在无线通信系统中减少接收侧信道评估的干扰概率 本发明涉及一种无线通信系统和一种用于减少接收侧信道评估的干扰概率的方法。
在无线通信系统中，借助电磁波(无线接口)经传输信道传输消息(语音，图像信息或其它数据)。所发射的电磁波会因为由地球曲率等引起的反射、绕射和辐射所造成的损耗而被衰减。由於这种原因，提供给接收无线电台的接收功率就下降。这种衰减是与地点有关的，而且对移动的无线电台而言还与时间有关。在多径传播时，多个信号分量经不同的延迟而到达接收无线电台。所述的影响按各个通信连接而涉及每个传输信道。
从GSM-移动无线网(全球移动通信系统)已知，在基站与用户台之间的通信联系中，所传输的数据是以时隙内的无线块(脉冲串)形式进行传输的，其中在无线块内用已知地符号传输一些中间序列。这些中间序列可以从训练序列的意义上用于接收侧无线电台的调谐，也就是说用于用户台或基站的调谐。接收无线电台借助中间序列为发射无线电台的传输信道实现信道脉冲响应的信道评估。从1997年由B.G.Teubner斯图加特出版社出版的、J.埃贝施佩希尔(Eberspcher)和H.-J.弗格尔(Vgel)所著的“GSM全球移动通信系统(GSM GlobalSystem for Mobile Communication)”第27至33页已知，不准两个直接相邻的小区使用同一个频率，因为否则可能从直接相邻的小区得到强烈的信道干扰，这些信道干扰可能强烈地影响或阻碍信道脉冲响应的评估。因此只有在间距D(频率重复间距)以外才可以重新使用一个频率。在这里所使用的蜂窝式分割中，待覆盖的服务区被分成小区(单独的无线电区域)。对于一个新安装的或被去活的基站，为了运行，也就是说为了与用户台或移动台、以及与网络侧的管理设备建立通信联系，它必须被激活。为此目的，网络配置和规划是必要的。用于网络配置和规划的软件已经被提供使用，譬如可参阅www.esg-gmbh.de/netcop-d.htm的“NetCOP-用于移动网络的网络配置、优化以及规划的工具”。
从DE 198 10 285.2，第1至4页已知，为了区分信号源并从而对信号进行分析，使用了被称为频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)或码分多址(CDMA)的已知方法，这些方法也可以相互组合。时分多址(TDMA)的一种具体应用是TDD(时分双工)传输法，其中在一个共用的频道中，既可以在上行方向、即从基站到用户台，也可以在下行方向由用户到基站进行传输。
多个基站的中间序列的时标在DE 198 10 285.2中是这样地相互同步的，即在一确定的频率范围内和一确定的时间范围内，多个基站所发射的中间序列相互重叠地到达用户台，使得通过信道评估同时确定出从至少两个基站到用户台的无线信道的特有信道特性。但是，如果两个基站使用相似的中间序列，则在一个接收地点同时接收两个中间序列可能会强烈地影响或阻碍信道评估。
因此，本发明所基于的任务是提供一种改进的方法和一种改进的无线通信系统，使得对于一用户台来说，用于接收侧信道评估的多个中间序列是可以接收的，并且这些中间序列只受到待激活基站的中间序列的可忽略的干扰。此项任务通过具有权利要求13特征的无线通信系统和具有权利要求1特征的方法来解决。本发明有利的扩展在从属权利要求中给出。
在具有待激活基站和其它基站的无线通信系统中，为了在接收侧进行信道评估，由其它基站发射中间序列，这些中间序列可以由码片序列(特有的信号形式)组成。根据本发明，其它基站的中间序列受到待激活基站的相似中间序列的干扰是如此地被减少的，即在待激活基站中分析关于由其它基站发射的特征量的信息。在待激活基站中，通过对该信息进行分析来求出待发射中间序列的特征量，并且如此地调谐该特征量，使得对于一用户台来说，其它基站的中间序列在被接收时所受到待激活基站的中间序列的干扰是可忽略的。
通过调谐待激活基站的中间序列的特征量，可以减小对小区或空间范围的影响，在这些小区中待激活基站和其它基站的中间序列是可接收的。如果在至少一个与待激活基站相邻的小区内使用一个相似的中间序列，则在一定的条件下，移动或静止用户台-下面以移动台为出发点-的两个被接收的中间序列会相互干扰或发生抵触，并因此阻碍信号评估。特征量的调谐，譬如待激活基站的中间序列的发射功率的调谐，可以减少干扰并使信道评估成为可能。在使用其它基站的中间序列的特征量信息的情况下，通过调谐中间序列的特征量，可以针对不同的无线小区拓扑来自动地控制基站的激活。通过基站的这种激活，由基站本身就可以实现无线通信系统的智能配置，从而使昂贵的小区规划成为多余。
本发明的这些优点简化了给基站分配中间序列的昂贵规划，并可以使小区密度暂时得以提高，也就是暂时提高譬如在人口密集中心区的用户密度，因为通过无线通信系统的智能配置可以更密集地布置基站。
在UMTS(通用移动电信系统)或CDMA(码分多址)无线通信系统中，在基站内发射中间序列是以好些模式进行同步的，以便能够通过接收机-譬如移动台-在同一频率范围内同时分析多个中间序列。两个相似的、基于同步而相互重叠的中间序列会干扰或阻碍信道评估。根据本发明，这个问题通过减少接收侧信道评估的干扰概率来解决。
在本发明一个有利的扩展中，由待激活基站接收譬如相邻基站等其它基站的中间序列，并分析所接收的中间序列的特征量信息。譬如可以将所接收的中间序列的码片序列与待发射的中间序列进行比较。也可以为调谐而分析信号传播时间或路径损耗，以便确定距离和在地理上的功率分布。
在本发明一个特别有利的扩展中，由用户台的待激活基站接收其它基站的中间序列的特征量信息，并分析这些信息。基于这种扩展方案，待激活基站可以附加地分析其它基站的、不能直接由待激活基站接收的中间序列。
在本发明一个有利的扩展中，在待激活基站中存储其它基站的中间序列的特征量信息，并且为了求取而将待激活基站的待发射中间序列的特征量与所存储的、其它基站的中间序列的特征量信息进行比较。如果譬如在CDMA(码分多址)系统中码片序列的数量是有限的，则可以通过存储和随后的比较来选择一个码片序列作为待发射中间序列的特征量，该码片序列与所接收的其它基站的中间序列的码片序列是正交的，使得接收只受到可忽略的干扰。
在本发明一个特别有利的扩展中，由待激活基站短时间地按测试方式发射用于调谐的中间序列。如果其它基站的中间序列的接收受到待激活基站按测试方法发射的中间序列的干扰，用户台便给待激活基站传输干扰信息以作为关于特征量的信息。为此，用户台检测所述由其它基站发射的中间序列的干扰，并且将检测结果作为干扰信息传输给待激活基站，譬如经网络侧的管理设备。
按照本发明的另一有利扩展，由所述的特征量给出中间序列的信号形式。在这种情况下，基站可以不同地选择所使用的中间序列的信号形式，使得在一个联合蜂窝内，只是在相互干扰概率较小的非临界距离内重新使用相似的信号形式。
按照本发明一个特别有利的扩展，信号形式由中间序列的码片序列确定。通过使用相互正交的码片序列可以进一步减少干扰概率。
优选地，由特征量给出待激活基站的天线的方向特性。通过天线的该方向特性可以在小区内局部地减少干扰概率。因此可以在密集的联合蜂窝内提高用户密度，因为可以将中间序列的特征量局部地调谐到较高的无线通信密度。
优选地，在用户台、基站和网络侧管理设备之间利用协议来传输关于中间序列的特征量的信息。通过分析该协议，无线通信系统可以为激活而自己进行配置。
在本发明一个特别有利的扩展中，如果一个或多个通向用户台的通信联系受到干扰，则将基站去活。如果譬如通信连接中断的数量超过某阈值，便可以假定这个基站在无线通信系统中必须重新进行配置。为此将基站去活，并按已说明的方法重新激活它。基站也可以依据过少的无线通信业务量而譬如在夜晚期间被去活。优选地，将去活前使用的中间序列的特征量存储下来以用于激活的预调，以便缩短激活时间和限制无线通信系统重新配置的费用。
下面借助实施例并参考图示来进一步说明本发明。其中：
图1示出了无线通信系统的方框图，
图2示出了作为特征量的码片序列的调谐，
图3示出了作为特征量的方向特性的调谐，
图4示出了用于对待激活基站的待发射中间序列进行分析和调谐的流程方框图，
图5示出了在待激活基站内实现第一设备、第二设备和发射测试设备以及在用户台中实现检测设备。
图1示出的无线通信系统由网络侧的管理单元MSC、RNC，基站BS和移动台MS组成。大量移动交换局MSC彼此连接成网，或对固定网PSTN进行访问。此外，这些移动交换局MSC分别与至少一个用于分配无线技术资源的设备RNC相连。这些设备RNC中的每一个又可以与至少一个基站BS形成连接。这种基站BS可以经无线接口与其它无线电台、譬如移动台MS或其它移动和静止的终端设备建立连接。通过每个基站BS构成至少一个无线小区Z。
在图1中示范地示出了从基站BS到移动台MS的连接，用于传输信道评估用的中间序列mi。中间序列mi是在组织信道(BCCH-广播控制信道)内发射的。利用组织信道向移动台MS发射一系列无线电专用的组织信息，其中有无线信道配置(自己和相邻的小区)、同步信息、用于注册的识别码和用于信道评估的中间序列mi。
为了运行，也就是为了接受通往用户台或移动台MS以及通往网络侧管理设备RNC、MSC的通信联系，新建立或被去活的基站必须被激活。在图1中示出了一个待激活基站BS-A。
基站BS和待激活基站BS-A的发射范围可能重叠，使得移动台MS可能接收基站BS和BS-A两者的中间序列。
如果待激活基站BS-A如同基站BS一样使用相似或相同的中间序列，那么这些在移动台MS中被接收的中间序列可能相互干扰，并因此使信道评估变坏或完全阻碍信道评估。
图2中示出了待激活基站BS-A(参阅图4和5)的待发射中间序列zmi的特征量的调谐。该特征量给出了信号形式，在这里是待发射中间序列的码片序列。从图2可清楚地看到，被调谐的中间序列ami的码片序列被改变，而不必减少振幅。
图3中示出了待发射中间序列zmi(参阅图4和5)的特征量的调谐。该特征量给出了待激活基站BS-A的发射天线的方向特性。如果其它基站BS和待激活基站BS-A的中间序列mi相似，则信道评估可能受到干扰。在调谐待激活基站BS-A的发射天线的方向特性之前，移动台MS位于待激活基站BS-A的发射区域内，而在调谐待激活基站BS-A的发射天线的方向特性之后，移动台MS是处在待激活基站BS-A的发射区域之外。
在图4中示出了用于分析和调谐待激活基站BS-A的待发射中间序列zmi的方法流程图。
待激活基站BS-A从其它基站BS接收用于信道评估的中间序列。在所发射的中间序列mi中所包含的、关于中间序列mi的特征量的信息info被存储在存储器SP中。此外，用户台MS也接收信息info，并且同样将其存储在存储器SP中。
在分析单元AU中将所存储的信息info与待激活基站BS-A的待发射中间序列zmi的特征量进行比较。如果其它基站BS的中间序列mi的接收只受到可忽略的干扰，则待发射中间序列zmi的特征量-譬如频率-就受到控制单元ST的调谐。因此，受到调谐的中间序列ami的特征量kg被提供给己激活的基站BS-A使用。
为了测试可靠性，即测试所调谐的中间序列ami对由用户台接收的其它基站BS的中间序列mi只是可忽略地干扰，在使用之前短时间地按测试方式发射已调谐的中间序列ami。被短时间地按测试方式发射的中间序列mi-test在这里可以譬如在TDMA(时分多址)系统中的时隙内发射，该时隙是为传输短时间地按测试方式发射的中间序列mi-test而专设的。
如果一个用户台MS接收到与此用户台MS保持通信联系的基站BS的中间序列mi，并同时接收到待激活基站BS-A短时间地按测试方式发射的中间序列mi-test，那么检测设备DE就可以检测由该短时间地按测试方式发射的中间序列mi-test引起的干扰。用户台MS向所述保持通信联系的基站BS发射关于干扰的信号info，该基站借助协议P-info并譬如经网络侧的管理设备RNC将此信息info传输给待激活基站BS-A的分析设备AU。利用该附加的信息info来重新调谐待发射的中间序列zmi。
可以一直重复中间序列mi-test的这种调谐和短时间地按测试方式进行发射的过程，直到由用户台MS接收的其它基站BS的中间序列mi只是可忽略地受到所述短时间地按测试方式发射的中间序列的干扰。如果这些干扰是可以忽略的，并且不能被用户台MS的检测设备DE检测到，那么控制设备ST就调谐特征量kg，并且现在被激活的基站BS-A使用已调谐的中间序列ami。
如果在待激活基站BS-A的小区内用户密度特别高，则可以由用户台MS覆盖小区内的特别多的地点，使得此条件下的激活能将稍后的干扰概率最小化。然而，如果通往用户台MS的多个通信联系还是受到干扰，使得譬如基站BS检测到由干扰引起的通信联系中断，那么该基站BS可被去活，并按已说明的方法重新调谐待发射的中间序列zmi。
针对图4所说明的方法，图5示出了在一个实现于图1的无线通信系统内的待激活基站BS-A中实现一个第一单元E1、一个第二单元E2和一个发射测试设备TE。在第一设备E1中安装了用于存储关于中间序列mi的信息info的存储器SP和用于把该信息info与待发射中间序列zmi作比较的分析设备AU。在第二设备E2中，为调谐待发射中间序列zmi的特征量而实现一种控制设备ST。
此外，在用户台MS中安装了一个检测设备DE，用于检测短时间地按测试方式发射的中间序列的干扰。用户台MS可以把关于干扰的信息info传输给其它基站BS，并借助协议p-info将其经网络侧的管理设备RNC传输给待激活基站BS-A。