专利名称：在跳频通信系统中提供越区切换的方法
技术领域：
本发明涉及无线电通信系统，具体涉及在跳频扩展频谱无线电通信系统中提供越区切换的方法。
跳频技术是一种公知的扩展频谱技术，可以理解，跳频技术可用以作为一种多址接入技术，以在大量的用户组之间共享一个通信资源。因为一个用户组通常使用一个独特的扩展频谱信令码，故在个别用户组之间的保密性(例如跳频集)很容易建立。而且，无线电干扰(例如但不限于同信道干扰、邻信道干扰和瑞利衰落)会明显地降低。
可是， 当用户组成员利用一个不同的扩展频谱信令码寻求或要求接入一个用户组时，例如在跳频通信系统的诸多网络控制处理器(NCP)之间作越区切换期间接入用户组时，捕获和同步成为难以对付的挑战。这部分地是由于每个NCP具有不同的跳频集造成的。
据此，提供一种用以在跳频通信系统中快速捕获外部跳频集并同步到该外部跳频集的方法，是极其有益的。
简言之，本发明提供一种用以在跳频通信系统中的诸多网络控制器(NCP)之间越区切换用户装置的方法，其中，通过在称为跳频集的一个频率序列上发送各自相应的业务信道信息，为每个频率持续称为静态期的(dwell)一个时段，以使NCP与所述用户装置进行通信。可以理解，每个NCP具有一个不同的跳频集，这使得用户装置越区切换和同步化成为一种难以对付的挑战。这个挑战的解决是通过建立一个供上述诸多NCP应用的同步化频率集将所述同步化频率通知多个用户装置以从该频率集中为每个有关的NCP指配一个同步化频率而实现的。然后，每个NCP工作以在每个静态期期间按指配的同步化频率发送同步化信息。一个用户装置一旦确定需要越区切换，它就从当前服务的NCP使用的同步化频率上调谐至一个与之不同的同步化频率，并且将其工作同步于在所调谐到的同步化频率上发送同步化信息的NCP。
图1示出本发明预期的一种跳频通信系统的框图；图2示出图1中的用户装置使用的存储表的框图；图3示出图1中通信系统使用的跳频序列图。
在本发明的优选实施例中，示明了一种在跳频通信系统中的诸多网络控制处理器(NCP)之间快速越区切换用户装置(UD)的方法。在这种环境中，NCP和UD必须同步，以使NCP和UD在同一时间内在同一频率上通信。为了避免无线电干扰的有害影响，建立了很多跳频集，它们限定了NCP通信中可使用频率的次序。通过建立几个不同的、可能的跳频集，并向每个NCP指配一个单一跳频集，使诸多NCP的位置可以靠得很近，而不会相互干扰。尽管如此，UD的责任仍然是选择和加入一个具体NCP的跳频集。
图1示出本发明预期的一种跳频通信系统的框图。参看图1，UD133当前正在与NCP110通信，并且使用与NCP110相同的跳频集(如图3所示的跳频序列A)。当UD133移动到由NCP110提供的射频覆盖区之外时，UD133须寻找和同步到另一个NCP上。为了实现这个功能，本发明提出建立一个同步化频率集，供多个NCP使用来发送同步化信息，并从可利用的同步化频率集之中对每个有关的NCP指配以单一个同步化频率。可以理解，工作在该系统内的所有用户装置必须被告知并能够监视每个可利用的同步化频率。
当一个NCP利用其有关的跳频集跳频时，在每个跳频的一部分(静态期)期间它将在指配的同步化频率上发送同步化信息。
当UD133失去与NCP110的所有通信或者判定已发生相当大的比特差错率(BER)时，或是由某种其它方法(例如测得的接收信号强度(RSSI)或信号质量或信道容量负载)确定出要求一个装置越区切换时，UD133将调谐到由一个NCP(它不是当前服务于UD133的NCP110)使用的诸多保留的同步化频率之一上。
再参照图1，一旦UD133调谐到例如由NCP120使用的同步化频率上，它就接收所发送的同步化信息，并尝试使工作同步到NCP120使用的跳频集上。
根据本发明，同步化信息可包含但不限于一个当前的跳频集序列标识符、一个当前的跳频和在当前静态期内的一个位置。可以理解，在当前期态期内向UD133提供当前频率序列次序、当前发送频率和同步化信息位置，这个信息令UD133将其操作快速与NCP120的操作同步。因在每个静态期内呈现的同步化信息具有固定的持续时间，并且每个静态期同样具有固定的持续时间，故在静态期内同步化信息位置用在变化到所要求的(下一个序列和)频率之前向UD133标识出当前静态期内剩余的时段(参见图3)。
借助这个信息，UD133通过将与NCP110有关的先前的跳频集序列和频率改变到在NCP120的同步化信息中标识的序列和频率上，以实现同步化。由于知道NCP120在当前静态期内的位置，故允许该装置确定何时跳频到当前跳频集序列中的下一个频率上。
当有多个NCP可用于UD133越区切换时，UD133将调谐到由有关的诸NCP使用的同步化频率上，从每个NCP中接收所发送的同步化信息，从中选择出能提供最佳可用通信的NCP，并将UD133本身同步于选定的NCP所使用的跳频集序列。这个选择十分类似于前面所述，部分地取决于对信道容量负载(亦即当前已登记的用户数量)、RSSI、BER的测量，或是信号质量的某些其它量度。
图2示出图1的用户装置使用的存储表的框图。这个存储表驻存了该系统内所有的UD，规定了多个NDP使用的保留的同步化频率集，并要求在越区切换期间由UD监视。因为该存储表含有在NCP使用的跳频集序列中不出现的一个有限集的频率，又因为每一个NCP只指配了单一的同步化频率(例如A、B、C或D)，故通过监视同步化信号的这个小集对快速捕获和同步化十分便利。
图3示出图1的通信系统中NCP110和120使用的跳频序列图。在这个示例中，跳频序列A由NCP110使用，跳频序列B由NCP120使用。跳频序列A或B中每个静态期300内已设置了一个用于传送同步化信息310的时段。如前所述，同步化信息字段310可以含有当前跳频集序列、当前工作频率和当前静态期内同步化信息的位置。虽然这是在每个静态期300的中心部分内示出的，但本领域的技术人员可以理解，静态期内同步化信息部分的定位或位置可由各自的NCP动态地选择。据此，它可以呈现在起点、终点或这两点之间的任何地方。
权利要求
1.一种在跳频通信系统中在诸多网络控制处理器(NCP)之间越区切换用户装置的方法，该跳频通信系统中，在称为跳频集的多个频率的每个有关的频率上发送业务信道信息，对于每个有关的频率需用一个称为静态期的时段，以使网络控制处理器(NCP)与用户装置进行通信，每个NCP具有一个不同的跳频集，其特征在于，该方法包括以下步骤建立一个同步化频率集，供所述的诸多NCP使用；向多个用户装置通知所述的同步化频率；为每个有关的NCP从该同步化频率集中指配一个单一同步化频率；在每个静态期的一部分时间内，每个NCP在指配的同步化频率上发送同步化信息；作出关于用户装置必需越区切换的确定；所述的用户装置调谐到一个不同的NCP新使用的同步化频率上，并接收所发送的同步化信息；所述的用户装置将其工作同步到该不同的NCP使用的跳频集上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的同步化信息含有一个跳频集序列、当前静态期内的一个当前跳频和一个位置。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，由当前静态期内的位置识别该同步化信息的位置。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，由当前静态期内的位置识别在当前静态期内的剩余时段。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在每个静态期的一部分时间内发送同步化信息的所述步骤中包括以下步骤该NCP动态地选择每个静态期内具有同步化信息的那一部分进行发送。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括由用户装置确定何时必需越区切换的步骤。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括由NCP确定何时必需越区切换的步骤。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定用户装置必需越区切换根据至少以下的测量之一比特差错率，接收信号强度，或者接收信号质量。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述同步化的步骤中还包括以下步骤把该跳频集改变到在接收的同步化信息中标识的跳频集序列上；把该跳频频率改变到在接收的同步化信息中标识的当前跳频频率上；根据所知道的当前静态期内同步化信息的位置，确定何时跳频到当前跳频集序列中的下一个频率上。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括根据所知道的当前静态期内剩余的时段，确定何时跳频到当前跳频集序列中下一个频率上的步骤。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤作出关于用户装置越区切换必需的确定；所述的用户装置调谐到由不同的NCP使用的多个同步化频率上并接收在那上面发送的同步化信号；选择一个NCP，作为所接收的同步化信号的功能；所述的用户装置将其工作同步到由选定的NCP使用的跳频集上。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，NCP选择是根据至少以下的测量之一比特差错率，接收信号强度，接收信号质量，或者信道容量负载。
全文摘要
一种用以在跳频通信系统(100)中在诸多的网络控制处理器(NCP)(110、120)之间越区切换用户装置(131-134)的方法，包括建立一个同步化频率(A-D)集，供NCP使用；将同步化频率(A-D)通知多个用户装置(131-134)，并对每个有关的NCP指配一个同步化频率(A、B、C或D)；在每个跳频静态期(1-82)期间，每个NCP在其指配的同步化频率上发送同步化信息；作出关于用户装置越区切换是必需的确定；该用户装置(133)调谐到一个同步化频率(B)上，它不同于当前服务的NCP(110)使用的同步化频率(A)，并将其操作同步到所调谐的同步化的频率(B)上发送着同步化信息的NCP(120)上。
文档编号H04J13/00GK1143433SQ95191958
公开日1997年2月19日 申请日期1995年1月30日 优先权日1994年3月4日
发明者约翰·沙夫, 米切尔·P·诺兰, 卡勒斯·丹尼尔·玛森斯基, 阿兰·戴维德·米尔夫尔德, 布列恩·维瑟尔曼 申请人:摩托罗拉公司