專(zhuān)利名稱(chēng)：時(shí)分多址一時(shí)分雙工/頻分雙工無(wú)線電通信系統(tǒng)和用于此種系統(tǒng)的信道選擇方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)無(wú)線電通信領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種用于通過(guò)組合時(shí)分雙工和頻分雙工實(shí)現(xiàn)時(shí)分多址的系統(tǒng)。本發(fā)明也涉及一種用于該系統(tǒng)的無(wú)線電終端控制的動(dòng)態(tài)信道選擇方法和設(shè)備。
“數(shù)字增強(qiáng)無(wú)繩電信”系統(tǒng)(DECT)標(biāo)準(zhǔn)是由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)制定的，它是用TDMA-TDD(時(shí)分多址-時(shí)分雙工)進(jìn)行無(wú)線電通信的系統(tǒng)的例子。在DECT中，發(fā)送是在所有的基站之間同步的，即所有下行鏈路在幀的首5毫秒期間進(jìn)行發(fā)送，而所有上行鏈路則在該幀第二個(gè)5毫秒內(nèi)發(fā)送。在一個(gè)TDMA-TDD載波頻率上，首5毫秒專(zhuān)用于12個(gè)下行鏈路時(shí)隙而第二5毫秒專(zhuān)用于12個(gè)上行鏈路時(shí)隙，使能用一個(gè)載波頻率進(jìn)行同一雙向連接的下行鏈路和上行鏈路通信。
已知的TDMA-FDD(時(shí)分多址-頻分雙工)系統(tǒng)通過(guò)移動(dòng)站且同時(shí)在無(wú)線電基站中在不同的載頻和不同的時(shí)間執(zhí)行兩個(gè)任務(wù)將下行鏈路發(fā)送與上行鏈路接收相分離。GSM和D-AMPS系統(tǒng)是TDMA-FDD系統(tǒng)的一個(gè)例子。
TDMA-TDD和TDMA-FDD系統(tǒng)都具有它們的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。WO97/21287(ADVANCED MICRO DEVICES)描述了一個(gè)試圖結(jié)合TDMA-TDD和TDMA-FDD優(yōu)點(diǎn)一個(gè)例子。在該TDMA-TDD/FDD系統(tǒng)中，在無(wú)線電基站(BS)與移動(dòng)站(MS)之間的上行鏈路和下行鏈路發(fā)送在時(shí)間和頻率上都是分開(kāi)的。在TDMA-FDD中，上行鏈路和下行鏈路發(fā)送使用分開(kāi)的頻帶，但在TDMA-TDD，上行鏈路和下行鏈路中用分開(kāi)的時(shí)間間隔。然而，在WO 97/21287中描述的系統(tǒng)的缺點(diǎn)是通過(guò)將上行鏈路發(fā)送轉(zhuǎn)換到與下行鏈路發(fā)送頻帶分開(kāi)的頻帶，每個(gè)頻帶將只被使用了50％的時(shí)間，這大大浪費(fèi)了可貴的頻譜資源。
本發(fā)明的首要目的是提供一個(gè)較為有效的頻譜組合的TDMA-TDD/FDD系統(tǒng)，它允許不對(duì)稱(chēng)通信量的上行鏈路和下行鏈路發(fā)送，例如下行鏈路有較多的通信量，比如象因特網(wǎng)連接可能要求的那樣。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是為了提供這樣一種頻譜效率的TDMA-TDD/FDD系統(tǒng)，它允許實(shí)行移動(dòng)站控制的動(dòng)態(tài)信道選擇(DCS)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是為了提供這樣一種頻譜效率的TDMA-TDD/FDD系統(tǒng)，它允許以成本有效方式通過(guò)固定長(zhǎng)距離RLL(無(wú)線電本地環(huán)路)連接進(jìn)行通信。
描述在權(quán)利要求中的特征可實(shí)現(xiàn)這些目的。
簡(jiǎn)述之，本發(fā)明的目的這些和另外的目的是通過(guò)在使用兩個(gè)頻帶的同步TDMA-TDD/FDD系統(tǒng)中提供兩組無(wú)線電基站達(dá)到的。第一組基站使用一部分時(shí)間可提供的頻率而第二組基站使用其余時(shí)間可提供的頻率。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，一半通信使用第一組基站，而另一半通信使用第二組基站。在兩個(gè)基站之間有一個(gè)時(shí)間偏移，允許在所有的頻率上在所有時(shí)間上進(jìn)行下行鏈路和上行鏈路發(fā)送，但不能在同一單元(例如同一BS或MS)進(jìn)行同時(shí)發(fā)送和接收。在本實(shí)施例中，第一頻帶總是用于上行鏈路發(fā)送，第二頻帶總是用于下行鏈路發(fā)送。在該實(shí)施例中，兩組基站有部分重疊的無(wú)線電覆蓋，但地理上是分開(kāi)的以避免在發(fā)送期間一組中的基站干擾另一組基站的接收。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，一半通信也使用第一組基站和另一半使用第二組基站。然而，在該實(shí)施例中，第一組使用在第一頻帶內(nèi)的一個(gè)載頻上的一些時(shí)隙進(jìn)行上行鏈路發(fā)送，而第二組使用在第二頻帶內(nèi)的載頻上的一些時(shí)隙。這允許在所有的頻率進(jìn)行下行鏈路和上行鏈路發(fā)送，但避免了在同一單元進(jìn)行同時(shí)發(fā)送和接收，(例如同一基站和移動(dòng)站)。在本實(shí)施例中，一個(gè)第一時(shí)間間隔總是用于上行鏈路發(fā)送和一個(gè)第二時(shí)間間隔總是用于下行鏈路發(fā)送。這種安排方便了不對(duì)稱(chēng)使用頻帶，對(duì)此下面要作進(jìn)一步解釋。
在另一個(gè)實(shí)施例中，將本發(fā)明用于在一個(gè)RLL系統(tǒng)中的固定連接，例如，在網(wǎng)絡(luò)控制器和在20公里量級(jí)那樣的相當(dāng)遠(yuǎn)距離上的大樓之間的連接。
在另一個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)在移動(dòng)站不僅如在現(xiàn)有技術(shù)那樣收聽(tīng)未被移動(dòng)站本身使用的下行鏈路時(shí)隙，而且也收聽(tīng)另一組基站的下行鏈路時(shí)隙，來(lái)使用動(dòng)態(tài)信道選擇(DCS)，于是當(dāng)對(duì)一個(gè)呼叫進(jìn)行信道切換和初始選擇時(shí)，能夠選擇屬于任何一組基站的信道。
本發(fā)明的一個(gè)重要技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)雙向(雙工)通信信道僅僅使用50％的上行鏈路載頻和50％的下行鏈路載頻時(shí)通過(guò)利用無(wú)線電基站可提供的未利用的50％的時(shí)間，提供了同步的TDMA-TDD/FDD系統(tǒng)的頻譜效率。
本發(fā)明的另一個(gè)重要技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是，利用延遲一部分，例如50％的發(fā)送來(lái)利用上行鏈路和下行鏈路載頻可提供的以前未利用的50％時(shí)間，于是滿足了始終使用一個(gè)頻帶的上行鏈路和另一個(gè)頻帶的下行鏈路的任何規(guī)范的要求。
再一個(gè)重要的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是，當(dāng)無(wú)前面所述的規(guī)范時(shí)，以前在上行鏈路和下行鏈路載頻上可提供的未利用的50％時(shí)間可不用分別將頻帶指定給上行鏈路和下行鏈路而是用另一種方式將第一時(shí)間周期指定給下行鏈路和第二時(shí)間周期指定給上行鏈路加以利用。這種指定的優(yōu)點(diǎn)是可采用不對(duì)稱(chēng)上行鏈路和下行鏈路例如因特網(wǎng)連接所需的發(fā)送。任何多信道使用法，作為一個(gè)附加的優(yōu)點(diǎn)，采用在一多時(shí)隙突發(fā)串的時(shí)隙之間的跳頻。
本發(fā)明的還有一個(gè)重要的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是，將TDMA-TDD的低成本優(yōu)點(diǎn)與TDMA-FDD的長(zhǎng)距離移動(dòng)電話相結(jié)合。這在RLL中特別有意義，因?yàn)閺囊粋€(gè)網(wǎng)絡(luò)控制器到遠(yuǎn)端基站的較長(zhǎng)距離可由TDMA-TDD/FDD無(wú)線電連接處理，而在基站和移動(dòng)站之間的本地短距離無(wú)線電連接可使用傳統(tǒng)的TDMA-TDD，但并不排斥TDMA-TDD/FDD作為另一種可能性。
還有一個(gè)重要的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明的TDMA-TDD/FDD系統(tǒng)首先在移動(dòng)電話中提供了諸如長(zhǎng)距離無(wú)線電連接這樣的TDMA-FDD的優(yōu)點(diǎn)，而無(wú)需頻率規(guī)劃，因?yàn)楸景l(fā)明的TDMA-TDD/FDD系統(tǒng)，在一個(gè)實(shí)施例中采用了移動(dòng)站進(jìn)行動(dòng)態(tài)信道選擇，這點(diǎn)是與TDMA-TDD系統(tǒng)是共同的，但以前并未用于TDMA-FDD系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，它允許兩個(gè)運(yùn)行者在同一頻帶上工作。以前的TDMA-FDD系統(tǒng)的不同的運(yùn)行者被限制于不同的頻帶上工作。
結(jié)合附圖參閱下面的描述將會(huì)對(duì)本發(fā)明和本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)有最好的理解。


圖1示意地示出了一個(gè)蜂窩移動(dòng)無(wú)線電通信系統(tǒng)；圖2示意地示出了在TDMA-TDD系統(tǒng)中載頻的使用；圖3示意地示出了在TDMA-FDD系統(tǒng)中兩個(gè)載頻的使用；圖4示意地示出了在現(xiàn)有技術(shù)的TDMA-TDD/FDD系統(tǒng)中使用兩個(gè)載頻；圖5示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的兩個(gè)載頻的使用；圖6示意地示出了根據(jù)本發(fā)明已作了修改的一個(gè)GSM系統(tǒng)中實(shí)施了全速率信道的實(shí)施例中的兩個(gè)載頻的使用；圖7示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的兩個(gè)載頻的使用；圖8示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)不對(duì)稱(chēng)實(shí)施例的兩個(gè)載頻的使用；圖9示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的兩個(gè)載頻的使用圖10示意地示出了具有在網(wǎng)絡(luò)控制器與無(wú)線電基站之間的無(wú)線電連接的蜂窩移動(dòng)無(wú)線電通信系統(tǒng)；圖11是一個(gè)說(shuō)明適合于按照?qǐng)D5實(shí)施例工作的TDMA-TDD/FDD系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)信道選擇方法的流程圖；圖12是一個(gè)適用于執(zhí)行圖11的動(dòng)態(tài)信道選擇方法的簡(jiǎn)化的方框圖；圖13是一個(gè)適合于按照?qǐng)D7實(shí)施例工作的TDMA-TDD/FDD系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)信道選擇方法的流程圖；和圖14是一個(gè)適用于執(zhí)行圖13的動(dòng)態(tài)選擇方法的移動(dòng)站的簡(jiǎn)化方框圖。
現(xiàn)有技術(shù)的TDMA-TDD和TDMA-FDD系統(tǒng)的術(shù)語(yǔ)是不一致的。在下面的描述中使用以下的術(shù)語(yǔ)下行鏈路幀是一個(gè)從一個(gè)基站發(fā)送來(lái)的連續(xù)時(shí)隙(突發(fā))的集合。
上行鏈路幀是基站接收的連續(xù)時(shí)隙的集合。
雙工幀是下行鏈路和上行鏈路幀的集合。
圖1示意地示出了一部分蜂窩移動(dòng)無(wú)線電通信系統(tǒng)。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制器，例如，移動(dòng)服務(wù)交換中心MSC，與兩個(gè)在同一區(qū)域(無(wú)線電覆蓋有部分重疊)的兩個(gè)地理上分開(kāi)的基站BS1和BS2?；綛S1，BS2與各自的移動(dòng)站MS1和MS2用無(wú)線電相聯(lián)系。本發(fā)明主要關(guān)心的是在這些基站和移動(dòng)站之間的無(wú)線電連接的性質(zhì)。
圖2示意地示出了現(xiàn)有技術(shù)TDMA-TDD系統(tǒng)使用的頻帶中的載頻的使用?；荆鏐S1，以載頻F，在下行鏈路幀100中標(biāo)記了TX的時(shí)隙中沿下行鏈路向移動(dòng)站MS1發(fā)送。移動(dòng)站MS1以同一載頻，在上行鏈路幀102中標(biāo)以RX的時(shí)隙中(時(shí)隙被標(biāo)以RX表示在該時(shí)隙期間基站作為接收機(jī)工作)沿上行鏈路向基站發(fā)送。下行鏈路幀100，上行鏈路幀102一起組成了一個(gè)雙工幀。下行鏈路幀104是下一個(gè)雙工幀的第一部分，其中的該模式被重復(fù)。要注意的是，屬于同一雙工信道的時(shí)隙TX和RX，相對(duì)于它們的各自幀(下行鏈路和上行鏈路幀)的起始位置具有相同的位置。
圖3示意地示出了在現(xiàn)有技術(shù)TDMA-FDD系統(tǒng)，諸如GSM系統(tǒng)，中使用的，在兩個(gè)頻帶中的兩個(gè)載頻的使用。在這種情況下，通過(guò)在不同的載頻FTX和FRX上執(zhí)行兩個(gè)任務(wù)將下行鏈路發(fā)送與上行鏈路發(fā)送相分離。由在幀對(duì)(106，112)(108，114)(110，116)上的重復(fù)的下行鏈路和上行鏈路時(shí)隙TX，RX組成雙工連接。注意，與在基站的發(fā)送和接收相比較，上行鏈路幀相對(duì)于下行鏈路幀被延遲(在CSM中為3個(gè)時(shí)隙)。
圖4示意地示出了在現(xiàn)有技術(shù)中TDMA-TDD/FDD系統(tǒng)中的兩頻帶中的兩載頻的使用。因?yàn)椴捎肨DMA-FDD方式，下行鏈路發(fā)送和上行鏈路發(fā)送是通過(guò)在不同的載頻FTX和FRX上執(zhí)行兩個(gè)任務(wù)分開(kāi)的。然而，這種組合的系統(tǒng)也類(lèi)似于TDMA-TDD系統(tǒng)，因?yàn)橄滦墟溌泛蜕闲墟溌穾惨耘c如TDMA-TDD系統(tǒng)同一方式被分開(kāi)。由下行鏈路幀118和上行鏈路幀122組成一個(gè)雙工幀。
如圖4可看到，該現(xiàn)有技術(shù)TDMA-TDD/FDD系統(tǒng)每個(gè)載頻只使用了50％的時(shí)間。在空閑時(shí)間，該基站既沒(méi)有發(fā)送也沒(méi)有接收，這是低效率的。
圖5示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的在兩個(gè)無(wú)重疊頻帶中使用兩載頻。如在圖4的TDMA-TDD系統(tǒng)中，下行鏈路幀118，120和上行鏈路幀122假設(shè)包括雙工連接BS1-MS1。然而，根據(jù)本發(fā)明，圖4的空閑時(shí)段被另一個(gè)基站，例如在圖1的基站BS2用來(lái)提供其他的連接，諸如BS2-MS2連接。圖中分別用虛線下行鏈路和上行鏈路幀128，124，126表示。在本圖和下面的幾個(gè)圖中，連接BS2-MS2使用如連接BS1-MS1連接一樣的時(shí)隙。然而，連接BS2-MS2也可使用任何其他的時(shí)隙。還要指出的是，基站BS2仍然在頻率FTX上發(fā)送和在頻率FRX上接收，但與基站BS1相比較，發(fā)送(及接收)被延遲半個(gè)雙工幀。在屬于頻率FTX和FRX的兩頻帶的其他載頻可使用同樣的原則。于是，通過(guò)給兩組同步的基站和時(shí)移提供該組的發(fā)送(與接收)，本發(fā)明填充了在圖4的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中的空閑時(shí)段。同步和時(shí)移是由圖1的網(wǎng)絡(luò)控制器MSC控制的?；綛S1和BS2有部分的無(wú)線電覆蓋，但在地理上足夠地分開(kāi)，這樣，一個(gè)基站對(duì)移動(dòng)站的接收不會(huì)被其他基站的移動(dòng)站的發(fā)送干擾。因?yàn)轭l率FTX和FRX是不同的(例如在GSM系統(tǒng)相隔45MHz)，10米左右的間隔通常已足夠。本發(fā)明的此實(shí)施例也也限制下行鏈路發(fā)送于一個(gè)頻帶和上行鏈路發(fā)送于另一個(gè)頻帶，在一些國(guó)家的規(guī)定中常常要求這樣做。
圖6示意地示出了在按照本發(fā)明已作了修改的GSM系統(tǒng)中實(shí)施全速率信道的實(shí)施例中的兩個(gè)非重疊頻帶中兩載頻的使用。為了在時(shí)間和頻率上分開(kāi)基站的發(fā)送與接收，在上行鏈路幀和下行鏈路幀之間的延遲已經(jīng)增加到3-8個(gè)時(shí)隙。此外，“空閑”時(shí)段被第二基站填充，其發(fā)送和接收與第一基站同步但相對(duì)于第一基站延遲一個(gè)下行鏈路幀。通過(guò)在每個(gè)下行鏈路和上行鏈路幀中使用兩個(gè)時(shí)隙實(shí)施全速率信道。在本實(shí)施例中，將每個(gè)下行鏈路和上行鏈路幀中兩個(gè)時(shí)分配給全速率信道。在圖6所示的實(shí)施例中，這兩個(gè)時(shí)隙是連續(xù)的。然而這也不是必需的。它們也可以分隔1，2或3個(gè)時(shí)隙。
圖7示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的在兩個(gè)非重疊頻帶中使用兩載頻。如圖4的TDMA-TDD系統(tǒng)和圖5的實(shí)施例中，下行鏈路幀118，120和上行鏈路幀122假設(shè)包括雙工連接BS1-MS1。由下行鏈路幀130，132和上行鏈路幀134提供雙工連接BS2-MS2。然而，在該實(shí)施例中，下行鏈路和上行鏈路發(fā)送并不限制于分開(kāi)的頻帶。代之以，兩組同步的(被MSC同步)基站同時(shí)發(fā)送和同時(shí)接收。注意，每個(gè)載頻被用于下行鏈路和上行鏈路發(fā)送(因此，它們被標(biāo)以F1和F2而不是如圖5那樣標(biāo)以FRX和FRX)。此實(shí)施例可以表征為這樣的話“所有的基站同時(shí)“做”同樣的事(發(fā)或收)”，而圖5的實(shí)施例則可表征為這樣的話“所有的基站在同樣頻帶上“做”同樣的事(發(fā)和收)”。此外，該實(shí)施例并不要求基站BS1和BS2的地理上分開(kāi)。
圖8示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的不對(duì)稱(chēng)的實(shí)施例的在兩個(gè)非重疊頻帶上的使用兩個(gè)載頻。對(duì)表述“所有的基站同時(shí)“做”同樣的事(發(fā)或收)”的分析揭示在該實(shí)施例中，實(shí)際上沒(méi)有必要使下行鏈路幀具有與上行鏈路幀一樣的持續(xù)時(shí)間。這導(dǎo)致了本發(fā)明的不對(duì)稱(chēng)實(shí)施例可能性，如圖8所示。在圖8的實(shí)施例中，只保留兩個(gè)可提供的載頻分別用于兩個(gè)雙工連接，BS1-MS1和BS2-MS2。在下行鏈路幀比上行鏈路幀長(zhǎng)得多的意義上說(shuō)，這兩種連接是不對(duì)稱(chēng)的。這種不對(duì)稱(chēng)是有用的，例如，當(dāng)移動(dòng)站與因特網(wǎng)連接時(shí)。這種因特網(wǎng)的連接的特征是向移動(dòng)站發(fā)送的數(shù)據(jù)比從移動(dòng)站接收的數(shù)據(jù)要多得多?？梢酝ㄟ^(guò)保留來(lái)自每個(gè)頻帶的一個(gè)載頻由網(wǎng)絡(luò)控制器MSC建立一個(gè)不對(duì)稱(chēng)連接。然而，要注意的是，如果建立這樣一種不對(duì)稱(chēng)連接，在同一載頻上的其他連接(它占據(jù)空閑時(shí)段)也必須精確具有同樣的不對(duì)稱(chēng)(因?yàn)樗仨殹霸谕粫r(shí)間做同一事情(發(fā)或收)”)。
圖9示意地示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例在兩個(gè)非重疊頻帶中的兩載頻的使用。在該實(shí)施例，加上了一個(gè)第三組基站，包括一個(gè)基站BS3。每組基站在頻率FTX上發(fā)送在頻率FRX上接收。事實(shí)上該實(shí)施例說(shuō)明了可以用兩組以上的基站來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的基本構(gòu)思。因?yàn)楸景l(fā)明的優(yōu)點(diǎn)之一就是為了能夠使幾個(gè)運(yùn)行商使用同一頻帶，所以在同一頻帶中分配了兩個(gè)以上的運(yùn)行商的話，本實(shí)施例具有吸引力。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例是如果一個(gè)運(yùn)行商的業(yè)務(wù)量比另一個(gè)使用同一頻帶的運(yùn)行商的業(yè)務(wù)量大，此時(shí)，首位運(yùn)行商可以使用兩組基站，而其他的運(yùn)行商只使用一組基站。
圖10示意地示出了一個(gè)具有在控制器和無(wú)線電基站之間的無(wú)線電連接的蜂窩移動(dòng)無(wú)線電通信。如早先解釋的，根據(jù)本發(fā)明，在基站中的接收和發(fā)射并不是同時(shí)發(fā)生的，于是大大節(jié)省基站的成本，因?yàn)樵跁r(shí)間上分開(kāi)發(fā)送和接收比在頻率上分開(kāi)發(fā)送和接收在技術(shù)上要簡(jiǎn)單得多。然而，如果同時(shí)發(fā)送和接收是必需的，如在網(wǎng)絡(luò)控制器的情形，在控制器中使用濾波器和方向性天線采用頻分是可能的(以增加成本為代價(jià))。在圖10中，無(wú)線電基站BS1，BS2采用不同的偏移來(lái)與各自的移動(dòng)站MS1，MS2進(jìn)行通信。網(wǎng)絡(luò)控制器MSC如一個(gè)移動(dòng)站那樣發(fā)送，于是，使控制器可同時(shí)進(jìn)行發(fā)送和接收。
在另一個(gè)實(shí)施例中，未在圖10中顯示，有兩個(gè)控制器，每個(gè)與一個(gè)無(wú)線電基站BS1，BS2相關(guān)聯(lián)。該實(shí)施例可用于在同一地理區(qū)域有兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)行商經(jīng)營(yíng)的情形。本發(fā)明要求他們同步他們的系統(tǒng)，但仍可各自完全獨(dú)立地運(yùn)行其系統(tǒng)，因?yàn)樗麄兏髯员环峙淞颂峁┙o頻帶的50％的時(shí)間。
圖2的現(xiàn)有技術(shù)的無(wú)線電系統(tǒng)可采用動(dòng)態(tài)信道選擇，可參見(jiàn)DCS.State of the art DCS for DECT TDMA-TDD的11.4 of ETSI ETS300 175-3:"Radio Equipment and Systems(RES);Digital EuropeanCordl ess Tel ecommunications(DECT)Common Interface Part3:Medium access 1ayer"和AnneX E of ETSI ETR 310:"Trafficcapacity and spectrum requirements for multi-system and multi-service applications co-existing in a common frequencyband"。業(yè)務(wù)信道的選擇是由移動(dòng)站執(zhí)行的。對(duì)于對(duì)稱(chēng)雙工信道，頭一半幀(5毫秒)用于下行鏈路時(shí)隙而下一半幀(5毫秒)用于上行鏈路時(shí)隙。給雙工信道，每個(gè)下行鏈路時(shí)隙與一個(gè)上行鏈路時(shí)隙配對(duì)，兩者都工作在同一載頻。移動(dòng)站為每個(gè)新的呼叫或切換從所有可用的信道中選擇最少干擾的信道(雙工對(duì))。在這過(guò)程中，移動(dòng)站只在下行鏈路幀作測(cè)量。只需要在下行鏈路進(jìn)行測(cè)量的理由是對(duì)雙工連接，相應(yīng)的上行鏈路只與下行鏈路一起使用。因此，在所測(cè)得的下行鏈路質(zhì)量與相應(yīng)的雙工連接的質(zhì)量之間有很高的相關(guān)性，用下行鏈路質(zhì)量足可估計(jì)雙工連接質(zhì)量根據(jù)本發(fā)明，對(duì)于TDMA-TDD/FDD，下行鏈路和上行鏈路幀并不僅僅使用雙工幀的不同部分(前后各半)，而且也用不同的載頻(見(jiàn)圖5)。這種改變并不要求對(duì)上述基本的DCS步驟的改變。只要移動(dòng)站僅僅要接入具有相同時(shí)間偏移的同步的基站(僅僅其中一組基站)，只用下行鏈路幀作為雙工信道的質(zhì)量估測(cè)仍然足夠了。
然而，對(duì)本發(fā)明的TDMA-TDD/FDD系統(tǒng)，對(duì)每組基站，兩個(gè)載頻只用了一半的時(shí)間。因此，如上面對(duì)圖5的描述那樣，兩組基站可用具有半雙工幀相對(duì)偏移(或如圖9，3組基站，1/3雙工幀相對(duì)偏移)來(lái)定義。用這種方式，充分使用了載頻FTX和FRX。只要每個(gè)移動(dòng)站認(rèn)為只接入到其中一個(gè)基站，則上述基本的DCS步驟仍然適用(對(duì)RLL應(yīng)用的合理限制)。但如果移動(dòng)站要接入到所有的基站組和能夠進(jìn)行基站間的切換，上述DCS步驟必需修改。移動(dòng)站總是鎖定到一個(gè)屬于其中一組基站的一個(gè)基站上。為了向一個(gè)屬于另一組的基站切換或建立呼叫，移動(dòng)站必須掃描具有如為該新組定義的偏移的下行鏈路。于是在DCS中改變是這樣移動(dòng)站必須不僅僅半雙工幀，而是整個(gè)雙工幀掃描接收載頻。
圖11是一個(gè)說(shuō)明適用于一個(gè)根據(jù)圖5的實(shí)施例操作的TDMA-TDD/FDD系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)相對(duì)選擇方法。在步驟S1開(kāi)始步驟。步驟S2在屬于一組基站的下行鏈路上測(cè)量信道質(zhì)量。在步驟S3，關(guān)于組1的偏移信息由移動(dòng)站接收。步驟S4在屬于組2基站的下行鏈路上測(cè)量信道質(zhì)量。在步驟S5由移動(dòng)站接收有關(guān)組2的偏移信息。步驟S6確定哪個(gè)下行鏈路信道在哪個(gè)頻率上干擾最小，步驟S7鎖定到相應(yīng)的信道并根據(jù)對(duì)相應(yīng)組基站的偏移調(diào)節(jié)定時(shí)。步驟S8結(jié)束。
圖12是一個(gè)適合于執(zhí)行圖11的動(dòng)態(tài)信道選擇方法的移動(dòng)站MS的簡(jiǎn)化方框圖?？刂茊卧狢U經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換器SW1，SW2控制發(fā)送機(jī)TX和接收機(jī)RX，控制信號(hào)C控制轉(zhuǎn)換器SW1，SW2。轉(zhuǎn)換器SW1，SW2將它們的發(fā)射機(jī)TX和接收機(jī)RX連接到控制定義CU和天線A。當(dāng)移動(dòng)站MS不發(fā)射時(shí)，它在下行鏈路頻帶的載頻上測(cè)量干擾電平和時(shí)隙定時(shí)(從兩組基站)。它也連續(xù)地更新存儲(chǔ)器單元CH，其中存儲(chǔ)了干擾最小信道和其定時(shí)的信道標(biāo)識(shí)。控制單元CU通常由微處理器或微處理器信號(hào)組合和一個(gè)相應(yīng)的控制程序P1。
對(duì)圖7的實(shí)施例，移動(dòng)站不必就DCS考慮不同組基站之間的偏移。然而，因?yàn)楝F(xiàn)在在兩個(gè)頻率F1和F2上同時(shí)有下行鏈路，它必須在兩個(gè)下行鏈路頻帶上而不是在一個(gè)頻帶上測(cè)量信道質(zhì)量。它必須也能在其中任何一個(gè)頻帶上發(fā)送和接收，因?yàn)樗涉i定到任何一組的一個(gè)基站上。
圖13是一個(gè)適用于按照本發(fā)明的圖7的實(shí)施例操作的TDMA-TDD/FDD系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)信道選擇方法的流程圖。程序從步驟10開(kāi)始。步驟11在移動(dòng)站測(cè)量屬于以第一頻帶發(fā)送的第一組基站的下行鏈路幀的信道質(zhì)量。類(lèi)似地，步驟12測(cè)量在屬于以第二頻帶發(fā)送的第二組基站下行鏈路幀的質(zhì)量。步驟S13確定哪個(gè)下行鏈路信道干擾最小，步驟S14鎖定到相應(yīng)的信道上。步驟S16結(jié)束程序。
圖14是一個(gè)適用于執(zhí)行圖13的動(dòng)態(tài)信道選擇方法的移動(dòng)站的簡(jiǎn)化方框圖。該方框圖類(lèi)似于圖12的方框圖。其主要差別是控制單元CU執(zhí)行另一個(gè)控制程序P2，來(lái)測(cè)量在兩個(gè)頻帶上的時(shí)隙中的干擾?？刂茊卧狢U也控制(用控制信號(hào)C1和C2)發(fā)射機(jī)TX和接收機(jī)RX根據(jù)當(dāng)前選擇的信道在任何一個(gè)頻帶上發(fā)送和接收。
熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的人們可認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明可作各種修改和改變而不脫離其精神和由權(quán)利要求限定的范圍。
權(quán)利要求
1．一個(gè)組合時(shí)分和頻分雙工的TDMA無(wú)線電通信系統(tǒng)，包括一個(gè)第一基站，具有第一無(wú)線電覆蓋區(qū)域，在第一載頻上第一下行鏈路幀中發(fā)射和在第二載頻上第一上行鏈路幀中接收，第一上行鏈路幀與所述第一下行鏈路幀在時(shí)間上不重疊，第二載頻不同于第一載頻，所述系統(tǒng)其特征在于包括一個(gè)第二基站，它具有一個(gè)第二無(wú)線電覆蓋區(qū)域，在第一載頻上第二下行鏈路幀發(fā)射和在所述第二載頻上第二上行鏈路幀中接收，第二上行鏈路幀與所述第二下行鏈路幀時(shí)間上不重疊，所述第二無(wú)線電覆蓋區(qū)域部分與所述第一無(wú)線電覆蓋區(qū)域重疊，而所述第二基站與所述第一基站地理上相分開(kāi)，以避免從一個(gè)基站的發(fā)送干擾其他基站上從無(wú)線電終端的接收；一個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制器，同步來(lái)自所述第一和第二基站的發(fā)送并將來(lái)自第二基站的發(fā)送相對(duì)于所述第一基站的發(fā)送偏移一個(gè)下行鏈路幀。
2．權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)下行鏈路幀有一個(gè)與一個(gè)連接相關(guān)聯(lián)的時(shí)隙。
3．權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于每個(gè)下行鏈路幀具有2個(gè)與一個(gè)連接相關(guān)聯(lián)的時(shí)隙。
4．權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其特征在于移動(dòng)無(wú)線電終端監(jiān)視信道質(zhì)量和來(lái)自兩個(gè)基站的下行鏈路幀的偏移，用來(lái)對(duì)于呼叫建立和切換執(zhí)行移動(dòng)無(wú)線電終端控制的動(dòng)態(tài)信道選擇。
5．前面任一權(quán)利要求的系統(tǒng)，其特征在于所述第一基站屬于一組具有一個(gè)預(yù)定發(fā)送定時(shí)的基站；所述第一頻率屬于在兩組基站中的基站使用的第一頻帶；和所述第二基站屬于一組第二基站，它與所述第一組基站相同步，但相對(duì)于所述第一組基站的發(fā)送定時(shí)偏移一個(gè)下行鏈路幀所述第一頻率屬于由兩組基站的基站使用的第二頻帶，所述第二頻帶與所述第一頻帶無(wú)頻率重疊。
6．權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其特征在于所述第一組基站分配給第一運(yùn)行商；和所述第二基站分配給第二運(yùn)行商。
7．權(quán)利要求5的系統(tǒng)，其特征在于在所述第一和第二組基站和所述網(wǎng)絡(luò)控制器之間的通信在所述第一和第二頻帶上進(jìn)行，所述網(wǎng)絡(luò)控制器具有用來(lái)允許同時(shí)發(fā)送和接收的裝置，而所述基站無(wú)此種裝置。
8．一種組合時(shí)分頻分雙工的TDMA無(wú)線電通信系統(tǒng)，包括一個(gè)第一基站，它在第一載頻上第一下行鏈路幀中發(fā)送，并在第二不同的載頻上、在與所述第一下行鏈路幀無(wú)時(shí)間重疊的第一上行鏈路幀中接收，所述系統(tǒng)其特征在于包括一個(gè)第二基站，它在所述第二載頻上第二下行鏈路幀中發(fā)送，并在所述第一載頻上、與所述第二下行鏈路幀無(wú)重疊的第二上行鏈路幀中接收；和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制器，它與所述第一和第二基站發(fā)送同步且時(shí)間對(duì)準(zhǔn)。
9．權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其特征在于一個(gè)對(duì)稱(chēng)模式，其中下行鏈路幀包含與上行鏈路幀一樣多的時(shí)隙。
10．權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其特征在于一個(gè)非對(duì)稱(chēng)模式，其中下行鏈路幀包含一個(gè)與上行鏈路幀不同數(shù)目的時(shí)隙。
11．權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其特征在于一個(gè)移動(dòng)無(wú)線電終端，它監(jiān)視來(lái)自兩個(gè)基站的下行鏈路幀的信道質(zhì)量，用來(lái)對(duì)于呼叫建立和切換執(zhí)行移動(dòng)無(wú)線電終端控制的動(dòng)態(tài)信道選擇。
12．前面的權(quán)利要求8-11的任一權(quán)利要求的系統(tǒng)，其特征在于所述第一基站屬于一組具有預(yù)定發(fā)送定時(shí)的基站；所述第二基站屬于一組與所述第一組基站同步和時(shí)間對(duì)準(zhǔn)的一第二組基站；所述第一頻率屬于由在兩組基站中的基站使用的一個(gè)第一頻帶；和所述第二頻率屬于由在兩組基站中的基站使用的第二頻帶，而所述第二頻帶與所述第一頻帶無(wú)頻率重疊。
13．權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其特征在于所述第一組基站分配給第一運(yùn)行商；和所述第二組基站分配給第二運(yùn)行商。
14．權(quán)利要求12的系統(tǒng)，其特征在于在所述第一和第二組基站為一方和所述網(wǎng)絡(luò)控制其為另一方之間的通信是在所述第一和第二頻帶上進(jìn)行的，所述網(wǎng)絡(luò)控制器具有用來(lái)使能同時(shí)發(fā)送和接收的裝置，而所述基站則無(wú)此種裝置。
15．一個(gè)在組合時(shí)分和頻分雙工的TDMA無(wú)線電通信系統(tǒng)中的移動(dòng)無(wú)線電終端，所述系統(tǒng)包括第一基站，具有第一無(wú)線電覆蓋區(qū)，并在第一載頻上在第一下行鏈路幀發(fā)送和在第二不同載頻上在與所述第一下行鏈路幀無(wú)時(shí)間重疊的第一上行鏈路幀接收；第二基站，具有第二無(wú)線電覆蓋區(qū)，并在第一載頻上在第二下行鏈路幀發(fā)送和在第二不同載頻上在與所述第二下行鏈路幀無(wú)時(shí)間重疊的第二上行鏈路幀接收，所述第二基站與所述第一基站地理上地理上相分開(kāi)，以免從一個(gè)基站的發(fā)送干擾在其他基站上的無(wú)線電終端的接收；和網(wǎng)絡(luò)控制器同步來(lái)自所述第一和第二基站的發(fā)送，并相對(duì)于來(lái)自第一基站的發(fā)送與所述第二基站偏移一個(gè)下行鏈路幀進(jìn)行發(fā)送，所述移動(dòng)無(wú)線電終端其特征在于一個(gè)控制單元，用來(lái)監(jiān)視來(lái)自兩個(gè)基站的下行鏈路幀上的信道質(zhì)量和偏移，以對(duì)于呼叫建立和切換執(zhí)行移動(dòng)無(wú)線電終端控制的動(dòng)態(tài)信道選擇。
16．一個(gè)在組合時(shí)分和頻分雙工的TDMA無(wú)線電通信系統(tǒng)中的移動(dòng)無(wú)線電終端，包括第一基站，在第一載頻上在第一下行鏈路幀中發(fā)送，和在第二、不同的載頻上在與所述第一下行鏈路幀無(wú)重疊的第一上行鏈路幀中接收；第二基站，在第二載頻上第二下行鏈路幀中發(fā)送，和在第二、不同載頻上在與所述第一下行鏈路幀無(wú)時(shí)間重疊的第一上行鏈路幀接收一個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制器，與所述第一和第二基站同步并時(shí)間對(duì)準(zhǔn)發(fā)送，所述移動(dòng)無(wú)線電終端其特征在于一個(gè)控制器，用來(lái)監(jiān)視來(lái)自兩個(gè)基站的下行鏈路幀的信道質(zhì)量，以便對(duì)于呼叫建立和切換執(zhí)行移動(dòng)無(wú)線電終端控制的動(dòng)態(tài)信道選擇。
17．一種用于組合時(shí)分頻分雙工的TDMA無(wú)線電通信系統(tǒng)中的移動(dòng)無(wú)線電終端的動(dòng)態(tài)信道選擇方法，包括一個(gè)第一基站，具有一個(gè)第一無(wú)線電覆蓋區(qū)域，在第一載頻上第一下行鏈路幀中發(fā)送，并在第二、不同載頻上在與所述第一下行鏈路幀無(wú)時(shí)間重疊的第一上行鏈路幀中接收；一個(gè)第二基站，具有一個(gè)第二無(wú)線電覆蓋區(qū)域，在所述第載頻上在第二下行鏈路幀中發(fā)送，并在所述第二載頻上在與所述第二下行鏈路幀無(wú)時(shí)間重疊的第二上行鏈路幀中接收，所述第二無(wú)線電覆蓋區(qū)域部分與所述第一無(wú)線電區(qū)域重疊，而所述第二基站地理上與所述第一基站相分開(kāi)，以避免來(lái)從一個(gè)基站的發(fā)送干擾從在其他基站上的無(wú)線電終端的接收；和一個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制器，同步來(lái)自所述第一和第二基站的發(fā)送并相對(duì)于來(lái)自所述第一基站的發(fā)送將來(lái)自所述第二基站的發(fā)送偏移一個(gè)下行鏈路幀，所述動(dòng)態(tài)信道選擇方法其特征在于監(jiān)視兩個(gè)基站的下行鏈路幀的信道質(zhì)量；根據(jù)所述信道質(zhì)量選擇一個(gè)信道；和將所述移動(dòng)無(wú)線電終端鎖定到所述選擇的信道上。
18．一個(gè)在組合時(shí)分和頻分雙工的TDMA無(wú)線電通信系統(tǒng)中的移動(dòng)無(wú)線電終端中的動(dòng)態(tài)信道選擇方法，包括一個(gè)第一基站，在第一載頻上在第一下行鏈路幀中發(fā)送，并在第二、不同的載頻上在與所述第一下行鏈路幀無(wú)時(shí)間重疊的第一上行鏈路幀中接收；一個(gè)第二基站，在所述第二載頻上在第二下行鏈路幀中發(fā)送，并在所述第一載頻上在與所述第二下行鏈路幀無(wú)時(shí)間重疊的第二上行鏈路幀中接收；和用戶網(wǎng)絡(luò)控制器，同步來(lái)自所述第一和第二基站的發(fā)送并對(duì)準(zhǔn)，所述動(dòng)態(tài)信道選擇方法其特征在于監(jiān)視兩個(gè)基站的下行鏈路幀的信道質(zhì)量；根據(jù)所述信道質(zhì)量選擇一個(gè)信道和將所述移動(dòng)無(wú)線電終端鎖定到所述選擇的信道上。
全文摘要
一個(gè)組合時(shí)分和頻分雙工的TDMA無(wú)線電通信系統(tǒng)。它包括一個(gè)第一基站,在第一頻帶的第一載頻(FTX)上在第一下行鏈路幀(118,120)中發(fā)送,在與第一頻帶無(wú)頻率重疊的第二頻帶的第二載頻(FRX)上、與第一下行鏈路幀(118,120)時(shí)間上不重疊的第一上行鏈路幀(122)中接收。該系統(tǒng)也包括一個(gè)第二基站,它與第一基站有部分重疊的覆蓋區(qū)域。但與第一基站地理上分開(kāi),以免從一個(gè)基站的發(fā)送干擾的其他基站上的無(wú)線電終端的接收。該第二基站在第二載頻、第二下行鏈路幀(128)中發(fā)送并在第二載頻、在與第二下行鏈路幀無(wú)時(shí)間重疊的第二上行鏈路幀(124,126)中接收。第一和第二鏈路幀被偏移以使無(wú)時(shí)間重疊。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制器同步來(lái)自第一和第二基站的發(fā)送。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1288644SQ9980234
公開(kāi)日2001年3月21日 申請(qǐng)日期1999年1月12日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月23日
發(fā)明者D·E·阿克貝里 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司