專利名稱：用于測量功率的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于在一個時分通信系統(tǒng)的一個皮可小區(qū)或微小區(qū)中測量功率的系統(tǒng)和方法，該時分通信系統(tǒng)，例如，是一個時分多址(TDMA)系統(tǒng)，如一個全球移動通信系統(tǒng)(GSM)蜂窩網(wǎng)絡(luò)。
在一個GSM系統(tǒng)的一個皮可小區(qū)中，需要測量在至少一個基站和一個移動終端之間射頻(RF)傳輸?shù)墓β剩糜诖_定具有最小傳播路徑損失的一個最佳業(yè)務(wù)小區(qū)。然而，如果公共廣播控制信道(BCCH)數(shù)據(jù)由所有的基站發(fā)射，則不可能使這樣一個測量與歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(ETSI)對GSM的規(guī)范(ETSI GSM 05.08)一致。
作為獲得在皮可小區(qū)中上述目的的一種方法，據(jù)知要在由皮可小區(qū)所要覆蓋的地理區(qū)域內(nèi)的每個基站上提供一個附加的接收機(jī)。這樣一個解決方案讓來自移動終端的上行線路的發(fā)送功率在要裝備附加接收機(jī)的每個基站的覆蓋區(qū)域內(nèi)。然而，在基站提供附加接收機(jī)是昂貴的，增加了每個基站的能源損耗，并增加每個基站的物理尺寸。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，這里提供一個通信系統(tǒng)，它包括一個第一終端使發(fā)射在一個時隙中的訓(xùn)練數(shù)據(jù)給一個基站，其中基站被安排使在訓(xùn)練數(shù)據(jù)從第一終端發(fā)射時對從一個第二終端發(fā)送的功率進(jìn)行測量。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，這里提供了在包括一個第一終端的系統(tǒng)中測量功率的一種方法，第一終端被安排發(fā)射在一個時隙中的訓(xùn)練數(shù)據(jù)給基站，該方法包含的步驟有當(dāng)訓(xùn)練數(shù)據(jù)從第一終端被發(fā)射時測量從第二終端發(fā)送的功率。
根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，這里提供了一個基站，其中通信單元包括能接收來自第一終端的一個發(fā)送和來自第二終端的發(fā)送的一個合成器，合成器在進(jìn)行功率測量以前被安排調(diào)到第二終端的發(fā)送頻率。
由此有可能在一個皮可小區(qū)或微小區(qū)中提供一種用于測量功率的方法和低成本裝置，它具有減少了的電源消耗和減少了的物理尺寸。此外，通話質(zhì)量未被降低并且綜合皮可小區(qū)或微小區(qū)的通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通過量未被減少。
另外，更好的特性和優(yōu)點(diǎn)將從下列的說明和附加從屬權(quán)利要求中被陳述并變得清楚。
本發(fā)明的至少一個實(shí)施例通過舉例和參照附圖的方式現(xiàn)在將被敘述，其中

圖1是構(gòu)成本發(fā)明的一個實(shí)施例的一個系統(tǒng)的示意圖；圖2是用于圖1系統(tǒng)的接收機(jī)通路的一個示意圖；圖3是用于圖1系統(tǒng)的一個第一數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)的一個示意圖；圖4是用于圖1系統(tǒng)的一個第二數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)的一個示意圖；及圖5是圖1的系統(tǒng)運(yùn)行的一個流程圖。
一個安裝于一個地理區(qū)域，例如一個房間102的皮可小區(qū)系統(tǒng)100(圖1)包括具有一個第一相關(guān)覆蓋區(qū)域106的第一基站104和具有第二相關(guān)覆蓋區(qū)域110的第二基站108。
第一和第二兩個基站104，108都被獨(dú)立地連接到一個基站控制器(BSC)112，BSC 112被連接到一個移動交換中心(MSC)114。MSC114可以經(jīng)由一個公共交換電信網(wǎng)(PSTN)118與一個固定終端116，例如一個陸線電話，通信。
第一和第二基站104，108的一個例子是一對由摩托羅拉有限公司制造的M-CELL基站。M-CELL基站具有合適的硬件和/或軟件改進(jìn)以便能和一個單個的公共廣播控制信道(BCCH)一起運(yùn)行。M-CELL基站適合于使用支持八個時隙的一個單個載波信號的功能。然而，它不需要使用單獨(dú)的載波信號，而且其它的系統(tǒng)可以被采用。
一個第一終端120位于第一覆蓋區(qū)域106和第二覆蓋區(qū)域110內(nèi)。然而，對于第一移動終端120要放在第二覆蓋區(qū)域110內(nèi)不是必需的。第一移動終端120可以位于第二覆蓋區(qū)域110的附近。第二移動終端122位于第二覆蓋區(qū)域110內(nèi)。
第一和第二移動終端120，122的一個例子是由摩托羅拉公司制造的StarTacGSM蜂窩電話。
參照圖2，第一和第二基站104，108的每個特別包括一個接收機(jī)通路200。接收機(jī)通路200具有一個連接到低噪聲放大器204的天線202，低噪聲放大器204被連接到一個帶通濾波器206。帶通濾波器206被連接到混頻器208，混頻器208被連接到一個低通濾波器212和一個交換合成器裝置(SSU)210。SSU 210包括經(jīng)由一個開關(guān)218連接到一個輸出終端220的一個第一合成器214和一個第二合成器216。SSU 210能在產(chǎn)生具有第一頻率的第一正弦波和產(chǎn)生具有第二頻率的第二正弦波之間轉(zhuǎn)換。
低通濾波器212被連接到一個模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)222，它經(jīng)由一個緩沖器224被連接到一個數(shù)字信號處理器(DSP)226。
上文所述的接收機(jī)通路200僅作為示例被表示并且還能被組合成一個收發(fā)信機(jī)電路(未表示)。
第一基站104能發(fā)射包括第一數(shù)據(jù)幀300(圖3)的數(shù)據(jù)幀的第一重復(fù)序列。在第一重復(fù)序列中保留的數(shù)據(jù)幀具有和第一數(shù)據(jù)幀300相同的結(jié)構(gòu)。第一數(shù)據(jù)幀300如現(xiàn)有技術(shù)已知的包括第一，第二，第三，第四，第五，第六，第七和第八時隙302，…，316。每個時隙302，…，316具有577μs的周期并包括含有訓(xùn)練序列的部分，例如，用于傳輸業(yè)務(wù)或控制數(shù)據(jù)的一個中緩部分(midamble)318和第一及第二數(shù)據(jù)部分320，322。
同樣，第二基站108能發(fā)射包括第二數(shù)據(jù)幀400(圖4)的數(shù)據(jù)幀第二重復(fù)序列。在第二序列中保留的數(shù)據(jù)幀具有與第二數(shù)據(jù)幀相同的結(jié)構(gòu)。在這個例子中，第一數(shù)據(jù)幀300的結(jié)構(gòu)實(shí)際上類似于第二數(shù)據(jù)幀400的結(jié)構(gòu)。第二數(shù)據(jù)幀400如現(xiàn)有技術(shù)已知的包括第一，第二，第三，第四，第五，第六，第七和第八時隙402，…，416。每個時隙402，…，416具有577μs的周期，并包括含有訓(xùn)練序列的一個部分，例如，用于傳輸業(yè)務(wù)或控制數(shù)據(jù)的一個中緩部分418和第一及第二數(shù)據(jù)部分420，422。
如上文所述，訓(xùn)練序列318，418是網(wǎng)絡(luò)的所有元件，例如基站和移動終端已知的比特序列，而且被用于各種計(jì)算，例如，信道估計(jì)，幀同步，定時超前估計(jì)及載波相位恢復(fù)。訓(xùn)練序列318，418可能位于在時隙302，…，316，402，…，416內(nèi)的任何點(diǎn)。
上述皮可小區(qū)系統(tǒng)100的運(yùn)行現(xiàn)將在下文中敘述。
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)已知的任何方法，一個呼叫被建立在第一基站104和第一移動終端120之間。第一業(yè)務(wù)信道(TCH)被分配給在第一數(shù)據(jù)幀300中第二，第四，第五，第六，第七和第八時隙304，308，310，312，314，316中的一個，例如，第二時隙304。分配的時隙可能是下一個可用的時隙。第一基站104通過發(fā)射，包括比如第一數(shù)據(jù)幀300，的數(shù)據(jù)幀第一重復(fù)序列與第一移動終端120通信。
同樣，第二基站108通過發(fā)射，包括比如第二數(shù)據(jù)幀400，的數(shù)據(jù)幀第二重復(fù)序列來與第二移動終端122通信。在這個例子中，第四時隙被分配用于在第二移動終端122和第二基站108之間的通信。
如上文所述，由于在這個例子中在第一時隙302，402中發(fā)射的一個公共BCCH的存在，不能得到傳統(tǒng)的功率測量。因此，需要測量從比如在第一和第二兩個基站104，108上的第一移動終端120發(fā)送的功率，以便確定第一或第二覆蓋區(qū)域106，110哪一個的發(fā)送具有最小的傳播路徑損失。
在第一基站104，從第一移動終端120發(fā)送的功率的測量可以容易地通過測量第二時隙304的發(fā)送功率來實(shí)現(xiàn)。
參照圖5，測量(500)由在第二基站108的第一移動終端120所發(fā)射的上行線路功率的方法如下。
SSU 210(圖2)的第一合成器214被調(diào)諧到(步驟502)接收從第二移動終端122發(fā)射的第四時隙408。第二基站108等待第一或第二數(shù)據(jù)部分420，422的接收(步驟503)。當(dāng)?shù)谒臅r隙408的第一數(shù)據(jù)部分420由第二基站108接收時，在第一數(shù)據(jù)部分420中包含的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)被存儲(步驟504)。第二基站108測量接收的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的功率(步驟506)。隨后第二基站108通過監(jiān)視從第四時隙408開始接收已過去的時間確定(步驟508)整個第一數(shù)據(jù)部分420是否已被接收。如果中緩部分418還未被檢測，第二基站108繼續(xù)接收并存儲業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)(步驟504)而且測量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的功率(步驟506)。
當(dāng)?shù)诙?08已識別出第一數(shù)據(jù)部分208的周期已經(jīng)過去，即中緩部分418的開始(步驟508)已被識別時，第二基站108檢查第二數(shù)據(jù)部分422是否已被接收(步驟509)。如果第二數(shù)據(jù)部分422還未被接收，第二合成器216被設(shè)置(步驟510)到第一移動終端120正發(fā)射的頻率上并且開關(guān)218被啟動以便第二合成器216被連接到混合器208。
隨后第二基站108在中緩部分418從第二移動終端122被發(fā)射到第二基站(步驟512)時，可以接收和測量從第一移動終端120發(fā)送的功率。測量的功率然后被存儲。
第二基站108隨后繼續(xù)確定(步驟514)是否足夠的時間已經(jīng)過去以便測量從第一移動終端120發(fā)送的功率。如果需要更多的時間，第二基站108繼續(xù)測量第一移動終端120的功率直到中緩部分418的發(fā)送接近完成并且含有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的第二數(shù)據(jù)部分422的發(fā)送即將開始。如果足夠的時間已經(jīng)過去或者第二數(shù)據(jù)部分的發(fā)送即將開始，開關(guān)218被啟動以便第一合成器214再一次被連接到混合器208(步驟502)，第二基站108以上文所述的關(guān)于第一數(shù)據(jù)部分418的相同方式開始第二數(shù)據(jù)部分422的接收和存儲。一旦第二基站已確定第二數(shù)據(jù)部分422的發(fā)送已被完成(步驟508)，響應(yīng)第二基站108的處理終端確認(rèn)第二數(shù)據(jù)部分422已被接收(步驟509)。
在構(gòu)成數(shù)據(jù)幀第一序列部分的后來的數(shù)據(jù)幀中，上述處理被重復(fù)用于第四時隙408。
盡管在被分配到第一和第二移動終端120，122的第二時隙304和第四時隙408的上下文中，上面的例子已被敘述，其它的時隙可以被分配到第一和第二移動終端120，122。上面的例子僅用于簡單而明了的說明而不引申為本發(fā)明被局限于其中。
由此有可能在具有一個單獨(dú)的接收機(jī)通路并采用公共BCCH結(jié)構(gòu)的皮可小區(qū)100中測量第一移動終端120上行線路功率，由此避免上文所述的缺點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種通信系統(tǒng)，包括在一個時隙內(nèi)發(fā)射訓(xùn)練數(shù)據(jù)給一個基站的一個第一終端，其中基站被安排在訓(xùn)練數(shù)據(jù)從第一終端被發(fā)射時進(jìn)行從第二終端發(fā)送的功率的測量。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中訓(xùn)練的數(shù)據(jù)是一個中緩部分。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中基站進(jìn)一步包括能接收來自第一終端的發(fā)送和來自第二終端的發(fā)送的一個合成器，該合成器被安排在進(jìn)行功率測量以前調(diào)諧到第二終端的發(fā)送頻率。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中基站被安排使用訓(xùn)練數(shù)據(jù)的一部分進(jìn)行相位恢復(fù)計(jì)算。
5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中基站被安排使用訓(xùn)練數(shù)據(jù)一部分進(jìn)行信道估計(jì)計(jì)算。
6.一種在一個系統(tǒng)中測量功率的方法，該系統(tǒng)包括一個第一終端用于在一個時隙內(nèi)發(fā)射訓(xùn)練數(shù)據(jù)給基站，該方法的步驟有在訓(xùn)練數(shù)據(jù)從第一終端被發(fā)射時測量從第二終端發(fā)送的功率。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中訓(xùn)練的數(shù)據(jù)是一個中緩部分。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，進(jìn)一步包括使用訓(xùn)練數(shù)據(jù)的一部分進(jìn)行相位恢復(fù)計(jì)算。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，進(jìn)一步包括使用訓(xùn)練數(shù)據(jù)一部分進(jìn)行信道估計(jì)計(jì)算。
10.一種用于權(quán)利要求1的系統(tǒng)中的移動終端。
11.一種用于功率測量的基站，包括用于接收來自第一終端的訓(xùn)練數(shù)據(jù)的一個通信裝置，和用于在訓(xùn)練數(shù)據(jù)從第一終端被發(fā)射時進(jìn)行對從第二終端發(fā)送的功率測量的一個功率測量裝置。
12.如權(quán)利要求11所述的基站，其中訓(xùn)練數(shù)據(jù)是一個中緩部分。
13.如權(quán)利要求11所述的基站，其中通信裝置包括能接收來自第一終端的發(fā)送和來自第二終端的發(fā)送的一個合成器，合成器被安排以在進(jìn)行功率測量以前調(diào)諧到第二終端發(fā)送的頻率。
14.如權(quán)利要求11所述的基站,其中通信裝置是一個接收機(jī)。
15.如權(quán)利要求11所述的基站，其中通信裝置是一個收發(fā)信機(jī)。
16.如權(quán)利要求11所述的基站，其中訓(xùn)練數(shù)據(jù)的一部分被用來進(jìn)行相位恢復(fù)計(jì)算。
17.如權(quán)利要求11到16中任意一項(xiàng)所述的基站，其中訓(xùn)練數(shù)據(jù)的一部分被用來進(jìn)行信道估計(jì)計(jì)算。
全文摘要
在一個皮可小區(qū)系統(tǒng)(100)中,第一和第二基站(104,108)被提供。一個公共廣播控制信道通過第一和第二基站(104,108)被發(fā)射到第一和第二蜂窩電路(120,122)。第一基站(104)與第一蜂窩電話(120)通信而第二基站(108)與第二蜂窩電話(122)通信。當(dāng)由第二蜂窩電話(122)發(fā)射的時隙的中緩部分被接收時,第二基站進(jìn)行對從第一蜂窩電話(120)發(fā)送的功率的測量。
文檔編號H04B7/01GK1272260SQ98809675
公開日2000年11月1日 申請日期1998年7月27日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月29日
發(fā)明者波赫扎德·摩何比 申請人:摩托羅拉有限公司