CN1152847A - 用于在无绳电话中的交换信令信号的协议 - Google Patents

Abstract

本发明首先选择一个信道(SCN)，随后测量接收的场和搜索数字曼彻斯特码；数字发射信号是100％的曼彻斯特码信号。在一个预定延时(D1)之后测试载波电平(L＞T)并将该电平在存储器中记录。各个记录值中的最小值被最终选定，并把一个固定值加入最小值中，这样得到的值(T)用来作为电平测试的阈值。如果信道空闲，则选择另一个信道(SNN)。如果信道被占据，将等待(D2)，此后测试(M2)将进至了解数据是否已经被识别。如果没有数据被识别，则选择另一个信道(SCN)。

Description

用于在无绳电话中的 交换信令信号的协议

本发明涉及无绳电话机中的数字信令信号的发射协议，它包括称作基地台的部分和称作移动台的部分；基地台和移动台各自包括一个无线收发电路，用于通过调制载波经无线链路发射或接收上述数字信号，各载波信道具有其不同的频率；在基地台和移动台协议中，当没有通信被传送时，定期地进行用于确定是否发射无线信号的称作扫描测试的测试，该测试接收电路首先被定位在一个信道上，在一个称作第一延时的延时之后，通过把一个接收场测量值与一个预定预值相比较来测试发送的出现，如果没有发送，则接收电路被定位于下一个信道。

本发明也涉及包括称作基地台的部分和称作移动台的部分的电话系统，该基地台和移动台都包括一个用于通过调制载波经无线链路发射或接收数字信号的无线收发电路，该调制载波以其不同的频率提供各个信道。基地台和移动台各自包括用于在一个信道上定位接收电路的装置，用于在称作第一延时的预定延时的终点通过检验接收场的值是否超出预定阈值来检验是否有发送信号，如果没有发送信号则在下一个信道上定位接收电路。

实现此种类型的扫描的电话可从EP0522885中得知。

移动台由自备的可充电电池提供电能，也就是说，可以保持与基地台分离期间的时间取决于电池的大小和取决于不但在操作模式中而且在待机模式中的移动台电路的电能消耗。当用户希望使用电话线路和为此目的触动按键时，或当呼叫到达该线路时，就发送和重复“链路建立请求”，以便在基地台与移动台之间建立无线连接呼叫链路；该链路不是立即建立，而是在扫描检测到这个用于建立链路的请求时才建立。扫描发生越多，响应时间被减少的就越多，但在待机模式中消耗的电能就越明显。

确定各个信道和希望能够选择不同的信道取决于环境。这里，例如有10个信道。在使用前，扫描要被执行从选择引起延时的信道。因为响应时间取决于移动台的自主性，或电池的大小和无线链路建立的可靠性，因此扫描是确定无绳电话质量的若干质量点之一。

本发明的目的是改善短暂扫描周期中的信道的选择标准。

根据本发明，在扫描期间对每个连续使用的信道读出其场值，最后选出这些值中的最小值，然后把一个固定值与该最小值相加，这样得到的数值就作为上述预定阈值的数值。

该阈值的这种动态确定(也就是说，在其使用的过程中易于改变)使本发明能够适应例如作为该通过天线接收的噪声电平的函数的阈值的值。由于该阈值能适应各种环境，因此就有了最佳工作状态。

更可取的是，数字信号全部以相同的方式编码；在扫描成为搜索其它部分是否希望建立链路的期间，用于解码数字信号的解码器从向前扫描的起点进入工作；当第一次延时后认为接到发射时，解码器保持其工作；此后，在称作第二延时的预定延时终点检验解码器是否已经正确地识别接收信号的码；并且——如果解码器已经正确地识别该码，则允许继续解码，——如果解码器未识别该码，则把接收电路定位到下一个信道上用于施加相同处理。

搜索基于码类型的简单检测而不是基于预定信息的搜索的事实使通过占有信道的时间减少，这是因为在以相同码的方式对完整的链路建立请求帧解码的情况下能够在任何时刻检测这样的帧信号是否被发射。

有利的情况是，所有的数字发射信号都以曼彻斯特(Manchester)码编码；如果在由时钟指示的规定时刻检测到变换，则认为识别到了数字信令信号的比特。

这样的码是容易识别的。

如果连续比特的预定数已经被解码而且没有错误，则认为接收信号的码被解码器认出。

在电话系统中，基地台中的处理器和移动台中的处理器各自包括用于读出对每个信道测量出的各个场值和用于通过把一个固定值加该最小场值来确定阈值的程序。

更可取的是，基地台以及移动台的各自处理器包括：用于使解码器从扫描工作的起点进入工作状态以便设法解调任何接收的数字信号码的装置，所述解码器用于解调数字信号；用于在第一延时的终点认为接收到发射信号时，在称作第二延时的又一次预定延时期间使解码器工作的装置；和用于在第二延时的终点检验解码器是否已经识别接收信号的码并在这种情况下允许解码器工作或者如果解码器不认识接收信号的码时在下一个信道上定位接收电路的装置。

本发明这些方面的内容或其它方面的内容参照下面所述的实施例将会清楚。

在这些附图中：

图1示出了应用于本发明的电话系统的图；

图2是扫描过序的流程图；

图3是扫描顺序实例的时序图。

图1表示的电话机包括两个部分：A中的基地台和B中的移动台。

基地台包括含有电话线L的接口模块2，该模块本身是已知的。该模块2被连接到发射模块3和接收模块4用于同移动台通信。上述模块3和模块4与天线6相连接。译码器41与无线接收模块4连接，用于译解数字数据。编码器31与无线发射模块3相接，用于编数字数据。为了能够根据请求选择信道频率，该基地电台包括含有锁相环(称之为PLL电路)的频率合成器5，用于控制频率。该基地台进一步包括一个微处理器1，以便处理各种功能，其中之一是处理扫描操作。该微处理器1通过总线至少连接模块2、5、31、41，以便控制这些模块或从这些模块中接收信息。

移动电台包括用于传送声音信号的麦克风91和场声器92，它们与其内部结构为已知的声频处理模块9相接。为了与基地台进行无线通信，该移动台包括与天线7相接的无线发射模块101和无线接收模块111。译码器11与无线接收模块111相接以解码数字数据。编码器10接无线发射模块101，以编数字数据。为能够根据请求选择信道频率，该移动台还包括(属于现有技术的)频率合成器12，该频率合成器含有用于控制频率的称之为PLL电路的锁相环。该移动台进一步包括处理(执行)各种功能的微处理器8，其功能之一是处理扫描程序。该微处理器8通过总线至少与移动台的模块9、10、11、12相接，以控制这些模块或从这些模块中接收信息。

数字信号用来进行移动台与基地台之间的通信；这些信号以组的方式构成，也称为固定长度的帧。一帧持续时间约90ms。称之为链路建立请求帧的特殊帧包括例如移动台的识别码和链路建立请求码。这样的请求很可能由移动台和基地台发射。该帧被编成超出称之为曼彻斯特编码的整个长度的码。需要提示的是该编码是向上或向下转换的分别以0比特或1比特呈现的码。这种转换发生在时钟施加信号时刻。显然，如果两个识别位连续出现，则在施加信号时刻之外在两个识别位之间将有内位边缘。码率取决于时钟和使用的微处理器；例如，对以4、9152MHz工作的6805微处理器来说，其码率为833比特/秒。

各种可能的情况是：

1)在用于建立链路的任何请求之前，期望建立通信的电台寻找空闭的信道，以避免干扰其它无绳电话或被干扰。使用的扫描类型包括连续扫描信道以发现空闲信道。为了实现该目的，就需要测量载波的电平。如果载波电平高于预置阈值则信道被占据，反之则信道空闲。毫无疑问在发现空闲信道的时候，请求电台就能够开始发射。

2)在待机方式中，一个电台周期地搜索以检测其它电台是否希望与该电台建立链路。这称之为扫描，即检测用于建立链路的请求。在建立链路的请求期间，帧信号由请求电台(基地台或移动名)连续发射，而且其曼彻斯特码流是不间断的。对电台来说，扫描包括扫描若干信道的发现由处在这些信道中的一个信道上的其它电台发射的建立链路的请求。对基地台或依靠基地台的移动台而言，这种扫描连续发生。另一方面，对于远离基地台的移动台来说说在待机周期期间它们被分离以花费响应时间的代价来增加移动台的自主性。待机方式的移动台方的扫描例如以每秒钟出现。

3)在通信模式中，有检验是否达到范围边缘的功能，这也通过比较载波电平与阈值来实现。

在上述三种情况中，判决阈值是不同的。在一般方式中，判决阈值越高，电话机感受到的外界干扰就越少，而范围就越小。

为了测量越波的电平，电路4或111整流的信号由模拟/数字变换器20(基地台)或21(移动台)接收，以产生可以由处理器1或8使用的数字值。借助于软件，处理器比较接收场的值，也就是说，把转变成数字值的解调载波电平与储存在存储器中的预置阈值相比较。此外，储存每个信道的转换值。

每一次扫描周期结束时，处理器就检验各种被储存的接收场的值，并选择称之为N_BAS的最小值。打算去确定信道是否空闲或占据的新的阈值THD由N_BAS加常数CT获得：

TH_D＝N_BAS+CT

该阈值将使用在下一个扫描程序期间以确定信道是否空闲或者占据。

当然，在大多数时间存在静止的信道和相应于该信道噪声的最小接收值。

曼彻斯特码的检测只用在上面的情况2)中。

确保处理部分的微处理器的一个或另一个软件部分称作程序(routine)。

用于检测建立链路的请求的扫描(也许由基地台和移动台完成)如图2所示，并包括以下步骤：

—设N为信道的序数，子程序SCN指(示)导信道N上的电路PLL的定位并使数据检测进入操作：定位期望的信道上电路PLL的指导被立即送出，数据解码程序被初始化，该程序初始化甚至发生在电路PLL被干扰前和载波电平稳定前。——例如在20ms的延时D1以后，载波电平被测量，并开始检验信道是否空闲或者占据。该检验的结果为该检验表明L＞T时，则在信道空闲时流程返回到转换到下一个信道的SCN程序；如果信道被占据，处理器则在(例如)20ms的延时D2期间仍然等待。——在该延时之后，也就是说在开始的40ms之后，处理器进行表明m的检验以了解数据是否已经被检测到。在时间D1期间，当数据被正确检测时，该事实由微处理器记录。一旦译码器已经认出预定数的连续比特例如16个比特，则数据被认为正确地检测。如果在由时针显示的预期时刻之一上检测到转变点，则认为一个比特(二进制码位)被正确识别。这方面的装置本领域的普通技术人员可以容易地制造，例如该装置是在相应时刻之前和之后对信号采样并检验两个采样之间是否变化的装置。如果未检测到数据，处理器则返回到转向下一个信道的SCN程序；如果检测到数据，处理器将在新的延时时间D3的期间等待，然后进行符号LR的检验以了解是否得到完整的具有正确移动台识别码的链路建立请求帧。在这种情况下就开始进行基地台与移动台之间的通信。

用于检测建立链路请求的扫描顺序的实例由图3示出。在时刻T1，电路PLL在信道上定位，它由虚线示出；并使检测电路转入操作，它由点划线示出。在时刻T2，在位置13处检载波的出现，此时假设没有载波(在该信道上没有建立链路的请求)；则选择下一个信道，由低于T2的位置较低的两条线示出。在时刻T3，在位置14处再次检验载波的出现，此外假设还是没有载波；则选择下一个信道，由T3之后的位置较低的两条线示出。在时刻T4，在位置15处假定检测到载波；则频率不改变(在同一高度上两条线延伸)。在时刻T5，在位置16处测试解码数据。此时假定解码未成功；则选择下一个信道，由时刻T5之后的位置较低的两条线示出。在时刻T6，假定操作17认为有载波，则载率不改变(在上面的同一高度上两条线延伸)。在时刻T3，在位置18处测试解码数据。此时假定曼彻斯特数据已经被识别；则频率不改变(虚线)并继续进行数据检测(点划线)。在位置19处，此时认为已经接收到链路建立请求的完整的帧信号。

T1与T2，T2与T3，等之间每个周期的时间为20ms。对空闲信道来说，在该信道上通过的时间为20ms；对没有曼彻斯特码数据的占据信道来说明为40ms。对经常是没有信道占据的10个倍道来说，扫描持续10×20ms，也就是说扫描只有120ms。需要说明的是，如果完整的帧信号要等待去进行判决，则对每个信道而言在占据信道中通过的时间为110ms(90+20ms)。考虑到如此短的扫描时间，那么，增加信道的数量或者减少扫描时间都是可能的，也就是说减少了能量消耗和增加了处于等待方式的移动台的自主性。当然，上面所说的20ms的周期是大致的范围；经验能够使预定装置以简单方式确定获得稳定工作所需的最小时间。

Claims (14)

1一种在无绳电话机中用于数字信令信号的传送协议，该无绳电话机包括基地台部分和移动台部分；基地台和移动台包括各自的无线收发电路，它用于通过调制载波经无线链路发送或接收所述数字信号，上述调制载波用于提供其频率不同的各个载波信道；在基地台和移动台的协议中，当没有通信传递时周期地进行称之为扫描测试的测试以确定无线信号是否发射；该测试首先在信道上定位接收电路，随后在称作第一延时的预定延时之后通过接收场测量值与预定阈值的比较测试发射的出现；如果没有发射则接收电路被定位在下一个信道上，其特征在于在扫描期间对每一个依次使用的信道读出其场值，最后选出这些数值中的最小值，然后把该值与一个固定值相加，这样获得的值就作为预定阈值。

2根据权利要求1所述的协议，其特征在于数字信号全部以相同的方式编码，在扫描用来搜索其它部分是否希望建立链路期间，用于解码数字信号的解码器从扫描的起点向前进入工作状态；在第一延时之后认为接收到发射信号时，解码器保持其工作状态；此后，在称作第二延时的预定延时的终点检验解码器是否正确地识别出接收信号的码；和

如果解码器已经正确地识别了码，则要被留下继续解码，

如果解码器不认识该码，则接收电路在下一个信道上定位，以实施相同的处理。

3根据权利要求2所述的协议，其特征在于所有的数字发射信号均以曼彻斯特码的方式编码，如果在规定的由时钟显示的时刻检测到变换，则认为识别了数字发射信号的比特。

4根据权利要求3所述的协议，其特征在于如果连续比特的预定数已经识别，则认为接收信号的码被解码器识别。

5根据权利要求1所述的协议，其特征在于第一延时的持续时间为10至30毫秒。

6根据权利要求2所述的协议，其特征在于第二预定延时的持续时间为10至30毫秒。

7一种包括基地台部分和移动台部分的电话系统，其基地台和移动台包括各自的无线收发电路，用于通过调制载波经无线链路发射或接收数字信号，其调制动波以其不同的频率设置各个信道；基地台和移动台各自包括；用于把接收电路定位在一个信道上的装置；用于在称作第一延时的预定延时的终点通过检验接收场的值是否超过预定的阈值来检验是否有发射信号，以及如果没有发射，则把接收电路定位到下一个信道的装置，其特征在于基地台中的处理器和移动台中的处理器各自包括用于读出对每个信道测量的不同场值和用于通过把一个固定值与最小的场值相加来确定这种增加式的阈值的程序。

8根据权利要求7所述的电话系统，其特征在于数字信号全部以相同的方式编码，每个处理器包括：用于使解码器从扫描工作起点进入工作状态以便设法解调任何接收的数字信号的装置，该解码器用于解码所述的数字信号；用于在第一延时终点认为接收到一个发射信号时使解码器工作在称作第二延时的又一次预定延时的期间的装置；和用于在第二延时的终点验证解码器是否识别了接收信号的码并允许解码器去工作或者如果解码器未识别接收信号的码则把接收电路定位在下一个信道上的装置。

9根据权利要求7所述的电话系统的基地台，其特征在于它的处理器包括用于增加对每个信道测量的各个场值和用于通过把一个固定值加到最小的场值的这种增加来确定阈值的装置。

10根据权利要求8所述的电话系统的基地电台，其特征在于基地台包括用于在由时钟指示的预定时刻检测接收信号中的变换和用于然后向处理器指示接收信号的比特已经被解码的装置。

11根据权利要求10所述的电话系统的基地台，其特征在于它的处理器包括给连续解码比特计数的程序。

12根据权利要求7所述的电话系统的移动台，其特征在于它的处理器包括用于增加对每个信道测量的各个场值和用于通过把一个固定值加到最小的场值的这样的增加来确定阈值的程序。

13根据权利要求8所述的电话系统的移动台，其特征在于它包括用于在由时钟指示的预定时刻检测接收信号中的变换和用于然后向处理器指示所接收信号的比特已被解码的装置。

14根据权利要求13所述的电话系统的移动电台，其特征在于其处理器包括用于给连续解码比特计数的程序。