[发明专利]在不同的无线通信系统中射频带宽共享的方法和设备

说明书

本发明一般地讲涉及无线电通信系统，具体地讲涉及必须工作在公共的射频带宽但是互不相同的无线电通信系统。

高度的便携电信装置的广泛提高已导致无线通信系统的数量和类型的增加。例如，可包括第二代无绳电话（CT-2）的个人通信系统（PCS）利用数字电话技术解除了用户只能在家里使用其电话机的限制。在PCS系统中，CT-2手机可携带在一个人身上，并且可通过与无绳电话通信点基站或专用基站建至一条射频链路进行呼叫。目前其它开发的、高度便携无线电通信系统是数字的欧洲无绳电话系统（DECT）、贝尔通信研究公司FA技术和由Qualcomm公司研制的电信系统。

然而，不是所有的射频（RF）通信系统都同一的要求对各个RF通信系统分配RF带宽。在美国，联邦通信委员会（FCC）控制着由多种不同的RF通信系统使用的各个射频频带的分配。FCC的规定和规则要求在所分配的频带内无线电频率的工作由FCC许可。

实际上的美国，RF频谱中低于3GHz的频率没有未分配的。目前没有频带可分配供给新的高度便携的RF通信系统如PCS使用。要获得FCC重新分配的频带将要用很长时间和要求对政策的游说与其它官僚主义要求的时间及资金的相当大的投资。

根据FCC的部分15中的规则，一些频带分配用于未许可的操作。新研制的RF通信系统可工作在这些未许可的频带。但是，在一个频带内可有无限数量的不同的RF通信系统并且可能的用户可以任何不同的多址技术之一进行广播，如时分多址（TDMA），频分多址（FDMA），码分多址（CDMA）或者使用载波检测多址（CSMA）的无线数据系统。甚至共享相同的多址技术的系统可以有不同的参数、协议和公共空中接口（例如帧长和TDMA系统的一帧中的时隙数）。发射机可以是同步的并且以规则的间隔（可能与话音业务一样）发送，或者是异步的并且以不规则的间隔（例如局域网（LAN）数据系统）发送。

人们已建设未许可的PCS系统工作在2GHz频带中的20MHz带宽内。提供PCS系统的业务提供者使用未许可的RF工作，但不能预测所选用的RF信道的未来用途。由于对于公共通信点业务来说会有频谱将变得过于拥挤、混乱和最终不可使用的危险，许多通信业务提供者不愿在可工作在未许可频谱的RF通信系统基础结构中投资很多资金。

因此，所需要的是通过强制所有设备到已知性能包络内以允许不同的RF通信系统的设备在有限干扰的环境中共存的一种方法和设备。

在完成本发明目的的一种形式中，在第一射频（RF）通信系统中提供一种设备，用于在与至少第二RF通信系统共享的频率带宽中的射频通信。该频率带宽包括多个子频带，多个子频带的每个子频带包括至少一个同步的频道。该设备包括一个RF收发信机，用于接收第一RF信号和发送第二RF信号，一个解码器，用于确定第一RF信号是否能被解码为一个相互工作的发射机信号，和一个控制器，用于控制在分配的通信信道上的通信。该设备还包括一个格式控制器，它连接到RF收发信机，用于监视在与第一RF信号系统相关的多个子频带的一个子频带中的第一同步频道的第一RF信号，以便确定第一同步频道是否空闲或者第一同步频道是否包括一条空闲的通信信道。该格式控制器也接到该解码器，用于确定如果第一同步频道不是空闲时，第一同步频道是否是可解码为一个可相互工作的发送机信号。另外，格式控制器连接到该控制器，用于在如果（a）第一同步频道是空闲的，或者（b）如果第一同步频道是可解码为一个可相互工作的发射机信号并且有空闲的通信信道时，将第一同步频道的空闲通信信道指定为指定的通信信道。

在另一种形式中，在第一射频（RF）通信系统中提供与至少第二RF通信系统共享频率带宽的方法。共享的频率带宽包括多个子频带，多个子频带的至少一个子频带包括至少一条同步频道。该方法包括步骤：确定是否有用于信道指配的空闲通信信道，如果在该频带或子频带中没有用于指配的空闲通信信道，如果在该频带或子频带中没有用于指配的空闲通信信道，确定在与第一RF通信系统相关的多个子频带的一个子频带中的第一同步频道中相互可工作的系统是否是工作的，该第一同步频道与第一RF通信系统相关，以及如果在第一同步频道中可相互工作的系统是工作的，则阻止信道指配。

图1是表示具有多个网孔的两个射频（RF）通信系统。

图2表示两个RF通信系统，其中两个系统的多个网孔重叠。

图3图解表示各种类型的RF通信系统的频率、功率和时间的利用。

图4是根据本发明共享的未许可频率带宽的20MHz部分的频率指配图。