CN1327643A

CN1327643A - 生成循环频率序列的方法

Info

Publication number: CN1327643A
Application number: CN00802151A
Authority: CN
Inventors: D·K·罗伯茨
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1999-08-04
Filing date: 2000-07-24
Publication date: 2001-12-19
Anticipated expiration: 2020-07-24
Also published as: DE60023096D1; EP1118166B1; KR20010075575A; JP4518723B2; GB9918250D0; DE60023096T2; JP2003506956A; TW480839B; US7035310B1; WO2001011795A1; EP1118166A1; CN1218504C

Abstract

一个专门的循环频率序列,在一个移动无线通信系统中被一个移动站用作载波跳跃序列,该频率序列是从一个可用频率列表中,借助于一个索引序列挑选出的,该索引序列是由移动站的唯一标识符导出的。该索引用来表明列表中的各个位置,从而选出一个频率系列,以组成循环序列的一个周期。在从列表中连续选择频率之间,该列表被更新,通过每次对列表做适当的排除,有可能确保所选出的频率系列完全或最大程度地满足预定约束,例如最小跳频距离和最小禁止出现时间这样的约束。借助于一个表达式ⅰ=|f(ID,M)|modulo W,由唯一标识符ID导出每个索引ⅰ,这里,M是由该索引选出的频率在频率系列中的序号,W是列表的当前长度。

Description

生成循环频率序列的方法

本发明有关一种生成一个循环频率序列的方法，在该方法中，首先从一个内核导出一个索引序列，该序列表明可用频率列表中的各个位置，借助于该索引序列，从可用频率列表中连续地挑选出一些频率，并且，一个频率生成器装置重复地生成按上面方法挑选的频率序列。本发明还有关用于执行这种方法的装置，有关通过这种方法或装置生成的循环频率序列，并有关一个无线通信系统，该系统中使用了由这种方法或设备生成的跳频序列。

已知在通信系统中，一个公用传输介质上的多个载波频率信道是在多个通信节点间共享的，例如，在多个移动无线发射机/接收机间共享，当它们从/向一个或多个发射/接收基站接收/发射传输时，或当它们互相接收/发射传输时，它们共享多个载波频率信道。为在这种具有至少某种程度独立性的系统中进行同时通信，可以采用所谓“跳频”而尽管载频共享；即，按照一个预定的跳频序列，每个发射机以固定间隔跳频到一个不同的可用信道上。每个发射机所用的这种循环序列最好都不相同，且最好与其它任何发射机所用的循环序列具有低的互相关性。如果一个给定发射机所用的序列对于该发射机要求与之通信的接收机来说是已知的，则该接收机可与之同步地跳变其瞬时接收载波频率，从而，相对于从其它位于其范围内并同时发射的发射机处接收的信号，增强从该给定发射机接收的信号。类似地，若一个给定接收机使用的频率对于它要求与之通信的发射机来说是已知的，则该发射机可以按该序列跳变其瞬时传输载波频率，以确保相对于从其它位于其范围内并同时发射的发射机接收的信号，接收机能够以增强方式接收该传输。

这种类型的系统一般称为跳频码分多址(FH-CDMA)扩频系统。如果由合适的重复性的载波频率序列调制的，通过这种系统中的各通信链路传输的信息是数字格式的，则跳频速率可以快于，慢于，或等于信息比特率。

已出版专利应用WO 96/00467中揭示了一种第一段中定义的一般类型的方法，该方法用于这样一个FH-CDMA扩频系统中。该系统中的每个通信节点都有一个分配给它的标识符或地址，包括一个伪随机数发生器，并包括一个系统信道列表，该列表是按系统通信可用的载波频率的自然顺序安排的。所有节点中的伪随机数发生器就其操作而言都是等同的，并且每一个都被指定接收一个种子值和一个范围值。当送给一个给定伪随机数发生器一个种子值和一个范围值并将其激活时，它生成一个给定范围内的伪随机非重复整数序列值，所生成的实际序列是由上所提供的种子值决定的。

当一个已知系统中的节点开机时，它在不同的系统信道上向任何其它可以收听到其传输的节点发射捕获/同步包，以此获得同其它节点的通信链路。这些包中包含与源节点有关的信息，包括一个从源节点的标识符中导出的种子值，和一些载波频率的“剔除列表”，这些频率理论上在系统中可以使用，但源节点不希望使用它们来接收通信，例如，由于对源节点来说，这些频率当前无法强劲地支持通信。

当一个目的节点接收到这样一个包时，它从它的系统信道列表中生成一个子列表，该子列表是特定源节点可以用于通信的自然顺序的载波频率列表。换句话说，该子列表对应于从中消除了包含在接收剔除列表中的载波频率的基本系统信道列表。目标节点中的伪随机数发生器被提供了在包中接收的种子值及与子列表长度相等的范围值，并被激活以生成一个伪随机数序列，该序列被用作索引，表明子列表中的各个位置，以此，从子列表中连续地挑选频率。以这种方式，子列表中的频率按由发生器所生成的特定序列所决定的连续顺序排列，而该特定序列又是由从源节点接收的种子值所决定的。随后，该序列被存储在目标节点中的一个“链路列表”中，作为向源节点传输所用的跳频波段计划。以类似方式源节点使用其自己的种子值及剔除屏蔽，来建立它自己的跳频波段计划进行接收。这样，由于源节点和目标节点使用了相同的种子值和剔除屏蔽，所以目标节点可以参照其链路列表，使用源节点的接收机跳频波段计划，用来执行它希望与该源节点进行的任何传输。

然后，目标节点利用源节点的接收波段计划，向源节点发射一个确认/捕获/同步包，该包给源节点以该目标节点的种子值及剔除列表，这样，源节点可以以类似方式确定跳频波段计划，该计划被目标节点用于接收，并将它存入其自己的链路列表中。以这种方式，系统中的每个节点都建立了一个链路列表，该列表中包含有其通信范围内其它所有节点接收时使用的相应的跳频波段计划，并且，节点利用该列表来确定随后向其它各节点传输要使用的波段计划。

这种已知方法的缺点是，该规则递增地对可用于这类系统的跳频波段计划的特性施加约束，并且，如果不可能确保当可用载波频率仅仅通过伪随机数发生器排列的一个序列时，能够满足这些约束，则该方法非常困难。这种约束的例子为最小跳频距离(即，一个给定序列中出现的每个载波频率与出现在该序列中的下一个载波频率间允许的最小频率间隔)和最小禁止出现时间(即，在一个给定序列中，每个载波频率的出现与该序列中位于该载波频率的最小跳频距离之内的任何其它载波频率的出现之间必须出现的最小跳频数)。

本发明的一个目的是缓解这种缺点。

按本发明的一个方面，提供了一种生成一个频率循环序列的方法，在该方法中，通过一个索引序列从一个可用频率列表中连续选出一些频率，该索引序列表明列表中的各个位置，是从一个核中导出的，其中，一个频率发生器装置被控制用来重复地生成所选择的频率序列，并且，其中在从列表中序贯选择频率之间，列表中所包含的频率被更新，每次更新的细节是由至今所选的频率系列部分所确定的。

按本发明的另一方面，提供了用于生成一个频率循环序列的装置，该装置包括一个频率选择器，用于从一个内核中导出一个索引序列，并利用这些索引表明可用频率列表中的相应位置，从而从该列表中选择一个频率系列，并包括一个频率发生器装置，用于重复地生成这样选择的频率系列，其中，频率选择器包括一个列表更新器，用于在从列表中连续选择频率之间，更新列表中包含的频率，每次更新的细节，是由至今所选出的频率系列部分决定的。

在从列表中连续地选择频率之间，对列表中所包含的频率进行更新，使得有可能确保所选择的频率系列完全或最大程度地满足要求，例如满足最小跳频间距和最小禁止出现时间要求，而且仍可借助于从内核中导出的索引序列挑选不同的频率。

可以这样来安排，即，每次更新都能得出一个列表，该列表中包含有一个相应的频率子集，这些频率包含在从中选出了频率系列中的第一个频率的列表中；每次更新都能得出这样一个列表，该列表中排除了任何与上次被选择频率相差不到预定数量的频率；并且，在选择序列中的最后一个频率之前立即进行更新的目的是得出一个列表，该列表中排除了与第一个被选中频率相差不到所述预定数量的任何频率。如果是这种情况，则可以绝对保证所选频率系列呈现出与预定数量相等的最小跳频距离。类似地，合适地选择另外的排除法可以绝对保证所选频率序列满足另外的约束条件，例如最小禁止出现时间约束和/或同一频率不能被包含几次的要求。

换一种方式，可以这样安排，即，使每次更新都能得出这样一个列表，该列表中包含了一个相应的频率子集，这些频率包含在从中选出了频率序列的第一个频率的列表中，并且，若L代表整个频率序列的所要求长度，I代表在任何给定时间，至今所选的L频率序列部分的长度，m是一个大于1小于L的预定整数值，在1＜m时，每次更新都能得出这样一个列表，该列表中只保留了这样一些频率，这些频率与迄今所选频率的最小数相差不到一个预定数量，当m≤I≤(L－m)时，每次更新都得出这样一个列表，该列表中保留了这样一些频率，这些频率与最近所选(m－1)个频率中的最小数相差不到所述预定数量，当(L－m)＜I＜L时，每次更新都得出这样的列表，即使该列表中保留了这样一些频率，这些频率与最近所选的(m－1)个频率及最先选择的m－(L－I)个频率中的最小数相差不到所述预定数量。按这种方式，可以确保所选频率序列最大可能性(但不必绝对)地呈现出与预定数量相等的最小跳频间隔及与m相等的最小禁止出现时间。在下列情况下，该方法是有利的：当不可能挑选出一个其中每个成员都绝对满足最小跳频间隔和禁止出现时间要求的频率序列时，以及最好放宽最小跳频间隔和禁止出现时间要求以便能够挑选出一个序列，而不是根本无法挑选一个序列时。合适地选择另外的排除条件也可保证所选频率序列最大限度地满足其它约束条件，例如，约束条件是同一频率不能超过一次地被包含在频率序列中。

下面，参照附图，通过具体实例，描述本发明。

图1是一个移动无线通信系统的图形，

图2详细示出了包含在图1系统中的一个多路无线通信链路，

图3详细地示出了包含在图1系统中的一个移动站，

图4详细示出了包含在图1系统中的一个基站，

图5示出了包含在一个数据处理系统中的一些项，该数据处理系统形成第一个实例中图4基站的一部分，

图6是一个流程图，示出了在本发明第一个实例中数据处理系统执行的操作，

图7示出了在本发明第二实例中，数据处理系统中包括的一些项，

图8是一个流程图，示出了在本发明第二个实例中数据处理系统执行的操作。

在图1中，一个移动无线通信系统包括一个基站BS和n个移动站MS，其中示出了三个移动站MS1，MS2和MSn。基站BS和移动站MS1，MS2，…，MSn间的双向通信分别通过多路无线通信链路LK1，LK2，…，LKn进行。

如图2所示，每个多级链路LKj(j＝1，2，…，n)都包括一个从相应的移动站MSj到基站BS的单向跳频无线上行链路Uj，一个从基站BS到相应的移动站MSj和单向跳频无线下行链路Dj和一个所有移动站MS公用的双向控制无线链路C。

每个上行链路Uj和下行链路Dj都使用一个不同的循环跳频序列，以使得在这些链路中的每一个上接收到的信号中都没有来自在同一时间在任何其它链路上发射的任何信号的过量干扰。包含在不同的上行循环跳频序列中的频率都是从第一频带中的第一组p个等距离载波频率中挑选的，包含在不同的下行链路循环跳频序列中的频率都是从第二频带中的第二级q个等间距载波频率中挑选的，这里p可以等于或不等于q。第一和第二频带是不重叠的(尽管这一要求不是必须的)；第一和第二组频率甚至可以是相同的。从而载波频率的第一个波段可以在所有的上行链路间共享，类似地，载波频率的第二个波段也可在所有的下行链路间共享。甚至可以是，两个或多个上行和/或下行链路循环跳频序列包含同一组频率，虽然它们是按不同顺序排列的。

为了能够在需要时向任何移动电台分配任何循环跳频序列，每个移动电台MSj都包括第一和第二可控频率生成器装置(图2中未示出)。这种第一发生器装置中的每一个都可被控制来随意地生成第一组中的任何频率，这种第二生成器设备中的每一个都可被控制来随意地生成第二组中的任何频率。基站BS中包括这种第一和第二可控制频率发生器装置组(图2中也未示出)，因此，它可以同时与几个移动站通信。

控制链路C不使用跳频，而是使用一个固定的载波频率或频率对，它位于上行链路Uj和下行链路Dj所用频带边界之外。信息可以在控制链路C上以包的形式发射，包标题中包含有标识符，当从基站BS向某移动站传输时，该标识符为目标移动站MSj的标识符，当从一个移动站向基站BS传输时，标识符为源移动站MSj的标识符。系统中的每个移动站都被分配了一个唯一的标识符，它被存储在相关的移动站中。

图3详细示出了图1中的移动站MS之一的例子。移动站包括一个无线发射机TX，用于在图2的相应上行链路Uj上发射信息，一个接收机RX，用于从图2的相应下行链路Dj上接收信息，及另一个发射机/接收机TX/RX，用于在图2的控制信道上发射并接收信息。

发射机TX的一个信息信号输入端1被送入了要从移动站经基站BS发射给系统中的另一个移动站，或发射给系统外的一个目的站(例如，由一个公共交换电话网(PSTN)服务的一个目的站，该PSTN可与该系统相连)的信息。该信息可以是，例如，来自该移动站的一个手机的麦克风(未示出)的语音。在相反方向上传输并由移动站接收的类似信息出现在接收机RX的一个信息信号输出端3。这样，输出端3可连接到上述手机的听筒上。控制信道发射机/接收机TX/RX的发射机部分的一个信息信号输入端15被送入了来自一个适当编程的数据处理系统13的输出端14的控制信息，且发射机/接收机的接收机部分的一个信息信号输出端16向处理系统13的一个输入端17提供控制信息。

如前面所提到的，上行链路Uj和下行链路Dj都使用载波跳频，用在不同的上行链路循环跳频序列中的频率是从第一组p个等距离分布的载波频率中挑选的，且用在不同的下链路循环跳频序列中的频率是从第二组q个等距离分布的载波频率中挑选的。为了实现这一方案，图3的移动站MS包括载波频率生成器GU1，GU2，…，GUp的一个BGU组，它连续地生成第一组的p个频率中的各个频率，并包括载波频率发生器GD1，GD2，…，GDq的一个BGD组，它连续地生成第二组的q个的频率中的各个频率。移动站MS还包括一个多路复用器MUXU和一个多路复用器MUXD，它们各自的输出端22和24分别连接到发射机TX的一个载波信号输入端25和机RX的一个混合信号输入端23。发生器GU1，GU2，…，GUp的输出端18连接到多路复用器MUXU的相应输入端19，发生器GD1，GD2，…，GDq的输出端20连接到多路复用器MUXD的相应输入端21。每个多路复用器MUXU和MUXD都有一个控制或触发信号输入端26，这些输入分别由可计时控制或触发信号发生器CGU、CGD的输出端27提供。载波频率发生器的BGU组和多路复用器MUXU一起构成了一个第一可控频率生成器装置，用于在输出端22随意生成第一组载波频率中的任何频率。类似地，载波频率发生器BGD组和多路复用器MUXD一起构成第二可控频率发生器装置，用于在输出端24随意地生成第二组载波频率中的任何频率。

控制或触发信号发生器CGU和CGD是可编程的，并且当计时时，它们重复地在其(多线路)输出端27生成一个控制信号序列，从而使相应的多路复用器MUXD可MUXD将所选BGU组成BGD组的发生器的输出端18或20序贯并循环地连接到相应的发射器TX或接收机RX的输入端25或23。所生成的每个控制信号序列的长度和内容是由相关发生器CGU或CGD的当前编程决定的。发生器CGU具有一个编程信号输入端29，它与处理系统13的一个输出端30相连，并有一个时钟信号输入端31输入端31与系统13的一个输出端32相连。类似地，发生器CGD有一个编程信号输入端33，它与处理系统13的一个输出端34相连，并有一个时钟信号输入端35，输入端35与系统13的一个输出端36相连。发生器CGU和CGD可以，例如，由相应的以软件实施的长度可编程内容可编程的循环移位寄存器构成。

图4详细地示出了图1的基站BS。基站包含有一些与图3的移动站的部件类似或等同的部件，至少在它们的功能上类似或等同。因此，这些图3和图4中等同的部件不再加以介绍，除非在图4的描述中需要进一步的介绍。

图3中的移动站MS和图4中的基站BS间存在一些不同，是因为，(a)基站必须能同时同几个移动站通信，即，它必须能够同时从几个上行链路Uj接收信息并在几个下行链路Dj上发送信息，(b)移动站在一个上行链路Uj上发射并在一个下行链路Dj上接收，而基站BS则相反。(a)的结果是，图3中的移动站包括一个单独的发射机TX，一个单独的接收机RX，一个单独的多路复用器MUXU和MUXD，一个单独的控制信号发生器CGD和CGU，而图4中的基站包括成组的这些部件BTX，BRX，BMUXD，BMUXU，BCGD和BCGU。(在图4中，为了简便起见，只示出了每组中的两个相关项)。(b)的结果是，尽管在图3的移动站中，多路复用器MUXU和MUXD的输出端22和24分别被连接到发射机TX和接收机RX的输入端25和23上，但在图4的基站中，多路复用器组BMUXU和BMUXD中的多路复用器的输出端22和24分别被连接到接收机组BRX中的相应接收机和发射机组BTX中的相应发射机的输入端23和25上。

BMUXU组包括一个与BRX组中的每个接收机相对应的多路复用器，BMUXD组包括一个与TRX组中的每个发射机相对应的多路复用器。BCGU组包括一个与BMUXU组中的每个多路复用器相对应的控制信号发生器，BCGD组包括一个与BMUXD组中的每个多路复用器相对应的控制信号发生器。每个载波频率发生器GU1，GU2，…，Gup的输出端18都连接到每个多路复用器MUXU的相应输入端19，每个载波频率发生器GD1，GD2，…，GDq的输出端20都连接到每个多路复用器MUXU的相应输入端21。BMUXU组中的每个多路复用器MUXU与载波频率发生器的BGU组一起构成一个相应的第一可控频率发生器装置，用于随意地在其输出端22生成前面所述的第一组载波频率中的任意频率。类似地，BMUXD组中的每个多路复用器MUXD与载波频率发生器组BGD一起，构成一个相应的第二可控频率发生器装置，用于在其输出端24随意地生成上述第二组载波频率中的任何频率。

在图4的基站BS中，BTX组中的每个无线发射机TX都可被分配给图2的任一个下行链路Dj，用于在其上发射信息，且BRX组中的每个无线接收机都可被分配给图2的任一个上行链路Uj，用于从其接收信息。在需要时，通过适当地对相应的控制或触发信号发生器CGD和CGU编程，可以做到这一点。

发射机TX的信息信号输入端1被连接到第一个多路输入多路输出可控开关SW1的相应输入端2上，接收机RX的信息信号输出端3与第二个多路输入多路输出可控开关SW2的相应输入端4连接。开关SW1的相应信息信号输入端5与开关SW2的相应输出端6连接。如果希望的话，可以给开关SW1提供另外的输入(未示出)用于从系统外接收信息信号，例如，接收来自公共交换电话网(PSTN)的相应信道的语音信号。类似地，开关SW2可以有另外的输出端，用于向系统外发射信息，例如，向上述PSTN的各信道。

开关SW1和SW2的功能是作为纵横开关或矩阵式开关。这样，开关SW1可由加到其控制输入端9的控制信号控制，以便有选择地将其任一输入端5连接到其任意输出端2。类似地，开关SW2可由加到其控制输入端10的控制信号控制，以便有选择地将其任意输入端4连接到其输出端6。控制输入端9和10分别被连接到一个适当编程的数据处理系统43的输出端11和12上，该系统包括一个中央处理单元(CPU)44和存储器45。这样，由处理系统43对控制输入端9和10施加相应的控制信号，可使接收机RX的任意输出端3与发射机TX的任意输入端1耦接。

每个移动站MSj中的处理系统13都被编程，所以，当用户将一个移动站开机时，该移动站会通过控制信道C向基站BS发送一个登录请求，该请求中包含该请求移动站的唯一标识符。基站中的处理系统43被编程以响应这样一个登录请求，其方法为：(a)利用以下将介绍的方法，为到该请求移动站的一个下行链路Dj和从该请求移动站来的一个上行链路Uj选择相应的循环跳频序列，(b)将所选下行和上行链路循环跳频序列的细节记录在存储器中，作为当前对应于该请求移动站的跳频序列，(c)通过控制信道C向该请求移动站发送这些细节。

每个移动站MSj中的处理系统13都被编程，以便随着控制信道上指向相关移动站的这种细节的到达，该移动站的控制信号发生器CGD和CGU在被计时时，重复地生成相应的控制信号序列，它使得该移动站的多路复用器MUXD在其输出端24生成所选下行链路循环跳频序列，该移动站的多路复用器MUXU在其输出端22重复地生成所选上行链路循环跳频序列。

随后，当该移动站的用户进行一个呼叫时，该移动站的处理系统13开始对其控制信号发生器CGU和CGD计时并使一个包含该呼叫的期望地址的呼叫请求信号通过控制信道发送给基站。基站中处理系统43的响应是，(a)查找预先为到该请求移动站去的下行链路和从该请求移动站来的上行链路选择的循环跳频序列。(b)为该请求移动站分配BTX组中的一个当前空闲发射机TX，其做法是，对BCGD组中的相应控制信号发生器CGD编程并计时，以重复地生成一个控制信号序列，以使得BMUXD组中的相应多路复用器MUXD在其输出端24生成所选下行链路循环跳频序列，(c)为该请求移动站分配BRX组中的一个当前空闲接收机RX，其做法是，对BCGU组中相应的控制信号发生器CGU编程并计时，以重复地生成一个控制信号序列，以使BMUXU组中相应的多路复用器MUXU在其输出端22生成所选上行链路循环跳频序列，(d)按所分配的发射机TX和接收机RX及该呼叫的期望地址控制开关SW1和SW2。

对于一个发往已登录移动站的呼叫请求，基站以类似方式响应，另外，在这种情况下，基站BS通过控制信道C向目的移动站发射一个触发请求，以使该移动站开始计时其控制信号发生器CGU和CGD。

当一个呼叫终止时，相关移动站终止对其控制信号发生器CGU和CGD的计时，基站也终止对该呼叫期间分配给该移动站的控制信号发生器CGU和CGD的计时。

总地来说，一个给定的移动站开机的结果是，根据该移动站发送的登录请求，在基站中新近选出相应的循环跳频序列，利用该序列，在该移动站和基站之间理论上建立起上行链路和下行链路通信信道。随后，该移动站可以利用这些信道，通过基站同系统中的其它移动站通信，并且，若给开关SW1和SW2分别提供有上述附加的输入端(用于从系统外接收信息)和附加的输出端(用于向系统外发射信息)，则该移动站可以同系统外部的站，例如，同一个PSTN用户，通信。这类通信可以是这样建立的，移动站通过控制信道C向基站发射合适的请求，系统中的其它移动站通过控制信道向基站发射适当的请求，或者，从系统外部向基站发射适当的请求，基站中的处理系统43被编程以响应这类请求，在该呼叫期间向该移动站分配其发射机TX和接收机RX之一，并适当地控制开关SW1和SW2。

在本发明的第一个实例中，向基站BS发送一个登录请求的每个移动站MS的上行链路和下行链路循环跳频序列，是按照以下将参照图5和图6介绍的方法，在基站中分别从BGU组和BGD组中的不同发生器所生成的频率中挑选出来的。假设BGU组中的逐个发生器GU1，GU2，…，GUp所生成的(等间距)频率是按递增次序的，BGD组中的逐个发生器GD1，GD2，…，GDq所生成的(等间距)频率也是如此。为简便起见，进一步假设：(a)第一和第二组包含同样数量p的载波频率，即，q＝p，(b)所有这些频率都是实际上可用的；例如，在所有这些频率上，无线电频谱当前都不受干扰破坏，(c)要求每个序列的一个周期包含同一数量L个不同频率，(d)每个循环序列必须有同样的最小跳频间距(循环序列中任两个频率间的最小频率差)，该最小跳频间距等于有关组的频率间基本间距的r倍，(e)每个循环序列必须有同样的最小禁止出现时间(循环序列中任一频率的出现与位于该频率的最小跳频范围内的其它频率的出现之间必须出现的最小跳频次数)，该最小禁止出现时间等于m。

如图5所示，在本发明的第一个实例中，基站数据处理系统43中的存储器45包含区域50，51，52和53。当前登录到移动站系统的移动站的记录，与它们各自的循环跳频序列(一个周期的)的详细情况一起，存储在区域50的相应域58中。移动站的唯一标识符(IDs)被存储在相应的域58的一个子域54中，且相应的跳频序列(由相应的频率发生器的BGU组和BGD组中的序数所表示)被存储在相应的域58的子域55中。首先假设就每个给定移动站的上行链路序列和下行链路序列而言，这些表达式(而不是实际的频率序列)是相同的，这也是前面所列假设的结果。已发送了登录请求且正在为其挑选上行链路和下行链路序列的任意移动站的ID被存储在区域51中的域56内，且域57中存储至今已选出的这样一个序列的任意部分。域52存储一个列表，该表中是当前正在域57中建立的任意序列的下一成员的可能候选(也是由相应频率发生器的BGU组和BGD组中的序号数表示)，该表中的序贯表项被存储在域52的连续域59中。域53存储一个软件实现的计时器的当前内容。

在本发明的一个实例中，图4的处理系统43被编程以便在基站接收到一个来自移动站的登录请求时，执行图6所列出的操作。在图6中，不同的项有下列含义。

60开始

61将登录移动站的ID写入存储域51的域56中。

62将计数器53的值置1。清除存储域52中的任意列表。

63判断计数器53中的计数值是否大于相关载波频率组中的频率数p，即，是否大于可供包含在所选跳频序列中的频率数？

64判断计数器53中的值是否与已出现在存储域51的域57中的部分序列中的一个数相同。

65计数器53递增。

66计数器53中的值与存储域51的区域57中的部分序列中的最后(m－1)个数中的任一个的差异是否小于r？

67 I是否大于(L－m)？这里I是存储区域51的域57中的部分序列的当前长度。

68计数器53中的值与存储区域51的域57中的部分序列的开头m－(L－I)个数中的任一个的差异是否小于r？

69将计数值写入列表52作为下一个表项。

70计算i，其中i＝|f(ID)|modulo(表52中的项数W)。将表52中的第i项加到域51的域57中的序列内。

71区域51中域57内的当前序列长度I是否等于所要求序列长度L？

72将存储区域51中的内容移入存储区域80中的一个空域58内。

73结束。

登录移动站的ID在第61步被写入存储区域51的域56中之后，包括步骤65的循环被重复执行，使得连续的表项被写入存储区域52中，即，被写入要被添加到在存储区域51的域57中为移动站建立的跳频序列中去的下一个频率的可能候选列表中。测试步骤64确保了一个频率在该序列中的出现次数只能有一次。测试步骤66-68确保了下一个要加入的频率满足最小跳频距离和最小禁止出现时间要求，测试步骤66确保了对于已选频率部分中前面刚刚选择的频率来说是这种情况，测试步骤67-68确保了对于出现在一个完整序列的新的循环中的紧随其后的频率来说也是这种情况。每当测试步骤63表明所有可能的候选都已被包括在存储区域52的列表中时，即，表明存储区域52中列表的更新已完成时，则这些候选之一在70步中被选中并加入到建立在存储区域51的域57中的序列里。然后，测试步骤71判断被建立的序列是否到了要求长度。若没有(N)，则开始挑选下一序列成员的步骤。否则(Y)，登录移动站的ID和为其选择的跳频序列一起被写入存储区域50的一个空域58中。

要指出的是，在70步，挑选下一个要被加入到为登录移动站所选的序列中去的下一个频率时所用的索引i是该站的唯一标识符(ID)的一个函数f。以这种方法使用唯一的核ID，从中得出i的序贯值，可以使得同一跳频序列碰巧被选为不止一个移动站的跳频序列的几率非常低。为了简单起见，f(ID)可被选为等于ID自身，尽管也可以使用其它函数。为了提高所选序列中频率的随机性，i的每个值最好也是由该i值所选的频率在所选序列中的位置的一个函数。在这方面，若ID为非零值，则f(ID)的一个有利的选择可以是f(ID)＝{M^*(ID)＋N＋1}，这里，当M是当前所选频率在序列中的序号数(当挑选序列中的第一个频率时，M＝1，当挑选第二个频率时，M＝2，以此类推)，N是要从中挑选序列的第一个成员的列表中的载波频率数(在该例中N＝p＝q)。提高所选序列中频率的随机性的另一种方法是，在第70步的至少最初几次出现的每一次之前，从列表中删除一个随机选择的表项组(并丢弃所得的缩减列表52)另一种方法是，ID可被用作一个伪随机数发生器的种子，随后，该发生器被用于生成i的序贯值。

图6中第64步和66-68步所执行的测试的细节是由希望施加给所选序列的约束条件确定的，本实例中的约束条件是有关一个频率不能出现几次的，有关最小跳频间距r的，及有关最小禁止出现时间m的。还可证明，也能使用其它另外的约束条件。例如，若允许同一频率在序列中可被包含不止一次，则64步可被省略。又例如，若可用来包含在一个序列中的频率数量与所要求序列长度L相比不是特别大，使得很难选出一个其中每个成员都满足最小跳频距离和禁止出现时间要求的序列，则可通过修改测试步骤66和68，来提高成功地选出满足所要求性能的序列的机率，测试步骤中可以包含一个对最大跳频间距的测试，从而，会导致跳频间距大于该最大值(该值可根据前面的条件选择)的频率将被排除，若不经过该测试，这些频率可被包含在列表52中。

如前面所提到的，假设就每个给定移动站的上行链路序列和下行链路序列而言，上行链路和下行链路跳频序列的表达式(相应的频率发生器的BGU和BGD组中的序数)可以是相同的，从而，对于每个登录移动站，图6的例程只需执行一次。不过，情况并非总是如此，例如，由于第一和第二组载波频率包含不同数量的这些频率，或是由于这些频率中有些事实上不可用，以及/或是由于上行和下行链路序列上被施加了相互不同的条件，这些条件可以是有关它们的周期长度L的，有关它们的最小跳频间距r和/或它们的最小禁止出现时间m的。若是这种情况，则必须为每个登录移动站执行两次图6的例程，一次是为其挑选上行链路跳频序列，另一次是为其挑选下行链路跳频序列。在这种情况下，图5中域58的子域55可以包含两个部分55A和55B，一部分存储上行链路序列，另一部分存储下行链路序列，如图中虚线所示，类似地，图5中的区域51的子域57可包含两个部分55A和55B。

如上面所说的，可以有这样的情况，例如，若可用来包含在一个序列中的频率与所要求序列长度L相比不是特别大，则很难挑选出一个其中每个元素都满足最小跳频距离和禁止出现时间要求的序列。事实上，这样一种选择甚至是不可能的。在这种情况下，经常可以放宽最小跳频距离和禁止出现时间要求以便仍能够选出一个序列，而不希望根本无法选出一个序列。按本发明的第二实例，图7和图8分别示出了图5的存储器45和图6的流程图的修改形式，它们提供了在需要时的这种条件放松。

图7中的许多项在图5中都有对应项，在这种情况下，两个图中使用相同的参考符号。除了具有字段58和子字段54及55的区域50，具有字段56和57的区域51，具有字段59的区域52，及区域53之外，图7的存储器45还包括一个软件实现的移位寄存器SR1，SR2，…，SRp，q组74，一个软件实现的计数器C1，C2，…Cp，q组75，和一个存储区域76。为简化起见，可以假设，(a)可用于分别包含在上行和下行链路跳频序列中的第一和第二组载波频率都包含相同数量p的载波频率，即q＝p，(b)所有这些频率实际上都可用，例如，在所有这些频率上，无线电频谱当前都不受破坏性干扰，(c)要求每个序列的一个周期都由同样数量L个不同频率组成，(d)每个循环序列都有相同的最小跳频距离(循环序列中任两个相邻频率间的最小频率差)，该距离等于相关组的频率间的基本间距的r倍，和(e)，每个循环序列必须有相同的等于m的最小禁止出现时间(在循环序列中，任一频率的出现与在该频率的最小跳频间距范围内的任何其它频率的出现之间必须存在的最小频率跳变次数)。

图7的移位寄存器组74包括一个与可包含在一个给定跳频序列中的每个载波频率相对应的移位寄存器。这样，根据以上假设(a)，它包含p个移位寄存器SR。类似地，计数器组75包含一个与可包含在一个给定跳频序列中的每个载波频率相对应的计数器。这样，根据假设(a)，它包含p个计数器C。每个移位寄存器SR都有一些级，级数等于最小禁止出现时间m减去1。在挑选一个跳频序列的每个顺序成员期间，存储区域76用于存储任何计数器C中出现的最低计数值。

在图8的流程图中，不同的项目具有以下含义。

80开始。

81将登录移动站的ID写放存储区域51的字段56中，将移位寄存器SR和计数器C的值置零。

82将计数器53置为1。清空存储区域52中的任何列表。将存储区域76的内容置为任何计数器C的内容所能达到的最大值。

83判断计数器53中的计数值是否大于相关载波频率组中的频率数p，即，可包含在所选跳频序列中的频率数。

84判断计数器53中的计数值是否等于存储区域51中的字段57中的部分序列内出现的一个数。

85将计数器53递增。

86判断计数器53中的计数值与存储区域51的字段57中的部分序列中的最后一个数相差是否小于r？

87其序号与计数器53中的当前计数值相对应计数器C的计数值递增。该递增值被送入其序号与当前计数器53的计数值相对应的那个移位寄存器SR的第一级的数据输入端。

88将序号与计数器53中的当前计数值相对应的计数器C中的内容减去其序号与计数器53中的当前计数值相对应的那个移位寄存器SR的最后第(m－1)个级中的内容。对该移位寄存器计时。

89 I大于(L－m)吗？这里，I为存储区域51的字段57中部分序列的当前长度。

90计数器53的值与存储区域51的字段57中部分序列中的第(m－(L－I))个数相差小于r吗？

91将其序号与计数器53中的当前计数值相对应的计数器C中的计数值递增。

92其序号与计数器53中的当前计数值相对应的计数器C中的计数值大于存储区域76的内容吗？

93其序号与计数器53中的当前计数值相对应的计数器C中的计数值等于存储区域76的内容吗？

94将计数器53的内容写入列表52，作为下一个表项。

95清除列表52的内容，将计数器53的内容写入列表52作为第一个表项。用其序号与计数器53中的当前计数值相对应的计数器C中的内容替换存储区域76中的内容。

96计算i，i＝f(ID)modulo(表52中的项数)。将列表52中的第i项加入到区域51的字段57中的序列内。

97区域51的字段57中序列的当前长度I等于所要求的序列长度L吗？

98将存储区域51的内容移入存储区域50中的一个空白区域58中。

99结束。

在第81步中，登录移动站的ID被写入存储区域51的字段56，且各种辅助工作已完成之后，围绕包含第85步在内的循环的重复性流程使得序贯的表项被写入存储区域52中，即，写入要添加到在存储区域51的字段57中为移动站建立的跳频序列中去的下一频率的可能候选列表中。类似于图6中的测试步骤64，步骤84确保一个频率只能包含在序列中一次。步骤86-95与图6中的步骤66-69功能类似但不完全相同，区别在于，图6中的步骤66-69绝对确保要被加入的下一个频率满足最小跳频距离和最小禁止出现时间要求(其后果是，若在算法的任一级，找不出满足这些要求的频率，则图6的算法无法生成一个完整的序列)，而图8中的步骤86-95仅仅确保尽可能地满足这些要求，如以下将介绍的。每当测试步骤83表明所有可能的候选都已被包含在存储区域52的列表中时，即存储区域52中列表的更新已完成时，则在步骤96中，这些候选之一被选中并被添加到在存储区域51的字段57中建立的序列中。然后，步骤97确定所建立的序列是否有所要求的长度。若没有(N)，则开始挑选序列中下一个成员的例程。否则(Y)，登录移动站的(ID)及为其所选的跳频序列被一起写入存储区域50中的一个空白字段58内，步骤98。

如前面提到的，图8中的86-95步确保了尽可能地满足最小跳频距离和禁止时间要求。图7中每个计数器C1，C2，……的作用是保留一个记录，该记录表明当相应的载波频率是下一个要被加入到存储区域51的字段57中建立的序列中的频率时，该频率满足最小跳频距离和最小禁止出现时间要求的近似程度。给定计数器中的值越低，相应的频率越满足要求，计数值为零表明相应频率完全满足要求。图8中的步骤92-95确保了每当步骤83表明所有可能的候选都已被包含在存储区域52中的列表中时，该列表只包含这样一些频率，即，其相应计数器中的计数值当前是最低的。

图8中的第86-91步主要是将各计数器C中的计数值保持在合适的值上。86-88步连同图7中的各移位寄存器SR一起，确保了，若一个给定载波频率被选为要加入到序列中的下一个频率，而对于存储区域51的字段57中建立的序列中与其紧邻的前一个频率而言，该给定频率不能满足最小跳频间距要求，则其计数器C递增且在选择数量为最小禁止出现时间减1的另外的序列成员时，该递增一直保持。对于接近序列尾部的每个频率的选择来说，第89-91步类似地确保了，若一个载波频率被选为要被加入到存储区域51的域57中建立的序列中去的下一个频率，而该频率位于出现在完整序列的一个新的循环中的最小禁止出现时间减1位置处的频率的最小跳频距离范围内，则与该载波频率相对应的一个给定计数器C递增。

以上关于图5和6中第一个实例所作的论述也适用于参照图7和8所描述的第二个实例。例如，与图6中的60步类似，在图8的第96步中，f(ID)可以与ID本身相等，或者可以是当前正在选择的频率在所选序列中的位置的函数，例如，f(ID)＝{M^*(ID)＋N＋1}，这里，M是当前正在选择的频率在序列中的序号，N是从中选出序列的第一个成员的列表中载波频率的总数。与第一个实例类似，提高所选序列中频率随机性的另一种方法是，至少在第96步的头几次出现之前，消去列表52中的一个随机选择表项集(并丢弃得出的缩减列表52)。在第二个实例中，另一个提高所选序列中频率的随机性的方法是，在第82步的至少头几次实现期间，将一个随机选择计数器组C的计数值递增。这一步可以这样实现，例如，每一次，其内容以这种方式递增的计数器C的号码是自随机的，该号码受一个最大值限制，对于第82步的每次顺序执行，该最大值递减。另一种方式，ID可被用作一个伪随机数发生器的种子，随后，该发生器被计时以生成连续步骤96中使用的i值。

类似于第一个实例，若允许同一频率在序列中出现不止一次，则图8中的第84步可以省略。更进一步，若希望的话，图8的测试步骤86和90可被修改，可包括一个对最大跳频距离的测试，可根据前面的环境选择该值。

类似于第一个实例，可能有这种情况，即，对于一个给定移动站，其上行链路和下行链路跳频序列的表达式(相应的频率发生器的BGU和BGD组中的序号)不能相同。如果是这种情况，例如，由于第一和第二组载波频率包含不同数量的这些频率，或由于这些频率中有些事实上不可用，及/或由于对上行和下行链路序列施加了不同的条件，这些条件可以是关于它们的循环长度L的，它们的最小跳频距离r的，和/或它们的最小禁止出现时间m的，则对于每个登录移动站，图8的例程必须实施两次，一次是选择上行链路跳频序列，一次是选择下行链路跳频序列。在这种情况下，类似于图5，图7中域58的子域55可以包含两个部分55A和55B，一个用于存储上行链路序列，另一个用于存储下行链路序列，如虚线所示，类似地，图7的域51的字段57可以包含两部分55A和55B。

在第一和第二个实例中，在登录移动站发送其登录请求之前，该移动站中执行一个测试，检查第二组(下行链路)载波频率中是否有因干扰而不能使用的频率，对移动站的处理系统13编程以便依次将其接收机RX调谐到第二组的每个频率上，并测量相应的接收信号电平，测试结果被送给与该登录请求相关的基站。类似地，一旦基站接收到该登录请求，则在基站中，利用一个当前未使用的基站接收机RX，测试第一组(上行链路)载波频率中是否有因干扰而不能使用的频率。如果测试结果表明，第一和/或第二组中的一个或多个频率不能用，则从图6的第64步或图8的第84步所选择的任意序列中排除这一或这些频率。因此，它还检测计数器53中的计数值是否与这些频率中的任一个相对应。

由于各载波频率上的干扰可随时间改变，因此，至少对分配给各登录移动站的序列中的频率，需周期性地重复上述测试，若发现任何当前包括的频率不再可用，则以参照图5和6描述的方法，或参照图7和8描述的方法，挑选一个相应的新的序列，以替换受干扰的每个序列。另一种简单的方法是，用相关组中当前未出现在该序列中的另一个频率，来替换已变得不可用的频率，以此来修改序列，需注意的是，新近包含在序列中的频率，应至少最大程度地满足循环序列中与其前面或后面的成员相关的最小跳频间隔及最小禁止出现时间要求。

在第一和第二个实例中，每个移动站的跳频序列都可在相关移动站中挑选，而不是在基站中，或者，在相关移动站中挑选下行链路序列并在基站中挑选上行链路序列(若这两个序列不同的话)。不过，经常希望能在基站中挑选所有的序列，以便将每个移动站中所要求的处理量保持在最低水平。反之，若通信系统是另一种类型，它不包括一个控制基站，例如，是前面提到的专利应用WO 96/00467中描述的那种系统，则每个站或节点要使用的各跳频序列可在相应的节点中挑选，同时，还计算向其它站或节点传输所需要的相应的跳频序列，如WO 96/00467中所描述的。

为了简便，在第一和第二个实例中，假设图3的移动站中，BGU组的发生器生成的频率实际上被用作在相关的上行链路上向基站发射的载波跳频，类似地，在图4的基站中，BGD组的发生器生成的频率实际上被用作在下行链路上，向各移动站发射的载波跳频。实际上，并非一定如此，因为，移动站和基站中的发射机TX中都可包括一个变频器，用于将送到其输入端25的频率向上变频，用于实际的传输。还假设，图3的移动站中，BGU组的发生器所生成的频率，与移动站在到该移动站去的相关下行链路上接收的跳频相同，类似地，图4的基站中，BGU组的发生器所生成的频率，与在从不同的移动站来的上行链路上接收到的跳频相同。实际中，并非一定要如此，因为，移动站和基站中的接收机RX都包括变频器，用于在解调之前，利用加到其输入端23的频率，对所接收频率向下变频。其结果是，移动站中BGU组的发生器生成的频率，不必与基站中BGU组所生成的那些频率相同，尽管它们有同样的间距。类似地，移动站中BGD组的发生器生成的频率，不必与基站中BGD组生成的那些频率相同，尽管它们也有同样的间距。

在本说明和权利要求中，一个元件前面所加的“一个”这个词并不排除出现多个这种元件。另外，“包含”一词并不排除出现除所列项之外的那些元件或步骤。

通过以上描述，本技术专业人士可以认识到，可以有其它一些修改。这类修改可以包含在设计制造，和使用这种用于生成一个循环跳频序列的设备中已知的其它特性，这些特性可代替或补充此处已描述的特性。

工业应用

生成无线局域网中使用的跳频序列。

Claims

1.用于生成一个循环频率序列的方法，其中，从一个可用频率列表中，借助于一个表明该列表中的相应位置的索引序列，相继地挑选出一些频率，所述索引序列是从一个内核中导出的，其中，一个频率发生器设备被控制用来重复地生成所选的频率序列，并且，其中，对列表在相继的频率选择之间所包含的频率进行修改，每次更新的细节是由至今所选的频率系列部分决定的。

2.如权利要求1的方法，其中，每次更新都是为了得出这样一个列表，该列表中包含一个相应的频率子集，这些频率包含在从中选出了频率系列的第一个频率的列表中；其中，每次更新都是为了得出一个列表，该列表中排除了任何与上次所选频率相差不到一个预定数量的频率；且其中，在挑选系列中最后的频率之前立即更新，是为了得出一个列表，该列表中排除了任何与第一个所选频率相差不到预定数量的频率。

3.权利要求2中描述的方法，其中，若L代表完整的频率系列长度，I代表在任一给定时刻所选的部分频率系列长度，且m是一个大于1小于L的预定整数，

L＜m时的每次更新都是为了得出一个列表，其中排除了与至今所选的任一频率相差不到所述预定数量的任一频率，

m≤I＜L时的每次更新是为了得出一个列表，其中排除了与最近所选的(m－1)个频率中的任一个相差不到所述预定数量的任何频率，且

(L－m)＜I＜L时的每次更新都是为了得出一个列表，其中排除了与最早选择的m－(L－I)个频率中的任一个相差不到所述预定数量的任一频率。

4. 权利要求1的方法，其中每次更新都是为了得出一个列表，该表包含一个相应的频率子集，这些频率包含在从中选出了频率系列的第一个频率的列表中，并且，其中L代表完整频率系列的长度，I代表在任一给定时间，所选部分频率系列的长度，m为一个大于1小于L的预定整数。

I＜m时，每次更新是为了得出一个列表，该表中排除了除了与至今所选频率的最小数相差不到一个预定数量的那些频率之外的所有频率。

m≤I≤(L－m)时，每次更新都是为了得出一个列表，其中排除了除与最近所选的(m－1)个频率的最小数相差不到所述预定数量的那些频率之外的所有频率，和

(L－m)＜I＜L时，每次更新都是为了得出一个列表，从该列表中排除除了那些与最近所选的(m－1)个频率和最先选择的M－(L－I)个频率的最小数相差不到所述预定量的频率之外的所有频率。

5. 前面权利要求1到4中任一个的方法，其中，索引序列的每个索引值是这样给出的：

i＝|f(ID，M)|modulo W其中，ID是所述核，W是列表的当前长度。

6. 权利要求5中的方法，其中，索引序列的每个索引值i，是由该索引所选择的频率在频率系列中的序号值的函数。

7. 权利要求6中的方法，其中，每个索引值i是这样给出的：

i＝|M^*(ID)＋N＋1| modulo W这时，M是由该索引选择的频率在频率系列中的序数，ID为非零值，N是包含在从中选出了频率系列的第一个频率的列表中的频率数。

8. 用于生成一个循环频率序列的装置，包括一个频率选择器，用于从一个核导出一个索引序列，并利用这些索引表示可用频率在列表中的相应位置，从而，从列表中选出一系列频率，并包含一个频率发生器装置，用于重复地生成所选择的频率系列，这里，频率选择器包括一个列表更新器，用于在连续地从列表中挑选频率之间，对列表中包含的频率进行更新，每次更新的细节是由当前所选出的频率系列部分决定的。

9. 一个无线通信系统，使用由权利要求1到7的任一个中所声明的方法生成的跳频序列。

10. 一个无线通信系统，包括如权利要求8所声明的装置，用于生成跳频序列。