专利名称：传输方法和使用该方法的传输系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信信号的传输方法和使用该方法的传输系统。本发明特别涉及了使用时分多址(TDMA)信道共享的系统。
在已知的TDMA系统中，要对预定的传输信道时间片序列进行分配以便实现具体数据信号的传输。信道时间片的分配与数据输入的时序无关。也已知这样的系统会提供一个等待传输的信号队列并且用下一个可供使用的指定时间片让更紧急的数据可以跳到该队列的前部进行传输。
对某些类型的数据通信系统需要尽可能地减少传输时延，例如对双向语音或视频传输。现有的TDMA系统的问题是在制备要传输的数据分组和给该数据分配可供使用的时间片中间可能会产生时延。
根据本发明，给出了一种在信道上使用时分多址以共享该信道的传输多个通信信号的方法，每个通信信号包含一个数据序列，该数据序列在信道的各个相应的连续的时间片中被分割成用于在信道上传输的数据分组，该方法的特征在于把每一个通信信号分割成数据分组与把信道时间片分配给相应的信号是同步进行的。
当准备好的数据分组等待分配下一个用于传输的时间片时通常会引入时延，可以通过把分配时间片与数据分组生成相互同步来消除这些时延。可以调节数据分组的生成时间以便数据分组生成后很快就可以得到所指定的时间片。这样就可以维持时间片的预定分配。然而，也可以让时间片的分配发生变化，以便由相应的信号生成数据分组后很快给通信信号分配时间片。
在传输方法中可以使用交织技术，以便用一组连续的信道时间片来传输每一个数据分组，这样使每个通信信号分割成数据分组的过程更进一步地包括把从每个分组来的数据分散到该组中相应时帧的数据段中，并且一组时间片的起始时间就能与数据段的生成相同步。
当把本发明应用到使用交织技术的传输系统时，可以调整数据信号的采样时间以便交织的数据分组生成后很快得到一组时间片中的第一个时间片。另外，时间片的时序可以变化以便一组时间片中的第一时间片在交织的数据分组生成后可很快地提供。
本发明也给出了一个实现本发明传输方法的无线传输系统。
参照给出的附图，这里将用一个示例来描述本发明，其中
图1，表示传统TDMA传输系统中可能产生的时延；图2表示使用交织技术的TDMA系统可能产生的时延；图3表示本发明为了降低图1和图2所示的时延而给出的传输系统。
图1是说明将数据分组分配到信道指定时间片的时序图，该信道采用时分多址技术来划分。为了说明的方便，假设信道按时间划分为时间片2，规定每四个时间片中有一个(图1的阴影部分4所示)传输特定的数据信号。信道中指定的时间片4所要传输的数据被诸如语音编解码电路这样的编码器量化为数据分组。每一个时间片中可以传输一个或多个数据分组。最好是，由一个内部时钟以这样的采样速率来触发编码器，该采样速率对应于相继的指定的时间片4之间的时间周期。这样，对应每一时间片生成一个数据分组。
图1中编码器在Ts1、Ts2、Ts3等采样时刻触发。为了将输入的数据量化为分组，编码器需要一定长度的工作时间，由图1中的Tc表示。因而，在Tp1、Tp2、Tp3等时刻数据分组在指定的时间片上可供传输。因此，图1中编码器的高信号对应于编码器将输入的数据量化以生成数据分组期间的时间周期。
在传统的TDMA系统中关于时间片分配的定时信息必须在发射机与接收机之间共享以确保接收机能够正确地解析进来的调制信号。然而，传输的数据分组是独立生成的，因此编码器由一个分立的独立定时系统来控制。
图1表示编码器被采样信号控制的情况，调整该采样信号的时间以使数据分组在每一个指定的时间片4开始(在时刻T1、T2和T3)后很快可供使用(在时刻Tp1、Tp2和Tp3)。结果，在量化的数据分组与下一个可供使用的数据分组之间引入了时延d。
当使用交织系统时这种时延可能变大。图2表示使用块交织时将数据分配到信道的时间片中。存在着各种交织技术来检错和纠错，例如突发错误。
图2中信道中指定的时间片汇集到四个组中，即41到44。如图1的例子那样，编码器以与指定的时间片的发生速率相同的采样速率来量化输入数据。图2描述的交织系统把从四个连续的数据分组来的数据组合起来以生成四个对错误较不敏感的用于传输的新数据分组。前面的四个数据分组分布在后续四个指定的时间片41到44上。每次收到四个数据分组时交织器执行交织功能，交织器的输出是一系列以四个连续的指定时间片为单位用于传输的四个数据分组。在Tp1和Tp2时刻交织器的输出表示数据分组准备好传输的时刻。
在独立的时钟系统控制下执行信道时间片的分配时，如图2所示可能会引入显著的时延。特别地，当传输系统与接收系统相互向每一个交织组分配时间片时，可能会增加图2所示的时延d，该时延是指一组四交织数据信号准备好传输的时刻Tp1与一组交织定时时间片的第一个时间片41的开始时刻之间的时延。
当然，可能有多种不同的交织技术，可以将不同源的数据组合起来，这进一步增加了分集(diversity)。
本发明使TDMA信道指定的时间片4与准备传输的数据的出现相同步，该数据是由编码器或交织系统中的交织器提供的。
图3表示根据本发明实现上述同步的传输系统。
图3所示的发射机包括一个主时钟10，该主时钟与接收电路系统(未示出)的一个时钟同步。对时分多址编码来说，主时钟控制把传输信道分割成时间片，并且也控制编码/转换器12的运行，该编码/转换器负责对输入14的输入数据进行格式化。主时钟10可以包括一个接收远端源主时钟信号的接收机，或者主时钟10也可以自己生成定时信号，然后由发射机用专用信道发送该定时信号。
主时钟10的定时信号供给系统控制器16，该控制器用从时钟信号得到的定时来控制发射机的操作。
输入14提供的数据可能是连续的数据流，在这种情况下编码/转换器12对数据流采样以生成适合在传输信道时间片中传输的数据分组。对语音或视频数据，编码器最好包括编解码电路。另一方面，输入数据可能是由远程源经有线或无线链路中继过来的，因此可能已经包含了数字化分组数据。在这种情况下编码/转换器12将数据转换成适合发射机电路的其余部分的格式。编码器12输出一系列数据分组，每一个数据分组包含一定数量适合传输信道在指定的时间片中传输的数据。另一方面，信道的每一个时间片有可能传输多个数据分组。
数据分组提供一个可选的交织器，可以通过引入该交织器来增加在传输信道中的分集。交织器18可以在后续的指定时间片序列中组合一系列用于传输的数据分组。最好是，在一组以交织结构连接的时间片中传输整数个的数据分组。利用传输的数据的每一帧的帧头可以将所用交织的时序与性质传送给接收机，为此交织器18被连接到报头源20和帧发生器22。
如果发射机具有调节时序的能力(这个时序用于为TDMA编码而控制将信道划分为时间片)，则报头源可能也包括TDMA同步时刻的一个指示。
帧发生器22所生成的要在信道上传输的帧然后由调制单元24以合适的调制技术调制。然后由发射机26将调制好的信号发送出去。
交织器、帧发生器、调制器和发射机的运行与定时都由系统控制器用从主时钟10得到的定时信息来控制。
本发明的传输系统中编码器12的运行与传输信道的时间片分配相同步。
就来自输入14的连续数据而论，编码器执行的采样可以被系统控制器16以这样的时序来控制，使得后续的用于传输的调制帧的生成与上一个指定的时间片起始时刻相吻合。这消除了参考图1所说明的时延d。
如果使用了交织器，编码器的采样时刻仍可以这样选用，以使调制器的交织信号可供使用的时间与指定的时间片起始时刻相吻合。另外，可以用其它方法控制交织技术。例如，如果交织系统导致要为所交织的数据块分配大量的时间片，则可能需要重新规定哪些时间片是每组时间片中的第一个时间片。这可以降低参考图2所说明的时延d。当然，任意一个所用交织方案的变更都必须以报头源中的信息的形式发送给接收机，该信息表示关于交织时间片组的时序细节。
当输入数据是由远程接收来的而不是在发射机内生成的时候，将不可能改变数据分组的到达时序。在这种情况下，本发明可以使信道的时间分割偏移以便每次一个数据分组准备好要传输时有一个指定的时隙可用。当然，改变信道分割的时序会影响分配给其它数据输入的时间周期内在信道上传输的信号。因此每一个在共享信道上传输的数据流可以包含一个优先级标志以表明哪些数据信号需要以最小延时传输以及对哪些信号而言其时延不是严格的因素。
可以由接收站的系统控制器发出询问以获得改变信道时间片时序的许可。这可以用发射机的专用信道来实现，或者通过用数据分组头向相关接收机发送信息来实现。
通过阅读本公开内容，对于本领域内技术人员来说其它改动将是显而易见的。这些改动可能涉及在本设计中已知的其它性能、电气或电子电路的使用、相关的器件以及这里已描述的可能用到的替换或增加的性能。尽管在本申请中对特定性能组合已正式系统地提出了权利要求，但应该理解本申请的公开内容的范围也包括任何新性能、这里明确或不明确揭示的任何性能新的组合或对本领域内的技术人员来说显而易见的一个或多个这些性能的推广，而不论任何权利要求中是否涉及到任何一个本权利要求提出的同一个发明，也不论是否能解决任何与给出的发明相同的所有技术问题。因此申请人提请注意在实施给出的申请或由此得出的任何进一步申请期间可能会正式提出针对上述性能和/或上述性能组合的新权利要求。
权利要求
1.一种在信道上使用时分多址以共享该信道的传输多个通信信号的方法，每个通信信号包含一个数据序列，该数据序列在信道的各个相应的连续的时间片中被分割成用于在信道上传输的数据分组，该方法的特征在于把每一个通信信号分割成数据分组与把信道时间片分配给相应的信号是同步进行的。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，调整生成数据分组的每一个通信信号的采样时间，以便数据分组生成后很快得到一个指定的时间片。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，其中编解码电路提供数据分组。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中对相应通信信号的信道时间片的分配是变化的，以便由相应的信号生成数据分组后很快给通信信号分配一个时间片。
5.如前面任何一项权利要求所述的方法，其特征在于，用一组连续的信道时间片来传输每一个数据分组，使得每个通信信号分割成数据分组的过程更进一步地包括针对该组中相应的时帧要把从每个分组来的数据分散成各数据段，并且一组时间片的起始的定时要与数据段的生成相同步。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，生成数据分组的信号采样时间调整到使数据段生成后很快得到一组时间片中的第一个时间片。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，对哪些时帧生成一个时帧组要进行选择以便数据段生成后很快得到一组时帧中的第一个时帧。
8.一个无线传输系统，包括用于处理输入数据以生成多个数据分组流的处理装置，用于给每一个数据分组流分配传输系统传输信道的一系列时帧的分配装置，用代表数据分组流的调制信号调制传输信道的调制装置，和一个系统控制器，该控制器接收用来控制处理装置和分配装置运行的时钟信号，其中系统控制器使数据分组流的生成与相应的数据分组流的时间帧的分配相同步。
全文摘要
在使用TDMA的传输系统中,对一个特定传输的时间片的分配与在信道上传输的数据分组的生成相同步。这样就降低了传输时延。数据分组的时序或把信道划分为TDMA的时间片都是可变的。
文档编号H04J3/06GK1243626SQ98801670
公开日2000年2月2日 申请日期1998年8月13日 优先权日1997年9月5日
发明者T·J·毛尔斯利 申请人:皇家菲利浦电子有限公司