CN1809214A - 用于发送涉及增强分配频谱资源的信息的方法 - Google Patents

Abstract

在通过通信信道链接在一起的至少两个收发信机TRA和TRB之间发送信息的方法，所述信息通过至少一个具有一个工作频率的载波信号Csg而被载送，按照本发明，该方法包括频率选择步骤，在该步骤过程中，所述工作频率是在包括在至少第一和第二非相邻的频率区间内的各频率中动态地选择的。

Description

用于发送涉及增强分配频谱资源的信息的方法

本发明涉及在通过通信信道链接在一起的至少两个收发信机之间传送信息的方法，所述信息通过至少一个具有工作频率的载波信号被载送。

这样的发送方法当前在无线电信系统(例如，在其中多个无线基站打算与另一个多个移动终端进行通信的蜂窝系统)中被使用。当前使用的蜂窝系统例如是如工作在[824.2-893.8MHz]频段的GSM(全球移动系统)的所谓的第二代蜂窝系统；或是如工作在[1920-2170MHz]频段的UMTS(通用移动电信系统)的第三代蜂窝系统。

因此，看来未来的第四代电信系统和超过第三代的其它系统必须使用甚至更高的工作频率，因为许多较低的频段已分配给现有的系统。

然而，应当指出，除了其它有吸引力的方面以外，电信系统必须提供尽可能广的覆盖区域以满足商业上的成功，因为经常的接入错误对于这个系统的大多数潜在的用户将起到阻碍的作用。新的一代电信系统也必须提供使用现有系统所不能提供的优点，在这些优点中间首先和主要出现的是高的数据速率，因为数据速率的增加将允许多媒体服务有增强的质量和多样性。不幸地，原始的物理性质将引起宽广的覆盖与高的数据速率问题之间的冲突。事实上，低频特征的无线电波被认为更好地适合于支持所谓的NLOS(非视线)通信，因为低频比高频提供更高的绕射和更好的通过固体材料的传播。具有超过5GHz的频率的无线电波例如多半不能从室外穿透到室内。相反，高频比起通常仍在使用的低频资源可提供更高的数据速率和更宽的带宽。这样事实使得高的载频的使用成为不可避免的，虽然这样的使用将由于其所得到的覆盖区域而带来消费者不满意的很大风险。

至今为止在已知的技术中还没有揭示上述冲突的解决方案。替换的解决方案包含使用分开的至少两个电信系统，或者提供宽的覆盖区域或者提供宽的带宽和高的数据速率，以及取决于对于所述用户特定的通信要求而给用户提供这两个通信系统的交替的使用，在系统之间的转移按照熟知的网络越区切换技术来完成。这样的交替方案带来与收费、延时和控制复杂性有关的其它问题，因此在将来应当避免。

本发明的目的是通过提供一种发送信息的方法来解决上述问题，该方法可以在单个电信系统中使用，并提供宽广的覆盖区域和高的传输数据速率，而同时相对于已分配给现有的第二代和第三代电信系统的带宽而言需要相对较小的低频带宽。

事实上，按照开头段落的方法的特征在于，按照本发明，它包括一个频率选择步骤，在这个过程中，从被包括在至少第一和第二非相邻的频率区间内的频率中动态地选择工作频率。

本发明给电信系统的任何用户提供在两个分开的频率区间中的任一个频率区间中可用的频率的自适应选择，第一频率区间例如包括比起第二频率区间更低的频率，因此被包括在所述第一频率区间中的频率特别适合于在NLOS通信条件下载送信息，而包括在所述第二频率区间中的频率则特别适合于在高的数据速率通信期间载送信息。由本发明提供的动态选择将能够把由于上述的原因而供应短缺的、被包括在第一频率区间中的频率的使用限制于其中这样的使用是不可避免的特定情形，不然的话包括在第二频率区间中的频率的使用是优选的。

这里还应当指出，进行由本发明提供的动态选择，不必执行任何联网越区切换，即，不影响被分配给第一和第二收发信机的任何网络识别，例如IP(互联网协议)地址。按照本发明执行的任何频率切换因此局部地在收发信机内执行，这保证所述切换将非常快速地完成。

按照本发明的可能的实施例，第一频率区间与第二频率区间将由一个分隔区间所分开，该分隔区间的宽度称为分隔宽度，该宽度是这样选择的，使得该分隔区间宽度与第一频率区间的宽度两者的比值超过一预定的阈值。

为了保证分隔区间的宽度是足够的，要计算预定阈值，以保证传播和绕射特性对于不同的频率区间是不同的。

这里应当指出，本发明还可使用于其中传播和绕射特性对于不同的频率区间并没有很大不同的情形。

如上所述，较低的值的频率的使用应当被限制于特定的情形，因为这样的频率的供应是短缺的。

按照本发明的第一个有利的实施例，如果被包括在第二频率区间中的频率高于被包括在第一频率区间中的频率，则从第一频率区间中选择的工作频率在频率选择步骤过程中将被分配给被识别为需要预定的高服务质量的通信。

本发明的这第一个有利的实施例是一种简单的和低成本的方法，它自动地和适当地处理预订高质量服务的有特权的用户或需要分配从第一频率区间中选择相对较低频率的特定应用的用户。

在本发明的可以与第一个有利的实施例替换地或相重地使用的第二个有利的实施例中，如上所述的方法包括通信条件评估步骤，在该步骤中，要对代表影响通信信道的通信条件的至少一个参数作出估计，该方法的特征在于，如果被包括在第二频率区间中的频率高于被包括在第一频率区间中的频率，则从第一频率区间中选择的工作频率在频率选择步骤过程中被分配给要通过一个信道来实现的通信，对于该信道，被估计的参数不超过预定阈值的信道。

本发明的第二个有利的实施例是一种简单和低成本的方法，它自动地和适当地处理坏的或恶化的通信条件，这种条件要求分配从第一频率区间中选择相对较低的频率。代表通信条件的参数可以由任何给定的收发信机(例如移动终端)根据从另一个收发信机(例如无线基站)接收的导引信号通过例如计算由在所述收发信机之间建立的通信信道引起的衰减因子而被估计。

在本发明的可以与第一和/或第二有利的实施例替换地或相重地被使用的第三个有利的实施例中，如上所述的方法可包括移动性评估步骤，在该步骤中，要计算代表收发信机之一的移动性的至少一个速度值，因而所述方法的特征在于，如果被包括在第二频率区间中的频率高于被包括在第一频率区间中的频率，则在频率选择步骤过程中将分配从第一频率区间中选择的一个工作频率，如果计算的速度值超过预定的阈值的话。

本发明的第三个有利的实施例是自动地和适当地处理移动用户的运动的简单和低成本的方法，该用户要求分配从第一频率区间中选择的相对较低的频率。速度值可以通过对影响任何给定的移动终端的多卜勒效应进行量化而计算，或如果其中实施本发明的电信系统是蜂窝系统，则通过测量越区切换频率(即，所述给定的移动终端从一个工作的基站切换到另一个基站)的频率而进行计算。

在本发明的可以与第一，第二和/或第三有利的实施例替换地或相重地使用的第四个有利的实施例中，在从第一和第二频率区间中选择的工作频率下发送信号时使用同一个传输方案。

本发明的这个第四实施例在利用本发明的每个收发信机中需要单个基带单元，除了当前被包括在现有技术收发信机中的硬件以外所需要的唯一的硬件包含与可用的分开的频率区间一样多的移频器，因此还需要单个信号组合器以用于在通过发射天线发送之前执行由所述移频器可能发出的信号的相互混合。

按照它的许多可能的应用之一，按照本发明的和预定被使用于包括至少两个相邻的无线基站和至少一个移动终端的蜂窝电信系统的方法，其中被包括在第二频率区间中的频率高于被包括在第一频率区间中的频率，该方法包括要由移动终端执行的信道监视步骤，在信道监视步骤的过程中，所述移动终端分析被包括在第一和第二频率区间中的频率是否适合于被选择为用于与它当前的工作的基站通信的工作频率，该方法还包括基站切换步骤，在该基站切换步骤的过程中，如果在信道监视步骤期间发现被包括在第二频率区间中的频率都不适用的话，移动终端将需要改变它的工作的基站。

在本发明的这个应用中，如果通过高频信道不再可能进行与它的工作的基站的通信，即使通过低频信道的通信仍旧是可能的话，仍应当由移动终端触发越区切换，而通过低频信道通信本来就是最合乎逻辑的选择，至少按照标准的越区切换实践来说是这样。这个特别的措施将有助于节约低频资源，因为低频资源比起高频资源是更为短缺的，正如此前已说明的。

按照本发明的另一个可能的应用，其中上述的方法打算被使用于包括至少一个无线基站和至少两个移动终端的蜂窝电信系统，所述方法有利地包括：

-要由移动终端执行的信道监视步骤，在该步骤过程中，每个移动终端分析被包括在第一和第二频率区间中的频率是否适合于被选择作为用于与它当前工作的基站通信的工作频率；

-信道条件报告步骤，在该步骤过程中，每个移动终端向基站报告它已执行的信道监视步骤的观察结果；以及

-要由无线基站执行的频率分配步骤，在该步骤过程中，可用的频率之一将被分配给每个移动终端，以使得所述终端与无线基站通信。

本发明的这个应用使能集中管理蜂窝电信系统的射频资源，因此，有利于最佳使用低频资源。可以根据与每个移动终端有关的多个准则，诸如信道通信条件、服务质量、和移动性，来执行分配。

按照上述的方法的一个变例，其中包括在第二频率区间中的频率高于包括在第一频率区间中的频率，在分配步骤过程中实行的分配通过优先分配从第二频率区间中选择的频率而被执行。

这个分配方案是在相当容易遵循的基本原理上工作的，因此可以按处理功率和计算时间来说以相当低的成本被实行。

信道条件报告和频率分配步骤在给定的移动终端与无线基站之间建立的每次通信开始时至少要执行一次，以及优选地在给定的移动终端与无线基站之间建立的同一个通信期间重复地执行，从而允许执行小区内频率切换而不必对于与比起本领域技术人员所熟知的PHY和MAC层更高的协议层有关的参数作任何改变，这又允许快速频率适配，因此有利于通信质量。

按照本发明的此前公开的任何其它的实施例可以替换地或相重地被实施的再一个可能的实施例，如上所述的方法还包括工作频率切换步骤，在该工作频率切换步骤过程中，工作频率要从以前选择的频率切换到新选择的频率，这样的切换是通过同时逐步衰减以以前选择的频率发送的信号和逐步放大以新选择的频率发送的信号而渐进地执行的。

在本发明的这个另一个可能的实施例中，从一个频率到另一个频率的切换是渐进的，这应当避免尖脉冲的生成和信息的损失，因为没有信号突然出现或突然关断，而不连续性会在包括在上述硬件内的寄生电感中产生电压峰值。

按照本发明的非常特定的实施例，第二频率区间包括具有相应于亚毫米波长的数值的频率。

虽然电信系统中以前设想过亚毫米波长的使用，因为它有非常宽的带宽和因此这样的波长会提供非常高的数据速率，但它们对于NLOS现象的脆弱性阻止它们在已知的电信系统中的实际的使用。由于本发明能够把这种脆弱性与仅限于使用较低频率的特定情况相组合，在该情况下亚毫米波长通信链路将受到危害，本发明允许达到由这样的链路提供的数据速率性能，而没有由于暂时的NLOS通信条件造成总的通信丢失的风险。

而且，虽然第一或第二频率区间可以以相同的各个第一和第二带宽为特征，但使用不同的第一和第二带宽常常是更有利的，特别是分配较高的带宽给较高的频率，因此它将能够支持比起较低的频率所支持的数据速率甚至更高的数据速率。

按照它的硬件有关的实施例之一，本发明还涉及包括预定通过通信信道而链接在一起的至少两个收发信机的电信系统，通过该通信信道信息可以藉助于至少一个具有一个工作频率的载波信号被载送，系统包括频率选择装置，用于从被包括在至少第一和第二非相邻的频率区间内的频率中动态地选择所述工作频率。

按照这个硬件有关的实施例的变例，本发明还涉及包括至少一个无线基站和至少两个移动终端的电信系统，该系统还包括：

-被包括在每个移动终端中的信道监视装置，用于使得所述移动终端能分析被包括在第一和第二频率区间中的频率是否适合于被选择作为与它当前工作的基站通信用的工作频率；

-被包括在每个移动终端中的信道条件报告装置，用于使得所述移动终端能向基站报告由信道监视装置执行的分析的观察结果；以及

-被包括在无线基站中的频率分配装置，用于把可用的频率之一分配给每个移动终端，以便与无线基站通信。

按照另一个它的硬件有关的实施例，本发明还涉及预定通过通信信道而链接到收发信机的电信设备，通过该通信信道信息可以藉助于至少一个具有一个工作频率的载波信号被载送，设备包括频率选择装置，用于从被包括在至少第一和第二非相邻的频率区间内的频率中动态地选择所述工作频率。

按照这个另一个硬件有关的实施例的变例，本发明还涉及预定在包括至少一个无线基站的蜂窝电信系统中使用的电信设备，设备还包括：

-信道监视装置，用于使所述设备能够分析被包括在第一和第二频率区间中的频率是否适合于被选择作为与它当前的工作基站通信用的工作频率；以及

-信道条件报告装置，用于使得所述设备能向基站报告由信道监视装置执行的分析的观察结果；

在该设备中，频率选择装置适合于由频率选择信号所控制，该信号是由基站在回答由该设备送出的报告中发出的。

通过阅读结合附图给出的以下的说明，将更清楚地呈现上述的本发明的特征以及其它优点，其中：

图1是表明按照本发明的方法有利地用于发送信息的电信系统的示意图；

图2是显示在这样的电信系统中用于评估通信条件的信道分析装置的示意图；

图3是显示按照本发明的可以从中选择电信系统的工作频率的频率区间和相关的覆盖比的图；

图4显示蜂窝电信系统中本发明的特定的实施例；以及

图5是显示在这样的蜂窝电信系统中要被使用的移动终端中包括的发射级的可能的实施例的示意图；

图6是显示包括至少一个无线基站和整数个移动终端的蜂窝电信系统的本发明的另一个实施例。

图1示意地显示无线电信系统SYST，包括打算通过通信信道链接在一起的至少两个收发信机TRA和TRB，通过通信信道，信息藉助于至少一个具有一个工作频率的载波信号Csg被载送。在本发明的这个实施例中，每个收发信机TRA和TRB包括频率选择装置(CHAMA，FALMA，RFMA1，RFMA2，RFMA3)和(CHAMB，FALMB，RFMB1，RFMB2，RFMB3)，用于从被包括在其中心分别为第一、第二和第三参考频率f1，f2，和f3的第一、第二和第三非相邻的频率区间内的频率中动态地选择工作频率，如此后所示。

每个收发信机TRA和TRB在本例中包括基带单元BBUA和BBUB，打算按照给定的传输方案传递或接收调制的和编码的基带信号Bdsa和Bdsb，该传输方案是在电信系统部署之前被规定的。这样的方案例如可以是CDMA(码分多址)或TDMA(时分多址)方案。基带单元BBUA和BBUB因此有利地包括对于按照选择的传输方案进行编码、译码、调制和解调该基带信号Bdsa和Bdsb所需要的所有的硬件。

每个收发信机TRA和TRB在本例中包括三个发送和接收射频模块，被称为RF模块和标号为(RFMA1，RFMA2，RFMA3)和(RFMB1，RFMB2，RFMB3)。这些模块RFMAi或RFMBi(对于i＝1到3)的每个模块打算当被控制信号Csai启动时对基带信号施加频移，以便产生中心大约为第一、第二或第三频率f1，f2，或f3之一的信号SAi或SBi，和打算被天线装置ADA或ADB发送，或相反，对于被所述天线装置ADA或ADB接收的信号SAi或SBi施加频率下移，以便产生基带信号Bdsa或Bdsb。

本发明的这个实施例提供在三个分开的频率区间之一中可用的频率的自适应选择，其中第一频率区间包括例如比起第二和第三间隔更低的频率，包括在所述第一区间中的频率因此特别适合于在非视线(NLOS)通信条件下传送信息，包括在第二区间以及尤其是在第三区间中的频率则特别适合于在高数据速率通信期间传送信息。由频率选择装置(CHAMA，FALMA，RFMA1，RFMA2，RFMA3)和(CHAMB，FALMB，RFMB1，RFMB2，RFMB3)执行的动态选择将能够把由于上述原因而供应短缺的、被包括在第一频率区间中的频率的使用限制于其中这样的使用是不可避免的特定情形，不然的话被包括在第二和第三频率区间中的频率的使用是优选的。

在本发明的这个实施例中，每个收发信机TRA和TRB包括信道分析装置CHAMA和CHAMB，用于分析每个相关的发射机要遭遇到的通信条件和把选择信号SELA和SELB提供给频率分配装置FALMA和FALMB，它们是要把选择信号SELA和SELB的内容转换成控制信号(Csa1，Csa2，Csa3)和(Csb1，Csb2，Csb3)的相应的数值，以使得工作频率被适当地调谐。

具体地，当信道分析装置CHAMA和CHAMB注意到由相应的终端所支持的通信需要预定的高的服务质量产品时，由所述信道分析装置CHAMA和CHAMB产生的选择信号SELA和SELB的内容将命令从第一频率区间中选择一个工作频率。这是自动地和适当地处理预订高质量服务的有特权用户或需要分配从第一频率区间中选择的相对较低的频率的特定应用的用户的简单和低成本的方法。

在本发明的这个实施例中，信道分析装置CHAMA和CHAMB还包括这样的装置，它用于估计代表影响通信信道的通信条件的至少一个参数(Ma1，Ma2，Ma3)和(Mb1，Mb2，Mb3)，例如关于由发射机TRA或TRB在相应于第一、第二和第三频率区间的第一、第二和第三参考频率f1，f2，和f3上接收的导引信号而测量到的功率值。当信道分析装置CHAMA和CHAMB注意到估计的参数跌落到低于对于给定的通信信道的预定的阈值时，即当通信条件对于建立或保持通过这个信道的通信是太坏时，由信道分析装置CHAMA和CHAMB产生的选择信号SELA和SELB的内容将命令丢弃与这个通信信道有关的频率区间并从紧接的较低的频率区间中选择工作频率。这是自动地和适当地处理要求分配相对较低的频率的坏的或恶化的通信条件的简单和低成本的方法。

正如此后将说明的，信道分析装置CHAMA和CHAMB还包括移动性估计装置，用于计算代表包括所述装置的至少该收发信机TRA或TRB的移动性的至少一个速度值，例如，如果它是与蜂窝网通信的移动终端，则通过分析所述收发信机TRA或TRB发送越区切换请求时使用的频率，被包括在收发信机TRA或TRB内的该移动性估计装置可任选地能够通过分析被链接到另外收发信机的多卜勒频率而计算代表所述另外收发信机(如TRB或TRA)的移动性的速度值。当信道分析装置CHAMA和CHAMB注意到计算的速度值超过代表高移动性的第一预定阈值时，由信道分析装置CHAMA和CHAMB产生的选择信号SELA和SELB的内容将下令从第二频率区间中选择工作频率，而且如果绝对必要的话，即，如果计算的速度值太高以致于超过了比来自第一频率区间的第一阈值更高的第二阈值的话。

这里还应当指出，由于在这个特定的实施例中在从第一、第二和第三频率区间中选择的工作频率使用了同一传输方案来发送信号，在每个收发信机中需要单个基带单元，除了当前包括在现有技术收发信机中的硬件以外，所需要的唯一的硬件包含频率选择装置(CHAMA，FALMA，RFMA1，RFMA2，RFMA3)和(CHAMB，FALMB，RFMB1，RFMB2，RFMB3)。

图2示意地表示打算按照上述的方法产生选择信号SELA的信道分析装置CHAMA。这些信道分析装置CHAMA包括微控制器MCNTA，打算实时地接收代表影响通信信道的通信条件的参数值系列(Ma1，Ma2，Ma3)和(Mb1，Mb2，Mb3)，例如关于由发射机TRA或TRB在相应于第一、第二和第三频率区间的第一、第二和第三参考频率f1，f2，和f3上接收的导引信号测量到的功率值。微控制器因此定期地更新存储在存储器装置MEMA中的表TABA，以及用简单的二进制值来表示：关于每个参考频率f1，f2，和f3对这样的信道在给定的估计的通信条件下，从相应的频率区间中选择的工作频率是否能够支持通信。在本例中，通信条件对于支持具有在第一和第二区间中选择的工作频率的通信是足够好的，但第三频率区间当前是不适用的。

在本发明的这个实施例中，信道分析装置CHAMA和CHAMB还包括移动性模块MOBA和服务质量模块QoSA，以分别打算例如从系统的基础结构INFRS(但也可能从其中嵌入信道分析装置CHAMA的收发信机的其它部分)接收移动性信息Mobi和服务质量信息QoSi。如上所述，移动性信息可以包含影响给定的移动终端的多卜勒效应的量化(quantification)，或者如果其中体现本发明的电信系统是蜂窝系统，则包含越区切换的频率的量化，即，所述给定的移动终端从一个工作的基站切换到另一个基站时使用的频率，它的测量值可以由移动终端产生或由基础结构INFRS产生。服务质量信息QoSi可以表示：要通过其工作频率是被寻求的通信所发送的数据的性质是需要高的数据速率还是低的数据速率，这例如分别是视频传输的情形或话音信号传输的情形。服务质量信息QoSi还可包含系统参数，诸如对延时、比特速率和误码率的要求。

微控制器MCNTA因此实时处理它的上述的输入信号Ma1，Ma2，Ma3以及由表TABA和移动性模块MOBA和服务质量模块QSA传递的信号，以便按照上述的方法生成被认为适当的选择信号SELA。

图3显示在其间按照本发明动态选择电信系统的工作频率的第一、第二和第三非相邻的频率区间的频谱分布。正如已说明的，这些频率区间的中心处在第一、第二和第三参考频率f1，f2，f3，例如分别为800MHz，3.5GHz，和19GHz。第一、第二和第三频率区间具有各自的带宽BW1，BW2和BW3，在本例中分别为6MHz，50MHz和100MHz。每个给定的频率区间通过具有被称为分隔宽度的宽度SWj(j＝1或2)的分隔区间而与下一个频率区间分隔开。

这个分隔宽度SWj(对于j＝1或2)可这样选择以使在分隔宽度SWj与给定的频率区间的宽度BWj之间的比值超过预定的阈值，这样它又可这样来计算以使得，例如，每个分隔宽度SWj和SW2足以，保证传播和绕射特性对于不同的频率区间是不同的。然而，应当指出，本发明也可以使用于传播和绕射特性对于不同的频率区间没有很大不同的实施例，不过每个给出的频率区间仍然是以具有宽度SWj(j＝1或2)的分隔区间而与下一个频率区间分开。

本图还以虚线显示本发明的一个替换实施例，它在这里显示的例子中相应于这样一种情形，即其中例如因为相关的频率区间的某些小的子频段已经分配给第三方而不可能分配单个和连续的频率区间以用于构建第三频率区间。在这种情形下，按照本发明的变例，通过组合分别以f30，f3和f32为中心的四个非相邻的频率子区间SI30，SI3和SI32而形成第三频率区间。在本发明的这个变例中，在子区间SI30，SI3和SI32之间的分隔没有分隔约束条件，因为在同一个频率区间内传播和绕射特性不应当有很大的不同。

在本发明的另一个变例中，第二频率区间和甚至第一频率区间也有可能要按与在此前描述的变例中第三频率区间划分的相同方式而划分。

本发明的优点可根据覆盖图变得很清楚，覆盖图显示使用被包括在第一频率区间中的频率的电信系统具有等于99.99％的覆盖比CR1(f1)，而使用被包括在第二频率区间中的频率的电信系统具有等于97％的覆盖比CR2(f2)，而使用包括在第三频率区间中的频率的电信系统具有等于70％的覆盖比CR3(f3)。后者的观察迄今为止阻止了亚毫米波长的任何实际使用，尽管这样的波长提供非常高的数据速率。

正如可以看到的，在工作频率交替地和动态地从第一、第二和第三频率区间中选择时，按照本发明的电信系统的覆盖比等于99.99％，换句话说，它提供与使用中心为f1和具有等于BW1+BW2+BW3的带宽的单个频率区间时一样良好的覆盖，因此它解决了由任何以前分配相对较低的频率给已部署的第二和第三代电信系统而引起的问题。

图4显示蜂窝电信系统CSYST1中的本发明的特定实施例，它包括至少两个相邻的无线基站BS1和BS2以及至少一个包括信道监视装置的移动终端MT，在循环的信道监视步骤过程中，该信道监视装置分析：被包括在第一和第二频率区间中的频率f1和f2是否适合于被选择作为所述移动终端MT与当前的活动基站BS1通信用的工作频率。该信道监视装置还能够在循环信道监视步骤过程中分析：被包括在第一和第二频率区间中的频率F1和F2是否适合于被选择作为所述移动终端MT与邻近基站BS2通信用的工作频率。为此，移动终端包括测量装置，用于测量相应于由基站BS1和BS2在频率f1和f2上分别发送的导引信号ps11，ps12和ps21，ps22的功率电平。移动终端因此定期地更新一个表示哪些频率是可用于与该基站通信的表TABM。在本发明的这个实施例中，如果正如在本例中的情形那样，信道监视装置发现被包括在第二频率区间中的频率f2都是不适用的，则移动终端MT将需要改变它的工作的基站。

在本发明的这个应用中，移动终端NT将通过发送越区切换请求HdvRq触发工作的基站的切换，因为不再可能通过高频通道与它的工作的基站进行通信，虽然通过低的频道的通信仍旧是可能的，这本来应是最合逻辑的选择，至少按照标准越区切换实践是这样。这个特别的措施将有助于节省低频资源，因为低频资源比起高频资源更短缺的，正如此前已说明的。移动终端MT可以在它的越区切换请求HdvRq中根据表TABM的内容识别看来是最有利的要连接的基站，在这个简单的例子中，它是基站BS2，但应当指出，在实际部署了包括成百个基站的网络的电信系统中，每个移动终端MT可监视多达10到20个不同的通信信道，以便识别连接到网络的最好的可能的无线链路。

图5显示按照本发明的具体实施例的两个射频模块RFM1和RFM2。这些模块RFMi(i＝1或2)的每个模块包括数字-模拟转换器DACi，用来把数字基带信号Bdsi转换成模拟信号。数字基带信号Bds1和Bds2可以是相同的，但它们也可以是互相不同的。每个模块RFMi(i＝1或2)还包括混频器Mxi，例如Gillbert单元，用来接收由数字-模拟转换器DACi输出的数据信号以及具有参考频率fi的信号。正如本技术领域已知的，混频器Mxi然后将产生一个输出信号，其频率等于在参考频率fi与由数字-模拟转换器DACi输出的数据信号的频率之间的差值。包括射频模块RFM1和RFM2的收发信机在本发明的实施例中还包括信号组合器CMB，用于把由射频模块RFM1和RFM2输出的信号组合成要由天线ANT发射的单个信号Tsg。为此，由射频模块RFMi输出的每个信号通过相关的控制信号Csi例如藉助于另一个Gilbert乘法单元而被加权，此后再与其它的加权的信号相加。

正如这里可看到的，在本发明的这个具体的实施例中，控制信号Cs1和Cs2在过渡时期tp中分别不断地减小和增加，在该过渡时期中，实现工作频率切换步骤，以便把工作频率从以前在第一频率区间内选择的频率f1切换到从第二频率区间中新选择的频率f2。频率切换因此是通过同时逐步衰减以以前选择的频率f1发送的信号和逐步放大以新选择的频率f2发送的信号而逐步执行的。

在本发明的这个实施例中，从一个频率到另一个频率的逐渐切换应能避免尖脉冲生成和信息损失，因为没有信号突然出现或突然关断(这种不连续性会在被包括在上述的硬件内的寄生电感中产生电压峰值)。

这里应当指出，在其它情形下，控制信号Cs1和Cs2都可以同时被设置为高电平，以使得由射频模块RFM1和RFM2输出的信号被用来构成要由天线ANT发射的单个信号Tsg，例如为了通过引入冗余而提高通信的质量。

图6显示包括至少一个无线基站BS0和整数N个移动终端MT1...MTN的蜂窝电信系统CSYST2的本发明的另一个实施例。在本发明的这个实施例中，基站BS0打算定期广播具有被包括在第一和第二频率区间中的频率f1和f2的导引信号ps1，ps2。每个移动终端MTk(k＝1到N)包括用于实行至少一个信道监视步骤的信道监视装置，在信道监视步骤过程，所述移动终端MTk分析所述频率f1和f2是否适合于被选择作为与它当前的工作基站通信用的工作频率。这个信道监视步骤的观察结果被记录表TABk中，该TABk被存储在每个终端MTk所包括的存储器装置中。在这里显示的实施例中，每个终端MTk(k＝1到N)还包括未示出的信道条件报告装置，例如，与至少一个射频模块和至少一个发射天线相耦合的基带单元，用于实行至少一个信道条件报告步骤，在该信道条件报告步骤过程，所述移动终端MTk通过发送至少一个报告信号Rptk以向基站BS0报告它已执行的信道监视步骤的观察结果。

在本发明的这个实施例中，无线基站BS0类似于图1上显示的收发信机的无线基站以及它包括频率分配装置FALMBS，用于实行至少一个频率分配步骤，在该频率分配步骤过程，可用的各频率中的一个被分配给每个移动终端MTk(k＝1到N)，以用于使得所述终端能够与无线基站BS0通信，所述分配是通过例如按照存储在被包括在基站BS0的存储器装置中的表TABBS中的内容，但也按照由信道分析装置CHAMBS提供给频率分配装置FALMBS的其它信息，优先分配从第二频率区间中选择的频率而被执行的，该信道分析装置CHAMBS在某些实施例中可以包括表TABBS，正如已经结合图1和2说明的。频率分配装置FALMBS然后经由发射部分TRBS和天线ANTBS把频率选择信号Fselk传递到每个移动终端MTk(k＝1到N)，命令所述终端MTk使用由这个选择信号Fselk代表的频率与基站BS0通信。

信道条件报告步骤和频率分配步骤是在给定的移动终端MTk(对于k＝1到N)与无线基站BS0之间要建立的每个通信开始时至少执行一次，并优选地将在所述移动终端MTk与无线基站BS0之间建立的相同的通信期间重复执行。

这样，基站BS0就可把频率选择信号Fselk发送到所述终端MTk，命令所述终端即使在已建立的通信过程中改变它的工作频率。

分别在图4和6上显示的本发明的实施例允许执行小区间和小区内频率越区切换，而不必对于与高于本领域技术人员熟知的PHY和MAC层的协议层有关的参数施加任何改变，以及因此可以在没有任何明显的延时和不需要增加协议业务量下执行。更具体地，由本发明的这些实施例提供的动态频率选择是在不必执行任何联网越区切换的情况下执行的即，不影响分配给相关的基站和移动终端的任何网络标识，例如IP(代表互联网协议)地址。按照本发明的这些实施例的任何频率切换因此在相关的基站与移动终端本身内本地地执行，这保证所述频率切换将非常快速地完成以及因此有利于通信质量。

Claims (17)

1.用于在通过通信信道而链接在一起的至少两个收发信机之间发送信息的方法，所述信息通过至少一个具有一个工作频率的载波信号被载送，方法包括频率选择步骤，在该步骤过程中，所述工作频率在被包括在至少第一和第二非相邻的频率区间内的各频率中动态地选择的。

2.如权利要求1中要求的方法，其特征在于，第一频率区间与第二频率区间由一个分隔区间所分开、该分隔区间的宽度称为分隔宽度，该宽度是这样选择的，使得在该分隔宽度与第一频率区间的宽度两者的比值超过一预定的阈值。

3.如权利要求1或2中要求的方法，其特征在于，如果被包括在第二频率区间中的频率高于被包括在第一频率区间中的频率，则从第一频率区间中选择的工作频率在频率选择步骤过程中将被分配给被识别为需要预定的高服务质量的通信。

4.如权利要求1到3的任一项中要求的方法，包括通信条件评估步骤，在该步骤过程中，要对代表影响通信信道的通信条件的至少一个参数作出估计，该方法的特征在于，如果被包括在第二频率区间中的频率高于被包括在第一频率区间中的频率，则从第一频率区间中选择的工作频率在频率选择步骤过程中被分配给要通过一个信道来实现的通信，对于该信道，被估计的参数不超过预定阈值。

5.如权利要求1到4的任一项中要求的方法，包括移动性评估步骤，在该步骤过程，要计算代表收发信机之一的移动性的至少一个速度值，所述方法的特征在于，如果被包括在第二频率区间中的频率高于被包括在第一频率区间中的频率，则在频率选择步骤过程中将分配从第一频率区间中选择的一个工作频率，如果被计算的速度值超过预定的阈值的话。

6.如权利要求1到5的任一项中要求的方法，按照该方法同一个传输方案被使用于在从第一和第二频率区间中选择的工作频率下发送信号。

7.如权利要求1到6的任一项中要求的方法，该方法预定被用于包括至少两个相邻的无线基站和至少一个移动终端的蜂窝电信系统，其中被包括在第二频率区间中的频率高于被包括在第一频率区间中的频率，该方法包括要由移动终端执行的信道监视步骤，在信道监视步骤的过程中，所述移动终端分析与被包括在第一和第二频率区间中的频率相关的信道条件是否适合于被选择作为用于与它当前的工作的基站通信的工作频率，该方法还包括基站切换步骤，在该基站切换步骤的过程中，如果在信道监视步骤期间发现包括在第二频率区间中的频率都不适用的话，移动终端将需要改变它的工作的基站。

8.如权利要求1到7的任一项中要求的方法，该方法预定被用于包括至少一个无线基站和至少两个移动终端的蜂窝电信系统，所述方法包括：

-要由移动终端执行的信道监视步骤，在该步骤过程中，每个移动终端分析被包括在第一和第二频率区间中的频率是否适合于被选择作为用于与它当前的工作基站通信的工作频率；

-信道条件报告步骤，在该步骤过程中，每个移动终端向基站报告它已执行的信道监视步骤的观察结果；以及

-要由无线基站执行的频率分配步骤，在该步骤过程中，可用的频率之一将被指派给每个移动终端，以使得所述终端能够与无线基站通信。

9.如权利要求1到8的任一项中要求的方法，其中如果包括在第二频率区间中的频率高于被包括在第一频率区间中的频率，则在分配步骤过程中执行的分配通过优先分配从第二频率区间中选择的频率而被执行。

10.如权利要求8或9的任一项中要求的方法，其特征在于信道条件报告和频率分配步骤在给定的移动终端与无线基站之间建立的同一个通信期间要重复地执行。

11.如权利要求1到10的任一项中要求的方法，还包括工作频率切换步骤，在该工作频率切换步骤过程中，工作频率要从以前选择的频率切换到新选择的频率，这样的切换是通过同时逐步衰减以以前选择的频率发送的信号和逐步放大以新选择的频率发送的信号而渐进执行的。

12.如权利要求1到11的任一项中要求的方法，按照该方法，第二频率区间包括具有相应于亚毫米波长数值的频率。

13.如权利要求1到12的任一项中要求的方法，按照该方法，第一或第二频率区间表征互相不同的相应的第一和第二带宽。

14.电信系统，包括预定通过通信信道而链接在一起的至少两个收发信机，通过该通信信道，信息藉助于至少一个具有一个工作频率的载波信号被载送，系统包括频率选择装置，用于从被包括在至少第一和第二非相邻的频率区间内的频率中动态地选择所述工作频率。

15.如权利要求14中要求的电信系统，包括至少一个无线基站和至少两个移动终端，系统包括：

-被包括在每个移动终端中的信道监视装置，用于使得所述移动终端能分析被包括在第一和第二频率区间中的频率是否适合于被选择作为与它当前的工作基站通信用的工作频率；

-被包括在每个移动终端中的信道条件报告装置，用于使得所述移动终端能向基站报告由信道监视装置执行的分析的观察结果；以及

-包括在无线基站中的频率分配装置，用于把可用频率之一分配给每个移动终端，以便与无线基站通信。

16.预定通过通信信道被链接到收发信机的电信设备，通过该通信信道，信息藉助于至少一个具有一个工作频率的载波信号而被载送，该设备包括频率选择装置，用于从包括在至少第一和第二非相邻的频率区间内的频率中动态地选择所述工作频率。

17.如权利要求16中要求的电信设备，该设备预定用于包括至少一个无线基站的蜂窝电信系统中，该设备还包括：

-信道监视装置，用于使得所述设备能够分析被包括在第一和第二频率区间中的频率是否适合于被选择作为与它当前的工作基站通信用的工作频率；以及

-信道条件报告装置，用于使得所述设备能够向基站报告由信道监视装置执行的分析的观察结果；

在该设备中该频率选择装置适合于由频率选择信号所控制，该信号是由该基站在回答由该设备送出的报告中发出的。

Images