專利名稱：用于在無繩電話中的交換信令信號的協(xié)議的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無繩電話機中的數(shù)字信令信號的發(fā)射協(xié)議，它包括稱作基地臺的部分和稱作移動臺的部分；基地臺和移動臺各自包括一個無線收發(fā)電路，用于通過調(diào)制載波經(jīng)無線鏈路發(fā)射或接收上述數(shù)字信號，各載波信道具有其不同的頻率；在基地臺和移動臺協(xié)議中，當沒有通信被傳送時，定期地進行用于確定是否發(fā)射無線信號的稱作掃描測試的測試，該測試接收電路首先被定位在一個信道上，在一個稱作第一延時的延時之后，通過把一個接收場測量值與一個預定預值相比較來測試發(fā)送的出現(xiàn)，如果沒有發(fā)送，則接收電路被定位于下一個信道。
本發(fā)明也涉及包括稱作基地臺的部分和稱作移動臺的部分的電話系統(tǒng)，該基地臺和移動臺都包括一個用于通過調(diào)制載波經(jīng)無線鏈路發(fā)射或接收數(shù)字信號的無線收發(fā)電路，該調(diào)制載波以其不同的頻率提供各個信道。基地臺和移動臺各自包括用于在一個信道上定位接收電路的裝置，用于在稱作第一延時的預定延時的終點通過檢驗接收場的值是否超出預定閾值來檢驗是否有發(fā)送信號，如果沒有發(fā)送信號則在下一個信道上定位接收電路。
實現(xiàn)此種類型的掃描的電話可從EP0522885中得知。
移動臺由自備的可充電電池提供電能，也就是說，可以保持與基地臺分離期間的時間取決于電池的大小和取決于不但在操作模式中而且在待機模式中的移動臺電路的電能消耗。當用戶希望使用電話線路和為此目的觸動按鍵時，或當呼叫到達該線路時，就發(fā)送和重復“鏈路建立請求”，以便在基地臺與移動臺之間建立無線連接呼叫鏈路；該鏈路不是立即建立，而是在掃描檢測到這個用于建立鏈路的請求時才建立。掃描發(fā)生越多，響應時間被減少的就越多，但在待機模式中消耗的電能就越明顯。
確定各個信道和希望能夠選擇不同的信道取決于環(huán)境。這里，例如有10個信道。在使用前，掃描要被執(zhí)行從選擇引起延時的信道。因為響應時間取決于移動臺的自主性，或電池的大小和無線鏈路建立的可靠性，因此掃描是確定無繩電話質(zhì)量的若干質(zhì)量點之一。
本發(fā)明的目的是改善短暫掃描周期中的信道的選擇標準。
根據(jù)本發(fā)明，在掃描期間對每個連續(xù)使用的信道讀出其場值，最后選出這些值中的最小值，然后把一個固定值與該最小值相加，這樣得到的數(shù)值就作為上述預定閾值的數(shù)值。
該閾值的這種動態(tài)確定(也就是說，在其使用的過程中易于改變)使本發(fā)明能夠適應例如作為該通過天線接收的噪聲電平的函數(shù)的閾值的值。由于該閾值能適應各種環(huán)境，因此就有了最佳工作狀態(tài)。
更可取的是，數(shù)字信號全部以相同的方式編碼；在掃描成為搜索其它部分是否希望建立鏈路的期間，用于解碼數(shù)字信號的解碼器從向前掃描的起點進入工作；當?shù)谝淮窝訒r后認為接到發(fā)射時，解碼器保持其工作；此后，在稱作第二延時的預定延時終點檢驗解碼器是否已經(jīng)正確地識別接收信號的碼；并且——如果解碼器已經(jīng)正確地識別該碼，則允許繼續(xù)解碼，——如果解碼器未識別該碼，則把接收電路定位到下一個信道上用于施加相同處理。
搜索基于碼類型的簡單檢測而不是基于預定信息的搜索的事實使通過占有信道的時間減少，這是因為在以相同碼的方式對完整的鏈路建立請求幀解碼的情況下能夠在任何時刻檢測這樣的幀信號是否被發(fā)射。
有利的情況是，所有的數(shù)字發(fā)射信號都以曼徹斯特(Manchester)碼編碼；如果在由時鐘指示的規(guī)定時刻檢測到變換，則認為識別到了數(shù)字信令信號的比特。
這樣的碼是容易識別的。
如果連續(xù)比特的預定數(shù)已經(jīng)被解碼而且沒有錯誤，則認為接收信號的碼被解碼器認出。
在電話系統(tǒng)中，基地臺中的處理器和移動臺中的處理器各自包括用于讀出對每個信道測量出的各個場值和用于通過把一個固定值加該最小場值來確定閾值的程序。
更可取的是，基地臺以及移動臺的各自處理器包括用于使解碼器從掃描工作的起點進入工作狀態(tài)以便設(shè)法解調(diào)任何接收的數(shù)字信號碼的裝置，所述解碼器用于解調(diào)數(shù)字信號；用于在第一延時的終點認為接收到發(fā)射信號時，在稱作第二延時的又一次預定延時期間使解碼器工作的裝置；和用于在第二延時的終點檢驗解碼器是否已經(jīng)識別接收信號的碼并在這種情況下允許解碼器工作或者如果解碼器不認識接收信號的碼時在下一個信道上定位接收電路的裝置。
本發(fā)明這些方面的內(nèi)容或其它方面的內(nèi)容參照下面所述的實施例將會清楚。
在這些附圖中

圖1示出了應用于本發(fā)明的電話系統(tǒng)的圖；圖2是掃描過序的流程圖；圖3是掃描順序?qū)嵗臅r序圖。
圖1表示的電話機包括兩個部分A中的基地臺和B中的移動臺。
基地臺包括含有電話線L的接口模塊2，該模塊本身是已知的。該模塊2被連接到發(fā)射模塊3和接收模塊4用于同移動臺通信。上述模塊3和模塊4與天線6相連接。譯碼器41與無線接收模塊4連接，用于譯解數(shù)字數(shù)據(jù)。編碼器31與無線發(fā)射模塊3相接，用于編數(shù)字數(shù)據(jù)。為了能夠根據(jù)請求選擇信道頻率，該基地電臺包括含有鎖相環(huán)(稱之為PLL電路)的頻率合成器5，用于控制頻率。該基地臺進一步包括一個微處理器1，以便處理各種功能，其中之一是處理掃描操作。該微處理器1通過總線至少連接模塊2、5、31、41，以便控制這些模塊或從這些模塊中接收信息。
移動電臺包括用于傳送聲音信號的麥克風91和場聲器92，它們與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)為已知的聲頻處理模塊9相接。為了與基地臺進行無線通信，該移動臺包括與天線7相接的無線發(fā)射模塊101和無線接收模塊111。譯碼器11與無線接收模塊111相接以解碼數(shù)字數(shù)據(jù)。編碼器10接無線發(fā)射模塊101，以編數(shù)字數(shù)據(jù)。為能夠根據(jù)請求選擇信道頻率，該移動臺還包括(屬于現(xiàn)有技術(shù)的)頻率合成器12，該頻率合成器含有用于控制頻率的稱之為PLL電路的鎖相環(huán)。該移動臺進一步包括處理(執(zhí)行)各種功能的微處理器8，其功能之一是處理掃描程序。該微處理器8通過總線至少與移動臺的模塊9、10、11、12相接，以控制這些模塊或從這些模塊中接收信息。
數(shù)字信號用來進行移動臺與基地臺之間的通信；這些信號以組的方式構(gòu)成，也稱為固定長度的幀。一幀持續(xù)時間約90ms。稱之為鏈路建立請求幀的特殊幀包括例如移動臺的識別碼和鏈路建立請求碼。這樣的請求很可能由移動臺和基地臺發(fā)射。該幀被編成超出稱之為曼徹斯特編碼的整個長度的碼。需要提示的是該編碼是向上或向下轉(zhuǎn)換的分別以0比特或1比特呈現(xiàn)的碼。這種轉(zhuǎn)換發(fā)生在時鐘施加信號時刻。顯然，如果兩個識別位連續(xù)出現(xiàn)，則在施加信號時刻之外在兩個識別位之間將有內(nèi)位邊緣。碼率取決于時鐘和使用的微處理器；例如，對以4、9152MHz工作的6805微處理器來說，其碼率為833比特/秒。
各種可能的情況是1)在用于建立鏈路的任何請求之前，期望建立通信的電臺尋找空閉的信道，以避免干擾其它無繩電話或被干擾。使用的掃描類型包括連續(xù)掃描信道以發(fā)現(xiàn)空閑信道。為了實現(xiàn)該目的，就需要測量載波的電平。如果載波電平高于預置閾值則信道被占據(jù)，反之則信道空閑。毫無疑問在發(fā)現(xiàn)空閑信道的時候，請求電臺就能夠開始發(fā)射。
2)在待機方式中，一個電臺周期地搜索以檢測其它電臺是否希望與該電臺建立鏈路。這稱之為掃描，即檢測用于建立鏈路的請求。在建立鏈路的請求期間，幀信號由請求電臺(基地臺或移動名)連續(xù)發(fā)射，而且其曼徹斯特碼流是不間斷的。對電臺來說，掃描包括掃描若干信道的發(fā)現(xiàn)由處在這些信道中的一個信道上的其它電臺發(fā)射的建立鏈路的請求。對基地臺或依靠基地臺的移動臺而言，這種掃描連續(xù)發(fā)生。另一方面，對于遠離基地臺的移動臺來說說在待機周期期間它們被分離以花費響應時間的代價來增加移動臺的自主性。待機方式的移動臺方的掃描例如以每秒鐘出現(xiàn)。
3)在通信模式中，有檢驗是否達到范圍邊緣的功能，這也通過比較載波電平與閾值來實現(xiàn)。
在上述三種情況中，判決閾值是不同的。在一般方式中，判決閾值越高，電話機感受到的外界干擾就越少，而范圍就越小。
為了測量越波的電平，電路4或111整流的信號由模擬/數(shù)字變換器20(基地臺)或21(移動臺)接收，以產(chǎn)生可以由處理器1或8使用的數(shù)字值。借助于軟件，處理器比較接收場的值，也就是說，把轉(zhuǎn)變成數(shù)字值的解調(diào)載波電平與儲存在存儲器中的預置閾值相比較。此外，儲存每個信道的轉(zhuǎn)換值。
每一次掃描周期結(jié)束時，處理器就檢驗各種被儲存的接收場的值，并選擇稱之為N_BAS的最小值。打算去確定信道是否空閑或占據(jù)的新的閾值THD由N_BAS加常數(shù)CT獲得TH_D＝N_BAS+CT該閾值將使用在下一個掃描程序期間以確定信道是否空閑或者占據(jù)。
當然，在大多數(shù)時間存在靜止的信道和相應于該信道噪聲的最小接收值。
曼徹斯特碼的檢測只用在上面的情況2)中。
確保處理部分的微處理器的一個或另一個軟件部分稱作程序(routine)。
用于檢測建立鏈路的請求的掃描(也許由基地臺和移動臺完成)如圖2所示，并包括以下步驟—設(shè)N為信道的序數(shù)，子程序SCN指(示)導信道N上的電路PLL的定位并使數(shù)據(jù)檢測進入操作定位期望的信道上電路PLL的指導被立即送出，數(shù)據(jù)解碼程序被初始化，該程序初始化甚至發(fā)生在電路PLL被干擾前和載波電平穩(wěn)定前?！缭?0ms的延時D1以后，載波電平被測量，并開始檢驗信道是否空閑或者占據(jù)。該檢驗的結(jié)果為該檢驗表明L＞T時，則在信道空閑時流程返回到轉(zhuǎn)換到下一個信道的SCN程序；如果信道被占據(jù)，處理器則在(例如)20ms的延時D2期間仍然等待。——在該延時之后，也就是說在開始的40ms之后，處理器進行表明m的檢驗以了解數(shù)據(jù)是否已經(jīng)被檢測到。在時間D1期間，當數(shù)據(jù)被正確檢測時，該事實由微處理器記錄。一旦譯碼器已經(jīng)認出預定數(shù)的連續(xù)比特例如16個比特，則數(shù)據(jù)被認為正確地檢測。如果在由時針顯示的預期時刻之一上檢測到轉(zhuǎn)變點，則認為一個比特(二進制碼位)被正確識別。這方面的裝置本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以容易地制造，例如該裝置是在相應時刻之前和之后對信號采樣并檢驗兩個采樣之間是否變化的裝置。如果未檢測到數(shù)據(jù)，處理器則返回到轉(zhuǎn)向下一個信道的SCN程序；如果檢測到數(shù)據(jù)，處理器將在新的延時時間D3的期間等待，然后進行符號LR的檢驗以了解是否得到完整的具有正確移動臺識別碼的鏈路建立請求幀。在這種情況下就開始進行基地臺與移動臺之間的通信。
用于檢測建立鏈路請求的掃描順序的實例由圖3示出。在時刻T1，電路PLL在信道上定位，它由虛線示出；并使檢測電路轉(zhuǎn)入操作，它由點劃線示出。在時刻T2，在位置13處檢載波的出現(xiàn)，此時假設(shè)沒有載波(在該信道上沒有建立鏈路的請求)；則選擇下一個信道，由低于T2的位置較低的兩條線示出。在時刻T3，在位置14處再次檢驗載波的出現(xiàn)，此外假設(shè)還是沒有載波；則選擇下一個信道，由T3之后的位置較低的兩條線示出。在時刻T4，在位置15處假定檢測到載波；則頻率不改變(在同一高度上兩條線延伸)。在時刻T5，在位置16處測試解碼數(shù)據(jù)。此時假定解碼未成功；則選擇下一個信道，由時刻T5之后的位置較低的兩條線示出。在時刻T6，假定操作17認為有載波，則載率不改變(在上面的同一高度上兩條線延伸)。在時刻T3，在位置18處測試解碼數(shù)據(jù)。此時假定曼徹斯特數(shù)據(jù)已經(jīng)被識別；則頻率不改變(虛線)并繼續(xù)進行數(shù)據(jù)檢測(點劃線)。在位置19處，此時認為已經(jīng)接收到鏈路建立請求的完整的幀信號。
T1與T2，T2與T3，等之間每個周期的時間為20ms。對空閑信道來說，在該信道上通過的時間為20ms；對沒有曼徹斯特碼數(shù)據(jù)的占據(jù)信道來說明為40ms。對經(jīng)常是沒有信道占據(jù)的10個倍道來說，掃描持續(xù)10×20ms，也就是說掃描只有120ms。需要說明的是，如果完整的幀信號要等待去進行判決，則對每個信道而言在占據(jù)信道中通過的時間為110ms(90+20ms)?？紤]到如此短的掃描時間，那么，增加信道的數(shù)量或者減少掃描時間都是可能的，也就是說減少了能量消耗和增加了處于等待方式的移動臺的自主性。當然，上面所說的20ms的周期是大致的范圍；經(jīng)驗能夠使預定裝置以簡單方式確定獲得穩(wěn)定工作所需的最小時間。
權(quán)利要求
1一種在無繩電話機中用于數(shù)字信令信號的傳送協(xié)議，該無繩電話機包括基地臺部分和移動臺部分；基地臺和移動臺包括各自的無線收發(fā)電路，它用于通過調(diào)制載波經(jīng)無線鏈路發(fā)送或接收所述數(shù)字信號，上述調(diào)制載波用于提供其頻率不同的各個載波信道；在基地臺和移動臺的協(xié)議中，當沒有通信傳遞時周期地進行稱之為掃描測試的測試以確定無線信號是否發(fā)射；該測試首先在信道上定位接收電路，隨后在稱作第一延時的預定延時之后通過接收場測量值與預定閾值的比較測試發(fā)射的出現(xiàn)；如果沒有發(fā)射則接收電路被定位在下一個信道上，其特征在于在掃描期間對每一個依次使用的信道讀出其場值，最后選出這些數(shù)值中的最小值，然后把該值與一個固定值相加，這樣獲得的值就作為預定閾值。
2根據(jù)權(quán)利要求1所述的協(xié)議，其特征在于數(shù)字信號全部以相同的方式編碼，在掃描用來搜索其它部分是否希望建立鏈路期間，用于解碼數(shù)字信號的解碼器從掃描的起點向前進入工作狀態(tài)；在第一延時之后認為接收到發(fā)射信號時，解碼器保持其工作狀態(tài)；此后，在稱作第二延時的預定延時的終點檢驗解碼器是否正確地識別出接收信號的碼；和如果解碼器已經(jīng)正確地識別了碼，則要被留下繼續(xù)解碼，如果解碼器不認識該碼，則接收電路在下一個信道上定位，以實施相同的處理。
3根據(jù)權(quán)利要求2所述的協(xié)議，其特征在于所有的數(shù)字發(fā)射信號均以曼徹斯特碼的方式編碼，如果在規(guī)定的由時鐘顯示的時刻檢測到變換，則認為識別了數(shù)字發(fā)射信號的比特。
4根據(jù)權(quán)利要求3所述的協(xié)議，其特征在于如果連續(xù)比特的預定數(shù)已經(jīng)識別，則認為接收信號的碼被解碼器識別。
5根據(jù)權(quán)利要求1所述的協(xié)議，其特征在于第一延時的持續(xù)時間為10至30毫秒。
6根據(jù)權(quán)利要求2所述的協(xié)議，其特征在于第二預定延時的持續(xù)時間為10至30毫秒。
7一種包括基地臺部分和移動臺部分的電話系統(tǒng)，其基地臺和移動臺包括各自的無線收發(fā)電路，用于通過調(diào)制載波經(jīng)無線鏈路發(fā)射或接收數(shù)字信號，其調(diào)制動波以其不同的頻率設(shè)置各個信道；基地臺和移動臺各自包括；用于把接收電路定位在一個信道上的裝置；用于在稱作第一延時的預定延時的終點通過檢驗接收場的值是否超過預定的閾值來檢驗是否有發(fā)射信號，以及如果沒有發(fā)射，則把接收電路定位到下一個信道的裝置，其特征在于基地臺中的處理器和移動臺中的處理器各自包括用于讀出對每個信道測量的不同場值和用于通過把一個固定值與最小的場值相加來確定這種增加式的閾值的程序。
8根據(jù)權(quán)利要求7所述的電話系統(tǒng)，其特征在于數(shù)字信號全部以相同的方式編碼，每個處理器包括用于使解碼器從掃描工作起點進入工作狀態(tài)以便設(shè)法解調(diào)任何接收的數(shù)字信號的裝置，該解碼器用于解碼所述的數(shù)字信號；用于在第一延時終點認為接收到一個發(fā)射信號時使解碼器工作在稱作第二延時的又一次預定延時的期間的裝置；和用于在第二延時的終點驗證解碼器是否識別了接收信號的碼并允許解碼器去工作或者如果解碼器未識別接收信號的碼則把接收電路定位在下一個信道上的裝置。
9根據(jù)權(quán)利要求7所述的電話系統(tǒng)的基地臺，其特征在于它的處理器包括用于增加對每個信道測量的各個場值和用于通過把一個固定值加到最小的場值的這種增加來確定閾值的裝置。
10根據(jù)權(quán)利要求8所述的電話系統(tǒng)的基地電臺，其特征在于基地臺包括用于在由時鐘指示的預定時刻檢測接收信號中的變換和用于然后向處理器指示接收信號的比特已經(jīng)被解碼的裝置。
11根據(jù)權(quán)利要求10所述的電話系統(tǒng)的基地臺，其特征在于它的處理器包括給連續(xù)解碼比特計數(shù)的程序。
12根據(jù)權(quán)利要求7所述的電話系統(tǒng)的移動臺，其特征在于它的處理器包括用于增加對每個信道測量的各個場值和用于通過把一個固定值加到最小的場值的這樣的增加來確定閾值的程序。
13根據(jù)權(quán)利要求8所述的電話系統(tǒng)的移動臺，其特征在于它包括用于在由時鐘指示的預定時刻檢測接收信號中的變換和用于然后向處理器指示所接收信號的比特已被解碼的裝置。
14根據(jù)權(quán)利要求13所述的電話系統(tǒng)的移動電臺，其特征在于其處理器包括用于給連續(xù)解碼比特計數(shù)的程序。
全文摘要
本發(fā)明首先選擇一個信道(SCN)，隨后測量接收的場和搜索數(shù)字曼徹斯特碼；數(shù)字發(fā)射信號是100％的曼徹斯特碼信號。在一個預定延時(D1)之后測試載波電平(L＞T)并將該電平在存儲器中記錄。各個記錄值中的最小值被最終選定，并把一個固定值加入最小值中，這樣得到的值(T)用來作為電平測試的閾值。如果信道空閑，則選擇另一個信道(SNN)。如果信道被占據(jù)，將等待(D2)，此后測試(M2)將進至了解數(shù)據(jù)是否已經(jīng)被識別。如果沒有數(shù)據(jù)被識別，則選擇另一個信道(SCN)。
文檔編號H04M1/00GK1152847SQ96119208
公開日1997年6月25日 申請日期1996年10月11日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月11日
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