專利名稱：跳頻載波頻率動態(tài)重復(fù)使用技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及頻率重復(fù)使用技術(shù)。更具體地講，本發(fā)明涉及在蜂窩式無線電話網(wǎng)路中利用共用載波跳頻的動態(tài)頻率重復(fù)使用技術(shù)。
授予Frenkiel的美國專利No4144411描述了一種大網(wǎng)孔頻率重復(fù)使用模式和較小網(wǎng)孔頻率重復(fù)使用模式中頻率的靜態(tài)重復(fù)使用。較小網(wǎng)孔頻率重復(fù)使用模式是通過設(shè)置比大網(wǎng)孔中小的發(fā)射功率(或者是不同信噪比SNS或載波干擾比C/I標準)來實現(xiàn)的。
在正進行規(guī)劃的蜂窩式無線電話系統(tǒng)中，在抗干擾性的載波干擾比(C/I)與最高通信容量之間自始至終存在著顧此失彼的選擇，這一切都是由于非常相同的稀少的無線頻譜所引起的。較高的頻率重復(fù)使用率直接改善了通信容量，但相反卻影響了C/I的性能。跳頻技術(shù)改善了C/I性能，但要求在整個跳頻中另外分配一些頻率。但是干擾(C/I)與通信容量(頻率重復(fù)使用率)二者是動態(tài)的、由話務(wù)量引起的、呈統(tǒng)計規(guī)律的和具有時間性的現(xiàn)象。這些動態(tài)現(xiàn)象不再適合于傳統(tǒng)的靜態(tài)規(guī)劃的方法。
本發(fā)明的目的是克服這些缺點和實現(xiàn)下述的某些優(yōu)點。
本發(fā)明提供了一種在蜂窩式無線電話網(wǎng)路中動態(tài)頻率重復(fù)使用的機制。它包括在一段時間間隔中按照一個重復(fù)使用半徑至少分配多個跳頻載波中的一個載波和在另外一段時間間隔中按照另外一個重復(fù)使用半徑至少分配多個跳頻載波中的另外一個載波，對于跳頻載波而言基本上沒有重疊的時間間隔，在基本上無干擾的時間間隔中所有分配的載波與任何接近的重復(fù)使用的載波相同步。附帶的優(yōu)點是實現(xiàn)頻率重復(fù)使用的動態(tài)分配，利用共用載波和跳頻獲得了所期望的C/I性能。
下面的結(jié)合附圖的詳細描述將可以更為清楚地理解本發(fā)明的另外一些目的、特點和優(yōu)點，也將明顯地看出以其優(yōu)選實施例(以不受該例子限制的方式)進行實現(xiàn)的最佳方式，其中附圖為

圖1表示按照本發(fā)明的一個四網(wǎng)孔(a-d)60度扇形無線(A-L)蜂窩式無線電話頻率重復(fù)使用的模式。
圖2表示按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例如何將各頻率分配給圖1的重復(fù)使用模式中。
圖3表示按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例的重復(fù)使用頻率的分配。
圖4表示按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例的一種共用載波跳頻分配。
圖5表示按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例的一種跳頻分配方案。
圖1表示按照本發(fā)明的一種四網(wǎng)孔(a-d)60度扇形天線(A-L)蜂窩式無線電話頻率重復(fù)使用的模式。實際上，這個特定的四區(qū)域(a-d)呈現(xiàn)兩個區(qū)域的頻率重復(fù)使用，在每個頻率組(A-L)上在四區(qū)域模式(a-d)中被重復(fù)使用兩次，雖然在該模式本身沒有一個區(qū)域(a、b、c或d)被重復(fù)。
圖2表示按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例是如何將各頻率分配到圖1的重復(fù)使用模式中的。在最近建議的GSM/全歐數(shù)字蜂窩(GSM/PEDC)無線電話系統(tǒng)中，62個200KHz寬的載波的12.5MHz寬的頻譜(兩個話務(wù)員之一的25MHz寬頻譜的一半)將被(近似)均勻地分配在12個扇形區(qū)(A-L)的12個頻率組(A-L)之中，即每個網(wǎng)孔四個扇形區(qū)乘以四個網(wǎng)孔(a-d)由兩個區(qū)域的重復(fù)使用模式均分。
圖3表示按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例的一個區(qū)域的重復(fù)使用頻率分配(如果將所有表格偏移則該表格可被賦予所有的區(qū)域)。GSM/PEDC對于每一個扇形區(qū)(1-4、21-24和42-45)均保留一個基站控制信道(BCCH)載波，用于聯(lián)接和系統(tǒng)控制。這一信道在分配中保持不變。然而，如果剩下的話務(wù)信道(TCH)載波(比如說來自A的5、9、13和17和來自C的7、11、15和19)被集中到六個共用的TCH載波組(A/C、B/D、E/G、F/H、I/K和J/L)，將會獲得一個重復(fù)使用效率的有效區(qū)域(或每網(wǎng)孔一個)。一個在有效區(qū)(比如說A)中的移動用戶正受到來自共信道重復(fù)使用頻率(比如說C)的干擾，該用戶可以重新指定BCCH，該用戶可以處于一個較大的、兩區(qū)域重復(fù)使用模式中(bA、cA)和將受到較小一些(小于一半)的干擾。扇形區(qū)的TCH容量因此也具有奇偶相鄰載波隔離的情況下從每扇形區(qū)四個TCH(例如載波5、9、13和17)增加到每扇形區(qū)8個(例如載波5、7、9、11、13、15、17)。因為載波20和21可能在a網(wǎng)孔產(chǎn)生相鄰載波干擾，即以代替21將載波41用于BCCH。
通過跳頻可以進一步減小干擾。
圖4表示按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例的一個區(qū)域共用載波、跳頻重復(fù)使用的頻率分配。它說明九個唯一上升序列(0-8)，通過這九個序列所有九個(BCCH+8TCH)載波循環(huán)地彼此時間同步、網(wǎng)孔之間時間同步和它們的重復(fù)使用?？梢韵褚粋€指示器進入頻率循環(huán)排隊那樣執(zhí)行基站中的設(shè)備和移動用戶中的設(shè)備中的跳頻。那種用于時間同步分配載波的循環(huán)排隊裝置的構(gòu)造對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說在用于基站控制或在移動用戶單的蜂窩式基站控制方法學中已經(jīng)進行了充分的描述。
在滿容量情況下，扇形區(qū)A和扇形區(qū)C將在一個區(qū)域重復(fù)使用模式中在8TCH上循環(huán)(注意，例如在扇形區(qū)A和C之間只有標注的BCCH信道是不同的)。但當系統(tǒng)工作在低于滿容量時，通過分配比如說九個跳頻序列(0-8)中的四個(0-3)到一個扇形區(qū)(比如說bA)和九個跳頻序列的另外五個(4-8)到另外一個扇形區(qū)(任意cA、aC、dC)或者任何其他A和C的組合)，利用顛倒兩個區(qū)域的模式能夠減小干擾。
圖5表示對于一個給定話務(wù)量的最高重復(fù)使用來說，分配九個跳頻序列(0-8)中每一個的方案。九個跳頻序列(0-8)一開始可能是(均勻地)分配在四網(wǎng)孔重復(fù)使用模式(bA、cA、aC和dC)中的扇形區(qū)A和C之間。這種四個網(wǎng)孔分配重復(fù)使用模式是九個(0-8)跳頻序列中沒有在任何其他扇形區(qū)中進行重復(fù)使用的。通過其自身的特點，這種分配可能提供最佳的C/I性能(雖然是最低的容量)。
隨著通信量增加，跳頻序列(0-8)中的一些可能被重復(fù)使用，對于那些已被重復(fù)使用的序列而言產(chǎn)生了一種兩網(wǎng)孔的重復(fù)使用模式，但是這些序列並未重復(fù)使用，可能直至工作在較寬范圍的四網(wǎng)孔重復(fù)使用模式。當全部跳頻序列已使用過兩次時，正如圖5的表中的中央部分所附加到頂部表示的那樣(因為所有的跳頻序列在bA和cA都已被利用過了、類似在aC和dC也被利用過了，所以例如網(wǎng)孔b和c可能工作在兩網(wǎng)孔重復(fù)使用模式)。
隨著話務(wù)量再次增加，迄今只用于扇形區(qū)C(C2、C3、C6和C7)的某些跳頻序列(2、3、6和7必須在扇形區(qū)A(A2、A3、A6和A7)中重復(fù)使用，反之亦然。當附加的那些序列在利用時，那些被重復(fù)使用的序列可能工作在一網(wǎng)孔重復(fù)使用模式，並且有最大的容量(雖然具有最低的C/I性能)，直至最后，所有的九個序列(0-8)被用于全部四個網(wǎng)孔。
隨著話務(wù)量的遞減，跳頻序列可能以相反的次序重新分配。因此，該系統(tǒng)可能以一網(wǎng)孔重復(fù)使用模式到兩網(wǎng)孔重復(fù)使用模式和最后再變到四網(wǎng)孔重復(fù)使用模式這樣移動。這種移動可能相應(yīng)使信道容量減少，但卻增加了C/I性能。該C/I性能對于所有移動用戶來說就其話務(wù)量允許的程度是最佳的。為了實現(xiàn)這種機制已經(jīng)分配了跳頻序列…分配了循環(huán)排隊的上升或下降指示器部分。
注意圖5中，即按本發(fā)明的另外的方面，對于四網(wǎng)孔重復(fù)使用模式來說，跳頻序列的分配是上升次序(例如A0.A4.A8)，而對于兩網(wǎng)孔和一網(wǎng)孔操作的跳頻序列是下降次序(例如A8、A4、A0)。這將盡可能長地延遲某些有矛盾的分配(較高的重復(fù)使用)。例如，如果在所有兩網(wǎng)孔分配被取消之前四網(wǎng)孔重復(fù)使用模式中A8被取消了，則可能減少矛盾的數(shù)量，因為bA∶A是將要分配的最后的四網(wǎng)孔;通過上升和下降的特點調(diào)節(jié)這些動態(tài)。
這一方案可以應(yīng)用到類似所建議的GSM/全歐數(shù)字蜂窩(GSM/PEDC)系統(tǒng)的時分多元聯(lián)接系統(tǒng)中。該系統(tǒng)在重復(fù)幀中使用了8個時隙。如果是四網(wǎng)孔，上升序列被分配為上升時隙次序(0-7)，而兩網(wǎng)孔和一網(wǎng)孔序列被分配為下降時隙次序(7-0)，沒有矛盾(沒有較高的重復(fù)使用)可能發(fā)生，甚至于各個移動用戶在相同的扇形區(qū)中共用十分相近的跳頻序列，直至在兩個或多個扇形區(qū)(例如bA、cA、aC和dC)中相同的跳頻序列(0-9)被用于相同的時隙(0-7)中。
因此，改變重復(fù)使用的模式變?yōu)閯討B(tài)地分配基站設(shè)備和移動用戶設(shè)備的偏移指示器為跳頻排隊。
從而，在一種蜂窩式無線電話網(wǎng)路中，提供了一種用于動態(tài)頻率重復(fù)使用的機制。該機制包括在一段時間間隔中按照一個重復(fù)使用半徑在多個跳頻載波中至少分配一個載波，在另外一段時間按照另外一個重復(fù)使用半徑下分配另外一個載波，在跳頻載波之間基本上沒有重疊的時間間隔，所有載波在基本上沒有干擾情況下與任何相鄰近的重復(fù)使用載波在時間上同步。本發(fā)明的附帶的優(yōu)點是實現(xiàn)了動態(tài)地重復(fù)使用頻率的分配，利用共用載波和跳頻提供了所期望的C/I性能。
雖然已經(jīng)對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行了描述與說明，但十分明顯，對于本技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員可以對本發(fā)明作出改變與改進。例如雖然上文的描述已提到GSM/PEDC(它是時分多元聯(lián)接系統(tǒng))，但本發(fā)明同樣可以應(yīng)用到非一TDM系統(tǒng)，所提供的所有跳頻頻率同時被此配合，以便不發(fā)生干擾(同時);當然，提供給TDM系統(tǒng)的固有同步使本發(fā)明更容易實現(xiàn)。
這些和所有其他的改變和變形都會落入后附的權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種動態(tài)頻率重復(fù)使用的方法，其特征在于在一段時間間隔中按照一個重復(fù)使用直徑(例如圖5的四網(wǎng)孔)在多個(A0-A8和C0-C8)載波(1-62)中至少分配一個載波；和在另外一段時間間隔中按照另外一個重復(fù)使用直徑(例如圖5中的兩網(wǎng)孔)分配一個載波，基本上在各載波之間(1-62)沒有重疊的時間，所有各個載波基本上無干擾地與相鄰近重復(fù)使用(a、b、c和d)的載波在時間上相同步。
2.一種動態(tài)頻率重復(fù)使用的方法，其特征在于在一段時間間隔中按照一個重復(fù)使用的直徑(例如圖5中的4網(wǎng)孔)在多個(A0-A8和C9-C8)跳頻載波(1-62)中至少分配一個載波，在另外一段時間間隔中按照另外一個重復(fù)使用直徑(例如圖5的兩網(wǎng)孔)分配一個載波，基本上在各跳頻載波(1-62)中沒有重疊的時間，所有各個載波基本上無干擾地與相鄰近重復(fù)使用(a、b、c或d)的載波在時間上相同步。
3.一種按照權(quán)利要求2所要求的方法，其中至少一個跳頻序列(A0-A8和C0-C8)被分配到一個重復(fù)使用直徑(例如圖5的四網(wǎng)孔)，而另外跳頻序列(A0-A8和C0-C8)被分配到另外的重復(fù)使用直徑(例如圖5的兩網(wǎng)孔)。
4.一種按照權(quán)利要求2所要求的方法，其中多個跳頻序列(A0-A8和C0-C8)的某些序列被分配到一個重復(fù)使用直徑(例如圖5的四網(wǎng)孔，而多個跳頻序列(A0-A8和C0-C8)的另外一些序列被分配到另外的重復(fù)使用直徑(例如圖5的兩網(wǎng)孔)。
5.一種按照權(quán)利要求2所要求的方法，其中多個跳頻序列(A0-A8和C0-C8)中的某些序列被分配到一個重復(fù)使用的直徑(例如圖5的四網(wǎng)孔)，而多個跳頻序列(A0-A8和C0-C8)的另外一些序列在時間上攪亂次序地分配到另外的重復(fù)使用直徑(例如圖5的兩網(wǎng)孔)。
6.一種用于動態(tài)頻率重復(fù)使用的設(shè)備，其特征在于用于在一段時間間隔中按照一個重復(fù)使用直徑(例如，圖5中的四網(wǎng)孔)在多個(A0-A8)和C0-C8)載波(1-62)中至少分配一個載波的裝置，和用于在另外一段時間間隔按照另外一個重復(fù)使用直徑(例如圖5的兩網(wǎng)孔)分配一個載波的裝置，基本上各載波之間沒有重疊的時間，所有各個載波基本上無干擾地與任何相鄰近的重復(fù)使用(a、b、c或d)的載波在時間上相同步。
7.一種用于動態(tài)頻率重復(fù)使用的設(shè)備，其特征在于用于在一段時間間隔中按照一個重復(fù)使用直徑(例如，圖5中的四網(wǎng)孔)在多個(A0-A8和C0-C8)載波(1-62)中至少分配一個跳頻載波的裝置，和用于在另外一段時間間隔按照另外一個重復(fù)使用直徑(例如，圖5的兩網(wǎng)孔)分配一個跳頻載波的裝置，基本上各跳頻載波之間沒有重疊的時間，所有各個跳頻載波基本上無干擾地與任何相鄰近的重復(fù)使用(a、b、c或d)的跳頻載波在時間上相同步。
8.按照權(quán)利要求6所要求的設(shè)備，其中至少一個跳頻序列被分配給一個重復(fù)使用的直徑(例如圖5的四網(wǎng)孔)，而另外的跳頻序列被分配給另外的重復(fù)使用直徑(例如圖5的兩網(wǎng)孔)。
9.按照權(quán)利要求6所要求的設(shè)備，其中多個跳頻序列(A0-A8和C0-C8)中的某些序列被分配給一個重復(fù)使用直徑(例如圖5的四網(wǎng)孔)，而多個跳頻序列(A0-A8和C0-C8)的另外一些序列被分配給另外的重復(fù)使用的直徑(例如圖5的兩網(wǎng)孔)。
10.按照權(quán)利要求6所要求的設(shè)備，其中多個跳頻序列(A0-A8和C0-C8)的一些序列被分配給一個重復(fù)使用直徑(例如圖5的四網(wǎng)孔)，而多個跳頻序列(A0-A8和C0-C8)的另外一些序列在時間上攪亂次序地被分配給另外的重復(fù)使用直徑(例如圖5的兩網(wǎng)孔)。
全文摘要
在蜂窩式無線電話網(wǎng)路中，提供一種用于動態(tài)頻率重復(fù)使用的機制。這一機制的特征是在一段時間間隔中按照一個重復(fù)使用直徑(例如圖5的四網(wǎng)孔)在多個(A
文檔編號H04J3/16GK1054517SQ9110121
公開日1991年9月11日 申請日期1991年2月27日 優(yōu)先權(quán)日1990年2月27日
發(fā)明者莎菲爾·丹尼斯·雷 申請人:莫托羅拉公司