專利名稱：用于解調(diào)器的狀態(tài)控制器的系統(tǒng)和方法
技術領域：
本申請涉及無線通信系統(tǒng)，更具體地說，本申請涉及一種方法和設備，用于在延長的時間上管理那些與TDM系統(tǒng)中的時隙同步有關的處理。
背景技術：
如本領域已知的那樣，時分復用(TDM)的無線通信系統(tǒng)通過將信道臨時劃分為幀來提高單個通信信道的容量，其中幀進一步劃分為時隙。然后可以將多個幀內(nèi)部的至少一個時隙分配給系統(tǒng)用戶來完成消息的發(fā)送與接收。為了在發(fā)送用戶與接收用戶之間提供可靠的服務質(zhì)量，接收系統(tǒng)必須充分同步到發(fā)送時隙的邊界。由此，相對于發(fā)送信息而言，接收系統(tǒng)的性能達到最大。然而，發(fā)射機與接收機之間環(huán)境的改變有可能會在接收信號中引入大量延遲，由此影響到接收信號的服務質(zhì)量。舉例來說，網(wǎng)絡定時中的改變有可能會在一個或多個幀的所有數(shù)據(jù)中引入一個時延。符號定時中的改變會因為改變了解碼符號時刻而有可能在符號中引入失真。同樣，頻率的改變也有可能會減小接收信號的幅度，這是因為接收信號有可能會偏移到濾波器特性中的一個不合乎需要的位置。因此，無線系統(tǒng)考慮到周期性或動態(tài)執(zhí)行多個處理，這些處理刪除了引入時隙的差錯并將時隙同步到一個已知基準(reference)。
TDM系統(tǒng)的同步處理在本領域是眾所周知的。舉例來說，可以要求TDM系統(tǒng)執(zhí)行一個或多個處理來實現(xiàn)同步，例如AGC(自動增益控制)收斂處理、符號定時收斂處理、自動頻率控制(AFC)收斂處理、濾波器均衡處理以及載波恢復處理。因此，根據(jù)引入的差錯特性和類型，有必要執(zhí)行一個或多個同步處理來實現(xiàn)預期等級的同步。
為了執(zhí)行同步處理，可以將一段時間用于無數(shù)據(jù)或無有效負載的功能。然而，當一個或多個處理需要的時間超出了可用時間時，總的時隙同步處理也許無法完成。于是在這種情況下，每個同步處理都會在一段延長的時間重復執(zhí)行，直到成功完成所有處理。在這種情況下，在執(zhí)行和完成每個處理的同時，一個時隙可能在這個延長的時段保持不同步的狀態(tài)。在差錯非常大的時候，時隙有可能會持續(xù)保持不同步的狀態(tài)。
因此，需要一種方法和設備，它通過保持那些與在先執(zhí)行并成功完成的處理有關的信息而對一個延長時段上的時隙同步進行管理。


圖1描述了一個點到多點的網(wǎng)絡系統(tǒng)；圖2描述了TDM系統(tǒng)中的時隙格式；圖3描述了根據(jù)本發(fā)明原理來對時隙同步進行管理的處理的流程圖；圖4描述了根據(jù)圖3所示處理的一個方面來對同步進行管理的處理的流程圖；圖5描述了根據(jù)本發(fā)明原理而在多個時段實現(xiàn)同步的一個系列；以及圖6描述了一個用于執(zhí)行圖3所示處理的設備。
需要理解的是，這些附圖只用于描述本發(fā)明的概念，并不意味著是對本發(fā)明在某種程度上的限制?？梢粤私?，在全文中使用了相同附圖標記來標識相應的部分，其中這些附圖標記在恰當?shù)牡胤接锌赡苎a充了參考字符。
具體實施例方式
圖1描述了一個示范性的點到多點的無線通信系統(tǒng)100，用于在多個基于處理器的系統(tǒng)之間提供物理間隙(physical gap)的高速橋接。在這個說明性的系統(tǒng)中，使用各自天線單元150、151、152的基于處理器的系統(tǒng)110、120和130經(jīng)由至少一條空中鏈路信道而與集中的通信網(wǎng)絡中心(hub)101進行通信。網(wǎng)絡中心101是一個具有多個窄波束定向天線的全向天線陣列，這些定向天線具有限定空間覆蓋范圍的預定通信波瓣。從方位上講，這些天線單元排列在網(wǎng)絡中心101的軸線周圍的一個水平面上，由此實現(xiàn)網(wǎng)絡中心101的全向覆蓋。
每個天線單元可被操作而在一個或多個頻率信道上接收和/或發(fā)送信息或數(shù)據(jù)。舉例來說，在一個方面，該系統(tǒng)可以工作在半雙工模式中，其中使用了分離的頻率信道來接收或發(fā)送信息。作為替換，系統(tǒng)也可以工作在全雙工模式之中，其中使用了同一頻率來接收和發(fā)送信息。時分復用(TDM)系統(tǒng)通過把頻率臨時劃分為持續(xù)時間固定的時間幀，由此提高了系統(tǒng)容量。此外還進一步將每個幀臨時劃分成了預定數(shù)量的時隙。在操作中，通常在多個幀上為用戶分配一個時隙來發(fā)送或接收數(shù)據(jù)。
圖2描述了TDM系統(tǒng)時間210，該時間臨時劃分為三個幀220、230和240。每個時間幀進一步劃分為四個時隙，舉例來說，幀220劃分為時隙222、224、226、228，幀230劃分為時隙232、234、236、238，幀240劃分為時隙242、244、246、248。然后，所描述的每個時隙劃分成一段發(fā)送命令/控制/程序功能的時間和一段發(fā)送有效負載或數(shù)據(jù)的時間。并且分配了一個命令/控制/程序功能，以使時隙同步到一個已知基準。在本實例中顯示將時隙230劃分為命令時間250和有效負載時間252。時隙234劃分為命令時間260和有效負載時間262。時隙236劃分為命令時間270和有效負載時間272。時隙238劃分為命令時間280和有效負載時間282。因此，在命令時間250、260、270、270內(nèi)部為了進行同步而分配的時間中，對造成時隙未能同步的差錯進行判定并做出補償所需要的每個處理都可被執(zhí)行和完成，以便實現(xiàn)同步。
圖3描述了根據(jù)本發(fā)明原理來實現(xiàn)時隙同步的示范性處理300的流程圖。在這個處理中，在方框305(是否需要同步？)判定是否需要同步。如果回答是否定的，那么該處理會在方框310結(jié)束(退出)。然而，如果回答是肯定的，那么將會在方框315得到一個時隙編號(獲取時隙#)。在方框320開始進行同步處理(執(zhí)行同步處理)。
在方框325(同步處理完成？)判定是否完成了選定時隙的同步處理。如果回答是否定的，那么處理300將會在方框310結(jié)束。然而，如果回答是肯定的，那么將會在方框330產(chǎn)生一個同步處理完成的指示(指示同步處理已完成)。然后，處理300將會在方框310結(jié)束。
圖4描述了一個根據(jù)本發(fā)明原理的示范性同步處理400的流程圖。在這個進程中，在方框405獲取一個與對應時隙相關聯(lián)的計數(shù)器(獲取與T.S.#相關聯(lián)的計數(shù)器)。在方框410，關聯(lián)于對應時隙的計數(shù)器遞增(遞增計數(shù)器)。在方框415(執(zhí)行與計數(shù)器有關的處理)，選擇并執(zhí)行一個與時隙計數(shù)器有關的同步處理。
在方框420(時間剩余)，判定時間是否仍可用于繼續(xù)執(zhí)行選定處理。如果回答是否定的，那么處理400將會在方框450結(jié)束，然而，如果回答是肯定的，那么在方框425(處理完成？)判定是否完成了所選處理。如果回答是否定的，那么在方框415繼續(xù)執(zhí)行選定處理。然而，如果方框425的回答是肯定的，那么在方框430(保存計數(shù)器)保存與時隙相關聯(lián)的計數(shù)器。
在方框435(所有處理已完成)，判定是否完成了同步所需要的所有處理。如果回答是否定的，那么在方框410，時隙計數(shù)器將會遞增，并且將會選擇下一個/后續(xù)處理以供執(zhí)行。
然而，如果回答是肯定的，也就是完成了同步，那么在方框440(復位計數(shù)器)，時隙計數(shù)器將會復位到一個額定值。在方框445(指示同步處理已經(jīng)完成)將會產(chǎn)生一個為選定時隙完成了同步的指示。
圖5描述了為多個時段上的多個時隙中的每一個時隙實現(xiàn)同步的示范性序列500。在這個說明性實例中，與幀內(nèi)每個時隙相關聯(lián)的計數(shù)器將被保持和更新，以便管理這個為一個延長時段上的每個時隙所實現(xiàn)的同步等級。在這個實例中，延長的時段包含四個時段，它們分別表示為第一時間510、第二時間530、第三時間550以及第四時間570。此外，在成功完成了六個同步處理的時候?qū)崿F(xiàn)同步。本領域技術人員將會理解，盡管在這個說明性實例中描述了六個同步處理，但是在完成任何數(shù)量的同步處理的時候也可以實現(xiàn)同步，或者判定不必實現(xiàn)同步。
在這個實例中，在第一時間510中，與時隙512相關聯(lián)的計數(shù)器使用數(shù)值二來指示已經(jīng)完成了兩個同步處理。同樣，與時隙514相關聯(lián)的計數(shù)器借助數(shù)值一(1)來指示已經(jīng)完成了一個同步處理。并且相對于時隙516而言，與時隙516相關聯(lián)的計數(shù)器設定成了一個值為零(0)的額定值，在這個實例中，所述額定值表示已經(jīng)完成同步并且不必進行更進一步的處理。此外，對于時隙518而言，相關聯(lián)的計數(shù)器使用數(shù)值五(5)來指示已經(jīng)完成了五個同步處理。
現(xiàn)在參考第二時間530，如與時隙512相關聯(lián)的計數(shù)器的數(shù)值四(4)所指示的那樣，在時隙512中已經(jīng)完成了兩個附加的同步處理。同樣，對于時隙514而言，如相關聯(lián)的計數(shù)器的數(shù)值五(5)所表示的那樣，已經(jīng)完成了一個附加的同步處理。相對于時隙516而言，如相應計數(shù)器的延續(xù)值零(0)所表示的那樣，這個時隙在保持同步。然而，如與之關聯(lián)的計數(shù)器的數(shù)值零(0)所指示的那樣，時隙518已經(jīng)完成了同步。在本發(fā)明的這個實施例中，在預料到與所述時隙相關聯(lián)的后續(xù)同步處理的情況下，相應的時隙計數(shù)器將會復位到一個值為零(0)的額定值。應該了解的是，可以將相關聯(lián)的計數(shù)器設定成適于可選計數(shù)器遞增算法的任何其他額定值。
此外，可以設定一個指示符(未示出)來指示完成了對應于時隙518的同步處理。代表同步完成的指示符可以包含在一個與關聯(lián)計數(shù)器分離的位置，也可以與關聯(lián)計數(shù)器合并。舉例來說，可以使用“10”這個值來指示完成了選定時隙的同步，其中“1”代表一個同步指示符，“0”代表一個計數(shù)器。本領域技術人員將會理解，時隙可以獨立經(jīng)歷那些需要執(zhí)行某種形式的同步處理的差錯。因此，可以為幀內(nèi)每個時隙或者幀內(nèi)全部或選定時隙的同步而獨立產(chǎn)生一個沒有同步的指示。在一個方面，可以通過改變與每個時隙相關聯(lián)的指示符狀態(tài)來指示沒有同步。
繼續(xù)圖5描述的同步實例，在第三時間550結(jié)束時，如相關計數(shù)器的數(shù)值五(5)所指示的那樣，時隙512已經(jīng)完成了五個同步處理。相對于時隙514而言，相關計數(shù)器的數(shù)值零(0)指示的是已經(jīng)實現(xiàn)同步。如所論述的那樣，在預料到與時隙514相關聯(lián)的后續(xù)同步處理的情況下，相關計數(shù)器被設定為一個零(0)值。此外還設定了一個指示符(未示出)來指示已經(jīng)完成了與關聯(lián)時隙相對應的同步處理。
更進一步描述的是，相對于時隙516而言，如相關計數(shù)器的變化值所指示的那樣，在第二時間530和第三時間570之間將會執(zhí)行圖3所描述的處理。在這種情況下，當?shù)谌龝r間570結(jié)束時，如關聯(lián)計數(shù)器的數(shù)值五(5)所指示的那樣，五個同步處理將被執(zhí)行。由于在這個時段指出了一個時隙516沒有同步的指示，因此非常有必要執(zhí)行這些處理。
相對于時隙518而言，這個時隙通過關聯(lián)計數(shù)器的延續(xù)數(shù)值零(0)而仍然保持同步。
相對于第四時間517而言，如通過數(shù)值為零(0)的相應的關聯(lián)計數(shù)器所指示的那樣，時隙512和516都實現(xiàn)了同步。此外，可以設定一個指示符(未示出)來指示已經(jīng)完成了對應于相關時隙的同步處理。相對于時隙514和518而言，如各個關聯(lián)計數(shù)器的數(shù)值零(0)所指示的那樣，這些時隙仍然保持同步。
本領域技術人員將會理解，在一個優(yōu)選實施例中，可以在連續(xù)時隙中選擇、確定以及執(zhí)行任何一個預期處理。在另一個方面，在非連續(xù)時隙中可以選擇和確定同步處理。在本發(fā)明的另一個方面，同步處理可以在一個周期性的基礎上執(zhí)行，例如幀速率。
盡管圖5顯示了所實現(xiàn)的同步等級的示范性系列，所述系列是在幀內(nèi)每個時隙上獨立執(zhí)行，但是本領域技術人員很容易了解如何將所述處理變成在所有或選定一個或多個時間幀內(nèi)部的全部或選定時隙上執(zhí)行選定的同步處理。
圖6描述了可用于實施本發(fā)明原理的設備600的一個示范性實例。設備600可以代表桌面、膝上或掌上計算機，個人數(shù)字助理(PDA)等等，也可以是這些及其他設備的一部分或是它們的組合。舉例來說，設備600可以包含一個或多個輸入/輸出設備602、處理器603以及存儲器604，這些設備可以訪問一個或多個與中心站進行通信的信源601作為選擇，可以經(jīng)由一個或多個網(wǎng)絡連接610來訪問信源601，舉例來說，網(wǎng)絡連接610可以是諸如互聯(lián)網(wǎng)這樣的全球計算機通信網(wǎng)絡、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、局域網(wǎng)、陸地廣播系統(tǒng)、電纜網(wǎng)絡、衛(wèi)星網(wǎng)絡、無線網(wǎng)絡、電話網(wǎng)絡，以及這些網(wǎng)絡及其他類型網(wǎng)絡的一部分或是它們的組合。網(wǎng)絡連接610也可以代表PCI、ISA、微通道通信總線、電路的一個或多個內(nèi)部連接、電路板或其他設備，以及這些及其他通信介質(zhì)的一部分或是它們的組合。此外，處理器603可以經(jīng)由網(wǎng)絡615來輸出那些可以在顯示器608上顯示或給出的信息。
輸入/輸出設備602、處理器603以及存儲器604可以經(jīng)由通信介質(zhì)606來進行通信。舉例來說，通信介質(zhì)606不但可以代表諸如DMA、ISA、PCI等類型的總線、通信網(wǎng)絡、電路的一個或多個內(nèi)部連接、電路板或其他設備，而且還可以代表這些及其他通信介質(zhì)的一部分或是它們的組合。為了管理每個時隙的同步處理，來自信源601的數(shù)據(jù)是根據(jù)存儲器604中保存并由處理器603執(zhí)行的一個或多個軟件程序來處理的。可以了解的是，處理器603可以是任何一種響應于已知輸入來提供已知輸出的裝置，例如通用或?qū)Ｓ糜嬎銠C系統(tǒng)，也可以是一種硬件結(jié)構，例如膝上計算機、臺式計算機，便攜計算機、專用邏輯電路、集成電路、可編程陣列邏輯(PAL)、專用集成電路(ASIC)等等。
在一個優(yōu)選實施例中，本發(fā)明可以通過處理器603所執(zhí)行的計算機可讀代碼來實施。這些代碼可以保存在存儲器604中，也可以從諸如CD-ROM、磁盤或光盤驅(qū)動器或是軟盤這樣的存儲介質(zhì)中讀取或下載。在其他實施例中，可以使用硬件電路取代軟件指令或者與之結(jié)合而實現(xiàn)本發(fā)明。舉例來說，這里描述的單元也可以作為分立的硬件元件來實施。
盡管已經(jīng)在一種優(yōu)選形式中結(jié)合某種程度的特征而對本發(fā)明進行了描述，但是應該理解，優(yōu)選形式的公開僅僅是作為實例，在不脫離以下要求保護的本發(fā)明的實質(zhì)和范圍的情況下，可以對某些部分的構造細節(jié)及其組合與排列進行許多改變。這意味著通過附加權利要求中的恰當表述，本專利應該覆蓋那些存在于所公開發(fā)明中的可授予專利的新穎性特征。此外，盡管在這里是相對于頻率來使用術語“信道”的，但是本領域技術人員應該理解，可以很容易地將信道這個術語應用于頻率上的一個時隙，也就是時隙/頻率。因此，盡管術語“信道”是結(jié)合頻率來使用的，但這并不意味著該術語僅僅局限于頻率。相反，術語“信道”還可表示一個或多個頻率上的一個或多個時隙，這也被認為是在本發(fā)明的范圍以內(nèi)。
權利要求
1.一種用于為TDM通信系統(tǒng)包含的選定時隙執(zhí)行多個同步處理中的至少一個處理來進行時隙同步的方法，所述時隙具有一個同步時段，該時段被分配用于執(zhí)行所述多個處理中的任何一個選定處理，所述方法包括步驟a.選擇所述多個同步處理中的一個預期處理；b.在所述已分配的同步周期執(zhí)行所述選定同步處理，由此，當所述執(zhí)行并未在相應的已分配同步周期終止時結(jié)束的時候，所述執(zhí)行會在后續(xù)時隙的相應的已分配同步周期中重復執(zhí)行；以及c.在完成所述選定同步處理的時候，提供一個指示符。
2.如權利要求1所述的方法，還包括步驟當時間在所述已分配同步時段之中仍然可用時，重復步驟a-c。
3.如權利要求1所述的方法，其中，所述后續(xù)時隙是連續(xù)的。
4.如權利要求1所述的方法，其中，所述后續(xù)時隙是不連續(xù)的。
5.如權利要求1所述的方法，還包括步驟為要求同步的所述時隙中的每一個時隙都重復步驟a-c。
6.如權利要求1的所述的方法，還包括步驟在有必要進行時隙同步的時候，執(zhí)行步驟a-c。
7.如權利要求1所述的方法，還包括步驟在完成所述時隙同步的時候提供一個第二指示符。
8.如權利要求1所述的方法，其中，對所述處理中的一個處理進行選擇的步驟是基于一個與所述選定時隙相關聯(lián)的計數(shù)器來執(zhí)行的。
9.如權利要求8所述的方法，其中，所述計數(shù)器在模(n)運算中遞增，并且實質(zhì)上，n的值等于執(zhí)行所述選定時隙的時隙同步所需要的所述多個處理的數(shù)量。
10.如權利要求1所述的方法，還包括步驟為所述時隙中的每個選定時隙重復步驟a-c。
11.如權利要求8所述的方法，還包括步驟在完成所述時隙同步的時候，復位所述計數(shù)器。
12.一種用于為TDM通信系統(tǒng)包含的選定時隙執(zhí)行多個同步處理中的至少一個處理來進行時隙同步的方法，所述時隙具有一個同步時段，該時段被分配用于執(zhí)行所述多個處理中的任何一個選定處理，所述設備包括一個與處理器進行通信的存儲器，其中可以操作所述處理器來執(zhí)行代碼，用于a.選擇所述多個同步處理中的一個預期處理；b.在所述已分配的同步周期執(zhí)行所述選定同步處理，由此，當所述執(zhí)行并未在相應的已分配同步周期終止時結(jié)束的時候，所述執(zhí)行將會在后續(xù)時隙的相應已分配同步周期中重復執(zhí)行；以及c.在完成所述選定同步處理的時候，提供一個指示符。
13.如權利要求12所述的設備，其中，所述處理器還可被操作來執(zhí)行代碼，用于當時間在所述已分配同步時段之中仍然可用時，重復步驟a-c。
14.如權利要求12所述的設備，其中，所述后續(xù)時隙是連續(xù)的。
15.如權利要求12所述的設備，其中，所述后續(xù)時隙是不連續(xù)的。
16.如權利要求12所述的設備，其中，所述處理器還可被操作來執(zhí)行代碼，用于為要求同步的所述時隙中的每一個時隙重復步驟a-c。
17.如權利要求12所述的設備，其中，所述處理器還可被操作來執(zhí)行代碼，用于在有必要進行時隙同步的時候，執(zhí)行步驟a-c。
18.如權利要求12所述的設備，其中，所述處理器還可被操作來執(zhí)行代碼，用于在完成所述時隙同步的時候提供一個第二指示符。
19.如權利要求12所述的設備，其中，所述處理器還可被操作來執(zhí)行代碼，用于基于一個與所述選定時隙相關聯(lián)的計數(shù)器來選擇所述處理中的一個處理。
20.如權利要求19所述的設備，其中，所述處理器還可被操作來執(zhí)行代碼，用于在模(n)運算中遞增所述計數(shù)器，其中n的值實質(zhì)上等于進行所述選定時隙的時隙同步所需要的所述多個處理的數(shù)量。
21.如權利要求12所述的設備，其中，所述處理器還可被操作來執(zhí)行代碼，用于為所述時隙中的每個選定時隙重復步驟a-c。
22.如權利要求19所述的設備，其中，所述處理器還可被操作來執(zhí)行代碼，用于在完成所述時隙同步的時候，復位所述計數(shù)器。
23.如權利要求12所述的設備，還包括一個與所述處理器進行通信的輸入/輸出設備。
24.如權利要求12所述的設備，還包括一個與所述存儲器進行通信的輸入/輸出設備。
25.如權利要求12所述的設備，其中，所屬代碼保存在所述存儲器中。
26.如權利要求1所述的方法，其中，所述預期處理是從包含自動增益控制、符號定時、網(wǎng)絡同步、均衡、載波恢復、星座校正的組中選出的。
27.如權利要求12所述的設備，其中，所述處理器還可以被操作，以便從包含自動增益控制、符號定時、網(wǎng)絡同步、均衡、載波恢復、星座校正的組中選出所述預期處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種設備和方法，用于為TDM通信系統(tǒng)中的選定時隙(315)執(zhí)行多個同步處理中的至少一個處理，以便進行時隙同步，其中該時隙具有一個同步時段，該時段被分配用于執(zhí)行所述多個處理中的任何一個選定處理，該方法包括以下步驟選擇所述多個同步處理中的一個預期處理；在所述已分配的同步周期執(zhí)行所述選定同步處理，由此，當所述執(zhí)行并未在相應的已分配同步周期(325)終止時結(jié)束的時候，所述執(zhí)行會在后續(xù)時隙的相應的已分配同步周期中重復執(zhí)行；以及在完成所述選定同步處理(330)的時候，提供一個指示符。在本發(fā)明的另一個方面，當時間在所述已分配的同步時段中仍然可用時，為選定時隙重復執(zhí)行該方法。
文檔編號H04L12/54GK1541463SQ02806677
公開日2004年10月27日 申請日期2002年2月6日 優(yōu)先權日2001年2月6日
發(fā)明者肖恩·E·普雷斯頓, 肖恩 E 普雷斯頓, J 弗雷德里克, 丹尼爾·J·弗雷德里克 申請人:哈里公司