專利名稱：數(shù)字半雙工傳輸?shù)姆椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在無線系統(tǒng)中在用戶站與一個(gè)基站之間數(shù)字半雙工傳輸?shù)姆椒ā?br> 本發(fā)明與半雙工FDMA移動(dòng)無線電系統(tǒng)有關(guān)，該系統(tǒng)包括移動(dòng)交換機(jī)、基站和移動(dòng)無線電設(shè)備，并且具有蜂窩配置，每個(gè)網(wǎng)孔具有一個(gè)或多個(gè)無線信道。
在半雙工FDMA移動(dòng)無線系統(tǒng)中，在無線電設(shè)備發(fā)送允許期間通常不可能中斷一個(gè)移動(dòng)無線電設(shè)備并將信令發(fā)送到該移動(dòng)無線電設(shè)備，因?yàn)橐苿?dòng)無線電設(shè)備在其傳輸期間不能接收信令。這個(gè)問題在相同申請(qǐng)人的并行申請(qǐng)“數(shù)字半雙工傳輸?shù)姆椒ā?FI934230)中，是通過在預(yù)定間隔中斷移動(dòng)無線電設(shè)備的傳輸并偵聽由基站發(fā)送的反向信令來解決的。在接收之前從發(fā)送到接收以及在發(fā)信令之后再從接收到發(fā)送，使半雙工移動(dòng)無線電設(shè)備的無線部分的方向反向在反向信令的兩側(cè)需要一定的保護(hù)期間。由于被發(fā)送的信息規(guī)則幀結(jié)構(gòu)使這樣保護(hù)期間經(jīng)常重復(fù)地使用，甚至沒有收發(fā)信機(jī)發(fā)送話音或數(shù)據(jù)，即甚至在沒有反向信息被發(fā)送的時(shí)候。實(shí)際上，這就意味著幀結(jié)構(gòu)總是包含空閑時(shí)間。
本發(fā)明的目的是免除了不像全雙工FDMA和TDMA移動(dòng)無線系統(tǒng)那樣產(chǎn)生的問題，半雙工FDMA移動(dòng)無線系統(tǒng)不允許移動(dòng)無線電設(shè)備在其傳輸期間接收。允許接收的一個(gè)無線電站，例如一個(gè)基站不能發(fā)送任何類型的信息到已允許發(fā)送的用戶站。已允許接收的基站不能中斷已允許發(fā)送的用戶站發(fā)送。
本發(fā)明的目的是解決上述的問題，即如何中斷具有發(fā)送許可的半雙工移動(dòng)無線電設(shè)備的傳輸和如何發(fā)送反向的信令至這個(gè)用戶站，而不干擾和中斷具有發(fā)送許可的用戶站的話音和數(shù)據(jù)的發(fā)送。本發(fā)明的另一個(gè)目的是解決與基站信令容量的浪費(fèi)有關(guān)的問題，其信令容量是為了解決上面的問題需要一個(gè)保護(hù)期間而產(chǎn)生的。因?yàn)榫哂邪l(fā)送許可的用戶站在該保護(hù)期間不能發(fā)送或接收。
在收發(fā)信機(jī)之間數(shù)字半雙工傳輸?shù)倪@種新方法是利用本發(fā)明的方法實(shí)現(xiàn)了，其特征在于，它包括以下步驟在一個(gè)時(shí)間期間內(nèi)發(fā)送選擇的話音或數(shù)據(jù)組數(shù)，該時(shí)間期間短于從具有許可的一個(gè)用戶站到具有許可接收的基站發(fā)送話音或數(shù)據(jù)組的原始的總持續(xù)期；該具有接收許可的基站利用由數(shù)據(jù)組的實(shí)際傳輸期間和由用于發(fā)送反向信息和時(shí)間同步信息到具有發(fā)送許可的用戶站的第一和第二保護(hù)期間而降低的數(shù)據(jù)組的原始的總持續(xù)期；和具有接收許可的基站在至少一個(gè)所述保護(hù)期間發(fā)送信息到至少一個(gè)用戶站，該用戶站沒有發(fā)送許可。
可按如下方式說明本發(fā)明的思想。因?yàn)楸话l(fā)送的話音或數(shù)據(jù)信息由固定持續(xù)期間的數(shù)據(jù)組構(gòu)成，選擇的連續(xù)數(shù)據(jù)組數(shù)被收集在一起并在短于其原始持續(xù)期的一個(gè)時(shí)間期間經(jīng)無線電通路發(fā)送。相應(yīng)于在數(shù)據(jù)組的原始持續(xù)期與發(fā)送期間之差的一個(gè)期間、可用于從具有接收許可的收發(fā)信機(jī)到具有發(fā)送許可的收發(fā)信機(jī)傳送反向的信息和定時(shí)同步信息。當(dāng)具有發(fā)送許可的無線電基站將其收發(fā)信機(jī)從發(fā)送轉(zhuǎn)換到接收時(shí)，以便接收反向的信道信息，和相應(yīng)地，當(dāng)它將其收發(fā)信機(jī)從接收轉(zhuǎn)換到發(fā)送時(shí)，轉(zhuǎn)換收發(fā)信機(jī)需要的時(shí)間是一個(gè)保護(hù)期間，在該期間該用戶站不能發(fā)送或接收。本發(fā)明是基于這樣的思想，具有允許接收的基站在保護(hù)期間被允許發(fā)送信息到用戶而不是到具有許可發(fā)送的用戶站。
這個(gè)發(fā)明的方法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明允許反向信息從具有接收許可的基站發(fā)送到具有發(fā)送許可的一個(gè)用戶站，不使中斷出現(xiàn)在從具有許可發(fā)送的用戶站的發(fā)送的信息中。在話音信息的傳送和在具有低的抗誤碼的長(zhǎng)持續(xù)期數(shù)據(jù)傳輸中這是特別重要的特征。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是根據(jù)本發(fā)明，在反向信令信道建立中使用的規(guī)則的幀結(jié)構(gòu)在保證的最大的周期內(nèi)保證反向信令的成功傳輸。在反向信令中使用相對(duì)長(zhǎng)的幀降低了由短持續(xù)期無線電信道干擾所產(chǎn)生的翻譯碼誤碼的可能性。
在收發(fā)信機(jī)之間用于數(shù)字半雙工傳輸方法的再一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是具有接收許可的基站能夠利用保護(hù)期間，在此期間發(fā)送信息到除了具有發(fā)送許可的用戶站以外的用戶站。
下面將參見附圖更全面地描述本發(fā)明，這里

圖1示出本發(fā)明的話音或數(shù)據(jù)信息速率變化的幀結(jié)構(gòu)；圖2示出本發(fā)明的多幀結(jié)構(gòu)；圖3示出本發(fā)明傳輸幀的幀結(jié)構(gòu)；圖4示出在第一和第二保護(hù)期間形成分離的實(shí)體的情況下根據(jù)本發(fā)明的傳輸幀的幀結(jié)構(gòu)；圖5示出在第一和第二保護(hù)時(shí)間形成幾個(gè)分離的實(shí)體的情況下根據(jù)本發(fā)明的傳輸幀的幀結(jié)構(gòu)；
圖6a至6c示出利用根據(jù)本發(fā)明的方法的無線電系統(tǒng)的頻分和時(shí)分圖。
圖1示出本發(fā)明的話音或數(shù)據(jù)信息速率變化的幀結(jié)構(gòu)。該圖表示一定的時(shí)間期間t，在t期間出現(xiàn)信息信號(hào)。這個(gè)信號(hào)可能是一種數(shù)據(jù)信號(hào)，該信號(hào)已經(jīng)是數(shù)字形式，或者是一種話音信號(hào)，因此它需要取樣和/或數(shù)字化編碼該音頻信號(hào)。該時(shí)間期間t被分為N－1個(gè)傳輸幀或時(shí)隙，一個(gè)時(shí)隙用標(biāo)號(hào)100表示。預(yù)定數(shù)量的數(shù)字信息被插入到每個(gè)時(shí)隙中。根據(jù)本發(fā)明，在每個(gè)時(shí)隙100內(nèi)被傳送的信息傳輸速率被改變，以便它能被插入在較短的時(shí)隙101內(nèi)。原始時(shí)隙的長(zhǎng)度可用T表示，和例如利用方程式((N－1)/N)*T通過改變傳輸速率形成的新時(shí)隙的長(zhǎng)度表示，如果原始時(shí)間期間或多幀的持續(xù)期被降低單個(gè)幀。當(dāng)然，速率變化可能是比較大，因此，方程式中的1將用更大的數(shù)替代。以這種方式，可能獲得更大數(shù)目的空閑幀。在描述的解決方案中，傳輸速率這樣選擇，以便具有持續(xù)期T的話音信息組具有((N－1)/N)*T的幀內(nèi)被轉(zhuǎn)移，這里每個(gè)第(N－1)話音信息組將具有((N－1)/N)*T的時(shí)間期間，該期間對(duì)于傳輸話音信息是不需要的。因此這樣的超幀102在每個(gè)時(shí)間單元(N－1)T中是可用的，而且它能被用于信令。
圖2表示根據(jù)本發(fā)明的多幀t的結(jié)構(gòu)。在這個(gè)圖中，幀102是左邊空閑的，即可用于反向信息的傳輸。在這種情況下，幀102被安置在多幀的第18時(shí)隙或幀中。在每個(gè)正常的，即前向時(shí)隙1至17期間，前向信息和信令數(shù)據(jù)205被發(fā)送。這是用時(shí)隙5來表示，更詳細(xì)地表示在幀206中。在信道傳輸中使用的，根據(jù)本發(fā)明的反向信令信道，即時(shí)隙18或幀102現(xiàn)在更全面地描述。它首先包括一個(gè)保護(hù)期間201，以便具有發(fā)送許可的用戶站具有足夠關(guān)閉其發(fā)射機(jī)和開啟其接收機(jī)的時(shí)間。然后反向幀包括同步信息202，它可能是時(shí)間同步信息或頻率同步信息。然后，該幀包括留作反向信息的間隔，即用于反向信令信道203。最后，該幀還包括一個(gè)保護(hù)期間204，在該期間具有發(fā)送許可的收發(fā)信機(jī)將具有足夠時(shí)間轉(zhuǎn)換其收發(fā)信機(jī)返回到發(fā)送方式。期間t的幀，即多幀之一幀(這里是102)用于發(fā)送移動(dòng)無線電設(shè)備的信令的反向傳輸。該保護(hù)期間對(duì)于相關(guān)移動(dòng)無線電設(shè)備和移動(dòng)無線電系統(tǒng)二者都是空閑時(shí)間。這些期間是需要的，以便移動(dòng)無線電設(shè)備將有足夠時(shí)間轉(zhuǎn)換其收發(fā)信機(jī)從發(fā)送方式到接收方式，反之亦然。具有接收許可和發(fā)送反向信息的基站不需要任何保護(hù)期間，而且甚至在保護(hù)期間它也能發(fā)送信令。
圖3示出根據(jù)本發(fā)明的傳輸幀的幀結(jié)構(gòu)。在圖中，相應(yīng)于單個(gè)幀300的期間被劃分為更短的期間，即劃分為第一保護(hù)期間301，第二保護(hù)期間302和期間303，在該期間303基站發(fā)送反向信令到具有發(fā)送許可的用戶站。在保護(hù)期間301，302該基站發(fā)送信令到其覆蓋區(qū)域內(nèi)的其它用戶站。這個(gè)信令可能是廣播型傳輸，用于大量的或所有移動(dòng)無線電設(shè)備。此外，該信令可能尋址到一個(gè)特定的用戶站或一組用戶站。
圖4示出在第一和第二保護(hù)期間形成兩個(gè)分離的實(shí)體的情況下根據(jù)本發(fā)明傳輸幀的幀結(jié)構(gòu)。在所示的情況中，第一保護(hù)期間301和第二保護(hù)期間302可形成一個(gè)公共信令實(shí)體，用于相同接收者。另一方面，保護(hù)期間301，302二者可形成分離的信令實(shí)體S1，S2，用于不同接收者，或產(chǎn)生每個(gè)接收者的不同響應(yīng)。
圖5示出在第一和第二保護(hù)期間301和302的情況下根據(jù)本發(fā)明傳輸幀的幀結(jié)構(gòu)，保護(hù)期間301和302分別構(gòu)成幾個(gè)分離的實(shí)體S3，S4，S5，S6，S7。這些實(shí)體可預(yù)定用于相同的接收者或不同的接收者。在幾個(gè)連續(xù)反向信令組中轉(zhuǎn)移的信令實(shí)體也可形成更大的信息實(shí)體，該實(shí)體被轉(zhuǎn)移到希望的接收者。本發(fā)明的范圍包括兩種情況，即保護(hù)期間形成一個(gè)公共信令實(shí)體的情況和保護(hù)期間被用于分離信令事件或者它們是被劃分為更小部分的情況。
圖6a至6c示出利用本發(fā)明方法的無線系統(tǒng)中頻分和時(shí)分圖。圖中所示的事件同時(shí)地發(fā)生。
圖6a表示這樣一種情況，在該情況下一個(gè)用戶站MSA發(fā)送601、602上行信息并間斷地調(diào)諧其收發(fā)信機(jī)TX/RX從發(fā)射頻率F1到接收頻率F2，以使從一個(gè)基站收聽反向傳輸603。該圖還表示在從基站的反向傳輸603的兩側(cè)上的保護(hù)期間604。
圖6b表示一個(gè)用戶站MSB如何在保護(hù)期間604中從該基站接收傳輸信息。因此用戶站MSB連續(xù)地調(diào)諧偵聽接收的頻率F2。因此，用戶站MSB在一個(gè)期間之外總是從基站接收傳輸，在該期間基站BS發(fā)送編址到用戶站A的反向信息。因此，在該保護(hù)期間內(nèi)該基站發(fā)送信令消息到用戶站MSB。
圖6c表示這樣一種情況，在該情況下，該基站BS接收由用戶站BSA發(fā)送的605、606F1上行鏈路的信息。同時(shí)，用戶站B以頻率F2從該基站接收607、608傳輸。當(dāng)保護(hù)期間604開始時(shí)，用戶站MSA開始轉(zhuǎn)換其收發(fā)信機(jī)到收聽方式，而且用戶站MSB收聽從該基站的傳輸。在用戶站MSA轉(zhuǎn)換其收發(fā)信機(jī)到接收之后，它從基站接收信道傳輸。在保護(hù)期間609期間，用戶站MSB又允許接收來自該基站的信息。在該保護(hù)期間過去之后，用戶站MSA再開始發(fā)送上行鏈路信息到該基站，而且該基站發(fā)送前向信息到用戶站MSB。
有關(guān)它們的的附圖和描述僅僅打算說明本發(fā)明的思想。更詳細(xì)的，在一個(gè)無線電系統(tǒng)中用戶站和一個(gè)基站之間數(shù)字的半雙工傳輸?shù)谋景l(fā)明的方法可在權(quán)利要求的范圍內(nèi)變化。雖然上面主要參見半雙工FDMA無線系統(tǒng)描述了本發(fā)明，而本發(fā)明也可用于其它的無線電系統(tǒng)。
權(quán)利要求
1.一種用于在無線電系統(tǒng)中用戶站與基站之間數(shù)字半雙工傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，它包括如下步驟在一個(gè)時(shí)間期間內(nèi)發(fā)送選擇數(shù)量(N—1)的話音或數(shù)據(jù)組，該時(shí)間期間短于從具有許可發(fā)送的一個(gè)用戶站(MSA)到具有許可接收的一個(gè)基站(BS)的話音或數(shù)據(jù)組的原始的總持續(xù)期；具有接收許可的基站利用由數(shù)據(jù)組的實(shí)際傳輸期間和由用于發(fā)送反向信息(203)和時(shí)間同步信息(202)到具有發(fā)送許可的用戶站的第一和第二保護(hù)期間(分別為301，302)降低的數(shù)據(jù)組的原始的總持續(xù)期(t)；具有接收許可的基站(BS)在至少一個(gè)所述保護(hù)期間(301，302)發(fā)送信息到至少一個(gè)用戶站(MSB)，該用戶站沒有發(fā)送許可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，具有接收許可的基站(BS)在所述保護(hù)期間(604)發(fā)送尋址到大數(shù)用戶站(MSB)或所有用戶站的信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，所述保護(hù)期間(301，302；604)被劃分為許多部分(S3至S7)，在此期間，在所述各部分的每一個(gè)部分期間，具有接收許可的基站(BS)發(fā)送信息到不同的用戶站(MSB)。
全文摘要
數(shù)字半雙工傳輸?shù)姆椒ㄔ谟脩糁坏陌l(fā)送許可期間為了允許把信息傳送到用戶，在一個(gè)時(shí)間期間內(nèi)發(fā)送選擇數(shù)量(N-1)的數(shù)據(jù)組，該時(shí)間期間短于從具有許可發(fā)送的一個(gè)用戶站(MSA)發(fā)送到具有許可接收的一個(gè)基站(BS)的數(shù)據(jù)組的原始的總持續(xù)期；具有接收許可的基站利用由數(shù)據(jù)組的實(shí)際傳輸期間和由用于把反向信息(203)和時(shí)間同步信息(202)發(fā)送到具有發(fā)送許可的用戶站的第一和第二保護(hù)期間(301，302)而降低的數(shù)據(jù)組的原始的總持續(xù)期(t)；和具有接收許可的基站(BS)在至少一個(gè)所述保護(hù)期間(301，302)把信息發(fā)送到至少一個(gè)沒有發(fā)送許可的用戶站(MSB)。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1114850SQ94190721
公開日1996年1月10日 申請(qǐng)日期1994年9月26日 優(yōu)先權(quán)日1993年9月27日
發(fā)明者基莫·馬克萊恩, 米卡·萊瑪斯托, 米卡·海斯卡里 申請(qǐng)人:諾基亞電信公司