CN1101187A

CN1101187A - 在扩展频谱通信系统中信道使用的方法

Info

Publication number: CN1101187A
Application number: CN93106371.XA
Authority: CN
Inventors: 斯泰勒斯·J·帕特休凯斯; 克瑞格·P·瓦丁; 保尔·D·马克
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1992-05-06
Filing date: 1993-05-06
Publication date: 1995-04-05
Also published as: US5218630A; EP0598081A4; TW223204B; MY131346A; AU660804B2; JPH06508737A; BR9305511A; KR970004796B1; EP0598081A1; IE930337A1; CA2112753A1; WO1993022868A1; AU4118793A

Abstract

在第二代无绳电话通信系统中，利用在第一频带中扫描各信道和在第二频带中扫描各信道，测量各被扫描信道的RSS电平，一个基站把无线信道分配给无线电话手机。该基站以比较快的速率扫描第二频带。如果在第一频带内的第一信道上收到链路请求，那么该基站确定是否该第一信道有一个高于预定阈值的RSS电平。如果该第一信道的RSS电平高于该阈值，并且呼叫的无线电话手机能够在第二频带工作，则该基站重新分配一个第二信道。

Description

本发明的来说涉及通信电子设备，更具体地说，涉及的是第二代无绳电话系统（CT2）。

按照CT2公共空中接口（该规定管理着CT2通信系统），目前的CT2（或远程接入点）系统被分配了4MHz（864.1-868.1）的频谱，它具有以100KHz间隔分开的40条通信信道。这种公共连带的分配已遍及欧洲和远东的一些地区。因此，由于CT2公共空中接口容量的限制。几个管辖区域可以利用在目前CT2频带各边的一个附加频带或两个附加频带去增加分配给CT2的频谱部分。

CT2公共空中接口（CAI）规定明确地被设计为40个信道，并且许多系统的定时都是根据这一事实来确定的。例如，一个呼叫手机启动的一个链路请求将按照已知的MUX3复用协议在所选的一条空闲信道上发送至少750毫秒（ms）。这就允许一个基站对来话链路请求的750ms扫描40条信道，以发现和响应该呼叫的手机。为了识别一个链路请求，基站首先检测链路请求信号中的信道标志。该信道标志在MUX3协议中是每14秒发出的一码。当进入信道时，为了允许综合器的信道锁定及在最坏情况下对于MUX3数据的相位对准，需要至少16ms去鉴定各信道的链路请求活动。用这个时间，基站可以在640ms内（如40×16）扫描40条信道，这将允许它检测在任何一个信道上的一个750ms的链路请求。然而，如果该基站用现有的时间要扫描60条信道，则来话（手机至基站）链路请求就可能会未被检测到。因此，需要一种分配有利于利用扩展频谱及与现有定时相兼容的信道的方法。

此外，即使当附加频带分配给CT2时，许多手机也将缺乏在该附加（扩展）边带上操作的容量。因此，后面的兼容性是需要的。

简而言之，按照本发明，一个基站以第一速率扫描一个第一频带内的各信道。和以第二速率扫描一个第二频带内的各信道，以测量各被扫描信道的接收信号强度（RSS或接收信号强度指示RSSI）电平。实质上第二速率比第一速率高。该基站存储所测的RSS电平。如果该基站在第一频带上检测到一个来自呼叫无线电话的链路请求，则基站根据对涉及第一频带的所有RSS信息与涉及第二频带的所有RSS信息的比较确定信道重新分配是否是最佳的。如果上述确定是肯定的，则该基站在第二频带内给该呼叫的无线电话重分一个第二开敞的信道。

图1是按照本发明的一个通信系统的一个方框图。

图2示出了一个包括一个主要频带和一个次要频带的扩展频带。

图3示出了另一个包括一个主要频带和两个附加频带的扩展频谱。

图4至图6示出了一个按照本发明方法的流程图。

参考图1，那里示出了一个可以实施本发明的一个CT2通信系统10的方框图。一个基站12（也称为远程接入点）在该通信系统10中用作手机（用手机12和14表示）的通信链路。当手机14摘机时，它在第一信道发送一个链路请求信号16给该基站12。

根据本发明，基站12在一个主要频带（示于图2和图3中）扫描各信道，以测量各信道的RSS电平。因为对一个RSS电平的检测比用于检测一个信道标志模式需要的时间/信道少，所以这种扫描比目前使用的对信道标志器的扫描要快。基站12保持所扫描信道RSS数据的记录。在本实施例中，主要频带包括目前的40条CT2信道。

如上所述，对在主要频带中拥挤问题的解决办法是提供一个附加（扩展）的40信道的频带（见图2），或在主频带的两边各提供一个20信道的频带（见图3）。因此，按照本发明，当基站12从一个手机（如手机14或手机20）检测到一个链路请求时，该基站12确定，（1）根据对存贮的涉及主频帮的RSS数据和对存贮的涉及次频带的RSS数据比较。在所选信道上启动话音通信是否是最好的，以及（2）是否该呼叫手机已扩展了带宽容量。已扩展带宽容量的所有手机可以被编程以包括这种容量的一个标识。如果基站12确定，（1）所选的信道分配不是最佳的。以及（2）该呼叫手机已扩展了带宽容量，那么基站12就发送一个命令该手机在次要频带内选择一个可利用信道的信号。如果根据所存贮的RSS数据，主要频带没有高于拥挤（或浮动）的一个预定电平，那么在第一频带内所选的信道分配是最佳的。若是所选的信道被确定为最佳，则在所选信道上的话音通信被启动。如果根据所存贮的RSS数据，次要频带低于一个拥挤的预定电平，则该重新分配被认为是最佳的，并且该呼叫的无线电话可以在该扩展信道中操作。如果根据所存贮的RSS数据，主要频带高于一个拥挤的预定电平，则该重新分配也可以认为是最佳的，并且该呼叫的无线电话可以在该扩展信道中操作。另一个可能的处理的要重新分配的那些主要频带和次要频带间均匀分配该射频（RF）业务的信道。这样，本发明现有的CT2频带提供具有扩展频带信道的来话手机呼叫检测。它使用一个唯一的接收机进行估价，而不需要附加的硬件，因此，主要频带被尽可能的保持着从拥挤中空闲出来。

信道重新分配方法的定时根据分布在200ms至2S之间的一个时间周期由CAI的需要进行控制，比2秒长的RSS数据不能用于信道分配，并且必须被放弃。因此，按照本发明的方法可以包括下列定时：

RSS取样窗口 1.0ms

综合器程序 0.2ms

综合器锁定 0.8ms

时间/信道 2.0ms

X信道数 ×40

连续扫描 80ms

40信道锁定 +10ms

总扫描时间 90ms

作为本发明的一部分，当等待信道标志检测时，现有的（主要）频带信道分配定时，由对于检查RSS的改进算法进行加速。在改进的CT2远程接入点系统中，如果链路请求被检测到，则RSS被检查以确定是否有足够的阈值界线出现，以保证给用户一条质量好的链路。利用被加速的扫描方法，该信道有足够长的时间被监视，以确定是否该信号超过了链路建立所需的阈值。如果信号超过了这一阈值，该信道将被一个信道标志的全部16ms监视。根据MUX3协议（10ms发射，4ms接收），取样RSS的最小时间是6ms以保证发射TX帧部分被捕获。在加速扫描期间，各信道的RSS数据被存贮，以便之后根据与在扩展带中RSS的比较决定是否信道重建是最佳的。

下面是现有CT2频带的来话呼叫检测定时。

RSS取样窗口 6.0ms

综合器程序 0.2ms

综合器锁定 0.8ms

时间/信道 7.0ms

X信道数 ×40

连续扫描 280ms

40信道至1锁定 +10ms

总扫描时间 290ms

按照本发明的另一方面，交替的呼叫检测（CD）和被扩展（或次要）频带（EB）的分配使用下列定时：

分配: EB EB EB CD EB EB CD EB EB EB

时间(ms): 90 90 90 290 90 90 290 90 90 90

该呼叫检测（CD）是在主要（或现有）频带中进行的。

该交替分配起始于跟着一个现有频带扫描（加RSS记录）的该扩展频带的三个分布的RSS取样值。然后该扩展频带的两个分布的RSS取样值被记录并跟着一个现有频带的扫描（加RSS记录）。这个循环一直重复，直到检出一个链路请求。如果在现有的频带中检到了一个链路请求，那么最早的最后五个分布RSS取样值可能是1.03秒前（假设在最后的信道检测）。这就允许970ms用于信道重新分配的RSS数据。该时间对于终端容量数据的转换（定义在CAI中）和系统加载界线是需要的。在链路请求被检测和终端容量转换表示扩展频带信道分配是可能的之后，该基站根据在现有频带和扩展频带的RSS表中存贮的系统加载信息确定该重新分布是否是最佳的。

参见图4至图6，那里示出了一个在按照本发明的一个CT2通信系统中分配一个通信资源（在这个例子中，一个信道）的方法的流程图。

参见图4，那里示出了一种按照本发明给无线电话装置分配射频信道的方法。基站在步骤102中接收扩展频带中的信道1。基站在步骤104中对在信号被接收的信道取样一个RSS电平。然后存贮最大的RSS取样值。在步骤106中信道号数被增加。然后在步骤108进行一个判定，以确定目前的信道是否比信道40大。如果该判定108中是肯定的，则在步骤110进行一个进一步的判定，以确定第二扫描是否被完成。如果在该判定或在步骤108的判定是否定的，则该处理返回到步骤104。

如果判定110是肯定的，那么接着处理步骤112，在那里开始在现有频带上的一个来话呼叫检测程序。在步骤114中，基站在现有或主要频带的信道1上进入接收模式。在步骤116中，基站对目前的信道取样一个RSS电平，并保存该最大取样值。在步骤118中，基站检测一个链路请求。在判定119中，该基站确定是否检测了一个有效的链路请求。如果判定119是肯定的，该处理进行至方框C。如果判定119是否定的，则进行一个进一步的判定120，以确定在该信道上的时间是否已等于6ms。如果判定120是肯定的，再进行一个进一步的判定121，以确定所测量的RSS电平是否低于一个预定的阈值。如果判定120是否定的，那么该处理继续进行至判定123，如果判定121是肯定的，该处理继续进行至步骤122。

在判定122中，进行一个确定，以确定在目前信道上的时间是否大于16ms。如果判定122是肯定的，该处理进行至步骤124，在步骤123中，该信道号数被增加。然后该处理进行至步骤或判定124。在判定124中，进行一个确定，以确定该信息的号数是否大于40。如果判定122或判定124是否定的。该处理返回步骤116。

现在参见图5，在步骤125中，一个扩展频带分配程序中开始。在步骤126中，基站接收扩展频带（次要频带）的信道1。在步骤128，该基站对目前的信道取样一个RSS电平，并保存该最大取样值。在步骤138中，信道号被增加。然后进行判定132，以确定该信道是否大于信道40。如果判定132是肯定的，该处理进行至判定134，在那里，第三扫描是否已被完成的确定被进行。如果判定132是否定的，该处理继续在步骤128。如果判定132是肯定的，那么进行一个进一步的判定134，以确定第三扫描是否被完成，如果判定134是肯定的，该处理继续在步骤136。如果判定134是否定的，该处理继续在步骤126。

在步骤136中，在现有频带中检测来话呼叫的程序开始。在步骤138中，基站处于在现有的频带的信道1上接收的模式。在步骤140中，该基站对目前频带取样一个RSS电平，并保存该最大取样值。在步骤142，一个来话链路请求信号由该基站进行检测。在判定144中，进行一个确定，以确定是否检测到一个有效的链路请求信号。如果判定144是肯定的，该处理继续进行至方框C。如果判定144是否定的，则进行一个进一步的判定146，以确定进行的信道扫描时间是否等于6ms。

如果判定146是肯定的，则进行一个进一步的判定148，以确定所测的RSS电平是否高于一个预定阈值。如果判定148是肯定的，则进行一个进一步的判定150，以确定在目前信道上的时间是否超过或大于16ms。如果判定148是否定的，该处理继续进行至步骤152。如果判定150是肯定的，该处理返回步骤140。

在步骤152中，目前信道的号数被增加，然后该处理继续进行至判定152。在判定154中进行一个确定，以确定目前信道的号数是否大于40。如果判定154是肯定的，该处理继续进行至方框B。如果判定154是否定的，该处理返回步骤140。

现在参见图6，在步骤156中，一条链路被建立。在判定158中，进行一个确定，以确定该手机是否能在扩展频带上通信。如果判定158是否定的，则在步骤160中把该通信链路保留在现有信道中。如果判定158是肯定的，那么在步骤162中，根据最后五次扫描的最大值产生一个现存频带RSS的估评。

在判定164中进行一个确定，以确定在现有频带是否有能力。如果判定164是肯定的，那么在步骤166中将该通信链路保留在现有频带内。如果判定164是否定的，那么该基站发出一个链路重建命令给该呼叫的无线电话，以便在步骤168中，在扩展频带的一个信道上重建一条通信链路。

因此，本发明的通信资源分配方法是，如果发送链路请求信号的信道的RSS电平高于一个预定阈值，和现有一个RSS电平等于或低于该预定电平的次要频带中至少有一个信道，则把在一个次要（或扩展）频带内信道分配给能够在次要频带操作的呼叫无线电话手机。这样以后边的与现有无线电话手机兼容的方式就缓解了在主要频带内（在这个频带中所有无线电话都能操作）的拥挤的问题。

Claims

1、一种在一个无线电话通信系统中把无线信道分配给无线电话装置的方法，包括步骤：

以一个第一速率扫描一个第一频带，以测量在该第一频带内多条信道的一个RSS电平；

以一个第二速率扫描一个第二频带，以测量在该第二频带内多条信道的一个RSS电平，该第二速率实质上比该第一速率大；

在贮所测得的RSS电平；

在一个第一信道上接收来自一个呼叫无线电话装置的一个链路请求，该第一信道是在该第一频带内；

把在该第一频带内多条信道的RSS电平与在第二频带内多条信道的RSS电平进行比较，以确定所请求信道的分配是否是最佳的；

确定该呼叫的无线电话是否能够在该第二频带内操作；

如果所请求信道的分配是最佳的，则把该第一信道分配给该呼叫的无线电话装置；和

如果所请求信道的分配不是最佳的，而且该呼叫的无线电话可以在该第二频带操作，则给该呼叫的无线电话装置重新分配一个第二信道，该第二信道是在第二频带内。

2、按照权利要求1的方法，其中该第一频带包括40条信道，在各扫描周期对其进行扫描持续290毫秒的周期。

3、按照权利要求1的方法，其中第一和第二频带各包括40条信道，并且其中扫描周期实现的方法包括：

以一个第一290毫秒的时限扫描该第一频带;

以三个连续的90毫秒的时限扫描该第二频带;

以一个第二290毫秒的时限扫描该第一频带;

以二个连续的90毫秒的时限扫描该第二频带。

4、一种在具有至少一个基站和多个无线电话装置共用组成在第一频带和第二频带中的多条信道的一个无线电话通信系统中，给一个呼叫的无线电话装置分配一条无线信道的方法，该基站的步骤包括：

（a）在该第一频带中扫描各信道，以确定在该第一频带中各信道的一个被接收信号强度指示（RSS）的电平，用最少的时间扫描各信道，以确定所扫描信道中的RSS电平是否高于一个预定的阈值电平，如果确定该扫描信道中的RSS电平高于一个预定电平，则需用最少的时间周期监视该信道，以确定一个信道标志是否被收到;

（b）在该第二频带中扫描各信道，以确定那里是否至少有一条其RSS电平不在该预定阈值之上的信道;

（c）存贮在步骤（a）和（b）中所确定的RSS电平;

（d）在该第一频带的第一信道上接收来自一个呼叫的无线电话装置的一个通信链路请求;

（e）确定该第一信道的RSS电平是否高于该预定阈值电平;

（f）确定该呼叫的无线电话装置是否能在该第二频带中操作;

（g）确定在该第二频带中是否有一条其RSS电平没有超过该预定阈值电平的信道;和

（h）当确定该第一信道的RSS电平是在该预定阈值电平之上，该呼叫的无线电话装置又能在该第二频带操作，以及在该第二频带中有一个RSS电平没有超过该预定阈值的信道时，发送一个信道重新分配的信号给该呼叫的无线电话装置，该信道重新分配信号命令该呼叫的无线电话装置在步骤（d）所确定的在该第二频带内其RSS电平没有超过该预定阈值的信道上传送一个链路的请求信号。