專利名稱：無線接入本地環(huán)路系統(tǒng)可靠平滑擴(kuò)容的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線通訊系統(tǒng)，更具體地說，屬于無線本地環(huán)路系統(tǒng)的擴(kuò)容技術(shù)。
無線接入本地環(huán)路系統(tǒng)(以下簡稱無線系統(tǒng))在設(shè)備開通之后，隨著局方業(yè)務(wù)的擴(kuò)展，往往需要在完全不影響原運(yùn)行終端以及基站設(shè)備的前提條件下實(shí)現(xiàn)可靠平滑的擴(kuò)容。這里所指的擴(kuò)容是指基站信道的增加。當(dāng)基站信道增加后，要解決的問題是如何以最簡單有效而又經(jīng)濟(jì)可靠的方式，實(shí)現(xiàn)已經(jīng)在線運(yùn)行的無線終端對(duì)新增信道或頻點(diǎn)的共享。目前，無線系統(tǒng)擴(kuò)容方法有1．在基站增加信道后，回收所有當(dāng)前在線運(yùn)行無線終端，或者上門到所有無線用戶家中，采用軟件連接無線終端修改系統(tǒng)數(shù)據(jù)，以實(shí)現(xiàn)無線終端對(duì)新增資源的共享。無線系統(tǒng)通常使用于地廣人稀、地理環(huán)境惡劣地區(qū)，可以設(shè)想，無線用戶分布極其分散，如果用戶量已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)規(guī)模，要以該方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)容，其困難程度與經(jīng)濟(jì)性之差是可想而知的。
2．在基站增加信道后，采取廣播方式，將擴(kuò)容信道的頻點(diǎn)信息，從基站下發(fā)到所有無線終端，無線終端在收到擴(kuò)容信息后必須將數(shù)據(jù)存入系統(tǒng)數(shù)據(jù)塊中以備后用。這種擴(kuò)容方式的缺陷顯而易見，在基站以廣播方式下發(fā)擴(kuò)容信息時(shí)，一旦無線終端人為關(guān)電或者無線用戶家中斷電(這在農(nóng)村地區(qū)是經(jīng)常發(fā)生的)，因天氣或無線信號(hào)的干擾，無線終端收不到該擴(kuò)容信息，該用戶將無法共享擴(kuò)容資源；如果基站試圖采用辨認(rèn)無線用戶的方式實(shí)行點(diǎn)名方式的下發(fā)擴(kuò)容信息，必然會(huì)大大降低系統(tǒng)在相應(yīng)時(shí)域內(nèi)的運(yùn)行效率。所以這種擴(kuò)容方式是很不可靠的。尤其當(dāng)擴(kuò)容數(shù)據(jù)量較大時(shí)，這種方式造成的后果將比較嚴(yán)重。
本發(fā)明的目的在于提供一種新的無線系統(tǒng)擴(kuò)容的方法，本方法實(shí)施簡單經(jīng)濟(jì)，能實(shí)現(xiàn)無線系統(tǒng)可靠平滑擴(kuò)容。
本發(fā)明包括以下步驟(1)將中心頻點(diǎn)與頻偏算法嵌入基站和無線終端中；(2)根據(jù)初始信道頻點(diǎn)分布，確定無線系統(tǒng)的中心頻點(diǎn)；(3)將中心頻點(diǎn)與初始信道頻點(diǎn)數(shù)據(jù)寫入基站和無線終端并保存；(4)基站控制軟件將信道頻點(diǎn)換算成信道頻偏并保存。
本發(fā)明中的將信道頻點(diǎn)換算成信道頻偏的方法為信道頻點(diǎn)大于或等于中心頻點(diǎn)的，其信道頻偏為信道頻點(diǎn)與中心頻點(diǎn)的差除以25k的商的整數(shù)，轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制的一個(gè)字節(jié)，并使該字節(jié)的最高位為0，表示此頻偏為正頻偏；信道頻點(diǎn)小于中心頻點(diǎn)的，其信道頻偏為中心頻點(diǎn)與信道頻點(diǎn)的差除以25k的商的整數(shù)，轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制的一個(gè)字節(jié)，再加上16進(jìn)制的#80H，并令該字節(jié)的最高位為1，表示此頻偏為負(fù)頻偏。
在基站增加時(shí)，在上述步驟的基礎(chǔ)上再增加以下步驟實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容(5)設(shè)置基站的擴(kuò)容信道頻點(diǎn)，并標(biāo)注其擴(kuò)容信道屬性；(6)基站信道控制系統(tǒng)將初始信道和擴(kuò)容信道的信道頻點(diǎn)換算成信道頻偏；(7)基站信道控制系統(tǒng)在控制信道上向無線終端發(fā)送包含被分配信道具體頻偏的業(yè)務(wù)信道分配信令；(8)無線終端收到業(yè)務(wù)信道分配信令后，計(jì)算出被分配的信道頻點(diǎn)；(9)無線終端鎖定該頻點(diǎn)，開始信令接續(xù)。
上述第(7)步中的無線終端收到業(yè)務(wù)信道分配信令后，計(jì)算出被分配的信道頻點(diǎn)的方法為如果信道頻偏小于16進(jìn)制的#80H，表示正頻偏，即信道頻點(diǎn)大于中心頻點(diǎn)，信道頻點(diǎn)等于中心頻點(diǎn)加上信道頻偏與25K的乘積；如果信道頻偏大于或等于16進(jìn)制的#80H，表示負(fù)頻偏，即信道頻點(diǎn)小于或等于中心頻點(diǎn)，信道頻點(diǎn)等于中心頻點(diǎn)減去信道頻偏與#80H的差與25K的乘積。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。


圖1為中心頻點(diǎn)與系統(tǒng)可工作頻域范圍示意圖。
圖2為本發(fā)明的流程圖。
如圖1所示，根據(jù)無線系統(tǒng)的初始信道頻點(diǎn)分布情況，以取這些初始信道頻點(diǎn)覆蓋范圍的中心點(diǎn)及盡量取整數(shù)為原則，并考慮到將來擴(kuò)容的方向(即向上擴(kuò)容、向下擴(kuò)容或者同時(shí)向上下擴(kuò)容)，適當(dāng)調(diào)整中心頻點(diǎn)的位置，來確立該無線系統(tǒng)的中心頻點(diǎn)，并將擴(kuò)容前的系統(tǒng)的信道領(lǐng)域分為負(fù)頻偏的信道領(lǐng)域和正頻偏的信道領(lǐng)域。擴(kuò)容時(shí)，系統(tǒng)工作頻域可向正頻偏外擴(kuò)展，即可向上擴(kuò)容(向正頻偏領(lǐng)域外的領(lǐng)域擴(kuò)容)，也可向負(fù)頻偏外擴(kuò)展，即向下擴(kuò)容(向負(fù)頻偏領(lǐng)域外的領(lǐng)域擴(kuò)容)，也可同時(shí)向上、下擴(kuò)容。
如圖2所示，首先將具體的中心頻點(diǎn)與頻偏算法通過軟件人員編程轉(zhuǎn)化為軟件代碼，并以模塊形式嵌入到基站控制軟件與無線終端軟件中去。
頻偏算法中用到下述定義信道頻點(diǎn)ChanFreq--各業(yè)務(wù)信道的頻點(diǎn)(單位MHz)，為25K的整數(shù)倍；中心頻點(diǎn)CenterFreq--操作維護(hù)界面設(shè)置的算法中的中心頻點(diǎn)(單位MHz)；信道頻偏ChanOffset--業(yè)務(wù)信道頻點(diǎn)與中心頻點(diǎn)之差除以25K的商，以一個(gè)16進(jìn)制的字節(jié)表示，有正負(fù)之分，當(dāng)信道頻點(diǎn)大于中心頻點(diǎn)時(shí)，頻偏為正，該字節(jié)的最高位為0，當(dāng)信道頻點(diǎn)小于中心頻點(diǎn)時(shí)，頻偏為負(fù)，該字節(jié)的最高位為1。
頻偏算法為2.1已知ChanFreq計(jì)算ChanOffset若ChanFreq＞=CenterFreqChanOffset=(ChanFreq-CenterFreq)*1000/25若ChanFreq＜CenterFreqChanOffset=(CenterFreq-ChanFreq)*1000/25+#80H(16進(jìn)制)2.2已知ChanOffset計(jì)算ChanFreq若ChanOffset＞=#80H(16進(jìn)制)ChanFreq=CenterFreq-25*(ChanOffset-#80H)/1000若ChanOffset＜#80H(16進(jìn)制)ChanFreq=CenterFreq+25*ChanOffset/1000
一般情況下，無線系統(tǒng)的信道頻點(diǎn)資源是由使用者(如電信局或運(yùn)營商)提供，包括初始信道頻點(diǎn)分配以及將來要擴(kuò)容的頻點(diǎn)分配。
第二步，將中心頻點(diǎn)數(shù)值和頻偏算法輸入到基站控制軟件與無線終端軟件中以后，根據(jù)應(yīng)用無線系統(tǒng)的初始信道頻點(diǎn)分布情況，以取這些初始信道頻點(diǎn)覆蓋范圍的中心點(diǎn)及盡量取整數(shù)為原則，并考慮將來擴(kuò)容的方向(即向上擴(kuò)容、向下擴(kuò)容或者同時(shí)向上下擴(kuò)容)，適當(dāng)調(diào)整中心頻點(diǎn)的位置，來確立該無線系統(tǒng)的中心頻點(diǎn)。
第三步，將中心頻點(diǎn)與初始信道的頻點(diǎn)數(shù)據(jù)通過操作維護(hù)界面寫入基站，寫入需要投入使用的無線終端內(nèi)部并存儲(chǔ)在電不可擦除寄存器中。
當(dāng)中心頻點(diǎn)與初始信道的頻點(diǎn)數(shù)據(jù)經(jīng)操作維護(hù)寫入基站之后，基站控制軟件會(huì)立即執(zhí)行中心頻點(diǎn)與頻偏的算法模塊，目的在于將物理信道頻點(diǎn)全部換算信道成頻偏，并以頻偏的形式存儲(chǔ)在電不可擦除寄存器中保存起來，對(duì)無線終端的處理過程與基站基本一樣。具體的從信道頻點(diǎn)轉(zhuǎn)化為信道頻偏的過程如下如果信道頻點(diǎn)大于或等于中心頻點(diǎn)，信道頻偏等于信道頻偏減去中心頻點(diǎn)的差除以25K的商整數(shù)轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制的一個(gè)字節(jié)，并使該字節(jié)的最高位為0，表示正頻偏；如果信道頻點(diǎn)小于中心頻點(diǎn)，信道頻偏等于中心頻點(diǎn)減去信道頻偏的差除以25K的商整數(shù)裝換成16進(jìn)制的一個(gè)字節(jié)，再加上18進(jìn)制的#80H，即令該字節(jié)最高位為1，表示負(fù)頻偏。這里一個(gè)字節(jié)，拋掉最高位表示頻偏的正負(fù)之外，若以25K為單位，表示的頻率偏移量為±3.175MHz，即可以表示中心頻點(diǎn)上下3.175MHz的頻率范圍。如果想表示更寬的頻率范圍，可以增大單位，如將25K擴(kuò)大為50K，或者以兩個(gè)字節(jié)來表示頻偏。
當(dāng)無線系統(tǒng)的硬件擴(kuò)容后，即增加基站的物理信道設(shè)備，通過操作維護(hù)設(shè)置基站的擴(kuò)容信道頻點(diǎn)，并標(biāo)注其擴(kuò)容信道屬性(向上擴(kuò)容還是向下擴(kuò)容)。基站信道控制軟件在系統(tǒng)上電后，首先通過中心頻點(diǎn)與頻偏算法，將所有初始信道與擴(kuò)容信道的信道頻點(diǎn)全部換算成信道頻偏，存儲(chǔ)在相應(yīng)存儲(chǔ)器中。通過具體的空中數(shù)字信令的接續(xù)過程最終實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容，實(shí)現(xiàn)所有在線運(yùn)行無線終端與新增的無線終端對(duì)所有信道(包括初始信道和擴(kuò)容信道)的共享。當(dāng)無線終端上行啟呼或被下行尋呼時(shí)，基站控制軟件都要在控制信道上相應(yīng)地向無線終端發(fā)送業(yè)務(wù)信道分配信令，只要在該信令的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中加入被分配信道的頻偏，基站指令相應(yīng)業(yè)務(wù)信道進(jìn)入等候狀態(tài)，無線終端在收到業(yè)務(wù)信道分配信令之后，無線終端軟件會(huì)立即執(zhí)行中心頻點(diǎn)與頻偏的算法模塊，計(jì)算出被指派的信道頻點(diǎn)。盡管無線終端在斷電或關(guān)面的情況下無法收到業(yè)務(wù)信道分配信令，因加載了算法的無線終端實(shí)現(xiàn)對(duì)擴(kuò)容信道共享是通過在信令中提取信道頻偏的方式鎖定相應(yīng)頻點(diǎn)，只要恢復(fù)供電或終端恢復(fù)開機(jī)，便可以從信令中提取頻偏并鎖定相應(yīng)頻點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)共享所有擴(kuò)容信道。具體的從業(yè)務(wù)信道分配信令中得到的信道頻偏轉(zhuǎn)化為指派的信道頻點(diǎn)的過程如下如果信道頻偏小于16進(jìn)制的#80H，表示正頻偏，即信道頻點(diǎn)大于中心頻點(diǎn)，信道頻點(diǎn)等于中心頻點(diǎn)加上信道頻偏與25K的乘積；如果信道頻偏大于等于16進(jìn)制的#80H，表示負(fù)頻偏，即信道頻點(diǎn)小于等于中心頻點(diǎn)，信道頻點(diǎn)等于中心頻點(diǎn)減去信道頻偏與#80H的差與25K的乘積。這樣就得到了分配的業(yè)務(wù)信道的具體物理頻點(diǎn)。
當(dāng)計(jì)算得到分配的業(yè)務(wù)信道頻點(diǎn)后，無線終端經(jīng)鎖相環(huán)鎖相，立即鎖定該頻點(diǎn)開始信令接續(xù)。因此，基站信道擴(kuò)容后，只要將基站控制信道的切換范圍仍然限制在擴(kuò)容前的初始信道范圍之內(nèi)即可，這樣作的目的是保證已經(jīng)在線運(yùn)行的無線終端能夠在原有系統(tǒng)數(shù)據(jù)的初始信道中搜索到系統(tǒng)當(dāng)前的控制信道，基站側(cè)通過操作維護(hù)軟件可以設(shè)置信道的初始或擴(kuò)容屬性來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。系統(tǒng)擴(kuò)容后，在線運(yùn)行的無線終端與新放號(hào)的無線用戶完全共享原有初始信道與擴(kuò)容的新增信道。
表1為某地區(qū)信道擴(kuò)容為16信道的具體實(shí)施情況下面對(duì)表1中的一些數(shù)值的計(jì)算進(jìn)行說明初始信道461.000,461.200,461.400,461.600,461.800,462.000,462.200,462.400所有初始信道覆蓋頻域461.000-462.400的中心點(diǎn)為461.700擴(kuò)容信道460.800,460.600,460.400,460.200,462.600,462.800,463.000,463.200
所有信道覆蓋頻域460.200-463.200的中心頻點(diǎn)為461.700根據(jù)取中心點(diǎn)以及盡量取整便于頻偏計(jì)算的原則，故將中心頻點(diǎn)定于462.000。
表1 某地區(qū)8信道擴(kuò)容為16信道 已知信道頻點(diǎn)ChanFreq計(jì)算信道頻偏ChanOffset1．正頻偏信道頻域內(nèi)信道8的計(jì)算因(ChanFreq=462.400MHz)＞(CenterFreq=462.000MHz)故ChanOffset=(ChanFreq-CenterFreq)*1000/25=(462.400-462.000)*1000/25=+16=#10H2．負(fù)頻偏信道頻域內(nèi)信道2的計(jì)算因(ChanFreq=461.200MHz)＜(CenterFreq=462.000MHz)故ChanOffset=(CenterFreq-ChanFreq)*1000/25+#80H(16進(jìn)制)=(462.000-461.200)*1000/25+#80H=32+#80H=#0A0H已知信道頻偏ChanOffset計(jì)算信道頻點(diǎn)ChanFreq1．負(fù)頻偏擴(kuò)容頻域內(nèi)信道10的計(jì)算
因(ChanOffset=#0B8H)＞#80H(16進(jìn)制)故ChanFreq=CenterFreq-25*(ChanOffset-#80H)/1000=462.000-25*(#0B8H-#080H)/1000=462.000-25*#38H/1000=462.000-25*56/1000=460.600(MHz)2．正頻偏擴(kuò)容頻域內(nèi)信道16的計(jì)算因(ChanOffset=#30H)＜#80H(16進(jìn)制)故ChanFreq=CenterFreq+25*ChanOffset/1000=462.000+25*#30H/1000=462.000+25*48/1000=463.200(MHz)如表1所列數(shù)據(jù)，在系統(tǒng)從8信道擴(kuò)容到16信道后，控制信道限制在1-8號(hào)信道之間自動(dòng)切換。假設(shè)A為已經(jīng)在線運(yùn)行的老無線用戶，B為新放號(hào)的新無線用戶，A和B無線終端中的系統(tǒng)數(shù)據(jù)完全可以相同，即B用戶的系統(tǒng)數(shù)據(jù)只要與A用戶一樣，包括1-8號(hào)信道的頻點(diǎn)數(shù)據(jù)以保證可以在這些信道中搜索到控制信道即可，基站給A或B分配業(yè)務(wù)信道的過程是完全相同的。假設(shè)基站給A或B分配10號(hào)擴(kuò)容信道作為業(yè)務(wù)信道使用，只要在業(yè)務(wù)信道分配信令中加入#0B8H(一個(gè)16進(jìn)制字節(jié))，通過控制信道發(fā)送給無線終端A或B,A或B收到后，經(jīng)過算法的計(jì)算，立即鎖定頻點(diǎn)460.600MHz的信道，完成在該擴(kuò)容信道上的信令接續(xù)，與初始信道的接續(xù)過程完全相同。
這種以中心頻點(diǎn)與頻偏算法為基礎(chǔ)的平滑擴(kuò)容方法，既不需要回收大量在線運(yùn)行無線終端只為了增加擴(kuò)容數(shù)據(jù)，也避免了采用廣播方式的不可靠性，更不需要以降低系統(tǒng)效率為代價(jià)使用點(diǎn)名方式增加無線終端的擴(kuò)容數(shù)據(jù)。擴(kuò)容的工作量很小，經(jīng)濟(jì)性高，在硬件設(shè)備擴(kuò)容完成后，只需通過基站操作維護(hù)軟件，將擴(kuò)容信道數(shù)據(jù)加入系統(tǒng)數(shù)據(jù)當(dāng)中并標(biāo)注其為擴(kuò)容信道屬性即可，對(duì)現(xiàn)有運(yùn)行無線終端無須作任何操作，擴(kuò)容前后，無線終端完全不知道基站信道已經(jīng)擴(kuò)容，但可以與新放號(hào)的無線用戶一起完全共享所有的信道，包括初始信道和擴(kuò)容信道。
權(quán)利要求
1．無線系統(tǒng)可靠平滑擴(kuò)容的方法，包括以下步驟(1)將中心頻點(diǎn)與頻偏算法嵌入基站和無線終端中；(2)根據(jù)初始信道頻點(diǎn)分布，確定無線系統(tǒng)的中心頻點(diǎn)；(3)將中心頻點(diǎn)與初始信道頻點(diǎn)數(shù)據(jù)寫入基站和無線終端并保存；(4)基站控制軟件將信道頻點(diǎn)換算成信道頻偏并保存。
2．權(quán)利要求1所述的無線系統(tǒng)可靠平滑擴(kuò)容的方法，其特征在于，將信道頻點(diǎn)換算成信道頻偏的方法為信道頻點(diǎn)大于或等于中心頻點(diǎn)的，其信道頻偏為信道頻點(diǎn)與中心頻點(diǎn)的差除以25k的商的整數(shù)，轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制的一個(gè)字節(jié)，并使該字節(jié)的最高位為0，表示此頻偏為正頻偏；信道頻點(diǎn)小于中心頻點(diǎn)的，其信道頻偏為中心頻點(diǎn)與信道頻點(diǎn)的差除以25k的商的整數(shù)，轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制的一個(gè)字節(jié)，再加上16進(jìn)制的#80H，并令該字節(jié)的最高位為1，表示此頻偏為負(fù)頻偏。
3．權(quán)利要求1或2所述的無線系統(tǒng)可靠平滑擴(kuò)容的方法，其特征在于，還包括以下步驟(5)設(shè)置基站的擴(kuò)容信道頻點(diǎn)，并標(biāo)注其擴(kuò)容信道屬性；(6)基站信道控制系統(tǒng)將初始信道和擴(kuò)容信道的信道頻點(diǎn)換算成信道頻偏；(7)基站信道控制系統(tǒng)在控制信道上向無線終端發(fā)送包含被分配信道具體頻偏的業(yè)務(wù)信道分配信令；(8)無線終端收到業(yè)務(wù)信道分配信令后，計(jì)算出被分配的信道頻點(diǎn)；(9)無線終端鎖定該頻點(diǎn)，開始信令接續(xù)。
4．權(quán)利要求3所述的無線系統(tǒng)可靠平滑擴(kuò)容的方法，其特征在于，所述無線終端收到業(yè)務(wù)信道分配信令后，計(jì)算出被分配的信道頻點(diǎn)的方法為如果信道頻偏小于16進(jìn)制的#80H，表示正頻偏，即信道頻點(diǎn)大于中心頻點(diǎn)，信道頻點(diǎn)等于中心頻點(diǎn)加上信道頻偏與25K的乘積；如果信道頻偏大于或等于16進(jìn)制的#80H，表示負(fù)頻偏，即信道頻點(diǎn)小于或等于中心頻點(diǎn)，信道頻點(diǎn)等于中心頻點(diǎn)減去信道頻偏與#80H的差與25K的乘積。
全文摘要
一種無線接入本地環(huán)路系統(tǒng)可靠平滑擴(kuò)容的方法:將中心頻點(diǎn)與頻偏算法嵌入基站和無線終端中;根據(jù)初始信道頻點(diǎn)確定中心頻點(diǎn);將中心頻點(diǎn)與初始信道頻點(diǎn)數(shù)據(jù)寫入基站和無線終端;基站將信道頻點(diǎn)換算成信道頻偏;設(shè)置擴(kuò)容信道頻點(diǎn);將初始信道和擴(kuò)容信道的信道頻點(diǎn)換算成信道頻偏;基站向無線終端發(fā)送業(yè)務(wù)信道分配信令;無線終端收到業(yè)務(wù)信道分配信令后,計(jì)算出被分配的信道頻點(diǎn)并鎖定該頻點(diǎn),開始信令接續(xù)。在硬件設(shè)備擴(kuò)容完成后,只需通過基站操作維護(hù)軟件,便可使新老無線終端完全共享所有的信道。
文檔編號(hào)H04B1/66GK1322067SQ0011948
公開日2001年11月14日 申請(qǐng)日期2000年7月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月20日
發(fā)明者王躍, 孫公航 申請(qǐng)人:深圳市中興通訊股份有限公司