Устройство и способ дополнительного введения базовой станции в систему сотовой связи и исключения базовой станции из этой системы

Устройство и способ дополнительного введения базовой станции в систему сотовой связи и исключения базовой станции из этой системы

Реферат

 

Изобретение относится к системам сотовой связи. Технический результат состоит в создании способа, позволяющего дополнительно вводить базовую станцию и исключать ее из системы связи, чтобы предотвратить перегрузки системы, обеспечивать услуги связи без помех. Устройство содержит два аттенюатора: первый - для регулировки уровня мощности искусственно вводимых шумов и второй - для установки уровня передаваемой мощности. Когда базовая станция дополнительно вводится, первоначально передаваемая мощность низка и уровень искусственно введенных шумов высок, так что зоны обслуживания прямой и обратной линий связи совмещены и находятся в непосредственной близости от базовой станции. По мере того, как базовая станция полностью вступает в работу, мощность искусственно вводимых шумов уменьшается, а уровень передаваемой мощности возрастает, так что обе зоны обслуживания базовой станции остаются в сбалансированном состоянии по мере того как зоны обслуживания расширяются. Когда базовая станция удаляется из системы, те же самые аттенюаторы используются для сворачивания обеих зон обслуживания согласованно по мере снижения уровня передаваемой мощности от базовой станции, что является техническим результатом. 14 с. и 57 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к системе связи. Более конкретно, настоящее изобретение относится к устройству и способу добавления базовой станции сотовой ячейки в систему сотовой связи и исключения из нее базовой станции, когда нагрузка системы соответственно увеличивается или уменьшается или в случае необходимости технического обслуживания базовой станции.

В некоторых системах сотовой телефонной связи, системах персональной связи и системах беспроводных абонентских шлейфов, использующих методы кодирования, основанные на принципах многостанционного доступа с кодовым разделением (МДКР), общая полоса частот используется для связи со всеми базовыми станциями в системе. Общая полоса частот обеспечивает одновременную связь между подвижным блоком и более чем одной базовой станцией. Сигналы, занимающие общую полосу частот, селектируются в приемном терминале (как в базовой станции, так и в подвижном блоке) с использованием свойств МДКР сигналов с расширенным спектром, основанных на использовании высокочастотных псевдошумовых (ПШ) кодов и ортогональных кодов Уолша. Передающие терминалы (как базовая станция, так и подвижный блок), использующие различные ПШ коды, или сдвинутые во времени ПШ коды, или ортогональные коды Уолша, формируют сигналы, которые могут быть селективно приняты приемными терминалами.

В возможном примере реализации системы МДКР каждая базовая станция передает пилот-сигнал, содержащий общий ПШ код расширения спектра, который смещен по фазе кода относительно пилот-сигнала других базовых станций системы. В процессе функционирования системы подвижный блок получает перечень смещений фазы кода, соответствующих соседним базовым станциям, находящимся в окрестности данной базовой станции, через которую установлена связь. Подвижный блок оснащен средством поиска, которое дает ему возможность отслеживать мощность пилот-сигнала от группы базовых станций, включающей соседние базовые станции.

Известны различные способы переключения подвижного блока с одной базовой станции на другую (известных как способы "передачи связи"). Один из таких способов определен как "гибкая" передача связи, при которой связь между подвижным блоком и конечным пользователем не прерывается при передаче связи в необходимом случае от исходной базовой станции к следующей базовой станции. Такой способ определяется как "гибкая" передача связи в том смысле, что связь со следующей базовой станцией устанавливается до завершения связи с исходной базовой станцией. Если подвижный блок осуществляет связь с двумя базовыми станциями, то для конечного пользователя формируется единый сигнал из сигналов от каждой базовой станции с помощью контроллера системы сотовой или персональной связи. В указываемом здесь для ссылки патенте США N 5267261, переуступленном правопреемнику настоящего изобретения, раскрыт способ и система обеспечения связи с подвижным блоком более чем через одну базовую станцию в процессе передачи связи, т.е. обеспечения гибкой передачи связи.

Гибкая передача связи, поддерживаемая подвижным блоком, осуществляется с использованием уровня пилот-сигнала от нескольких групп базовых станций, измеряемого подвижным блоком. Группа Действующих базовых станций представляет собой группу базовых станций, посредством которых установлена действующая связь. Группа Соседних базовых станций есть группа базовых станций, окружающих действующую базовую станцию, для которых имеет место высокая вероятность наличия пилот-сигнала достаточного уровня для установления связи. Группа базовых станций-Кандидатов представляет собой группу базовых станций, уровень пилот-сигнала в которых достаточен для установления связи.

Вначале, когда установлена связь, подвижный блок осуществляет связь через первую базовую станцию, и Группа Действующих базовых станций содержит только первую базовую станцию. Подвижный блок контролирует уровень пилот-сигнала базовых станций в Группе Действующих базовых станций, Группе базовых станций-Кандидатов и Группе Соседних базовых станций. Когда пилот-сигнал базовой станции из Группы базовых станций-Кандидатов превысит предварительно определенный пороговый уровень, то базовая станция добавляется к Группе базовых станций-Кандидатов и исключается из Группы Соседних станций в подвижном блоке. Подвижный блок передает сообщение, идентифицирующее новую базовую станцию. Контроллер системы сотовой или персональной связи принимает решение об установлении связи между новой базовой станцией и подвижным блоком. Если контроллер системы сотовой и персональной связи примет решение установить такую связь, то он посылает сообщение новой базовой станции с идентифицирующей информацией о подвижном блоке и команду об установлении связи с подвижным блоком. Сообщение также передается к подвижному блоку через первую станцию. Сообщение идентифицирует новую Группу Действующих базовых станций, которая включает первую и новую базовые станции. Подвижный блок осуществляет поиск передаваемого информационного сигнала новой станции, и связь с новой станцией устанавливается без прекращения связи через первую станцию. Эта процедура может продолжаться для следующих базовых станций.

Когда подвижный блок осуществляет связь через множество базовых станций, он продолжает контролировать уровень сигнала базовых станций Группы Действующих базовых станций. Группы базовых станций-Кандидатов и Группы Соседних базовых станций. Если уровень сигнала, соответствующего базовой станции Группы Действующих базовых станций падает ниже предварительно определенного уровня в течение определенного интервала времени, то подвижный блок формирует и передает сообщение об этом событии. Контроллер системы сотовой или персональной связи принимает это сообщение посредством по меньшей мере одной из базовых станций, с которыми осуществляет связь подвижный блок. Контроллер системы сотовой или персональной связи может принять решение о прекращении связи через базовую станцию, пилот-сигнал которой имеет низкий уровень.

После принятия решения о прекращении связи через базовую станцию контроллер системы сотовой или персональной связи генерирует сообщение, идентифицирующее новую Группу Действующих базовых станций. Новая Группа Действующих базовых станций не содержит базовую станцию, связь через которую должна быть прекращена. Базовые станции, через которые установлена связь, передают сообщение на подвижный блок. Сообщения от подвижного блока, таким образом, маршрутизируются только через базовые станции, идентифицированные в новой Группе Действующих базовых станций.

Так как подвижный блок осуществляет связь с конечным пользователем по меньшей мере через одну базовую станцию постоянно на протяжении всей процедуры гибкой передачи связи, то не происходит перерывов в связи между подвижным блоком и конечным пользователем. Процедура гибкой передачи связи обеспечивает значительные преимущества благодаря реализуемому при этом принципу "сделать, прежде чем прервать" вместо ранее общепринятого принципа "прервать, прежде чем сделать", который использовался в других системах сотовой связи.

В системе сотовой или персональной телефонной связи чрезвычайно важна максимизация пропускной способности системы в смысле числа одновременно осуществляемых телефонных вызовов. Пропускная способность системы с расширенным спектром может быть максимизирована, если передаваемая мощность каждого подвижного блока регулируется так, чтобы каждый передаваемый сигнал приходил в приемник базовой станции с минимальным уровнем, требуемым для поддержания работоспособности линии связи. Если сигнал, передаваемый подвижным блоком, приходит в приемник базовой станции со слишком низким уровнем мощности, то частота ошибок по битам может оказаться слишком высокой для того, чтобы обеспечить высокое качество связи вследствие взаимных помех от других подвижных блоков. Если, с другой стороны, передаваемый сигнал подвижного блока имеет уровень мощности, слишком высокий при приеме его базовой станцией, то связь именно с этим конкретным подвижным блоком приемлема, однако такой сигнал с высоким уровнем мощности создает помехи другим подвижным блокам. Эти взаимные помехи могут отрицательно повлиять на связь с другими подвижными блоками.

Потери на трассе распространения в радиоканале определяются как любое ухудшение качества или потери, испытываемые сигналом при его распространении по воздуху, и могут характеризоваться двумя отдельными явлениями: средними потерями на трассе и замиранием. Прямая линия связи, т.е. линия связи от базовой станции к подвижному объекту, в типовом случае, но не обязательно, работает на частоте, отличной от частоты обратной линии связи, т.е. линии связи от подвижного блока к базовой станции. Тем не менее, так как частоты прямой и обратной линий связи находятся в пределах одной полосы частот, между средними потерями на трассе распространения для обеих линий связи имеет место значительная корреляция. Например, в типовой сотовой системе центральная частота одного из каналов прямой линии связи равна 882 МГц, которой соответствует центральная частота одного из каналов обратной линии связи, равная 837 МГц. С другой стороны, замирание представляет собой независимое явление для прямой и обратной линий связи и изменяется в функции времени. Характеристики замирания в канале, однако, одни и те же как для прямой, так и для обратной линий связи, так как частоты находятся в пределах одной и той же полосы частот. Поэтому среднее замирание канала по времени для обеих линий связи в типовом случае одно и то же.

В одном из возможных вариантов системы МДКР каждый подвижный блок оценивает потери на трассе распространения в прямой линии связи, основываясь на полной мощности на входе подвижного блока. Полная мощность есть сумма мощности от всех базовых станций, работающих при одном и том же распределении частот, как она воспринимается подвижным блоком. Исходя из оценки средних потерь на трассе распространения в прямой линии связи подвижный блок устанавливает уровень передачи сигнала обратной линии связи.

Передаваемая мощность подвижного блока также регулируется одной или более базовыми станциями. Каждая базовая станция, с которой подвижный блок устанавливает связь, измеряет уровень принятого сигнала от подвижного блока. Измеренный уровень сигнала сравнивается с требуемым уровнем сигнала для данного конкретного подвижного блока в данной базовой станции. Команда регулировки мощности генерируется в каждой базовой станции и передается подвижному блоку по прямой линии связи. В ответ на команды регулировки мощности от базовой станции подвижный блок увеличивает или уменьшает передаваемую им мощность на предварительно определенную величину.

Когда подвижный блок осуществляет связь более чем с одной базовой станцией, команды регулирования мощности обеспечиваются каждой базовой станцией. Подвижный блок действует в ответ на эти команды регулировки мощности от множества базовых станций с тем, чтобы избежать уровней мощности, которые могут отрицательно повлиять на связь, осуществляемую другими подвижными блоками, и при этом обеспечивать достаточную мощность для поддержания связи подвижного блока по меньшей мере с одной из базовых станций. Этот механизм регулирования мощности реализуется тем, что подвижный блок увеличивает свой уровень передаваемого сигнала, только если каждая базовая станция, с которыми подвижный блок осуществляет связь, потребует увеличения мощности. Подвижный блок уменьшает свой уровень передаваемого сигнала, если любая базовая станция, с которой этот подвижный блок осуществляет связь, потребует, чтобы мощность была снижена. Управление мощностью с участием базовых станций и подвижных блоков раскрыто в приведенных здесь для ссылки патентах США N 5056109, 5265119, 5257283, 5267262, переуступленных правопреемнику настоящего изобретения.

Разнесение базовых станций в подвижном блоке является важным фактором в процедуре гибкой передачи связи. Способ управления мощностью, описанный выше, реализуется оптимальным образом, если подвижный блок осуществляет связь с каждой базовой станцией, с которой возможна связь, в типовом случае от одной до трех базовых станций, хотя возможно и большее их число. При этом подвижный блок стремится предотвратить непреднамеренные помехи связи через базовую станцию, которая принимает сигналы подвижного блока с избыточным уровнем, но не может передать команду регулировки мощности на подвижный блок, так как связь с подвижным блоком не установлена.

Каждая зона обслуживания базовой станции имеет две границы передачи связи. Граница передачи связи определяется как физическое положение между двумя базовыми станциями, где линия связи функционирует одинаково, независимо от того, осуществляет ли подвижный блок связь с первой или с второй базовой станцией. Каждая базовая станция имеет границу передачи связи прямой линии связи и границу передачи связи обратной линии связи. Граница передачи связи прямой линии связи определяется как положение, в котором приемник подвижного блока функционировал бы одинаково, независимо от того, от какой базовой станции осуществлялся прием. Граница передачи связи обратной линии связи определяется как положение подвижного блока, при котором приемники двух базовых станций функционировали бы одинаково по отношению к данному подвижному блоку.

В идеальном случае эти две границы должны быть сбалансированы, в том смысле, что они должны иметь одно и то же физическое местоположение по отношению к базовой станции. Если они не сбалансированы, то пропускная способность системы может быть снижена, так как процедура регулирования мощности нарушается или область передачи связи неоправданно расширяется. Заметим, что граница передачи связи есть функция времени, в том смысле, что мощность обратной линии связи увеличивается по мере того, как число подвижных блоков возрастает. Мощность обратной линии связи обратно пропорциональна зоне обслуживания. Поэтому при всех прочих условиях, сохраняющихся постоянными, увеличение мощности обратной линии связи снижает эффективный размер зоны обслуживания базовой станции и обуславливает перемещение границы передачи связи обратной линии связи в направлении к базовой станции. Если только в базовой станции не используется механизм компенсации для прямой линии связи, то даже система, которая первоначально была идеально сбалансирована, окажется со временем разбалансированной, в зависимости от нагрузки базовой станции.

В работающей системе сотовой или персональной связи или в системе с беспроводными абонентскими шлейфами флуктуации нагрузки являются обычным явлением. Например, если на автостраде происходит авария в часы с наиболее интенсивным движением, то в результате образующейся пробки существенно увеличивается число пользователей системы, которые стремятся получить доступ к системе. Запланированные мероприятия, такие как крупные спортивные мероприятия, конференции и парады, также могут иметь тот же эффект. Большие флуктуации нагрузки, приводящие к увеличению числа пользователей намного больше соответствующего ожидаемой средней нагрузке, могут обусловить перегрузку системы. Если перегрузка значительна, то в запросах на предоставление новых линий связи будет отказано. Хотя ситуация перегрузки нежелательна, очевидная альтернатива, состоящая в обеспечении дополнительной пропускной способности для каждой базовой станции системы, представляется нецелесообразной с практической точки зрения. В настоящее время, однако, не существует способа или устройства, с помощью которых можно было бы избежать ситуаций перегрузки без временного прерывания связи или без ухудшения характеристик системы.

Кроме того, если базовая станция требует регламентного или незапланированного технического обслуживания, она должна быть выведена из состава системы и затем вновь введена в ее состав после завершения технического обслуживания. Важно, однако, при исключении базовой станции из системы и повторном ее введении в действие поддерживать нормальную работу системы и не допускать перерывов в обеспечиваемых системой процедурах связи. Обычные системы, однако, не предусматривают средств, с помощью которых базовую станцию можно удалить из системы и вновь ввести ее в состав системы, при необходимости проведения технического обслуживания базовой станции, не оказывая при этом отрицательного воздействия на характеристики системы.

Поэтому существует необходимость в устройстве и способе, обеспечивающих эффективное функционирование и предупреждение ситуаций перегрузки, а также обеспечивающих поддержание нормального функционирования системы при выполнении процедур технического обслуживания базовых станций.

Соответственно настоящее изобретение направлено на создание устройства и способа, позволяющих дополнительно вводить базовую станцию в систему связи и исключать ее из системы связи, чтобы предотвратить перегрузки системы, обеспечивать услуги связи без каких- либо помех при проведении технического обслуживания базовой станции, а также в существенной степени решить проблемы, связанные с ограничениями и недостатками систем, известных из предшествующего уровня техники.

Для достижения этих результатов в соответствии с задачами, решаемыми изобретением, раскрытым и подробно описанным ниже, предложен способ и устройство для дополнительного введения новой базовой станции в систему связи и/или исключения базовой станции из этой системы. Настоящее изобретение наиболее пригодно для введения новой базовой станции, работающей на предварительно определенной частоте, в существующую сеть базовых станций, работающих на той же самой частоте, когда увеличившаяся нагрузка в системе создает необходимость в дополнительном введении одной или нескольких базовых станций. Изобретение также может использоваться в случае необходимости удаления базовой станции из сети базовых станций, когда нагрузка снижается, делая удаляемую базовую станцию бесполезной. Кроме того, настоящее изобретение может быть использовано для удаления и повторного введения базовой станции (или отдельного сектора базовой станции), когда требуется техническое обслуживание или модернизация базовой станции. Процедура добавления базовой станции в систему (или так называемое "развертывание сотовой ячейки") требует согласованного расширения зон обслуживания прямой и обратной линий связи новой базовой станции. Удаление базовой станции (или так называемое "свертывание сотовой ячейки") требует согласованного сокращения зон обслуживания прямой и обратной линий связи для удаляемой базовой станции.

Перед введением новой базовой станции в существующую сеть мощность прямой линии связи (или передаваемая мощность) и мощность сигнала обратной линии связи (или принимаемая мощность) новой базовой станции примерно равны нулю. В начале процедуры добавления новой базовой станции аттенюатор в приемном тракте новой базовой станции устанавливается на высокий уровень потерь в тракте или высокий уровень ослабления, создавая высокий уровень мощности принимаемых искусственных шумов. Аттенюатор в тракте передачи также устанавливается на высокий уровень ослабления, что, в свою очередь, обуславливает низкий уровень передаваемой мощности. Высокий уровень мощности принимаемых искусственных шумов приводит к тому, что зона обслуживания обратной линии связи новой базовой станции весьма мала. Аналогично, так как зона обслуживания прямой линии связи прямо пропорциональна передаваемой мощности, то очень низкий уровень передаваемой мощности приводит к тому, что зона обслуживания прямой линии связи также весьма мала.

Процедура затем продолжается согласованным регулированием аттенюаторов в приемном и передающем трактах. Уровень ослабления аттенюатора в приемном тракте снижается, снижая при этом уровень принимаемой мощности искусственных шумов, увеличивая естественный уровень сигнала и, следовательно, увеличивая размер зоны обслуживания обратной линии связи. Уровень ослабления аттенюатора в тракте передачи также уменьшается, увеличивая при этом уровень передаваемой мощности новой базовой станции и расширяя ее зону обслуживания прямой линии связи. Скорость, с которой возрастает передаваемая мощность и снижается мощность приема искусственных шумов, должна быть относительно низкой, чтобы обеспечить передачу связи при вызовах между новой и окружающими базовыми станциями, когда новая базовая станция дополнительно вводится в систему или удаляется из нее.

Когда новая базовая станция вводится в систему, принимаемая и передаваемая мощности изменяются согласованно одна с другой. Т.е. при введении новой базовой станции передаваемая мощность увеличивается в соответствии со снижением мощности приема искусственных шумов новой базовой станции. Соответственно, когда передаваемая мощность увеличивается на 1 дБ, мощность принимаемых искусственных шумов снижается на 1 дБ. Такое полное соответствие изменения передаваемой и принимаемой мощности поддерживается на протяжении всей процедуры дополнительного введения новой базовой станции в систему.

Предпочтительно процедура введения новой базовой станции завершается, когда передаваемая мощность новой базовой станции достигает предварительно определенного требуемого уровня. Как вариант, если базовая станция оснащена средствами периодического изменения параметров ("дыхания") системы (будут описаны ниже), процедура дополнительного введения новой базовой станции завершается, когда система достигнет состояния равновесия для всех базовых станций системы.

Каждая из имеющихся базовых станций характеризуется двумя зонами обслуживания: изолированной зоной обслуживания и эффективной зоной обслуживания. Понятие изолированной зоны обслуживания относится к максимальной зоне обслуживания, которую может иметь базовая станция, и определяется при условии, когда базовая станция изолирована от всех других базовых станций, т.е. является единственной работающей базовой станцией системы. Эффективная зона обслуживания определяется границей вокруг базовой станции, в пределах которой подвижные блоки осуществляют связь с этой базовой станцией. Эффективная зона обслуживания перемещается, сокращаясь и расширяясь, в соответствии с нагрузкой базовой станции.

Когда новая базовая станция вводится в систему, ее зоны обслуживания обратной линии связи и прямой линии связи увеличиваются от по существу нулевых значений. Если система оснащена средствами периодического изменения параметров ("дыхания") системы, эта процедура продолжается, поддерживая зоны обслуживания обратной и прямой линий связи в сбалансированном соотношении, т. е. существенно одинаковых размеров. В то же время система уменьшает эффективные зоны обслуживания прямой и обратной линий связи имеющихся базовых станций, находящихся по соседству с новой базовой станцией. Соответственно, эффективные зоны обслуживания соседних базовых станций сокращаются, в то время как зоны обслуживания новой станции расширяются. При наличии средств периодического изменения параметров системы это сокращение и расширение продолжается до тех пор, пока соседние базовые станции и новая базовая станция не окажутся нагруженными одинаково, т.е. система достигнет состояния равновесия. Либо, как вариант, сокращение и расширение могут прекратиться, когда уровень передаваемой мощности новой базовой станции достигнет предварительно определенного требуемого уровня (требуемый уровень ограничен максимальной номинальной мощностью новой базовой станции).

В системе, оснащенной средствами периодического изменения параметров ("дыхания") ячейки, после достижения состояния равновесия, при возрастании и снижении нагрузки для различных базовых станций, что вызывает расширение и сокращение их эффективных зон обслуживания обратной линии связи, граница зоны обслуживания прямой линии связи согласована с зоной обслуживания обратной линии связи. Таким образом, после завершения процедуры развертывания ячейки зоны обслуживания базовых станций "дышат", сокращаясь и расширяясь согласованно.

Процедура удаления имеющейся базовой станции из сети базовых станций (или свертывание ячейки) представляет собой процесс, обратный развертыванию ячейки. В этом случае зоны обслуживания удаляемой базовой станции сокращаются. Эта процедура продолжается до тех пор, пока зоны обслуживания прямой и обратной линий связи удаляемой базовой станции не сократятся примерно до нуля. В результате удаляемая станция перестает работать, а эффективные зоны обслуживания соседних базовых станций расширяются для заполнения области, освобожденной удаленной базовой станцией. Подобно развертыванию ячейки, свертывание ячейки может выполняться без нарушений работы или перерывов в работе системы.

В устройстве и способе, соответствующих изобретению, информация может передаваться в системе связи с использованием методов МДКР. МДКР представляет собой способ мультиплексирования передач с использованием расширения спектра за счет непосредственной модуляции передаваемого сигнала последовательностью путем кодирования передач таким образом, чтобы их можно было идентифицировать. Мультиплексирование по методу МДКР позволяет большему числу приемопередатчиков (т.е. подвижных телефонных модулей) осуществлять связь в системе, чем это было бы возможно без использования таких методов расширения спектра.

Следует иметь в виду, что изложенное выше обобщенное описание и последующее детальное описание приведены для примера и для пояснения и не предназначены для какого-либо ограничения заявленного изобретения.

Иллюстрирующие изобретение чертежи обеспечивают дополнительное пояснение изобретения и включены в данное описание как его составная часть для иллюстрации примеров осуществления изобретения и пояснения лежащих в его основе принципов.

Фиг. 1 - схематичное представление примера выполнения системы подвижной сотовой телефонной связи; фиг. 2A - 2C - иллюстрация трех несбалансированных условий передачи связи; фиг. 3 - блок-схема устройства базовой станции, выполненного согласно изобретению; фиг. 4 - блок-схема другого варианта устройства базовой станции, соответствующего изобретению, имеющего средства периодического изменения параметров сотовой ячейки; фиг. 5A - 5С - иллюстрация развертывания сотовой ячейки в одном из вариантов системы.

Ниже будет рассмотрен предпочтительный вариант осуществления изобретения, пример которого представлен на чертежах. При этом одинаковые элементы на чертежах обозначены одинаковыми позициями.

Пример выполнения наземной системы 100 сотовой подвижной телефонной связи, в которой может быть реализовано настоящее изобретение, показан на фиг. 1. Система, представленная на фиг. 1, может использовать способ модуляции, реализующий принципы многостанционного доступа с временным разделением (МДВР), МДКР и другие способы модуляции при осуществлении связи между подвижным блоком 102 и базовыми станциями 104. Сотовые системы в крупных городах могут содержать сотни и тысячи подвижных блоков 102 и множество базовых станций 104. Вместе с тем, система, соответствующая изобретению, не ограничена подвижными блоками 102 и может быть использована для осуществления связи между стационарными сотовыми устройствами связи. Например, удаленный блок 106 может быть размещен в здании и предназначен для передачи и приема данных и/или речевой информации между некоторым устройством, находящимся в здании, и исходной базой 108, осуществляющей сбор данных. Передачи от базовых станций 104 к подвижным блокам 102 и удаленному блоку 106 осуществляются по прямой линии связи 120, а передачи в противоположном направлении - по обратной линии связи 130.

Типовая система сотовой или персональной связи или беспроводных абонентских шлейфов, подобная показанной на фиг. 1, содержит ряд базовых станций, имеющих множество секторов. Мультисекторная базовая станция содержит множество независимых передающих и приемных антенн, а также независимые схемы обработки. Настоящее изобретение в равной степени применимо к каждому сектору мультисекторной базовой станции и к независимым базовым станциям с одним сектором. Далее в настоящем описании термин "базовая станция" поэтому может относиться как к сектору мультисекторной базовой станции, так и к базовой станции с одним сектором. На фиг. 5A - 5C, подробно описанной ниже, представлен пример трехсекторной базовой станции 402.

В соответствии с настоящим изобретением предложены устройство и способ добавления целевой базовой станции в сеть имеющихся базовых станций и удаления целевой базовой станции из такой сети. Сеть включает базовые станции, находящиеся по соседству с целевой базовой станцией. Целевая базовая станция характеризуется уровнем принимаемой мощности и уровнем передаваемой мощности. Соседние базовые станции и целевая базовая станция определяют каждая зону обслуживания прямой линии связи и зону обслуживания обратной линии связи. Устройство содержит первый аттенюатор для уменьшения и увеличения уровня мощности принимаемых искусственных шумов и тем самым расширения и сокращения зоны обслуживания обратной линии связи целевой базовой станции. Устройство также содержит второй аттенюатор для увеличения и уменьшения уровня передаваемой мощности и тем самым расширения и сокращения зоны обслуживания прямой линии связи целевой базовой станции. Уровни ослабления первого и второго аттенюаторов регулируются контроллером. В соответствии с расширением зон обслуживания обратной и прямой линий связи целевой станции эффективные зоны обслуживания прямой и обратной линий связи соседних базовых станций сокращаются. В соответствии с сокращением зон обслуживания обратной и прямой линий связи целевой базовой станции зоны обслуживания прямой и обратной линий связи соседних базовых станций расширяются.

Зона обслуживания каждой базовой станции имеет две границы передачи связи. Граница передачи связи определяется как физическое местоположение между двумя базовыми станциями, где линия связи будет обеспечивать один и тот же результат, независимо от того, с какой из базовых станций осуществляет связь подвижный блок. Каждая базовая станция имеет границу передачи связи прямой линии связи и границу передачи связи обратной линии связи. Граница передачи связи прямой линии связи определяется как местоположение, где приемник подвижного блока будет работать одинаково, независимо от того, от какой из базовых станций он осуществлял прием. Граница передачи связи обратной линии связи определяется как местоположение подвижного блока, где приемники двух базовых станций будут работать одинаково относительно данного подвижного блока. Настоящее изобретение описано здесь на примере предпочтительного варианта осуществления, основанного на системе, имеющей средства гибкой передачи связи. Однако изобретение в равной степени применимо для всех режимов передачи связи.

Полезно сбалансировать (т.е. выровнять) границу передачи связи обратной линии связи с границей передачи связи прямой линии связи, или наоборот, для того, чтобы максимизировать пропускную способность системы. Граница передачи связи всегда определяется между по меньшей мере двумя базовыми станциями. Например, на фиг. 2A граница 60 передачи связи прямой линии связи является функцией мощности, переданной от базовой станции 10 и от базовой станции 40, а также взаимных помех от других окружающих базовых станций (не показаны) и других источников излучений в той же полосе. Граница 50 передачи связи обратной линии связи является функцией уровня мощности, принятого базовой станцией 10 и базовой станцией 40 от подвижного блока в данном местоположении, и уровня мощности принятого базовой станцией 10 и базовой станцией 40 от других подвижных блоков и других источников излучений в той же полосе и любых шумов, генерируемых приемниками базовых станций 10 и 40.

В идеальном случае граница передачи связи прямой линии связи и граница передачи связи обратной линии связи совпадают, так что может быть достигнута оптимальная пропускная способность системы. Если они не совпадают, то могут возникнуть три ситуации, отрицательно влияющие на пропускную способность системы. На фиг. 2A показана первая из этих ситуаций. Область гибкой передачи связи есть физическая область между двумя базовыми станциями, где вероятно, что подвижный блок, находящийся в этой области, может установить связь с обеими базовыми станциями. На фиг. 2B заштрихованная область изображает область 20 гибкой передачи связи.

При передаче связи, поддерживаемой подвижным блоком, область передачи связи определяется характеристиками прямого канала связи. Например, на фиг. 2A область 20 гибкой передачи связи представляет область, где качество сигнала от базовой станции 10 и качество сигнала от базовой станции 40 достаточны для осуществления связи. Когда подвижный блок 30 входит в область 20 гибкой передачи связи, он будет уведомлять о том, с какой из базовых станций он осуществляет связь, чтобы имелась возможность установления связи с второй базовой станцией. Контроллер системы (не показан) устанавливает связь между второй базовой станцией и подвижным блоком 30, как описано в вышеупомянутом патенте США N 5267261. Когда подвижный блок 30 находится в области гибкой передачи связи между базовой станцией 10 и базовой станцией 40, обе базовые станции регулируют мощность передачи подвижного блока 30. Подвижный блок 30 снижает свою передаваемую мощность, если любая из этих базовых станций выдает команду на снижение, и повышает свою передаваемую мощность, только если обе базовые станции передадут команду на повышение мощности, как это раскрыто в вышеупомянутом патенте США N 5265119.

На фиг. 2A показана первая ситуация, которая снижает пропускную способность системы. Как показано на фиг. 2A, граница 60 передачи связи прямой линии связи и граница 50 передачи связи обратной линии связи в значительной степени разбалансированы (т.е. пространственно разнесены). Подвижный блок 30 находится в положении, где связь осуществляется только с базовой станцией 40. В области, где находится подвижный блок 30, характеристики прямого канала связи наилучшие по отношению к базовой станции 40, а характеристики обратного канала связи были бы лучше, если бы подвижный блок 30 осуществлял связь с базовой станцией 10. В такой ситуации подвижный блок 30 осуществляет передачи с более высоким уровнем передаваемой мощности по сравнению с уровнем передаваемой мощности при осуществлении связи через базовую станцию 10. Этот увеличенный уровень передаваемой мощности способствует увеличению взаимных помех в системе, тем сам