交错式无中心多信道无三阶互调选址移动通信法 【技术领域】
本发明涉及无线通信技术，具体地说涉及一种无中心选址通信技术。
背景技术
无中心选址通信系统采用多信道共用方式，其信道选择方法有顺序法、随机法及无三阶互调组法。经计算机模拟，顺序法在短的观察统计时间控制信道即已发生严重堵塞。随机法可较顺序法长1倍的时间才发生堵塞，而无三阶互调组法可使等待概率较随机法减少1倍，不再堵塞。当输入N个频率的信号时，由于功率放大器、限幅器、天线等等器件的非线性将产生3阶和5阶互调分量，造成互调干扰，最严重的是3阶。如在M(M＞N)个频率中按公式计算选择N个无3阶互调的频率，则可以避免3阶互调干扰。
本发明的发明人曾经在九十年代初，率先将三阶互调组法用于无中心选址通信系统，并亲自起草了GB15160-94《无中心多信道选址移动通信系统体制》，《无中心多信道选址移动通信系统体制》附录B推荐优先使用无三阶互调组法，其方法如下：
B1 将共用的80个信道，分成10组无三阶互调组。
1 10 21 29 36 50 54 67 77
2 2 11 22 30 37 51 55 68 78
3 3 12 23 31 38 52 56 69 79
4 13 24 32 39 53 57 70 80
9 20 28 44 49 62 66 76
9 19 27 43 48 61 65 75
8 18 26 42 47 60 64 74
7 17 25 41 46 59 63 73
5 16 34 35 58 71
14 15 33 40 45 72
B2 将共用的80个信道按无三阶互调组排成两张搜索排序表。
信道搜索排序表之一：
1 77 21 67 10 54 29 50 36 51 22 2 55 78 6811 37 30 38 31 69 79 52 56 23 12 3 80 57 1353 4 39 32 24 70 76 49 28 66 20 9 44 62 8 4375 48 65 61 19 27 26 64 47 18 60 42 74 7 1725 63 6 41 46 59 73 5 16 34 35 58 71 14 7215 40 45 33
信道搜索排序表之二：
1 10 21 29 36 50 54 67 77 2 11 22 30 3751 55 68 78 3 12 23 31 38 52 56 69 79 4 1324 32 39 53 57 70 80 9 20 28 44 49 62 66 768 19 27 43 48 61 65 75 7 18 26 42 47 60 6474 6 17 25 41 46 59 63 73 5 16 34 35 58 7114 15 33 40 45 72
B3 电台一开机搜索信道时就随机停在某一信道上，以0.5的概率查这两张表，若查表一，就从所停信道开始，按排序搜索，通过载波电平检测判别忙闲以寻求空闲信道；若查表二也如此。因此在所搜索期间及在所搜索空间，其所搜索的信道可在某一无三阶互调组内，或相继的某几个无三阶互调组内，可降低被干扰或误判为忙的概率。
但是，一方面，由于电信频段资源有限；另一方面，由于呼叫用户数量在不断增加，当某一地区的用户超过一定数量后(如2000门)，上述80个信道已很难满足用户所需，时常会出现信道堵塞现象，有时甚至发生严重堵塞。为此，迫切需要在降低被干扰或误判为忙的概率下，在有限的频段内拓展信道数量。
【发明内容】
本发明的目的意在克服上述现有技术的不足，提出一种能在有限的频段内拓展信道数量，且信道之间的相互干扰小，误判率低的交错式无中心多信道无三阶互调选址移动通信法，借以增加系统用户容量。
实现上述目的的技术方案：一种交错式无中心多信道无三阶互调选址移动通信法，包括如下步骤：
1)将无线通信系统频段f1～fn，以一定频率间隔设置n个共用主信道f1 f2 f3-----fn-1 fn；
2)将n个共用主信道f1 f2 f3-----fn-1 fn按无三阶互调组法分成多组无三阶互调组；
3)将所述多个无三阶互调组排成至少一个主信道搜索排序表；
4)在所述无线通信系统频段f1～fn内增设至少一组共用信道；
5)将增设的每一组共用信道，按无三阶互调组法分成多组无三阶互调组；
6)将增设的每一组共用信道所对应的多组无三阶互调组排成至少一个增设信道搜索排序表；
7)设定一个使用率门限；
8)若主信道使用率小于所设定的使用率门限，则电台首先随机地在主信道搜索排序表之一内进行信道地选择；若主信道使用率大于或等于所设定的使用率门限，则电台随机进入一组增设的共用信道所对应的新增信道搜索排序表之一内进行信道的选择；
9)若当前增设的共用信道使用率小于所设定的使用率门限，则在当前增设的共用信道内进行信道的选择；若当前增设的共用信道使用率大于或等于所设定的使用率门限，则电台随机进入下一组增设的共用信道所对应的新增信道搜索排序表之一内进行信道的选择；
10)若所有主信道和增设的共用信道的使用率大于或等于所设定的使用率门限，则通话信道转为限时通话。
采用上述技术方案，本发明有益的技术效果在于：1.由于采用无三阶互调组法对每一组增设的共用信道进行排序，按照新增信道搜索排序表进行信道的选择，能有效消除增设信道之间的相互干扰，使误判率降低。2.无中心多信道通信系统采用交错式的工作方式，可根据电台呼叫数量，灵活地在主信道和增设的共用信道之间进行选址通信；当电台呼叫数量少时，只在共用的主信道之间进行选址通信；当电台呼叫数量增加时，再在主信道和增设的共用信道之间进行选址通信；信道资源得到了有效拓展，通信堵塞率大大降低。3.本发明对系统频段915.0125MHz～917.9875MHz，按频率间隔25kHz的宽带方式的80个主信道经交错方式(频率间隔12.5kHz)拓展到158个信道为例，经计算机模拟，增设信道后相互之间的干扰小，堵塞率又降低一倍以上。综上所述，采用本发明，由于信道数量可成倍增加，大大节约了通信设备的投资成本，具有重要的经济效益和社会意义。
【附图说明】
图1是一种无线通信系统频段的信道分布示意图。
【具体实施方式】
一种交错式无中心多信道无三阶互调选址移动通信法，包括如下步骤：
1)给定无线通信系统频段915.0125MHz～917.9875MHz，按频率间隔25kHz的宽带方式，取80个主信道f1～f80，其中f1＝915.0125MHz，f2＝915.0375MHz---f80＝917.9875MHz，信道fi对应信道号I(1≤i≤80)，共80个主信道号。(如图1所示)
2)80个共用主信道f1～f80按无三阶互调组法分成10组无三阶互调组：
1 10 21 29 36 50 54 67 77
2 11 22 30 37 51 55 68 78
3 12 23 31 38 52 56 69 79
4 13 24 32 39 53 57 70 80
9 20 28 44 49 62 66 76
8 19 27 43 48 61 65 75
7 18 26 42 47 60 64 74
6 17 25 41 46 59 63 73
5 16 34 35 58 71
14 15 33 40 45 72
其中信道1为控制信道。
3)建立两个主信道搜索排序表
主信道搜索排序表之一：
1 77 21 67 10 54 29 50 36 51 22 2 55 7868 11 37 30 38 31 69 79 52 56 23 12 3 8057 13 53 4 39 32 24 70 76 49 28 66 20 944 62 8 43 75 48 65 61 19 27 26 64 47 1860 42 74 7 17 25 63 6 41 46 59 73 5 16 3435 58 71 14 72 15 40 45 33；
主信道搜索排序表之二：
1 10 21 29 36 50 54 67 77 2 11 22 30 3751 55 68 78 3 12 23 31 38 52 56 69 79 4 1324 32 39 53 57 70 80 9 20 28 44 49 62 66 768 19 27 43 48 61 65 75 7 18 26 42 47 60 6474 6 17 25 41 46 59 63 73 5 16 34 35 58 7114 15 33 40 45 72。
4)在无线通信系统频段f2～f80内，保留原主信道及对应的主信道号1～80不变，按频率间隔12.5kHz的交错方式增设一组78个共用信道f81～f158，f81＝915.0500MHz，f82＝915.0750MHz---f158＝917.9750MHz，前后增设信道之间的频率间隔仍为25kHz，信道fi对应信道号I(81≤i≤158)，增设信道号为81～158，共78个增设共用信道号。(如图1所示)
5)将增设的78个共用信道，按无三阶互调组法分成10组无三阶互调组：88 99 107 114 128 132 145 155
89 100 108 115 129 133 146 156
81 90 101 109 116 130 134 147 157
82 91 102 110 117 131 135 148 158
87 98 106 122 127 140 144 154
86 97 105 121 126 139 143 153
85 96 104 120 125 138 142 152
84 95 103 119 124 137 141 151
83 94 112 113 136 149
92 93 111 118 123 150
6)将增设的78个共用信道所对应的10组无三阶互调组排成两个增设信道搜索排序表新增信道搜索排序表之一：1 155 99 145 88 132 107 128 114 129 100 133156 146 89 115 108 116 109 147 157 130 134 101 9081 158 135 91 131 82 117 110 102 148 154 127 106144 98 87 122 140 86 121 153 126 143 139 97 105104 142 125 96 138 120 152 85 95 103 141 84 119124 137 151 83 94 112 113 136 149 92 150 93118 123 111新增信道搜索排序表之二：1 88 99 107 114 128 132 145 155 89 100 108 115129 133 146 156 81 90 101 109 116 130 134 147 15782 91 102 110 117 131 135 148 158 87 98 106 122127 140 144 154 86 97 105 121 126 139 143 15385 96 104 120 125 138 142 152 84 95 103 119 124137 141 151 83 94 112 113 136 149 92 93 111118 123 150其中信道1为控制信道。
7)若在某一地区任一个电台任一时间发起呼叫，首先按宽带(25kHz)方式共用的80个信道无三阶互调组法进行信道的选择，此时，按GB15160-94《无中心多信道选址移动通信系统体制》附录C通话时间限制方法判别，有2种情况：(1)使用率小于主信道使用率门限75％(2)使用率等于主信道使用率门限75％。
8)若主信道使用率小于所设定的主信道使用率门限75％时，仍按宽带(25kHz)方式共用的80个信道无三阶互调组法进行信道的选择，电台随机停在某一信道上，以0.5的概率查两张主信道搜索排序表，若查表一，就从所停信道开始，按排序搜索，通过载波电平检测判别忙闲以寻求空闲信道；若查表二也如此。因此在所搜索期间及在所搜索空间，其所搜索的信道可在某一无三阶互调组内，或相继的某几个无三阶互调组内，可降低被干扰或误判为忙的概率。
9)当使用率等于75％时，按交错(12.5kHz)方式时的157个信道数进行信道选择。电台随机进入增设信道搜索排序表之一进行信道的选择。电台随机停在增设信道的某一信道上，以0.5的概率查两张增设信道搜索排序表，若查表一，就从所停信道开始，按排序搜索，通过载波电平检测判别忙闲以寻求空闲信道；若查表二也如此。因此在所搜索期间及在所搜索空间，其所搜索 的信道可在某一无三阶互调组内，或相继的某几个无三阶互调组内，可降低被干扰或误判为忙的概率。
10)设在某一地区任一个电台任一时间按上述交错(12.5kHz)方式的157个信道发起呼叫，此时，按附录C通话时间限制方法判别，有2种情况：(1)使用率小于80％(2)使用率等于80％。
11)当使用率小于80％时，仍按交错(12.5kHz)方式共用的157个信道无三阶互调组法进行信道的选择。
12)当使用率等于80％时，这时可能原宽带(25kHz)方式共用的80个信道中有一部分空闲下来；因此，可以回到宽带(25kHz)方式共用的80个信道无三阶互调组法进行信道的选择。此时，类似第7)步，按附录C通话时间限制方法判别，有2种情况：(1)使用率小于80％(2)使用率等于80％。
13)当使用率小于80％时，仍按宽带(25kHz)方式共用的80个信道无三阶互调组法进行信道的选择。
14)当使用率等于80％时，改按交错(12.5kHz)方式时的157个信道数无三阶互调组法进行信道的选择。
15)当按交错(12.5kHz)方式时的使用率仍等于80％时，说明宽带(25kHz)方式共用的80个信道和交错(12.5kHz)方式共用的另78个信道都很忙，通话信道使用率高于80％，通话时间自动转为限3min.。
上述实施方式同样适用于无线通信系统频段903.0125(MHz)～904.9875(MHz)。
进一步地：
1)设有一个无线通信系统频段为f1～fn，频率间隔为Δf，按等间隔排列的n个频率(即信道)为f1 f2 f3-----fn-1 fn采用多信道共用方式，无三阶互调组法将f1 f2 f3-----fn-1 fn用信道号1 2 3-----n-1 n来代表，按无三阶互调分成a组(a为至少两组)，再将a组排成b个信道搜索排序表(b为至少一张表)。
2)无线通信系统随机停在某一信道上，以1/b的概率查这b张信道搜索排序表，若查表1，就从所停信道开始，按排序搜索，通过载波电平检测判别忙闲以寻求空闲信道；若查表2也如此；一直到查表b也如此。因此在所搜索期间及在所搜索空间，其所搜索的信道可在某一无三阶互调组内，或相继的某几个无三阶互调组内，可降低被干扰或误判为忙的概率。
3)当频率间隔为Δf/2，按等间隔排列的2n个频率(即信道)为f1 f2f3-----fn-1 fn-----f2n-1 f2n，即可将频段f1～fn中的频率分为f1 f2 f3-----fn-1 fn和fn+1-----f2n-1 f2n共计2组信道。
4)采用无三阶互调组法，将2组信道分别排序成b个信道搜索排序表选择。
5)设有一个无线通信系统频段为f1～fn，频率间隔为Δf/2，在某一地区任一个电台任一时间发起呼叫，首先按Δf方式共用的n个信道无三阶互调组法进行信道的选择。此时，设定信道使用率门限为C％，有2种情况：(1)使用率小于C％(2)使用率等于C％。
6)当使用率小于C％时，仍按Δf方式共用的n个信道无三阶互调组法进行信道的选择。
7)当使用率等于C％时，按交错Δf/2方式时的另n个信道数无三阶互调组法进行信道的选择。此时，设定信道使用率门限为C％，有2种情况：(1)使用率小于C％(2)使用率等于C％。
8)当使用率小于C％时，仍按交错Δf/2方式共用的另n个信道无三阶互调组法进行信道的选择。
9)当使用率等于C％时，这时可能原Δf方式共用的n个信道中有一部分空闲下来；因此，类似第6步，可以回到Δf方式共用的n个信道无三阶互调组法进行信道的选择。此时，设定信道使用率门限为C％，有2种情况：(1)使用率小于C％(2)使用率等于C％。
10)当使用率小于C％时，仍按原Δf方式共用的n个信道无三阶互调组法进行信道的选择。
11)当使用率仍等于C％时，说明原Δf方式共用的n个信道和交错Δf/2方式共用的另n个信道都很忙，通话信道使用率高于C％，通话时间自动转为限tmin.。
12)当频率间隔为Δf/m，按等间隔交错方式排列的mn个频率(即信道)为f1 f2 f3-----fn-1 fn fn+1-----f2n-1 f2n-----f(m-1)n-1 f(m-1)n f(m-1)n+1-----fmn-1fmn，即可将频段f1～fn中的频率分为f1 f2 f3-----fn-1 fn和fn+1-----f2n-1 f2n，---------f(m-1)n+1-----fmn-1 fmn共计m组信道，其中，每一组的n个信道都以Δf等间隔地排列在频段f1～fn之间，不同组的信道相互之间交错排列。
13)采用无三阶互调组法，将m组信道分别排序成b个信道搜索排序表选择。
不失一般性：
14)设有一个无线通信系统频段为f1～fn，频率间隔为Δf/m，在某一地区任一个电台任一时间发起呼叫，首先按Δf方式共用的n个信道无三阶互调组法进行信道的选择。此时，设定信道使用率门限为C％，有2种情况：(1)使用率小于C％(2)使用率等于C％。
15)当使用率小于C％时，仍按Δf方式共用的n个信道无三阶互调组法进行信道的选择。
16)当使用率等于C％时，按交错Δf/2方式时的另n个信道数无三阶互调组法进行信道的选择。此时，设定信道使用率门限为C％，有2种情况：(1)使用率小于C％(2)使用率等于C％。
17).当使用率小于C％时，仍按Δf/2方式共用的另n个信道无三阶互调组法进行信道的选择。
18)当使用率仍等于C％时，按交错Δf/3方式时的另n个信道数无三阶互调组法进行信道的选择。此时，设定信道使用率门限为C％，有2种情况：(1)使用率小于C％(2)使用率等于C％。
19)当使用率小于C％时，仍按Δf/3方式共用的另n个信道无三阶互调组法进行信道的选择。
20)当使用率仍等于C％时，按交错Δf/4方式时的另n个信道数无三阶互调组法进行信道的选择。此时，设定信道使用率门限为C％，有2种情况：(1)使用率小于C％(2)使用率等于C％。
21)依次进行，当使用率仍等于C％时，按交错Δf/(m-1)方式时的另n个信道数无三阶互调组法进行信道的选择。此时，设定信道使用率门限为C％，有2种情况：(1)使用率小于C％(2)使用率等于C％。
22)当使用率小于C％时，仍按Δf/(m-1)方式共用的另n个信道无三阶互调组法进行信道的选择。
23)当使用率仍等于C％时，按交错Δf/m方式时的另n个信道数无三阶互调组法进行信道的选择。此时，设定信道使用率门限为C％，有2种情况：(1)使用率小于C％(2)使用率等于C％。
24)当使用率小于C％时，仍按交错Δf/m方式共用的另n个信道无三阶互调组法进行信道的选择。
25)当使用率等于C％时，这时可能原Δf方式共用的n个信道中有一部分空闲下来；因此，可以回到Δf方式共用的n个信道无三阶互调组法进行信道的选择。此时，有2种情况：(1)使用率小于C％(2)使用率等于C％。
26)当使用率小于C％时，仍按原Δf方式共用的n个信道无三阶互调组法进行信道的选择。
27)当使用率仍等于C％时，说明原Δf方式共用的n个信道和交错Δf/m方式共用的另n个信道都很忙，这时可能原Δf/2方式共用的另n个信道中有一部分空闲下来；因此，可以回到Δf/2方式共用的另n个信道无三阶互调组法进行信道的选择。
28)当Δf/2方式使用率仍等于C％时，这时可能原Δf/3方式共用的另n个信道中有一部分空闲下来；因此，可以回到Δf/3方式共用的另n个信道无三阶互调组法进行信道的选择。
29)依次进行，一直到这时可能原Δf/(m-1)方式共用的另n个信道中有一部分空闲下来；因此，可以回到Δf/(m-1)方式共用的另n个信道无三阶互调组法进行信道的选择。
30)当Δf/(m-1)方式使用率仍等于C％时，说明交错Δf/m方式共用的mn个信道都很忙，通话信道使用率高于C％，通话时间自动转为限tmin.。
综上所述，一种交错式无中心多信道无三阶互调选址移动通信法，包括如下步骤：
1)将无线通信系统频段f1～fn，以一定频率间隔设置n个共用主信道f1 f2 f3-----fn-1 fn；
2)将n个共用主信道f1 f2 f3-----fn-1 fn按无三阶互调组法分成多组无三阶互调组；
3)将所述多个无三阶互调组排成至少一个主信道搜索排序表；
4)所述无线通信系统频段f1～fn内增设至少一组共用信道；
5)将增设的每一组共用信道，按无三阶互调组法分成多组无三阶互调组；
6)将增设的每一组共用信道所对应的多组无三阶互调组排成至少一个增设信道搜索排序表；
7)设定使用率门限；
8)若主信道使用率小于所设定的使用率门限，则电台首先随机地在主信道搜索排序表之一内进行信道的选择；若主信道使用率大于或等于所设定的使用率门限，则电台随机进入一组增设的共用信道所对应的新增信道搜索排序表之一内进行信道的选择；
9)若当前增设的共用信道使用率小于所设定的使用率门限，则在当前增设的共用信道内进行信道的选择；若当前增设的共用信道使用率大于或等于所设定的使用率门限，则电台随机进入下一组增设的共用信道所对应的新增信道搜索排序表之一内进行信道的选择；
10)若所有主信道和增设的共用信道的使用率大于或等于所设定的使用率门限，则通话信道转为限时通话。