[发明专利]无线通信系统中数字控制信道的定位方法及装置

说明书

                   相关申请

在1993年11月1日递交的名为“A Method forCommunicating in a Wireless Communicating System”的美国专利申请第08/147,254号的说明书在本申请中被作为参考资料。

                   背景技术

本发明主要涉及具有控制信道的无线通信系统，特别是涉及这种系统中的数字控制信道的定位。

传统的无线通信系统一直是模拟式的。然而，无线通信系统的迅速发展迫使系统的设计者去寻找某种途径，即在通信质量不至降低到用户容限以下的条件下增加系统的容量。其中一种可以增加容量的方式就是从模拟通信改变成数字通信技术。在北美，从模拟AMPS系统向数字系统(D-AMPS)的过渡已经实现了这种改变，其新标准为IS-54B。

在引入数字技术之前，现存的大量用户基础设备仅能在模拟域中工作，因此在IS-54B中采用了双模式(模拟和数字)标准，从而在实现数字通信能力的同时提供了模拟兼容性。例如，在IS-54B标准下并存有模拟和数字业务信道，其中系统的操作者可以用数字业务信道替代模拟业务信道(反之亦然)，采用动态方式在模拟和数字用户之间调节变动的业务模式。

除了业务信道之外，无线通信系统中还设有控制信道，用于在基站与移动台之间传送呼叫建立数据消息。按照IS-54B，举例来说，有21个专用的模拟控制信道，为这些信道的A和B载频各自分配了固定的频率。之所以称其为“专用的”模拟控制信道是因为它们一直使用同一个频率。因此，当移动台需要监测该信道上传输的数据时就很容易对其进行定位。

例如，在空闲状态下(即开机但未使用)，IS-54B系统中的一个移动台调谐到其已知频率上最强的控制信道(通常是移动台当时所处的网孔中的一个控制信道)并对其进行连续的监测，并可以通过相应的基站接收或启动一个电话呼叫。当处于空闲状态的移动台在网孔之间移动时，它最终会“丢失”在“旧”网孔的控制信道上的无线电连接，并且调谐到“新”网孔的控制信道上。控制信道的最初调谐和变换都是自动完成的，这是通过在蜂窝系统中已知的工作频率上扫描所有的控制信道，从中找出“最好的”控制信道。当找到一个具有良好接收质量的控制信道时，移动台就保持调谐在这一信道上，直至再次发生质量劣化。用这种方式，所有移动台几乎一直与系统“保持接触”。

对于这种混合系统方案来说，可以预料到，模拟用户的数量会逐渐减少而数字用户的数量则会增加。最终可能以数字业务信道替代所有的模拟业务信道。到此时就可以用较便宜的单一数字移动装置代替现行的双模式装置。然而，这种单一数字移动装置不能扫描IS-54B系统中目前具备的模拟控制信道。

因此就需要在用于支持诸如上述IS-54B的数字技术的无线通信系统中提供数字控制信道。除了应具有兼容性之外，在上述应用场合中从其他因素来考虑也需要数字控制信道，例如为了增强移动装置的休眠模式，以便延长电池的寿命。鉴于IS-54B所使用的是专用的控制信道，还希望在分配控制信道数量以及控制信道的频率上有更大的灵活性，以便提高系统容量并且支持微网孔、微微网孔等等分层网孔结构。然而，问题在于，如果数字控制信道不是被定位在已知的频率上，远端设备又怎能对需要监测的这些控制信道实现定位呢？

目前已在欧洲使用的一种称为GSM的常规无线通信系统已经是一种全数字系统了。在该系统中，移动装置直接扫描所有的有效信道，直至识别出一个数字控制信道。然而，对于具有大量信道的系统来说，这种定位技术就太慢了。不仅如此，由于移动装置从一个网孔移动到另一网孔时发生的“切换”(handoffs)，在通话结束之后的数字控制信道定位问题会变得越发严重，这是因为，移动装置在此时已不能再使用其在通话之前一直监视着的那种控制信道定位信息。

                     发明概要

本发明克服了现有系统和方法中的上述及其他缺陷和限制，根据本发明，其中的数字控制信道定位可以得到简化，其做法可以是，根据在一个或一组特定信道上找到一个数字控制信道的相对可能性来规定一个搜索图，并且在其他信道上提供数字控制信道探测信息。

按照本发明的实施例，信道被编制成按照在各组中找到数字控制信道的相对可能性而排列的概率组。移动装置可以在位于最高级的概率组中寻找数字控制信道，然后”在位于次最高级的概率组中寻找，依次类推，直至找出一个数字控制信道。