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      產(chǎn)生無線通信跳頻序列的方法及其無線電設施和通信系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號:7578494閱讀:220來源:國知局
      專利名稱:產(chǎn)生無線通信跳頻序列的方法及其無線電設施和通信系統(tǒng)的制作方法
      技術(shù)領域
      本發(fā)明涉及產(chǎn)生一個包含有關(guān)分配用于無線電設施之間無線電通信的載頻的數(shù)據(jù)的跳頻序列的方法,以及根據(jù)該跳頻序列與另一個無線電設施通信的一個無線電設施,而且涉及包括這樣無線電設施的無線通信系統(tǒng)。
      無線通信系統(tǒng)是眾所周知的,其中無線設施之間的無線電傳輸在幾個分配的載頻上進行,無線電設施在分配的載頻之間變化。這種無線電傳輸?shù)姆椒ǚQ為“跳頻”。眾所周知的使用跳頻的無線電通信系統(tǒng)是GSM系統(tǒng)(全球移動通信系統(tǒng))。
      1992年由法國Palaiseau作者M.Mouly出版的“全球移動通信系統(tǒng)”一書中詳細地敘述GSM的結(jié)構(gòu)和操作。在第218至224頁的4.2.2.2和4.2.2.3節(jié)中,敘述產(chǎn)生跳頻序列的方法確定所謂移動分配索引(Mobile Allocation Inde-MAI),即有關(guān)分配的載頻的數(shù)據(jù)。這個確定的輸入數(shù)據(jù)例如是移動分配索引偏移(MAIO)和跳頻序列號(HSN)。
      從ETSI標準GSM05.02,版本5.1.0,產(chǎn)生跳頻序列的方法是已知的,它包括確定上述MAI(移動分配索引),它規(guī)定在一個載波單元內(nèi)分配的載頻。如在6.2.3部分中所述的和在GSM05.02的圖6中所示的,該已知的方法包括以下步驟。第一,確定輸入數(shù)據(jù),它至少規(guī)定可用載頻的數(shù)量N和所使用的跳頻方案HSN??捎幂d頻數(shù)N在1與64之間變化,而跳頻序列號HSN指示使用64個可用跳頻方案的哪個方案。如在圖6可看到的,另外的輸入數(shù)據(jù)是MA(移動分配)和具有參數(shù)T1至T3的FN(幀數(shù))。從這些輸入數(shù)據(jù)中,使用在第17頁和GSM05.02的圖6中所示算法計算每個時間間隔的MAI(移動分配索引)產(chǎn)生跳頻序列。該輸入數(shù)據(jù)從查找表RNTABLE(見GSM05.02,第17頁)中得到。這個查找表包含114輸入值(地址從000至113)與128輸出值(內(nèi)容從0至127)的偽隨機相關(guān)。該偽隨機相關(guān)使得由該算法產(chǎn)生的中間結(jié)果被擾頻(見圖6中的“查找表”)。
      本發(fā)明以認識到本身是已知的查找表也可用于識別彼比進行無線電通信的那些無線電設施為基礎,因此,彼此相關(guān)這些無線電設施。
      根據(jù)本發(fā)明,利用被指定相同查找表的彼此進行無線電通信的那些無線電設施建立幾個不同的查找表。這意味著已知的產(chǎn)生跳頻序列的方法的改進在于訪問幾個不同的查找表以建立互相通信的無線電設施之間的唯一相關(guān)。
      這具有的優(yōu)點是不僅在通常的識別碼如用戶識別IMSI(國際移動用戶識別碼)或裝置代碼IMEI(國際移動設備識別碼)的基礎上建立無線電設施之間的相關(guān),而且由另外的準則即由不同的查找表加以改進。
      利用根據(jù)本發(fā)明的措施,不僅能夠改進無線電設施之間的唯一相關(guān),而且構(gòu)成無線通信系統(tǒng),它與常規(guī)的GSM移動通信系統(tǒng)的差別在于它使用幾個不同的查找表。因此新構(gòu)成的無線電通信系統(tǒng)特別適用于使用常規(guī)GSM硬件、利用用于產(chǎn)生跳頻序列的新軟件(改進算法)的專用無線電通信。
      因此根據(jù)本發(fā)明的無線電通信系統(tǒng)包括用于計算跳頻序列的裝置,它訪問幾個不同的查找表,而無線電設施包括存儲裝置,其中這些查找表以這樣方式存儲互相通信的無線電設施包含相同的查找表。而且提出一種用于無線電通信系統(tǒng)的無線電設施,它包括一個適于計算跳頻序列的裝置和一個合適的存儲裝置。
      本領域的技術(shù)人員能夠通過閱讀本申請的說明書了解到本發(fā)明的其它有利特征。
      有利地,不同的查找表是矩陣,其輸入矢量各指定給一個輸出矢量,不同矩陣的輸出矢量互相正交。這保證工作在跳頻模式的無線電設施之間的干擾最小。
      如果無線電設施具有至少一個基站和至少兩個移動站,每個移動站有利地包含一個查找表,其偽隨機相關(guān)取決于用戶識別符。這個用戶識別符識別正在使用移動站的用戶。這意味著無線通信系統(tǒng)中每個用戶被指定一個獨立的查找表。
      指定給每個移動站一個查找表也是有利的,該查找表的偽隨機相關(guān)取決于移動站的裝置代碼。以這種方式,每個無線電設施被明顯地指定各自的一個查找表。
      而且,在基站中存儲移動站的所有查找表是有利的,這樣所有的移動站可與這個基站通信。在這方面,使用幾個基站也是可能的,各個基站只包含有限集的查找表。這使它能夠指定該移動站給基站的子集(“群指定”)。
      如果移動站的存儲裝置不僅包含與上述基站無線電通信的查找表,而且還包含與一個第二移動通信系統(tǒng)的一個基站無線電通信的一個另外的查找表,則將產(chǎn)生進一步的優(yōu)點。因此提出一種無線電設施,它能夠與第一移動通信系統(tǒng)(例如專用無線通信系統(tǒng))和與一個第二移動通信系統(tǒng)(例如公共無線通信系統(tǒng)如GSM)二者通信。這樣的無線電設施的硬件基本上對應于用于第二移動通信系統(tǒng)的一個常規(guī)無線設施的硬件。
      當結(jié)合附圖從以下實施例的敘述中本發(fā)明就更清楚了,其中

      圖1是表示根據(jù)本發(fā)明的方法的步驟的流程圖;和圖2圖解表示在公共移動通信系統(tǒng)附近的一個專用移動通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
      圖1表示根據(jù)本發(fā)明的方法100的步驟110至150的流程圖。該方法用于產(chǎn)生無線電設施之間無線電通信的跳頻序列,該序列在分配的載頻之間周期地變化。無線通信系統(tǒng)的例子在下面借助圖2進行敘述。
      圖1所示的方法100以第一步驟110開始,其中確定以下輸入數(shù)據(jù)一個第一輸入數(shù)據(jù)MA(移動分配),它指示可在一個網(wǎng)孔內(nèi)使用的載頻,一個第二輸入數(shù)據(jù)MAIO(移動分配索引偏移),它指示跳頻序列被橫截的頻偏,一個第三輸入數(shù)據(jù)HSN(跳頻序列號),它指示在總共64個可能的跳頻方案中哪個被使用,第四輸入數(shù)據(jù)FN(幀數(shù)),它指示幀數(shù),和一個第五輸入數(shù)據(jù)N,它指示在整個系統(tǒng)中可用的頻率數(shù)。第四輸入數(shù)據(jù)FN由三個參數(shù)即由T1、T2和T3更準確地定義,T1指示在一個所謂超幀內(nèi)使用的幀數(shù),T2指示在所謂業(yè)務幀內(nèi)的幀數(shù),而T3指示所謂信令幀內(nèi)的幀數(shù)。
      在下一步驟120,訪問幾個不同查找表RNTBLi之一,在這個例子中為指定給移動站用戶的查找表。這意味著現(xiàn)在使用的查找表取決于用戶識別碼IMSI。在進行下一步驟130之前使用該查找表搜求中間結(jié)果。這意味著在這里提出的方法100與已知的方法(見GSM05.02,圖6)的差別在于這時幾個不同的查找表是可用的,最好根據(jù)用戶識別碼選擇其中一個。
      在下一步驟130中,搜求的中間結(jié)果與其它數(shù)據(jù)組合。首先,計算數(shù)據(jù)Mi如下Mi=T2+RNTBLi[HSN(T1 mod 64)+T3]。然后,對這個數(shù)Mi確定余數(shù)并且利用下面的模運算計算一個新的數(shù)Mi’:Mi’=Mi mod2NBIN。另外,利用下式從參數(shù)T3計算隨后使用的參數(shù)T:T=T3 mod2NBIN。
      在下一步驟140中,計算的數(shù)Mi’與數(shù)N比較,確定Mi’是否小于N,即計算數(shù)Mi是否小于可用載頻的數(shù)量N。
      如果Mi’小于N,在步驟148,在隨后使用的一個中間結(jié)果Si將設置為等于這個Mi’(Si=Mi’)。如果Mi’不小于N,在步驟142,中間結(jié)果Si計算如下Si=(Mi’+T)mod N。
      結(jié)果在最后步驟150,計算的中間結(jié)果Si用于從公式MAI=(MAIO+Si)mod N計算索引MAIi。在步驟150中計算的MAI(移動分配索引)對應于在目前時隙中分配的載頻(如載頻“3”)。從這個信息可計算絕對頻率值,即規(guī)定分配的載波的頻帶(如935.4MHz)內(nèi)的數(shù)量。絕對頻率值在GSM05.02中以RFCN(射頻信道號)表示。
      當比較上述方法100與根據(jù)GSM05.02的常規(guī)方法時,很明顯,訪問幾個不同的查找表(步驟120),除了搜求本身已知的中間結(jié)果之外,組合移動站的識別符。這意味著由該移動站使用的跳頻序列是借助于唯一地指定給這個移動站的查找表產(chǎn)生的。這個查找表可通過評定用戶識別碼IMSI或者例如移動站的裝置代碼IMEI(國際移動設備識別)進行識別。參見圖1敘述的方法在無線通信系統(tǒng)中進行,該無線通信系統(tǒng)現(xiàn)在參照圖2敘述。
      圖2圖解表示根據(jù)本發(fā)明的一個無線通信系統(tǒng)CTS的結(jié)構(gòu),該無線通信系統(tǒng)位于常規(guī)無線通信系統(tǒng)GSM附近。通信系統(tǒng)CTS是用于專用無線電通信的一個移動無線系統(tǒng),包括一個基站BS和幾個移動站MS1至MS3。
      每個移動站被指定一個各自的查找表;在這個例子中,查找表RNTBL1被指定給移動站MS1,查找表RNTBL2被指定給移動站MS2,而查找表RNTBL3被指定給移動站MS3?;綛S包含所有的三個不同查找表RNTBLi,i={1,2,3}。因此,能夠以多址模式進行無線電通信,利用跳頻該移動站和基站周期地改變它們的載頻。通過單個地指定不同的查找表,它保證移動站互相不干擾并且該移動無線電系統(tǒng)CTS不與相鄰移動無線電系統(tǒng)相干擾。相鄰的移動無線電系統(tǒng)可以是常規(guī)的系統(tǒng),但也可以是根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)。在圖2的實施例中,無線電通信系統(tǒng)CTS在公共移動無線電系統(tǒng)GSM的附近,在圖2中以基本收發(fā)信機站BTS表示。在這個常規(guī)的移動無線電系統(tǒng)GSM中,只使用一個查找表RNTABLE。
      除了包含指定給它的查找表RNTABLE2外,至少一個建議的移動站MS2可有利地包含用于公共移動無線電系統(tǒng)GSM的查找表。因此保證這個移動站MS2能夠與兩個移動無線電系統(tǒng)通信。建議的移動無線電系統(tǒng)CTS有利地主要根據(jù)與常規(guī)移動無線電系統(tǒng)GSM相同的硬件。因此移動站MS2可以是一種非常簡單的設計,因為只需要實現(xiàn)不同的軟件。
      所述的實施例涉及一個移動通信系統(tǒng)。但是,本發(fā)明不限于這樣的無線電通信系統(tǒng)。它也可用于使用移動無線電設施的其它無線通信系統(tǒng)中(如用于戰(zhàn)術(shù)無線電通信系統(tǒng)中)。所述的移動通信系統(tǒng)只有一個基站。使用兩個或更多個基站也是可能的,最好不是所有的移動站可登記在所有基站上。不同組的移動站可由在單個基站只存儲一個子集的相關(guān)查找表構(gòu)成。除了所述的移動站之外,它還包含一個用于公共移動無線電網(wǎng)絡的查找表,一個可適合于用在一個專用移動無線電網(wǎng)絡和一個公共移動無線電網(wǎng)絡中的基站。
      權(quán)利要求
      1.一種產(chǎn)生一個含有有關(guān)分配用于無線電設施之間的無線電通信的載頻的數(shù)據(jù)(MAI)的跳頻序列的方法(100),該無線電設施以規(guī)則的間隔在分配的載頻之間變化,所述方法包括步驟確定輸入數(shù)據(jù)(N;MAIO,HSN,T1至T3),它至少規(guī)定多個(N)可用的載頻和所使用的跳頻方案(HSN);和使用一個算法從該輸入數(shù)據(jù)產(chǎn)生跳頻序列,根據(jù)此算法通過組合輸入數(shù)據(jù)和訪問一個包含輸入值與輸出值的偽隨機相關(guān)的查找表對每個時間間隔計算有關(guān)分配的載頻的數(shù)據(jù)(MAI),以便以偽隨機方式搜求由該算法產(chǎn)生的中間值(步驟120至150),其特征在于利用被指定相同查找表的相互通信的無線電設施訪問幾個不同的查找表(RNGBLi)(步驟120)。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法(100),其特征在于不同的查找表(RNTBLi)是矩陣,其每個輸入矢量被指定給一個輸出矢量,不同矩陣的輸出矢量至少彼此接近于正交。
      3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法(100),其特征在于該無線電設施是至少一個基站(BS)和至少兩個移動站(MSI至MS3),以及每個移動站(MS1)被指定一個查找表(RNTBL1),查找表的偽隨機相關(guān)取決于識別使用該移動站(MS1)的用戶的用戶識別碼(IMSI)(步驟120)。
      4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法(100),其特征在于該無線電設施是至少一個基站和至少兩個移動站,以及每個移動站被指定一個查找表,查找表的偽隨機相關(guān)取決于該移動站的裝置代碼。
      5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的方法(100),其特征在于該查找表(RNTBLi)存儲在無線電設施(BS;MS1至MS3)中,所述至少兩個移動站(MS1至MS3)的查找表存儲在所述至少一個基站(BS)中。
      6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法(100),其特征在于一個第一移動通信系統(tǒng)(CTS)由該至少一個基站(BS)和移動站(MS1至MS3)構(gòu)成,以及在至少一個移動站(MS2)中存儲具有至少一個基站(BS)的無線電通信的查找表(RNTBL2)和具有一個第二移動通信系統(tǒng)(GSM)的至少一個基站(BTS)的無線電通信的另一個查找表(RNTABE)。
      7.一種包含無線電設施(BS;MS1至MS3)的無線通信系統(tǒng),該無線電設施根據(jù)包含有關(guān)分配的載頻的數(shù)據(jù)(MAI)的跳頻序列在規(guī)則的時間間隔在載頻之間變化,而且它包括使用一個算法計算跳頻序列的裝置,根據(jù)該算法通過組合表明至少多個(N)可用載頻的輸入數(shù)據(jù)(N;MAIO,HSN,T1至T3)和所使用的跳頻方案(HSN)并且通過訪問包含輸入值與輸出值的偽隨機相關(guān)的查找表,對每個時間間隔計算有關(guān)分配的載頻的信息(MAI),以便搜求以偽隨機方式由該算法產(chǎn)生的中間值,其特征在于用于計算跳頻序列的裝置訪問幾個不同的查找表(RNTBLi),并且彼此進行無線電通信的那些無線電設施(BS,MS1)具有存儲裝置,在其中存儲相同的查找表(RNTBL1)。
      8.根據(jù)權(quán)利要求7的無線通信系統(tǒng)(CTS),其特征在于該無線電設施是至少一個基站(BS)和至少兩個移動站(MS1至MS3),以及每個移動站(MS1)包含一個查找表,其偽隨機相關(guān)取決于識別使用該移動站(MS1)的用戶的用戶識別碼(IMSI)。
      9.一種在無線通信系統(tǒng)(CTS)中的無線電設施(MS2),其中所述無線電設施(MS2)和其它無線電設施(BS;MS1,MS3)根據(jù)包含有關(guān)分配的載頻的數(shù)據(jù)(MAI)的一個跳頻序列以規(guī)則的間隔在分配給它們的載頻之間變化,所述無線電設施(MS2)和所述其它無線電設施(BS;MS1,MS3)包括使用一個算法計算該跳頻序列的裝置,根據(jù)此算法通過組合表明至少多個(N)可用載頻的輸入數(shù)據(jù)(N;MAIO,HSN,T1至T3)和所使用的跳頻方案(HSN)以及通過訪問查找表對每個時間間隔計算有關(guān)所分配的載頻的數(shù)據(jù)(MAI),該查找表定義輸入值與輸出值的偽隨機關(guān)系,以便以偽隨機方式搜求由該算法產(chǎn)生的中間結(jié)果,其特征在于該計算跳頻序列的裝置訪問幾個不同的查找表(RNTBLi),并且與其它無線電設施之一(BS)進行無線電通信的無線電設施(MS2)有一個存儲裝置,如在所述另一個無線電設施(BS)中那樣,在存儲裝置中存儲相同的查找表(RNTBL1)。
      10.根據(jù)權(quán)利要求9的無線電設施,其特征在于該無線電設施是一個移動站(MS2),它與所述其它無線電設施進行無線電通信,它是第一移動通信系統(tǒng)(CTS)的一個基站(BS),并且該移動站(MS2)的存儲裝置包含與所述基站(BS)無線電通信的查找表(RNTBL2)和與一個第二移動通信系統(tǒng)(GSM)的一個基站無線電通信的另一個查找表(RNTBLE)。
      全文摘要
      本發(fā)明基于這樣的認識:本身是已知的該查找表不僅可用于搜求中間結(jié)果,而且唯一地彼此相關(guān)無線電設施,特別是相關(guān)移動站與基站。建議使用幾個不同的查找表(RNTBLi),這些查找表唯一地指定給無線電設施,相互通信的無線電設施被指定相同的查找表。最好在用戶識別符的基礎上產(chǎn)生不同的查找表,因此每個用戶被指定各自的一個查找表。本發(fā)明特別適于專用無線通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
      文檔編號H04B1/713GK1220529SQ9812537
      公開日1999年6月23日 申請日期1998年12月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月16日
      發(fā)明者安德列·諾爾·巴勒托, 朱根·戴斯娜 申請人:阿爾卡塔爾公司
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