[发明专利]用于减少蜂窝结构的无线电系统中同信道干扰的方法与配置

说明书

本发明涉及按权利要求1前序部分的一种方法。

本发明也涉及用于实施该方法的一种配置。

在蜂窝结构的无线电系统中，尤其在移动式无线电系统中，最佳经济性的实现直接取决于基站的数目，为了向具有高通信密度和规定通信容量的地区提供无线电服务，网络运营者必须建立和维护这些基站。如果供支配的频带容量，即无线电信道容量被分配给最少数量的基站，并且由此每个基站能够重新使用大量的无线电信道，则达到了最佳状态。这意味着实现小的表示无线电小区数的群集度(clustermaβ)是高度重要的，为了实现足够小的自身引起的同信道干扰，整个供支配的频带必须被分配在这些小区上。无线电传输方法的抗同信道干扰的能力越强和能更有效地采用用于减少同信道干扰的系统技术措施，则群集度就可以越小。

因此，在一蜂窝无线电系统中所采用无线电传输方法的同信道抗干扰能力，具有对系统经济性是决定因素的根本性意义：无线电传输方法的抗同信道干扰能力越高，则越可密聚地重新利用该相同的频带，并且在一个提供服务的范围里，为规定通信密度所需的基站数目则由此也越少。

已公开的无线电传输方法全部具有很不同的抗同信道干扰能力。例如调幅法具有很低的抗同信道干扰能力，而调频法和类似的方法则显示出高出很多的抗干扰能力。

作为扩频码法而公开的CDMA法(CDMA＝Code DivisionMultiple Access码分多址)具有高度的抗同信道干扰能力。在CDMA法中可以在同样的HF(高频)频带上同时执行许多有效连接。为此用一不同的发送码将有效信号中的每一个信号在频率轴上扩展一个一定的系数，并且在接收处用一个对于在发送侧加上的码是反转的接收码重新被压缩。对抗同信道干扰能力的收益量相应于该扩频系数。

传输频带宽度虽然通过此频带扩展提高了该扩频系数，可是频率经济性，却由于可以在各频带中平行地传输相应多的有效信号而保持不变。

一种已知的CDMA法是称之为直接序列(DS)法。在该所谓的DS-CDMA法上，在所有的无线电小区里使用相同的频带，可是不同的扩频码。在接收时分离信号的最重要前提是在接收处所有有效信号电平的足够的相等性。一旦即使仅仅信号中的一个信号达到了一个高出该扩频系数的电平，就不再能接收被覆盖的有效信号中的任何信号。

由于无线电场衰减受距离影响，在互相以不同的离基站距离作业的无线电站之间的，尤其是移动无线电站之间的接收电平，具有80至90dB的差异，为了系统正常工作所需的这些电平的这种相等性，必须通过一种极快速的和精确工作的调节机制不断地得到保证。为了在此不受到在直接邻近小区中的在相同频带上工作的设备的干扰，该快速调节还必须补充一种同样极快速的连接切换机制(soft Handover软转换)。为了能无延迟地切换和能无滞后地将这些移动站调整到各自正确的电平上，这一点是必要的，这些移动站由于它们的运动和它们的瞬时电波传播情况，在它们的一个相邻小区中引起一个不允许的高接收电平或者比自己小区的信号更强地接收邻近小区的信号。

图1为此表示了分布概率的曲线和在两个基站BS1和BS2中使用相同有效频带时受无线电场衰减影响而产生的，两基站BS1和BS2的无线电服务范围的相对接受电平Pe(dB_rel)的相互交叉。相对的距离作为重复使用距离W/R标在横座标上。小区半径R表示介于地面站BS1和BS2之间的小区边界Z。所标的各线是随距离变化的接收电平Pe的位置概率的参量。中间的贯穿的实线分别表示50％-位置概率值，这意味着在一半的这些位置上达到了该电平，而在另一半的这些位置上低于该电平。上面的虚线表示5％-位置概率值，并意味着在5％的这些位置上达到了该电平。下面的虚线表示95％-位置概率值，并且意味着95％的这些位置达到该电平或者只有在5％的这些位置上低于该电平。

所有线的走向是通过近地面电波传播的传播定律决定的。接收电平的平均衰减是由绕射衰减决定的和在中等地形中每加倍距离约为12dB，该绕射衰减在此以对数表达时比在自由空间传播下的每加倍距离6dB的衰减要高出约2倍。在纵座标上标出的接收电平的分布其原因在于通过地形的和建筑物的较短波长的不规则性引起的屏蔽。该屏蔽衰减也被称之为接收场强的对数正态分布。但是由于在图1中接收电平以dB表示它们的对数计量单位，所以概率分布表达为高斯分布，它在中等地形中具有7dB的标准偏差。由此对5％-值或95％-值产生的偏离50％-值的偏差为11.5dB和介于95％-和5％-值的总和偏差为23dB。