專利名稱：移動無線系統(tǒng)的跳頻方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于移動無線系統(tǒng)的、尤其是用于WDCT移動無線 系統(tǒng)的跳頻方法。
技術(shù)背景眾所周知，跳頻在通信系統(tǒng)、尤其是在移動無線系統(tǒng)中被用來改善 傳輸可靠性。為此以確定的時間間隔變換載頻，其中，在移動無線系統(tǒng) 中由基站請求移動臺進(jìn)行跳頻。同樣，由基站給移動臺通知跳頻的序列， 也即依次使用的載頻序列。一種已知的、其中譬如應(yīng)用了跳頻的移動無線標(biāo)準(zhǔn)是所謂的DECT 移動無線標(biāo)準(zhǔn)(數(shù)字歐洲無繩電話)。該移動無線標(biāo)準(zhǔn)是由ETSI (歐 洲電信標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會)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，也即用于無繩電話。DECT移動無線標(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移動無線標(biāo)準(zhǔn)中，針對跳頻使用10個不同的、具有1728kHz 間隔的載頻。所述的頻譜一共包括1880-1900MHz。由基站通過控制信 道向移動臺通知跳頻所需要采用的載頻。為此從基站向移動臺傳輸一個 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臺。 該消息包括一個比特區(qū)，其中，針對10個可能的載頻分別由基站選擇 性地把一個比特置為'1'或^ 。如果對應(yīng)于某個載頻的比特被置為 <r ,則意味著可以為移動臺使用相應(yīng)的載頻來進(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。但是， 由于美洲市場也需要可靠的無繩電話系統(tǒng)，所以本申請人基于所述的 DECT標(biāo)準(zhǔn)研制了所謂的WDCT移動無線標(biāo)準(zhǔn)(世界范圍的數(shù)字無繩電 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，還對需運(yùn)行的移動無線 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個不同的載頻，因 為在30s的周期內(nèi)，所使用和保持的每個頻率都不允許長于0.4s。每 個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。發(fā)明內(nèi)容一般地，本發(fā)明所基于的任務(wù)在于為移動無線系統(tǒng)建議一種跳頻方 法，由此可以實現(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) 該滿足上述的FCC規(guī)定，并能通過盡可能少地改變DECT協(xié)議和基于 DECT標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行跳頻。根據(jù)本發(fā)明的移動無線系統(tǒng)的跳頻方法，其中，所述的移動無線系 統(tǒng)包括基站和至少一個移動臺，而且按照預(yù)定的跳頻方案以確定的時間 間隔變換所述基站和移動臺的載頻，其中監(jiān)視所述移動無線系統(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 所述移動無線系統(tǒng)的頻率環(huán)境相匹配;通過所述移動無線系統(tǒng)的控制信 道把所產(chǎn)生的更新信息從所述的基站傳輸給所述的移動臺；接著根據(jù)所 述預(yù)定的跳頻方案并通過考慮所述的更新信息來變換所述基站和移動 臺的載頻；而且所述的更新信息從所述的基站被發(fā)送到所述的移動臺， 并給所述的移動臺指示出在所述跳頻方案中該移動臺不能針對所述的 跳頻方法所使用的那些載頻；所述的更新信息通過控制信道進(jìn)行傳輸， 而且按照所述移動臺的所述預(yù)定跳頻方案用于接下來的n個載頻的所 述更新信息指示出該相應(yīng)的載頻是否應(yīng)用于所述的跳頻方法;或者可供 所述跳頻方法使用的所有載頻被組合成多個頻率塊，其中所述的更新信 息給該頻率塊中的每一組指示出所述屬于各個頻率塊的載頻是否應(yīng)被 用于所述的跳頻方法。 根據(jù)本發(fā)明，對移動無線系統(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)視來通知所述的移動臺不應(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，通過由基站每次通知各個移動臺可以使用哪些載頻，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移動無線系統(tǒng)的控制 信道進(jìn)行傳輸?shù)?。?yōu)選地，所述的移動無線系統(tǒng)以基于DECT標(biāo)準(zhǔn)的WDCT 移動無線系統(tǒng)的形式來構(gòu)成，它具有頻率范圍為約2400 2500MHz的 95個可能的載頻，其中，上述的更新信息可以通過NT或QT控制信道進(jìn) 行傳輸。為此，本發(fā)明的一些確定的實施例建議了對所述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現(xiàn)，也可以從時隙到時隙地、 也即在一個幀內(nèi)實現(xiàn)。所述的跳頻方案包括多個按照預(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個載波信道。


下面參考附圖并借助優(yōu)選實施例來詳細(xì)講述本發(fā)明。 圖l示出了一個狀態(tài)圖，用于解釋在本發(fā)明的移動無線系統(tǒng)中所出 現(xiàn)的狀態(tài)和基站的狀態(tài)過渡，圖2示出了一個狀態(tài)圖，用于解釋在本發(fā)明的移動無線系統(tǒng)中所出現(xiàn)的狀態(tài)和移動臺的狀態(tài)過渡，圖3示出了在傳統(tǒng)的DECT移動無線系統(tǒng)中和在本發(fā)明第一實施例 的WDCT移動無線系統(tǒng)中所傳輸?shù)腘t消息的対比，圖4示出了在傳統(tǒng)的DECT移動無線系統(tǒng)中和在本發(fā)明第二實施例 的WDCT移動無線系統(tǒng)中所傳輸?shù)腝t消息的対比，圖5示出了在傳統(tǒng)的DECT移動無線系統(tǒng)中和在本發(fā)明另一實施例 的WDCT移動無線系統(tǒng)中所傳輸?shù)囊欢蜳t消息的対比，圖6示出了按照DECT移動無線標(biāo)準(zhǔn)傳輸?shù)膸Y(jié)構(gòu)，圖7示出了在一個多幀結(jié)構(gòu)內(nèi)的控制信道的傳輸和優(yōu)先級，以及
圖8示出了本發(fā)明移動無線系統(tǒng)的簡化框圖。
具體實施方式
下面借助本申請人研制的WDCT移動無線方法來闡述本發(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移動無線標(biāo)準(zhǔn)為出發(fā)點(diǎn)。在圖6中示出了按照DECT標(biāo)準(zhǔn)傳輸信號的幀和時隙結(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個載頻。如圖6所示，每個載頻幀8被再分為24個均具有480比特(時隙 時延為416.6us)的時隙，其中，為下行鏈路、也即為基站至移動臺 的傳輸提供前12個時隙，以及為上行鏈路、也即為移動臺至基站的傳 輸提供后12個時隙。為進(jìn)行雙工通信而構(gòu)造一些時隙對，其中，譬如 時隙11和時隙23構(gòu)造成一對。按照這種方式，傳輸速率為1152千比 特/秒的12*10=120個雙工信道可以被提供使用。圖6所示的DECT幀的時延為10ms，其中，每10ms在一個時隙9 內(nèi)一次性地傳輸時隙內(nèi)的480個比特，這些比特被用于所謂的MAC (媒 質(zhì)訪問控制)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、以及防止錯誤傳輸?shù)鹊取Ｈ鐖D6另外所示，所述為MAC層而設(shè)的480比特包括一個用于同步 目的的S區(qū)(32比特)、一個用于控制和信令目的的A區(qū)(64比特)、 一個作為有用數(shù)據(jù)區(qū)的B區(qū)(320比特)、以及4個未用的比特。相應(yīng) 的時隙9通過一個包含60比特的防護(hù)帶來填滿。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 CRC區(qū)(循環(huán)冗余校驗，16比特)。所述的CRC區(qū)被用于識別信令信道 和控制信道上的傳輸錯誤。在每個A區(qū)內(nèi)多路復(fù)用地傳輸一個或多個邏 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)前的要求而被動態(tài)地分配到各個控制信道中間，其中應(yīng)用了圖 7所示的、被嵌入到一個包含有16個DECT幀8 (0...15)的多幀結(jié)構(gòu)中 的優(yōu)先級方案。于是，如果無須傳輸MT控制信道，則譬如由相應(yīng)DECT 移動無線系統(tǒng)的基站只在第1號幀的A區(qū)內(nèi)傳輸所述的控制信道CT。 此外，如果既無須傳輸控制信道MT又無須傳輸控制信道NT，則該DECT
移動無線系統(tǒng)中的移動臺只在第12號幀的相應(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)先級方案為上行鏈路和下行 鏈路時分復(fù)用地確立各個控制幀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)選實施例建議 了一些變型方案，它們能實現(xiàn)更新信息的傳輸，以便使所述由基站在運(yùn) 行開始時所預(yù)定的、然后優(yōu)選地以跳頻表的形式存儲于各個移動臺之內(nèi) 的跳頻序列能連續(xù)地與每次給定的條件相匹配，由此確保只針對跳頻使 用如下的頻率，即在該頻率中不會與干擾源發(fā)生沖突。因此，本發(fā)明建 議了一種自適應(yīng)的跳頻策略，它可以繞過或避免與干擾頻率相沖突。圖8非常簡單地示出了一種譬如按照TOCT移動無線標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工作 的移動無線系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，它具有一個基站11和多個與之通信的移 動臺12。所述的基站11和各個移動臺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FCC 規(guī)定相一致地通過應(yīng)用跳頻方法來實現(xiàn)無繩電話工作。原則上，所述跳 頻策略或跳頻方法的實施可以交付給運(yùn)營商，其中，在跳頻過程中需執(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臺12。所述的 跳頻表被存儲在基站11和移動臺12的ROM存儲器14或16中。在圖8 所示的移動無線系統(tǒng)的運(yùn)行期間，優(yōu)選連續(xù)地從基站11把更新信息傳 輸給移動臺12，由這些信息告訴移動臺12在所述跳頻表內(nèi)所存儲的載 頻中的哪一些在將來不能使用，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針對可能的干擾頻率而連續(xù)地監(jiān)視所述移動無線系統(tǒng)的頻率環(huán)境，或由移動無 線系統(tǒng)的運(yùn)營商給基站11預(yù)定一個更新的跳頻表。但是，為了傳輸與所述移動臺12內(nèi)所存儲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)選實施例，尤其可以 如此來實行所述的改變，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移動無線系統(tǒng)中，可以在頻率范圍 2400-2483. 5MHz的范圍內(nèi)使用95個載頻。在應(yīng)用跳頻時，所述的FCC 規(guī)定需要至少75個不同的載頻，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個可用的載頻不被使用。實際使用的跳頻序列對
應(yīng)于該可用的95個頻率的子集。對于每個基站ll，譬如可以根據(jù)該基 站的標(biāo)識或ID而從該95個載頻中產(chǎn)生一個自己的、偽隨機(jī)地排列的列 表，其中，必須使信道間隔保持最小，以便不會因?qū)拵Ц蓴_而喪失多于 一個的載頻。如上文所述，按這種方式產(chǎn)生的跳頻表對于基站ll和與 之通信的所有移動臺12都是已知的。倘若所述基站11的WDCT控制器13測到一個噪聲信道，也即測到 一個不能用足夠質(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隙到時隙地改變 所述的載頻，以便為不同的移動臺12實現(xiàn)不同的跳頻序列，這將會帶 來很大的靈活性，同時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，使得針對同一基站11進(jìn)行同步的所 有移動臺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 實現(xiàn)，但具有較小的靈活性。必須如此來設(shè)計所采用的跳頻方法，以便考慮到所述移動臺12和 基站11的不同工作狀態(tài)以及每次可能的狀態(tài)過渡。這在下面將借助圖 l和圖2的圖示來詳細(xì)進(jìn)行講述。在圖l中示出了基站ll的不同激活工作狀態(tài)，其中，如果與移動 臺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)射一個所謂的偽載波信號("偽荷 載")，并周期性地對所有可供使用的物理信道進(jìn)行掃描，以便測出由 移動臺12發(fā)送的通信連接請求。 一旦已向移動臺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ll發(fā)送偽載波信號，則又過渡到所述的 狀態(tài)1。如果所述的基站11除了發(fā)送至少一個通信載波信號以外還發(fā) 出一個偽載波信號，則該基站11將從狀態(tài)2達(dá)到一個用"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)射單個的偽載波信號，則 從狀態(tài)3返回到狀態(tài)2。 一旦已建立至少一個通信連接，則基站ll相 應(yīng)地從狀態(tài)1達(dá)到狀態(tài)3，而如果同移動臺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中示出了移動臺12的不同工作狀態(tài)，其中，在用"空閑開鎖"標(biāo)示的狀態(tài)4下，移動臺12是沒激活的。在被接通之后，該移動 臺12立即達(dá)到用"激活開鎖"標(biāo)示的狀態(tài)5。在該狀態(tài)下，移動臺12 嘗試通過用固定的頻率掃描所有的時隙來實現(xiàn)與基站11同步。如果譬 如在1秒的周期內(nèi)沒有測到來自基站11的偽載波信號，則變換所述的 頻率。倘若移動臺12已測到從基站傳輸來的偽載波，那么自動地利用 每次所使用的軟件或硬件來針對基站11實現(xiàn)比特同步和時隙同步。為 此，對在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，還必須附加地針對基站ll的當(dāng)前適用的跳 頻序列進(jìn)行同步。在執(zhí)行同步過程之后，移動臺12達(dá)到用"空閑鎖定" 標(biāo)示的狀態(tài)6。在該狀態(tài)下，所述的移動臺12通過輸入相應(yīng)的軟件指令來在睡眠 模式下進(jìn)行工作，以減小電流消耗，其中在該情形下，移動臺12或其 控制器15只是在每第n個幀時被激活以測定偽載波信號，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 動臺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)的多幀計數(shù)器已下計數(shù)到0，要么譬如通過鍵盤產(chǎn) 生一個"喚醒"處理器的外部中斷。在離開睡眠模式之后，相應(yīng)移動臺 12的軟件必須被通知如下信息，即它已處于睡眠模式多長時間，以便 針對基站ll的跳頻序列再次開始同步。因此，所述的控制器或微處理 器15可以知道上述多幀計數(shù)器和標(biāo)準(zhǔn)幀計數(shù)器的瞬時值。一旦從移動臺12或基站11進(jìn)行呼叫，則發(fā)送通信載波信號。通常 還繼續(xù)保持所述的偽載波。然后，移動臺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")。同時連接的最多數(shù)量對應(yīng)于發(fā)射方向上可用的時隙數(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)，既可以在一個幀內(nèi)、也即在各 個時隙之間進(jìn)行跳頻，也可以只在兩個幀之間進(jìn)行跳頻。在所述的第一跳頻方案中，必須在同一幀的兩個時隙之間變換載頻。為了傳輸所述的偽載波信號，使用了存儲于基站內(nèi)的跳頻表的全部95個載頻。該序列在傳輸偽載波時沒有改變，且它只用于所述的偽載 波。由于移動臺也知道該序列，所以它們在與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") 的所有移動臺使用。如同上文所述，處于該狀態(tài)的移動臺可以變換成省 電的睡眠模式，其中在該情形下，所述的移動臺僅以n個幀的間隔被激 活以用來接收偽載波信號。如同在DECT標(biāo)準(zhǔn)中一樣，圖6所示的偽載 波信號的A區(qū)應(yīng)該包含一個PT消息，以便能測到來自基站11的通信連 接請求。這可以通過如下方式來實現(xiàn)，即持續(xù)地接收圖7所示的多幀的 第一幀。
相反，如果移動臺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)千擾時改變或匹配所述載波信 號的跳頻序列。由于該跳頻序列的改變可以專門地針對每個通信載波來 執(zhí)行，所以每個移動臺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)時隙的A區(qū)來為每個通信載波傳 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)的移動臺又 過渡到狀態(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)的移動臺隨后又根據(jù)基站的偽載波信號進(jìn)行同 步。
只要四個通信連接同時激活，則必須去活所述的偽載波。因為在一 個基站處最多能同時運(yùn)行6個移動臺，所以這意味著最多會有兩個處于 狀態(tài)6 ("空閑鎖定")的移動臺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的移動臺。然后，這些移動臺便可以跟隨最后被 激活的通信載波信號或其跳頻序列，其中，該載波信號的跳頻序列可以 保持不變，直到所有處于狀態(tài)6 ("空閑鎖定")的移動臺都已確認(rèn)所 述基站的用于改變跳頻序列的相應(yīng)請求。需要注意的是，在第四通信載 波信號有效的時間間隔內(nèi)，所述處于狀態(tài)6的移動臺具有較高的能量消 耗，這是因為這些移動臺必須接收每個幀內(nèi)的控制區(qū)或A區(qū)，也就是說,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個的通信載波同時有效，那么，可以重新激活所述的偽載波信 號，而且所述處于狀態(tài)6的移動臺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，只須在新幀的開始處變換所述的載頻，也就 是說在同一載頻上傳輸一個幀的所有時隙。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。 只要通信載波信號已被激活,則也根據(jù)移動無線系統(tǒng)的頻率環(huán)境來匹配 其跳頻序列。因為由此還會影響到所述的偽載波，所以必須通知所有的 移動臺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")的移動臺采取 睡眠模式，以便使這些移動臺能夠跟隨所述偽載波的跳頻序列。但這會 導(dǎo)致這些移動臺產(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)的移動臺僅以n個幀的間隔搜尋所述的偽載波信號。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 的移動臺都已確認(rèn)基站的相應(yīng)請求，由此延長了用于匹配跳頻序列的時 間間隔，并從而提高了相對于干擾源的靈敏性。與在一個幀內(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使用所 述的第一通信載波信號進(jìn)行同步，也就是說，所述處于狀態(tài)6 ("空閑 鎖定")的移動臺不再根據(jù)所述的偽載波信號改變其頻率，而是根據(jù)所 述的第一通信載波信號。在前面所講述的兩種跳頻方案中，由基站通過A區(qū)把當(dāng)前合適的載 頻告訴給所述的移動臺。優(yōu)選地，在實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)的移動臺進(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， 以實現(xiàn)上述跳頻策略。這尤其涉及怎樣把所述更新信息從基站傳輸?shù)揭?動臺的方式和方法。通過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信息并通過所述的A區(qū)來傳輸關(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 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。對于按DECT標(biāo)準(zhǔn)被設(shè)置用來標(biāo)記4個可用時隙對的4個比 特，它們對于WDCT標(biāo)準(zhǔn)是足夠的，但按DECT標(biāo)準(zhǔn)被設(shè)置用來標(biāo)記載頻 的10個比特卻并不是這樣。因此，下面來展示實現(xiàn)本發(fā)明的不同可能 性。本發(fā)明的第一實施例建議釆用已經(jīng)按DECT協(xié)議設(shè)定的NT消息來傳
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Nt消息的情況來 劃分圖6所示的A區(qū)中的40個比特。按照DECT標(biāo)準(zhǔn)，該^消息被劃 分成兩個子區(qū)，其中第一子區(qū)包含所謂的PARI (基本訪問權(quán)標(biāo)識)信 息，而所述的第二子區(qū)包括所謂的RPN (無線電固定部分號)信息的最 低值比特。為所述的PARI信息使用PARI類A和B，其中，在類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)信 息，而在類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個比特中，該P(yáng)ARI 信息包括了 32 — 37個比特。本發(fā)明的第一實施例規(guī)定，縮小所述為PARI信息而設(shè)的比特數(shù)， 尤其是縮小8比特。這可以在類A中通過縮短EMC和/或FPN信息以及 在類B中通過縮短EIC和/或FPN信息來實現(xiàn)。如圖3B所示，隨后由如 此獲得的8比特來定義跳頻信息HOP，該跳頻信息HOP譬如可以給出所 存儲的跳頻表內(nèi)的接下來8個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， 并由此去活屬于該塊的所有頻率。如上文所述，TOCT標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定為跳頻 總共釆用95個載頻。這意味著一個塊只包括11個頻率。應(yīng)該不斷地對 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個頻率塊中的兩個。在該情形下，跳頻信息HOP的8 個比特指示了那些不應(yīng)被用于跳頻的塊，其中，譬如給每個頻率塊分配 所述H0P區(qū)的1個比特，并在該比特值為W時去活相應(yīng)的頻率塊。根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，建議采用和變更所述已按DECT協(xié)議設(shè) 定的Qr消息來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 動臺。該QT消息包括相應(yīng)A區(qū)(參見圖6)的b8-b47比特。b12-b15 等4個比特定義了傳輸應(yīng)從其開始的時隙對的號(時隙號，SN)。由 b22-b31等10個比特(RF載波比特，RFC)告訴移動臺在基站中可以使 用所述固定的載頻中的哪一些。為此，給所述RFC區(qū)的每個比特分配一 個相應(yīng)的載頻，其中，如果該相應(yīng)的比特為'r ，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(CN)。 該CN信息包括比特b34-b39。最后，該qt消息還包含一個所謂的PSCN (主接收機(jī)掃描載波號)信息，它給出了所述接收機(jī)在下一幀內(nèi)工作時 的載頻。所述的PSCN信息包括比特b42-b47。此外，該qt消息還包括 多個未用的比特(備用比特，SP)。由于所述的TOCT標(biāo)準(zhǔn)是使用95個不同的載頻，所以必須對已知的 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A區(qū)來定義所有的95個載 頻。在DECT標(biāo)準(zhǔn)中已經(jīng)定義一個所謂的"擴(kuò)展RF載波信息"-Qt-消息， 在使用它時只需要4個這種qt消息來標(biāo)明所有的95個頻率。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)的一個幀內(nèi)、也即在第8號幀內(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，為傳輸整個載頻信息需要四個完 整的多幀結(jié)構(gòu)，這一共需要4Hcl60ms-640ms，因而對快速更新所述的跳 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)選地采用更簡單的 方法。于是，類似于已借助圖3所闡述的對NT消息的變更，可以采用 所述RFC信息的10個可用的比特b22-b31來確定應(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10個載頻中的哪一些，或在采取 把頻率分組成多個塊的情況下確定應(yīng)該使用/激活或不使用/去活各個 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個頻率塊或只 采取所有95個載頻中的接下來10個載頻。如同上文所述，所述的Qt消息只是有條件地造用于WDCT標(biāo)準(zhǔn)以傳 輸跳頻信息，因為一方面為此需要較長的時間間隔，另一方面所述的跳 頻信息對與基站同步的所有移動臺是不相同的。因此，該qt消息只應(yīng) 被用來為如下的跳頻方案傳輸所述的更新消息或跳頻信息，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 載頻是在兩個時隙之間進(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WDCT標(biāo)準(zhǔn)而言，需要一個附加的比特來標(biāo)識所述95個可用的載波信道中的一個，也就是說所述的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WDCT標(biāo)準(zhǔn)為所述的PSCN區(qū)擴(kuò)展一個比特，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)，因為該信息已包含在所述的跳頻表中。對于所述的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。只有移動臺處于睡眠模式時，所述的消息才由該處于狀態(tài)6 ("空 閑鎖定")的移動臺進(jìn)行接收，而且被用來傳輸基站的通信連接請求。 此外，通過該消息類型來傳輸DECT-MAC層的重要信息。于是，所述的Pt消息譬如包括12個比特，它們分別被分配給12 個時隙對中的一對，如果因可能的干擾影響而不能使用相應(yīng)的時隙，便 由這些比特通知進(jìn)行接收的移動臺。為此，相應(yīng)地標(biāo)記各個時隙對，以 便始終讓移動臺知道經(jīng)那些時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個比特。此外，所述的PT消息還被用來把載波信息傳輸給移動臺，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) 于非空或無通信載波的位置的信息。如圖5A所示，這些載波信息通過 被編碼成Pt消息的b36-b47比特的形式進(jìn)行傳輸，而且包含一個用于 標(biāo)明時隙號且具有b36-b39比特的SN區(qū)、 一些未用的比特(SP)b40和 b41、以及一個用于標(biāo)明信道號且具有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，可以通過使用兩個未用比特中的 一個來把所述用于信道號的CN區(qū)擴(kuò)展成8個比特b41-b47。此外，所 述用于標(biāo)明時隙號的SN區(qū)也可以減少到2個比特。借助上述對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)揭苿优_。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消息按照圖7 所示的優(yōu)先級方案具有最低的優(yōu)先級，而且在最壞的情況下只在第14 號幀內(nèi)傳輸。在該情形下，如果沒有接收到Nt消息，那么移動臺與基 站的同步可能會失敗，而且所存儲的跳頻表會被自動地去活。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與基站進(jìn)行 同步時才是緊要的。
權(quán)利要求
1. 移動無線系統(tǒng)的跳頻方法，其中，所述的移動無線系統(tǒng)包括基站(ll)和至少一個移動臺(12)， 而且按照預(yù)定的跳頻方案以確定的時間間隔變換所述基站(ll)和移動 臺(12)的載頻，其中，監(jiān)視所述移動無線系統(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無線系統(tǒng) 的頻率環(huán)境相匹配，通過所述移動無線系統(tǒng)的控制信道把所產(chǎn)生的更新信息從所述的 基站(ll)傳輸給所述的移動臺，接著根據(jù)所述預(yù)定的跳頻方案并通過考慮所述的更新信息來變換 所述基站(11)和移動臺(12)的載頻，而且所述的更新信息從所述的基站(ll)被發(fā)送到所述的移動臺(12)，并 給所述的移動臺(ll)指示出在所述跳頻方案中該移動臺(12)不能針對 所述的跳頻方法所使用的那些載頻；其特征在于所述的更新信息通過控制信道進(jìn)行傳輸，而且按照所述移動臺(12) 的所述預(yù)定跳頻方案用于接下來的n個載頻的所述更新信息指示出該 相應(yīng)的載頻是否應(yīng)用于所述的跳頻方法，或者可供所述跳頻方法使用的所有載頻被組合成多個頻率塊，其中，所 述的更新信息給該頻率塊中的每一組指示出所述屬于各個頻率塊的載 頻是否應(yīng)被用于所述的跳頻方法。
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在所述的基站(11)和移動臺(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2400 2500MHz的載頻。
4. 如權(quán)利要求1所述的跳頻方法，其特征在于 所述的跳頻方案包括多個按照預(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個載波信道。
5. 加權(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個不同的載頻。
6. 如權(quán)利要求1所述的跳頻方法，其特征在于根據(jù)在監(jiān)視移動無線系統(tǒng)的工作條件時是否確定存在噪聲載波信 道這個事實來產(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. 如權(quán)利要求1所述的跳頻方法,其特征在于 通過嵌入到一種幀結(jié)構(gòu)中來在所述基站(11)和移動臺(12)之間傳輸通信信息，其中每個幀(8)包括多個時隙(9)，而且 在一個幀(8)的各個時隙(9)之間變換所述的載頻。
8. 如權(quán)利要求1所述的跳頻方法，其特征在于 通過嵌入到一種幀結(jié)構(gòu)中來在所述基站(11)和移動臺(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. 如權(quán)利要求1所述的跳頻方法，其特征在于所述的更新信息通過NT控制信道進(jìn)行傳輸。
10. 如權(quán)利要求9所述的跳頻方法，其特征在于 所述更新信息在一個包含8比特的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行傳輸，以至于所述Nt控制信道的PARI區(qū)被縮短了該8個比特。
11. 如權(quán)利要求1所述的跳頻方法，其特征在于 所述的更新信息通過Qr控制信道進(jìn)行傳輸。
12. 如權(quán)利要求ll所述的跳頻方法，其特征在于 借助多個相繼的Qt消息來為每個可提供使用的載頻指示出這些載頻是否應(yīng)用于所述的跳頻過程。
13. 如權(quán)利要求1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頻率塊，其中，所述的更新信息給該頻率塊中的每一組指示出所述屬于各個頻率塊的載 頻是否應(yīng)被用于所述的跳頻方法。
全文摘要
在移動無線系統(tǒng)中，按照預(yù)定的跳頻方案并以確定的時間間隔變換該移動無線系統(tǒng)的基站(11)和移動臺(12)的載頻，其中，監(jiān)視所述移動無線系統(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的工作條件相匹配，尤其是與可能的干擾信號影響等相匹配。
文檔編號H04B1/713GK101145798SQ200710166658
公開日2008年3月19日 申請日期2000年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月27日
發(fā)明者C·克蘭茲, D·布雷克曼恩, R·波特, U·博茨爾 申請人:西門子股份公司