專利名稱：故障無(wú)線電信道的切換的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在無(wú)線電通信系統(tǒng)中一種切換無(wú)線電信道的方法，特別在一個(gè)移動(dòng)無(wú)線電通信系統(tǒng)中，其中，存在的一個(gè)雙工無(wú)線電連接具有通過(guò)一個(gè)無(wú)線電接口為傳輸通信信息的第一無(wú)線電信道和通過(guò)該無(wú)線電接口在第一信道的相反方向?yàn)閭鬏斖ㄐ判畔⒌囊粋€(gè)第二無(wú)線電信道。
已經(jīng)公知在無(wú)線電通信系統(tǒng)中使用物理信道傳輸通信信息。通過(guò)使用物理信道，通信信息，特別是語(yǔ)音數(shù)據(jù)或者計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)，通過(guò)一個(gè)無(wú)線電接口從一個(gè)第一無(wú)線電站向一個(gè)第二無(wú)線電站傳輸。在雙工無(wú)線電連接中，也在通過(guò)同一空中接口的相反方向上，亦即在從第二無(wú)線電站向第一無(wú)線電站的方向上，傳輸通信信息。
物理信道的參數(shù)例如在TDMA(時(shí)分多址)無(wú)線電通信系統(tǒng)中是一個(gè)規(guī)定的時(shí)隙，在FDMA(頻分多址)無(wú)線電通信系統(tǒng)中是在傳輸通信信息時(shí)使用的規(guī)定的載波頻率，在CDMA(碼分多址)無(wú)線電通信系統(tǒng)中是用以編碼為無(wú)線電傳輸?shù)耐ㄐ判畔⒌囊?guī)定的代碼。已知的多種存取方法TDMA、FDMA和CDMA的組合也是可以的。因此，例如在一個(gè)組合的TDMA/FDMA無(wú)線電通信系統(tǒng)中通過(guò)其時(shí)隙及其無(wú)線電頻率或者載波頻率定義一個(gè)物理無(wú)線電信道。
在已知的移動(dòng)無(wú)線電通信系統(tǒng)中，特別在GSM(全球移動(dòng)通信系統(tǒng))中，通過(guò)一個(gè)協(xié)調(diào)單元中心執(zhí)行無(wú)線電信道的分配，通過(guò)這些無(wú)線電信道可以在規(guī)定的基站和規(guī)定的移動(dòng)站之間傳輸通信信息。協(xié)調(diào)單元控制在GSM中運(yùn)行的基站的單個(gè)的控制單元，并將其分配給無(wú)線電信道。
但是還知道這樣的無(wú)線電通信系統(tǒng)，其工作在所謂的非協(xié)調(diào)操作方式。在這樣的系統(tǒng)中，無(wú)線電信道不是中心地為整個(gè)系統(tǒng)分配，而是多個(gè)參與一個(gè)無(wú)線電連接的無(wú)線電站自己從一個(gè)現(xiàn)有的可用無(wú)線電信道庫(kù)中選擇無(wú)線電信道。為一個(gè)工作在非協(xié)調(diào)操作方式下的無(wú)線電站的例子是按照DECT標(biāo)準(zhǔn)的移動(dòng)無(wú)線電通信系統(tǒng)的移動(dòng)站。
如前所述，在已知的無(wú)線電通信系統(tǒng)中，特別在GSM中，在一個(gè)按照DECT標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)，或者在一個(gè)將來(lái)的UMTS(通用移動(dòng)通信系統(tǒng))中，建立雙工無(wú)線電連接，以便通過(guò)一個(gè)無(wú)線電接口傳輸雙向數(shù)據(jù)，話音信息或者其它服務(wù)的通信信息。特別知道TDD(時(shí)分雙工)方法，其中，一個(gè)第一無(wú)線電信道和同一雙工無(wú)線電連接的一個(gè)第二無(wú)線電信道使用同一載波頻率的不同的時(shí)隙。這里，第一無(wú)線電信道表示在一個(gè)方向上的無(wú)線電連接，第二無(wú)線電信道表示在相反方向上的無(wú)線電連接。此外，公知FDD(頻分雙工)方法，其中，雙工無(wú)線電連接的第一無(wú)線電信道使用一個(gè)第一無(wú)線電頻率，該雙工無(wú)線電連接的第二無(wú)線電信道使用另外一個(gè)第二無(wú)線電頻率。
在已知無(wú)線電通信系統(tǒng)的雙工無(wú)線電連接的場(chǎng)合，在各對(duì)可用的物理無(wú)線電信道之間存在一種固定的耦合。例如在DECT移動(dòng)無(wú)線電通信系統(tǒng)中為該物理信道可以使用10個(gè)載波頻率的各24個(gè)時(shí)隙。這里，為在一個(gè)基站和移動(dòng)站之間的下行無(wú)線電連接保留每次載波頻率的前12個(gè)時(shí)隙。載波頻率的時(shí)隙13到24為從移動(dòng)站到基站的相反方向上的上行無(wú)線電連接保留，各對(duì)無(wú)線電信道的固定耦合不僅允許在雙工無(wú)線電連接的場(chǎng)合一個(gè)下行的無(wú)線電信道和一個(gè)上行的無(wú)線電信道的任意組合，而且還規(guī)定給各下行無(wú)線電信道固定分配一個(gè)規(guī)定的上行無(wú)線電信道。在DECT系統(tǒng)的場(chǎng)合，彼此耦合的兩個(gè)信道每次使用同一載波頻率，此外，下行無(wú)線電信道和上行無(wú)線電信道各自使用每次分配給該下行無(wú)線電信道和上行無(wú)線電信道可用的12個(gè)時(shí)隙中具有同樣序號(hào)的時(shí)隙。例如，一個(gè)載波頻率的第一時(shí)隙固定與第13時(shí)隙連接、而第二時(shí)隙固定與第14時(shí)隙連接，等等。
在GSM的場(chǎng)合，在一個(gè)雙工無(wú)線電連接的上行無(wú)線電信道和下行無(wú)線電信道之間也存在固定的耦合，和DECT系統(tǒng)不同，彼此耦合的無(wú)線電信道使用不同的無(wú)線電頻率，然而，一對(duì)彼此耦合的無(wú)線電信道在兩個(gè)使用的無(wú)線電頻率中各自分配給同一序號(hào)的時(shí)隙。例如，一個(gè)雙工無(wú)線電連接每次使用兩個(gè)無(wú)線電頻率中的第一時(shí)隙或者兩個(gè)無(wú)線電頻率中的第二時(shí)隙，等等。
在存在的雙工無(wú)線電連接的運(yùn)行期間，例如由于通信信號(hào)的故障、多路徑傳播、衰減和/損耗而可能出現(xiàn)故障，導(dǎo)致傳輸?shù)耐ㄐ判畔⒌膿p失。為避免另外的故障或者消除雙工無(wú)線電連接的故障，通常切換該雙工連接的物理無(wú)線電信道，也就是說(shuō)，既有一個(gè)傳輸方向的無(wú)線電信道，也有相反方向的無(wú)線電信道。
根據(jù)附

圖1詳細(xì)說(shuō)明這一事實(shí)。圖1表示在一個(gè)使用TDMA多路存取部件的無(wú)線電通信系統(tǒng)中存在的總共8個(gè)物理無(wú)線電信道。單個(gè)的物理無(wú)線電信道通過(guò)公共載波頻率f和通過(guò)8個(gè)時(shí)隙t1、t2、...t8中的各個(gè)定義。在出現(xiàn)故障以前，一個(gè)存在的雙工無(wú)線電連接在下行方向上使用具有頻率/時(shí)隙組合f/t1的無(wú)線電信道Da，而在上行方向上使用頻率/時(shí)隙組合f/t5的無(wú)線電信道Ua?，F(xiàn)在，如果出現(xiàn)一個(gè)故障，例如下行無(wú)線電信道Da的故障，其由移動(dòng)站由于一個(gè)高的位錯(cuò)誤速率規(guī)定，之后，基站通過(guò)訪問(wèn)一個(gè)登錄每一無(wú)線電信道的可用無(wú)線電信道的表決定一個(gè)新的可用的下行無(wú)線電信道，確定該無(wú)線電信道是否也有故障，如沒(méi)有，則使用該信道。
以這種方式，移動(dòng)站確定具有頻率/時(shí)隙組合f/t3的無(wú)線電信道作為新的可能的下行無(wú)線電信道Dn并通知基站，將啟動(dòng)向該無(wú)線電信道的切換，或者，該基站在切換后應(yīng)該在無(wú)線電信道Dn上發(fā)送。之后，根據(jù)定義的協(xié)議既執(zhí)行下行無(wú)線電信道從無(wú)線電信道Da向無(wú)線電信道Dn的切換，也執(zhí)行上行無(wú)線電信道從無(wú)線電信道Ua向無(wú)線電信道Un的切換。在具有時(shí)隙t1到t4的無(wú)線電信道和具有時(shí)隙t5到t8的無(wú)線電信道之間的豎直線表示，所考慮的無(wú)線電通信系統(tǒng)的場(chǎng)合涉及一個(gè)系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中載波頻率f的前4個(gè)無(wú)線電信道只用于下行連接，后4個(gè)無(wú)線電信道只用于上行連接。
本發(fā)明的任務(wù)在于說(shuō)明上述技術(shù)的一種無(wú)線電信道的切換方法，其中，盡可能好地使用可用無(wú)線電信道的無(wú)線電頻譜，并以盡可能短的時(shí)間執(zhí)行這一切換。
該任務(wù)通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的方法解決，另外的改進(jìn)是從屬權(quán)利要求的主題。
本發(fā)明的核心思想在于，在存在的雙工無(wú)線電連接出現(xiàn)故障時(shí)只切換故障的第一無(wú)線電信道或者故障的第二無(wú)線電信道。該核心思想基于，在許多情況下當(dāng)雙工無(wú)線電連接出現(xiàn)故障時(shí)只是當(dāng)時(shí)使用的一個(gè)無(wú)線電信道出現(xiàn)故障。因此，為盡快消除故障，只切換出現(xiàn)故障的無(wú)線電信道。在只切換一個(gè)無(wú)線電信道時(shí)，一般通過(guò)無(wú)線電接口交換的信令信息比切換多個(gè)無(wú)線電信道時(shí)少得多。
在故障的雙工無(wú)線電連接的場(chǎng)合特別可以涉及這樣一條無(wú)線電連接，它不僅為在兩個(gè)傳輸方向每次使用一個(gè)無(wú)線電信道，而且例如為傳輸計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)在下行方向上使用多個(gè)無(wú)線電信道。另外，在一個(gè)方向上使用的無(wú)線電信道的數(shù)目可以與在相反方向上使用的無(wú)線電信道的數(shù)目不同。
本發(fā)明的方法有利地用于一系列不同的多路存取方法或者這些多路存取方法的組合中。
在一個(gè)第一改進(jìn)方案中，無(wú)線電通信系統(tǒng)具有一個(gè)TDMA多路存取部件，并僅切換第一故障或第二故障的無(wú)線電信道的時(shí)隙。
在另一個(gè)改進(jìn)方案中，無(wú)線電通信系統(tǒng)具有一個(gè)FDMA多路存取部件，并僅切換第一故障或第二故障的無(wú)線電信道的載波頻率。
當(dāng)無(wú)線電通信系統(tǒng)既具有TDMA也具有FDMA多路存取部件，且既可以切換第一故障或第二故障的無(wú)線電信道的載波頻率也可以切換時(shí)隙時(shí)，使用本發(fā)明的方法特別有利。以此在切換故障的無(wú)線電信道時(shí)可以提供該無(wú)線電通信系統(tǒng)大量存在的無(wú)線電信道供選擇一條新的無(wú)線電信道。
當(dāng)無(wú)線電通信系統(tǒng)只為一個(gè)傳輸方向提供無(wú)線電信道作為第一無(wú)線電信道或只為相反方向提供無(wú)線電信道作為第二無(wú)線電信道時(shí)，可用的無(wú)線電信道比在具有雙工無(wú)線電信道固定耦合的已知無(wú)線電通信系統(tǒng)的場(chǎng)合使用更有效。
然而建議不這樣區(qū)分第一和第二無(wú)線電信道，而只建立一個(gè)單個(gè)的可用的物理無(wú)線電信道庫(kù)，從中可以按照需要取出一個(gè)無(wú)線電信道，其然后或者作為第一無(wú)線電信道，或者作為第二無(wú)線電信道。
可以立即看出，譜效率，亦即使用可用頻譜的效率，在該種場(chǎng)合要比已知方法高得多，這些已知方法根據(jù)雙工無(wú)線電信道的耦合只允許一次同時(shí)切換兩個(gè)信道，使得一個(gè)可能未故障的無(wú)線電信道也必須切換，而不再能使用。
在另一個(gè)改進(jìn)方案中，無(wú)線電通信系統(tǒng)具有一個(gè)CDMA多路存取部件，并僅切換第一故障或第二故障的無(wú)線電信道的傳輸代碼。
現(xiàn)在根據(jù)一個(gè)實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。這里參考附圖，然而，本發(fā)明不限制于該實(shí)施例。各個(gè)附圖中圖1表示按照一種已知方法切換無(wú)線電信道，已如上述，圖2表示根據(jù)本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)施例。
圖2表示相似于已按照?qǐng)D1說(shuō)明的一個(gè)具有TDMA多路存取方法的無(wú)線電通信系統(tǒng)。表示出一個(gè)載波頻率的8個(gè)時(shí)隙t1、t2、...t8或者如此定義的物理無(wú)線電信道。但是與根據(jù)圖1說(shuō)明的無(wú)線電通信系統(tǒng)不同之處在于，在同一雙工無(wú)線電連接下可用的無(wú)線電信道之間無(wú)任何固定耦合。該系統(tǒng)的所有可用物理無(wú)線電信道構(gòu)成一個(gè)公共的無(wú)線電信道庫(kù)，從中可以根據(jù)需要取出一個(gè)無(wú)線電信道并在一個(gè)無(wú)線電連接中使用。
因此，例如也可以不僅從該庫(kù)中取出用于雙工連接的無(wú)線電信道，而且也可以為單工連接例如為從一個(gè)基站向多個(gè)移動(dòng)站傳輸信令信息而取出無(wú)線電信道。這里，術(shù)語(yǔ)“單工”不意味信息只在一個(gè)空間方向上傳輸，而在考慮一個(gè)或者多個(gè)無(wú)線電接口時(shí)每次只在各無(wú)線電接口的兩個(gè)傳輸方向中的一個(gè)方向上傳輸。
在圖2表示的場(chǎng)合，開(kāi)始時(shí)存在一個(gè)移動(dòng)無(wú)線電通信系統(tǒng)的一個(gè)雙工連接，這里，建立通過(guò)無(wú)線電信道Da的下行連接和通過(guò)無(wú)線電信道U的上行連接。現(xiàn)在如果無(wú)線電信道Da出現(xiàn)故障，例如通過(guò)多路徑傳播。移動(dòng)站識(shí)別該故障，并從可用無(wú)線電信道庫(kù)中選出新的下行無(wú)線電信道Dn。它通知基站打算的切換，基站在其后啟動(dòng)的切換過(guò)程中調(diào)節(jié)在相應(yīng)的新的時(shí)隙t7中通信信息的發(fā)送。
如上面強(qiáng)調(diào)的，本發(fā)明不限于按照?qǐng)D2說(shuō)明的實(shí)施例。相反，本發(fā)明的方法特別在用于既可切換故障的無(wú)線電信道的無(wú)線電頻率也可用于切換時(shí)隙的場(chǎng)合極具優(yōu)點(diǎn)?？偟恼f(shuō)來(lái)，本發(fā)明方法的優(yōu)點(diǎn)可以開(kāi)列如下，但是并未完全窮舉-如果一個(gè)存在的雙工無(wú)線電連接的第一和第二兩個(gè)無(wú)線電信道未都出現(xiàn)故障，則不必切換第一和第二無(wú)線電信道。因此，可繼續(xù)使用未故障的一個(gè)或者多個(gè)無(wú)線電信道，使得相對(duì)于已知方法可以更有效地使用可用的頻譜。
-通過(guò)無(wú)線電信道的每次切換，可以產(chǎn)生對(duì)其它無(wú)線電連接的干擾，此時(shí)在新無(wú)線電信道上發(fā)射的電磁波引起對(duì)其它可能在空間上離開(kāi)很遠(yuǎn)的另外的無(wú)線電連接的干擾。因此，本發(fā)明方法中較小的信道切換速率也減小了對(duì)另一無(wú)線電連接干擾的可能性，而且超過(guò)比例，因?yàn)橥ㄟ^(guò)信道切換引起的干擾以及由此激發(fā)的另外的信道切換反過(guò)來(lái)以規(guī)定的可能性限定對(duì)一個(gè)無(wú)線電連接的另外的干擾。
-只切換一條無(wú)線電信道在尋找一條新的未故障的無(wú)線電信道和在傳輸和分析在有關(guān)無(wú)線電站之間傳輸?shù)男帕钚畔r(shí)需要較少的時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)。
-由于在有關(guān)無(wú)線電站中必須執(zhí)行的工作開(kāi)銷(xiāo)減少，因此也可以相應(yīng)減少無(wú)線電站的硬件和軟件資源。
本發(fā)明的方法特別可用于將來(lái)的移動(dòng)無(wú)線電通信系統(tǒng)中所謂的非協(xié)調(diào)操作，例如以TDD(時(shí)分雙工)操作的UMTS(通用移動(dòng)通信系統(tǒng))。但是有利的是本發(fā)明也可以用于其它系統(tǒng)，例如按照DECT標(biāo)準(zhǔn)操作的系統(tǒng)，其中，放棄各對(duì)無(wú)線電物理信道的固定耦合，并在雙工無(wú)線電連接故障時(shí)只切換故障的第一或故障的第二無(wú)線電信道。
權(quán)利要求
1．在一個(gè)無(wú)線電通信系統(tǒng)中切換無(wú)線電信道的方法，特別在移動(dòng)無(wú)線電通信系統(tǒng)中，其中，一個(gè)存在的雙工無(wú)線電連接具有- 通過(guò)一個(gè)無(wú)線電接口傳輸通信信息的第一無(wú)線電信道(Da)和- 通過(guò)該無(wú)線電接口在第一無(wú)線電信道的相反方向上傳輸通信信息的第二無(wú)線電信道(U)，其中，在雙工無(wú)線電連接故障時(shí)只切換故障的第一(Da)或故障的第二(U)無(wú)線電信道。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，無(wú)線電通信系統(tǒng)具有一個(gè)TDMA(時(shí)分多址)多路存取部件，其中，僅切換第一(Da)故障或第二(U)故障的無(wú)線電信道的時(shí)隙(t1)。
3．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，無(wú)線電通信系統(tǒng)具有一個(gè)FDMA(頻分多址)多路存取部件，其中，僅切換第一故障或第二故障的無(wú)線電信道的載波頻率。
4．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，無(wú)線電通信系統(tǒng)既具有TDMA也具有FDMA多路存取部件，其中，既切換第一故障或第二故障的無(wú)線電信道的時(shí)隙也切換載波頻率。
5．根據(jù)權(quán)利要求1到4中一個(gè)權(quán)利要求的方法，其中，無(wú)線電通信系統(tǒng)具有一個(gè)CDMA(碼分多址)多路存取部件，其中，僅切換第一故障或第二故障的無(wú)線電信道的傳輸代碼。
6．根據(jù)權(quán)利要求1到5中一個(gè)權(quán)利要求的方法，其中，無(wú)線電通信系統(tǒng)的每一個(gè)可用無(wú)線電信道(Da,Dn,U)既可作為第一無(wú)線電信道(Da,Dn)也可作為第二無(wú)線電信道(U)使用。
全文摘要
一種只切換一個(gè)存在的雙工無(wú)線電連接的一個(gè)無(wú)線電信道的方法,其中,已經(jīng)切換的或者要被切換的無(wú)線電信道是故障無(wú)線電信道(Da)。新無(wú)線電信道(Dn)例如與故障無(wú)線電信道(Da)相比只具有同一頻率的另外一個(gè)時(shí)隙(t7)。
文檔編號(hào)H04J3/14GK1323499SQ99812061
公開(kāi)日2001年11月21日 申請(qǐng)日期1999年8月12日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月12日
發(fā)明者E·坎珀施雷爾, J·阿貝爾斯曼, E·波林斯, U·施瓦克, E·舒爾茨, W·特羅克斯, K·坎默蘭德 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司