专利名称：无线接入本地环路系统可靠平滑扩容的方法
技术领域：
本发明属于无线通讯系统，更具体地说，属于无线本地环路系统的扩容技术。
无线接入本地环路系统(以下简称无线系统)在设备开通之后，随着局方业务的扩展，往往需要在完全不影响原运行终端以及基站设备的前提条件下实现可靠平滑的扩容。这里所指的扩容是指基站信道的增加。当基站信道增加后，要解决的问题是如何以最简单有效而又经济可靠的方式，实现已经在线运行的无线终端对新增信道或频点的共享。目前，无线系统扩容方法有1．在基站增加信道后，回收所有当前在线运行无线终端，或者上门到所有无线用户家中，采用软件连接无线终端修改系统数据，以实现无线终端对新增资源的共享。无线系统通常使用于地广人稀、地理环境恶劣地区，可以设想，无线用户分布极其分散，如果用户量已经达到相当规模，要以该方式实现系统扩容，其困难程度与经济性之差是可想而知的。
2．在基站增加信道后，采取广播方式，将扩容信道的频点信息，从基站下发到所有无线终端，无线终端在收到扩容信息后必须将数据存入系统数据块中以备后用。这种扩容方式的缺陷显而易见，在基站以广播方式下发扩容信息时，一旦无线终端人为关电或者无线用户家中断电(这在农村地区是经常发生的)，因天气或无线信号的干扰，无线终端收不到该扩容信息，该用户将无法共享扩容资源；如果基站试图采用辨认无线用户的方式实行点名方式的下发扩容信息，必然会大大降低系统在相应时域内的运行效率。所以这种扩容方式是很不可靠的。尤其当扩容数据量较大时，这种方式造成的后果将比较严重。
本发明的目的在于提供一种新的无线系统扩容的方法，本方法实施简单经济，能实现无线系统可靠平滑扩容。
本发明包括以下步骤(1)将中心频点与频偏算法嵌入基站和无线终端中；(2)根据初始信道频点分布，确定无线系统的中心频点；(3)将中心频点与初始信道频点数据写入基站和无线终端并保存；(4)基站控制软件将信道频点换算成信道频偏并保存。
本发明中的将信道频点换算成信道频偏的方法为信道频点大于或等于中心频点的，其信道频偏为信道频点与中心频点的差除以25k的商的整数，转换为16进制的一个字节，并使该字节的最高位为0，表示此频偏为正频偏；信道频点小于中心频点的，其信道频偏为中心频点与信道频点的差除以25k的商的整数，转换为16进制的一个字节，再加上16进制的#80H，并令该字节的最高位为1，表示此频偏为负频偏。
在基站增加时，在上述步骤的基础上再增加以下步骤实现扩容(5)设置基站的扩容信道频点，并标注其扩容信道属性；(6)基站信道控制系统将初始信道和扩容信道的信道频点换算成信道频偏；(7)基站信道控制系统在控制信道上向无线终端发送包含被分配信道具体频偏的业务信道分配信令；(8)无线终端收到业务信道分配信令后，计算出被分配的信道频点；(9)无线终端锁定该频点，开始信令接续。
上述第(7)步中的无线终端收到业务信道分配信令后，计算出被分配的信道频点的方法为如果信道频偏小于16进制的#80H，表示正频偏，即信道频点大于中心频点，信道频点等于中心频点加上信道频偏与25K的乘积；如果信道频偏大于或等于16进制的#80H，表示负频偏，即信道频点小于或等于中心频点，信道频点等于中心频点减去信道频偏与#80H的差与25K的乘积。
下面结合附图对本发明进行详细描述。
图1为中心频点与系统可工作频域范围示意图。
图2为本发明的流程图。
如图1所示，根据无线系统的初始信道频点分布情况，以取这些初始信道频点覆盖范围的中心点及尽量取整数为原则，并考虑到将来扩容的方向(即向上扩容、向下扩容或者同时向上下扩容)，适当调整中心频点的位置，来确立该无线系统的中心频点，并将扩容前的系统的信道领域分为负频偏的信道领域和正频偏的信道领域。扩容时，系统工作频域可向正频偏外扩展，即可向上扩容(向正频偏领域外的领域扩容)，也可向负频偏外扩展，即向下扩容(向负频偏领域外的领域扩容)，也可同时向上、下扩容。
如图2所示，首先将具体的中心频点与频偏算法通过软件人员编程转化为软件代码，并以模块形式嵌入到基站控制软件与无线终端软件中去。
频偏算法中用到下述定义信道频点ChanFreq--各业务信道的频点(单位MHz)，为25K的整数倍；中心频点CenterFreq--操作维护界面设置的算法中的中心频点(单位MHz)；信道频偏ChanOffset--业务信道频点与中心频点之差除以25K的商，以一个16进制的字节表示，有正负之分，当信道频点大于中心频点时，频偏为正，该字节的最高位为0，当信道频点小于中心频点时，频偏为负，该字节的最高位为1。
频偏算法为2.1已知ChanFreq计算ChanOffset若ChanFreq＞=CenterFreqChanOffset=(ChanFreq-CenterFreq)*1000/25若ChanFreq＜CenterFreqChanOffset=(CenterFreq-ChanFreq)*1000/25+#80H(16进制)2.2已知ChanOffset计算ChanFreq若ChanOffset＞=#80H(16进制)ChanFreq=CenterFreq-25*(ChanOffset-#80H)/1000若ChanOffset＜#80H(16进制)ChanFreq=CenterFreq+25*ChanOffset/1000
一般情况下，无线系统的信道频点资源是由使用者(如电信局或运营商)提供，包括初始信道频点分配以及将来要扩容的频点分配。
第二步，将中心频点数值和频偏算法输入到基站控制软件与无线终端软件中以后，根据应用无线系统的初始信道频点分布情况，以取这些初始信道频点覆盖范围的中心点及尽量取整数为原则，并考虑将来扩容的方向(即向上扩容、向下扩容或者同时向上下扩容)，适当调整中心频点的位置，来确立该无线系统的中心频点。
第三步，将中心频点与初始信道的频点数据通过操作维护界面写入基站，写入需要投入使用的无线终端内部并存储在电不可擦除寄存器中。
当中心频点与初始信道的频点数据经操作维护写入基站之后，基站控制软件会立即执行中心频点与频偏的算法模块，目的在于将物理信道频点全部换算信道成频偏，并以频偏的形式存储在电不可擦除寄存器中保存起来，对无线终端的处理过程与基站基本一样。具体的从信道频点转化为信道频偏的过程如下如果信道频点大于或等于中心频点，信道频偏等于信道频偏减去中心频点的差除以25K的商整数转换成16进制的一个字节，并使该字节的最高位为0，表示正频偏；如果信道频点小于中心频点，信道频偏等于中心频点减去信道频偏的差除以25K的商整数装换成16进制的一个字节，再加上18进制的#80H，即令该字节最高位为1，表示负频偏。这里一个字节，抛掉最高位表示频偏的正负之外，若以25K为单位，表示的频率偏移量为±3.175MHz，即可以表示中心频点上下3.175MHz的频率范围。如果想表示更宽的频率范围，可以增大单位，如将25K扩大为50K，或者以两个字节来表示频偏。
当无线系统的硬件扩容后，即增加基站的物理信道设备，通过操作维护设置基站的扩容信道频点，并标注其扩容信道属性(向上扩容还是向下扩容)。基站信道控制软件在系统上电后，首先通过中心频点与频偏算法，将所有初始信道与扩容信道的信道频点全部换算成信道频偏，存储在相应存储器中。通过具体的空中数字信令的接续过程最终实现扩容，实现所有在线运行无线终端与新增的无线终端对所有信道(包括初始信道和扩容信道)的共享。当无线终端上行启呼或被下行寻呼时，基站控制软件都要在控制信道上相应地向无线终端发送业务信道分配信令，只要在该信令的数据结构中加入被分配信道的频偏，基站指令相应业务信道进入等候状态，无线终端在收到业务信道分配信令之后，无线终端软件会立即执行中心频点与频偏的算法模块，计算出被指派的信道频点。尽管无线终端在断电或关面的情况下无法收到业务信道分配信令，因加载了算法的无线终端实现对扩容信道共享是通过在信令中提取信道频偏的方式锁定相应频点，只要恢复供电或终端恢复开机，便可以从信令中提取频偏并锁定相应频点，实现共享所有扩容信道。具体的从业务信道分配信令中得到的信道频偏转化为指派的信道频点的过程如下如果信道频偏小于16进制的#80H，表示正频偏，即信道频点大于中心频点，信道频点等于中心频点加上信道频偏与25K的乘积；如果信道频偏大于等于16进制的#80H，表示负频偏，即信道频点小于等于中心频点，信道频点等于中心频点减去信道频偏与#80H的差与25K的乘积。这样就得到了分配的业务信道的具体物理频点。
当计算得到分配的业务信道频点后，无线终端经锁相环锁相，立即锁定该频点开始信令接续。因此，基站信道扩容后，只要将基站控制信道的切换范围仍然限制在扩容前的初始信道范围之内即可，这样作的目的是保证已经在线运行的无线终端能够在原有系统数据的初始信道中搜索到系统当前的控制信道，基站侧通过操作维护软件可以设置信道的初始或扩容属性来实现这一点。系统扩容后，在线运行的无线终端与新放号的无线用户完全共享原有初始信道与扩容的新增信道。
表1为某地区信道扩容为16信道的具体实施情况下面对表1中的一些数值的计算进行说明初始信道461.000,461.200,461.400,461.600,461.800,462.000,462.200,462.400所有初始信道覆盖频域461.000-462.400的中心点为461.700扩容信道460.800,460.600,460.400,460.200,462.600,462.800,463.000,463.200
所有信道覆盖频域460.200-463.200的中心频点为461.700根据取中心点以及尽量取整便于频偏计算的原则，故将中心频点定于462.000。
表1 某地区8信道扩容为16信道 已知信道频点ChanFreq计算信道频偏ChanOffset1．正频偏信道频域内信道8的计算因(ChanFreq=462.400MHz)＞(CenterFreq=462.000MHz)故ChanOffset=(ChanFreq-CenterFreq)*1000/25=(462.400-462.000)*1000/25=+16=#10H2．负频偏信道频域内信道2的计算因(ChanFreq=461.200MHz)＜(CenterFreq=462.000MHz)故ChanOffset=(CenterFreq-ChanFreq)*1000/25+#80H(16进制)=(462.000-461.200)*1000/25+#80H=32+#80H=#0A0H已知信道频偏ChanOffset计算信道频点ChanFreq1．负频偏扩容频域内信道10的计算
因(ChanOffset=#0B8H)＞#80H(16进制)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．正频偏扩容频域内信道16的计算因(ChanOffset=#30H)＜#80H(16进制)故ChanFreq=CenterFreq+25*ChanOffset/1000=462.000+25*#30H/1000=462.000+25*48/1000=463.200(MHz)如表1所列数据，在系统从8信道扩容到16信道后，控制信道限制在1-8号信道之间自动切换。假设A为已经在线运行的老无线用户，B为新放号的新无线用户，A和B无线终端中的系统数据完全可以相同，即B用户的系统数据只要与A用户一样，包括1-8号信道的频点数据以保证可以在这些信道中搜索到控制信道即可，基站给A或B分配业务信道的过程是完全相同的。假设基站给A或B分配10号扩容信道作为业务信道使用，只要在业务信道分配信令中加入#0B8H(一个16进制字节)，通过控制信道发送给无线终端A或B,A或B收到后，经过算法的计算，立即锁定频点460.600MHz的信道，完成在该扩容信道上的信令接续，与初始信道的接续过程完全相同。
这种以中心频点与频偏算法为基础的平滑扩容方法，既不需要回收大量在线运行无线终端只为了增加扩容数据，也避免了采用广播方式的不可靠性，更不需要以降低系统效率为代价使用点名方式增加无线终端的扩容数据。扩容的工作量很小，经济性高，在硬件设备扩容完成后，只需通过基站操作维护软件，将扩容信道数据加入系统数据当中并标注其为扩容信道属性即可，对现有运行无线终端无须作任何操作，扩容前后，无线终端完全不知道基站信道已经扩容，但可以与新放号的无线用户一起完全共享所有的信道，包括初始信道和扩容信道。
权利要求
1．无线系统可靠平滑扩容的方法，包括以下步骤(1)将中心频点与频偏算法嵌入基站和无线终端中；(2)根据初始信道频点分布，确定无线系统的中心频点；(3)将中心频点与初始信道频点数据写入基站和无线终端并保存；(4)基站控制软件将信道频点换算成信道频偏并保存。
2．权利要求1所述的无线系统可靠平滑扩容的方法，其特征在于，将信道频点换算成信道频偏的方法为信道频点大于或等于中心频点的，其信道频偏为信道频点与中心频点的差除以25k的商的整数，转换为16进制的一个字节，并使该字节的最高位为0，表示此频偏为正频偏；信道频点小于中心频点的，其信道频偏为中心频点与信道频点的差除以25k的商的整数，转换为16进制的一个字节，再加上16进制的#80H，并令该字节的最高位为1，表示此频偏为负频偏。
3．权利要求1或2所述的无线系统可靠平滑扩容的方法，其特征在于，还包括以下步骤(5)设置基站的扩容信道频点，并标注其扩容信道属性；(6)基站信道控制系统将初始信道和扩容信道的信道频点换算成信道频偏；(7)基站信道控制系统在控制信道上向无线终端发送包含被分配信道具体频偏的业务信道分配信令；(8)无线终端收到业务信道分配信令后，计算出被分配的信道频点；(9)无线终端锁定该频点，开始信令接续。
4．权利要求3所述的无线系统可靠平滑扩容的方法，其特征在于，所述无线终端收到业务信道分配信令后，计算出被分配的信道频点的方法为如果信道频偏小于16进制的#80H，表示正频偏，即信道频点大于中心频点，信道频点等于中心频点加上信道频偏与25K的乘积；如果信道频偏大于或等于16进制的#80H，表示负频偏，即信道频点小于或等于中心频点，信道频点等于中心频点减去信道频偏与#80H的差与25K的乘积。
全文摘要
一种无线接入本地环路系统可靠平滑扩容的方法:将中心频点与频偏算法嵌入基站和无线终端中;根据初始信道频点确定中心频点;将中心频点与初始信道频点数据写入基站和无线终端;基站将信道频点换算成信道频偏;设置扩容信道频点;将初始信道和扩容信道的信道频点换算成信道频偏;基站向无线终端发送业务信道分配信令;无线终端收到业务信道分配信令后,计算出被分配的信道频点并锁定该频点,开始信令接续。在硬件设备扩容完成后,只需通过基站操作维护软件,便可使新老无线终端完全共享所有的信道。
文档编号H04B1/66GK1322067SQ0011948
公开日2001年11月14日 申请日期2000年7月20日 优先权日2000年7月20日
发明者王跃, 孙公航 申请人:深圳市中兴通讯股份有限公司