Способ и система выбора обслуживающего устройства в системе сотовой радиосвязи

 

Многоуровневая слоистая архитектура сотовой радиосистемы обслуживает мобильные абонентные станции, перемещающиеся в границах системы. Выбор наилучшего обслуживающего устройства осуществляется для мобильных станций путем присвоения в рамках каждой соты значения предпочтения относительно каждой другой соты, с которой она связана по близости расположения зон обслуживания. Величина радиосигнала, принимаемого мобильной станцией от обслуживающей соты, а также радиоканалы, измеряются. Решение относительно лучшей обслуживающей соты для мобильной станции принимается на основе как значения предпочтения связанных сот, так и на основе величины сигнала их соответствующих радиоканалов. 3 с. и 21 з.п. ф-лы, 13 ил.

Изобретение относится к передаче вызова мобильных станций в рамках сотовых систем радиосвязи и, более конкретно, к передачам вызова в рамках слоистых сотовых структур таких систем.

В сотовых системах радиосвязи географическая площадь разделяется на ряд отдельных участков, называемых сотами, каждый из которых обеспечивается радиообслуживанием по ряду отдельных радиочастотных каналов, частоты которых повторно используются разными сотами, достаточно разделенными друг от друга, так, что между ними существует достаточно низкий уровень помех. Когда мобильная станция, принимающая радиообслуживание от конкретной базовой станции, обслуживающей конкретную соту, перемещается из этой соты в другую соседнюю соту, связь с мобильной станцией передается от первой базовой станции к второй базовой станции, обслуживающей соседнюю соту. Такая передача осуществляется подвижным коммутационным центром (ПКЦ), к которому подключены все базовые станции и который управляет распределением каналов связи с отдельными мобильными станциями, перемещающимися по участку, обслуживаемому сотами.

С постоянным ростом спроса на сотовое радиообслуживание пропускная способность существующих систем подвергается значительной нагрузке, поскольку нужно обслужить всех абонентов, желающих получить доступ к системе, особенно в основных районах больших городов. Для того, чтобы удовлетворить этот спрос, в настоящее время технология сотовой радиосвязи переход от аналогичных систем, в которых каждый абонентный канал связи распределяется по одному радиоканалу, к цифровым системам, в которых ряд абонентных каналов может присваиваться каждому радиоканалу посредством метода параллельного доступа с временным разделением каналов (ПДВРК). В радиосистемах с ПДВРК каждый радиоканал разделяется на множество временных интервалов и оцифрованная часть разговора каждого абонента транслируется в приписанный временной интервал. Однако даже при таком улучшении пропускной способности каналов в главных районах больших городов существуют определенные участки, в который спрос на системы настолько велик, что его невозможно успешно удовлетворить существующими архитектурами сотовых радиосистем. Например, внутри или около особенно многолюдного центра, находящегося в одном из главных районов большого города, использование каналов портативными сотовыми радиоприемопередатчиками может быть настолько велико, что спрос на услуги не может удовлетворяться всей пропускной способностью каналов базовой станции, обслуживающей соту, внутри которой находится многолюдный деловой центр. В таких ситуациях было предложено создать дополнительные "слои" зоны обслуживания сотовой радиосистемы, которые обеспечивают дополнительные менее силовые базовые станции, расположенные в рамках существующей так называемой "зонтиковой" соты и называемые "микросотами". Такие микросоты могут иметь зону обслуживания или надежного приема сигнала порядка нескольких сотен метров в отличие от зоны обслуживания в несколько километров базовой станции покрывающей зонтиковой соты. Ряд таких микросот может размещаться рядом друг с другом, образуя смежную зону обслуживания со значительной шириной, причем все они находятся внутри общей зоны обслуживания зонтиковой соты.

Если, как описано выше, используется слоистая сотовая структура в сочетании с зонтиковыми сотами и микросотами, создается повышенный уровень пропускной способности радиоканалов, которые могут конфигурировать для конкретных обстоятельств, что создает уверенность в том, что пользователи будут обслужены несмотря на чрезвычайно высокий спрос в границах очень малой географической области. Кроме того, можно добавить дополнительные слои зоны радиообслуживания, например, с помощью ряда либо сопряженных, либо раздельных пикосот, размещенных внутри зоны обслуживания или надежного приема отдельных микросот, каждая из которых в свою очередь находится в границах общей зонтиковой соты. Базовые станции, создающие зону радиообслуживания внутри пикосот, будут еще менее мощными, чем базовые станции, обслуживающие микросоты, и будут иметь зону обслуживания или надежного приема, например сто метров, для создания зоны обслуживания внутри одного здания или одного этажа в большом деловом здании.

Таким образом, в слоистых сотовых конструкциях проблема выбора обслуживающего устройства и передачи сообщений каждого мобильного радиоприемопередатчика, двигающегося внутри географической области, предлагает гораздо больше вариантов. То есть данная мобильная станция может принимать радиообслуживание в любой данный момент либо от базовой станции пикосоты, либо от базовой станции микросоты, либо от базовой станции зонтиковой соты. Если к этой ситуации применить традиционные критерии передачи вызова, используемые в однослойных сотовых построениях, возникают проблемы и их решение не является идеальным. Весьма желательно иметь возможность создать конфигурацию условий передачи вызовов для максимальной эффективности в отношении использования каналов и согласно с принципом обеспечения высококачественного радиообслуживания каждого мобильного абонента.

Если передача вызова осуществляется между соседними сотами в однослойной архитектуре сотовой радиосвязи, главный используемый критерий - это качество сигнала, принимаемого от мобильной станции соответствующими базовыми станциями, способными предоставить радиообслуживание. То есть качество сигнала, получаемого от мобильной станции базовой станцией, обслуживающей в настоящее время мобильную станцию, сравнивается с качеством сигнала, принимаемого базовой станцией, обслуживающей соседнюю соту, и когда качество сигнала в последней превосходит качество в первой, мобильная станция "передается" базовой станции, обслуживающей соседнюю соту. Кроме того, приращение качества сигнала, известное как смещение (разбаланс) или гистерезис, также накладывается на значение разницы в качестве сигналов, так что, если качество сигнала в соседней базовой станции не будет, как минимум, на величину x выше, чем у обслуживающей в данный момент базовой станции, передача не произойдет. Это предотвращает периодические взаимные передачи за счет пертурбаций в качестве сигналов, когда мобильная станция неоднократно передается назад и вперед от одной соседней базовой станции к другой.

Когда традиционные методы передачи станции (вызова станции), основанные исключительно на качестве сигнала, применяются в отношении многослойной сотовой архитектуры, получающееся в результате качество обслуживания частот бывает не оптимальным и во многих случаях полностью непригодным. Это происходит потому, что в общем случае предпочтительно обслуживать мобильную станцию с наиболее возможно низким уровнем базовой станции в качестве предпочтительного представителя услуг по соображениям пропускной способности. То есть, если от микросоты принимается сигнал достаточно высокого качества, предпочтительно обслуживать мобильную станцию от этой соты, а не передавать мобильную станцию зонтиковой соте, которая имеет меньшее общее количество наличных каналов для обслуживания, чем мог бы иметь ряд соседних микросот.

Ввиду указанных выше проблем, связанных с применением существующих алгоритмов передачи в рамках слоистых сотовых архитектур, желательно ввести систему алгоритмов передачи, максимально повышающих эффективное использование готовности каналов внутри многоуровневой конструкции сотовой радиосистемы. Система согласно изобретению предполагает такой метод.

В одном аспекте этого изобретения мобильная станция обслуживается базовой станцией сотового уровня, являющейся предпочтительным предоставителем услуг для этой мобильной станции, пока качество сигнала превышает выбранное минимальное значение. Если качество сигнала ухудшится до уровня ниже этого выбранного минимального значения, возможности выбора наилучшего обслуживающего устройства оцениваются на том же само уровне и сначала такие возможности исчерпываются, а потом уже происходит передача к какой-либо соте на более низком уровне предпочтения.

В другом аспекте изобретения передача мобильной станции, работающей в сотовой системе радиосвязи, происходит в области, в которой радиоканалы создаются многими уровнями сот, имеющих разные зоны обслуживания.

Категории предпочтения присваиваются в рамках каждой соты в отношении каждой другой связанной с ней соты в рамках системы, относительно которой зона обслуживания указанной соты является либо соседней, смежной либо ее перекрывающей. Сила радиосигналов, обеспечивающих связь между мобильной станцией и базовой станцией, обслуживающей каждую из связанных сот внутри системы, измеряется и сравнивается с заранее выбранным пороговым значением. Решение о том, передать или не передать мобильную станцию базовой станции, обслуживающей связанную с ней соту, принимается на основании того, превышает ли сила радиосигнала, приходящего от нее, пороговое значение, и на основании предпочтения, присвоенного связанной соте.

Еще в одном аспекте изобретения выбор лучшего обслуживающего устройства осуществляется для мобильной станции, обслуживаемой по первому радиоканалу, первой базовой станцией, обслуживающей первую соту и работающей в сотовой системе радиосвязи в зоне, в которой радиоканалы создаются многими уровнями сот, имеющих разные зоны обслуживания. Категории работы присваиваются в границах каждой соты в отношении каждой другой связанной с ней соты в системе, относительно которой зона обслуживания указанной соты является либо одинакового протяжения в пространстве и соседней, сопряженной либо перекрывающей ее. Каждой связанной соте присваивается категория предпочтительной, равного предпочтения, или непредпочтительной на основе размеров ее зоны обслуживания относительно зоны обслуживания соты, внутри которой производится присвоение. Информация по второму радиоканалу, транслируемая второй базовой станцией, обслуживающей вторую связанную соту, принимается и сохраняется. Величины радиосигналов, транслируемых по первому и второму радиоканалам, соответственно, измеряются.

Определяется категория предпочтения соты, из которой принимается указанный второй сигнал радиоканала. Вторая базовая станция, транслирущая второй радиоканал, выбирается в качестве наилучшего обслуживающего устройства в ответ на любое одно из следующих условий: а) если вторая сота имеет категорию предпочтения предпочтительной соты и величина радиосигнала указанного второго радиоканала превышает заранее выбранное значение; б) если вторая сота имеет категории предпочтения с равным предпочтением и величина радиосигнала второго радиоканала превышает величину радиосигнала первого радиоканала; или в) если вторая сота имеет категорию предпочтения непредпочтительной соты и величина сигнала первого радиоканала меньше заранее выбранного значения, а величина радиосигнала второго радиоканала превышает величину сигнала первого радиоканала.

В еще одном аспекте изобретения выбор обслуживающего устройства осуществляется для мобильной станции, работающей в сотовой системе радиосвязи в зоне, в которой радиоканалы создаются многими уровнями сот. Каждая из сот обеспечивается радиообслуживанием со стороны базовой станции, мощность трансляции и результирующая зона обслуживания которой меняется от большей и меньшей. Каждая сота снабжена перечнем соседних сот, зоны обслуживания которых непосредственно связаны с зоной обслуживания этой соты. Каждой соте присваивается минимальное приемлемое значение величины сигнала радиоканала. Величина радиосигналов, обеспечивающих связь между мобильной станцией и базовой станцией, измеряется для соты, обслуживающей в данный момент мобильную станцию, а также для каждой из ее соседних сот. Обслуживающее устройство выбирается для мобильной станции из числа в данный момент обслуживающей соты и соседних ей сот путем выбора соты, имеющей как самую малую зону обслуживания, так и величину радиосигнала, которая как минимум, равна минимальному приемлемому значению.

На фиг. 1 дано наглядное изображение одноуровневой сотовой системы радиосвязи, включающей передвижной коммутационный центр, ряд базовых станций и ряд мобильных станций; на фиг. 2- наглядное изображение многоуровневой сотовой системы радиосвязи, показывающее ряд микросот и ряд покрывающих зонтиковых сот; на фиг. 3 - график, показывающий величину сигнала, принятого мобильной станцией, перемещающейся в рамках микросоты и покрывающей зонтиковой соты, в которую она включена; на фиг. 4 - диаграмма номинальных максимальных и минимальных размеров микросоты; на фиг. 5 - график, показывающий величину сигнала, принятого мобильной станцией, перемещающейся в границах микросоты и покрывающей зонтиковой соты, с другими критериями сигнала, чем на фиг. 3; на фиг. 6 - диаграмма, показывающая три разные границы передачи станции для микросоты и покрывающей зонтиковой соты; на фиг. 7 - блок-схема, показывающая ряд базовых станций, находящихся, соответственно, внутри соседних сот сотовой радиосистемы; на фиг. 8 - блок-схема оборудования инфраструктуры в рамках сотовой радиосистемы; на фиг. 9 - блок-схема мобильного радиоприемопередачтика, используемого в рамках сотовой радиосистемы; на фиг. 10-13 - графические представления алгоритмов, показывающие процедуры, используемые в изобретении.

На фиг. 1 показана традиционная однослойная система сотовой радиосвязи такого типа, с которым связано изобретение. Как показано на фиг. 1, произвольный географический участок можно разделить на ряд сопряженных зон радиообслуживания или сот C1-C10. Хотя, как показано на фиг. 1, система включает в себя только 10 сот, нужно ясно понимать, что на практике количество сот может быть намного большим.

В каждой из сот C1-C10 находится связанная с ней базовая станция, обозначенная как соответствующая станция из ряда базовых станций B1-B10. Каждая из базовых станций B1-B10 включает в себя передатчик, приемник и контроллер базовой стации, как хорошо известно специалистам. На фиг. 1 базовые станции B1-B10 для наглядности размещены в центре каждой из сот C1-C10, соответственно, и снабжены всенаправленными антеннами. Однако в других конфигурациях сотовой радиосистемы базовые станции B1-B10 могут находиться около периферии или так или иначе в стороне от центра сот C1-C10 и могут распределять радиосигналы по сотам C1-C10 всенаправленно или однонаправленно. Поэтому представление сотовой радиосистемы на фиг. 1 предназначено только для целей иллюстрации одноуровневой сотовой радиосистемы и не предназначено ограничить возможные варианты реализации сотовой радиосистемы, в которой может применяться система согласно изобретению.

Как далее видно из фиг. 1, в границах сот C1-C10 может находиться ряд мобильных станций M1-M10. На фиг. 1 показано только 10 мобильных станций, но нужно понимать, что фактическое количество мобильных станций на практике может быть намного большим и неизбежно оно намного превосходит количество базовых станций. Более того, хотя в некоторых из сот C1-C10 не обнаруживается никаких мобильных станций M1-M10, нужно понимать, что присутствие или отсутствие мобильных станций M1-M10 в любой конкретно соте C1-C10 на практике зависит от конкретных желаний мобильных станций M1-M10, которые могут "странствовать" из одного места в соте в другое или из одной соты в смежную или соседнюю соту и даже из одной сотовой радиосистемы, обслуживаемой каким-либо ПКЦ, в другую систему.

Каждая из мобильных станций M1-M10 способна инициировать или принимать телефонный вызов через одну или несколько базовых станций B1-B10 и через передвижной коммутационный центр (ПКЦ). ПКЦ соединен линиями связи, например кабелями, с каждой из показанных базовых станций B1-B10 и с неподвижной общественной коммутационной телефонной сетью (ОКТС), которая не показана, или с аналогичной неподвижной сетью, которая может включать в себя функцию интегральной системной цифровой сети (ИСЦС). Соответствующие связи между ПКЦ и базовыми станциями B1-B10 или между ПКЦ и ОКТС или ИСЦС не полностью показаны на фиг. 1, но хорошо известны специалистам. Аналогичным образом также известно, что сюда включаются более одного ПКЦ и что каждый дополнительный ПКЦ соединен с отличной группой базовых станций и с другими ПКЦ посредством кабельных или радиоканалов связи.

Каждой из сот C1-C10 выделен ряд звуковых или речевых каналов и как минимум один канал доступа или управления, например прямой управляющий канал (ПУК).

Управляющий канал используется для контроля или управления работой мобильных станций посредством информации, переданной этим устройством и полученной от них. Такая информация может включать в себя сигналы приходящего вызова, сигналы посылаемого вызова, сигналы поискового вызова, сигналы ответа на поисковый вызов, сигналы регистрации местонахождения, присвоения речевых каналов и инструкции по эксплуатации, когда мобильная станция выезжает из зоны радиообслуживания одной соты, въездная в зону радиообслуживания другой соты. Управляющие или речевые каналы могут работать в аналоговом или в цифровом режиме или в режиме их комбинации.

Фиг. 1 показывает относительно традиционную одноуровневую сотовую структуру, в которой мобильные станции передаются от одной соты другой, будучи обслуживаемыми радиоканалами связи с первой базовой станцией и затем с соседней базовой станцией на основании уровня сигнала мобильной станции, полученного от каждой из соответствующих базовых станций.

На фиг. 2 наглядно показана многоуровневая слоистая сотовая архитектура, в которой набор зонтиковых макросот A-G, аналогичный сотам C1-C10 на фиг. 1, покрывает и включает в себя ряд микросот a-e, находящихся внутри той же самой зоны обслуживания одной или нескольких зонтичных сот. На фиг. 2 каждая из зонтичных сот A-G будет обслуживаться, соответственно, базовой станцией, аналогичной базовым станциям B1-B10 на фиг. 1, и она будет включать в себя зону обслуживания в рамках соты порядка, например, нескольких километров в диаметре. Аналогичным образом каждая из микросот a-e также будет обслуживаться базовой станцией (не показана), находящейся в соте и создающей соответствующую зону обслуживания порядка несколько сотен метров для каждой.

Подобно тому, как зоны обслуживания зонтичных сот A-G являются соседними, сопряженными или перекрывающими друг друга, такими же сопряженными являются зоны обслуживания соответствующих миркосот a-d, причем зона обслуживания микросоты e изолирована от других микросот, но занимает одинаковое протяжение в пространстве с зоной обслуживания зонтичной соты A. Каждая из базовых станций, создающих зону радиообслуживания и для зонтичных сот A-G, и для микросот a-e, может работать под управлением одного ПКЦ (не показан).

Как показано на фиг. 2, мобильная станция 21, перемещающаяся вдоль траектории, указанной стрелкой 22, будет переезжать из зоны, обслуживаемой зонтичной сотой A, через зоны, обслуживаемые микросотой d и микросотой c, в зону обслуживания зонтичной сотой B. Обеспечение радиообслуживания мобильной станции 21 при ее передвижении вдоль траектории 22 может предполагать ряд разных передач от разных обслуживающих базовых станций в разных пунктах вдоль ее пути в зависимости от критериев передачи или алгоритма передачи, используемых для реализации таких передач. Например, в начале своей траектории мобильная станция 21 могла обеспечиваться обслуживанием только со стороны базовой станции, обслуживающей зонтичную соту A, тогда, как в пункте 23 на траектории 22 она могла бы обслуживаться либо базовой станцией зонтичной соты A, либо базовой станцией микросоты d. Кроме того, когда она достигнет пунктам 24 на траектории 22, она могла бы обслуживаться либо базовой станцией зонтичной соты A, либо базовой станцией микросоты c. Далее, в пункте 25 обслуживание могло бы предоставляться базовой станцией микросоты c или базовой станцией зонтичной соты B. Наконец, в пункте 26 на траектории 22 мобильная станция 21 могла бы обслуживаться только базовой станцией, обслуживающей зонтичную соту B.

Таким образом, критерии выбора относительно того, какой соте следует передать мобильную станцию 21, и критерии, которые нужно использовать для определения момента времени и результата такой передачи, являются важными соображениями при определении конфигурации эффективности и пропускной способности радиообслуживания, предоставляемого мобильным станциям в рамках многослойной сотовой структуры (фиг. 2).

Как обсуждалось выше, при реализации процесса передачи в рамках однослойной сотовой структуры мобильная станция находится только в одной соте в данный момент времени и покидает старую соту, когда выходит в новую соту и начинает получать обслуживание посредством ее передачи в новую соту. В таком случае величина сигнала, принимаемого из мобильной станции, уменьшается для старой соты и увеличивается для новой соты при пересечении мобильной станцией границы, на которой происходит передача. Однако, когда микросота находится внутри зонтичной соты и полностью ею окружена, возникает целиком отличная ситуация в отношении изменений величины сигнала, когда мобильная станция передвигается через микросоту, находящуюся внутри зонтичной соты. Например, если перейдена граница передачи для микросоты на обратной стороне от зонтичной соты, как величина сигнала обслуживающей соты, так и величина сигнала соты-кандидата увеличиваются или уменьшаются в зависимости от направления движения мобильной станции. Эти изменения величины сигнала становятся все большей проблемой, чем ближе находится микросота к антенне, обслуживающей участок зонтичной соты. Эти проблемы можно проиллюстрировать двумя приведенными ниже примерами, относящимися к цифровым радиоканалам.

В первом примере предположим, что зонтичная сота имеет эффективную излучаемую мощность 50 Вт (47 дБм), а заключенная в ней микросота - эффективную излучаемую мощность 0,1 Вт (20 дБм). Микросота находится на расстоянии 200 м от места базовой станции зонтичной соты. 0,1 Вт - это подходящий уровень мощности для микросоты диаметром 200 м. На фиг. 3 показана рассчитанная величина сигнала, принимаемого мобильной станцией, по формуле L = 30+35 log d, т.е. по формуле потерь на трассе, где d дается в метрах. Кроме того, в попытке получить подходящие размеры соты значение смещения сигнала устанавливается на 10 дБ, т. е. 10 дБ вычитается из величины измеренного сигнала зонтичной соты до сравнения с величиной сигнала соты-кандидата в соответствии с алгоритмами передачи в стандартной архитектуре одноуровневой соты. Как показано, величина сигнала, принимаемого мобильной станцией от зонтичной соты при перемещении от расположения базовой станции зонтичной соты к месту базовой станции микросоты и через это место, начинается с очень высокого значения и спадает по экспоненте как функция расстояния между мобильной станцией и базовой станцией зонтичной соты. Величина сигнала, принимаемого мобильной станцией от микросоты, возрастает по экспоненте до тех пор, пока она не проходит через базовую станцию, обслуживающую микросоту, на расстоянии 200 м от базовой станции зонтичной соты и после этого спадает по экспоненте как аналогичная функция расстояния от базовой станции микросоты.

На фиг. 4 показана номинальная граница передачи станции с величиной смещения 10 дБ, применяемой при сравнении сигналов, что означает, что номинальная граница передачи - это линия, где зонтичная сота на 10 дБ сильнее, чем микросота. Добавляя погрешность плюс или минус 5 дБ в измерении передачи с помощью мобильной станции (ППМС) и гистерезис величиной +/-3 дБ, максимальный и минимальный размер соты находится там, где зонтичная сота сильнее на 18 дБ и 2 дБ, что показано внутренней и внешней линией, соответственно на фиг. 4. Обнаружено, что самая малая величина сигнала в микросоте составляет около - 97 дБм. Такой случай может сработать и может быть приемлемым в некоторых ситуациях, однако неопределенность границ передачи относительно высока. Более того, если при рассмотрении уровня сигнала в расчет принимается некоторое замирание сигнала, такой метод, вероятно, станет неприемлемым с практической точки зрения. Такие неопределенности относительно границ передачи станут еще более трудными, если замирание добавляется к величинам сигнала. Даже без всякого смещения, сота слишком мала, учитывая способность создавать зону обслуживания с выходной мощностью 20 дБм.

Второй пример проблемы, связанной с применением традиционного алгоритма передачи для одного слоя в случае многослойной сотовой структуры, можно проиллюстрировать в случае расстояния 200 м между двумя отдельными местами сот, но при 30 дБм для микросоты. В этом случае отличие состоит в том, что выходная мощность микросоты составляет 30 дБм. Фиг. 5 - это график, показывающий величину сигнала от двух сот на разных расстояниях от соответствующей базовой станции зонтичной соты и микросоты, когда мобильная станция едет от базовой станции зонтичной соты через базовую станцию микросоты и затем в сторону от обеих.

Хотя общая структура соответствующих кривых уровня сигнала аналогична представленной на фиг. 3, характер перекрытия несколько отличен. Более того, если номинальное значение смещения выбрано равным 17 дБ, номинальная граница передачи, т.е. линия, где величина зонтичного сигнала на 17 дБ больше величины сигнала микросоты, представлена прямой линией на фиг. 6. Как обсуждалось выше, добавляются погрешности значений мобильной станции и гистерезиса, давая границы пир смещениях 9 дБ и 25 дБ, соответственно. В этом случае зонтичная сота и микросота эквивалентны. В наихудшем случае зонтичная сота мала, а в наилучшем случае мала микросота. Этот пример показывает, что может легко произойти, если смещение установлено слишком высоко в попытке получить приемлемую зону обслуживания.

Два приведенных выше примера показывают, что существуют случаи, когда существующая функция определения местоположения и алгоритм передачи дают в высшей степени неподходящие результаты в применении к многоуровневым сотовым структурам. Попытки избежать эти неадекватности могут включать в себя: 1) создание правил проектирования, которым должны следовать операторы сотовой системы, чтобы избежать опасных ситуаций; 2) модификацию алгоритмов определения местонахождения, чтобы лучше владеть ситуацией зонтик/микросота. Использование правил проектирования - это неприемлемый подход, поскольку правила должны определять ограничения на уровни мощности микросоты и расстояния от места зонтичной соты. Такие правила должны включать в себя значительный допускаемый предел ошибки для того, чтобы вместить номинальные ситуации, и будут восприниматься как ограничение, наложенное на работу системы.

Кроме того, если правилам не следуют умышленно или случайно, система будет восприниматься как имеющая более низкое качество с ухудшенным качеством речевой передачи, большее число несостоявшихся вызовов приведет к жалобам на систему.

Как указывалось выше, существующий алгоритм, используемый в случае одноуровневых сотовых структур, адекватно функционирует для использования относительных величин сигналов между данной сотой и соседней сотой для определения местонахождения границ передачи станции, когда соты имеют равное предпочтение и находятся рядом друг с другом. Для передачи станции между зонтичными сотами и микросотами необходим иной критерий.

Система согласно изобретению обеспечивает критерии передачи, основанные на абсолютной величине сигнала. Это значит, что, если обслуживающая сота - это зонтичная сота, а величина сигнала для соседа микросоты, измеренная мобильной станцией в цифровых сотовых системах и приемником величины сигнала в аналоговых сотовых системах, превышает "достаточный" уровень сигнала, чтобы обеспечить хорошее качество передачи речи в микросоте, к микросоте может быть осуществлена передача станции. Этот критерий обеспечивает осуществление передачи к микросоте каждый раз, когда она может предоставить обслуживание с достаточным качеством.

Общий подход, заключенный в системе согласно изобретению, состоит в том, чтобы обращаться с каждой сотой как принадлежащей к четко разным слоям, т.е. к макросотам, микросотам, пикосотам и т.д., без определения типов разных слоев.

Например, чтобы получить три категории соседних сот: 1) соседи рядом; 2) соседи сверху; 3) соседи снизу, такая классификация полезна. При таком определении сосед рядом будет существующим соседом на том же уровне, что и в данный момент обслуживающая сота. Соседом сверху для микросоты будет зонтичная сота, а соседом снизу для зонтичной соты будут микросоты.

Согласно существующей системе передача должна произойти к соседу снизу каждый раз, когда величина сигнала у этого соседа превышает новое "достаточное" пороговое значение, которое должно определяться как параметр соты. С другой стороны, передача соседу сверху, например зонтичной соте, должна производиться только тогда, когда величина сигнала ниже этого же порога при том условии, что это лучший кандидат. Для того, чтобы избежать передач туда и обратно, на пороговое значение накладывается значение гистерезиса.

Модификация критериев передачи, используемых в применении изобретения к одной примерной реализации системы сотовой радиосвязи (системы CMS 88 фирмы Ericsson Radio System) влияет на программные средства как телефонной станции, так и базовой станции в том смысле, что в программу телефонной станции нужно добавить информацию об обработке новых параметров сот и о типе соседа. Такие новые параметры сот и информация о типе соседа посылаются телефонной станцией-коммутатором в базовую станцию и в базовой станции эти параметры должны добавляться в программу цифрового канала в качестве новых критериев для посылки запросов о передачи станции. В случае аналоговых каналов такие соответствующие программные критерии должны находиться в самой станции-коммутаторе.

Говоря в более общем смысле, существуют два разных метода при выборе наилучшего обслуживающего устройства в соответствии с изобретением: а) аналоговый, в котором величины сигналов для каждого вызова измеряются в соседних сотах и оцениваются вместе с величиной сигнала для идущей вверх линии связи в обслуживающем канале; б) цифровой, в котором используется передача с помощью мобильной станции (ППМС), а аналогичные измерения производятся мобильной станцией, сообщаются базовой станции и оцениваются.

Основная концепция, заложенная в изобретение, состоит в том, что желательно обслуживать мобильную станцию посредством уровня соты в рамках многосотовой структуры, находящейся на возможно самом низком уровне при условии, что качество сигнала достаточное, чтобы обеспечить хорошее обслуживание. В ситуации, представленной на фиг. 2, включая находящийся там массив зонтичных сот и микросот, и в которой можно создать зону обслуживания со стороны либо зонтичной соты, либо микросоты, обычно оптимально позволить микросоты обрабатывать абонентную нагрузку канала передачи информации каждый раз, когда это уместно с точки зрения качественной передачи информации. Другими словами, в таких ситуациях предпочтительна микросота, т.е. самый низкий уровень сот в многосотовом массиве. В том случае, когда реализуются многосотовые уровни, в основном один уровень предпочитается другому прежде всего по соображениям пропускной способности.

Система и способ согласно изобретению реализуются на основании обработки перечня соседних сот и дифференциации между предпочтительными сотами, непредпочтительными сотами и сотами с одинаковым предпочтением с целью установления самой подходящей обслуживающей соты как на момент установки вызова, так и в течение самого вызова. Например, как показано на фиг. 2, микросоты a,c, d, e являются предпочтительными для зонтичной соты A, микросоты a,b,c являются предпочтительными для зонтичной соты B, тогда как зонтичные соты A-G имеют равное предпочтение относительно друг друга и микросоты a-e имеют равное предпочтение относительно друг друга.

В рамках данной системы одна из целей заключается в обеспечении того, чтобы радиоприемопередачтик мобильного абонента был настроен на самую подходящую соту как во время режима простоя, так и во время процесса вызова. Предпочтительно, чтобы алгоритм, используемый в изобретении, применялся для выбора соты, которая является одной и той же и в режиме простоя, и во время процесса вызова, для того, чтобы быть уверенным, что выбранная при установке вызова сота также приемлема и сразу же после установки вызова.

В изобретении данные присваиваются каждой соте, как это представлено далее.

Описание - Параметр Выбранный порог величины сигнала, который определяет достаточно "приемлемую" величину сигнала для этой соты - 1 Значение гистерезиса, которое нужно использовать вместе с присвоенным порогом - 2 Перечень соседних сот - 3 Для каждого соседа присвоенный тип, т.е. предпочтительный, непредпочтительный, равного предпочтения - 4 Для каждого соседа присвоенное значение гистерезиса - 5 В том случае, если нет подходящего предпочтительного соседа и величины сигналов в обслуживающей в данный момент соте находятся ниже порогового значения, тогда нужно выбрать "наилучшую" соту и произвести к ней передачу. В этой конкретной ситуации используется значение гистерезиса с параметром 5.

Если кратко обратиться к фиг. 7, то здесь показан ряд соседних сот 41-43, который может находиться на любом уровне в многоуровневой сотовой структуре. Внутри каждой соты имеются базовые станции 44-46, каждая из которых содержит управляющий канальный приемопередатчик 44a-46a, а также ряд приемопередатчиков 44b-46b речевых каналов. Управляющий канал базовой станции используется для связи с мобильными станциями в течение периода простоя, когда никакого вызова не установлено. Вызовы, размещенные в управляющем канале, включают в себя информацию, которую необходимо транслировать мобильным станциям относительно соседних сот. Речевые каналы используются после установки вызова мобильной станции и передают не только речевую информацию, но и некоторые сигналы, например номера каналов измерения для соседних сот к соте, обслуживающей мобильную станцию, а также инструкцию о передаче станции к мобильной станции и измеренную величину сигнала от соседних сот к соте, обслуживающей мобильную станцию в случае ППМС согласно цифровому стандарту IS-54.

На фиг. 8 представлена полная блок-схема оборудования, находящегося в сотовой сети, в которую включено изобретение, включая общественную коммутационную телеокоммуникационную сеть (ОКТС) 51, передвижной коммутационный центр (ПКЦ) 52 и пару показательных базовых станций 53-54. В ПКЦ 52 находится коммутатор 55, управляемый центральным процессором 56, и оба они подсоединены к интерфейсу 57. Интерфейс 57 ПКЦ 52 соединен посредством линии передачи данных 61 и 62 с каждой из соответствующих базовых станций 53 и 54. Каждая базовая станция содержит мультиплексор/демультиплексор 60, подсоединенный к ряду приемопередатчиков 63-65, подсоединенных к антенне 66. Каждый приемопередатчик включает управляющее устройство 67 и передающее устройство 68 вместе с приемным устройством 69. Вывозы, направленные к абонентам или приходящие от них, в ОКТС 51 заводятся в коммутатор 55 в ПКЦ 52, где они направляются к нужной соте, а речевой канал управляется центральным процессором 56. Центральный процессор также управляет и обрабатывает данные, касающиеся местоположения мобильной станции, сот, соседних относительно соты, в которой в данный момент находится мобильная станция, и управляет установкой вызова и передачей станции. Каналы связи между ПКЦ 52 и базовыми станциями 53 и 54 (линии 61 и 62) передают речевую информацию, а также управляющую информацию от управляющего устройства 67 и к нему внутри каждого из разных приемопередатчиков 63-65 базовых станций 53 и 54. Оборудование базовых станций 53 и 54 состоит из мультиплексора 60, который управляет распределением речевой информации, управляет информацию, идущей к разным приемопередатчикам 63-65 и от них. Приемопередатчики содержат приемопередатчики управляющего канала и приемопередатчики речевого канала.

Затем на фиг. 9 показано мобильное абонентное устройство 71, содержащее приемник 72, передатчик 73, подсоединенный к антенне 74 через антенный переключатель 75. Управляющее устройство 76 соединено с синтезатором 77, который также соединен с передатчиком 73 и приемником 72. Микрофон 78 соединен с передатчиком, тогда, как динамик 79 соединен с приемником 72. Синтезатор 77 используется для настройки приемника 72 на частоты управляющего канала до установки вызова и на частоты разных речевых каналов и частоты каналов измерений в течение вызова под управлением управляющего устройства 76. Управляющее устройство 76 измеряет посредством приемника 72 и синтезатора 77 величину сигнала, принимаемого приемником 72, принимает информацию о перечне соседей от базовой станции через приемник 73 и обрабатывает всю эту информацию согласно алгоритму и способу согласно изобретению.

В данной системе мобильное устройство в режиме простоя ищет присвоенный частотный спектр, транслируемый для соответствующего управляющего канала для связи с сотовой сетью. Все управляющие каналы непрерывно передают и циклично транслируют информацию о соседних сотах, которая существенна для соты, в которой в данный момент находится мобильная станция. Информация о соседних сотах состоит из следующих данных: 1) Частоты управляющего канала для соседних сот; 2) Тип соседа, т.е.

а) предпочтительный сосед; б) непредпочтительный сосед, или
в) сосед с равным предпочтением;
3) Для каждого предпочтительного соседа - пороговое значение величины сигнала. Пороговое значение - это порог сигнала достаточной величины в соседней соте плюс соответствующее значение гистерезиса или смещения, которое может быть рассчитано в центральном процессоре в ПКЦ или в управляющем устройстве базовой станции до его посылки;
4) Для каждого управляющего канала (соты) - пороговое значение величины сигнала, которое является порогом для сигнала достаточной величины при обслуживании сотой, т.е. предпочтительной сотой, но из этого значения вычитается значение гистерезиса;
5) Для всех соседей (с равным предпочтением и для непредпочтительных соседей) - значение гистерезиса.

Мобильная станция периодически измеряет величину сигнала для текущего канала и на частотах, определенных для соседей текущей соты. Затем мобильная станция настраивается на предпочтительного соседа как только измеренная величина сигнала для этого соседа превышает пороговое значение, установленное для этой соседней соты. Если пригоден более чем один предпочтительный сосед, мобильная станция настраивается на соседа с наилучшим запасом (границей) по отношению к пороговому значению. Если, однако, нет подходящей предпочтительной соседней соты, а соседняя сота с равным предпочтением имеет величину сигнала, превышающую величину сигнала к текущему каналу с запасом, который определяется значением гистерезиса для этого конкретного соседа, мобильная станция возвращается к этой соседней соте.

Если величина сигнала для текущего канала находится ниже своего порогового значения, определяющего достаточную величину сигнала, и нет подходящего предпочтительного соседа, и нет также подходящего соседа с равным предпочтением, а непредпочтительный сосед имеет величину сигнала, превышающую величину сигнала для текущего канала с добавленным запасом, определенным значением гистерезиса для этой конкретной соседней соты, мобильная станция настраивается на частоту управляющего канала этой соседней соты.

При достижении установки вызова от мобильной станции мобильная станция находится уже на нужном управляющем канале в соответствии с процедурой, изложенной выше, и вызов может установиться в соответствующей соте согласно хорошо установленной процедуре.

Другой способ обеспечения мобильной станции частотами, типами соседей, двумя уровнями величин сигналов, т.е. пороговым значением и гистерезисом, и другим гистерезисом мог состоять в транслировании порогового значения и гистерезиса отдельно и в обеспечении возможности для мобильной станции возможность рассчитать эти два уровня.

Еще один способ описать этот алгоритм заключается в следующем: 1) настроиться на предпочтительного соседа, когда измеренная величина сигнала "достаточно хороша"; 2) не настраиваться на непредпочтительного соседа, когда измеренная величина сигнала для обслуживания в данный момент соты "достаточно хороша"; 3) настроиться на наилучшего соседа, когда величина сигнала для обслуживающей соты не "достаточно хороша".

В качестве иллюстрации указанной процедуры можно привести пример со ссылкой на фиг. 2. Мобильный абонентный терминал, переезжающий из зонтичной соты A в зонтичную соту B, вначале будет настроен на частоту управляющего канала соты A, где он получит транслируемую информацию относительно частот управляющего канала для соседних сот B-G с равным предпочтением, а также их значения гистерезиса вместе с частотами для предпочтительных соседних микросот a, b, d, e и c их соответствующими пороговыми значениями. Когда величина сигнала от микросоты d превышает пороговое значение, установленное для этой соты, мобильная станция перенастроится на управляющий канал микросоты d и получит информацию о соседних сотах микросоты d, которыми являются теперь микросота a и микроста c с равным предпочтением, и о зонтичной соте A о непредпочтительной соседней соте. После перенастройки на микросоту c соседи с равным предпочтением будут микросота a, микросота b и микросота d, а непредпочтительными соседями будут зонтичная сота A и зонтичная сота B. Наконец, когда мобильная станция достигла некого положения внутри зонтичной соты B, соседями с равным предпочтением будут зонтичные соты A, C и G, а предпочтительными соседями будут микросоты a, b, c.

Если в системе согласно изобретению проходит вызов и сразу же после установки вызова и после передачи в новую соту информация о частоте управляющего канала или любая другая непрерывно передаваемая частота в каждой соседней соте посылается в мобильную станцию. Мобильная станция периодически измеряет величину сигнала для обслуживания канала и соседних сот и сообщает эти значения по текущему речевому каналу базовой станции.

Эта информация обрабатывается в устройстве управления базовой станции или в центральном процессоре ПКЦ согласно точно тем же правилам, что и в мобильной станции в условиях простоя. Как только в соответствии с изложенными выше правилами определяется лучше обслуживающая базовая станция, осуществляется передача этой новой обслуживающей базовой станции. Если базовая станция или мобильная станция использует регулировку мощности, величина сигнала или пороговое значение можно отрегулировать, чтобы получить результат сравнения, как если бы радиопередатчик использовал максимальный допустимый уровень мощности в соте.

Система согласно изобретению создает более легкий и естественный способ управления выбором соты при установке вызова и при передаче станции. Создается также система для оптимального выбора соты в рамках такой многослойной сотовой структуры.

На фиг. 10 дано графическое представление алгоритма, показывающее некоторые функциональные характеристики в системе согласно изобретению. Фиг. 10 иллюстрирует процесс, осуществляемый внутри мобильной станции в течение периода простоя следующим образом: подпрограмма начинается в 101 и переходит к 102, где она выбирает первый канал. После этого мобильная станция перемещается в 103, где она получает и сохраняет информацию, транслируемую по выбранному каналу. Затем в 104 мобильная станция измеряет величину сигнала для соседних сот и для обслуживающего канала. Затем в 105 мобильная станция выбирает первый канал для оценки и переходит к 106, где определяется, поступает ли этот канал от предпочтительной соседней соты.

Если да, то система переходит в 107, где решается, превышает ли величина сигнала для соседней соты заранее выбранное пороговое значение плюс гистерезис, в случае его наличия. Если нет, то система переходит в 108, где определяется, оценен ли последний сосед. Если, однако, в 107 величина сигнала для соседней соты превышает пороговое значение плюс гистерезис, то система переходит в 109, и мобильная станция перенастраивается на это значение соседней соты и возвращается в 103 для получения и запоминания информации, транслируемой по этому вновь выбранному каналу.

Если же, в 106 определяется, что оцениваемый канал это не предпочтительная соседняя сота, то система переходит в 110, где определяется, является ли эта соседняя сота сотой с равным предпочтением. Если нет, т.е. эта сота является непредпочтительной соседней сотой, то система переходит в 111, где она определяет, меньше ли величина сигнала обслуживающего канала, чем заранее выбранное пороговое значение плюс гистерезис, если он имеется Если нет, то она переходит в 108 для определения того, был ли оценен последний сосед. Если в 111 определено, что величина сигнала обслуживающего канала ниже порогового значения минус величина гистерезиса, то система переходит в 112, где определяется, превышает ли величина сигнал соседней соты величину сигнала обслуживающего канала, и если нет, то переходит в 108 и определяет, был ли оценен последний сосед.

Если в 112 определено, что величина сигнала соседней соты превышает величину сигнала обслуживающего канала, то мобильная станция повторно настраивается на эту соседнюю соту в 109 и возвращается в 103, чтобы принять и запомнить информацию, транслируемую по этому каналу. Аналогичным образом, если в 110 определено, что эта соседняя сота - сота с равным предпочтением, то система переходит непосредственно в 112 для очистки величины сигнала этой соты. Если в 108 система определяет, что последний сосед был оценен, то система возвращается в 104 и измеряет величину сигнала для соседних сот в обслуживающем канале, как излагалось выше. Если, однако, было определено, что последняя соседняя сота не была оценена в 108, то система переходит в 113 и выбирает следующего соседа для оценки, возвращаясь в 106, чтобы определить предпочтение этого конкретного соседа.

Таким образом, из фиг. 10 видно, что мобильная станция в течение периода простоя непрерывно совершает циклы приема информации о канале и определяет, нужно ли ей быть переданной некой соте, и применяет критерий предпочтения к тем потенциальным сотам, которым она может быть передана в соответствии с самым эффективным использованием готовности каналов.

Следует понимать, что описанный выше процесс относится к реализации изобретения в рамках цифровой системы сотовой связи, использующей передачу с помощью мобильной станции (ППМС), как она определена стандартом IS-54, опубликованным EIA/TIA.

Должно быть ясно, что это изобретение можно также реализовать в рамках других цифровых или аналоговых сотовых систем, в которых измерения величины радиосигнала производятся базовыми станциями различных связанных сот.

На фиг. 11 показана также дополнительная процедура для оценки вероятности передачи станции в мобильной станции в течение периода простоя. Подпрограмма начинается в 121, где мобильная станция выбирает первый канал в 122 и переходит в 123, где она получает и запоминает информацию, транслируемую по этому выбранному каналу. После этого система переходит в 124 и измеряет величину сигнала для соседних сот и их обслуживающих каналов. Затем в 125 система выбирает первый канал для оценки и очищает перечень каналов-кандидатов. После этого в 126 система определяет, принадлежит ли выбранный канал предпочтительному соседу и, если да, то переходит в 127, где величина сигнала для соседней соты оценивается для определения того, находится ли она выше заранее выбранного порогового значения плюс гистерезис, в случае его наличия. Если нет, то система переходит в 128 и определяется, был ли оценен последний сосед. Если, однако, в 127 было определено, что величина сигнала для соседней соты превышала пороговое значение, то система переходит, чтобы добавить эту соседнюю соту к перечню кандидатов в 129 и затем к решению в 128, был ли оценен последний сосед. Если, однако, в 126 установлено, что сосед был непредпочтительным, то система переходит в 131, чтобы определить, является ли соседняя сота сотой с равным предпочтением.

Если же нет, т.е. это непредпочтительный сосед, система переходит в 132 и определяет, меньше ли величина сигнала обслуживающего канала, чем заранее выбранное пороговое значение минус гистерезис, если он есть, а если нет, то переходит к решению 128 для определения того, был ли оценен последний сосед. Если, однако, в 132 определено, что величина сигнала обслуживающего канала меньше порогового значения минус гистерезис, то система переходит в 133, где определяется, превышает ли величина сигнала соседней соты величину сигнала обслуживающего канала и, если нет, то она переходит к решению о том, был ли в 128 оценен последний сосед. Если величина сигнала соседней соты превышает величину сигнала обслуживающего канала, то система переходит в 129 и добавляет этого соседа к перечню кандидатов. Если в 131 определено, что эта сота - сосед с равным предпочтением, то система переходит прямо к решению 133 для определения того, превышает ли величина сигнала соседней соты величину сигнала обслуживающего канала.

Если в точке решения 128 определено, что последний сосед не был оценен, то система переходит в 134 для выбора следующего соседа для оценки и после этого к решению 126 начать эту оценку. Если последний сосед был оценен в 128, то система переходит в 135 и определяет, найдены ли какие-нибудь кандидаты. Если нет, то система возвращается в 124, а если да, то переходит в 136 для сортировки перечня кандидатов. После этого система переходит в 137 и возвращается к первому кандидату в перечне, после чего переходит в 123, где она принимает и запоминает информацию, транслируемую по этому выбранному каналу.

Как показано на фиг. 11, система снова входит в упорядоченную оценку возможных каналов и выбирает канал на основании критериев, определенных для обеспечения максимальной эффективности и использования каналов в многослойной сотовой структуре.

Затем на фиг. 12-13 показана подпрограмма, которую можно выполнить в системе посредством мобильной станции или/и базовой станции в течение установленного вызова в рамках примерной цифровой сотовой системы. Система начинает в 151 с переходом в 152, куда она переносит информацию о соседней соте от базовой станции к мобильной. После этого в 155, система измеряет величину сигнал для соседних сот и обслуживающих каналов затем в 154 система выбирает первый канал для оценки и очищает перечень кандидатов. После этого в 155 система определяет, приходит ли выбранный канал из предпочтительной соседней соты и, если да, то переходит в 156, где она определяет, превышает ли величина сигнала для этой соседней соты заранее выбранное пороговое значение плюс гистерезис, если он имеется. Если нет, то система переходит в 157 и определяет, был ли оценен последний сосед. Если в 156 величина сигнала соседней соты превышает пороговое значение плюс гистерезис, система переходит в 158 и добавляет этого соседа к перечню кандидатов. Если в 155 определяется, что эта сота - непредпочтительный сосед, то система переходит в 159, чтобы определить, является ли соседняя сота сотой с равным предпочтением и, если нет, то переходит в 161, чтобы определить, меньше ли величина сигнала обслуживающего канала, чем заранее определенное значение минус гистерезис.

Если нет, то система переходит в 157 для определения того, был ли оценен последний сосед. Однако, если величина сигнала меньше заранее выбранного значения в 161, то система переходит в 162, где устанавливается, превышает ли величина сигнала соседней соты величину сигнала обслуживающего канал плюс гистерезис и, если да, то переходит в 158, чтобы добавить этого соседа к перечню кандидатов, или, если нет, то переходит к 157, чтобы определить, был ли оценен последний сосед. Если в 159 определено, что соседняя сота - это сота с равным предпочтением, то система переходит прямо к 162, чтобы определить, превышает ли величина сигнала этой соседней соты величину сигнала обслуживающего канала плюс гистерезис, если он есть.

Если в 157 определено, что последний сосед не оценен, то система переходит в 163 для выбора следующего соседа для оценки и после этого оценивает его, начиная со 155. Если в 157 определено, что последний сосед был оценен, то система переходит в 164, чтобы определить, найдены ли кандидаты, и, если нет, то переходит назад в 153 для измерения величины сигнала для соседей и обслуживающих каналов. Если в 164 кандидаты найдены, то система переходит в 165, чтобы просортировать перечень кандидатов, и затем в 166 для выбора первой соты-кандидата для попытки передачи станции. В 167 система решает, имеется ли в соте-кандидате неработающий канал, и, если нет, то переходит в 168, чтобы определить последний ли это кандидат, и если нет, то переходит в 169, где она выбирает следующую соту-кандидата для попытки передачи. Если в 168 сота была последним кандидатом, то система возвращается назад в 153 для измерения величины сигнала для соседей и обслуживающих каналов.

Если неработающий канал в соте-кандидате существует, то система переходит в 171 и осуществляет передачу в эту соту-кандидат и после этого возвращается в 152 для передачи информации о соседней соте в мобильную станцию.

Как видно, система согласно изобретению использует алгоритмы, которые максимально и в высшей степени увеличивают использование каналов от различных сот в многослойной сотовой структуре.

Как видно из приведенного описания, изобретение позволяет многослойной системе сотовой связи отслеживать величины сигналов в каналах в ряде сот на многих уровнях и осуществлять оценку в соответствии с алгоритмом, который максимально повышает готовность каналов в многослойной сотовой структуре.

Полагаем, что работа и конструкция системы согласно изобретению станут очевидными из приведенного описания и, хотя способ и устройство, представленные и описанные здесь, были охарактеризованы только как предпочтительные, в них можно провести очевидные изменения и модификации, не отходя от духа и рамок изобретения, как они определены в формуле изобретения.

Формула изобретения

1. Система сотовой связи, включающая в себя ряд сот, организованных в ряд уровней, содержащая базовую станцию для каждого из ряда сот, отличающаяся тем, что каждой базовой станции присвоена категория предпочтения для выбора обслуживающего устройства по отношению к каждой соседней соте в ряде сот, чья зона обслуживания является либо занимающей одинаковое протяжение в пространстве, либо соседней, либо сопряженной, либо перекрывающей, а система включает в себя ряд мобильных станций, перемещающихся через ряд сот и сообщающихся с рядом базовых станций, причем каждая мобильная станция содержит средство для измерения величины сигнала связи между мобильной станцией и каждой из базовых станций, находящейся в пределах дальности действия связи, и средство для обработки, подсоединенное к средству измерения для определения выбора обслуживающего устройства для мобильной станции на основании сравнения измеренной величины сигнала связи с каждой базовой станцией-кандидатом с присвоенным пороговым значением величины сигнала для этих базовых станций-кандидатов в сочетании со сравнением категорий предпочтения, присвоенных каждой базовой станции-кандидату.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что базовая станция, кроме того, включает в себя средство для трансляции в состоянии связи с мобильными станциями присвоенной категории предпочтения для выбора обслуживающего устройства и присвоенного порогового значения величины сигнала для связи с базовой станцией.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что средство обработки для выбора обслуживающего устройства работает как при закреплении к базовой станции в режиме простоя в работе, так и при передаче между базовыми станциями в режиме обработки вызова.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что средство обработки мобильной станции, кроме того, включает в себя средство для определения изменения выбора обслуживающего устройства от обслуживающей в данный момент базовой станции к базовой станции-кандидату, если измеренная величина сигнала превышает присвоенное пороговое значение величины сигнала для базовой станции-кандидата и, кроме того, если базовая станция-кандидат имеет более высокую категорию предпочтения, чем у обслуживающей в данный момент базовой станции.

5. Система по п.4, отличающаяся тем, что определение изменения выбора обслуживающего устройства с помощью средства обработки, кроме того, основано на сравнении измеренной величины сигнала связи с базовой станцией-кандидатом с измеренной величиной сигнала связи обслуживающей в данный момент базовой станции.

6. Система по п.5, отличающаяся тем, что средство обработки мобильной станции, кроме того, включает в себя средство для определения изменения выбора обслуживающего устройства от обслуживающей в данный момент базовой станции к базовой станции-кандидату, если измеренная величина сигнала для базовой станции-кандидата превышает измеренную величину сигнала для обслуживающей в данный момент базовой станции и, кроме того, если базовая станция-кандидат имеет как минимум равную категорию предпочтения с обслуживающей в данный момент базовой станцией.

7. Система по п.5, отличающаяся тем, что средство обработки мобильной станции, кроме того, включает в себя средство для определения изменения выбора обслуживающего устройства от обслуживающей в данный момент базовой станции на базовую станцию-кандидат, если базовая станция-кандидат имеет более низкую категорию предпочтения, чем у обслуживающей в данный момент базовой станции, если измеренная величина сигнала для обслуживающей в данный момент базовой станции ниже присвоенного порогового значения величины сигнала для обслуживающей в данный момент базовой станции и, кроме того, если измеренная величина сигнала для базовой станции-кандидата превышает измеренную величину сигнала для обслуживающей в данный момент базовой станции.

8. Способ управления повторным выбором канала в системе сотовой телефонной связи, включающей в себя ряд сот, имеющий в отношении данной соты, связанной с выбранным в настоящий момент каналом управления, определенный набор соседних сот, отличающийся тем, что каждой из упомянутых сот присвоена пороговая величина сигнала и категория предпочтения в отношении данной соты, а способ включает в себя следующие этапы: фильтрацию определенного набора соседних сот для определения сот-кандидатов для повторного выбора канала управления, который имеет измеряемую величину сигнала, превышающую присвоенную им пороговую величину сигнала, и имеет категорию предпочтения, предпочтительную по сравнению с данной сотой, и выбор для повторного выбора канала управления соты-кандидата, чья измеренная величина сигнала превышает присвоенную ей пороговую величину сигнала на наилучший запас регулирования по сравнению с другими предпочтительными соседними сотами.

9. Способ по п. 8, отличающийся тем, что ряд сот образует многоуровневую слоистую сотовую структуру.

10. Способ по п.9, отличающийся тем, что многоуровневая слоистая сотовая структура включает в себя как макросоты - соты-зонтики, так и микросоты, при этом микросота имеет категорию предпочтения, предпочтительную по отношению к микросоте, макросота имеет категорию предпочтения, непредпочтительную по отношению к микросоте, микросота имеет категорию предпочтения, равно предпочтительную по отношению к другой микросоте, и макросота имеет категорию предпочтения, равно предпочтительную по отношению к другой макросоте.

11. Способ по п.8, отличающийся тем, что этап фильтрации содержит следующие операции: измерение величины сигнала в канале управления каждой из найденных соседних сот, сравнение измеренной величины сигнала с присвоенными пороговыми величинами сигнала, определение категории предпочтения для каждой из найденных соседних сот и выбор в качестве сот-кандидатов тех соседних сот, которые имеют измеренные величины сигнала, превышающие пороговое величины сигнала, и имеют предпочтительные категории предпочтения.

12. Способ по п. 11, отличающийся тем, что измерения величины сигнала производятся мобильными станциями, работающими в рамках сотовой системы телефонной связи.

13. Способ по п. 11, отличающийся тем, что измерения величины сигнала производятся базовыми станциями, работающими в рамках сотовой системы телефонной связи.

14. Способ по п. 8, отличающийся тем, что этап выбора включает в себя следующие операции: сортировку сот-кандидатов по рассчитанному запасу регулирования между измеренными величинами сигнала и присвоенными пороговыми величинами сигнала и выбор для повторного выбора канала управления соты-кандидата с наилучшим рассчитанным запасом регулирования.

15. Способ по п.8, отличающийся тем, что пороговая величина сигнала состоит из суммы достаточных величин сигнала для связи в соседней соте и отклонения регулирования.

16. Способ по п.8, отличающийся тем, что в случае, если ни одна из соседних сот с предпочтительной категорией предпочтения не способна быть выбрана в повторном выборе канала управления на этапах фильтрации и выбора, он включает в себя следующие операции: дальнейшую фильтрацию найденного ряда соседних сот для определения альтернативных сот-кандидатов для повторного выбора канала управления, которые имеют измеренные величины сигнала, превышающие измеренную величину сигнала для данной соты на определенный гистерезис, и имеют категорию предпочтения, отличную от непредпочтительной по отношению к данной соте, и дальнейший выбор для повторного выбора канала управления альтернативной соты-кандидата, чья измеренная величина сигнала превышает сумму измеренной величины сигнала данной соты и некоторый гистерезис на наилучший запас регулирования по сравнению с другими соседними сотами.

17. Способ по п. 16, отличающийся тем, что этап дальнейшей фильтрации включает в себя следующие операции: проведение измерений величины сигнала в канале управления данной соты и каждой из найденных соседних сот, сравнение измерений величины сигнала для соседних сот с суммой измерений величины сигнала для данной соты и определенного гистерезиса, определение категории предпочтения для каждой из найденных соседних сот и выбор в качестве альтернативных сот-кандидатов тех соседних сот, которые имеют измеренные величины сигнала, превышающие сумму измеряемой величины сигнала данной соты и определенного гистерезиса, и имеют категорию предпочтения, отличную от непредпочтительной.

18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что измерения величины сигнала проводятся мобильными станциями, работающими в рамках системы сотовой телефонной связи.

19. Способ по п. 17, отличающийся тем, что измерения величины сигнала проводятся базовыми станциями, работающими в рамках системы сотовой телефонной связи.

20. Способ по п.16, отличающийся тем, что этап дальнейшего выбора включает в себя следующие операции: сортировку сот-кандидатов по рассчитанному запасу регулирования между измеренными величинами сигнала соты-кандидата и измеренной величиной сигнала данной соты плюс определенный гистерезис и выбор для повторного выбора канала управления соты-кандидата с наилучшим рассчитанным запасом регулирования.

21. Способ по п.8, отличающийся тем, что этапы фильтрации и выбора проводятся в связи с выбором обслуживающего устройства во время задержки вызова мобильной станции.

22. Способ по п.8, отличающийся тем, что этапы фильтрации и выбора проводятся в связи с выбором обслуживающего устройства во время передачи мобильной станцией.

23. Способ фильтрации ряда соседних сот для определения сот-кандидатов для повторного выбора канала управления в системе сотовой телефонной связи, отличающийся тем, что каждой из ряда соседних сот присвоена пороговая величина сигнала и категория предпочтения по отношению к данной соте, связанной выбранным в этот момент каналом управления, а способ включает в себя следующие этапы: измерение величины принятого сигнала относительно каждой из найденного ряда соседних сот, определение категории предпочтения по отношению к каждому из найденного ряда соседних сот и нахождение в качестве сот-кандидатов для повторного выбора канала управления тех сот из найденного ряда соседних сот, которые имеют измеренную величину принимаемого сигнала, превышающую их присвоенную пороговую величину сигнала, и имеют категорию предпочтения, предпочтительную по сравнению с данной сотой.

24. Способ по п.23, отличающийся тем, что он включает в себя следующие этапы: измерение величины принимаемого сигнала по отношению к данной соте и нахождение в качестве альтернативных сот-кандидатов для повторного выбора канала управления тех сот из найденного ряда соседних сот, которые имеют величину принимаемого сигнала, превышающую сумму величины измеряемого сигнала для данной соты и определение гистерезиса, и имеют категорию предпочтения, отличную от непредпочтительной по отношению к данной соте.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13