CN1157990C - 连续时隙的传输方法 - Google Patents

Abstract

我们通过采用单调(5)的方式将发送功率从前一个值变化为新值，解决了在连续时隙(A-B)发送时移动电话中的噪声发送问题。因此通过这样做增加了传输速率。

Description

连续时隙的传输方法

技术领域

本发明涉及一种无线通讯系统中的，在一个传输帧中，特别是在一个TDMA(Time Division Multiple Access“时分多址”)帧中连续时隙内的传输方法。因此发明特别涉及时分多址类型(相对于频分多址FDMA类型和码分多址CDMA类型)的移动电话领域。当然，它还涉及到至少包括时分多址的混合分配类型的系统。它同样涉及到移动电话和基站的传输。它主要用于该高比特率传输领域。

背景技术

在无线电通讯领域中我们知道，不同通讯信道在同一帧中的连续时隙中的时间分配。通常在一帧中，特别是在GSM(Global System forMobile“全球移动通信系统”)类型的一帧中，我们知道有八个时隙(TS0到TS7)。在第一移动站和基站间的一个通讯信道通常被分配多个连续帧中的一个时隙。另外，传输信道还与在该时隙中所应用的载频相关。从一帧到下一帧，对于同一时隙，以及从而对于同一传输信道(移动站和基站之间的同一通讯)，载频可以根据跳频规则改变。

因此其结果是使得载频在一时隙内能够被分配给第一移动站的信道使用，并且该同一载频能够在同一帧中接下来的时隙中被另一分配给第二移动站的信道使用。另一信道可被用于，例如，在该第二移动站和控制第一移动基站所处地理区域的同一基站之间发送呼叫。而第二移动站可以与另一基站通讯。

为避免在第一信道在前面时隙内传输产生的信号尾部不以噪声的形式损害下一时隙中信息发送(并且它可能恰好借用同一载频)，一建议使时隙中所发送的信号在该时隙结束的时候快速降低功率。

实践中，前述所引起的噪音现象可能不会被碰到，考虑到一方面建议使得下一时隙中所发送的信号要比前一时隙的信号要减低约36db。另一方面，建议也将使得紧接着的时隙不能够使用另一通讯在前一时隙已经使用过的同样的频率。

然而，在同一地理区域中有多个同时操作的用户存在，或者这些用户相对于跳频建议的规划的选择自由，可造成紧接着的时隙出现同波段占用现象的状况。该状况的结果是为防止在一个时隙发送的信息在紧接着的时隙产生噪声，就要加强建议。

时分多址系统的衰减测量的原理在于在接下来的时隙中测量相对于前一时隙中所使用的载频的频谱移动分量，例如在GSM中400KHz的移动。该400Hz的值是由于每一信道占用200KHz的间隔并且紧邻的波段通常没有被使用。当然，在其他频率上会产生有噪声，但考虑到所有情况，建议接受一个在接下来的时隙内的一个单一频率，400Hz移动的测量，以揭示乱真传输的衰减以及建议材料的一致性。

为符合该需求，在每一时隙的开始移动电话或基站的发送功率必须被逐步地升高到它的常规值上。并且在时隙结束时，它必须被下降到零。这些发送功率的改变，如果它们太剧烈，就会表现得像一个噪声发生器，并特别提供了高频频谱。因此太快的升高或下降表明一有害的高频谐振发射。为解决该问题，通常的发射功率幅度上升的形状可以在非常短的时间内遵循一个渐进的曲线，例如余弦曲线。同样的事情也出现在衰减时。在能量上升和下降期间，有用的比特流量被中性化。

如果有必要从同一移动电话或从同一基站在两个连续时隙发送时，特别是在希望维持高位速率传输时，为遵守建议，必须要在分隔两连续时隙的时刻使正常发送值返回到零。该零回馈由于必要的中性化降低了有用的位速率。

发明内容

本发明的目的在于最大限度地减小干扰从而符合建议，特别是从同一基战或同一移动电话，利用两个、三个或更多个时隙传输大量数据，特别在高位速率应用时。在连续时隙中，频率会由于跳频而变化，或保持同一，如果在区域中频率规划允许。

根据本发明，该问题通过在一个时隙到达下一个的时刻，引入一个发送机发送功率的单调递增变化来解决，该单调变化与时隙结束时的下降不同，该时隙接下来是下一个时隙开始的增加。该变化可以在下一个时隙期间起到直接回到分配给该下一个时隙的正常的发送电平的作用。

最好是在下一个时隙期间传输一个比前一个或前几个时隙间高的功率。这将有两个结果，第一个，由于很大的发送功率，在第二个时隙期间所发送的信号相对于噪声受到更好的物理上的保护。因此所进行的编码将有很小的冗余，这就使得第二个时隙相对于第一时隙增加了有用位速率。第二个结果，能够在第二时隙达到较高的标称功率级，虽然如果我们希望它从零功率达到标称功率级，功率升高斜率将会太快并且还会产生被禁止的干扰发送。

另外我们还表明，通过此方法，也就是说不用使发送功率通过零，而是通过从第一时隙的发送功率到第二时隙功率的单调阶梯改变，可以明显地减小了噪声，并且因此更好地符合建议。

因此，本发明在于提供一种在无线通讯系统中在一传输帧，特别是一TDMA帧中多个连续时隙内的数据发送方法，其特征在于以单调的方式在同一帧中在一时隙和紧接着的时隙之间，改变发送机的发送功率。

根据本发明，提供了一种无线通讯系统中在一传输帧中多个连续时隙发送数据的方法，其中以单调的方式在同一帧中在一时隙和紧接着的时隙之间改变发送机发送功率，其特征在于改变包括将标准化的值乘以两连续时隙间功率的差值，并将前一时隙的功率加上该乘积的结果值。

附图说明

发明可以通过阅读下面的说明书及所附的图来更好地理解。这里只给出了一个非限制性例子。附图示出：

图1a和1b：示出了对于一基站或一移动电话分别在背景技术和根据发明中在同一帧中两连续时隙的发送功率标称幅度；

图2：示出了依据一能产生尽可能小的噪声的方式，使得调准(calibre)功率上升的必要装置；

图3：一功率上升校正曲线的最佳实施例。

具体实施方式

图1a和1b分别示出了在背景技术中和在发明中，当同一基站或当同一移动电话希望从一时隙到另一时隙连续发送时，作用在连续时隙的标称功率的不同。在图1a上，在第一时隙中发送标称功率被限制为“A”。该值，以公知的方式，产生于在基站和移动电话之间的交换(echange)。在该交换时，基站给移动电话规定了一个标称功率，它必须以此发送以使得它的信息能够被正确地接受。或反之。对于所考虑的信道，基站和移动电话因而被强制到指定功率A。对于基站的指定功率可以与对于移动电话的不同。重要的是指定功率的存在。幅度为A的时隙从功率上升1处开始，并且在功率下降2处结束。接下来的标称幅度为B的时隙从功率上升3处开始，并且在功率下降4处结束。

在发明中，图1b，可以发现同样的部分，除了功率下降2和功率上升3由单调变化5所代替，通过它，发送标称功率从水平A直接变换到水平B。在图1a到1b上，示出了一个最好的情况，此时在下一时隙，幅度B大于幅度A。然而在下一时隙幅值也可以是小于的。同样在该情况下，下降也可以是单调的，它不会下降到零，则然后升高，如同功率下降2和上升3。

根据本发明的方法要比背景技术中的方法有更小的噪音的原因如下。一方面变换5小于变化2和3的绝对值之和。因此根据本发明产生的高频噪声、谐波相对于背景技术要小很大的量。另一方面，在时隙交换到下一个的瞬间t，基站或移动站的发送功率仍然是A，并变为B，而背景技术中该发送幅度为零。尽管这种情况并没有什么妨害。实际上，如果在下一时隙下一信道使用与上一信道相同的频率，就不再考虑有干扰了。实际上在这种情况下涉及到自干扰，载频要保留给正在进行的通讯。因此从这点上看，在幅度B期间的开始时信号继续以同样频率被发送并没有什么妨害，既然该频率是被分配给该信道的。

在背景技术的传输协议中，在两连续时隙之间通常对应于功率下降2和上升3的中间期间，不用来发送有意义的比特。实际上在该中间期间，功率信号通常被无意义的比特所调制，因为由于功率信号通过零的原因，它们不能被很好地接收。依据本发明，并在有条件修改现有协议的情况下，可以使用该中间期间发送通过调制发送信号发送的数据的有效比特。在这种情况下，发送的信息的比特率可以进一步提高。

图2以简图的形式示出了在一个时隙给发送机分配标称发送功率所使用的装置。图3示出了在上升1或3期间为产生尽可能少的干扰，功率放大器增益所必须要遵守的调准曲线。在图3上还示出了在一时隙的开始，在功率上升期间增益将以一些步进数，这里是16步，取越来越大的值以达到标称值A或B。曲线3的形状是公知的。它可以例如是余弦类型的。

该分配的公知原理如下。一放大器6在输入7上接收一要发送的信号，并且在其输出8通过电台天线9传送。在输出8，一与探测器11相连的传感器10能够在探测器11的输出12上产生一表示在天线9上所发送信号的有效幅度的信号。输出12上的信号被提供到比较器13的第一输入端，比较器13另外还在第二输入端接收一命令信号。命令信号通过对命令存储器15的读取14而产生。命令存储器因而包括多个纪录，这里是16个，在数量上等于期间的数目，在此期间将以图3所示的方式将发送功率的上升时间分片。在纪录中读取的值对应于根据图3曲线所遵循的水平。

在例子中，存储器15为数字存储器，在读取14时，该存储器存储单元的内容被传输到一数-模转换器16，该数-模转换器与一低通过滤器17相连。低通过滤器17的输出与比较器13的第二输入相连。图3以符号的方式示出了在从t1到t16的16步中，其每一步t_i对应于幅度A(或B)所可用的量化级以及以虚线形式由过滤器17产生的被平滑的级。

该功能在背景技术中是公知的，并且存储器15的读取14是由一微处理器18的指令所控制的，微处理器通过控制总线19连接于不同的部件。例如对于功率上升1，存储器15在一个方向上被读取，而对于下降2，同一存储器将被从另一个方向上读取。由微处理器18运行的程序存贮在存储器20中。程序21用于将值A(被分配给在移动站和基站之间通讯的值)乘以一个规范化的值及对应于图3曲线。例如，在程序21中我们符号化地用一指令A来表示该对应于图1a的第一时隙的乘法。同样用指令B来表示对应于图1a的第二时隙的功率分配。在这两种情况下，存储器15将在一个方向上，然后在另一个方向上被读取。

在本发明中，程序21被修改以另外包括被标记为(B-A)+A的特殊指令。这意味着在下一个期间内，将与图3相关的规范化系数乘以值B-A(而不是将其乘以A，或B)，并将该乘积加上前一时隙所得值A。在这种情况下，将获得单调增长5(或下降如果B小于A)。

当然，也可以在连续的三个时隙而不是连续的两个中实现该功能，或者是同一帧的八个连续时隙，甚至于是多个连续帧。对时隙的每一个变化，将要执行第三指令以产生单调变化5，该变化是前一时隙的功率和后一时隙的功率的函数。

尽管该运行模式具有一些困难，特别是对于在功率上升期间，传输时间和下降期间存储器15中的值的加载。实际上在背景技术中，值A或B改变的很小，以便存储器15总共只加载一次，或至少能用于足够长的时间。

为简化解释，校正数据被总线19传输，并且在传输非常快速的总线上它们的传输本是就是噪声发生器。为避免该困难，在本发明中我们将存储器15连接一前端存储器(ante-memoire)22，在该存储器中，以比较慢的节奏，装入存储器15的单元的系数，该系数用于在功率上升时间1，传输时间5或随后的下降时间4。在该上升时间，传输时间或下降时间的开始，存储器22内容瞬时装载到存储器15，该存储器22的内容装载较慢。该装载由一开关组23所表示，该开关组的每一个分别将存储器15的存储单元连接于前端存储器22对应的存储单元。这些开关由微处理器18通过总线19的指令来控制。该从前端存储器22到存储器15的瞬间装载没有噪声，因为前端存储器22到存储器15的连接在集成电路内部实现，该集成电路包括了在图2上表示的部件，而不通过外部总线19上。前端存储器22的装载可以是慢的，因此我们可以用半帧来将功率上升1的参数装载入前端存储器22。在该半帧结束时，存储器15可以通过开关的动作而被装载。在另一半帧内，前端存储器22被装载入传输5的系数。在两时隙期间，我们可以在前端存储器22中装入下降4的系数。

因此这样做一方面可减低由天线9所发送的无线电噪声，另一方面增加了所传输的有用比特量。这就是为什么本发明特别适用于高比特率的原因。当然，该解决方案同样可以用于移动站和基站。

Claims (6)

1.一种无线通讯系统中在一传输帧中多个连续时隙(A，B)发送(9)数据(7)的方法，其中以单调(5)的方式在同一帧中在一时隙和紧接着的时隙之间改变发送机发送功率，其特征在于改变包括将标准化的值((B-A)+A)乘以两连续时隙间功率的差值，并将前一时隙的功率加上该乘积的结果值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于改变是单调递增的。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于改变包括由读取器(14)读取功率建立存贮器(15)，以及控制(13)发送功率(8-12)到在该建立存储器中所读取的值。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于改变包括在一个时隙期间由微处理器(18)装载一前端存储器(22)，及在读取建立存储器之前将前端存储器的内容传输到建立存储器中。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在发送功率单调改变期间，通过要传输的数据的有效比特调制发送信号。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于改变是余弦类型的(t1-t16)。