专利名称：Tdma-tdd移动通信系统中的控制通道载波检测装置和检测方法
技术领域：
本发明涉及一种在移动通信系统中的TDMA-TDD(时分多址联接-时分双联)系统中的控制通道载波检测装置及方法。
在TDMA移动通信系统中，通过利用控制通道来实现通信，由基地台传送基地台数据、无线电信息帧等，例如，PHS系统使用TDMA-TDD通信系统。基地台和移动台之间的通信是以时隙单位按时分制实现的。一帧包含8个时隙。指定一帧中前半部的4个时隙用于由基地台发送。这4个时隙构成的周期，称为发送周期。指定其后半部的另4个时隙用于由移动台向基地台发送，这4个时隙组成的周期称为接收周期。
为便于说明，按照从发送周期中的前部时隙依次序指定1、2、3和4编号，此外，按照从接收周期中的后部时隙依次序指定1、2、3和4编号。当基地台和一个移动台互相通信时，利用发送周期中的时隙作为发送时隙，实现由基地台向该移动台的发送。利用有相同时隙编号的接收周期中的时隙作为发送时隙，实现由移动台向基地台的通信。
利用发送周期中的时隙，沿由基地台向移动台的下行控制通道发送信号，每若干帧仅一次实现发送。由于下行控制通道是通信控制中的重要通道，需要利用受各相邻基地台最小干扰的时隙发送控制通道信号。
通常在每个基地台中预先存储的数据所规定的定时或由中心控制台规定的数据所规定的定时实行控制通道信号的发送。然而，在由PHS(个人手持电话系统)代表的微型蜂窝类TDMA-TDD移动通信系统中，难于像常规情况那样规定这种定时，因为整个系统中基地台的数目变得庞大，而且基地台的数目经常变化。因此，在这种TDMA-TDD移动通信系统中，在控制通道信号的发送开始时，每个基地台实行对定时的搜索，并在该定时建立控制通道。这种搜索操作称为控制通道载波检测。
按照实行控制通道载波检测的常规方法，当由基地台开始发送控制通道信号时，基地台在预定的时间周期内测量控制通道中在发送频率下的接收电场强度。于是，基地台在这种具有很小干扰的定时条件下建立控制通道。
例如在有多个无线电基地台彼此靠近的情况下，可能存在各无线电基地台的相互干扰，因为各控制通道是由无线电基地台同步建立的。因此，日本公开专利申请JP-A-平7-264659公开的“无线电电话设备”中，当接通基地台以便给其供电时，在一段预定的时间内测量控制载波的电场强度，以便预先生成一数据表，指示控制载波存在亦或不存在。然后，参照数据表确定一个定时，在该定时不使用其它无线电基地台进行发送以及向本台发送控制载波信号。
然而，按照上述的常规方法，基地台仅对一段发送周期测量接收电场强度，保障从基地台到移动台的控制通道有很小的干扰，但对于接收周期来说，就不保障由移动台到基地台的控制通道只有很小的干扰。另外，对于在由移动台发出呼叫时所建立的控制通道(上行控制通道)来说，也不只有很小的干扰。由于这一原因，就会担心不能收到由移动台发出呼叫时建立的控制通道的信号。
如上所述，采用与在发送周期有相同时隙编号的时隙的同时，按照每若干帧仅一次的比率重复地由基地台发送下行控制通道信号。当用T(LCCH)这种重复周期时，由移动台发送上行控制通道信号是一种随机寻访。另外，采用与下行控制信号帧中有相同时隙编号的时隙在T(LCCH)中任选的信号帧的接收周期内发送上行控制通道信号。因此，不仅对于发送周期而且对于接收周期都必须由基地台测量电场强度。另外，在接收周期中需要确定一个时隙编号有很小干扰的时隙。
结合上述，日本公开的专利申请(JP-A-平8-280064)公开了一种发送功率控制方法。在该参考文献中，在建立通信通道之前，测量每个下行控制通道的和上行控制通道的电场强度和误码率。根据测量的结果确定每个下行控制通道和上行控制通道的起始发送功率。
本发明的目的是提供一种在TDMA-TDD移动通信系统中的控制通道载波检测方法，及其所用装置，其中不仅对下行控制通道而且对上行控制通道确定只有很小干扰的时隙。
用以实现本发明的一个方面，时分多路联接-时分双联(TDMA-TDD)移动通信系统中的控制通道载波检测装置包含接收部分、确定部分和控制部分。接收部分根据规定测量时间周期的数据接收一个接收信号，以便在每帧的发送周期和接收周期内对于每个时隙产生接收由电场强度数据。确定部分根据对于每个接收周期的接收电场强度数据和对于每个发送周期的接收电场强度数据，利用阈值电平数据测定控制通道时隙。利用该控制通道时隙，发送或接收控制通道信号。控制部分对接收部分设定规定测量时间周期的数据，还对确定部分设定阈值电平数据，以便控制接收部分和确定部分。
其中控制部分最好按动态方式控制所述接收部分和确定部分。另外，控制部分按照规定测量时间周期的数据在各发送时隙之间规定一个时间周期。信号帧由发送周期和接收周期组成，每个周期由若干时隙组成。控制通道周期由若干帧组成。
当根据规定测量时间周期的数据规定的周期长于控制通道周期时，接收部分以控制通道周期为单位对于在对应各帧范围内的各对应时隙产生接收电场强度数据的平均值，作为接收电场强度数据。
确定部分可以包含选择部分和发送时隙确定部分。选择部分根据对于每个接收周期的每一时隙的接收电场强度数据和阈值电平数据选择多组时隙中的一组。每组包含处于在各帧范围的接收周期内相应部分的各时隙。发送时隙确定部分确定对于选择部分所选该组中每个时隙的接收电场强度数据和阈值电平数据中之一，以便确定该控制通道时隙。
在这种情况下，选择部分最好根据阈值电平数据中的接收阈值电平以组为单位检查各接收周期的接收电场强度数据，并选择多组中的一组，使所选组的大多数接收电场强度数据低于接收阈值电平。另外，发送时隙确定部分最好将对应于所选组的发送周期的接收电场强度数据与阈值电平数据中的发送阈值电平相比较，并确定若干时隙当中之一作为控制通道时隙，使确定的时隙的最小接收电场强度数据低于发送阈值电平。
当选择部分未能选择若干组中的一组时，控制部分可以改变规定测量时间周期的数据和阈值电平数据。控制接收部分和确定部分重复进行上述控制。此外，当发送时隙确定部分未能确定该控制通道时隙时，控制部分改变规定测量时间周期的数据和阈值电平数据，以便控制接收部分和确定部分。
用以实现本发明的另一个方面，提出一种在时分多路联接-时分双联(TDMA-TDD)移动通信系统中实行控制通道载波检测操作的方法，包含根据规定测量时间周期的数据，接收一个接收信号，以便在每帧的发送周期和接收周期内对于每个时隙产生接收电场强度数据；根据对于每一接收周期的接收电场强度数据和对于每一发送周期的接收电场强度数据，利用阈值电平数据确定控制通道的时隙；设定该规定测量时间周期的数据和阈值电平数据；利用控制通道时隙发送或接收控制通道信号。
图1是表示本发明一种实施例的控制通道载波检测装置结构的方块图；图2是表示PHS系统的无线电信息格式的示意图；图3是表示图1中的时隙数目选择部分工作过程的流程图；图4是表示图1中的发送时隙确定部分工作过程的流程图；图5是表示图1中所示整个装置的工作过程的流程图。
下面将参照
本发明移动通信系统中的TDMA-TDD(时分多路联接-时分双联)系统中的控制通道载波检测装置。
图1是表示根据本发明一个实施例的移动通信系统TDMA-TDD系统中的控制通道载波检测装置方块图。参阅图1，控制通道载波检测装置由接收电场强度测量部分2，时隙编号选择部分4，发送时隙确定部分7和中心控制部分9组成。
由无线电台向接收电场强度测量装置2提供输入接收信号1。接收电场强度测量装置2对于每个时隙按已由控制部分9预先规定的测量条件测量输入接收信号1中的接收电场强度。然后，接收电场强度测量部分2将所有时隙的接收电场强度数据连同各时隙的时隙编号一起输出。
在图1中接收电场强度测量部分2的输出线上的信号中的符号“S”表示该接收电场强度的测量值，在符号“S”下方的下标表示时隙的时隙编号。
图2是表示在PHS系统中下行控制通道发送周期的示意图。参阅图2，在PHS系统中，一帧由8个时隙组成。前半部的4个时隙用于由基地台向移动台发送，并被称为发送周期。此外，后半部的另4个时隙用于由移动台向基地台发送，并被称为接收周期。
由基地台向移动台继续地发送控制通道信号，并且按若干帧仅一次的比率利用具有相同时隙编号的时隙发送。假设用T(LCCH)表示下行控制通道发送周期。
将时隙编号1、2、3、4分配给发送周期中的4个时隙。另将时隙编号1、2、3、4分配给接收周期中的4个时隙。在一个移动台和基地台之间通信时，使用在同一帧中具有相同编号的时隙。可以将时隙编号1、2、3、4、5、6、7、8分配给发送周期的前部的一帧中的8个时隙。在这种情况下，对于与一个移动台通信而言，各组时隙编号为(1和5)、(2和6)、(3和7)以及(4和8)。
如图1所示，将接收周期的所有接收电场强度测量值3都提供时隙编号选择部分4。另外，将发送周期的所有接收电场强度测量值6都提供给发送时隙确定部分7。此外，由时隙编号选择部分4选择时隙编号5，并提供给发送时隙确定部分7。发送时隙确定部分7根据时隙编号5和该发送周期的所有接收电场强度测量值6确定发送时隙8。
通常，接收电场强度测量部分2在一个比控制通道发送周期T(LCCH)长的时间周期内进行测量。在这种情况下，接收电场强度测量部分2可以将各对应的时隙的接收电场强度测量值平均，作为接收电场强度测量值3。另外，接收电场强度测量部分2将相同的下标置于各与相同时隙编号对应的接收电场强度测量值。然后，利用时隙编号选择部分4和发送时隙确定部分7可以实行与所述平均操作等效的操作。
为便于解释，将一个编号分配给在一个周期T(LCCH)中的每个时隙。假设在周期T(LCCH)中为n帧。为了区分该时隙处在发送周期还是处在接收周期，指定字母“T”(在发送周期中的时隙)或者字母“R”(在接收周期中的时限)，如图1中所示。此外，将由1到n的编号分配为帧编号。此外，将1至4的编号指定为发送周期或接收周期中的时隙编号。例如，编号为T52的时隙是第5帧中发送周期内的第2时隙。当利用该时隙由基地台向移动台发送时，对应的移动台使用时隙编号为R52的时隙发送。
在开始发送下行控制通道信号的情况下，基地台预先测量在T(LCCH)的一个周期内每个时隙的电场强度，并根据测量结果确定应利用哪个时隙发送控制通道信号。
图3是表示图1中的时隙编号选择部分4工作过程的流程图。
在步骤31，对电场强度测量值低于阈值电平的时隙进行计数。在图2所示的实例中，对于每个时隙编号，由接收电场强度测量部分2提供接收电场强度测量值。例如，假设相对于具有时隙编号1的各时隙电场强度测量值SR11、SR21、...SRn1，低于阈值电平的接收电场强度测量值的编号为“2”。另外，还假设相对于具有时隙编号2的各时隙接收电场强度测量值SR12、SR22、...SRn2，低于阈值中电平的接收电场强度测量值的编号是“15”。此外，又假设相对于具有时隙编号3的各时隙接收电场强度测量值SR13、SR23、...SRn3，低于阈值电平的接收电场强度测量值的编号是“9”。进而，再假设相对于具有时隙编号4的各时隙电场强度测量值SR14、SR24、...SRn4，低于阈值电平的接收电场强度测量值的编号是“3”。在这种情况下，如果阈值计数值为“8”，在步骤32确定回答为YES。在步骤33，由于在时隙编号2，计数值具有最大值15，数值“2”作为时隙编号5被输出给发送时隙确定部分7。
图4是表示图1中发送时隙确定部分7的工作过程流程图。
在步骤41，利用由时隙编号选择部分4选择的时隙编号，相对于各时隙的电场强度测量值，仅由各接收电场强度测量值6中选择具有最小接收电场强度测量值低于阈值电平的时隙。也即，如果接收电场强度测量值6是ST11、ST12、ST13、ST14、ST21、ST22、...STn4，如图1所示，以及已由时隙编号选择部分4选择的时隙编号S为时隙编号“2”，则仅有ST12、ST22、ST32、ST42、...STn2的电场强度测量值ST12、ST22、ST32、ST42、...STn2是上述选择的目标。在各接收电场强度测量值6中其余的测量值忽略。然后搜索具有低于阈值电平的电场强度测量值的各时隙。
假设低于该阈值的接收电场强度测量值是ST32和ST42。在这种情况下，经过步骤42，在步骤43将这两个电场强度测量值相比较。如果电场强度测量值ST32是最小的，确定时隙32作为用于发送控制通道信号的时隙。时隙T32是按帧编号为3的发送周期中的时隙编号为2的时隙。
此外，如果在图3中的步骤32判断为NO，或者在图4中的步骤42判断为NO，则将一个“无候选”的数据传送到中心控制部分9。中心控制部分9响应该数据向接收电场强度测量部分2、时隙编号选择部分4和发送时隙确定部分7设定新的搜索条件。于是，按照新的搜索条件重新执行控制通道载波检测操作。
总工作过程如图5的流程图所示。在步骤51，对接收电场强度测量部分2设定测量时间。此外，对时隙编号选择部分4设定该接收周期的接收阈值电平和阈值计数值。对发送时隙确定部分7设定该发送周期的接收电平阈值。在步骤52的判断中，如果存在满足设定条件的时隙，则利用所确定的发送时隙开始发送控制通道信号(步骤53)。如果在步骤52判断不存在满足设定条件的时隙，则控制过程返回到步骤51。然后，在改变设定条件之后重复步骤52和53。
如上所述，根据本发明，可确认在基地台进行下行控制载波检测时，在上行控制通道信号的定时没有干扰。因此，不会出现这样的情况，即当移动台发送控制通道信号时，上行控制通道信号受到干扰，使上行控制通道信号到达基地台的或然率增加。因此，可以提高呼叫联通的百分率，这是因为当由移动台接收到位置记录请求和呼叫请求以及由网络接收到该到达请求时，上行控制通道联通的百分率提高。
此外，利用中心控制部分可以改变确定控制通道发送定时的方法。因此，根据系统的操作情况可以灵活地改变参数。因此，控制通道发送定时可以更安全可靠并按运态方式确定。
权利要求
1.一种时分多址联接-时分双联(TDMA-TDD)移动通信系统中的控制通道载波检测装置，包含接收部分，根据规定测量时间周期的数据接收一个接收信号，产生每帧的发送周期和接收周期内的每个时隙的接收电场强度数据；确定部分，根据每个接收周期的所述接收电场强度数据和每个发送周期的所述接收电场强度数据，利用阈值电平数据确定控制通道时隙，利用所述控制通道时隙发送或接收控制通道信号；控制部分，对所述接收部分设定所述规定测量时间周期的数据，并对所述确定部分设定所述阈值电平数据，以便控制所述接收部分和所述确定部分。
2.根据权利要求1所述的TDMA-TDD移动通信系统中的控制通道载波检测装置，其中，所述控制部分按动态方式控制所述接收部分和所述确定部分。
3.根据权利要求1所述的TDMA-TDD移动通信系统中的控制通道载波检测装置，其中，所述控制部分利用所述规定测量时间周期的数据规定在所述各发送时隙之间的时间周期。
4.根据权利要求1所述的TDMA-TDD移动通信系统中的控制通道载波检测装置，其中一个帧由所述发送周期和所述接收周期组成，每个周期由若干时隙组成，而控制通道周期由若干帧组成。
5.根据权利要求4所述的TDMA-TDD移动通信系统中的控制通道载波检测装置，其中，当根据所述规定测量时间周期的数据规定的周期长于所述控制通道周期时，所述接收部分以控制通道周期为单位产生在对应的各帧范围相应各时隙的所述接收电场强度数据的平均值，作为所述接收电场强度数据。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的TDMA-TDD移动通信系统中的控制通道载波检测装置，其中所述确定部分包含选择部分，根据每个接收周期中的每个时隙的所述接收电场强度数据和所述阈值电平数据选择若干时隙中的一组，每组包括在所述各帧范围内的所述接收周期中的各相应位置的所述时隙；发送时隙确定部分，确定由所述选择部分选择的所述组中的每一时隙的接收电场强度数据和所述阈值电平数据中之一，以便确定所述控制通道时隙。
7.根据权利要求6所述的TDMA-TDD移动通信系统中的控制通道载波检测装置，其中所述选择部分根据所述阈值电平数据中的接收阈值电平以组为单位检查对于所述接收周期的接收电场强度数据，并选择所述若干组中的一组，使所述选择的组具有的大多数接收电场强度数据低于所述接收阈值电平。
8.根据权利要求6所述的TDMA-TDD移动通信系统中的控制通道载波检测装置，其中，所述发送时隙确定部分将与所述选择的组相应的发送周期的接收电场强度数据与所述阈值电平数据中的发送阈值电平相比较，并确定所述若干时隙中之一作为所述控制通道时隙，使所述确定的时隙具有低于所述发送阈值电平的最小接收电场强度数据。
9.根据权利要求6所述的TDMA-TDD移动通信系统中的控制通道载波检测装置，其中当所述选择部分不能选择所述若干组中之一时，所述控制部分改变所述规定测量时间周期的数据和所述阈值电平数据，以便控制所述接收部分和所述确定部分。
10.根据权利要求6所述的TDMA-TDD移动通信系统中的控制通道载波检测装置，其中当所述发送时隙确定部分不能确定所述控制通道时隙时，所述控制部分改变所述规定测量时间周期的数据和所述阈值电平数据，以便控制所述接收部分和所述确实部分。
11.一种时分多址联接-时分双联(TDMA-TDD)移动通信系统中实行控制通道载波检测操作的方法，包含以下步骤根据规定测量时间周期的数据接收一个接收信号，以便在每帧的发送周期和接收周期内对每个时隙产生接收电场强度数据；根据对于每个接收周期的所述接收电场强度数据和对于每个发送周期的所述接收电场强度数据，利用阈值电平数据，确定控制通道时隙；设定所述规定测量时间周期的数据和所述阈值电平数据；利用所述控制通道时隙发送或接收控制通道信号。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述设定步骤包括以动态方式设定所述规定测量时间周期的数据和所述阈值电平数据。
13.根据权利要求11所述的方法，其中利用所述规定测量时间周期的数据规定在所述各发送时隙之间的时间周期。
14.根据权利要求11所述的方法，其中一个帧由所述发送周期和所述接收周期组成，每个周期由若干时隙组成，而控制通道周期由若干帧组成。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述接收步骤包含当根据所述规定测量时间周期的数据规定的周期长于所述控制通道周期时，以控制通道周期为单位在对应的各帧范围内产生相应各时隙的所述接收电场强度数据的平均值。
16.根据权利要求11到15中任一项所述的方法，其中所述确定步骤包含根据每一接收周期的每个时隙的所述接收电场强度数据和所述阈值电平数据，选择若干组时隙中的一组，每组包含在所述各帧范围内的接收周期中各对应位置处的所述时隙；对于由所述选择部分选择的所述组的每个时隙确定其中一个接收电场强度数据和所述阈值数据。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所述选择步骤包含根据所述阈值电平数据中的接收阈值电平以组为单位检查所述各接收周期的接收电场强度数据；选择若干组中的一组，使所述选择的组具有的大多数接收电场强度数据低于所述接收阈值电平。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述确定步骤包含将与所述选择的组相应的发送周期的接收电场强度数据与所述阈值电平数据中的发送阈值电平相比较，确定所述若干时隙中的一个作为所述控制通道时隙，使所述确定的时限具有低于所述发送阈值电平的最小接收电场强度数据。
19.根据权利要求16所述的方法，其中所述设定步骤包含当所述选择部分不能选择出所述若干组中之一时改变所述规定测量时间周期的数据和所述阈值电平数据。
20.根据权利要求16所述的方法，其中所述设定步骤包含当所述发送时隙确定部分不能确定所述控制通道时隙时，改变所述规定测量时间周期的数据和所述阈值电平数据。
全文摘要
时分多址联接—时分双联(TDMA－TDD)移动通信系统中的控制通道载波检测装置,包含接收部分、确定部分和控制部分。接收部分根据规定测量时间周期的数据接收一个接收信号,产生每帧的发送周期和接收周期内每个时隙的接收电场强度数据。确定部分根据每个接收周期和每个发送周期的接收电场强度,利用阈值电平数据确定控制通道时隙。控制部分对接收部分设定规定测量时间周期的数据,对确定部分设定阈值电平数据,控制接收部分和确定部分。
文档编号H04Q7/26GK1243406SQ9910954
公开日2000年2月2日 申请日期1999年7月8日 优先权日1998年7月10日
发明者田上胜巳 申请人:日本电气株式会社