专利名称：一个电信系统中相邻小区列表的产生和验证的制作方法
技术领域：
本发明的背景本发明的领域这个发明涉及一个移动电信系统，更具体地，涉及用于移动站切换的一个建立一个相邻小区测量信道列表的方法和系统。
已有技术的描述在一个蜂窝移动电信系统中，一个移动站的用户通过一个空中接口与系统进行通信，同时在系统覆盖的地理区域内移动。在移动站和系统间的接口通过在系统覆盖的区域内布置基站被提供，每个基站能够与在系统内工作的移动站进行无线通信。在一个典型的移动电信系统内，系统的每个基站控制一个特定地理覆盖范围内的通信，这个范围被叫做一个小区，被理想地用一个六角形代表，一个处于一个特定的小区内的移动站与控制这个小区的基站通信。当一个呼叫被一个移动站用户启动，或者被一个移动站的系统接收时，这个呼叫在赋予控制移动站所处的小区的基站的信道上建立。如果移动站从原来呼叫建立的小区移走，并且原来的小区的无线信道的信号强度减弱，系统将把这个呼叫转移到控制一个相邻小区(这个移动站向此小区移动)的一个基站的无线信道。当移动站继续在系统中移动时，对呼叫的控制可以从相邻小区转移到另一个小区。这个呼叫从小区到小区的转移被称为切换。
切换仅当呼叫被转移到能提供足够的用于双向通信的信号强度的无线信道才有效。这要求移动站的接收机和接收切换的基站的接收机都有足够的信号强度。信号相对于网络中的任何噪声和干扰也必须足够的强。为了有效的切换，必须进行一些信号强度和干扰电平的测量过程，以决定选择哪一个相邻小区用于切换。在现有的系统中，测量过程或者在相邻小区的接收机测量移动站的发射信号，或者在移动站的接收机测量相邻小区基站发射的信号。后者要求移动站是为了选择一个用于切换的小区的测量过程的一部分。
在按照EIA/TIA-553移动站-陆地站兼容规范(AMPS)运行的模拟蜂窝系统中，切换测量仅在相邻基站进行。当在当前小区提供覆盖的基站所做的信号测量指出处于从一个呼叫中的一个移动站接收的信号强度已经低于一个特定的门限，基站通知控制这个系统或这个小区所处的系统范围的移动交换中心(MSC)。MSC然后启动切换测量过程。MSC命令相邻小区的基站监视在赋予呼叫的当前无线信道上的移动站发射的信号，并测量这个信号的强度。在接收到得到测量命令的每个基站来的测量结果后，MSC将启动这个呼叫从当前小区到包含报告最高接收信号强度的基站的小区的切换。MSC使用一个与当前小区相关的“相邻小区列表”以决定那些基站从MSC接收测量的命令。相邻小区列表被系统管理员手工建立和设置，并在管理员下次手工修改这个表之前保持不变。这种切换测量过程要求大量的在MSC和基站之间的信令流量，这些基站属于包含在相邻小区列表中的小区。这个信令流量进一步消耗许多处理和信令链路资源。出于这个原因，相邻小区列表中包含的小区的数目必须被限制。这个列表通常被配置成包含紧临当前小区边界的小区。如果同样的尺寸的六角小区形状被用于模拟系统小区的覆盖区域，将有六个相邻小区。
数字蜂窝通信系统相对于模拟蜂窝系统的运行性质允许切换测量过程在移动站进行。这些类型的系统的一个例子是按照IS-54BEIA/TIA蜂窝系统双模式移动站(IS-54B)-基站兼容标准运行的系统。在IS-54B系统中使用了时分多址(TDMA)的信号传输方式。在TDMA中，在一个基站和一个特定的移动站间的通信在无线信道上传输，这个信道还被用于这个同样的基站和多达两个不同的移动站间的通信。通信的实现是通过把数据或数字化的语音信号作为在无线信道上时分复用的时隙中的突发进行传输。每个与一个基站通信的移动站在前向和后向信道上被赋予一个时隙。被赋予的时隙对于每个移动站是独特的，这样不同的移动站间的通信不会相互干扰。在IS-54B中的切换被称作移动支持切换(MAHO)。在MAHO中，切换测量当移动站既不在所赋予的后向信道时隙上发射也不在所赋予的前向信道时隙上接收时在移动站被进行。在一个正在进行的呼叫的信号突发之间的时间，移动站周期性地监视每个处于近邻的基站的无线信道。每个相邻基站的控制信道通常被用作测量信道。对每个正在进行的呼叫，测量信道包含在呼叫正在进行的小区的相邻小区列表中。除了测量相邻基站的测量信道，移动站还测量呼叫正在进行的当前的信道上的接收信号强度。移动站测量这些无线信道上的接收信号强度并发射测量结果到当前的基站。当前的基站然后将这些测量结果传到MSC。如果当前信道上的接收信号强度低于一个相邻小区的一个测量信道上的接收信号强度，MSC启动到那个相邻小区的切换。
相邻小区的模拟控制信道(ACCH)被用于IS-54B MAHO的测量信道。随着新的IS-136 EIA/TIA蜂窝系统双模式移动站(IS-136)-基站兼容标准(这个标准实际上是IS-54B标准中引入一个数字控制信道)的引入，就有可能使用一个数字控制信道(DCCH)进行MAHO测量。
因为MAHO主要在移动站中进行，实现这个过程的资源是有限的。IS-54B或IS-136移动站在一秒内只能进行50次测量。无线环境，如瑞利衰落，阴影效应等，要求必须对测量进行平均以得到一个可靠的信号强度值。因此有必要对用于MAHO测量目的的构成相邻小区列表的小区的个数限制到远远小于50个。IS-54B标准限制相邻小区列表的尺寸为12个小区。IS-136设置一个24的尺寸限制。IS-136中的列表的尺寸相对于IS-54B的增加作用有限，因为一秒内50次测量的限制还成立，任何的在列表中的小区数目的增加造成了在任一给定测量信道上的信号强度测量精度的下降。
当一个系统操作员为一个小区建立一个相邻小区列表时，他试图确保在这个小区中的呼叫可以被切换到一个第二个小区，不管发生何种移动。在建立一个相邻小区列表中的一个困难是，一个小区的实际覆盖区域很难预测。一个小区覆盖的尺寸和形状可以由于不同的原因而改变。这些原因的例子有，基站天线位于不同的位置，或由于如建筑的阻挡造成的对无线覆盖的阴影效应。虽然一个小区覆盖范围的理想代表可以是一个具有6个相同形状的相邻小区的六角形小区，实际的小区覆盖范围具有不同的尺寸和形状。最好的切换候选小区不总是理想表示(一个系统中的小区被模拟为具有相同的尺寸)中的六个相邻小区。有可能是最好的切换候选者位于六个相邻小区之外。在理想表示中，这有可能是与六个相邻小区相邻的12个小区中的一个。因为预测一个系统中的每个单独的小区的实际覆盖区域是困难的，在上面的情况中，为了切换过程产生一个相邻小区列表是非常困难的。既然不知道基站的实际覆盖区域，就必须把所有这些18个小区包含在相邻小区列表中以产生用于切换测量的最精确的列表。在ETA/TIA-533和IS-54B系统中，不可能在相邻小区列表中包含所有这些18个小区。在IS-136系统中，虽然标准允许在相邻小区列表中包含18个小区，但是这个数目太大了，信号强度的测量精度将不会象它应该的那样好。
那么，在一个蜂窝系统中有一个考虑到小区的不同覆盖区域的产生相邻小区列表的方法和系统将会产生一定的好处。这样的一个方法和系统将允许产生一个包含用于一个呼叫切换的最好的可能的候选小区的相邻小区列表。这个方法和系统还会允许产生一个一定尺寸的相邻小区列表以允许精确的切换信号强度测量，同时还提供对于那个尺寸的一个列表的最好的可能候选小区。这个方法和系统的自动化将使系统操作员脱离必须手工地为一个新小区建立一个相邻小区列表，或当一个系统引入一个新的小区时对受影响的小区重新配置相邻小区列表。本发明提供了这样一个方法和系统。
发明概述为了克服以前技术的效率不高和缺点，本发明提供了一个方法和系统以建立一个蜂窝系统中的一个小区的一个相邻小区列表。按照本发明的阐述建立的相邻小区列表考虑到了这个事实，即小区的覆盖范围与理想的被一个六角形小区表示的理想覆盖范围不同。这个相邻小区列表可以在一个呼叫从一个小区(列表是为这个小区产生)到它的临近的相邻小区切换的过程中被使用。在切换过程中使用本发明的相邻小区列表可以得到一个更精确和更有效的切换(相对于利用现有方法产生的一个相邻小区列表可以得到的切换)。现有的相邻小区产生方法没有注意这个事实，即蜂窝系统中的临近相邻小区的覆盖范围不能被精确地预测。
这个方法和系统利用在一个小区覆盖范围内进行的信号测量产生那个小区的相邻小区列表。一个对那个小区(即相邻小区列表将要被产生的那个小区)的初始相邻小区列表首先被用于切换测量命令。初始的相邻小区列表包含一个或更多个紧相邻的小区。经过一段时间，通信在系统中进行时，对没有包含在初始相邻小区列表中的临近小区的测量信道上发射和接收的信号进行测量。信号测量的结果然后被用于产生在其上进行测量的测量信道的有序的列表。然后，一个包含所希望数目小区的相邻小区列表通过在初始的相邻小区列表中加入若干数目的在其测量信道上具有最高信号强度的小区而产生。
信号测量在一个或多个处于小区(正在为这个小区产生相邻小区列表)的覆盖范围内的移动站处进行。移动站在控制临近小区的基站的测量信道上的基站到移动站(下行)的传输上测量信号干扰。另外的信号测量也在控制这个小区(正在为这个小区产生相邻小区列表)的覆盖范围的基站处进行。基站测量控制邻近小区的基站的测量信道上的移动站到基站(上行)传输的信号质量。
这个方法和系统还可以被用于验证一个现存的相邻小区列表。在本发明的这个方面，信号测量在一个小区的覆盖范围内在相邻小区的测量信道上进行。信号测量的结果然后被用于重新配置一个现有的相邻小区列表以包含用于切换的最好候选小区。
附图的简单描述
图1描绘了一个蜂窝电信系统中的10个小区，本发明一般参照这类系统；图2显示了图1所示系统的小区以及增加的小区；图3描绘了图2的蜂窝系统中的一个无线传播岛；图4A-4C是描绘按照本发明的一个实施例的在移动站，基站和移动交换中心分别执行的步骤的流图；图5显示了按照本发明的阐述建立的一个信道号的表。详细描述参考图1，其中显示了一个传统的蜂窝无线通信系统的一部分，本发明一般参照这个类型的系统。在图1中，一个任意的地理区域可以被分割为若干个相接的无线覆盖区域，或者分为小区A-小区J。虽然图1的系统被描绘性地显示仅包含10个小区，应该被清楚地理解的是，在实际中，小区的数目将要大得多。
与小区A-小区J的每个相关的，并在其中每个小区内的，是一个基站，相应地被指定为若干个基站B1-B10中的一个。B1-B10的每一个包含一个发射机，一个接收机，以及一个基站控制器，正如在本技术领域所共知的。在图1中，基站B1-B10描绘性地分别位于小区A-小区J的每个的中心，并被配备全向天线。但是，在蜂窝无线系统的其它配置中，基站B1-B10可以位于靠近边缘处，或者远离小区A-小区J的中心，并可以全向或定向地用无线信号覆盖小区A-小区J。因此，图1的蜂窝无线系统的表示仅为了描绘的目的，并不意味着对本发明在其中实施的蜂窝无线系统的可能的实施的限制。
继续参考图1，可以在小区A-小区J中发现若干个移动站M1-M10。移动站M1-M10的每一个包含一个发射机，一个接收机，以及一个移动站控制器，正如在本技术领域所共知的。再次地，在图1中仅有10个移动站被显示，但应该被理解的是，移动站的实际数目在实际中将会远大于，并将不可避免地大大超出基站的数目。而且，在小区A-小区J的某些小区中可能没有移动站M1-M10中的任何一个，移动站M1-M10在小区A-小区J的任何一个特定的小区中的出现或者消失应该被理解为，在实际中依赖于移动站M1-M10各自的需要，它们可以从小区的一个位置到另一个位置移动，或从一个小区到邻近小区或相邻小区移动，或者甚至从一个被一个MSC服务的蜂窝无线系统到另一个这样的系统移动。
移动站M1-M10的任何一个能够通过基站B1-B10的一个或多个和一个移动站交换中心(MSC)启动或接收一个电话呼叫。一个移动站交换中心(MSC)与每个被描绘的基站B1-B10间，以及与固定公共交换电话网络(PSTN)(未显示)间，或与一个类似的固定网络(它可以包含综合业务数字网(ISDN)设备)间通过通信链路，如电缆，连接。在移动站交换中心(MSC)和基站B1-B10间或在移动站交换中心(MSC)和PSTN或ISDN间的相关连接，在图1中未被完全显示，但是对这个领域的一般技术人员是熟知的。类似的，还被知道的是，在一个蜂窝无线系统中包括多于一个的移动站交换中心，并把每个附加的移动站交换中心与一个不同的基站组以及其它的移动站交换中心通过电缆或无线链路相连。
每个MSC可以控制一个系统中的每个基站B1-B10和与之通信的移动站M1-M10间的通信的管理。当一个移动站在系统中移动时，移动站通过控制移动站所处的范围的基站向系统登记它的位置。当移动站电信系统接收到去往一个特殊的移动站的呼叫时，一个寻址那个移动站的寻呼消息在控制移动站据认为所处的范围的基站的控制信道上被广播。当收到对于它的寻呼消息后，移动站扫描系统接入信道，并向它收到最强的接入信道信号的基站发送一个寻呼响应消息。然后建立呼叫连接的过程被启动。响应于接收到的对那个移动站的呼叫，MSC控制对据认为在它的基站B1-B10服务的地理范围内的移动站的寻呼，当接收到从移动站来的一个寻呼响应后，MSC控制一个基站对于一个移动站的无线信道的分配，当通信进行中，响应于移动站在系统中的移动，MSC还控制移动站从一个基站到另一个基站的切换通信。
每个小区A-J被分配若干个语音或话音信道和至少一个控制信道，例如一个模拟控制信道(ACCH)或数字控制信道(DCCH)。控制信道被用于通过发射到那些设备和从那些设备接收的信息来控制或监视移动站的运行。这些信息可以包括呼叫起始，寻呼信号，寻呼响应信号，位置登记信号和语音信道分配。
本发明涉及一个在类似于图1中所示的蜂窝系统中的用于切换的产生一个精确相邻小区列表的方法和系统的实施。
在本发明的一个实施例中，这个方法和系统在类似于图1所示的系统(符合IS-136标准)的一个蜂窝系统中被实施。IS-136标准这里被引为参考。在本发明的这个第一个实施例中，分配给系统的每个小区的用于控制目的的DCCH信道还被用作测量信道以用于相邻小区列表的目的。
现在参考图2，其中显示了具有附加相邻小区K-S的小区A-J(如图1中所示)，它还包括了同一个蜂窝系统的一部分。小区K-S的每个可以与图1中所示的小区A-J同样配置，其中，每个小区中座落一个基站(未被显示)，小区K-S被一个或多个MSC(未被显示)控制。在图2中，小区A位于小区B-S的中心。每个小区B-S在其中指出了一个分配的DCCH信道号。例如，小区B被分配DCCH信道号63，小区E被分配DCCH信道号42。对于IS-136蜂窝系统DCCH信道号的分配习惯上是固定的。
切换可以通过移动支持切换(MAHO)的方法(在公同转让给Dahlin的美国专利5,200,957号中说明，该专利在此被引为参考)进行。在数字通信信道上建立呼叫的过程中，基站通知移动站用于标识将要使用的时隙的无线信道频率和一个时隙，还有数字语音色码(DVCC)。在建立呼叫的过程中，基站还通知移动站若干个DCCH信道(这些信道的信号强度将被移动站测量以用于切换目的)。这些DCCH信道是组成相邻小区列表的小区的DCCH信道。当包含在当前小区的一个移动站在图2中的小区A-S中移动时，系统将把呼叫通信的控制从一个小区切换到另一个小区。依赖于移动站的移动，还有其它的环境，一组新的DCCH信道将被选择，相应的相邻小区列表在连接的过程中从负责的基站传到移动站。在连接的过程中，移动站测量在给定的多个DCCH信道上的信号的信号强度。测量在不被数字通信信道使用的时隙上进行。
移动站还测量用于已建立的连接的数字通信信道上的信号强度，和已建立的连接的比特错误率。移动站把它的测量结果，最好是平均的，频繁地向基站传送，最好一秒两次。
基站还测量用于已建立的连接的数字通信信道上的信号强度，和已建立的连接的比特错误率。基站处理并分析它自己测量的结果和移动站测量的结果以用于与切换标准的比较。根据结果和切换标准，当需要一个切换时，基站通知移动交换中心，指出至少一个认为适于承担与移动站通信的责任的目标基站。
移动交换中心要求目标基站(一个或多个)在被移动站使用用于已建立的连接的时隙中的一个无线信道上的信号强度。移动交换中心还通知目标基站被移动站使用的数字色码。
目标基站(一个或多个)把一个接收机调谐到移动交换中心指示的无线信道上，并使用被指示的时隙的时隙标识符用于突发同步。目标基站检查被移动交换中心指示的数字验证色码的出现，并测量突发信号的信号强度(如果数字验证色码正确)。目标基站然后向移动交换中心传递信号强度测量的结果。目标基站还通知移动交换中心检查数字验证色码出现的结果，即数字验证色码是否在无线信道的时隙中的突发中出现。
考虑到目标基站(一个或多个)的信号强度测量的结果以及其它的情况环境，如业务流量，移动交换中心决定是否切换到一个目标基站。
这里的发明被用于建立一个相邻小区列表以用于上面描述的IS-136系统中的MAHO过程。本发明的使用允许建立一个考虑到在系统的小区中的非规则RF效应和无线电波传播的非正常现象的相邻小区列表。
例如，图2的小区A-S的情况可以是这样的，RF传播异常现象致使无线传播岛的形成。图3描绘了一个在被图2的小区A，小区F，小区E和小区H覆盖的范围内的无线传播岛。在图3中，因为地理的效应或是其它的原因，显示了系统的所有的基站中的控制小区H的基站，当与位于阴影中的移动站通信时提供了最强的接收和发射信号强度。当一个涉及一个呼叫的移动站位于图3中的点300并且正在沿着阴影区域从小区A向小区E或小区F移动时，对小区的控制从小区A的基站切换到小区H的基站是最好的。这是最好的，因为小区H提供了最好的RF传播。在这种情况中，小区A最有效的相邻小区列表一定应该包含小区H。
一个手工为小区A设置相邻小区列表的系统操作员，并且依赖于图1所示的小区覆盖表示的理想模型，如果相邻小区列表在尺寸上被限于小于18个，可能在手工产生的相邻小区列表中不包含小区H。当移动站M1移出小区A时，如果这个手工产生的相邻小区列表被用于指示候选切换小区以用于切换测量的目的，呼叫切换将向小区E或小区F的基站进行。这可能不能提供小区H的基站可以提供的通信那样好的通信连接。在这个系统中实施这个发明将解决这个问题。
在这个发明中，小区A的相邻小区列表通过周期性地在小区A中对分配给小区B-H的DCCH进行信号强度测量而被创建。上行链路的测量在基站B1(在图1中被显示)处进行，下行链路测量被位于小区A中的移动站进行并且测量时在基站B1的控制下进行。例如，在图1所示的情况中，移动站M3，M4，M6和M7将在一个呼叫中进行下行信号测量。在移动站进行的信号强度测量通过基站被传到系统。信号强度测量在一段时间上周期地进行。信号强度测量的结果可以被用于对于小区B-S的每个DCCH得到一个平均的信号强度。作为另一种选择，信号强度测量可以被用于决定在小区B-S的每个DCCH上得到一个信号强度测量超过一个一定的门限水平的频率或次数。信号强度测量的处理被基站控制器进行，或者作为另一种选择，测量结果可以被送到MSC进行处理。对于一个在此领域的一般技术人员明显的是，信号强度测量可以通过很多办法进行。
通过自适应信道分配(ACA)的使用，本发明的方法和系统被实施于IS-136系统中，相邻小区列表通过使用ACA特征的功能被产生。
在自适应信道分配中，各种对信号质量和动态分配的通信信道的干扰电平的测量被进行以建立一个业务或话音信道的列表，这些信道可以被分配给在一个小区中进行的一个呼叫。干扰电平通过在分配给相邻小区的信道的信号强度的测量被测量。通常，ACA在系统中被实施，其中，任何小区可以被分配给系统的任何动态分配的业务或话音信道。控制一个小区和处在小区覆盖范围内的移动站的基站对一组系统操作员已指定用于在系统中用于通信的动态分配的信道进行测量。系统然后为每个小区建立一个信道的列表，表中的信道从干扰最小的(质量最好的)到干扰最大的(质量最差的)。系统然后从那个表中选择一定数目的干扰最小的信道以分配给在那个小区的通信。其它的准则，如所选的信道间一定的所要求的频率间隔，避免一定的信道组合的频率产生互调干扰，也在信道的选择中被考虑。自适应信道分配的各种方法对于那些此领域的一般技术人员是熟知的。这些已知的自适应信道分配的方法使用不同的准则以选择用于分配的信道。
例如，H.Erikssond的“通过自适应信道分配的容量提高“(Capacity Improvement by Adaptive Channel Allocation)(本文出自IEEE Global Telecomm.Conf.，1355-1359页，1988年11月28日-12月1日)描绘了与一个蜂窝无线系统相联系的容量提高，其中所有的信道是被所有的基站共享的公共资源。在上述的参考报告中，移动站测量下行链路的信号质量，信道基于选择具有最高载波干扰比(C/I比)的信道被分配。
最好以两部分实施ACA方案一个“慢”的部分，和一个“快”的部分。“慢”的部分为每个小区决定一个要被使用的信道的集合，基于一个相对长的时间段(例如，20-30个忙时，这需要几周的时间发生)上发生的干扰和业务变化。这消除了频率规划的问题，并还可以适应于系统中的平均业务负载。“快”的部分涉及在任何给定的时刻基于短期的干扰测量从慢速决定的信道集中选择对于每个连接的“最好的”信道。一个ACA方案的“慢”部分和“快”部分的实施可以在系统中分布，这样每个基站决定它的频率规划部分，以及基于在小区中的本地观察的信道分配。
把ACA方案分为两部分(即一个“慢”的部分和一个“快”的部分)的一个原因是因为通过小电机的机械调谐到所需的频率范围的自动合并器的使用。调谐是一个自动的，但是慢的过程，它在一个呼叫到达小区时不能被执行。
在这个发明中，对于一个在IS-136系统中的特定的小区的相邻小区列表产生的过程通过把相邻小区的DCCH信道包含于那个小区中的为ACA的要测量的信道列表中被进行。在这个第一个实施例中使用的ACA过程使用了上面描述的MAHO过程的测量过程以在移动站进行信道测量。在移动站的ACA测量通过把与ACA列表不同的一个信道放在包含于每个呼叫建立中传输的MAHO测量命令中的信道列表中。
基站ACA测量在基站对系统的每个小区通过使用相同的ACA列表进行。在这个发明中，相邻小区的DCCH信道还被加到基站的ACA列表中。基站然后在ACA列表中的信道上进行周期性的测量。
为了为一个特定的小区建立一个相邻小区列表，本发明的过程向用于MAHO测量的一个初始相邻小区列表中包含的小区的信道加入另外的信道或ACA列表中的信道。对于一个小区的初始相邻小区列表，它包含按照小区形状的理想六角代表决定的那个小区的紧相邻的小区。例如，对于图2中小区A的初始相邻小区列表将包含小区B-小区G。在一个小区(正在为这个小区建立相邻小区列表)的每个呼叫建立时，另外的ACA信道被包含于MAHO测量顺序中。
继续使用小区A作为一个例子，当小区A中建立一个呼叫时，一个移动站将收到一个MAHO测量表，包含小区B-小区G的DCCH信道，和一个从ACA列表中取的另一个信道。这另一个信道可以包含系统中将要动态分配的一个信道，或小区H-小区S的一个DCCH信道。每当一个新的呼叫建立发生时，ACA列表中的一个不同的信道被使用。包含DCCH信道的ACA测量被系统经过一个相当长的时间(最好20-30个忙时，这需要若干个星期才能发生)收集。一个排序的干扰电平表然后在基站控制器或MSC中从这些ACA测量被建立。
从小区A的角度看，小区B-小区G(以及其它的小区H-小区S)的DCCH信道频率将相对于系统的其它DCCH信道频率产生很多的干扰(强的信号强度)，因为这些小区与小区A很近。基站将在小区B-小区G的DCCH上行链路频率上测量到一个比在其它小区的DCCH信道上测量到的干扰量相对大的干扰量，因为在这些信道上有移动站连续地注册和进行呼叫接入。B1还将测量到小区H的DCCH上行链路频率上的许多干扰，因为小区H的覆盖范围与小区E和小区F的覆盖范围重叠。位于小区A中的联合测量所有的DCCH下行频率的移动站将在小区B-小区G和小区H的DCCH上测量到一个比在其它小区的DCCH信道上测量到的干扰量大的干扰量，因为相邻的基站在这些频率上连续地发射。
现在参考图4A，其中显示了一个流图，按照本发明的第一个实施例，描绘了在一个特定的小区中的在每个呼叫时被每个移动站执行的测量步骤。在步骤602，移动站通过基站从MSC收到MAHO列表。MAHO列表包含在呼叫建立时ACA测量的另外一个信道。ACA测量过程被修改以包含相邻小区的DCCH信道号，这样一个相邻小区列表可以按照本发明被建立。下一步，在步骤604，移动站在MAHO测量的过程中测量在测量列表中的每个信道的下行链路的干扰电平(信号强度)。下一步，在步骤606，移动站通过控制这个小区的基站向MSC发送测量结果。过程然后移到步骤608，其中判断呼叫是否完成。如果呼叫完成，过程结束。但是，如果呼叫继续，过程返回步骤604，经过一个适当的延时，重复干扰电平测量。图4A的过程对于系统中一个小区中的每个呼叫建立被重复。
现在参考图4B，其中显示了一个按照本发明的第一个实施例的在基站中执行的步骤。这个过程在步骤610开始，其中基站从MSC接收ACA测量列表。对于基站的ACA测量列表包含所有的ACA信道和相邻小区的DCCH信道。下一步，过程移到步骤612，其中基站等候一个测量定时器信号。测量定时器信号被基站控制器依据所需的ACA测量周期而产生。只要在步骤614接到一个测量定时器信号，过程就移到步骤616，其中基站在测量列表的每个测量信道上测量上行链路干扰(信号强度)。然后在步骤618，基站将结果传到MSC。过程从步骤618返回步骤612。这个过程按照测量定时信号周期性地被重复。
现在参考图4C，其中显示了一个按照本发明的第一个实施例的在MSC中执行的步骤。这个过程在步骤619开始，其中MSC向基站传送基站和移动站测量列表。移动站测量列表然后被进一步地从基站传送到移动站。过程然后从步骤619移到步骤620的等待状态。在步骤622，MSC接收一个输入。这个输入或者是一组从一个移动站或基站来的测量结果，或者是一个相邻小区列表信号。测量结果将经过一段时间当移动站传送结果到系统或者基站传输测量结果到MSC时被接收。相邻小区列表信号被从一个系统定时器得到并指示是平均干扰测量的时间了。然后，在步骤622，判断接收了何种输入。如果测量结果被接收，过程移到步骤634，其中结果被存储。过程从步骤634返回步骤620。但是，如果一个相邻小区列表信号被接收，过程移到步骤626，其中存储的测量结果被平均以对每个测量信道产生一个平均的干扰电平。然后，在步骤628，MSC控制器产生一个有序的所有测量结果被接收的测量信道的列表。
现在参考图5，其中显示了一个按照本发明的阐述的从测量结果通过对于小区A修改自适应信道分配构造的一个信道号的表的例子。这个在图5中的表显示了图2中的小区A-小区S中使用的信道号，这些信道号从干扰最小的(最小的接收平均信号强度)到干扰最大的(最高的接收平均信号强度)排序，这些测量是在基站B1和在ACA测量时位于小区A中的移动站进行的。在图5中，小区B-小区G和小区H的DCCH信道位于或靠近表的底部。这些小区的DCCH信道因此属于在小区A的覆盖范围内测量的干扰最大的信道之列。
过程从步骤626移到步骤628，其中，MSC控制器判断在有序的测量表中的N个干扰最大的DCCH信道。
为了对于任何的小区建立相邻小区列表，若干(N)个干扰最大的DCCH信道从图5的表中被决定。这N个干扰最大的DCCH信道是具有N个最高接收信号强度的信道。
然后，在步骤632，一个相邻小区列表被产生。继续利用小区A的例子，N个干扰最大的DCCH信道，如果没有已经在表中包含，则被加到包含小区B-小区G的DCCH信道的初始相邻小区列表中。如果小区B-小区G的任何一个的DCCH信道不在N个小区的组当中，它们可以被从初始列表中移走。相同的结果可以通过简单地把初始相邻小区列表用N个干扰最大的DCCH信道代替来得到。
作为另一种选择，对于小区A的相邻小区列表可以通过从图5的表中取具有一个高于一定门限的干扰的DCCH信道被建立，而不是取一个N个信道的集合。门限可以被设置以产生一个在所希望的尺寸之内的相邻小区列表。
对于图1-4的系统，如果ACA测量在一个统计上有效的时间段内被收集，小区H将在加到初始相邻小区列表的小区中间。作为另一个选择，一定数目的具有最大干扰的DCCH信道的小区B-小区S可以放到小区A的相邻小区列表中，而并不采用干扰门限准则。
如果一个移动站碰巧位于图3的位置300，并移向小区H的覆盖区域，MAHO过程将造成一个到小区H的切换，只要建立的相邻小区列表的尺寸N大于等于7。
通过在一个蜂窝系统中实施本发明的方法和系统，将不必包含图2中所有的18个小区，小区B-小区S，即相邻小区列表中紧临小区A的小区，以克服如图3中所描述的由于RF传播效应造成的问题。相邻小区列表的尺寸可以通过在为那个列表选择DCCH信道时使用一个适当的干扰电平门限，或者通过在这个表中放一组干扰最大的DCCH信道被设置为一个小于18的值N。如果系统操作员想有一个高的用于切换的信号强度测量精度，门限可以被设的很高或者选择的DCCH信道集可以被最小化以仅考虑最强的如图3中显示的RF传播效应。N值离18越近，考虑到的RF传播效应的个数越多。
一旦一个相邻小区列表被产生，本发明的方法和系统可以被用于周期性地验证相邻小区列表。验证通过持续对如前修改但是现在还包含所有的相邻小区的DCCH信道的ACA测量列表进行测量而进行。
再一次，使用小区A作为一个例子，一个通过本发明的方法和系统建立的相邻小区列表通过持续在ACA测量列表中使用小区B-小区S的DCCH信道被验证。对包含于ACA测量列表中的DCCH信道的测量如前进行。在测量进行了一个如前的相对长的时间段(20-30个忙时，或几个星期)后，现存的相邻小区列表与具有高于一个一定门限的一个DCCH信道干扰的小区的列表对比。如果现存的相邻小区列表中的一个小区不包含在具有高于一个一定门限的那个干扰电平的小区的列表中，那个小区从相邻小区列表中被移走。如果一个具有高于那个一定门限的干扰电平的小区未被包含在现存的相邻小区列表中，那个小区被加到相邻小区列表中。在另一种方法中，N个干扰最大的DCCH信道可以与相邻小区列表比较，其中N等于相邻小区列表中的DCCH信道的个数。
当一个系统操作员在一个蜂窝系统中安装一个新的小区站时这个方法和系统也是有用的。在这种情况中，按照本发明的相对短时期的测量可以被用于为那个新小区初始设置一个相邻小区列表。环绕这个新小区的小区的相邻小区列表也可以通过短期测量被设置。短期测量的使用将允许系统操作员快速地安装小区并使之运行。然后可以进行较长期的测量，如上所述，以验证为那个新小区和环绕它的小区建立的相邻小区列表。
在其上进行信号强度测量的DCCH信道的个数可以远远大于实际的相邻小区列表。对这个DCCH信道列表的唯一限制是，列表上的任何两个小区最好不具有相同的测量信道号。对于这个领域的一般技术人员将是明显的是，如果仅用于MAHO的目的，确保测量信道号频率不是重复的将有益处。
虽然本发明通过被实施于IS-136系统中被描述，对于一个这个领域的熟练技术人员将是明显的是，这个发明同样可以适用于IS-54B，EIA/TIA-553或类似的系统。在IS-54B中这个发明将类似于对于一个IS-136系统所做的阐述而运行，唯一的不同是，模拟控制信道将代替DCCH被使用。在EIA/TIA-553中测量将仅在相关的小区的基站上进行，因为模拟移动站不能进行MAHO。
对于一个这个领域的熟练技术人员还将是明显的是，在移动站还可以使用其它方法进行下行链路测量。例如，IS-136的移动支持信道分配(MACA)可以在一个IS-136系统中被用于测量DCCH信道强度。MACA是一个IS-136的选项，其中系统指导空闲的移动站在空闲时进行信号强度测量，并在一个呼叫或登记接入时向系统报告测量。
上面描述的本发明的实施例还适于在包含被分为若干个较小的微小区的如图1-3的小区A-小区S的小区的系统中实施。例如，如果若干个微小区共享小区A的覆盖区域，小区A和这些微小区间的切换将是频繁的。还有，如果其它的相邻小区包含微小区，小区A和这些相邻微小区间的切换也是频繁的。把这些微小区定义为小区A的相邻小区在这个例子中是有益的。通过把这些微小区的DCCH信道包含于本发明的将被测量的DCCH中，属于相邻小区列表的任何微小区将被包含。
从上面的描述中可以看到，本发明的方法和系统允许产生一个相邻小区列表，其中考虑到在一个蜂窝系统中的小区覆盖区域的尺寸和形状的不同。这个发明还允许相邻小区列表被周期性地验证，以考虑对于列表中的小区的覆盖范围的尺寸和形状的长期影响。
被相信的是，本发明的运行和构筑通过前面的描述将是明显的，虽然这里显示的和描述的本发明已被一个特殊的实施例所特征化，其中可以进行修改和修正，但并不会背离在下面的权利声明中所定义的发明的精神和范围。
权利要求
1.在一个包含若干个移动站，一个第一个小区和若干个相邻小区的蜂窝电信系统中，其中，所说的每个相邻小区包含至少一个在一个或多个测量信道上发射和接收的基站，一个为所说的第一个小区建立一个相邻小区列表的方法，所说的方法包含下面的步骤在所说的第一个小区中，在一组相邻小区的测量信道上测量一个或多个信号；建立一个所说的测量信道的有序列表，所说的列表按照所说的信号测量结果进行排序；确定所说的排序列表的一个或多个干扰最大的测量信道；建立一个包含所说的一个或多个干扰最大的测量信道的相邻小区列表。
2.权利要求1的方法，其中所说的测量步骤包括当呼叫建立时，从在所说的第一个小区的覆盖区域内的负责与移动站通信的一个基站向一个移动站传送关于若干个被选择的测量信道的信息；在所说的移动站测量所说的被选择的测量信道的下行链路上接收无线信号上的干扰；从所说的移动站向所说的负责基站重复地传输在所说的移动站处的下行链路信号干扰。
3.权利要求2的方法，其中所说的测量步骤进一步包括在所说的负责基站测量所说的被选择的测量信道上的上行链路上接收的无线信号上的干扰。
4.权利要求3的方法，其中所说的建立一个排序的列表的步骤包括对于每个所说的被选择的测量信道，平均所说的干扰测量以得到一个平均的干扰测量；对于所说的测量信道建立一个排序的列表，所说的列表按照所说的平均干扰测量排序。
5.权利要求4的方法，其中所说的判断的步骤包括确定所说的排序列表中的具有一个高于某个干扰电平门限的干扰测量电平的一个或多个测量信道。
6.在一个包含若干个移动站，一个第一个小区和若干个相邻小区的蜂窝电信系统中，其中，所说的每个相邻小区包含一个在一个或多个测量信道上发射和接收的基站，一个验证为所说的第一个小区建立的一个相邻小区列表的方法，所说的方法包含下面的步骤向所说的相邻小区列表分配一个第一组所说的相邻小区；在所说的第一个小区中，测量在每个所说的相邻小区的测量信道上发射的一个或多个信号；建立一个所说的相邻小区的有序列表，所说的列表按照所说的信号测量结果进行排序；按照所说的排序列表重新配置相邻小区列表。
7.权利要求6的方法，其中所说的测量步骤包括步骤当呼叫建立时，从在所说的第一个小区的覆盖区域内的负责与移动站通信的一个基站向一个移动站传送关于若干个被选择的测量信道的信息；在所说的移动站测量所说的测量信道的下行链路上接收的无线信号上的干扰；从所说的移动站向所说的负责基站重复地传输在所说的移动站处的信号干扰测量值。
8.权利要求7的方法，其中所说的测量步骤进一步包括在所说的负责基站测量所说的被测量信道上的上行链路上接收的无线信号上的干扰。
9.权利要求8的方法，其中所说的建立一个排序的列表的步骤包括对于上述相邻小区的每个所说的相邻小区测量信道，平均所说的干扰测量以得到一个平均的干扰测量值；对于所说的每个相邻小区建立一个排序的上述相邻小区的列表，所说的列表按照所说的平均干扰测量值排序。
10.权利要求9的方法，其中所说的重新配置的步骤包括判断是否有所说的相邻小区的任何一个具有一个高于一个门限值的平均干扰测量值；把具有一个高于所说的门限电平的测量值的相邻小区分配给所说的相邻小区列表；判断包含于所说的第一组的所说的相邻小区的任何一个是否具有一个低于所说的门限值的平均干扰测量值；从所说的相邻小区列表中移去包含在所说的第一组的具有一个低于所说的门限的测量值的相邻小区。
11.权利要求9的方法，其中所说的重新配置的步骤包括确定一个具有被干扰最大的平均干扰测量值的第二组相邻小区，所说的第二组在数目上等于所说的第一组；从所说的相邻小区列表中删去所说的第一组的相邻小区；向所说的相邻小区列表中分配所说的第二组的相邻小区。
12.权利要求9的方法，其中所说的重新配置的步骤包括向所说的相邻小区列表中加入所说的排序列表的一个或多个干扰最大的测量信道的一个或多个信道。
13.在一个包含若干个移动站，一个第一个小区和若干个相邻小区的蜂窝电信系统中，其中，所说的每个相邻小区包含至少一个在一个或多个测量信道上发射和接收的基站，一个为所说的第一个小区建立一个相邻小区列表的设备，所说的设备包含在所说的第一个小区中，在一组相邻小区的测量信道上测量一个或多个信号的设备；建立一个所说的测量信道的有序列表的设备，所说的列表按照所说的信号测量结果进行排序；确定一个或多个干扰最大的测量信道或所说的排序列表的设备；建立一个包含所说的一个或多个干扰最大的测量信道的相邻小区列表的设备。
14.权利要求13的设备，其中所说的测量设备包括当呼叫建立时，从在所说的第一个小区的覆盖区域内的负责与移动站通信的一个基站向一个移动站传送关于若干个被选择的测量信道的信息的设备；在所说的移动站测量所说的被选择的测量信道的下行链路上接收的无线信号上的干扰的设备；从所说的移动站向所说的负责基站重复地传输在所说的移动站处的下行链路信号干扰的测量值的设备。
15.权利要求14的设备，其中所说的测量设备进一步包括在所说的负责基站测量所说的被选择的测量信道上的上行链路上接收的无线信号上的干扰的设备。
16.权利要求15的设备，其中所说的建立一个排序的列表的设备包括对于每个所说的被选择的测量信道，平均所说的干扰测量值以得到一个平均的干扰测量值的设备；为所说的测量信道建立一个排序的列表的设备，所说的列表按照所说的平均干扰测量值排序。
17.权利要求16的设备，其中所说的确定设备包括确定所说的排序列表中的具有一个高于某个干扰电平门限的干扰测量电平的一个或多个测量信道的设备。
18.在一个包含若干个移动站，一个第一个小区和若干个相邻小区的蜂窝电信系统中，其中所说的每个相邻小区包含一个在一个或多个测量信道上发射和接收的基站，一个验证为所说的第一个小区建立的一个相邻小区列表的设备，所说的设备包含向所说的相邻小区列表分配一个第一组所说的相邻小区的设备；在所说的第一个小区中，测量在每个所说的相邻小区的测量信道上发射的一个或多个信号的设备；建立一个所说的相邻小区的有序列表的设备，所说的列表按照所说的信号测量结果进行排序；按照所说的排序列表重新配置所述相邻小区列表的设备。
19.权利要求18的设备，其中所说的测量设备包括当呼叫建立时，从在所说的第一个小区的覆盖区域内的负责与移动站通信的一个基站向一个移动站传送关于若干个被测量信道的信息的设备；在所说的移动站测量所说的被测量信道的下行链路上接收无线信号上的干扰的设备；从所说的移动站向所说的负责基站重复地传输在所说的移动站处的信号干扰的设备。
20.权利要求21的设备，其中所说的测量设备进一步包括在所说的负责基站测量所说的被选择的测量信道上的上行链路上接收的无线信号上的干扰的设备。
21.权利要求20的设备，其中所说的建立一个排序的列表的设备包括对于每个所述相邻小区的每个所说的相邻小区测量信道，平均所说的干扰测量值以得到一个平均的干扰测量值的设备；对于所说的每个相邻小区建立一个排序的所述相邻小区的列表的设备，所说的列表按照所说的平均干扰测量排序。
22.权利要求21的设备，其中所说的重新配置的设备包括判断是否有所说的相邻小区的任何一个具有一个高于一个门限值的平均干扰测量的设备；把具有一个高于所说的门限电平的测量的相邻小区分配给所说的相邻小区列表的设备；判断包含于所说的第一组的所说的相邻小区的任何一个是否具有一个低于所说的门限值的平均干扰测量值的设备；从所说的相邻小区列表中移去包含在所说的第一组的具有一个低于所说的门限的测量值的相邻小区的设备。
23.权利要求21的设备，其中所说的重新配置的设备包括确定一个具有被干扰最大的平均干扰测量值的第二组相邻小区的设备，所说的第二组在数目上等于所说的第一组；从所说的相邻小区列表中删去所说的第一组的相邻小区的设备；向所说的相邻小区列表中分配所说的第二组的相邻小区的设备。
24.权利要求21的设备，其中所说的重新配置的设备包括向所说的相邻小区列表中加入所说的排序列表的一个或多个干扰最大的测量信道的一个或多个信道的设备。
全文摘要
给出了一个在一个电信系统中相邻小区列表产生和验证的方法和系统。对于一个正在产生相邻小区列表的小区,在一段时间上,对其相邻小区的测量信道上发射和接收的信号进行测量。信号测量的结果用于产生一个有序的在其上进行测量的测量信道的列表(628)。然后通过把一定数目的具有干扰最严重的测量信道的小区(630)放到相邻小区列表中,产生一个具有所希望个数的小区的相邻小区列表(632)。这个发明还给出一个验证已有相邻小区列表的方法和系统。在这个方法和系统中,在一段时间上,对相邻小区的测量信道进行测量。这些测量结果周期性地被检查以决定在已有的相邻小区列表中是否增加和删除小区。
文档编号H04W36/00GK1198872SQ9619738
公开日1998年11月11日 申请日期1996年8月1日 优先权日1995年8月8日
发明者F·少耶尔, A·贝利维奥 申请人:艾利森电话股份有限公司