CN1305325C - 无线通信方法、基站及接收终端 - Google Patents
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Abstract
一种无线通信方法包括步骤:计算能够使接收终端接收所有广播控制信道信息块所需的发送块数相关条件,这是基于广播控制信道信息的全部块数和发送块数计算出来的;计算波束旋转角速度相关条件,这是基于发送块数相关条件、块单元时间和覆盖角计算出来的;以及控制第一定向天线以根据旋转角速度相关条件确定的旋转角速度旋转波束。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线通信方法、一种基站及一种接收终端,无线通信方法是通过基站定向天线发送的波束的旋转来发送广播控制信道信息。
背景技术
在无线通信系统中,作为一种控制信道,一般提供广播控制信道(置位信道)。基站利用广播控制信道将通信必要信息发送到接收终端(如移动终端)。利用广播控制信道发送到接收终端的信息(通信必要信息)后面将被叫做广播控制信道信息。
首先,用户打开接收终端。然后,接收终端搜索附近的基站,并且接收来自于所找到的基站发送的广播控制信道信息。接收终端获得广播控制信道信息。接收终端向基站发送一个显示标识接收终端信息的信号。接收终端处于接收基站发送的信号的待机状态。继而,接收终端能够与基站进行数据通信。
相应地,接收终端需要有能力接收基站发送的广播控制信道信息,而不管接收终端在基站覆盖区域内的哪个位置。因此,基站以一种传输功率(如无线电波强度)来发送广播控制信道信息,以使接收终端只要在基站覆盖的区域内就能够接收广播控制信道信息。
图1显示了利用W-CDMA方法无线通信系统的广播控制信道信息的结构。如,广播控制信道信息具有如图1显示的64个块。注意,后面提到的“广播控制信道信息的所有块”意思是构成一段广播控制信道信息的一个或多个块,在图1显示的情况中,意思是块0到块63。此外,一个块周期(基站需要发送一个块所需要的时间)大约是20msec。
每个块具有显示一个SFN(系统帧数)和广播控制块数据(通信必要的信息)的数据。该SFN是用于通知当前系统时间的接收终端(移动终端或其类似)所需要的数据。SFN用整数表示。
SFN的一个周期比广播控制信道信息(1280msec)的周期要长。当包含在第一块中的SFN是0并且第N块含有的SFN也为0时,一个SFN周期即对应于(N-1)块的时间周期。
SFN的一个周期是广播控制信道信息的一个周期的整数倍。相应地,获得SFN后,接收终端能够确定对应于SFN(显示广播控制块数据位于广播控制信道信息中的信息)的广播控制块数据的块号。注意,对应于SFN的广播控制块数据意思是包含在含有SFN的同一块中的广播控制块数据。
继而,接收终端能够基于传送的块识别通信所需的信息,即使由接收终端首先接收的块不同与接收终端开始接收广播控制信道信息时的第一块。如前述的所组成的广播控制信道信息重复地从基站向其覆盖区发送。
为了减小功率损耗,接收终端进行如下的处理。接收终端一旦获得了广播控制信道信息的所有块,将这些块存储在一个内置存储单元。然后,接收终端需要时从存储单元读出广播控制信道信息。
其中,可能存在从基站发送的广播控制信道信息的内容有时间差的情况,因此,在广播控制信道信息的块中,指定块(如,具有4的倍数的块号)含有只显示如“第N块更新”的信息。这些指定块后面称作更新通知块。相应地,接收终端一旦获得了广播控制信道信息的所有块,仅接收更新通知块。并且,如果块没有被更新,接收终端等待更新通知块的下一个传送时间点。
这样,可以减小接收终端的功率损耗。继而,可以延长接收终端电池的使用时间。注意,在显示广播控制信道信息的更新的信息包含在更新通知块中的情况下,接收终端基于更新通知块的内容接收被更新的块(以后称更新块)。然后,从存在于存储单元的块中,接收终端用收到的更新块重写对应于更新块的块。
图2显示了利用传统的接收终端接收和存储广播控制信道信息方法的流程图。首先,接收终端接收一个同步信号,这个信号是接收从基站发送的广播控制信道信息(显示广播控制信道信息的信号)必需的。接收终端基于同步信号判断是否达到接收广播控制信道信息必须的同步(S200)。如果同步没有达到,执行步骤S200的操作。另一方面,如果取得同步,执行步骤S210的操作。
在步骤S210中,接收终端接收基站发送的广播控制信道信息。然后,接收终端判断是否完成标记为ON(S220)。完成标记是显示是否所有的广播控制信道信息已经存储在接收终端的内置存储单元。
(1)如果在步骤S220,完成标记为ON,执行步骤S230的操作。接收终端获得含在收到的广播控制信道信息的每个块的SFN并将其解码。接收终端基于SFN的解码结果判断是否SFN是4的倍数。如果SFN不是4的倍数,执行步骤S200操作。另一方面,如果SFN为4的倍数,接收终端将对应于广播控制块数据解码。然后,接收终端基于解码结果判断是否存在更新块。
如果没有更新块,执行步骤S200操作。另一方面,如果有更新块,接收终端从存储单元中删除与更新块具有相同号的块(S250)。然后,接收终端将完成标记设置为OFF(S260)。完成标记的OFF设置显示至少所有广播控制信道信息块的一个块已经被存储到了存储单元。然后,关于完成标记的信息被存储在存储单元。继而,执行步骤S200的操作。
(2)在步骤S220,如果完成标记为OFF,接收终端将包含在收到的广播控制信道信息(S270)的每个块中的块内容(如广播控制块数据)和SFN解码。接收块将每个块存储在存储单元以使块与块号相对应(S280)。接收终端判断是否所有的广播控制信道信息已经存储在存储单元中(S290)。如果所有的块没有被存储,执行步骤S200操作。另一方面,如果所有的块已经被存储,接收终端将完成标记设置为ON(S300)。完成标记的ON设置显示了所有的广播控制信道信息已经被存储到存储单元。然后,关于完成标记的信息被存储到存储单元。继而,执行步骤S200操作。图3显示了存储在存储单元信息(关于块和完成标记的信息)的一个例子。
在利用无线通信方法如CDMA的无线通信系统中,广播控制信道也类似于上述情况配置。然而,在这种无线通信方法如CDMA中,通过扩展代码来执行用户标识处理过程和信道标识处理过程。相应地,这种无线通信方法具有一个特点,那就是干扰影响通信质量。后面,上述特征将参考附图作简要描述。
图4显示了传统的无线通信系统的结构。无线通信系统有基站和接收终端(如移动终端),其中每个接收终端都在一个基站覆盖的区域(这样的区域下文称作覆盖区),并且接收基站的各种类型的信道信息。图4中,作为一个例子显示了具有三个基站的无线通信系统。
基站11a、11b和11c分别利用广播控制信道A、B、C发送广播控制信道信息。每个基站利用广播控制信道A、B或C以广播控制信道信息能够达到其的全部覆盖区的发送功率发送广播控制信道信息。
然而,当执行移交控制时,广播控制信道信息也是必须的。相应地,存在一些情况,广播控制信道信息被发送到覆盖区的边缘或外围。在图4中,接收终端12b与基站11b通过通信信道1进行通信。此外,根据CDMA的特征,所有基站11a、11b和11c利用同一频率与接收终端通信。因此,接收终端12b不可避免地不仅接收想要的波信号,通信信道1的信号,而且接收广播控制信道A、B和C的信号,这是干扰信号(不想要的信号)。
利用CDMA无线通信方法中的通信质量依赖于所需波的功率与干扰功率的比率(SIR)。相应地,干扰信号的增加降低了通信的质量,促使所需发送功率的增加。从而,通信信道的容量被浪费了。因此,干扰信号的降低是一个重要的问题。
例如,广播控制信道B是各种控制所必须的信道。然而,利用广播控制信道B发送的广播控制信道信息对于接收终端12b变为干扰信息。其中,措词“广播控制信道信息对于接收终端12b变成干扰信息”意思是显示广播控制信道信息的信号与接收终端想要的信号相比其强度具有不可忽略的水平。因此,防止广播控制信道信息对于接收终端变成干扰信息的情形是一个重要的问题。
相应地,至今,广播控制信道信息通过波束的旋转,发送到存在于基站定向天线的覆盖区的接收终端,这种波束具有一个比覆盖角(如扇区角)小的波束角,覆盖角是覆盖区两条边界线之间的夹角。
根据这种技术,广播控制信道信息通过具有一个小的波束角的旋转间断发送到接收终端。此外,基站利用如非定向天线向整个覆盖区发送通信信道信息。这样,当一个接收终端接收通信信道信息时,广播控制信道信息被间断地发送到接收终端。继而,防止了广播控制信道信息对于接收终端变成干扰信息的情况。
然而,在上述传统技术中,存在下面的问题。如果含有广播控制信道信息的波束的波束角设置为比覆盖角小,广播控制信道信息不是连续而是间断地发送到接收终端。
相应地,例如,在广播控制信道信息的总块数,覆盖角,波束旋转角速度等的值不合适的情况下,引起一种情况,接收终端不能接收广播控制信道信息的所有块的至少一个块。这个问题在下面将详细描述。
说明书将举一个例子,说明广播控制信道信息具有多个块的情况。接收终端在基站发送10个块(含有广播控制信道信息的块)接收一个块的情况。此外,广播控制信道信息的总块数假定为64,在这种情况下,如果接收终端是静止的,一些块永久不能被接收终端接收到。
特别地,考虑到下面的情况:由接收终端首先收到的块的块号为0,继而由接收块接收到的块的块号为20。在这种情况下,在基站发送十个块的每个周期中接收终端重复接收一个块时,接收终端能收到第54个块。下面,接收终端再次接收第0个块。因此,接收终端永久不能收到奇数号的块。
发明内容
本发明专利申请基于并主张2002年5月23日提交的在先的日本专利申请P2002-149417号的优先权,其全文作为参照。
本发明的目的是提供一种无线通信方法、一种基站及一种接收终端,其能够防止广播控制信道信息对于接收终端变成干扰信息的情况。本发明的另一目的是提供一种无线通信方法、一种基站及一种接收终端,其中接收终端能够收到广播控制信道信息所有块。
本发明的一方面在于提供一种无线通信方法,其用于通过第一定向天线发送的波束的旋转将具有多个块的广播控制信道信息发送到一个基站的第一定向天线的覆盖区中的接收终端,无线通信方法包括如下步骤:计算能够使接收终端接收所有广播控制信道信息块所需的发送块数相关信息,这是基于广播控制信道信息的全部块数和发送块数计算出来的,发送块数表示第一定向天线在接收周期内发送的广播控制信道信息的块数,接收周期表示接收终端接收广播控制信道信息时间点之间的间隔;计算波束旋转角速度相关条件,这是基于发送块数相关条件、块单元时间和覆盖角计算出来的,块单元时间表示第一定向天线发送广播控制信道信息中的一块所需的时间周期,覆盖角表示覆盖区两条边界线之间的角;以及控制第一定向天线以根据旋转角速度相关条件确定的旋转角速度旋转波束。
本发明的另一方面在于提供一种无线通信方法,其中,接收终端接收具有多个块的广播控制信道信息,广播控制信道信息通过基站的定向天线发送的波束的旋转来发送,无线通信方法包括步骤:接收广播控制信道信息,这是定向天线基于接收广播控制信道信息所有块所需的条件已经发送广播控制信道信息的情况下进行的;计算从所述接收终端接收广播控制信道消息的时间周期中减去所述接收周期内接收终端接收广播控制信道消息的一块的时间的时间,作为表示所述接收终端不接收广播控制信道信息的一块的时间的接收未准备时间;以及在接收未准备时间内,控制不向接收广播控制信道信息的接收器供给电源,其结果,所述接收终端不执行接收广播控制信道信息的操作。。
本发明的另一方面在于提供一种用于将具有多个块的广播控制信道信息发送到接收终端的基站,其中,接收终端是在第一定向天线的覆盖区中,这种发送广播控制信道信息是通过第一定向天线发送的波束的旋转来实现,基站包括:一个控制器,用于控制第一定向天线以基于波束旋转角速度相关条件确定的旋转角速度来旋转波束,这是在基于广播控制信道信息总块数和发送块数,计算能够使接收终端接收广播控制信道信息所有块所需的发送块数条件的情况下确定的,发送块数表示第一定向天线在接收周期中发送的广播控制信道信息的块数,接收周期表示接收终端接收广播控制信道信息的时间点之间的间隔;波束旋转角速度相关条件基于发送块数相关条件、块单元时间和覆盖角计算出来的,块单元时间表示第一定向天线发送广播控制信道信息的一块所需的时间周期,覆盖角表示覆盖区两条边界线之间的角。
本发明的另一方面在于提供一种用于将具有多个块的广播控制信道信息发送到接收终端的基站,其中,接收终端是在第一定向天线的覆盖区中,这种发送广播控制信道信息是通过第一定向天线发送的波束的旋转来实现,基站包括:一个控制器,用于控制第一定向天线以确定的旋转角速度旋转具有确定波束角的波束,这是在基于广播控制信道信息总块数和发送块数,计算能够使接收终端接收广播控制信道信息所有块所需的发送块数相关条件的情况下确定的,发送块数表示第一定向天线在接收周期中发送的广播控制信道信息的块数,接收周期表示接收终端接收广播控制信道信息的时间点之间的间隔;波束旋转角速度相关条件基于发送块数相关条件、块单元时间和覆盖角计算出来的,块单元时间表示第一定向天线发送广播控制信道信息的一块所需的时间周期,覆盖角表示覆盖区两条边界线之间的角;波束角是基于波束旋转角速度相关条件和波束旋转角速度等于或小于最大旋转角速度的条件下确定的,其中,最大旋转角速度是波束角除以块单元时间得到的。
本发明的另一方面在于提供一种用于接收具有多个块的广播控制信道信息的接收终端,广播控制信道信息通过基站的第一定向天线发送的波束的旋转来发送,接收终端包括:一个接收器,用于接收广播控制信道信息,这是在定向天线基于接收所有广播控制信道信息块所需的条件发送广播控制信道信息的情况下进行操作的;一个计算器,用于计算从所述接收终端接收广播控制信道消息的时间周期中减去所述接收周期内接收终端接收广播控制信道消息的一块的时间的时间,作为表示所述接收终端不接收广播控制信道信息的一块的时间的接收未准备时间;以及一个接收控制器,在接收未准备时间内,该控制器控制不向接收器供给电源,其结果,在接收未准备时间中控制接收器不用接收广播控制信道信息。
特别地,在本发明的无线通信方法中,这个无线通信方法是用于通过第一定向天线发送的波束将具有多个块的广播控制信道信息发送到接收终端,其中接收终端是在基站的第一定向天线的覆盖区内。无线通信包括下面的步骤。在第一个计算步骤中,基于广播控制信道信息的块的总数和发送块数计算出能够使接收终端接收广播控制信道信息的所有块所必须的发送块数的相关条件。发送块数表示在一个接收周期中第一定向天线发送的广播控制信道信息块数。接收周期是当接收终端接收广播控制信道信息时的两个时间点的间隔。在第二计算步骤中,波束旋转角速度的相关条件基于发送块数的相关条件、块单元时间和覆盖角。块单元时间显示的是第一定向天线发送广播控制信道信息的一个块所需的时间周期。覆盖角表示的是覆盖区的两个边界线之间的夹角。在控制步骤中,控制第一定向天线以基于波束旋转角速度相关条件所确定的旋转角速度来旋转波束。
附图说明
图1显示广播控制信道信息的结构的实例;
图2是一个解释传统接收和存储广播控制信道信息的方法的流程图;
图3显示关于存储在传统接收终端的存储单元的块和完成标记的信息的实例;
图4是解释现有技术问题的示意图;
图5显示了本发明实施例的无线通信系统结构;
图6显示了实施例基站的结构;
图7是一个解释实施例的波束控制单元的波束旋转控制功能的辅助图;
图8显示了实施例的接收终端的结构;
图9是一个用于解释实施例的部分无线通信方法的流程图;
图10是一个解释实施例中接收终端接收所有块必须的条件的辅助图;
图11是一个解释实施例中接收终端接收所有块必须的条件的辅助图;
图12是一个解释实施例中接收终端接收所有块必须的条件的辅助图;
图13是一个解释实施例中接收终端接收所有块必须的条件的辅助图;
图14是一个解释实施例的部分无线通信方法的流程图;
图15是一个解释实施例的部分无线通信方法的辅助图。
具体实施方式
结合所附的附图,将对本发明的各种实施例做出描述。需要提醒的是整个附图中相同或相似的部分或元件标有相同或相似的标号,相同或相似部分或元件的描述将被省略或从简。
普遍地,并且作为传统地各种装置的表示,各个附图并不是从一个图到另一个图按比例绘制,也没有在一给定的图内部按比例绘制。
在下面的描述中,将陈述大量的具体细节如具体信号值等来提供对本发明的透彻理解。然而,对于业内人士,很明显没有这些具体细节也能实施本发明。在一些例子中,为了不会因为不必要的细节使本发明变得模糊,很传统的电路以方框图的形式显示出来。
实施例
(结构)
图5显示了实施例的无线通信系统的结构。无线通信系统具有一个基站1和一个接收终端2。基站1向基站1覆盖的覆盖区(基站1的第一定向天线1b覆盖的区域)的接收终端发送各种信道信息(如广播控制信道信息)。在实施例中,基站1覆盖3个区(三扇区结构)的情况将作为一个例子来描述。在三扇区结构中,如图5所示,覆盖角,每个覆盖区的两条边界线之间的夹角,为120°。注意,“边界线”此处的意思(覆盖区的)两条边界线而不是波束的旋转方向中的边界线。
(基站)
图6显示了这个实施例的基站结构。基站1具有三个(扇区数)第一定向天线1b和三个(扇区数)信息发生单元1c。注意,第一定向天线1b和信息发生单元1c的数目是任意的,只要其与扇区数相同就可。
第一定向天线1b相互独立。此外,信息发生单元1c也是相互独立的。结果,每个第一定向天线1b发送的信息是独立的信息。
每个第一定向天线1b具有多个第二定向天线1d。每个第一定向天线1b构成一组阵列天线。每一个定向天线1b通过波束向覆盖区(如扇区1的覆盖区)中的接收终端2发送广播控制信道信息,其中,覆盖区是一个第一定向天线1b覆盖的区域。具体地,第二定向天线1d向覆盖区发送波束角比覆盖角(在120°情况下)小的波束,由此将广播控制信道信息发送到接收终端2。
每个信息发生单元1c包括一个广播控制信道信息发生单元1f,一个发送放大单元1g,一个输入单元1h,一个计算单元1j,一个波束控制单元1k,以及一个显示单元(未示出)。
广播控制信道信息发生单元1f按预定的形式(如与无线通信类型匹配的形式)产生系统信息(如,基站的ID信息)。例如,广播控制信道信息发生单元1f产生具有预定块数的广播控制信道信息。具体地,当W-CDMA方法作为无线通信方法时,广播控制信道信息发生单元1f产生具有64个块的广播控制信道信息(参考图1)。
第一发送放大单元1g将广播控制信道信息发生单元1f产生的广播控制信道信息放大。由第一发送放大单元1g放大的广播控制信道信息被发送到波束控制单元1k。
将预定值(与无线通信方法的设计有关)输入到输入单元1h。具体地,广播控制信道信息的所有块数,块单元时间,覆盖角,和波束角被输入输入单元1h中。其中,块单元时间为第一定向天线1b发送广播控制信道信息的一个块所需的一个时间周期,波束角比覆盖角小,同时这样一个角使得第一定向天线间断地向接收终端2发送广播控制信道信息。注意,存在波束角并不依赖于无线通信系统的设计来预先确定的情况,这种情况将在下文叙述。来自输入单元1h的每一段信息被发送到计算单元1j。
计算单元1j基于广播控制信道信息和发送块数,计算能够使接收终端2接收到广播控制信道信息的所有块所需要的发送块数相关条件(第一计算过程)。发送块数是在一个接收周期中,由第一定向天线1b发送的广播控制信道信息的块数。其中,接收周期是接收终端2接收广播控制信道信息时的时间点之间的间隔。然后,计算单元1j基于计算的发送块数相关条件,块单元时间和覆盖角计算波束旋转角速度相关条件(第二计算过程)。波束角速度的相关条件是能够使接收终端2接收广播控制信道信息的所有块所需的条件。
例如,计算单元1j计算下面的条件。具体地,计算单元1j基于第一个和第二个值(后面叙述)的乘积等于或大于总块数(第一计算过程)这样一个条件下,计算能够计算出使接收终端2接收所有块所必须的发送块数相关条件。其中,第一个值是通过总块数与发送块数的最小公倍数除以发送块数得到,第二个值表示在接收周期中由接收终端2收到的广播控制信道信息块数的接收块数。
然后,计算单元1j基于发送块数相关条件、块单元时间、覆盖角和接收块数,计算波束角速度相关条件(第二计算过程)。基于波束旋转角速度和最大无线电波旋转角速度接收块数计算接收块数(通过波束角除以块单元时间得到的值)。计算单元1j计算的具体方法将在下文描述。
由计算单元1j计算的波束旋转角速度在显示单元上显示(未示出)。例如,基于显示单元的显示(即,所计算的波束旋转角速度相关条件),系统管理员决定一个预定的旋转角速度(这个旋转角速度满足所计算的旋转角速度相关条件)。然后,管理员利用输入单元1h输入所确定的预定旋转角速度。输入的旋转角速度被发送到波束控制单元1k。
波束控制单元1k具有一个波束发生控制功能和波束旋转控制功能。图7是一个解释无线电波旋转控制功能的辅助图。
波束控制单元1k控制第一定向天线1b以使具有波束角Wa(比120°覆盖角小的角)的波束以确定的预定的旋转角速度来旋转,确定的预定的旋转角速度是基于计算的波束旋转角速度确定的。
具体地,波束控制单元1k选择多个第二定向天线1d中任意一个第二定向天线1d(或多个相邻的第二定向天线1d)。其中,假定第二定向天线1d已经被选择。波束控制单元1k将第一发送放大单元1g输出的广播控制信道信息发送到所选择的第二定向天线1d。然后,无线电波控制单元1k使得所选的第二定向天线1d发送含有广播控制信道信息的波束。
此外,无线电波控制单元1k沿预定的方向旋转波束,连续将发送含有广播控制信道信息的波束的第二定向天线1d切换到另一第二定向天线1d。注意,波束控制单元1k保持波束角速度和天线切换速度之间对应关系的对应信息。然后,波束控制单元1k基于通信信息获得对应于所发送的波束旋转角速度的天线切换速度。然后,波束控制单元1k基于所获得的天线切换速度,沿着一定的方向,连续将含有广播控制信道信息的波束的第二定向天线1d切换到另一第二定向天线1d。
作为切换方法的例子,例如,下面的这个方法。设置每个第二定向天线1d以使其发送含有广播控制信道信息(广播控制信道信号)具有预定相位的波束。无线电波控制单元1k以对应于天线切换速度的相位变化速度来改变第一发送放大单元1g输出的广播控制信道信息(广播控制信道信号)的相位。这样,波束控制单元1k能够连续将发送含有广播控制信道信息的第二定向天线1d切换到另一第二定向天线1d。
此外,在波束控制单元1k使得波束发送方向沿着覆盖区的一条边界线(沿着基站位置O和点B连线的方向,图7显示的覆盖区1的情况)的第二定向天线1d来发送波束后;无线电波控制单元1k使得波束发送方向沿着覆盖区的另一条边界线(沿着基站位置O和点A连线的方向,图7显示的覆盖区1的情况)的第二定向天线1d来发送波束。这样,波束从第一定向天线1b向覆盖区1不断发送。对于覆盖区2和3也是相同的实现方法。
顺带地,在旋转方向与图7的旋转方向相反情况下,在波束控制单元1K促使波束发送方向为沿着覆盖区一条边界线(沿着基站位置O和点A连线的方向,图7显示的覆盖区1的情况)的第二定向天线1d发送波束之后,波束控制单元1K促使波束发送方向为沿着覆盖区另一条边界线(沿着基站位置O和点B连线的方向,图7显示的覆盖区1的情况)的第二定向天线1d发送波束。每个定向天线1d利用具有波速宽度为Wa的波束将广播控制信道信息发送到覆盖区中的接收终端2。注意,如图7所示,三个第一定向天线1b将波束分别发送到覆盖区1、2、3。
还有,基站1包括一个导频信息发生单元1m,一个通信信道信息发生单元1n,一个控制信道信息发生单元1p,一个信息合成单元1q,一个第二发送放大单元1r和一个非定向天线1s。导频信息发生单元1m产生导频信息。导频信息是接收终端2与无线通信系统建立同步所需要的信息。通信信道信息发生单元1n可以和网络相连。通信信道信息发生单元1n基于网络发送的呼叫信息,产生与无线通信系统设计相匹配的通信信道信息。控制信道信息发生单元1p产生关于控制信道而非广播控制信道的信息。
信息合成单元1q基于导频信息发生单元1m产生的信息、通信信道信息发生单元1n产生的信息以及控制信道信息发生单元1p产生的信息,产生一条合成信息。然后,信息合成单元1q将合成的信息发送到第二发送放大单元1r。第二发送放大单元1r将合成的信息放大然后将合成信息发送到非定向天线1s。非定向天线1s发送含有合成信息的波束。
如上述叙述构成的基站1通过按确定的旋转角速度旋转波束向覆盖区(如覆盖区1)发送广播控制信道信息,所述的波束是第一定向天线1b按照一定方向发送的。同时,基站1的非定向天线1s向覆盖区(覆盖区1、2、3)发送信息如通信信道信息。包括通信信道信息的信息被独立于广播控制信道信息发送。
(接收终端)
图8显示了接收终端2的结构。接收终端2包括一个接收单元2b,一个测量单元2c,一个计算单元2d,一个存储单元2f和一个用于控制每个单元的控制单元2g(接收控制单元)。当基站1的第一定向天线1b发送广播控制信道信息时,接收单元2b接收广播控制信道信息,其中的广播控制信道信息是能够使接收终端2接收所有的广播控制信道信息块的必要条件。上述过程详细如下。预先提到的是,波束旋转角速度的确定是基于能够使接收终端2接收所有的广播控制信道信息块必须的条件。基站1的第一定向天线1b通过已确定的波束旋转角速度旋转波束向覆盖区发送广播控制信道信息。接收终端2的接收单元2b接收所发送的广播控制信道信息。注意,接收单元2b也接收除广播控制信道信息之外的各种信息。
时间测量单元2c在当接收单元2b测量首先开始接收广播控制信道信息的时间,接收单元2b首先终止广播控制信道信息的接收的时间,以及接收单元2b下一次开始接收广播控制信道信息的时间。每个所测的时间被发送到计算单元2d。
计算单元2d基于接收单元2b首先开始接收广播控制信道信息的时间以及接收单元2b再次开始接收广播控制信道信息的时间计算接收周期(接收单元2b接收广播控制信道信息的时间点之间的间隔)。还有,计算单元2d总是保持块单元时间。基于每个测量的时间,计算单元2d计算接收单元2b在接收周期中接收广播控制信道信息的时间周期(下文称广播控制信道接收时间周期)。计算单元2d基于块单元时间计算接收单元2b在广播控制信道接收周期中完全接收的块的数量(下文称作接收块数)。计算单元2d基于测量的时间和接收块数,计算接收单元2b在接收周期接收广播控制信道信息块的接收时间。注意,接收周期的计算方法和接收时间的计算方法并不局限于上述的计算方法。
然后,计算单元2d基于接收周期和接收时间计算接收单元2b不能接收广播控制信道信息块的接收未准备时间。所计算的接收未准备时间被发送到控制单元2g。
控制单元2g控制接收单元2b使其在所计算的接收未准备时间内不执行接收操作。还有,在存储单元2f中存储了接收单元2b接收的各种数据(如,广播控制信道信息块和通信信道信息块)。
(无线通信方法)
利用上述无线通信系统的无线通信方法的一个实例将在下面描述。
基站1发送广播控制信道信息的一种方法。
图9是用于解释在利用前述无线通信系统的无线通信方法中基站1将广播控制信道信息发送到接收终端2的流程图。
首先,例如,无线通信系统管理员利用输入单元1h(S10)输入无线通信系统的设计中预先确定的广播控制信道信息的所有块数(如,64),块单元时间(如20msec),覆盖角(这个例子中为120度)以及波束角(如比覆盖角小的一个角以及同时第一定向天线1b间断性地将广播控制信道信息发送到接收终端2的一个角,如12度)。所输入的各种信息被发送到计算单元1j。“块”在下文中意思是广播控制信道信息块。
计算单元1j基于所有的块数和发送块数(S15)计算能够使接收终端2接收所有块所必需的发送块数相关的条件。然后,计算单元1j基于所计算的发送块数条件、块单元时间和覆盖角(S20)计算能够使接收终端2接收所有块的所需要的波束旋转角速度(S20)相关条件。
S15和S20的处理过程的详细描述如下。计算单元1j基于由第一值和第二值(后面叙述)相乘所获得的值等于或大于全部的块数这个条件,计算能够使接收终端2接收所有块数所必需的发送块数相关的条件。此处,第一值通过总块数和发送块数的最小公倍数除以发送块数获得,第二值是显示在接收周期内接收终端2接收的广播控制信道信息块数的接收块数。
然后,计算单元1j基于相关条件的发送块数、块单元时间、覆盖角和相关条件的接收块数计算相关条件的波束旋转角速度。相关条件的接收块数基于波束旋转角速度和最大旋转角速度(通过波束角除以块单元时间得到)计算出。
下面,利用图10到13具体描述能够使接收终端2接收所有块单元的条件的计算过程。还有,在图11到13中,画有多个对角线的块表示接收终端2能够接收的块。
如图10所示,考虑了基站(存在于O的位置)的第一定向天线1b将广播控制信道信息发送到存在于第一定向天线1b(如在位置C)的覆盖区(扇区OAB)的接收终端2的情形。此外,覆盖角Ws(度),波束角Wa(度),广播控制信道信息的所有块数B,以及块单元时间D(秒),假定在无线通信系统的设计中被预先确定了。其中,波束的最大旋转角速度ωmax由下面表达式(1)表示。
ωmax=Wa/d(度/秒)……(1)
原因如下。当波束碰到接收终端2时,接收终端2能够接收广播控制信道信息。下面,当波束偏离接收终端2时,接收终端2不再能接收广播控制信道信息。此外,接收终端2在接收终端2能够接收广播控制信道信息的状态和接收终端2不再能够接收广播控制信道信息之间的时间周期不等于或者大于块单元时间的情况下不能接收广播控制信道信息的一块。如果波束旋转角速度ω等于或小于ωmax,当波束碰到接收终端2时,至少一个块被接收终端2接收。因此,旋转角速度ω需要等于或小于ωmax。
结果,计算单元1j计算波束旋转角速度的相关条件,以使波束等于或小于最大旋转角速度(波束角除以块单元时间得到)。
接下来,接收周期Tp(秒),表示接收终端2接收广播控制信道信息时间点之间的间隔,由下面表达式(2)表示。
Tp=Ws/ω(秒)……(2)
原因如下。覆盖覆盖区1的第一定向天线1b发送的波束假定以如图10所示的某一方向旋转。此外,波束发送方向在波束发送方向已经是OA的方法后变成OB的方向。相应地,如图10所示,如果存在于位置C的接收终端2在时间T接收广播控制信道信息,当接收终端2接收广播控制信道信息的下一个时间是T+Ws/ω,具体地说,接收终端2接收广播控制信道信息时间点之间的周期是Ws/ω。因此,接收周期Tp(秒)由表达式(2)表达。
此外,如图11所示,当显示第一定向天线1b在接收周期Tp中发送的块数的发送块数为α,并且当显示接收终端2在接收周期Tp中接收的数目的接收块数为N时,如果总块数B和发送块数α的最大公倍数满足下面表达式(3),接收终端2能够接收所有的块。
L/α*N>=B……(3)
原因如下。当波束角Wa比覆盖角Ws小时,为了防止广播控制信道信息变成接收终端2的干扰的情况,接收终端2需要间断地接收广播控制信道信息。相应地,存在接收终端2在接收周期Tp中不能接收的块(如图11中显示的块2、3、4、5)。因此,接收终端2能够在接收周期Tp中接收的块数随着时间变化而变化。
图12显示了接收终端2能够接收的块(具有画有多条对角线的块)和接收终端2不能够接收的块(未画对角线的块),其中,总块数B为8,发送块数α为3,接收块数N为2。
如图12显示,接收终端2能够在接收周期Tp中接收的块根据时间从块1和块2改变为块4和块5,然后改变为块7和块8。这样,接收终端2能够在接收周期Tp中接收的块随着时间的不同而不同。相应地,例如,如果接收终端2在T时间接收的块数为1,当接收终端2接收块数为1的块是时间t+T1(T1是发送L块的时间周期)。具体地,接收终端2接收具有同一块数的时间点之间的周期为发送N块的时间周期。
例如,在图12显示的情况,块的数量L为24。在这种情况下,接收终端2接收具有同一块数的块(如块数为1)的时间点之间的周期是发送L(L=24)块的时间周期。在图12的情况中,当L(L=24)块被发送的每一时间,接收终端2接收具有1,2,4,5,7,8,2,3,5,6,8,1,3,4,6和7块号的块。
此外,L/α为一个接收计数,其表示接收终端2在L(L=24)块被发送的时间周期中接收波束(含有广播控制信道信息)次计数。例如,在波束碰到接收终端一次然后从接收终端偏离的情况下,接收计数为1。N表示接收终端2在波束碰到接收终端的时间和波束偏离接收终端的时间之间接收的块数。
结果,可以说L/α*N表示接收终端2在L(L=24)块被发送时的时间周期中广播控制信道信息的块数。此外,接收终端2能够在接收周期Tp中接收的块随时间的不同而不同。例如,接收终端2可以在第一接收周期Tp接收的块为块1和块2,然而,接收终端2可以在第二接收周期Tp接收的块为块4和块5。
因此,如果满足关系L/α*N>=B,可以说接收终端2可以在L(L=24)块被发送时,接收所有的广播控制信道信息块(块1-8)。
例如,如图13显示,如果B=8,α=6,N=1,不满足关系式L/α*N≥B。相应地,接收终端2不能广播控制信道信息所有块中的一个或多个块。同样,如果B=64,α=10,N=1,不满足关系式L/α*N≥B。相应地,接收终端2不能广播控制信道信息所有块中的一个或多个块。另一方面,如果B=53,α=10,N=2,满足关系式L/α*N≥B。相应地,接收终端2可以接收所有的广播控制信道信息块(块1-8)。
在关系式L/α*N>=B满足的情况下,可以推出关于发送块数α条件的下面表达式(4)。
L(α,B)/α>=B/N……(4)
此外,发送块数α基于发送块数的定义可以推为Tp/d。
此外,接收块数N为ωmax/ω表示的值的整数部分。原因如下。如前所述,如果波束旋转角速度ω为ω/max,接收终端2可以在波束碰到接收终端2的时间与波束偏离接收终端2的时间之间接收一个块。另一方面,如果波束旋转角速度ω为ω/max/2,接收终端2可以在波束碰到接收终端2的时间与波束偏离接收终端2的时间之间接收连续的两个块。相应地,如果波束旋转角速度ω为ω/max/N,可以说接收终端2可以在波束碰到接收终端2的时间与波束偏离接收终端2的时间之间可以接收N个连续的块。结果,就是说ωmax/ω的整数部分是接收终端2在波束碰到接收终端2的时间与波束偏离接收终端2的时间之间接收到的块数。
因此,基于条件1(α=Tp/d),条件2(N为ωmax/ω表示的值的整数部分),条件3(L(α,B)/α≥B/N),以及条件4(表达式(2)),可以推出波束旋转角速度ω的关系式。关系表达式是能够使接收终端2接收广播控制信道信息所有块所必需的条件。
计算单元1j基于波束旋转角速度ω表达式和输入到输入单元的数据计算波束旋转角速度相关条件。所计算的波束旋转角速度相关条件在显示单元显示。例如,基于显示单元显示的条件,管理员确定波束旋转角速度。然后,管理员利用输入单元1h输入所确定的波束旋转角速度。输入的波束旋转角速度被发送到波束控制单元1k。注意,计算单元1j可以基于所计算的波束旋转角速度相关条件自动确定波束旋转角速度。例如,计算单元1j可以从满足所计算的波束旋转角速度相关条件的旋转角速度中选择最小(或最大)旋转角速度。
此外,与步骤S10到S20平行,也可以执行下述处理。广播控制信道信息发生单元1f产生预先确定块数的广播控制信道信息。然后,第一发送放大单元1g放大所产生的广播控制信道信息。第一发送放大单元1g将放大的广播控制信道信息输出到波束控制单元1k(S30)。
波束控制单元1k控制第一定向天线1b以使波束按照基于旋转角速度相关条件确定的旋转角速度旋转(S35)。这个步骤的叙述如前所述。
在这些处理之后,无线电波以确定的旋转角速度旋转,因此广播控制信道信息被间断性地发送到覆盖区1中的接收终端2(参考图10)。
基站1发送通信信道信息的处理。
平行于前述发送广播控制信道信息处理,用于发送通信信道信息的处理执行如下。
导频信息发生单元1m产生导频信息,并且将导频信息发送到信息合成单元1q,通信信道信息发生单元1n产生通信信道信息并且将通信信道信息发送到信息合成单元1q。控制信道信息发生单元1p产生相关于控制信道而不是广播控制信道的信息,并且将产生的信息发送到信息合成单元1q。
信息合成单元1q基于导频信息发生单元1m的信息、通信信道信息发生单元1n产生的信息和控制信道信息发生单元1p产生的信息,产生一条合成信息。然后,信息合成单元1q将合成的信息发送到第二发送放大单元1r。在第二发送放大单元1r将合成的信息放大之后,第二发送放大单元1r将合成的信息发送到非定向天线1s。非定向天线1s向覆盖区(在这种情形下,如图7显示的覆盖区1、2、3)发送含有合成信息的波束。
(3)接收终端2接收广播控制信道信息的处理过程。
图14是用于解释接收终端2接收广播控制信道信息的方法的流程图。图15的用于补充解释接收方法的流程图。图15是显示广播控制信道信息块和各种时间信息(例如接收起始时间)在N=2,α=3以及B=8的情况下的关系。
图15显示的数字是块号。此外,画有多个对角线的块表示接收终端能够接收的块。不画有对角线的块表示接收终端不能接收的块。
接收终端2的用户打开接收终端2。根据接收每个基站1发送的无线电波,接收终端2的接收单元2b将每个无线电波发送到控制单元2g。控制单元2g计算每个无线电波的强度。控制单元2g基于计算的结果确定发送最强无线电波的基站1。接收终端2的控制单元2g指示接收单元2b接收该基站1发送的广播控制信道信息的信号。接收单元2b执行指令。
接收终端2的接收单元2b接收基站1的第一定向天线1b发送的广播控制信道信息(S100)。在这个步骤中,第一定向天线1b通过以前述所确定的波束旋转角速度旋转波束将广播控制信道信息发送到接收终端2。
接收单元2b接收到的广播控制信道信息被发送到控制单元2g。控制单元2g拥有其量等同于一个块(广播控制信道信息的一块)的数据。控制单元2g将发送的广播控制信道信息数据量解码。然后,控制单元2g获得含在广播控制信道信息的SFN,并且基于SFN将块号解码。控制单元2g允许广播控制信道信息的每个块对应于一个块号。结果,控制单元2g将广播控制信道信息的每个块存储在存储单元2f(S110)。此外,控制单元2g将存储在存储单元2f的每个块的块号存储在内置寄存器中。
平行于上述处理,执行如下处理。时间测量单元2c测量接收单元2b首先开始接收广播控制信道信息的时刻(图15中显示的时刻t0),接收单元2b首先终止广播控制信道信息的接收的时刻(图15显示的时刻t1),以及接收单元2b再次开始接收广播控制信道信息的时刻(图15中显示的时刻t2)。
每个所测的时刻被发送到计算单元2d。计算单元2d基于时刻t0和时刻t2,计算时刻t0和时刻t2之间的时间差。计算单元2d基于时间差(S120)计算接收周期Tp。
接着,计算单元2d计算时刻t0和时刻t1的时间差。然后,计算单元2d基于时间差和块单元时间d计算接收块数,其中,接收块数是接收单元2b在时间差(t1-t0)中完全接收到的块数。具体说,计算单元2d计算由(t1-t0)/d表达的值的整数部分作为接收块数。其中,如图15显示,对于(t1-t0)/d=2的情况将在下文叙述。
然后,计算单元2d基于所计算的接收块数、每个所测的时间以及接收周期Tp计算接收时间(S130)。接收时间意思是接收单元2b在接收周期Tp中接收广播控制信道信息的块的时间。例如图15的情况,从时刻t0到时刻t1的周期算作接收时间。
接着,计算单元2d基于每个所测的时间和接收时间(从时刻t0到时刻t1的时间周期)计算时限,当接收单元2b不能在接收周期Tp中接收广播控制信道信息块的时间时。具体说,计算单元2d基于接收时间(时间t0到t1的时间段)计算出当接收单元2b在接收周期Tp中未收到该广播控制信道信息的一个块的时间就是从时间t1到t2的时间段。
接着,计算单元2d基于所计算的时间(时刻t1到时刻t2的时间周期)和接收周期Tp(140),计算接收未准备时间,该接收未准备时间是接收单元2b不能接收广播控制信道信息块的时间。
注意,“已经接收一个块”此处的意思是已经接收了一个完整的块。例如,在接收单元2b仅仅接收了一个块的一半的情况下,不能说接收单元2b已经接收了一个块。
例如,图15所示的情况,计算单元2d计算时刻t1+n(n是等于或大于0的整数)*Tp到时刻t2+n*Tp的时间周期作为接收未准备时间。由计算单元2d计算的接收未准备时间被发送到控制单元2g。
控制单元2g控制接收单元2b以使在所计算的接收未准备时间中不执行接收操作(S150)。详细地,控制单元2g指示电源单元(未示出)在接收未准备时间内不向接收单元2b供电。电源单元从控制单元2g执行指令。
然后,控制单元2g参照寄存器判断是否所有的广播控制信道信息块都已经存储到存储单元2f中(S160)。
如果所有块都已经存储,控制单元2g拥有显示所有的块都已经存储的信息(S170)。另一方面,如果所有的块都没有存储时,执行步骤S100的处理。
在S170的处理后,接收终端2执行如下的处理。如前所述,基站1通过非定向天线1s将通信信道信息发送到覆盖区。在接收终端2接收了所有广播控制信道信息的块以及将其存储在存储单元2f中之后,接收终端2执行如下所需的处理。接收终端2接收各种信息(如导频信息、通信信道信息以及控制信道信息)。
顺便地,虽然本发明如前所述可以应用到W-CDMA无线通信方法中,但本发明并不局限于此,本发明可以应用到各种无线通信方法中。此外,在实施例中,描述了扇区数为3的情况,但本发明并不局限于此。具体地,本发明也可以被应用到具有任意个扇区的无线通信系统中。进一步,本发明也可以应用到没有扇区结构的无线通信系统中。注意,在这种情况下,覆盖角是360度,并且基站具有的第一定向天线2b的数量为1。
(优点)
在这个实施例中,计算单元1j基于广播控制信道信息的总块数和发送块数计算发送块数相关条件(这个条件是能够使接收终端2接收广播控制信道信息所有块所需要的),其中,发送块数表示在接收周期第一定向天线1b发送的广播控制信道信息的块数。然后,计算单元1j基于发送块数相关条件,块单元时间和覆盖角,计算波束旋转角速度相关条件。结果,基站1的波束控制单元1k控制第一定向天线1b以使波束以基于波束旋转角速度相关条件确定的波束旋转角速度旋转。
例如,如果第一定向天线1b间断性地将广播控制信道信息发送到接收终端2,广播控制信道信息变成接收终端2的干扰这种情况被阻止了。
这里,当第一定向天线1b间断性地将广播控制信道信息发送到接收终端2时,如果波束没有以合适的旋转角速度旋转,存在下述的缺点。具体地,存在这种情况,广播控制信道信息的所有块中的一些块不能被接收终端2一直接收到。
如前所述,在这个实施例中,计算单元1j计算能够使接收终端2接收到广播控制信道信息所有块必须的旋转角速度相关条件。然后,基站1的波束控制单元1k控制第一定向天线1b以使波束以基于所计算的旋转角速度相关条件确定的旋转角速度旋转。相应地,即使广播控制信道信息被第一定向天线间断性地发送到接收终端2,接收终端2也能够接收到广播控制信道信息的所有块。
因此,根据这个实施例,广播控制信道信息变成接收终端2的干扰的情况被阻止了。此外,接收终端2能够接收广播控制信道信息的所有块。
进一步,波束控制单元1k将发送含有广播控制信道信息的波束的第二定向天线1d沿预定的方向连续地切换到另一第二定向天线1d,从而旋转波束。此外,在波束控制单元1k促使具有波束发送方向沿覆盖区的一条边界线的第二定向天线1d发送波束之后,波束控制单元1k促使具有波束发送方向沿覆盖区的另一边界线的第二定向天线1d发送波束。
相应地,含有广播控制信道信息的波束向覆盖区连续地被发送。因此,将广播控制信道信息所有块存储在接收终端2所需的时间缩短了。
此外,这个实施例的接收终端2具有接收单元2b。当第一定向天线1b基于接收终端2能够接收到广播控制信道信息的所有块的条件发送广播控制信道信息时,接收单元2d接收广播控制信道信息。在这种情况下,广播控制信道信息被间断地发送到接收终端2。相应地,即使接收终端2在能够接收广播控制信道信息的状态下等待,存在这种情况,广播控制信道信息没有发送到接收终端2。
因此,在这个实施例中,接收终端2的计算单元1j基于接收周期和接收单元2b在接收周期中接收广播控制信道信息的块的时间,计算接收未准备时间,这个时间是接收单元2b不能接收广播控制信道信息的一块的时间。然后,控制单元2g控制接收单元2b以使其在接收未准备时间中不执行广播控制信道信息接收操作。
这样,接收单元2b在广播控制信道信息的块被发送的时候执行接收操作,并且,在广播控制信道信息没有被发送的时间中,不执行接收操作。相应地,接收单元2b的操作所需的电能被减小了,这样,增加接收终端2的电池寿命将变得可能。
此外,在这个实施例中,含有广播控制信道信息的波束的波束角比覆盖角小。此外,由基站1覆盖的区域大致与传统基站的覆盖区相当。相应地,减小接收终端2接收到的干扰信号(和广播控制信道信息相关的干扰信号)成为可能。
进一步,当波束角比较小并且基站1的覆盖区大致和传统基站的覆盖区相当时,减小基站1发送广播控制信道信息所需的电能成为可能。相应地,相比于传统基站,增加发送通信信道信息所需的电能成为可能。这样,无线通信系统的用户容量增加了。另一方面,当波束角比较小并且发送广播控制信道信息所需的电能大致和传统基站的电能相当时,基站1的覆盖区要比传统基站的覆盖区大。
(改进实施例1)
基站1的计算单元1j基于所计算的波束旋转角速度相关条件和波束旋转角速度是通过最大旋转角速度除以n(n是一个等于或大于1的整数)得到的一个值的条件,计算波束旋转角速度相关条件。例如,计算单元1j可以计算前述表达式(3)和表达式ω=ωmax/n同时被满足的条件作为旋转角速度相关条件。
这种改进也具有该实施例的优点。此外,在这个改进实施例中,接收单元2b能够接收到全部块的一个整数。相应地,例如,甚至在接收单元2b总是执行接收操作的情况下,也没有必要接收不完整块的数据(例如,一块的一半等)。
(改进实施例2)
如前述实施例,波束角被预先确定。本发明可以应用在波束角没有预先确定的情况中。在这种情况下,计算单元1j计算相关于波束角和旋转角速度的条件。在波束角和旋转角速度基于这些条件被确定的情况中,波束控制单元1k甚至可以控制第一定向天线1b以使具有确定波束角的波束以确定的旋转角速度旋转。
下面,实施例中的相同结构和相同功能的描述将被省去,仅叙述不同点。首先,如实施例所述,计算单元1j执行第一和第二计算过程。然后,计算单元1j基于所计算的旋转角速度相关条件和旋转角速度等于或小于最大角速度的条件,计算能够使接收终端2接收到所有广播控制信道信息块所需的旋转角速度和波束角相关的条件。
例如,假设表达式(3)是所计算的旋转角速度相关条件。另一方面,旋转角速度等于或小于最大角速度的条件由下面表达式(5)表示。
ω≤ωmax=Wa/d(度/秒)……(5)
相应地,旋转角速度ω和波束角Wa满足表达式(3)和(5)的条件可以说是能够使接收终端2接收所有广播控制信道信息块所需的旋转角速度和波束角的相关条件。
然后,显示单元显示关于旋转角速度和波束角所计算的条件。例如,基于显示单元显示的条件无线通信系统的管理员确定旋转角速度和波束角。
然后,管理员利用输入单元1h输入所确定的旋转角速度和波束角。所输入的旋转角速度和波束角被发送到波束控制单元1k。在波束角和旋转角速度基于波束旋转角速度相关条件和旋转角速度等于或小于最大旋转角速度的条件确定的情况下,波束控制单元1k控制第一定向天线1b以使具有确定波束角的波束以确定的旋转角速度旋转。
具体描述如下。无线电波控制单元1k拥有说明波束角与同时发送波束的第二定向天线1d的数目(下文称天线数)之间对应关系的波束角对应信息。然后,波束控制单元1k参照波束角对应信息来获得对应于输入的波束角的通信数目。
接下来,波束控制单元1k从多个第二定向天线1d中选择所获得的第二定向天线1d的数目。例如,在每个第二定向天线1d是在第n的位置(n为等于或大于1的整数)以及天线数是3的情况下,波束控制单元1k选择位置在第一、第二及第三位置的第二定向天线。
波束控制单元1k将第一发送放大单元1g输出的广播控制信道信息发送到所选择的第二定向天线,并且促使第二定向天线1d发送含有广播控制信道信息的波束。然后,波束控制单元1k以对应于所确定的旋转角速度的天线切换速度连续将所选的第二定向天线1d切换到另一第二定向天线1d。这样,无线电波控制单元1k以确定的旋转角速度旋转波束。除了上述波束控制单元1k的其它功能与实施例所述的相同。
除了上述的其它功能外的功能,与该实施例的无线通信系统中每个单元的功能相同。在本改进例中,可以获得和实施例中相同的优点。
(改进例3)
在实施例中,全部块数、块单元时间、覆盖角以及波束角被预先确定。在这个改进例中,将要叙述旋转角速度而不是波束角被预先确定的情况。在这种情况下,计算单元1j可以计算能够使接收终端2接收到所有广播控制信道信息块所需的波束角相关条件。
下面,与实施例和改进例2相同功能的描述将从简,将对不同点进行描述。首先,如实施例中所述,计算单元1j执行第一和第二计算过程。
代替波束角,旋转角速度被输入输入单元1h。所输入的旋转角速度被发送到计算单元1j。计算单元1j计算如前所述的旋转角速度相关条件。基于上述条件和所输入的旋转角速度,计算单元1j计算条件1(波束角相关条件)。此外,计算单元1j基于旋转角速度等于或小于最大旋转角速度(将波束角速度除以块单元时间所得到的值)的条件,以及所输入的旋转角速度和块单元时间计算条件2(波束角相关条件)。基于计算的条件1和2,计算单元1j计算能够使接收终端2接收到所有广播控制信道信息块所需的波束角相关条件。然后,例如,管理员基于波束角相关条件确定波束角。
基于波束旋转角速度相关条件和旋转角速度等于或小于最大旋转角速度的条件的情况下,波束控制单元1k控制第一定向天线1b以使具有确定的波束角的波束被旋转。
波束控制单元1k促使第一定向天线1b以预先确定的旋转角速度旋转具有确定波束角的波束的操作与改进例2的操作相同。在这个改进例中,可以获得和实施例同样的优点。
(改进例4)
在实施例和每个改进例中,计算单元1j可以设在基站1之外。此外,管理员可以利用输入单元1h输入所确定的旋转角速度和波束角。包括旋转角速度的输入的信息被发送到波束控制单元1k。
(改进例5)
在前述实施例和改进例5中,在无线通信系统的设计中预先确定的值被输入输入单元1h。在这个改进例中,基站1不提供输入单元1h。此外,计算单元1j拥有预先确定的值。计算单元1j具有拥有的值计算能够使接收终端2接收到广播控制信道所有块所必需的条件。
(改进例6)
在这个改进例中,计算接收未准备时间的处理可以改进如下。
接收终端2的计算单元2d维持接收周期Tp,发送块数α,接收块数N,全部块数B和块单元时间d。时间测量单元2c测量接收单元2b首先开始接收广播控制信道信息的时刻t0,并且然后将时刻t0发送到计算单元2d。
计算单元2d基于每条拥有的信息和每条发送的信息计算接收未准备时间。参照图15,下面将作具体地描述。根据获得的上述时刻t0,计算单元2d基于时刻t0,接收块数N(图15中N为2)以及块单元时间d,计算接收单元2b首先终止广播控制信道信息的时刻t1。然后,计算单元2d基于时刻t1和接收周期Tp计算接收单元2b在接收周期中接收广播控制信道信息块的时间(从时刻t1到时刻t2的时间周期)。
结果,计算单元2d基于上述的时间(从时刻t1到时刻t2的时间周期)和接收周期Tp,计算接收未准备时间(接收单元2b不能接收广播控制信道信息块的时间)。控制单元2g控制接收单元2b以使其在接收未准备时间内不执行接收操作。
顺便地,接收终端2的控制单元2g能够首先解码SFN来确定被发送的块。相应地,利用SFN可以计算间断性地发送的广播控制信道信息的接收时间。计算单元2d利用接收时间计算接收未准备时间。
(改进例7)
前述实施例也可以改进如下。当接收终端2静止时,接收终端2能够在波束碰到接收终端2的时间与波束偏离接收终端2的时间之间的时间周期中接收所有的广播控制信道信息块。在这种情况下,波束旋转角速度需要满足下述关系。
当第一定向天线要发送所有块所需的时间是A〔秒〕(如1280msec),波束旋转角速度等于或小于Wa(波束角)/A(度/秒)。
在这个改进例中,第一定向天线发送所有块所需的波束角和时间被输入输入单元1h。计算单元1j计算旋转角速度等于或小于Wa(波束角)/A(度/秒)的条件作为能够使接收终端2接收所有块所需的条件。
对于业内人士来说,在接受本发明公开的技术所做的各种改进并不脱离本发明的范围。
Claims (9)
1.一种无线通信方法,其用于通过第一定向天线发送的波束的旋转将具有多个块的广播控制信道信息发送到一个基站的第一定向天线的覆盖区中的接收终端,无线通信方法包括如下步骤:
计算能够使接收终端接收所有广播控制信道信息块所需的发送块数相关信息,这是基于广播控制信道信息的全部块数和发送块数计算出来的,发送块数表示第一定向天线在接收周期内发送的广播控制信道信息的块数,接收周期表示接收终端接收广播控制信道信息时间点之间的间隔;
计算波束旋转角速度相关条件,这是基于发送块数相关条件、块单元时间和覆盖角计算出来的,块单元时间表示第一定向天线发送广播控制信道信息中的一块所需的时间周期,覆盖角表示覆盖区两条边界线之间的角;以及
控制第一定向天线以根据旋转角速度相关条件确定的旋转角速度旋转波束。
2.一种无线通信方法,其中,接收终端接收具有多个块的广播控制信道信息,广播控制信道信息通过基站的定向天线发送的波束的旋转来发送,无线通信方法包括步骤:
接收广播控制信道信息,这是定向天线基于接收广播控制信道信息所有块所需的条件已经发送广播控制信道信息的情况下进行的;
计算从所述接收终端接收广播控制信道消息的时间周期中减去所述接收周期内接收终端接收广播控制信道消息的一块的时间的时间,作为表示所述接收终端不接收广播控制信道信息的一块的时间的接收未准备时间;以及
在接收未准备时间内,控制不向接收广播控制信道信息的接收器供给电源,其结果,所述接收终端不执行接收广播控制信道信息的操作。
3.一种用于将具有多个块的广播控制信道信息发送到接收终端的基站,其中,接收终端是在第一定向天线的覆盖区中,这种发送广播控制信道信息是通过第一定向天线发送的波束的旋转来实现,基站包括:
一个控制器,用于控制第一定向天线以基于波束旋转角速度相关条件确定的旋转角速度来旋转波束,这是在基于广播控制信道信息总块数和发送块数,计算能够使接收终端接收广播控制信道信息所有块所需的发送块数条件的情况下确定的,发送块数表示第一定向天线在接收周期中发送的广播控制信道信息的块数,接收周期表示接收终端接收广播控制信道信息的时间点之间的间隔;波束旋转角速度相关条件基于发送块数相关条件、块单元时间和覆盖角计算出来的,块单元时间表示第一定向天线发送广播控制信道信息的一块所需的时间周期,覆盖角表示覆盖区两条边界线之间的角。
4.根据权利要求3所述的基站,其中,波束旋转角速度相关条件的计算使得波束旋转角速度等于或小于最大旋转角速度,最大旋转角速度是通过波束角除以块单元时间得到的。
5.根据权利要求4所述的基站,其中,发送块数相关条件是基于第一和第二值相乘等于或大于全部块数的条件计算的,第一值通过总块数和发送块数的最小公倍数除以发送块数得到,第二值是一个接收块数,其表示接收终端在接收周期中接收到的广播控制信道信息的块数,以及
波束旋转角速度相关条件是基于发送块数相关条件、块单元时间、覆盖角以及接收块数相关条件计算的,其中,接收块数相关条件是基于旋转角速度和最大旋转角速度计算出来的。
6.根据权利要求3所述的基站,
其中,第一定向天线包括多个第二定向天线,
其中,控制器连续将发送含有广播控制信道信息的波束的第二定向天线沿着预定的方向切换到另一第二定向天线,以及
其中,在控制器促使具有波束发送方向沿着覆盖区一条边界线的第二定向天线发送波束之后,控制器促使具有波束发送方向沿着覆盖区另一条边界线的第二定向天线发送波束。
7.根据权利要求3所述的基站,其中,
波束角是基于波束旋转角速度相关条件确定的,且该确定的波束角满足波束旋转角速度等于或小于最大旋转角速度的条件,最大旋转角速度是波束角除以块单元时间得到的。
8.根据权利要求7所述的基站,其中,
控制器控制第一定向天线以确定的旋转角速度旋转波束,该确定的旋转角速度是基于波束旋转角速度相关条件和波束旋转角速度等于或小于最大旋转角速度的条件确定的,其中,最大旋转角速度是波束角除以块单元时间得到的。
9.一种用于接收具有多个块的广播控制信道信息的接收终端,广播控制信道信息通过基站的第一定向天线发送的波束的旋转来发送,接收终端包括:
一个接收器,用于接收广播控制信道信息,这是在定向天线基于接收所有广播控制信道信息块所需的条件发送广播控制信道信息的情况下进行操作的;
一个计算器,用于计算从所述接收终端接收广播控制信道消息的时间周期中减去所述接收周期内接收终端接收广播控制信道消息的一块的时间的时间,作为表示所述接收终端不接收广播控制信道信息的一块的时间的接收未准备时间;以及
一个接收控制器,在接收未准备时间内,该控制器控制不向接收器供给电源,其结果,在接收未准备时间中控制接收器不用接收广播控制信道信息。
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