专利名称：使用动态信道分配的共享通信系统的动态发射机训练方法
技术领域：
本发明一般地涉及共享通信系统，特别涉及到那种能够进行近似连续的数据传输的共享通信系统中的发射机训练。
射频(RF)发射机是构成共享通信单元和系统整体所需要的一部分，举例来说，它形成了共享通信系统中用户单元和基站的一部分。RF发射机必须被测试，以确保当频率、功率以及传输速率改变时，它仍能维持正确和线性的运行。因此在本实施例中，包括相位和幅度训练的所谓RF发射机的“RF训练”，是在发射机的训练区间内定期完成的，以确保当发射机操作环境中的功率、频率和温度改变时，发射机能够保持线性运行。
共享通信系统中分组数据的出现，例如摩托罗拉公司制造的iDEN(综合数字增强网络)通信系统，引入了在一个可变帧长度内进行动态信道分配的概念。时隙响应于不断变化的系统需要而被动态分配。在任意给定时刻上对共享通信资源或链路的最佳分配进行确定，然后根据该确定对其进行分配。因为有关通信资源的要求是动态的，因此随着时间过去，发生竞争的分组数据通信服务和设备之间的资源分配也是可变的。
动态信道分配在诸如3∶1和6∶1的TDM交织传输模式中工作的很好，其中数据分别在一帧中每隔三个或六个时隙被发送。由于数据只在帧的一部分中被发送，因此帧内有足够的时间执行RF训练，然后对训练结果进行处理，从而在下一次数据传输之前产生RF发射机所需要的任何校正。然而随着以近似连续模式传输数据的需要，例如以6∶6传输模式发送数据，其中数据在一个六时隙帧的每一个时隙上被发送，RF发射机在6∶6模式中的发送时间将会延长，从而没有机会执行RF训练。由于在传输再次发生之前没有足够的时间对先前时隙的训练结果进行处理，结果发射机性能降低。
除了考虑到RF发射机的近似连续传输如何影响RF训练之外，还考虑到到其他涉及RF训练的因素。在所使用衰减数量被确定的RF训练的相位部分中，发射机的RF功率放大器(RF PA)可能会饱和并在邻近信道上造成RF干扰或“邻近频带干扰”。而且，在训练区间的每个时隙上进行频繁的RF训练，会直接消耗便携RF发射机的电池电量。这些因素都指出，本领域中有必要能够控制在何时以克服了现有技术各种缺点的方式来执行RF发射机的RF训练。
图2是根据本发明的、适用于共享通信系统并具有一个RF发射机的通信单元。
图3说明了根据本发明的共享通信系统的数据信道可能的实现方式，该系统基于所谓的开放式系统互联(OSI)模型。
图4是用于描述根据本发明的共享通信系统中所使用的中心控制器的流程图。
图5说明了根据本发明的、用于共享通信系统中的数据信道更新消息的可能形式。
图6是用于描述根据本发明的共享通信系统中所使用的通信单元的流程图。
图7是说明根据本发明的数据信道更新消息应用的时间列。
图8是根据本发明的RF发射机所使用的训练监视算法的整体方法的流程图。
图9是说明根据本发明的RF发射机的全(实)训练和伪训练的波形。
图10是说明根据本发明的全(实)训练的流程图。
图11是说明根据本发明的伪训练的流程图。
图12是说明根据本发明，对RF发射机输出波形的切断进行检查的流程图。
图13是说明根据本发明的RF发射机所使用训练监视算法的流程图。
图14是说明根据本发明的RF发射机所使用的全训练结果的温度补偿的流程图。
发明的详细描述尽管本发明能够允许多种不同形式的实施例，在这里将在图中示出并详细描述具体实施例，需要理解的是本公开被认为是发明原理的一个示例，并不是将本发明限制在所示及所描述的实施例中。在下面的描述中，同样的参考数字被用于描述附图的几个视图中相同、相近或相对应的部分。
本发明被以允许在近似连续传输环境中出现发射机训练的方式，提供给使用动态信道分配的共享通信系统中所使用的发射机自适应训练，例如无线TDM通信系统，同时最小化电池消耗和由RF训练导致的RF干扰或“临近频带干扰”的负面效果。由于现代系统所提供的增长的数据传输速率，发射机的训练区间以及何时产生“实”对“伪”的训练都是动态规定的。
在对本发明有关在使用动态信道分配的共享通信系统中对RF发射机进行RF训练的认识过程中，首先在图1-7中描述并示出了一个使用动态信道分配进行数据传输的共享通信系统。
参考图1，这里说明了一个具有第一组和第二组通信单元的TDM无线通信系统的方框图。如前面所指出的，TDM只是将动态信道分配应用于数据传输的通信系统的一个示例。TDM无线通信系统100包括中心控制器101，使用了收发信机的基站102，通信资源110以及通信单元104-109。通信单元104-109经由通信资源110向基站102发送或从其上接收信息，而参与到通信服务中。基站102是固定的无线电收发信机，例如伊利诺斯州Schaumburg的摩托罗拉公司生产的iDEN基站，它包括用于RF调制/解调和相关控制以及信号处理的设备。基站102执行通信协议，并执行支持中心控制器101建立通信信道所需要的过程。典型的，基站102包括与其他通信系统(例如公共交换电话网络(PSTN)或数据网络)的接口(未示出)，这是提供通信单元104-109使用的通信服务所需要的。
尽管图中所示的通信系统100只描述了单独的基站102和单独的通信资源110，但是在本领域中众所周知的是，这样一个系统可以包括多个基站和通信资源。本发明的技术可以应用于任意数目的通信资源。同样，尽管中心控制器与基站102是分开描述的，但在替换的实施例中，中心控制器101的某些功能或所有功能在基站102中完成也是可以的。
通信单元104-109可以是移动或便携无线设备，例如摩托罗拉公司的iDEN便携无线电设备。通信单元104-109提供对通信系统100所提供通信服务的无线接入。通信单元104-109可以作为具有同时进行RF发送和接收功能的全双工单元进行工作，也可以作为具有非同时进行RF发送和接收功能的半双工单元进行工作。而且，通信单元104-109典型地包括用户接口，这并未示出但在本领域是已知的，例如麦克风、扬声器以及数据设备连接器。
逻辑上将通信单元分成第一组通信单元104-106和第二组通信单元107-109。第一组通信单元104-106通常需要第一种类型的通信服务，这需要对时隙进行固定大小和周期性的分配，典型的是每帧一个时隙，例如语音呼叫、电路数据连接以及系统控制的通信。第二组通信单元107-109通常需要第二种类型的通信服务，这需要对时隙进行变化的分配，经常是与当前可用的一样多，例如分组交换数据通信。将通信单元104-109分成两组仅仅是在逻辑上，并且任何通信单元104-109都可以根据每个用户所需要的特殊服务，替换地或者同时地参与到这两种服务中。例如，特定的通信单元104-109可以发出一个电话呼叫，并且典型地通过操作包含在用户接口中的模式控制，连续或同时地发送或接收分组数据。
在通信单元107-109中，需要为分组交换数据通信进行变化时隙分配的发射机必须接受RF训练。图2说明了一个通信单元120，例如用户单元，它适用于共享通信系统，并具有一个RF发射机128。通信单元120作为具有接收机124和发射机128的收发信机进行工作，这两部分都以本领域已知的方式，经由天线开关130电耦合到天线132上。接收机124和发射机128都被电耦合到控制器126上，该控制器可以是例如一个对单元120进行操作的微处理器。
回过来参考图1，基站102经由通信连接110与第一组和第二组通信单元进行通信，该连接包括两个无线电射频(RF)载波，一个将信息从通信单元104-109发送到基站102中，另一个将基站102输出的信息发送到通信单元104-109。通信资源110进一步被分成一系列时隙，这些时隙可以进一步使用已知的TDM方法被分组为时帧。中心控制器101根据系统100所支持的不同通信服务，控制通信资源110上的时隙分配。中心控制器101将时隙有差别地分配给两组通信单元，作为所提供服务类型的一种功能。中心控制器101可以分配时隙，由此在通信资源110上形成多个通信信道。也就是说，中心控制器101可以分配时隙，从而形成一条或多条语音信道以及一条或多条数据信道。这样，中心控制器101可以将当前没有分配给语音信道的所有时隙都分配给一条或多条数据信道。
作为示例，假定系统100每帧使用六个时隙。如果时隙1、2和5当前被分配给第一组104-106所使用的三条不同语音信道，那么所有时隙中的时隙3、4和6可以形成一条数据信道。如在以后将要描述的，中心控制器101使用一个分配简表(Profile)来指示如何在任意给定时间对可用时隙进行分配。这样，中心控制器101可以在第一个分配简表中规定时隙3形成第一数据信道，并在第二个分配简表中规定时隙4和6形成第二数据信道。为了进行论述，一个或多个分配给一种通信服务的时隙称为一条通信信道。为了向第一组104-106中的一个或多个通信单元提供第一类型的通信服务，例如语音呼叫，中心控制器101在连续时帧上分配一个或多个时隙以形成通信信道。然后该信道被保持，直到不再需要该通信服务。对第二类型的通信服务来说，例如分组数据，中心控制器101分配一个或多个时隙以形成一条数据信道。
图3说明了一种基于所谓的开放式系统互联(OSI)模型的数据信道的可能实施，该模型在国际标准组织的ISO-7498中被描述，并且适用于本发明的共享通信系统。如图示，本发明可经由数据链路层和物理层执行。数据链路层是由在特定的通信连接中，例如电话电路或RF通信资源上传递数据的协议和功能所组成的。在无线通信系统中，包含在数据链路层的具体功能是分组形成、寻址以及信道接入协议。物理层是由传递信息的电和/或机械设备所组成的。在一个无线通信系统中，物理层包含的一些具体功能是调制、解调以及信道同步。数据链路层和物理层的功能都可以通过已知的硬件技术和软件技术及其组合来实现。
参考图3，这里示出了本发明在基站102和中心控制器101上的运行。分组源140提供将要被从中心控制器101发送到第二组107-109中一个或多个通信单元的数据。分组形成142产生数据分组，例如P1-P8。注意分组源140和分组形成142都是由所示数据链路层中执行的协议所组成的。数据链路层协议典型的会增加诸如分组地址和控制信息之类的开销。通常，物理层协议对数据分组P1-P8进行处理，并将其在数据信道146的时隙中发送。注意图3只说明了在数据信道146的时隙中所发送的信息；数据信道146的时隙可以是通信资源110所提供时隙的任意子集。尽管数据分组P1-P8是作为每时隙发送一个而描述的，但数据分组长到可以跨越多个时隙也是可能的。在这种情况下，数据链路层将数据分组分成几部分，以使得各部分由物理层在数据信道146的一个时隙中发送。
除了分组形成块142之外，有时也可以由中心控制器101产生一个数据信道更新消息144，例如可能由向第二组107-109的通信单元通知数据信道146的分配简表改变的需要所引发。当产生一个数据信道更新消息144时，数据链路层协议将消息144插入到提供给物理层用于传输的数据分组流或数据分组部分之中。注意，数据链路层协议插入与代替其中的数据分组及其部分相对立的数据信道更新消息144。这样当数据信道更新消息被发送时，就不会造成数据分组信息的丢失。
为了完成动态信道分配，基站单元102从通信单元104-109接收对资源的请求，然后与中心控制器101一起适当地分配资源。因为分组数据信道(PCH)的通信资源在一个可变帧长度内是基于动态信道分配的，因此固定的网络设备，如所示的基站102和中心控制器101必须告诉每一个通信单元(例如用户单元(SU))，它允许在每一帧中传送多少个时隙。该信息被包含在每帧开始处PCH中的数据信道更新消息之中。SU通信单元可以发送由FNE所分配的任意数目的帧，直到不再有数据要被发送。
现在参考图4，这里示出了用于中心控制器101的第一实施例的流程图；该流程图可以被作为存储在存储器或其他计算机可读介质上的计算机程序，并由一个微处理器，或是由中心控制器101中其他合适的处理设备来执行。在块150，基站102从第一组通信单元104-106接收其参与第一种类型通信服务的请求，例如组调度呼叫，电话互连呼叫以及需要分配固定时隙数目的电路交换数据连接，通常是每帧一个时隙；另外，已经指出这时第二组通信单元107-109可以请求对可用资源进行分配。在块152，响应块150的请求并使用本领域已知的技术，中心控制器101判定哪一个(些)时隙将被分配以满足请求。假定满足该请求的被选时隙当前被分配给了数据信道，那么中心控制器101形成一条数据信道更新消息(例如图3的数据信道更新消息144)。在块154，数据信道更新消息经由基站102发送到第二组通信单元107-109。
图5示出了用于数据信道更新消息的可能形式。数据信道更新消息170包括一个当前帧号174和一个时隙号176，用于为正在接收的第二组通信单元107-109提供同步。包含有一个分配简表182，用于指示哪一个时隙将会被分配给跟随着数据信道更新消息170传输的数据信道。分配简表优选以可变长度位图的形式提供，在这里每个比特指示一个对应时隙的状态。当位图中的一个比特被置位(二进制值1)时，对应的时隙被分配给数据信道。当位图中一个比特被清零(二进制值0)时，对应时隙不被分配给数据信道。在数据信道更新消息170中还提供了一个分配简表长度180，指示所分配时隙中重复码型的长度，典型的是一帧。更新区间178表示一段时间，作为全部时隙，或者可替换的，只作为数据信道时隙中的一个，直到将要发送下一个数据信道更新消息。有关更新区间178的计算将在下面说明。最后，数据信道更新消息170包括控制区域172，184，这对第二组107-109中的通信单元恰当的解码数据信道更新消息来说是必要的。
回过来参考图4，在块154数据信道更新消息的传输之后，接下来在块156中心控制器101将时隙分配给来自第一组104-106的请求通信单元；注意如果请求通信单元来自第二组107-109，那么中心控制器101将时隙分配给那一组的请求通信单元。这样，请求通信单元根据所请求的服务，自由使用所分配的时隙。在块158，一个第二数据信道更新消息可选地在第一数据信道更新消息的更新区间终止之后被发送。第二数据信道更新消息也可以包含一个更新区间，其后另一个数据信道更新消息也被发送。该复发数据信道更新消息的过程可以无限延续。
预计在某些情况下第二数据信道更新消息不会被发送。在这些情况下，第一数据信道更新消息的更新区间可以是一个预留的码字，它指示没有调度数据信道更新消息用于传输。如果通信系统的状态在块154的第一数据信道更新消息传输和块158的第二数据信道更新消息传输之间的区间中被改变，那么第二数据信道更新消息的分配简表将因此而改变。例如，如果从第一组中的一个通信单元接收到另一个请求，第二数据信道更新消息的分配简表将指示以前面所述方法将较少数目的时隙分配给数据信道。可替换地，如果先前建立的通信服务(例如电话呼叫)已结束，那么分配给这些呼叫的时隙将被包含在第二数据信道更新消息的新的数据信道分配简表中。
当中心控制器101判定数据信道的分配简表应该如上所述被改变，但当第二数据信道更新消息将要被发送时，第二组107-109中的半双工通信单元正在发送，这时会出现一种特殊的情况。由于正在发送的半双工通信单元无法接收第二数据信道更新消息，分配文件将不会被立即改变。相反，第二数据信道更新消息被发送，而分配文件没有改变。包含在第二数据信道更新消息中的更新区间被置位，这样在半双工通信单元的传输结束之后，分配简表将在后续的数据信道更新消息中被改变。
图6是用于第二组通信单元107-109中的通信单元的流程图。图6的流程图可以作为一个存储在存储器或其他计算机可读介质中的计算机程序，由微处理器或第二组通信单元107-109中其他合适的处理装置来执行。在块160通信单元经由一个分组随机访问程序(PRAP)时隙发送对资源的请求，PRAP时隙将在下面被更为详细地论述。在块162，数据信道更新消息经由一个数据信道的时隙而被接收。如果通信单元刚被接通，或是例如由于信道差错无法接收数据信道更新消息，那么通常通信单元必须等待，直到在继续到块164之前接收到下一个数据信道更新消息为止。
如上所述，数据信道更新消息包括一个分配简表，它能使通信单元在块164处判定现在分配给通信单元的数据信道的那一部分时隙。通信单元通过检查图6中分配简表位图的比特状态来确定时隙；由于该比特表示分配时隙的数目，因此这通常是通过计算位图中的比特数来实现的。
如果必要(也就是说，如果数据消息在通信单元的数据接口被发送)，那么在块166通信单元可以使用由包含在数据信道更新消息中的分配简表所规定的数据信道来发送消息。在判定块168，对是否调度了一个第二数据信道更新消息进行判定。包含在块162所接收的数据信道更新消息中的更新区间可以指定一段时间，直到下一个数据信道更新消息出现。当这段时间届满时，预期在块162出现一个第二数据信道更新消息。另外，如果在块162中接收的信道更新消息指示不应预期第二数据信道更新消息。为了检测以后的数据信道更新消息，通信单元将不得不对监视通信资源110上的时隙。判定块169确保图5的流程在每次数据被发送时都被重复。
图7是根据示例说明数据信道更新消息应用的时间列。对由通信资源110的出站部分所建立的一系列的四个帧190进行了说明。每个帧190都包括六个时隙，当然每个帧包含其他数目的时隙也是可以接受的。在图7所示的初始帧中，一个标记为V1的第一时隙被分配给第一组104-106中的一个通信单元(例如一个语音呼叫)，一个第二时隙194被作为填充时隙预留。剩下的第三到第六时隙组成一个数据信道192。
在第一帧的第三个时隙中，如图所示，中心控制器101从第一组104-106的一个第二通信单元接收到对其他语音呼叫的请求。响应于该请求，在第三帧期间，中心控制器101发送一个数据信道更新消息196。该数据信道更新消息196包含一个指示第二组107-109的新的分配简表，在该示例中，现在每个后续帧只有最后三个时隙组成数据信道199。在发送了数据信道更新消息196之后，中心控制器101对现在标记为V2的第二个时隙进行分配，使其服务于在第一帧之中所接收到的请求。注意第二时隙在先前帧当中是一个预留时隙194。作为重新分配第二时隙的结果，中心控制器101指定例如第三时隙198作为预留时隙。
以这种方式，时隙响应于连续变化的系统要求被动态分配，而只需要最少的开销。更新区间的使用允许通信单元确定何时调度产生数据信道的下一次更新。
本发明提供了一种装置，用于以允许在例如6∶6的近似连续传输模式中训练的方式，在采用动态信道分配的共享通信系统中，例如在无线TDM通信系统中对所使用的RF发射机进行RF训练，同时最小化电池消耗和RF干扰或由RF训练导致的“临近频带干扰”的负面影响。由于现代系统提供的增长的数据传输速率，RF发射机的训练区间以及什么时候将会产生“实”对“伪”的训练需要被动态地规定。如前面所提到的，全训练存在缺点，在训练的相位部分中，当发射机判定使用所需要的数量的衰减时，发射机的RF PA可能会饱和，导致邻近信道上的RF干扰。另外，实训练将要被最小化，因为它导致RF发射机比在正常状况下消耗更多的电池电量。
因此，根据本发明的方法，有两种类型的RF训练，它们都包括了相位和幅度训练步骤，这可以在每个分配的传输时隙上发生。当包含RF发射机的用户单元请求固定网络设备(FNE)通信资源的需要部分时，以及在需要更新的实训练的条件下，所谓的“实训练”或“全训练”是在动态规定的训练区间的初始传输时隙中、例如当RF发射机的频率或输出功率改变时执行的；“伪训练”是在训练区间的其他时隙完成的。用伪训练代替实训练的优点是，伪训练减少了电池电量的消耗，并且不会导致RF发射机的RF PA饱和，也不会在邻近通信信道上产生RF干扰，由此消除了经常与这种干扰有关的“邻近频带干扰”。
尽管使用实训练和伪训练都是已知的，本发明通过在一个动态变化的训练区间中只执行一次“实训练”，极大地减少了“实训练”出现的次数，由此使频繁训练的问题得以最小化。此外，因为实训练是在初始传输时隙的区间训练开始处执行的，因此在RF发射机的后续传输时隙之前，有足够的时间对训练结果进行处理。
包含将要被训练的发射机的通信单元107-109中的一个经由一个单独的入站时隙，产生对某些资源的请求，该时隙叫做分组随机访问程序(PRAP)的第二层(数据链路层)协议中的“PRAP时隙”。该资源对正常通信的目的来说是需要的。该请求由通信单元发送到基站102。由被中心控制器101接收，控制器确定时隙分配，并如上面结合图4中的块150-154所讨论的，经由基站102向SU发送数据信道更新消息。在优选实施例中，PRAP时隙是训练区间的初始传输时隙，优选地具有常规非PRAP时隙一半的持续时间。这样，假定一个200时隙的常规训练区间具有每传输时隙15mS的持续时间，那么初始PRAP时隙的持续时间优选为7.5mS。假定在PRAP时隙和第一被分配数据时隙之间有90mS对响应PRAP请求来说是可用的，那么PRAP时隙上的实训练将留下足够的时间来对训练结果进行处理，并在第一和后续的被分配数据时隙之前对RF发射机进行调整。
本发明使用一个训练监视算法来控制RF发射机的RF训练，并确保RF训练是以与上面描述相一致的方式完成的。如前所述，因为数据分组信道(PCH)通信资源基于可变帧长度内的动态信道分配，固定网络设备(FNE)基站必须告诉每个通信单元(例如用户单元)(SU)它允许多少个时隙被发送。在每帧开始处该信息被包含在PCH中的数据信道更新消息里。通信单元可以发送FNE分配的任意数目的帧，直到没有数据要被发送。而且，因为通信单元知道它已发送了多少个时隙(该信息被传递给控制器126)，因此算法可以自适应地确定多长时间进行一次“实训练”。分组信道的交织被用于确定多久进行一次实训练。
接下来的图8-14说明了本发明的训练监视算法。可以理解这些流程的方法可以作为存储在存储器或其他计算机可读介质中的计算机程序，并由微处理器或是将被训练的RF发射机中的其他处理装置来执行。图8和9的训练监视算法要求具有将被训练的RF发射机的通信单元已经请求了对通信资源中的一部分可用时隙进行分配；该请求是在训练区间的初始传输时隙、即PRAP时隙中产生的。训练区间具有由训练区间的传输时隙数目所规定的帧长度。控制器101已经发送了一个数据信道更新消息，它被正在请求的通信单元接收，其中包含有关已经被分配给通信单元的分组数据信道时隙数的信息。
现在参考图8和9，这里示出了根据本发明的训练监视算法的整个方法的流程图200。在判定块202，对是否所关心的通信单元120的控制器12已经接收到来自RF发射机128的传输指示进行查询。如果是，那么在判定块204，查询RF发射机128是工作在全功率模式还是缩减功率模式。当RF发射机128具有0dB前向衰减时，表示全功率模式。当前向衰减大于0dB时，表示缩减功率模式。如果RF发射机工作在全功率模式，那么在块208，一个具有值p的第一全功率训练区间计数器和一个具有值x的第二全功率训练区间计数器被递减。然而如果RF发射机128工作在缩减模式，那么在块206，一个具有值r的第一缩减功率训练区间计数器和一个具有值y的第二缩减功率训练区间计数器被递减。在图14的论述中将会清楚，第一全功率训练区间计数器通常是与完成RF发射机训练相关的全功率模式计数器，并当分配在PCH中的时隙数大于基础交织，例如3∶1或6∶1的传输模式时被指示。第二全功率训练区间计数器是与根据普通训练区间的RF发射机训练相关的全功率模式计数器，并在当分配给PCH中的时隙数不大于基础交织的时隙数时，进行指示。第一缩减功率训练区间计数器是与RF发射机的更频繁训练相关的缩减模式计数器，并在当分配给PCH的时隙数大于基础交织的时隙数时被指示。第二缩减功率训练区间计数器是与根据正常训练区间的RF发射机128相关的缩减模式计数器，并在当分配给PCH中的时隙数不大于基础交织的时隙数时被指示。四个计数器值p，x，r和y不需要相等，并且如果要求的话，实际上可以代表不同的训练区间。
在确定了RF发射机128的功率模式之后，判定块210查询是否RF发射机的工作频率已经被改变。如果已经被改变，那么在块212完成RF发射机的全(实)训练，紧接着在块214完成发射机的伪训练。在判定块216，对RF发射机的功率模式是否改变进行判定。如果是，则在块218完成RF发射机的全训练，紧跟着在块220中完成RF发射机的伪训练。
图10-12给出了全训练和伪训练的说明。从图10可以看出，在全训练或实训练期间，向RF发射机提供了一个相位训练波形，紧接着是一个幅度训练波形，它们分别用于确定发射机的最优的相位和衰减值。幅度训练之前的相位训练，其全部序列都是在训练区间的PRAP时隙上完成的，这样完成训练后在下一个被分配数据时隙之前有充足的时间来产生可用于RF发射机调整的训练结果。这在图11的块242-244中被说明。伪训练出现在每个后续的分配数据时隙中。在伪训练期间，一个斜波波形被代入用于代替相位和幅度训练序列，并被提供给RF发射机。这在图10和图12的块252中被说明。伪训练的优点是伪训练并不浪费电池电量并且不会使RF发射机的RF PA饱和以及在邻近通信信道上产生RF干扰，由此消除了经常与这种干扰相关的“邻近频带干扰”。在伪训练时还执行将第一和第二全功率训练区间计数器p，x以及第一和第二缩减功率训练区间计数器r，y复位到它们的最大值，以准备重新开始递减过程。伪训练在训练区间的剩余时隙上完成，除非功率、频率或温度的改变要求再次进行全训练，这将在下面说明。
回过来参考图9，判定块222的下一个查询是在当前帧中的RF发射机是否已发射。如果是，那么在判定块224，必须确定正在进行的是RF发射机的实训练还是伪训练。如果回答是实训练，那么在块226必须对训练序列是否已完成作出判定。如果训练已完成，那么在块228以传统方式完成全训练结果的温度补偿。图15的流程图310说明了为了温度而对训练结果进行补偿的过程；如果RF发射机的温度正在升高，则只需要补偿结果。在块312查询是否发射机温度已超出了预定温度。如果是，那么在块314根据RF发射机的频率向实训练结果中引入衰减，尽管在标度上不是线形的，通常RF发射机128的频率越高，以本领域已知方式引入的衰减越大。在图9的块230，训练结果和衰减与否都被存储在通信设备的存储器中，用于调整发射机的操作设置。在块232，RF发射机的伪训练在训练区间的下一个被分配发送时隙上完成，并在剩下的训练区间上执行，除非发射机运行环境的温度、频率或电源出现了一些变化。
如果在块224查询得到的答案是RF发射机128的伪训练正被执行，流程继续到块234，在这里对RF发射机是否正在切断发射机的输出波形进行判定。参考图13，可以看出切断是通过在块262按照现有技术监视发射机的切断比特而被检测的。如果检测到切断，那么有可能在传输中出现了数据错误，因此下一个被分配时隙有可能被调度成与伪训练时隙相对的实训练时隙，并且在块264出现RF发射机的实训练，训练区间被复位。接着是在块266对新训练区间中每个剩下的被分配传输时隙的伪训练。
再次参考图9，在块236将对训练区间的充分性进行计算，以确定多久进行一次RF发射机的“实”训练。如将要示出的，分组信道的交织确定多久出现一次实训练。如果分配给通信单元的时隙数大于分配给基础交织的时隙数，训练区间的长度将被缩短，从而导致更为频繁的RF发射机实或全训练。块236的细节由图14的流程图270提供。可以理解重复图8和9的流程，并且优选是无限的，以提供所要求的本发明的训练监视功能。
现在参考图14，在判定块272对RF发射机是否处于全功率模式进行查询。如果RF发射机工作在全功率模式，那么流程转向判定块274，在这里确定分配给通信单元的时隙数目是否大于分配给基础交织的时隙数目。举例来说，假定系统的基础交织是3∶1(也可以是6∶1)；那么在判定块274查询从中心控制器提供给通信单元的分配比特数量，如在图5的分配简表可变位图中所表示的，是否大于与3∶1的基础交织相关的比特数量。如果答案是肯定的，那么指示比基础交织的训练区间更为频繁的训练。这样，举例来说，如果训练时隙正常是200个时隙，这就可能被改成100个时隙。判定块284查询是否第一全功率训练区间计数器的值p大于第一全功率训练区间计数器的最小值(通常为0)。如果不是，那么在块286，发射机的全训练立即在下一个PRAP时隙上开始。然而如果p大于其最小值，那么在判定块288查询是否训练区间的帧长度大于p。如果它大于，那么在块290开始全训练。
再考虑判定块274，如果分配给通信单元的时隙数不大于分配给基础交织的时隙数，那么流程就转到判定块276，以确定是否第二全功率训练区间计数器的值x大于其最小值(通常也是0)。如果x大于0，那么在判定块280它被与训练区间的帧长度相比较。如果帧长度大于x，那么在块282全训练被在下一个可用传输时隙上执行。
当判定块272得到的答案指示RF发射机工作在缩减功率模式时，上述用于全功率模式的方法在块292-308上是对应的。
尽管本发明已被特别示出，并参考一个或多个优选实施例进行了描述，但本领域普通技术人员将会很清楚地了解，本发明并不受其限制。其中可以产生许多改进，更换，替换，变更，变化，置换以及等同物，而不脱离本发明的本质和范围。例如，优选实施例只讨论了RF发射机的训练，本领域普通技术人员将会认识到本发明适用于共享通信系统中任何必须在训练区间中被训练的发射机。此外，除了无线TDM系统之外，本发明还适用于其他数据协议和蜂窝通信系统，包括移动分组无线服务(GPRS)和蜂窝数字分组数据(CDPD)。
权利要求
1.一种发射机训练控制方法，在包含多个通信单元和在多个通信单元中对数据信道的多个时隙进行分配的中心控制器的通信系统中，用于对能够进行近似连续的数据传输的共享通信系统的多个通信单元中至少一个通信单元的第一发射机训练进行控制，所述方法包括通信单元经由训练区间的多个传输时隙中的一个初始传输时隙，请求分配通信资源中多个时隙中的一部分，所述训练区间具有由多个传输时隙所规定的长度；通信单元从包含了分配给通信单元的多个数据信道时隙的许多个时隙的中心控制器上接收数据信道更新消息，如果通信单元的控制器从发射机接收到传输指示，判定发射机是工作在全功率模式还是缩减功率模式，进一步包括如果发射机工作在全功率模式，递减第一全功率训练区间计数器和第二全功率训练区间计数器；如果发射机工作在缩减功率模式，递减第一缩减功率训练区间计数器和第二缩减功率训练区间计数器；如果发射机的运行频率已经改变，则进一步包括在训练区间的多个传输时隙中下一个被分配传输时隙期间，在发射机上执行实训练；以及在训练区间的多个传输时隙中的后续时隙期间，在发射机上执行伪训练，并重置第一和第二全功率训练区间计数器以及第一和第二缩减功率训练区间计数器；如果发射机在当前帧中被发射，则进一步包括判定在训练区间中在发射机上正在执行的是实训练还是伪训练；如果发射机的实训练被完成并产生了实训练结果，则进一步包括根据在实训练结果执行温度补偿；将实训练结果存储在通信单元的存储器中，从而对发射机的运行进行调整；以及在训练区间的下一个被分配传输时隙上执行发射机的伪训练；如果发射机的伪训练正被执行，则进一步包括检测是否发射机正在切断发射机的输出波形，并基于发射机的切断检测，在下一个被分配时隙执行发射机的实训练；执行发射机的伪训练；以及如果分配给通信单元的时隙数大于分配给基础交织的时隙数，则调整训练区间的长度，更频繁地进行训练。
2.根据权利要求1的方法，其中在发射机上执行的实训练进一步包括向发射机提供相位训练波形；以及向发射机提供幅度训练波形。
3.根据权利要求1的方法，其中在发射机上执行伪训练包括在后续时隙期间向发射机提供伪波形。
4.根据权利要求1的方法，其中如果通信单元的温度高于预定温度，在实训练结果上执行的温度补偿包括将衰减作为发射机频率的函数引入到实训练结果中，产生衰减的实训练结果。
5.根据权利要求1的方法，其中检测是否发射机处于切断状态的操作是通过监视发射机的切断比特来完成的。
6.根据权利要求1的方法，其中如果分配给通信单元的时隙数大于分配给基础交织的时隙数，则调整训练区间长度，使训练更为频繁，包括如果发射机工作在全功率模式，进一步包括判定是否分配给通信单元的时隙数大于分配给基础交织的时隙数；如果分配给通信单元的时隙数大于分配给基础交织的时隙数，则进一步包括确定是否第一全功率训练区间计数器大于第一全功率训练区间计数器的最小值；如果第一全功率训练区间计数器大于第一全功率训练区间计数器的最小值，则进一步包括确定是否训练区间的帧长度大于第一全功率训练区间计数器；以及如果当前帧的帧长度大于第一全功率训练区间计数器，则在训练区间的下一个分组随机访问程序(PRAP)时隙上执行发射机的实训练；如果第一全功率训练区间计数器不大于第一全功率训练区间计数器的最小值，则在训练区间的下一个PRAP传输时隙上执行发射机的实训练；如果分配给通信单元的时隙数不大于分配给基础交织的时隙数，则进一步包括判定是否第二全功率训练区间计数器大于第二全功率训练区间计数器的最小值；如果第二全功率训练区间计数器大于第二全功率训练区间计数器的最小值，则进一步包括确定是否当前帧的帧长度大于第二全功率训练区间计数器；如果当前帧的帧长度大于第二全功率训练区间计数器，则在训练区间的下一个PARP时隙上执行发射机的实训练；如果第二全功率训练区间不大于第二全功率训练区间计数器的最小值，则在训练区间的下一个PRAP时隙上执行发射机的实训练；以及如果发射机正工作在缩减功率模式，则进一步包括确定是否分配给通信单元的时隙数大于分配给基础交织的时隙数；如果分配给通信单元的时隙数大于分配给基础交织的时隙数，则进一步包括判定是否第一缩减功率训练区间计数器大于第一缩减功率训练区间计数器的最小值；如果第一缩减功率训练区间计数器大于第一缩减功率训练区间计数器的最小值，则进一步包括判定是否当前帧的帧长度大于第一缩减功率训练区间计数器；以及如果当前帧的帧长度大于第一缩减功率训练区间计数器，则在训练区间的下一个可用传输时隙上执行发射机的实训练；如果第一缩减功率训练区间计数器不大于第一缩减功率训练区间计数器的最小值，则在训练区间的下一个PRAP时隙上执行发射机的实训练；如果分配给通信单元的时隙数不大于分配给基础交织的时隙数，则进一步包括判定是否第二缩减功率训练区间计数器大于第二缩减功率训练区间计数器的最小值；如果第二缩减功率训练区间计数器大于第二缩减功率训练区间计数器的最小值，则进一步包括判定是否当前帧的帧长度大于第二缩减功率训练区间计数器；以及如果当前帧的帧长度大于第二缩减功率训练区间计数器，在训练区间的下一个PRAP时隙中执行发射机的实训练；如果第二缩减功率训练区间计数器不大于第二缩减功率训练区间计数器的最小值，则在训练区间的下一个PRAP时隙上执行发射机的实训练。
7.一种记录在机器可读存储器中的计算机程序，在由多个通信单元和在多个通信单元中分配数据信道多个时隙的中心控制器所组成的通信系统中，用于在能够进行近似连续数据传输的共享通信系统中，对多个通信单元中的至少一个的第一发射机的训练进行控制，所述程序包括用于使通信单元经由训练区间的多个传输时隙中的一个初始传输时隙，请求分配通信资源中多个时隙中的一部分的指令，所述训练区间具有由多个传输时隙所规定的长度；用于使通信单元从包含了分配给通信单元的多个数据信道时隙的许多个时隙的中心控制器接收数据信道更新消息的指令；如果通信单元的控制器从发射机接收到传输指示，对发射机是工作在全功率模式还是缩减功率模式进行判定的指令，还进一步包括如果发射机工作在全功率模式，则递减第一全功率训练区间计数器和第二全功率训练区间计数器的指令；如果发射机工作在缩减功率模式，则递减第一缩减功率训练区间计数器和第二缩减功率训练区间计数器的指令；如果发射机的运行频率已经改变，则进一步包括用于在训练区间的多个传输时隙中的下一个被分配的传输时隙期间，在发射机上执行实训练的指令；以及用于在训练区间的多个传输时隙中的后续时隙期间，在发射机上执行伪训练，并重置第一和第二全功率训练区间计数器以及第一和第二缩减功率训练区间计数器的指令；如果发射机在当前帧中被发射，则进一步包括用于判定训练区间中正在执行的是实训练还是伪训练的指令；如果发射机的实训练被完成并且实训练结果是，进一步包括用于在实训练结果上进行温度补偿的指令；用于将实训练结果存储在通信单元的存储器中，从而对发射机的运行进行调整的指令；以及用于在训练区间的下一个被分配传输时隙上执行发射机伪训练的指令；如果发射机的伪训练正被执行，则进一步包括用于检测是否发射机正在切断发射机的输出波形，并基于发射机的切断检测，在下一个被分配时隙执行发射机的实训练的指令；用于执行发射机伪训练的指令；以及如果分配给通信单元的时隙数大于分配给基础交织的时隙数，用于调整训练区间的长度，更为频繁的进行训练的指令。
8.根据权利要求7的介质，其中如果通信单元的温度高于预定温度，在实训练结果上执行的温度补偿包括用于将衰减作为发射机频率的函数引入实训练结果中，产生衰减的实训练结果的指令。
9.根据权利要求7的介质，其中检测是否发射机是切断状态是通过用于监视发射机的切断比特的指令来完成的。
10.根据权利要求7的介质，其中如果分配给通信单元的时隙数大于分配给基础交织的时隙数，则调整训练区间长度，使训练更为频繁，包括如果发射机工作在全功率模式，进一步包括用于判定是否分配给通信单元的时隙数大于分配给基础交织的时隙数的指令；如果分配给通信单元的时隙数大于分配给基础交织的时隙数，则进一步包括用于确定是否第一全功率训练区间计数器大于第一全功率训练区间计数器的最小值的指令；如果第一全功率训练区间计数器大于第一全功率训练区间计数器的最小值，则进一步包括用于确定是否训练区间的帧长度大于第一全功率训练区间计数器的指令；以及如果当前帧的帧长度大于第一全功率训练区间计数器，用于在训练区间的下一个分组随机访问程序(PRAP)时隙上执行发射机的实训练的指令；如果第一全功率训练区间计数器不大于第一全功率训练区间计数器的最小值，用于在训练区间的下一个PRAP传输时隙上执行发射机的实训练的指令；如果分配给通信单元的时隙数不大于分配给基础交织的时隙数，则进一步包括用于判定是否第二全功率训练区间计数器大于第二全功率训练区间计数器的最小值的指令；如果第二全功率训练区间计数器大于第二全功率训练区间计数器的最小值，则进一步包括用于确定是否当前帧的帧长度大于第二全功率训练区间计数器的指令；如果当前帧的帧长度大于第二全功率训练区间计数器，用于在训练区间的下一个PARP时隙上执行发射机的实训练的指令；如果第二全功率训练区间不大于第二全功率训练区间计数器的最小值，用于在训练区间的下一个PRAP时隙上执行发射机的实训练的指令；以及如果发射机正工作在缩减功率模式，则进一步包括用于判定是否分配给通信单元的时隙数大于分配给基础交织的时隙数的指令；如果分配给通信单元的时隙数大于分配给基础交织的时隙数，则进一步包括用于判定是否第一缩减功率训练区间计数器大于第一缩减功率训练区间计数器的最小值的指令；如果第一缩减功率训练区间计数器大于第一缩减功率训练区间计数器的最小值，则进一步包括用于判定是否当前帧的帧长度大于第一缩减功率训练区间计数器的指令；以及如果当前帧的帧长度大于第一缩减功率训练区间计数器，用于在训练区间的下一个可用传输时隙上执行发射机的实训练的指令；如果第一缩减功率训练区间计数器不大于第一缩减功率训练区间计数器的最小值，用于在训练区间的下一个PRAP时隙上执行发射机的实训练的指令；如果分配给通信单元的时隙数不大于分配给基础交织的时隙数，则进一步包括用于判定是否第二缩减功率训练区间计数器大于第二缩减功率训练区间计数器的最小值的指令；如果第二缩减功率训练区间计数器大于第二缩减功率训练区间计数器的最小值，则进一步包括用于判定是否当前帧的帧长度大于第二缩减功率训练区间计数器的指令；以及如果当前帧的帧长度大于第二缩减功率训练区间计数器，用于在训练区间的下一个PRAP时隙中执行发射机的实训练的指令；如果第二缩减功率训练区间计数器不大于第二缩减功率训练区间计数器的最小值，用于在训练区间的下一个PRAP时隙上执行发射机实训练的指令。
全文摘要
一种使用了训练监视算法的方法,用于控制何时在使用动态信道分配的共享通信系统中出现对发射机的全训练。发射机的全训练出现在用于对通信系统的固定通信资源请求分配的训练区间的初始传输时隙期间,或是当发射机的运行状况(例如功率和频率)改变的时候。训练区间的持续时间通过全功率或缩减功率训练区间计数器的操作而被控制。
文档编号H04L12/56GK1372708SQ01801140
公开日2002年10月2日 申请日期2001年3月30日 优先权日2000年4月28日
发明者乔斯E·科尔涅卢卡, 道格拉斯A·伦兹, 阿尼尔N·帕特尔 申请人:摩托罗拉公司