專利名稱：在擴(kuò)展頻譜通信系統(tǒng)中信道使用的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的來(lái)說(shuō)涉及通信電子設(shè)備，更具體地說(shuō)，涉及的是第二代無(wú)繩電話系統(tǒng)(CT2)。
按照CT2公共空中接口(該規(guī)定管理著CT2通信系統(tǒng))，目前的CT2(或遠(yuǎn)程接入點(diǎn))系統(tǒng)被分配了4MHz(864.1-868.1)的頻譜，它具有以100KHz間隔分開(kāi)的40條通信信道。這種公共連帶的分配已遍及歐洲和遠(yuǎn)東的一些地區(qū)。因此，由于CT2公共空中接口容量的限制。幾個(gè)管轄區(qū)域可以利用在目前CT2頻帶各邊的一個(gè)附加頻帶或兩個(gè)附加頻帶去增加分配給CT2的頻譜部分。
CT2公共空中接口(CAI)規(guī)定明確地被設(shè)計(jì)為40個(gè)信道，并且許多系統(tǒng)的定時(shí)都是根據(jù)這一事實(shí)來(lái)確定的。例如，一個(gè)呼叫手機(jī)啟動(dòng)的一個(gè)鏈路請(qǐng)求將按照已知的MUX3復(fù)用協(xié)議在所選的一條空閑信道上發(fā)送至少750毫秒(ms)。這就允許一個(gè)基站對(duì)來(lái)話鏈路請(qǐng)求的750ms掃描40條信道，以發(fā)現(xiàn)和響應(yīng)該呼叫的手機(jī)。為了識(shí)別一個(gè)鏈路請(qǐng)求，基站首先檢測(cè)鏈路請(qǐng)求信號(hào)中的信道標(biāo)志。該信道標(biāo)志在MUX3協(xié)議中是每14秒發(fā)出的一碼。當(dāng)進(jìn)入信道時(shí)，為了允許綜合器的信道鎖定及在最壞情況下對(duì)于MUX3數(shù)據(jù)的相位對(duì)準(zhǔn)，需要至少16ms去鑒定各信道的鏈路請(qǐng)求活動(dòng)。用這個(gè)時(shí)間，基站可以在640ms內(nèi)(如40×16)掃描40條信道，這將允許它檢測(cè)在任何一個(gè)信道上的一個(gè)750ms的鏈路請(qǐng)求。然而，如果該基站用現(xiàn)有的時(shí)間要掃描60條信道，則來(lái)話(手機(jī)至基站)鏈路請(qǐng)求就可能會(huì)未被檢測(cè)到。因此，需要一種分配有利于利用擴(kuò)展頻譜及與現(xiàn)有定時(shí)相兼容的信道的方法。
此外，即使當(dāng)附加頻帶分配給CT2時(shí)，許多手機(jī)也將缺乏在該附加(擴(kuò)展)邊帶上操作的容量。因此，后面的兼容性是需要的。
簡(jiǎn)而言之，按照本發(fā)明，一個(gè)基站以第一速率掃描一個(gè)第一頻帶內(nèi)的各信道。和以第二速率掃描一個(gè)第二頻帶內(nèi)的各信道，以測(cè)量各被掃描信道的接收信號(hào)強(qiáng)度(RSS或接收信號(hào)強(qiáng)度指示RSSI)電平。實(shí)質(zhì)上第二速率比第一速率高。該基站存儲(chǔ)所測(cè)的RSS電平。如果該基站在第一頻帶上檢測(cè)到一個(gè)來(lái)自呼叫無(wú)線電話的鏈路請(qǐng)求，則基站根據(jù)對(duì)涉及第一頻帶的所有RSS信息與涉及第二頻帶的所有RSS信息的比較確定信道重新分配是否是最佳的。如果上述確定是肯定的，則該基站在第二頻帶內(nèi)給該呼叫的無(wú)線電話重分一個(gè)第二開(kāi)敞的信道。


圖1是按照本發(fā)明的一個(gè)通信系統(tǒng)的一個(gè)方框圖。
圖2示出了一個(gè)包括一個(gè)主要頻帶和一個(gè)次要頻帶的擴(kuò)展頻帶。
圖3示出了另一個(gè)包括一個(gè)主要頻帶和兩個(gè)附加頻帶的擴(kuò)展頻譜。
圖4至圖6示出了一個(gè)按照本發(fā)明方法的流程圖。
參考圖1，那里示出了一個(gè)可以實(shí)施本發(fā)明的一個(gè)CT2通信系統(tǒng)10的方框圖。一個(gè)基站12(也稱為遠(yuǎn)程接入點(diǎn))在該通信系統(tǒng)10中用作手機(jī)(用手機(jī)12和14表示)的通信鏈路。當(dāng)手機(jī)14摘機(jī)時(shí)，它在第一信道發(fā)送一個(gè)鏈路請(qǐng)求信號(hào)16給該基站12。
根據(jù)本發(fā)明，基站12在一個(gè)主要頻帶(示于圖2和圖3中)掃描各信道，以測(cè)量各信道的RSS電平。因?yàn)閷?duì)一個(gè)RSS電平的檢測(cè)比用于檢測(cè)一個(gè)信道標(biāo)志模式需要的時(shí)間/信道少，所以這種掃描比目前使用的對(duì)信道標(biāo)志器的掃描要快?；?2保持所掃描信道RSS數(shù)據(jù)的記錄。在本實(shí)施例中，主要頻帶包括目前的40條CT2信道。
如上所述，對(duì)在主要頻帶中擁擠問(wèn)題的解決辦法是提供一個(gè)附加(擴(kuò)展)的40信道的頻帶(見(jiàn)圖2)，或在主頻帶的兩邊各提供一個(gè)20信道的頻帶(見(jiàn)圖3)。因此，按照本發(fā)明，當(dāng)基站12從一個(gè)手機(jī)(如手機(jī)14或手機(jī)20)檢測(cè)到一個(gè)鏈路請(qǐng)求時(shí)，該基站12確定，(1)根據(jù)對(duì)存貯的涉及主頻幫的RSS數(shù)據(jù)和對(duì)存貯的涉及次頻帶的RSS數(shù)據(jù)比較。在所選信道上啟動(dòng)話音通信是否是最好的，以及(2)是否該呼叫手機(jī)已擴(kuò)展了帶寬容量。已擴(kuò)展帶寬容量的所有手機(jī)可以被編程以包括這種容量的一個(gè)標(biāo)識(shí)。如果基站12確定，(1)所選的信道分配不是最佳的。以及(2)該呼叫手機(jī)已擴(kuò)展了帶寬容量，那么基站12就發(fā)送一個(gè)命令該手機(jī)在次要頻帶內(nèi)選擇一個(gè)可利用信道的信號(hào)。如果根據(jù)所存貯的RSS數(shù)據(jù)，主要頻帶沒(méi)有高于擁擠(或浮動(dòng))的一個(gè)預(yù)定電平，那么在第一頻帶內(nèi)所選的信道分配是最佳的。若是所選的信道被確定為最佳，則在所選信道上的話音通信被啟動(dòng)。如果根據(jù)所存貯的RSS數(shù)據(jù)，次要頻帶低于一個(gè)擁擠的預(yù)定電平，則該重新分配被認(rèn)為是最佳的，并且該呼叫的無(wú)線電話可以在該擴(kuò)展信道中操作。如果根據(jù)所存貯的RSS數(shù)據(jù)，主要頻帶高于一個(gè)擁擠的預(yù)定電平，則該重新分配也可以認(rèn)為是最佳的，并且該呼叫的無(wú)線電話可以在該擴(kuò)展信道中操作。另一個(gè)可能的處理的要重新分配的那些主要頻帶和次要頻帶間均勻分配該射頻(RF)業(yè)務(wù)的信道。這樣，本發(fā)明現(xiàn)有的CT2頻帶提供具有擴(kuò)展頻帶信道的來(lái)話手機(jī)呼叫檢測(cè)。它使用一個(gè)唯一的接收機(jī)進(jìn)行估價(jià)，而不需要附加的硬件，因此，主要頻帶被盡可能的保持著從擁擠中空閑出來(lái)。
信道重新分配方法的定時(shí)根據(jù)分布在200ms至2S之間的一個(gè)時(shí)間周期由CAI的需要進(jìn)行控制，比2秒長(zhǎng)的RSS數(shù)據(jù)不能用于信道分配，并且必須被放棄。因此，按照本發(fā)明的方法可以包括下列定時(shí)RSS取樣窗口1.0ms綜合器程序0.2ms綜合器鎖定0.8ms時(shí)間/信道2.0ms時(shí)間/信道2.0msX信道數(shù)×40連續(xù)掃描80ms連續(xù)掃描80ms40信道鎖定+10ms總掃描時(shí)間90ms作為本發(fā)明的一部分，當(dāng)?shù)却诺罉?biāo)志檢測(cè)時(shí)，現(xiàn)有的(主要)頻帶信道分配定時(shí)，由對(duì)于檢查RSS的改進(jìn)算法進(jìn)行加速。在改進(jìn)的CT2遠(yuǎn)程接入點(diǎn)系統(tǒng)中，如果鏈路請(qǐng)求被檢測(cè)到，則RSS被檢查以確定是否有足夠的閾值界線出現(xiàn)，以保證給用戶一條質(zhì)量好的鏈路。利用被加速的掃描方法，該信道有足夠長(zhǎng)的時(shí)間被監(jiān)視，以確定是否該信號(hào)超過(guò)了鏈路建立所需的閾值。如果信號(hào)超過(guò)了這一閾值，該信道將被一個(gè)信道標(biāo)志的全部16ms監(jiān)視。根據(jù)MUX3協(xié)議(10ms發(fā)射，4ms接收)，取樣RSS的最小時(shí)間是6ms以保證發(fā)射TX幀部分被捕獲。在加速掃描期間，各信道的RSS數(shù)據(jù)被存貯，以便之后根據(jù)與在擴(kuò)展帶中RSS的比較決定是否信道重建是最佳的。
下面是現(xiàn)有CT2頻帶的來(lái)話呼叫檢測(cè)定時(shí)。
RSS取樣窗口6.0ms綜合器程序0.2ms綜合器鎖定0.8ms時(shí)間/信道7.0ms時(shí)間/信道7.0msX信道數(shù)×40連續(xù)掃描280ms連續(xù)掃描280ms40信道至1鎖定+10ms總掃描時(shí)間290ms按照本發(fā)明的另一方面，交替的呼叫檢測(cè)(CD)和被擴(kuò)展(或次要)頻帶(EB)的分配使用下列定時(shí)分配:EBEBEBCDEBEBCDEBEBEB時(shí)間(ms):9090902909090290909090
該呼叫檢測(cè)(CD)是在主要(或現(xiàn)有)頻帶中進(jìn)行的。
該交替分配起始于跟著一個(gè)現(xiàn)有頻帶掃描(加RSS記錄)的該擴(kuò)展頻帶的三個(gè)分布的RSS取樣值。然后該擴(kuò)展頻帶的兩個(gè)分布的RSS取樣值被記錄并跟著一個(gè)現(xiàn)有頻帶的掃描(加RSS記錄)。這個(gè)循環(huán)一直重復(fù)，直到檢出一個(gè)鏈路請(qǐng)求。如果在現(xiàn)有的頻帶中檢到了一個(gè)鏈路請(qǐng)求，那么最早的最后五個(gè)分布RSS取樣值可能是1.03秒前(假設(shè)在最后的信道檢測(cè))。這就允許970ms用于信道重新分配的RSS數(shù)據(jù)。該時(shí)間對(duì)于終端容量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換(定義在CAI中)和系統(tǒng)加載界線是需要的。在鏈路請(qǐng)求被檢測(cè)和終端容量轉(zhuǎn)換表示擴(kuò)展頻帶信道分配是可能的之后，該基站根據(jù)在現(xiàn)有頻帶和擴(kuò)展頻帶的RSS表中存貯的系統(tǒng)加載信息確定該重新分布是否是最佳的。
參見(jiàn)圖4至圖6，那里示出了一個(gè)在按照本發(fā)明的一個(gè)CT2通信系統(tǒng)中分配一個(gè)通信資源(在這個(gè)例子中，一個(gè)信道)的方法的流程圖。
參見(jiàn)圖4，那里示出了一種按照本發(fā)明給無(wú)線電話裝置分配射頻信道的方法?；驹诓襟E102中接收擴(kuò)展頻帶中的信道1。基站在步驟104中對(duì)在信號(hào)被接收的信道取樣一個(gè)RSS電平。然后存貯最大的RSS取樣值。在步驟106中信道號(hào)數(shù)被增加。然后在步驟108進(jìn)行一個(gè)判定，以確定目前的信道是否比信道40大。如果該判定108中是肯定的，則在步驟110進(jìn)行一個(gè)進(jìn)一步的判定，以確定第二掃描是否被完成。如果在該判定或在步驟108的判定是否定的，則該處理返回到步驟104。
如果判定110是肯定的，那么接著處理步驟112，在那里開(kāi)始在現(xiàn)有頻帶上的一個(gè)來(lái)話呼叫檢測(cè)程序。在步驟114中，基站在現(xiàn)有或主要頻帶的信道1上進(jìn)入接收模式。在步驟116中，基站對(duì)目前的信道取樣一個(gè)RSS電平，并保存該最大取樣值。在步驟118中，基站檢測(cè)一個(gè)鏈路請(qǐng)求。在判定119中，該基站確定是否檢測(cè)了一個(gè)有效的鏈路請(qǐng)求。如果判定119是肯定的，該處理進(jìn)行至方框C。如果判定119是否定的，則進(jìn)行一個(gè)進(jìn)一步的判定120，以確定在該信道上的時(shí)間是否已等于6ms。如果判定120是肯定的，再進(jìn)行一個(gè)進(jìn)一步的判定121，以確定所測(cè)量的RSS電平是否低于一個(gè)預(yù)定的閾值。如果判定120是否定的，那么該處理繼續(xù)進(jìn)行至判定123，如果判定121是肯定的，該處理繼續(xù)進(jìn)行至步驟122。
在判定122中，進(jìn)行一個(gè)確定，以確定在目前信道上的時(shí)間是否大于16ms。如果判定122是肯定的，該處理進(jìn)行至步驟124，在步驟123中，該信道號(hào)數(shù)被增加。然后該處理進(jìn)行至步驟或判定124。在判定124中，進(jìn)行一個(gè)確定，以確定該信息的號(hào)數(shù)是否大于40。如果判定122或判定124是否定的。該處理返回步驟116。
現(xiàn)在參見(jiàn)圖5，在步驟125中，一個(gè)擴(kuò)展頻帶分配程序中開(kāi)始。在步驟126中，基站接收擴(kuò)展頻帶(次要頻帶)的信道1。在步驟128，該基站對(duì)目前的信道取樣一個(gè)RSS電平，并保存該最大取樣值。在步驟138中，信道號(hào)被增加。然后進(jìn)行判定132，以確定該信道是否大于信道40。如果判定132是肯定的，該處理進(jìn)行至判定134，在那里，第三掃描是否已被完成的確定被進(jìn)行。如果判定132是否定的，該處理繼續(xù)在步驟128。如果判定132是肯定的，那么進(jìn)行一個(gè)進(jìn)一步的判定134，以確定第三掃描是否被完成，如果判定134是肯定的，該處理繼續(xù)在步驟136。如果判定134是否定的，該處理繼續(xù)在步驟126。
在步驟136中，在現(xiàn)有頻帶中檢測(cè)來(lái)話呼叫的程序開(kāi)始。在步驟138中，基站處于在現(xiàn)有的頻帶的信道1上接收的模式。在步驟140中，該基站對(duì)目前頻帶取樣一個(gè)RSS電平，并保存該最大取樣值。在步驟142，一個(gè)來(lái)話鏈路請(qǐng)求信號(hào)由該基站進(jìn)行檢測(cè)。在判定144中，進(jìn)行一個(gè)確定，以確定是否檢測(cè)到一個(gè)有效的鏈路請(qǐng)求信號(hào)。如果判定144是肯定的，該處理繼續(xù)進(jìn)行至方框C。如果判定144是否定的，則進(jìn)行一個(gè)進(jìn)一步的判定146，以確定進(jìn)行的信道掃描時(shí)間是否等于6ms。
如果判定146是肯定的，則進(jìn)行一個(gè)進(jìn)一步的判定148，以確定所測(cè)的RSS電平是否高于一個(gè)預(yù)定閾值。如果判定148是肯定的，則進(jìn)行一個(gè)進(jìn)一步的判定150，以確定在目前信道上的時(shí)間是否超過(guò)或大于16ms。如果判定148是否定的，該處理繼續(xù)進(jìn)行至步驟152。如果判定150是肯定的，該處理返回步驟140。
在步驟152中，目前信道的號(hào)數(shù)被增加，然后該處理繼續(xù)進(jìn)行至判定152。在判定154中進(jìn)行一個(gè)確定，以確定目前信道的號(hào)數(shù)是否大于40。如果判定154是肯定的，該處理繼續(xù)進(jìn)行至方框B。如果判定154是否定的，該處理返回步驟140。
現(xiàn)在參見(jiàn)圖6，在步驟156中，一條鏈路被建立。在判定158中，進(jìn)行一個(gè)確定，以確定該手機(jī)是否能在擴(kuò)展頻帶上通信。如果判定158是否定的，則在步驟160中把該通信鏈路保留在現(xiàn)有信道中。如果判定158是肯定的，那么在步驟162中，根據(jù)最后五次掃描的最大值產(chǎn)生一個(gè)現(xiàn)存頻帶RSS的估評(píng)。
在判定164中進(jìn)行一個(gè)確定，以確定在現(xiàn)有頻帶是否有能力。如果判定164是肯定的，那么在步驟166中將該通信鏈路保留在現(xiàn)有頻帶內(nèi)。如果判定164是否定的，那么該基站發(fā)出一個(gè)鏈路重建命令給該呼叫的無(wú)線電話，以便在步驟168中，在擴(kuò)展頻帶的一個(gè)信道上重建一條通信鏈路。
因此，本發(fā)明的通信資源分配方法是，如果發(fā)送鏈路請(qǐng)求信號(hào)的信道的RSS電平高于一個(gè)預(yù)定閾值，和現(xiàn)有一個(gè)RSS電平等于或低于該預(yù)定電平的次要頻帶中至少有一個(gè)信道，則把在一個(gè)次要(或擴(kuò)展)頻帶內(nèi)信道分配給能夠在次要頻帶操作的呼叫無(wú)線電話手機(jī)。這樣以后邊的與現(xiàn)有無(wú)線電話手機(jī)兼容的方式就緩解了在主要頻帶內(nèi)(在這個(gè)頻帶中所有無(wú)線電話都能操作)的擁擠的問(wèn)題。
權(quán)利要求
1.一種在一個(gè)無(wú)線電話通信系統(tǒng)中把無(wú)線信道分配給無(wú)線電話裝置的方法，包括步驟以一個(gè)第一速率掃描一個(gè)第一頻帶，以測(cè)量在該第一頻帶內(nèi)多條信道的一個(gè)RSS電平；以一個(gè)第二速率掃描一個(gè)第二頻帶，以測(cè)量在該第二頻帶內(nèi)多條信道的一個(gè)RSS電平，該第二速率實(shí)質(zhì)上比該第一速率大；在貯所測(cè)得的RSS電平；在一個(gè)第一信道上接收來(lái)自一個(gè)呼叫無(wú)線電話裝置的一個(gè)鏈路請(qǐng)求，該第一信道是在該第一頻帶內(nèi)；把在該第一頻帶內(nèi)多條信道的RSS電平與在第二頻帶內(nèi)多條信道的RSS電平進(jìn)行比較，以確定所請(qǐng)求信道的分配是否是最佳的；確定該呼叫的無(wú)線電話是否能夠在該第二頻帶內(nèi)操作；如果所請(qǐng)求信道的分配是最佳的，則把該第一信道分配給該呼叫的無(wú)線電話裝置；和如果所請(qǐng)求信道的分配不是最佳的，而且該呼叫的無(wú)線電話可以在該第二頻帶操作，則給該呼叫的無(wú)線電話裝置重新分配一個(gè)第二信道，該第二信道是在第二頻帶內(nèi)。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其中該第一頻帶包括40條信道，在各掃描周期對(duì)其進(jìn)行掃描持續(xù)290毫秒的周期。
3.按照權(quán)利要求1的方法，其中第一和第二頻帶各包括40條信道，并且其中掃描周期實(shí)現(xiàn)的方法包括以一個(gè)第一290毫秒的時(shí)限掃描該第一頻帶;以三個(gè)連續(xù)的90毫秒的時(shí)限掃描該第二頻帶;以一個(gè)第二290毫秒的時(shí)限掃描該第一頻帶;以二個(gè)連續(xù)的90毫秒的時(shí)限掃描該第二頻帶。
4.一種在具有至少一個(gè)基站和多個(gè)無(wú)線電話裝置共用組成在第一頻帶和第二頻帶中的多條信道的一個(gè)無(wú)線電話通信系統(tǒng)中，給一個(gè)呼叫的無(wú)線電話裝置分配一條無(wú)線信道的方法，該基站的步驟包括(a)在該第一頻帶中掃描各信道，以確定在該第一頻帶中各信道的一個(gè)被接收信號(hào)強(qiáng)度指示(RSS)的電平，用最少的時(shí)間掃描各信道，以確定所掃描信道中的RSS電平是否高于一個(gè)預(yù)定的閾值電平，如果確定該掃描信道中的RSS電平高于一個(gè)預(yù)定電平，則需用最少的時(shí)間周期監(jiān)視該信道，以確定一個(gè)信道標(biāo)志是否被收到;(b)在該第二頻帶中掃描各信道，以確定那里是否至少有一條其RSS電平不在該預(yù)定閾值之上的信道;(c)存貯在步驟(a)和(b)中所確定的RSS電平;(d)在該第一頻帶的第一信道上接收來(lái)自一個(gè)呼叫的無(wú)線電話裝置的一個(gè)通信鏈路請(qǐng)求;(e)確定該第一信道的RSS電平是否高于該預(yù)定閾值電平;(f)確定該呼叫的無(wú)線電話裝置是否能在該第二頻帶中操作;(g)確定在該第二頻帶中是否有一條其RSS電平?jīng)]有超過(guò)該預(yù)定閾值電平的信道;和(h)當(dāng)確定該第一信道的RSS電平是在該預(yù)定閾值電平之上，該呼叫的無(wú)線電話裝置又能在該第二頻帶操作，以及在該第二頻帶中有一個(gè)RSS電平?jīng)]有超過(guò)該預(yù)定閾值的信道時(shí)，發(fā)送一個(gè)信道重新分配的信號(hào)給該呼叫的無(wú)線電話裝置，該信道重新分配信號(hào)命令該呼叫的無(wú)線電話裝置在步驟(d)所確定的在該第二頻帶內(nèi)其RSS電平?jīng)]有超過(guò)該預(yù)定閾值的信道上傳送一個(gè)鏈路的請(qǐng)求信號(hào)。
全文摘要
在第二代無(wú)繩電話通信系統(tǒng)中，利用在第一頻帶中掃描各信道和在第二頻帶中掃描各信道，測(cè)量各被掃描信道的RSS電平，一個(gè)基站把無(wú)線信道分配給無(wú)線電話手機(jī)。該基站以比較快的速率掃描第二頻帶。如果在第一頻帶內(nèi)的第一信道上收到鏈路請(qǐng)求，那么該基站確定是否該第一信道有一個(gè)高于預(yù)定閾值的RSS電平。如果該第一信道的RSS電平高于該閾值，并且呼叫的無(wú)線電話手機(jī)能夠在第二頻帶工作，則該基站重新分配一個(gè)第二信道。
文檔編號(hào)H04M1/725GK1101187SQ9310637
公開(kāi)日1995年4月5日 申請(qǐng)日期1993年5月6日 優(yōu)先權(quán)日1992年5月6日
發(fā)明者斯泰勒斯·J·帕特休凱斯, 克瑞格·P·瓦丁, 保爾·D·馬克 申請(qǐng)人:莫托羅拉公司