CN1290278C - 数据传输装置和数据传输方法 - Google Patents

Abstract

在基站(100)中，根据从通信终端站(150)接收的信号，TA控制量计算部件(106)计算时间对准控制量。然后，TA控制量取整部件(107)对该时间对准控制量执行取整，以获得预定数量有效位数的一个时间对准控制量和一个舍入误差量。接收定时校正部件(109)使用上述舍入误差量校正接收定时检测部件(103)中检测到的接收定时。接收部件(104)在上述校正的接收定时处从接收的信号获得解调数据。

Description

数据传输装置和数据传输方法

技术领域

本发明涉及一种例如在TDMA(时分多址)通信系统中的数据传输装置，特别涉及一种实施时间对准控制(time alignment control)的数据传输装置。

背景技术

通常，有些通信系统使用时间对准作为通信终端站中控制传输定时的方法。在这里，作为一个例子，将解释在实施TDMA通信的通信系统中引入时间对准的原因。

实施TDMA通信的基站接收时隙(time slot)，在其上通过传输路径多路复用通信终端站的各信道信号。该基站使用添加给每个通信终端站的数据信号的前同步码信号，指定每个通信终端站的时隙位置。

然而，当使用前同步码信号指定时隙位置时，存在这样一个问题，即时隙位置检测精度对上行链路接收性能影响很大。换言之，指定的时隙位置的误差降低了接收性能。特别是，当不能检测到时隙位置时，就绝不可能取得该时隙数据。

而且，当该基站与发送信道信号的通信终端站间的距离很大时，会发生延迟(此后指称为“传播延迟”)，直到该信道信号到达该基站为止，而且脉冲(burst)信号可能冲突。

因此，该基站为每个信道检测传播延迟，并使用这些检测的传播延迟控制通信终端站中的传输定时，从而实施时间对准控制。换言之，该基站根据为每个通信终端站检测的传播延迟为每个通信终端站设置传输定时，并向终端站广播设置的相应传输定时，作为时间对准控制量，而每个终端站根据从基站广播的时间对准控制量发送信号。按照上述时间对准控制，基站能抑制由该基站与通信终端站间的不同距离导致的偏离接收定时的数量，并防止脉冲信号彼此冲突，因此改进了接收质量。此外，因为每个通信终端站根据该时间对准控制量调整传输定时，因此，基站能从时间对准控制量预测接收定时。因此，甚至在基站不能检测到时隙位置时，该站也能接收该槽。

但是，在前述的时间对准控制中，因为基站需要向通信终端站广播时间对准控制量，所以出现了下面的问题：数据传输脉冲与帧的比率下降，并降低帧利用效率。

发明内容

根据前述的观点，本发明的一个目的在于提供一种如基站的数据传输装置和数据传输方法，可以在不降低生成接收定时精确度的情况下允许提高数据传输效率。

达到上述目的是通过在一个数据传输装置中，在生成接收定时时，使用一个由预定数量的取整舍入(rounding)有效位数表示的时间对准控制量进行时间对准控制，而使用取整舍入的舍入误差量对上述接收定时进行校正。

换言之，在进行本发明中，本发明的发明人注意到时间对准控制量的取整舍入产生的舍入误差量。在常规的取整舍入时，因为在未经处理就传输计算出的时间对准控制量时，会降低系统中的数据传输效率，因此，该计算出的时间对准控制量由预定数量的有效位数表示，有效位数右边的位作为舍入误差量被舍弃，从而减少了时间对准控制量的信息量。本发明的发明人发现，如使用上述舍入误差量作为有效信息对接收定时进行校正，可提高在上述数据传输装置中接收定时生成的精度，从而实现本发明。

根据本发明的一个方面，提供一种数据传输装置，包括：计算部件，根据从通信方装置接收的信号计算用于控制该通信方装置中的发送定时的时间对准控制量；取整部件，对所述时间对准控制量执行取整，以获得预定数量有效位数的时间对准控制量和舍入误差量；发送部件，向所述通信方装置发送所述取整中获得的时间对准控制量；检测部件，接收所述通信方装置在对应所述发送部件发送的时间对准控制量的发送定时处发送的信号，并根据所述接收信号检测接收定时；校正部件，使用所述取整中获得的所述舍入误差量校正所述检测部件检测的所述接收定时；以及接收部件，在所述校正部件中校正的所述接收定时处，从接收信号获得解调数据。

根据本发明的另一个方面，提供一种装有数据传输装置的基站装置，其中，所述数据传输装置包括：计算部件，根据从通信方装置接收的信号计算用于控制该通信方装置中的发送定时的时间对准控制量；取整部件，对所述时间对准控制量执行取整，以获得预定数量有效位数的时间对准控制量和舍入误差量；发送部件，向所述通信方装置发送所述取整中获得的时间对准控制量；检测部件，接收所述通信方装置在对应所述发送部件发送的时间对准控制量的发送定时处发送的信号，并根据所述接收信号检测接收定时；校正部件，使用所述取整中获得的所述舍入误差量校正所述检测部件检测的所述接收定时；以及接收部件，在所述校正部件中校正的所述接收定时处，从接收信号获得解调数据。

根据本发明的再一个方面，提供一种数据传输方法，包括：计算步骤，根据接收的信号计算时间对准控制量；取整步骤，对所述时间对准控制量执行取整；发送步骤，向所述通信方装置发送所述取整中获得的时间对准控制量；检测步骤，接收所述通信方装置在对应所述发送步骤发送的时间对准控制量的发送定时处发送的信号，并根据所述接收信号检测接收定时；校正步骤，使用所述取整中获得的所述舍入误差量校正所述检测步骤检测的所述接收定时；以及接收步骤，在所述校正步骤中校正的所述接收定时处，从接收信号获得解调数据。

附图说明

图1是根据本发明的第一实施例说明TDMA通信系统配置的框图；

图2是说明通信信道配置的框图；以及

图3是根据本发明的第二实施例说明TDMA通信系统配置的框图。

具体实施方式

下面将参考附图对本发明进行详细描述。

(第一实施例)

图1是根据本发明的第一实施例说明TDMA通信系统配置的框图。图1所示的通信系统包括是数据传输装置的基站100和通信终端站150。在这里，为了简化说明，只有通信终端站150被视为基站100的通信方，但在实际系统中，基站100与多个通信终端站进行通信。

图1中，从通信终端站150发送的一个脉冲被基站100的天线101接收。天线101接收的脉冲通过天线收发转换开关102输出到接收定时检测部件103和接收部件104。

接收定时检测部件103使用包含在上述接收脉冲中的前同步信号检测接收定时。根据从下面将描述的TA控制量取整部件107输出的舍入误差量，接收定时校正部件109校正接收定时检测部件103检测到的接收定时。换言之，接收定时校正部件109将接收定时延迟舍入误差量表示的时间调整量。接收部件104在经接收定时校正部件109校正的接收定时处解调包含在上述接收脉冲中的数据信号，并得到解调的数据。

TA误差检测部件105检测接收定时检测部件103检测的上述接收定时与已知参考定时之间的误差。根据TA误差检测部件105检测的接收定时与参考定时之间的误差，TA控制量计算部件106计算时间对准控制量(此后称为“TA控制量”)，指示通信终端站150中传输定时的调整量，并将计算出的TA控制量输出到TA控制量取整部件107。

TA控制量取整部件107对TA控制量计算部件106计算出的TA控制量执行取整舍入，通过预定数量的有效位数表示TA控制量，并将由预定数量有效位表示的TA控制量输出到发送部件108。此外，TA控制量取整部件107还将取整舍入产生的舍入误差量(即由有效位数右边的位数表示的数量)输出到接收定时校正部件109。

例如，TA控制量计算部件106计算出的TA控制量是“123”...，而取整舍入的有效位数量是3，那么，“100”被发送到通信终端站150，而“23”用于在接收定时校正部件109中校正接收定时。

按照预定的生成发送脉冲的调制方案，发送部件108调制经取整舍入处理的TA控制量(即由上述数量的有效位数表示的TA控制量)和发送数据，并在预定的传输定时(transmission timing)处，通过天线收发转换开关102从天线101发送该脉冲的无线电信号。

从基站100发送的上述脉冲被通信终端站150中的天线151接收。天线151接收的脉冲通过天线收发转换开关152输出到接收定时检测部件153和接收部件154。接收定时检测部件153使用包含在上述接收脉冲中的前同步信号检测接收定时。接收部件154在接收定时检测部件153检测的接收定时处解调上述接收脉冲，并得到解调的数据。该解调数据在接收部件154后续的部件(未显示)中进行解码，同时被输出到TA控制量抽取部件155。

TA控制量抽取部件155从解调数据抽取TA控制量(经取整舍入处理的TA控制量)，将抽取的TA控制量输出到TA定时控制部件156。TA定时控制部件156根据TA控制量抽取部件155抽取的TA控制量控制发送定时。换言之，TA定时控制部件156控制传输定时，使之早一个由抽取的TA控制量指示的调整量。

发送部件157对发送数据执行预定的调制，以生成脉冲，并根据TA定时控制部件156的控制在上述发送定时处将生成的脉冲输出到天线收发转换开关152。从发送部件157输出的脉冲的无线电信号通过天线收发转换开关152从天线151发送。

下面将描述具有上述配置的通信系统的操作。

从通信终端站150发送的上行链接脉冲被基站100的天线101接收。接收的脉冲通过天线收发转换开关102输出到接收定时检测部件103，接收定时检测部件103检测接收定时。接收定时校正部件109使用在TA控制量取整部件107中得到的舍入误差量对该接收定时进行校正。换言之，上述经取整舍入处理的TA控制量被发送到通信终端站150，根据经取整舍入处理的该TA控制量，通信终端站150对发送定时进行调整。因此可以认为，对应在取整舍入中删除的TA控制量(即舍入误差量)，发送定时调整的精度降低。然后，接收定时校正部件109使用在TA控制量取整部件107中得到的舍入误差量对通信终端站150不能调整的接收定时进行校正。接收部件104在校正的接收定时处解调上述接收脉冲，并得到解调的数据。

同时，TA误差检测部件105检测上述接收定时与参考定时之间的一个误差，根据该误差，TA控制量计算部件106计算一个TA控制量。TA控制量取整部件107对该TA控制量执行取整舍入，得到由预定数量有效位数表示的TA控制量。由预定数量有效位数表示的TA控制量(经取整舍入处理的TA控制量)被输出到发送部件108，而该有效位数右边的位的TA控制量(舍入误差量)被输出到接收定时校正部件109。上述经取整舍入处理的TA控制量在发送部件108中进行预定的调制，产生的无线电信号在预定的发送定时处从天线101发送。

从天线101发送的一个下行链接脉冲的无线电信号被通信终端站150的天线151接收。接收的脉冲通过天线收发转换开关152输出到接收定时检测部件153和接收部件154。接收部件154在接收定时检测部件153检测的接收定时处解调该接收脉冲，并得到解调的数据。该解调数据用于诸如解码的后续的处理，同时被输出到TA控制量抽取部件155。

TA控制量抽取部件155从解调数据中抽取TA控制量。根据抽取的TA控制量，TA定时控制部件156控制发送部件157中的发送定时。按照预定的生成脉冲的调制方案，发送部件157调制发送数据，根据TA定时控制部件156的控制，在比预定发送定时早一个由TA控制量指定的调整量的定时处输出生成的脉冲。该脉冲的无线电信号通过天线收发转换开关152从天线151发送。

在这种方式中，因为从通信终端站150发送的脉冲在比特定于每个通信终端站的发送定早TA控制量处发送，所以避免了从通信终端站150发送的脉冲与从其它通信终端站发送的脉冲发生冲突。

图2是说明通信信道的配置的图。作为TDMA通信信道的一个示例，图2说明了在三个通信终端站(假设为通信终端A、B和C)与一个基站通信的情况下的通信信道。换言之，图2所示的通信信道包括用于向通信终端站广播如TA控制量这样的控制信息的广播信道201和三信道数据传输信道。在该通信信道中，广播信道配置于每个帧的起始处，其后是分别发送到通信终端站A到C的下行脉冲Ad到Cd，下行脉冲后是分别从通信终端站A到C发送的上行脉冲Au到Cu。另外，虽然图2说明了向通信信道提供了三个数据传输信道，但对应系统设置提供任意数量的数据传输信道也是可能的。

而且，上行脉冲之间还提供了保护间隔202到204，以防止邻近脉冲彼此冲突。保护间隔的持续时间在考虑了如基站100和通信终端站150之间距离之类的因素后在系统中预先确定。换言之，因为传播延迟随基站100和通信终端站150之间距离增加而增长，所以保护间隔的持续时间被设大，以便当基站100和通信终端站150之间距离很大时避免脉冲冲突。

下面说明TA控制量取整部件107中的取整舍入。在说明书中，取整舍入是为了用预定数量的有效位数表示目标数据而删除预定有效位数右边的位的处理。而且，在目标数据的取整舍入中删除的量被称为舍入误差量，因此，这样一个量表示为低于预定数量的有效位数的位。

如前所述，TA控制量取整部件107对由TA控制量计算部件计算的TA控制量执行取整舍入。取整处理的TA控制量表示为预定数量的有效位数，其信息量比取整前的TA控制量少取整误差量。因此，通过将取整中减少了有效位数数量的TA控制量发送到通信终端站150，因为增加信息发送信道与通信信道的比率是可能的，所以数据传输效率可以比将不经处理的计算的TA控制量发送到通信终端站150有所提高。同时，通过增加经取整处理的TA控制量的有效位数数量，(换言之，通过减少取整中删除的位数数量)，向通信终端站150广播更高精度的TA控制量是可能的，由此，时间对准控制精度随有效位数数量的增加而提高。当时间对准控制精度更高时，减少提供给脉冲间的保护时间是可能的。因此，当有效位数数量在取整中增加，更高效地使用帧是可能的。

在本实施例中，在TA控制量取整部件107中取整的有效位数数量是在考虑系统中期望的数据传输效率和系统中期望的帧利用效率的情况下确定的。因此，有可能在系统中实现最好的数据传输效率和帧利用效率。

如上所述，按照本实施例的基站100向通信终端站150广播从TA控制量取整部件107得到的经取整处理的TA控制量，由此，与没有进行取整的情况相比可能提高帧利用效率。而且，因为基站100使用TA控制量的舍入误差量校正接收定时校正部件109中的接收定时，可能产生与向通信终端站150广播没有经过取整的计算出的TA控制量情形相同精度的接收定时。

换言之，按照本实施例的基站100向通信终端站150广播经取整处理的时间对准控制量以便控制通信终端站150的发送定时，同时使用取整的舍入误差量校正基站的接收定时，从而能够提高数据传输效率而不降低接收定时生成的精度。

而且，在本实施例中，通过将取整的有效位数数量设置为合适的位数量，有可能实现适合系统的传输效率和帧利用效率。

另外，虽然前述的第一实施例说明了将本发明应用于TDMA通信系统的情形，但本发明不限于这种情况。例如，本发明广泛应用于控制发送定时的其它通信系统，如CDMA/TDD(码分多址/时分双工)通信系统。

(第二实施例)

这个实施例是第一实施例的一个变型，与第一实施例不同的是，在取整中的有效位数数量是可变的。图3是说明按照本发明的第二实施例的TDMA通信系统的图。另外，图3中与图1相同的部件被分配了相同的参考编号以省略其中的具体说明。

图3中，取整控制部件301适应性地控制在TA控制量取整部件107中执行的取整的有效位数数量。与在第一实施例中一样，有效位数数量的控制是在考虑有效位数数量和数据传输效率之间的关系以及有效位数数量和帧利用效率之间的关系的情况下确定的。例如，当系统规格改变时，取整控制部件301将有效位数数量设置在对改变规格的系统最合适的一个数量，因此，甚至在系统中任何变化发生时，实现适合改变的系统的传输效率和帧利用效率都是可能的。

如上所述，在按照这个实施例的基站100中，因为取整控制部件301将取整中的有效位数数量控制为可变的，所以有可能容易地实施适合于系统的取整。特别是，当系统规格改变时，通过设置适合于改变规格的系统的有效位数数量，甚至在系统中存在任何变化时，实现适合改变的系统的传输效率和帧利用效率都是可能的。

如本领域的技术人员所知，本发明能够利用商业上可获得的普通的数字计算机和微处理器及集成的程序实现，所述程序操作如前述实施例所说明的技术。而且，如本领域的技术人员所知，本发明包括本领域的技术人员根据各实施例所述技术创建的计算机程序。

而且，本发明在其范围内还包括计算机程序产品(computer programproduces)，它们是计算机可读的存储介质，其中存储着操作如各实施例所述技术的程序。所述存储介质包括各类盘，如软盘、光盘、CDROM和磁盘、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)、EPROM(可擦除和可编程只读存储器)、EEPROM(电子可擦除和可编程只读存储器)、磁光卡、存储卡和DVD(数字多用途盘)，但不限于前述的。

另外，本发明不限于前述的各实施例。例如，如适当时，本发明能够以所述实施例的一个组合实现。

如上所述，根据本发明，通过使用时间对准控制量中的舍入误差量校正接收定时，本发明的装置有可能调整对应该装置中舍入误差量的定时，而不广播对应该舍入误差量的时间对准控制量，由此，有可能提高数据传输效率而不降低接收定时生成的精度。

另外，虽然前述的第二实施例说明了将本发明应用于TDMA通信系统的情形，但本发明不限于这种情况。例如，本发明广泛应用于控制发送定时的其它通信系统，如CDMA/TDD(码分多址/时分双工)通信系统。

本发明的数据传输装置具有以下提供的配置：计算部件，根据从通信方装置接收的信号计算用于控制该通信方装置中的发送定时的时间对准控制量；取整部件，对所述时间对准控制量执行取整，以获得一个预定数量有效位数的时间对准控制量和一个舍入误差量；检测部件，在对应一个经取整处理的时间对准控制量的发送定时处，接收从上述通信方装置发送的信号，并根据接收的信号检测接收定时；校正部件，使用取整中获得的舍入误差量校正检测部件检测的接收定时；以及接收部件，在校正部件中校正的接收定时处从接收信号获得解调数据。

按照该配置，通过使用时间对准控制量中的舍入误差量校正接收定时，上述装置(数据传输装置)有可能调整对应该装置中的上述舍入误差量的定时，而不向发送方上的另一个装置广播对应上述舍入误差量的时间对准控制量。因此，上述数据传输装置能提高数据传输效率而不降低接收定时生成的精度。

本发明的一种数据传输装置具有以下配置，取整部件中取整的有效位数数量在上述数据传输装置的配置中是可变的。

按照该配置，因为取整的有效位数数量是可变的，有可能容易地实施适合于系统的取整。特别是，当系统规格改变时，通过设置适合于改变的规格的有效位数数量，甚至在系统中存在任何变化时，实现适合改变的系统的传输效率和帧利用效率都是可能的。

本发明的一种基站装置具有提供上述数据传输装置的配置。

按照该配置，有可能提高数据传输效率而不降低接收定时生成的精度。

上述基站装置中的本发明的一种基站装置具有以下配置，其中取整部件对应该基站装置的单元半径确定取整中的有效位数数量。

按照该配置，甚至在上述单元半径变化时，实现适合改变的系统的传输效率和帧利用效率都是可能的。

本发明的一种数据传输装置具有以下结构，使计算机作用为：计算部件，根据接收的信号计算时间对准控制量；取整部件，对上述时间对准控制量执行取整；校正部件，使用取整中获得的舍入误差量校正接收定时；以及接收部件，在校正部件中校正的接收定时处从接收信号获得解调数据。

按照该结构，一个装置有可能调整对应该装置中的舍入误差量的定时，而不向发送方上的另一个装置广播对应上述舍入误差量的时间对准控制量，因此，有可能提高数据传输效率而不降低接收定时生成的精度。

本发明的一种数据传输方法具有以下步骤：计算步骤，根据接收的信号计算时间对准控制量；取整步骤，对上述时间对准控制量执行取整；校正步骤，使用取整中获得的舍入误差量校正接收定时；以及接收步骤，在校正步骤中校正的接收定时处从接收信号获得解调数据。

按照该方法，一个装置有可能调整对应该装置中的舍入误差量的定时，而不向发送方上的另一个装置广播对应上述舍入误差量的一个时间对准控制量，因此，有可能提高数据传输效率而不降低接收定时生成的精度。

工业实用性

例如，本发明适用于TDMA通信系统的基站装置中。

Claims (6)

1、一种数据传输装置，包括：

计算部件，根据从通信方装置接收的信号计算用于控制该通信方装置中的发送定时的时间对准控制量；

取整部件，对所述时间对准控制量执行取整，以获得预定数量有效位数的时间对准控制量和舍入误差量；

发送部件，向所述通信方装置发送所述取整中获得的时间对准控制量；

检测部件，接收所述通信方装置在对应所述发送部件发送的时间对准控制量的发送定时处发送的信号，并根据所述接收信号检测接收定时；

校正部件，使用所述取整中获得的所述舍入误差量校正所述检测部件检测的所述接收定时；以及

接收部件，在所述校正部件中校正的所述接收定时处，从接收信号获得解调数据。

2.如权利要求1所述的数据传输装置，还包括：

取整控制部件，使在所述取整部件中取整的有效位数的数量可变。

3.一种装有数据传输装置的基站装置，其中，

所述数据传输装置包括：

计算部件，根据从通信方装置接收的信号计算用于控制该通信方装置中的发送定时的时间对准控制量；

取整部件，对所述时间对准控制量执行取整，以获得预定数量有效位数的时间对准控制量和舍入误差量；

发送部件，向所述通信方装置发送所述取整中获得的时间对准控制量；

检测部件，接收所述通信方装置在对应所述发送部件发送的时间对准控制量的发送定时处发送的信号，并根据所述接收信号检测接收定时；

校正部件，使用所述取整中获得的所述舍入误差量校正所述检测部件检测的所述接收定时；以及

接收部件，在所述校正部件中校正的所述接收定时处，从接收信号获得解调数据。

4.如权利要求3所述的基站装置，还包括：

取整控制部件，使在所述取整部件中取整的有效位数的数量可变。

5.如权利要求3所述的基站装置，其中所述取整部件对应所述基站装置的单元半径确定所述取整中的所述有效位数数量。

6.一种数据传输方法，包括：

计算步骤，根据接收的信号计算时间对准控制量；

取整步骤，对所述时间对准控制量执行取整；

发送步骤，向所述通信方装置发送所述取整中获得的时间对准控制量；

检测步骤，接收所述通信方装置在对应所述发送步骤发送的时间对准控制量的发送定时处发送的信号，并根据所述接收信号检测接收定时；

校正步骤，使用所述取整中获得的所述舍入误差量校正所述检测步骤检测的所述接收定时；以及

接收步骤，在所述校正步骤中校正的所述接收定时处，从接收信号获得解调数据。

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