CN1130850C - 发射时隙的时序控制 - Google Patents

Abstract

一种用于控制时间帧内的时隙发射的时序的方法，包括：在所分配的信道频率上在时隙中的信道上发射信息；测量在信道频率上在时隙的起始端周围和结尾端周围的接收的干扰电平；分析所测量的干扰电平，以便检测在时隙的起始端周围和结尾端周围的干扰源是否存在；以及如果需要，调整对于该信道的随后的时隙的时序，以便减小来自所检测的干扰源的干扰。本发明的发射时隙时序使得能够动态地避免干扰，所以，这可避免间歇的和连续的干扰源。本方法也使得通信系统的通过量明显地不受影响。

Description

发射时隙的时序控制

                        技术领域

本发明涉及对通信系统的时间帧内的发射时隙的时序控制，该通信系统把时间帧内的不同的时隙分配给不同的通信信道。

                        背景技术

用于通信系统的各种不同复接技术是熟知的，这包括把时间帧划分成用于不同信道的时隙。时分双工(TDD)是用于建立全双工通信的技术，具有出现在同一个频率上的前向和反向链路，但它们在时间上是分开的以避免冲突。时分多址是这样一种方案，其中，到多个用户的发送或来自多个用户的发送在时间上是分开的，以便避免冲突。也有可能把时分技术与频分技术相组合。

本发明具体涉及在给定时隙期间可能影响信号传输的干扰，该干扰是从不同的通信信道但在相同的频率和时间上引起的。各个不同的通信系统采用不同方法来避免系统内不同通信系统信道之间的干扰。例如，在全球移动通信系统(“GSM”)中，每个发送时隙被保护时间包围，以便考虑在基站与用户站之间的不确定的信号传播延时，以避免来自不同用户站的信号的冲突。通过把从用户站接收的信号的时间与预期的接收时间进行比较，GSM系统中的基站可命令用户站提前或推迟其发射时序。这个特性被称为自适应帧对准。WO 96/08885也揭示了用于时分系统的帧定时方法，其中发射时序被调整成可考虑传播延时，以便避免来自不同距离的多个用户的信号之间的重叠。

本发明更具体地涉及在不同通信系统之间的干扰。例如，局域网可能具有未获批准的频谱分配，这样，相同的频段被不同的局域网通信系统共用。当这些系统被部署成互相很靠近时(例如在相邻办公楼中的DECT通信系统)，可能会有干扰和共同存在的问题。具体地，在两个系统之间可能有时序的不同步，这样，两个系统的各移动台可能在相同的频率上和在相同的时间上产生信号，这就可能造成干扰。

由于所谓的滑动干扰源，干扰电平也可能随时间变化，由此，时钟频率的差别导致在两个系统之间的时序关系的慢变化。在DECT系统中，通过对于同步数据局部化的恶化的测试或通过使用周期的冗余度检验区，可检测滑动干扰源的存在。然后，DECT系统使能在信道数据恶化之前切换到不同的频率。

                        发明内容

按照本发明，提供了控制时间帧内的发射时隙的时序的方法，其中将一个信道分配给该时隙，以便从发射站发射到接收站，该方法包括：

在所分配的信道频率上在该时隙中的信道上发射信息；

在接收站，测量在信道频率上在该时隙的起始端周围和结尾端周围的干扰电平；

分析所测量的干扰电平，以便检测在该时隙的起始端周围和结尾端周围的干扰源是否存在；

如果需要，调整对于该信道的随后的时隙的时序，以便减小来自所检测的干扰源的干扰。

在本发明的方法中，发射时隙时序使得能够动态地避免干扰，所以，这可避免间歇的和连续的干扰源。这个方法也使得通信系统的通过量明显地不受影响。

除了用于该信道的时隙以外的时间帧内的时隙的时序也可根据干扰电平分析而被调整。在极限的情况下，有可能根据一个所检测的干扰源改变时间帧内所有时隙的时序，以使得系统有效地变成为与所检测的干扰源同步。这样，时隙的时序调整可通过改变系统的时钟频率来实现。

可替换地，时序调整可包括时间帧内的单个时隙在时间上向前移动或在时间上向后移动预定的时间量。

围绕时隙起始端的测量可以是在前一个时隙中进行，以及围绕时隙结尾端的测量可能是在接续的时隙中或在那些时隙的一部分中。这使得能够紧接在被分配给感兴趣的信道的时隙之前或之后进行干扰的检测。干扰电平的连续分析使得能够确定：例如由于附近的通信系统中系统时钟的不同步，因而使得干扰源何时趋近于所感兴趣的时隙。

该测量可包括对基本上在信道频率上接收的信号功率的测量，以使得可以检测其它信号对该信道的频带的总的影响。可替换地，该测量可包括对时隙起始端和结尾端处误码或信号质量测量，以便测量比特的错乱程度。

时序调整信息优选地是从接收站发送到发射站的，以使得随后的发射的时序能够被改变。

本发明也提供一种电信站(基站或移动用户站)，它包括接收电路，用于接收在信道频率上和在时间帧内分配的时隙中的信号；

测量装置，用于在不同时间点上测量接收信号在信道频率上的干扰电平；

分析装置，用于分析所测量的干扰电平，以便检测在该时隙的起始端周围和结尾端周围的在信道频率上的干扰源是否存在，和用于计算对于信号的随后时隙的时序的时序调整，以便减小来自所检测的干扰源的干扰；以及

发送电路，用于发送时间调整信息。

测量装置可包括信号功率测量电路。

本发明还包括一个电信系统，它包括多个电信站，每个电信站包括：

接收电路，用于接收在信道频率上和在时间帧内分配的时隙中的信号；

测量装置，用于测量在不同的时间点上的接收信号中在信道频率上的干扰电平；

分析装置，用于分析所测量的干扰电平，以便检测在时隙的起始端周围和结尾端周围的在信道频率上的干扰源是否存在，和用于计算对于信号的随后时隙的时序的时序调整，以便减小来自所检测的干扰源的干扰；以及

发送电路，用于发送时间调整信息。

                      附图说明

现在参照附图和如附图所示，通过实例来描述本发明，其中：

图1显示了一种可利用本发明的方法减小可能的干扰的情形；

图2显示了要被本发明的系统采用的一种可能的下行链路发射时间帧；

图3显示在根据干扰信息而进行调整以后的图2的时间帧；

图4显示了要被本发明的系统采用的一种可能的上行链路发射时间帧；以及

图5显示了本发明的移动手机。

                 具体实施方式

图1显示由具有用于两个系统的基站的共用的频段的两个局域网所提供的覆盖，这因而可能导致在每个系统内发射的通信信号之间的干扰。本局域网的例子是DECT通信系统。

图1上给出第一办公室块10和第二办公室块20。第一办公室块10需要两个基站12，14，以提供覆盖区域16，它包括建筑物的所有部分。相邻建筑物20配备有单个基站22，以提供包括建筑物20的覆盖区域24。当两个系统以不协调的方式布置时，出现了干扰和共有的问题的可能性。具体地，在画阴影线的区域26中(它处在两个办公室块中)，移动台可接收来自两个基站14，22的信息，且在相同时间与频率上出现的信号将互相干扰。

在本发明的方法中，在分配的时隙期间进行的信号接收将会伴随着在时隙开始时或开始以前以及在时隙结尾时或结尾以后的干扰测量。这些干扰测量使得能检测干扰信号的存在，并且该方法使得能对于该通信信道调整特定时隙的时序，以便于减小那些干扰信号的影响。

图2显示在发射站与接收站之间进行通信时由发射站使用的一个可能的帧结构。在最简单的例子中，发射站是基站，而接收站是移动单元，然而本发明的方法也可被使用于两个方向上的通信。

每个基本传输具有同步源30，用于在发射站与接收站之间设置正确的时序同步。

对于发起在基站与移动台之间的通信，时间帧也包括头标32，它向移动台表示，一个特定的时隙对没有被占用。移动台根据在所分配的上行链路时隙中的头标来初始化该通信信道。这种或其它传统的呼叫建立例程可被采用。

该帧也包括被分配给在移动台与基站之间的用户信息传输的多个时隙34。在图2所示的时间帧的例子中，某些时隙T₁，T₂，T₃，T₄被分配用于基站的发射，以及其它的R₁，R₂，R₃，R₄被分配给用于基站的信号接收。在图2所示的例子中，每个相关的时隙对(一个相关的时隙对包括用于双工通信的上行链路时隙和相应的下行链路时隙)由大约一半的时间帧持续时间分隔开。

图2上的每个发射时隙在前面和后面有保护时间或空区域40，它优选地具有多达每个时隙的一半的持续时间。空区域越长，则系统容量损失越大，因此，优选地采取短的空区域。这使得每个传输时隙的精确时序能够被调整，具体地，使其在时间上向前移到或在时间上向后移到空区域。这样，每个发射时隙是在时间帧内可调整的，如箭头42所代表的那样。

图2的时间帧使得只有下行链路时隙T是可调整的。有可能上行链路接收时隙R是可调整的，在这种情况下，接收时隙R也需要环绕着空时间间隔。

为了使得接收站能够具有对于发送到接收站所使用的时隙的精确的时序信息，头标30提供有关每个发送时隙的时序的细节。

在帧内的时隙位置的调整按照在接收站得到的干扰测量来进行选择。

这些干扰测量可以以多种方式得出。一个可能性是接收站例如通过使用循环冗余检验系统来计数在时隙的起始端或结尾端处的被弄乱的比特的数目。被弄乱的比特的数目提供在时隙的起始端或结尾端处的干扰电平的指示。为了使得能够进行这个比特分析，每个发送时隙T可包括在用户信息54的前面和后面的时隙的起始端或结尾端处的比特序列50，52。当然，其它检错系统可被应用，以及其它适当的系统可被应用于DECT标准之中，这对于本领域技术人员将是很明显的。

可替换地，干扰测量可由接收站在该通信信道的时隙的前面和后面的时隙中实行。干扰电平的测量值可只通过测量在感兴趣的频带内的接收信号功率而达到。

干扰信息在时隙的一个所分配的部分期间(例如，作为在所分配的接收时隙R期间内接收的信号中的一部分)由接收站发送到发射站，或发射站可以处在持久地等待干扰数据的状态。干扰数据可以是干扰电平的估计值的形式或对于时序调整的明确的请求的形式。然后，发射站可以调整对于特定的通信信道的随后的时隙的时序，以及所使用的时序将由发射站在头标32中发送。时序调整最初涉及把时隙移入一个空时间间隔40中。如果一个来自接收站的时序调整请求要求把时隙移动到超出空的时间间隔之外从而移入了相邻的时隙，则发射站具有多种选择可能。

如果相邻时隙是空的，则发射时隙可被移入相邻的空时隙中。

如果相邻时隙被占用，则系统可检验是否也能有效地移动相邻的时隙，以便增大空的时间间隔。因此，干扰分析会导致除了所分析的信道的时隙以外的时间帧内的时隙的时序的调整。这样，时隙可被聚合在一起(如图3所示)，并且在所检测的干扰的位置处连同空的时间间隔混合在一起。如果来自不同的时隙的干扰信号有冲突，以使得发射时隙的聚合不可能，则希望把一个时隙移到时间帧的不同区域，或改变特定信道的频率。

可替换地，当一个时隙移到在原先的时隙位置的一侧的空的时间间隔的边缘时，通过随后移动该时隙到在原先的时隙位置的另一侧的空的时间间隔内，则干扰是可以避免的。这样，滑动干扰可被认为跳过了所讨论的时隙。

这些方法需要观察来自所有的发射和接收时隙的干扰信息，并导致对整个帧结构的自适应控制。整个帧结构的自适应控制可导致通过时隙的时序控制有效地同步发生冲突的系统而避免滑动干扰。因此，通过同时相同地移动时间帧内的所有的时隙，可以有效地调整用来产生帧定时的基站频率参考。当各时隙达到时间帧的结尾处时，这可能需要使这些时隙跳到时间帧内的不同的位置。

基站时钟频率可被交替地改变，以便进行时序调整和确保发生冲突的系统的同步，在这种情况下，这些时隙保持在时间帧内的相同的相对位置。

如上所述的本发明方法的不同实施并不需要任何空时隙，并且即使在满负荷的系统中仍可运行。

时序调整可考虑所需要的信号的信号强度，以使得在所分配的时隙期间被测量的干扰电平可以与接收信号强度相比较，以便于确定是否需要时序调整。

如上所述，发射时隙的时序在上行链路和下行链路方向上都是可调整的，然而对于同一个双工信道希望保持在接收和发射时隙之间的最小的时间差。可能希望规定，上行链路时隙和相应的下行链路时隙的时序调整应当在同一个方向上实行(即，在时间上都向前或向后)。

不一定所有与基站通信的终端都采用时序调整方法。通过使用来自数量减少的移动终端的干扰数据，由基站施加的时隙时序可以考虑到现有的干扰源的情况。

图4显示一个由接收站发射的用于提供干扰信息的可能的时间帧。时间帧包括所分配的接收时隙60和发射时隙62。干扰测量信息可以作为一个用于要求将下行链路的时序改变一个计算出的量的请求被输送，或可替换地，干扰数据可被发送，以便使得基站能够计算所需要的时序调整值。例如。这个信息可作为所发送的数据T的一部分被发送。这样，如图4所示，上行链路发送T可以包括用户数据段63和干扰数据段64。可替换地，干扰数据可在图4的上行链路帧的一个空时隙上被发送。每个用户可被分配以特定的时隙以用于要被发送的干扰数据，或可以采用一种随机方案，它不需要在两个站之间的同步。

时隙中的发送可以用不同的频率，或可以交替地采用公共的上行链路和下行链路发射频率。而且，在系统中可以使用可变长度的时隙和把时间帧不相等地划分成发射时隙和接收时隙，以使得能够支持非对称的业务量。本发明方法可以在诸如DECT的现有的系统中实行，或可以在诸如UMTS的未来的移动无线系统中实行。

图5上显示了可以使用本发明方法的移动台。该移动台包括输入/输出接口，它被耦合到控制单元62，该控制单元控制发射参量以及对于输入输出接口的编码和译码。来自控制单元62的信息被提供到发射电路64，后者被耦合到天线66。从天线66接收的信号传送到接收电路68。测量电路70执行上述的对于由接收电路68发送的接收信号的干扰测量。测量分析结果被传送到延时计算电路72，该电路准备适当的数据以用于重新发送，并把这个信息提供给控制单元62。

虽然本发明是结合局域网来描述的，但该技术具有通用的可应用性，用来避免在杂乱的环境下运行的系统的干扰。

工业可应用性

本发明在那些分配不同的时隙给不同的通信信道的电信系统中具有广泛的工业应用范围。

Claims (10)

1.控制时间帧内的发射时隙的时序的方法，其中将一个信道分配给该时隙，以便从发射站发射到接收站，该方法包括：

在所分配的信道频率上在该时隙中通过所述信道发射信息；

在接收站，测量在信道频率上在该时隙的起始端周围和结尾端周围的干扰电平；

分析所测量的干扰电平，以便检测在该时隙的起始端周围和结尾端周围在所述信道频率上的干扰源是否存在；

调整对于该信道的随后的时隙的时序，以便减小来自所检测的干扰源的干扰。

2.权利要求1中所要求的方法，其特征在于，其中除了用于该信道的时隙以外的时间帧内的时隙的时序根据干扰电平分析而被调整。

3.权利要求2中所要求的方法，其特征在于，其中随后的时隙的时序调整可通过改变发射站中支配产生时间帧的时钟频率来实现。

4.权利要求1中所要求的方法，其特征在于，其中时序调整包括时隙在时间上向前移动或在时间上向后移动。

5.前面的任一权利要求中所要求的方法，其特征在于，其中围绕时隙起始端的测量是在前一个时隙中进行，以及围绕时隙结尾端的测量是在接续的时隙中进行。

6.权利要求5中所要求的方法，其特征在于，其中所述测量包括对于在信道频率上的接收信号功率进行的测量。

7.权利要求1到4的任一项中所要求的方法，其特征在于，其中围绕时隙起始端的测量包括在时隙起始端处的误码测量，以及围绕时隙结尾端的测量包括在时隙结尾端处的误码测量。

8.一种电信站，包括：

接收电路，用于接收在信道频率上和在时间帧内分配的时隙中的信号；

测量装置，用于测量在不同的时间点上的接收信号中在信道频率上的干扰电平；

分析装置，用于分析所测量的干扰电平，以便检测在时隙的起始端周围和结尾端周围在信道频率上的干扰源是否存在，和用于计算信号的随后时隙的时序调整值，以便减小来自所检测的干扰源的干扰；以及

发送电路，用于发送时间调整信息。

9.权利要求8中所要求的电信站，其特征在于，其中测量装置包括信号功率测量电路。

10.一种电信系统，包括多个电信站，每个电信站包括：

接收电路，用于接收在信道频率上和在时间帧内分配的时隙中的信号；

测量装置，用于测量在不同的时间点上的接收信号中在信道频率上的干扰电平；

分析装置，用于分析所测量的干扰电平，以便检测在时隙的起始端周围和结尾端周围在信道频率上的干扰源是否存在，和用于计算信号的随后时隙的时序调整值，以便减小来自所检测的干扰源的干扰；以及

发送电路，用于发送时序调整信息。

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