CN1533650A - 找寻通信装置中至少一未用信道的接收单元及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在分布式基站网络中,尤其是在局部宽带网或者数字宽带本地网中找寻至少一个未被使用的传输信道和/或监控传输信道以确定通信装置的特定消息的接收单元,以及涉及其使用方法。此接收单元包含在监控模式下具有宽带接收特征的一滤波器单元(5),使得来自多个传输信道的信号能够被并行接收;数字滤波器装置(7),用于将通过滤波器单元(5)的宽带信号细分为多个分量信号,每一分量信号各具有比宽带信号窄的带宽并且和多个传输信道之一相对应;测定装置(9),用以确定每一个分量信号中的至少一个信号强度以便能够确定多个传输信道中哪一个或哪一些正在被使用和/或多个传输信道中哪一个或哪一些没有被使用。

Description

找寻通信装置中至少一未用信道的接收单元及使用方法
技术领域
本发明涉及一种用于找寻分布式基站网络内,特别是在局部宽带网或者数字宽带本地网内的通信装置中至少一未用传输信道的接收单元,以及涉及一种此接收单元的使用方法。
背景技术
在局部宽带网或者数字宽带本地网的运行中,集成于各自网络中的装置不得不找寻网络内用于传输信息的传输信道,并且选出在一定的传输时间内空闲的或未被使用的信道。如果有传输的需要,那么各自的网络就可以使用这些空闲的传输信道来进行数据或者信息的传输。
更进一步说,集成于网络中的装置有必要识别并选出含有要给网络中各个装置信息的传输信道。通过依次滤出已被调查过使用和/或信息容量的有用信道,在局部宽带网或数字宽带本地网内的传统装置过滤或者找寻空闲传输信道和带有给各个装置信息的传输信道。这种方法意味着测定传输信道会花费相当长的时间。达到此目的所花费的时间导致各自网络中的信息传输迟滞。
发明内容
本发明的目的是提供一种前面提到的接收单元及它的使用方法,从而能快速、有效地找出未使用的传输信道。
本发明的目的是由权利要求1所述的接收单元和权利要求6所述的方法来实现的。
根据本发明的一个方面,提供一种接收单元,用以找寻分布式基站网络中,尤其是在局部宽带网或数字宽带本地网中的通信装置中的未使用的传输信道。该接收单元包含:滤波器单元,在监控模式下具有宽带接收特征,以便自几个信道的信号能够被并行接收;数字滤波器装置,用于将通过滤波器单元的宽带信号细分为一定数量的窄带分量信号,并且每一个窄带分量信号都能够和多个传输信道中的一个相对应;和测定装置,用以测定每一个滤出分量信号中的至少一个信号强度,以确定多个传输信道中哪一个或哪一些正在被使用和/或多个信道中哪一个或哪一些没有被使用。
根据本发明的另一方面,提供一种方法,用于找寻网络或分布式基站中,尤其是在局部宽带网或数字宽带本地网中的通信装置中未使用的传输信道。这种方法包含下面几步:
在监控模式下由具有宽带传输特征的滤波器单元接收来自宽频带中的多个传输信道上的信号;
通过数字滤波器装置将通过滤波器单元的宽的滤波带细化为多个分量信号,并且这些分量信号具有比宽频带窄的带宽;
这些分量信号分别和这些传输信道之一对应;
通过测定装置至少针对信号强度来对多个分量信号中至少一个进行分析,以区分多个传输信道中哪一个或者哪一些传输信道是正在被使用和/或者哪一个或者哪一些传输信道没被使用。
本发明的最基本的想法是设计一种接收单元以使得来自不同传输信道的信号能够被同时接收。然后将收到的宽频带信号通过数字滤波器装置细分为和每一个传输信道对应的多个频率范围。通过测定装置对这些频率范围进行分析以确定未被使用或空闲的传输信道。接收单元和通信装置就可以根据这些未被使用的传输信道的信息立即响应以请求使用一个或者更多的传输信道。收到使用请求后,不必像现有技术中设计的那样独个、连续地检查在各个网络中可用的传输信道是否正在被使用。通过这种接收单元和其使用方法各自网络中的响应时间会相当短。
在本发明的改进实施例中,当检测到使用请求时,通过具有用于选择未被使用的传输信道或者全部未使用的传输信道的选择设备的接收单元,关于使用/未被使用的传输信道的信息能够被有效地用来进行信号传输和/或形成分布式基站网络内部的网络元件。
本发明关于灵活使用接收单元的精华在于可以为滤波器单元提供在监控模式和正常模式下通过切换(switch)信号可切换的可切换滤波器单元,此滤波器单元在正常模式下的带宽传输特性要比监控模式下的窄,这样在多个传输通道中至少选择性地滤掉一个被选择的传输通道的信号。
为了扩展本发明的接收单元的应用,在本发明的改进实施例中提供具有分析装置的接收单元来对多个分量信号进行分析,这样来确定多个分量信号是否包含通信装置能够处理的信息,并且该通信装置能够处理的信息是否准备给此通信装置。
在本发明一个有益的改进实施例中,使用不同的滤波器单元能够接收来自于单个传输信道的信号和同时接收来自多个传输信道的信号,这些滤波器单元含有多个滤波器部件,其中的一个滤波器部件具有覆盖多个传输信道的宽带传输特征,另一些滤波器部件具有仅能够覆盖一个传输信道的窄带传输特性。
该方法所具有的优点与结合相关装置权利要求中所描述的这些优点相对应。
附图说明
通过下面的优选实施例并参照附图来具体描述本发明。其中:
图1是通信装置中的接收单元的示意方框图;
图2是通信装置中的进一步的接收单元的示意方框图;和
图3是可切换滤波器单元的实例。
具体实施方式
图1示出通信装置中的接收单元的示意方框图,所述通信装置其能在分布式基站网络中,尤其是局部宽带网或数字宽带本地网中集成为发射、接收或者发射/接收装置。如果要在特定时间由通信装置所接收的使用请求确定的那样要在此网络信息交换中包含此通信装置,那么此通信装置就有找寻用于信息交换的传输信道的任务,此传输信道在特定的时间在通信装置参与的情况下空闲,也就是说可以用作信息或数据交换。
在此情况下,使用请求不是由通信装置的用户就是由网络中另一些分布式基站中的一个基站产生。在两种情况即用户的使用请求和另一个基站的使用请求下,要执行的步骤最初是彼此匹配的。然而,依据最初如有关传输信道功率测定的过程中得到的关于传输信道的信息,在这之后执行的步骤与上述使用请求情况不同。
通信装置中的接收单元通过接收级1来从多个传输信道中接收信号,此接收级最好是具有相对宽带可调滤波器的射频放大器。然后接收信号在用于变换射频信号的混频级2被混频到第一中频范围,在随后的电路部分4即一中频放大级5和一模数转换单元6,所述的接收信号被转换到所需频率。进一步地,如果需要,也可以提供混频级(未示出)来得到所需要的频率。混频级2和其频率可变并可控的振荡器装置3相连。这样就可以用振荡器装置3的频率来决定哪一个传输信道或者频率范围的哪一部分将提供给电路部分4,和哪一部分将要被该振荡器装置滤出。接收的、混频后的信号传送给电路部分4,该电路部分包含带有放大元件的滤波器单元5和模数转换器装置6。切换信号8可以用来在监控模式和正常模式之间切换滤波器单元5。在监控模式下,滤波器单元5具有宽带接收或者传输特征,以便来自于多个传输信道的信号在宽频带下都能通过。在正常模式下,滤波器单元5的接收特性所具有的带宽要比监控模式的接收特性的带宽窄。在这种情况下,只有来自一个被选定的传输信道的信号才能够通过。依据这种应用,滤波器单元5能够通过切换信号8在两种模式下进行切换。
通过滤波器单元5的信号然后通过模/数转换器6被转换为数字信号。通过数字滤波器装置7,此数字信号被细分为多个频率范围或者分量信号,这些信号带宽比监控模式下通过滤波器单元5的宽频带窄。这种情况下多个分量信号的带宽是和通信装置中的一个传输信道的带宽一致。所述多个分量信号的每一个都和多个传输信道中的一块(block)对应,通过输入级1接收来自传输信道的信号。
数字滤波器装置7的带宽和频率是可变化和可控制的,举例来说,可以通过数字信号处理器实现数字滤波器装置7,并且能够更好地提供多个并行输出信号。在正常模式下,数字滤波器7的带宽会比分布式基站网络的一个传输信道的带宽稍宽一些。
在监控模式下,通过测定装置9分析多个分量信号以找出哪个/哪些传输信道正被使用或者空闲。在这种情况下,尽管能快速有效地执行这些步骤从而能够以适当的方式执行并行处理,多个分量信号也需要在多个步骤中处理。为此需要一种合适的功能强大的处理器。举例来说,使用测定装置9来确定所有情况下与多个信号分量相关并且代表一个接收的功率电平的功率电平,在这些情况下另一些表示信号分量的特征的参数也可以通过测定装置9来进行评估。
如下所述,在此情况下能够相对容易地确定接收的功率电平。在模数变换后叠加所有采样的绝对值,作为相关信号部分。这就可以直接测量信号的强度。另一种改进方法是对此信号部分的采样先进行FFT变换。信号的幅度就可以从得到的频谱上的读出。然而,此方法相对要复杂。
根据有关哪一个传输信道正被使用或者没被使用的信息,当有使用请求来请求通过一个或者多个传输信道进行信息传输时,通信装置就可以确定是否可以使用传输信道或者哪一个传输信道可以对此使用请求有效。为此目的使用一选择装置(未示出),它通过测定装置9处理检测到的信号来选择至少一个空闲的传输信道。
选择装置是控制单元12或者中心控制单元13的一部分。尤其是,控制单元12提供如滤波系数所需的时钟和滤波器控制信号;与中心控制单元13通信;通过与来自解调装置10和信道解码装置11的信号相连进行进一步的测定处理。如在控制单元12所给的关于未使用的传输信道的信息的基础上,中心控制单元13控制尤其是发射和接收处理,并确定将要使用哪一个传输信道。通过控制单元12适当选择传输到解调单元10的信号。要使用的传输信道可以通过“分时”的方法进行发射和接收。
例如,根据确定的信号强度或功率,可以分析从数字滤波器7发出的这些分量信号。然而,可以评估任何需要的参数或者信号特征以确定其是否能够用来区分正在使用的和未被使用的传输信道。
能够利用使用或者未使用的传输信道的信息来初步选择传输信道。更进一步地,可以对包含信号的传输信道进行更详细的分析,尤其是在为了显示包含在信号中的特征的情况下。可以使用当前所知的相关方法来检测分量信号、周期发射(检测)序列。
从数字滤波器7输出各个分量信号之后可以以各种所需方式进行分析。举例来说,可以通过使用用于正常工作的解调装置10和信道解码装置11来实现上述方法。信道解码装置11为通信装置进行适当的解码处理,如纠错。解调装置10在已被滤波和转换的信号上对通信装置进行合适的解调处理,如正交相位解调(QPSK)或者正交相位/幅度解调(QAM)。
如果仅仅提供测定装置9或者解调装置10,对分量信号进一步的分析只能单个的、多步地执行。然而,如果测定装置9或者解调装置10的配置合适,并且缓存分量信号,处理分量信号使用的时钟速率就会比单个传输信道上的数据率快,这样依据对正常时钟速率下各单个分量信号的分析,就可以在这个时候对整个分量信号的时钟进行分析。
在正常模式下,滤波器装置5工作在窄带,相似地,数字滤波器装置7也被设置为仅用一个传输信道来接收信号。滤波后,信号传给解调装置10和传输信道解码器11来进行进一步处理(见图1)。
尤其是,使用对正常模式下的信号和监控模式下的信号分量进一步的分析,以便找出例如来自于用户或来自于网络中另一基站的使用请求分析过的信号的格式是否和通信装置相适应和/或是否具有可以由通信装置处理的信息和是否计划传给通信装置。
数字滤波器装置7、测定装置9、信道解码装置11和解调器装置10都分别和控制单元12连接,并且控制单元12还和振荡器装置3一起与中心控制单元13相连。
图2示意地表示通信装置中改进的接收单元,其中数字滤波器装置7由滤波器部件7a、7b替代。正如图1中所述,滤波器部件7b的传输特性和监控模式下数字滤波器装置7的传输特征相对应。另一滤波器部件7a的传输特征和正常模式下数字滤波器装置7的传输特征相对应(如图1所示)。滤波器部件7b的输出信号传输给测定装置9。滤波器部件7a的输出信号和解调装置10相连。
这样就有可能通过图2中所示意性描述的接收单元不仅能够有选择地接收一传输信道内的信号,而且,同时并行进行宽带接收处理以找寻空闲的传输信道,正如结合图1所示的工作于监控模式下的接收单元一样。然而,这种情况下因为所有的信号都必须同时通过滤波器装置5,所以只可能监控设置在滤波器7a中的传输信道所群聚的各种传输信道。
在图1和图2所示的每个实施例中,中心控制单元13和通信装置的发射部分14相连,接收部分包含注有参考标记1到12的部件。
在改进的实施例中(见图3),提供两个分离的滤波器17、18以取代可切换的滤波器单元5,其中一个滤波器17的带宽和一个传输信道一致,如采用SAW滤波器的方式。另一滤波器18有相对宽频通过带宽,可覆盖多个传输信道,同样可以采用SAW滤波器的方式。
在此情况下,如图3所示,提供切换开关或者功分器16、19,也提供放大器部件15、20,用于合成信号。如果存在切换开关16、19,就需要一切换信号21,它和切换信号8基本一致。
进一步,有可能提供一个有利于处理大信号的实施例。在此情况下,在滤波器装置5和模/数转换器装置6中设置两条具有窄和宽传输特征的并行通路(未示出)。
更进一步地,模/数转换器装置6可以安排在滤波器装置5之前,以这种方向处理接收的信号。然后,使用数字技术设计象滤波器装置7的滤波器装置或者使该滤波器装置与数字滤波器7结合。

Claims (13)

1.一种在分布式基站网络中,尤其是在局部宽带网或者数字宽带本地网中的通信装置中找寻至少一未用的传输信道的接收单元,其特征在于,包括:滤波器单元(5),其在监控模式下具有宽带接收特征,能够并行接收来自多个传输信道的信号;数字滤波器装置(7),将通过滤波器单元(5)的宽带信号细分为多个具有比宽带信号窄的带宽的分量信号,并且每一个分量信号都能够和多个传输信道之一相对应;测定装置(9),用于确定每一个分量信号中的至少一个信号强度以决定多个传输信道中哪一个或哪一些正在被使用和/或多个传输信道中哪一个或哪一些没有被使用。
2.如权利要求1所述的接收单元,其特征在于还包括:选择装置,用于选择用于信号传输的未使用的传输信道或者所有未使用的传输信道,和/或当检测到使用请求时,用以形成分布式基站网络内部的网络元件。
3.如权利要求1或2所述的接收单元,其特征在于:滤波器单元(5)是可切换滤波器单元,通过切换信号(8)它可以在监控模式和正常模式下进行切换,并且滤波器单元(5)在正常模式下的带宽传输特性要比在监控模式下的窄,这样在多个传输信道中至少选择性地滤掉一个选定的传输信道的信号。
4.根据前述权利要求中任一所述的接收单元,其特征在于还包括:分析装置,用于对多个分量信号进行分析,从而有可能确定多个分量信号是否包含通信装置能够处理的信息,并且这些通信装置能够处理的信息是否准备给此通信装置。
5.根据前述权利要求中任一所述的接收单元,其特征在于:滤波器单元(5)包含多个滤波器部件(15-20),其中一个滤波器部件(18)具有宽带传输特征,其能够覆盖多个传输信道;另一滤波器部件(17)具有较窄的传输特征,其只能够覆盖一个传输信道。
6.一种用以找寻网络或分布式基站中,尤其是在局部宽带网或数字宽带本地网中的通信装置中的至少一个未使用的传输信道的方法。这种通信装置包含如权利要求1到5中的任一所述的接收单元,以及该方法包含下面几个步骤:
在监控模式下通过具有宽带传输特征的滤波器单元(5)接收来自多个宽频带传输信道上的信号;
通过数字滤波器(7),将通过滤波器单元(5)的宽的滤波频带细分为多个分量信号,并且这些分量信号具有比宽频带窄的带宽;
多个分量信号的每一个和多个传输信道之一分别对应;
通过测定装置(9),至少针对信号强度来对多个信号中至少一个进行分析,以区分多个传输信道中哪一个或者哪一些传输信道正在被使用和/或者哪一个或者哪一些传输信道没被使用。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于:当接收单元接收到使用请求时,通过选择装置,选择一个未被使用的传输信道或者多个未使用的传输信道来进行信息传输和/或形成网络元件。
8.如权利要求6或7所述的方法,其特征在于:滤波器单元(5)通过切换信号(8)切换为正常模式,在正常模式下,滤波器单元(5)的带宽传输特征要比监控模式下的窄,这样才能有选择地接收来自于多个传输信道中至少一个选定的传输信道的信号。
9.如权利要求6到8中任一所述的方法,其特征在于:在给定的时间间隔内重复找寻至少一个未使用的传输信道。
10.如前述的权利要求6到9中任一所述的方法,其特征在于:通过分析装置对某一个正被使用的传输信道或者所有正被使用的传输信道中的分量信号进行分析,以确定准备给通信装置的信息。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于:只对某一个正被使用的传输信道或者所有正被使用的传输信道中的各个分量信号进行分析,所述分量信号被与此通信装置相关的网络范围覆盖。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于:与此通信装置相关的网络范围覆盖的某一个传输信道或者多个传输信道通过通信装置中共知的标识符确定。
13.如权利要求11或12所述的方法,其特征在于:当存在使用请求时,检测与此通信装置相关的网络范围覆盖的某一个传输信道或者多个传输信道以确定此通信装置是否具有可用的传输信道容量,在确定有足够可用的传输信道容量并有使用请求时有选择地来使用所述的一个或多个传输信道。
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