Способ управления связью для радиотелефонной системы, включающей микроячейки

 

В радиотелефонной системе управляющий канал во всех ячейках в некоторой зоне может работать в режиме параллельного вещания. Базовая станция микроячейки может быть обеспечена приемником, который прослушивает сообщения по управляющему каналу зонтиковой ячейки в дополнение к прослушиванию по своему собственному управляющему каналу для управляющей информации и доступов к вызовам, что облегчает соответствующее назначение вызова к ячейке. Кроме того, микроячейка может использовать управляющий канал совместно с зонтиковой ячейкой, не создавая значительных взаимных помех между управляющими каналами. К тому же микроячейки могут коллективно использовать общий управляющий канал независимо от перекрытия со структурой макроячейки, что и является достигаемым техническим результатом. 6 с. и 15 з.п.ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Настоящее изобретение относится к способу управления радиотелефонными системами связи, а более конкретно к способу управления беспроволочной системой связи.

Возрастающий темп роста внедрения средств дальней связи отражается на увеличении жесткости требования к пропускной способности сотовых систем. Ограниченный частотный диапазон, выделенный для существующих систем сотовой связи, требует использования сотовых систем, обладающих увеличенной пропускной способностью в сети связи и адаптируемостью к различным ситуациям, создаваемым в канале связи. И хотя введение цифровых сотовых систем увеличило пропускную способность системы, одного такого увеличения может оказаться недостаточным для удовлетворения дополнительных потребностей в пропускной способности и перекрытию радиосвязью. Для того чтобы удовлетворить возросшее требование к увеличению пропускной способности системы, возможно потребуется предпринять другие меры, например уменьшить размер ячеек (зон) в городских районах.

Помехи между каналами связи в ячейках, расположенных близко одна к другой, создают дополнительные проблемы, в частности при использовании ячеек относительно малых размеров. Таким образом необходимы методы минимизации помех между ячейками. Одним из известных способов является группирование ячеек в группы ("кластеры"). Внутри отдельных групп частоты для связи присваиваются отдельным ячейкам таким образом, что появляется возможность увеличить до максимума одинаковое расстояние между ячейками в различных группах, которые используют одни и те же частоты связи. Это расстояние может быть определено как расстояние "повторного использования" частоты. Так как это расстояние увеличивается, то помеха, действующая между ячейкой, использующей частоту связи, и удаленной ячейкой, использующей эту же частоту, снижается.

Базовые станции радиосвязи часто располагаются возле центра каждой ячейки, чтобы обеспечить перекрытие радиосвязью всей территории ячейки. Либо базовая станция радиосвязи может находиться возле центра трех соседних "секционированных зон", чтобы охватить эти ячейки. Выбор между секционированной и несекционированной системами основывается на различных экономических расчетах, подобных подсчетам затрат на оборудование для каждой базовой станции.

Локализованные микроячейки и пикоячейки могут быть выбраны в пределах макроячеек, чтобы осуществлять управление в зонах с относительно плотным сосредоточением пользователей подвижных средств, иногда называемых "горячими точками". Обычно микроячейки могут быть образованы для магистралей, подобных перекресткам или улицам, а несколько микроячеек могут обеспечивать перекрытие главных транспортных артерий, подобные магистральным шоссе. Микроячейки могут быть также образованы для больших зданий, аэропортов и торговых помещений. Пикоячейки аналогичны микроячейкам, но обычно охватывают территорию коридора конторы или этаж высотного здания. Термин "микроячейки" используется в данном случае, чтобы обозначать и микроячейки, и пикоячейки, а термин "макроячейки" используется, чтобы обозначить самый внешний слой структуры сотовой связи. "Зонтиковой ячейкой" может быть макроячейка или микроячейка, поскольку имеется ячейка, расположенная под зонтиковой ячейкой. Микроячейки допускают введение дополнительных каналов связи, которые образуются в пределах реальной потребности, тем самым увеличивая пропускную способность ячейки, одновременно сохраняя низкие уровни взаимной помехи.

Структура перспективных сотовых систем, вероятно, будет включать макроячейки, комнатные микроячейки, наружные (вне помещения) микроячейки, микроячейки общего пользования и микроячейки для ограниченного числа пользователей. Зонтик макроячейки может охватывать обычно зону радиусом свыше 1 км, обслуживая быстро передвигающихся пользователей, например пассажиров автомобилей. Станции микроячеек обычно представляют собой маломощные, небольшие базовые радиостанции, которые в первую очередь обслуживают медленно передвигающихся пользователей, например пешеходов. Каждую позицию микроячейки можно рассматривать как распределенную базовую станцию, которая имеет связь со станцией макроячейки по цифровым каналам радиосвязи или по волоконно-оптическим каналам связи.

При создании абонентской группы микроячеек требуется распределить диапазон частот между микроячейками. Это можно выполнить различными способами, а именно: микроячейки могут использовать повторно диапазон частот удаленных макроячеек, часть рабочего диапазона частот может быть выделена лишь для использования микроячейкой или микроячейка может "занимать" из диапазона частот, выделенного для макроячейки.

В выделенном диапазоне частот для микроячеек часть используемого диапазона частот резервируется непосредственно для микроячеек и недоступна для использования макроячейками. "Заем" из диапазона частот включает использование микроячейкой частот, выделенных для перекрытия макроячейкой.

Каждый из этих способов распределения каналов обладает преимуществами и недостатками. Повторное использование каналов удаленных макроячеек приводит к небольшому снижению пропускной способности структуры макроячейки. Однако повторное использование не всегда осуществимо из-за внутриканальной помехи, действующей между микроячейками и макроячейками.

При выделении диапазона частот микроячейке взаимная помеха между уровнями ячеек микроячеек и макроячеек снижена, ввиду того что любая внутриканальная помеха действует между микроячейками, а не между макроячейками и микроячейками. При выделении диапазона частот микроячейке этот диапазон частот выделяется из диапазона всей системы макроячейки в определенной местности, например в городе, и недоступен для использования макроячейкой. В результате в зоне, охватывающей лишь несколько микроячеек, пропускная способность снижается, потому что микроячейки охватывают лишь небольшую часть площади в зоне макроячейки, в то время как макроячейка с соответственно уменьшившимся диапазоном выделенных частот должна обслуживать зону значительного размера. Тем не менее, поскольку число микроячеек увеличивается и площадь, обслуживаемая только макроячейкой, уменьшается, то проблемы с пропускной способностью, связанные с выделением диапазона частот, могут быть разрешены и суммарное чистое увеличение пропускной способности всей системы может быть достаточно без применения блокирования в макроячейках.

Заимствование каналов у зонтиков макроячейки, подобное повторному использованию, становится возможной причиной появления помехи по совпадающим каналам между микроячейками и макроячейками. Кроме того, пропускная способность может снизиться, поскольку часто невозможно выполнить оптимальное распределение каналов. Например, возможны затруднения при обращении одновременно во все горячие точки, расположенные в пределах некоторой ячейки при заимствовании или распределении диапазона частот. Преимуществом заимствования спектра является то, что вся система макроячейки остается незатронутой, в отличие от случая распределения диапазона частот, поскольку заимствование осуществляется только из диапазона частот, выделенного для обслуживания макроячейкой, а не из диапазона частот всей системы. Тем самым остальные макроячейки могут использовать тот же самый диапазон частот, который заимствуется микроячейкой у охватывающей ее макроячейки.

К тому же в групповом варианте выделенный диапазон частот должен быть распределен между отдельными станциями микроячеек. Известные способы, используемые при распределении спектра, включают жестокое планирование рабочих частот, динамическое распределение каналов (ДСА) и адаптивное распределение каналов (АСА). Кроме того, должен быть выбран способ управления управляющим каналом. Один из возможных способов включает использование ячейкой или сектором в секционированной системе отдельного управляющего канала в той степени, пока повторное использование частоты возможно, принимая во внимание взаимные помехи.

С введением микроячеек возможно увеличение степени сложности при планировании распределения радиочастот сети связи. Процесс планирования в основном определяется структурой микроячеек. Например, размеры улиц, магазинов и зданий являются основными критериями при проектировании. Микроячейки вносят ряд проблем, включая повышенную чувствительность к изменениям транспортных потоков, к воздействию помех, действующих между микроячейками, и трудность определения предполагаемых транспортных нагрузок. Даже если для стационарной радиотелефонной системы связи можно было успешно составить план распределения рабочих частот, изменение параметров системы, подобных добавлению новой базовой станции для удовлетворения потребностей повышенного графика, может потребовать изменения планирования распределения каналов всей системы. По этим причинам введение микроячеек дает преимущества системе, в которой перераспределение каналов адаптируется как к условиям графика, так и к условиям взаимных помех.

Одним из основных вопросов, связанных с микроячейками, является минимизация работ по планированию распределения рабочих частот в системах FDMA (многостанционный доступ с частотным уплотнением каналов) и TDMA (многостанционный доступ с временным уплотнением) или работ по планированию мощностей в системе СDMA (с кодовым уплотнением). Характеристики распространения радиоволн, которые зависят от условий окружающей среды, например неравномерностей профилей поверхности местности, и от уровня помех, трудно прогнозировать в условиях использования микроячеек, что сильно затрудняет планирование распределения рабочих частот и мощностей или даже делает это невозможным. Одним из решений является использование способа АСА (адаптивного распределения каналов), который не требует составления графика стационарного распределения рабочих частот. В соответствии с возможным вариантом этого способа каждая станция ячейки может использовать любой канал в системе при назначении радиоканала для вызова. Каналы распределяются по вызовам в оперативном режиме (реальном масштабе времени), исходя из фактически создавшейся ситуации в графике и реально действующей помеховой ситуации. Однако такая система может оказаться неэкономичной, поскольку в среднем должно быть использовано больше канальных блоков.

Способ адаптивного распределения каналов может обеспечить и некоторые преимущества. Почти нет потерь в пропускной способности магистрального канала связи, поскольку каждая ячейка может использовать любой канал. Таким образом появляется возможность доступа к ячейкам посредством очень небольшого числа каналов без снижения пропускной способности сети связи. Кроме того, повторное использование канала определяется средним уровнем помехи в противоположность ситуации с наихудшими условиями.

Некоторые схемы реализации адаптивного распределения каналов помогают улучшить пропускную способность и избежать необходимость планирования частот. Хотя некоторые системы достаточно эффективны в достижении указанных целей, очень трудно было достичь обеих целей в полной мере в некоторой системе с предварительно выделенными управляющими каналами, т.е. в системе, имеющей заранее заданные частоты, на которых подвижная станция может ожидать появление управляющего канала (30-кГц ВЧ канал), по которому передаются управляющие сигналы. К системам, имеющим фиксированные управляющие каналы, следует отнести систему AMPS (усовершенствованная система обслуживания подвижных радиотелефонных станций), 15 - 54 (международный стандарт) и TACS (система связи с общим доступом). В подобных системах составление графика распределения частот все еще необходимо для управляющих каналов. Однако планирования распределения частот можно избежать, а пропускную способность увеличить исключением необходимости составления графика для ряда каналов речевой связи для каждой станции зоны, где ожидается, что нагрузка на каналы будет распределена неравномерно.

В многих системах для увеличения пропускной способности микроячейки могут быть ограничены по управляющему каналу, а не по речевым каналам. Например, в сотовом графике 7/21, обычно используемом в системе AMPS, частоты назначаются, чтобы гарантировать, что ячейки, использующие одну и туже частоту, разделены расстоянием повторного использования рабочей частоты, позволяющим поддержание уровня помех ниже значений, определенных заранее заданными критериями, например посредством соотношения сигнал/помеха (С/П). В системе макрозон 7/21 спектр каждой группы абонентов делится на 21 группу частот, причем каждая группа содержит число каналов, отличное от любой другой группы. В графике 7/21 имеется семь станций, по одной на три сектора. Каждому сектору назначается по одной группе частот. В зоне вне зоны действия семи стадий допустимо повторное использование, т.е. одни и те же частоты могут быть использованы снова в соседних группах.

В обычной сотовой системе 7/21 каждая базовая станция представляет центральный пункт, а каждая ячейка представляет собой сектор. Микроячейка, расположенная внутри зонтиковой ячейки, не может использовать ту же частоту, что и зонтиковая ячейка до тех пор, пока в зоне, расположенной внутри микроячейки, не будут более высокие потери при распространении сигнала. В результате диапазон частот микроячейки должен быть повторно использован удаленной макроячейкой путем заимствования из диапазона частот зонтиковой ячейки или путем выделения из рабочего диапазона частот сотовой системы.

При повторном использовании диапазона частот удаленной макроячейкой число макроячеек, частотный диапазон которых может быть повторно использован, определяется с учетом распространения радиоволн т.е. по местности, расположенной между ячейками, и критериев для уровня помех. Расстояние повторного использования рабочей частоты определяется из условия ограничения взаимных помех по совпадающему каналу до допустимого уровня. Например, в системе AMPS уровень рабочего сигнала больше уровня сигнала помехи примерно в 10 - 100 раз.

В дополнение к повторному использованию микроячейкой диапазона частот удаленной микроячейки, полагая, что диапазон частот не был выделен, обычно называемому "повторным распределением частот", имеются два других способа повторного использования канала, причем в одном случае для всей макросистемы, а в другом случае, когда выделенный спектр повторно используется внутри группы абонентов микросистемы. Если можно выделить спектр микроячейке лишь из двух удаленных макроячеек в результате действия помех, то зона микроячейки будет иметь только два управляющих канала. Количество каналов речевой связи зависит от того, сколько каналов речевой связи выделено для данных конкретных макроячеек. В системах, используемых в США ("сотовая полоса частот" с двумя операторами), приблизительно 400 каналов выделяется для одной системы. Макроячейка со средним размером площади зоны сектором в системе 7/21 имеет около 18 каналов речевой связи. Следовательно, в начале процесса распределения рабочих частот для зоны микроячейки выделяется 36 каналов речевой связи и два управляющих канала.

В системе, использующей одну базовую станцию на каждую зону (например, в системе 12/12), распределение взаимных помех может отличаться от распределения взаимных помех в системе 7/21. При определенных условиях эксплуатации в пределах микроячейки можно составить к примеру план повторного использования 12 центральных пунктов, поскольку должны быть достигнуты одинаковые показатели качества. Тридцать шесть каналов речевой связи с фиксированным распределением частот в графике повторного использования для двенадцати станций может привести в результате всего к трем каналам на одну станцию. Тридцать шесть каналов речевой связи могут быть распределены другой группе станций, расположенных рядом с первыми двенадцатью станциями, но только с двумя управляющими каналами. График повторного использования для двух станций в двумерной групповой зоне получается в случае, если в соседних ячейках используется одна и та же частота. В этом случае могут быть созданы лишь две ячейки. Таким образом критерии качества для вышеприведенного примера, когда требуется график повторного использования как минимум 12 зон, нельзя удовлетворить, чтобы достичь высокого качества радиосвязи. Соответственно в подобных системах число каналов микроячейки может быть ограничено числом управляющих каналов, т.е. определенная группа зон не сможет правильно функционировать, поскольку управляющие каналы будут подавлены внутриканальной помехой.

Возможное решение этой проблемы заключается в увеличении площади микроячеек, например за счет повышения мощности, причем настолько, чтобы две микроячейки обеспечивали достаточное перекрытие радиосигналом. Согласно этому варианту повторное использование спектра больше не требуется, учитывая, что обеспечиваемое перекрытие радиосигналом, а не пропускная способность является главным фактором при планировании зоны микроячейки. Однако эта задача может остаться неразрешимой, потому что взаимные помехи между микроячейками и макроячейками могут превысить допустимые уровни. Для того чтобы решить эту задачу, две микроячейки могут быть использованы во взаимосвязи с несколькими антеннами в распределенной антенной системе. Это позволяет расширить область перекрытия за пределы области группы микроячеек, не требуя высокой мощности передачи, потому что транспортные средства, передвигающиеся по периметру зоны, будут находиться ближе к одной из антенн по сравнению с одиночной антенной системой.

Данный тип реализации имеет определенные ограничения. Необходима прокладка ВЧ кабеля, что приводит к ослаблению сигналов. Если область системы с микроячейками большая, то мощность излучения от удаленной антенны может оказаться недостаточной. В свою очередь, это может потребовать установку в базовой станции дорогостоящего высокомощного усилителя. Кроме того, в то время как высокомощные передатчики базовых станций компенсируют потери в кабеле, подвижные станции также должны излучать сигнал большой мощности, чтобы компенсировать потери в кабеле. Следовательно, мало создать высокомощный усилитель для базовой станции для обеспечения передачи более высокой мощности, чем мощность, передаваемая от подвижной станции (переносной передатчик, работающий в системе АМР5, обеспечивает излучаемую мощность 0,6 Вт) по прямому каналу связи, принимая во внимание коэффициент усиления (4 - 7 дБ), пересчитанный к пространственно разнесенной антенне в типовой базовой станции. Недостатком подобных систем связи является то, что подвижные пользователи вынуждены передавать сигнал с относительно более высокой мощностью излучения, тем самым укорачивая срок службы аккумуляторов в подвижной станции и усложняя одну из задач формирования микроячеек. Более важным является то, что более мощные передатчики подвижных станций будут создавать помехи макроячейкам, использующим тот же спектр частот, если только микроячейки не будут использовать специально выделенный диапазон частот.

Как вариант, может быть использована система, использующая распределенные усилители мощности во взаимосвязи с волоконно-оптическими линиями связи. С помощью подобной системы удаленное устройство управления (контроллер) будет передавать световой сигнал, который должен усиливаться. Этот сигнал принимается в определенном месте, где он снова преобразуется в радиосигнал. Потери, обусловленные распространением по кабелю, в случае использования волоконно-оптических линий связи, могут быть сведены к минимуму, поскольку очень часто эти сигналы не требуют усиления, а в большинстве типовых решений вовсе не требуют усиления. К тому же волоконно-оптическая система является более универсальной и может быть легко развернута. Однако эта система при реализации требует дополнительных затрат, обусловленную средствами сопряжения с волоконно-оптическими линиями.

При развертывании антенной системы распределение диапазона частот для группы микроячеек и выбор мощности излучения для передатчика микроячейки должны осуществляться с учетом нескольких условий. Достаточное перекрытие радиосигналом, например до 98%, должно быть обеспечено в пределах зоны микроячейки. Кроме того, если диапазон частот, выделенный группе абонентов микроячейки, является повторно используемым диапазоном удаленной макроячейки, то уровень мощности излучения микроячеек должен быть достаточно низким, чтобы избежать взаимных помех от удаленной макроячейки, диапазон частот которой был использован повторно. Кроме того, мощность излучения сигнала управляющего канала в микроячейке должна быть более высокой, чем мощность излучения сигнала управляющего канала, охватывающей зонтиковую макроячейку, если подвижная станция находится под управлением станции микроячейки. В результате назначением подобной системы является выделение как можно большему числу подвижных станций управляющих каналов макроячейки с сохранением более надежной связи с этими управляющими каналами, чем с управляющими каналами зонтиковой макроячейки в пределах выделенной зоны для микроячейки с одновременной передачей на достаточно низком уровне мощности излучения, чтобы избежать взаимных помех удаленной макроячейки.

Снижение мощности излучения или помехи можно добиться в системе с ограниченным числом каналов речевой связи, в которой некоторые из подвижных станций в пределах микроячеек будут принимать более сильный сигнал от перекрывающей зону макроячейки. Число подвижных станций, принимающих сигнал с более высоким уровнем излучения от перекрывающей макроячейки, будет увеличиваться по мере уменьшения расстояния между зонтиковой ячейкой и микроячейкой. Следовательно, пропускная способность возможно не увеличивается, поскольку подвижные станции отслеживаются макроячейкой. Кроме того, если требования к мощности излучения подвижной станции повышаются, то срок службы аккумуляторов современных портативных станций должен соответственно уменьшаться, чтобы сохранить эквивалентный уровень работоспособности. К тому же блокирование полосы частот и интермодуляционные искажения могут возрасти с увеличением числа подвижных станций, расположенных внутри зоны микроячейки, при приближении к базовой станции микроячейки, кроме мощности излучения, управляемой макроячейкой. Мощность излучения подвижных станций регулируется зонтиковой макроячейкой и требуется еще большая мощность излучения, чтобы установить связь с зонтиковой макроячейкой, а не с микроячейкой.

В обычных системах может быть ограничено либо число управляющих каналов, либо число каналов речевой связи. Микросотовая система под управлением макросотовой системы может быть обеспечена в пределе двумя управляющими каналами, как показано в примере, описанном выше. Таким образом возникает потребность в применении схемы управления управляющими каналами для эффективного использования и распределения управляющих каналов.

Согласно настоящему изобретению управляющий канал может работать в режиме одновременного вещания, т.е. одна и та же информация может быть передана в одно и то же время на одной и той же частоте так, чтобы общим управляющим каналом может воспользоваться несколько ячеек. В соответствии с аспектами настоящего изобретения реализуется несколько схем одновременного вещания. В одном примере осуществления изобретения управляющий канал работает в режиме одновременного вещания для двух или более микроячеек так, что система становится полностью независимой от макрозоновой системы. Микроячейки могут быть также оборудованы устройствами дежурного приема, настраиваемые на частоту управляющего канала зонтиковой ячейки.

В другом примере осуществления изобретения управляющий канал зонтиковой ячейки работает в режиме одновременного вещания с управляющим каналом микроячейки. Таким образом микроячейка может иметь устройства дежурного приема и просто приема, настраиваемые на частоту управляющего канала макроячейки.

И еще в одном примере осуществления изобретения каждая микроячейка может включать устройство дежурного приема, которое настроено на частоту управляющего канала зонтиковой ячейки, и каждая микроячейка также может иметь свой собственный управляющий канал, частота которого отличается от частоты управляющего канала зонтиковой ячейки.

Система и способ в соответствии с настоящим изобретением включают установление связи между базовой станцией и подвижной станцией в системе радиотелефонной связи, имеющей не менее двух ячеек (зон). Не менее двух микроячеек или одна микроячейка и зонтиковая ячейка прослушивают по управляющему каналу при запросе вызова. При приеме запроса вызова соответствующей ячейке одновременно передают управляющую информацию по управляющему каналу. Одна и та же управляющая информация передается передающими ячейками одновременно на одной и той же частоте. В этом случае применения такое называется "одновременным вещанием". В одном примере осуществления изобретения управляющий канал может повторно использовать частоту радиовещания, присвоенную управляющему каналу зонтиковой ячейки, которая покрывает микроячейки. Зона радиосвязи микроячеек и зона радиосвязи зонтиковой ячейки могут перекрываться или могут по существу не иметь перекрытия. В другом примере осуществления изобретения управляющий канал может повторно использовать частоту радиовещания удаленной макроячейки и может быть общим (используемым одновременно) для не менее двух микроячеек.

Система и способ для установления связи в многоуровневой радиотелефонной системе, имеющей не менее одной микроячейки, включает прием запроса вызова от подвижной станции по второму управляющему каналу, выделенному микроячейке, причем первый и второй управляющие каналы используют одну и ту же частоту. Зона радиосвязи зонтиковой ячейки может частично перекрываться зоной радиосвязи микроячейки. Вызов, связанный с запросом вызова, может быть присвоен микроячейке, например, путем передачи команды подвижному средству через устройство первого управляющего канала, настроиться на доступный канал речевой связи микроячейки для управления процессом вызова. Присвоение осуществляется в соответствии с тем, в какой ячейке наивысшая мощность принимаемого сигнала или по другим критериям, например, по качеству канала связи или планируемой конфигурации ячеек. Более того, подвижное средство может получить команду через устройство управляющего канала настроиться на свободный канал речевой связи другой ячейки, которой должен быть присвоен вызов.

Настоящее изобретение будет описано более подробно со ссылкой на предпочтительные примеры осуществления изобретения, иллюстрируемые прилагаемыми чертежами, на которых представлено следующее: Фиг. 1 - сотовая структура, иллюстрирующая две сотовые группы абонентов, расположенные в сотовой подвижной радиотелефонной системе.

Фиг. 2 - иллюстрирует типовую многоуровневую сотовую систему, использующую зонтиковые макроячейки, микроячейки и пикоячейки.

Фиг. 3 - представляет пример осуществления системы для микроячейки и зонтиковой ячейки радиотелефонной системы в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 4 - представляет другой пример осуществления системы для микроячейки и зонтиковой ячейки радиотелефонной системы в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 5 - иллюстрирует способ синхронизации связи с соответствии с настоящим изобретением.

Хотя последующее описание приводится в контексте сотовых систем связи, включающих портативные и подвижные радиотелефоны и/или персональные сети связи, специалистам в данной области техники должно быть ясно, что настоящее изобретение может быть применимо в других системах связи.

Фиг. 1 иллюстрирует первую сотовую группу (абонентов) А и вторую сотовую группу В, составляющих часть известной сотовой подвижной радиотелефонной системы. Обычно все частоты, используемые в системе, применяются в каждой сотовой группе. Внутри отдельной сотовой группы частоты присваиваются различным зонам, чтобы обеспечить максимально возможные стандартные расстояния, определяемые как расстояния повторного использования частоты между ячейками, расположенными в различных группах, использующих одну и ту же частоту. На фиг. 1 ячейки А₁ и В₂ пользуются одной и той же частотой. Ячейки А₂ и В₂ используют одну и ту же частоту. И наконец, ячейки А₃ и В₃ используют одну и ту же частоту и т.д. Радиоканалы в ячейках А₁ и В₁, использующие одну и ту же частоту, называются параллельными каналами, потому что они используются одной и той же частотой. И хотя между такими параллельными каналами будет возникать некоторая помеха, уровень ее в системе, подобной той, которая приведена на фиг. 1, обычно находится в приемлемых пределах. Сотовая структура, изображенная на фиг. 1, может быть использована в случае относительно простого распределения частот и обеспечивает снижение взаимных помех, совпадающих по частоте каналами в условиях низкой интенсивности графика. Однако, как отмечено выше, ограничения для районов с высокой нагрузкой каналов связи приводят к ограничению в использовании данной структуры. Например, график в горячих точках может привести к блокированию.

На фиг. 2 показана примерная реализация многоуровневой сотовой системы. Зонтиковая макроячейка 10, представленная шестигранной формой, образует перекрывающую поверхность сотовой структуры. Каждая зонтиковая ячейка может включать перекрываемую структуру из микроячеек. Зона радиосвязи зонтиковой ячейки и расположенной под ней микроячейки могут перекрываться или могут по существу не иметь перекрытия. Зонтиковая ячейка 10 включает микроячейки 20, представленные зоной, ограниченной пунктирной линией, и микроячейки 30, представленные зоной, ограниченной пунктирной линией, совпадающей с участками, расположенными вдоль улиц города, и микроячейки 50, 50 и 60, которые занимают отдельные этажи здания. Перекресток двух городских улиц, перекрываемый микроячейками 30 и 40, может быть зоной концентрации напряженного графика и таким образом представляет собой горячую точку.

Короче говоря, управляющие каналы используются для установления вызовов, информируя базовую станцию о местоположении и параметрах, связанных с подвижными станциями, и информируя подвижные станции о местоположении и параметрах, связанных с базовыми станциями. Базовые станции работают в режиме дежурного приема запросов вызова подвижным станциям, а подвижные станции, в свою очередь, работают в режиме дежурного приема сообщений поискового вызова. Как только было принято сообщение о разрешении вызова, станция должна определить, какая ячейка должна ответить на вызов. Обычно это определяется по мощности сигнала подвижной станции, принимаемого от соседних ячеек. Далее назначенная ячейка получит команду, например от подвижного центра коммутации (MSC), настроиться на свободный канал речевой связи, который выбирается из множества каналов, доступных назначенной ячейке.

Частное планирование может быть минимизированно одновременным вещанием по управляющему каналу, при которой группа микроячеек транслирует одну и ту же информацию одновременно на одной и той же частоте. Это часто называется макроразнесением. В отличие от других способов, лишь управляющий канал коллективно используется базовыми станциями.

Макроразнесение применяется для повышения эффективности приема. При параллельном вещании по управляющему канату нет необходимости планировать управляющий канал. Кроме того, микросотовые системы могут быть ограничены в пропускной способности по количеству управляющих каналов, которые можно использовать, а не по числу каналов речевой связи, например в систему AMPS. Для того чтобы решить проблему управляющих каналов, согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения, один управляющий канал используется для передачи от нескольких ячеек. Другими словами, один управляющий канал может быть использован для параллельного вещания к и/или от нескольких базовых станций. Его можно использовать с несколькими или только с одной микроячейки, что было рассмотрено ранее при обсуждении ограничений для управляющего канала. Однако может существенно возрасти роль предварительного планирования связи, например для определения того, где находится микроячейка, наилучшим образом удовлетворяющая системным целям.

В микросотовой обстановке, особенно в том случае, когда она состоит из внутренних микроячеек, параллельное вещание по управляющему каналу может стать особенно выгодным. Например, проблемы связанные с планированием мощности, т.е. определение мощности сигнала, обеспечивающей исключение взаимных помех, могут быть уменьшены. Поскольку меньше управляющих каналов может быть использовано при параллельном вещании, то вероятность взаимных помех между управляющим каналом микроячейки и управляющим каналом макроячейки в режиме повторного использования частот макроячейки и микроячейки на краю внутренней микроячейки может быть снижена. К тому же при ограниченной пропускной способности канала теоретически параллельное вещание может уменьшить количество каналов, которые должны быть использованы как управляющие каналы. Однако в некоторых системах, например в системе AMPS, исходя из практики, это невозможно, так как постоянное число каналов уже было выделено для использования в качестве управляющих каналов.

В случае взятой для примера системы, требующей восемнадцать микроячеек для обслуживания горячей точки, используя схему повторного использования канала двенадцатью станциями связи, все двенадцать базовых станций внутри одной группы ячеек используют каналы, настроенные на различные частоты. А шесть из этих базовых станций используют совместно один и тот же диапазон частот с оставшимися шестью микроячейками (базовыми станциями), находящимися в другой неукомплектованной группе абонентов. Отдельный управляющий канал может быть использован для параллельного вещания от каждой базовой станции. Условия обеспечения пропускной способности, например установление доступов и поискового вывоза по управляющему каналу, могут привести к требованию использования двух управляющих каналов и назначению к примеру девяти микроячеек, допуская повторное использование каждого канала от двух удаленных макроячеек.

Для системы с фиксированным частотным планированием с тридцатью шестью речевыми каналами, использующей график повторного использования канала двенадцатью станциями, для каждой микроячейки может быть назначено три канала. Однако для упоминавшихся выше способов распределения каналов АСА или ДСА нет установленного числа каналов речевой связи, закрепленных за каждой микроячейкой. Каждая базовая станция будет иметь возможности через передающее устройство, приемное устройство и линии связи управлять не менее тремя каналами. Наилучшая пропускная способность может быть достигнута, если каждая базовая станция сможет манипулировать всеми каналами речевой связи, например тридцатью шестью каналами речевой связи в системе по стандарту IS-54 с тремя временными окнами. Тем не менее создание каждой базовой станции, укомплектованной всеми каналами речевой связи, может стоить дорого. Для того чтобы оценить возможности реализации такой системы, имеющей дополнительное число каналов, добавляемое каждой базовой станции сверх среднего числа - используемых каналов, нужно сравнить затраты на дополнительное оборудование, необходимое для реализации подобной системы. Канал является рабочим, если его пропускная способность сохраняет на достаточном уровне качество передачи по линии связи для всех вызовов. Способ распределения каналов АСА может обычно улучшить пропускную способность при нагрузке в 1,5 - 5 раз в зависимости от варианта его реализации. Для приведенного выше примера, если требуется увеличение в два раза, то отдельная микроячейка в среднем может воспользоваться шестью каналами одновременно. Обычно, в среднем шести каналов для одной микроячейки достаточно, чтобы обеспечивать удовлетворительное обслуживание для конкретной области горячей точки. Конечно, число каналов может меняться от ячейки к ячейке, например одна ячейка может усреднить до трех каналов, а другая ячейка - девять так, что блокировка остается на уровне, ниже принятого, при проектировании коэффициента, например 2% времени. Однако дополнительные затраты на увеличение средней пропускной способности каждой микроячейки более чем шесть каналов, вероятно, не является экономичным решением. Главным в таком планировании является поиск оптимума при выборе пропускной способности для среднего числа каналов в пределах одной ячейки.

Согласно настоящему изобретению зонтиковая макроячейка и микроячейка могут использовать одну и ту же частоту для управляющих каналов. Базовые станции как и макроячейки, так и микроячеек имеют передающую часть и приемную часть оборудования, относящегося к управляющему каналу коллективного пользования. Один из приемников микроячейки прослушивает в дежурном режиме управляющий канал, выделенный макроячейке. Микроячейка и макроячейка передают информацию главному центру коммутации MSC обо всех успешно принятых запросах вызова. Когда центр MSC принимает сообщение о запросе вызова, то он определяет, к какой ячейке должна быть отнесена подвижная станция. Подвижная станция ожидает ответа по общему управляющему каналу, Следовательно, центр MSC отсылает сообщение подвижной станции по общему управляющему каналу, содержащее команду настройки на канал речевой связи, входящий в перечень каналов назначенной ячейки.

Действуют некоторые ограничения в применении, связанные с данным вариантом осуществления настоящего изобретения. Если в одной и той же зонтиковой макроячейке находится несколько групп микроячеек, то пропускная способность управляющего канала (запроса вызова и поисковый вызов) ограничивает пропускную способность системы. Предполагая, что зонтиковая макроячейка охватывает радиосвязью одну четвертую часть микроячеек, то более чем при 25% попыток запроса вызова в зоне микроячейки будут успешно формироваться с малой мощностью сигналов и при взаимных помехах достаточного уровня, чтобы блокировать другие доступы в микроячейку. Такая ситуация вероятна в пограничных областях микроячейки, где высокочастотный сигнал макроячейки может проникнуть в зону радиосвязи микроячейки.

Однако, если частоты управляющего канала для микроячейки и зонтиковой макроячейки отличаются друг от друга, то большая часть подвижных станций будет получать доступы по отдельному управляющему каналу микроячейки, поскольку большинство из подвижных станций в зоне микроячейки будут отслеживать управляющий канал с самым большим по мощности принимаемым сигналом, которым обычно является сигнал управляющего канала микроячейки. При использовании одной и той же частоты для управляющего канала все подвижные станции передают на одной и той же частоте, причем некоторые из них достигают лишь этой микроячейки, но при этом создавая помеху макроячейке. Вследствие этого в макроячейке могут происходить нарушения при запросах вызова, обусловленные снижением пропускной способности управляющего канала ниже необходимого уровня. Это является следствием того, что базовые станции микроячеек обычно оборудуются маломощными усилителями по сравнению с базовыми станциями макроячеек, тем самым мощность излучения управляющего канала макроячейки находится на пределе. К тому же ограничения по мощности, накладываемые на базовые станции микроячеек, в сочетании с ослаблением сигнала в кабельных линиях, создают затруднения для базовых станций в превышении уровней мощности базовых станций макроячейки в пограничных областях радиосвязи. К тому же это может затруднить синхронизацию макроячейки с группой микроячеек по сравнению с синхронизацией в пределах группы микроячеек. Однако каждая микроячейка может быть оборудована приемным устройством для дежурного приема по управляющему каналу, выделенному в макроячейке в дополнение к передатчику и приемнику для управляющего канала микроячеек. Управляющий канал макроячейки информирует центр MSC о всех успешно принятых сообщениях о доступе для вызова. Таким образом центр MSC принимает одно и то же сообщение о доступе от подвижных станций, которые отслеживали управляющий канал макроячейки как от макроячейки, так и от одной из микроячеек. Затем центр MSC определяет, как назначить подвижную станцию микроячейке вместо макроячейки. Подвижная станция ожидает сообщение от центра MSC по управляющему каналу макроячейки. Поэтому центр MSC отсылает сообщение по управляющему каналу макроячейки. Если подвижной станции был выделен канал, то переданное сообщение содержит команду настойки на частоту канала речевой связи, выделенного из перечня каналов назначенной ячейки, т.е. микроячейки. Подвижные станции, которые могут быть обслужены микроячейками, могут быть приписаны к микроячейкам для того, чтобы минимизировать снижение пропускной способности канала речевой связи макроячейки. Это следует понимать так, что, если у микроячейки нет в наличии частот, то тогда вызов может быть назначен макроячейке.

В системе, в которой каждая микроячейка имеет приемник, который прослушивает управляющий канал макроячейки, могут возникнуть некоторые проблемы. Например, в условиях внутренних микроячеек сигнал должен поступать от макроячейки в подвижную станцию для правильного функционирования; это требует проникновения сигналов сквозь стенки зданий, которые могут очень сильно ослабить сигнал. В результате чего управляющий канал с дежурным режимом прослушивания, вероятно, лучше всего подходит для наружных областей или для микроячейки, близко расположенной к макроячейке.

В таблице приводятся три варианта назначения каналов и ячеек согласно требованиям настоящего изобретения. В первом примере реализации настоящего изобретения две микроячейки 1 и 2 коллективно используют один и тот же управляющий канал (СС), передающий (Тх) и принимающий (Rx) частоту А, не зависящую от частоты В передачи и приема управляющего канала макроячейки. Во втором примере реализации настоящего изобретения макроячейка коллективно использует управляющий канал по крайней мере одной микроячейки. (Следует иметь в виду, что частоты для передачи и приема могут отличаться, хотя используются одни и те же каналы, а именно: одинаковая дуплексная частотная пара; парные частоты отличаются друг от друга на 45 МГц в системе AMPS). В третьем примере реализации настоящего изобретения первые управляющие каналы для всех ячеек являются независимыми, в то время как частота приема второго управляющего канала первой микроячейки является той же, что и частота передачи и приема управляющего канала макроячейки. Таким образом первая микроячейка может прослушивать управляющий канал макроячейки. Ячейка может быть оборудована несколькими прослушиваемыми управляющими каналами.

Вышеприведенная таблица вариантов комбинаций не является исчерпывающей. Другие комбинации следует рассматривать включенными в предмет настоящего изобретения. Например, первый и третий варианты осуществления настоящего изобретения могут быть объединены в том случае, когда система обеспечена управляющим каналом параллельного вещания в каждой микроячейке и управляющим каналом, прослушивающим в дежурном режиме в одной или нескольких микроячейках. Кроме того, примеры выполнения 2 и 3 можно объединить при наличии одной или нескольких микроячеек, имеющих прослушивающий управляющий канал. В дополнение к этому управляющий канал может функционировать в режиме параллельного вещания макроячейкой и одной или несколькими микроячейками как и в первом типовом примере и еще один управляющий канал каждой микроячейки может быть использован для параллельного вещания двумя или более микроячейками.

Согласно одному аспекту настоящего изобретения базовые станции зонтиковых макроячеек и микроячеек могут быть оборудованы приемопередатчиками нескольких каналов речевой связи и приемопередатчиком одного управляющего канала, а сверх этого одним или несколькими прослушивающими устройствами управляющих каналов. На фиг. 3 приводится структурная блок-схема типовой сотовой подвижной радиотелефонной системы в соответствии с одним примером реализации настоящего изобретения. Эта система имеет две базовые станции, включая базовую станцию 100, относящуюся к микроячейке, базовую станцию 120, относящуюся либо к микроячейке, либо к зонтиковой ячейке. У каждой базовой станции есть блок управления и обработки 130, который обеспечивает связь с подвижным центром коммутации MSC (140), который, в свою очередь, соединяется с коммутируемой телефонной сетью общего пользования (не приведена).

Каждая базовая станция состоит из нескольких приемопередатчиков 150 каналов речевой связи, которые управляются блоком 130 управления и обработки. Кроме того, каждая базовая станция имеет приемопередатчик 160 управляющего канала. Приемопередатчик управляющего канала 160 управляется блоком управления и обработки 130. Когда подвижная станция 170 делает запрос вызова, то приемопередатчик управляющего канала 160 принимает сигнал, имеющий определенную мощность, от передающей подвижной станции 170. Принятый сигнал затем поступает на блок управления и обработки 130 и отправляется в подвижной центр коммутации 140 (MSC). Центр MSC 140 оценивает мощность каждого принимаемого сигнала, связанного с принятым запросом вызова, и определяет ячейку, которой должен быть назначен этот вызов. Затем MSC 140 назначает сделавшую запрос вызова подвижную станцию 170 соответствующей ячейке. Подвижной станции 170 по управляющему каналу с самой высокой напряженностью принимаемого сигнала может быть направлена команда настроиться на конкретный канал речевой связи назначенной ячейки.

В приведенном на фиг. 3 примере осуществления настоящего изобретения базовые станции 110 и 120 коллективно пользуются частотой одного и того же управляющего канала в прямом канале связи. В результате этого управляющий канал зонтиковой ячейки и микроячейки или двух микроячеек может работать в режиме параллельного вещания от ячеек.

Фиг.4 относится к другому варианту осуществления настоящего изобретения. Элементы структурной блок-схемы, приведенные на фиг.4, аналогичны тем же элементам, которые представлены под теми же номерами на фиг.3. На фиг.4 приводятся базовая станция зонтиковой ячейки 180 и базовая станция микроячейки 190. Базовая станция микроячейки 190 включает приемник управляющего канала 200 для прослушивания по управляющему каналу зонтиковой ячейки информации, включающей содержание сообщений от подвижных станций. Станция также включает приемопередатчик управляющего канала 160 для микроячейки, который может независимо от базовой станции зонтиковой ячейки 180 и ее соответствующего приемопередатчика управляющего канала 180 принимать запросы вызова от подвижной станции 170, предпочтительнее только в том случае, если подвижная станция 170 находится в пределах зоны микроячейки.

Когда подвижная станция 170 делает запрос вызова, то она сначала определяет, по какому управляющему каналу будет передаваться запрос. Обычно подвижная станция 170 определяет, по какому управляющему каналу между микроячейками и зонтиковой ячейкой сигнал принимается с максимальной мощностью. Если подвижная станция определяет, что управляющий канал микроячейки обеспечивает наибольшую мощность, то тогда запрос на доступ передается по управляющему каналу этой микроячейки. Однако, если подвижная станция определяет, что наибольшая мощность принимаемого сигнала в управляющем канале, то тогда запрос на доступ отправляется по управляющему каналу зонтиковой ячейки. В последнем случае запрос вызова может быть принят и микроячейкой, и зонтиковой ячейкой по управляющему каналу зонтиковой ячейки, если микроячейка оборудована прослушивающим управляющим каналом, настроенным на частоту приема управляющего канала зонтиковой ячейки.

При приеме запроса на доступ к вызову принимающая ячейка передает информацию центру MSC 140. Центр MSC 140 назначает вызов микроячейке или другой ячейке по данным, например, мощности сигнала подвижной станции 170, принимаемого по управляющим каналам ячеек. Центр MSC 140 передает команду подвижной станции 170 по управляющему каналу ячейки, от которой был сделан запрос на доступ к вызову, настроиться на канал речевой связи назначенной ячейки. В частности центр MSC 140 передает сообщение, содержащее данные частоты временного окна (в случаях применения принципа временного разделения) и другой информации, необходимой для установления связи при вызове.

В случае использования согласно настоящему изобретению каналов параллельного вещания важна правильная синхронизация работы базовых станций, передающих по одному и тому же управляющему каналу. Один из способов, который может быть использован для этого описан в патенте США N 5088108 на "Сотовую цифровую систему подвижной радиосвязи и способ передачи информации в цифровой сотовой системе подвижной радиосвязи", выданный Удденфельду и изобретателю настоящего изобретения. На фиг.5 центр MSC соединен посредством кабелей L₁, L₂, ..., L_m, L_n с несколькими базовыми станциями, из которых приведены две станции B_m и B_n. Базовая станция B_m имеет центральный блок, подсоединенный посредством кабелей L_mа и I_mb к двум блокам приемопередачи В_mа и В_mb, расположенным на расстоянии от центрального блока. Центральный блок базовой станции B_m включает центральную линию и блок управления I, блоки сдвига времени передачи 2А и 2В для каждого приемопередатчика, блоки сдвига времени приема 3А и 3В для каждого приемопередатчика и линейные блоки 4А и 4В для каждого приемопередатчика.

Оба приемопередатчика, установленные в базовой станции B_m, идентичны построению, причем каждый из них содержит линию и блок управления 5А и 5В, блок передатчика 6А или 6В, блок приемника 7А или 7В, фильтр приема и передачи 8А или 8В и антенну 9А или 9В.

Базовая станция B_n несколько отличается от базовой станции B_m главным образом тем, что ее центральная линия и блок управления 10 соединены с одним из ее приемопередатчиков B_na. Таким образом, в этой базовой станции нет кабельной связи с линейными блоками, соответствующей L_m, L_mb, а блоки 4А - 5В требуются для приемопередатчика B_nа. К тому же любой центральный блок B_n не имеет блоков временного сдвига приема или передачи, однако соответствующие блоки 2А, 2В, 3А и 3В соответственно имеются в приемопередатчиках B_na и B_nв.

Сообщения, передаваемые по управляющему каналу подвижным станциям от центра MSC, передаются от центра MSC через кабель L_m в линию и блок управления I. Далее информация передается от линии и блока I через блок временного сдвига передачи 2А, линейный блок 4А, кабель L_mа и блок управления 5А в передающей блок 6А. Передающий блок 6А передает через фильтр приема передачи 8А и антенну 9А радиосигналы по управляющему каналу к подвижным станциям.

Информация, содержащаяся в тех же сообщениях, передается от линии и управляющего блока I через блок сдвига времени передачи 2В, линейный блок 4В, кабель L_mb и линию и блок управления 5В в передающий блок 6В, расположенный в приемопередатчике В_mb. Затем передающий блок 6В передает через фильтр приема-передачи 8В и антенну 9В радиосигналы по управляющему каналу к подвижным станциям.

Сигналы из антенны 9А, расположенной в В_mа, поступают в конкретную станцию, расположенную в пределах ячейки, с временным сдвигом или без сдвига относительно соответствующих радиосигналов, поступающих от антенны 9В, расположенной в В_mb. Возможный временный сдвиг прихода сигнала управляющего канала в подвижную станцию зависит от возможного временного сдвига передачи от антенн и времени распространения от антенн к подвижной станции.

Линия и блок управления I регулируют изменяемые задержки в блоках сдвига времени передачи 2А и 2В так, чтобы различия в задержке, обусловленной кабелями L_mа и L_mb, и различия, вызванные задержкой при распространении радиоволн, компенсировались.

В системах с подвижными станциями, работающими по стандарту IS-54, в отличие от подвижных станций, работающих в системе AMPS, одновременный прием радиосигналов подвижной станцией нежелателен и недостижим. При распространении радиосигналов между антеннами возникают отражения, и каждая подвижная станция снабжена адаптивным компенсатором, чтобы обеспечить восстановление принимаемого сигнала. Следовательно, для сигналов не требуется одновременный прием подвижной станции. Наоборот, предпочтительнее, чтобы имел место небольшой временной сдвиг, чтобы предупредить рэлеевское замирание.

Существует несколько способов контроля величины задержки, связанной с этими передачами. Например, оценку задержки времени распространения радиосигнала можно осуществить вместе с остальными причинами появления задержки, связанной со стационарной частью системы, и можно использовать эту оценку для подстройки блоков сдвига времени приема 3А и 3В так, чтобы информация от подвижных станций поступала в линейный блок и блок управления I соответствующего приемопередатчика В_mа и В_mb одновременно. Затем задержки в блоках сдвига времени передачи 2А и 2В регулируются в соответствии с оптимальными задержками в блоках сдвига времени приема 3А и 2В.

Другой способ связан с оценкой в подвижной станции разности времени прихода или временного сдвига между принимаемыми радиосигналами от одного приемопередатчика В_mа и от другого приемопередатчика В_mb. Требуется кодирование радиосигналов, чтобы знать от какого приемопередатчика эти сигналы были приняты. В системах ТDМА и СDМА можно передавать специальные кодовые слова синхронизации. Приемники RAKE могут быть использованы подвижной станцией, чтобы осуществить корреляционную обработку принимаемых сигналов и восстановить радиосообщение, переданное соответствующими базовыми станциями. И хотя в примере приведена синхронизация передаваемых сигналов от двух приемопередатчиков одних и тех же базовых станций, однако подобным способом могут быть синхронизированы передачи от приемопередатчиков, установленных в различных базовых станциях, чтобы облегчить параллельное вещание по управляющему каналу между ячейками группы. Однако такой способ нельзя использовать для аналоговых подвижных станций, работающих в системе AMPS.

Внутри группы микроячеек, если макроячейка не является частью канала одновременной передачи, синхронизация устанавливается легче, поскольку дифференциальные задержки в ВЧ кабелях и соответствующих распространениях радиосигналов между базовой и подвижной станциями имеют малые значения, поскольку учитываемые расстояния обычно малы по сравнению с двоичным периодом формата модуляции, например до нескольких км в системе радиосвязи AMPS. Существующие подвижные станции могут внести ограничения в проектирование схем выделения управляющих каналов. Например, реальная мощность подвижных станций в настоящее время ограничивается габаритами станций и характеристиками источников энергии.

Хотя в описании раскрыты и проиллюстрированы конкретные примеры реализации настоящего изобретения, следует иметь в виду, что настоящее изобретение не ограничивается ими и различные его модификации могут быть сделаны специалистами в данной области техники. Настоящее описание изобретения охватывает любые и все модификации в пределах сущности и объема настоящего изобретения в том виде, как они раскрыты и изложены в формуле изобретения.

Формула изобретения

1. Способ установления связи по вызову между базовой станцией и подвижной станцией в сотовой радиотелефонной системе, имеющей множество базовых станций, заключающийся в том, что осуществляют дежурное прослушивание запроса вызова по управляющему каналу, имеющему по меньшей мере одну назначенную, заранее заданную радиочастоту, осуществляют передачу от первой базовой станции управляющей информации по этому управляющему каналу, причем эту управляющую информацию одновременно передают от второй базовой станции по этому управляющему каналу.

2. Способ по п. 1, при котором первая и вторая базовые станции соответствуют микроячейке и макроячейке.

3. Способ по п. 1, при котором первая и вторая базовые станции соответствуют первой и второй микроячейкам.

4. Способ по п. 3, при котором по меньшей мере одна заранее заданная частота назначается управляющему каналу на основании одного из следующего: повторного использования частоты, назначенной управляющему каналу зонтиковой ячейки; заимствования частоты, назначенной зонтиковой ячейке; использования частоты, выделенной из числа имеющихся частот.

5. Способ по п.4, при котором зона перекрытия радиосвязью первой и второй микроячеек и зона перекрытия радиосвязью зонтиковой ячейки перекрываются по меньшей мере частично.

6. Способ по п.5, при котором первая и вторая микроячейки являются комнатными микроячейками.

7. Способ установления связей в радиотелефонной системе, имеющей по меньшей мере одну микроячейку и зонтиковую ячейку, заключающийся в том, что осуществляют прием запроса вызова от подвижной станции по первому управляющему каналу, назначенному зонтиковой ячейке, причем первый управляющий канал имеет по меньшей мере одну заранее заданную радиочастоту, осуществляют прием запроса вызова от подвижной станции по второму управляющему каналу, назначенному микроячейке, причем второй управляющий канал имеет по меньшей мере одну заранее заданную радиочастоту, и отдают подвижной станции команду по первому управляющему каналу настроиться на доступный канал речевой связи микроячейки для обработки упомянутого запроса вызова.

8. Способ установления связей в многоуровневой радиотелефонной системе, имеющей несколько микроячеек и зонтиковую ячейку и подвижный центр коммутации, заключающийся в том, что осуществляют прием запроса вызова по первому управляющему каналу, назначенному зонтиковой ячейке, причем первый управляющий канал имеет по меньшей мере одну заранее заданную радиочастоту, одновременно осуществляют прием запроса вызова по второму управляющему каналу, назначенному микроячейке, причем второй управляющий канал имеет по меньшей мере одну заранее заданную радиочастоту, назначают в подвижном центре коммутации вызов, связанный с упомянутым запросом вызова, одной из микроячейки и зонтиковой ячейки.

9. Способ по п. 8, при котором каждой микроячейке назначается соответствующий управляющий канал и каждый назначенный управляющий канал имеет по меньшей мере одну соответствующую, отличную от других, заранее заданную радиочастоту.

10. Способ по п.8, при котором каждая микроячейка имеет соответствующий дополнительный управляющий канал, причем по меньшей мере два из дополнительных управляющих каналов, имеют по меньшей мере одну общую радиочастоту, а управляющая информация передается одновременно по дополнительным управляющим каналам, имеющим по меньшей мере одну общую частоту.

11. Способ по п.8, при котором назначение заключается в том, что назначают упомянутый вызов, связанный с одной из зонтиковой ячейки и микроячейки, на основании уровней сигналов запроса вызова, полученных по первому управляющему каналу и второму управляющему каналу.

12. Система для установления связи между базовой станцией и подвижной станцией в радиотелефонной системе, содержащей множество ячеек, включающая средство для дежурного прослушивания при запросе вызова по управляющему каналу в первой ячейке, средство для дежурного прослушивания при запросе вызова по управляющему каналу во второй ячейке, первое средство для передачи управляющей информации по упомянутому управляющему каналу от первой ячейки и второе средство для передачи управляющей информации по упомянутому управляющему каналу от второй ячейки, причем первое передающее устройство и второе передающее устройство передают управляющую информацию одновременно.

13. Система по п.12, в которой первой ячейкой является микроячейка, а второй ячейкой является макроячейка.

14. Система по п.12, в которой первой ячейкой и второй ячейкой являются микроячейки.

15. Система по п.14, в которой частота, назначенная управляющему каналу, основана на одном из следующего: повторного использования частоты, назначенной управляющему каналу зонтиковой ячейки; заимствования частоты, назначенной зонтиковой ячейке; использования частоты, выделенной из числа имеющихся частот.

16. Система по п.15, в которой первой ячейкой и второй ячейкой являются комнатные ячейки.

17. Система для установления связей в многоуровневой радиотелефонной системе, имеющей по меньшей мере одну микроячейку и зонтиковую ячейку, включающая средство для приема запроса вызова от подвижной станции по первому управляющему каналу, назначенному зонтиковой ячейке, причем первый управляющий канал имеет по меньшей мере одну заранее заданную радиочастоту, средство для приема запроса вызова от подвижной станции по второму управляющему каналу, назначенному зонтиковой ячейке, причем второй управляющий канал имеет по меньшей мере одну заранее заданную радиочастоту, и средство для передачи команд подвижной станции по первому управляющему каналу настроиться на доступный канал речевой связи микроячейки для обработки запроса вызова.

18. Система для установления связей в многоуровневой радиотелефонной системе, имеющей несколько микроячеек и зонтиковую ячейку и подвижный центр коммутации, включающая средство для приема запроса вызова по первому управляющему каналу, предназначенному зонтиковой ячейке, причем первый управляющий канал имеет по меньшей мере одну заранее определенную частоту, средство для приема запроса вызова по второму управляющему каналу, предназначенному микроячейке, причем второй управляющий канал имеет по меньшей мере одну заранее определенную частоту, и средство, включенное в подвижный центр коммутации, для назначения вызова, связанного с запросом вызова, одной из микроячейки и зонтиковой ячейки.

19. Система по п. 18, в которой каждой микроячейке назначается соответствующий управляющий канал и каждый из назначенных управляющих каналов имеет по меньшей мере одну соответствующую, отличную от других, заранее заданную частоту.

20. Система по п.18, в которой каждая микроячейка имеет соответствующий дополнительный управляющий канал, причем по меньшей мере два из дополнительных управляющих каналов имеют по меньшей мере одну общую радиочастоту, а управляющая информация передается одновременно по дополнительным управляющим каналам, имеющим по меньшей мере одну общую частоту.

21. Система по п.18, в которой средство назначения назначает вызов на основе уровней сигналов запроса вызова, полученных по первому управляющему каналу и второму управляющему каналу.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6