專利名稱：Gsm通信系統(tǒng)擴(kuò)大小區(qū)半徑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及GSM全球數(shù)字蜂窩系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是一種GSM通信系統(tǒng)擴(kuò)大小區(qū)半徑的方法。
GSM系統(tǒng)中的無(wú)線接口綜合了頻分多址FDMA與時(shí)分多址TDMA兩種技術(shù)。無(wú)線接口上傳輸?shù)膯挝皇?00多個(gè)調(diào)制比特組成的脈沖串，稱為“突發(fā)脈沖″。突發(fā)脈沖占用200kHz的頻帶寬度，持續(xù)時(shí)間為0.577ms(15/26ms)，如

圖1所示，稱它所占用的時(shí)間和頻率窗口為縫隙。一個(gè)縫隙持續(xù)的時(shí)間稱為時(shí)隙，縫隙所占有的頻帶寬稱為稱為頻隙。頻隙相當(dāng)于GSM規(guī)范中的射頻信道。
幀通常被表示為接連發(fā)生的n個(gè)縫隙。在GSM系統(tǒng)中n取為8，且這樣的幀稱為時(shí)分復(fù)用TDMA幀，即一個(gè)時(shí)分復(fù)用TDMA幀由8個(gè)時(shí)間上相鄰的縫隙組成。
一條物理信道是在特定的、周期性出現(xiàn)的縫隙中發(fā)送的突發(fā)脈沖序列。在GSM系統(tǒng)中這個(gè)周期是8，即是一個(gè)TDMA幀。也可以說(shuō)，一個(gè)射頻信道包括8個(gè)物理信道。物理信道可以以它的一個(gè)縫隙在TDMA幀中出現(xiàn)的序號(hào)來(lái)區(qū)分，這個(gè)序號(hào)叫做時(shí)隙號(hào)。一個(gè)TDMA幀時(shí)長(zhǎng)4.615ms(120/26ms)，由8個(gè)時(shí)隙組成。多個(gè)TDMA幀構(gòu)成復(fù)幀，其結(jié)構(gòu)有兩種，分別為26復(fù)幀和51復(fù)幀。26復(fù)幀結(jié)構(gòu)的周期為120ms，含有26個(gè)TDMA幀，用于業(yè)務(wù)信道及其隨路控制信道。51復(fù)幀結(jié)構(gòu)的周期為3060/13ms，含有51個(gè)TDMA幀，用于控制信道。
物理信道是頻分和時(shí)分的組合，它由基站和移動(dòng)臺(tái)之間的縫隙流組成。
在GSM系統(tǒng)中，上行鏈路是指從移動(dòng)臺(tái)到基站方向的鏈路，下行鏈路是指從基站到移動(dòng)臺(tái)方向的鏈路。對(duì)移動(dòng)臺(tái)而言，如果能避免同時(shí)發(fā)射和接收的要求，對(duì)其實(shí)現(xiàn)是很有利的一臺(tái)移動(dòng)臺(tái)的接收機(jī)無(wú)需對(duì)它的發(fā)射機(jī)進(jìn)行防護(hù)，從而可以大大減小移動(dòng)臺(tái)的體積。為實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，在GSM系統(tǒng)中，上行鏈路的TDMA幀總是落后于下行鏈路的TDMA幀3個(gè)時(shí)隙(大約1730微秒)。在基站看來(lái)，這個(gè)延遲是固定的，但從移動(dòng)臺(tái)看來(lái)，問(wèn)題有點(diǎn)不同由于移動(dòng)臺(tái)的移動(dòng)性，它到服務(wù)小區(qū)的基站總是有一定的傳輸延遲，而且這個(gè)傳輸延遲一般不是固定的。為了彌補(bǔ)往返于基站的傳輸延遲，移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射必須有一定的提前，這叫做移動(dòng)臺(tái)的定時(shí)提前。定時(shí)提前量TA的范圍是0-233微秒(這個(gè)限制來(lái)自于接入突發(fā)脈沖的時(shí)域特性)。所以，從移動(dòng)臺(tái)看到的上行鏈路與下行鏈路的精確偏移是3時(shí)隙減去定時(shí)提前量。專用模式下的移動(dòng)臺(tái)必須時(shí)刻使用合適的定時(shí)提前量發(fā)射，否則就會(huì)與基站失去同步。
在GSM系統(tǒng)中，規(guī)定一個(gè)時(shí)隙為577微秒，傳送帶有156.25bit數(shù)據(jù)的突發(fā)脈沖。當(dāng)移動(dòng)臺(tái)隨機(jī)接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)是通過(guò)在隨機(jī)接入信道RACH上發(fā)送接入突發(fā)脈沖，接入突發(fā)脈沖的具體格式如圖2所示。
由接入突發(fā)脈沖的格式可以看出，因?yàn)樾畔⒈忍睾竺嬗?3bit(3bit尾比特，60bit擴(kuò)展保護(hù)比特)的冗余比特，則小區(qū)時(shí)間提前量在無(wú)線口存在63bit的限制，即在空間上存在35km的限制(因?yàn)樾盘?hào)是以光速傳播，63×577×1.0E-6÷156.25×3×1.0E5÷2＝35km)。也就是說(shuō)，當(dāng)小區(qū)的覆蓋半徑超過(guò)35km時(shí)，信號(hào)延遲就會(huì)超過(guò)GSM規(guī)范規(guī)定的最大值63bit對(duì)應(yīng)的持續(xù)時(shí)間。如果一個(gè)移動(dòng)臺(tái)到達(dá)了常規(guī)覆蓋半徑的邊緣，它將以系統(tǒng)允許的最大時(shí)間提前量TA值發(fā)射；如果移動(dòng)臺(tái)繼續(xù)向小區(qū)外圍移動(dòng)，由于時(shí)間提前量已經(jīng)到達(dá)最大值，系統(tǒng)不能繼續(xù)對(duì)時(shí)間提前量TA值進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)節(jié)，移動(dòng)臺(tái)發(fā)射的信號(hào)將會(huì)在下一個(gè)時(shí)隙到達(dá)基站接收機(jī)，無(wú)法解出。
目前由于GSM的時(shí)間提前量存在63bit的限制，使得一個(gè)小區(qū)的半徑不能超過(guò)35km。在大多數(shù)情況下是足夠使用的，但對(duì)于某些特定的應(yīng)用場(chǎng)合，比如對(duì)于島嶼、沙漠等移動(dòng)用戶分布很稀少的地區(qū)，如果仍然采用這種半徑為35km的小區(qū)，則每個(gè)小區(qū)會(huì)有很少的用戶，往往需要為很少的用戶去建立一個(gè)站點(diǎn)，這樣就顯得很不經(jīng)濟(jì)了。這時(shí)會(huì)有超過(guò)35km覆蓋的要求，此時(shí)目前的系統(tǒng)就不能滿足這些需求。
本發(fā)明的目的在于提供一種GSM通信系統(tǒng)擴(kuò)大小區(qū)半徑的方法，它能夠在GSM的時(shí)間提前量存在63bit的限制的條件下，仍然能夠使小區(qū)的半徑擴(kuò)大到35km以上。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是一種GSM通信系統(tǒng)擴(kuò)大小區(qū)半徑的方法，在從移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)的上行鏈路的時(shí)分復(fù)用幀落后于從基站收發(fā)信機(jī)到移動(dòng)臺(tái)的下行鏈路的時(shí)分復(fù)用幀3個(gè)時(shí)隙的GSM通信系統(tǒng)中，A、在基站收發(fā)信機(jī)通過(guò)下行鏈路向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射數(shù)據(jù)之后，經(jīng)過(guò)3個(gè)時(shí)隙減去一個(gè)定時(shí)提前量的時(shí)間，移動(dòng)臺(tái)通過(guò)上行鏈路向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)；B、在基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射數(shù)據(jù)3個(gè)時(shí)隙之后，為相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)通過(guò)上行鏈路向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)的信道指定2個(gè)時(shí)隙；C、基站收發(fā)信機(jī)的接收窗口相應(yīng)擴(kuò)展到2個(gè)時(shí)隙的寬度。
在步驟A中，移動(dòng)臺(tái)可以根據(jù)時(shí)間提前量與移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)的距離之間的正比關(guān)系動(dòng)態(tài)計(jì)算所述的定時(shí)提前量，它是以移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)的2倍距離除以光速，計(jì)算出移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)之間的時(shí)間延遲，按一個(gè)時(shí)隙577微秒，得出時(shí)間提前量。
在步驟A中，移動(dòng)臺(tái)可以對(duì)得到的時(shí)間提前量與GSM所允許的最大時(shí)間提前量進(jìn)行比較，當(dāng)?shù)玫降臅r(shí)間提前量大于GSM所允許的最大時(shí)間提前量時(shí)，以GSM所允許的最大時(shí)間提前量作為步驟A所述的定時(shí)提前量，當(dāng)?shù)玫降臅r(shí)間提前量小于GSM所允許的最大時(shí)間提前量時(shí)，以得到的時(shí)間提前量作為步驟A所述的定時(shí)提前量。
另外，本發(fā)明還提出了另外一種解決方案一種GSM通信系統(tǒng)擴(kuò)大小區(qū)半徑的方法，在從移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)的上行鏈路的時(shí)分復(fù)用幀落后于從基站收發(fā)信機(jī)到移動(dòng)臺(tái)的下行鏈路的時(shí)分復(fù)用幀3個(gè)時(shí)隙的GSM通信系統(tǒng)中，
A、在基站收發(fā)信機(jī)通過(guò)下行鏈路向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射數(shù)據(jù)之后，經(jīng)過(guò)3個(gè)時(shí)隙減去一個(gè)定時(shí)提前量的時(shí)間，移動(dòng)臺(tái)通過(guò)上行鏈路向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)；B、在基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射數(shù)據(jù)3個(gè)時(shí)隙之后，為相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)通過(guò)上行鏈路向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)的信道指定3個(gè)時(shí)隙，將每時(shí)分復(fù)用幀的最后2個(gè)時(shí)隙空閑不用；C、基站收發(fā)信機(jī)的接收窗口相應(yīng)擴(kuò)展到3個(gè)時(shí)隙的寬度。
在步驟A中，移動(dòng)臺(tái)可以根據(jù)時(shí)間提前量與移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)的距離之間的正比關(guān)系動(dòng)態(tài)計(jì)算所述的定時(shí)提前量，它是以移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)的2倍距離除以光速，計(jì)算出移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)之間的時(shí)間延遲，按一個(gè)時(shí)隙577微秒，得出時(shí)間提前量。
在步驟A中，移動(dòng)臺(tái)可以對(duì)得到的時(shí)間提前量與GSM所允許的最大時(shí)間提前量進(jìn)行比較，當(dāng)?shù)玫降臅r(shí)間提前量大于GSM所允許的最大時(shí)間提前量時(shí)，以GSM所允許的最大時(shí)間提前量作為步驟A所述的定時(shí)提前量，當(dāng)?shù)玫降臅r(shí)間提前量小于GSM所允許的最大時(shí)間提前量時(shí)，以得到的時(shí)間提前量作為步驟A所述的定時(shí)提前量。
此外，本發(fā)明還提出了另一種解決方案一種GSM通信系統(tǒng)擴(kuò)大小區(qū)半徑的方法，在從移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)的上行鏈路的時(shí)分復(fù)用幀落后于從基站收發(fā)信機(jī)到移動(dòng)臺(tái)的下行鏈路的時(shí)分復(fù)用幀3個(gè)時(shí)隙的GSM通信系統(tǒng)中，A、在基站收發(fā)信機(jī)通過(guò)下行鏈路向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射數(shù)據(jù)之后，經(jīng)過(guò)3個(gè)時(shí)隙減去一個(gè)定時(shí)提前量的時(shí)間，移動(dòng)臺(tái)通過(guò)上行鏈路向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)；B、移動(dòng)臺(tái)不斷監(jiān)測(cè)移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)之間的距離，并通過(guò)基站收發(fā)信機(jī)上報(bào)給基站控制器中的一個(gè)比較模塊，該比較模塊比較該距離與常規(guī)小區(qū)半徑35千米之間的關(guān)系，并將比較結(jié)果輸出給一個(gè)中央處理模塊，該中央處理模塊根據(jù)該比較的結(jié)果發(fā)送命令給執(zhí)行模塊，當(dāng)比較結(jié)果是該距離小于常規(guī)小區(qū)半徑35千米時(shí)
a、在基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射數(shù)據(jù)3個(gè)時(shí)隙之后，中央處理模塊通過(guò)執(zhí)行模塊為相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)通過(guò)上行鏈路向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)的信道指定1個(gè)時(shí)隙；b、中央處理模塊通過(guò)執(zhí)行模塊將基站收發(fā)信機(jī)的接收窗口設(shè)置為1個(gè)時(shí)隙的寬度；當(dāng)比較結(jié)果是該距離大于常規(guī)小區(qū)半徑35千米小于2倍常規(guī)小區(qū)半徑70千米時(shí)a、在基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射數(shù)據(jù)3個(gè)時(shí)隙之后，中央處理模塊通過(guò)執(zhí)行模塊為相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)通過(guò)上行鏈路向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)的信道指定2個(gè)時(shí)隙；b、中央處理模塊通過(guò)執(zhí)行模塊將基站收發(fā)信機(jī)的接收窗口設(shè)置為2個(gè)時(shí)隙的寬度；當(dāng)比較結(jié)果是該距離大于2倍常規(guī)小區(qū)半徑70千米時(shí)a、在基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射數(shù)據(jù)3個(gè)時(shí)隙之后，中央處理模塊通過(guò)執(zhí)行模塊為相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)通過(guò)上行鏈路向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)的信道指定3個(gè)時(shí)隙；b、中央處理模塊通過(guò)執(zhí)行模塊將基站收發(fā)信機(jī)的接收窗口設(shè)置為3個(gè)時(shí)隙的寬度；當(dāng)一個(gè)時(shí)分復(fù)用幀剩余的時(shí)隙不夠?yàn)橄乱粋€(gè)相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)通過(guò)上行鏈路向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)的信道指定的時(shí)隙數(shù)時(shí)，該時(shí)分復(fù)用幀剩余的時(shí)隙閑置不用。
本發(fā)明帶來(lái)的效果是這樣的當(dāng)移動(dòng)臺(tái)超過(guò)了常規(guī)半徑即35km的邊緣時(shí)，它以系統(tǒng)允許的最大時(shí)間提前量進(jìn)行發(fā)射，而移動(dòng)臺(tái)超過(guò)了常規(guī)半徑即35km的邊緣時(shí)，其真實(shí)的時(shí)間提前量大于該系統(tǒng)允許的時(shí)間提前量。這樣移動(dòng)臺(tái)發(fā)送時(shí)的時(shí)間提前量不夠，導(dǎo)致基站收發(fā)信機(jī)在收到數(shù)據(jù)時(shí)已經(jīng)過(guò)了相應(yīng)的基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射數(shù)據(jù)3個(gè)時(shí)隙之后，導(dǎo)致該數(shù)據(jù)溢出到分配給其的時(shí)隙的下一個(gè)時(shí)隙，與下一個(gè)時(shí)隙其它移動(dòng)臺(tái)的相關(guān)數(shù)據(jù)產(chǎn)生混疊，由于本發(fā)明對(duì)每一次基站收發(fā)信機(jī)通過(guò)下行鏈路向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射數(shù)據(jù)和相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)通過(guò)上行鏈路向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)都指定2或3個(gè)時(shí)隙，這樣，即使該數(shù)據(jù)溢出到下一個(gè)時(shí)隙，下一個(gè)時(shí)隙仍然是該移動(dòng)臺(tái)占用的。這樣，就解決了在不改變GSM最大時(shí)間提前量的條件下，仍然能夠使小區(qū)的半徑擴(kuò)大到35km以上的問(wèn)題。
圖1是GSM無(wú)線接口所采用的突發(fā)脈沖示意圖。
圖2是GSM無(wú)線接口所采用的突發(fā)脈沖的具體格式圖。
圖3是本發(fā)明第一種方案GSM通信系統(tǒng)擴(kuò)大小區(qū)半徑的方法流程圖。
圖4是現(xiàn)有技術(shù)中時(shí)分復(fù)用幀的分配示意圖。
圖5是本發(fā)明第一種方案時(shí)分復(fù)用幀的分配示意圖。
圖6是本發(fā)明第二種方案時(shí)分復(fù)用幀的分配示意圖。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。
圖3是本發(fā)明第一種方案GSM通信系統(tǒng)擴(kuò)大小區(qū)半徑的方法流程圖。在該流程圖中，可以看出其實(shí)現(xiàn)的步驟。
在GSM系統(tǒng)中，從移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)的上行鏈路的TDMA幀總是落后于相應(yīng)的從基站收發(fā)信機(jī)到移動(dòng)臺(tái)的下行鏈路的TDMA幀3個(gè)時(shí)隙(大約1730微秒)，如圖4所示。圖4示出了一個(gè)TDMA幀，該TDMA幀有8個(gè)時(shí)隙，分別標(biāo)號(hào)為0、1、2……7。其中，時(shí)隙0用于向移動(dòng)臺(tái)11發(fā)射數(shù)據(jù)，時(shí)隙3用于基站收發(fā)信機(jī)接收移動(dòng)臺(tái)11的數(shù)據(jù)。在基站收發(fā)信機(jī)看來(lái)，這個(gè)延遲是固定的，但從移動(dòng)臺(tái)看來(lái)，由于移動(dòng)臺(tái)的移動(dòng)性，它到服務(wù)小區(qū)的基站總是有一定的傳輸延遲，而且這個(gè)傳輸延遲一般不是固定的。為了彌補(bǔ)往返于基站的傳輸延遲，移動(dòng)臺(tái)的發(fā)射必須有一個(gè)定時(shí)提前量。由圖2所示，由接入突發(fā)脈沖的格式可以看出，在信息比特后面有63bit的冗余比特。而在GSM系統(tǒng)中，規(guī)定一個(gè)時(shí)隙為577微秒，傳送帶有156.25bit數(shù)據(jù)的突發(fā)脈沖。因此可以計(jì)算出來(lái)定時(shí)提前量的最大值為(577/156.25)×63＝233(微秒)。因此，定時(shí)提前量TA的范圍是0-233微秒。從移動(dòng)臺(tái)看到的上行鏈路與下行鏈路的精確偏移是3時(shí)隙減去定時(shí)提前量。
專用模式下的移動(dòng)臺(tái)必須時(shí)刻計(jì)算出合適的定時(shí)提前量發(fā)射，否則就會(huì)與基站失去同步。
那么，怎樣計(jì)算出該定時(shí)提前量是0-233微秒中的哪個(gè)數(shù)值呢？移動(dòng)臺(tái)根據(jù)時(shí)間提前量與移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)的距離之間的正比關(guān)系動(dòng)態(tài)計(jì)算所述的定時(shí)提前量，它是以移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)的2倍距離除以光速，計(jì)算出移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)之間的時(shí)間延遲，按一個(gè)時(shí)隙577微秒，得出時(shí)間提前量和該提前量占多少時(shí)隙。比如，移動(dòng)臺(tái)檢測(cè)到移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)的距離是7km。則時(shí)間提前量＝7×2/(3×1.0E5)×1.0E6＝46.7(微秒)時(shí)間提前量占時(shí)隙＝46.7/577＝0.08也就是說(shuō)，對(duì)圖4中的移動(dòng)臺(tái)11來(lái)說(shuō)，在離時(shí)隙3大約0.08個(gè)時(shí)隙，即2.92個(gè)時(shí)隙處，移動(dòng)臺(tái)就要向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)數(shù)據(jù)。
但是，如果移動(dòng)臺(tái)檢測(cè)到移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)的距離是42km，超出了常規(guī)覆蓋半徑35km的邊緣，則時(shí)間提前量＝42×2/(3×1.0E5)×1.0E6＝279.7(微秒)該時(shí)間提前量大于GSM所允許的最大時(shí)間提前量，即63bit對(duì)應(yīng)的時(shí)間提前量233微秒，以GSM所允許的最大時(shí)間提前量233微秒作為定時(shí)提前量，時(shí)間提前量占時(shí)隙＝233/577＝0.40也就是說(shuō)，對(duì)圖4中的移動(dòng)臺(tái)11來(lái)說(shuō)，在離時(shí)隙3大約0.40個(gè)時(shí)隙，即2.60個(gè)時(shí)隙處，移動(dòng)臺(tái)就要向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)數(shù)據(jù)。
而時(shí)間提前量應(yīng)占時(shí)隙＝279.7/577＝0.48也就是說(shuō)，對(duì)移動(dòng)臺(tái)11來(lái)說(shuō)，本應(yīng)在離時(shí)隙3大約0.48個(gè)時(shí)隙，即2.52個(gè)時(shí)隙處，移動(dòng)臺(tái)就應(yīng)向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)數(shù)據(jù)，但實(shí)際上發(fā)送數(shù)據(jù)晚了0.08個(gè)時(shí)隙，這樣，在第3.08個(gè)時(shí)隙處，基站收發(fā)信機(jī)才開(kāi)始接收數(shù)據(jù)，這樣數(shù)據(jù)就可能在第4.08個(gè)時(shí)隙處才接收完畢。而第4個(gè)時(shí)隙卻是分配給其它移動(dòng)臺(tái)的。這樣，在第4個(gè)時(shí)隙的前0.08秒，就存在一個(gè)數(shù)據(jù)混疊的問(wèn)題，使得在第4個(gè)時(shí)隙的前0.08秒，數(shù)據(jù)無(wú)法解出。
在本發(fā)明的方案中，在基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射數(shù)據(jù)3個(gè)時(shí)隙之后，為相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)通過(guò)上行鏈路向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)的信道指定2個(gè)時(shí)隙；基站收發(fā)信機(jī)的接收窗口相應(yīng)擴(kuò)展到2個(gè)時(shí)隙的寬度，如圖5所示。也就是說(shuō)，在圖5中，時(shí)隙0、1用來(lái)完成基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)11發(fā)送數(shù)據(jù)，相應(yīng)的時(shí)隙3、4用來(lái)完成基站收發(fā)信機(jī)接收移動(dòng)臺(tái)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)。這樣，在上面所述的向第4個(gè)時(shí)隙溢出0.08個(gè)時(shí)隙的情況下，由于第4個(gè)時(shí)隙仍然是屬于移動(dòng)臺(tái)11的，則不會(huì)產(chǎn)生任何的數(shù)據(jù)混疊。這樣，時(shí)間提前量可以擴(kuò)展到GSM允許的最大時(shí)間提前量的2倍，即466微秒，而小區(qū)半徑則也相應(yīng)擴(kuò)大為2倍。
在本實(shí)施例中，在偶時(shí)隙基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)發(fā)送數(shù)據(jù)，在奇時(shí)隙基站收發(fā)信機(jī)接收移動(dòng)臺(tái)的數(shù)據(jù)。對(duì)于每一個(gè)時(shí)隙都同時(shí)分配給上行鏈路和下行鏈路，只不過(guò)是分配給不同移動(dòng)臺(tái)占用的上行鏈路和下行鏈路。時(shí)隙0、1用于基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)11發(fā)送數(shù)據(jù)，時(shí)隙2、3用于基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)22發(fā)送數(shù)據(jù)，時(shí)隙4、5用于基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)33發(fā)送數(shù)據(jù)，等等。同時(shí)，時(shí)隙3、4用于基站收發(fā)信機(jī)接收移動(dòng)臺(tái)11的數(shù)據(jù)，時(shí)隙5、6用于基站收發(fā)信機(jī)接收移動(dòng)臺(tái)22的數(shù)據(jù)，等等。對(duì)某一特定時(shí)隙，如時(shí)隙3，既接收移動(dòng)臺(tái)11的數(shù)據(jù)，同時(shí)又發(fā)射到移動(dòng)臺(tái)22的數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的另一種可選方案中，為每一次基站收發(fā)信機(jī)通過(guò)下行鏈路向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射數(shù)據(jù)指定3個(gè)時(shí)隙，在基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射數(shù)據(jù)3個(gè)時(shí)隙之后，為相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)通過(guò)上行鏈路向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)的信道指定3個(gè)時(shí)隙；基站收發(fā)信機(jī)的接收窗口相應(yīng)擴(kuò)展到3個(gè)時(shí)隙的寬度，如圖6所示。也就是說(shuō)，在圖6中，時(shí)隙0、1、2用來(lái)完成基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)11發(fā)送數(shù)據(jù)，相應(yīng)的時(shí)隙3、4、5用來(lái)完成基站收發(fā)信機(jī)接收移動(dòng)臺(tái)11發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)。這樣，在上面所述的向第4個(gè)時(shí)隙溢出0.08個(gè)時(shí)隙的情況下，由于第4個(gè)時(shí)隙仍然是屬于移動(dòng)臺(tái)11的，則不會(huì)產(chǎn)生任何的數(shù)據(jù)混疊。這樣，時(shí)間提前量可以擴(kuò)展到GSM允許的最大時(shí)間提前量的3倍，即699微秒，而小區(qū)半徑則也相應(yīng)擴(kuò)大為3倍。但在這種方案中，每個(gè)時(shí)分復(fù)用幀的最后兩個(gè)時(shí)隙空閑不用。
在這種方案中，時(shí)隙0、1、2用于基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)11發(fā)送數(shù)據(jù)，時(shí)隙3、4、5用于基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)22發(fā)送數(shù)據(jù)，時(shí)隙6、7空閑不用。同時(shí)，時(shí)隙3、4、5用于基站收發(fā)信機(jī)接收移動(dòng)臺(tái)11的數(shù)據(jù)。對(duì)某一特定時(shí)隙，如時(shí)隙3，既接收移動(dòng)臺(tái)11的數(shù)據(jù)，同時(shí)又發(fā)射到移動(dòng)臺(tái)22的數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明的又一種可選方案中，移動(dòng)臺(tái)不斷監(jiān)測(cè)移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)之間的距離，并通過(guò)基站收發(fā)信機(jī)上報(bào)給基站控制器中的一個(gè)比較模塊，該比較模塊比較該距離與常規(guī)小區(qū)半徑35千米之間的關(guān)系，并將比較結(jié)果輸出給一個(gè)中央處理模塊，該中央處理模塊根據(jù)該比較的結(jié)果發(fā)送命令給執(zhí)行模塊，當(dāng)比較結(jié)果是該距離小于常規(guī)小區(qū)半徑35千米時(shí)a、在基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射數(shù)據(jù)3個(gè)時(shí)隙之后，中央處理模塊通過(guò)執(zhí)行模塊為相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)通過(guò)上行鏈路向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)的信道指定1個(gè)時(shí)隙；b、中央處理模塊通過(guò)執(zhí)行模塊將基站收發(fā)信機(jī)的接收窗口設(shè)置為1個(gè)時(shí)隙的寬度；當(dāng)比較結(jié)果是該距離大于常規(guī)小區(qū)半徑35千米小于2倍常規(guī)小區(qū)半徑70千米時(shí)a、在基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射數(shù)據(jù)3個(gè)時(shí)隙之后，中央處理模塊通過(guò)執(zhí)行模塊為相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)通過(guò)上行鏈路向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)的信道指定2個(gè)時(shí)隙；b、中央處理模塊通過(guò)執(zhí)行模塊將基站收發(fā)信機(jī)的接收窗口設(shè)置為2個(gè)時(shí)隙的寬度；當(dāng)比較結(jié)果是該距離大于2倍常規(guī)小區(qū)半徑70千米時(shí)a、在基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射數(shù)據(jù)3個(gè)時(shí)隙之后，中央處理模塊通過(guò)執(zhí)行模塊為相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)通過(guò)上行鏈路向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)的信道指定3個(gè)時(shí)隙；b、中央處理模塊通過(guò)執(zhí)行模塊將基站收發(fā)信機(jī)的接收窗口設(shè)置為3個(gè)時(shí)隙的寬度；
當(dāng)一個(gè)時(shí)分復(fù)用幀剩余的時(shí)隙不夠?yàn)橄乱粋€(gè)相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)通過(guò)上行鏈路向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)的信道指定的時(shí)隙數(shù)時(shí)，該時(shí)分復(fù)用幀剩余的時(shí)隙閑置不用。
比如，移動(dòng)臺(tái)檢測(cè)到移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)的距離是7km。
移動(dòng)臺(tái)將該距離通過(guò)基站收發(fā)信機(jī)上報(bào)給基站控制器中的一個(gè)比較模塊，該比較模塊對(duì)該距離與常規(guī)小區(qū)半徑35km進(jìn)行比較，由于7km小于35km，則將該比較結(jié)果輸出到中央處理模塊，該中央處理模塊中可以設(shè)置比如一個(gè)case語(yǔ)句，當(dāng)小于35km時(shí)調(diào)用執(zhí)行模塊將時(shí)隙0分配給基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)11發(fā)送數(shù)據(jù)，時(shí)隙3分配給基站收發(fā)信機(jī)接收移動(dòng)臺(tái)11的數(shù)據(jù)，同時(shí)將基站收發(fā)信機(jī)的接收窗口設(shè)置為1個(gè)時(shí)隙的寬度。
假設(shè)移動(dòng)臺(tái)檢測(cè)到移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)的距離是42km，超出了常規(guī)覆蓋半徑35km的邊緣，但小于70km，則比較模塊將比較結(jié)果輸出到中央處理模塊，在中央處理模塊的case語(yǔ)句段中尋找大于35km小于70km的情況，則中央處理模塊通過(guò)執(zhí)行模塊將時(shí)隙0、1分配給基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)11發(fā)送數(shù)據(jù)，時(shí)隙3、4分配給基站收發(fā)信機(jī)接收移動(dòng)臺(tái)11的數(shù)據(jù)，同時(shí)將基站收發(fā)信機(jī)的接收窗口設(shè)置為2個(gè)時(shí)隙的寬度。
假設(shè)移動(dòng)臺(tái)檢測(cè)到移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)的距離是77km，超出了常規(guī)覆蓋半徑35km的2倍，則比較模塊將比較結(jié)果輸出到中央處理模塊，在中央處理模塊的case語(yǔ)句段中尋找大于70km的情況，則中央處理模塊通過(guò)執(zhí)行模塊將時(shí)隙0、1、2分配給基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)11發(fā)送數(shù)據(jù)，時(shí)隙3、4、5分配給基站收發(fā)信機(jī)接收移動(dòng)臺(tái)11的數(shù)據(jù)，同時(shí)將基站收發(fā)信機(jī)的接收窗口設(shè)置為3個(gè)時(shí)隙的寬度。
這樣，本發(fā)明就提供了一種突破GSM系統(tǒng)時(shí)間提前量的限制擴(kuò)展小區(qū)半徑的方法。
權(quán)利要求
1.一種GSM通信系統(tǒng)擴(kuò)大小區(qū)半徑的方法，在從移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)的上行鏈路的時(shí)分復(fù)用幀落后于從基站收發(fā)信機(jī)到移動(dòng)臺(tái)的下行鏈路的時(shí)分復(fù)用幀3個(gè)時(shí)隙的GSM通信系統(tǒng)中，A、在基站收發(fā)信機(jī)通過(guò)下行鏈路向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射數(shù)據(jù)之后，經(jīng)過(guò)3個(gè)時(shí)隙減去一個(gè)定時(shí)提前量的時(shí)間，移動(dòng)臺(tái)通過(guò)上行鏈路向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)；B、在基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射數(shù)據(jù)3個(gè)時(shí)隙之后，為相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)通過(guò)上行鏈路向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)的信道指定2個(gè)時(shí)隙；C、基站收發(fā)信機(jī)的接收窗口相應(yīng)擴(kuò)展到2個(gè)時(shí)隙的寬度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的GSM通信系統(tǒng)擴(kuò)大小區(qū)半徑的方法，其特征在于在步驟A中，移動(dòng)臺(tái)根據(jù)時(shí)間提前量與移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)的距離之間的正比關(guān)系動(dòng)態(tài)計(jì)算所述的定時(shí)提前量，它是以移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)的2倍距離除以光速，計(jì)算出移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)之間的時(shí)間延遲，得出時(shí)間提前量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的GSM通信系統(tǒng)擴(kuò)大小區(qū)半徑的方法，其特征在于在步驟A中，移動(dòng)臺(tái)對(duì)得到的時(shí)間提前量與GSM所允許的最大時(shí)間提前量進(jìn)行比較，當(dāng)?shù)玫降臅r(shí)間提前量大于GSM所允許的最大時(shí)間提前量時(shí)，以GSM所允許的最大時(shí)間提前量作為步驟A所述的定時(shí)提前量，當(dāng)?shù)玫降臅r(shí)間提前量小于GSM所允許的最大時(shí)間提前量時(shí)，以得到的時(shí)間提前量作為步驟A所述的定時(shí)提前量。
4.一種GSM通信系統(tǒng)擴(kuò)大小區(qū)半徑的方法，在從移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)的上行鏈路的時(shí)分復(fù)用幀落后于從基站收發(fā)信機(jī)到移動(dòng)臺(tái)的下行鏈路的時(shí)分復(fù)用幀3個(gè)時(shí)隙的GSM通信系統(tǒng)中，A、在基站收發(fā)信機(jī)通過(guò)下行鏈路向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射數(shù)據(jù)之后，經(jīng)過(guò)3個(gè)時(shí)隙減去一個(gè)定時(shí)提前量的時(shí)間，移動(dòng)臺(tái)通過(guò)上行鏈路向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)；B、在基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射數(shù)據(jù)3個(gè)時(shí)隙之后，為相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)通過(guò)上行鏈路向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)的信道指定3個(gè)時(shí)隙，將每時(shí)分復(fù)用幀的最后2個(gè)時(shí)隙空閑不用；C、基站收發(fā)信機(jī)的接收窗口相應(yīng)擴(kuò)展到3個(gè)時(shí)隙的寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的GSM通信系統(tǒng)擴(kuò)大小區(qū)半徑的方法，其特征在于在步驟A中，移動(dòng)臺(tái)根據(jù)時(shí)間提前量與移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)的距離之間的正比關(guān)系動(dòng)態(tài)計(jì)算所述的定時(shí)提前量，它是以移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)的2倍距離除以光速，計(jì)算出移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)之間的時(shí)間延遲，得出時(shí)間提前量。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的GSM通信系統(tǒng)擴(kuò)大小區(qū)半徑的方法，其特征在于在步驟A中，移動(dòng)臺(tái)對(duì)得到的時(shí)間提前量與GSM所允許的最大時(shí)間提前量進(jìn)行比較，當(dāng)?shù)玫降臅r(shí)間提前量大于GSM所允許的最大時(shí)間提前量時(shí)，以GSM所允許的最大時(shí)間提前量作為步驟A所述的定時(shí)提前量，當(dāng)?shù)玫降臅r(shí)間提前量小于GSM所允許的最大時(shí)間提前量時(shí)，以得到的時(shí)間提前量作為步驟A所述的定時(shí)提前量。
7.一種GSM通信系統(tǒng)擴(kuò)大小區(qū)半徑的方法，在從移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)的上行鏈路的時(shí)分復(fù)用幀落后于從基站收發(fā)信機(jī)到移動(dòng)臺(tái)的下行鏈路的時(shí)分復(fù)用幀3個(gè)時(shí)隙的GSM通信系統(tǒng)中，A、在基站收發(fā)信機(jī)通過(guò)下行鏈路向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射數(shù)據(jù)之后，經(jīng)過(guò)3個(gè)時(shí)隙減去一個(gè)定時(shí)提前量的時(shí)間，移動(dòng)臺(tái)通過(guò)上行鏈路向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)；B、移動(dòng)臺(tái)不斷監(jiān)測(cè)移動(dòng)臺(tái)到基站收發(fā)信機(jī)之間的距離，并通過(guò)基站收發(fā)信機(jī)上報(bào)給基站控制器中的一個(gè)比較模塊，該比較模塊比較該距離與常規(guī)小區(qū)半徑35千米之間的關(guān)系，并將比較結(jié)果輸出給一個(gè)中央處理模塊，該中央處理模塊根據(jù)該比較的結(jié)果發(fā)送命令給執(zhí)行模塊，當(dāng)比較結(jié)果是該距離小于常規(guī)小區(qū)半徑35千米時(shí)a、在基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射數(shù)據(jù)3個(gè)時(shí)隙之后，中央處理模塊通過(guò)執(zhí)行模塊為相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)通過(guò)上行鏈路向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)的信道指定1個(gè)時(shí)隙；b、中央處理模塊通過(guò)執(zhí)行模塊將基站收發(fā)信機(jī)的接收窗口設(shè)置為1個(gè)時(shí)隙的寬度；當(dāng)比較結(jié)果是該距離大于常規(guī)小區(qū)半徑35千米小于2倍常規(guī)小區(qū)半徑70千米時(shí)a、在基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射數(shù)據(jù)3個(gè)時(shí)隙之后，中央處理模塊通過(guò)執(zhí)行模塊為相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)通過(guò)上行鏈路向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)的信道指定2個(gè)時(shí)隙；b、中央處理模塊通過(guò)執(zhí)行模塊將基站收發(fā)信機(jī)的接收窗口設(shè)置為2個(gè)時(shí)隙的寬度；當(dāng)比較結(jié)果是該距離大于2倍常規(guī)小區(qū)半徑70千米時(shí)a、在基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射數(shù)據(jù)3個(gè)時(shí)隙之后，中央處理模塊通過(guò)執(zhí)行模塊為相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)通過(guò)上行鏈路向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)的信道指定3個(gè)時(shí)隙；b、中央處理模塊通過(guò)執(zhí)行模塊將基站收發(fā)信機(jī)的接收窗口設(shè)置為3個(gè)時(shí)隙的寬度；當(dāng)一個(gè)時(shí)分復(fù)用幀剩余的時(shí)隙不夠?yàn)橄乱粋€(gè)相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)通過(guò)上行鏈路向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)的信道指定的時(shí)隙數(shù)時(shí)，該時(shí)分復(fù)用幀剩余的時(shí)隙閑置不用。
全文摘要
一種GSM通信系統(tǒng)擴(kuò)大小區(qū)半徑的方法，基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射數(shù)據(jù)之后，經(jīng)過(guò)3個(gè)時(shí)隙減去一個(gè)定時(shí)提前量的時(shí)間接收移動(dòng)臺(tái)的數(shù)據(jù)；在基站收發(fā)信機(jī)向移動(dòng)臺(tái)發(fā)射數(shù)據(jù)3個(gè)時(shí)隙之后，為相應(yīng)的移動(dòng)臺(tái)通過(guò)上行鏈路向基站收發(fā)信機(jī)發(fā)射數(shù)據(jù)的信道指定2個(gè)時(shí)隙；基站收發(fā)信機(jī)的接收窗口相應(yīng)擴(kuò)展到2個(gè)時(shí)隙的寬度。該方法突破了GSM系統(tǒng)時(shí)間提前量的限制，擴(kuò)展了小區(qū)半徑。
文檔編號(hào)H04W16/18GK1394094SQ01118900
公開(kāi)日2003年1月29日 申請(qǐng)日期2001年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月29日
發(fā)明者車朝暉 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司