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用于無線通信系統(tǒng)中的跳頻的一種方法和設(shè)備的制作方法

文檔序號(hào):7567584閱讀:288來源:國知局
專利名稱:用于無線通信系統(tǒng)中的跳頻的一種方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及無線通信的領(lǐng)域,具體的是涉及在移動(dòng)電信系統(tǒng)中跳頻及在時(shí)分復(fù)用信道間跳躍。本發(fā)明包括一種方法,對(duì)不同的連接建立用于信道間跳躍的跳躍序列,因而提高了信道的利用率。信道干擾用于構(gòu)造跳躍序列。本發(fā)明還涉及到實(shí)現(xiàn)該方法的一個(gè)具體方案。
無線通信系統(tǒng)中的跳頻在技術(shù)界是廣為人知的,并且已經(jīng)被用在例如軍事領(lǐng)域中躲避傳輸中被竊聽。在這方面,在不同的頻率間以規(guī)則的時(shí)間間隔跳躍實(shí)現(xiàn)通信。跳躍序列由只有發(fā)射機(jī)和接收機(jī)知道的偽衰落序列形成。
除了在不同的頻率間跳躍,跳頻也指在TDMA系統(tǒng)中不同的頻率/時(shí)隙組合間跳躍。后一種實(shí)際上應(yīng)該稱為頻率/時(shí)隙組合跳躍,但實(shí)際上為了方便下面將使用統(tǒng)一術(shù)語信道跳躍。
為了降低干擾,信道跳躍已經(jīng)被用在無線通信系統(tǒng)中了。這方面帶來的好處是系統(tǒng)中的能量被分散到不同的信道中。在這方面,給同一條連接分配多個(gè)信道。隨著通信的進(jìn)行,系統(tǒng)讓各連接按照給定的跳躍規(guī)則如通過預(yù)先確定的偽衰落序列做媒介在一些信道間跳躍。當(dāng)使用純粹的跳頻程序時(shí),干擾被擴(kuò)散到系統(tǒng)中,因?yàn)閭鬏斒褂玫闹行念l率每秒要改變多次。然而,當(dāng)使用這種類型的跳頻而不使用純粹的頻率時(shí)間表時(shí),無線通信中的干擾電平變得更高。這是因?yàn)樘l的時(shí)候,不是以相關(guān)的方式選擇頻率,而是隨機(jī)地選擇。
美國專利4716573講授了一個(gè)跳頻系統(tǒng),其中跳頻是由隨機(jī)數(shù)發(fā)生器協(xié)助決定的。不同的頻率具有不同的測(cè)量狀態(tài)值,它決定跳躍序列中是否應(yīng)該包括一個(gè)偽隨機(jī)選擇的頻率。
德國出版的說明書DE3415032A1講授了一個(gè)跳頻系統(tǒng),其中跳頻是偽隨機(jī)實(shí)現(xiàn)的。監(jiān)視所使用的頻率,并且當(dāng)它們不再具有可接受的干擾電平時(shí),將不再讓其使用。
美國專利4998290描述了一個(gè)使用跳頻的無線通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一個(gè)中央控制站,用來為該站與幾個(gè)本地?zé)o線臺(tái)的通信分配頻率??刂普居幸粋€(gè)干擾矩陣,它表示各種無線站的容量要求及所有連接上的干擾。
英國專利應(yīng)用GB2261141A講授了一種在無線通信系統(tǒng)中采用跳頻的方法。該方法涉及到監(jiān)視跳躍序列中包括的信道并以新信道代替那些不滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的信道。
關(guān)于移動(dòng)電信系統(tǒng)的一個(gè)一般性問題是基站和移動(dòng)臺(tái)間無需選擇足夠的信道就能實(shí)現(xiàn)雙向連接的分配。僅注意一些參數(shù),如當(dāng)決定該連接是否滿足時(shí)僅注意C/I值。這導(dǎo)致系統(tǒng)分配一個(gè)質(zhì)量特性好的信道給一條連接。在整個(gè)通信期間,該連接繼續(xù)使用分配的信道,而不用考慮分配的后果,例如它對(duì)其它連接或不同基站間的無線資源的不均勻分布的影響。這已經(jīng)中止了對(duì)移動(dòng)電信系統(tǒng)的優(yōu)化,例如對(duì)無線資源和對(duì)其它連接的干擾影響。產(chǎn)生上述問題的無線通信系統(tǒng)的例子是使用頻分復(fù)用(FDMA)、時(shí)分復(fù)用(TDMA)、碼分復(fù)用(CDMA)及所謂的DECT系統(tǒng)的移動(dòng)通信系統(tǒng)。
本發(fā)明概要本發(fā)明涉及改善無線通信系統(tǒng)的性能,該系統(tǒng)使用信道跳躍及解決選擇無線信道的問題,連接在這些無線信道間以相關(guān)的方式跳躍。
本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供一個(gè)無線通信系統(tǒng),它使用信道跳躍,這樣對(duì)一條給定的連接,具有高信道質(zhì)量的那些信道比對(duì)相同的連接具有低信道質(zhì)量的信道使用得更多一些。干擾是信道質(zhì)量的一個(gè)量度指標(biāo)。根據(jù)本發(fā)明,也可以使用其它的信道質(zhì)量量度指標(biāo)如誤比特率BER,或有用信號(hào)強(qiáng)度與干擾信號(hào)強(qiáng)度的商,所謂的C/I值。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是優(yōu)化使用跳頻的無線通信系統(tǒng)的信道利用率。
本發(fā)明還有一個(gè)目標(biāo)是使具有很高的信道質(zhì)量的無線信道被幾條連接使用。再一個(gè)目標(biāo)是使具有很低的信道質(zhì)量的無線信道在連接中僅偶爾使用一下。
本發(fā)明的再一個(gè)目標(biāo)是給無線通信系統(tǒng)的基站提供正交性。這意味著同一個(gè)基站中的兩條或多條不同的連接將不同時(shí)使用同一個(gè)無線信道。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是在通信的過程中容許一條連接可以使用新的無線信道,從而改善上述連接質(zhì)量,并且使其它的質(zhì)量太低的無線信道不被使用。
按照諸信道各自的測(cè)量的信道質(zhì)量,給不同的無線信道分配不同的權(quán)重值,用該方法達(dá)到這些目標(biāo)。按照分配的權(quán)重值對(duì)不同的連接生成不同的跳躍序列。權(quán)重值用作決定哪個(gè)信道應(yīng)該包括在跳躍序列中,以及它們出現(xiàn)的頻度如何。按照各自生成的跳躍序列,連接在信道間跳躍。本發(fā)明也涉及到執(zhí)行該方法的一種方案。
按照本發(fā)明的方法,在無線通信系統(tǒng)如移動(dòng)電信系統(tǒng)中,對(duì)至少一個(gè)第一基站和多個(gè)移動(dòng)臺(tái)間的不同的連接,測(cè)量干擾或信道的某些其它質(zhì)量量度。連接一般是雙向的,具有移動(dòng)臺(tái)到基站的上行鏈路和基站到移動(dòng)臺(tái)的下行鏈路。對(duì)上行鏈路和下行鏈路連接測(cè)量信道質(zhì)量如干擾。對(duì)無線通信系統(tǒng)中的每條連接,測(cè)量的干擾值然后存儲(chǔ)在干擾表中。下行鏈路干擾在各自的移動(dòng)臺(tái)中測(cè)量,而上行鏈路的干擾在基站中測(cè)量。下行鏈路干擾值通過一個(gè)控制信道被發(fā)送到基站。
在基站中對(duì)上行鏈路和下行鏈路的每一條連接,干擾表被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的權(quán)重表。權(quán)重表最好是歸一化,這樣對(duì)一條連接權(quán)重表中所有權(quán)重的和等于1。然后在一個(gè)分配電路中分析權(quán)重表,按照權(quán)重表的內(nèi)容,分配電路給每條上行鏈路和下行鏈路連接在跳躍序列表中分配信道。對(duì)一條給定的連接,具有高權(quán)重值的信道將在相應(yīng)的跳躍序列表中比具有較低權(quán)重值的信道出現(xiàn)得頻繁一些。借助于上述的表列通過一條控制信道從基站被復(fù)制到各自的移動(dòng)臺(tái),基站和移動(dòng)臺(tái)都訪問跳躍序列表。跳躍序列表最后在給各自的連接生成的跳躍序列表中的信道間被用作信道跳躍。
本發(fā)明提供的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,僅有低干擾的信道即高質(zhì)量信道可以比干擾高的信道使用得更多一些。這使系統(tǒng)中的干擾擴(kuò)散最小化,從而提高該信道的使用效率。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,本發(fā)明的信道跳躍方法對(duì)系統(tǒng)中以對(duì)稱的方式分別具有高和低干擾的信道擴(kuò)展有幫助。再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是,對(duì)于一個(gè)干擾等級(jí)高到使其不采用信道跳躍就無法被使用的信道來說,現(xiàn)在它就可以被用在一個(gè)跳躍序列中了,而且在其關(guān)聯(lián)的連接中能維持可接受的質(zhì)量。再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是一條連接的持續(xù)期內(nèi)可以包括或排除連接信道。
現(xiàn)在將參考一個(gè)較佳的示范性實(shí)現(xiàn)方案及參考相應(yīng)的圖,更詳細(xì)地描述本發(fā)明。
圖的簡(jiǎn)短描述

圖1是一個(gè)蜂窩移動(dòng)電信系統(tǒng)的透視圖,該系統(tǒng)包括一些基站和移動(dòng)臺(tái)。
圖2是TDMA原理的圖解說明。
圖3是業(yè)務(wù)狀態(tài)下的基站和移動(dòng)臺(tái)透視圖。
圖4a是上行鏈路連接的透視圖。
圖4b是表示移動(dòng)電信系統(tǒng)中的上行鏈路連接的不同的表列的方塊圖。
圖4c是下行鏈路連接的透視說明。
圖4d是表示移動(dòng)電信系統(tǒng)中下行鏈路連接的不同表列的方塊圖。
圖5a和5b分別是表示上行鏈路和下行鏈路情況的方塊圖。
圖6a是包括表列和測(cè)量接收機(jī)的方塊圖。
圖6b包括了把干擾轉(zhuǎn)換成權(quán)重值的轉(zhuǎn)換曲線,說明歸一化電路的簡(jiǎn)明方塊圖,和把干擾轉(zhuǎn)換成權(quán)重值的列表的簡(jiǎn)明方塊圖。
圖6c表示說明三個(gè)不同的轉(zhuǎn)換曲線的三個(gè)圖。
圖6d是說明圖6a中的測(cè)量接收機(jī)的簡(jiǎn)明方塊圖。
圖7是說明補(bǔ)償電路的簡(jiǎn)明方塊圖。
圖8是平均值生成器的簡(jiǎn)明方塊圖。
圖9a是以方塊的形式表示不同的干擾表。
圖9b是以方塊的形式表示被劃分成兩組的一個(gè)干擾表。
圖9c和9d是一個(gè)跳躍時(shí)間表的各自的方塊圖。
圖10是轉(zhuǎn)換電路的方塊圖。
圖11是說明一種信道跳躍方法的流程圖。
圖12是說明一種把信道分配給跳躍序列表的方法的流程圖。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最優(yōu)模式圖1圖解說明了一個(gè)移動(dòng)電信系統(tǒng)PLMN,它包括多個(gè)基站,參考符號(hào)一般記作BS,和移動(dòng)臺(tái),一般參考符號(hào)為MS。公用交換電話網(wǎng)絡(luò)中的固定用戶A如通過本地交換機(jī)LE、中央網(wǎng)關(guān)移動(dòng)交換中心GMSC、移動(dòng)交換中心MSC2、基站控制器BSC2以及最后通過基站控制器BSC2控制的基站BS1與移動(dòng)臺(tái)MS1建立一條雙向連接。這條雙向連接因此也包括基站BS1和移動(dòng)臺(tái)MS1間的無線連接,該連接通過為其分配合適的無線信道建立。圖1也表示了另一個(gè)固定用戶A2。
雙向無線連接包括兩條鏈路,從移動(dòng)臺(tái)到基站的上行鏈路和從基站到移動(dòng)臺(tái)的下行鏈路。
使用一個(gè)信道在其中一條鏈路中傳送信息,該信道包括如TDMA系統(tǒng)中的頻率/時(shí)隙組合。其它類型的信道也是可以想象的,如FDMA系統(tǒng)中的頻率及CDMA系統(tǒng)中的碼子。
圖2表示具有3個(gè)不同時(shí)隙TS1、TS2和TS3的TDMA系統(tǒng)中的信道。3個(gè)不同的頻率f1、f2和f3也在垂直方向表示,而時(shí)間T在水平軸上表示。每個(gè)信道使用一個(gè)特定的頻率/時(shí)隙組合。如,信道K1使用頻率/時(shí)隙組合f1/TS2,信道K5使用頻率/時(shí)隙組合f1/S2??捎眯诺赖臄?shù)量等于頻率的數(shù)量乘以時(shí)隙的數(shù)量。每個(gè)時(shí)隙具有固定的長(zhǎng)度,在歐洲移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)GSM中是T1=?ms,在美國移動(dòng)電信網(wǎng)絡(luò)D-AMPS中是T1=??ms。圖2也更詳細(xì)地表示了頻率/時(shí)隙組合f2/TS2。其中,時(shí)隙中的傳輸包括同步信號(hào)SYNC、信息信號(hào)INF,它是實(shí)際被發(fā)送的語言或數(shù)據(jù)信號(hào),和控制信道SACCH。
圖3圖解說明了下行鏈路中典型的業(yè)務(wù)量情況。圖3所示的業(yè)務(wù)量情況與圖1所示的業(yè)務(wù)量情況相比略微有些改變。圖3中,移動(dòng)臺(tái)MS2已經(jīng)移動(dòng)到小區(qū)CELL1并且兩個(gè)移動(dòng)臺(tái)MS4和MS5已經(jīng)到達(dá)小區(qū)CELL4。小區(qū)CELL1中的移動(dòng)臺(tái)MS1和MS2分別在信道K1和K2從發(fā)射基站BS1接收無線信號(hào)。這些信道在移動(dòng)電信系統(tǒng)PLMN中要再被使用,這樣小區(qū)CELL4中的移動(dòng)臺(tái)MS4和MS5從基站BS4分別在信道K1和K2上在給定的時(shí)間通過各自的連接接收無線信號(hào)。來自基站BS4的這些無線信號(hào)也到達(dá)小區(qū)CELL1中的移動(dòng)臺(tái)MS1和MS2,在移動(dòng)臺(tái)MS1和MS2的連接上是干擾I。移動(dòng)臺(tái)MS2受到的該干擾要略高于移動(dòng)臺(tái)MS1,因?yàn)橐苿?dòng)臺(tái)MS1比移動(dòng)臺(tái)MS2離基站BS4遠(yuǎn)。
根據(jù)本發(fā)明,為了降低干擾,采用信道跳躍程序,其中對(duì)不同的連接例如對(duì)于基站BS1和移動(dòng)臺(tái)MS1和MS2間的連接生成不同的跳躍序列表HL。簡(jiǎn)短地概述,這個(gè)信道跳躍程序的實(shí)現(xiàn)是通過首先在無線通信系統(tǒng)中所有信道上測(cè)量干擾I。然后,給每個(gè)具有測(cè)量的干擾值的信道分配一個(gè)權(quán)重值W,它依賴于測(cè)量的干擾值I。權(quán)重值W是對(duì)上行鏈路和下行鏈路的不同的連接生成跳躍序列表的基礎(chǔ)。當(dāng)通信進(jìn)行的時(shí)候,跳躍序列表用于在各個(gè)信道間跳躍。通過系統(tǒng)中的所有基站BS,每條連接在上行鏈路和下行鏈路分別分配一個(gè)跳躍序列表。以這種方法,得到一個(gè)信道跳躍程序,其中對(duì)給定的連接具有最低干擾的信道比具有較高干擾電平的信道的使用次數(shù)多。應(yīng)該注意到干擾僅是參數(shù)的一個(gè)例子,它將反映信道的質(zhì)量。很明顯,并且在本發(fā)明的范圍內(nèi),也要使用反映信道質(zhì)量的其它參數(shù)如誤比特率BER、有用信號(hào)強(qiáng)度和無用信號(hào)強(qiáng)度之比C/I、或兩者的組合。
圖4a是3個(gè)移動(dòng)臺(tái)MS1、MS2和MS3的透視圖,每個(gè)在上行鏈路發(fā)送信息到小區(qū)CELL1的基站BS1。在通信過程中使用信道跳躍,即把信息從各自的移動(dòng)臺(tái)按照各自的跳躍序列表交替地通過不同的信道發(fā)送。在TDMA系統(tǒng)中,這通過使用不同的頻率和時(shí)隙組合來實(shí)現(xiàn)。
下面將參考圖4b描述對(duì)不同的連接產(chǎn)生跳躍序列表的方法。
圖4b中的方塊圖說明了圖4a所示的小區(qū)CELL1中移動(dòng)臺(tái)MS1、MS2和MS3和基站BS1間的連接在上行鏈路上的3個(gè)不同的干擾表IL1upIL2up和IL3up。每個(gè)干擾表IL包括兩列,第一列是信道號(hào),第二列是同行的信道的干擾值。每行的信道與干擾值是互相對(duì)應(yīng)的某信道上的干擾一般包括來自其它小區(qū)在相同或相鄰的頻率發(fā)射的其它移動(dòng)臺(tái)的干擾。不同信道上的干擾I以確定的方式在基站BS1中被測(cè)量,然后測(cè)量的值以及圖4b所示的關(guān)聯(lián)的信道號(hào)被發(fā)送到各自的干擾表。一個(gè)信道的干擾值越高,該信道被干擾得越厲害。干擾在基站BS1的接收機(jī)測(cè)量,然后各信道的干擾值被存儲(chǔ)在它們各自的干擾表中。
不同信道的干擾值I在第一個(gè)轉(zhuǎn)換電路I/Wup中被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的權(quán)重值W。這種轉(zhuǎn)換按照一種算法實(shí)現(xiàn),該算法將參考圖6a-c更詳細(xì)地描述。然后把權(quán)重值插入到權(quán)重值表WL中,就可以對(duì)每條連接要得到一個(gè)權(quán)重表。前面所說的三個(gè)連接的權(quán)重表WL1up、WL2up和WL3up如圖4b所示。每個(gè)權(quán)重表包括兩列,第一列是信道號(hào),第二列是權(quán)重值W。這種情況下,每行的信道號(hào)和權(quán)重值也是互相對(duì)應(yīng)的。這種實(shí)現(xiàn)方案中,對(duì)于一個(gè)給定信道的高干擾值表示,相對(duì)較低的權(quán)重值WO分配給該信道。權(quán)值也被歸一化,這樣每個(gè)權(quán)重表中的所有權(quán)重值的和將等于1,正如下面參考圖6a-c所描述的。在這種方案中,干擾表IL和權(quán)重表WL的行數(shù)與無線通信系統(tǒng)具有的信道數(shù),如100相同,盡管可以使用包含任何需要的行數(shù)的表列。
各自連接的權(quán)重值W在分配電路W/Hup被分析,分配電路把信道對(duì)每條連接分配給各自的跳躍序列表。這樣分配之后,在跳躍序列表HL1upHL1up、HL1up中具有高權(quán)重值的信道將比具有低權(quán)重值的信道出現(xiàn)得多一些。
把跳躍序列表配置成一個(gè)信道將不出現(xiàn)在兩個(gè)或多個(gè)不同的跳躍序列表的同一行。這確保兩個(gè)或多個(gè)連接將不同時(shí)使用同一個(gè)基站中的相同的信道。跳躍序列表被發(fā)送到相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái),這樣相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)獲得關(guān)于被那個(gè)基站使用的跳躍序列表的信息。跳躍序列表從基站通過控制信道被發(fā)送到相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)。一個(gè)信道可能出現(xiàn)在同一個(gè)跳躍序列表中的幾個(gè)位置。跳躍序列表比干擾序列和權(quán)重序列要長(zhǎng)得多。例如,跳躍序列表可能包括1000行。
圖4b表示信道K1-K4,對(duì)移動(dòng)臺(tái)MS1和基站BS1間的連接在上行鏈路上關(guān)聯(lián)的測(cè)量的干擾值I1-I4在干擾表IL1up中。表列中剩下的信道在圖4b中沒有表示出。在權(quán)重表WL1up中,干擾值已經(jīng)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的權(quán)重值0.1、0.3、0.2和0。在跳躍序列表HL1up中,信道K1-K4包括在一個(gè)依賴于它們的權(quán)重值的數(shù)字中。因?yàn)樵谠摾校诺繩2具有最高的權(quán)重值,它比其它的信道出現(xiàn)得多。在該例中,信道K4具有權(quán)重值0,根本不出現(xiàn)在跳躍序列表HL1up中。
應(yīng)該注意到由基站測(cè)量的干擾I對(duì)上行鏈路的連接是相同的,盡管對(duì)相應(yīng)的下行鏈路不是這樣。
圖4c說明了圖4a的移動(dòng)臺(tái),當(dāng)從基站BS1發(fā)送到相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)MS1-MS3時(shí),即下行鏈路的傳輸?;綛S1發(fā)送信息到相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)MS1、MS2和MS3。每條連接使用其各自的跳躍序列表。
圖4d是一個(gè)簡(jiǎn)明的方塊圖,包括基站BS1和相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)MS1、MS2和MS3間的3個(gè)不同連接的下行鏈路的干擾表IL1down、IL2down和IL3down。在該情況下,在相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)MS1-MS3中測(cè)量干擾,并且測(cè)量的值存儲(chǔ)在相應(yīng)的干擾表中。下行鏈路的干擾包括相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)在相應(yīng)的信道上知道的干擾。干擾源于在與基站BS1相同的頻率上或相鄰的頻率上發(fā)射的其它小區(qū)中的基站。表列IL1down中具有低干擾的信道可能在例如表列IL2down中具有較高的干擾值。然后干擾表被發(fā)送到基站BS1,這樣基站就可以訪問下行鏈路的每條連接的干擾表。該表列通過控制信道SACCH發(fā)送,正如移動(dòng)臺(tái)中的干擾表和基站BS1中的干擾表間的虛線所表示的。
對(duì)移動(dòng)電信系統(tǒng)中的移動(dòng)臺(tái)的一個(gè)一般要求是具有小的尺寸和低能耗。當(dāng)這些計(jì)算和測(cè)量可以在例如基站或系統(tǒng)中的某些中央單元進(jìn)行時(shí),努力避免要求移動(dòng)臺(tái)執(zhí)行需要高容量的計(jì)算和測(cè)量。由于該原因,干擾表IL1down-IL1down被發(fā)送到基站BS1,因?yàn)樵摶靖m合把表列轉(zhuǎn)換成權(quán)重表并且適合分配跳躍序列。然而,應(yīng)該明白,轉(zhuǎn)換成權(quán)重表及分配跳躍序列可以在相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)MS1-MS3中執(zhí)行。
與已經(jīng)描述的參考上行鏈路的情況相似,干擾值在基站BS1中的第二個(gè)轉(zhuǎn)換電路I/Wdown中被轉(zhuǎn)換成權(quán)重值W。然后,將權(quán)植插入到權(quán)值表WL中。這樣就獲得對(duì)每條相應(yīng)的連接的權(quán)重表WL1down、WL2down、WL3down。相應(yīng)的連接的權(quán)重值然后在第二個(gè)分配電路中W/Hdown分析,該電路把信道分配給相應(yīng)連接的相應(yīng)的跳躍序列表HL1down、HL2down、HL3down。跳躍序列表最后也在下行鏈路的情況被發(fā)送到相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái),這樣相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)將獲得關(guān)于它們應(yīng)該使用的跳躍序列表的信息。從基站把跳躍序列表發(fā)送到相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)是通過一個(gè)控制信道,如GSM系統(tǒng)中的慢相關(guān)控制信道SACCH實(shí)現(xiàn)的。
圖4d表示對(duì)基站和移動(dòng)臺(tái)MS1在下行鏈路中的連接的干擾序列IL1down中的信道K1-K4和相關(guān)的測(cè)量干擾值I1-I4。該圖表示出了移動(dòng)臺(tái)MS1中的干擾序列IL1down中的信道和基站BS1中的干擾序列IL1down中的信道。如前面所提到的,移動(dòng)臺(tái)MS1中的干擾序列IL1down通過控制信道被傳遞到基站BS1。表列中剩下的信道在圖4b中沒有表示出來。權(quán)重表WL1down中的干擾值I1-I4已經(jīng)被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的權(quán)重值0.2、0、0.3和0.1。跳躍序列表HL1down中所示的信道K1-K4的數(shù)量依賴于權(quán)重值。因?yàn)樵谠摾?,信道K3具有最高的權(quán)重值,所以該信道將出現(xiàn)得更多。信道K2在該例中具有權(quán)重0,所以它在跳躍序列表HL1down中根本就不出現(xiàn)。信道K1比信道K4出現(xiàn)得更多一些,但不如信道K3出現(xiàn)得多。
轉(zhuǎn)換電路I/W和分配電路W/H可以對(duì)上行鏈路和下行鏈路是公用的。
另一種方法,干擾序列中干擾I的測(cè)量值可以按它們的強(qiáng)度的順序排序,這樣具有最低干擾值的信道將在干擾表的頂端。在這種實(shí)現(xiàn)方案的情況下,干擾表劃分為兩個(gè)部分。
信道以依賴于分配給信道的權(quán)重值的重復(fù)頻率存儲(chǔ)在跳躍序列表HL中,即一個(gè)信道出現(xiàn)在表列中的次數(shù)將依賴于分配給該信道的權(quán)重值。
可以這樣總結(jié),在上行鏈路和下行鏈路對(duì)每條連接測(cè)量信道干擾。在上行鏈路和下行鏈路對(duì)每條連接中都可以發(fā)現(xiàn)有干擾表IL、權(quán)重表WL和跳躍序列表HL?;綛S1和相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)MS1、MS2和MS3都可以訪問一條連接的上行鏈路和下行鏈路的跳躍序列表,正如下面將要詳細(xì)描述的。
在上行鏈路和下行鏈路,在基站BS1和相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)MS1-MS3間的通信通過在相應(yīng)的跳躍序列表中的信道間跳躍實(shí)現(xiàn)。
圖5a是一個(gè)簡(jiǎn)明的功能方塊圖,它說明了一種上行鏈路的情況,其中移動(dòng)臺(tái)MS1、MS2和MS3發(fā)送信息到基站BS1。簡(jiǎn)明方塊圖包括干擾表ILup,權(quán)重表列WLup,跳躍序列表HLup以及來自于圖4a的轉(zhuǎn)換電路I/Wup和分配電路W/Hup。圖5a也表示了移動(dòng)臺(tái)MS1-MS3的無線發(fā)射機(jī)S11-S3M、基站BS1中的接收機(jī)單元MEB和序列發(fā)生器TG1-TG3,TGB。基站BS1能訪問無線通信系統(tǒng)中的所有的信道。為了清楚地表示移動(dòng)臺(tái)MS1-MS3及基站BS1中分別包括什么,圖5a被點(diǎn)劃線劃分為兩個(gè)部分。
信息信號(hào)C1M-C3M,例如分別來自移動(dòng)臺(tái)MS1-MS3的語言或數(shù)據(jù)信號(hào),被傳遞到相應(yīng)的信道復(fù)用器F1M-F3M,它們屬于相應(yīng)的無線發(fā)射機(jī)S1M-S3M。信道復(fù)用器連續(xù)從移動(dòng)臺(tái)中相應(yīng)的跳躍序列表HLup中指出的連接的信道,并把信息傳遞到發(fā)射機(jī)S1M-S3M。信息信號(hào)C1M-C3M已經(jīng)被放在相應(yīng)的信道中。調(diào)制的無線信號(hào)R1M-R3M被傳遞到相應(yīng)的發(fā)射機(jī)S1M-S3M的輸出并被發(fā)送到基站的接收機(jī)單元MEB。應(yīng)該注意跳躍序列表包括時(shí)間離散信息,即信道,而信息信號(hào)C1M-C3M可以是連續(xù)的。
基站BS1的接收機(jī)單元MEB中的接收機(jī)MB接收無線信號(hào)。然后信號(hào)從接收機(jī)MB被轉(zhuǎn)送并在相應(yīng)的連接信道選擇器D1B-D3B中被調(diào)制。信道選擇器在基站中的的跳躍序列表HL中指出相應(yīng)的信道,如應(yīng)該頻率/時(shí)間組合,并且包含關(guān)于哪個(gè)信道該被調(diào)制及該信道屬于哪條連接的信息。信息信號(hào)C11-C3M在來自信道選擇器的輸出中再生,然后這些信號(hào)被傳遞到系統(tǒng)中的應(yīng)該接收的用戶。系統(tǒng)用戶間的連接以這種方式維持,這樣如圖1中的固定用戶A1接收源于移動(dòng)臺(tái)MS1的信息信號(hào)C11。
隨著信息信號(hào)C11-C3M通過無線信號(hào)R1up-R3up被傳遞,按照跳躍序列表HL1down、HL2down、HL3down在不同的信道間連接進(jìn)行跳躍。基站BS1中的信道選擇器D1B-D3B和移動(dòng)臺(tái)中的信道復(fù)用器F11-F3M從頭到尾掃描相應(yīng)的跳躍序列表HL1up-HL3up,然后再重復(fù)該過程。這給基站和移動(dòng)臺(tái)都提供了關(guān)于相應(yīng)的連接應(yīng)該屬于哪個(gè)信道的信息。
相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)具有基站中的跳躍序列表的復(fù)制備份,并且移動(dòng)臺(tái)以同樣的起點(diǎn)掃描相應(yīng)的跳躍序列表。應(yīng)該注意到由于移動(dòng)臺(tái)和基站間的傳播時(shí)間,在掃描的起始點(diǎn)之間可能有時(shí)延。
通過一個(gè)控制信道如GSM系統(tǒng)中的控制信道SACCH,移動(dòng)臺(tái)接收關(guān)于跳躍序列表的信息。對(duì)于從基站BS1把跳躍序列表傳送到相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái),在圖5a中用基站BSI中的跳躍序列表和移動(dòng)臺(tái)MS1-MS3中的跳躍序列表間的虛線簡(jiǎn)要表示。
基站中的序列發(fā)生器TGB把關(guān)于何時(shí)跳躍序列開始的信息發(fā)送到序列發(fā)生器TG1-TG3,保證跳躍序列表可以被同步地掃描。該發(fā)送是通過控制信道SACCH實(shí)現(xiàn)的,如圖5a中用基站BS1中的序列發(fā)生器TGB和相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)MS1-MS3中的序列發(fā)生器TG1-TG3間的虛線簡(jiǎn)要地表示的。
基站BS1中的接收機(jī)單元MEB也包括一個(gè)測(cè)量接收機(jī)MIB,它測(cè)量各個(gè)信道上的干擾值,并把測(cè)量的干擾值傳遞到相應(yīng)的干擾序列。干擾序列以短促的間隔定期被更新。權(quán)重表的更新是通過規(guī)律地掃描被更新的干擾序列及由轉(zhuǎn)換電路I/Wup這個(gè)中間媒體把序列轉(zhuǎn)換為權(quán)重表而實(shí)現(xiàn)的。通過讀出或掃描權(quán)重序列,跳躍序列表依次被定期更新,分配電路W/Hup又更新跳躍序列表。當(dāng)跳躍序列表已經(jīng)被更新后,通過控制信道SACCH發(fā)送表列的內(nèi)容把表列的復(fù)制發(fā)送到相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)。
圖5b是一個(gè)功能方塊圖,它說明了下行鏈路的情況。原則上,圖5b與圖5a是一致的,但差別在于業(yè)務(wù)量是在下行鏈路,即信息從基站BS1被發(fā)送到相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)MS1-MS3。與圖5a的說明相似,圖5b由點(diǎn)劃線劃分為兩個(gè)部分,這樣就把基站BS1與移動(dòng)臺(tái)MS1-MS3分開了。如圖5b所示,信息信號(hào)C1B-C3B從基站BS1被發(fā)送到包含在發(fā)射機(jī)單元SEB中的相應(yīng)的信道復(fù)用器F1B-F3B。信道復(fù)用器按照順序從相應(yīng)的跳躍序列表HL1down-HL3down指出信道,其中信息信號(hào)連續(xù)地疊加到相應(yīng)的跳躍序列表中指出的信道上。然后被調(diào)制的信息信號(hào)被轉(zhuǎn)送到發(fā)射機(jī)SB,然后它發(fā)射被調(diào)制的無線信號(hào)R1down-R3down,這些無線信號(hào)被發(fā)送到相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)MS1-MS3中相應(yīng)的接收機(jī)M1M-M3M。接收的無線信號(hào)從這兒被轉(zhuǎn)送到相應(yīng)的信道選擇器D1M-D3M。每個(gè)信道選擇器同時(shí)從相應(yīng)的跳躍序列表HL1down-HL3down中指出一個(gè)信道,這些表列的復(fù)制備份在相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)中也可以找到。然后按照指明的信道,相應(yīng)的無線信號(hào)被解調(diào)。信息信號(hào)C1B-C3B在信道選擇器的輸出端再生,之后到達(dá)相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)MS1-MS3的用戶。應(yīng)該明白,所有的無線信號(hào)R1down-R3down都可以到達(dá)所有的接收機(jī)M1M-M3M,但僅那些屬于給定移動(dòng)臺(tái)的跳躍序列表的信道被該移動(dòng)臺(tái)解調(diào)。這將在下面更詳細(xì)地描述。
每個(gè)接收機(jī)M1M-M3M也包括一個(gè)測(cè)量接收機(jī),它對(duì)相應(yīng)的連接測(cè)量各個(gè)信道上的干擾。這些測(cè)量接收機(jī)在圖5b中沒有表示出來,但原則上與圖5a所示的測(cè)量接收機(jī)MIB是一致的。通過周期地在測(cè)量接收機(jī)中測(cè)量干擾值并把新的干擾值發(fā)送到相應(yīng)的干擾序列IL1down-IL3down,移動(dòng)臺(tái)中的干擾表IL被更新。移動(dòng)臺(tái)中的干擾序列的備份通過控制信道如控制信道SACCH被發(fā)送到基站。這在圖5b中以在相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)MS1-MS3中的干擾表與基站BS1中的干擾表之間的虛線表示。
在基站BS1和移動(dòng)臺(tái)MS1-MS3中的一個(gè)之間的下行鏈路中的連接上的通信是通過使用屬于該連接的跳躍序列表來實(shí)現(xiàn)的。移動(dòng)臺(tái)和基站從開始到結(jié)束相互同步地讀出該連接的跳躍序列表,該過程循環(huán)重復(fù)。移動(dòng)臺(tái)的序列發(fā)生器TG1-TG3和基站BS1的序列發(fā)生器TGB保證跳躍序列表被同步掃描。當(dāng)應(yīng)該開始掃描相應(yīng)的跳躍序列表時(shí),基站的序列發(fā)生器TGB在控制信道SACCH上把信息發(fā)送到移動(dòng)臺(tái)的序列發(fā)生器TG1-TG3。
圖6a表示轉(zhuǎn)換電路I/WNup和來自圖4b的上行鏈路IL1up-IL3up中的干擾表及權(quán)重表WL1up-WL3up。對(duì)移動(dòng)臺(tái)MS1-MS3與基站BS1間3個(gè)不同的連接中的每一個(gè),把從測(cè)量接收機(jī)MIB接收的干擾值I1up-I3up存儲(chǔ)在不同的干擾表中。上行鏈路上,對(duì)每條連接測(cè)量無線通信系統(tǒng)的所有信道的干擾值。這樣干擾表的行數(shù)就與無線通信系統(tǒng)的信道數(shù)相同。按照下面將結(jié)合圖6b描述的算法,轉(zhuǎn)換電路I/Wup掃描各自的干擾表IL1up-IL3up并把干擾值轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的權(quán)重值W。權(quán)重值存儲(chǔ)在相應(yīng)的權(quán)重表WL1up-WL3up,這些表列的行數(shù)也與無線通信系統(tǒng)的信道數(shù)相同。應(yīng)該注意,干擾表和權(quán)重表的行數(shù)不需要與無線通信系統(tǒng)PLMN的信道數(shù)相同。
圖6b表示把干擾值轉(zhuǎn)換或變換為權(quán)重值的一個(gè)算法。權(quán)重值也被歸一化,這樣這些值將在0和1之間。根據(jù)圖中說明的轉(zhuǎn)換曲線61,所選擇的干擾值Ij被轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的非歸一化的權(quán)重值Uj。在本例的情況中,曲線61是單調(diào)下降的,雖然它可能是其它形狀,如圖6c所示的3個(gè)曲線64、65、66。按照曲線61,干擾值Ij的強(qiáng)度越大,干擾值Ij就被劃分成越低的非歸一化權(quán)重值Uj。按照?qǐng)D6b,曲線61可以按具有多個(gè)行的離散值存儲(chǔ)在存儲(chǔ)寄存器62中。寄存器中的每一行放一個(gè)干擾值Ij和一個(gè)相應(yīng)的非歸一化的權(quán)重值Uj。然后在包含在轉(zhuǎn)換電路I/Wup的歸一化電路中,非歸一化的權(quán)重值Uj被歸一化成歸一化的權(quán)重值Wj。對(duì)一條連接每個(gè)非歸一化的權(quán)重值Uj在歸一化電路63中被所有非歸一化的權(quán)重值的和相除。例如,在上行鏈路上,對(duì)移動(dòng)臺(tái)MS1和基站BS1間的連接,不同的信道上的干擾值I1up通過使用曲線61和寄存器62被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的非歸一化權(quán)重值。非歸一化的權(quán)重值依次被轉(zhuǎn)換或變換為歸一化的權(quán)重值Wj。權(quán)重歸一化算法具有形式Wj=UjΣj=1NUj----(1)]]>其中N是系統(tǒng)中不同的信道的數(shù)量。
干擾表IL1down-IL3down在下行鏈路中以相應(yīng)的方式被變換為權(quán)重值表WL1down-WL3down。區(qū)別在于干擾是在包含在相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)MS1-MS3中的接收機(jī)M1M-M3M中的干擾接收機(jī)中測(cè)量。下行鏈路干擾表建立在每個(gè)移動(dòng)臺(tái)MS1-MS3中被建立,通過在控制信道SACCH上發(fā)送干擾值,這些表列的備份被發(fā)送到基站BS1。轉(zhuǎn)換到權(quán)重值按照與上面參考圖6a和6b描述的相同的方式實(shí)現(xiàn)把干擾值轉(zhuǎn)換為權(quán)重值。
圖6c表示3個(gè)不同的轉(zhuǎn)換曲線64-66。曲線64是一條具有負(fù)斜率的直線,其中干擾值Ij和非歸一化的權(quán)重值Uj是成反比例的。曲線65是一種階梯形曲線,其中干擾值被分成不同的間隔。不同的間隔與不同的權(quán)重值關(guān)聯(lián)。在給定的間隔內(nèi)分配相同的權(quán)重值給干擾值。曲線66原則上是一個(gè)四分之一圓曲線。
干擾表被周期性地更新,例如每20毫秒。由信道上的暫時(shí)擾動(dòng)引起的干擾值的暫時(shí)改變會(huì)導(dǎo)致干擾表中的比較大的改變。當(dāng)暫時(shí)擾動(dòng)x消失后,干擾值回到更正常的電平,其中干擾表中又會(huì)發(fā)生比較大的改變。如圖8中所示,平均值電路可以用作避免會(huì)對(duì)干擾表產(chǎn)生過多影響的暫時(shí)擾動(dòng)。干擾值I被在第一個(gè)乘法器81中乘以反饋常數(shù)α。信號(hào)I×α被轉(zhuǎn)送到乘法器81的輸出端,并被加法器82接收,它又產(chǎn)生應(yīng)該干擾的平均值Im。該平均值通過時(shí)延電路84和第二個(gè)乘法器83被反饋到加法器82。第二乘法器83把延遲的干擾的平均值乘以一個(gè)因子1-α。干擾的平均值成為所有的前面測(cè)量的干擾值的滑動(dòng)平均值。當(dāng)反饋常數(shù)α比較小時(shí),如1/1000,在暫時(shí)測(cè)量的干擾值將僅以因子1/1000影響平均值之處得到一個(gè)滑動(dòng)平均值。原則上,平均值電路80可以被認(rèn)為是專用濾波器,它濾掉干擾。新的干擾值I以頻率fm輸入,fm與反饋常數(shù)α成反比例。
通過把干擾值輸入到轉(zhuǎn)換電路I/W,然后轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)送相應(yīng)的權(quán)重值,這樣權(quán)重值WL被周期性地更新。更新與被輸入干擾的頻率即頻率fm以相同的頻率實(shí)現(xiàn)。
通過把權(quán)重值從權(quán)重表WL輸入到分配電路W/H,按照更新的權(quán)重值,分配電路把信道號(hào)轉(zhuǎn)送到跳躍序列表,這樣跳躍序列表就以相應(yīng)的方式被更新,下面將更詳細(xì)地描述。
干擾表IL和權(quán)重表WL的行數(shù)與無線通信系統(tǒng)中的信道數(shù),如100相同。
跳躍序列表有多得多的位置,如1000個(gè)位置。分配電路W/H將信道放入跳躍序列表中的某個(gè)位置。信道可以出現(xiàn)在同一個(gè)跳躍序列表的幾個(gè)位置。一個(gè)信道出現(xiàn)在一個(gè)跳躍序列表中的次數(shù)歸根到底將依賴于該信道的記錄權(quán)重值。高權(quán)重值表示該信道將在跳躍序列表中出現(xiàn)得多一些。例如,如果對(duì)一條給定的連接,一個(gè)信道已經(jīng)被分配了一個(gè)歸一化的權(quán)重值1/2,平均來說,該信道將在相應(yīng)的跳躍序列表中每隔一個(gè)位置重復(fù)出現(xiàn)。當(dāng)跳躍序列表包含1000個(gè)位置,這將意味著該信道在這1000位置中的500個(gè)位置出現(xiàn)。0權(quán)重值將意味著該信道在跳躍序列表中將找不到。
圖11是流程圖,它說明了本發(fā)明中對(duì)上行鏈路中的信道跳躍的一個(gè)方法,它在原則上與說明參考圖5a描述的方法是是一致的。圖11中所示的流程圖在階段100開始,并且在階段102繼續(xù),在階段102在測(cè)量接收機(jī)MIB中測(cè)量干擾值I。在移動(dòng)臺(tái)MS1-MS3與基站BS1間的不同連接上對(duì)所有的信道測(cè)量干擾。在階段。104,測(cè)量的干擾值I被存儲(chǔ)在干擾表IL1up-IL3up中。不同的連接具有不同的干擾表。在階段106,干擾值在轉(zhuǎn)換電路I/Wup中被轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的權(quán)重值W,這些權(quán)重值W在下面的階段108中被存儲(chǔ)在權(quán)重表WL1up-WL3up中。在階段110,權(quán)重值被讀進(jìn)分配電路W/Hup,它把信道分配給移動(dòng)臺(tái)MS1-MS3與基站BS1間的相應(yīng)的連接,這些分配的信道在下面的流程圖中的階段112被存儲(chǔ)在跳躍序列表HL1up-HL3up中。然后,該方法在階段114繼續(xù),其中按照生成的跳躍序列表實(shí)現(xiàn)信道跳躍。該方法在階段116終止,然后周期性地重復(fù)。圖11描述了上行鏈路中的一種方法。下行鏈路這種方法以相似的方式實(shí)現(xiàn),因此將不再詳細(xì)描述。
分配電路W/H安排信道,以使同一個(gè)信道不會(huì)出現(xiàn)在一個(gè)或多個(gè)跳躍序列表中的同一個(gè)位置。這避免了信道碰撞,即在同一個(gè)小區(qū)中的兩條或多條連接同時(shí)使用同一個(gè)信道。
圖10更詳細(xì)地說明了圖4b中的分配電路W/Hup。跳躍序列表中的歸一化的權(quán)重值依次輸入到一個(gè)乘法器91中,它把權(quán)重值乘以一個(gè)對(duì)應(yīng)于跳躍序列表HL1up的行數(shù)的因子M。在該實(shí)現(xiàn)方案的情況下,跳躍序列表HL1up包括1000行。乘積被舍入成一個(gè)偶數(shù),并且被轉(zhuǎn)送到一個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器92,它產(chǎn)生1-M間互相不同的隨機(jī)數(shù),隨機(jī)數(shù)的個(gè)數(shù)同插入的權(quán)重值與M的乘積相同。然后產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)電路93中,它又把屬于插入的權(quán)重值的信道放入跳躍序列表中由隨機(jī)數(shù)所標(biāo)記的那些行。然后對(duì)權(quán)重表WL1up中的相關(guān)信道的所有的權(quán)重值重復(fù)這一過程。例如,信道K1的權(quán)重值0.1被讀入乘法器M,然后乘法器把因子0.1×1000=100傳遞到隨機(jī)數(shù)發(fā)生器92,然后隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生100個(gè)1-1000間的隨機(jī)數(shù)。然后產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)被插入到存儲(chǔ)電路93,它把信道K1放入跳躍序列表的1000個(gè)位置中的100個(gè)。該過程對(duì)信道K2重復(fù),對(duì)K2產(chǎn)生300個(gè)不同的隨機(jī)數(shù)。這些隨機(jī)數(shù)也是與前面產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)不同的,這樣就不會(huì)兩個(gè)信道被分配到跳躍序列表HL1up中的相同的位置。
對(duì)權(quán)重表WL2up和WL3up以相應(yīng)的方式分別生成跳躍序列表。相同的信道號(hào)有時(shí)會(huì)重復(fù)出現(xiàn)在各個(gè)跳躍序列表的某些位置。例如,信道K1可能都放在跳躍序列表HL1up和跳躍序列表HL2up的位置15。然而,發(fā)生這種情況的風(fēng)險(xiǎn)是非常小的,而且如果發(fā)生,則通信中幾乎察覺不到這一干擾。
另一種方法是,對(duì)信道排序,這樣信道K1被放在100個(gè)首位置,信道K2被放在下面的300個(gè)位置等等。為了避免不同跳躍序列表中的信道間的碰撞,不同跳躍序列表的各個(gè)信道組在位置上要錯(cuò)開,這樣同一個(gè)信道組將不與另一個(gè)跳躍序列表中的相同的信道組重疊。
圖12是說明了本發(fā)明中把上行鏈路中的信道分配到跳躍序列表中的方法的流程圖。該方法對(duì)應(yīng)于圖10的描述,圖10描述了分配電路W/Hup及其功能。該方法在階段200開始,直到階段202,在這兒權(quán)重表WL1up-WL3up中的權(quán)重值W被插入復(fù)用器91。在階段204,被插入的權(quán)重值逐個(gè)乘以因子M,M是一個(gè)整數(shù)并且等于跳躍序列表中的行數(shù)。在下面的階段206,因子M和不同的權(quán)重值間的乘積M×W被逐個(gè)插入到隨機(jī)數(shù)發(fā)生器32。該方法繼續(xù)到階段208,這兒產(chǎn)生1到M間的隨機(jī)數(shù)。隨機(jī)數(shù)是整數(shù)并且產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)的個(gè)數(shù)與因子M×W一致。然后對(duì)不同的信道產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)在階段210被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)電路93中。存儲(chǔ)在存儲(chǔ)電路93的隨機(jī)數(shù)然后用在階段212把跳躍序列表HL1up-HL3up中的信道存儲(chǔ)在由生成的隨機(jī)數(shù)給出的位置。該方法在階段214終止,但周期性地重復(fù)。下行鏈路的方法是差不多的,將不再詳細(xì)地描述。
圖6d說明了上行鏈路中干擾值I如何在測(cè)量接收機(jī)MIB中測(cè)量的。測(cè)量接收機(jī)MIB包含在基站BS1的接收機(jī)單元MEB中。測(cè)量接收機(jī)從各個(gè)移動(dòng)臺(tái)接收干擾值并且在電路67中對(duì)來自各個(gè)移動(dòng)臺(tái)的干擾IL1up-IL3up進(jìn)行排序。然后測(cè)量值被發(fā)送到各個(gè)干擾表,并存儲(chǔ)在那兒。
當(dāng)所有的連接在上行鏈路和下行鏈路都要分配唯一的跳躍序列表,則需要比較復(fù)雜的計(jì)算和信號(hào)處理。通過引入下面將更詳細(xì)描述的公用表列,可以簡(jiǎn)化這些計(jì)算。下面將描述一個(gè)簡(jiǎn)化的實(shí)現(xiàn)方案。
在基站BS1中,對(duì)無線通信系統(tǒng)PLMN訪問的所有的信道測(cè)量并寄存上行鏈路的干擾,正如前面參考圖5a描述的。因?yàn)樯闲墟溌返母蓴_對(duì)小區(qū)CELL1中所有的連接是相同的,就可以按照?qǐng)D9a在上行鏈路對(duì)這些連接使用公用的干擾表IL4up。例如,基站BS1和移動(dòng)臺(tái)MS1間在上行鏈路的連接與基站BS1和移動(dòng)臺(tái)MS2間在上行鏈路的連接具有相同的干擾?;綛S1能訪問系統(tǒng)中所有的信道,在公用的干擾表IL4up中寄存及放置上行鏈路的干擾。
按照下面的簡(jiǎn)化實(shí)現(xiàn)方案寄存下行鏈路的干擾。對(duì)于基站BS1和移動(dòng)臺(tái)MS1-MS3間在下行鏈路的連接測(cè)量干擾,并按與參考圖5b所描述的相同的方式被存儲(chǔ)在干擾表IL1down-IL3down中。然后產(chǎn)生一個(gè)干擾表IL4down作為下行鏈路中所有干擾值的平均值。對(duì)每個(gè)信道產(chǎn)生一個(gè)平均值,這樣如干擾序列IL4down中的信道K1的干擾值就成為干擾表IL1down-IL3down中該信道干擾值之和的三分之一。因此,對(duì)于上行鏈路IL4up有一個(gè)干擾表,對(duì)下行鏈路IL4down有一個(gè)干擾表。按照?qǐng)D9a,從這些表列形成一個(gè)公用的干擾表IL4max,對(duì)來自上行鏈路IL4up和下行鏈路IL4down中的一個(gè)干擾表的每個(gè)信道,干擾表IL4max包括最高的干擾值。因此,就產(chǎn)生了單個(gè)干擾表ILmax,它包含小區(qū)CELL1中,對(duì)于上行鏈路和下行鏈路的所有連接的各個(gè)信道的干擾值。
從表列ILmax中選擇最好的即那些具有最低干擾值的信道。所選擇的信道的數(shù)量等于小區(qū)CELL1中連接的數(shù)量。該例子包括三條連接,因而選擇3個(gè)信道。分配同樣的大權(quán)重值給被選擇的信道,并且權(quán)重值的和等于1。因此,在本例中,這些信道每個(gè)被分配了一個(gè)權(quán)重值1/3?,F(xiàn)在,對(duì)3個(gè)不同的連接實(shí)行信道跳躍,這樣每條連接將以相同的大概率在所有的被選擇的信道間跳躍,例如按照?qǐng)D9d中所示的跳躍時(shí)間表。跳躍時(shí)間表將循環(huán)重復(fù),這樣第一條連接將使用跳躍序列1,2,3,1,2,3…,第二條連接將使用跳躍序列3,1,2,3,1,2…,并且第三條連接將使用跳躍序列2,3,1,2,3,1…,從圖9d中可以看得很清楚。
圖9d所示的跳躍時(shí)間表HS1包括干擾已經(jīng)在上行鏈路或下行鏈路信道被測(cè)量的信道。例如當(dāng)一個(gè)信道的干擾在上行鏈路測(cè)量之后,下行鏈路的連接的信道通過使用所謂的雙工間隔獲得。當(dāng)知道了上行鏈路的信道,系統(tǒng)就可以知道相應(yīng)的下行鏈路的信道,因?yàn)樯闲墟溌泛拖滦墟溌返男诺辣桓糸_了一個(gè)系統(tǒng)所知道的間隔。在FDMA系統(tǒng)中,該間隔等于一個(gè)無線信道間隔,而TDMA系統(tǒng)中的間隔可能包括一個(gè)無線信道間隔、一個(gè)時(shí)隙間隔或它們的組合。
另一種實(shí)現(xiàn)方案,當(dāng)干擾被寄存后,基站BS1決定一信道是否在小區(qū)CELL1中被使用。下面要對(duì)此進(jìn)行解釋。
按照下面參考圖9d的描述,寄存下行鏈路中連接的干擾?;拘诺辣粍澐譃閮山M,A和B。第一個(gè)組A包括小區(qū)中使用的信道而另一個(gè)組B包括小區(qū)中不使用的信道。第一組中,對(duì)每條連接,不同信道上的干擾以周期性的時(shí)間間隔寄存在移動(dòng)臺(tái),這些寄存的干擾值通過一個(gè)控制信道被發(fā)送到基站。在基站中未使用的第二組信道上測(cè)量干擾/信號(hào)強(qiáng)度SS。第二組B中的信道上的干擾沒有第一個(gè)組A中的信道上的干擾測(cè)量的次數(shù)多。
在分布在小區(qū)中并連接到基站的測(cè)量設(shè)備的輔助下,可以用另一種方法記錄下行鏈路的干擾。這能夠在給定的區(qū)域繪出下行鏈路的干擾狀況,即使在該區(qū)域沒有活動(dòng)的移動(dòng)臺(tái)。
僅當(dāng)移動(dòng)臺(tái)本身使用第一個(gè)組A的信道時(shí),移動(dòng)臺(tái)才測(cè)量下行鏈路的該信道上的干擾。剩余的時(shí)隙測(cè)量另一個(gè)組B的信道中的信號(hào)強(qiáng)度。以這種方式,對(duì)于測(cè)量或確定一個(gè)小區(qū)中的干擾狀況,需要較少的容量。
每個(gè)移動(dòng)臺(tái)建立一個(gè)干擾序列并通過控制信道把C/I值和基站所使用的下行鏈路的那些信道上的信號(hào)強(qiáng)度SS,即第一個(gè)組A中的信道和基站沒有使用的那些信道即第二組B的信號(hào)強(qiáng)度,報(bào)告給基站BS1。
圖7表示在上行鏈路的測(cè)量接收機(jī)MIB中干擾值I是如何測(cè)量的。測(cè)量接收機(jī)MIB包括在基站BS1中的接收機(jī)單元MEB中。當(dāng)一個(gè)信道被占用并且該信道上的干擾同時(shí)被記錄后,希望通過該信道被發(fā)送的實(shí)際的語音信號(hào)也被認(rèn)為是干擾信號(hào)。然后測(cè)量接收機(jī)補(bǔ)償語音信號(hào)所導(dǎo)致的干擾,這樣僅記錄了無用的干擾。假設(shè),信道K1用在移動(dòng)臺(tái)MS1和基站BS1間的上行鏈路。而且假設(shè)上行鏈路方向移動(dòng)臺(tái)MS2和基站BS1間的連接在信道K1上的干擾是應(yīng)該記錄的。測(cè)量接收機(jī)將從總的記錄的干擾值中減去信號(hào)強(qiáng)度SS,它來自從移動(dòng)臺(tái)MS2發(fā)送到基站BS1的語音信號(hào)。該補(bǔ)償可以按照?qǐng)D7實(shí)現(xiàn)。測(cè)量接收機(jī)MIB包括一個(gè)第一記錄電路71,它記錄如信道K1的誤比特率BER,并把該值轉(zhuǎn)換為一個(gè)相應(yīng)的C/I值。第二記錄電路72記錄從第一記錄電路71得到的C/I值,并且記錄信號(hào)強(qiáng)度SS。然后第二記錄電路72的輸出轉(zhuǎn)送信道的干擾值Ij。當(dāng)進(jìn)行記錄的時(shí)候,如果該信道被占用,則對(duì)信號(hào)強(qiáng)度SS進(jìn)行補(bǔ)償,而當(dāng)該信道未被占用時(shí),信號(hào)強(qiáng)度是0。
當(dāng)更新干擾值時(shí),屬于第二組B的信道上的干擾沒有屬于第一組A的信道上的干擾測(cè)量的次數(shù)多,考慮上述事實(shí),按照?qǐng)D8改正反饋常數(shù)α。
從公用的干擾表ILmax選擇最好的信道,并且以上述方式產(chǎn)生一個(gè)跳躍時(shí)間表。
上面的例子包括小區(qū)CELL1中的3個(gè)連接。很自然,實(shí)際上,連接的數(shù)量可能會(huì)更多。跳躍時(shí)間表可以被擴(kuò)展以被用于更多條連接,例如7條連接。選擇的信道數(shù)將等于屬于所考慮的基站BS1的小區(qū)中的連接數(shù),即7條連接。
按照簡(jiǎn)化的實(shí)現(xiàn)方案,給所選擇的信道每個(gè)分配相同大小的權(quán)重值,并且安排在權(quán)重表中。權(quán)重值被歸一化,這樣權(quán)重值的和將是1,并且給每個(gè)選擇的信道分配權(quán)重1/7。
現(xiàn)在,對(duì)7條不同的連接使用信道跳躍,這樣每條連接在所有選擇的信道間以相同的概率跳躍,例如按照?qǐng)D9c所示的一個(gè)跳躍時(shí)間表HS2。按照對(duì)應(yīng)參考圖9d的跳躍時(shí)間表HS1描述的方式,跳躍時(shí)間表HS2循環(huán)重復(fù)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)現(xiàn)方案中,僅使用測(cè)量的干擾值低于一個(gè)給定的閾值的那些信道。這可能導(dǎo)致某些信道被阻塞并從跳躍序列表中被排除。
傳統(tǒng)的移動(dòng)無線系統(tǒng)的基站是永久的或固定的。然而,本發(fā)明也可以應(yīng)用在基站可以移動(dòng)的移動(dòng)無線系統(tǒng)中。當(dāng)需要在不同的地方暫時(shí)提高通信容量,這是適用的。
應(yīng)該明白,本發(fā)明不僅限于在前面描述和說明的示范性的實(shí)現(xiàn)方案,還可以在下面的權(quán)利要求的范圍內(nèi)進(jìn)行變動(dòng)。
權(quán)利要求
1.無線通信系統(tǒng)(PLMN)中信道跳躍的一種方法,其中該系統(tǒng)(PLMN)至少包括一個(gè)主站(BS1)和一個(gè)從站(MS1),通過無線信道(K1-K4)媒介在它們之間可以建立無線連接,其特征在于采用的步驟為-對(duì)不同的無線信道測(cè)量信道質(zhì)量參數(shù)(I,C/I,BER);-生成跳躍序列表,這樣這些信道將在相應(yīng)的跳躍序列表中重復(fù)出現(xiàn)一些次數(shù),這些次數(shù)依賴于相應(yīng)信道的測(cè)量的質(zhì)量參數(shù)(I,BER,C/I);-按照對(duì)在主無線站(BS1)和上述的至少一個(gè)從站(MS1)間通信的每條連接生成的跳躍序列表,在這些信道間跳躍。
2.優(yōu)化無線通信系統(tǒng)(PLMN)中信道的利用率的一種方法,其中該系統(tǒng)(PLMN)至少包括一個(gè)主無線站(BS1)和一個(gè)從無線站(MS1),通過無線信道(K1-K4)媒介在它們之間可以建立無線連接,其特征在于采用的步驟為-對(duì)單個(gè)無線信道測(cè)量信道質(zhì)量參數(shù)(I,C/I,BER);-生成跳躍序列表,這樣這些信道將在相應(yīng)的跳躍序列表中重復(fù)出現(xiàn)一些次數(shù),這些次數(shù)依賴于相應(yīng)信道的測(cè)量的質(zhì)量參數(shù)(I,BER,C/I);-按照對(duì)在主無線站(BS1)和上述的至少一個(gè)從無線站(MS1)間通信的每條連接生成的跳躍序列表,在這些信道間跳躍,這樣使信道利用率得到優(yōu)化。
3.降低無線通信系統(tǒng)(PLMN)中無線連接上的干擾的一種方法,其中該無線系統(tǒng)(PLMN)至少包括一個(gè)主無線站(BS1)和一個(gè)從無線站(MS1),通過無線信道(K1-K4)媒介在它們之間可以建立無線連接,其特征在于采用的步驟為-對(duì)單個(gè)無線信道測(cè)量信道質(zhì)量參數(shù)(I,C/I,BER);-生成跳躍序列,這樣這些信道將在相應(yīng)的跳躍序列中重復(fù)出現(xiàn)一些次數(shù),這些次數(shù)依賴于相應(yīng)信道的測(cè)量的質(zhì)量參數(shù)(I,BER,C/I);-按照對(duì)在主無線站(BS1)和上述的至少一個(gè)從無線站(MS1)間通信的每條連接生成的跳躍序列,在這些信道間跳躍,這樣可以減小無線連接上的干擾。
4.在無線通信系統(tǒng)(PLMN)中切換信道的一種方法,其中該無線系統(tǒng)(PLMN)至少包括一個(gè)主無線站(BS1)和一個(gè)從無線站(MS1),通過無線信道(K1-K4)媒介在它們之間可以建立無線連接,其特征在于采用的步驟為-對(duì)單個(gè)無線信道測(cè)量信道質(zhì)量參數(shù)(I,C/I,BER);-以一種方法生成跳躍序列表,這樣這些信道將在相應(yīng)的跳躍序列中重復(fù)出現(xiàn)一些次數(shù),這些次數(shù)依賴于相應(yīng)信道的測(cè)量的質(zhì)量參數(shù)(I,C/I,BER);-按照對(duì)在主無線站(BS1)和上述的至少一個(gè)從無線站(MS1)間通信的每條連接生成的跳躍序列表,在這些信道間跳躍,使信道得到切換。
5.按照權(quán)利要求1,2,3或4的一種方法,其特征在于,產(chǎn)生跳躍序列表是通過-按照測(cè)量的信道質(zhì)量參數(shù)(I,BER,C/I)分配單個(gè)信道的權(quán)重值(W);而且-按照分配的權(quán)重值(W),產(chǎn)生上述的跳躍序列表(HL)。
6.按照權(quán)利要求5的一種方法,其特征在于,在權(quán)重值表列(WL)中按強(qiáng)度的下降次序安排分配的權(quán)重值(W)。
7.按照權(quán)利要求5或6的一種方法,其特征在于,權(quán)重值(W)決定一個(gè)信道在跳躍序列表(HL)中出現(xiàn)的次數(shù)。
8.按照權(quán)利要求5、6或7的一種方法,其特征在于,把權(quán)重值(W)歸一化,這樣權(quán)重表(WL)中的權(quán)重值(W)之和將是1。
9.按照權(quán)利要求1-8中任一個(gè)的一種方法,其特征在于,用測(cè)量接收機(jī)(MIB)測(cè)量信道質(zhì)量參數(shù)(I,BER,C/I)。
10.按照權(quán)利要求1-9中任一個(gè)的一種方法,其特征在于,信道質(zhì)量參數(shù)(I,BER,C/I)是有用信號(hào)強(qiáng)度和干擾信號(hào)強(qiáng)度(C/I)的比率。
11.按照權(quán)利要求1-9中任一個(gè)的一種方法,其特征在于,信道質(zhì)量參數(shù)(I,BER,C/I)的要素是干擾(I)。
12.按照權(quán)利要求1-9中任一個(gè)的一種方法,其特征在于,信道質(zhì)量參數(shù)(I,BER,C/I)的要素是誤比特率(BER)。
13.在無線通信系統(tǒng)(PLMN)中信道跳躍的一種裝置,其中該無線系統(tǒng)(PLMN)至少包括一個(gè)主無線站(BS1)和一個(gè)從無線站(MS1),通過無線信道(K1-K4)媒介在它們之間可以建立無線連接,其特征在于-該系統(tǒng)包括用以測(cè)量單個(gè)無線信道(K1-K4)的信道質(zhì)量參數(shù)(I,BER,C/I)的測(cè)量接收機(jī)(MIB);-系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)換電路(I/W)和分配電路(W/H),用于生成跳躍序列表,這樣這些信道(K1-K4)將在相應(yīng)的跳躍序列中重復(fù)出現(xiàn)一些次數(shù),這些次數(shù)依賴于相應(yīng)信道的測(cè)量的質(zhì)量參數(shù)(I,BER,C/I);-調(diào)整系統(tǒng),使其按照對(duì)在主無線站(BS1)和上述的至少一個(gè)從無線站(MS1)間通信的每條連接生成的跳躍序列表,在這些信道(K1-K4)間跳躍。
14.按照權(quán)利要求13的一種裝置,其特征在于使轉(zhuǎn)換電路(I/W)和分配電路(W/H)按照測(cè)量的信道質(zhì)量參數(shù)(I,BER,C/I)給單個(gè)信道分配權(quán)重值(W)并且按照分配的權(quán)重值(W)產(chǎn)生上述跳躍序列表(HL)。
15.按照權(quán)利要求14的一種裝置,其特征在于,按強(qiáng)度的降序?qū)⒎峙涞臋?quán)重值(W)安排到權(quán)重表(WL)中。
16.按照權(quán)利要求14或15的一種裝置,其特征在于,權(quán)重值(W)決定一個(gè)信道在跳躍序列表(HL)中將出現(xiàn)多少次。
17.按照權(quán)利要求14、15或16中任一個(gè)的一種裝置,其特征在于,通過歸一化電路(63)使權(quán)重值(W)歸一化,這樣權(quán)重表(WL)中的權(quán)重值的和等于1。
18.按照權(quán)利要求13-17中任一個(gè)的一種裝置,其特征在于,信道質(zhì)量參數(shù)(I,C/I,BER)的要素是有用信號(hào)強(qiáng)度和干擾信號(hào)強(qiáng)度(C/I)的比率。
19.按照權(quán)利要求13-17中任一個(gè)的一種裝置,其特征在于,信道質(zhì)量參數(shù)(I,C/I,BER)的要素是干擾(I)。
20.按照權(quán)利要求13-17中任一個(gè)的一種裝置,其特征在于,信道質(zhì)量參數(shù)(I,C/I,BER)的要素是誤比特率(BER)。
全文摘要
在移動(dòng)電信系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)跳頻及在時(shí)分復(fù)用信道(K1,K2,...)間跳躍。為在信道間跳躍,對(duì)每條連接建立跳躍序列,因此提高了系統(tǒng)中信道的利用率。對(duì)于一個(gè)基站(BS1)與多個(gè)移動(dòng)臺(tái)間的每條連接在信道(K1,K2,...)上測(cè)量干擾(I)。這些連接是雙向的,具有一條上行鏈路與一條下行鏈路。對(duì)每條連接,測(cè)量的上行鏈路和下行鏈路的干擾值分別被存儲(chǔ)在一個(gè)干擾表(IL)中。該圖表示出了上行鏈路的3個(gè)干擾表(IL文檔編號(hào)H04B1/69GK1164303SQ9519416
公開日1997年11月5日 申請(qǐng)日期1995年7月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月13日
發(fā)明者C·H·安德森, K·M·阿爾姆格雷 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司
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