專利名稱：在具有空間信道的無線通信系統(tǒng)中包括在預想到新用戶的情況下對于現(xiàn)有用戶分類的信 ...的制作方法
技術領域：
本發(fā)明通常涉及無線通信系統(tǒng)。
背景技術：
通常會為無線通信系統(tǒng)分配部分射頻頻譜用于操作。所分配的部分頻譜又被分割為通信信道，并且通過頻率、時間或碼分配或者這些分配的組合來區(qū)分這些信道。這些通信信道中的每個信道都被稱作常規(guī)信道，并且除非特別說明，一個常規(guī)信道典型地對應于全雙工信道。通信系統(tǒng)中通信鏈路的建立不僅取決于是否存在可用的常規(guī)信道，還取決于利用給定可用常規(guī)信道而帶來的通信質量。
在無線通信系統(tǒng)中，常規(guī)信道被用于基站(有時被稱作小區(qū)站)和用戶臺(有時被稱作個人站)之間的通信。小區(qū)站為被稱作小區(qū)的地理區(qū)域提供覆蓋，并且可以是在用戶站與例如公共交換電話網(wǎng)絡(PSTN)的廣域網(wǎng)絡之間提供連接的存在點。在無線通信系統(tǒng)中使用小區(qū)的潛在動機在于重用在不同的地理區(qū)域內可獲得的特定部分RF頻譜的能力。頻譜的重用可以在不同小區(qū)內的、共享公共常規(guī)信道的用戶之間引入同信道(小區(qū)間)干擾。如果不能精確地控制同信道干擾，則它會大大地降低通信質量。由于可接受質量的、能夠重用的信道數(shù)量減小，因此系統(tǒng)容量通常都會受到干擾的限制。
每個小區(qū)都關于小區(qū)站被組織。小區(qū)站包括用于接受輸入電話陸線(即語音或數(shù)據(jù)線路)，并且把輸入語音/數(shù)據(jù)信號復用到射頻(RF)載波上的復用設備，通過天線系統(tǒng)把載波信號廣播發(fā)送到該小區(qū)指定的覆蓋區(qū)域內。單個用戶臺(例如手持電話或類似設備)都被配備去接收廣播調制載波，并且對用于承載針對給定接收機的語音/數(shù)據(jù)的特定分配的載波信道進行去復用。
在常規(guī)無線通信系統(tǒng)中，多個用戶同時共享所分配的RF頻率帶寬。三種用于共享帶寬的技術分別是頻分多址(FDMA)、時分多址(TDMA)以及碼分多址(CDMA)。在FDMA系統(tǒng)中，可用帶寬又進一步被分割為多個子帶。每個子帶內能夠容納由用戶數(shù)據(jù)調制的載波。在TDMA系統(tǒng)中，利用時間共享來復用多個用戶。為每個用戶分配一個周期時隙，用于數(shù)據(jù)的傳輸。CDMA系統(tǒng)中，在一個單一載波(或子載波)內可以容納多個用戶，并且為每個用戶分配一個用于對發(fā)送的數(shù)據(jù)的每個比特進行調制的碼波形。每個用戶都擁有一個所分配的源于一組正交波形的編碼波形，從而允許系統(tǒng)能夠分離(解調)各個用戶的傳輸。
蜂窩通信系統(tǒng)還可以使用空分多址復用(SDMA)技術，用于在不增加所分配RF帶寬的條件下，提高使用FDMA、TDMA和/或CDMA方法的系統(tǒng)的用戶系統(tǒng)容量。SDMA技術在序列號為No.5,515,378的、RoyIII等人的美國專利“Spatial Division Multiple Access WirelessCommunication System(空分多址無線通信系統(tǒng))”中有詳細地描述。為了提高可使用的系統(tǒng)容量，SDMA需要利用用戶的空間分布。由于用戶傾向于被分布在一個小區(qū)區(qū)域內，因此每個用戶-小區(qū)站對都將擁有以小區(qū)站天線陣列如何從用戶臺接收信號為特征的唯一空間特征，以及以小區(qū)站天線陣列如何向用戶臺發(fā)送信號為特征的第二空間特征。在一個唯一基站中共享相同常規(guī)信道的用戶被認為使用不同的空間信道。實施SDMA的必要數(shù)據(jù)(被稱作用戶的空間特征)可以經(jīng)驗地通過由小區(qū)站從每個活動用戶接收到的傳輸中獲得。其中利用空間特征，天線陣列的有效輻射圖可以允許一個以上的用戶使用一個給定的分類時隙、碼或頻率。例如，如果第一用戶的有效輻射圖能夠在共享分類時間分配的第二用戶附近導致較低的能量“零值”，并且第二用戶的空間特征會在第一用戶的附近導致零值，則同時的RF分類傳輸就不會在兩個用戶臺的接收中造成干擾。而且小區(qū)站也可以分離從兩個用戶到達該小區(qū)站的傳輸。
常規(guī)無線通信系統(tǒng)中包括信號傳輸所用的、有限數(shù)量的信道。信道的數(shù)量取決于多個系統(tǒng)因素。如上述針對SDMA技術的討論，通過在多個用戶中共享信道，可以容納更多的用戶。
用于在蜂窩通信系統(tǒng)的用戶臺和小區(qū)站之間建立連接的現(xiàn)有協(xié)議的特定實例在“Personal Handy Phone System(個人手持電話系統(tǒng))”中有描述，這是無線工商協(xié)會(ARIB)初步標準(第2版，RCR STD-28)的一部分，于1995年12月被標準匯編會議批準。
根據(jù)PHPS標準，一個控制序列被用于去設置和建立到達用戶臺(即個人臺或PS)的輸入呼叫。該序列中包括(1)CS在輸入連接所期望到達的、所選擇PS的尋呼信道(PCH)中進行尋呼；(2)所選擇的PS通過發(fā)送鏈路信道建立請求，在信令控制信道(SCCH)中進行響應；(3)CS通過選擇業(yè)務信道(TCH)，并且在SCCH中向PS發(fā)送所選擇的TCH，作為鏈路信道(LCH)分配，響應PS請求；(4)所選擇的PS切換到所分配的LCH，并且在一個空閑業(yè)務脈沖序列之后發(fā)送一個同步(SYNC)脈沖信號序列；以及(5)在成功地檢測到同步信號之后，CS通過如下動作進行響應一個空閑業(yè)務脈沖序列之后，在LCH中發(fā)送SYNC脈沖序列，并且隨后繼續(xù)建立輸入呼叫到達CS的連接，調用任意可能被需要的附加可選信令(例如加密和用戶鑒權)。
用于建立由期望連接到CS的PS初始化的上行鏈路連接的控制序列中包括(1)該PS在信令控制信道(SCCH)中發(fā)送鏈路信道建立請求；(2)CS通過選擇業(yè)務信道(TCH)，并且在SCCH中向PS發(fā)送所選擇的TCH，作為鏈路信道(LCH)分配，響應PS請求；(3)該PS轉換到所分配的LCH，并且在一個空閑業(yè)務脈沖序列之后發(fā)送一個同步(SYNC)脈沖信號序列；以及(4)在成功地檢測到同步信號之后，CS通過如下動作進行響應一個空閑業(yè)務脈沖序列之后，在LCH中發(fā)送SYNC脈沖序列，并且隨后繼續(xù)建立輸入呼叫到達CS的連接，調用任意可能被需要的附加可選信令(例如加密和用戶鑒權)。
在利用SDMA技術的系統(tǒng)中，可以根據(jù)正在接受服務的用戶的數(shù)量以及可用信道的數(shù)量，去修改上述的控制序列。例如，如果當沒有可用信道時(即所有可用信道都已經(jīng)被分配給用戶)，發(fā)現(xiàn)一個連接要求添加一個用戶，則對所述序列進行補充，使其中包括信道共享選擇過程。在序號US5886988、題為“Channel Assignment and CallAdmission Control for Spatial Division Multiple AccessCommunication Systems(用于空分多址通信系統(tǒng)的信道分配和呼叫接入允許控制)”、共同擁有的美國專利中描述了信道共享選擇過程的一個實例，該美國專利的內容在此引入作為參考。當添加一個新用戶時，要進行共享判定，判定當前哪個用戶與新用戶能夠最佳地匹配。該序列中包括把新用戶分配到由所選當前用戶占用的信道中，以形成最佳的匹配。
盡管空間信道可以被用于提高每個小區(qū)站所管理的業(yè)務，但是空間信道的使用也會增加呼叫質量惡化的風險，甚至會造成呼叫下線。常規(guī)系統(tǒng)為新用戶或現(xiàn)有用戶分配用于進行由時隙和頻率構成的傳輸定位。每個傳輸定位都具有與之相關的風險。常規(guī)系統(tǒng)通過監(jiān)測時隙和頻率的各種組合來管理這些風險，去評估哪一種定位能夠為基站和電話造成最小的干擾。如果基站不能正確地評估這種風險，則它就有可能把呼叫分配給具有較高干擾級別的定位，使性能出現(xiàn)問題或者造成呼叫下線。但是只有當呼叫質量開始受到影響時，基站當前才會把呼叫轉移到不同的定位中。
當使用SDMA技術時，實施最佳配對判決對性能而言是極為重要的。如果考慮不周到，就有可能把新用戶分配到由于發(fā)送到共同用戶(co-user)的信號帶來的過多干擾而遭受較差質量的小區(qū)站和信道中。而且，添加新用戶就會潛在地為現(xiàn)有連接的通信質量帶來負面影響。現(xiàn)有用戶會受到由于添加新用戶(要求移動用戶從當前分配的信道轉移到新信道中，以便能夠恢復可接受的通信質量)，或者其它非相關因素而造成的不斷增加的信道干擾的影響。
如上所述，可以根據(jù)小區(qū)站從每個活動用戶(包括新用戶)中接收到的傳輸，經(jīng)驗地獲得用于實施SDMA以及進行配對判決而收集的空間特征數(shù)據(jù)。然而，來自新用戶的傳輸在本質上是非常有限的(即新用戶連接到通信系統(tǒng)的時間非常短暫)，并且因此基于這種有限量的數(shù)據(jù)而做出的選擇并不是最佳的。由于現(xiàn)有用戶的連接建立的時間長度，因此現(xiàn)有用戶的傳輸特性比較容易量化。而且，某些呼叫的持續(xù)時間非常短暫，因此把新用戶與這種短暫呼叫用戶相配對也不是所期望的。

發(fā)明內容
一方面，本發(fā)明提供用于在空分多址通信網(wǎng)絡內分配信道的方法。網(wǎng)絡中包括多個常規(guī)信道，其中一些可被配置供多個用戶同時共享。所述方法包括確定是否有新用戶要添加到網(wǎng)絡中，確定常規(guī)信道是否可用，以及如果可用，則把新用戶分配到可用信道中。如果沒有可用的常規(guī)信道，則所述方法包括從不包括要共享一個信道的新用戶的現(xiàn)有用戶中確定一個可接受的用戶組合?，F(xiàn)有用戶被重新分配去共享信道，其形成一個空間信道，從而釋放至少一個常規(guī)信道。然后把新用戶分配到被釋放的常規(guī)信道中。
本發(fā)明的各方面包括如下一個或多個特征。所述方法可以包括周期性地評估每個空間信道，其中包括確定每個組合是否都是可接受的組合，以及如果不是，則重新分配現(xiàn)有用戶，以獲得可接受的組合。確定每個組合是否可接受的步驟可以包括利用滯后來評估每個組合，使得只有當新組合實質上優(yōu)于現(xiàn)有組合才執(zhí)行重新分配現(xiàn)有用戶的步驟；以及建議一個新組合，而且其中只有當新組合優(yōu)于現(xiàn)有組合一個預定量時才會建議新組合。
確定可接受組合的步驟中可以包括檢索建議的n維結構，n維結構中的每個項都包括n個現(xiàn)有用戶的組合的等級，以及評估每個n維結構項并且選擇最優(yōu)的組合。確定一個可接受的組合的步驟中包括檢索建議的矩陣，矩陣內的每個項都包括現(xiàn)有用戶配對的等級，以及評估每個矩陣項并且選擇最優(yōu)的配對。
所述方法可以包括周期性地評估用戶組合，并且在一個或多個因素的基礎上，針對每個組合的適用性進行評定等級，以n維結構等級存儲每個配對的等級，并且其中確定可接受的組合的步驟中包括評估等級的n維結構，以識別n個現(xiàn)有用戶的最佳組合。提供n維結構的步驟中可以包括為每個組合計算一個等級，作為一個或多個預定因素的函數(shù)。這些因素可以從由用戶速度、動態(tài)范圍、相關性、接收信號強度指示符、幀錯誤率、對準以及監(jiān)測時間等構成的組中選擇。
所述等級可以是指示一個組合是可接受或不可接受或期望的值。該值可以從n個可能的值中選擇，這些值的從可接受到不可接受變動?？山邮艿牡燃売挚梢栽俜譃槎鄠€層次，每個層次對應于因素的一個組合，該組合低于期望的但是對于組合相應用戶仍然是可接受的，其中層次的數(shù)量是預定數(shù)量。
每個因素可以擁有一個期望的門限，而且其中如果與針對任意、全部或預定數(shù)量因素的一個組合或該組合的單個用戶相關的一個因素的測量值超過期望的門限值，則為該組合分配一個期望的等級。每個因素都可以擁有最低門限，并且其中如果與針對至少一個、全部或預定數(shù)量因素的一個組合或該組合的單個用戶相關的一個因素的測量值低于最低門限值，則為該組合分配一個不可接受的等級。每個因素可以擁有一個可接受的門限，而且其中如果與針對任意、全部或預定數(shù)量因素的一個組合或該組合的單個用戶相關的一個因素的測量值超過可接受的門限值，則為該組合分配一個可接受的等級。一個因素可以是一個用戶被監(jiān)測的時間長度，并且如果被監(jiān)測組合的任意一個用戶的時間長度低于最小時間門限值，則為該組合分配不可接受的等級。最小時間門限值可以大概是2秒鐘。每個預定因素都可以被加權，而且等級可以是一個或多個加權預定因素的函數(shù)。
從現(xiàn)有用戶中確定可接受的用戶組合的步驟中可以包括確定是否沒有現(xiàn)有用戶的組合是可接受的。如果沒有現(xiàn)有用戶組合是可接受的，則所述方法包括確定一個或多個現(xiàn)有用戶與新用戶的組合是否是可接受的，并且如果是，則組合新用戶與一個或多個現(xiàn)有用戶，以構成最佳組合。組合新用戶與一個或多個現(xiàn)有用戶的步驟中還可以包括如果與該組合相關的等級低于預定門限，則不進行組合并且丟棄新用戶。
在另一方面，本發(fā)明提供用于在空分多址通信網(wǎng)絡中分配信道的方法。網(wǎng)絡中包括多個常規(guī)信道，其中一些可被配置供多個用戶同時共享。方法包括確定是否有新用戶需要添加到網(wǎng)絡中，確定是否預定數(shù)量的常規(guī)信道可用，以及如果是，則把新用戶分配到可用信道中的一個。如果沒有預定數(shù)量的常規(guī)信道可用，則方法包括從不包括新用戶的現(xiàn)有用戶中確定一個或多個可接受的用戶組合。所述方法包括重新分配每個組合內的現(xiàn)有用戶去共享信道，其形成一個或多個空間信道，從而釋放至少一個常規(guī)信道，并且把新用戶分配到所釋放的常規(guī)信道中。
在另一方面，本發(fā)明提供用于在空分多址通信網(wǎng)絡中分配信道的方法。所述方法包括確定是否預定數(shù)量的常規(guī)信道可用，以及如果沒有預定數(shù)量的常規(guī)信道可用，則從現(xiàn)有用戶中確定一個或多個可接受的用戶組合。所述方法包括重新分配每個組合內的現(xiàn)有用戶去共享信道，其形成一個或多個空間信道，從而釋放至少一個常規(guī)信道供將來的用戶使用。該預定數(shù)量可以是一。
在另一方面，以及在提供多個常規(guī)信道并且其中一些信道同時被至少兩個用戶共享的通信系統(tǒng)中，本發(fā)明提供在通信系統(tǒng)中為新用戶做準備的方法。所述方法包括評估現(xiàn)有用戶的組合，其中包括對每個組合進行評定等級，以及存儲等級信息，使得當新用戶開始接入到通信系統(tǒng)中時，兩個或多個現(xiàn)有用戶被命令根據(jù)等級信息去共享常規(guī)信道，以便為該新用戶釋放一個時隙。
本發(fā)明的各方面可以包括一個或多個如下特征。所述方法包括在新用戶開始之前，在等級信息的基礎上重新分配現(xiàn)有用戶。重新分配步驟中可以包括重新分配一個或多個現(xiàn)有用戶，其中包括釋放一個常規(guī)信道，供預期的新用戶使用。
本發(fā)明的各方面可以包括如下一個或多個優(yōu)點。提供了一種系統(tǒng)，它能夠連續(xù)監(jiān)測現(xiàn)有用戶通信信道，評估進行分類的機會，并且當要求做出進行分類的決定以支持新用戶時，從包含新用戶在內的所有現(xiàn)有用戶中確定用戶的最佳匹配分類。該系統(tǒng)還連續(xù)地監(jiān)測現(xiàn)有用戶通信信道的分類或分離(解耦合)機會。該系統(tǒng)以規(guī)則的時間間隔在后臺進行分析，并且在數(shù)據(jù)結構(例如矩陣)中存儲分類等級數(shù)據(jù)，當要求做出分類判斷時，可以容易地檢索到所述等級數(shù)據(jù)。提供了一種評估并且管理無線通信系統(tǒng)內的風險的系統(tǒng)。風險管理中包括一個或多個風險準則的評估，其中包括評估與干擾和每個主叫方相關的因素。這些因素可以從空間特征、信號強度以及其它量中選擇。
通過隨后的詳細描述、附圖以及權利要求，這些以及其它優(yōu)點對于本領域的普通技術人員來說都應該是很顯然的。
附圖簡述

圖1給出無線SDMA TD/FD/CDMA系統(tǒng)。
圖2是用于信道分配的方法的流程圖。
圖3是用于信道分配的包括提高活動的方法的流程圖。
發(fā)明詳述圖1中給出無線SDMA TD/FD/CDMA系統(tǒng)(無線系統(tǒng)10)，其中小區(qū)站100為多個用戶臺(以手持設備形象地表示)20、22、24提供服務，該小區(qū)站可以被連接到廣域網(wǎng)(WAN)56，提供任意所要求的數(shù)據(jù)業(yè)務并且外部連接到中間無線系統(tǒng)10。交換網(wǎng)絡58與WAN56接口，通過把輸入WAN數(shù)據(jù)交換到小區(qū)站100的線路60上，并且把來自小區(qū)站100的輸出信號通過線路54交換到WAN，從而提供與WAN的多信道雙工操作。輸入線路60被應用到信號調制器62，該調制器為與小區(qū)站100通信的每個用戶臺20-24生成調制信號64。一組針對每個用戶20-24的空間復用權值74被應用到空間復用器66中的各個調制信號，以生成由一組多信道發(fā)射機70利用發(fā)送天線陣列18發(fā)送的空間復用信號68。SDMA處理器(SDMAP)48為每個常規(guī)信道生成并且維持每個用戶臺的空間特征，計算空間復用器66和空間去復用器46使用的空間復用和去復用權值，并且利用接收的信號測量44以及其它數(shù)據(jù)，為新連接選擇一個信道。隨后更加詳細地描述為新連接選擇信道的過程。因此，來自當前活動用戶臺的信號(其中某些可以在相同的常規(guī)信道中活動)是相互分離的，并且是干擾和噪聲受限的。當從小區(qū)站到用戶臺進行通信時，創(chuàng)建適于當前活動用戶臺連接和干擾狀況的最優(yōu)多瓣天線輻射圖。
空間去復用器46根據(jù)空間去復用權值76組合從多信道接收機42和相關天線陣列19接收到的信號測量44，所述去復用權值是應用于與小區(qū)站100進行通信的每個用戶臺的一組單獨的去復用權值。空間去復用器46的輸出是針對與小區(qū)站100進行通信的每個用戶臺20-24的空間分離信號50，該信號被應用于信號解調器52，以生成解調接收信號54。在一實施例中，在非線性多維信號處理單元中共同執(zhí)行去復用和解調過程。
然后，解調接收信號54可用于交換網(wǎng)絡58和WAN46。在FDMA系統(tǒng)實施中，每個多信道接收機和每個多信道發(fā)射機夠能夠處理多個頻率信道。在其它實施中，多信道接收機42和多信道發(fā)射機70都能夠代替處理多個例如TDMA系統(tǒng)中的時隙、多個例如CDMA系統(tǒng)中的碼，或者這些公認多址接入技術的某些組合。由于頻率重用會引入干擾，以及常規(guī)和空間信道正交性的脆弱特性，因此無線SDMA系統(tǒng)10中包括用于小區(qū)站和信道分配的方法，使得當在小區(qū)站與用戶之間實施新呼叫和連接時，最小化這些負面影響。術語“新用戶”或“新連接”可以被交換使用，用于表示小區(qū)站與用戶臺之間的新呼叫或連接，而且術語“活動用戶”、“現(xiàn)有連接”以及“現(xiàn)有用戶”都可以被交換使用，用于表示在小區(qū)站與用戶臺之間正在進行的呼叫或連接。
全雙工通信信道中的信道分配包括選擇上行鏈路信道(從用戶到小區(qū)站)和下行鏈路信道(從小區(qū)站到用戶)。半雙工信道分配的情況可以被當作全雙工的一個特例。上行鏈路信道中的干擾主要源于其它用戶臺，而下行鏈路信道中的干擾主要是由于其它小區(qū)站所引起的。因此，上行和下行鏈路信道中的通信質量一般是不同的。在本發(fā)明的實施中，獨立并且單獨地執(zhí)行上行和下行鏈路信道分配。然而，多種實際系統(tǒng)會在上行和下行鏈路信道之間施加固定關系，使得不可能進行獨立的選擇。例如，在個人手持電話系統(tǒng)(PHS)標準中，上行和下行鏈路信道構成全雙工信道，并且必須處于相同的RF載波上，使得不能獨立地規(guī)定上行和下行鏈路信道的載波頻率。而且，規(guī)定下行鏈路時分復用時隙恰好比上行時隙提前4個時隙。對于這種系統(tǒng)，上行或下行鏈路信道的選擇將會自動確定另一方的選擇。在“ChannelAssignment and Call Admission Control for Spatial DivisionMultiple Access Communication Systems(用于空分多址通信系統(tǒng)的信道分配和呼叫接入允許控制)”中描述了用于選擇信道的系統(tǒng)和及其考慮事項。
如上解釋，在SDMA中存在兩種或多種與特定常規(guī)信道中的每個用戶-基站對相關的空間特征。小區(qū)站100將下列內容與每個用戶臺相關聯(lián)涉及到該用戶臺如何接收由基站天線陣列發(fā)送給它的信號的一個接收或上行鏈路空間特征以及涉及到基站的接收天線陣列如何接收由用戶臺發(fā)出的信號的一個發(fā)送或下行鏈路空間特征。發(fā)送和接收空間特征中包含分別與小區(qū)站的每個天線振子發(fā)射機和接收機中的RF信號的幅度衰減和相對相位有關的信息。每個接收機或發(fā)射機的該幅值和相位信息可以被當作復數(shù)列向量的向量元素，并且可以被存儲在數(shù)據(jù)庫中，并且可以以規(guī)定的間隔進行更新。當一個用戶發(fā)起新連接時，可以在呼叫建立的初始階段內估計該空間特征，或者可以通過分析進行確定。例如，可以在所分配的鏈路(業(yè)務)信道(LCH)中進行通信之前，在信令控制信道(SCCH)中初始化鏈路信道建立階段。在該鏈路信道建立階段，可以測量新用戶的空間特征。
存在若干可選的上行鏈路信道分配方案，其中每一種方案都在復雜度和性能特征方面有所不同加權相關方法、預測質量方法、以及組合加權相關方法和預測質量方法的分層方法。在“ChannelAssignment and Call Admission Control for Spatial DivisionMultiple Access Communication Systems(用于空分多址通信系統(tǒng)的信道分配和呼叫接入允許控制)”中描述了上述每種方法。
在一種實施中，用戶呼叫以可接受的代價被分配給一個常規(guī)信道。在“Channel Assignment and Call Admission Control forSpatial Division Multiple Access Communication Systems(用于空分多址通信系統(tǒng)的信道分配和呼叫接入允許控制)”中更加詳細地描述了代價函數(shù)。代價函數(shù)被用于比較用戶之間的配對。
在一個實施中，利用配對矩陣(空間矩陣)去存儲每個潛在用戶對的配對分析結果。矩陣中的每個項都對應于對于一個給定用戶配對的建議。可以利用接收信號數(shù)據(jù)44(圖1)以及由SDMAP48生成的呼叫質量報告在后臺更新該空間矩陣。在一個實施中，在分析與配對用戶相關的一個或多個如下特征的基礎上，空間矩陣可以反應對于配對的建議速度、動態(tài)范圍、相關、幀差錯率(FER)、接收信號強度指示符(RSSI)、對準和壽命(時間)。在優(yōu)選實施中，該建議表示最佳的現(xiàn)有用戶配對。在所建議的配對的基礎上，現(xiàn)有用戶被移動，并且與另一個現(xiàn)有用戶進行配對，而新用戶可以被分配到現(xiàn)在空閑的常規(guī)信道中。隨后更加詳細地描述用于分配信道以及針對配對和分離機會去監(jiān)測信道的過程。盡管隨后將要按照主叫方配對來描述該系統(tǒng)，但是系統(tǒng)也可以進行兩個或多個主叫方的其它分類。在這些實施中，空間矩陣可以包括每個潛在分類的項。
呼叫監(jiān)測監(jiān)測每個呼叫(用戶)，并且執(zhí)行呼叫過程，以便對空間矩陣進行定期地更新。在一個實施方案中，使用多個存儲器去存儲并且處理數(shù)據(jù)。在一實施方案中，在第一存儲器中接收用戶數(shù)據(jù)，直到寫滿為止，然后寫入第二存儲器。在填充第二存儲器的同時對第一存儲器進行處理，以便在收集新數(shù)據(jù)的同時收集統(tǒng)計數(shù)據(jù)。當?shù)诙鎯ζ鞅粚憹M時，該過程被顛倒。
在一實施方案中，可以使用直方圖(histogram)去存儲針對給定特征而收集的數(shù)據(jù)。直方圖中可以包括多個倉室(bin)，并且可以被用于在固定長度的時間周期內去收集數(shù)據(jù)。在時間周期結束時，按照隨后更加詳細地描述，可以對數(shù)據(jù)進行分析，并且被用于在計算建議中使用?；蛘?，可以不使用固定長度時間窗口去監(jiān)測主叫方數(shù)據(jù)，而是使用指數(shù)加權的直方圖。每次迭代中，在與給定參數(shù)(即例如“速度因子”等特征)相關的給定直方圖內的元素可以與固定分數(shù)(“權值”)相乘。此后，任何新接收到的數(shù)據(jù)都可以被添加到直方圖中。指數(shù)加權可以更快并且更穩(wěn)定地實施。隨后更加詳細地討論在針對現(xiàn)有用戶組合所提出的建議過程中使用的直方圖和數(shù)據(jù)收集方法。
速度因子理想情況中，在空間信道中的用戶空間特征應該是穩(wěn)定的。因此，高度移動的用戶并不是用于分類的理想候選者。在一實施方案中，利用小區(qū)站接收到的每個連續(xù)、無差錯脈沖配對的空間特征的點積來計算用戶的相對速度。每個取值可以按順序進入多個(例如4個)倉室直方圖。在一實施方案中，點積可以被歸一化并且經(jīng)過過濾，使得只有每個時間間隔的0.5、2.0、8.0和25.0百分位數(shù)能夠被存儲在直方圖中。然后在直方圖的各個倉室中的項的數(shù)量的基礎上，去定義每個用戶的速度因子?？梢栽O定速度門限，并且與速度因子進行比較。如果速度因子超過門限值，則該單個用戶就是用于組合的較差候選者。在一實施方案中，評估配對的每個候選者(si與sj)，其結果被組合用于生成配對sr＝f(si，sj)的所得速度因子。所得的速度因子可以被用于為存儲在空間矩陣中的配對的建議計算過程中。
動態(tài)范圍因子理想情況下，為了維持所提算法的效率，空間信道中的兩個信號必須相互保持在特定范圍內?？梢杂膳c用戶相關的接收信號的信號電平之間的差值來測量動態(tài)范圍。在一實施方案中，可以在每個良好脈沖內，計算兩個候選用戶之間的接收信號強度指示符(RSSI)差值。該結果可以被存儲在多倉室(例如4倉室)直方圖中?？梢栽谶m當?shù)臅r刻評估該結果，以及在直方圖倉室內的項的基礎上為配對分配的動態(tài)范圍因子(DynRangei，j)?？梢园验T限值定義為認定其中配對是不可接受的。隨后，在計算包含于空間矩陣的建議中更加詳細地討論門限值的使用。
在一實施方案中，采用大概15dB的門限值用于分離用戶。在一實施方案中，使用四個直方圖倉室，其中每一個倉室都具有介于從0到門限值之間的較小動態(tài)范圍(例如5dB的動態(tài)范圍，其中倉室1(0-5dB)、倉室2(5-10dB)、倉室3(10-15dB)以及倉室4(15dB以上))。這樣，其差值超過門限值的候選配對將被立即丟棄掉，而不必改變倉室分配就可以改變門限值(例如可以通過衡量倉室1和2的內容并且丟棄倉室3和4的內容，就可以實現(xiàn)10dB的門限值)。
用戶相關因子在一實施方案中，評估用于描述所提出分類(例如配對)的空間特征之間的差異程度的相關數(shù)據(jù)?？梢栽诿總€時間間隔內計算空間特征之間的相關，并且在多個倉室直方圖中進行累加。而且，可以為倉室分配與幾乎不相關或不相關(即解相關用戶)和不可接受相關級別(例如相關門限)之間的較小范圍相對應的相關范圍。在一實施方案中，計算相關因子(correlationi，j)，作為相關系數(shù)，它等于一個用戶與另一用戶脈沖的歸一化源空間特征點積的絕對值。
幀差錯率因子在預定間隔內，可以把用戶的幀差錯率(FER)信息報告給SDMAP48(圖1)。在一實施方案中，F(xiàn)ER信息每100ms報告一次。在一實施方案中，為每個呼叫存儲被過濾的FER值?？梢栽谝欢螘r間間隔內平均FER，然后可以計算連續(xù)(running)過濾值。連續(xù)過濾值可以被用于丟棄那些具有不可接受的高FER的非最佳呼叫作為分類的候選者。在一實施方案中，經(jīng)過過濾的FER值與門限值比較，并且為每個用戶確定一個所得FER因子(FERi和FERj)。或者，可以通過分析與針對給定用戶所收集到的過濾FER值數(shù)據(jù)相關的直方圖數(shù)據(jù)，獲得FER因子。
對準因子如上所述，為了成功地共享一個信道，空間接收機必須能夠區(qū)分由各個配對用戶所發(fā)出的信號。在一實施方案中，為每個配對確定一個對準因子(Aligni，j)。對準(或不對準)是系統(tǒng)的通過查找用戶的各個唯一碼去區(qū)分兩個用戶的能力的測量。如果對準因子較高或固定，則可以在一個窗口內識別一個用戶的唯一碼，而在另一個與第一窗口具有足夠(例如顯著)偏移的窗口內識別另一用戶的唯一碼。在一實施方案中，這種偏移是一個預定的大值，以允許系統(tǒng)能夠區(qū)分一個用戶與另一用戶。在另一個系統(tǒng)被附加采樣的實施方案中，兩個用戶的對準必須落入同一樣值內，從而允許對兩個用戶同時進行更快地處理。
時間因子在一實施方案中，為呼叫建立最小時間門限。一個定時器測量呼叫的持續(xù)時間，并且在已經(jīng)超過門限后，該呼叫(即用戶)就可以成為用于分類的候選者。在一實施方案中，可以建立兩個門限值，其中一個門限小于第二門限。可以把第一門限設置為與空間信道成功機率較高的呼叫持續(xù)時間相對應的時間間隔?？梢园训诙T限設定為與空間信道成功概率最優(yōu)的呼叫持續(xù)時間相對應的時間間隔。在一實施方案中，可以設置第二門限的時間間隔大概為2秒鐘。設置大概2秒的該時間間隔，這可以導致丟棄所有作為共享候選者的注冊呼叫和大多數(shù)常規(guī)P-mail消息。時間間隔的設置是一種折衷。某些短持續(xù)時間的呼叫是用于共享的較差候選者(即基站沒有為其收集到足夠的數(shù)據(jù)以便產(chǎn)生較好建議的那些呼叫)。然而，由于某些短持續(xù)時間的呼叫能夠比常規(guī)語音呼叫承受更嚴重的質量惡化，因此這些類型的呼叫也是用于共享的較好候選者(例如定位注冊或Pmail)。例如，如果定位注冊呼叫失敗，則手機會再次進行嘗試，并且失敗和重新注冊不會對該用戶造成任何后果。因此，門限的設置可以取決于各種系統(tǒng)因素。
可以利用呼叫持續(xù)時間與各種門限值之間的比較結果，為期望的配對設置一個時間因子(ti，j)。例如，如果兩個呼叫都已經(jīng)超過最佳門限，則時間因子(ti，j)的取值可以為1。如果任意一個呼叫持續(xù)時間都小于最小時間門限，則可以把時間因子(ti，j)設置為0?？梢愿鶕?jù)各個呼叫的持續(xù)時間以及它們與時間監(jiān)測器門限之間的關系，將其它時間因子(ti，j)的取值設置在0到1之間。
建議(空間矩陣填充(population))計算空間矩陣中的每個項，作為上述一個或多個各種因素的函數(shù)。更加具體而言，在一實施方案中，針對第i個和第j個用戶的組合，可以計算空間矩陣的項Mi，j，使其等于如下因子的函數(shù)第i個和第j個用戶的速度因子(si和sj、或si，j)、動態(tài)范圍因子(DynRangei，j)、相關因子(Correlationi，j)、各個用戶的幀差錯率(FERi&FERj)、對準因子(Aligni，j)以及監(jiān)測時間(ti和tj、或ti，j)，即Recommendationi，j＝Mi，j＝f(si，sj，DynRangei，j，Correlationi，j，F(xiàn)ERi，F(xiàn)ERj，Aligni，j和ti，j)。函數(shù)(f)可以是數(shù)學函數(shù)或用于組合各個因子的其它結構。在一上述方案中，每個因子都經(jīng)過加權，這些權值之和為固定值(例如1)。
在一實施方案中，建議(即等級)是一個8比特的值。取值0被分配給監(jiān)測時間ti，j不足夠長的項。取值1可以被分配給對于每個因子都不超過最小門限的項。取值255可以被分配給對于每個因子都超過期望門限的項?？梢栽谂c對于每個因子的一個或多個中間門限相一致的基礎上分配中間取值。例如，每個因子中可以包括三個門限設置第一門限值，使其可以反映一個期望取值，第二門限值可以被設置為最小取值，設置第三中間門限為可接受取值?？梢愿鶕?jù)超過每個門限級別的因子的數(shù)量來設置建議取值。例如，如果所有因子都超過其各自的中間門限，則將分配中間取值128。
也可以對建議進行修改，以便包括最佳分類或配對。在某些情況下，沒有現(xiàn)有用戶的配對或組合是所期望的，或甚至可以上升到可接受級別的。盡管這樣，但還是可以進配對和組合(例如，當進行組合所獲得的優(yōu)點超過與潛在失敗呼叫相關的風險時)。在該實例中，每個因子的門限都可以被復位為較低的級別，并且可以重復建議過程。或者，當沒有可接受組合時，系統(tǒng)可以在(可能的分類的)經(jīng)驗數(shù)據(jù)的基礎上，提供最佳的組合。
信道分配現(xiàn)在參考圖2，其中給出用于分配信道的方法200。該方法可以包括空間信道，其中兩個用戶共享一個空間信道。本領域的普通技術人員可以認識到，能夠進行除配對之外的其它分類。所述方法包括進行檢查，以確定是否已經(jīng)接收到新用戶的請求(202)。如果沒有，則進行檢查，以確定是否超時，指示應該調用最佳配對分析(204)。如果沒有超時，則過程在步驟202繼續(xù)。
如果在步驟202已經(jīng)接收到新用戶的請求，則進行檢查，以確定是否存在任何可用的常規(guī)信道(206)。如果存在一個可用信道，則為新用戶分配一個可用信道(208)，并且該過程在步驟202繼續(xù)。在步驟206，如果不存在可用常規(guī)信道，則檢索并且評估空間矩陣，以為現(xiàn)有用戶確定最佳配對(210)。在一實施方案中，確定最佳配對將是與矩陣內具有最大值的項相對應的配對。當確定最佳配對時，命令最佳配對用戶當中的一個用戶將其信道分配轉移到與該最佳配對的另一用戶相關的信道中(212)。同時，為新用戶分配讓出的、以前被最佳配對中所轉移的一個用戶占據(jù)的常規(guī)信道(214)。然后該過程在步驟202繼續(xù)。
如果在步驟204超時周期已經(jīng)期滿(指示進行配對分析的時刻已經(jīng)來臨)，則進行檢查，以確定是否一個或多個用戶共享一個常規(guī)信道(220)。如果沒有用戶共享信道，則超時定時器被復位，并且過程在步驟202繼續(xù)。如果用戶共享常規(guī)信道，則評估第一/下一個共享常規(guī)信道的用戶配對(222)。如果評估指示該配對就是最佳的可用配對(224)，則通過識別(226)并且評估(222)共享一個常規(guī)信道的下一個配對，過程會繼續(xù)執(zhí)行。如果沒有識別到更多的配對，則超時定時器被復位，而且過程在步驟202繼續(xù)。
如果在步驟224，評估指示存在可用的更優(yōu)配對，則分離當前識別到的配對(即重新分配現(xiàn)有用戶，以生成一個最佳配對)，并且形成包括新配對在內的新分配，作為適當?shù)呐鋵?228)。此后過程在步驟226繼續(xù)。在一個實施方案中，在該過程中包括滯后。由于與移動呼叫相關的風險以及由此造成的潛在干擾和惡化，呼叫的連續(xù)移動并不是我們所期望的。為了限制過多的移動，建議中可以包括固定的滯后。也就是說，就可以獲得的提高等級而言，空間矩陣提供的建議可以被修改或處理。例如，只有當潛在配對優(yōu)于當前配對一個預定量時(例如當潛在配對顯著由于當前配對時)，才建議移動呼叫。
在一個實施方案中，在上述步驟222中描述的配對評估中包括識別可用的常規(guī)信道。一個常規(guī)信道可以隨另一個呼叫的終止而被釋放。因此，共享過程可以最優(yōu)地分離一個共享信道，并且把用戶重新分配給一個新釋放(例如讓出)的常規(guī)信道?？梢栽趦蓚€用戶的呼叫特征的基礎上確定移動哪個信道。通常移動兩個用戶中的最壞的呼叫。可以通過查看最近存儲的FER和RSSI信息，隨著時間來分析呼叫的惡化從而確定最壞的呼叫。如果多于一個信道被共享，則分離最差的配對?？臻g矩陣可以被用于去確定共享信道的最差配對。
在一個實施方案中，可以通過使用預測質量信道分配方法擴充信道分配。預測信道質量分配方法預測由于把一個新連接分配到特定常規(guī)信道而帶來的通信質量。這可以通過如下操作完成利用RF環(huán)境模型和SDMA處理，而不必真正地把呼叫分配到任意常規(guī)信道，來估計信號功率以及如果把一個用戶分配到每個常規(guī)信道中，該用戶在該信道中將要經(jīng)歷的干擾加噪聲功率。在“Channel Assignment and CallAdmission Control for Spatial Division Multiple AccessCommunication Systems(用于空分多址系統(tǒng)的信道分配和呼叫接入允許控制)”中描述了預測質量信道分配方法。
在一個實施方案中，修改上述方法，以便包括呼叫的移動，從而確保為新的主叫方釋放一個或多個信道。在該實施方案中，進行檢查以確定是否存在預定數(shù)量(例如1)可用的信道(即沒有被分配給呼叫)。如果不存在預定數(shù)量的信道，則利用空間矩陣內的信息，去釋放適當數(shù)量的信道，從而進行分類(例如配對)。
呼叫準備呼叫處理包括在呼叫期限內的特定時間點上提供特定的性能。如果沒有獲得期望的性能級別，則呼叫質量遭受呼叫下線的點。當建立呼叫以及呼叫正在進行時，存在多種可以被測量的性能度量標準(特征)。與每個度量標準相關的可以是一個或多個定義可以實現(xiàn)的性能級別的規(guī)范。度量標準實例中包括上述所列的BER、FER、對準等以及載波監(jiān)聽、信號強度、對準漂移以及絕對對準。
當做出分類決定時(即確定在空間信道中組合哪些呼叫)，可以評估某些或所有這些度量標準，以便按照如上所述確定最佳分類。然而，分類的評估可以受到處理呼叫期間所做出的修改的影響。由于性能問題會導致變化，也就是由于一個或多個終端設備(例如手持設備)、基站或干擾源的性能的變化，從而認為分類優(yōu)于或劣于最初預料的。
在一個實施方案中，當分類被確定并且被存儲在空間矩陣中之后，可以調用一個或多個性能提高活動。性能提高活動中可以包括進行被識別為期望、更期望的分類的活動。也就是說，一旦一個分類(一個“最佳”分類)被識別為需要進行的(如果接收到新呼叫或者需要可用信道)，就可以調用一個或多個性能提高活動，以便進行更加期望的可能分類。例如，可以評估一個或多個度量標準，并且可以為分類內的一個或多個呼做出(例如對準、頻率等的)改動。例如，該分類可以是那些可用的“最佳”分類，然而該分類本身仍然是次優(yōu)的。針對分類中的成員而做出的呼叫規(guī)范的變化可以導致更好執(zhí)行的分類(如果呼叫這樣被分類)。
或者，可以對那些沒有包括在“最佳”分類內的呼叫做出修改，以提高分類的成功率(如果成功的話)。例如，沒有包含在分類內的呼叫可以在頻率或對準上被移動，從而可以更好執(zhí)行的最佳分類。
可以在特定時刻要求去執(zhí)行性能提高活動。例如，在時隙切換(即TCH切換)時執(zhí)行所要求的某些變化，而其它變化可以立即實行。隨后更加詳細地描述性能提高活動的實例。盡管對準和頻率移動被描述為可能的性能提高活動，但是如現(xiàn)有技術中的公認已知，也可以實行其它變化。
性能提高活動如上所述，空間信道的轉移有可能是危險的?？梢灶A先改變分類內呼叫(即鏈路)的特征，以最小化這些風險。而且，在不具備特定鏈路狀況條件下，空間信道可能不會正常工作，而且要想嘗試空間信道，就必須提早確定這些特征。
對準空間處理算法對共享空間信道的呼叫之間的對準是敏感的。對于某些空間處理算法而言，終端單元(例如手持設備)必須處于不同的對準，以支持空間信道。在一個實施方案中，對空間處理算法而言，兩個終端之間必須具有至少1個符號的對準偏差，以便能夠成功地區(qū)分一個終端與另一個終端。如果終端設備都處于同樣的對準，則其它算法會更加有效。當每個終端設備被偏移某個整數(shù)加半個符號時，其它系統(tǒng)可以執(zhí)行得更好。因此，當可以實現(xiàn)一個給定的(如空間矩陣識別的)呼叫分類時，根據(jù)所用的給定空間處理算法的性能準則，可以實行主動的對準改變。
現(xiàn)在參考圖3，其中給出用于分配信道的方法300。所述方法包括空間信道，其中兩個或多個用戶共享一個空間信道。所述方法包括進行檢查，以確定是否已經(jīng)接收到了新用戶的請求(302)。如果沒有，則進行檢查，以確定是否超時，指示是否應該調用分類分析(304)。如果沒有超時，則過程在步驟302繼續(xù)。
如果在步驟302已經(jīng)接收到來自新用戶的請求，則進行檢查，以確定是否存在任何可用的常規(guī)信道(306)。如果存在一個可用信道，則為新用戶分配一個可用信道(308)，并且該過程在步驟302繼續(xù)。在步驟306，如果不存在可用的常規(guī)信道，則檢索并且評估空間矩陣，以為現(xiàn)有用戶確定最佳分類(310)。在一個實施方案中，將確定最佳分類確定為與矩陣內具有最大值的項相對應的分類。當確定最佳分類時，命令最佳配對用戶當中的一個或多個用戶將其信道分配改變到與該最佳分類的另一用戶相關的信道中(312)。同時，新用戶被分配到讓出的、以前被最佳分類中所轉移的一個用戶占據(jù)的常規(guī)信道(314)。然后該過程在步驟202繼續(xù)。
如果在步驟304已經(jīng)超過超時周期(指示分類分析與提高的時刻已經(jīng)來臨)，則更新空間矩陣(320)。該更新可以包括評估每個用戶(鏈路)的各種特征。此后，基站可以實行一個或多個提高活動，以更好地準備空間信道的分類(322)。提高活動可以包括頻率或對準的偏移，或如隨后更加詳細的討論，其它被設計更好地準備用于共享空間信道的分類內用戶的活動。提高活動之后，進行檢查，以確定系統(tǒng)內是否存在預定數(shù)量的常規(guī)信道(324)。在一實施方案中，沒有為潛在新用戶“預留”常規(guī)信道。或者，可以保留一個或多個常規(guī)信道。如果存在預定數(shù)量的可用常規(guī)信道，則過程在步驟302繼續(xù)。如果不存在足夠數(shù)量的常規(guī)信道，則利用空間矩陣實施(包括把主叫方移動到適當?shù)目臻g信道)用戶的分類，直到預定數(shù)量的常規(guī)信道可用為止(326)。分類可以要求用戶從一個常規(guī)信道或空間信道轉移到另一個信道。然后過程在步驟302繼續(xù)。
上述針對步驟322描述的提高活動可以包括在空間信道內預想到分類用戶情況下的對準偏移。實際上，基站的上行空間算法不可能跟蹤對準改變的方式。例如，當終端單元TCH切換并且改變對準時，終端單元的對準一開始將擁有過多抖動，從而不能允許空間算法對終端單元進行跟蹤。在一實施方案中，在TCH切換之前移動終端單元的對準被偏移，使得當終端單元TCH切換到空間信道時，其對準將會更加穩(wěn)定，而且空間算法將能夠很好地跟蹤共享空間信道的所有被分類的呼叫。
終端單元本身不可能跟蹤對準的驚人變化。在一實施方案中，空間處理系統(tǒng)要求終端單元之間的一個符號的差距，以便初始化空間信道。如果當系統(tǒng)正在嘗試建立空間信道時，系統(tǒng)嘗試突然把終端單元偏移完整的一個符號，則終端單元就會由于超出規(guī)范對準偏移而中斷呼叫。因此在一實施方案中，在必要時，可以逐漸遞增地對于對準偏移進行偏移，以避免遇到超出規(guī)范的情況。
在一實施方案中，嘗試對于移動基站內所有呼叫的對準進行偏移，使得任意呼叫都可以與空間信道內的任意其它呼叫配對。處理的呼叫越多，實現(xiàn)該任務就越困難?；疽部梢员幌拗圃趯士梢员黄频囊粋€絕對范圍內(例如當系統(tǒng)的絕對對準偏移限制處于-1個符號到+1個符號之間，則不可能同時移動4個電話，使得它們相互都被偏移至少1個符號)，或者基站也可以由系統(tǒng)用來偏移對準的數(shù)理邏輯(logistics)來限制(例如，如果只通過TCH切換來進行基站移位，則當所有時隙滿時，不可能改變對準)。
在一實施方案中，為空間信道準備終端單元，作為步驟322的提高活動的一個部分。連續(xù)地監(jiān)視每個用戶。在利用TCH切換完成偏移的系統(tǒng)中，必須存在至少一個可用常規(guī)信道，以支持提高活動(這樣TCH轉換可以被用于偏移對準)。評估空間矩陣的信息，以確定最佳配對(分類)。進行檢查，以確定每個用戶與分類的對準。如果配對(具有最佳空間信道性能的呼叫的分類)不能具有正確的差異對準，則與用戶相關的兩個終端中的一個就會被強制進行TCH切換，其中包括一個強制的對準改變。因此，當填充讓出時隙的時間來臨時，空間信道的最佳候選者準備好被分類。
在另一實施方案中，最佳配對其本身可能是空間信道的較差選擇。如果最佳可用組合并不足以支持空間信道，則可以識別不適于空間處理的呼叫的一個或多個分類。分類的成員可以被強制改變其對準，期望新的主叫方能夠與分類內的一個成員配對，并且充分地執(zhí)行空間信道分類。該系統(tǒng)命令與“非適當”分類相關的終端單元被強制TCH切換到相同(根據(jù)所支持的算法，或不同)的對準。當接收到新呼叫時，強制新呼叫到不同于(等同于)該分類內成員的對準。這樣，該新呼叫將具有更大與分類內的一個呼叫進行配對的機會。
在呼叫對準可以被偏移的系統(tǒng)中，可以如上述討論來改變對準，以提高將來的分類。在這些系統(tǒng)中，可以不必需要一個空閑的常規(guī)信道就能夠實行提高活動。連續(xù)監(jiān)測呼叫，并且一個或多個呼叫分類可以被緩慢地偏移到適于空間信道的對準。當接收到新呼叫時，該分類將更加適于空間信道。
頻率在常規(guī)系統(tǒng)中，偏移終端單元必須經(jīng)過目標時隙中的載波監(jiān)聽判定。在通過偏移終端單元進行測試期間，占據(jù)該時隙以便創(chuàng)建一個空間信道的兩個或更多終端單元具有不一致的要求。偏移終端單元通過在目標時隙測量背景輻射，來執(zhí)行載波監(jiān)聽判定，如果切換要成功的，則它必須低于特定級別。同時，如果占用該時隙的現(xiàn)有終端單元的信號降到較低太長時間，則每個等級將超過一個或多個終端單元門限，使得該單元請求TCH轉換或切換(即造成空間信道失敗)。
在一實施方案中，該偏移終端單元可以通過在短時間段內，終止該時隙內的全部傳輸，而能夠通過載波監(jiān)聽。其成功與否取決于時間長度以及利用該時隙的終端單元的特定模型規(guī)范。然而，原始終端單元可能沒有考慮偏移終端單元所需要的時間長度的信號損耗。
在另一實施方案中，通過載波監(jiān)聽的所述方法包括使用由偏移終端單元讓出的時隙的空間特征。系統(tǒng)能夠強制一個或多個終端單元(即與共享信道相關的終端單元)的發(fā)射加權與偏移終端單元(即被移位去共享信道的終端單元)的空間特征正交。該方案可以將傳遞到偏移終端單元的功率降低得足夠多，使得基站只需要降低總發(fā)射功率，而不是完全將其刪除(如上建議的)。這種所提出的偏移技術可以更好地適于允許系統(tǒng)停留在更大范圍的終端單元的規(guī)范中。
數(shù)學上，被用于發(fā)送到初始終端用戶(最初在要被共享的信道上發(fā)送的用戶)的權值可以被定義為wi，以及偏移用戶的空間特征可以為Ss。那么，被用于發(fā)送的新權值可以被表示為wn=wi=Ss<wi,Ss>||Ss||2]]>其中是標準的復點積。
然而，不同頻率的空間特征和發(fā)送權值是不同的?？臻g特征和權值也隨時間變化。因此，在系統(tǒng)嘗試建立空間信道之前，起始時隙和目的時隙必須使用相同頻率或接近于相同的頻率。
在一實施方案中，系統(tǒng)強制所有呼叫必須處于同一頻率。然而，由于公共頻率的一個時隙中存在干擾，因此這種解決方案可能并不是所期望的。
或者，只有特定的呼叫才可以保持在相同的頻率中。在一實施方案中，為空間信道準備終端單元，作為上述提高活動的一部分。如果具有最佳空間信道特征的一對(分類)呼叫不具備正確的頻率，則兩個(或多個)終端單元中的一個就會被強制TCH切換，其中包括強制性的頻率改變。因此，當讓出的時隙填充時，空間信道的最佳候選者共享相同的頻率，并且準備好被分類。
已經(jīng)根據(jù)特定實施例描述了本發(fā)明。然而本發(fā)明并不被限制于這些特定實施例中。而是，本發(fā)明的覆蓋范圍將由所附的權利要求定義，而且其它實施例都處于本發(fā)明的覆蓋范圍之內。
例如，已經(jīng)根據(jù)特定無線蜂窩通信系統(tǒng)描述了本發(fā)明。本領域的普通技術人員可以容易地認識到這些原理也可以用于其它例如無線局域網(wǎng)等的其它類似通信系統(tǒng)中。
已經(jīng)根據(jù)呼叫配對和用于配對的建議的矩陣描述了所述系統(tǒng)。一個單一信道可以支持多于兩個呼叫(N個呼叫)，并且因此可以使用N維結構去存儲針對給定信道的主叫方組合的建議數(shù)據(jù)(例如共享信道的3個主叫方，以及一個用于關于存儲三個(主叫方)的組合的信息的三維結構)。此外，此處闡述的方法適用于如下系統(tǒng)其中空間信道被用于支持三個或更多的主叫方，并且其中根據(jù)需求對主叫方進行偏移，以創(chuàng)建更大的主叫方分類(例如當所有信道都支持兩個主叫方，并且要求釋放一個新信道時，對于三個主叫方進行分類)。
已經(jīng)根據(jù)現(xiàn)有用戶的配對以及把新用戶分配到一個空閑的常規(guī)信道描述了所述系統(tǒng)。在一實施方案中，如果不能進行可接受的現(xiàn)有用戶的配對，則進行新用戶與現(xiàn)有用戶的最佳配對。如果不能定位最佳配對，則不為新用戶提供服務。在一實施方案中，評估新用戶以及其它用戶，以確定最優(yōu)配對，但是可以在所收集數(shù)據(jù)量的基礎上(例如呼叫持續(xù)時間)對新用戶因子進行加權。
已經(jīng)根據(jù)現(xiàn)有用戶的配對以及把新用戶分配到一個空閑的常規(guī)信道描述了所述系統(tǒng)。在一實施方案中，系統(tǒng)在一個或多個空間信道中的每個信道中都包括多個用戶。在一上述方案中，系統(tǒng)并不為新用戶釋放一個常規(guī)信道。或者，系統(tǒng)創(chuàng)建用戶的分類，以創(chuàng)建至少一個“較少填充(less populated)”的信道，并且新用戶與較少填充的信道中的任意現(xiàn)有用戶相組合。例如，如果四個空間信道可用，其中每個支持兩個用戶，則系統(tǒng)就會創(chuàng)建如下分類以支持新用戶來自所有現(xiàn)有用戶中的三個用戶的一個組合、兩個用戶的兩個組合、以及一個較少填充的但是具有一個單一用戶的信道。當接收到新用戶請求時，把新用戶分配給該較少填充的信道。在該實施方案中，系統(tǒng)為每個信道確定一個負荷門限，其中包括能夠被分配到給定信道的最大用戶數(shù)量。假設沒有超過網(wǎng)絡負荷門限，則系統(tǒng)創(chuàng)建考慮在添加新用戶的同時最小化由于添加用戶而造成的性能損失的分類。如果超過網(wǎng)絡負荷門限，則不支持新用戶(即被丟棄)。
在不偏離只應當由所附權利要求限定的本發(fā)明的精神實質和覆蓋范圍的情況下，可以根據(jù)所提供的描述顯而易見其它變化。
權利要求
1.一種用于在空分多址復用通信網(wǎng)絡內分配信道的方法，該網(wǎng)絡內包括多個常規(guī)信道，其中一些可被配置由多個用戶同時共享，所述方法包含a.確定是否有新用戶要添加到網(wǎng)絡中；b.確定是否一個常規(guī)信道可用，并且如果是，則把新用戶分配到該可用的信道中；c.如果沒有常規(guī)信道可用，則從不包括要共享一個信道的新用戶的現(xiàn)有用戶中確定可接受的用戶組合；d.重新分配現(xiàn)有用戶去共享信道，其形成一個空間信道，從而釋放至少一個常規(guī)信道；以及e.把新用戶分配到被釋放的常規(guī)信道中。
2.根據(jù)權利要求1的方法，還包含周期性地評估每個空間信道，包括確定每個組合是否都是可接受的組合，以及如果不是，則重新分配現(xiàn)有用戶，以獲得可接受的組合。
3.根據(jù)權利要求2的方法，其中確定每個組合是否可接受的步驟中包括利用滯后來評估每個組合，使得只有當新組合實質上優(yōu)于現(xiàn)有組合時才執(zhí)行重新分配現(xiàn)有用戶的步驟。
4.根據(jù)權利要求2的方法，其中確定每個組合是否可接受的步驟中包括利用滯后來評價每個組合，使得只有當建議一個新組合時才執(zhí)行重新分配現(xiàn)有用戶的步驟，并且其中只有當新組合優(yōu)于現(xiàn)有組合一個預定量時才會建議新組合。
5.根據(jù)權利要求1的方法，其中確定可接受組合的步驟中包括a.檢索建議的n維結構，n維結構中的每個項都包括n個現(xiàn)有用戶的組合的等級，以及b.評估每個n維結構項并且選擇最優(yōu)的組合。
6.根據(jù)權利要求1的方法，其中確定可接受組合的步驟中包括a.檢索建議的矩陣，矩陣內的每個項都包括現(xiàn)有用戶配對的等級，以及b.評估每個矩陣項并且選擇最優(yōu)的配對。
7.根據(jù)權利要求1的方法，所述方法還包含a.周期性地評估用戶組合，并且在一個或多個因素的基礎上，針對適用性評定每個組合的等級；b.將每個配對的等級存儲在等級的n維結構中；以及c.其中確定可接受的組合的步驟中包括評估等級的n維結構，以識別n個現(xiàn)有用戶的最佳組合。
8.根據(jù)權利要求7的方法，其中提供n維結構的步驟中包括為每個組合計算一個等級，作為一個或多個預定因素的函數(shù)。
9.根據(jù)權利要求8的方法，其中從由用戶速度、動態(tài)范圍、相關性、接收信號強度指示符、幀錯誤率、對準以及檢測的時間所構成的組中選擇所述因素。
10.根據(jù)權利要求8的方法，其中所述等級是指示一個組合是可接受的或不可接受的值。
11.根據(jù)權利要求8的方法，其中所述等級是指示一個配對是希望的、可接受的或不可接受的值。
12.根據(jù)權利要求8的方法，其中所述等級是一個值，并且該值可以從n個可能的值中選擇，這些值從可接受到不可接受變動。
13.根據(jù)權利要求10的方法，其中可接受的等級被進一步再分為多個層次，每個層次對應于因素的組合，該組合低于期望的，但是對于組合相應用戶仍然是可接受的，其中層次的數(shù)量是預定數(shù)量。
14.根據(jù)權利要求8的方法，其中每個因素有一個期望的門限，而且其中如果與對于任何因素的一個組合或該組合的單個用戶相關的一個因素的測量值超過期望的門限值，則為該組合分配一個期望的等級。
15.根據(jù)權利要求8的方法，其中每個因素有一個期望的門限，而且其中如果與對于全部因素的一個組合或該組合的單個用戶相關的一個因素的測量值超過期望的門限值，則為該組合分配一個期望的等級。
16.根據(jù)權利要求8的方法，其中每個因素有一個期望的門限，而且其中如果與對于預定數(shù)量因素的一個組合或該組合的單個用戶相關的一個因素的測量值超過期望的門限值，則為該組合分配一個期望的等級。
17.根據(jù)權利要求8的方法，其中每個因素有一個最低門限，并且其中如果與對于至少一個因素的一個組合或該組合的單個用戶相關的一個因素的測量值低于最低門限值，則為該組合分配一個不可接受的等級。
18.根據(jù)權利要求8的方法，其中每個因素有一個最低門限，并且其中如果與對于全部因素的一個組合或該組合的單個用戶相關的一個因素的測量值低于最低門限值，則為該組合分配一個不可接受的等級。
19.根據(jù)權利要求8的方法，其中每個因素有一個最低門限，并且其中如果與對于預定數(shù)量的因素的一個組合或該組合的單個用戶相關的一個因素的測量值低于最低門限值，則為該組合分配一個不可接受的等級。
20.根據(jù)權利要求8的方法，其中每個因素有一個可接受的門限，而且其中如果與對于任何因素的一個組合或該組合的單個用戶相關的一個因素的測量值超過可接受的門限值，則為該組合分配一個可接受的等級。
21.根據(jù)權利要求8的方法，其中每個因素有一個可接受的門限，而且其中如果與對于全部因素的一個組合或該組合的單個用戶相關的一個因素的測量值超過可接受的門限值，則為該組合分配一個可接受的等級。
22.根據(jù)權利要求8的方法，其中每個因素有一個可接受的門限，而且其中如果與預定數(shù)量因素的一個組合或該組合的單個用戶相關的一個因素的測量值超過可接受的門限值，則為該組合分配一個可接受的等級。
23.根據(jù)權利要求8的方法，其中一個因素是一個用戶被監(jiān)測的時間量，并且如果一個組合的任何單個用戶被監(jiān)測的時間量低于最小時間門限，則為該組合分配不可接受的等級。
24.根據(jù)權利要求23的方法，其中最小時間門限大約是2秒。
25.根據(jù)權利要求8的方法，其中每個預定因素被加權，而且等級是一個或多個加權的預定因素的函數(shù)。
26.根據(jù)權利要求1的方法，其中從現(xiàn)有用戶中確定可接受的用戶組合的步驟中包括a.確定是否沒有現(xiàn)有用戶的組合是可接受的；b.如果沒有現(xiàn)有用戶組合是可接受的，則確定一個或多個現(xiàn)有用戶與新用戶的組合是否是可接受的；以及c.如果是，則組合新用戶與一個或多個現(xiàn)有用戶，以構成最佳組合。
27.根據(jù)權利要求26的方法，其中組合新用戶與一個或多個現(xiàn)有用戶的步驟中包括如果與該組合相關的等級低于預定門限，則不進行組合并且丟棄新用戶。
28.一種用于在空分多址通信網(wǎng)絡中分配信道的方法，該網(wǎng)絡中包括多個常規(guī)信道，其中一些可被配置由多個用戶同時共享，所述方法包括a.確定是否有新用戶要添加到網(wǎng)絡中；b.確定是否預定數(shù)量的常規(guī)信道可用，以及如果是，則把新用戶分配到可用信道中的一個信道；c.如果沒有預定數(shù)量的常規(guī)信道可用，則從不包括要共享一個信道的新用戶的現(xiàn)有用戶中確定一個或多個可接受的用戶組合；d.重新分配每個組合內的現(xiàn)有用戶去共享信道，其形成一個或多個空間信道，從而釋放至少一個常規(guī)信道；以及e.把新用戶分配到被釋放的常規(guī)信道中。
29.一種用于在空分多址通信網(wǎng)絡中分配信道的方法，該網(wǎng)絡中包括多個常規(guī)信道，其中一些可被配置由多個用戶同時共享，所述方法包括a.確定是否預定數(shù)量的常規(guī)信道可用；b.如果沒有預定數(shù)量的常規(guī)信道可用，則從現(xiàn)有用戶中確定一個或多個可接受的用戶組合；c.重新分配每個組合內的現(xiàn)有用戶去共享信道，其形成一個或多個空間信道，從而釋放至少一個常規(guī)信道用于將來的用戶。
30.根據(jù)權利要求29的方法，其中所述預定數(shù)量是一。
31.一種用于在提供多個常規(guī)信道的通信系統(tǒng)中為新用戶準備所述通信系統(tǒng)的方法，所述通信系統(tǒng)中的一些信道被至少兩個用戶同時共享，所述方法包括a.評估現(xiàn)有用戶的組合，包括對每個組合進行評定，以及存儲等級信息，使得當新用戶初始接入到通信系統(tǒng)中時，兩個或多個現(xiàn)有用戶被命令根據(jù)等級信息去共享一個常規(guī)信道，以便為該新用戶釋放一個時隙。
32.根據(jù)權利要求31的方法還包括在新用戶開始之前，在等級信息的基礎上重新分配現(xiàn)有用戶。
33.根據(jù)權利要求31的方法，其中重新分配步驟中包括重新分配一個或多個現(xiàn)有用戶，包括釋放一個常規(guī)信道，供預期的新用戶使用。
34.一種用于在空分多址通信網(wǎng)絡中分配信道的方法，該網(wǎng)絡中包括多個常規(guī)信道，其中一些可被配置供多個用戶同時共享，所述方法包括a.為常規(guī)信道確定網(wǎng)絡負荷門限，包括確定同時被多個用戶共享的多個信道以及共享每個信道的用戶數(shù)量；b.在不違反網(wǎng)絡負荷門限的情況下，從現(xiàn)有用戶中確定一個或多個可接受的用戶組合，包括減少分配給至少一個信道的用戶數(shù)量；c.按照需要來重新分配現(xiàn)有用戶，以形成可接受的組合，其形成一個或多個空間信道，從而釋放一個信道上的空間用于將來的用戶。
35.根據(jù)權利要求34的方法，還包括a.接收添加新用戶的請求；b.確定添加新用戶是否超過網(wǎng)絡負荷門限；以及c.如果沒有，則將新用戶添加到一個信道中。
全文摘要
本發(fā)明提供用于在空分多址通信網(wǎng)絡內分配信道的方法。網(wǎng)絡中包括多個常規(guī)信道，其中一些可被配置供多個用戶同時共享。所述方法包括從現(xiàn)有用戶中確定用戶組合?，F(xiàn)有用戶被重新分配去共享信道，從而為新用戶釋放資源。
文檔編號H04B7/26GK1507761SQ02804221
公開日2004年6月23日 申請日期2002年9月26日 優(yōu)先權日2001年9月28日
發(fā)明者A·A·卡薩皮, P·G·庫里, A·-F·羅杰, A A 卡薩皮, ぢ藿, 庫里 申請人:阿雷伊通訊有限公司