避免在蜂窩cdma無線網絡中由故障移動臺引起的幹擾的方法
2023-08-03 11:26:21
專利名稱：避免在蜂窩cdma無線網絡中由故障移動臺引起的幹擾的方法
技術領域：
本發明涉及如獨立權利要求的前序部分所述的用於避免在蜂窩CDMA無線網絡中由發生故障的移動臺引起的幹擾的方法。
近年來蜂窩無線系統發生了顯著的增長，這些系統採用了所謂的碼分復用或碼分技術(CDMACode Division Multiple Access，W-CDMA，UMTS)。在這種復用技術中，對於所有通過空間接口實現的用戶端移動臺(終端設備)與無線網絡基站之間的連接通常都使用同一載波頻率，並且將各個用戶分配到該載波頻率是通過將由用戶生成的基帶信號與各自的編碼序列進行卷積來實現的。
如果在基站接收器處同時獲得多個對方站(用戶端的移動臺)的信號，所有這些信號通常都處於同一載波頻率上。接收到的碼分信號的解調基本上是通過將接收到的信號與調製時所採用的編碼序列進行反卷積來實現。此時在相關小區中的所有其他用戶的信號對於所希望的用戶的要解調的信號來說都成為幹擾信號。作為解調器正常工作的基本前提，在基站接收器端所有同時得到的用戶信號都必須具有近似於相等的幅度，否則不可能通過反卷積來實現解調。
在一個無線小區內，移動臺與基站之間的路徑衰減和用戶與基站間的距離有關。位於小區邊緣的用戶和基站之間的路徑衰減，與基站附近的用戶和基站之間的路徑衰減相比，其差別通常情況下會達到80dB。
按照基站接收端處所有移動臺的接收場強都相同的要求，移動臺各自的發送功率也必然要符合相應的規律。位於基站附近的移動臺的發送功率必須能夠向下大致調整到83dB。移動臺的發送功率由所屬的基站進行連續監控。移動臺通過基站的無線接口根據需要獲取功率控制指令，以相應地進行功率匹配。
與頻分系統或時分系統(如FDMAFrequency DivisionMultiple Access或TDMATime Division Multiple Access)相反，在這些系統中每個用戶在空間接口上佔用一個頻率或時間上確定的信道，這樣通常其他的用戶不會對其造成影響，在CDMA系統中，在同一小區內的其他用戶對於每個用戶來說都成為了幹擾源。在基站處形成最高接收電平的用戶在該系統中確定了該無線小區的大小。在基站處形成最小接收電平的用戶發出的信號將不能符合規定地被檢測到或被解碼。
因此存在這樣的危險CDMA系統中的一個用戶的終端設備可能對發送功率的調節出現故障，或者完全沒有發送功率調節能力，該用戶通過在基站接收器處形成極高的接收場強而幾乎使整個無線小區發生擁塞。所有那些儘管發出了最大的發送功率、但在基站處形成的接收場強很低的用戶將被中斷(發生掉話)。
本發明的目的在於給出一種方法，通過該方法可以避免在CDMA無線網絡中由出現故障的移動臺引起的幹擾。
該任務通過獨立權利要求所述的特徵來解決。
根據本發明的第一個實施例，在無線網絡中設置了一個監控裝置，它將來自移動臺的接收功率與一個預先確定的額定接收功率進行比較，並根據比較的結果開始執行預定的後續步驟。
作為後續步驟，當實際接收功率超過了額定接收功率時，最好是在長時間超出額定接收功率的情況下，基站與移動臺之間的HF連接被中斷。另一方面，當實際接收功率超出額定接收功率許多倍時，還可以完全禁止移動臺在無線網絡上的進一步訪問。
優選地，這種比較分別在移動臺與無線網絡基站之間的第一次上行連接期間進行。
在根據本發明的第二個實施例中，在無線網絡中設置了一個監控裝置，在該裝置中至少設置一個計數器，它能夠獲取分別對於每個移動臺從基站發送至移動臺的移動臺功率控制指令，並根據這些指令開始執行預定的後續步驟。
在本發明的一個優選實施例中，計數器對於基站向移動臺發出的每個降低發送功率的指令遞增一次，對於每個提高發送功率的指令遞減一次或者回調為零。一旦計數器的值超過了一個預定的參考值，基站就中斷與相應移動臺相關的HF連接。在連接中斷之前，可以通知用戶發生中斷的原因，最好以SMS短消息的形式通知用戶。
為移動臺與基站之間的每條無線連接分別設置一個計數器。
根據本發明的一個改進型，在監控裝置中還使用了一個第二計數器，藉助於第二計數器，所引起的連接中斷分別對於每個移動臺被計數。如果第二計數器的值超過了一個預定的參考值，將完全禁止該移動臺在無線網絡上的訪問，其中在禁止移動臺之前通知用戶禁止訪問的原因。這裡對用戶的通知也可以以短消息(SMS)的形式實現。具有優點的是，對移動臺的禁止是與該移動臺的國際行動裝置標識聯繫起來的。
在本發明的這兩個實施方式中，可以將監控裝置設置在基站中，但是也可以設置在無線網絡的基站控制器中。
下面藉助附圖更詳細地說明本發明的實施例。從附圖及其說明中得到了本發明的其他特點、優點和應用。如圖所示
圖1是用於實施本發明的一種可能的裝置的作為示例的簡化圖例；圖2是該方法的第一種可能的實施例的流程圖；圖3是該方法的第二種可能的實施例的流程圖。
在圖1所示的例子中，所考慮的CDMA無線網絡至少包含一個基站1和一個移動臺10，它們可以通過空中接口9相互交換無線信號。基站1包括一個發送/接收單元2，並由基站控制器8進行控制，基站控制器可以設置在基站1的內部也可以設置在外部。
在基站1中(或者在基站控制器8中)設置了一個監控裝置3，它基本上包含一個分析邏輯單元4、一個用於存儲預定的額定接收功率(參考接收功率)的參考值存儲器5、以及第一和第二計數器6或7。監控裝置3連接到發送/接收裝置2和基站控制器8，並且可以與這些裝置交換(控制)信號。
在本發明的第一個實施例中，監控裝置3分析到達基站1的接收器2處的移動臺10的接收功率。
通常，移動臺10在登錄到無線網絡中時在基站1的接收器端2處產生一個上行接收電平，該電平大致與所預計的額定輸入電平相當。這種關係的原因在於，移動臺10在預備狀態下監測基站1的導頻載波，並對其輸出功率根據由此得到的路徑衰減進行調整。這種功率控制也被描述為開環功率控制。如果移動臺10的功率控制失靈，這會帶來麻煩，對於基站1顯示了過高的上行信號電平。如果對於一個用戶連接的上行信號電平超過了由網絡運營商預定的額定閾值許多倍，則相應移動臺10的功率調節就是有問題的。
圖2表示了該方法。監控裝置3監測在基站1的接收器2的輸入端處的移動臺10的信號電平(步驟20)。有規律地重複將從移動臺10接收的輸入信號電平與預定的額定信號電平進行比較(步驟21)，所述的額定信號電平值存儲在參考值存儲器5中。如果輸入信號電平比預定的額定信號電平小，則正常建立與移動臺10的連接。相反，如果接收信號電平比預定的額定信號電平大，則計數器6(Z1)的值遞增一次(步驟22)。現在將計數器6的值與一個預定的參考值進行比較(步驟23)。如果計數器6的值比參考值小，則連接建立過程繼續進行。相反，如果計數器6的值比預定的參考值大，則移動臺10與基站1之間的連接被中斷，並且移動臺首先，例如通過SMS，通知連接中斷的原因(步驟25和24)。
本發明的第二個實施例藉助於圖1和圖3來說明。這裡監控裝置3獲取在移動臺10與基站1之間一個已存在的無線連接中、由基站控制器發給移動臺10的功率控制指令(步驟30)。利用計數器6(Z1)對由基站發送至移動臺的、在移動臺處進行功率控制的指令進行計數並分析。
如果監控裝置3收到要求提高移動臺發送功率的指令(步驟31)，則計數器6的值回調到零(步驟32)。如果監控裝置收到在移動臺10處降低功率的指令(步驟33)，則計數器6的值遞增一次(步驟34)。
現在來比較計數器6的值是否超出了預定的參考值(步驟35)。該參考值存儲在參考值存儲器5中。如果沒有超出，則繼續進行步驟30。如果計數器6的值超出了參考值，則第二計數器7的值遞增一次(步驟36)。該計數器2對第一計數器6超過參考值的次數進行計數，這把到現在為止對於相應移動臺10已完成的連接中斷等同起來。現在比較第二計數器7的值是否超出了一個預定的參考值(步驟37)，這一參考值同樣存儲器在參考值存儲器5中。如果沒有超出，則繼續進行步驟38，在這種情況下，與相應的移動臺10相關的HF連接被中斷(步驟39)。附帶地，在無線連接中斷之前可以相應地將中斷原因通知給用戶(步驟38)。
如果第二計數器7的值超出了預定的參考值，則完全禁止該移動臺10訪問無線網絡(步驟41)，因為由此可知該移動臺的功率調節發生了故障。在此之前，可以將完全禁止的情況通知該移動臺(步驟40)。
將這兩種評估方法組合起來是具有意義的。所提到的第一種方法避免了由功率調節失靈的終端設備所引起的幹擾，而所提到的第二種方法可以識別HF功率調節出現錯誤(例如調節過慢)的中斷設備的標識。
附圖標記列表1基站2發送/接收器3監控裝置4邏輯單元5參考值存儲器6第一計數器(Z1)7第二計數器(Z2)8基站控制器9空間接口10移動臺20獲得接收功率21比較接收功率22遞增計數器Z123比較計數器Z124通知移動臺25中斷連接30獲得指令31提高功率的指令32將Z1設為零33降低功率的指令34遞增計數器Z135比較計數器Z136遞增計數器Z237比較計數器Z238通知移動臺
39中斷連接40通知移動臺41禁止移動臺
權利要求
1.用於避免在蜂窩CDMA無線網絡中由故障終端設備引起的幹擾的方法，其特徵在於，在無線網絡中設置了一個監控裝置(3)，它將來自移動臺(10)的實際接收功率與一個預先確定的額定接收功率進行比較，並根據比較的結果開始執行預定的後續步驟。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，作為後續步驟，當實際接收功率超過了額定接收功率許多倍時，中斷基站(1)與移動臺(10)之間的HF連接。
3.根據以上權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，作為後續步驟，當實際接收功率超過了額定接收功率許多倍時，該移動臺(10)在無線網絡上的進一步訪問被禁止。
4.根據以上權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，分別在移動臺(10)與基站(1)之間的第一次上行連接期間進行比較。
5.用於避免在蜂窩CDMA無線網絡中由故障終端設備引起的幹擾的方法，其特徵在於，在無線網絡中設置了一個監控裝置(3)，在該裝置中至少設置了一個計數器(6)，它能夠獲取分別對於每個移動臺從基站發送至該移動臺的移動臺(10)功率控制指令，並根據該指令開始執行預定的後續步驟。
6.根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，對於每個由基站(1)發至移動臺(10)的降低發送功率的指令，計數器(6)遞增一次，對於每個提高發送功率的指令，該計數器遞減一次或者回調到零。
7.根據權利要求5或6所述的方法，其特徵在於，如果計數器(6)的值超過了一個預定的參考值，基站中斷與相應的移動臺(10)相關的HF連接。
8.根據權利要求5至7中的任一項所述的方法，其特徵在於，在連接中斷之前，將中斷的原因通知給移動臺(10)。
9.根據權利要求5至8中的任一項所述的方法，其特徵在於，所述的通知以短消息SMS的形式實現。
10.根據權利要求5至9中的任一項所述的方法，其特徵在於，為在移動臺(10)和基站(1)之間存在的每個無線連接分別設置一個計數器(6)。
11.根據以上權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，在監控裝置(3)中使用了一個第二計數器(7)，藉助於該計數器分別為每個移動臺對引起的連接中斷進行計數。
12.根據以上權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，如果第二計數器(7)的值超過了一個預定的參考值，則完全禁止該移動臺(10)在無線網絡上的訪問。
13.根據以上權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，在該移動臺(10)被禁止之前，將禁止的原因通知給用戶。
14.根據以上權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，所述通知以短消息SMS的形式實現。
15.根據以上權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，對移動臺(10)的禁止是與該移動臺的國際行動裝置標識IMEI聯繫起來的。
16.根據以上權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，監控裝置(3)設置在無線網絡的基站(1)中。
17.根據以上權利要求中任一項所述的方法，其特徵在於，監控裝置(3)設置在無線網絡的基站控制器(8)中。
全文摘要
本發明涉及一種用於避免在蜂窩CDMA無線網絡中由故障移動臺引起的幹擾的方法。為此，在無線網絡中設置了一個監控裝置，它將來自移動臺的實際接收功率與一個預定的額定接收功率進行比較，並根據比較的結果開始執行後續步驟。可選地，或者附帶地，在監控裝置中至少設置了一個計數器，它能夠獲取分別對於每個移動臺從基站發至該移動臺的移動臺功率控制指令，並根據該指令開始執行後續步驟。
文檔編號H04B1/00GK1486542SQ01821861
公開日2004年3月31日 申請日期2001年12月21日 優先權日2000年12月21日
發明者柯瑞斯託福·容, 沃爾夫岡·克羅伊茨, 岡 克羅伊茨, 柯瑞斯託福 容 申請人:T-移動網德國有限公司