專利名稱：用于tdma蜂窩通信的同步裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在時分蜂窩電話系統(tǒng)，例如一個TDMA(時分多址)系統(tǒng)，如一個GSM(全球移動通信系統(tǒng))系統(tǒng)類型的一個同步裝置和一種方法。
在蜂窩電話系統(tǒng)基礎(chǔ)上的TDMA內(nèi)，信號以短促脈沖串在一個給定的用戶終端和一個基站之間傳送。這些短促脈沖串在現(xiàn)有技術(shù)中已知為TDMA脈沖串；所需要的TDMA脈沖串對應(yīng)于在給定的用戶終端和基站之間的一個特殊的信號傳送。此外，在基站和其它用戶終端之間的其它TDMA脈沖串同時作為所需要的TDMA脈沖串部分或全部地傳播。如果信號的正交，例如借助于頻率規(guī)劃，未被獲得，其它TDMA脈沖串可能和所需要的TDMA脈沖串完全或者部分地重疊，其結(jié)果是不可預(yù)知的首先，根據(jù)所需要的TDMA脈沖串接收，所需要的TDMA脈沖串的緩脈沖串可能經(jīng)受由與其它的TDMA脈沖串完全或部分重疊所產(chǎn)生的高干擾電平。
其次，在應(yīng)用合適天線的一個系統(tǒng)中，在所需要的脈沖串的傳送期間，由其它TDMA脈沖串所產(chǎn)生的干擾輪廓由于TDMA脈沖串的部分重疊可能變化，因此要求在基站設(shè)置不同的天線重量。
由此本發(fā)明的一個目的是要避免或緩和與TDMA脈沖串有關(guān)的上述問題。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，這里提供了一種通信系統(tǒng)，它包括一個第一遠程終端能發(fā)射一個第一數(shù)據(jù)脈沖串給在第一小區(qū)內(nèi)的一個第一基站，并且一個監(jiān)視元件被安排以監(jiān)視在第一小區(qū)內(nèi)來自一個第二終端的電磁干擾及根據(jù)監(jiān)視的電磁干擾確定發(fā)射第一數(shù)據(jù)脈沖串的訓(xùn)練序列的最佳時間。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，這里提供了用于第一小區(qū)的一個基站，它能接收第一遠程終端的一個第一數(shù)據(jù)脈沖串，包含的一個監(jiān)視元件被安裝以監(jiān)視在第一小區(qū)內(nèi)來自一個第二終端的電磁干擾并根據(jù)監(jiān)視的電磁干擾確定用于發(fā)射第一數(shù)據(jù)脈沖串的訓(xùn)練序列的最佳時間。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，這里提供了一個遠程終端，它能發(fā)射一個第一數(shù)據(jù)脈沖串給在第一小區(qū)內(nèi)的一個第一基站；一個監(jiān)視元件被安排監(jiān)視在第一小區(qū)內(nèi)來自一個第二終端的電磁干擾并根據(jù)監(jiān)視的電磁干擾確定用于發(fā)射第一數(shù)據(jù)脈沖串的訓(xùn)練序列的最佳時間。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，這里提供了從一個第一遠程終端發(fā)射一個第一數(shù)據(jù)脈沖串給在一個第一小區(qū)內(nèi)的第一基站的一種方法，該方法包括的步驟有監(jiān)視在第一小區(qū)內(nèi)來自一個第二終端的電磁干擾，并根據(jù)監(jiān)視的電磁干擾確定用于發(fā)射第一數(shù)據(jù)脈沖串的訓(xùn)練序列的最佳時間。
因此有可能提供一種促使數(shù)據(jù)脈沖串減少重疊的同步裝置和方法，由此減少干擾。
其它更好的特性和優(yōu)點將從下列說明及附加的從屬權(quán)利要求中被陳述并變得更清楚。
本發(fā)明的至少一個實施例借助于舉例的方式和參照附圖現(xiàn)在將被說明，其中

圖1是一對相鄰的小區(qū)的簡要說明；圖2是數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3是在一個時隙中一個數(shù)據(jù)脈沖串的示意圖；圖4是圖1的簡要側(cè)視圖；圖5是重疊數(shù)據(jù)脈沖串的示意圖；圖6是用于關(guān)于本發(fā)明的一個實施例的數(shù)據(jù)脈沖串的一個功率時間圖；圖7是用于圖5的數(shù)據(jù)脈沖串的傳送的一個流程圖；及圖8是構(gòu)成本發(fā)明的一個實施例的數(shù)據(jù)脈沖串的一個示意圖。
下面的例子涉及一個GSM系統(tǒng)。然而，它未被引申以限制本發(fā)明為這樣一個系統(tǒng)并且其它的時分系統(tǒng)可以被用于執(zhí)行本發(fā)明。
一個TDMA系統(tǒng)100(圖1)包括分別具有一個第一基站106和一個第二基站108的一個第一小區(qū)102和一個第二小區(qū)104。一個監(jiān)視元件105被連接到第一基站106。一個第一移動終端或手機110被放在第一小區(qū)102內(nèi)而一個第二移動終端或手機112被放在第二小區(qū)104內(nèi)。
第一和第二基站106和108可以是現(xiàn)有技術(shù)已知的適合于正被使用的合適的時分系統(tǒng)的任何類型的基站，例如，一組由摩托羅拉有限公司制造的M-小區(qū)基站。
同樣，第一和第二手機110，112可以是任何已知的蜂窩電話手機，例如，一個由摩托羅拉公司制造的STARTACGSM蜂窩電話。
參照圖2，第一手機110能在一組相應(yīng)的順序時隙S0，S1，S2，…，S7內(nèi)發(fā)射第一重復(fù)序列的順序數(shù)據(jù)脈沖串H1B0，H1B1，H1B2，…H1B7(下文提到時稱為“第一序列”)。第一數(shù)據(jù)脈沖串H1B0持續(xù)577μs并包括一個26bit的緩脈沖串(midamble)300，該緩脈沖串300位于第一數(shù)據(jù)脈沖串H1B0的中心范圍之內(nèi)。數(shù)據(jù)脈沖串H1B1，H1B2，…H1B7也具有緩脈沖串300。如現(xiàn)有技術(shù)已知的，第一數(shù)據(jù)脈沖串H1B0的緩脈沖串300包括一個預(yù)定序列的已知比特。
第二手機112也能在一組相應(yīng)的順序時隙S0，S1，S2，…，S7內(nèi)發(fā)射第二重復(fù)序列的順序數(shù)據(jù)脈沖串H2B0，H2B1，H2B2，…H2B7(下文提到時稱為“第二序列”)。第一序列的這套對應(yīng)時隙S0，S1，S2，…，S7可能與第二序列的對應(yīng)時隙S0，S1，S2，…，S7同步，盡管這不是基本的要求?？梢岳斫庥捎趥鞑サ难舆t，例如，在第一基站106上數(shù)據(jù)脈沖串的到達在時間上將存在差異-即使對于采用同步時隙的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)脈沖串相對于第一數(shù)據(jù)脈沖串具有與上文所述的相同的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明實施例的操作在下面被敘述。
參照圖4，第一手機110發(fā)射第一序列H1B0，…，H1B7給第一基站106。同樣地，第二手機112發(fā)射第二序列H2B0，…，H2B7給第二基站108。
由于射頻(RF)信號的傳播特性，第一基站106能夠接收由第二手機112所發(fā)射的第二序列H2B0，…，H2B7。
接著，在第一基站106上的第一序列H1B0，…，H1B7的接收被在第一基站106附加的第二序列H2B0，…，H2B7的接收所減弱，即出現(xiàn)干擾。
這個例子將在由第一手機110所發(fā)射的第一數(shù)據(jù)脈沖串H1B0和由第二手機112所發(fā)射的第二數(shù)據(jù)脈沖串H2B0的上下文中被進一步敘述。然而，這個例子給出了清楚而簡要的說明并且不會引申為本發(fā)明局限于第一和第二數(shù)據(jù)脈沖串H1B0，H2B0之間的干擾。當(dāng)然，干擾可能在包括第一序列H1B0，…，H1B7的任何一個數(shù)據(jù)脈沖串和包括第二序列H2B0，…，H2B7的任何一個數(shù)據(jù)脈沖串之間產(chǎn)生。
如由圖5可以看到的，來自第一手機110的第一數(shù)據(jù)脈沖串H1B0與來自第二手機112的第一數(shù)據(jù)脈沖串H2B0暫時重疊。來自第一手機110的第一數(shù)據(jù)脈沖串H1B0的暫時重疊也可能與來自第二手機112的數(shù)據(jù)脈沖串H2B0，…，H2B7的任何一個，或與來自相鄰小區(qū)(未表示)的任何其它手機發(fā)射的數(shù)據(jù)脈沖串之間產(chǎn)生。
為了避免在第一序列H1B0…H1B7和第二序列H2B0…H2B7之間的干擾，確保來自手機110的第一數(shù)據(jù)脈沖串H1B0的緩脈沖串300與來自第二手機112的第一數(shù)據(jù)脈沖串H2B0的緩脈沖串無部分干擾/重疊就足夠了。通過避免緩脈沖串的部分重疊，有可能利用現(xiàn)有技術(shù)已知的信號處理技術(shù)，例如空間濾波，抽取任何重疊數(shù)據(jù)脈沖串的剩余部分。
為了避免緩脈沖串的部分重疊，需要確定要發(fā)射第一數(shù)據(jù)脈沖串H1B0的一個最佳時間，這樣使來自第一手機110的第一數(shù)據(jù)脈沖串的H1B0的發(fā)送將不會導(dǎo)致數(shù)據(jù)脈沖串的緩脈沖串與來自第二手機112的第一數(shù)據(jù)脈沖串H1B0的緩脈沖串300部分重疊及由此產(chǎn)生的干擾。
參照圖6和7，為了確定要發(fā)射第一數(shù)據(jù)脈沖串H1B0的最佳時間，干擾的功率輪廓圖600由一個監(jiān)視元件105產(chǎn)生(步驟700)。功率輪廓圖可以在，例如一個呼叫建立以前或非傳送周期期間比如聲音或數(shù)據(jù)的不連續(xù)傳遞(DTX)，使用現(xiàn)有技術(shù)已知的振幅測量技術(shù)被產(chǎn)生。換言之，功率輪廓圖600可以通過使由其它終端所發(fā)射的干擾信號和要被發(fā)射的數(shù)據(jù)脈沖串的緩脈沖串，例如，第一數(shù)據(jù)脈沖串H1B0，互相關(guān)而產(chǎn)生。上述互相關(guān)或振幅測量的結(jié)果是干擾信號的一個脈沖串周期輪廓圖。脈沖串周期輪廓圖可以是時間上平均的幾個脈沖串以使得在由多徑衰減所產(chǎn)生的脈沖串周期輪廓圖上的波動最小。
功率輪廓圖被監(jiān)視(步驟702)以便檢測(步驟704)要發(fā)射第一數(shù)據(jù)脈沖串H1B0的最佳時間。
盡管對本發(fā)明不是必需的，脈沖串周期輪廓圖也將為需要的最小發(fā)射功率設(shè)置提供足夠的向?qū)?，以為天線重量的成功會聚提供足夠的增益。
要求的最小發(fā)射功率設(shè)置，Settingminreq，在下列式子的基礎(chǔ)上被計算Settingminreq＝InterferLevabs+PathLossest+Marginreq在這里InterferLevabs是在最佳發(fā)射周期期間測量的絕對干擾電平，PathLossest是根據(jù)從基站到移動站的距離估算的路徑損失，Marginreq是對于成功的重量集中所要求的余量。
一旦帶有最小干擾的最佳時間和設(shè)置用于第一數(shù)據(jù)脈沖串H1B0傳送的最小要求的最小需要發(fā)射功率已被確定(步驟704)，與第一數(shù)據(jù)脈沖串H1B0的傳輸有關(guān)的定時超前可以被改變以保證第一數(shù)據(jù)脈沖串H1B0的緩脈沖串300在圖8所示的最佳位置被發(fā)射，使得來自第一手機110的第一數(shù)據(jù)脈沖串H1B0的緩脈沖串300不會暫時地部分重疊其它數(shù)據(jù)脈沖串的緩脈沖串，由此避免或緩和干擾。隨后第一數(shù)據(jù)脈沖串H1B0被發(fā)射(步驟706)并且上述過程被重復(fù)用于要被發(fā)射的下一個數(shù)據(jù)脈沖串。
權(quán)利要求
1.一種通信系統(tǒng)，包括一個第一遠程終端，它能在一個第一小區(qū)內(nèi)發(fā)射一個第一數(shù)據(jù)脈沖串給一個第一基站，和一個監(jiān)視元件，它被安裝以監(jiān)視在第一小區(qū)內(nèi)來自一個第二終端的電磁干擾并根據(jù)監(jiān)視的電磁干擾確定發(fā)射第一數(shù)據(jù)脈沖串的訓(xùn)練序列的最佳時間。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進一步包括具有一個第二基站的一個第二小區(qū)，第二終端位于第二小區(qū)內(nèi)并能發(fā)射一個第二數(shù)據(jù)脈沖串給第二基站，來自第二終端的電磁干擾包含對應(yīng)于第二數(shù)據(jù)脈沖串的電磁能量。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中訓(xùn)練序列是一個緩脈沖串并且用于發(fā)射第一數(shù)據(jù)脈沖串的最佳時間是用于發(fā)射第一數(shù)據(jù)脈沖串緩脈沖串的最佳時間。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中監(jiān)視元件被安裝以使第一數(shù)據(jù)脈沖串的緩脈沖串和來自第二終端的電磁干擾互相關(guān)。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中第一小區(qū)包括能發(fā)射一個另外的數(shù)據(jù)脈沖串給第一基站的另一個遠程終端，電磁干擾包含對應(yīng)于另一個數(shù)據(jù)脈沖串的電磁能量。
6.一種用于第一小區(qū)能從第一遠程終端接收一個第一數(shù)據(jù)脈沖串的基站，包括一個監(jiān)視元件，它被安排以監(jiān)視在第一小區(qū)內(nèi)來自第二終端的電磁干擾并根據(jù)監(jiān)視的電磁干擾確定用于發(fā)射第一數(shù)據(jù)脈沖串的訓(xùn)練序列的一個最佳時間。
7.如權(quán)利要求6所述的基站，提供具有一個第二基站的一個第二小區(qū)，第二遠程終端能發(fā)射一個第二數(shù)據(jù)脈沖串給第二基站，來自第二終端的電磁干擾含有對應(yīng)于第二數(shù)據(jù)脈沖串的電磁能量。
8.如權(quán)利要求6所述的基站，其中訓(xùn)練序列是一個緩脈沖串并且用于發(fā)射第一數(shù)據(jù)脈沖串的最佳時間是用于發(fā)射第一數(shù)據(jù)脈沖串的緩脈沖串的最佳時間。
9.如權(quán)利要求6所述的基站，其中監(jiān)視元件被安裝使第一數(shù)據(jù)脈沖串的緩脈沖串與來自第二終端的電磁干擾互相關(guān)。
10.如權(quán)利要求6所述的基站，其中第一小區(qū)包括能發(fā)射另一個數(shù)據(jù)脈沖串給第一基站的另一個遠程終端，電磁干擾含有對應(yīng)于另一個數(shù)據(jù)脈沖串的電磁能量。
11.一種遠程終端，能發(fā)射一個第一數(shù)據(jù)脈沖串給在第一小區(qū)的一個第一基站，具有一個監(jiān)視元件的第一基站被安排監(jiān)視在第一小區(qū)內(nèi)來自第二終端的電磁干擾并且根據(jù)監(jiān)視的電磁干擾確定用于發(fā)射第一數(shù)據(jù)脈沖串的訓(xùn)練序列的一個最佳時間。
12.如權(quán)利要求11所要求的遠程終端，其中提供具有一個第二基站的第二小區(qū)，第二基站位于第二小區(qū)內(nèi)并能發(fā)射一個第二數(shù)據(jù)脈沖串給第二基站，來自第二小區(qū)的電磁干擾包含對應(yīng)于第二數(shù)據(jù)脈沖串的電磁能量。
13.如權(quán)利要求11所述的遠程終端，其中訓(xùn)練序列是一個緩脈沖串并且用于發(fā)射第一數(shù)據(jù)脈沖串的最佳時間是用于發(fā)射第一數(shù)據(jù)脈沖串的緩脈沖串的最佳時間。
14.如權(quán)利要求11所述的遠程終端，其中監(jiān)視元件被安排使得第一數(shù)據(jù)脈沖串的緩脈沖串與來自第二終端的電磁干擾互相關(guān)。
15.如權(quán)利要求11所述的遠程終端，其中第一小區(qū)包括能發(fā)射另一個數(shù)據(jù)脈沖串給第一基站的另一個遠程終端，電磁干擾含有對應(yīng)于另一個數(shù)據(jù)脈沖串的電磁能量。
16.如權(quán)利要求11所述的遠程終端，進一步包括一個發(fā)射機，它被安排根據(jù)第一基站對于用于發(fā)射第一數(shù)據(jù)脈沖串的最佳時間的決定，發(fā)射第一數(shù)據(jù)脈沖串。
17.一種從一個第一遠程終端發(fā)射一個第一數(shù)據(jù)脈沖串給在一個第一小區(qū)內(nèi)的第一基站的方法，該方法包括的步驟有監(jiān)視在第一小區(qū)內(nèi)來自第二終端的電磁干擾，以及根據(jù)監(jiān)視的電磁干擾確定用于發(fā)射第一數(shù)據(jù)脈沖串的訓(xùn)練序列的最佳時間。
18.如權(quán)利要求17所要求的一種方法，進一步包括提供具有一個第二基站的一個第二小區(qū)，并從一個第二終端發(fā)射一個第二數(shù)據(jù)脈沖串到在第二小區(qū)內(nèi)的第二基站，來自第二小區(qū)的電磁干擾包含對應(yīng)于第二數(shù)據(jù)脈沖串的電磁能量。
19.如權(quán)利要求17所要求的一種方法，其中訓(xùn)練序列是一個緩脈沖串，并且包括的步驟為在用于發(fā)射第一數(shù)據(jù)脈沖串的緩脈沖串的最佳時間發(fā)射第一數(shù)據(jù)脈沖串。
20.如權(quán)利要求17所要求的一種方法，進一步包括使第一數(shù)據(jù)脈沖串的緩脈沖串與來自第二終端的電磁干擾互相關(guān)。
21.如權(quán)利要求17所要求的一種方法，進一步包括從在第一小區(qū)內(nèi)的另一個遠程終端發(fā)射另一個數(shù)據(jù)脈沖串到第一基站，電磁干擾包含對應(yīng)于另一個數(shù)據(jù)脈沖串的電磁能量。
全文摘要
一個通信系統(tǒng)(100)包括能發(fā)射一個第一數(shù)據(jù)脈沖串到在第一小區(qū)(102)內(nèi)的第一基站(106)的一個第一遠程終端(110)。一個監(jiān)視元件(105)被安排以產(chǎn)生一個對應(yīng)于第一小區(qū)(102)的功率輪廓圖并監(jiān)視來自一個第二小區(qū)(104)的電磁干擾及根據(jù)監(jiān)視的電磁干擾確定用于發(fā)射第一數(shù)據(jù)脈沖串的一個最佳時間。
文檔編號H04B7/26GK1272267SQ98809676
公開日2000年11月1日 申請日期1998年8月24日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月29日
發(fā)明者波赫扎德·摩何比 申請人:摩托羅拉有限公司