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CN1080977C - 测量基站环境的干扰强度的方法及蜂窝通信系统 - Google Patents

测量基站环境的干扰强度的方法及蜂窝通信系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种测量基站环境干扰强度的方法，该基站(BTS1)包括至少一个应用跳频原理的接收机(TRX)，和测量该接收机接收到的信号的信号强度(RSS1)的装置。为了快速和容易地完成测量，在接收机(TRX)中预设一个自由通信频道，使这通信频道依次地跳变扫过基站用于接收的频道(f1-f5)，这样在上述频道(f1-f5)上接收到的信号的信号强度(RSSI)就测量到了，并将测量结果的报告传送给操作员。本发明更进一步涉及可以应用本发明方法的蜂窝通信系统。

Description

测量基站环境的干扰强度的方法及蜂窝通信系统
本发明涉及一种测量基站环境中的干扰信号之强度的方法，该基站由至少一个利用跳频原理的接收机和测量接收机所接收之信号的强度的装置组成。更进一步，该发明还涉及一种由一个移动交换中心，一个基站控制器和基站本身组成的蜂窝通讯系统，在此，该系统所包含的基站也是由至少一个跳频接收机和测量该接收机所接收信号的的强度的装置所组成。
本发明涉及在一个基站环境中完成的频谱分析，分析的目的是探测并确定对系统干扰的因素。在此以前测量一套蜂窝通信系统的一个基站环境的干扰强度的技术手段是，在问题发生时把一单独的频谱分析仪安放到发生故障的基站现场。这台频谱分析仪可通过测量该基站所使用的全部频道上的被接收到的信号的强度来监视可能的干扰。如果对某基站干扰是偶然发生的(例如一个高速的数据链)，这时，甚至必须得等它的发生。
上述测量干扰信号强度的方法很慢，并且成本很高，另外，除了需要另外配置测量仪器外，在测量时还需要专门配备服务人员对设备进行操作和运输。
本发明的目的是要解决上述问题，并提供一个用户界面更加友好和快速地实现对一基站环境的干扰强度的测量的方法。
本发明提供了一种测量基站环境的干扰强度的方法，该基站包括至少一个利用跳频原理的接收机和测量上述接收机接收到的信号的信号强度的装置，这种测量方法的特征是：启动干扰强度测量，在接收机中预设一个自由通信频道，使上述通信频道依次地跳变扫过基站用于接收的频道，测量在上述频道上接收到的信号的信号强度，传送测量结果的信息给操作员。
本发明还提供了一套蜂窝通信系统包括移动交换中心，基站控制器和基站，该系统包括的该基站包括至少一台利用跳频原理的接收机和测量该接收机接收到的信号的信号强度的装置，其特征是该系统包括用于启动基站来使其完成干扰强度测量的装置，以及基站包括测量装置用来使通信频道依次地跳变扫过基站用于接收的频道，并用来测量在上述频道上接收到的信号的信号强度，并用来将测量结果的信息传送给基站控制器。
本发明是基于如下的想法：对某一基站环境中的干扰强度的测量可以使基站的一个通信信道跳频，从而它会扫过基站的所有接收频道，然后测量在上述频道接收到的信号强度，这样得来的测量值相当地容易和快速。如果基站被分区，测量可以例如，在某个时刻对某一区进行测量。
在一时分多址(TDMA)通信系统中，干扰强度测量对基站通信容量的影响很小，因为测量可以利用一个单个的时隙来实施。另一方面，如果这个通信系统不是时分类型的，这就意味着干扰强度测量在整个测量时间内占用接收机的全部容量。依据本发明的对干扰强度测量的原理可以十分容易地，或是稍做修改，就可以应用于现有的通信系统中，因为在许多系统中，基站的接收机已经包括了测量接收到的信号的信号强度所必需的测量装置。将此发明应用于这些系统上只须增加一个计算机程序来控制测试。因此，本方法和系统的最显著的优点就是简单、方便和易于很快实现，所需容量小，并且提供一种自动连续控制的可能，此时如果系统由于测量结果异常不向操作员报警时，操作员甚至不必须了解测试的执行。
在一本发明的系统的最优实施例中，一个基站配有现有技术的STM(现场测试与测量)单元。这样的一套现场测试与测量单元。一般用于模拟一般的一个移动站的运行，在如GSM(GroupeSpecial Mobile)系统的基站中应用十分普遍。在本发明的该最优实施例中，该现场测试与测量单元的接收机按顺序在基站使用的发射频道上跳变，在这种情况下，STM装置的接收机测量接收到的上述频道的信号强度。本发明的这个实施例可应用于，例如，一个每一收发机都是全双工类型的并且它们的收发频率之间的的双工间距是45MHz的GSM系统的基站。这样，一个跳频接收机测量基站的接收频率，同时跳频的STM装置的接收机测量基站的发射频率(即移动站的接收频率)。
本发明的方法和系统的最优实施例在本文所附的从属的权利要求2-4和6-10中有图解说明。下面，将以参考附图的例子更详细地描述本发明，在这些附图中：
图1是一个基站的方框图图解，
图2是图1中基站向一个基站控制器发射的测量结果的图解，
图3是一个蜂窝通信系统的一部分的方框图图解，
图4是图3中的基站控制器向一个移动交换中心发射的测量结果的图解，
图5是一个本发明的方法的优先实施例的图解。
图1显示了GSM系统的一个基站BTS1的方框图。GSM系统的结构和运行原理在文献如：“The GSM System for MobileCommunitions”，by M.Mouly&M-B Pautet，Palaiseau，France，1992，ISSN：2-9507190-0-7中有较好的说明，在这里也不再作任何更详细的描述。
图1中的基站BTS1(基本收发站1)包括三个收发器TRX，这三个收发器TRX通过一个组合收发天线ANT，在任一给定时刻与在基站的天线覆盖区域内的移动站通讯。每个收发TRX都是全双工型的，并且在它的接收和发射频率之间有45MHz的双工间距。接收装置TRX包括采用众所周知的方式测量接收信号的功率强度RSSI(接收到的信号的强度指示)的测量装置。
一个基站BTS1的运行是由一个与BSC1(基站控制器)通信的OMU(运行与维护单元)来控制，它控制收发机TRX的合成跳频器(synthesizer frequency hopping)，以使基站BTS1在频道f1-f5接收无线电信号并在频道f6-f10发射信号。该运行与维护单元OMU还控制一个用基站BTS1相联而被提供的STM(现场测试与测量单元)，该STM可以通过向基站BTS1发射无线电信号来模拟一个普通用户单元。
图1中的基站控制器BSC1包括启动运行与维护单元OMU以及现场测试与测量单元STM的装置，以便来测量一个基站环境的干扰强度。在这种情况下，运行与维护单元OMU在基站的收发机TRX中分配一个自由的通信频道，即时隙。接下来，运行与维护单元OMU对分配的时隙确定一个频率跳变顺序，从而利用跳频合成器在基站用于接收使用的所有频率f1-f5上依次一个接一个地扫过。该指定的时隙在每个给定频道在收发机中的接收机用来测量上述频道上接收到的信号的信号强度RSSI所用的时间内，保持大约1秒/频道。一旦测量完成，运行与维护单元OMU将把接收机测量到的RSSI值传送到基站控制器BSC1。
当基站的接收机TRX中的任一个测量基站的接收频道时，运行与维护单元OMU控制基站的现场测试与测量单元STM来测量基站的发射频率f6-f10。这种测量的完成也是通过使STM单元的接收机从一个频道向另一个频道连续地跳频，从而在基站的全部发射频率f6-f10上测量接收到的信号的信号强度RSSI。现场测试与测量单元将测量结果传送给运行与维护单元OMU，当测量一完成，OMU就会将它们传送给基站控制器BSC1。
运行与维护单元OMU带有测量结果修正装置，这种测量是考虑到在基站发生的关联的信号后得到的。换言之，如果一个基站在某个频道上正在发生一次呼叫，而此时现场测试与测量单元STM正执行着对该频道的测量，这就会自然地显示出测量结果。然而，OMU单元可以找出被占用的频率，因此可以在将测量结果传送到基站控制器BSC1之前就对该结果进行补偿。
图2是从图1中的基站BTS1传送到基站控制器BSC1的测量结果的图解。图2中的表格显示了测量到的频道上的信号的强度，特别是对接收频道f1-f5(BTS-BAND)和发射频道f6-f10(MS-BAND)上的信号的强度。
图3是一套蜂窝通信网的一部分的方框图图解，图1中的基站BTS1是它的一部分。图3显示了在一套GSM网络的一部分，这套GSM网络包括一个MSC(移动交换中心)，基站控制器BSC和BSC1，基站BTS和BTS1以及提供给基站的现场测试与测量单元STM。
图3中的基站控制器BSC和BSC1带有在基站BTS及基站所配的BTS1中对干扰信号的测量进行触发和接收并处理由基站传送过来的测量值的装置。举例说明，一旦基站控制器BSCl接收到了来自所有的相连到它的基站(图3中的它们中的3个)的测量结果，它通过一个移动交换中心MSC向操作员传送一份显示不同基站的测量结果的报告。
或者，基站控制器可以把测量结果与操作员预先设的值相比较，如果测量的值与设定值明显地不同，就会通过一个移动交换中心向操作员发出警报。
图4是从图3中的基站控制器向移动交换中心传送的测量结果的图解。这样，被传送到移动交换中心的报告显示了测量到的对基站来说特别是对基站BTSl和BTS2来说在各频道上测量到的信号强度RSSI。这样，操作员可以很方便地监视网络中不同组成部分的干扰强度。
图5是一个本发明的方法的优先的实施例的图解。在方框10中，操作员可以通过向基站控制器传送一信息或者，由移动控制中心在预定好的时间区间自动启动来启动对网络中的干扰强度的测量。
在方框11中，基站控制器向基站的运行与维护单元传送一个测量信号。在方框12中，运行与维护单元在每个基站中在启动现场测试与测量单元进行测试的同时，给基站的接收机分配一个自由时隙。
在方框13中，分配的时隙跳变经过基站的所有接收频率，同时现场测试与测量单元的接收机跳变经过基站的所有发射频率。可以测量到一个对于基站所用的所有频道的RSSI值，随后这个值通过基站的接收机和现场测试与测量单元的接收机传送到运行与维护单元。
在方框14中，运行与维护单元向基站控制器传送一份测量结果的报告。基站控制器编辑所有与之相连的基站传送来的报告，然后，在方框15中，将报告传送给移动交换中心，移动交换中心就会将其通知操作员。
应该理解上述描述和本文的附图都只是意欲说明本发明。而对一个本技术领域的内行来说，在不超出本发明的范围和本文所附的权利要求书的情况下，可以十分容易地得到本发明应用的不同变种或修改方案。

Claims (10)

1.一种测量基站环境的干扰强度的方法，该基站(BTS，BTS1)包括至少一个利用跳频原理的接收机(TRX)和测量上述接收机接收到的信号的信号强度(RSSI)的装置，这种测量方法的特征是：
启动干扰强度测量，
在接收机(TRX)中预设一个自由通信频道，
使上述通信频道依次地跳变扫过基站(BTS1)用于接收的频道(f1-f5)，测量在上述频道(f1-f5)上接收到的信号的信号强度(RSSI)，
传送测量结果的信息给操作员。
2.如权利要求1所述的方法，在该方法中基站(BTS，BTS1)装备有一套现场测试与测量单元(STM)，特征在于：该现场测试与测量单元(STM)的接收机可以被用来依次地跳变扫过基站(BTS1)用于发射的频道(f6-f10)，测量在上述频道(f6-f10)上接收到的信号的信号强度(RSSI)，共把测量结果的信息传送给操作员。
3.如权利要求1或2中所述方法，其特征是，测量结果会与一预设值比较，如果测量值与预设值不符，就会在传送给操作员的报告中列出。
4.如权利要求1至2中的任何一项所述的方法，其特征是上述基站(BTS，BTS1)是一套蜂窝通信系统的基站。
5.一套蜂窝通信系统包括移动交换中心(MSC)，基站控制器(BSC，BSC1)和基站(BTS，BTS1)，该系统包括的该基站(BTS1)包括至少一台利用跳频原理的接收机(TRX)和测量该接收机接收到的信号的信号强度(RSSI)的装置，其特征是该系统包括用于启动运行与维护单元和/或现场测试与测量单元来使其完成干扰强度测量的装置，以及基站(BTS1)包括运行与维护单元用来使通信频道依次地跳变扫过基站用于接收的频道(f1-f5)，并用来测量在上述频道(f1-f5)上接收到的信号的信号强度(RSSI)，并用来将测量结果的信息传送给基站控制器。
6.如权利要求5中所述的系统，其中基站(BTS1)装备有一套现场测试与测量单元(STM)，其特征是现场测试与测量单元(STM)包括用于使它的接收机机依次地跳变扫过基站(BTS1)用于发射的频道(f6-f10)，用于测量在上述频道接收到的信号的信号强度(RSSI)，并用于传送测量结果的信息给基站控制器(BSC，BSC1)的装置。
7.如权利要求5所述的系统，其特征是，利用跳频原理的上述接收机(TRX)的容量(capacity)依据TDMA原理被划分成时隙，运行与维护单元装备有使时隙灸的装置以便完成干扰强度测量。
8.如权利要求5或6所述的系统，其特征是：基站控制器(BSC，BSC1)配置有用于启动现场测试与测量单元(STM)和所有与之相连的基站(BTS，BTS1)的运行与维护单元并用于接收上述基站(BTS，BTS1)和现场测试与测量单元(STM)传送的测量结果的信息的装置，向该系统的移动交换中心(MSC)传送测量结果的信息。
9.如权利要求8所述的系统，其特征是，从基站控制器(BSC，BSC1)向移动交换中心(MSC)传磅的测量结果的信息包含关于在各基站使用的频道(f1-f10)上的信号强度的基站(BTS，BTS1)专门信息。
10.如权利要求5至7的任何一项所述系统，其特征是蜂窝通信系统是GSM系统。
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