專利名稱：無(wú)線電通信系統(tǒng)中的干擾預(yù)防的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)線電通信單元，并特別涉及一種這樣類型的單元，在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上與衛(wèi)星或蜂窩系統(tǒng)通信，在一個(gè)短路離無(wú)線電鏈路上與諸如便攜式手機(jī)那樣的遠(yuǎn)距離單元通信。尤其是，本發(fā)明涉及這樣類型的單元，在其中該單元與網(wǎng)絡(luò)通信所在的信道上，由在短距離無(wú)線電鏈路上傳輸引起的干擾可被避免。
利用這樣的單元的一個(gè)潛在的問(wèn)題是，如果位于靠近該單元，或靠近遠(yuǎn)距離手機(jī)的第三方發(fā)射機(jī)在鄰近頻段上運(yùn)行，它可能與在短距離鏈路上的發(fā)射機(jī)一起產(chǎn)生互調(diào)產(chǎn)物，這可能干擾在長(zhǎng)途通信鏈路上信號(hào)的接收。典型情況下，短距離無(wú)線電鏈路使用頻率跳動(dòng)系統(tǒng)，在其中，將通信信號(hào)在大量的順序使用的信道上發(fā)送?？赡苓@些信道中只有一個(gè)將與第三方信號(hào)一起，在由長(zhǎng)途無(wú)線電鏈路使用的信道上產(chǎn)生干擾信號(hào)。
用于避免干擾的各種系統(tǒng)是已知的。例如，EP-0781066描述了一種方案，在其中監(jiān)測(cè)在許多信道上的干擾信號(hào)，不使用具有不可接受的高干擾水平的信道。WO 95/08246公開(kāi)了一種頻率跳動(dòng)系統(tǒng)，其中在可用的信道上監(jiān)測(cè)干擾水平，如果確定在一個(gè)信道上的干擾水平是高的，可將該信道從所用的頻率跳動(dòng)序列中除去。
因此，這些系統(tǒng)包含對(duì)一個(gè)特定信道干擾的檢測(cè)，當(dāng)干擾被檢測(cè)到時(shí)，避免使用該信道。
依據(jù)本發(fā)明，在一個(gè)信道上檢測(cè)干擾，例如，由長(zhǎng)途無(wú)線電通信鏈路所用的信道，如果檢測(cè)到干擾，則將在出現(xiàn)干擾信號(hào)的短距離無(wú)線電鏈路上的另一個(gè)信道的使用中止。
這使該單元能夠繼續(xù)在已被分配的信道上與網(wǎng)絡(luò)通信，改變的只是在短距離無(wú)線電鏈路上通信的型式。
圖2示出由該單元所用的頻段，和其中出現(xiàn)的信號(hào)。最佳實(shí)施方案詳述

圖1示出依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)系統(tǒng)。無(wú)線電通信單元2包括第一天線4，被連到發(fā)送接收機(jī)電路6，用于在無(wú)線電通信網(wǎng)上通信。
在此本發(fā)明所示的實(shí)施方案中，發(fā)送接收機(jī)電路6，和天線14被適配成供在衛(wèi)星網(wǎng)上通信，發(fā)送信號(hào)到低軌道衛(wèi)星和從其接收信號(hào)，接收到的無(wú)線電頻率信號(hào)在2480MHz到2500MHz的范圍內(nèi)。
然而，將認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明適用于在其他無(wú)線電通信網(wǎng)，例如，蜂窩網(wǎng)上工作的系統(tǒng)。
發(fā)送接收機(jī)模塊6被連到基帶和控制模塊7，將接收到的數(shù)據(jù)信號(hào)傳送到此模塊，并從此模塊接收數(shù)據(jù)信號(hào)用于傳送和調(diào)諧以及功率控制數(shù)據(jù)。
單元2還包括第二天線8，和發(fā)送接收機(jī)電路10，用于在短距離無(wú)線電鏈路上通信。發(fā)送接收機(jī)模塊10被連到基帶和控制模塊11，將接收到的數(shù)據(jù)信號(hào)傳送到此模塊，并從此模塊接收數(shù)據(jù)信號(hào)用于傳送和調(diào)諧以及功率控制數(shù)據(jù)?；鶐K7,11被連接在一起，用于傳送在一條RF鏈路上接收到的話音或其他信號(hào)供在其他RF鏈路上傳輸。
圖1也示出一種便攜式手機(jī)12，具有用于在短距離鏈路上與單元2通信的天線14。
雖然在此所示的實(shí)施方案中，單元12被描述為一種便攜式手機(jī)，將認(rèn)識(shí)到這種單元可以是位于遠(yuǎn)離主單元2，或至少可相對(duì)它移動(dòng)的任何設(shè)備。
系統(tǒng)2還包括一種控制和接口單元6，控制設(shè)備的整個(gè)操作，特別是，發(fā)送和接收信號(hào)到和來(lái)自基帶和控制模塊7,11。更準(zhǔn)確地說(shuō)，控制單元16從衛(wèi)星的基帶和控制模塊7接收與衛(wèi)星鏈路有關(guān)的數(shù)據(jù)，如鏈路的質(zhì)量和在用的信道?？刂茊卧?6包括如以下要討論的用于檢測(cè)干擾的有關(guān)電路，并發(fā)出控制信號(hào)，特別是用于控制短距離鏈路，基帶模塊7,11和控制單元10可只在軟件領(lǐng)域內(nèi)分開(kāi)，而不是分離的物理設(shè)備。
短距離無(wú)線電鏈路，在主單元2和遠(yuǎn)距離單元12之間，在無(wú)線電頻譜的工業(yè)科學(xué)和醫(yī)學(xué)頻段，從2400MHz到2480MHz(見(jiàn)文件IEEE802.11)中工作。這個(gè)頻段的優(yōu)點(diǎn)是，在許多國(guó)家中，用戶不需要許可證。然而，這樣的結(jié)果是信號(hào)可能需要在存在大量的在相同頻段中的干擾信號(hào)的情況下發(fā)送。例如，可能有其他鄰近的通信用戶，而甚至微波爐也可在這個(gè)頻段中發(fā)送相當(dāng)大的信號(hào)。
圖1示出這樣一種干擾信號(hào)源18。
為了使短距離無(wú)線電鏈路能夠成功地在存在這樣的潛在干擾信號(hào)下工作，使用一種頻率跳動(dòng)的擴(kuò)頻(FH-CDMA)系統(tǒng)。這意味著有大量的信道(可能50或100或更多)被分配用于在鏈路上傳輸，利用預(yù)先規(guī)定的偽隨機(jī)序列，接連地在這些信道的每一個(gè)上進(jìn)行傳輸。在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方案中，使用80個(gè)這樣的信道。雖然可能在少數(shù)所用的信道上有干擾，總的數(shù)據(jù)中只有少部分將丟失。然而，數(shù)據(jù)插入，和誤差校正，可用于保證，誤差作為干擾的結(jié)果，不一起出現(xiàn)在接收到的信號(hào)內(nèi)的脈沖串中，并可被補(bǔ)償。
然而，這并不適用于發(fā)送到衛(wèi)星網(wǎng)的傳輸信號(hào)，采用的是直接序列擴(kuò)頻(DS-CDMA)，一次工作在單一信道上。
圖2是用作說(shuō)明有關(guān)信號(hào)的頻譜的有關(guān)部分的表示形式。如以上提到過(guò)的那樣，短距離無(wú)線電鏈路發(fā)送的ISM頻段是從2400MHz到2480MHz。發(fā)送接收機(jī)6在頻率范圍從2480MHz到2500MHz的信道上從衛(wèi)星接收信號(hào)。
也正如以上提到過(guò)的那樣，短距離無(wú)線電鏈路按頻率跳動(dòng)原理工作，這意味著，在有關(guān)的頻段內(nèi)利用大量的信道，按預(yù)先規(guī)定的順序，每個(gè)只在一個(gè)短時(shí)間內(nèi)工作。圖2示出在ISM頻段中在一個(gè)這樣的頻率上出現(xiàn)的信號(hào)30。在圖2中也示出在ISM頻段中不同頻率上出現(xiàn)的信號(hào)32。正如以上提到過(guò)的那樣，該信號(hào)可由另一個(gè)未被許可的通信用戶發(fā)送，或者甚至可以由非通信源發(fā)射，如微波爐。
正如已知的那樣，當(dāng)信號(hào)30、32被組合時(shí)，在接收機(jī)的RF部件中的非線性將引起互調(diào)產(chǎn)物的產(chǎn)生三階的互調(diào)產(chǎn)物，在圖2中用參考數(shù)字34,36指明，將出現(xiàn)在兩個(gè)原先的信號(hào)30,32的任一側(cè)。
因此，正如圖2中所示，互調(diào)產(chǎn)物36出現(xiàn)在發(fā)送接收機(jī)6的接收頻段中。因此，假定信號(hào)32是在恒定的頻率上，那末，當(dāng)信號(hào)30的頻率從一個(gè)信道到另一信道跳躍時(shí)，互調(diào)產(chǎn)物信號(hào)36將出現(xiàn)在相同序列中的不同信道上。
當(dāng)互調(diào)產(chǎn)物信號(hào)36出現(xiàn)在發(fā)送接收機(jī)6試圖接收信號(hào)的信道上時(shí)，將對(duì)這些信號(hào)產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。而且，因?yàn)榘l(fā)送接收機(jī)6正在恒定的頻率上接收，這將引起數(shù)據(jù)丟失。
因此，依據(jù)本發(fā)明，采取步驟防止在ISM頻段中的有關(guān)信道上傳輸，避免互調(diào)產(chǎn)物出現(xiàn)在由衛(wèi)星的發(fā)送接收機(jī)6在用的信道上。
第一階段是識(shí)別使干擾出現(xiàn)在用衛(wèi)星信道上的ISM頻段中的有關(guān)信道、有許多方法可以做到這點(diǎn)。
例如，可在控制單元16中監(jiān)測(cè)由發(fā)送接收機(jī)6接收到的信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度或質(zhì)量，這些測(cè)量結(jié)果隨時(shí)間的變化可與在短距離無(wú)線電鏈路上傳輸?shù)囊阎l率跳動(dòng)序列作比較?？赏ㄟ^(guò)指明當(dāng)在衛(wèi)星鏈路上接收質(zhì)量差或接收到的信號(hào)強(qiáng)度低時(shí)，此時(shí)在用的短距離鏈路信道，檢測(cè)出正對(duì)衛(wèi)星鏈路引起干擾的信道或若干信道。
作為第二種可能性，在控制單元16中可測(cè)量在發(fā)送接收機(jī)6上接收到的信號(hào)，或信號(hào)強(qiáng)度的平均信號(hào)質(zhì)量。然后，控制單元16可以發(fā)送控制信號(hào)到發(fā)送接收機(jī)10，依次中止在每個(gè)可用信道上的傳輸。除了一個(gè)導(dǎo)致出現(xiàn)互調(diào)產(chǎn)物干擾的信道外，所有可用信道被使用期間，平均接收到的信號(hào)強(qiáng)度和信號(hào)質(zhì)量將高于這樣一個(gè)信道被使用期間的結(jié)果。因此可以在控制單元16中確定，在短距離無(wú)線電鏈路上哪個(gè)信道對(duì)在衛(wèi)星鏈路上的干擾負(fù)責(zé)。
作為第三種可能性，控制單元16可以控制來(lái)自發(fā)送接收機(jī)10的傳輸，以便在由此發(fā)送的信號(hào)功率中作小的變化。同時(shí)，如果控制單元16監(jiān)測(cè)在衛(wèi)星發(fā)送接收機(jī)單元6中接收到的信號(hào)的功率水平，可以推斷出有關(guān)的相互作用的機(jī)制。因而，發(fā)送電平可在每個(gè)頻率跳動(dòng)序列的完整周期上稍作變動(dòng)，在序列的每個(gè)周期內(nèi)干擾可稍稍移上移下。例如，我們可保持所有的頻率跳動(dòng)信道在電平上恒定，而每次我們?nèi)⌒诺?2(比如說(shuō))，我們可上下交替改變電平1dB。然后，如果干擾由該信道引起，則干擾將移上移下按等于頻率跳動(dòng)周期的重復(fù)率的速率進(jìn)行。這樣我們可順序地有效地探查每個(gè)信道。
另一種方案是，為了避免必須等待每個(gè)完整的頻率跳動(dòng)序列結(jié)束，我們每次在該信道上發(fā)送時(shí)，交替地接通在給定信道上發(fā)送電平稍微向上和向下變動(dòng)。然后校正利用該信道時(shí)干擾水平的變化。
還有一種可能性是對(duì)在短距離無(wú)線電鏈路上發(fā)送的信號(hào)采用編碼調(diào)制。例如，一種低頻AM信號(hào)可施加到發(fā)送接收機(jī)。這樣一種調(diào)制對(duì)在遠(yuǎn)距離單元12上信號(hào)接收的影響是微不足道的，但可能被轉(zhuǎn)變?yōu)榕c第三方信號(hào)組合引起的互調(diào)產(chǎn)物。因此，如果控制單元16在發(fā)送接收機(jī)6上接收到的信號(hào)中查找這樣一種碼，這樣一種碼的存在將指明存在互調(diào)產(chǎn)物干擾，該碼可用于識(shí)別導(dǎo)致出現(xiàn)該信號(hào)的短距離鏈路的信道。另一種方案是，施加到短距離鏈路上信號(hào)的編碼方式可以是一種較少的頻率或相位調(diào)制。進(jìn)一步，可以將短距離鏈路的調(diào)制型式與干擾相位調(diào)制相關(guān)。如果存在任何的相關(guān)，這就可用來(lái)確定在短距離鏈路中干擾的來(lái)源。
一旦已經(jīng)在控制單元16中確定，在短距離無(wú)線電鏈路上哪個(gè)信道或幾個(gè)信道對(duì)于產(chǎn)生干擾在衛(wèi)星鏈路上傳輸?shù)幕フ{(diào)產(chǎn)物負(fù)責(zé)，可采取行動(dòng)防止進(jìn)一步在該頻率上傳輸。
一種最佳的可能性是直接從控制單元16發(fā)送控制信號(hào)到發(fā)送接收機(jī)10，防止進(jìn)一步在該信道上傳輸。這將使預(yù)定在該信道上要發(fā)送的數(shù)據(jù)丟失。但，如果數(shù)據(jù)被適當(dāng)?shù)夭迦耄@將沒(méi)有問(wèn)題，如果在頻率跳動(dòng)序列本身中的信道之一有干擾，采用同樣的插入和糾錯(cuò)的方法可以避免大量丟失數(shù)據(jù)。而且，這還有這樣的優(yōu)點(diǎn)，遠(yuǎn)距離接收機(jī)12可按通常的方式工作。
一種可選的方案是從控制單元16，通過(guò)發(fā)送接收機(jī)10發(fā)送信號(hào)到遠(yuǎn)距離單元12，指明通信被中止的信道，并商議在發(fā)送接收機(jī)10,12之間，避免有關(guān)信道或若干信道的一種新的跳動(dòng)序列。
結(jié)果是引起在用衛(wèi)星接收機(jī)信道上出現(xiàn)互調(diào)產(chǎn)物的信道或若干信道上不再傳輸，這樣將改善，在該鏈路上傳輸?shù)目偟男盘?hào)質(zhì)量。
以上所描述的監(jiān)測(cè)步驟可按所要求的頻繁程度，例如每隔30秒，在均勻間隔上重復(fù)，以便檢測(cè)互調(diào)產(chǎn)物干擾。另一種方案是，總的信號(hào)質(zhì)量或信號(hào)強(qiáng)度可被連續(xù)地監(jiān)測(cè)，只有當(dāng)確定總的信號(hào)質(zhì)量或信號(hào)強(qiáng)度已降到特定的閾值以下時(shí)，才采取步驟檢測(cè)互調(diào)產(chǎn)物干擾。
因此在此描述了一種存在干擾信號(hào)的情況下改進(jìn)與衛(wèi)星網(wǎng)通信的系統(tǒng)，并不要求該單元改變與衛(wèi)星網(wǎng)通信的信道。
權(quán)利要求
1．一種無(wú)線電通信單元，包括第一發(fā)送接收機(jī)，用于在第一無(wú)線電頻段中的多個(gè)信道的一個(gè)所選的信道上通信；第二發(fā)送接收機(jī)，用于在第二無(wú)線電頻段中的信道上通信，在多個(gè)信道上順序地進(jìn)行通信；用于檢測(cè)在第一無(wú)線電頻段中所選信道上的干擾的裝置，該干擾是由第二無(wú)線電頻段中一個(gè)被識(shí)別的信道上的傳輸引起的；和用于防止在被識(shí)別的信道上傳輸?shù)难b置。
2．如權(quán)利要求1的無(wú)線電通信單元，其中用于檢測(cè)在所選信道上干擾的裝置包括用于監(jiān)測(cè)在所選信道上信號(hào)參數(shù)的裝置，和用于將這些測(cè)量結(jié)果隨時(shí)間的變化與第二無(wú)線電頻段中已知的傳輸序列作比較的裝置。
3．如權(quán)利要求1的無(wú)線電通信單元，其中用于檢測(cè)在所選信道上干擾的裝置包括用于監(jiān)測(cè)在所選信道上接收到的信號(hào)的信號(hào)參數(shù)的平均值的裝置，和用于依次臨時(shí)中止在第二無(wú)線電頻段中每個(gè)可用信道上的傳輸?shù)难b置。
4．如權(quán)利要求1的無(wú)線電通信單元，其中用于檢測(cè)在所選信道上干擾的裝置包括用于改變?cè)诘诙o(wú)線電頻段中所發(fā)送的信號(hào)的裝置，和用于檢測(cè)在所選信道上檢測(cè)到的信號(hào)中所得到的變化的裝置。
全文摘要
一種利用幾個(gè)發(fā)送接收機(jī)在不同頻段中通信的無(wú)線電通信單元中,監(jiān)測(cè)所選信道的信號(hào)參數(shù),以便檢測(cè)由互調(diào)產(chǎn)物引起的干擾。所選信道被,例如,用于長(zhǎng)途無(wú)線電通信鏈路,干擾信道是在短距離無(wú)線電鏈路上。一旦識(shí)別了引起干擾的信道,在其上的傳輸就被阻止。
文檔編號(hào)H04B1/713GK1309848SQ99808643
公開(kāi)日2001年8月22日 申請(qǐng)日期1999年7月5日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月15日
發(fā)明者R·O·布里斯托夫, S·馬蒂松 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司