專(zhuān)利名稱(chēng)：移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)的跳頻方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)的、尤其是用于WDCT移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)的跳頻方法。
眾所周知，跳頻在通信系統(tǒng)、尤其是在移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)中被用來(lái)改善傳輸可靠性。為此以確定的時(shí)間間隔變換載頻，其中，在移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)中由基站請(qǐng)求移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行跳頻。同樣，由基站給移動(dòng)臺(tái)通知跳頻的序列，也即依次使用的載頻序列。
一種已知的、其中譬如應(yīng)用了跳頻的移動(dòng)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)是所謂的DECT移動(dòng)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)(數(shù)字歐洲無(wú)繩電話)。該移動(dòng)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)是由ETSI(歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì))研制的，以便使主導(dǎo)的歐洲系統(tǒng)也能用于所謂的CT應(yīng)用，也即用于無(wú)繩電話。DECT移動(dòng)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)提供了很好的傳輸質(zhì)量，但其作用范圍是有限的。因此，無(wú)繩DECT系統(tǒng)被優(yōu)選地應(yīng)用于住宅區(qū)或公司大樓。
在DECT移動(dòng)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)中，針對(duì)跳頻使用10個(gè)不同的、具有1728kHz間隔的載頻。所述的頻譜一共包括1880-1900MHz。由基站通過(guò)控制信道向移動(dòng)臺(tái)通知跳頻所需要采用的載頻。為此從基站向移動(dòng)臺(tái)傳輸一個(gè)控制消息，該消息把基站那兒可用于跳頻的載頻告訴給所述的移動(dòng)臺(tái)。該消息包括一個(gè)比特區(qū)，其中，針對(duì)10個(gè)可能的載頻分別由基站選擇性地把一個(gè)比特置為‘1’或‘0’。如果對(duì)應(yīng)于某個(gè)載頻的比特被置為‘1’，則意味著可以為移動(dòng)臺(tái)使用相應(yīng)的載頻來(lái)進(jìn)行跳頻。
在前面所講述的原理中，所述的跳頻最多只限于10個(gè)不同的載頻。在跳頻中需采用的載頻序列是預(yù)定的。倘若在傳輸期間譬如因與干擾頻率相沖突而出現(xiàn)干擾，那么就借助同樣的跳頻序列嘗試重新進(jìn)行傳輸，但如果同樣的干擾源(譬如微波頻率)繼續(xù)存在的話，這經(jīng)常會(huì)遭受失敗。
同樣，在諸如藍(lán)牙或SWAP標(biāo)準(zhǔn)等新標(biāo)準(zhǔn)中也采用了靜態(tài)的跳頻方法，借助該方法同樣不能可靠地避免與干擾源的沖突，由此必然會(huì)損壞系統(tǒng)的性能。
此外，所述的DECT標(biāo)準(zhǔn)主要是被研制用于歐洲的電話市場(chǎng)。但是，由于美洲市場(chǎng)也需要可靠的無(wú)繩電話系統(tǒng)，所以本申請(qǐng)人基于所述的DECT標(biāo)準(zhǔn)研制了所謂的WDCT移動(dòng)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)(世界范圍的數(shù)字無(wú)繩電話)。該WDCT標(biāo)準(zhǔn)使用了位于2400～2483.5MHz之間的頻帶，這與用于非許可運(yùn)行的美洲FCC規(guī)定是一致的。
但按照FCC規(guī)定，除了需使用的頻帶之外，還對(duì)需運(yùn)行的移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)提出了其它條件，這些條件另外還涉及每次所應(yīng)用的跳頻方法。因此，所述的FCC規(guī)定要求跳頻方法必須包括至少75個(gè)不同的載頻，因?yàn)樵?0s的周期內(nèi)，所使用和保持的每個(gè)頻率都不允許長(zhǎng)于0.4s。每個(gè)頻率必須以平均相同的頻度進(jìn)行使用。此外，還要求必須從偽隨機(jī)地排列的載頻表中選出每次需使用的載頻。
一般地，本發(fā)明所基于的任務(wù)在于為移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)建議一種跳頻方法，由此可以實(shí)現(xiàn)可靠的運(yùn)行和改善的傳輸可靠性。該跳頻方法尤其應(yīng)該滿(mǎn)足上述的FCC規(guī)定，并能通過(guò)盡可能少地改變DECT協(xié)議和基于DECT標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行跳頻。
根據(jù)本發(fā)明，上述任務(wù)由具有權(quán)利要求1所述的特征的跳頻方法來(lái)解決。從屬權(quán)利要求給出了本發(fā)明的優(yōu)選和有利的實(shí)施方案。
根據(jù)本發(fā)明，對(duì)移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)的一些確定的工作條件進(jìn)行監(jiān)視，尤其是監(jiān)視是否出現(xiàn)可能的噪聲載波信道，并據(jù)此來(lái)匹配所述預(yù)定的跳頻序列。優(yōu)選地，根據(jù)上述的監(jiān)視來(lái)通知所述的移動(dòng)臺(tái)不應(yīng)該使用所述按預(yù)定跳頻序列而設(shè)置的載頻中的哪一些。
因此，通過(guò)由基站每次通知各個(gè)移動(dòng)臺(tái)可以使用哪些載頻，本發(fā)明能夠同相應(yīng)的工作條件最佳匹配地使用大量的載頻。借助本發(fā)明尤其還可以遵守上述的FCC規(guī)定。
關(guān)于不應(yīng)該使用哪些載頻的更新信息是通過(guò)移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)的控制信道進(jìn)行傳輸?shù)?。?yōu)選地，所述的移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)以基于DECT標(biāo)準(zhǔn)的WDCT移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)的形式來(lái)構(gòu)成，它具有頻率范圍為約2400～2500MHz的95個(gè)可能的載頻，其中，上述的更新信息可以通過(guò)NT或QT控制信道進(jìn)行傳輸。為此，本發(fā)明的一些確定的實(shí)施例建議了對(duì)所述DECT協(xié)議的相應(yīng)變更。
所述的載頻變換既可以從幀到幀地實(shí)現(xiàn)，也可以從時(shí)隙到時(shí)隙地、也即在一個(gè)幀內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
下面參考附圖并借助優(yōu)選實(shí)施例來(lái)詳細(xì)講述本發(fā)明。


圖1示出了一個(gè)狀態(tài)圖，用于解釋在本發(fā)明的移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)中所出現(xiàn)的狀態(tài)和基站的狀態(tài)過(guò)渡，圖2示出了一個(gè)狀態(tài)圖，用于解釋在本發(fā)明的移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)中所出現(xiàn)的狀態(tài)和移動(dòng)臺(tái)的狀態(tài)過(guò)渡，圖3示出了在傳統(tǒng)的DECT移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)中和在本發(fā)明第一實(shí)施例的WDCT移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)中所傳輸?shù)腘T消息的對(duì)比，圖4示出了在傳統(tǒng)的DECT移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)中和在本發(fā)明第二實(shí)施例的WDCT移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)中所傳輸?shù)腝T消息的對(duì)比，圖5示出了在傳統(tǒng)的DECT移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)中和在本發(fā)明另一實(shí)施例的WDCT移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)中所傳輸?shù)囊欢蜳T消息的對(duì)比，圖6示出了按照DECT移動(dòng)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)傳輸?shù)膸Y(jié)構(gòu)，圖7示出了在一個(gè)多幀結(jié)構(gòu)內(nèi)的控制信道的傳輸和優(yōu)先級(jí)，以及圖8示出了本發(fā)明移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)的簡(jiǎn)化框圖。
下面借助本申請(qǐng)人研制的WDCT移動(dòng)無(wú)線方法來(lái)闡述本發(fā)明，但本發(fā)明原則上也可以應(yīng)用于其它的電信標(biāo)準(zhǔn)。
如同上文所述，WDCT標(biāo)準(zhǔn)是以已知的DECT移動(dòng)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)為出發(fā)點(diǎn)。
在圖6中示出了按照DECT標(biāo)準(zhǔn)傳輸信號(hào)的幀和時(shí)隙結(jié)構(gòu)。如同上文所述，在DECT標(biāo)準(zhǔn)中，可供使用的頻譜(1880-1900MHz)被再分為各具有1728kHz的10個(gè)載頻。
如圖6所示，每個(gè)載頻幀8被再分為24個(gè)均具有480比特(時(shí)隙時(shí)延為416.6μs)的時(shí)隙，其中，為下行鏈路、也即為基站至移動(dòng)臺(tái)的傳輸提供前12個(gè)時(shí)隙，以及為上行鏈路、也即為移動(dòng)臺(tái)至基站的傳輸提供后12個(gè)時(shí)隙。為進(jìn)行雙工通信而構(gòu)造一些時(shí)隙對(duì)，其中，譬如時(shí)隙11和時(shí)隙23構(gòu)造成一對(duì)。按照這種方式，傳輸速率為1152千比特/秒的12*10＝120個(gè)雙工信道可以被提供使用。
圖6所示的DECT幀的時(shí)延為10ms，其中，每10ms在一個(gè)時(shí)隙9內(nèi)一次性地傳輸時(shí)隙內(nèi)的388個(gè)比特，這些比特被用于所謂的MAC(媒質(zhì)訪問(wèn)控制)層。該MAC層的主要任務(wù)是資源管理、不同控制信道的多路復(fù)用、以及防止錯(cuò)誤傳輸?shù)鹊取?br> 如圖6另外所示，所述為MAC層而設(shè)的388比特包括一個(gè)用于同步目的的S區(qū)(32比特)、一個(gè)用于控制和信令目的的A區(qū)(64比特)、一個(gè)作為有用數(shù)據(jù)區(qū)的B區(qū)(40比特)、以及4個(gè)未用的比特。相應(yīng)的時(shí)隙9通過(guò)一個(gè)包含60比特的防護(hù)帶來(lái)填滿(mǎn)。
此外，圖6還示出了前文所述的A區(qū)10的結(jié)構(gòu)。該A區(qū)10的64比特被劃分成標(biāo)題(8比特)、一些確定的控制信道(40比特)、以及一個(gè)CRC區(qū)(循環(huán)冗余校驗(yàn)，16比特)。所述的CRC區(qū)被用于識(shí)別信令信道和控制信道上的傳輸錯(cuò)誤。在每個(gè)A區(qū)內(nèi)多路復(fù)用地傳輸一個(gè)或多個(gè)邏輯控制信道QT、PT、CT、NT和MT。此外，A區(qū)中為此被提供使用的40比特按照當(dāng)前的要求而被動(dòng)態(tài)地分配到各個(gè)控制信道中間，其中應(yīng)用了圖7所示的、被嵌入到一個(gè)包含有16個(gè)DECT幀8(0…15)的多幀結(jié)構(gòu)中的優(yōu)先級(jí)方案。于是，如果無(wú)須傳輸MT控制信道，則譬如由相應(yīng)DECT移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)的基站只在第1號(hào)幀的A區(qū)內(nèi)傳輸所述的控制信道CT。此外，如果既無(wú)須傳輸控制信道MT又無(wú)須傳輸控制信道NT，則該DECT移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)中的移動(dòng)臺(tái)只在第12號(hào)幀的相應(yīng)A區(qū)內(nèi)傳輸所述的控制信道CT。利用這種方式，按圖7所示的優(yōu)先級(jí)方案為上行鏈路和下行鏈路時(shí)分復(fù)用地確立各個(gè)控制幀8的A區(qū)的占用。
從DECT幀的A區(qū)的這種已知結(jié)構(gòu)出發(fā)，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例建議了一些變型方案，它們能實(shí)現(xiàn)更新信息的傳輸，以便使所述由基站在運(yùn)行開(kāi)始時(shí)所預(yù)定的、然后優(yōu)選地以跳頻表的形式存儲(chǔ)于各個(gè)移動(dòng)臺(tái)之內(nèi)的跳頻序列能連續(xù)地與每次給定的條件相匹配，由此確保只針對(duì)跳頻使用如下的頻率，即在該頻率中不會(huì)與干擾源發(fā)生沖突。因此，本發(fā)明建議了一種自適應(yīng)的跳頻策略，它可以繞過(guò)或避免與干擾頻率相沖突。
圖8非常簡(jiǎn)單地示出了一種譬如按照WDCT移動(dòng)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工作的移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，它具有一個(gè)基站11和多個(gè)與之通信的移動(dòng)臺(tái)12。所述的基站11和各個(gè)移動(dòng)臺(tái)12均包括WDCT控制器13或15，這些控制器被如此地構(gòu)造，使得在頻帶2400-2483.5MHz內(nèi)與美國(guó)FCC規(guī)定相一致地通過(guò)應(yīng)用跳頻方法來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)繩電話工作。原則上，所述跳頻策略或跳頻方法的實(shí)施可以交付給運(yùn)營(yíng)商，其中，在跳頻過(guò)程中需執(zhí)行的跳頻序列由基站11預(yù)給定，并被傳輸給所述的移動(dòng)臺(tái)12。所述的跳頻表被存儲(chǔ)在基站11和移動(dòng)臺(tái)12的ROM存儲(chǔ)器14或16中。在圖8所示的移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)的運(yùn)行期間，優(yōu)選連續(xù)地從基站11把更新信息傳輸給移動(dòng)臺(tái)12，由這些信息告訴移動(dòng)臺(tái)12在所述跳頻表內(nèi)所存儲(chǔ)的載頻中的哪一些在將來(lái)不能使用，以便盡可能地考慮在某些載頻情況下所出現(xiàn)的干擾影響。為此，可以由所述基站11的WDCT控制器13針對(duì)可能的干擾頻率而連續(xù)地監(jiān)視所述移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)的頻率環(huán)境，或由移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)商給基站11預(yù)定一個(gè)更新的跳頻表。
但是，為了傳輸與所述移動(dòng)臺(tái)12內(nèi)所存儲(chǔ)的跳頻表或跳頻序列相關(guān)的更新信息，尤其需要改變所述的DECT-MAC層或所述的A區(qū)以滿(mǎn)足已經(jīng)提及的FCC規(guī)定。根據(jù)下文所講述的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，尤其可以如此來(lái)實(shí)行所述的改變，使得只需盡可能少地改變DECT協(xié)議，這樣便能由該DECT標(biāo)準(zhǔn)接管較高的層。
在圖8所示的WDCT移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)中，可以在頻率范圍2400-2483.5MHz的范圍內(nèi)使用95個(gè)載頻。在應(yīng)用跳頻時(shí)，所述的FCC規(guī)定需要至少75個(gè)不同的載頻，以便為避免干擾或避免與干擾頻率相沖突而最多可以有20個(gè)可用的載頻不被使用。實(shí)際使用的跳頻序列對(duì)應(yīng)于該可用的95個(gè)頻率的子集。對(duì)于每個(gè)基站11，譬如可以根據(jù)該基站的標(biāo)識(shí)或ID而從該95個(gè)載頻中產(chǎn)生一個(gè)自己的、偽隨機(jī)地排列的列表，其中，必須使信道間隔保持最小，以便不會(huì)因?qū)拵Ц蓴_而喪失多于一個(gè)的載頻。如上文所述，按這種方式產(chǎn)生的跳頻表對(duì)于基站11和與之通信的所有移動(dòng)臺(tái)12都是已知的。
倘若所述基站11的WDCT控制器13測(cè)到一個(gè)噪聲信道，也即測(cè)到一個(gè)不能用足夠質(zhì)量進(jìn)行傳輸?shù)妮d頻，則設(shè)定更新預(yù)先存儲(chǔ)的跳頻表或跳頻序列，以便從跳頻循環(huán)中消除該噪聲信道。根據(jù)本發(fā)明，由此涉及一種自適應(yīng)的跳頻方法。
下面講述兩種跳頻方案，其中在第一方案中是從時(shí)隙到時(shí)隙地改變所述的載頻，以便為不同的移動(dòng)臺(tái)12實(shí)現(xiàn)不同的跳頻序列，這將會(huì)帶來(lái)很大的靈活性，同時(shí)也具有較大的控制費(fèi)用。相反，第二方案規(guī)定，只是從幀到幀地改變所述的載頻，使得針對(duì)同一基站11進(jìn)行同步的所有移動(dòng)臺(tái)12必須利用相同的跳頻序列進(jìn)行工作。該第二方案比較容易實(shí)現(xiàn)，但具有較小的靈活性。
必須如此來(lái)設(shè)計(jì)所采用的跳頻方法，以便考慮到所述移動(dòng)臺(tái)12和基站11的不同工作狀態(tài)以及每次可能的狀態(tài)過(guò)渡。這在下面將借助圖1和圖2的圖示來(lái)詳細(xì)進(jìn)行講述。
在圖1中示出了基站11的不同激活工作狀態(tài)，其中，如果與移動(dòng)臺(tái)12不存在通信連接，那么基站11就處于用“激活空閑”標(biāo)示的工作狀態(tài)1。在該狀態(tài)下，由基站11發(fā)射一個(gè)所謂的偽載波信號(hào)(“偽荷載”)，并周期性地對(duì)所有可供使用的物理信道進(jìn)行掃描，以便測(cè)出由移動(dòng)臺(tái)12發(fā)送的通信連接請(qǐng)求。一旦已向移動(dòng)臺(tái)12建立通信連接，則所述的基站11便達(dá)到用“激活通信”標(biāo)示的狀態(tài)2。倘若所有的通信連接被解除，而且重新由基站11發(fā)送偽載波信號(hào)，則又過(guò)渡到所述的狀態(tài)1。如果所述的基站11除了發(fā)送至少一個(gè)通信載波信號(hào)以外還發(fā)出一個(gè)偽載波信號(hào)，則該基站11將從狀態(tài)2達(dá)到一個(gè)用“激活通信和空閑”標(biāo)示的狀態(tài)3。倘若從基站11不再發(fā)射單個(gè)的偽載波信號(hào)，則從狀態(tài)3返回到狀態(tài)2。一旦已建立至少一個(gè)通信連接，則基站11相應(yīng)地從狀態(tài)1達(dá)到狀態(tài)3，而如果同移動(dòng)臺(tái)12的最后通信連接也被解除，則從狀態(tài)3返回到狀態(tài)1。
在圖2中示出了移動(dòng)臺(tái)12的不同工作狀態(tài)，其中，在用“空閑開(kāi)鎖”標(biāo)示的狀態(tài)4下，移動(dòng)臺(tái)12是沒(méi)激活的。在被接通之后，該移動(dòng)臺(tái)12立即達(dá)到用“激活開(kāi)鎖”標(biāo)示的狀態(tài)5。在該狀態(tài)下，移動(dòng)臺(tái)12嘗試通過(guò)用固定的頻率掃描所有的時(shí)隙來(lái)實(shí)現(xiàn)與基站11同步。如果譬如在1秒的周期內(nèi)沒(méi)有測(cè)到來(lái)自基站11的偽載波信號(hào)，則變換所述的頻率。倘若移動(dòng)臺(tái)12已測(cè)到從基站傳輸來(lái)的偽載波，那么自動(dòng)地利用每次所使用的軟件或硬件來(lái)針對(duì)基站11實(shí)現(xiàn)比特同步和時(shí)隙同步。為此，對(duì)在A區(qū)內(nèi)所傳輸?shù)南⑦M(jìn)行分析。與在已知的DECT標(biāo)準(zhǔn)中一直使用固定的跳頻序列相反，還必須附加地針對(duì)基站11的當(dāng)前適用的跳頻序列進(jìn)行同步。在執(zhí)行同步過(guò)程之后，移動(dòng)臺(tái)12達(dá)到用“空閑鎖定”標(biāo)示的狀態(tài)6。
在該狀態(tài)下，所述的移動(dòng)臺(tái)12通過(guò)輸入相應(yīng)的軟件指令來(lái)在睡眠模式下進(jìn)行工作，以減小電流消耗，其中在該情形下，移動(dòng)臺(tái)12或其控制器15只是在每第n個(gè)幀時(shí)被激活以測(cè)定偽載波信號(hào)，此處的n譬如可以高達(dá)64，以便使睡眠模式具有極小的暫載率。因此，所述的移動(dòng)臺(tái)12可以在極小的電流消耗情況下與基站11保持同步?？刂破?5或相應(yīng)的處理器可以按兩種不同的方式離開(kāi)該睡眠模式。要么用于監(jiān)視圖7所示的多幀結(jié)構(gòu)的多幀計(jì)數(shù)器已下計(jì)數(shù)到0，要么譬如通過(guò)鍵盤(pán)產(chǎn)生一個(gè)“喚醒”處理器的外部中斷。在離開(kāi)睡眠模式之后，相應(yīng)基站12的軟件必須被通知如下信息，即它已處于睡眠模式多長(zhǎng)時(shí)間，以便針對(duì)基站11的跳頻序列再次開(kāi)始同步。因此，所述的控制器或微處理器15可以知道上述多幀計(jì)數(shù)器和標(biāo)準(zhǔn)幀計(jì)數(shù)器的瞬時(shí)值。
一旦從移動(dòng)臺(tái)12或基站11進(jìn)行呼叫，則發(fā)送通信載波信號(hào)。通常還繼續(xù)保持所述的偽載波。然后，移動(dòng)臺(tái)12變換成用“激活鎖定”標(biāo)示的狀態(tài)7。在該情形下，基站11變換成圖1所示的狀態(tài)3(“激活通信和空閑”)。同時(shí)連接的最多數(shù)量對(duì)應(yīng)于發(fā)射方向上可用的時(shí)隙數(shù)量。需注意的是，如果建立第四通信連接，則必須釋放所述的偽載波，然后基站11變換成圖1所示的狀態(tài)2(“激活通信”)。
如同上文所述，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，既可以在一個(gè)幀內(nèi)、也即在各個(gè)時(shí)隙之間進(jìn)行跳頻，也可以只在兩個(gè)幀之間進(jìn)行跳頻。
在所述的第一跳頻方案中，必須在同一幀的兩個(gè)時(shí)隙之間變換載頻。
為了傳輸所述的偽載波信號(hào)，使用了存儲(chǔ)于基站內(nèi)的跳頻表的全部95個(gè)載頻。該序列在傳輸偽載波時(shí)沒(méi)有改變，且它只用于所述的偽載波。由于移動(dòng)臺(tái)也知道該序列，所以它們?cè)谂c基站同步之后可以改變其頻率。所述的跳頻序列由那些處于圖2所示的同步狀態(tài)6(“空閑鎖定”)的所有移動(dòng)臺(tái)使用。如同上文所述，處于該狀態(tài)的移動(dòng)臺(tái)可以變換成省電的睡眠模式，其中在該情形下，所述的移動(dòng)臺(tái)僅以n個(gè)幀的間隔被激活以用來(lái)接收偽載波信號(hào)。如同在DECT標(biāo)準(zhǔn)中一樣，圖6所示的偽載波信號(hào)的A區(qū)應(yīng)該包含一個(gè)PT消息，以便能測(cè)到來(lái)自基站11的通信連接請(qǐng)求。這可以通過(guò)如下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，即持續(xù)地接收?qǐng)D7所示的多幀的第一幀。
相反，如果移動(dòng)臺(tái)在與基站建立通信連接之后處于圖2所示的狀態(tài)7(“激活鎖定”)，那么就應(yīng)該在出現(xiàn)干擾時(shí)改變或匹配所述載波信號(hào)的跳頻序列。由于該跳頻序列的改變可以專(zhuān)門(mén)地針對(duì)每個(gè)通信載波來(lái)執(zhí)行，所以每個(gè)移動(dòng)臺(tái)在所述的匹配之后可以擁有不同的跳頻序列。如同下文還要詳細(xì)講述的一樣，借助相應(yīng)時(shí)隙的A區(qū)來(lái)為每個(gè)通信載波傳輸所述跳頻序列的更新信息。在通信連接被解除之后，相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)又過(guò)渡到狀態(tài)6(“空閑鎖定”)，其中，適合該通信載波的跳頻序列也被去活或解除。該相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)隨后又根據(jù)基站的偽載波信號(hào)進(jìn)行同步。
只要四個(gè)通信連接同時(shí)激活，則必須去活所述的偽載波。因?yàn)樵谝粋€(gè)基站處最多能同時(shí)運(yùn)行6個(gè)移動(dòng)臺(tái)，所以這意味著最多會(huì)有兩個(gè)處于狀態(tài)6(“空閑鎖定”)的移動(dòng)臺(tái)可能喪失與基站的同步。為了避免這種情況，應(yīng)該借助圖7所示的多幀結(jié)構(gòu)的第一幀把偽載波被去活這一信息告訴所述處于狀態(tài)6的移動(dòng)臺(tái)。然后，這些移動(dòng)臺(tái)便可以跟隨最后被激活的通信載波信號(hào)或其跳頻序列，其中，該載波信號(hào)的跳頻序列可以保持不變，直到所有處于狀態(tài)6(“空閑鎖定”)的移動(dòng)臺(tái)都已確認(rèn)所述基站的用于改變跳頻序列的相應(yīng)請(qǐng)求。需要注意的是，在第四通信載波信號(hào)有效的時(shí)間間隔內(nèi)，所述處于狀態(tài)6的移動(dòng)臺(tái)具有較高的能量消耗，這是因?yàn)檫@些移動(dòng)臺(tái)必須接收每個(gè)幀內(nèi)的控制區(qū)或A區(qū)，也就是說(shuō)，在該情形下應(yīng)避免切換到睡眠模式。如果需要再次解除通信連接，以便使少于4個(gè)的通信載波同時(shí)有效，那么，可以重新激活所述的偽載波信號(hào)，而且所述處于狀態(tài)6的移動(dòng)臺(tái)可以再次被切換到該偽載波的跳頻序列。
根據(jù)該第二跳頻方案，只須在新幀的開(kāi)始處變換所述的載頻，也就是說(shuō)在同一載頻上傳輸一個(gè)幀的所有時(shí)隙。
原則上，上述用于幀內(nèi)頻率變換的策略也可以應(yīng)用于該跳頻方案。只要通信載波信號(hào)已被激活，則也根據(jù)移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)的頻率環(huán)境來(lái)匹配其跳頻序列。因?yàn)橛纱诉€會(huì)影響到所述的偽載波，所以必須通知所有的移動(dòng)臺(tái)更新所述的跳頻序列，以便能采取適合自己的措施。因此，在該情形下譬如可以完全放棄為處于狀態(tài)6(“空閑鎖定”)的移動(dòng)臺(tái)采取睡眠模式，以便使這些移動(dòng)臺(tái)能夠跟隨所述偽載波的跳頻序列。但這會(huì)導(dǎo)致這些移動(dòng)臺(tái)產(chǎn)生較高的能量消耗。倘若不能放棄睡眠模式，便意味著有關(guān)的移動(dòng)臺(tái)僅以n個(gè)幀的間隔搜尋所述的偽載波信號(hào)。于是，在該情形下所述通信載波的跳頻序列可以保持不變，直到所有處于狀態(tài)6的移動(dòng)臺(tái)都已確認(rèn)基站的相應(yīng)請(qǐng)求，由此延長(zhǎng)了用于匹配跳頻序列的時(shí)間間隔，并從而提高了相對(duì)于干擾源的靈敏性。與在一個(gè)幀內(nèi)的跳頻相反，在前面所講述的第二跳頻方案中需要在建立第二通信連接時(shí)使用所述的第一通信載波信號(hào)進(jìn)行同步，也就是說(shuō)，所述處于狀態(tài)6(“空閑鎖定”)的移動(dòng)臺(tái)不再根據(jù)所述的偽載波信號(hào)改變其頻率，而是根據(jù)所述的第一通信載波信號(hào)。
在前面所講述的兩種跳頻方案中，由基站通過(guò)A區(qū)把當(dāng)前合適的載頻告訴給所述的移動(dòng)臺(tái)。優(yōu)選地，在實(shí)際改變所述的跳頻序列之前，該相應(yīng)的消息應(yīng)該由有關(guān)的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行確認(rèn)。為了傳輸這些與所述跳頻序列有關(guān)的更新信息，需要匹配上文已借助圖6所闡述的DECT-MAC層，以實(shí)現(xiàn)上述跳頻策略。運(yùn)尤其涉及怎樣把所述更新信息從基站傳輸?shù)揭苿?dòng)臺(tái)的方式和方法。通過(guò)考慮同干擾頻率的可能沖突，這些更新信息給出了當(dāng)前不應(yīng)該使用在原始跳頻序列中所設(shè)定的哪一些載頻。
在DECT標(biāo)準(zhǔn)中，借助所述的QT信息并通過(guò)所述的A區(qū)來(lái)傳輸關(guān)于可用頻道的信息。但與DECT標(biāo)準(zhǔn)相比，WDCT標(biāo)準(zhǔn)采用了與之不同的時(shí)隙數(shù)量和載頻數(shù)量，這樣便尤其需要在傳輸這些信息的地方隨處匹配該DECT協(xié)議。對(duì)于按DECT標(biāo)準(zhǔn)被設(shè)置用來(lái)標(biāo)記4個(gè)可用時(shí)隙對(duì)的4個(gè)比特，它們對(duì)于WDCT標(biāo)準(zhǔn)是足夠的，但按DECT標(biāo)準(zhǔn)被設(shè)置用來(lái)標(biāo)記載頻的10個(gè)比特卻并不是這樣。因此，下面來(lái)展示實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同可能性。
本發(fā)明的第一實(shí)施例建議采用已經(jīng)按DECT協(xié)議設(shè)定的NT消息來(lái)傳輸上文所述的更新信息。
在圖3A中示出了按照傳統(tǒng)的DECT標(biāo)準(zhǔn)、并針對(duì)NT消息的情況來(lái)劃分圖6所示的A區(qū)中的40個(gè)比特。按照DECT標(biāo)準(zhǔn)，該NT消息被劃分成兩個(gè)子區(qū)，其中第一子區(qū)包含所謂的PARI(基本訪問(wèn)權(quán)標(biāo)識(shí))信息，而所述的第二子區(qū)包括所謂的RPN(無(wú)線電固定部分號(hào))信息的最低值比特。為所述的PARI信息使用PARI類(lèi)A和B，其中，在類(lèi)A中所述的PARI信息包括EMC(設(shè)備廠家代碼)信息和FPN(固定部分號(hào))信息，而在類(lèi)B中所述的PARI信息包括EIC(設(shè)備安裝者代碼)信息和FPN信息。如圖3A所示，在用于NT消息的總共40個(gè)比特中，該P(yáng)ARI信息包括了32-37個(gè)比特。
本發(fā)明的第一實(shí)施例規(guī)定，縮小所述為PARI信息而設(shè)的比特?cái)?shù)，尤其是縮小8比特。運(yùn)可以在類(lèi)A中通過(guò)縮短EMC和/或FPN信息以及在類(lèi)B中通過(guò)縮短EIC和/或FPN信息來(lái)實(shí)現(xiàn)。如圖3B所示，隨后由如此獲得的8比特來(lái)定義跳頻信息HOP，該跳頻信息HOP譬如可以給出所存儲(chǔ)的跳頻表內(nèi)的接下來(lái)8個(gè)載頻中的哪一些將不能被使用。
此外，可供使用的所有載頻也可以組合成一些譬如分別為12個(gè)頻率的塊，這樣，在該情形下也只需8比特就足以去活這些塊中的一個(gè)，并由此去活屬于該塊的所有頻率。如上文所述，WDCT標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為跳頻總共采用95個(gè)載頻。這意味著一個(gè)塊只包括11個(gè)頻率。應(yīng)該不斷地對(duì)可供使用的載頻進(jìn)行分組，以便在與典型的干擾源發(fā)生沖突時(shí)能確保盡可能最好的傳輸質(zhì)量。但是，從預(yù)定的跳頻序列中最多只應(yīng)刪除由此經(jīng)分組所構(gòu)成的8個(gè)頻率塊中的兩個(gè)。在該情形下，跳頻信息HOP的8個(gè)比特指示了那些不應(yīng)被用于跳頻的塊，其中，譬如給每個(gè)頻率塊分配所述HOP區(qū)的1個(gè)比特，并在該比特值為‘0’時(shí)去活相應(yīng)的頻率塊。
根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，建議采用和變更所述已按DECT協(xié)議設(shè)定的QT消息來(lái)傳輸上述的更新信息。
圖4A示出了在DECT標(biāo)準(zhǔn)中所采用的、并用“靜態(tài)系統(tǒng)信息”進(jìn)行標(biāo)示的QT消息，借助該消息由基站把可用的載波信道告訴給所述的移動(dòng)臺(tái)。該QT消息包括相應(yīng)A區(qū)(參見(jiàn)圖6)的b8-b47比特。b12-b15等4個(gè)比特定義了傳輸應(yīng)從其開(kāi)始的時(shí)隙對(duì)的號(hào)(時(shí)隙號(hào)，SN)。由b22-b31等10個(gè)比特(RF載波比特，RFC)告訴移動(dòng)臺(tái)在基站中可以使用所述固定的載頻中的哪一些。為此，給所述RFC區(qū)的每個(gè)比特分配一個(gè)相應(yīng)的載頻，其中，如果該相應(yīng)的比特為‘1’，則可以使用所述的載頻。此外，在所述的QT消息中還編碼了所述傳輸?shù)妮d波的信道號(hào)(CN)。該CN信息包括比特b34-b39。最后，該QT消息還包含一個(gè)所謂的PSCN(主接收機(jī)掃描載波號(hào))信息，它給出了所述接收機(jī)在下一幀內(nèi)工作時(shí)的載頻。所述的PSCN信息包括比特b42-b47。此外，該QT消息還包括多個(gè)未用的比特(備用比特，SP)。
由于所述的WDCT標(biāo)準(zhǔn)是使用95個(gè)不同的載頻，所以必須對(duì)已知的QT消息格式進(jìn)行變更。
于是，可以采用具有相應(yīng)QT消息的多個(gè)A區(qū)來(lái)定義所有的95個(gè)載頻。在DECT標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)定義一個(gè)所謂的“擴(kuò)展RF載波信息”-QT-消息，在使用它時(shí)只需要4個(gè)這種QT消息來(lái)標(biāo)明所有的95個(gè)頻率。然而，如圖7中借助那兒所給出的多幀結(jié)構(gòu)所示，所述的QT消息只是在該多幀結(jié)構(gòu)的一個(gè)幀內(nèi)、也即在第8號(hào)幀內(nèi)進(jìn)行傳輸。這意味著，在使用該“擴(kuò)展RF載波信息”-QT-消息的情況下，為傳輸整個(gè)載頻信息需要四個(gè)完整的多幀結(jié)構(gòu)，這一共需要4*160ms＝640ms，因而對(duì)快速更新所述的跳頻序列是不利的。
因此，為了快速地更新所述的跳頻序列，應(yīng)該優(yōu)選地采用更簡(jiǎn)單的方法。于是，類(lèi)似于已借助圖3所闡述的對(duì)NT消息的變更，可以采用所述FRC信息的10個(gè)可用的比特b22-b31來(lái)確定應(yīng)該使用/激活或不使用/去活所述預(yù)定的跳頻表中的接下來(lái)10個(gè)載頻中的哪一些，或在采取把頻率分組成多個(gè)塊的情況下確定應(yīng)該使用/激活或不使用/去活各個(gè)頻率塊中的哪一些。按照DECT標(biāo)準(zhǔn)，所述的RFC區(qū)一直是采取相同的載頻，而在應(yīng)用本發(fā)明的情況下，所述的RFC區(qū)是采取8個(gè)頻率塊或只采取所有95個(gè)載頻中的接下來(lái)10個(gè)載頻。
如同上文所述，所述的QT消息只是有條件地適用于WDCT標(biāo)準(zhǔn)以傳輸跳頻信息，因?yàn)橐环矫鏋榇诵枰^長(zhǎng)的時(shí)間間隔，另一方面所述的跳頻信息對(duì)與基站同步的所有移動(dòng)臺(tái)是不相同的。因此，該QT消息只應(yīng)被用來(lái)為如下的跳頻方案?jìng)鬏斔龅母孪⒒蛱l信息，即在該跳頻方案中幀內(nèi)的載頻保持恒定。在應(yīng)用如下跳頻方案的情況下，即幀內(nèi)的載頻是在兩個(gè)時(shí)隙之間進(jìn)行變換，那么，包含在所述QT消息中的跳頻信息應(yīng)該不予考慮。
如圖4所示，對(duì)WDCT標(biāo)準(zhǔn)而言，需要一個(gè)附加的比特來(lái)標(biāo)識(shí)所述95個(gè)可用的載波信道中的一個(gè)，也就是說(shuō)所述的CN區(qū)包括比特b34-b40。為此使用了在DECT標(biāo)準(zhǔn)中所設(shè)置的未用的比特。同樣，也可以象圖4所示的一樣針對(duì)WDCT標(biāo)準(zhǔn)為所述的PSCN區(qū)擴(kuò)展一個(gè)比特，以便能勝任WDCT標(biāo)準(zhǔn)中更多的載波數(shù)量，其中，為此使用了按DECT標(biāo)準(zhǔn)而在所述CN區(qū)和PSCN區(qū)之間設(shè)立的未用比特中的另一比特。但可以不考慮所述的PSCN區(qū)，因?yàn)樵撔畔⒁寻谒龅奶l表中。
對(duì)于所述的WDCT標(biāo)準(zhǔn)，還應(yīng)該匹配所述按DECT標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)定的PT消息。只有移動(dòng)臺(tái)處于睡眠模式時(shí)，所述的消息才由該處于狀態(tài)6(“空閑鎖定”)的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行接收，而且被用來(lái)傳輸基站的通信連接請(qǐng)求。此外，通過(guò)該消息類(lèi)型來(lái)傳輸DECT-MAC層的重要信息。
于是，所述的PT消息譬如包括12個(gè)比特，它們分別被分配給12個(gè)時(shí)隙對(duì)中的一對(duì)，如果因可能的干擾影響而不能使用相應(yīng)的時(shí)隙，便由這些比特通知進(jìn)行接收的移動(dòng)臺(tái)。為此，相應(yīng)地標(biāo)記各個(gè)時(shí)隙對(duì)，以便始終讓移動(dòng)臺(tái)知道經(jīng)那些時(shí)隙根本就不能期望得到信息。這種方案也可以應(yīng)用于WDCT標(biāo)準(zhǔn)，但為此只需要4個(gè)比特。
此外，所述的PT消息還被用來(lái)把載波信息傳輸給移動(dòng)臺(tái)，其中，所述的載波信息尤其包含有關(guān)于其它載波、關(guān)于值得推薦的載波以及關(guān)于非空或無(wú)通信載波的位置的信息。如圖5A所示，這些載波信息通過(guò)被編碼成PT消息的b36-b47比特的形式進(jìn)行傳輸，而且包含一個(gè)用于標(biāo)明時(shí)隙號(hào)且具有b36-b39比特的SN區(qū)、一些未用的比特(SP)b40和b41、以及一個(gè)用于標(biāo)明信道號(hào)且具有b42-b47比特的CN區(qū)。原則上，可以為WDCT標(biāo)準(zhǔn)采用該格式，其中，可以通過(guò)使用兩個(gè)未用比特中的一個(gè)來(lái)把所述用于信道號(hào)的CN區(qū)擴(kuò)展成8個(gè)比特b41-b47。此外，所述用于標(biāo)明時(shí)隙號(hào)的SN區(qū)也可以減少到2個(gè)比特。
借助上述對(duì)DECT-MAC層的修改，所述的跳頻信息、亦即為跳頻而使用的載頻的有關(guān)信息可以從基站被傳輸?shù)揭苿?dòng)臺(tái)。此處需要注意的是，在為傳輸該跳頻信息而使用NT消息的情況下，該NT消息按照?qǐng)D7所示的優(yōu)先級(jí)方案具有最低的優(yōu)先級(jí)，而且在最壞的情況下只在第14號(hào)幀內(nèi)傳輸。在該情形下，如果沒(méi)有接收到NT消息，那么移動(dòng)臺(tái)與基站的同步可能會(huì)失敗，而且所存儲(chǔ)的跳頻表會(huì)被自動(dòng)地去活。但是，這只有在上文所述的情況下且在必須使用所述的通信載波來(lái)與基站進(jìn)行同步時(shí)才是緊要的。
權(quán)利要求
1.移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)的跳頻方法，其中，所述的移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)包括基站(11)和至少一個(gè)移動(dòng)臺(tái)(12)，而且按照預(yù)定的跳頻方案以確定的時(shí)間間隔變換所述基站(11)和移動(dòng)臺(tái)(12)的載頻，其特征在于監(jiān)視所述移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)的一些確定的工作條件，并據(jù)此產(chǎn)生一些更新信息，以便使所述的跳頻方案與所述移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)的頻率環(huán)境相匹配，而且接著根據(jù)所述預(yù)定的跳頻方案并通過(guò)考慮所述的更新信息來(lái)變換所述基站(11)和移動(dòng)臺(tái)(12)的載頻。
2.如權(quán)利要求1所述的跳頻方法，其特征在于所述預(yù)定的跳頻方案被存儲(chǔ)在所述的基站(11)和移動(dòng)臺(tái)(12)中。
3.如上述權(quán)利要求之一所述的跳頻方法，其特征在于所述預(yù)定的跳頻方案包括頻率范圍為約2400～2500MHz的載頻。
4.如上述權(quán)利要求之一所述的跳頻方法，其特征在于所述的跳頻方案包括多個(gè)按照預(yù)定和隨機(jī)的跳頻序列進(jìn)行排列的、且以確定的頻率間隔均勻地隔開(kāi)的載頻，其中，所述預(yù)定的跳頻序列的最小跳頻間隔覆蓋了6個(gè)載波信道。
5.如權(quán)利要求4所述的跳頻方法，其特征在于所述預(yù)定的跳頻方案包括95個(gè)不同的載頻。
6.如上述權(quán)利要求之一所述的跳頻方法，其特征在于根據(jù)在監(jiān)視移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)的工作條件時(shí)是否確定存在噪聲載波信道這個(gè)事實(shí)來(lái)產(chǎn)生所述的更新信息，而且在確定存在噪聲載波信道的情況下，如此來(lái)產(chǎn)生所述的更新信息，使得它們能為所述的跳頻方法指示出不使用該相應(yīng)的載頻。
7.如上述權(quán)利要求之一所述的跳頻方法，其特征在于通過(guò)嵌入到一種幀結(jié)構(gòu)中來(lái)在所述基站(11)和移動(dòng)臺(tái)(12)之間傳輸通信信息，其中每個(gè)幀(8)包括多個(gè)時(shí)隙(9)，而且在一個(gè)幀(8)的各個(gè)時(shí)隙(9)之間變換所述的載頻。
8.如權(quán)利要求1～7之一所述的跳頻方法，其特征在于通過(guò)嵌入到一種幀結(jié)構(gòu)中來(lái)在所述基站(11)和移動(dòng)臺(tái)(12)之間傳輸通信信息，而且?guī)?8)內(nèi)的載頻保持恒定，并且只從幀(8)到幀(8)地變換所述的載頻。
9.如上述權(quán)利要求之一所述的跳頻方法，其特征在于所述的更新信息從所述的基站(11)被發(fā)送到所述的移動(dòng)臺(tái)(12)，并給所述的移動(dòng)臺(tái)(11)指示出在所述跳頻方案中該移動(dòng)臺(tái)(12)不能針對(duì)所述的跳頻方法所使用的那些載頻。
10.如權(quán)利要求9所述的跳頻方法，其特征在于所述的更新信息通過(guò)控制信道進(jìn)行傳輸，其中該控制信道的格式是基于DECT移動(dòng)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)的MAC層。
11.如權(quán)利要求10所述的跳頻方法，其特征在于所述的更新信息通過(guò)NT控制信道進(jìn)行傳輸。
12.如權(quán)利要求11所述的跳頻方法，其特征在于所述更新信息在一個(gè)包含8比特的區(qū)域(HOP)內(nèi)進(jìn)行傳輸，其中所述NT控制信道的PARI區(qū)被縮短該8個(gè)比特。
13.如權(quán)利要求10～12之一所述的跳頻方法，其特征在于所述的更新信息通過(guò)QT控制信道進(jìn)行傳輸。
14.如權(quán)利要求13所述的跳頻方法，其特征在于借助多個(gè)相繼的QT消息來(lái)為每個(gè)可提供使用的載頻指示出這些載頻是否應(yīng)用于所述的跳頻過(guò)程。
15.如權(quán)利要求11～13之一所述的跳頻方法，其特征在于所述更新信息給所述移動(dòng)臺(tái)(12)的、按照所述預(yù)定跳頻方案而接下來(lái)的n個(gè)載頻指示出該相應(yīng)的載頻是否應(yīng)用于所述的跳頻方法。
16.如權(quán)利要求11～13之一所述的跳頻方法，其特征在于可供所述跳頻方法使用的所有載頻被組合成多個(gè)頻率組，其中，所述的更新信息給該頻率組中的每一組指示出所述屬于各個(gè)頻率組的載頻是否應(yīng)被用于所述的跳頻方法。
17.如權(quán)利要求6和16所述的跳頻方法，其特征在于所述可供使用的載頻被均勻地分配到所述的頻率組，使得在出現(xiàn)典型的、由相應(yīng)噪聲載波信道所導(dǎo)致的干擾影響時(shí)，能確保盡可能最好的傳輸質(zhì)量。
全文摘要
在移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)中,按照預(yù)定的跳頻方案并以確定的時(shí)間間隔變換該移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)的基站(11)和移動(dòng)臺(tái)(12)的載頻,其中,監(jiān)視所述移動(dòng)無(wú)線系統(tǒng)的一些確定的工作條件,并據(jù)此自適應(yīng)地匹配所述的跳頻方案。利用這種方式可以使跳頻序列在工作期間與瞬時(shí)的工作條件相匹配,尤其是與可能的干擾信號(hào)影響等相匹配。
文檔編號(hào)H04B1/713GK1364349SQ00810814
公開(kāi)日2002年8月14日 申請(qǐng)日期2000年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月27日
發(fā)明者U·博茨爾, D·布雷克曼恩, C·克蘭茲, R·波特 申請(qǐng)人:因芬尼昂技術(shù)股份公司