专利名称：用于测量功率的系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在一个时分通信系统的一个皮可小区或微小区中测量功率的系统和方法，该时分通信系统，例如，是一个时分多址(TDMA)系统，如一个全球移动通信系统(GSM)蜂窝网络。
在一个GSM系统的一个皮可小区中，需要测量在至少一个基站和一个移动终端之间射频(RF)传输的功率，用于确定具有最小传播路径损失的一个最佳业务小区。然而，如果公共广播控制信道(BCCH)数据由所有的基站发射，则不可能使这样一个测量与欧洲电信标准协会(ETSI)对GSM的规范(ETSI GSM 05.08)一致。
作为获得在皮可小区中上述目的的一种方法，据知要在由皮可小区所要覆盖的地理区域内的每个基站上提供一个附加的接收机。这样一个解决方案让来自移动终端的上行线路的发送功率在要装备附加接收机的每个基站的覆盖区域内。然而，在基站提供附加接收机是昂贵的，增加了每个基站的能源损耗，并增加每个基站的物理尺寸。
根据本发明的第一方面，这里提供一个通信系统，它包括一个第一终端使发射在一个时隙中的训练数据给一个基站，其中基站被安排使在训练数据从第一终端发射时对从一个第二终端发送的功率进行测量。
根据本发明的第二方面，这里提供了在包括一个第一终端的系统中测量功率的一种方法，第一终端被安排发射在一个时隙中的训练数据给基站，该方法包含的步骤有当训练数据从第一终端被发射时测量从第二终端发送的功率。
根据本发明的第三个方面，这里提供了一个基站，其中通信单元包括能接收来自第一终端的一个发送和来自第二终端的发送的一个合成器，合成器在进行功率测量以前被安排调到第二终端的发送频率。
由此有可能在一个皮可小区或微小区中提供一种用于测量功率的方法和低成本装置，它具有减少了的电源消耗和减少了的物理尺寸。此外，通话质量未被降低并且综合皮可小区或微小区的通信系统的数据通过量未被减少。
另外，更好的特性和优点将从下列的说明和附加从属权利要求中被陈述并变得清楚。
本发明的至少一个实施例通过举例和参照附图的方式现在将被叙述，其中
图1是构成本发明的一个实施例的一个系统的示意图；图2是用于图1系统的接收机通路的一个示意图；图3是用于图1系统的一个第一数据帧结构的一个示意图；图4是用于图1系统的一个第二数据帧结构的一个示意图；及图5是图1的系统运行的一个流程图。
一个安装于一个地理区域，例如一个房间102的皮可小区系统100(图1)包括具有一个第一相关覆盖区域106的第一基站104和具有第二相关覆盖区域110的第二基站108。
第一和第二两个基站104，108都被独立地连接到一个基站控制器(BSC)112，BSC 112被连接到一个移动交换中心(MSC)114。MSC114可以经由一个公共交换电信网(PSTN)118与一个固定终端116，例如一个陆线电话，通信。
第一和第二基站104，108的一个例子是一对由摩托罗拉有限公司制造的M-CELL基站。M-CELL基站具有合适的硬件和/或软件改进以便能和一个单个的公共广播控制信道(BCCH)一起运行。M-CELL基站适合于使用支持八个时隙的一个单个载波信号的功能。然而，它不需要使用单独的载波信号，而且其它的系统可以被采用。
一个第一终端120位于第一覆盖区域106和第二覆盖区域110内。然而，对于第一移动终端120要放在第二覆盖区域110内不是必需的。第一移动终端120可以位于第二覆盖区域110的附近。第二移动终端122位于第二覆盖区域110内。
第一和第二移动终端120，122的一个例子是由摩托罗拉公司制造的StarTacGSM蜂窝电话。
参照图2，第一和第二基站104，108的每个特别包括一个接收机通路200。接收机通路200具有一个连接到低噪声放大器204的天线202，低噪声放大器204被连接到一个带通滤波器206。带通滤波器206被连接到混频器208，混频器208被连接到一个低通滤波器212和一个交换合成器装置(SSU)210。SSU 210包括经由一个开关218连接到一个输出终端220的一个第一合成器214和一个第二合成器216。SSU 210能在产生具有第一频率的第一正弦波和产生具有第二频率的第二正弦波之间转换。
低通滤波器212被连接到一个模拟到数字转换器(ADC)222，它经由一个缓冲器224被连接到一个数字信号处理器(DSP)226。
上文所述的接收机通路200仅作为示例被表示并且还能被组合成一个收发信机电路(未表示)。
第一基站104能发射包括第一数据帧300(图3)的数据帧的第一重复序列。在第一重复序列中保留的数据帧具有和第一数据帧300相同的结构。第一数据帧300如现有技术已知的包括第一，第二，第三，第四，第五，第六，第七和第八时隙302，…，316。每个时隙302，…，316具有577μs的周期并包括含有训练序列的部分，例如，用于传输业务或控制数据的一个中缓部分(midamble)318和第一及第二数据部分320，322。
同样，第二基站108能发射包括第二数据帧400(图4)的数据帧第二重复序列。在第二序列中保留的数据帧具有与第二数据帧相同的结构。在这个例子中，第一数据帧300的结构实际上类似于第二数据帧400的结构。第二数据帧400如现有技术已知的包括第一，第二，第三，第四，第五，第六，第七和第八时隙402，…，416。每个时隙402，…，416具有577μs的周期，并包括含有训练序列的一个部分，例如，用于传输业务或控制数据的一个中缓部分418和第一及第二数据部分420，422。
如上文所述，训练序列318，418是网络的所有元件，例如基站和移动终端已知的比特序列，而且被用于各种计算，例如，信道估计，帧同步，定时超前估计及载波相位恢复。训练序列318，418可能位于在时隙302，…，316，402，…，416内的任何点。
上述皮可小区系统100的运行现将在下文中叙述。
根据现有技术已知的任何方法，一个呼叫被建立在第一基站104和第一移动终端120之间。第一业务信道(TCH)被分配给在第一数据帧300中第二，第四，第五，第六，第七和第八时隙304，308，310，312，314，316中的一个，例如，第二时隙304。分配的时隙可能是下一个可用的时隙。第一基站104通过发射，包括比如第一数据帧300，的数据帧第一重复序列与第一移动终端120通信。
同样，第二基站108通过发射，包括比如第二数据帧400，的数据帧第二重复序列来与第二移动终端122通信。在这个例子中，第四时隙被分配用于在第二移动终端122和第二基站108之间的通信。
如上文所述，由于在这个例子中在第一时隙302，402中发射的一个公共BCCH的存在，不能得到传统的功率测量。因此，需要测量从比如在第一和第二两个基站104，108上的第一移动终端120发送的功率，以便确定第一或第二覆盖区域106，110哪一个的发送具有最小的传播路径损失。
在第一基站104，从第一移动终端120发送的功率的测量可以容易地通过测量第二时隙304的发送功率来实现。
参照图5，测量(500)由在第二基站108的第一移动终端120所发射的上行线路功率的方法如下。
SSU 210(图2)的第一合成器214被调谐到(步骤502)接收从第二移动终端122发射的第四时隙408。第二基站108等待第一或第二数据部分420，422的接收(步骤503)。当第四时隙408的第一数据部分420由第二基站108接收时，在第一数据部分420中包含的业务数据被存储(步骤504)。第二基站108测量接收的业务数据的功率(步骤506)。随后第二基站108通过监视从第四时隙408开始接收已过去的时间确定(步骤508)整个第一数据部分420是否已被接收。如果中缓部分418还未被检测，第二基站108继续接收并存储业务数据(步骤504)而且测量业务数据的功率(步骤506)。
当第二基站108已识别出第一数据部分208的周期已经过去，即中缓部分418的开始(步骤508)已被识别时，第二基站108检查第二数据部分422是否已被接收(步骤509)。如果第二数据部分422还未被接收，第二合成器216被设置(步骤510)到第一移动终端120正发射的频率上并且开关218被启动以便第二合成器216被连接到混合器208。
随后第二基站108在中缓部分418从第二移动终端122被发射到第二基站(步骤512)时，可以接收和测量从第一移动终端120发送的功率。测量的功率然后被存储。
第二基站108随后继续确定(步骤514)是否足够的时间已经过去以便测量从第一移动终端120发送的功率。如果需要更多的时间，第二基站108继续测量第一移动终端120的功率直到中缓部分418的发送接近完成并且含有业务数据的第二数据部分422的发送即将开始。如果足够的时间已经过去或者第二数据部分的发送即将开始，开关218被启动以便第一合成器214再一次被连接到混合器208(步骤502)，第二基站108以上文所述的关于第一数据部分418的相同方式开始第二数据部分422的接收和存储。一旦第二基站已确定第二数据部分422的发送已被完成(步骤508)，响应第二基站108的处理终端确认第二数据部分422已被接收(步骤509)。
在构成数据帧第一序列部分的后来的数据帧中，上述处理被重复用于第四时隙408。
尽管在被分配到第一和第二移动终端120，122的第二时隙304和第四时隙408的上下文中，上面的例子已被叙述，其它的时隙可以被分配到第一和第二移动终端120，122。上面的例子仅用于简单而明了的说明而不引申为本发明被局限于其中。
由此有可能在具有一个单独的接收机通路并采用公共BCCH结构的皮可小区100中测量第一移动终端120上行线路功率，由此避免上文所述的缺点。
权利要求
1.一种通信系统，包括在一个时隙内发射训练数据给一个基站的一个第一终端，其中基站被安排在训练数据从第一终端被发射时进行从第二终端发送的功率的测量。
2.如权利要求1所述的系统，其中训练的数据是一个中缓部分。
3.如权利要求1所述的系统，其中基站进一步包括能接收来自第一终端的发送和来自第二终端的发送的一个合成器，该合成器被安排在进行功率测量以前调谐到第二终端的发送频率。
4.如权利要求1所述的系统，其中基站被安排使用训练数据的一部分进行相位恢复计算。
5.如权利要求1所述的系统，其中基站被安排使用训练数据一部分进行信道估计计算。
6.一种在一个系统中测量功率的方法，该系统包括一个第一终端用于在一个时隙内发射训练数据给基站，该方法的步骤有在训练数据从第一终端被发射时测量从第二终端发送的功率。
7.如权利要求6所述的方法，其中训练的数据是一个中缓部分。
8.如权利要求6所述的方法，进一步包括使用训练数据的一部分进行相位恢复计算。
9.如权利要求6所述的方法，进一步包括使用训练数据一部分进行信道估计计算。
10.一种用于权利要求1的系统中的移动终端。
11.一种用于功率测量的基站，包括用于接收来自第一终端的训练数据的一个通信装置，和用于在训练数据从第一终端被发射时进行对从第二终端发送的功率测量的一个功率测量装置。
12.如权利要求11所述的基站，其中训练数据是一个中缓部分。
13.如权利要求11所述的基站，其中通信装置包括能接收来自第一终端的发送和来自第二终端的发送的一个合成器，合成器被安排以在进行功率测量以前调谐到第二终端发送的频率。
14.如权利要求11所述的基站,其中通信装置是一个接收机。
15.如权利要求11所述的基站，其中通信装置是一个收发信机。
16.如权利要求11所述的基站，其中训练数据的一部分被用来进行相位恢复计算。
17.如权利要求11到16中任意一项所述的基站，其中训练数据的一部分被用来进行信道估计计算。
全文摘要
在一个皮可小区系统(100)中,第一和第二基站(104,108)被提供。一个公共广播控制信道通过第一和第二基站(104,108)被发射到第一和第二蜂窝电路(120,122)。第一基站(104)与第一蜂窝电话(120)通信而第二基站(108)与第二蜂窝电话(122)通信。当由第二蜂窝电话(122)发射的时隙的中缓部分被接收时,第二基站进行对从第一蜂窝电话(120)发送的功率的测量。
文档编号H04B7/01GK1272260SQ98809675
公开日2000年11月1日 申请日期1998年7月27日 优先权日1997年8月29日
发明者波赫扎德·摩何比 申请人:摩托罗拉有限公司