專利名稱：Tdma-tdd移動通信系統中的控制通道載波檢測裝置和檢測方法
技術領域：
本發明涉及一種在移動通信系統中的TDMA-TDD(時分多址聯接-時分雙聯)系統中的控制通道載波檢測裝置及方法。
在TDMA移動通信系統中，通過利用控制通道來實現通信，由基地臺傳送基地臺數據、無線電信息幀等，例如，PHS系統使用TDMA-TDD通信系統。基地臺和移動臺之間的通信是以時隙單位按時分制實現的。一幀包含8個時隙。指定一幀中前半部的4個時隙用于由基地臺發送。這4個時隙構成的周期，稱為發送周期。指定其后半部的另4個時隙用于由移動臺向基地臺發送，這4個時隙組成的周期稱為接收周期。
為便于說明，按照從發送周期中的前部時隙依次序指定1、2、3和4編號，此外，按照從接收周期中的后部時隙依次序指定1、2、3和4編號。當基地臺和一個移動臺互相通信時，利用發送周期中的時隙作為發送時隙，實現由基地臺向該移動臺的發送。利用有相同時隙編號的接收周期中的時隙作為發送時隙，實現由移動臺向基地臺的通信。
利用發送周期中的時隙，沿由基地臺向移動臺的下行控制通道發送信號，每若干幀僅一次實現發送。由于下行控制通道是通信控制中的重要通道，需要利用受各相鄰基地臺最小干擾的時隙發送控制通道信號。
通常在每個基地臺中預先存儲的數據所規定的定時或由中心控制臺規定的數據所規定的定時實行控制通道信號的發送。然而，在由PHS(個人手持電話系統)代表的微型蜂窩類TDMA-TDD移動通信系統中，難于像常規情況那樣規定這種定時，因為整個系統中基地臺的數目變得龐大，而且基地臺的數目經常變化。因此，在這種TDMA-TDD移動通信系統中，在控制通道信號的發送開始時，每個基地臺實行對定時的搜索，并在該定時建立控制通道。這種搜索操作稱為控制通道載波檢測。
按照實行控制通道載波檢測的常規方法，當由基地臺開始發送控制通道信號時，基地臺在預定的時間周期內測量控制通道中在發送頻率下的接收電場強度。于是，基地臺在這種具有很小干擾的定時條件下建立控制通道。
例如在有多個無線電基地臺彼此靠近的情況下，可能存在各無線電基地臺的相互干擾，因為各控制通道是由無線電基地臺同步建立的。因此，日本公開專利申請JP-A-平7-264659公開的“無線電電話設備”中，當接通基地臺以便給其供電時，在一段預定的時間內測量控制載波的電場強度，以便預先生成一數據表，指示控制載波存在亦或不存在。然后，參照數據表確定一個定時，在該定時不使用其它無線電基地臺進行發送以及向本臺發送控制載波信號。
然而，按照上述的常規方法，基地臺僅對一段發送周期測量接收電場強度，保障從基地臺到移動臺的控制通道有很小的干擾，但對于接收周期來說，就不保障由移動臺到基地臺的控制通道只有很小的干擾。另外，對于在由移動臺發出呼叫時所建立的控制通道(上行控制通道)來說，也不只有很小的干擾。由于這一原因，就會擔心不能收到由移動臺發出呼叫時建立的控制通道的信號。
如上所述，采用與在發送周期有相同時隙編號的時隙的同時，按照每若干幀僅一次的比率重復地由基地臺發送下行控制通道信號。當用T(LCCH)這種重復周期時，由移動臺發送上行控制通道信號是一種隨機尋訪。另外，采用與下行控制信號幀中有相同時隙編號的時隙在T(LCCH)中任選的信號幀的接收周期內發送上行控制通道信號。因此，不僅對于發送周期而且對于接收周期都必須由基地臺測量電場強度。另外，在接收周期中需要確定一個時隙編號有很小干擾的時隙。
結合上述，日本公開的專利申請(JP-A-平8-280064)公開了一種發送功率控制方法。在該參考文獻中，在建立通信通道之前，測量每個下行控制通道的和上行控制通道的電場強度和誤碼率。根據測量的結果確定每個下行控制通道和上行控制通道的起始發送功率。
本發明的目的是提供一種在TDMA-TDD移動通信系統中的控制通道載波檢測方法，及其所用裝置，其中不僅對下行控制通道而且對上行控制通道確定只有很小干擾的時隙。
用以實現本發明的一個方面，時分多路聯接-時分雙聯(TDMA-TDD)移動通信系統中的控制通道載波檢測裝置包含接收部分、確定部分和控制部分。接收部分根據規定測量時間周期的數據接收一個接收信號，以便在每幀的發送周期和接收周期內對于每個時隙產生接收由電場強度數據。確定部分根據對于每個接收周期的接收電場強度數據和對于每個發送周期的接收電場強度數據，利用閾值電平數據測定控制通道時隙。利用該控制通道時隙，發送或接收控制通道信號。控制部分對接收部分設定規定測量時間周期的數據，還對確定部分設定閾值電平數據，以便控制接收部分和確定部分。
其中控制部分最好按動態方式控制所述接收部分和確定部分。另外，控制部分按照規定測量時間周期的數據在各發送時隙之間規定一個時間周期。信號幀由發送周期和接收周期組成，每個周期由若干時隙組成。控制通道周期由若干幀組成。
當根據規定測量時間周期的數據規定的周期長于控制通道周期時，接收部分以控制通道周期為單位對于在對應各幀范圍內的各對應時隙產生接收電場強度數據的平均值，作為接收電場強度數據。
確定部分可以包含選擇部分和發送時隙確定部分。選擇部分根據對于每個接收周期的每一時隙的接收電場強度數據和閾值電平數據選擇多組時隙中的一組。每組包含處于在各幀范圍的接收周期內相應部分的各時隙。發送時隙確定部分確定對于選擇部分所選該組中每個時隙的接收電場強度數據和閾值電平數據中之一，以便確定該控制通道時隙。
在這種情況下，選擇部分最好根據閾值電平數據中的接收閾值電平以組為單位檢查各接收周期的接收電場強度數據，并選擇多組中的一組，使所選組的大多數接收電場強度數據低于接收閾值電平。另外，發送時隙確定部分最好將對應于所選組的發送周期的接收電場強度數據與閾值電平數據中的發送閾值電平相比較，并確定若干時隙當中之一作為控制通道時隙，使確定的時隙的最小接收電場強度數據低于發送閾值電平。
當選擇部分未能選擇若干組中的一組時，控制部分可以改變規定測量時間周期的數據和閾值電平數據。控制接收部分和確定部分重復進行上述控制。此外，當發送時隙確定部分未能確定該控制通道時隙時，控制部分改變規定測量時間周期的數據和閾值電平數據，以便控制接收部分和確定部分。
用以實現本發明的另一個方面，提出一種在時分多路聯接-時分雙聯(TDMA-TDD)移動通信系統中實行控制通道載波檢測操作的方法，包含根據規定測量時間周期的數據，接收一個接收信號，以便在每幀的發送周期和接收周期內對于每個時隙產生接收電場強度數據；根據對于每一接收周期的接收電場強度數據和對于每一發送周期的接收電場強度數據，利用閾值電平數據確定控制通道的時隙；設定該規定測量時間周期的數據和閾值電平數據；利用控制通道時隙發送或接收控制通道信號。
圖1是表示本發明一種實施例的控制通道載波檢測裝置結構的方塊圖；圖2是表示PHS系統的無線電信息格式的示意圖；圖3是表示圖1中的時隙數目選擇部分工作過程的流程圖；圖4是表示圖1中的發送時隙確定部分工作過程的流程圖；圖5是表示圖1中所示整個裝置的工作過程的流程圖。
下面將參照
本發明移動通信系統中的TDMA-TDD(時分多路聯接-時分雙聯)系統中的控制通道載波檢測裝置。
圖1是表示根據本發明一個實施例的移動通信系統TDMA-TDD系統中的控制通道載波檢測裝置方塊圖。參閱圖1，控制通道載波檢測裝置由接收電場強度測量部分2，時隙編號選擇部分4，發送時隙確定部分7和中心控制部分9組成。
由無線電臺向接收電場強度測量裝置2提供輸入接收信號1。接收電場強度測量裝置2對于每個時隙按已由控制部分9預先規定的測量條件測量輸入接收信號1中的接收電場強度。然后，接收電場強度測量部分2將所有時隙的接收電場強度數據連同各時隙的時隙編號一起輸出。
在圖1中接收電場強度測量部分2的輸出線上的信號中的符號“S”表示該接收電場強度的測量值，在符號“S”下方的下標表示時隙的時隙編號。
圖2是表示在PHS系統中下行控制通道發送周期的示意圖。參閱圖2，在PHS系統中，一幀由8個時隙組成。前半部的4個時隙用于由基地臺向移動臺發送，并被稱為發送周期。此外，后半部的另4個時隙用于由移動臺向基地臺發送，并被稱為接收周期。
由基地臺向移動臺繼續地發送控制通道信號，并且按若干幀僅一次的比率利用具有相同時隙編號的時隙發送。假設用T(LCCH)表示下行控制通道發送周期。
將時隙編號1、2、3、4分配給發送周期中的4個時隙。另將時隙編號1、2、3、4分配給接收周期中的4個時隙。在一個移動臺和基地臺之間通信時，使用在同一幀中具有相同編號的時隙。可以將時隙編號1、2、3、4、5、6、7、8分配給發送周期的前部的一幀中的8個時隙。在這種情況下，對于與一個移動臺通信而言，各組時隙編號為(1和5)、(2和6)、(3和7)以及(4和8)。
如圖1所示，將接收周期的所有接收電場強度測量值3都提供時隙編號選擇部分4。另外，將發送周期的所有接收電場強度測量值6都提供給發送時隙確定部分7。此外，由時隙編號選擇部分4選擇時隙編號5，并提供給發送時隙確定部分7。發送時隙確定部分7根據時隙編號5和該發送周期的所有接收電場強度測量值6確定發送時隙8。
通常，接收電場強度測量部分2在一個比控制通道發送周期T(LCCH)長的時間周期內進行測量。在這種情況下，接收電場強度測量部分2可以將各對應的時隙的接收電場強度測量值平均，作為接收電場強度測量值3。另外，接收電場強度測量部分2將相同的下標置于各與相同時隙編號對應的接收電場強度測量值。然后，利用時隙編號選擇部分4和發送時隙確定部分7可以實行與所述平均操作等效的操作。
為便于解釋，將一個編號分配給在一個周期T(LCCH)中的每個時隙。假設在周期T(LCCH)中為n幀。為了區分該時隙處在發送周期還是處在接收周期，指定字母“T”(在發送周期中的時隙)或者字母“R”(在接收周期中的時限)，如圖1中所示。此外，將由1到n的編號分配為幀編號。此外，將1至4的編號指定為發送周期或接收周期中的時隙編號。例如，編號為T52的時隙是第5幀中發送周期內的第2時隙。當利用該時隙由基地臺向移動臺發送時，對應的移動臺使用時隙編號為R52的時隙發送。
在開始發送下行控制通道信號的情況下，基地臺預先測量在T(LCCH)的一個周期內每個時隙的電場強度，并根據測量結果確定應利用哪個時隙發送控制通道信號。
圖3是表示圖1中的時隙編號選擇部分4工作過程的流程圖。
在步驟31，對電場強度測量值低于閾值電平的時隙進行計數。在圖2所示的實例中，對于每個時隙編號，由接收電場強度測量部分2提供接收電場強度測量值。例如，假設相對于具有時隙編號1的各時隙電場強度測量值SR11、SR21、...SRn1，低于閾值電平的接收電場強度測量值的編號為“2”。另外，還假設相對于具有時隙編號2的各時隙接收電場強度測量值SR12、SR22、...SRn2，低于閾值中電平的接收電場強度測量值的編號是“15”。此外，又假設相對于具有時隙編號3的各時隙接收電場強度測量值SR13、SR23、...SRn3，低于閾值電平的接收電場強度測量值的編號是“9”。進而，再假設相對于具有時隙編號4的各時隙電場強度測量值SR14、SR24、...SRn4，低于閾值電平的接收電場強度測量值的編號是“3”。在這種情況下，如果閾值計數值為“8”，在步驟32確定回答為YES。在步驟33，由于在時隙編號2，計數值具有最大值15，數值“2”作為時隙編號5被輸出給發送時隙確定部分7。
圖4是表示圖1中發送時隙確定部分7的工作過程流程圖。
在步驟41，利用由時隙編號選擇部分4選擇的時隙編號，相對于各時隙的電場強度測量值，僅由各接收電場強度測量值6中選擇具有最小接收電場強度測量值低于閾值電平的時隙。也即，如果接收電場強度測量值6是ST11、ST12、ST13、ST14、ST21、ST22、...STn4，如圖1所示，以及已由時隙編號選擇部分4選擇的時隙編號S為時隙編號“2”，則僅有ST12、ST22、ST32、ST42、...STn2的電場強度測量值ST12、ST22、ST32、ST42、...STn2是上述選擇的目標。在各接收電場強度測量值6中其余的測量值忽略。然后搜索具有低于閾值電平的電場強度測量值的各時隙。
假設低于該閾值的接收電場強度測量值是ST32和ST42。在這種情況下，經過步驟42，在步驟43將這兩個電場強度測量值相比較。如果電場強度測量值ST32是最小的，確定時隙32作為用于發送控制通道信號的時隙。時隙T32是按幀編號為3的發送周期中的時隙編號為2的時隙。
此外，如果在圖3中的步驟32判斷為NO，或者在圖4中的步驟42判斷為NO，則將一個“無候選”的數據傳送到中心控制部分9。中心控制部分9響應該數據向接收電場強度測量部分2、時隙編號選擇部分4和發送時隙確定部分7設定新的搜索條件。于是，按照新的搜索條件重新執行控制通道載波檢測操作。
總工作過程如圖5的流程圖所示。在步驟51，對接收電場強度測量部分2設定測量時間。此外，對時隙編號選擇部分4設定該接收周期的接收閾值電平和閾值計數值。對發送時隙確定部分7設定該發送周期的接收電平閾值。在步驟52的判斷中，如果存在滿足設定條件的時隙，則利用所確定的發送時隙開始發送控制通道信號(步驟53)。如果在步驟52判斷不存在滿足設定條件的時隙，則控制過程返回到步驟51。然后，在改變設定條件之后重復步驟52和53。
如上所述，根據本發明，可確認在基地臺進行下行控制載波檢測時，在上行控制通道信號的定時沒有干擾。因此，不會出現這樣的情況，即當移動臺發送控制通道信號時，上行控制通道信號受到干擾，使上行控制通道信號到達基地臺的或然率增加。因此，可以提高呼叫聯通的百分率，這是因為當由移動臺接收到位置記錄請求和呼叫請求以及由網絡接收到該到達請求時，上行控制通道聯通的百分率提高。
此外，利用中心控制部分可以改變確定控制通道發送定時的方法。因此，根據系統的操作情況可以靈活地改變參數。因此，控制通道發送定時可以更安全可靠并按運態方式確定。
權利要求
1.一種時分多址聯接-時分雙聯(TDMA-TDD)移動通信系統中的控制通道載波檢測裝置，包含接收部分，根據規定測量時間周期的數據接收一個接收信號，產生每幀的發送周期和接收周期內的每個時隙的接收電場強度數據；確定部分，根據每個接收周期的所述接收電場強度數據和每個發送周期的所述接收電場強度數據，利用閾值電平數據確定控制通道時隙，利用所述控制通道時隙發送或接收控制通道信號；控制部分，對所述接收部分設定所述規定測量時間周期的數據，并對所述確定部分設定所述閾值電平數據，以便控制所述接收部分和所述確定部分。
2.根據權利要求1所述的TDMA-TDD移動通信系統中的控制通道載波檢測裝置，其中，所述控制部分按動態方式控制所述接收部分和所述確定部分。
3.根據權利要求1所述的TDMA-TDD移動通信系統中的控制通道載波檢測裝置，其中，所述控制部分利用所述規定測量時間周期的數據規定在所述各發送時隙之間的時間周期。
4.根據權利要求1所述的TDMA-TDD移動通信系統中的控制通道載波檢測裝置，其中一個幀由所述發送周期和所述接收周期組成，每個周期由若干時隙組成，而控制通道周期由若干幀組成。
5.根據權利要求4所述的TDMA-TDD移動通信系統中的控制通道載波檢測裝置，其中，當根據所述規定測量時間周期的數據規定的周期長于所述控制通道周期時，所述接收部分以控制通道周期為單位產生在對應的各幀范圍相應各時隙的所述接收電場強度數據的平均值，作為所述接收電場強度數據。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的TDMA-TDD移動通信系統中的控制通道載波檢測裝置，其中所述確定部分包含選擇部分，根據每個接收周期中的每個時隙的所述接收電場強度數據和所述閾值電平數據選擇若干時隙中的一組，每組包括在所述各幀范圍內的所述接收周期中的各相應位置的所述時隙；發送時隙確定部分，確定由所述選擇部分選擇的所述組中的每一時隙的接收電場強度數據和所述閾值電平數據中之一，以便確定所述控制通道時隙。
7.根據權利要求6所述的TDMA-TDD移動通信系統中的控制通道載波檢測裝置，其中所述選擇部分根據所述閾值電平數據中的接收閾值電平以組為單位檢查對于所述接收周期的接收電場強度數據，并選擇所述若干組中的一組，使所述選擇的組具有的大多數接收電場強度數據低于所述接收閾值電平。
8.根據權利要求6所述的TDMA-TDD移動通信系統中的控制通道載波檢測裝置，其中，所述發送時隙確定部分將與所述選擇的組相應的發送周期的接收電場強度數據與所述閾值電平數據中的發送閾值電平相比較，并確定所述若干時隙中之一作為所述控制通道時隙，使所述確定的時隙具有低于所述發送閾值電平的最小接收電場強度數據。
9.根據權利要求6所述的TDMA-TDD移動通信系統中的控制通道載波檢測裝置，其中當所述選擇部分不能選擇所述若干組中之一時，所述控制部分改變所述規定測量時間周期的數據和所述閾值電平數據，以便控制所述接收部分和所述確定部分。
10.根據權利要求6所述的TDMA-TDD移動通信系統中的控制通道載波檢測裝置，其中當所述發送時隙確定部分不能確定所述控制通道時隙時，所述控制部分改變所述規定測量時間周期的數據和所述閾值電平數據，以便控制所述接收部分和所述確實部分。
11.一種時分多址聯接-時分雙聯(TDMA-TDD)移動通信系統中實行控制通道載波檢測操作的方法，包含以下步驟根據規定測量時間周期的數據接收一個接收信號，以便在每幀的發送周期和接收周期內對每個時隙產生接收電場強度數據；根據對于每個接收周期的所述接收電場強度數據和對于每個發送周期的所述接收電場強度數據，利用閾值電平數據，確定控制通道時隙；設定所述規定測量時間周期的數據和所述閾值電平數據；利用所述控制通道時隙發送或接收控制通道信號。
12.根據權利要求11所述的方法，其中所述設定步驟包括以動態方式設定所述規定測量時間周期的數據和所述閾值電平數據。
13.根據權利要求11所述的方法，其中利用所述規定測量時間周期的數據規定在所述各發送時隙之間的時間周期。
14.根據權利要求11所述的方法，其中一個幀由所述發送周期和所述接收周期組成，每個周期由若干時隙組成，而控制通道周期由若干幀組成。
15.根據權利要求14所述的方法，其中所述接收步驟包含當根據所述規定測量時間周期的數據規定的周期長于所述控制通道周期時，以控制通道周期為單位在對應的各幀范圍內產生相應各時隙的所述接收電場強度數據的平均值。
16.根據權利要求11到15中任一項所述的方法，其中所述確定步驟包含根據每一接收周期的每個時隙的所述接收電場強度數據和所述閾值電平數據，選擇若干組時隙中的一組，每組包含在所述各幀范圍內的接收周期中各對應位置處的所述時隙；對于由所述選擇部分選擇的所述組的每個時隙確定其中一個接收電場強度數據和所述閾值數據。
17.根據權利要求16所述的方法，其中所述選擇步驟包含根據所述閾值電平數據中的接收閾值電平以組為單位檢查所述各接收周期的接收電場強度數據；選擇若干組中的一組，使所述選擇的組具有的大多數接收電場強度數據低于所述接收閾值電平。
18.根據權利要求16所述的方法，其中所述確定步驟包含將與所述選擇的組相應的發送周期的接收電場強度數據與所述閾值電平數據中的發送閾值電平相比較，確定所述若干時隙中的一個作為所述控制通道時隙，使所述確定的時限具有低于所述發送閾值電平的最小接收電場強度數據。
19.根據權利要求16所述的方法，其中所述設定步驟包含當所述選擇部分不能選擇出所述若干組中之一時改變所述規定測量時間周期的數據和所述閾值電平數據。
20.根據權利要求16所述的方法，其中所述設定步驟包含當所述發送時隙確定部分不能確定所述控制通道時隙時，改變所述規定測量時間周期的數據和所述閾值電平數據。
全文摘要
時分多址聯接—時分雙聯(TDMA－TDD)移動通信系統中的控制通道載波檢測裝置,包含接收部分、確定部分和控制部分。接收部分根據規定測量時間周期的數據接收一個接收信號,產生每幀的發送周期和接收周期內每個時隙的接收電場強度數據。確定部分根據每個接收周期和每個發送周期的接收電場強度,利用閾值電平數據確定控制通道時隙。控制部分對接收部分設定規定測量時間周期的數據,對確定部分設定閾值電平數據,控制接收部分和確定部分。
文檔編號H04Q7/26GK1243406SQ9910954
公開日2000年2月2日 申請日期1999年7月8日 優先權日1998年7月10日
發明者田上勝巳 申請人:日本電氣株式會社