMA)無線通信系統(tǒng)來說，無線電設(shè)備根據(jù)已知的移相鍵控(PSK)數(shù)字調(diào)制方案來調(diào)制和/或解調(diào)通信信號(hào)。PSK數(shù)字調(diào)制方案使得通信系統(tǒng)傳送某一數(shù)量的信息(以比特的形式)，這一數(shù)量取決于在該通信系統(tǒng)中所使用的PSK方案的類型。尤其是，對(duì)于特定時(shí)間周期，4-PSK或者Q-PSK(四相PSK)調(diào)制方案比8-PSK調(diào)制方案?jìng)魉秃?或接收更少的信息。因而，執(zhí)行Q-PSK調(diào)制/解調(diào)的無線電設(shè)備能夠更好地處理降質(zhì)信號(hào)(即較低強(qiáng)度的信號(hào))。在本發(fā)明方法的上下文中，第一類無線電設(shè)備的實(shí)例包括8-PSK無線電設(shè)備以及相關(guān)處理設(shè)備，第二類無線電設(shè)備的實(shí)例包括Q-PSK無線電設(shè)備以及相關(guān)處理設(shè)備。
回到步驟306，當(dāng)接收信號(hào)強(qiáng)度不高于上門限時(shí)，本發(fā)明的方法轉(zhuǎn)到步驟308。在步驟308，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備確定信號(hào)強(qiáng)度是否低于下門限。如果低于下門限，本發(fā)明的方法轉(zhuǎn)到步驟310，其中用戶被越區(qū)切換到其他無線電設(shè)備。其他無線電設(shè)備與其他蜂窩區(qū)(一般是相鄰蜂窩區(qū))相關(guān)。例如，越區(qū)切換一般通過使一個(gè)基站將該用戶指定給另一個(gè)基站來實(shí)現(xiàn)。通常，被越區(qū)切換的用戶位于外蜂窩區(qū)或者超出蜂窩區(qū)邊界(即邊界202)。假定其他無線電設(shè)備(例如相鄰基站)能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明，則該無線電設(shè)備處理用戶信號(hào)，并且將本發(fā)明方法施加到新獲取的用戶。
返回步驟308，如果信號(hào)強(qiáng)度不低于下門限電平，那么信號(hào)強(qiáng)度要么在上門限與下門限之間，要么在處于其中一個(gè)門限上。在這種情況下，本發(fā)明的方法轉(zhuǎn)到步驟312，其中該用戶被指定給第二類無線電設(shè)備，也就是說，該用戶被指定給第二類無線電設(shè)備。第二類無線電設(shè)備具有較大的范圍，因?yàn)樗鼈兡軌蛱幚韽?qiáng)度有些降低的用戶信號(hào)。然而，這種無線電設(shè)備通常具有比第一類無線電設(shè)備低的容量。即使這種無線電設(shè)備可以充分處理落入如上所述的第一類別的用戶信號(hào)，這種無線電設(shè)備的一種優(yōu)選使用是僅向這種設(shè)備分配信號(hào)強(qiáng)度落入類別(2)的哪些用戶。從步驟312或者步驟314，本發(fā)明的方法轉(zhuǎn)到步驟316。
在步驟316，監(jiān)視用戶信號(hào)強(qiáng)度(連續(xù)地、不間斷地、周期性地或者非周期性地)，并且用戶指定被在適當(dāng)?shù)臒o線電設(shè)備組中監(jiān)視，或者被切換到其他無線電設(shè)備。本發(fā)明的方法使蜂窩區(qū)內(nèi)的切換成為可能。蜂窩區(qū)內(nèi)切換是指這樣的情形，即由于用戶信號(hào)強(qiáng)度中的變化(增加或減少)，以前指定給一種類型的無線電設(shè)備被指定給同一蜂窩區(qū)的另一種類型的無線電設(shè)備。例如，用戶信號(hào)強(qiáng)度的改變使得以前處于類別1的用戶現(xiàn)在落入類別2，這樣該用戶從第一類無線電設(shè)備切換到第二類無線電設(shè)備，也就是說，該用戶被指定給第二類無線電設(shè)備。例如，這種蜂窩區(qū)內(nèi)切換發(fā)生在用戶從內(nèi)蜂窩區(qū)移動(dòng)到外蜂窩區(qū)的時(shí)候。因而用戶信號(hào)強(qiáng)度被監(jiān)視，直到步驟318通信被結(jié)束時(shí)。通信的結(jié)束是根據(jù)該通信系統(tǒng)所遵守的協(xié)議來實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的方法利用不僅處理用戶信號(hào)，而且執(zhí)行將用戶信號(hào)指定給第一類或第二類無線電設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。因此，第一類和/或第二類無線電設(shè)備本身或者其他處理設(shè)備都能夠監(jiān)視用戶信號(hào)，測(cè)量用戶信號(hào)特性(例如功率、BER、幅度)，以及根據(jù)與上門限和下門限的比較，向用戶信號(hào)指定其中一種類型的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。例如，其他處理設(shè)備將用戶信號(hào)特性(從第一類或第二類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接收)與存儲(chǔ)于這種處理系統(tǒng)中的上門限和下門限相比較。第一類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有相對(duì)較高的容量以及較小的范圍，而第二類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有相對(duì)較低的容量以及較大的范圍。第一類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、第二類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及其他處理設(shè)備彼此之間相互耦合。這些設(shè)備經(jīng)過通信鏈路彼此耦合或者直接耦合，以便他們彼此之間可以交換信息(例如，測(cè)量的信號(hào)特性、命令向特定類型的設(shè)備指定信號(hào))，使它們能夠執(zhí)行如上所述的本發(fā)明方法。
權(quán)利要求
1．一種用于分配通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的方法，該方法的特征在于，它包括接收具有一定強(qiáng)度的用戶信號(hào)；并且根據(jù)該信號(hào)強(qiáng)度與上門限以及下門限的比較，將該用戶指定到第一類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或者第二類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，還包括當(dāng)該用戶通信時(shí)，監(jiān)視用戶信號(hào)強(qiáng)度。
3．根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中信號(hào)強(qiáng)度被監(jiān)視，直到通信結(jié)束。
4．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中將用戶指定到第一類網(wǎng)絡(luò)單元或者第二類網(wǎng)絡(luò)單元包括確定接收信號(hào)的強(qiáng)度是否高于上門限、低于上門限但高于下門限或者低于下門限。
5．根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中當(dāng)用戶信號(hào)強(qiáng)度高于上門限時(shí)，用戶被指定到第一類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
6．根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中當(dāng)用戶信號(hào)強(qiáng)度低于上門限但高于下門限，或者處于上門限或下門限時(shí)，用戶被指定到第二類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
7．根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中當(dāng)用戶信號(hào)強(qiáng)度低于第二門限電平時(shí)，用戶被指定到其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
8．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中接收具有一定強(qiáng)度的用戶信號(hào)包括也接收具有一定BER的信號(hào)。
9．根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中將用戶指定到第一類網(wǎng)絡(luò)單元或者第二類網(wǎng)絡(luò)單元包括確定接收信號(hào)的BER是否高于上門限、低于上門限但高于下門限或者低于下門限。
10．根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中當(dāng)用戶信號(hào)BER高于上門限時(shí)，用戶被指定到第一類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
11．根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中當(dāng)用戶信號(hào)BER低于上門限但高于下門限，或者處于上門限或下門限時(shí)，用戶被指定到第二類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
12．根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中當(dāng)用戶信號(hào)強(qiáng)度低于下門限時(shí)，用戶被指定到其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
13．根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中將用戶分配到第一類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或者第二類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括確定接收信號(hào)的強(qiáng)度以及BER是否高于上門限、低于上門限但高于下門限或者低于下門限。
14．根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中上門限根據(jù)較低BER以及較高信號(hào)強(qiáng)度來定義，下門限根據(jù)較高BER以及較低信號(hào)強(qiáng)度來定義。
15．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中第一類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有相對(duì)較高的容量以及較小的范圍，而第二類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有相對(duì)較低的容量以及較大的范圍。
16．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中該通信系統(tǒng)是遵守IS-136標(biāo)準(zhǔn)的TDAM無線通信系統(tǒng)，第一類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是Q-PSK無線電設(shè)備，第二類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備是8-PSK無線電設(shè)備。
17．一種用于向用戶指定通信系統(tǒng)的設(shè)備的裝置，該裝置的特征在于被配置成接收用戶信號(hào)并且測(cè)量該信號(hào)特性的第一類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；被配置成接收用戶信號(hào)并且測(cè)量該信號(hào)特性的第二類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；耦合到第一類以及第二類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的其他處理設(shè)備，其被配置成接收測(cè)量到的信號(hào)特性，并且根據(jù)該測(cè)量到的信號(hào)特性與上門限以及下門限的比較，將用戶指定到第一類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或者第二類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。
18．根據(jù)權(quán)利要求17的裝置，其中門限被存儲(chǔ)于其他處理設(shè)備中。
19．根據(jù)權(quán)利要求17的裝置，其中第一類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、第二類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及其他處理設(shè)備經(jīng)過通信鏈路彼此耦合。
20．根據(jù)權(quán)利要求17的裝置，其中第一類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、第二類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及其他處理設(shè)備彼此耦合，以便它們交換這樣的信息，即根據(jù)與存儲(chǔ)的門限的比較，允許用戶信號(hào)將被指定的信息。
21．根據(jù)權(quán)利要求17的裝置，其中第一類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有相對(duì)較高的容量以及較小的范圍，而第二類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備具有相對(duì)較低的容量以及較大的范圍。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種向無線通信系統(tǒng)分配網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的方法。用戶信號(hào)的強(qiáng)度被確定,并且與由通信系統(tǒng)的系統(tǒng)提供商所定義的門限相比較。根據(jù)相對(duì)于該門限的信號(hào)強(qiáng)度,用戶被指定給第一類型或者第二類型的設(shè)備。當(dāng)用戶信號(hào)強(qiáng)度低于第二門限時(shí),該用戶被越區(qū)切換到相鄰蜂窩區(qū)的其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。以這種方式,當(dāng)通信系統(tǒng)向其用戶提供可接受的通信質(zhì)量時(shí),通信系統(tǒng)能夠增加其容量,而不會(huì)降低提供給該系統(tǒng)用戶的通信質(zhì)量。
文檔編號(hào)H04W36/06GK1287457SQ0012686
公開日2001年3月14日 申請(qǐng)日期2000年9月7日 優(yōu)先權(quán)日1999年9月8日
發(fā)明者詹姆斯·P·西摩, 安德里·M·托尼羅 申請(qǐng)人:朗迅科技公司