專利名稱：改進(jìn)非同步無線網(wǎng)絡(luò)中干擾估計的精度的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線網(wǎng)絡(luò)中干擾的測量，更具體地，涉及用于精確估計干擾水平的系統(tǒng)和方法，其中干擾信號不必與進(jìn)行干擾測量的接收機時間同步。
背景技術(shù)：
在如GSM(全球移動通信系統(tǒng))和基于IS-136的無線網(wǎng)絡(luò)等TDMA(時分多址)無線網(wǎng)絡(luò)中，在特定基站的覆蓋區(qū)域內(nèi)的不同移動臺可能會利用相同的物理信道進(jìn)行發(fā)射，通過給定的頻率或跳頻序列來定義。但是，在不同的時隙發(fā)射這些移動臺的信號，從而定義了邏輯信道。
根據(jù)頻率重用原理，不同基站的覆蓋區(qū)域內(nèi)的移動臺也可以利用相同的物理信道進(jìn)行發(fā)射。信道重用允許運營商有效地利用頻譜，但經(jīng)常出現(xiàn)同信道(co-channel)干擾的問題。在移動臺所發(fā)射的信號受到其他移動臺同時在相同物理信道上發(fā)射的一個或多個信號的破壞(corrupt)時，發(fā)生同信道干擾。如果同信道干擾的水平過大，則惡化呼叫質(zhì)量，并增加了呼叫掉線的可能性。因此，通常作為空閑信道上的接收信號強度進(jìn)行計算的、干擾水平的測量對于網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和干擾避免技術(shù)非常有用。
具體地，干擾水平的精確測量對于自動業(yè)務(wù)信道選擇算法非常重要，并通常在無線基礎(chǔ)設(shè)施中實現(xiàn)。響應(yīng)移動臺發(fā)出的信道請求，基站和/或移動交換中心控制的自動業(yè)務(wù)信道選擇算法利用在不同空閑信道上測量到的干擾水平來確定分配給無線呼叫的最佳信道，從而增加對無線電譜的有效使用，并改善系統(tǒng)性能。
根據(jù)一種解決方案，通過測量與物理信道相關(guān)聯(lián)的每個時隙上的干擾，然后，確定這些測量值的最大值，在特定的物理信道上估計干擾?？梢酝ㄟ^在時隙的每個比特或符號內(nèi)，取能量的線性或?qū)?shù)平均，來進(jìn)行時隙上的干擾測量。但是，這種處理存在問題，尤其是在異步網(wǎng)絡(luò)中。因為干擾信號不必與執(zhí)行干擾測量的接收機時間同步，執(zhí)行干擾測量的接收機的空閑時隙可能與另一基站上的兩個獨立時隙中的兩個不同干擾的時隙重疊。因此，測量時隙的干擾測量值可能會包括來自一個或兩個干擾源(interferer)的干擾。不能預(yù)測來自這種非同步干擾源的干擾將延伸到接收機執(zhí)行干擾測量的時隙(測量時隙)中多遠(yuǎn)。因而，干擾測量不能反映出該時隙內(nèi)所經(jīng)歷的峰值干擾。此問題可能會導(dǎo)致對干擾水平的極大低估，尤其是在干擾移動臺的突發(fā)脈沖(burst)與執(zhí)行干擾測量的接收機的多個時隙重疊，而接收機在測量時隙的其余部分未檢測到干擾時。
為了解決前述問題，可以將每個測量時隙分為n個時段。針對每個時段，進(jìn)行干擾測量，然后，選擇這些干擾測量值的平均值，作為該時隙的干擾。同樣地，由于發(fā)射的潛在異步特性，時隙的一些時段可能不會經(jīng)歷任何干擾，因為測量時隙可能與多個干擾源的時隙重疊，或者包括多個突發(fā)脈沖，或者包括噪聲和干擾突發(fā)脈沖。
考慮以下的示例1。圖2是示出了兩個信道的時隙之間的關(guān)系的簡化方框圖，將每個信道分配給不同的基站。來自第一基站的幀202包括四個時隙，來自第二基站的幀204也是，但時隙并不同步。在幀202的時隙1期間，移動臺通過第一基站進(jìn)行發(fā)射。假設(shè)目標(biāo)是測量由該發(fā)射移動臺所引起的干擾，并且測量間隔是由幀204的時隙2所表示的邏輯信道。如果將幀204的每個時隙分為10個時段(如圖3所示)，將幀202中時隙1的起始位置作為參考點K，測量時隙2的三個時段未經(jīng)歷任何干擾。在參考點K的右側(cè)，測量時隙2的其余七個時段經(jīng)歷由發(fā)生在幀202的時隙1器件的發(fā)射的重疊部分所引起的干擾。發(fā)射的另一部分與幀204的時隙3的一部分重疊。當(dāng)計算幀204的時隙2的干擾時，由于信號發(fā)射發(fā)生在幀202的時隙1期間，計算包括具有環(huán)境噪聲的三個時段和具有干擾測量值的七個時段。由于TDMA和GSM網(wǎng)絡(luò)的異步特性，測量接收機并不知道哪些時段包含干擾測量值。對于這n個時段上的干擾測量值的線性和對數(shù)平均將產(chǎn)生比該時隙中的至少一些符號所經(jīng)歷的實際干擾低的干擾估計。
在現(xiàn)有技術(shù)的可選實施例中，在計算最大值之前，通常應(yīng)用加權(quán)算法，由此將與包括在該時段中的符號的相對重要性成正比的權(quán)重分配給n個時段中的每一個。例如，時隙的初始時段通?？赡馨刂票忍?，并因而賦予比數(shù)據(jù)比特低的權(quán)重。在這種情況下，在干擾突發(fā)脈沖不必時間對準(zhǔn)的異步網(wǎng)絡(luò)中，在估計干擾水平之前對時段進(jìn)行加權(quán)也存在問題，由于存在將錯誤的權(quán)重施加到特定符號上的可能。不能預(yù)測干擾信號的控制比特(以及數(shù)據(jù)比特或任何其他重要比特)將位于執(zhí)行干擾測量的接收機的時隙內(nèi)的何處。數(shù)據(jù)比特和控制比特在執(zhí)行干擾測量的接收機的時隙內(nèi)的位置是已知的。然而，干擾突發(fā)脈沖可能并不與全部數(shù)據(jù)比特重疊，因此，針對全部數(shù)據(jù)比特而測得的干擾仍將產(chǎn)生比至少一些數(shù)據(jù)比特所經(jīng)歷的實際干擾低的干擾估計。
因此，目前用于異步網(wǎng)絡(luò)中的干擾估計的方法是不精確的。上述分段和加權(quán)協(xié)議并未產(chǎn)生物理或邏輯信道上所經(jīng)歷的精確干擾測量值。以下的示例進(jìn)一步解釋了目前干擾測量方法的缺點。
示例2參照圖2和3，其中測量時隙是幀204的時隙2。假設(shè)數(shù)據(jù)比特在測量時隙的時段3到10中，控制比特在測量時隙的時段1到3中，將權(quán)重0賦予控制比特，發(fā)生在時段6到10上的干擾突發(fā)脈沖為-90dBm，而時段1到5測量到-116dBm的噪聲。所得到的干擾估計為[(3*(-116))+(5*(-90))]8=-100dBm]]>
如果將此信道分配給呼叫，則62.5％的數(shù)據(jù)比特將經(jīng)歷-90dBm的干擾，即，比這種算法估計出的干擾高10dBm。改變權(quán)重不能導(dǎo)致對干擾的精確估計。
示例3參照圖2和3，其中測量時隙是幀204的時隙2。假設(shè)在時段2到10上出現(xiàn)-100dBm的干擾突發(fā)脈沖。其他假設(shè)保持與示例2相同。所得到的干擾估計為[8*(-100)]8=-100dBm]]>這種情況下的干擾也被估計為-100dBm，與針對示例1而估計出的干擾相同(在示例1中，干擾高達(dá)-90dBm)。因此，傳統(tǒng)的干擾估計方法可能會針對非常不同的干擾條件，產(chǎn)生出相同的干擾測量值。
由于無線服務(wù)提供商致力于提高提供給無線消費者的服務(wù)質(zhì)量，對于有效利用無線網(wǎng)絡(luò)的無線電頻譜，精確的干擾測量是必要的。對干擾水平的低估將導(dǎo)致不能解析的問題區(qū)域、潛在地將呼叫分配給具有較高干擾的頻率、并且可能導(dǎo)致顧客的不滿和抱怨。高估可能會使運營商無法盡可能有效地重新使用頻率，從而增加了網(wǎng)絡(luò)成本。因此，本領(lǐng)域需要一種用于估計非同步網(wǎng)絡(luò)中的干擾水平的更為精確的方法。

發(fā)明內(nèi)容
大體上，本發(fā)明包括一種用于估計異步網(wǎng)絡(luò)中的干擾水平的系統(tǒng)和方法，所述異步網(wǎng)絡(luò)包括但不限于GSM或TDMA無線網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法通過確定在多個優(yōu)選順序幀的持續(xù)時間內(nèi)、在每個時隙的每個時段中所檢測到的平均干擾測量值的峰值來提高干擾估計方法的精度。
根據(jù)本發(fā)明，將每個幀的每個時隙(slot1、slot2、slots、…、slots)分為n個時段(segment1、segment2、segmentn、…segmentn)，其中n是變量，例如，在2到162的范圍內(nèi)。在本發(fā)明的特定實施例中，各個時段彼此不同，而在其他實施例中，每個時段與一個或多個其他時段重疊。優(yōu)選但不是必須的，各個時段相等。然后，測量并存儲第一幀f1的每個時隙slots的每個時段segmentn內(nèi)的干擾水平。因此，如果存在s個空閑時隙，則在一個幀內(nèi)收集到n乘以s(n*s)個測量值。如這里所述，術(shù)語“幀”表示事件的一個完整循環(huán)，包括與多個子信道相對應(yīng)的時隙序列以及用于控制和校準(zhǔn)的額外比特。
在下一幀f2中，測量每個時隙slots的每個時段segmentn內(nèi)的干擾水平，并針對n*s個測量值中的每一個，與先前的對應(yīng)測量值進(jìn)行平均。換句話說，將來自先前幀的第s個時隙的第n個樣本與當(dāng)前幀的第s個時隙的第n個樣本進(jìn)行平均。在一個實施例中，將不同的加權(quán)因子施加到當(dāng)前測量值上?？梢愿鶕?jù)時段的相應(yīng)數(shù)值，或根據(jù)關(guān)注于時隙的預(yù)定部分(如中央時段等)上的測量值的愿望，確定加權(quán)因子。在其他實施例中，對測量值進(jìn)行均等加權(quán)。
在預(yù)定的累計間隔T內(nèi)，繼續(xù)此測量處理。T可以由特定數(shù)量的幀構(gòu)成，例如，在少至兩個到多至5000個幀的范圍內(nèi)。或者，累計間隔T是預(yù)定的時間間隔，例如，在100毫秒到25秒的范圍內(nèi)。這些范圍僅用于說明多種累計間隔，并不傾向于表示最大或最小可能值。
可以在測量間隔T的末尾，或者在已經(jīng)完成每個幀的測量之后，進(jìn)行平均步驟。當(dāng)在累計間隔T內(nèi)收集并平均了測量值時，平均值的最大值表示物理信道上的干擾。
本發(fā)明對于空閑信道干擾方法尤為有用，如用于在選擇用于呼叫發(fā)起或切換的信道之前、評估可用空閑信道的方法。在空閑信道估計實施例中，如果將一個時隙分配給執(zhí)行干擾估計的基站處的有效呼叫，則在有效呼叫期間，不再累計干擾測量值。
為了說明本發(fā)明多種實施例的典型系統(tǒng)和方法，將在下面概述和詳細(xì)描述干擾計算的示例。
假設(shè)累計間隔T等于單一幀的持續(xù)時間，大約為20毫秒。在累計間隔T結(jié)束之后，已經(jīng)針對所述幀中的每個時隙s，收集到n個信號強度測量值。每個測量值表示在所述時隙的時段內(nèi)測量到的干擾水平。n個測量值的最大值只提供了對在該特定時隙內(nèi)檢測到的干擾水平的粗略估計。
本發(fā)明提供了更為精確的估計方法，將在時隙的特定間隔期間所檢測到的信號強度與在多個隨后的幀的相應(yīng)時隙的相應(yīng)時段中所檢測到的信號強度進(jìn)行平均。然后，將邏輯信道上的峰值干擾水平標(biāo)識為特定時隙的“每個時段的平均測量值”的峰值。類似地，將物理信道上的峰值干擾水平標(biāo)識為物理信道中所有時隙的平均測量值的峰值。
邏輯信道上干擾水平的估計在優(yōu)選實施例中，累計間隔T包括多個幀，每個幀包含s個時隙和n*s個時段。因此，針對總數(shù)n*s*f個時段，收集干擾測量值，其中f是累計間隔T中的幀數(shù)。對每個幀f中的第s個時隙的第n個時段中的干擾測量值一起進(jìn)行平均。在累計間隔T的末尾，已經(jīng)計算出n*s個平均信號強度。每個平均值表示在時隙內(nèi)的特定時段期間所檢測到的干擾的信號強度。每個時隙的n個平均干擾水平的最大值為與該時隙相關(guān)聯(lián)的邏輯信道上的干擾水平。
物理信道上所檢測到的干擾水平的精確估計如上計算出的n*s個平均測量值的最大值提供了對進(jìn)行干擾測量的基站所經(jīng)歷的、物理信道上的干擾水平的估計。
有利地，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法提供了對同信道干擾的精確測量。在測量由一個或多個干擾移動設(shè)備以不連續(xù)的發(fā)射模式產(chǎn)生的干擾時，也實現(xiàn)了增加的精度。通過以下詳細(xì)描述的本發(fā)明實施例的多個方案，上述和其他目的、特征和/或優(yōu)點將更加顯而易見。


現(xiàn)在，將參照相似的參考數(shù)字表示相似或相同的特征或功能的附圖，對優(yōu)選和可選實施例進(jìn)行描述，其中圖1是示出了本發(fā)明的多種系統(tǒng)和方法的典型環(huán)境的簡化方框圖。
圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的多種實施例、由異步網(wǎng)絡(luò)中的不同基站發(fā)起的信號幀中的時隙相對位置的簡化方框圖。
圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的多種實施例、將時隙分為n個時段的簡化方框圖。
圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明典型實施例的典型方法的流程圖。
圖5是示出了與本發(fā)明的系統(tǒng)和方法有關(guān)的典型累計間隔T的簡化方框圖。
圖6是示出了與本發(fā)明的系統(tǒng)和方法有關(guān)的另一典型累計間隔T的簡化方框圖。
具體實施例方式
大體上，本發(fā)明包括用于提高非同步無線網(wǎng)絡(luò)中干擾估計的精度的系統(tǒng)和方法，在所述非同步無線網(wǎng)絡(luò)中，干擾信號不必與執(zhí)行干擾測量的接收機時間同步。將主要參照空閑信道干擾測量技術(shù)來描述本發(fā)明的系統(tǒng)和方法，盡管本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員清楚與用于干擾測量的多種其他已知和尚未開發(fā)的系統(tǒng)和方法相結(jié)合的應(yīng)用。
圖1是示出了GSM網(wǎng)絡(luò)100的簡化方框圖，作為本發(fā)明的典型環(huán)境，盡管本發(fā)明的多種系統(tǒng)和方法可以在多種類型的無線網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)，包括基于IS-136的TDMA無線網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)100包括移動交換中心(MSC)102，至少部分用于將無線電資源(RR)動態(tài)地登記和分配給MSC 102的服務(wù)區(qū)域內(nèi)的每個移動臺104。在特定的實施例中，MSC 102包括存儲元件，如存儲器102a等。將消息和控制信令通過雙向通信鏈路從MSC 102轉(zhuǎn)發(fā)到至少一個基站控制器(BSC)，圖示為BSC 106和BSC 107。每個BSC控制至少一個基站(BTS)，圖示為BTS 108和BTS 110。BSC可以物理上位于BTS內(nèi)，或者可以與BTS進(jìn)行通信，例如，通過Abis接口。在特定實施例中，BSC 106包括存儲器106a，而BSC 107包括存儲器107a。
每個BTS 108和110包括向和從在基站的各個服務(wù)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行操作的移動臺發(fā)射和接收消息和控制信令所需的多個物理和邏輯組件，包括但不限于無線電設(shè)備，如信號強度測量接收機(SSR)111、天線和收發(fā)機(TRX)112。每個TRX 112還可以包括收發(fā)機存儲器113。
SSR 111可以是TRX 112中的內(nèi)部邏輯組件，或者可以是BTS的獨立組件。SSR 111由從BSC 107接收到的信號控制，BSC 107由從MSC 102接收到的信號控制。因此，可以指示SSR 111掃描BTS可用的信道，以確定滿足由移動臺接收的通信請求的最佳可用信道。在其他實施例中，指定TRX的頻率，并由SSR 111在指定給TRX的頻率上、在TRX的所有空閑時隙上、連續(xù)地進(jìn)行干擾測量。
正如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知，除了上述元件，網(wǎng)絡(luò)100包括額外或代替物理或功能組件、有線連接、無線連接、交換機和用于建立通信設(shè)備之間的通信的其他設(shè)備的任意組合。
根據(jù)本發(fā)明的典型實施例，網(wǎng)絡(luò)100是異步的，因此，BTS 108的幀時間基準(zhǔn)不必與BTS 110的幀時間基準(zhǔn)同步，如圖2所示。
每個BTS與通常被稱為小區(qū)的服務(wù)區(qū)域相關(guān)聯(lián)，將可用頻譜的特定部分分配給所述小區(qū)，通常包括幾個頻率信道。根據(jù)典型的頻率重用方案，不將共同的頻率信道分配給相鄰的小區(qū)和相同簇中的小區(qū)。而是，一個簇中的每個小區(qū)在給定的時間點利用頻譜中的不同信道。簇中的小區(qū)數(shù)根據(jù)如小區(qū)直徑、天線高度、重用方案等參數(shù)而變化。另一可能相鄰簇中的小區(qū)可以利用與第一簇相同的頻帶內(nèi)的一些或全部信道。通常，設(shè)計服務(wù)于每個小區(qū)的BTS的廣播功率，以便將信號的傳播限制在由BTS服務(wù)的小區(qū)的邊界內(nèi)。盡管采用了這些手段，不需要的信號仍有可能從另一簇的非相鄰小區(qū)傳播過來。例如，如果由BTS 108服務(wù)的移動臺104在也分配給BTS 110的特定頻率信道上發(fā)射信號，則移動臺可能會引起B(yǎng)TS 110處的同信道干擾。
在如圖1所示的典型環(huán)境中，移動臺104處于構(gòu)成了BTS 108的服務(wù)區(qū)域的小區(qū)114內(nèi)，因此由BTS 108提供服務(wù)(通過BTS 108接收消息和信令)。小區(qū)116構(gòu)成了BTS 110的服務(wù)區(qū)域。小區(qū)114是簇118的成員，而小區(qū)116是簇120的成員。在圖中，盡管移動臺104未由BTS 110服務(wù)，但移動臺104所發(fā)射的信號至少間歇性地傳播到由小區(qū)114定義的BTS 108的服務(wù)區(qū)域外部的區(qū)域122中。雜散信號傳播區(qū)域122也可以延伸超過簇118，從而注入對BTS 110處的其他空閑公共信道的干擾。如果自動業(yè)務(wù)信道選擇算法將該空閑信道分配給在由小區(qū)116定義的BTS 110的服務(wù)區(qū)域內(nèi)進(jìn)行操作的另一移動設(shè)備，則干擾可能會惡化呼叫質(zhì)量。有利地，本發(fā)明提高了空閑信道上的同信道干擾水平估計的精度，而與網(wǎng)絡(luò)的異步特性無關(guān)，從而能夠改善自動業(yè)務(wù)信道選擇方法的實施方式。
根據(jù)本發(fā)明的實施例，SSR 111根據(jù)本發(fā)明的多種方法，執(zhí)行干擾測量。SSR 111識別和測量空閑時隙上的干擾，例如為了執(zhí)行多種已知或尚未開發(fā)的信道選擇算法的目的。
圖2是示出了兩個物理信道的幀的時隙的關(guān)系的簡化方框圖，將每個物理信道分配給典型異步網(wǎng)絡(luò)中的不同簇中的不同基站。信道共享頻譜的相同部分。幀202與基站108相關(guān)聯(lián)，幀204與基站110相關(guān)。幀202-時隙1在絕對時間基準(zhǔn)K處開始。對于幀204，基準(zhǔn)時間K落入時隙2內(nèi)，并且未與該時隙的開始對準(zhǔn)。假設(shè)在所示的實施例中，移動臺104在幀202的時隙1期間進(jìn)行發(fā)射，并且在幀204的時隙2和3中造成發(fā)射干擾。還假設(shè)，如圖3所示，將幀204的時隙2分為n＝10個時段，并且所關(guān)心的時隙是幀204的時隙2。在此示例中，由于發(fā)生在幀202的時隙1中的發(fā)射，幀204的時隙2所定義的邏輯信道在時段4到10中受到干擾。
圖4的流程圖示出了根據(jù)本發(fā)明的典型方法400，用于測量非同步無線網(wǎng)絡(luò)中的特定邏輯信道和/或特定物理信道上所受到的干擾?？梢詫⒏鶕?jù)本發(fā)明的方法的多種實施例實現(xiàn)為自動信道選擇方法的組件。
現(xiàn)在，將詳細(xì)描述方法400的步驟。方法400在步驟402開始。在步驟404，確定時段值n，其中n表示時隙(slot1、slot2、slots、…、slots)中優(yōu)選但并不必須相等的時段的數(shù)量。可以將時隙slots分為任意數(shù)量的時段(segment1、segment2、segmentn、…segmentn)，但優(yōu)選地，時段數(shù)從2到162。步驟404是可選的，因為n可以是預(yù)定常數(shù)或可變可編程的量。
然后，方法400進(jìn)行到步驟406，在時隙s的n個時段中的每一個期間，進(jìn)行對接收信號強度的測量。干擾水平由干擾發(fā)射的接收信號強度表示。因為假設(shè)所關(guān)心的時隙是空閑的，將任何接收到的信號看作干擾和/或噪聲。然后，將干擾水平存儲為可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訪問的任何存儲元件中的sXn，例如，所述存儲元件包括但不限于BSC 106的存儲器106a、MSC 102的存儲器102a、與執(zhí)行干擾測量的BTS 110中的TRX 112相關(guān)聯(lián)的存儲器113、或者與BTS 110相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫。例如，參照圖5，是根據(jù)本發(fā)明的、包含干擾測量值的存儲器的典型結(jié)構(gòu)的概念圖，在步驟406中，測量并存儲時隙1的時段1中的接收信號強度，作為1X1。測量并存儲時隙1的時段2中的接收信號強度，作為1X2，依此類推，直到1XN。
方法400所述的實施例有利于獨立地測量全部邏輯信道和完整地測量物理信道，盡管所述方法適合于可選地測量一個或多個選定邏輯信道上的干擾。因此，在此參照圖4，典型方法400進(jìn)行到步驟408。針對累計間隔T中的第一幀的剩余時隙的每個時段，重復(fù)步驟406。再次參照圖5，這些測量產(chǎn)生存儲值2X1到SXN。在方法400中的這一點，已經(jīng)對包括在累計間隔T中的f個幀中的一個進(jìn)行了干擾測量。
接下來，在步驟410，針對累計間隔T中的剩余f個幀中的每一個(2到N)，重復(fù)步驟406到408。這些測量產(chǎn)生額外的存儲值1X1到SXN。不必以針對隨后幀收集到的任何隨后的數(shù)值1X1到SXN覆寫針對第一幀的存儲值1X1到SXN。而是，可以按幀存儲數(shù)值，并進(jìn)行平均，或者如參照步驟412所述，進(jìn)行動態(tài)平均?；蛘?，可以將存儲值1X1到SXN存儲在先進(jìn)/先出(FIFO)存儲元件中，以有利于最后Y幀的繼動平均(rolling average)的計算。
在步驟412，計算并存儲累計間隔T上的測量值sXn的平均值，作為AVG(sXn)。應(yīng)當(dāng)理解的是，只將具有對應(yīng)的s和n值的測量值一起進(jìn)行平均。例如，再次參照圖5，將幀1的測量值1X5[幀1(1X5)]與幀2到F的測量值1X5([幀2(1X5)]到[幀F(xiàn)(1X5)])進(jìn)行平均，從而產(chǎn)生AVG(1X5)，如以下公式所示。
其中f等于1到F(f＝1...F)，s和n是常數(shù)，并且可以展開為 AVG(sXn)是在包括f個幀的累計間隔T期間、時隙s的時段n中所檢測到的平均干擾。如上所述，此平均可以在累計間隔T的末尾進(jìn)行，或者動態(tài)地在進(jìn)行1X5的每次測量時進(jìn)行。為了動態(tài)地計算AVG(sXn)，可以將適當(dāng)?shù)丶訖?quán)因子應(yīng)用于每個新測量值sXn。
再次參照圖4，為了計算在由時隙s定義的邏輯信道上的干擾的精確估計，方法400繼續(xù)步驟414。在步驟414，作為時隙s的時段1到N期間所檢測到的平均干擾(在累計間隔T上)的最大值，估計邏輯信道上的干擾水平Is，如下所示。
Is=MAXn=1...N[AVG(Xns)]]]>其中n等于1到N(n＝1...N)，s是常數(shù)，可以展開為Is＝MAX[AVG(sX1)，AVG(sX2)，AVG(sX3)，…，AVG(sXN-1)，AVG(sXN)]同樣地，s定義了邏輯信道，是給定頻率的特定時隙。
作為示例，再次參照圖5，作為AVG(1X1)到AVG(1Xn)的最大值，估計由時隙1所定義的邏輯信道上的干擾水平I(1)。
再次參照圖4，為了計算由時隙1到S定義的物理信道上的干擾的精確估計，方法代替地繼續(xù)步驟416。在步驟416，作為時隙1到S中的每一個的時段1到N期間所檢測到的平均干擾(在累計間隔T上)的最大值，估計物理信道上的干擾，如以下兩個等式之一或全部所示。
I=MAXn=1...Ns=1...S[AVG(Xns)]]]>或I=MAXs=1...S[Is]]]>其中n＝1...N，且s＝1...S。
在累計間隔之后，另一累計間隔T可以開始，并且重復(fù)方法400，以提供額外的干擾測量等。
構(gòu)思了實現(xiàn)本發(fā)明的方法的多種系統(tǒng)，每個系統(tǒng)的元素包括用于檢測所關(guān)心的時隙上的接收信號的裝置、用于測量接收信號的強度的裝置、用于存儲接收信號強度測量值的裝置、以及用于計算平均接收信號強度和估計由所接收到的信號所引起的干擾的處理裝置。上述典型實施例的多種元素可以實現(xiàn)為這些裝置中的一個或多個。再次參照圖1，在本發(fā)明的特定實施例中，SSR111是檢測和測量裝置，存儲裝置是SSR 111可訪問的任何存儲器(包括集成到SSR111、BTS110、TRX 112、BSC 107或MSC 102中的存儲元件，如存儲器113、存儲器107a或存儲器102a)，以及處理裝置可以是SSR 111能訪問的任何處理器，包括與SSR 111、BTS 110、TRX 112、BSC 107或MSC 102集成的處理器。存儲裝置優(yōu)選地包括可更新緩存器，具有以迭代或繼動方式緩存信號強度測量值、平均信號強度計算值和干擾估計值的能力。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員清楚的是，可以對本發(fā)明進(jìn)行多種特征上的改變和修改，并且這些改變和修改被認(rèn)為是落入所附權(quán)利要求的范圍的。例如，盡管針對空閑信道干擾估計進(jìn)行了公開，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法也適用于允許在有效信道測量期間進(jìn)行測量的多種信號處理算法，包括將BER(誤比特率)而不是干擾的信號強度作為影響C/I(載波干擾比)的基礎(chǔ)的算法。作為另一示例，由每個時隙分割得到的時段可以具有相等的長度和/或持續(xù)時間，或者可以將一個時隙分割為具有可變長度和/或持續(xù)時間的時段。
此外，如上所述，由每個時隙分割得到的時段可以彼此不同，具有相鄰和/或鄰接的邊。圖6是示出了與本發(fā)明的系統(tǒng)和方法有關(guān)的可選典型累計間隔T的簡化圖。在如圖6所示的實施例中，時段是不明顯的。而是，每個時段與一個或多個在先和/或在后時段重疊。時段的交叉垂直對準(zhǔn)只是為了能夠區(qū)分時段的重疊邊緣。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，上述方法和系統(tǒng)可以應(yīng)用為利用上述干擾估計方法來進(jìn)行自動業(yè)務(wù)信道選擇的系統(tǒng)和方法。更具體地，可以通過將估計出的信號強度與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，如果估計出的信號強度未超過閾值，則建立無線連接，來選擇最佳可用信道?？梢詷?gòu)思這種信道選擇方法的多種實施例，其中根據(jù)這里所公開的干擾估計，應(yīng)用已知或尚未開發(fā)的業(yè)務(wù)信道選擇技術(shù)。
可以按照模擬和數(shù)字信號的測量來實現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，例如，數(shù)字定位驗證模塊可以替換SSR。
通過閱讀這里所公開的本發(fā)明的說明書和實施方式，本發(fā)明的其他實施例對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是顯而易見的。傾向于只是作為典型示例來考慮說明書和示例，并且在由說明書和所附權(quán)利要求所表示的本發(fā)明的范圍和精神內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種在無線網(wǎng)絡(luò)中估計時隙內(nèi)的信號強度的方法，測量第一幀的時隙內(nèi)的多個時段中的每一個中的第一接收信號強度，其特征在于a、測量第二幀的相應(yīng)時隙內(nèi)的多個時段中的每一個中的第二接收信號強度，其中第一幀的時隙內(nèi)的多個時段中的每一個與第二幀的相應(yīng)時隙內(nèi)的多個時段中的每一個一一對應(yīng)；b、通過將第一幀的測量到的第一接收信號中的每一個與第二幀的相應(yīng)測量到的第二接收信號進(jìn)行平均，計算平均接收信號強度；以及c、通過選擇根據(jù)計算步驟得到的平均接收信號強度的最大值，估計信號強度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括d、定義包括多個幀的累計間隔；e、針對累計間隔中的多個幀中的剩余幀，重復(fù)步驟b；f、通過在累計間隔中的多個幀上平均測量到的接收信號強度，執(zhí)行步驟c。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于時隙內(nèi)的每個時段相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將時隙分為不同的時段。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將時隙分為重疊的時段。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于時隙是空閑的，且估計出的信號強度表示該時隙中的干擾。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于還包括e、定義包括多個幀的累計間隔；f、針對累計間隔中的多個幀中的剩余幀，重復(fù)步驟b；g、通過在累計間隔中的多個幀上平均測量到的接收信號強度，執(zhí)行計算步驟。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于累計間隔包括定義其持續(xù)時間以時間為基礎(chǔ)的累計間隔。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于累計間隔包括定義其持續(xù)時間以幀數(shù)為基礎(chǔ)的累計間隔。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括在第一測量步驟之前，將時隙分為多個時段。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于將時隙分為多個時段包括將實現(xiàn)分為多個相同大小的時段。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于在測量步驟和計算步驟中，累計間隔保持恒定，且每個隨后的幀替代最早的幀。
13.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括將估計出的信號強度與預(yù)定閾值進(jìn)行比較，如果估計出的信號強度未超過所述閾值，則在所述時隙上建立無線連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟c還包括將加權(quán)因子應(yīng)用于多個時段中的每一個。
15.一種在無線網(wǎng)絡(luò)中估計時隙內(nèi)的信號強度的方法，其特征在于a、定義包括多個幀的累計間隔；b、測量第一幀的時隙內(nèi)的多個時段中的每一個中的第一接收信號強度；c、通過測量每個隨后幀的相應(yīng)時隙內(nèi)的多個時段中的每一個中的接收信號強度，測量累計間隔中的多個幀中的剩余幀的接收信號強度，其中第一幀的時隙內(nèi)的多個時段中的每一個與每個隨后幀的相應(yīng)時隙內(nèi)的多個時段中的每一個一一對應(yīng)；d、通過將第一幀的測量到的第一接收信號中的每一個與累計間隔中的每個隨后幀的相應(yīng)測量到的接收信號進(jìn)行平均，計算時隙的每個時段的平均接收信號強度；e、通過選擇根據(jù)計算步驟得到的平均接收信號強度的最大值，估計信號強度；f、測量下一幀的時隙內(nèi)的多個時段中的每一個中的接收信號強度；g、通過將步驟d中所收集到的測量值中的每一個與步驟f中所獲得的測量值進(jìn)行平均，重新計算時隙的每個時段的平均接收信號強度；以及h、重復(fù)步驟e。
16.一種用于估計時隙內(nèi)的干擾的系統(tǒng)，包括電路，用于檢測預(yù)定累計間隔中的每個幀的時隙內(nèi)的多個時段中的每一個中的接收信號，其中累計間隔中的第一幀的時隙內(nèi)的多個時段中的每一個與每個隨后幀的相應(yīng)時隙內(nèi)的多個時段中的每一個一一對應(yīng)；電路，用于測量接收信號的強度；計算機可讀介質(zhì)，用于存儲接收信號強度測量值；以及處理設(shè)備，用于通過將累計間隔中的第一幀的測量到的接收信號中的每一個與每個隨后幀的相應(yīng)測量到的接收信號進(jìn)行平均，計算時隙的每個時段的平均接收信號強度；通過選擇根據(jù)計算步驟得到的平均接收信號強度的最大值，估計由接收信號所引起的干擾。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于用于測量接收信號強度的電路和計算機可讀介質(zhì)與信號強度接收機形成一體。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于計算機可讀介質(zhì)包括基站收發(fā)機存儲器。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于計算機可讀介質(zhì)包括基站收發(fā)信臺(BTS)存儲器。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于計算機可讀介質(zhì)包括基站控制器存儲器。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于計算機可讀介質(zhì)包括移動交換中心存儲器。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于處理設(shè)備與信號強度接收機形成一體。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于處理設(shè)備與基站收發(fā)機形成一體。
24.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于處理設(shè)備與基站收發(fā)信臺(BTS)形成一體。
25.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于處理設(shè)備與基站控制器形成一體。
26.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其特征在于處理設(shè)備與移動交換中心形成一體。
全文摘要
本發(fā)明包括用于估計非同步TDMA或GSM無線網(wǎng)絡(luò)(100)中空閑信道上的干擾水平的系統(tǒng)和方法。將信道中的(s個)時隙中的每一個分為預(yù)定數(shù)量的(n個)不同或重疊時段。然后，測量并存儲每個時隙(S)的每個時段(N)的干擾。建立累計間隔(T)，規(guī)定了進(jìn)行測量的幀數(shù)(f)。在預(yù)定累計間隔(T)的每個隨后幀(F)中，測量每個時隙(S)的每個時段(N)內(nèi)的干擾水平
文檔編號H04B17/00GK1757250SQ200380109810
公開日2006年4月5日 申請日期2003年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月20日
發(fā)明者迪普什·哈什穆赫拉·沙阿 申請人:辛格勒無線二公司