CN101523781A - 减轻同步丢失 - Google Patents
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Abstract
所公开的是无线通信系统(100)、一种方法和站点控制器(112),用于减轻在基站处的发射定时同步丢失和接收定时同步丢失的至少一个。所述方法包括:在第一基站(108),确定定时基准的丢失,第一基站(108)使用所述定时基准用于无线数据的发射和接收的至少一个的定时同步。该定时同步是预定义的并且在至少第一基站(108)和第二基站(110)之间是共用的。所述方法进一步包括:响应于该确定,将发送保护时间和接收保护时间调整至少一个码元时间。
Description
技术领域
[1]本发明总体上涉及无线通信领域,并且更具体地涉及在无线通信系统中减轻发射/接收同步丢失。
背景技术
[2]在过去的一些年中,无线通信系统已经有了极大演进。当前的无线通信系统能够发送和接收诸如流送视频和音频的宽带内容。当今的无线通信系统中所使用的一种通信方案是时分双工(“TDD”)。TDD允许在单一频率上的数据发射和接收。在TDD系统中,需要将诸如基站和无线通信设备的通信设备彼此同步。例如,因为相同的频率被用于发送和接收数据,如果无线通信设备在邻近的设备正在尝试接收的同时进行发送,则在该两个设备之间可能存在干扰。
[3]如果TDD系统中的基站之一丢失了TX/RX同步,在基站的稳定性振荡器则尝试保持基站与系统的其余部分的同步。然而,稳定性振荡器通常仅允许数小时的自由振荡(free-run)时间。换言之,在基站将为系统造成严重的问题之前,稳定性振荡器具有通常可由小时来衡量的最大漂移率(drift rate)。如果在最大漂移率时间内不能够修复基站,则需要关闭基站。在一些例子中,修理人员可能无法到达基站,直至稳定性振荡器的最大漂移时间很久之后。
[4]因此,需要克服如上所述的现有技术的问题。
发明内容
[5]简单地说,根据本发明,所公开的是一种无线通信系统、一种方法以及一种站点控制器,用于减轻在基站处的发射定时同步丢失和接收定时同步丢失的至少一个。该方法包括在第一基站确定定时基准的丢失。第一基站使用该定时基准用于无线数据的发射和接收的至少一个的定时同步。定时同步是预定义的,并且在至少第一基站和第二基站之间是共用的。该方法进一步包括:响应于该确定,将发送保护时间和接收报数时间的至少一个调整至少一个码元时间。
[6]在另一个实施例中,公开了一种用于减轻在基站处的发射定时同步丢失和接收定时同步丢失的至少一个的无线通信系统。该无线通信系统包括多个无线设备和与多个无线设备通信地耦合的多个基站。该无线通信系统还包括至少一个信息处理系统,该信息处理系统与多个基站通信地耦合。
[7]该信息处理系统包括同步监视器,用于确定至少第一基站的定时基准的丢失。第一基站使用该定时基准用于无线数据的发射和接收的至少一个的定时同步。该定时同步是预定义的,并且在至少第一基站和第二基站之间是共用的。该信息处理系统还包括保护时间更新器,用于响应于该确定,将与至少第一基站关联的发送保护时间和接收保护时间的至少一个调整至少一个码元时间。
[8]在又一个实施例中,一种站点控制器,用于减轻在至少一个基站处的发射定时同步丢失和接收定时同步丢失的至少一个。该站点控制器包括同步监视器,用于确定在至少第一基站处的定时基准的丢失。第一基站使用该定时基准用于无线数据的发射和接收的至少一个的定时同步。定时同步是预定义的并且在至少第一基站和第二基站之间是共用的。信息处理系统还包括保护时间更新器,用于响应于确定,将与至少第一基站关联的发送保护时间和接收保护时间的至少一个调整至少一个码元时间。
[9]本发明前述实施例的优势是,在基站已经丢失了用于数据的TX/RX的定时基准之后,延长了基站的生存性。作为对在基站需要关闭之前仅能够进行数小时的发送和接收的代替,本发明的实施例允许:即使基站和其无线设备的定时基准已经丢失,但基站和其无线设备也能发送和接收数据数天。
附图说明
[10]在附图中,在各个视图中相同附图标记表示相同或功能上类似的元素,附图和以下详细描述一起被并入说明书并且形成说明书的一部分,并且用于进一步图示各个实施例以及用于解释所有根据本发明实施例的各种原理和优势。
[11]图1是图示根据本发明实施例的无线通信系统的框图;
[12]图2是图示根据本发明实施例的信息处理系统的框图;
[13]图3是图示根据本发明实施例的无线通信设备的框图;
[14]图4是图1系统的图形表示,图示在两个无线通信设备之间出现干扰的状况;
[15]图5是根据本发明实施例的图1的系统的图形表示,图示在已经调整了保护时间用以减轻图4中所示干扰之后的状况;
[16]图6是图示根据本发明实施例的用于时分双工通信的帧结构的数据报,其中已经调整了保护时间用以减轻发射/接收同步丢失;
[17]图7是图示根据本发明实施例、调整TDD通信帧的保护时间用以减轻通信干扰的过程的操作流程图;
[18]图8是图示根据本发明实施例、调整TDD通信帧的保护时间用以减轻通信干扰的另一个过程的操作流程图。
具体实施方式
[19]根据需要,以下公开了本发明的详细实施例;然而,应当理解,所公开的实施例仅仅是本发明的示例,本发明能够以各种形式来实施。因此,本文中所公开的特定结构方面和功能方面的细节不被解释为限制性的,而仅仅作为权利要求的基础,以及用于指导本领域技术人员以实际上任意适当详细的结构来不同地使用本发明的代表性基础。另外,本文中所使用的术语和短语也不被解释为限制性的;而是用以提供本发明实施例的可理解的描述。
[20]将本文中所使用的术语“一个”定义为一个或多于一个。将本文中所使用术语“多个”定义为两个或多于两个。将本文中所使用的术语“另一个”定义为至少第二个或更多。将本文中所使用的术语“包括”和/或“具有”定义为包括(即,开放语言)。将本文中所使用的术语“被耦合”定义为“被连接”,尽管不必是直接地连接,并且不必是机械地连接。
[21]术语“无线通信设备”旨在广泛地涵盖很多不同类型的设备,所述设备能够无线地接收信号,并且可选地能够无线地发送信号,以及也可以操作在无线通信系统中。例如,并且不用于任何限制,无线通信设备能够包括以下的任意一个或组合:蜂窝式电话、移动电话、智能手机、双向无线电通信装置、双向寻呼机、无线消息收发设备、膝上型/计算机、自主网关(automotive gateway)、本地网关等等。
[22]无线通信系统
[23]根据本发明的实施例,如图1中所示,图示了无线通信系统100。图1示出了无线通信网络102,该无线通信网络102经由网关124将无线通信设备104、106、132、134连接到其它无线通信设备和/或连接到诸如广域网络126、局域网128、公共交换电话网130等的其它网络。无线通信网络102包括移动电话网络、移动文本消息收发设备网络、寻呼机网络等。
[24]另外,图1的无线通信网络102的通信标准包括码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、全球移动通信系统(GSM)、通用无线分组服务(GPRS)、频分多址(FDMA)、正交频分复用(OFDM)等。此外,无线通信网络102也包括文本消息传送标准,例如,短消息服务(SMS)、增强型消息服务(EMS)、多媒体消息服务(MMS)等。无线通信网络102也允许在能够进行无线通信的设备之间的无线一键通通信。
[25]无线通信网络102支持任意数量的无线通信设备104、106、132、134。无线通信网络102的支持包括对移动电话、智能电话、文本消息收发设备、手持计算机、寻呼机、BP机、无线通信卡等的支持。智能手机是以下的组合:1)随身型PC、手持PC、掌上PC或个人数字助理(PDA),和2)移动电话。更一般地说,智能手机可以是具有附加应用处理能力的移动电话。在一个实施例中,无线通信卡132、134驻留在如虚线所示出的信息处理系统中。在一个实施例中,信息处理系统可以是个人计算机、个人数字助理、智能手机等。
[26]在一个实施例中,无线通信网络102能够使用例如IEEE802.16e标准所阐明的时分双工(“TDD”)进行宽带无线通信。双工方案TDD允许使用单一频率在下行流和上行流方向进行信号发射。应该注意的是,本发明不限于用于实现TDD的802.16e系统。本发明可以应用于其的其它通信系统包括UMTS LTE、802.20系统等。另外,无线通信系统100不限于仅使用TDD方案的系统。例如,TDD可以仅被用于系统100中的可用通信信道的一部分,而一个或多个方案被用于其余通信信道。
[27]无线通信系统100也包括,例如与共用同步方案同步的一组基站108、110。在一个实施例中,经由以太网连接136、138将基站108、110连接到无线通信网络102。然而,应该注意的是,可以使用其它通信标准。在一个实施例中,同步是用于发送和/或接收无线数据的基于时间的同步。例如,在使用TDD的无线通信系统中(例如,其中在相同频率上执行发送和接收),基站之间的同步是必要的,使得组中的其它无线设备正在接收的同时,基站的相应无线通信设备104、106、132、134不进行发送,并且反之亦然。如果这种情况出现了,则可能产生无线设备104、106之间的干扰。在一个实施例中,每个基站108、110都包括站点控制器112、114。
[28]在一个实施例中,每个基站108、110(包括与基站108、110相耦合的站点控制器112、114)包括诸如GPS的同步装置116、118,该同步装置116、118用于在TDD系统中使基站108、110与其它基站108、110同步。基站108、110或站点控制器112、114也包括保护时间更新器120、122,该保护时间更新器120、122用于当基站108、110变得与TDD系统的其余部分不同步时减轻干扰。下面更详细地讨论保护时间更新器120、122。应该注意的是,定时同步不限于使用GPS。诸如回程信息的其他同步装置也可以应用于本发明的实施例。下面更详细地讨论基站108、110的同步。下面也更详细地讨论站点控制器112、114。
[29]在一个实施例中,无线通信设备104、106、132、134能够使用802.16e标准或任意其他支持TDD的通信方案来无线地传送数据。在另一实施例中,无线通信设备104、106、132、134能够使用TDD之外的其他接入方案进行无线通信。当无线通信设备104、106、132、134进入无线通信小区时,它们与在那个小区中的相应的基站108、110进行同步。例如,当无线通信设备104、106、132、134进入小区时,它们监听来自基站108、110的下行链路通信。
[30]在一个实施例中,下行链路通信包括前导码和基本控制信息,其允许无线通信设备确定下行链路定时(具有与传播时间有关的误差)并且了解诸如上行链路测距定位之类的无线通信系统100的其他基本方面。一旦接收到了下行链路通信,无线通信设备104、106、132、134就能够访问TDD测距信道。经由站点控制器112、114,基站108、110能够基于从测距信道上的设备接收到的信息来确定无线设备的定时延迟。基站108、110随后能够使用前向链路发信号通知设备104、106、132、134以将其定时提前或推迟,以使得在系统100中设备104、106、132、134与其它设备104、106、132、134同步。
[31]无线通信设备104、106、132、134之间的同步是用于无线地发送和接收数据的定时同步。因此,无线通信设备104、106、132、134基本上在相同时间均发送和接收数据。如果无线通信设备104、106、132、134正在使用TDD通信信道与基站108、110通信,并且无线通信设备104、106、132、134不是同步的,则在设备之间产生干扰。应该注意的是,无线通信设备104、106、132、134相互之间不进行同步。例如,每个无线通信设备104、106、132、134被同步到从其相应的基站108、110接收到的同步定时信号。因此,因为基站108、110每个都被同步到给定的同步定时,所以无线通信设备104、106、132、134间接地彼此同步。下面更详细地讨论无线通信设备104、106、132、134。
[32]信息处理系统
[33]图2是图示根据本发明实施例的站点控制器112的更详细视图的框图。在一个实施例中,站点控制器112驻留在其相应的基站108中。在另一个实施例中,站点控制器112驻留在其相应的基站108的外部,并且与其相应的基站108通信地耦合。站点控制器112包括:处理器204,通信地连接到主存储器206(例如,易失性存储器);TX/RX定时同步装置116;稳定性振荡器210;非易失性存储器212;人机接口(“MMI”)214;时钟生成器226以及网络适配器硬件216。系统总线218将这些系统组件互连。主存储器206包括TX/TR同步监视器220、TX/RX同步丢失计时器222、保护时间更新器120以及TX/RX同步器224。在一个实施例中,这些组件是可以在CPU 204中执行的算法。用于这些组件的参数能够驻留在主存储器206中。在另一个实施例中,这些组件能够是驻留在主存储器206外部的硬件组件。在一个实施例中,使用MMI 214来将一个或多个诊断设备228直接地连接到站点控制器112。
[34]在一个实施例中,TX/RX定时同步装置116是全球定位系统(“GPS”)模块,其提供用于站点控制器112的主时钟源。例如,CPU 204从GPS模块116接收时钟源,并且将这个时钟源传递到时钟分配模块226。在一个实施例中,基于从GPS模块116接收到的主时钟源,由时钟分配模块226生成用于基站108的相应组件的时钟信号。
[35]主时钟源提供用于基站108的定时基准,用以将基站本身与其相应的无线通信设备同步,用于无线数据的发射和接收。TX/RX同步器224使用定时基准来同步基站108,用于无线发送和接收数据。将无线通信系统100中的基站108、110的每一个同步到实质上共用的同步定时。换言之,与基站108、110的每一个通信地耦合的TX/RX定时同步装置116生成实质上共用的同步定时信号。因此,在无线通信系统中,由基站108、110的每一个进行的数据发射和接收都与其他基站108、110同步。例如,将基站108、110同步,以使得由基站108、110的每一个所发送的TDD通信帧中的下行链路和上行链路子帧被对准。换言之,同步确保了,在TDD系统的其他无线设备104、106正在进行接收/发送的同时,一个基站108、110的无线设备104、106不进行发送/接收。
[36]在一个实施例中,TX/RX定时同步是预定义的,并且在所有的基站108、110中是共用的。在一个实施例中,也将与基站108耦合的无线通信设备同步,用于数据的发射和接收。例如,下行链路帧的前导码包括用于同步一个或多个相应的无线通信设备104的同步信息。
[37]在一个实施例中,稳定性振荡器210是中稳定性振荡器、高稳定性振荡器等等。如果TX/RX定时同步装置116失效或者如果由于任意原因丢失了定时基准信号,则稳定性振荡器210作为备用同步设备。例如,如果TX/RX定时同步装置116,则稳定性振荡器210向时钟分配模块226提供基准的定时帧。稳定性振荡器210具有相对慢的漂移率,例如每小时8μs,其延长了通信系统100的生存性。在一个实施例中,基站108相对于基准的定时帧的同步由TX/RX同步监视器220进行监视的,该基准的定时帧对于基站108、110是共用的。
[38]TX/RX同步监视器220检测什么时候出现了定时基准的丢失。例如,由于TX/RX定时同步装置116的失效、GPS信号的丢失等,定时基准丢失可能出现。一旦检测到了丢失,TX/RX同步丢失计时器222启动对预定义的时间段的计数。使用TX/RX同步丢失计时器222来确定从丢失定时基准信号以来什么时候过去了预定义的时间段。在一个实施例中,预定义的时间段与下述已知时间量相对应,该已知时间量是在无线设备104、106之间可能的干扰出现之前,稳定性振荡器可以漂移的时间(例如,最大时钟滑移速率)。
[39]保护时间更新器120帮助减轻干扰。例如,在使用TDD的802.16e系统中,除了其他方面,帧包括下行链路部分、上行链路部分、发送转变保护(“TTG”)部分以及接收转变保护(“RTG”)部分。发送转变保护是无线通信设备104从发送模式转换到接收模式的时间段。换言之,无线通信设备停止发送,以使得其能够从基站108接收数据。接收转变保护是无线通信设备104从接收模式转换到发送模式的时间段。
[40]一旦过去了对应于最大漂移率的预定义时间段,保护时间更新器120通过增加帧中的保护时间,来减少用于基站108和其相应的无线设备104的可用发射时间量。例如,保护时间更新器120将TTG在两个方向上,例如在TTG之前和之后,增加一个码元时间。也将RTG在两个方向上增加一个码元时间。因此,下行链路部分被减少了两个码元时间,该下行链路部分是基站108正在其中进行发送的帧的部分。无线设备104正在其中进行发送的帧的上行链路部分也被减少了两个码元时间。应该注意的是,能够将TTG和RTG增加多于一个的码元帧。还应该注意的是,对于所有码元来说,码元时间能够是不同的并且不必是固定的。
[41]当丢失了定时基准时,存在关于基站108是同时、在其他基站110之前还是之后进行发送/接收的不确定性,由此可能造成干扰。保护时间的调整允许移除这种不确定性。调整保护时间防止在一个无线设备104向其基站108进行发送的同时,另一个无线设备106正在监听其基站110,并且反之亦然,其能够造成干扰。
[42]网络适配器硬件216用于向网络102提供接口。例如,在一个实施例中,网络适配器216提供在基站108、110和无线通信网络102之间的以太网连接136、138。本发明的实施例可以适应于与任意数据通信连接一起工作,所述数据通信连接包括当今模拟和/或数据技术或经由未来联网机制。
[43]无线通信设备
[44]图3是图示无线通信设备104的更详细视图的框图。应该注意的是,诸如无线通信空中接口卡132、134的其他无线通信设备也与本发明的实施例兼容。图3仅图示了无线通信设备类型的一个示例。在一个实施例中,无线通信设备104能够在诸如使用TDD的802.16e系统中以相同频率发送和接收无线信息。无线通信设备104在设备控制器/处理器302的控制下进行操作,该设备控制器/处理器302控制无线通信信号的发送和接收。在接收模式中,设备控制器302通过发送/接收切换装置306来将天线304电耦合到接收机308。接收机308解码接收到的信号,并且将那些解码的信号提供到设备控制器302。
[45]在发送模式中,设备控制器302通过发送/接收切换装置306将天线304电耦合到发射机310。设备控制器302根据存储器312中所存储的指令来操作发射机和接收机。例如,这些指令包括相邻小区测量调度算法。存储器312也包括TX/RX定时同步器314。TX/RX定时同步器314将无线通信设备104与其相应的基站108同步,用于发送和接收无线信息。例如,当无线通信设备104进入小区时,无线通信设备104经由测距信道与基站108进行通信。
[46]在一个实施例中,站点控制器112确定定时方案,在系统100中需要该定时方案来将无线设备与其他无线设备和基站同步。无线通信设备104经由接收机308接收在反向链路上从基站108发送的定时同步消息。定时同步消息指示TX/RX定时同步器314将无线设备104的定时基准提前或推迟,由此在系统100中将无线设备104与其他设备同步。
[47]例如,无线通信设备104也包括非易失性贮存存储器316,用于存储等待在无线通信设备104上执行的应用(未示出)。在这个示例中,无线通信设备104也包括可选本地无线链路318,该本地无线链路318允许无线通信设备104直接与另一个无线设备进行通信,而不使用无线网络(未示出)。例如,由蓝牙、红外线数据接入(IrDA)技术等来提供可选本地无线链路318。可选本地无线链路318也包括本地无线链路发送/接收模块320,该本地无线链路发送/接收模块320允许无线设备104直接与另一个无线通信设备进行通信,另一个无线通信设备诸如与个人计算机、工作站等通信地耦合的无线通信设备。
[48]图3的无线通信设备104进一步包括音频输出控制器322,该音频输出控制器322接收来自接收机308或本地无线链路发送/接收模块320的解码的音频输出信号。音频控制器322将接收到的解码的音频信号发送到执行各种调节功能的音频输出调节电路324。例如,音频输出调节电路324可以减小噪声或者放大信号。扬声器326接收调节后的音频信号,并且允许用户听到音频输出。音频输出控制器322、音频输出调节电路324和扬声器326也允许生成听得到的警报来向用户通知未接呼叫、接收到的消息等。无线通信设备104进一步包括附加用户输出接口328,例如,耳机插口(未示出)或免提扬声器(未示出)。
[49]无线通信设备104也包括用于允许用户将音频信号输入到无线通信设备104内的麦克风330。声波可以由麦克风330来接收并且被转换为电音频信号。音频输入调节电路332接收音频信号,并且对音频信号执行各种调节功能,例如,降噪。音频输入控制器334接收调节的音频信号,并且将音频信号的表示发送到设备控制器302。
[50]无线通信设备104也包括键盘336,用于允许用户将信息输入到无线通信设备104内。无线通信设备104进一步包括拍摄装置338,用于允许用户将静止图像或视频图像捕捉到存储器314内。另外,无线通信设备104包括附加用户输入接口340,例如,触摸屏技术(未示出)、操纵杆(未示出)或者滚动轮(未示出)。在一个实施例中,也包括外围接口(未示出),用于允许数据线与无线通信设备104的连接。在本发明的一个实施例中,数据线的连接允许无线通信设备104与计算机或打印机连接。
[51]在无线通信设备104上也包括可视通知(或指示)接口342,用于向无线通信设备104的用户呈现可视通知(或可视指示),例如显示器346上的彩灯序列或发光的一个或多个LED(未示出)。例如,接收到的多媒体信息可以包括作为消息的一部分的要对用户显示的彩灯序列。替换地,当无线通信设备104接收到消息或者用户错过呼叫时,通过在显示器346上显示彩灯序列或者单一闪光灯或LED(未示出),可以将可视通知接口342用作警报。
[52]无线通信设备104也包括触觉接口344,用于传递振动媒体组件、触觉警报等。例如,由无线通信设备104接收的多媒体消息可以包括视频媒体组件,该视频媒体组件在多媒体消息的重放期间提供振动。在一个实施例中,在无线通信设备104的静音模式期间使用触觉接口344来向用户提醒呼入呼叫或消息、未接呼叫等。例如,触觉接口344允许这种振动通过振动电机(vibrating motor)等发生。
[53]无线通信设备104也包括用于向无线通信设备104的用户显示信息的显示器346,以及可选全球定位系统(GPS)模块348。可选GPS模块348确定无线通信设备104的位置和/或速度信息。该模块348使用GPS卫星系统来确定无线通信设备104的位置和/或速度。作为对GPS模块348的替换,无线通信设备104可以包括用于确定无线通信设备104的位置和/或速度的替换模块,例如,使用小区塔三角测量(celltower triangulation)和辅助GPS。
[54]两个无线通信设备之间干扰的示例
[55]图4是其中在两个无线通信设备104、106之间出现干扰的无线通信系统100的图示。图5是在已经调整了保护时间用以减轻这种干扰之后的无线通信系统100的图示。无线通信设备104、106位于邻近小区402、404中,并且互相之间相对非常接近。图4示出了与TDD系统中的其余设备106异步的无线通信设备104的一个。如上所讨论的,如果在基站108丢失了定时基准,则基站108本身和其相应的无线设备104丢失与TDD系统100的其余部分的同步。
[56]在图4的示例中,异步无线通信设备104监听(接收)来自其基站110的发射。诸如无线通信设备106的同步设备正向它们的基站110进行发送。例如,相对接近异步无线设备104的无线通信设备106向其基站108发送信号406。因此,异步无线设备104接收来自造成干扰的无线设备106的信号408。应该注意的是,图4中的设备104、106二者可以是异步的,或者当其他设备106正在接收的时候,异步设备104可以进行发送。
[57]如上所讨论的,基站108、110的每一个包括TX/RX同步监视器220,该同步监视器220检测定时基准是否丢失。一旦检测到了该丢失,如上所讨论的,保护时间更新器120调整TDD帧的保护时间。图5示出已经调整了保护时间之后的系统100。例如,无线设备104现在向其基站108发送信号502,同时其他设备106正在进行发送。换言之,设备在相同时间段内进行发送和接收。因此,设备不相互干扰。
[58]TDD帧
[59]图6示出用于802.16e系统的初始TDD帧602和调整的TDD帧604。初始帧602包括诸如RTG 606、608、下行链路子帧610、TTG612和上行链路子帧614之类的多个子帧。诸如前导码的帧的其他组件没有被示出。如上所讨论的,RTG 606、608是接收转变时间(例如,50μs),该接收转变时间是诸如无线通信设备的设备从接收模式转换到发送模式的时间段。TTG 612是发送转变时间(例如,115.7μs),TTG 612是诸如无线通信设备的设备从接收模式转换到发送模式的时间段。
[60]下行链路子帧610具有两个维度,该两个维度是时间(码元,例如23个码元)和频率(音调)。应该注意的是,本发明不限于这些码元或固定的码元时间。可以将特定的无线通信设备指定到在下行链路子帧610的时间频率空间内的码元和/或音调。例如,基站108、110向其无线通信设备的每个发送下行链路映射。无线设备使用下行链路映射来识别其被指定了哪个码元或哪些码元而用于发送数据。在其他实施例中,下行链路映射用于标识设备已经被指定到的码元和音调。基站108、110也经由下行链路向无线通信设备发送上行链路映射。在一个实施例中,反向链路具有35个子信道,该35个子信道是音调组。上行链路映射标识特定设备被指定了哪个子帧和时隙,以及用于那个子信道的调制和编码方案。在一个实施例中,一个时隙是N个音调乘以M个码元,并且能够将多个时隙分配到单一猝发。
[61]如上所讨论的,在根据本示例的TDD系统中,下行链路子帧610和上行链路子帧614需要在基站108、110之间保持对准用以管理干扰。如果定时基准丢失而使得一个或多个基站(以及它们的无线设备)不再是同步的,则保护时间更新器120相应地调整保护时间。在定时基准丢失之后对基站108、110的自由振荡时间进行延长的稳定性振荡器210具有已知的最大滑移速率。使用这种最大的滑移速率来确定下述最小时间量,该最小时间量是基站108、110滑移帧结构的定义量(即,在802.16e中的码元或时隙)所需要的时间。
[62]例如,假设0.8μs/小时的中稳定性振荡器滑移速率(假设40℃温度变化),50μs的RTG 606、608,115.7μs的TTG 612,以每码元102.857μs的23码元的下行链路子帧610,以每码元102.857μs的24码元的上行链路子帧614,以及11.429μs的每码元循环前缀。在干扰问题出现之前能够允许的最大滑移是(11.429μs/2μs)/(0.8μs/小时)=14.2小时(满CP)。应该注意的是,这一等式假设循环前缀持续时间的滑移是被允许的。还应该注意的是,这仅是一个示例,能够使用其他码元时间和/或持续时间。
[63]因此,保护时间调整器120在14.2小时期间将最后/第一个子帧码元提前/推迟。例如,调整过的帧604示出被提前/推迟的子帧610、612的每一个中的最后/第一个码元,这导致下行链路子帧610从23个码元成为21个码元,并且上行链路子帧从24个码元成为21个码元。这减少了对应子帧中的可用发射和/或接收时间,以便消除与其它同步基站的帧的不对准。因此,在无线通信设备104、106之间不出现干扰。
[64]调整保护时间的过程
[65]图7和图8是这样的操作流程图,其图示调整TDD帧中的保护时间以用于减轻两个无线通信设备之间的通信干扰的过程。图7的操作流程图开始于步骤702并且直接流到步骤704。在步骤704,站点控制器112、114的TX/RX同步监视器220监视基站108、110与TDD系统的其余部分的同步。在步骤706,监视器220确定定时基准是否已经丢失。如果该确定的结果是否定的,则监视器继续监视基站的同步。如果该确定的结果是肯定的,则在步骤708启动TX/RX同步计时器。在步骤710,站点控制器112、114确定是否已经过去了最大滑移速率时间。例如,一旦定时基准丢失,稳定性振荡器210就允许基站108、110和其无线设备104、106继续发送和接收,而不造成干扰。然而,稳定性振荡器210具有已知的漂移率。因此,站点控制器112、114使用该已知的漂移来确定在TDD系统中的设备之间出现干扰之前是否已经过去了最大可允许漂移时间。
[66]如果该确定的结果是否定的,则站点控制器112、114继续监视是否已经过去了最大漂移。如果该确定的结果是肯定的,则在步骤712,保护时间更新器120将在每个TDD帧中的下行链路和上行链路子帧的保护时间在每个方向上调整一个码元时间。这减少了用于其为异步的无线设备104、108和基站108、110的每一个的发射/接收时间量,同时增加RTG和TTG时间,借以确保无线设备104、106在另一个无线设备104、106正在进行接收/发送的同时不进行发送/接收,并且反之亦然。在一个实施例中,控制流随后流到图8的入口点A。
[67]图8示出调整TDD帧的保护时间的另一个过程。控制流从入口点A进入。在步骤802,站点控制器112、114确定是否已经重新建立了异步基站108、100的定时基准。如果该确定的结果是肯定的,则在步骤804,TX/RX同步器224将基站108、110同步。控制流随后在步骤806结束。如果该确定的结果是否定的,则在步骤808,保护时间更新器120进一步将下行链路和上行链路子帧在每个方向上调整附加码元。例如,如果在从初始调整保护时间开始的预定义时间段之后,站点控制器112、114确定基站108、110仍然是异步的,则进一步调整保护时间用以减轻干扰。在步骤812,站点控制器112、114等待预定义的时间段,并且随后继续确定是否已经重新建立了定时基准。
[68]非限制示例
[69]虽然已经公开了本发明的特定实施例,但是那些本领域普通技术人员将理解的是,在不背离本发明的精神和范围的情况下,能够对特定的实施例做出改变。因此,本发明的范围不限于特定的实施例,并且所附权利要求旨在涵盖在本发明范围内的任意和所有的这种应用、修改和实施例。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于在无线通信系统中减轻基站处发射定时同步丢失和接收定时同步丢失中至少一个的方法,所述方法包括:
在第一基站,确定定时基准的丢失,其中所述第一基站使用所述定时基准用于无线数据的发射和接收中至少一个的定时同步,并且其中所述定时同步是预定义的并且在至少所述第一基站和第二基站之间是共用的;以及
响应于所述确定,将发送保护时间和接收保护时间中至少一个调整至少一个码元时间。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述确定的步骤进一步包括:
启动时间段计数。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述调整的步骤包括:
确定从确定定时基准丢失的时间点以来已经过去了第一预定义的时间段。
4.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
确定从所述定时基准丢失以来已经过去了第二预定义的时间段;以及
响应于已经过去了所述第二预定义的时间段,将所述发送保护时间和所述接收保护时间中至少一个调整至少一个附加码元时间。
5.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
在所述调整之后,确定已经恢复了所述定时基准;以及
响应于确定已经恢复了所述定时基准,调整所述发送保护时间和所述接收保护时间中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的方法,其中确定定时基准的丢失的步骤包括确定以下至少一项:
GPS定时基准的丢失;以及
通信定时同步消息的接收的丢失。
7.一种用于减轻发射定时同步丢失和接收定时同步丢失中至少一个的信息处理系统,所述信息处理系统包括:
同步监视器,用于确定在至少第一基站处的定时基准的丢失,所述定时基准用于无线数据发射和接收中至少一个的定时同步,并且其中所述定时同步是预定义的并且在至少所述第一基站和第二基站之间是共用的;以及
保护时间更新器,用于响应于所述确定,将与所述至少第一基站关联的发送保护时间和接收保护时间中至少一个调整至少一个码元时间。
8.根据权利要求7所述的信息处理系统,其中所述信息处理系统进一步包括:
同步丢失计时器,用于响应于确定所述定时基准的丢失,启动时间段计数。
9.根据权利要求7所述的信息处理系统,其中所述保护时间更新器进一步:
确定从确定所述定时基准丢失的时间点以来已经过去了第一预定义的时间段。
10.根据权利要求7所述的信息处理系统,其中所述保护时间更新器进一步:
确定从所述定时基准丢失以来已经过去了第二预定义的时间段;以及
响应于已经过去了所述第二预定义的时间段,将所述发送保护时间和所述接收保护时间中至少一个调整至少一个附加码元时间。
11.根据权利要求7所述的信息处理系统,其中所述同步监视器进一步:
在所述调整之后,确定已经恢复了所述定时基准;以及
响应于确定已经恢复了所述定时基准,调整所述发送保护时间和所述接收保护时间中的至少一个。
12.根据权利要求7所述的信息处理系统,其中所述同步监视器通过确定以下至少一项来确定所述定时基准的丢失:
GPS定时基准的丢失;以及
通信定时同步消息的接收的丢失。
13.一种与至少一个基站通信地耦合的站点控制器,用于减轻在所述至少一个基站处的发射定时同步丢失和接收定时同步丢失中的至少一个,所述站点控制器包括:
同步监视器,用于确定在至少第一基站处的定时基准的丢失,其中所述定时基准用于无线数据发射和接收中至少一个的定时同步,其中所述定时同步是预定义的并且在至少所述第一基站和第二基站之间是共用的;以及
保护时间更新器,用于响应于所述确定,将与所述至少第一基站关联的发送保护时间和接收保护时间中至少一个调整至少一个码元时间。
14.根据权利要求13所述的站点控制器,其中所述站点控制器进一步包括:
同步丢失计时器,用于响应于确定所述定时基准的丢失,启动时间段计数。
15.根据权利要求13所述的站点控制器,其中所述保护时间更新器进一步:
确定从确定定时基准丢失的时间点以来已经过去了第一预定义的时间段。
16.根据权利要求13所述的站点控制器,其中所述保护时间更新器进一步:
确定从所述定时基准丢失以来已经过去了第二预定义的时间段;以及
响应于已经过去了所述第二预定义的时间段,将所述发送保护时间和所述接收保护时间中至少一个调整至少一个附加码元时间。
17.根据权利要求13所述的站点控制器,其中所述同步监视器进一步:
在所述调整之后,确定已经恢复了所述定时基准;以及
响应于确定已经恢复了所述定时基准,调整所述发送保护时间和所述接收保护时间中的至少一个。
18.根据权利要求13所述的站点控制器,其中所述同步监视器通过确定以下至少一项来确定所述定时基准的丢失:
GPS定时基准的丢失;以及
通信定时同步消息的接收的丢失。
Claims (18)
1.一种用于在无线通信系统中减轻基站处发射定时同步丢失和接收定时同步丢失中至少一个的方法,所述方法包括:
在第一基站,确定定时基准的丢失,其中所述第一基站使用所述定时基准用于无线数据的发射和接收中至少一个的定时同步,并且其中所述定时同步是预定义的并且在至少所述第一基站和第二基站之间是共用的;以及
响应于所述确定,将发送保护时间和接收保护时间中至少一个调整至少一个码元时间。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述确定的步骤进一步包括:
启动时间段计数。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述调整的步骤包括:
确定从确定定时基准丢失的时间点以来已经过去了第一预定义的时间段。
4.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
确定从所述定时基准丢失以来已经过去了第二预定义的时间段;以及
响应于已经过去了所述第二预定义的时间段,将所述发送保护时间和所述接收保护时间中至少一个调整至少一个附加码元时间。
5.根据权利要求1所述的方法,进一步包括:
在所述调整之后,确定已经恢复了所述定时基准;以及
响应于确定已经恢复了所述定时基准,调整所述发送保护时间和所述接收保护时间中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的方法,其中所述确定定时基准丢失的步骤包括确定以下任意一项:
GPS定时基准的丢失;
通信定时同步消息的接收的丢失;
以及
以上的组合。
7.一种用于减轻在基站处的发射定时同步丢失和接收定时同步丢失中至少一个的无线通信系统,所述无线通信系统包括:
多个无线设备;
与所述多个无线设备通信地耦合的多个基站;以及
与所述多个基站通信地耦合的至少一个信息处理系统,其中所述信息处理系统包括:
同步监视器,用于确定在至少第一基站处的定时基准的丢失,其中所述第一基站使用所述定时基准用于无线数据发射和接收中至少一个的定时同步,并且其中所述定时同步是预定义的并且在至少所述第一基站和第二基站之间是共用的;以及
保护时间更新器,用于响应于所述确定,将与所述至少第一基站关联的发送保护时间和接收保护时间中至少一个调整至少一个码元时间。
8.根据权利要求7所述的无线通信系统,其中所述信息处理系统进一步包括:
同步丢失计时器,用于响应于所述确定定时基准的丢失,启动时间段计数。
9.根据权利要求7所述的无线通信系统,其中所述保护时间更新器进一步:
确定从所述确定定时基准丢失的时间点以来已经过去了第一预定义的时间段。
10.根据权利要求7所述的无线通信系统,其中所述保护时间更新器进一步:
确定从所述定时基准丢失以来已经过去了第二预定义的时间段;以及
响应于已经过去了所述第二预定义的时间段,将所述发送保护时间和所述接收保护时间中至少一个调整至少一个附加码元时间。
11.根据权利要求7所述的无线通信系统,其中所述同步监视器进一步:
在所述调整之后,确定已经恢复了所述定时基准;以及
响应于所述确定已经恢复了所述定时基准,调整所述发送保护时间和所述接收保护时间中的至少一个。
12.根据权利要求7所述的无线通信系统,其中所述同步监视器通过确定以下任意一项来确定所述定时基准的丢失:
GPS定时基准的丢失;
通信定时同步消息的接收的丢失;
以及
以上的组合。
13.一种与至少一个基站通信地耦合的站点控制器,用于减轻在所述至少一个基站处发射定时同步丢失和接收定时同步丢失中的至少一个,所述站点控制器包括:
同步监视器,用于确定在至少第一基站处的定时基准的丢失,其中所述第一基站使用所述定时基准用于无线数据的发射和接收中至少一个的定时同步,并且其中所述定时同步是预定义的并且在至少所述第一基站和第二基站之间是共用的;以及
保护时间更新器,用于响应于所述确定,将与所述至少第一基站关联的发送保护时间和接收保护时间中至少一个调整至少一个码元时间。
14.根据权利要求13所述的站点控制器,其中所述站点控制器进一步包括:
同步丢失计时器,用于响应于所述确定定时基准的丢失,启动时间段计数。
15.根据权利要求13所述的站点控制器,其中所述保护时间更新器进一步:
确定从确定定时基准丢失的时间点以来已经过去了第一预定义的时间段。
16.根据权利要求13所述的站点控制器,其中所述保护时间更新器进一步:
确定从所述定时基准丢失以来已经过去了第二预定义的时间段;以及
响应于已经过去了所述第二预定义的时间段,将所述发送保护时间和所述接收保护时间中至少一个调整至少一个附加码元时间。
17.根据权利要求13所述的站点控制器,其中所述同步监视器进一步:
在所述调整之后,确定已经恢复了所述定时基准;以及
响应于确定已经恢复了所述定时基准,调整所述发送保护时间和所述接收保护时间中的至少一个。
18.根据权利要求13所述的站点控制器,其中所述同步监视器通过确定以下任意一项来确定所述定时基准的丢失:
GPS定时基准的丢失;
通信定时同步消息的接收的丢失;
以及
以上两项的组合。
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