專利名稱：用于信息傳輸?shù)姆椒?無線電通信系統(tǒng)和移動站的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于信息傳輸?shù)姆椒ǎ瑹o線電通信系統(tǒng)和移動站，特別是通過無線電碼組對應(yīng)于TDD時柵(Zeitraster)傳輸信息的無線電通信系統(tǒng)。
在無線電通信系統(tǒng)中，將信息(例如語音，圖象信息或者其它的數(shù)據(jù))借助于電磁波經(jīng)過無線電接口在發(fā)送和接收無線電站(基站以及移動站)之間進行傳輸。此時電磁波的發(fā)射是用位于為各個系統(tǒng)安排的頻帶上的載波頻率進行的。對于經(jīng)過無線電接口的、用CDMA或TD／CDMA傳輸方法的未來移動無線電網(wǎng)絡(luò)，例如UMTS(通用移動無線電通信系統(tǒng))或其它第三代系統(tǒng)，在頻帶上安排的頻率大約為2000MHz。為了區(qū)別不同的信號源，在接收機上可以使用頻分多址(FDMA)，時分多址(TDMA)和／或碼分多址(CDMA)的已知方法。
時分多址(TDMA)的一種突出形式是TDD(時分雙工)傳輸方法，此時在一個共同的頻道上不僅在上行方向，也就是從移動站到基站，而且在下行方向，也就是從基站到移動站，進行傳輸。
在DE 197 13 667中已知，在一個時隙中不僅傳輸有用信息而且傳輸管理信息。將有用信息的這種時隙已經(jīng)分配給移動站時，移動站可以同時處理相同無線電小區(qū)的管理信息。因此，對于處理相鄰小區(qū)一般在已經(jīng)確定時隙中發(fā)送的管理信息，移動站不是空閑的。從GSM移動無線電網(wǎng)絡(luò)上已知一種選擇。在這種情況下將一個自己的時隙保留下來只用于管理信息，這樣移動站可以從幀到幀作出判斷，從那個基站上接收管理信息。將有用信息在其它無變化的時隙上傳輸。在兩種情況下在時柵內(nèi)信息傳輸?shù)奈恢貌话l(fā)生改變。
本發(fā)明的任務(wù)是，給出信息傳輸?shù)囊环N改進的方法和改進的無線電通信系統(tǒng)以及移動站，在其中可以很好地利用無線電技術(shù)資源和同時改進相鄰小區(qū)測量的方法。此任務(wù)是通過具有權(quán)利要求1特征的方法，具有權(quán)利要求12特征的無線電通信系統(tǒng)和按照權(quán)利要求15的移動站解決的。本發(fā)明的擴展結(jié)構(gòu)可以由從屬權(quán)利要求中獲悉。
按照本發(fā)明在信息傳輸方法中在無線電通信系統(tǒng)基站與其它無線電站之間，信息是通過無線電碼組對應(yīng)于時柵進行傳輸?shù)?。然而對于一個連接在一個傳輸方向傳輸?shù)臒o線電碼組之間的間距根據(jù)可預(yù)先規(guī)定的序列改變。在這種情況下，對于正在接收的站，不是固定地在時柵內(nèi)重復(fù)的時間點上，對有時只在這個時間點上可提供的信息或者測量序列的接收通過在連接內(nèi)準備傳輸?shù)男畔⒆枞?br> 另一個優(yōu)點是改善了干擾的平均值。從而附加地改善了傳輸質(zhì)量。
按照本發(fā)明的一種擴展結(jié)構(gòu)，在下行方向和上行方向的信息傳輸是在一個共同的頻道上進行的，其中在下行方向和上行方向之間在一個幀內(nèi)至少確定一個轉(zhuǎn)換時間點。在這樣的TDD傳輸系統(tǒng)中，對移動站的時間限制比較大，因為在一個幀內(nèi)只是有時候有可能接收。在這里按照本發(fā)明的方法是特別優(yōu)越的。
按照本發(fā)明一種優(yōu)異的擴展結(jié)構(gòu)，無線電碼組在統(tǒng)一時間周期的一些時隙中傳輸。在這種情況下產(chǎn)生固定的時柵，根據(jù)這個基站和移動站可以決定發(fā)送時間點。在這樣的時隙結(jié)構(gòu)中，不可以自由選擇傳輸時間，這樣按照本發(fā)明方法導(dǎo)致了時隙旋轉(zhuǎn)(slot rotation)。
如果應(yīng)該有效地利用無線電技術(shù)資源，則優(yōu)優(yōu)先設(shè)置，在為傳輸管理信息保留的時隙之一中，附加地傳輸至少一個連接的有用信息。如果管理信息的時隙從一個無線電小區(qū)移動到另一個無線電小區(qū)不是錯位的，則只能按照本發(fā)明的方法不需要第二個接收器對相鄰小區(qū)進行測量。因此是適當(dāng)?shù)?，只對有用信息改變被傳輸無線電碼組之間的間距。否則有可能必須為管理信息設(shè)置一種至少式臨時的移動。
按照本發(fā)明優(yōu)異的擴展結(jié)構(gòu)，借助于在參與站之間的信令信息調(diào)整預(yù)先規(guī)定的序列。因此將序列根據(jù)無線電小區(qū)的具體情況最佳地進行推導(dǎo)。優(yōu)異的是在上行方向和下行方向可以使用不同的序列。由于上述理由尤其在下行方向是重要的，借助于“時隙旋轉(zhuǎn)”支持相鄰小區(qū)測量。其中尤其關(guān)系到在具有管理信息時隙中的連接。在上行方向可以放棄連接的發(fā)送時間點的這種循環(huán)移動。
對于這種情況，在一定的時隙上由于相鄰小區(qū)移動站或基站引起嚴重干擾時，優(yōu)異的是序列從小區(qū)到小區(qū)是有區(qū)別的。因此干擾不會固定地到達相同的連接而是在比較大數(shù)量的連接上出現(xiàn)干擾的平均化。
特別優(yōu)異的是，在具有多個無線電碼組的幀內(nèi)轉(zhuǎn)換時間點對兩個傳輸方向是可以調(diào)整的。因此使得數(shù)據(jù)速率的非對稱分配在上行方向和下行方向?qū)?yīng)于瞬時需求成為可能。對于數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，例如移動的WWW-瀏覽器，常常在下行方向比上行方向需要傳輸比較大的信息量。這可以在好的頻譜效益時，通過移動轉(zhuǎn)換時間點達到有利于下行方向。如果在以后的時間點上，例如通過語音傳輸或者通過在上行方向要傳輸大量數(shù)據(jù)時，需要對稱的資源分配或有利于上行方向的資源分配時，在上行方向重新需要增大的數(shù)據(jù)速率時，可以將轉(zhuǎn)換時間點與之相匹配。
特別優(yōu)異的是對于TDD-系統(tǒng)可以使用按照本發(fā)明的方法，在其中頻道是寬帶的，和在一個頻道上同時傳輸多個通過CDMA編碼可以區(qū)分的信號。在寬帶時隙上特別重要的是，最佳利用具有管理信息和有用信息的時隙。
以下借助實施例在附圖的基礎(chǔ)上詳細敘述本發(fā)明。
附圖表示附

圖1 移動無線電網(wǎng)絡(luò)的框圖，附圖2 TDD-傳輸方法的幀結(jié)構(gòu)示意圖，附圖3 在時隙上連接的分配，附圖4 基站和移動站的線路框圖，附圖5 信息傳輸?shù)倪^程圖。
在附圖1上表示的無線電通信系統(tǒng)是由相互連成網(wǎng)絡(luò)的很多移動交換站MSC組成的以及這些交換站與固定網(wǎng)絡(luò)PSTN建立入口。此外這些移動交換站MSC與各自至少一個用于分配無線電技術(shù)資源的裝置RNM相連接。每個裝置RNM又允許與至少一個基站BS連接。這樣的基站BS可以經(jīng)過無線電接口與其它的無線電站建立連接，例如移動站MS或其它移動的和固定的終端機。由每個基站BS至少構(gòu)成一個無線電小區(qū)Z，Z1，Z2。在扇形化時或者在分級小區(qū)結(jié)構(gòu)上每個基站BS還照管多個無線電小Z。
在附圖1上示范性地表示了為傳輸有用信息ni和信令信息si在移動站MS1，MS2，MSk，MSn和基站BS之間的連接V1，V2，Vk。運行-和維護中心OMC實現(xiàn)移動無線電網(wǎng)絡(luò)或其中一部分的監(jiān)控-和維護功能。此結(jié)構(gòu)的功能在具有無繩用戶連接的用戶接入網(wǎng)絡(luò)上是可以應(yīng)用。
在附圖2上可以看到無線電傳輸?shù)膸Y(jié)構(gòu)。按照TDMA組成部分是一個寬帶頻域，例如帶寬B=1．2MHz分配在多個時隙ts上，有相同的時間周期，例如安排了8個時隙ts0至ts7。頻域B構(gòu)成為一個頻道FK。將時隙的一部分ts1至ts4用于下行方向DL和將時隙的一部分ts5至ts7用于上行方向UL。在其間有一個轉(zhuǎn)換時間點SP。在下行方向DL的傳輸例如是在上行方向UL傳輸之前進行的。在TDD傳輸方法中上行方向UL的頻道FK對應(yīng)于下行方向DL的頻道FK。對于其它載波頻率重復(fù)相同的情況。
在安排用于信息傳輸?shù)念l道FK內(nèi)，將多個連接的信息以無線電碼組進行傳輸。用于有用數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線電碼組是由具有數(shù)據(jù)d的分段構(gòu)成的，在無線電碼組中置入接收方已知的訓(xùn)練序列tseq1至tseqn。數(shù)據(jù)d是連接專用地用一個精細結(jié)構(gòu)，一個用戶編碼c，擴展的，這樣接收方例如通過這個CDMA組成部分是可以將n個連接分開的。
數(shù)據(jù)d單個符號的擴展的作用是，在符號周期Tsym內(nèi)將周期Tchip的Q個碼片進行傳輸。此時Q個碼片構(gòu)成為連接專用的用戶編碼c。此外在時隙ts內(nèi)安排了保護時間gp用于補償連接的不同的信號渡越時間。
在寬帶頻域B內(nèi)將前后跟隨的時隙ts按照幀結(jié)構(gòu)分組，這樣將八個時隙ts組合成一個幀fr，其中例如將一個時隙反復(fù)被連接的一個組所利用。當(dāng)然也可以構(gòu)成為具有多于八個時隙，例如16或者32個時隙的幀。
在附圖3上表示了具有八個時隙ts0至ts7的幀fr，其中如附圖2將五個時隙ts0至ts4用于下行方向DL和將三個時隙ts5至ts7用于上行方向UL。轉(zhuǎn)換時間點SP標志在幀fr內(nèi)傳輸方向之間的過渡。同樣表示了在幀fr內(nèi)可以移動轉(zhuǎn)換時間點SP。如果將轉(zhuǎn)換時間點SP放在第四個和第五個時隙ts3，ts4中間，在上行方向UL提供比較大的傳輸容量。對應(yīng)于對傳輸容量的瞬時需求可以將無線電技術(shù)資源最佳地分配。
對于第一個無線電小區(qū)Z1和具有第一個載波頻率f1的頻道在第一個時隙ts0上反復(fù)將管理信息oi在下行方向DL傳輸。在管理信道(BCCH)的意義上管理信息包含無線電小區(qū)內(nèi)使用的載波頻率參數(shù)，用于無線電小區(qū)識別。此外將第一個時隙ts0用于第一個連接V1，在此將這個連接V1的有用信息ni從基站BS傳輸給移動站MS。第二個時隙ts1被第二個連接V2利用。其它連接的信息在這些時隙ts0，ts1上沒有示出。
對于下一個幀fr關(guān)于第一個和第二個連接V1，V2在下行方向DL產(chǎn)生以下圖象。第二個連接V2利用第一個時隙ts0和第一個連接V1利用第二個時隙ts1。序列，按照此序列確定傳輸時間點，則在前兩個時隙ts0，ts1之間對于被分配給這些時隙的連接V1，V2安排一個固定的交換。因此對于參與連接V1，V2的兩個移動站MS有可能，在第一個時隙ts0的一半時間內(nèi)進行相鄰小區(qū)測量。例如通過監(jiān)控第一個時隙ts0用具有其它載波頻率f2(然而也可以是同樣的載波頻率)的第二個無線電小區(qū)Z2的管理信道(BCCH)。
如果連接V1，V2涉及到語音傳輸時，則只在下行方向DL進行移動。當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸時有時根本不存在上行方向UL的傳輸。有選擇的可能性考慮到，在相反的傳輸方向利用相同的序列或者調(diào)整一個另外的序列(見下邊附圖3)。也可以基于這樣的觀點將序列進行調(diào)整，通過一個時隙ts的旋轉(zhuǎn)利用得到干擾在多個連接上的平均化。因此在多個時隙ts上連接信息的編碼與頻率置亂的結(jié)合提高了被發(fā)送信息成功地接收的概率。
經(jīng)過管理信息oi信令化，或者可以有選擇地在參與的無線電站MS，BS之間借助于信令交換將準備利用的序列單獨地進行調(diào)整。
附圖3也示出相鄰無線電小區(qū)Z2的頻道，在其中同樣將管理信息oi不斷地在第一個時隙ts中進行傳輸。例如三個示出的連接V3，V4，V5的有用信息ni分配在下行方向DL的時隙ts0至ts2上和在上行方向UL的時隙ts3至ts5上。此時移動序列包括三個時隙，這樣例如連接V3只對于每個第三個幀fr利用下行方向DL的第一個時隙ts0。在上行方向UL在相反方向進行旋轉(zhuǎn)。
為實施按照本發(fā)明的方法有很多可能性，其中至少有如下先決條件-序列不僅對于基站而且對于移動站是已知的，-序列包括至少兩個幀和兩個時隙，
-在TDD傳輸系統(tǒng)中應(yīng)該區(qū)分下行方向和上行方向。
附圖4示出從基站BS到移動站MS1至MSn的信息傳輸。移動站MS1至MSn首先確定具有足夠大或者最大接收功率的一個或多個頻域。這些是移動站MS臨時位于其小區(qū)中的最近的基站BS的頻域。因此出現(xiàn)基站MS與移動站MS的分配。
基站BS包括發(fā)送／接收裝置TX／RX，這個裝置將準備發(fā)射的發(fā)送信號進行數(shù)字／模擬轉(zhuǎn)換，從基帶轉(zhuǎn)換成發(fā)射的頻域和將發(fā)送信號進行調(diào)制和放大。信號產(chǎn)生裝置SA首先將發(fā)送信號組合成無線電碼組和分配給相應(yīng)的頻道和時隙。信號處理裝置DSP分析處理經(jīng)過發(fā)送／接收裝置TX／RX接收的接收信號和進行信道評估。
為了信號處理用離散的數(shù)值儲備將接收信號轉(zhuǎn)換成符號，例如數(shù)字化。信號處理裝置DSP處理數(shù)據(jù)部分d，這個裝置作為數(shù)字信號處理器包括有JD-處理器用JD-CDMA-方法(聯(lián)合檢測)檢測有用信息和信令信息。各個組成部分的聯(lián)合作用，調(diào)整轉(zhuǎn)換時間點SP和將連接分配給時隙，是通過基站BS的控制裝置SE進行控制的。將關(guān)于轉(zhuǎn)換時間點SP和連接的具體情況的有關(guān)數(shù)據(jù)存儲在存儲裝置MEM中。
移動站MS相應(yīng)地包括有與基站BS敘述相匹配的部件和附加一個操作區(qū)T。在操作區(qū)T上用戶可以進行輸入，如輸入激活移動站MS或者與基站BS的連接建立連接?？刂蒲b置SE分析處理在下行方向發(fā)送的信號和處理由移動站MS接收的信號，確定接收功率或出現(xiàn)的瞬時信／噪-比和在信令頻道ACCH上發(fā)送到基站BS的信令，以此為有用數(shù)據(jù)傳輸分配頻道FK和時隙ts。
確定下行方向DL與上行方向UL之間的轉(zhuǎn)換時間點SP是通過基站BS的控制裝置SE進行的。各個發(fā)送站，也就是說上行方向UL是移動站和下行方向DL是基站BS的控制裝置SE是用于調(diào)整具體連接的發(fā)送時間點的，這是受序列影響的。
在附圖5上非常簡化地表示了信息傳輸過程。以附圖3為基礎(chǔ)，在第一個步驟中，在第一個時隙ts0中的第一個連接V1的管理信息oi和有用信息ni共同的無線電碼組通過基站BS在下行方向DL實現(xiàn)傳輸。
在第二個步驟中通過基站BS傳輸?shù)诙€時隙ts1中的第二個連接的有用信息。在隨后轉(zhuǎn)換到轉(zhuǎn)換時間點SP之后在第三個步驟中，現(xiàn)在移動站MS在上行方向UL在前面已經(jīng)利用的頻道FK上進行發(fā)送。在第四個步驟中通過移動站MS在上行方向按照需求傳輸信息。
在第五個步驟中在幀fr結(jié)束之后對序列進行詢問。如果對于下一個幀在下行方向考慮改變連接對時隙的分配時，然后在第六個步驟中符合序列地進行這種分配。
權(quán)利要求
1．在無線電通信系統(tǒng)基站(BS)和其它的無線電站(MS)之間信息傳輸?shù)姆椒ǎ渲?，將信息通過無線電碼組(fbdn，fbup)對應(yīng)于時柵進行傳輸，其特征為，對于一個連接(V1)在一個傳輸方向(DL，UL)傳輸?shù)臒o線電程序塊之間的間距按照可預(yù)先規(guī)定的序列改變。
2．按照權(quán)利要求1的方法，其特征為，在下行方向和上行方向(DL，UL)的信息傳輸是在一個共同的頻道(FK)上進行的和在一個幀(fr)內(nèi)在下行方向(DL)和上行方向(UL)之間至少確定一個轉(zhuǎn)換時間點(SP)。
3．按照上述權(quán)利要求之一的方法，其特征為，將無線電碼組在統(tǒng)一的時間周期的一些時隙(ts)上傳輸，這些時隙構(gòu)成為時柵(Zeitraster)。
4．按照權(quán)利要求3的方法，其特征為，將時隙中的一個(ts1)安排用于傳輸管理信息(oi)，在該時隙中附加地傳輸至少一個連接(V1)的有用信息(ni)。
5．按照權(quán)利要求4的方法，其特征為，只是為傳輸有用信息(ni)的無線電碼組之間的間距是變化的。
6．按照上述權(quán)利要求之一的方法，其特征為，另一無線電站(MS)在確定的幀(fr)內(nèi)接收相鄰基站(BS)的具有管理信息(oi)的附加無線電碼組。
7．按照上述權(quán)利要求之一的方法，其特征為，將可預(yù)先規(guī)定的序列借助于參與站(BS，MS)之間的信令信息進行調(diào)整。
8．按照權(quán)利要求2的方法，其特征為，在下行方向和上行方向(DL，UL)使用不同的序列。
9．按照上述權(quán)利要求之一的方法，其特征為，在相鄰的無線電小區(qū)(Z2，Z2)中使用不同的序列。
10．按照上述權(quán)利要求之一的方法，其特征為，在具有多個無線電碼組的幀(fr)內(nèi)轉(zhuǎn)換時間點(SP)在兩個傳輸方向(DL，UL)是可以調(diào)整的。
11．按照上述權(quán)利要求之一的方法，其特征為，在寬帶頻道(FK)上進行傳輸，其中在一個頻道(FK)上同時傳輸多個用CDMA編碼可區(qū)分的信號。
12．無線電通信系統(tǒng)具有一個基站(BS)用于將信息傳輸?shù)街辽僖粋€其它的無線電站(MS)上，具有一個控制裝置(SE)用于組合無線電碼組，通過無線電碼組將信息對應(yīng)于時柵進行傳輸，其特征為，控制裝置(SE)是這樣構(gòu)成的，對于一個連接(V1)將在一個傳輸方向(DL，UL)傳輸?shù)臒o線電碼組之間的間距按照可預(yù)先規(guī)定的序列進行改變。
13．按照權(quán)利要求12的無線電通信系統(tǒng)，其特征為，用于分配無線電技術(shù)資源的裝置(RNM)，使得將信息在下行方向和上行方向(DL，UL)在一個共同的頻道(FK)上進行傳輸。
14．按照權(quán)利要求13的無線電通信系統(tǒng)，其特征為，將控制裝置(SE)構(gòu)成為用于確定在下行方向和上行方向(DL，UL)之間的至少一個轉(zhuǎn)換時間點(SP)。
15．用于將信息傳輸?shù)交?BS)的移動站，具有一個控制裝置(SE)用于組合無線電碼組，通過無線電碼組將信息對應(yīng)于時柵進行傳輸，其特征為，控制裝置(SE)是這樣構(gòu)成的，對于一個連接(V1)將在一個傳輸方向(DL，UL)傳輸?shù)臒o線電碼組之間的間距按照可預(yù)先規(guī)定的序列進行改變。
全文摘要
按照本發(fā)明在無線電－通信系統(tǒng)的基站和其它的無線電站之間的信息傳輸方法,將信息用無線電碼組對應(yīng)于時柵進行傳輸。然而對于一個連接將在一個傳輸方向上被傳輸?shù)臒o線電碼組之間的間距按照預(yù)先規(guī)定的序列進行改變。在這種情況下對于接收站不是固定地在時柵內(nèi)重復(fù)的時間點上接收有時只在這個時間點上可提供的信息或者測量序列通過在連接內(nèi)準備傳輸?shù)男畔⒆枞?br> 文檔編號H04B7/26GK1292954SQ99803638
公開日2001年4月25日 申請日期1999年2月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月3日
發(fā)明者J·欣德勒 申請人:西門子公司