CN1324925C - 适应性频率跳跃方法中通过场强度测量的频道评定及选择 - Google Patents

Abstract

在无线通讯系统的频率频道的传送品质之评定方法中，此无线通讯系统具两或更多频率频道，在该系统的单元经由该频率频道通讯，资料以使用时隙方法的时间形式在时隙被传送。可能干扰源的影响在测量时隙被决定，于测量时隙没有任何信号被接收，于此该场强度在二或更多频率频道的频率被测量，及该场强度数据被使用于关于该频率频道的评定决定。

Description

适应性频率跳跃方法中通过场强度测量的频道评定及选择

技术领域

本发明系关于一种在使用频率跳跃方法的无线电系统，特别是无线通讯系统中，频率频道传输品质之评定方法，及系关于以此为基础的频道选择方法。

背景技术

在无线电系统，特别是无线通讯系统的情况下，其允许藉由在不同的频率频道上之数据传输而分布的频率，例如在蓝牙情况下的频率跳跃，其可能遮蔽特定的频率频道以使用此方式以避免在传输过程期间的干扰影响。在一般称的适应性频率跳跃方法(AFH)的情况下，该频率频道的掩蔽被自动进行，及符合该频率频道。一般可获致在用于频率频道的此种分类及评定的两个方法间的区别，及这两种方法的其中一被选择用于掩蔽该频率频道。在第一方法中，要被适应的该连接(例如蓝牙)被改变以不会干扰其它连接(如WLAN＝无线局域网络)。在第二方法中，该方法为对要被适应的该连接(例如蓝牙)被改变使得来自其它连接的任何可能干扰尽可能具些微的干扰影响。在此第二方法中，如在频道上该位错误率或数据包错误率的评估可被用于此目的。在先前所提及的第一方法中，场强度可在要被适应的该连接不为主动的时候被决定，以使用此方式以由其它无线电系统得到关于该频率频道的活性及使用的数据。

在先前所提及的第二方法的情况下，提供如位错误率测量或数据包错误率测量为可能的，其一般系分别在资料或数据包的接收期间被进行用于频率频道的评定。若该位错误率测量或数据包错误率测量产生相对于对照值的高值，则对在此频率频道的数据传输，此频率频道被接着抑制或被掩蔽，故没有其它更多的通讯在此频率频道发生，因可被假设为具干扰源，或是干扰在此频率频道上的比率为过高的。此步骤的一主要缺点为不可能以足够信心决定干扰源或过量高比率的噪声实际上存在该频率频道的程度。此是因为亦可能测量高位错误率或数据包错误率因为在该无线系统的彼此通讯的两个单元(例如为两个蓝牙装置)彼此相距相当远，故此结果为经接收的信号或资料信号不再被不具错误地被取样。在此情况下，在该频率频道上过量高比率的干扰因而被不正确地决定，且结果为频率频道可能被抑制即使没有任何干扰源或过量高比率的干扰实际上存在。因，特别是，增加的位错误率或数据包错误率的此原因不具频率选择作用，在此情况下，此会造成关于频率频道的掩蔽之不正确决定的累积，及因而产生相当更大数目的频率且频率频道不再被使用。其它主要缺点为单一场强度决定，如在以上所提及的第一方法为可能，仅在该测量单元被授权要传送资料的时候为可实行的，而且，亦可能仅至关于频道数目的非常受限的程度，及一般可能仅对在该传输频道附近的一频道，或甚至仅对该实际传输频道本身。如此，在一方面，该测量方法可仅在该测量单元被授权要传送的那些时候被实行，在另一方面，有关经由该频道提供的该总频率带的资料亦相当程度地显著依据该传输资料通过速率而定。

德国专利特许公开申请案DE 101 23 639 A1揭示一种频道选择及经由无线通讯连接的数字数据传输之方法。在此情况下，二或更多信道被提供用于数据传输，经由此第一及第二传输/接收器单元通讯且无需电线之使用。经由无线通讯连接的数字数据通讯藉由数据包被提供，其循序地在数个频率频道被传送。每一频率频道的通讯品质被纪录，及与可被预先决定的频道标准被比较。具不足通讯品质的频道由先前未使用的频道取代，及/或包含于每一数据包的控制资料量被选择做为该通讯连接的经纪录总品质的功能。在被使用于无线电话系统的方法之情况下，仅一般的品质优值为频率频道被决定，及与品质标准被比较。关于频率频道是否因而被使用或被掩蔽用于数据传输的决定因而仅以非常不足及不确定的基准被进行，在频率频道上干扰比率及是否该频率频道被辨识及被分类做为干扰源的决定因而仅以非常不足的方式由使用这些已知方式被进行。而且，在此方法中，没有场强度测量被进行做为选择决定的资料。

发明内容

因而本发明的目的为提供一种方法，其中关于该可提供频率带及关于包含于频率带的每一频率频道的传送品质之资料可被详尽地及具高信心程度地在相当短时间内得到。因而应可能尽可能正确地、尽可能涵盖较多资料地，及尽可能快速地决定频率频道的选择之资料。

此目的可由具根据权利要求第1项的特性之方法达到，有利的发展及细节被包含于该相依权利要求项及被包含于该其它独立权利要求项。

在根据本发明用于在使用频率跳跃方法的无线电系统(特别是无线通讯系统)中频率频道的传送品质之评定的方法中，在该无线电系统的至少两个单元经由被提供的频率频道通讯。资料以使用时隙方法的时间形式在时隙被传送。本发明的一主要观念为干扰源的影响在测量时隙被决定，于测量时隙没有任何来自另一单元的数据信号被接收，于此该场强度在二或更多频率频道的频率被测量，及该场强度数据被使用于关于该频率频道的评定决定。

因而可能使用自该场强度得到的资料以决定是否，及是否合适哪一，进一步资料(如位错误率及/或数据包错误率)被使用或可被使用以进行关于是否一或更多频率频道应被使用或者应被掩蔽用于数据传输的选择决定。对在一测量时隙内的大数目的频率频道，根据本发明方法允许大量的总括资料可自该场强度资料得到。

由被使用于该频率跳跃方法的所有频率频道，或由它们中的一些的场强度资料可在一测量时隙内被有利地决定。因而，在最大值情况下，场强度资料可对被提供的所有该频率频道被决定。而且，此资料可使用根据本发明方法被快速地决定，因此资料可在一测量时隙内被决定。

RSSI测量被有利地进行以决定该场强度资料。

较佳为PLL电路被设定至在该测量时隙内的相对频道之末端频率以进行该场强度测量。

较佳为至少以该时间形式的该测量时隙被设计使得一种起始瞬时方法，特别是单一起始瞬时方法，可在一测量时隙的时间期间内由PLL电路(锁相回路电路)进行。

第一末端频率特别有利为被基本上连续改变为该PLL电路的第二末端频率，该PLL电路的末端频率亦有利为在该PLL电路的频带宽内被改变，使得该PLL电路可追踪而不需另一起始瞬时方法。此表示无论如何该PLL电路几乎不需要进行另一起始瞬时方法。

较佳为该末端频率由以一种速度改变该PLL电路的参考频率而被连续改变以避免在该末端频率的突然变化。该PLL电路的除数值在该方法被改变。在此情况下，可能使用以于时间间隔(其可被预先决定)的锯齿状的形式的频率变化数据。在该时间数据的频率以锯齿状的形式被改变。

亦可能有利的为使得该末端频率由以一种速度改变该PLL电路的除数值而被连续改变以避免在该末端频率的任何突然变化，且该PLL电路的参考频率维持不变化的。在此情况下，Σ-Δ-分数PLL电路较佳为被用于该PLL电路。

在特别有利的具体实施例中，以该时间形式的时隙被提供用做测量时隙，在此测量时隙内没有数据传输发生及/或其可被定义为在该无线电系统中测量单元的传输时隙。

本发明的其它方面系关于在无线通讯系统中频率频道的选择之方法，其中频率频道被如上所述使用根据本发明方法，或使用其有利具体实施例，评估。

若所测量场强度超过极限值场强度，及数据包错误率及/或位错误率超过可被预先决定的相对应错误极限值，则自数据传输掩蔽频率频道为有利的。

一较佳具体实施例系关于适应性频率跳跃方法，其中使用根据本发明方法，或是基于一或更多以上所提及的有利具体实施例选择用于数据传输的频率频道。

具体实施方式

本发明的一示例具体实施例将于下文中更详细解释。

一种无线电系统，特别是无线通讯系统，具数个频率频道，经由此至少两个在该通讯系统的传输/接收单元可通讯。该频率频道意欲藉由适应性频率跳跃方法用于数据传输，而且其基于无线电标准使用时隙方法操作。该通讯系统因而允许频率在预先决定的频率带内分布，此频率带可藉由在这些频道的传输由可提供频率频道的总数提供。该时隙方法藉由相同时间期间的时隙预先决定固定的时间形式，且传送或接收系由该相对应时隙预先决定，在此情况下，传送或接收的时隙可被交替地变化。

数据藉由数据包经由在该时隙内的频道被传送，不同的数据包可发生，其具不同的结构及其传送或接收期间延伸超过数个时隙，一般称为隙。诸如此类的数据包被称为多时隙包。做为实例，具128位的语音资料及16位的控制资料之结构可被用做数据包形式，亦可能使用表示由80字节成的控制数据包之结构，且没有任何语音资料，诸如此类的控制数据包包含80位资料，其中116位被提供用于同步化，8位用于该包头标部份，40位用于内容及16位用于CRC(循环冗余校验)。

场强度数据被测量以进行关于是否频率频道会被用于数据传输，及因而用于进行频道评估的选择决定。较佳为一种RSSI测量(无线电信号强度指示器值)被进行以决定该场强度，且此值显示或特征化所接收信号强度，场强度资料因而以简单、可靠及快速的方式被得到。

为确保没有其它传输/接收单元经由在该通讯系统的测量传输/接收单元传送资料，且此测量传输/接收单元系测量该场强度，该测量方法在时隙被进行，于此没有任何数据被传送及/或于此仅该测量单元可传送。

若该场强度排他地或部份地在时隙被测量，其被意欲用做该测量单元的传送时隙，接着已被遗失的数据包可再次藉由一般称的重新传输方法被再次传送，其为熟知本技艺者已知。然而，此仅可在若所使用的该无线电标准及/或所使用的该数据包型式允许的情况下被进行。当诸如此类的时隙(其在下文中被称为测量时隙)现在发生，则该场强度资料系由在此测量时隙的时间期间内的数个频率频道被决定。在此情况下，例如在蓝牙系统的情况下，该测量时隙结构被设计使得PLL电路可在一测量时隙内进行另一起始瞬时方法。若传输时隙被用做测量目的的测量时隙，则在此情况下没有任何资料被传送，该测量时隙的整个时间期间，或在此传输时隙的情况下，可因而被用于测量。

该PLL电路的起始瞬时时间可被减少，若该PLL电路的突然变化或设定被设定至新的末端频率，例如频道中间频率，且此新的末端频率系在相当接近于该旧的末端频率的频率范围内。

另一起始瞬时方法，藉由此表示仅单一起始瞬时方法的要求必须被满足，若该末端频率在限制内的时间数据内被变化，则另一起始瞬时方法可基本上被完全免除，此限制允许该PLL电路可在引入范围被操作，由此避免该PLL电路的不锁定。

在该测量时间间隔内的该末端频率的此基本上连续的变化产生大比率的可提供用于传输的频率变化被涵盖及产生场强度决定被进行，在此情况下，频率范围由该频率频道提供。做为最大值，场强度数据因而在一测量时隙期间由总数目的频道被测量，该场强度数据可于较该PLL电路的起始瞬时方法显著为短的时间期间被决定。

基本上，两个步骤可被使用以几乎连续地改变该PLL电路的末端频率。在第一步骤中，该PLL电路的参考频率被缓慢增加或减少，此以此方式被完成使得在该PLL电路的末端频率之突然变化被避免。该PLL电路的除数值在此方法期间被改变。此可藉由在于可被预先决定的时间间隔内的锯齿状的频率变化而被完成。

做为第二步骤，可使得该PLL电路的除数值可以一种速度被缓慢增加或减少使得该PLL电路的末端频率变化，然而该参考频率不被变化。使用Σ-Δ-分数N-PLL电路于此目的为特别有利的。此是因为在此情况下于该三角积分调变器的数字部份的输入值的变化产生在该时间数据的频率的甚至更慢的变化，因此亦允许除数值非整数地变化，与整数N-PLL电路相反。

两种步骤的一显著特征为该PLL电路的频率变化的速率系在该时间数据的该PLL电路的频宽范围内，且其因而可能防止该PLL电路被有效地未锁定。该PLL电路可因而适当地追踪，而不必进行另一起始瞬时方法。

该通讯系统被设计使得其支持无线电标准如蓝牙、DECT等。然而，原则上，本发明亦可被应用于支持移动无线电标准如GSM(全球行动通讯系统)或GSM/EDGE(GSM的增强数据率)的通讯系统。

若在接收期间RSSI测量已被进行以控制该无线通讯系统，如移动无线系统，的功率，这些RSSI值亦可被用于该适应性频率跳跃方法，此表示不需要进行任何其它额外测量，及所必须的是评估该可提供资料。

根据本发明方法评定频率频道的传送品质使得快速决定及测量于在该通讯系统内的该测量单元的测量时隙内在该通讯系统的大数目的频率频道的场强度资料为可能，其被提供用于及适合用于此目的。该场强度数据由此被提供于在该系统的各种频率频道，及最好对在该系统的所有频率频道，故数据传输的频道之选择的决定可被更精确地进行，且其可能更有信心地评估是否进一步资料应或不应被用于频道选择的决定。

Claims (17)

1.一种在使用频率跳跃方法的无线电系统中评定频率频道的传送品质的方法，在该无线电系统中有至少两个单元经由该频率频道进行通讯，且数据以使用时隙方法的时间形式在时隙内传送，

其特征在于，

-干扰源的影响通过测量时隙而决定，在测量时隙中没有任何来自另一单元的数据信号被接收，且在所述测量时隙内将一个锁相回路设置到各频道的末端频率，以用两个或多个频率频道的频率来测量场强度，及

-使用场强度的数据进行关于该频率频道的评定决定。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述无线电系统是一个无线通讯系统。

3.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

场强度数据在用于该频率跳频方法的所有频率频道的测量时隙内决定，或在用于该频率跳频方法的所有频率频道的一些频率频道的测量时隙内决定。

4.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

所述场强度的测量以无线电信号强度指示方法的方式进行。

5.根据权利要求4所述的方法，

其特征在于，

以该时间形式的该测量时隙被设计为使得在一测量时隙的时间期间内所述锁相回路电路可进行一个起始瞬时过程。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述起始瞬时过程是单一起始瞬时。

7.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

第一末端频率连续改变为该锁相回路电路的第二末端频率。

8.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

该锁相回路电路的末端频率是在该锁相回路电路的频带宽内改变，使得该锁相回路电路可被追踪而不需另一个起始瞬时过程。

9.根据权利要求8所述的方法，

其特征在于，

在该末端频率连续变化时，改变该锁相回路电路的参考频率以避免在该末端频率中的突然变化。

10.根据权利要求9所述的方法，

其特征在于，

频率的变化是在预先决定的时间间隔内以锯齿状的形式进行。

11.根据权利要求8所述的方法，

其特征在于，

在该末端频率连续变化时，改变该锁相回路电路的除数值以避免在该末端频率中的突然变化，且该锁相回路电路的参考频率维持不变。

12.根据权利要求11所述的方法，

其特征在于，

使用一个∑-Δ-分数锁相回路电路作为所述锁相回路电路。

13.根据权利要求1所述的方法，

其特征在于，

该测量时隙是以该时间形式中没有发生数据传输的时隙，和/或可被定义为在该无线电系统中该测量单元的传输时隙。

14.一种在无线通讯系统中选择频率频道的方法，其中该频率频道是根据权利要求1至13的其中一项所述的方法加以评定。

15.根据权利要求13的方法，

其特征在于，

如果所测量的场强度大于极限值场强度，且数据包错误率和/或位错误率超过预先决定的一错误极限值时，遮除该频率频道而传输数据。

16.一种适应性频率跳跃方法，其中提供两个或多个频率频道于无线电系统中进行数据传输，其特征在于，在所述方法是使用根据权利要求14所述的方法来选择频率频道。

17.根据权利要求16所述的适应性频率跳跃方法，其中所述无线电系统是一个无线通讯系统。