專利名稱：傳輸方法和使用該方法的傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信信號的傳輸方法和使用該方法的傳輸系統(tǒng)。本發(fā)明特別涉及了使用時分多址(TDMA)信道共享的系統(tǒng)。
在已知的TDMA系統(tǒng)中，要對預(yù)定的傳輸信道時間片序列進(jìn)行分配以便實現(xiàn)具體數(shù)據(jù)信號的傳輸。信道時間片的分配與數(shù)據(jù)輸入的時序無關(guān)。也已知這樣的系統(tǒng)會提供一個等待傳輸?shù)男盘栮犃胁⑶矣孟乱粋€可供使用的指定時間片讓更緊急的數(shù)據(jù)可以跳到該隊列的前部進(jìn)行傳輸。
對某些類型的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)需要盡可能地減少傳輸時延，例如對雙向語音或視頻傳輸?，F(xiàn)有的TDMA系統(tǒng)的問題是在制備要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組和給該數(shù)據(jù)分配可供使用的時間片中間可能會產(chǎn)生時延。
根據(jù)本發(fā)明，給出了一種在信道上使用時分多址以共享該信道的傳輸多個通信信號的方法，每個通信信號包含一個數(shù)據(jù)序列，該數(shù)據(jù)序列在信道的各個相應(yīng)的連續(xù)的時間片中被分割成用于在信道上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組，該方法的特征在于把每一個通信信號分割成數(shù)據(jù)分組與把信道時間片分配給相應(yīng)的信號是同步進(jìn)行的。
當(dāng)準(zhǔn)備好的數(shù)據(jù)分組等待分配下一個用于傳輸?shù)臅r間片時通常會引入時延，可以通過把分配時間片與數(shù)據(jù)分組生成相互同步來消除這些時延?？梢哉{(diào)節(jié)數(shù)據(jù)分組的生成時間以便數(shù)據(jù)分組生成后很快就可以得到所指定的時間片。這樣就可以維持時間片的預(yù)定分配。然而，也可以讓時間片的分配發(fā)生變化，以便由相應(yīng)的信號生成數(shù)據(jù)分組后很快給通信信號分配時間片。
在傳輸方法中可以使用交織技術(shù)，以便用一組連續(xù)的信道時間片來傳輸每一個數(shù)據(jù)分組，這樣使每個通信信號分割成數(shù)據(jù)分組的過程更進(jìn)一步地包括把從每個分組來的數(shù)據(jù)分散到該組中相應(yīng)時幀的數(shù)據(jù)段中，并且一組時間片的起始時間就能與數(shù)據(jù)段的生成相同步。
當(dāng)把本發(fā)明應(yīng)用到使用交織技術(shù)的傳輸系統(tǒng)時，可以調(diào)整數(shù)據(jù)信號的采樣時間以便交織的數(shù)據(jù)分組生成后很快得到一組時間片中的第一個時間片。另外，時間片的時序可以變化以便一組時間片中的第一時間片在交織的數(shù)據(jù)分組生成后可很快地提供。
本發(fā)明也給出了一個實現(xiàn)本發(fā)明傳輸方法的無線傳輸系統(tǒng)。
參照給出的附圖，這里將用一個示例來描述本發(fā)明，其中

圖1，表示傳統(tǒng)TDMA傳輸系統(tǒng)中可能產(chǎn)生的時延；圖2表示使用交織技術(shù)的TDMA系統(tǒng)可能產(chǎn)生的時延；圖3表示本發(fā)明為了降低圖1和圖2所示的時延而給出的傳輸系統(tǒng)。
圖1是說明將數(shù)據(jù)分組分配到信道指定時間片的時序圖，該信道采用時分多址技術(shù)來劃分。為了說明的方便，假設(shè)信道按時間劃分為時間片2，規(guī)定每四個時間片中有一個(圖1的陰影部分4所示)傳輸特定的數(shù)據(jù)信號。信道中指定的時間片4所要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)被諸如語音編解碼電路這樣的編碼器量化為數(shù)據(jù)分組。每一個時間片中可以傳輸一個或多個數(shù)據(jù)分組。最好是，由一個內(nèi)部時鐘以這樣的采樣速率來觸發(fā)編碼器，該采樣速率對應(yīng)于相繼的指定的時間片4之間的時間周期。這樣，對應(yīng)每一時間片生成一個數(shù)據(jù)分組。
圖1中編碼器在Ts1、Ts2、Ts3等采樣時刻觸發(fā)。為了將輸入的數(shù)據(jù)量化為分組，編碼器需要一定長度的工作時間，由圖1中的Tc表示。因而，在Tp1、Tp2、Tp3等時刻數(shù)據(jù)分組在指定的時間片上可供傳輸。因此，圖1中編碼器的高信號對應(yīng)于編碼器將輸入的數(shù)據(jù)量化以生成數(shù)據(jù)分組期間的時間周期。
在傳統(tǒng)的TDMA系統(tǒng)中關(guān)于時間片分配的定時信息必須在發(fā)射機與接收機之間共享以確保接收機能夠正確地解析進(jìn)來的調(diào)制信號。然而，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組是獨立生成的，因此編碼器由一個分立的獨立定時系統(tǒng)來控制。
圖1表示編碼器被采樣信號控制的情況，調(diào)整該采樣信號的時間以使數(shù)據(jù)分組在每一個指定的時間片4開始(在時刻T1、T2和T3)后很快可供使用(在時刻Tp1、Tp2和Tp3)。結(jié)果，在量化的數(shù)據(jù)分組與下一個可供使用的數(shù)據(jù)分組之間引入了時延d。
當(dāng)使用交織系統(tǒng)時這種時延可能變大。圖2表示使用塊交織時將數(shù)據(jù)分配到信道的時間片中。存在著各種交織技術(shù)來檢錯和糾錯，例如突發(fā)錯誤。
圖2中信道中指定的時間片匯集到四個組中，即41到44。如圖1的例子那樣，編碼器以與指定的時間片的發(fā)生速率相同的采樣速率來量化輸入數(shù)據(jù)。圖2描述的交織系統(tǒng)把從四個連續(xù)的數(shù)據(jù)分組來的數(shù)據(jù)組合起來以生成四個對錯誤較不敏感的用于傳輸?shù)男聰?shù)據(jù)分組。前面的四個數(shù)據(jù)分組分布在后續(xù)四個指定的時間片41到44上。每次收到四個數(shù)據(jù)分組時交織器執(zhí)行交織功能，交織器的輸出是一系列以四個連續(xù)的指定時間片為單位用于傳輸?shù)乃膫€數(shù)據(jù)分組。在Tp1和Tp2時刻交織器的輸出表示數(shù)據(jù)分組準(zhǔn)備好傳輸?shù)臅r刻。
在獨立的時鐘系統(tǒng)控制下執(zhí)行信道時間片的分配時，如圖2所示可能會引入顯著的時延。特別地，當(dāng)傳輸系統(tǒng)與接收系統(tǒng)相互向每一個交織組分配時間片時，可能會增加圖2所示的時延d，該時延是指一組四交織數(shù)據(jù)信號準(zhǔn)備好傳輸?shù)臅r刻Tp1與一組交織定時時間片的第一個時間片41的開始時刻之間的時延。
當(dāng)然，可能有多種不同的交織技術(shù)，可以將不同源的數(shù)據(jù)組合起來，這進(jìn)一步增加了分集(diversity)。
本發(fā)明使TDMA信道指定的時間片4與準(zhǔn)備傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的出現(xiàn)相同步，該數(shù)據(jù)是由編碼器或交織系統(tǒng)中的交織器提供的。
圖3表示根據(jù)本發(fā)明實現(xiàn)上述同步的傳輸系統(tǒng)。
圖3所示的發(fā)射機包括一個主時鐘10，該主時鐘與接收電路系統(tǒng)(未示出)的一個時鐘同步。對時分多址編碼來說，主時鐘控制把傳輸信道分割成時間片，并且也控制編碼/轉(zhuǎn)換器12的運行，該編碼/轉(zhuǎn)換器負(fù)責(zé)對輸入14的輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化。主時鐘10可以包括一個接收遠(yuǎn)端源主時鐘信號的接收機，或者主時鐘10也可以自己生成定時信號，然后由發(fā)射機用專用信道發(fā)送該定時信號。
主時鐘10的定時信號供給系統(tǒng)控制器16，該控制器用從時鐘信號得到的定時來控制發(fā)射機的操作。
輸入14提供的數(shù)據(jù)可能是連續(xù)的數(shù)據(jù)流，在這種情況下編碼/轉(zhuǎn)換器12對數(shù)據(jù)流采樣以生成適合在傳輸信道時間片中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組。對語音或視頻數(shù)據(jù)，編碼器最好包括編解碼電路。另一方面，輸入數(shù)據(jù)可能是由遠(yuǎn)程源經(jīng)有線或無線鏈路中繼過來的，因此可能已經(jīng)包含了數(shù)字化分組數(shù)據(jù)。在這種情況下編碼/轉(zhuǎn)換器12將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成適合發(fā)射機電路的其余部分的格式。編碼器12輸出一系列數(shù)據(jù)分組，每一個數(shù)據(jù)分組包含一定數(shù)量適合傳輸信道在指定的時間片中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。另一方面，信道的每一個時間片有可能傳輸多個數(shù)據(jù)分組。
數(shù)據(jù)分組提供一個可選的交織器，可以通過引入該交織器來增加在傳輸信道中的分集。交織器18可以在后續(xù)的指定時間片序列中組合一系列用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組。最好是，在一組以交織結(jié)構(gòu)連接的時間片中傳輸整數(shù)個的數(shù)據(jù)分組。利用傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的每一幀的幀頭可以將所用交織的時序與性質(zhì)傳送給接收機，為此交織器18被連接到報頭源20和幀發(fā)生器22。
如果發(fā)射機具有調(diào)節(jié)時序的能力(這個時序用于為TDMA編碼而控制將信道劃分為時間片)，則報頭源可能也包括TDMA同步時刻的一個指示。
幀發(fā)生器22所生成的要在信道上傳輸?shù)膸缓笥烧{(diào)制單元24以合適的調(diào)制技術(shù)調(diào)制。然后由發(fā)射機26將調(diào)制好的信號發(fā)送出去。
交織器、幀發(fā)生器、調(diào)制器和發(fā)射機的運行與定時都由系統(tǒng)控制器用從主時鐘10得到的定時信息來控制。
本發(fā)明的傳輸系統(tǒng)中編碼器12的運行與傳輸信道的時間片分配相同步。
就來自輸入14的連續(xù)數(shù)據(jù)而論，編碼器執(zhí)行的采樣可以被系統(tǒng)控制器16以這樣的時序來控制，使得后續(xù)的用于傳輸?shù)恼{(diào)制幀的生成與上一個指定的時間片起始時刻相吻合。這消除了參考圖1所說明的時延d。
如果使用了交織器，編碼器的采樣時刻仍可以這樣選用，以使調(diào)制器的交織信號可供使用的時間與指定的時間片起始時刻相吻合。另外，可以用其它方法控制交織技術(shù)。例如，如果交織系統(tǒng)導(dǎo)致要為所交織的數(shù)據(jù)塊分配大量的時間片，則可能需要重新規(guī)定哪些時間片是每組時間片中的第一個時間片。這可以降低參考圖2所說明的時延d。當(dāng)然，任意一個所用交織方案的變更都必須以報頭源中的信息的形式發(fā)送給接收機，該信息表示關(guān)于交織時間片組的時序細(xì)節(jié)。
當(dāng)輸入數(shù)據(jù)是由遠(yuǎn)程接收來的而不是在發(fā)射機內(nèi)生成的時候，將不可能改變數(shù)據(jù)分組的到達(dá)時序。在這種情況下，本發(fā)明可以使信道的時間分割偏移以便每次一個數(shù)據(jù)分組準(zhǔn)備好要傳輸時有一個指定的時隙可用。當(dāng)然，改變信道分割的時序會影響分配給其它數(shù)據(jù)輸入的時間周期內(nèi)在信道上傳輸?shù)男盘枴Ｒ虼嗣恳粋€在共享信道上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流可以包含一個優(yōu)先級標(biāo)志以表明哪些數(shù)據(jù)信號需要以最小延時傳輸以及對哪些信號而言其時延不是嚴(yán)格的因素。
可以由接收站的系統(tǒng)控制器發(fā)出詢問以獲得改變信道時間片時序的許可。這可以用發(fā)射機的專用信道來實現(xiàn)，或者通過用數(shù)據(jù)分組頭向相關(guān)接收機發(fā)送信息來實現(xiàn)。
通過閱讀本公開內(nèi)容，對于本領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)人員來說其它改動將是顯而易見的。這些改動可能涉及在本設(shè)計中已知的其它性能、電氣或電子電路的使用、相關(guān)的器件以及這里已描述的可能用到的替換或增加的性能。盡管在本申請中對特定性能組合已正式系統(tǒng)地提出了權(quán)利要求，但應(yīng)該理解本申請的公開內(nèi)容的范圍也包括任何新性能、這里明確或不明確揭示的任何性能新的組合或?qū)Ρ绢I(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員來說顯而易見的一個或多個這些性能的推廣，而不論任何權(quán)利要求中是否涉及到任何一個本權(quán)利要求提出的同一個發(fā)明，也不論是否能解決任何與給出的發(fā)明相同的所有技術(shù)問題。因此申請人提請注意在實施給出的申請或由此得出的任何進(jìn)一步申請期間可能會正式提出針對上述性能和/或上述性能組合的新權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.一種在信道上使用時分多址以共享該信道的傳輸多個通信信號的方法，每個通信信號包含一個數(shù)據(jù)序列，該數(shù)據(jù)序列在信道的各個相應(yīng)的連續(xù)的時間片中被分割成用于在信道上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組，該方法的特征在于把每一個通信信號分割成數(shù)據(jù)分組與把信道時間片分配給相應(yīng)的信號是同步進(jìn)行的。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，調(diào)整生成數(shù)據(jù)分組的每一個通信信號的采樣時間，以便數(shù)據(jù)分組生成后很快得到一個指定的時間片。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，其中編解碼電路提供數(shù)據(jù)分組。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，其中對相應(yīng)通信信號的信道時間片的分配是變化的，以便由相應(yīng)的信號生成數(shù)據(jù)分組后很快給通信信號分配一個時間片。
5.如前面任何一項權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，用一組連續(xù)的信道時間片來傳輸每一個數(shù)據(jù)分組，使得每個通信信號分割成數(shù)據(jù)分組的過程更進(jìn)一步地包括針對該組中相應(yīng)的時幀要把從每個分組來的數(shù)據(jù)分散成各數(shù)據(jù)段，并且一組時間片的起始的定時要與數(shù)據(jù)段的生成相同步。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，生成數(shù)據(jù)分組的信號采樣時間調(diào)整到使數(shù)據(jù)段生成后很快得到一組時間片中的第一個時間片。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，對哪些時幀生成一個時幀組要進(jìn)行選擇以便數(shù)據(jù)段生成后很快得到一組時幀中的第一個時幀。
8.一個無線傳輸系統(tǒng)，包括用于處理輸入數(shù)據(jù)以生成多個數(shù)據(jù)分組流的處理裝置，用于給每一個數(shù)據(jù)分組流分配傳輸系統(tǒng)傳輸信道的一系列時幀的分配裝置，用代表數(shù)據(jù)分組流的調(diào)制信號調(diào)制傳輸信道的調(diào)制裝置，和一個系統(tǒng)控制器，該控制器接收用來控制處理裝置和分配裝置運行的時鐘信號，其中系統(tǒng)控制器使數(shù)據(jù)分組流的生成與相應(yīng)的數(shù)據(jù)分組流的時間幀的分配相同步。
全文摘要
在使用TDMA的傳輸系統(tǒng)中,對一個特定傳輸?shù)臅r間片的分配與在信道上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組的生成相同步。這樣就降低了傳輸時延。數(shù)據(jù)分組的時序或把信道劃分為TDMA的時間片都是可變的。
文檔編號H04J3/06GK1243626SQ98801670
公開日2000年2月2日 申請日期1998年8月13日 優(yōu)先權(quán)日1997年9月5日
發(fā)明者T·J·毛爾斯利 申請人:皇家菲利浦電子有限公司