CN101137221A

CN101137221A - 一种多频带无线通信方法

Info

Publication number: CN101137221A
Application number: CNA2007100501109A
Authority: CN
Inventors: 刘宇畅; 符初生; 唐友喜; 邵士海
Original assignee: University of Electronic Science and Technology of China
Current assignee: University of Electronic Science and Technology of China
Priority date: 2007-09-26
Filing date: 2007-09-26
Publication date: 2008-03-05

Abstract

本发明提供一种包含极高频的多频带通信系统。本发明的核心在于：以多频带通信，在m₁～m_L频段组和较低f₁～f_N频段组间切换通信，以LOS/NLOS的识别作为选择频段的标准，发挥两种频段自身的优点，避免各自的缺点，达到良好的互补。

Description

一种多频带无线通信方法

技术领域

本发明属于无线通信领域，主要涉及设计一种多频带无线通信方法。

背景技术

如今，基于多频带的无线通信系统已被广泛使用，例如GSM通信标准，即工作在900M和1800M的双频网络。其优点在于用户无察觉的状态下，在多种频段间自动选择最佳最通畅的服务信道并自动切换，从而避免了掉话现象。

目前，涵盖多频带通信的专利及文献包括以下几类：

1)关于多频带通信系统基本思想的专利。如“支持多频带及多协议的无线通信系统”(中国专利，申请(专利)号：CN98807812.0)，就详细地阐述了多频带通信的基本思想及实现方法：无线通信系统，在各业务区内为用户单元的提供多频带无线通信，但多种频段的通信模式相似。

2)关于多频率选择及控制方法的专利。如“频率选择装置、移动通信系统及多频带控制方法” (中国专利，申请(专利)号：CN200510075810.4)，提供了一种能够实现频率资源的有效利用的频率选择装置、移动通信系统及多频率控制方法，详细阐明了多频带间切换的方法。

3)关于基于多频率的装置的专利，包括基站及移动台。专利包括：“频率选择装置、移动通信系统及多频带控制方法”(中国专利，申请(专利)号：CN200510075810.4)。专利包括：“多频带移动单元通信设备”(中国专利，申请(专利)号：CN97112757.3)及“多频带移动通信站”(中国专利，申请(专利)号：CN98114847.6)

4)关于基于多频带OFDM的UWB方法的文献。包括：“UWB个人无线局域网络的高速公路多频带OFDMvs直接序列DS”(德州仪器DSP研发中心/Anuj Batra andAnand Dabak，《电子与电脑》，2005.08)以及“频带OFDMUWB通信的频谱弹性分析”(德州仪器DSP研发中心供稿，《电子与电脑》，2005.06)。

但是这些专利及文献的缺点在于：

1)多种频段的通信模式相似，一种只是另外一种不可用时的替代，不能体现到双频带的互补优势。

2)低频频段基本都以GSM通信标准为基础，即工作在900M和1800M的双频网络，其工作频带带宽较窄，可支持的用户接入数据速率较低。

3)高频频段可以到达高数据传输数率，但适用范围小，性能不稳定。

发明内容

本发明提供了一种多频带无线通信方法，为用户提供多频带接入方式。该方法针对低频控制链路组的抗干扰强、性能稳定、但传输数据率低，而高频数据传输组传输容量大、但易受环境干扰的特点，将频带按功能分为高频数据传输组(例如极高频频段)和低频控制链路组(例如2G频段载波)，用于不同的通信模式。

其中，较高频段作为主要数据传输链路，较低频段作为控制链路以及备用数据传输链路。并且当高频数据传输组内所有频率皆不可用时，用低频控制链路组内某频率(f_x)传输信息数据。

本发明的目的在于集成高频通信与低频通信的优点，提供高效稳定的多频带接入方式。

现以基站决定切换为例子，阐述本发明的具体实现步骤，包括以下步骤：

步骤1 基站首先以广播消息表示所述两个频带组和所述多种通信协议，其中包括一个低频段组与一个高频段组；

步骤2 基站与移动台首先在低频段组内某个低频点建立连接；

步骤3 若高频段组可用，系统优先以高频段组内某个可用频点主要数据传输通道，以低频点为控制信令传输通道；若高频段组因衰减太大而不适合通信，则用低频点进行数据和用户信息传输，同时继续周期扫描高频段组，当高频段适合通信时，重新切换到高频段组进行通信，在整个通信过程中，低频点始终保持通信链接不断。

上文所提到的优先级顺序是以实际测量的结果，预先存储于收发信机内。

本设计的优点在于：以多频带通信，结合高频传输频带宽、数据速率高以及低频传输抗干扰能力强的优点，以LOS/NLOS的识别作为选择频段的标准，在高频数据传输组和低频控制链路组间切换通信，达到良好的互补。

附图说明：

图1是多频带通信的建立的总体步骤，其中1是低频控制链路组建立步骤，2是高频数据链路建立步骤。

图2是低频控制链路组建立的具体步骤：移动台收到广播消息，根据优先级顺序依次扫描低频控制链路组f₁～f_N，在可用频率上与基站建立链接，收发控制信息。

图3是高频数据链路建立的具体步骤：移动台与基站已在低频控制链路组f_x上建立链接。移动站根据广播消息与控制信息，按优先级顺序依次测量高频数据传输组中各频段，与可用频率建立链接。

图4是移动台与接入点间为LOS(Line Of Sight)，并且相互距离很近，系统适合极高频通信的情况下，以高频数据传输频段m_x进行通信的示意图。其中1是基于照明灯天线的接入点，2是移动台。

图5是当由于基站与移动台间出现障碍形成NLOS、基站与移动台间距离过远或者天气原因而使信号急剧衰减，不适合高频通信时，以较低频段f_x进行通信的示意图。其中1是基于照明灯天线的接入台，2是移动台。

具体实施方式：

下面给出一种多频带无线通信方法具体实施例：

步骤1：如图2实施例所示，发送广播消息。基站在所述业务区内以低频控制链路组，如GSM频段(900M及1.8G)发送广播消息，包括所述低频控制链路组与高频数据传输组的信息、多种通信协议的信息以及优选信号。

步骤2：如图2实施例所示，低频控制链路建立。移动台收到广播消息，依次扫描低频控制链路组900M及1.8G频段，在可用频率上与基站建立链接，收发控制信息。在整个通信过程中，低频点始终保持通信链接不断。

步骤3：如图3实施例所示，高频数据链路建立及低频辅助通信。假设移动台与基站已在低频点上建立链接。移动站根据广播消息与控制信息，按优先级顺序依次尝试与高频数据传输组中各频段建立连接，例如基于的802.11的Wi-fi(2.4G)以及LMDS技术(Localmultipoint Distribution System，20G～40G)。以高频数据传输组中成功连接的某频点为主要数据传输通道，以低频点传输控制信息。

步骤4：如图3实施例所示，若当高频数据传输组中所有频段因衰减太大都不适合通信时，则以低频点进行通信，同时继续周期扫描高频数据传输组，当此频段组又适合通信时，重新切换到高频数据传输组进行通信。在整个通信过程中，低频点始终保持通信链接不断。

在实际操作中，基站可以由LOS/NLOS的识别来判断高频数据传输组是否适合频段通信。在非直射路径NLOS(Non-Line Of Sight)情况下，移动台收到的m_i频段信号功率比直射路径LOS(Line Of Sight)的功率小10dB～20dB，就可以认为频段m_i不适合信号传输，则基站以较低f_i频段进行通信。(更为详细的分析可以参考“一种结合LOS/NLOS识别的非视距距离比例缩放定位算法”(张扬柏著，《电子与信息学报》，2006年1月，第28卷第1期，)以及Wylie MP，Holtzman J.“The non-line of sight problem in mobile locationestimation”.5^thIEEE ICUPC1996，Boston，Mass，USA，1996：827-860)

Claims

1.一种多频带无线通信方法，在各业务区内为用户单元的提供多频带无线通信，其特征在于：根据功能，将频带划分为两个频带组，其中，较高频段作为主要数据传输链路，较低频段作为控制链路以及备用数据传输链路，通信方法包括下面的步骤：

2.根据权利要求1所述的多频带组无线通信，其特征在于，所述的低频段组可以包括兼容WCDMA的2G载波频段或兼容GSM的900M及1800M载波频段。

3.根据权利要求1所述的多频带组无线通信，其特征在于，所述的高频段组可以包括5G～500G的极高频(EHF)。