专利名称：无线电通信系统中的干扰预防的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无线电通信单元，并特别涉及一种这样类型的单元，在一个网络上与卫星或蜂窝系统通信，在一个短路离无线电链路上与诸如便携式手机那样的远距离单元通信。尤其是，本发明涉及这样类型的单元，在其中该单元与网络通信所在的信道上，由在短距离无线电链路上传输引起的干扰可被避免。
利用这样的单元的一个潜在的问题是，如果位于靠近该单元，或靠近远距离手机的第三方发射机在邻近频段上运行，它可能与在短距离链路上的发射机一起产生互调产物，这可能干扰在长途通信链路上信号的接收。典型情况下，短距离无线电链路使用频率跳动系统，在其中，将通信信号在大量的顺序使用的信道上发送。可能这些信道中只有一个将与第三方信号一起，在由长途无线电链路使用的信道上产生干扰信号。
用于避免干扰的各种系统是已知的。例如，EP-0781066描述了一种方案，在其中监测在许多信道上的干扰信号，不使用具有不可接受的高干扰水平的信道。WO 95/08246公开了一种频率跳动系统，其中在可用的信道上监测干扰水平，如果确定在一个信道上的干扰水平是高的，可将该信道从所用的频率跳动序列中除去。
因此，这些系统包含对一个特定信道干扰的检测，当干扰被检测到时，避免使用该信道。
依据本发明，在一个信道上检测干扰，例如，由长途无线电通信链路所用的信道，如果检测到干扰，则将在出现干扰信号的短距离无线电链路上的另一个信道的使用中止。
这使该单元能够继续在已被分配的信道上与网络通信，改变的只是在短距离无线电链路上通信的型式。
图2示出由该单元所用的频段，和其中出现的信号。最佳实施方案详述
图1示出依据本发明的一个系统。无线电通信单元2包括第一天线4，被连到发送接收机电路6，用于在无线电通信网上通信。
在此本发明所示的实施方案中，发送接收机电路6，和天线14被适配成供在卫星网上通信，发送信号到低轨道卫星和从其接收信号，接收到的无线电频率信号在2480MHz到2500MHz的范围内。
然而，将认识到，本发明适用于在其他无线电通信网，例如，蜂窝网上工作的系统。
发送接收机模块6被连到基带和控制模块7，将接收到的数据信号传送到此模块，并从此模块接收数据信号用于传送和调谐以及功率控制数据。
单元2还包括第二天线8，和发送接收机电路10，用于在短距离无线电链路上通信。发送接收机模块10被连到基带和控制模块11，将接收到的数据信号传送到此模块，并从此模块接收数据信号用于传送和调谐以及功率控制数据。基带模块7,11被连接在一起，用于传送在一条RF链路上接收到的话音或其他信号供在其他RF链路上传输。
图1也示出一种便携式手机12，具有用于在短距离链路上与单元2通信的天线14。
虽然在此所示的实施方案中，单元12被描述为一种便携式手机，将认识到这种单元可以是位于远离主单元2，或至少可相对它移动的任何设备。
系统2还包括一种控制和接口单元6，控制设备的整个操作，特别是，发送和接收信号到和来自基带和控制模块7,11。更准确地说，控制单元16从卫星的基带和控制模块7接收与卫星链路有关的数据，如链路的质量和在用的信道。控制单元16包括如以下要讨论的用于检测干扰的有关电路，并发出控制信号，特别是用于控制短距离链路，基带模块7,11和控制单元10可只在软件领域内分开，而不是分离的物理设备。
短距离无线电链路，在主单元2和远距离单元12之间，在无线电频谱的工业科学和医学频段，从2400MHz到2480MHz(见文件IEEE802.11)中工作。这个频段的优点是，在许多国家中，用户不需要许可证。然而，这样的结果是信号可能需要在存在大量的在相同频段中的干扰信号的情况下发送。例如，可能有其他邻近的通信用户，而甚至微波炉也可在这个频段中发送相当大的信号。
图1示出这样一种干扰信号源18。
为了使短距离无线电链路能够成功地在存在这样的潜在干扰信号下工作，使用一种频率跳动的扩频(FH-CDMA)系统。这意味着有大量的信道(可能50或100或更多)被分配用于在链路上传输，利用预先规定的伪随机序列，接连地在这些信道的每一个上进行传输。在本发明的一种优选实施方案中，使用80个这样的信道。虽然可能在少数所用的信道上有干扰，总的数据中只有少部分将丢失。然而，数据插入，和误差校正，可用于保证，误差作为干扰的结果，不一起出现在接收到的信号内的脉冲串中，并可被补偿。
然而，这并不适用于发送到卫星网的传输信号，采用的是直接序列扩频(DS-CDMA)，一次工作在单一信道上。
图2是用作说明有关信号的频谱的有关部分的表示形式。如以上提到过的那样，短距离无线电链路发送的ISM频段是从2400MHz到2480MHz。发送接收机6在频率范围从2480MHz到2500MHz的信道上从卫星接收信号。
也正如以上提到过的那样，短距离无线电链路按频率跳动原理工作，这意味着，在有关的频段内利用大量的信道，按预先规定的顺序，每个只在一个短时间内工作。图2示出在ISM频段中在一个这样的频率上出现的信号30。在图2中也示出在ISM频段中不同频率上出现的信号32。正如以上提到过的那样，该信号可由另一个未被许可的通信用户发送，或者甚至可以由非通信源发射，如微波炉。
正如已知的那样，当信号30、32被组合时，在接收机的RF部件中的非线性将引起互调产物的产生三阶的互调产物，在图2中用参考数字34,36指明，将出现在两个原先的信号30,32的任一侧。
因此，正如图2中所示，互调产物36出现在发送接收机6的接收频段中。因此，假定信号32是在恒定的频率上，那末，当信号30的频率从一个信道到另一信道跳跃时，互调产物信号36将出现在相同序列中的不同信道上。
当互调产物信号36出现在发送接收机6试图接收信号的信道上时，将对这些信号产生严重干扰。而且，因为发送接收机6正在恒定的频率上接收，这将引起数据丢失。
因此，依据本发明，采取步骤防止在ISM频段中的有关信道上传输，避免互调产物出现在由卫星的发送接收机6在用的信道上。
第一阶段是识别使干扰出现在用卫星信道上的ISM频段中的有关信道、有许多方法可以做到这点。
例如，可在控制单元16中监测由发送接收机6接收到的信号的信号强度或质量，这些测量结果随时间的变化可与在短距离无线电链路上传输的已知频率跳动序列作比较。可通过指明当在卫星链路上接收质量差或接收到的信号强度低时，此时在用的短距离链路信道，检测出正对卫星链路引起干扰的信道或若干信道。
作为第二种可能性，在控制单元16中可测量在发送接收机6上接收到的信号，或信号强度的平均信号质量。然后，控制单元16可以发送控制信号到发送接收机10，依次中止在每个可用信道上的传输。除了一个导致出现互调产物干扰的信道外，所有可用信道被使用期间，平均接收到的信号强度和信号质量将高于这样一个信道被使用期间的结果。因此可以在控制单元16中确定，在短距离无线电链路上哪个信道对在卫星链路上的干扰负责。
作为第三种可能性，控制单元16可以控制来自发送接收机10的传输，以便在由此发送的信号功率中作小的变化。同时，如果控制单元16监测在卫星发送接收机单元6中接收到的信号的功率水平，可以推断出有关的相互作用的机制。因而，发送电平可在每个频率跳动序列的完整周期上稍作变动，在序列的每个周期内干扰可稍稍移上移下。例如，我们可保持所有的频率跳动信道在电平上恒定，而每次我们取信道12(比如说)，我们可上下交替改变电平1dB。然后，如果干扰由该信道引起，则干扰将移上移下按等于频率跳动周期的重复率的速率进行。这样我们可顺序地有效地探查每个信道。
另一种方案是，为了避免必须等待每个完整的频率跳动序列结束，我们每次在该信道上发送时，交替地接通在给定信道上发送电平稍微向上和向下变动。然后校正利用该信道时干扰水平的变化。
还有一种可能性是对在短距离无线电链路上发送的信号采用编码调制。例如，一种低频AM信号可施加到发送接收机。这样一种调制对在远距离单元12上信号接收的影响是微不足道的，但可能被转变为与第三方信号组合引起的互调产物。因此，如果控制单元16在发送接收机6上接收到的信号中查找这样一种码，这样一种码的存在将指明存在互调产物干扰，该码可用于识别导致出现该信号的短距离链路的信道。另一种方案是，施加到短距离链路上信号的编码方式可以是一种较少的频率或相位调制。进一步，可以将短距离链路的调制型式与干扰相位调制相关。如果存在任何的相关，这就可用来确定在短距离链路中干扰的来源。
一旦已经在控制单元16中确定，在短距离无线电链路上哪个信道或几个信道对于产生干扰在卫星链路上传输的互调产物负责，可采取行动防止进一步在该频率上传输。
一种最佳的可能性是直接从控制单元16发送控制信号到发送接收机10，防止进一步在该信道上传输。这将使预定在该信道上要发送的数据丢失。但，如果数据被适当地插入，这将没有问题，如果在频率跳动序列本身中的信道之一有干扰，采用同样的插入和纠错的方法可以避免大量丢失数据。而且，这还有这样的优点，远距离接收机12可按通常的方式工作。
一种可选的方案是从控制单元16，通过发送接收机10发送信号到远距离单元12，指明通信被中止的信道，并商议在发送接收机10,12之间，避免有关信道或若干信道的一种新的跳动序列。
结果是引起在用卫星接收机信道上出现互调产物的信道或若干信道上不再传输，这样将改善，在该链路上传输的总的信号质量。
以上所描述的监测步骤可按所要求的频繁程度，例如每隔30秒，在均匀间隔上重复，以便检测互调产物干扰。另一种方案是，总的信号质量或信号强度可被连续地监测，只有当确定总的信号质量或信号强度已降到特定的阈值以下时，才采取步骤检测互调产物干扰。
因此在此描述了一种存在干扰信号的情况下改进与卫星网通信的系统，并不要求该单元改变与卫星网通信的信道。
权利要求
1．一种无线电通信单元，包括第一发送接收机，用于在第一无线电频段中的多个信道的一个所选的信道上通信；第二发送接收机，用于在第二无线电频段中的信道上通信，在多个信道上顺序地进行通信；用于检测在第一无线电频段中所选信道上的干扰的装置，该干扰是由第二无线电频段中一个被识别的信道上的传输引起的；和用于防止在被识别的信道上传输的装置。
2．如权利要求1的无线电通信单元，其中用于检测在所选信道上干扰的装置包括用于监测在所选信道上信号参数的装置，和用于将这些测量结果随时间的变化与第二无线电频段中已知的传输序列作比较的装置。
3．如权利要求1的无线电通信单元，其中用于检测在所选信道上干扰的装置包括用于监测在所选信道上接收到的信号的信号参数的平均值的装置，和用于依次临时中止在第二无线电频段中每个可用信道上的传输的装置。
4．如权利要求1的无线电通信单元，其中用于检测在所选信道上干扰的装置包括用于改变在第二无线电频段中所发送的信号的装置，和用于检测在所选信道上检测到的信号中所得到的变化的装置。
全文摘要
一种利用几个发送接收机在不同频段中通信的无线电通信单元中,监测所选信道的信号参数,以便检测由互调产物引起的干扰。所选信道被,例如,用于长途无线电通信链路,干扰信道是在短距离无线电链路上。一旦识别了引起干扰的信道,在其上的传输就被阻止。
文档编号H04B1/713GK1309848SQ99808643
公开日2001年8月22日 申请日期1999年7月5日 优先权日1998年7月15日
发明者R·O·布里斯托夫, S·马蒂松 申请人:艾利森电话股份有限公司