专利名称：无线网络中的发送方法及对应接收方法
技术领域：
本发明涉及电信领域，更具体地说，涉及在包括以同一频率同步广播数据的几个基站及至少一个移动终端的系统中进行的无线信号收发，每个移动终端都将相同信号发往 基站。
背景技术：
根据先有技术，一些蜂窝网络如GSM(全球移动通信系统)型或PDC(个人数字蜂窝)型网络使用TDMA(时分多路存取)型信道存取方法，从而通过将信号分成不同的时间片，使多个用户能够共享小区中的相同频道。然而，每个小区都被6个相邻小区包围，在多个小区之间的重叠区出现了干扰问题。为了克服这种干扰问题，一种解决方法是将不同频率和每个相邻小区关联，以避免任何频率重叠。当移动终端从一个小区前进到另一小区时， 网络必须实施一种称为“切换”的过程，以避免在移动终端从一个小区过渡到另一小区期间，在移动终端级出现任何服务中断。在此“切换”期间，网络为移动终端分配新的物理信道，每个移动终端每次都通过特定物理信道与单个基站通信(例如以频道表征)而且，蜂窝网络的小区能够达到几十公里半径，例如在GSM系统中可达到35km。因而，和覆盖小区的基站关联的两个移动站每一个都可能遭受不同的、且不可忽略的传播延迟。在TDMA环境下，风险在于使用两个连续间隔的两个移动终端发送的脉冲可能在基站级重叠。一种解决方法是使每个移动终端发送的脉冲与关联的基站同步，以避免所发送的脉冲在基站级发生冲突。与移动终端关联的基站通过发送TA(定时提前)命令来执行该同步，以命令每个移动终端都提前一段时间发送脉冲，这段时间的长度由网络确定。每个移动终端都和唯一基站关联，一旦小区和关联的基站改变了，就要重复该同步操作。
发明内容
本发明的目的在于克服先有技术这些缺点的至少一个缺点。更具体地说，本发明的目的尤其在于，优化无线网络中的一个(或几个)移动终端和几个基站之间的时间同步。本发明涉及无线网络中的发送方法，该无线网络包括多个基站和至少一个移动终端，移动终端将至少一个相同第一信号发往多个基站。该方法包括将一条代表第一时间偏移的信息发往移动终端的步骤，该第一偏移取决于该至少一个基站对该至少一个相同第一信号的至少一个接收时间。根据某一特定特征，第一偏移取决于至少两个基站对至少一个第一信号的至少两个接收时间。有利的是，第一偏移取决于至少一个基站对至少一个第一信号的至少一个接收时间和参考时间之差，第一偏移将施加于由移动终端发往多个基站的至少一个相同第二信号。根据另一特征，第一偏移取决于属于以下参数组的第一参数
-所述多个基站至少之一接收的信号功率，-所述多个基站至少之一和移动终端之间的连接质量，以及-所述多 个基站至少之一的可用比特率。有利的是，该方法包括根据属于以下参数组的至少一个确定准则，从多个基站当中为移动终端选择至少一个参考基站的步骤-时间偏移，_所述多个基站至少之一接收的信号功率，-所述多个基站至少之一和移动终端之间的连接质量，以及-所述多个基站至少之一的可用比特率。根据另一特征，该方法包括估计关于至少一个基站对至少一个第二信号的接收的第二时间偏移的步骤。根据某一特定特征，该方法包括以下步骤至少一个基站接收至少一条代表第二时间偏移的信息，该第二时间偏移是关于至少一个基站对至少一个第二信号的接收的时间偏移。有利的是，该方法包括以下步骤至少一个基站接收至少一条代表寂静间隔的信息，该寂静间隔是至少一个第二时间偏移的函数。根据某一特定特征，寂静间隔取决于和基站关联的至少两个第二时间偏移的最大值。根据另一特征，根据至少第二参数重复该方法的步骤。本发明也涉及无线网络中的信号接收方法，该网络包括多个基站和至少一个移动终端，移动终端将至少一个相同第一信号发往多个基站。该接收方法包括由移动终端接收一条代表第一时间偏移的信息的步骤，该第一偏移取决于至少一个基站对至少一个第一信号的至少一个接收时间。根据某一特定特征，第一偏移取决于至少两个基站对至少一个第一信号的至少两个接收时间。有利的是，第一偏移取决于至少一个基站对至少一个第一信号的至少一个接收时间和参考时间之差，第一偏移将施加于由移动终端发往多个基站的至少一个相同第二信号。
一旦阅读以下参考附图给出的说明，将能更好理解本发明，且本发明的其它特定特征和优点将显现，其中图1示出了根据本发明特定实施例实施几个基站和移动终端的无线系统，图2和3分别图解说明了根据本发明特定实施例的图1系统的基站和移动终端，图4和5示出了根据本发明特定实施例由图1系统的至少一个基站实施的发送方法，图6示出了根据本发明特定实施例由图1系统的移动终端实施的接收方法，图7示出了根据本发明特定实施例由图1系统的基站和移动终端实施的脉冲发送 /接收方式，以及
图8示出了根据本发明特定 实施例由图1系统的基站和移动终端实施的脉冲发送 /接收方式。
具体实施例方式下面将参考一种在包括几个基站和至少一个移动终端的无线网络中的传输方法的特定实施例，来描述本发明。基站以同一频率将相同信号同时发往移动终端，且移动终端将相同信号发往多个基站。基站在收到移动终端发送的信号后，测量信号的实际接收时间， 并将该时间和期望信号接收时间所对应的参考时间进行比较。从而，网络估计相对于期望接收时间的信号接收偏移，并计算移动终端应当施加于第二信号发送的时间偏移，以便优化基站对该第二信号的接收。代表时间偏移的一条信息被发往移动终端，该时间偏移是通过一个或几个基站接收由该移动终端发往多个基站的信号而估计得到的。图1示出了根据本发明特定实施例的无线通信系统1，包括几个基站11、12和13 以及移动终端10。基站11至13以同一频率发送信号，即这些基站工作在单一频率下(即， 相对于所考虑的0FDM(正交频分复用)系统而言，频率差可以忽略，对于DVB-T(地面数字视频广播)系统通常小于IHz)。网络的一组基站以单一频率发送信号使能免除移动终端级的任何“切换”机制。移动终端10将相同信号发往基站11至13，即移动终端使用相同的物理信道将相同数据发送给基站11至13。一般，用频带和时间片来表征物理信道。在CDMA 存取(码分多路存取)的特定情况下，也用扩展码来表征物理信道。基站11至13和移动终端10每一个都有单一发射天线。移动终端10能够接收和解码基站11至13所发送的信号，且基站11至13能够接收和解码移动终端10所发送的信号。有利的是，系统1的移动终端10是便携式设备，如适于接收和处理广播业务(如语音或音频数据恢复以及/或者视频数据显示，或更一般的多媒体数据恢复、存储或处理) 的便携式电话或终端。有利的是，系统1的基站11至13是固定设备。基站是适于向宽覆盖区广播数据的高功率发送器，或适于向较受限的覆盖区广播数据的平均功率或低功率发送器。根据一种变型，基站11至13至少之一形成覆盖“picocell”即微小区的系统，如建筑物内部、超市、车站，即具有几十米范围的区域(根据某些实施例，picocell的范围小于300m是有利的)。根据另一变型，基站11至13至少之一形成被设计成覆盖“femtocell” (微微小区) 的系统，“femtocell”也就是被限定为小于picocell的区，如房屋或建筑物内的几个房间、 建筑物的一层、平台，即具有几米范围的区(根据某些实施例，femtocell的范围小于IOOrn 是有利的)。根据一种变型，基站11至13是SIS0(单输入单输出)类型的，且只有单一天线。 基站形成同步网络，其以同一频率向给定移动终端发送相同内容，即基站以同步方式(即时间偏离可以忽略(如小于1 μ s)，并且某基站发送的信号相对于另一基站发送的另一信号没有时移)工作在单一频率上(即，相对于所考虑的OFDM系统而言频率偏差可以忽略 (对于DVB-T型系统通常小于IHz))，对不同的基站同步发送频率，例如通过接收外部部件 (如GPS (全球定位系统)卫星或参考时间或频率地面广播站)所提供的参考频率，来进行同步。根据另一变型，基站11至13是MIMO(多输入多输出)型的，且每一个都具有MIMO编码器以及几个发送ΜΙΜΟ信号的天线。根据该变型，基站也形成同步网络，其以同一频率将相同内容发往给定移动终端。有利的是，系统1的某些基站是SISO型的，某些基站是MIMO型的。根据该变型， 基站也形成同步网络，其以同一频率将相同内容发往给定移动终端。根据另一实施例，基站11至13形成协作MIMO系统，其中基站可能拥有一个或几个天线。这种协作MIMO系统使用分布于几个基站的天线，也就是说，发送的信号在空间上分布在可能属于同一子集的几个基站的几个天线之间。完整的信号和所有空间流在空中组合，以便被移动终端所接收，该移动终端是被指定了所考虑子集的基站的移动终端。这种协作MIMO系统的基站也形成同步网络，其以同一频率将相同内容发往所考虑的移动终端。根据另一变型，系统1的某些基站是协作或非协作的MIMO型的，且其它基站是 SISO型的。有利的是，移动终端10是MIMO型的，且拥有几个天线。根据一种变型，某些基站形成和移动终端关联的基站子集。有利的是，属于该子集的这些基站具有共同特征例如它们位于相同地理区，或定义同一子网络，或提供相似服务。根据一种变型，由所包含基站给出的子集定义在时间上是固定的或变化的。根据另一种变型，系统1包括几个移动终端，每个移动终端都将相同信号发往多
个基站。图2图解示出了例如和图1的基站11至13对应的基站2的硬件实施例。基站2包括通过地址和数据总线24互连的以下部件，总线24也传输时钟信号-微处理器21(或中央处理器CPU)，-R0M(只读存储器)型非易失性存储器22，-RAM (随机存取存储器)23，-无线电接口RX26，_适于发送数据(如广播业务或多点对点或点对点发送)、并且尤其执行编码器和 /或OFDM调制器功能的接口 TX27，_适于接收同步信号并使接口 27同步的接口 28，以及/或者-MIMI (人机接口)接口 29，或者对于特定应用，适于向用户显示信息以及/或者输入数据或参数(例如，设置子载波和待发送数据的参数)。注意，存储器22和23的描述中所用的单词“寄存器”在所述每一存储器中都指定低容量存储区(某些二进制数据)和大容量存储区(使得整个程序能够被存储，或者代表接收数据或待广播数据的数据的全部或一部分能够被存储)。存储器ROM 22尤其包括- “prog” 程序 220，以及-物理层参数221。将在后面描述的用于实施本发明专用方法步骤的算法，被存储在和实施这些步骤的基站2关联的存储器ROM存储器22中。当加电时，微处理器21加载且运行这些算法的指令。随机存取存储器23尤其包括-位于寄存器230中、负责接通基站2的微处理器21的操作程序，
-发送参数 231(例如关于调制、编码、ΜΙΜΟ、帧再现的参数)，-接收参数232(例如关于调制、编码、ΜΙΜΟ、帧再现的参数)，-输入数据233，-用于数据发送的编码数据234，-要在接口发送给应用29的解码数据235，-代表基站所测量的信号接收时间的数据236，以及_代表移动终端3在发送信号时要施加的第一时间偏移、以及/或者第二时间偏移的数据237，该第二时间偏移代表基站2接收信号时间相对于参考时间的延迟或提前量。无线电接口 26适于接收广播信号，如有必要，该信号由系统1的移动终端10广播。图3图解示出了属于系统1的移动终端3的硬件实施例，例如其对应于移动终端 10、且适于接收和解码基站2所发送的信号。移动终端3包括通过地址和数据总线34互连的以下部件，总线34也传输时钟-微处理器31(或CPU)-ROM型非易失性存储器32，-RAM 33，-无线电接口RX36，-适于发送数据的接口TX37，以及-适于向用户显示信息以及/或者输入数据或参数(例如设置子载波和发送数据的参数)的MIMI接口 39。注意，存储器32和33的描述中所用的单词“寄存器”在所述每一存储器中都指定低容量存储区和大容量存储区(使得整个程序能够被存储，或者代表接收或解码数据集的数据的全部或一部分能够被存储)。存储器R0M32尤其包括- “prog，，程序 320，以及-物理层参数321。将在下面描述的用于实施本发明专用方法步骤的算法，被存储在和实施这些步骤的移动终端3关联的存储器ROM存储器32中。当加电时，微处理器31加载且运行这些算法的指令。随机存取存储器33尤其包括-位于寄存器330中、负责接通移动终端3的微处理器31操作程序，-接收参数331(例如关于调制、编码、ΜΙΜ0、帧再现的参数)，-发送参数332(例如关于调制、编码、ΜΙΜ0、帧再现的参数)，-与接收器36所接收和解码的数据对应的输入数据333，-用于数据发送的编码数据334，-要在接口发送给应用39的解码数据335，-代表移动终端3在发送信号时要施加的时间偏移的数据336。除相对于图2和图3描述的部件以外的基站2和/或移动终端3的其它结构和本发明是兼容的。尤其是，根据变型，根据纯硬件实施例，例如以专用部件(如ASIC(专用集成电路)或FPGA(现场可编程门阵列)或VLSI (超大规模集成))的形式、或被集成设备中的几个电子部件的形式、乃至硬件部件和软件部件组合的形式，来实施和本发明兼容的基站和移动终端。 无线电接口 36适于接收广播信号，如有必要，该信号由系统1的基站11至13广播。图4示出了根 据本发明的特别有利非限制性实施例在系统1的至少一个基站中实施的发送方法。在初始化步骤40，更新该至少一个基站的各参数。尤其是，以任何方式初始化与待发送或接收信号对应的、以及与对应子载波对应的参数(例如，在收到由被称为主站的基站之一或系统中1未示出的服务器发送的初始化消息后，进行初始化，或者通过操作者命令进行初始化)。然后，在步骤41，由多个基站中的某个基站、或图1中未示出且连接到这多个基站的系统1的服务器，来估计第一时间偏移。根据由移动终端10发送、且被一个或几个基站 11至13接收的相同第一信号的接收时间，来估计第一时间偏移。收到该第一信号的每个基站都测量该第一信号的接收时间。从而，如图7所示，在一端的基站BS1、BS2、BS3和另一端的移动终端MT之间交换脉冲。基站BS1、BS2和BS3(图1中分别指11、12和13)在同一频率下以同步方式在下行链路中分别发送代表相同数据项的3个脉冲71、72和73(即，对于所考虑的OFDM系统，频率偏差可以忽略，对于DVB-T型系统通常小于IHz)。基站11至13 的每一个到移动终端10之间的距离都不同，分别由基站11至13同时发送的脉冲71至73 的传播时间也不同。因而，由于基站12距移动终端10最近，所以BS2发送的脉冲72最先被移动终端10接收(脉冲702)。然后，BSl发送的脉冲71接着被接收(脉冲701)，由距离移动终端10最远的基站BS3发送的脉冲73最后被接收(脉冲703)。如图7所示，脉冲 701、702和703每一个的接收电平都不同，并且例如取决于属于以下组的一个或几个参数-发送了所考虑脉冲的基站到接收该脉冲的移动终端之间的距离，-所考虑基站的脉冲发送功率，_发送脉冲的基站和接收所发送脉冲的移动终端之间的链路质量，该链路质量例如取决于传播路径上存在的障碍物(例如树、墙壁或建筑物)，并且例如取决于信噪比 (SNR)，SNR是代表链路质量的度量例子。一旦移动终端10收到并解码脉冲701至703，移动终端10就在确定的寂静间隔后向基站BS1、BS2和BS3发送脉冲704。根据第一实施例，在基站的网络所指定时间片内发送脉冲704，该时间片对应于新移动终端能够连接到网络的时间间隔。对于本领域技术人员，该过程被称为“初始测距”，在例如IEEE标准802. 16e-2005中对其进行了更详细描述。在初始测距过程中，以主站或管理基站网络的服务器所分配的预定时间间隔，和移动终端连接的基站BSl至BS3的每一个， 都期待移动终端所发送的脉冲704。因而，基站BSl至BS3的每一个都在参考时间700期待移动终端10发送的脉冲704，该参考时间700对应于网络分配用于接收希望连接到网络的新移动终端所发送的脉冲的时间间隔的开始。因而，收到所发送的脉冲704的每个基站 BSl至BS3都分别测量接收脉冲74,75和76的实际接收时间740,750和760。然后，这些接收时间被发送给主站或管理基站网络的服务器，由此可推导出对于基站BSl至BS3每一个的“接收偏移” s tl、St2和δ t3，分别对应于接收时间减去参考时间。根据一种变型， 每个基站都估计关于它自己的接收偏移，并将该偏移发送给主站或服务器。然后，利用这样估计的和每个基站关联的接收偏移，来估计移动终端必须施加于后面脉冲(或者是接下来发往多个基站的信号)发送的时间偏移。在说明书其余部分，该时间偏移将被称为第一时间偏移。有利的是，以这样一种方式来确定第一时间偏移，即考虑了该第一时间偏移的移动终端所发送的第二脉冲的接收，和基站接收第二脉冲的参考时间一致，该参考时间对应于网络分配用于接收移动终端10所发送的脉冲的时间片的开始。有利的是，第二脉冲接收时间和参考时间一致的基站是基站BS2，在第一脉冲接收期间估计的基站BS2的接收偏移最小，即图7中的St2(751)。因而，为了使BS2的第二脉冲接收和参考时间一致，移动终端 10必须 提前S t2发送第二脉冲。该解决方法的优点在于，第一时间偏移的估计简单而快， 且其它基站BSl和BS3的第二脉冲接收偏移总是正的。根据本发明，当接收时间和参考时间之间的时间偏移例如小于IOOns或1 μ s时，这两个时间一致。根据一种变型，根据和两个基站对应的两个接收时间偏移，来确定第一时间偏移。例如，根据BSl和BS2的接收偏移 Stl和δ t2来确定第一时间偏移，和St3相比，Stl和δ t2的值接近。在这种情况下， 第一时间偏移取值例如等于(Stl+St2)/2。因而，移动终端10提前(Stl+St2)/2发送第二脉冲。这种解决方法的优点在于，对两个基站优化了第二脉冲的接收。根据另一变型， 根据和基站集即图7的BSl至BS3对应的所有接收时间偏移，来确定第一时间偏移。第一时间偏移的取值例如等于(δ tl+ δ t2+ δ t3) /3，且移动终端提前(δ tl+ δ t2+ δ t3) /3发送第二脉冲。根据第二实施例，周期地对由移动终端10发往基站集11至13的信号的发送进行测距。从一个或几个基站根据刚才收到的信号或脉冲确定的一个或几个接收时间偏移，来估计要施加于移动终端发送的信号或脉冲的第一时间偏移。该实施例有利地根据例如移动终端的位移来修改第一时间偏移。对于第一时间偏移的每一次估计，用作第一时间偏移估计基础的接收偏移Stl至δ t3不必都相同。有利的是，主基站或服务器把对移动终端 10估计的接收偏移记录在表中。根据一种变型，在几个移动终端每一个都将相同信号发往基站11至13的情况下，服务器或主基站为每个移动终端都维护一个表，在该表中记录对于每个基站的接收偏移。这些表的维护(或者在单个移动终端情况下，这种表的维护)使主站(或服务器)能够不断调节用于第一时间偏移计算基础的基站(从而调节对应的接收偏移)。有利的是，除了取决于移动终端发送给基站的第一信号的一个或几个接收时间以夕卜，第一时间偏移还取决于属于以下参数组的第一参数-基站11至13至少之一接收的信号功率有利地这样选择以最佳功率电平接收所发送信号(或脉冲704)的基站，使得利用和该基站关联的接收偏移来估计第一时间偏移，即收到所发送信号的每个基站根据本领域技术人员周知的任何技术来估计功率电平。 根据一种变型，从多个基站中选择两个具有最佳信号接收功率的基站，使得利用和每个基站都关联的接收偏移来估计第一时间偏移。根据另一变型，选择接收功率电平大于阈值 (例如80dB)的基站，来估计第一时间偏移。考虑该参数的显著优点在于，只利用以足以处理移动终端发送的信号的功率电平，来有效地接收信号的基站，来计算第一时间偏移，-基站11至13至少之一与移动终端10之间的链路质量，例如通过确定信噪比(SNR)来估计基站和移动终端之间的链路质量。有利的是，选择具有最高SNR的基站，使得利用与该基站关联的接收偏移来估计第一时间偏移。根据一种变型，选择具有最高SNR的两个基站，使得利用和这两个基站每一个都关联的接收偏移，来估计第一时间偏移。根据另一种变型，选择SNR大于阈值(例如10dB，特别使能足够精确地估计要获得的发送信号的接收偏移，或者20dB，特别使能高比特率数据传输)的基站，来估计第一时间偏移。考虑该参数的显著优点在于，只利用以足以能够处理信号的方式接收信号的基站，来计算第一时间偏移，以及-基站11至13至少之一的可用比特率选择为和移动终端之间的链路提供最佳可用比特率的一个或两个基站，使得利用和这些基站关联的接收偏移，来估计第一时间偏移。根据另一种变型，选择可用比特率大于阈值(例如对于语音为90Kb/s，或者对于视频为2Mb/s)的基站，来估计第一时间偏移。考虑该参数的显著优点在于，只利用以足够的可用比特率向移动终端发送数据的基站，来计算第一时间偏移根据一种变型，参数组只包括以上列出参数中的一个或两个或三个参数。根据另一种变型，第一参数是以上定义的的参数组的至少两个参数的组合，例如链路质量和可用比特率的组合。有利的是，以上列出的参数被存储在由主站或控制基站网络的服务器为每个移动终端维护的表中，这些表的每一个都包含为每个基站估计的参数。维护这种表使主站(或服务器)能够不断调节用作第一时间偏移计算参考的基站。然后，在步骤42，至少一个基站向移动终端10发送一条代表第一时间偏移的信息。该第一时间偏移将被施加于移动终端的第二脉冲发送，或施加于之后用于估计基站接收偏移的第二信号的发送。根据一种变型，网络管理服务器根据上述一个或几个参数，请求用作第一时间偏移估计基础的基站去发送代表第一时间偏移的信息。有利的是，服务器请求几个基站如两个基站将代表第一时间偏移的信息发往移动终端。在这种情况下，发送信息的基站有利的是这样的基站，即对于这些基站，移动终端发送的第一信号(或第一脉冲) 的接收偏移用作第一时间偏移估计基础。根据一种变型，所有基站都在同一频率下以同步方式发送代表第一时间偏移的信息。图5示出了根据本发明尤其有利的非限制性实施例在系统1的至少一个基站中实施的发送方法。某些步骤类似于前面描述的步骤，且具有相同的附图标记。在初始化步骤50，更新该至少一个基站的各参数。尤其是，以任何方式初始化与待发送或接收信号对应的、以及与对应子载波对应的参数(例如，在收到由被称为主站的基站之一或系统中1未示出的服务器发送的初始化消息后，进行初始化，或者通过操作者命令进行初始化)。在步骤41，估计第一时间偏移(根据移动终端发往基站的第一信号的接收时间， 该接收时间是相对于参考时间测量得到的)，并且在步骤42，将一条代表步骤41所估计的第一时间偏移的信息发送给移动终端10。这些步骤41和42和前面描述的步骤相同，且具有相同的附图标记。然后，在步骤53，为移动终端10选择作为参考基站的基站。有利的是，参考基站是对移动终端所发送的信号解码的基站。网络中也接收移动终端所发送信号的其它基站不对信号解码。参考基站的这种选择提供的优点在于，通过只将一个基站分配用于对移动终端10所发送的信号解码，来优化网络资源。有利的是，参考基站是这样的基站，对于该基站，在步骤41所估计的时间偏移之后，第二脉冲的接收与参考时间一致。根据一种变型，选择几个基站如两个或三个基站作为参考基站。每一个参考基站都对移动终端所发送的信号解码，从而解码的信号被发送到网络服务器(或网关)或主站进行处理。因而，如果参考基站之一没有正确收到移动终端所发送的信号，或者以不完整方式接收移动终端所发送的信号，则服务器或主站能够对从另一参考基站解码的信号收到的信号进行重新组合。这种选择几个基站的优点在于，将移动终端发送数据的丢失降到最低，或者将信号接收误差降到最低。一个或几个基站的选择由网络管理服务器或主基站来实施。根据属于以下准则组的确定准则，来执行参考基站选择 -接收时间偏移选择接收时间偏移最小的基站作为参考基站，即该基站对移动终端所发送信号的接收时间和该基站对于该信号的接收参考时间最接近。根据一种变型， 选择具有最小接收时间偏移的基站如两个基站作为参考基站。根据另一种变型，选择接收时间偏移小于阈值(例如小于3 μ s或小于800ns)的基站，作为参考基站。-基站11至13至少之一接收的信号功率有利地选择以最佳功率电平接收所发送信号(或脉冲704)的基站作为参考基站，收到所发送信号的每个基站根据本领域技术人员周知的任何技术来估计功率电平。根据一种变型，从多个基站中选择两个具有最佳信号接收的基站，作为参考基站。根据另一种变型，选择接收功率电平大于阈值(例如80dB)的基站，作为参考基站。考虑该准则的显著优点在于，选择以实际上足以处理移动终端所发送信号的功率电平来接收信号的基站，-基站11至13至少之一与移动终端10之间的链路质量，例如通过确定信噪比 (SNR)来估计基站和移动终端之间的链路质量。有利的是，选择具有最高SNR的基站作为参考基站。根据一种变型，选择具有最高SNR的两个基站作为参考基站。根据另一种变型，选择SNR大于阈值(例如IOdB或20dB)的基站作为参考基站。考虑该准则的显著优点在于， 选择以足以能够处理信号的方式来接收信号的基站，以及-基站11至13至少之一的可用比特率选择为和移动终端之间的链路提供最佳可用比特率的一个或两个基站，作为参考基站。根据另一种变型，选择可用比特率大于阈值 (例如对于语音为90Kb/s，或者对于视频为2Mb/s)的基站，作为参考基站。考虑该准则的显著优点在于，选择以足够的可用比特率向移动终端发送数据的基站。根据一种变型，该准则组只包括以上列出参数中的一个、两个、三个或四个。根据另一种变型，第一参数是以上定义的参数组中的至少两个参数的组合，例如接收时间偏移和可用比特率的组合。然后，在步骤54，根据移动终端10发送的第一信号(或第一脉冲)，为至少一个基站估计第二时间偏移。该第二时间偏移对应于移动终端所发送第二信号的期望接收时间和多个基站对于该第二信号的接收参考时间之间的差，移动终端提前或延迟等于第一时间偏移的时间量发送该第二信号。一旦例如通过网络管理服务器或主基站估计了第一时间偏移，该服务器或主基站就为一个或几个基站估计相对于这些基站将用来接收所发送第二信号的参考时间的偏移。根据一种变型，为移动终端的参考基站执行该第二接收偏移的估计。 根据另一种变型，为多个基站11至13的每个基站都执行接收偏移估计。然后，在步骤55，由服务器或主基站向所考虑的基站发送代表第二时间偏移的信息。第二时间偏移已被计算的基站接收该信息，其包含在接收移动终端发往基站的第二信号时所利用的时间偏移量。该信息对应于相对于第二信号参考接收时间的提前或延迟量的估计，该参考接收时间用于该第二信号的接收。根据另一种变型，每个参考基站都接收代表与其关联的第二时间偏移的信息。根据另一种变型，多个基站11至13中的每个基站都接收代表与其关联的第二接收偏移的信息。基站接收这种信息将使得，所考虑的基站能够优化通过对应于期望值的更精确时间片发送的第二信号的可听度和接收。根据另一种变型， 不向基站发送代表第二偏移的信息。在步骤56，至少一个基站接收这样一条信息，该信息代表与某一脉冲接收结束和随 后脉冲接收开始之间包括的时间片对应的寂静间隔，或代表与某一脉冲发送结束和随后脉冲接收开始之间包括的时间片对应的寂静间隔。寂静间隔被插入脉冲发送和脉冲接收之间或两个脉冲接收之间，以避免在基站级发生任何脉冲重叠。根据先有技术，寂静使基站的约束被关注尤其使对于RX/TX切换、放大器的启动等。根据本发明，增加寂静，以避免由于随基站不同的脉冲实际接收时间引起的重叠。图8示出了代表至少一个基站11、12或13在网络中形成的脉冲的发送和接收的帧，三个移动终端每一个都向多个基站发送至少一个脉冲81、82、83。在一帧上，基站以同步方式在下行链路中发送相同的脉冲DL 80，且移动终端在上行链路中向基站发送三个脉冲ULU UL2和UL3，分别标记为81,82和83。第一寂静间隔Δ Τ0800将脉冲DL 80和脉冲 UL181分开。第一寂静间隔ΔΤ0从脉冲DL 80的结束延伸到脉冲UL181的开始。第一寂静间隔尤其使基站基站能够从发送模式转变到接收模式，并使移动终端能够从接收模式转变到发送模式。第二寂静间隔ΔΤ1801将脉冲UL181和脉冲UL282分开。第二寂静间隔Δ Tl 从脉冲UL181的结束延伸到脉冲UL282的开始。第三寂静间隔Δ Τ2802将脉冲UL282和脉冲UL383分开。第三寂静间隔ΔΤ2从脉冲UL282的结束延伸到脉冲UL383的开始。第二和第三寂静间隔ΔΤ1和ΔΤ2对应于基站从接收脉冲ULl转变到接收另一连续脉冲UL2所需的时间。以本领域技术人员周知的方式，将这些间隔值ΔΤ1和ΔΤ2链接到基站的硬件。 最后，第四寂静间隔Δ Τ3803将脉冲UL383和形成下一帧开始的脉冲DL 84分开。第四寂静间隔ΔΤ3从脉冲UL383的结束延伸到脉冲DL 84的开始。该第四寂静间隔尤其使基站能够从接收模式转变到发送模式，并使移动终端能够从发送模式转变到接收模式。有利的是，通过和基站通信的三个移动终端来发送基站所收到的三个脉冲UL1、UL2和UL3。根据第一变型，第一寂静间隔ΔΤ0是为某基站如被选为移动终端参考基站的基站而估计的接收时间偏移的函数。根据移动终端所发送的、并且通过考虑第一时间偏移而校正的第二信号的实际接收时间，以及第二信号的接收参考时间，来估计和移动终端通信的该基站的接收时间偏移，该参考时间是，在移动终端为第二信号的发送考虑了第一时间偏移后，网络多个基站所期望的第二信号理论接收时间。由于例如移动终端的移动或传播条件的变化(例如出现了障碍物)，第二信号的实际接收时间和参考时间不是准确对应的。 例如，当移动终端向基站靠近某一距离d时，基站以这样一个提前量来接收第二信号，该提前量与为覆盖距离d所需传播时间的两倍成比例。为了给基站留下足够长的寂静间隔从发送模式转变到接收模式，也就是使得Δ TO满足基站的TTG (“发送/接收转变间隙”，在IEEE 802. 16e标准中明确定义)，将寂静间隔ΔΤ0增大到为覆盖距离d所需的传播时间的两倍 (Δ TO值的这种增大对应于基站对于第二信号的第二接收时间偏移)。例如，当移动终端向远离基站的方向移动某一距离d时，基站以这样的延迟接收第二信号，该延迟与为覆盖距离d所需的传播时间的两倍成比例。为了给基站留下足够长的寂静间隔从第一脉冲ULl的接收模式转变到第二脉冲UL2的接收模式，也就是使得△ Tl满足基站的SSTG( “用户站转变间隙”，在IEEE 802. 16e标准中明确定义)，将寂静间隔Δ Tl增大到为覆盖距离d所需的传播时间的两倍(△ Tl值的这种增大对应于基站对于第二信号的第二接收时间偏移)。在网络选择两个收到第二信号的基站来处理移动终端所发送的第二信号、使得Δ TO满足这两个基站的TTG或△ Tl满足这两个基站的SSTG的情况下，将寂静间隔△ TO和/或寂静间隔Δ Tl增大到这两个基站的每一个对于第二信号的两个接收时间偏移的最大值。相同的方法应用于ΔΤ2和ΔΤ3的确定。该第一变型的优点在于，寂静间隔最小，因此链接到这些寂静的带宽损失也最小。根据第二变型 ，根据对最靠近移动终端的基站的第一信号接收偏移的估计，移动终端将第一时间偏移施加于第二信号的发送。相同的推理适用于网络的每个移动终端，在这种情况下，适用于发送图8的脉冲UL1、UL2、UL3的三个移动终端。在这种情况下，每个基站都在参考时间(对于距离移动终端最近的基站)或者以某一延迟(对于远离移动终端的基站)接收移动终端之一所发送的第二信号。发送的第二信号从不在基站参考时间之前被接收，将脉冲UL1、UL2、UL3的寂静间隔ΔΤ1、ΔΤ2、Δ T3增大某一持续时间，该持续时间等于这些脉冲每一个的最大接收延迟。寂静间隔ΔΤ0维持等于TTG的持续时间。该变型的优点在于，通过优化寂静管理来优化带宽使用。根据第三变型，增加到寂静间隔ΔΤΟ、ΔΤ1、Δ Τ2和Δ Τ3每一个上的持续时间最大等于，位于基站所形成小区的覆盖范围边界处的移动终端所发送的信号的传播时间的两倍。该变型的优点在于和简单寂静计算关联的实施简单性。在该变型中，一旦建立了基站网络，就有利地一致地配置寂静间隔。根据本发明的有利实施，完整地重复以下步骤估计第一时间偏移，发送一条代表第一时间偏移的信息，选择基站，估计第二时间偏移，接收一条代表第二时间偏移的信息， 以及接收一条关于寂静间隔的信息。根据一种变型，只重复上述步骤一部分。有利的是，重复所有步骤或一部分步骤是以属于以下参数组的一个或几个参数为条件的-时间片以规则时间片循环执行步骤重复，-移动终端请求一旦移动终端发送关于重复全部或某些步骤的请求，就执行步骤重复，根据一种变型，在收到一个或几个基站发送的信号后、并且信号的接收质量或功率不是最优时，发出该请求，根据一种变型，在收到一个或几个基站发送的信号之后、并且该信号的接收质量或功率小于阈值时，发出该请求，-基站请求一旦基站发送关于重复全部或某些步骤的请求，就执行步骤重复，根据一种变型，在收到至少一个移动终端发送的信号、且该信号的接收质量或功率不是最优时，发出该请求，根据一种变型，在收到至少一个移动终端发送的信号后、且该信号的接收功率或质量小于阈值时，发出该请求，根据另一种变型，在收到移动终端发送的信号后、且该信号的接收质量或功率大于阈值时，例如对于不同于参考基站的基站，发出该请求。-网络管理部件请求一旦主站或网络管理服务器发出关于重复全部或某些步骤的请求，就执行步骤重复，-阈值当至少一个基站对移动终端所发送信号的实际接收时间和第二时间偏移的校正参考时间(即基站所发送信号的理论接收时间)之差大于确定的阈值(例如IOOns或iys)时，执行步 骤重复，-对移动终端的基站分配当修改和移动终端通信的基站的分配时，即当新基站和移动终端通信时或者当和移动终端通信的基站不再和该移动终端通信时，例如在移动终端移动后，执行全部或部分步骤的重复。根据一种变型，该参数组只包括以上列出参数中的一个、两个、三个或四个参数。 根据另一种变型，第一参数是以上定义参数组中的至少两个参数的组合。图6示出了根据本发明尤其有利的非限制性实施例在系统1的移动终端中实施的接收方法。在初始化步骤60，更新移动终端的不同参数。尤其是，以任何方式初始化与待发送或接收信号对应的、以及与对应子载波对应的参数(例如，在收到由被称为主站的基站之一或系统中1未示出的服务器发送的初始化消息后，进行初始化，或者通过操作者命令进行初始化)。然后，在步骤61，移动终端10从基站11至13至少之一接收一条代表第一时间偏移的信息，该第一时间偏移是至少一个基站对移动终端所发送的第一信号(或第一脉冲) 的至少一个接收时间的函数。在利用第一信号估计基站的接收偏移后，将该第一时间偏移应用于移动终端10的第二信号(或第二脉冲)发送。移动终端发送的第一信号被发送给基站集11至13。收到该第一信号的一个或几个基站测量该第一信号的实际接收时间。然后，这些测量量被发送给主站或网络管理服务器，以便和参考时间进行比较，该参考时间对应于基站对第一信号的期望理论接收时间。这种比较为每个基站提供了接收偏移。根据一种变型，根据某基站例如到移动终端最近的基站或以最强发送功率发送信号的基站的接收偏移，来估计第一时间偏移。根据另一种变型，根据和两个基站例如距离移动终端最近的两个基站或可用比特率最高的两个基站对应的接收偏移，来估计第一时间偏移。有利地，通过基站例如距离移动终端最近、并且对于移动终端所发送第一信号的接收偏移最小的基站， 将代表第一时间偏移的信息发送给移动站。根据一种变型，由两个基站如距离移动终端最近的两个基站，以同步方式发送代表第一时间偏移的信息。根据另一种变型，由收到移动终端所发送第一信号的基站集，以同步方式发送代表第一时间偏移的信息。自然，本发明不限于上述实施例。尤其是，本发明不限于包括三个基站和移动终端的系统，而是也可延伸到包括至少两个基站和多个移动终端的系统。有利的是，多个基站和多个移动终端所形成的网络形成SFN(单频网络)网络，基站以同步方式发送相同的OFDM信号。这样，移动终端几个发送器接收信号组合，并利用 OFDM特有的取消符号间干扰的特性，对这样得到的信号组合解码。从而，基站形成在同一频率下发送相同内容的同步网络，也就是发送器以同步方式(即时间偏离可以忽略(如小于1 μ s)，并且某发送器发送的信号相对于另一发送器发送的另一信号没有时移)工作在单一频率上(即，相对于所考虑的OFDM系统而言频率偏差可以忽略(对于DVB-T型系统通常小于IHz))，对不同的发送器同步发送频率，例如通过接收外部部件(如GPS卫星或参考时间或频率地面广播站)所提供的参考频率，来进行同步。每个移动终端都向多个基站发送相同信号。根据一种变型，将多个基站的一部分分配给每个移动终端，从而形成包括几个基站的小区。这样分配给移动终端的基站负责将数据发往移动终端以及接收和解码移动终端所发送的数据。根据例如移动终端的移动，及时修改对于移动终端的基站分配。根据一种变型，根据从移动终端所发送的第一信号估计的、与每个基站对应的接收偏移，来执行对于移动终端的基站分配，例如当移动终端希望重新进入网络时。有利地，把对第一信号的接收偏移小于确定阈值的基站分配给移动终端。 根据另一种变型，发送方法包括定位一个或几个移动终端的步骤。根据基站执行的对移动终端发送信号的接收偏移的测量，有可能测量移动终端和收到移动终端所发送信号的每个基站之间的相对距离。如果三个或更多基站收到了移动终端所发送的信号，并且测量了该信号相对于参考时间的接收偏移，则通过本领域技术人员周知的任何方法如三角测量法，有可能精确定位移动终端。
权利要求
1.无线网络中的发送方法，所述网络包括多个基站(11、12、13)和至少一个移动终端 (10)，其特征在于，所述移动终端(10)利用相同物理信道将至少一个相同信号发往所述多个基站(11、12、13)，所述方法包括将一条代表第一时间偏移的信息发往(42)所述移动终端的步骤，所述第一偏移随至少一个基站对至少一个相同第一信号的至少一个接收时间而变化。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一偏移随至少两个基站对所述至少一个第一信号的至少两个接收时间而变化。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一偏移随所述至少一个基站对所述至少一个第一信号的所述至少一个接收时间和参考时间之差而变化，所述第一偏移将施加于由所述移动终端到所述多个基站的至少一个相同第二信号的传输。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，所述第一偏移是属于以下参数组的至少一个第一参数的函数-所述多个基站至少之一接收的信号功率，-所述多个基站至少之一和所述移动终端之间的连接质量，以及-所述多个基站至少之一的可用比特率。
5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，所述方法包括根据属于以下参数组的至少一个确定准则，从所述多个基站当中为所述移动终端选择(53)至少一个参考基站的步骤-时间偏移，-所述多个基站至少之一接收的信号功率，-所述多个基站至少之一和所述移动终端之间的连接质量，以及-所述多个基站至少之一的可用比特率。
6.根据权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤估计 (54)关于至少一个基站对至少一个第二信号的接收的至少第二时间偏移。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤至少一个基站接收(55)至少一条代表所述第二时间偏移的信息，所述第二时间偏移是关于所述至少一个基站对至少一个第二信号的接收的时间偏移。
8.根据权利要求6、7之一所述的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤至少一个基站接收至少一条代表寂静间隔的信息，所述寂静间隔是至少一个第二时间偏移的函数。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述寂静间隔是和基站关联的至少两个第二时间偏移的最大值的函数。
10.根据权利要求1至9之一所述的方法，其特征在于根据至少一个第二参数重复所述方法的步骤。
11.在无线网络中接收信号的方法，所述网络包括多个基站(11、12、13)和至少一个移动终端(10)，其特征在于，所述移动终端利用相同物理信道将至少一个相同信号发往所述多个基站，所述方法包括由所述移动终端(10)接收(61) —条代表第一时间偏移的信息的步骤，所述第一偏移是至少一个基站对至少一个第一信号的至少一个接收时间的函数。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一偏移是至少两个基站对所述至少一个第一信号的至少两个接收时间的函数。
13.根据权利要求11、12之一所述的方法，其特征在于，所述第一偏移是所述至少一个基站对至少一个第一信号的所述至少一个接收时间和参考时间之差的函数，所述第一偏移将施加于由所述移动终端到所述多个基站的至少一个相同第二信号的传输。
全文摘要
本发明涉及无线网络中的发送方法，该无线网络包括多个基站和至少一个移动终端，移动终端(MT)将相同信号(704)发往多个基站(BS1、BS2、BS3)。为了优化移动终端和这多个基站之间的同步，该方法包括将一条代表第一时间偏移的信息发往移动终端的步骤，该第一偏移取决于该至少一个基站(BS1、BS2、BS3)对第一信号的至少一个接收时间(740、750、760)。本发明也涉及对应的接收方法。
文档编号H04W56/00GK102308644SQ201080006932
公开日2012年1月4日 申请日期2010年2月1日 优先权日2009年2月6日
发明者C.谷谷恩, P.方丹, S.吉劳亚德 申请人:汤姆森特许公司