CN1200227A - 利用接收的信号强度测量在蜂窝终端与电话基站之间分配用于通信的蜂窝通信信道的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

通过控制蜂窝终端来测量控制与通信信道的接收信号强度,分配用于蜂窝终端与电话基站之间的通信的蜂窝通信信道,其中电话基站将有线电话网连到使用蜂窝网频谱内多个控制信道和通信信道的广域蜂窝网小区中本地区域内的蜂窝终端。控制蜂窝终端来测量控制信道的接收信号强度。识别与具有最低接收信号强度的测量的控制信道有关的一组通信信道。然后使蜂窝终端测量此组通信信道的接收信号强度。从此组通信信道中选择具有最低接收信号强度的通信信道。所选的具有最低接收信号强度的通信信道用于本地区域内蜂窝终端与电话基站之间的通信。所选的通信信道减少电话基站与广域蜂窝网之间的共信道干扰,并且也减少电话基站自身之间的共信道干扰。

Description

利用接收的信号强度测量在蜂窝 终端与电话基站之间分配 用于通信的蜂窝通信信 道的方法和系统
发明领域
本发明涉及通信系统，并更具体地涉及在广域蜂窝网络内使用的无线电个人通信系统。
发明背景
无线电通信系统正逐渐地用于无线移动通信。无线电通信系统的一个示例是广域蜂窝电话网。蜂窝无线电通信系统是使用频率(信道)复用模式的广域通信网。模拟蜂窝电话系统的设计和操作被描述在1980年5月的有关车辆技术的IEEE学报的Vol.VT29，No.2，的Blecher著的文章“高级的移动电话业务”第238-244页中。模拟移动蜂窝系统也称为“AMPS”系统。
最近，数字蜂窝电话系统也已被提出并通过利用时分多址(TDMA)结构被实施。标准也已由电子工业协会(EIA)和电信工业协会(TIA)为是符合EIA/TIA文件IS-54B的双模式模拟与数字系统的美国数字蜂窝(ADC)结构而制定了。采用IS-54B双模式结构的电话机目前正由本发明受让人在市场上出售。在欧洲已分布各种不同的数字蜂窝电话系统标准。亦被称为GSM的欧洲数字蜂窝系统也使用TDMA结构。
近来已建议将蜂窝电话网络扩展为无线电个人通信系统。无线电个人通信系统利用无线电个人通信终端提供移动无线电话音、数字、视频和/或多媒体通信。因此，可以发送和接收任一形式的信息。无线电个人通信终端包括无线电话机，诸如蜂窝电话机，并且可以包括话音、数字、视频和/或多媒体通信的其他部件。
无线电个人通信系统包括至少一个电话基站，本文也称为基站。基站是低功率收发信机，与诸如蜂窝终端的无线电个人通信终端经过诸如数十米的有限距离进行通信，并且也电气连接到常规公共有线网络。基站允许无线电个人通信终端的拥有者直接接入有线网而不用通过蜂窝电话网，该蜂窝电话网接入费用一般非常昂贵。当位于基站范围之外时，个人通信终端自动地以通用的接入费用与蜂窝电话网通信。
在利用基站与蜂窝电话网二者的通用频率分配实施无线电个人通信系统时的主要问题是蜂窝电话网与基站之间的频率重叠。如本领域技术人员所理解的，仅有有限数量的频率可用于无线电通信。在美国，已分配给蜂窝电话网832个30KHz宽的信道。在此频谱内，每个区域提供者基本上能恰当分配和使用这些频率。附加频率范围在美国也正分配用作广域蜂窝通信网。
诸如由个人在其家中使用的无绳电话使用分开的频率范围，在美国为46MHz至49MHz。因此，它们能在蜂窝网络内操作而无干扰。然而，这样的电话机在离开其各个基站范围时不能操作为连到蜂窝网络的蜂窝电话机。既可作为蜂窝频率范围(824-894MHz)内的蜂窝电话机也可作为常规无绳电话机(46-49MHz)操作的双模式电话机被描述在授与Gillig等人的美国专利号4989230中。
如果网络和基站被分配以不同的频带，如同上面讨论的双模式蜂窝和无绳电话机一样，则能阻止网络与基站之间的频率重叠。然而，这样的混合系统不是频谱的有效分配。而且，由于可能要求附加的电路，所以混合个人通信终端可能是更昂贵和复杂的。
阻止网络与基站之间频率重叠的一个主要进展被描述在授与本发明人的美国专利5428668中，题为“用于分配蜂窝终端与基站之间通信的频率的无线电个人通信系统和方法”，已转让给本发明的受让人，其公开内容在此引用，作为参考。在该’668专利中，基站将有线电话网连到广域蜂窝网络的本地区域内的蜂窝终端。基站包括最好是便携式的外壳(housing)和用于将基站连到有线电话网的在外壳内扩展的有线电话网络连接器。外壳内的启动装置也电连接到有线电话网连接器，用于检测有线电话网上的输入呼叫。外壳内的无线电收发信机响应启动装置，用于当蜂窝终端在基站范围内时，通过使用广域蜂窝网频谱内所选的频率与蜂窝终端进行通信。当蜂窝终端不在基站范围内时，通信发生在从蜂窝终端至广域蜂窝网络。通过基站的通信在广域蜂窝网频谱内所选的频率(信道)上进行，但以有线电话网的较低计费率进行，并且能够以不在广域蜂窝网上增加负载来进行。
当蜂窝终端在基站范围内时，通过选择在蜂窝频谱内的用于蜂窝终端与基站之间的通信的可用的信道来减少广域蜂窝网与基站之间的同信道干扰。所选的信道利用广域蜂窝网络的频率之一，此频率没有被分配给其中有该基站的广域蜂窝系统的小区。
如该’668专利中所述的，频率指示信号由基站或蜂窝终端通过有线电话网从广域蜂窝网络操作者那接收，以响应来自基站或蜂窝终端的请求。这允许网络操作者给基站分配使广域蜂窝网的同信道干扰最小的频率。系统运载者也能通过出租这些频率用于小区内的基站操作从网络小区内未使用的频率中获得额外的收益。频率分配请求可在电源加到或重新加到基站之后自动发出。可选择地，可以要求人工用户干预。
在’668专利的另一方面中，基站检测有线电话网至有线电话网连接器的电连接是否已丢失，并且在连接已丢失时，阻止收发信机以先前选择的频率发射。这阻止基站被断开和阻止基站在新位置上被重新安装，在此新位置中先前选择的频率能干扰由广域蜂窝网络在该区域中正在使用的频率。可选择地，这个检测和禁止方面响应于电源和电话连接二者的丢失而不是单单的电话连接的丢失或电源连接的丢失。
尽管’668专利的分配系统和方法具有显著的改善，但在蜂窝终端和电话基站之间分配蜂窝通信信道的另外的技术可能是所希望的。例如，’668专利可能要求广域蜂窝网络的操作者知道其中有电话基站的小区，以便能识别更远的小区。而且，’668专利不能解决两个电话基站之间相互干扰的问题。广域蜂窝网操作者可能给具有重叠本地区域的两个相邻电话基站分配同一信道，并因此在基站之间产生共信道干扰。
发明概要
因此，本发明的一个目的是提供分配蜂窝通信信道用于蜂窝终端与电话基站之间通信的方法和系统。
本发明的另一目的是提供分配蜂窝通信信道用于蜂窝终端与电话基站之间通信的方法和系统，而不必了解电话基站的位置。
本发明的还有另一目的是提供分配蜂窝通信信道用于蜂窝终端与电话基站之间通信的方法和系统，它们能减少在具有重叠的本地区域的相邻电话基站之间的共信道干扰。
根据本发明通过利用蜂窝终端测量本地区域内控制信道与通信信道(也称为“话音信道”或“业务信道”)的接收信号强度以及利用所接收的信号强度在蜂窝终端与电话基站之间分配蜂窝通信信道来提供这些和其他目的。所选择的通信信道减少电话基站与广域蜂窝网络之间的共信道干扰，并且也减少电话基站之间的共信道干扰。
具体地，根据本发明，蜂窝通信信道被分配用于蜂窝终端与电话基站之间的通信，其中电话基站把有线电话网连接到使用蜂窝网络频谱内多个控制信道和通信信道的广域蜂窝网络的小区中的本地区域内的蜂窝终端。蜂窝终端被控制来测量控制信道的接收信号强度。识别与具有最低接收信号强度的测量的控制信道相关的一组通信信道。然后，使蜂窝终端测量此组通信信道接收的信号强度。从这组通信信道中选择具有最低接收信号强度的通信信道。所选择的具有最低接收信号强度的通信信道被用来进行在本地区域内蜂窝终端与电话基站之间的通信。
通过控制蜂窝终端测量控制信道的接收的信号强度，使用与离基站最远的小区有关的通信信道，从而减少在电话基站与广域蜂窝网之间的干扰。而且，通过使蜂窝终端测量与具有最低接收信号强度的控制信道有关的通信信道组的接收的信号强度，减少与其他电话基站的干扰。因此，也减少了与广域蜂窝网和与其他基站的干扰，而不需要广域蜂窝网操作者知道电话基站准确的位置。
具有最低接收信号强度的通信信道仍可能对于阻止干扰相邻基站不是足够低。如果是这样，则与具有下一最低接收信号强度的所测量的控制信道有关的通信信道组被识别，并且蜂窝终端测量这下一组的通信信道所接收的信号强度。然后从下一组通信信道中选择具有最低接收信号强度的通信信道并且用于通信。可以重复这些操作直至识别具有可接受的低信号强度的通信信道为止。
蜂窝终端本身可以比较所接收的信号强度，以便识别所测量的具有最低接收信号强度的控制信道和所测量的具有最低接收信号强度的通信信道。可选择地，接收的信号强度可传送给电话基站，电话基站比较所接收的信号强度，并从蜂窝终端提供的表中识别最低测量的接收信号强度。然而，更可取地，广域蜂窝网经基站和有线电话网从蜂窝终端中获得所接收的信号强度测量，并确定具有最低接收信号强度的信道。因此，在识别与所测量的具有最低接收信号强度的控制信道有关的一组通信信道时，控制信道的接收信号强度测量最好从蜂窝终端传送给电话基站并经过有线电话网从电话基站传送给广域蜂窝网。广域蜂窝网识别测量的具有最低接收信号强度的控制信道，并且广域蜂窝网识别与所测量的具有最低接收信号强度的控制信道有关的一组通信信道。类似地，在促使蜂窝终端测量此组通信信道的接收信号强度时，所识别的这组通信信道最好经有线电话网从广域蜂窝网传送给基站，并随后从基站传送给蜂窝终端。
类似地，在从此组通信信道中选择具有最低接收信号强度的通信信道时，接收信号强度测量最好从蜂窝终端传送给电话基站，并经有线电话网从电话基站传送给广域蜂窝网。广域蜂窝网识别所测量的具有最低接收信号强度的通信信道，并且广域蜂窝网选择具有最低接收信号强度的通信信道。然后，对所选择的通信信道的识别经有线电话网传送给基站并从基站传送给蜂窝终端。
优选地，由蜂窝终端测量接收信号强度，并且此测量和其他信号在蜂窝终端驻留在电话基站中的同时经过基站在蜂窝终端与有线电话网之间被传送。信号和测量可以通过电信号、诸如光信号的电磁信号、或诸如超声信号的声信号进行传送。因此，蜂窝终端被控制来测量本地区域中控制信道与通信信道的接收信号强度，以便广域蜂窝网能在减少与广域蜂窝网和与其他电话基站的共信道干扰的同时分配信道，用于蜂窝终端与电话基站之间的通信。
附图简述
图1A和1B示意地表示无线电个人通信系统，包括基站和蜂窝终端，分别在此终端与基站之间以及在此终端与广域蜂窝网之间进行无线电通信；
图2表示具有以隐线所示的终端的基站实施例的前透视图；
图3是图2基站的示意方框图；
图4是图3的基站收发信机示意方框图；
图5是蜂窝终端的示意方框图；
图6是表示在根据美国专利5428668的无线电个人通信系统初始化期间操作的流程图；
图7是广域蜂窝网的第一小区复用模式的示意图；
图8是广域蜂窝网的第二小区复用模式的示意图；
图9是表示根据美国专利5428668的无线电个人通信系统操作的流程图；
图10A与10B是表示根据本发明的无线电个人通信系统操作的流程图。
本发明详细描述
现在将在下面结合附图更全面地描述本发明，其中示出本发明的优选实施例。然而，本发明可以以多种不同形式加以实施，并且不应解释为限制于本文所提出的实施例；相反地，提供这些实施例，以使本说明书全面和完整，并且完全表达本发明的范畴给本领域技术人员。
此详细描述将以根据美国专利5428668的信道分配的无线电个人通信系统和方法的描述开始。然后，将描述根据本发明的利用接收信号强度测量的信道分配的方法和系统。无线电个人通信系统
参见图1A和1B，表示无线电个人通信系统的概念图。这样的系统工作在广域蜂窝网内，它把蜂窝网频谱内的多个频率(信道)的各部分分配给分开的地理小区。因此，此系统提供具有容量的广域无线通信网，以便利用分配给广域蜂窝网的有限数量的频率提供高质量无线通信给大量的用户。如图1A所示，广域蜂窝网包括至少一个无线电网络小区站102，诸如蜂窝电话小区站，用于经小区天线106在由104表示的网络小区中发射和接收消息。无线电网络小区站102的小区104一般在地理上被表示为如图1A、1B、7与8所示。无线电网络小区站102也与有线电话网108接口。本领域技术人员将理解，广域蜂窝网100一般包括许多无线电网络小区站102，以覆盖图7与8中所示的大区域。在这样的一个系统中，每个无线电网络小区站102覆盖广域蜂窝网100内的一个小区104，并且可以利用无线(无线电)通信与中央站(未示出)接口。中央站可以为组成广域蜂窝网100的所有网络小区站102提供至有线电话网108的连接。
仍参见图1A，电话基站110位于广域蜂窝网的网络小区站102的小区104内。基站110包括低功率收发信机，用于在一般为数十米数量级的有限本地区域114上经基站天线112发射和接收。因此，基站可用于家庭或办公室中无线电个人通信的发送和接收。基站110也电连接到有线电话网108。有线电话网108也称为公用交换电话网(PSTN)。PSTN108是例如由地区贝尔运营公司提供的常规“有线”电话系统，并且可以使用铜线，光缆或其他固定传输通道。基站110可以直接用有线连到PSTN108或通过PABX(未示出)连接。
仍参见图1A，无线电个人通信终端120表示为用于经天线122与基站110和无线电网络小区站102进行无线电通信。无线电个人通信(蜂窝)终端包括诸如蜂窝电话机的无线电电话机。蜂窝终端120也可以包括例如一个完整的计算机键盘与显示器、一个扫描器和完全的图形与多媒体能力。
如图1A所示，当终端120位于基站110的本地区域114中时，建立其间的无线电链路124。如图1B所示，当终端120在基站110的本地区域114之外，但在网络小区站102的小区104内时，自动建立与网络小区站102的新的无线电链路126以便通过广域蜂窝网100建立通信。因此，当用户相当靠近基站110(即在家中或办公室中)时，与基站进行无线通信以便使具有较高计费率结构的广域蜂窝网被旁路。当用户相对远离基站110时，与蜂窝网进行通信。
本领域技术人员应理解：完整的无线电个人通信系统一般包括许多基站110，终端120和无线电网络小区站102。本领域技术人员也将理解：常规的通信与越区切换协议可以与无线电个人通信系统一起使用，而本文不必进一步进行描述。为描述目的，假定无线电网络小区的频谱分配是下表1所示的IS-54B蜂窝电话频谱分配。
                                       表1
  系统    带宽(MHz)  信道数  边界信道号码           发射机中心频率(MHz)
     移动站      基站
 未使用   1     (824.010)    (869.010)
   A*     1   33     9911023     824.040825.000     869.040870.000
   A     10   333     1333     825.030834.990     870.030879.990
   B     10   333     334666     835.020844.980     880.020889.980
   A’     1.5   50     667716     845.010846.480     890.010891.480
   B’     1.5   83     717799     846.510848.970     891.510893.970
  发射机     信道号码        中心频率(MHz)
  移动站     1≤N≤799990≤N≤1023  0.030N+825.0000.030(N-1023)+825.000
  基站     1≤N≤799990≤N≤1023  0.030N+870.0000.030(N-1023)+870.000
在图1A与1B所述的无线电个人通信系统中，避免基站110与无线电网络小区站102之间的同信道干扰是重要的。可利用两个不同的频谱用于网络呼叫和用于基站来避免同信道干扰。例如，基站可利用无绳电话协议。不幸地是，这要求终端120操作在蜂窝与无绳协议下，这可能是昂贵并且浪费的。
根据美国专利5428668，一般已由管理机构分配使用指定的地区频谱内特定的多个频率的网络100操作者被允许分配基站110的频率和任选的功率电平。广域蜂窝网操作者(提供者)能分配频率和任选的功率电平给基站110以使同信道干扰最小并使从所分配频谱中获得的收益最大。
基站110分别使用所获得的频率和功率电平来管理基站110的操作。频率和功率电平信号也可用于控制无线电个人通信(蜂窝)终端120的操作，如下面将描述的。如下面也将描述的，可以控制蜂窝终端120操作在与基站110相同的频率和功率电平上。可选地，可提供不同的频率和功率电平。因此，广域蜂窝网操作者能从频率的使用中获得收益，并同时防止基站110和终端120之间的无线电通信与蜂窝网100内的通信相干扰。
基站与蜂窝终端的一个实施例表示在图2中。基站110包括外壳130，适于协同与蜂窝终端120相配合，并且利用电连接器132或其他电连接器装置提供基站110与蜂窝终端120之间的电接口。可选择地，通过合适的连接器和接口可以提供诸如光通信的电磁波通信或诸如超声波通信的声波通信。将基站110利用电源线连接器134或其他电源连接装置连到电源(电源插座)，并通过从基站110延伸到外壳130内的有线电话网连接器136或其他用于把基站110电连接至有线电话网的装置将基站110连到有线电话网。如图2所示，外壳130最好是便携式的，以允许用户移动它并将它重新安置在不同位置中。如图2所示的基站110还可以包括电池充电器连接器138或其他充电器接口装置，当将蜂窝终端120插入或停放在外壳130中时，如图2隐线所示，电池充电器连接器138或其他充电器接口装置把要进行电池充电的蜂窝终端120连到电池充电器(未在图2中示出)。传感器140检测何时蜂窝终端120停留在外壳130中，并启动电池充电器对要进行电池充电的蜂窝终端120电池充电。本领域技术人员将明白：无需使用单独的传感器140来检测何时终端120停留在外壳130中。
如图2所示的基站110也包括显示器142或其他用户指示装置。可选择地，蜂窝终端120可包括一个指示装置，用于在蜂窝终端120停留在外壳130中时显示通过电连接器132从基站110发射的信号。基站110也可包括键盘144或其他用户输入装置。可选择地，如同显示器142，蜂窝终端120可包括一输入装置，可用于在蜂窝终端120停留在外壳130中时把输入提供给基站110。
基站110的一个实施例方框图表示在图3中。电源150连到电源线连接器134并提供电源电压给基站110的电路。电源150还包括电源检测装置151，用于检测电源线连接器134至电源的连接何时已断开，并用于提供一个感知信号给控制处理器154，表示电源已丢失。
振铃电流和交换机电池电压检测器152电连接到有线电话连接器136，并包括用于检测在连接至有线电话网108的有线电话连接器136上的输入呼叫的装置，检测器152还检测有线电话网108至连接器136的电连接是否已断开。当检测到输入呼叫“振铃”时和当至有线电话网108的连接断开时，检测器152将信号提供给控制处理器154。有线电话网(线路)连接已断开的指示随后可在控制处理器154控制下发送给显示器142。
控制处理器154与铃流和交换机电池电压检测器152合作提供激活装置，用于在蜂窝终端120在区域114内时，发起有线电话网108与蜂窝终端120之间通过基站110的通信。对于来自有线电话网(线路)108的输入呼叫，检测器152检测输入呼叫并发送激活信号给控制处理器154，控制处理器154反过来控制基站110后续的通信操作。对于从蜂窝终端120始发的呼叫，控制处理器154检测由收发信机电路164或其他连到天线112的无线电收发信装置以广域蜂窝网100频谱内所选的频率接收的来自蜂窝终端120的通信。控制处理器154发送一控制信号给检测器电路152，以生成摘机(OFF-HOOK)和其他信号，诸如脉冲拨号，它对于与诸如一般由有线电话网108使用的环路-断开线路接口的连接可能是必要的。
分离器电路156将两线双向电话音频信号分离为分开发送与接收信号的四线系统。来自有线电话网108的接收的信号由模数变换器(A至D)158从模拟变换为数字，与此同时至有线电话网108的发射信号由数模变换器(D至A)160从数字变换为模拟。这允许所有的后续音频信号处理通过使用数字信号处理器被数字地实行。回波消除器162减弱通过连接器136发送给PSTN有线网108的信号回波以阻止破坏从PSTN接收的信号。回波消除器电路162还阻止回波由收发信机电路164或连到天线112的其他无线电收发信装置被发射给蜂窝终端120。
至于通过有线电话网(线路)连接器136输入的呼叫，收发信机电路164响应在处理器154的控制下从检测器152来的振铃检测，通过使用广域蜂窝网100频谱内所选的频率与蜂窝终端120通信。存储电路155或其他存储装置电连接到控制处理器154，以提供用于程序和数据信息，诸如代表所选频率的频率指示信号，的存储容量。存储电路155可包括常规的可读和可写存储器，诸如RAM或EEPROM。
在回波消除之后，调制解调器166处理接收的数字化音频信号，以提取可能与音频信号一起从有线电话网(线路)中接收的任何数字控制消息。例如，这样的数字控制消息可以是由广域蜂窝网100操作者发送给基站110的编程信息。所提取的数字控制消息被传送给控制处理器154。调制解调器166可执行数据/语音鉴别。诸如Texas Instruments型TMS320C56的数字信号处理器可用于回波消除器162和调制解调器166。
所接收的数字化语音传送给收发信机164以便传输。数字化的语音可以首先由未示出的压缩电路通过使用诸如CELP或VSELP的常规语音解码算法压缩到较低比特率。在本发明基站110的一个模拟传输实施例中，未示出的变换电路将鉴别的语音再变换为模拟信号，用于调制收发信机164，它在此实施例中是模拟收发信机。
由天线112接收的从蜂窝终端120至基站110的无线电信号由收发信机164检测并变换为数字语音信号。此数字语音信号随后传送给回波消除器电路162和调制解调器电路166，用于在有线电话网(线路)连接器136上传输至有线网108。可选择地，所接收的信号可通过使用例如美国专利号5048049中所描述的LOGPOLAR技术而被数字化为复数形式。此复数序列随后传送给调制解调器166，进行数字解调并被变换为模拟语音，以便在有线电话线路上发送。
当蜂窝终端120或引入个人计算机系统或通过将蜂窝终端120插入个人计算机中以便将计算机连接到调制解调器电路166而不使用至计算机的直接有线电话线路电缆连接时，无线电个人通信系统也可用于自蜂窝终端120的数据传输。在处理数据传输时，调制解调器电路166和收发信机164在所使用的空中协议与正常有线电话线路数据传输协议之间翻译数据流。收发信机164也可以检测何时所接收的信号恢复为语音，并响应控制处理器154，实施调制解调器电路166和回波消除器电路162的恢复以便处理话音信号。
收发信机164可选择用于生成和接收符合例如AMPS、ETACS、NMT450、NMT900、GSM、DCS1800或IS54的任一标准的信号。另外，收发信机164可生成或接收符合用于与卫星系统通信的诸如INMARSAT-M、INMARSAT-P、IRIDIUM、ODYSSEY、GLOBALSTAR、ELLIPSAT或M-SAT的空中接口标准的信号。所有这些标准可与本发明一起使用，以提供通过普通PSTN有线线路108来自蜂窝终端120的通信并避免使用广域系统。
图4表示图3无线电收发信机164的示意方框图。如图所示，收发信机164包括用于射频信号接收和发送的电路。由天线112接收的信号由双工器201传送给接收电路。双工器是具有两个分开的带通响应的滤波器：一个用于传送接收频带中的信号，而另一个用于传送发射频带中的信号。双工器201允许通过使用不同的接收和发射频率同时发送和接收信号。例如，在AMPS或IS54B结构中，接收与发射频率隔开45MHz。
在通过双工器201传送之后，所接收的信号由低噪声射频(RF)放大器202进行放大，此放大器提供仅足以克服在前端电路中所预期的损耗的增益。在放大之后，由接收滤波器203滤除不想要的信号成分。滤波之后，此信号通过将它与信道合成器215所生成并由本机振荡器(LO)滤波器214进行滤波的第二信号在混频器204中进行混频来下混频为第一中频(IF)。然后，此第一IF信号由放大器205进行放大，并由IF滤波器206除去不想要的混频产物。在滤波之后，第一IF在混频器207中通过使用本机振荡器合成器216提供的信号被混频为另一较低频率或第二IF信号。此第二IF信号随后由两个滤波器208与210进行滤波，并由多级放大器209与211放大，以获得一个IF信号212和一个无线电信号强度指示(RSSI)信号213。此后，对其进行检测处理，例如，如在授与Dent的美国专利5048059中所描述的，其公开的内容在此引用，作为参考。
为了发射，由调制解调器166(图3)生成数据流219。在ADC结构中，数据流被组织为用于和其它用户进行时分复用的脉冲串。基准振荡器218生成被用作为RF电路的稳定基准的精确频率，振荡器218的输出通过倍增器221，在倍增器221中它的频率增加6倍。此频率随后送入正交网络222，正交网络222产生具有正交相位关系的两个等幅信号，即两信号偏置90°，这些正交信号与数据流219一起在调制器223中进行组合以生成调制的信号，如在Microwave Journal 1991年10月卷34第10期第63-79页上的D.E.Norton等人的题为“I and QModulators for cellular Communications Systems(用于蜂窝通信系统的I和Q调制器)”文章中所描述的。所调制的信号传送给混频器224，混频器224将信号转换为射频。准确的射频由信道合成器215所提供的本机振荡器信号确定。射频信号被传送通过可变增益控制的放大器225。利用发射功率控制线220上的电压控制的此放大器增益确定最后的输出功率，因为线性功率放大器227具有固定的增益。由发射滤波器226进行滤波。
现参见图5，蜂窝终端120的设计类似于基站110的设计(图3)，除了没有振铃电流与交换机电池电压检测器152之外。如图5所示，蜂窝终端120包括收发信机250或其他装置，用于当蜂窝终端120不在基站110的本地区域114中时，与广域蜂窝网100通信，而当蜂窝终端120在本地区域114中时，与基站110的收发信机164通信。收发信机250连到天线122。蜂窝终端120还包括它自己的控制处理器254和存储装置255，类似于相对于基站110所描述的，并且蜂窝终端120还包括分别用于接收和发射信号处理的发射电路251和接收电路253。
如图5进一步表示的，当终端120是蜂窝电话机时，它包括键盘257、显示器259、扬声器261和话筒263。为了提供用于接收和传输音频、视频与数据和/或多媒体信号的计算机通信终端，键盘257可以是实际大小的个人计算机键盘，而显示器259可以是大图形显示器。也可提供扫描器265，诸如磁盘驱动器和调制解调器的其他装置267也可提供。终端120的设计对于本领域技术人员是众所周知的，因而无需在此进一步进行描述。
如上所述，基站110与蜂窝终端120之间的无线电通信发生在广域蜂窝网提供者所分配的频率上，以避免基站110与网络小区站102之间的同信道干扰。如上所述，信道选择装置获得广域蜂窝网100的蜂窝频谱内的信道用于蜂窝终端120与基站110之间的通信，此信道选择装置包括在基站110中。对于非多路复用的系统，任一指定的频率是一个信道；然而，对于多路复用型系统，每个频率可承载多个通信信道。本说明书指为频率，然而，应理解：在多路复用的系统中，可通过使用如此选择的频率把特定信道或时隙分配给基站110。
所选的频率可从基站110外面作为提取的数字控制消息进入基站110，正如上所述，在这种情况中，频率指示信号由基站110利用有线线路通信通过连接器136接收。此频率指示信号被转换为一个合成器命令，并被加到线路217以产生需要的发射和接收频率。功率电平指示信号被转换为发射功率控制信号，并加到线路220来控制发射功率。最好由控制处理器154通过使用常规技术来进行转换。下面将结合图6描述设置频率和任选的功率电平所执行的操作。
来自广域网100操作者的频率指示信号被选择以使在基站110与网络小区站102之间的干扰最小。优选地，利用不是分配给基站110位于的小区104中的网络小区站102的蜂窝频谱内的频率中的一个频率。更优选地，从分配给离所述基站最远的广域蜂窝网100的小区的蜂窝频谱内的频率组中选择一个频率，如图7和8所示。
如图3所示的基站110的电路还起着在外壳130内的请求装置的作用，电连接到有线电话线路连接器136，用于利用存储在存储电路155中的预定服务号通过有线网108与广域网络100操作者进行通信。控制处理器154通过发送代表请求的控制与数据信号使用预定的服务号始发呼叫。调制解调器166和变换器160被用来以已知类型的载波形式通过线路136发射该请求，该载波可由广域蜂窝网100操作者为检测的用途而设置的调制解调器(未示出)检测到。广域蜂窝网操作者人工地或自动地指定频率以减少或避免频率干扰。来自广域蜂窝网100操作者的所请求的频率指示信号随后由调制解调器166接收，并且所提取的数字控制消息提供给如上所述的控制处理器154。所选频率的指示根据所接收的频率指示信号存储在存储电路155中。可选择地，频率可通过诸如“智能卡”这样的可清除的频率指示器来被分配，如在Rydbeck的共同未决的申请序列号08/093076题为“无线电通信系统中控制收发信机操作的方法和设备”中所描述的，此申请已转让给本申请的受让人，其公开内容在此引用作为参考。
频率指示信号在终端120停留在基站110中时也被提供给蜂窝终端120，并作为所选频率的指示被存储在存储装置255中，以使蜂窝终端120与基站110都具有所选频率信息。可选择地，如果蜂窝终端120没停留在基站110中，并且用户不希望在所选择频率改变之后在基站110与蜂窝终端120之间开始通信之前停留此终端，则频率信息可利用广域蜂窝网100提供给蜂窝终端120。
请求频率指示信号的程序可由操作者利用键盘144输入开始，例如，按下#0开始呼叫预定服务号。可选择地，此请求可由控制处理器154响应来自检测器152的丢失连接信号而始发。此丢失连接信号可表示：有线电话线136至有线电话网108的连接已丢失或根据从电源检测装置151至控制处理器154的信号，电话连接和电源连接都已丢失，如上所述。因此，检测器152、电源检测装置151和控制处理器154确定何时请求一个新的频率选择并开始这样的请求。
可选择地，所选的频率信息可通过使用同样地将信息传送给控制处理器154的键盘144而被输入基站110。这允许基站110的用户单独从广域蜂窝网100的操作者获得所选频率信息，并随后人工地通过键盘144输入数据。
用于请求和接收频率指示信号的装置也可包含在蜂窝终端120中。如果是这种情况，蜂窝终端120可在它停留在基站110中的同时或通过网络小区站102或使用电话线路连接器136联络广域蜂窝网的操作者。同样，用于人工地输入频率指示信号请求的输入装置可以是蜂窝终端120的键盘257。
如果基站110移到新的位置，任何以前使用的所选择的频率可能是无效的，并且可能干扰广域蜂窝网100，如果允许自基站110进行传输而没有从广域蜂窝网100的操作者获得一个新的选择频率的话。希望基站110包括响应如上所述的所检测的电话连接丢失或电话与电源连接丢失，用于阻止收发信机164使用先前选择的频率进行传输的装置。这可通过图3所示的电路很容易地完成，因为控制处理器154从一起被用作为用于检测电话和/或电源连接丢失的装置的检测器电路152与电源检测装置151中接收指示信号。控制处理器154随后可控制收发信机164防止进一步传输。控制处理器154还可发送一个指示给显示器142，指示需要获得一个新频率。控制处理器154也可以通过PSTN网络发送一个消息给广域蜂窝网操作者。
根据美国专利5428668的初始化和信道捕获操作表示在图6的流程图中。当基站110由用户获得，并利用电话连接器136插入普通家用电话插孔中和利用电源连接器134插入电源插座时，在方框300开始操作。加上电源之后，检测器152通知控制处理器154：至有线电话线路108的电话连接已建立；并且来自电源检测装置151的电源感知信号通知控制处理器154：已连接线路电源。在方框302，基站110利用预定服务号呼叫广域蜂窝网。此服务号能存储在基站110中，只要求在键盘144上按下1个或2个键就能进行拨号或可以自动始发，如上所述。可选择地，如上所述，用户可以利用不同的电话与PSTN线路联络广域蜂窝提供者，并且可以语音请求建立信息，随后该建立信息可以人工键入基站110。服务号可能合适地是“800”类型号码，它在所有位置都是有效的。
在方框302始发呼叫之后，在方框304基站110将基站110的位置通知广域蜂窝网操作者。利用在现代数字电话网中可用的信令设施，这可以通过使广域蜂窝网操作者从PSTN请求始发呼叫的电话线路号来完成。在方框306，基站110请求来自广域蜂窝网操作者的包括频率的控制消息。此请求也可包括功率电平和信道信息以及频率。在方框308，基站110从广域蜂窝网操作者接收包括所请求的频率的指示的控制消息。随后在方框310这作为接收频率的指示被存储在基站110中。
在方框312，基站110随后发射接收频率的指示给蜂窝终端120。这个传输在蜂窝终端120停留在基站110中时可利用系统连接器132来完成。可选择地，如果蜂窝终端120没有停留在基站110中，可利用收发信机164通过无线电通信发射频率指示信号。这样的传输可利用蜂窝网操作者分配给基站110的最后的频率进行。可选择地，当蜂窝电话机120未停留在基站110中而需要重新分配基站频率时，广域网操作者可通过蜂窝网呼叫蜂窝电话机120，并发送数据消息，将基站频率的变化通知蜂窝终端120。然而，如果基站频率不是频繁地重新进行分配，则基站110可以通过在显示器142上显示一告警消息通知用户需要停留蜂窝终端120以获得新频率信息。在方框314，蜂窝终端120把接收频率指示存储在蜂窝终端120中。
一旦用于基站110与蜂窝终端120之间通信的工作频率已初始被建立，只要基站110保持在同一位置中，所分配的频率就将继续有效。然而，如果基站110移到新位置，当以前分配给基站110的频率在基站110重新位于的广域蜂窝网的本地小区中使用时，将导致干扰广域蜂窝网。因此，在方框316，基站110确定至基站的电话连接是否因为所请求的频率指示是如上所述最后收到的而已丢失。基站110还可确定至基站110的电源连接是否因为所请求频率的指示是最后收到的而已丢失。如果电话连接或可选择地电话与电源连接因为所请求频率的指示是最后收到的而已丢失，则基站110重复如上所述的步骤300至314。可选择地，在步骤316，当确定连接已丢失时，基站110可能被禁止通信，直至发起新的选择频率请求为止。
上面描述了对于使用基站处理器与键盘获得频率信息的实施例的操作。在可替换的实施例中，蜂窝终端120的键盘和处理器可用于执行初始化操作。在此实施例中，图6的所有步骤是在蜂窝终端120停留在基站110中时完成的。与广域蜂窝网操作者的通信随后能由蜂窝终端120利用可用来通过PSTN 108在蜂窝终端120与网络操作者之间发射信号的基站110进行处理。
优选的是：不给基站110分配已在基站110所位于其中的广域蜂窝网的小区中使用的频率，而选择在远离的最远距离的小区中使用的频率。一个实施例中由广域蜂窝网提供者所进行的频率分配表示在图7中。图7表示在一些美国的广域蜂窝网为避免相邻小区之间的干扰而采用的21小区频率复用模式。应理解：广域蜂窝网100可以包括多个这样的复用模式，并因而包括大于图7所示的21小区的复用模式。21群集中的每个小区104使用可供广域蜂窝提供者使用的频率总数的一个不同1/21部分。图7表示在均匀隔开的小区网格中标号1至21的21组频率的分布。可看出：使用同一频率组的小区是均匀隔开的并且各中心之间的间隔为开根号(21)的小区直径，其中小区直径被定义为每个六边形的内接圆的直径。
图7中可看出：标号15或8的小区是离标号1的小区最远的那些小区。因此，应用于位于标号1小区内的基站110的频率应从频率组8和15中提取。互易地，用于标号15小区中的基站110的频率应从频率组1和8中提取，对于标号8的小区也是如此。利用对称性，标号2的小区中的基站110应利用从组9和16中提取的频率，等等。因此，每个区域内的基站110可以采用可供使用频率总数的2/21。如果这包含至少21个频率，则能采用21小区复用计划来保证：使用相同频率的小区至少隔开根号(21)的小区直径距离。这要求在小区与小区系统中采用的频率总数至少是21×21/2＝220。这个条件在美国AMPS系统中通常是令人满意的，在美国AMPS系统中两个竞争操作者在800个信道上共享，每个具有多于400个的信道。因此，希望：小区应能被编程和重新编程以便根据位于其中的小区使移动电话网的频率最佳。
图8表示在诸如可在欧洲GSM系统中被采用的较紧的7小区模式的小区复用模式情况中如何进行基站频率分配。如图8所示，在每个小区中，给不同区域分配不同频率组，以便位于那些子区域内的基站110使用。在图8中，分别表示标号1和5的小区的基站110的频率分配模式。
图9表示一旦频率信息已由基站110及其有关的蜂窝终端120获得时无线电个人通信系统操作的方法。在方框352，在电源加到蜂窝终端120时操作开始。加上电源之后，在方框354中蜂窝终端120扫描分配给其有关基站110的所选频率，并在方框356中确定是否已检测到超过门限的信号电平。如果已检测到超过门限的信号电平，则终端120位于其有关基站110的区域114中。蜂窝终端120则在方框360通过到基站110的无线通信在PSTN 108上通信。如果没有检测到超过门限的信号电平，则终端120不在基站110的区域114内，并在方框358中利用常规技术发起与网络小区站102的通信。
本领域技术人员应理解：基站110与终端120可用单独的话音信道频率和功率电平传输。如果例如基站具有较大天线或更灵敏的接收机，则基站与终端的功率电平可能是不同的。由于终端和基站一般不在双工收发信机中相同频率上发射或接收，所以频率将是不同的也是预料之中的。可选择地，可从广域蜂窝提供者中获得一个单个频率和功率电平，并且可从此单个频率和功率电平中确定第二频率和功率电平。
因此，网络提供者/操作者可以分配基站至终端通信的频率和功率电平。通过分配基站到终端通信的频率和功率电平，减少网络小区内的同频干扰，并且网络提供者可从基站的官方许可频谱中获得额外收益。利用接收信号强度测量的信道分配
现在描述根据本发明的利用接收信号强度测量的用于蜂窝终端与电话基站之间通信的蜂窝通信信道的分配。一般地，在电话基站初始化期间，蜂窝终端被控制以便获得在蜂窝系统的所有控制信道上的接收信号强度的下行链路测量。这些测量随后被传送给电话基站，电话基站通过有线电话网线路发送这些测量给连到广域蜂窝网的中央数据库的特殊服务号。从这些测量中，广域蜂窝网能导出具有最低信号强度的控制信道。这个控制信道与离电话基站很远或为被遮挡(被障碍阻挡)的小区的广域蜂窝网小区有关。在任一种情况中，广域蜂窝网识别由此小区使用的通信信道(也称为“话音信道”或“业务信道”)组，并分配此组通信信道给电话基站。广域蜂窝网所使用的控制信道和通信信道组一起称为广域蜂窝网的“无线电信道”。
随后使蜂窝终端进行第二频率扫描，以测量在刚被分配的通信信道组中的频率上的接收信号强度。这个扫描将揭示使用此组中的频率之一的其他电话基站的存在。选择具有最低信号强度的频率用于蜂窝终端与电话基站之间的通信。这个频率最好由电话基站使用，因为它远离利用此频率的小区，或被此小区遮挡，并远离利用此频率的另一电话基站或被此电话基站遮挡。因此，本发明产生等于此组通信信道中的频率数的指定小区内电话基站之间有效的复用模式。
如果在所选频率上的信号电平太高而难以接受，则显然所有信道由邻近电话基站使用，并且复用模式可能是不可接受的。电话基站随后能从广域蜂窝网中请求第二组信道，此时第二组信道对应具有下一最低信号强度的测量的蜂窝控制信道。这将增加电话基站之间有效复用的2倍，从而进一步减少同信道干扰。通过命令蜂窝终端获得下行链路测量并将这些测量报告给电话基站和广域蜂窝网，电话基站本身无需下行链路接收机。
现参见图10A-10B，将详细描述根据本发明的利用接收信号强度进行信道分配的操作。应理解：这些操作最好由电话基站110的控制处理器154、蜂窝终端120的控制处理器254和广域蜂窝网的控制处理器在存储的程序控制下进行。然而，也应明白：可以利用在存储的程序控制下操作的特殊用途硬件和/或特殊用途硬件与一般用途硬件的组合。
如方框400所示，控制蜂窝终端测量广域蜂窝网中所有的控制信道。方框400的操作可由电话基站110如已描述的加上电源和/或连到有线电话网108后开始。方框400的操作也可由广域蜂窝网通过有线电话网连接到基站110开始。在另一可选方案中，此操作可由蜂窝电话机启动，例如由用户激活。
优选地，在购买电话基站110并将基站插入电源和电话机插孔之后，由用户例如在有线电话网上拨打服务号开始初始化程序，此有线电话网将电话基站连到广域蜂窝网中包括数据库的中央计算机(控制处理器)。广域蜂窝网利用鉴权程序检验电话基站的有效性。随后可以指示用户将蜂窝电话机停留在电话基站中，以进行蜂窝电话与电话基站之间的物理连接(电的、诸如光的电磁或声的连接)。可选择地，广域网操作者能使用在蜂窝网与蜂窝终端之间的蜂窝电话接口来发射指令。
广域蜂窝网操作者指示蜂窝电话扫描广域蜂窝网所有的控制信道。在此扫描中，蜂窝电话仅识别广域蜂窝网中的控制信道。如本领域技术人员所熟悉的，每个小区包括一般使用固定不变的发射功率并载送连续控制信息数据流的一个或多个控制信道。这些控制信道具有诸如固定频率、固定频率/时隙或数据流中特殊识别符那样的格式，以便蜂窝电话能识别这些信道为控制信道。从这些控制信道的每一信道中，蜂窝电话进行信号强度测量。
如方框402中所示，蜂窝终端将控制信道的测量经图2的132上所示的物理连接传送给电话基站。如方框404所示，电话基站将控制信道的测量经有线电话网(图2的136)传送给广域蜂窝网。可选择地，蜂窝电话能通过最近的小区102直接将测量信息发送给广域蜂窝网。
参见方框406，广域蜂窝网识别具有最低接收信号强度的信道。由于广域蜂窝网上固定的频率复用计划，广域蜂窝网也能识别与具有最低信号强度的控制信道有关的第一组通信信道。由于固定信道复用模式，利用此控制信道的所有小区将使用同一组的通信信道，以便不必识别特定小区。由于此组中的所有信道由大的隔开或遮蔽而在电话基站位置中被弱接收的小区发射，所以此组中所有信道都是供电话基站使用的潜在候选者。
本领域技术人员也应明白：蜂窝终端本身可以识别具有最低接收信号强度的控制信道并将此控制信道发射给广域蜂窝网。在另一可选择方案中，电话基站可以识别具有最低接收信号强度的控制信道并将此控制信道发送给广域蜂窝网。然而，为了减小蜂窝电话和基站的复杂性，最好由广域蜂窝网在从基站中收到转发的信号强度测量之后进行最低接收信号强度的识别。
仍参见图10A-10B，广域蜂窝网将与具有最低信号强度的控制信道有关的通信信道组的识别经有线电话网传送给电话基站。在方框412，电话基站将通信信道组的识别传送给蜂窝终端。也应明白：方框408与412的操作可通过广域蜂窝网与蜂窝终端之间的无线通信来完成。
在方框414，使蜂窝终端测量在所识别的通信信道组中的所有信道。在方框416上，蜂窝终端将通信信道测量传送给电话基站。在方框418，电话基站将通信信道测量经有线电话网传送给广域蜂窝网。也将明白：方框416与418的操作可通过从蜂窝终端直接发送通信信道测量给广域蜂窝网来完成。在方框422，广域蜂窝网选择具有最低信号强度的通信信道。如上结合方框406所描述的，这个选择也可以在蜂窝终端或在电话基站中进行。
将明白：最低通信信道的接收信号强度可能太高，以致不能以可接受的确定性确保没有共信道干扰。见方框424。如果是这种情况，则在方框426，广域蜂窝网识别与具有下一最低信号强度的控制信道有关的下一组的通信信道。随后，在此下一组的通信信道上执行方框408-422的操作。这些操作可以重复进行，直至在方框424上识别具有可接受地低的信号强度的可接受通信信道为止。然后，在方框428，广域蜂窝网将所选的通信信道的识别经有线电话网传送给电话基站。在方框432上，电话基站将所选通信信道的识别传送给蜂窝终端。最后，在方框434，蜂窝终端与电话基站在本地区域中通过使用所选通信信道进行通信。
现在描述在具有21小区信道复用模式的图7的广域蜂窝网100中图10A-10B操作的一个数字示例。21小区频率复用模式在一些美国广域蜂窝网中采用，以避免相邻小区之间的干扰。一个21小区群集使用在此群集中全都是唯一的控制信道F_1a、F_2a、…F_21a。给每个小区分配一个控制信道。与每个控制信道F_ia(其中i＝1，…21)有关的是一组通信信道。通信信道数量取决于广域网操作者许可的频率总数。通信信道可以指定为F_ib、F_ic、F_id、…其中i＝1，…21。在图10的方框400上，小区1中的电话基站测量控制信道F_1a、F_2a、…F_21a的信号强度。参见图7。由于控制信道F_15a和F_8a由最远小区发射，所以其接收信号强度将最可能是最弱的。然而，如果一个建筑物位于电话基站位置与小区4之间，则F_4a可能是非常弱并且是供使用的候选者。
控制信道F_1a…F_21a的信号强度测量报告被报告给广域蜂窝网(方框402与404)，广域蜂窝网识别最弱的控制信道，比如说F-15a。在方框406上，广域蜂窝网识别在小区15中使用的并与控制信道F-15a有关的通信信道组，即F_15b、F_15c、F_15d…组。这个识别被传送给电话基站(方框408)并传送给蜂窝终端(方框412)。不包括控制信道F_15a自身在内，如下所解释的。
随后使蜂窝终端对刚被分配的信道组：F_15b、F_15c、F_15d…进行信号强度测量，见方框414。不是执行这个测量来测量小区15中的业务活动性，而是检测已被分配以此组中的一个信道的邻近电话基站的存在。报告再次被传送给电话基站(方框416)，电话基站现在能自己选择具有最弱信号强度的信道，或将报告再转发给广域蜂窝网(方框418)。在方框422上，蜂窝网选择具有最低信号强度的组F_15b、F_15c、F_15d…中的信道。
从此组中选择的信道被用作为电话基站信道。这个信道使电话基站与蜂窝环境之间的相互干扰最小，这是因为此信道是从最佳蜂窝复用组中选择的，并且因为选择此组中最弱的信道，所以这个信道使电话基站自身之间的相互干扰最小。
通过从此组中选择最佳信道，电话基站环境提供具有等于此组中信道数的有效复用的自动信道分配。如果此组中没有足够的信道提供充分的共信道干扰抑制，则电话基站将在第二频率扫描中识别这个信道，这是因为此组中最弱信道仍具有超过所要求的信号强度。见方框424。然后，电话基站能请求广域蜂窝网分配第二组信道(方框426)，它对应于下一个最弱控制信道。
在上面示例中，如果F_15a是最弱信道，而F_8a是下一最弱信道，则在方框426，广域蜂窝网操作者将分配第二组F_8b、F_8c、F_8d…给电话基站。蜂窝终端将再次扫描此第二组所有信道上的信号强度(方框414)并选择最弱的信道(方框422)。通过使两组信道可供使用，电话基站之间的有效复用被加倍。如果为了在其中有许多相隔很近的电话基站的辐射最强处解决共信道干扰问题而需要的话，这些操作可以进行重复。
蜂窝控制信道自身不包括在组分配中的原因很多。首先，如果一个电话基站选择一个蜂窝控制信道作为电话基站信道，则另一电话基站在初始化期间可能错误地将来自那个相邻电话基站的信号识别为邻近蜂窝基站的信号。结果，正开始的电话基站将不考虑有关的通信信道组，即使此组中有可能有令人感兴趣的信道，因为此信道是由邻近电话基站选择的。不包括控制信道的另一原因是避免电话基站与蜂窝系统控制之间的干扰。最后，蜂窝通信信道很可能比蜂窝控制信道具有更低的干扰。控制信道必须连续以恒定的高功率电平发射。通信信道间歇地被使用(只在它们用于话音或数据通信时)，具有DTX，并且能采用自动功率控制以减少干扰。
虽然本发明主要根据分配的频率进行描述，但应明白：本发明同样针对利用其中单个频率传送多个信道的任一形式的多路复用的系统。在这样的一个系统中，本发明从诸如广域蜂窝网操作者的外部源中获得分配的频率信息和在所分配频率中的特定的信道时隙。因此，本文所用的术语“信道”包括频率加信道或只包括频率。也应明白：本发明可用在引用广域通信网上的任一类型的信道复用模式的任一蜂窝类型的无线通信系统内。
也将明白：电话基站无需使用此组分配的通信信道中的一个特定通信信道。而相反地，通过采用顺序跳频可以利用分配组中所有的通信信道。跳频组是离电话基站最远的小区所使用的通信信道组。在此实施例中，为了使相邻电话基站的共信道干扰最小，不必执行在所分配通信信道上的信号强度测量。相反地，由于每个基站使用具有不同跳频顺序的非同步跳频，所以这种干扰由于顺序跳频的特征而被最小化。蜂窝终端能够容易地适用于在与电话基站通信时使用顺序跳频，这是因为顺序跳频也可在广域蜂窝网中，例如在GSM系统中应用。
在附图和说明中，已公开典型优选的本发明实施例，并且虽然采用特定术语，但仅用于一般的和描述的目的而不是限制的目的，本发明的范畴是下面权利要求中所提出的。

Claims (34)

1.分配蜂窝通信信道用于蜂窝终端与电话基站之间通信的一种方法，电话基站将有线电话网连到广域蜂窝网的小区中的本地区域内的蜂窝终端，此广域蜂窝网的小区使用蜂窝网频谱内的多个控制信道和通信信道，所述分配方法包括以下步骤：
控制所述蜂窝终端测量控制信道的接收信号强度；
识别与具有最低接收信号强度的测量的控制信道有关的一组通信信道；
促使所述蜂窝终端测量此组通信信道的接收信号强度；
从此组通信信道中选择具有最低接收信号强度的通信信道；和
使用具有最低接收信号强度的所选择的通信信道用于在本地区域内所述蜂窝终端与所述电话基站之间的通信。
2.根据权利要求1的方法，其特征在于，其中在所述选择步骤之前是以下步骤：
确定具有最低接收信号强度的通信信道的接收信号强度是否足够低；和
如果具有最低接收信号强度的信道的接收信号强度不是足够低，则对于与具有下一最低接收信号强度的测量的控制信道有关的下一组通信信道重复所述识别步骤和所述促使步骤。
3.根据权利要求1的方法，其特征在于，其中所述识别步骤包括以下步骤：
从所述蜂窝终端传送控制信道接收信号强度测量给所述电话基站；
从电话基站经所述有线电话网传送控制信道接收信号强度测量给广域蜂窝网；
促使所述广域蜂窝网识别具有最低接收信号强度的所测量的控制信道；和
促使所述广域蜂窝网识别与具有最低接收信号强度的所测量的控制信道有关的一组通信信道。
4.根据权利要求3的方法，其特征在于，其中所述促使所述蜂窝终端测量此组通信信道的接收信号强度的步骤之前是以下步骤：
从所述广域蜂窝网经所述有线电话网传送识别的此组通信信道给所述基站；和
从所述基站传送识别的此组通信信道给所述蜂窝终端。
5.根据权利要求4的方法，其特征在于，其中所述选择步骤包括以下步骤：
从所述蜂窝终端传送通信信道接收信号强度测量给所述电话基站；
从电话基站经所述有线电话网传送通信信道接收信号强度测量给广域蜂窝网；
促使所述广域蜂窝网识别具有最低接收信号强度的测量的通信信道；和
促使所述广域蜂窝网从此组通信信道中选择具有最低接收信号强度的通信信道。
6.根据权利要求5的方法，其特征在于，其中所述使用步骤之前是以下步骤：
从所述广域蜂窝网经所述有线电话网传送所选择的通信信道的识别给所述基站；和
从所述基站传送所选择的通信信道的识别给所述蜂窝终端。
7.根据权利要求1的方法，其特征在于，其中在所述蜂窝终端停留在所述电话基站中的同时，实施全部的所述控制步骤、所述识别步骤、所述促使步骤和所述选择步骤。
8.根据权利要求1的方法，其特征在于，其中在所述蜂窝终端停留在所述电话基站中的同时，通过在电话基站与停留在电话基站中的蜂窝终端之间的电信号、电磁信号或声信号的传送来实施所有的所述控制步骤、所述识别步骤、所述促使步骤和所述选择步骤。
9.用于蜂窝终端和电话基站的一种测量方法，电话基站将有线电话网连到广域蜂窝网的小区中的本地区域内的蜂窝终端，此广域蜂窝网的小区使用蜂窝网频谱内的多个无线电信道，所述测量方法包括以下步骤：
控制所述蜂窝终端测量所选的无线电信道的接收信号强度；
从所述蜂窝终端传送接收信号强度测量给所述电话基站；和
从所述电话基站经所述有线电话网传送接收信号强度测量给广域蜂窝网。
10.根据权利要求9的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
在广域蜂窝网中比较接收信号强度测量以便藉此识别具有低接收信号强度的无线电信道。
11.根据权利要求9的方法，其特征在于，其中所述控制步骤之前是以下步骤：
从所述广域蜂窝网经所述有线电话网传送所选的无线电信道的识别给所述基站；和
从所述基站传送所选的无线电信道的识别给所述蜂窝终端。
12.分配蜂窝通信信道用于在蜂窝终端与电话基站之间通信的一种系统，电话基站将有线电话网连到广域蜂窝网的小区中的本域区域内的蜂窝终端，此广域蜂窝网的小区使用蜂窝网频谱内多个控制信道和通信信道，所述分配系统包括：
用于控制所述蜂窝终端测量控制信道接收信号强度的装置；
响应于所述的控制装置，用于识别与具有最低接收信号强度的所测量的控制信道有关的一组通信信道的装置；
响应于所述的识别装置，用于促使所述蜂窝终端测量此组通信信道的接收信号强度的装置；和
响应于所述的促使装置，用于从所述的通信信道组中选择具有最低接收信号强度的通信信道的装置，以使所选的具有最低接收信号强度的通信信道用于本地区域内所述蜂窝终端与所述电话基站之间的通信。
13.根据权利要求12的系统，其特征在于，其中所述选择装置包括：
用于确定具有最低接收信号强度的通信信道的接收信号强度是否足够低的装置；
响应于所述的确定装置，如果具有最低接收信号强度的信道的接收信号强度足够低，用于使用所选的具有最低接收信号强度的通信信道进行本地区域内所述蜂窝终端与所述电话基站之间的通信的装置。
14.根据权利要求12的系统，其特征在于，其中所述识别装置包括：
用于从所述蜂窝终端传送控制信道接收信号强度测量给所述电话基站的装置；
用于从电话基站经所述有线电话网传送控制信道接收信号强度测量给广域蜂窝网的装置；
用于促使所述广域蜂窝网识别具有最低接收信号强度的所测量的控制信道的装置；和
用于促使广域蜂窝网识别与具有最低接收信号强度的所测量的控制信道有关的所述通信信道组的装置。
15.根据权利要求14的系统，其特征在于，其中所述用于促使所述蜂窝终端测量此组通信信道的接收信号强度的装置还包括：
用于从所述广域蜂窝网经所述有线电话网传送此组识别的通信信道给所述基站的装置；和
用于从所述基站传送此组识别的通信信道给所述蜂窝终端的装置。
16.根据权利要求15的系统，其特征在于，其中所述选择装置包括：
用于从所述蜂窝终端传送通信信道接收信号强度测量给所述电话基站的装置；
用于从电话基站经所述有线电话网传送通信信道接收信号强度测量给广域蜂窝网的装置；
用于促使所述广域蜂窝网识别具有最低接收信号强度的所测量的通信信道的装置；和
用于促使广域蜂窝网从此组通信信道中选择具有最低接收信号强度的通信信道的装置。
17.根据权利要求16的系统，其特征在于，其中所述选择装置还包括：
用于从所述广域蜂窝网经所述有线电话网传送所选的通信信道的识别给所述基站的装置；和
用于从所述基站传送所选的通信信道的识别给所述蜂窝终端的装置。
18.用于蜂窝终端和电话基站的测量系统，电话基站将有线电话网连到广域蜂窝网小区中本地区域内的蜂窝终端，此广域蜂窝网的小区使用蜂窝网频谱内多个无线电信道，所述测量系统包括：
用于控制所述蜂窝终端测量所选的无线电信道的接收信号强度的装置；
第一装置，响应于所述的控制装置，用于从所述蜂窝终端传送接收信号强度测量给所述电话基站；和
第二装置，响应于所述第一装置，用于从电话基站经所述有线电话网传送接收信号强度测量给广域蜂窝网。
19.根据权利要求18的系统，其特征在于，其中所述广域蜂窝网还包括：
用于比较接收信号强度的测量以便藉此识别具有低接收信号强度的通信信道。
20.根据权利要求18的系统，其特征在于，其中所述控制装置还包括：
用于从所述广域蜂窝网经所述有线电话网传送所选的无线电信道的识别给所述基站的装置；和
用于从所述基站传送所选的无线电信道的识别给所述蜂窝终端的装置。
21.一种无线电个人通信系统，包括：
一个广域蜂窝网，此网包括使用蜂窝网频谱内多个控制信道和通信信道的多个小区；
一个蜂窝终端；
一个电话基站，此电话基站将有线电话网连到小区本地区域内的蜂窝终端；
所述蜂窝终端包括用于测量控制信道的接收信号强度的装置；
所述广域蜂窝网包括用于识别与具有低接收信号强度的所测量的控制信道有关的一组通信信道的装置，用于使用至少一个通信信道在本地区域内所述蜂窝终端与所述电话基站之间进行通信。
22.根据权利要求21的系统，其特征在于，其中所述广域蜂窝网还包括用于引导所述蜂窝终端测量此组通信信道的接收信号强度的装置；
所述蜂窝终端还包括：响应于所述的识别装置，用于从所述通信信道组中选择具有低接收信号强度的通信信道，并用于使用所选的具有最低接收信号强度的通信信道在本地区域内所述蜂窝终端与所述电话基站之间进行通信的装置。
23.根据权利要求22的系统，其特征在于，其中所述广域蜂窝网还包括：
用于确定具有最低接收信号强度的通信信道的接收信号强度是否足够低的装置；和
如果具有最低接收信号强度的信道的接收信道强度不是足够低，用于引导所述蜂窝终端测量与具有下一最低接收信号强度的测量的控制信道有关的下一组通信信道的接收信号强度的装置。
24.根据权利要求21的系统，其特征在于，其中所述基站包括：
用于从所述蜂窝终端接收控制信道接收信号强度测量的装置；和
用于将控制信道接收信号强度测量从电话基站经所述有线电话网传送给广域蜂窝网的装置。
25.根据权利要求24的系统，其特征在于，其中所述基站还包括：
用于经过所述有线电话网从所述广域蜂窝网中接收此组识别的通信信道的装置；和
用于将此组识别的通信信道从所述基站传送给所述蜂窝终端的装置。
26.根据权利要求22的系统，其特征在于，其中所述基站还包括：
用于从所述蜂窝终端接收通信信道接收信号强度测量的装置；和
用于经过所述有线电话网将通信信道接收信号强度测量传送给广域蜂窝网的装置。
27.根据权利要求26的系统，其特征在于，其中所述基站还包括：
用于经过所述有线电话网从所述广域蜂窝网接收所选的通信信道的识别的装置；和
用于传送所选的通信信道的识别给所述蜂窝终端的装置。
28.根据权利要求21的系统，其特征在于，其中所述基站还包括：用于机械耦合所述蜂窝终端到此基站的装置；和
用于在电话基站与机械耦合到此基站的蜂窝终端之间传送电信号、电磁信号或声信号的装置。
29.一种用于蜂窝终端与电话基站的测量方法，电话基站将有线电话网连到广域蜂窝网的小区的本地区域内的蜂窝终端，所述广域蜂窝网小区使用蜂窝网频谱内多个无线电信道，所述测量方法包括以下步骤：
经过所述有线电话网将信号强度测量指令从所述广域蜂窝网传送到所述电话基站；
将所述信号强度测量指令从所述电话基站传送给所述蜂窝终端；
控制所述蜂窝终端根据所述信号强度测量指令测量所述本地区域中所选的无线电信道的接收信号强度；和
根据所测量的本地区域中所选无线电信道的接收信号强度，识别至少一个无线电信道，用于在所述本地区域中所述电话基站与所述蜂窝终端之间进行通信。
30.根据权利要求29的方法，其特征在于，其中在所述控制步骤之后执行下面步骤：
将所测量的接收信号强度从所述蜂窝终端传送给所述电话基站。
31.根据权利要求30的方法，其特征在于，其中在将测量的接收信号强度从所述蜂窝终端传送给所述电话基站的所述步骤之后，执行下面步骤：
将所测量的接收信号强度经所述有线电话网从所述电话基站传送给所述广域蜂窝网。
32.根据权利要求31的方法，其特征在于，其中由所述广域蜂窝网执行所述识别步骤。
33.根据权利要求32的方法，其特征在于，其中所述识别步骤之后是下面步骤：
经所述有线电话网将至少一个无线电信道的识别从所述广域蜂窝网传送给所述电话基站。
34.根据权利要求33的方法，其特征在于，其中经所述有线电话网将至少一个无线电信道的识别从所述广域蜂窝网传送给所述电话基站的所述步骤之后是下面步骤：从所述电话基站传送至少一个无线电信道的所述识别给所述蜂窝终端。
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