無線電信的電信系統用的控制方法、發送/接收設備的製作方法
2023-10-06 06:44:59
專利名稱：無線電信的電信系統用的控制方法、發送/接收設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及空氣接口，具體地，涉及具有移動和/或固定發送/接收設備之間無線電信的電信系統用的空氣接口背景技術具有移動和/或固定發送/接收設備之間無線電信的電信系統是具有消息源和消息宿之間消息傳輸線路的專門消息系統，在這些消息系統上例如採用用於消息處理和消息傳輸的基站和移動部件作為發送/接收設備，並且在這些消息系統上1.可以實現一個優先傳輸方向(單工作業)上的，或兩個傳輸方向(雙工作業)上的消息處理和消息傳輸，2.消息處理優先是數字式的，3.經遠程傳輸線路無線地實現消息傳輸，此消息傳輸基於用於多重利用消息傳輸線路的不同消息傳輸方法FDMA(頻分多址)，TDMA(時分多址)和/或CDMA(碼分多址)-例如按無線電標準如DECT[數字增強(以前泛歐)無繩電信；請參閱Nachrichtentechnik Elektonik(通信技術電子學)42(1992)1月/2月，第1期，柏林，德國；U.Pilger著「DECT標準的結構」，23至29頁，結合ETSI報告ETS 300175-1...9，1992年10月，和DECT論壇的DECT報告，1997年2月，1至16頁]，GSM[移動通信特別研究組(歐洲)，或全球移動通信系統；請參閱Informatik Spektrum(信息學一覽)14(1991)6月，第3期，柏林，德國；A.Mann著「GSM標準-數字式歐洲移動無線電網的基礎」，137至152頁，結合刊物telecompraxis(電信實踐)4/1993，P.Smolka著「GSM無線電接口-元件和功能」，17至24頁]，UMTS[通用移動電信系統；請參閱(1)Nachrichtentechnik Elektonik，柏林45，1995，第1期，10至14頁，和第2期24至27頁；P.Jung，B.Steiner著「具有第三代移動無線電用的共同檢測的CDMA移動無線電系統的方案」；(2)NachrichtentechnikElektonik，柏林41，1991，第6期，223至227頁，和234頁；P.W.Baier，P.Jung，A.Klein著「CDMA-選頻和時變移動無線電信道用的一種有利的多重接入方法」；(3)IEICE Tramsaction on Fundamentals ofElectronics，Communications and Computer Sciences(基於電子學，通信和計算機科學的IEICE學報)，卷E79-A，第12期，1996年12月，1930至1937頁；P.W.Baier，P.Jung著「CDMA神話和回到現實」；(4)IEEEPersonal Communication(IEEE個人通信)，1995年2月，38至47頁；A.Urie，M.Streeton，C.Mourot著「UMTS用的一種先進TDMA移動接入系統」；(5)telecom praxis，5/1995，9至14頁；P.W.Baier著「擴頻技術和CDMA-原先軍用的一種技術佔領民用領域」；(6)IEEE PersonalCommunications，1995年2月，48至53頁；P.G.Andermo，L.M.Ewerbring著「一種CDMA-基於UMTS用的無線電接入的設計」；(7)ITGFachberichte(ITG專業報告)，124(1993)，柏林，Offenbach著VDE出版社ISBN 3-8007-1965-7，67至75頁；Dr.T.Zimmermann著，SiemensAG(西門子股份公司)「CDMA在移動通信中的應用」；(8)telecom report(電信報導)16，(1993)，第1期，38至41頁；Dr.T.Ketseoglou，SiemensAG和Dr.T.Zimmermann，Siemens AG著「第三代移動通信用的有效的用戶接入-CDMA多重接入方法使得空氣接口更靈活」；(9)Funkschau(無線電一覽)6/98R.Sietmann著「圍繞UMTS接口的紛爭」，76至81頁]，WACS或PACS，IS-54，IS-95，PHS，PDC等等[請參閱IEEE CommunicationsMagazine(IEEE通信雜誌)，1995年1月，50至57頁；D.D.Falconer及其他人著「無繩個人通信用的時分多址方法」]。
「消息(Nachricht)」是既代表含義(信息)，又代表物理體現(信號)的一個綜合概念。儘管消息有相同含義-也就是相同的信息-可能出現不同的信號形式。因此例如涉及一個對象的消息可以(1)以圖像形式，
(2)作為說出的話，(3)作為寫出的字，(4)作為編碼的字或圖像來傳輸。
按(1)...(3)的傳輸方式在此通常通過連續的(模擬的)信號表徵，而在按(4)的傳輸方式上通常產生不連續的信號(例如脈衝，數字式信號)。
例如按刊物Funkschau 6/98R.Sietmann著「圍繞UMTS接口的紛爭」，76至81頁，在UMTS系統結構(第三代移動無線電或IMT-2000)中有兩個子系統結構。在一個第一子系統結構中特許切調的移動無線電將以WCDMA技術(寬帶碼分多址)為基礎，並且像在GSM上那樣，以FDD模式(頻分雙工運行)作業，而在一個第二子系統結構中非特許未協調的移動無線電將以TD-CDMA技術(時分-碼分多址)為基礎，並且像在DECT上那樣，以TDD模式(頻分雙工運行)作業。
按出版物ETSI STC SMG2 UMTS-L1，Tdoc SMG2 UMTS-L1 163/98「UTRA物理層面說明書FDD部分」版本0.3，1998-05-29，電信系統的空氣接口對於通用移動電信系統的WCDMA/FDD作業，在電信的上行和下行方向分別含有多個物理信道，從這些物理信道中在圖1和2中表示了涉及「三層面結構」(three-layer-structure)方面的一個第一物理信道，所謂的專用物理控制信道DPCCH，和一個第二物理信道，所謂的專用物理數據信道DPDCH，此「三層面結構」由720ms長的(TMZR＝720ms)多時幀(超幀)MZR，10ms長的(TFZR＝10ms)時幀(無線電時幀)ZR和0.625ms長的(TZS＝0.625ms)時隙(timeslot)ZS組成。每個多時幀MZR例如含有72個時幀ZR，而每個時幀ZR例如又具有16個時隙ZS1...ZS16。各個時隙ZS，ZS1...ZS16(脈衝串)在涉及第一物理信道DPCCH方面，擁有具有用於信道評估的比特數目NPILOT(NPILOT比特)的導頻序列PS，具有用於尤其是快速功率調節(業務功率控制)的比特數目NTPC(NTPC比特)的TPC序列TPCS，和具有用於傳送格式參數(業務格式信道指示)的比特數目NTFCI(NTFCI比特)的TFCI序列TFCIS作為脈衝串結構，這些序列指明比特速率，業務方式，差錯防護編碼的方式等等，以及在涉及第二物理信道DPDCH方面擁有具有有用數據比特數目NDATA(NDATA比特)的有用數據序列NDS。下表1含有DPDCH信道和DPCCH信道用的，由ARIB在ARIB報告「第三代移動系統用的空氣接口的技術條件」中，卷3，1998年6月，在表3.2.2-4中規定的比特值，這些比特值帶有在信道比特速率為64或128kbit/s時的比特劃分NPILOT，NTPC，NTFCI。
在ETSI或ARIB的WCDMA/FDD系統的「下行鏈路」中(電信的下行方向；從基站通向移動站的無線電連接)-圖1-，在時間上復用第一物理信道[「專用物理控制信道(DPCCH)」]和第二物理信道[「專用物理數據信道(DPDCH)」]，而在「上行鏈路」中(電信的上行方向；從移動站通向基站的無線電連接)-圖2-進行I/Q復用，在此I/Q復用上在I-信道中傳輸第二物理信道DPDCH，而在Q-信道中傳輸第一物理信道DPCCH。
按出版物TSG RAN WG1(S1.21)「第三代合夥項目(3GPP)」版本0.0.1，1999-01，對於通用移動電信系統的TDCDMA/TDD作業，電信的上行和下行方向上的電信系統的空氣接口又基於圖3中表示的，全部物理信道用的「三層面結構」，此「三層面結構」由多時幀MZR，時幀ZR和時隙ZS組成。各個多時幀MZR例如又含有72個時幀ZR，而每個時幀ZR例如又具有16個時隙ZS1...ZS16。各個時隙ZS，ZS1...ZS16(脈衝串)或者按ARIB建議擁有以這種順序的一個第一時隙結構(脈衝串結構)ZSS1，此順序由具有NDATA1比特的一個第一有用數據序列NDS1，具有用於信道評估的NPILOT比特的導頻序列PS，具有用於功率調節的NTPC比特的TPC序列TPCS，具有用於傳送格式參數的NTFC1比特的TFCI-序列TFCIS，具有NDATA2比特的一個第二有用數據序列NDS2，和具有NGUARD比特的防護時間區間SZZ(防護期間)組成，或者按ETSI建議擁有以這種順序的一個第二時隙結構(脈衝串結構)ZSS2，此順序由一個第一有用數據序列NDS1，一個第一TFCI序列TFCIS1，一個用於信道評估的中間序列-序列MIS，一個第二TFCI序列TFCIS2，第二有用數據序列NDS2，和防護時間區間SZZ組成。
在具有例如兩個無線電小區和布置在其中的基站(基礎收發兩用機站)的GSM無線電系統結構的基礎上，在此一個第一基站BTS1(發送/接收機)全方向地「照亮」一個第一無線電小區FZ1，和一個第二基站BTS2(發送/接收設備)全方向地″照亮″一個第二無線電小區FZ2，並且根據圖1和2，圖4例如展示具有按頻分/時分/碼分復用的信道多重利用的無線電系統結構，在此無線電系統結構上基站BTS1，BTS2是經具有位於無線電小區FZ1，FZ2中的多個移動站MS1...MS5(發送/接收設備)的，為此無線電系統結構設計的空氣接口，通過無線地單向或雙向-上行方向UL(上行鏈路)和/或下行方向DL(下行鏈路)-的電信連接到，或可以連接到相應的傳輸信道TRC(傳送信道)上的。基站BTS1，BTS2是以已知的方式(請參閱GSM電信系統)與基站控制BSC(基站控制器)連接的，此基站控制器在基站控制的範圍內承擔頻率管理和交換功能。基站控制器BSC在它那方面是經移動交換站MSC(移動交換中心)與上級電信網，例如PSTN(公共交換電信網)連接的。移動交換站MSC是所示電信系統用的管理中心。管理中心承擔整個呼叫管理，並且與歸併的(未表示的)寄存器承擔電信用戶的鑑定以及網絡中的地點監控。
圖5展示構成為發送/接收設備的基站BTS1，BTS2的原理性構造，而圖6展示同樣構成為發送/接收設備的移動站MS1...MS5的原理性構造。基站BTS1，BTS2承擔來自和通向移動站MS1...MS5的無線電消息的發送和接收，而移動站MS1...MS5承擔來自和通向基站BTS1，BTS2的無線電消息的發送和接收。為此基站具有發送天線SAN和接收天線EAN，而移動站MS1...MS5具有通過天線轉接AU可控制的，對於發送和接收是共同的天線ANT。在上行方向(接收路徑)基站BTS1，BTS2經接收天線EAN例如從移動站MS1...MS5中的至少一個接收具有頻率/時間/碼組分的至少一個無線電消息FN，而在下行方向(接收路徑)移動站MS1...MS5經共同的天線ANT例如從至少一個基站BTS1，BTS2接收具有頻率/時間/碼組分的至少一個無線電消息FN。無線電消息FN在此由寬帶擴展的載波信號組成，此載波信號具有由數據符號合成的調製的信息。
在無線電接收裝置FEE(接收機)中濾波接收的載波信號和下混到中頻上，在中頻這方面進一步掃描和量化此中頻。在模/數轉換之後將在無線電通道上通過多徑傳播已失真的信號輸送給均衡器，此均衡器平衡大部分失真(關鍵字(Stw.)同步)。
隨後在信道評估器KS中嘗試評估在其上已傳輸無線電消息FN的傳輸信道TRC的傳輸性能。信道的傳輸性能在此是在時域中通過信道脈衝應答說明的。為了能評估信道脈衝應答，在發送方面(在本情況下由移動站MS1...MS5或基站BTS1，BTS2)給無線電消息FN以所謂的中間序列形式指定或分配構成為訓練信息序列的專門附加信息。
在連接於其上的對於所有接收的信號是共同的數據檢測器DD中，以已知的方式校正和分離含有在共同信號中的，移動站專門的各個信號成分。在校正和分離之後在符號向數據轉換器SDW中，將迄今存在的數據符號轉換成二進位數據。然後在將各個時隙在解復用器DMUX中分配給正確的邏輯信道和因此也分配給不同的移動站之前，在解調器DMOD中從中頻中獲取原先的比特流。
在信道編解碼器KC中按信道地解碼所獲得的比特序列。按信道不同將比特信息指定給控制和信令時隙或給語音時隙，並且-在基站的情況下(圖5)-將用於傳輸到基站控制器BSC上的控制與信令數據和語音數據一起轉交給主管信令和語音編碼/解碼(語音編解碼器)的接口SS，而-在移動站的情況下(圖6)-將控制與信令數據轉交給主管移動站的整套信令和控制的，尤其是構成為微處理機μP的控制和信令單元STSE，而將語音數據轉交給為語音輸入和輸出設計的語音編解碼器SPC。微處理機μP in含有基於OSI/ISO層模型[請參閱課程教材Deutsche Telekom(德國電信)，年卷48，2/1995，102至111頁]構成的程序模塊PGM，在此程序模塊中執行UMTS系統結構用的空氣接口協議。從在層模型中規定的層中僅表示了對於移動站是主要的開頭四個層，-個第一層S1，一個第二層S2，一個第三層S3，和一個第四層S4，在此此外DPCCH信道和DPDCH信道是包含在第一層S1中的。
在基站BTS1，BTS2中的接口SS的語音編解碼器中，以規定的數據流(例如在網絡方向的64kbit/s流，或來自網絡方向的13kbit/s流)傳輸語音數據。
在優先構成為微處理機μP的控制單元STE中進行基站BTS1，BTS2的整個控制。微處理機μP又含有基於OSI/ISO層模型[請參閱課程教材Deutsche Telekom(德國電信)，年卷48，2/1995，102至111頁]構成的程序模塊PGM，在此程序模塊中執行UMTS系統結構用的空氣接口協議。從在層模型中規定的層中又僅表示了對於基站是主要的開頭四個層，第一層S1，第二層S2，第三層S3和第四層S4，在此此外DPCCH信道和DPDCH信道又是包含在第一層S1中的。
在下行方向(發送路徑)基站BTS1，BTS2經發送天線SAN例如發送具有頻率組分/時間組分/碼組分的至少一個無線電消息FN到移動站MS1...MS5的至少一個上，而移動站MS1...MS5在上行方向(發送路徑)經共同的天線ANT例如發送具有頻率組分/時間組分/碼組分的至少一個無線電消息FN到至少一個基站BTS1，BTS2上。
在圖5中的基站BTS1，BTS2上發送路徑開始於，在信道編解碼器KC中將由基站控制器BSC經接口SS獲得的控制與信令數據以及語音數據，指定給控制與信令時隙或給語音時隙，並且將這些控制與信令數據以及語音數據按信道地編碼成比特序列。
在圖6中的移動站MS1...MS5上發送路徑開始於，在信道編解碼器KC中將由語音編解碼器SPC獲得的語音數據，和由控制與信令單元STSE獲得的控制與信令數據指定給控制與信令時隙或給語音時隙，並且將這些語音數據和控制與信令數據按信道地編碼成比特序列。
在數據向符號轉換器DSW中將在基站BTS1，BTS2和移動站MS1...MS5中獲得的比特序列分別轉換成數據符號。緊接其後在擴展裝置SPE中用各自用戶獨有的碼分別擴展數據符號。然後在由脈衝串合成器BZS和復用器MUX組成的脈衝串發生器BG中，在脈衝串合成器BZS中分別將用於信道評估的，中間序列形式的訓練信息序列附加給擴展的數據符號，並且在復用器MUX中將以此方式獲得的脈衝串信息設置到各自正確的時隙上。最後在經無線電發送裝置FSE(發送機)在發送天線SAN或共同的天線ANT上，將以此方式所獲得的信號作為無線電消息FN幅射之前，在調製器MOD中分別高頻地調製以及數/模轉換所獲得的脈衝串。
TDD電信系統(時分雙工運行)是電信系統，在這些電信系統上由多個時隙組成的傳輸時幀是對於下行傳輸方向(下行鏈路)和上行傳輸方向(上行鏈路)-尤其是在中間-分開的。
具有這樣方式的傳輸時幀的TDD電信系統例如是已知的DECT系統[數字增強(以前泛歐)無繩電信；請參閱Nachrichtentechnik Elektronik42(1992)1月/2月，第1期，柏林，德國；U.Pilger著「DECT標準的結構」，23至29頁，結合ETSI報告ETS 300175-1...9，1992年10和DECT論壇的DECT報告，1997年2月，1至16頁]。DECT系統擁有具有延續時間為10ms的DECT傳輸時幀，此DECT傳輸時幀由12個「下行鏈路」時隙和12個「上行鏈路」時隙組成。對於下行傳輸方向DL(下行鏈路)和上行傳輸方向UL(上行鏈路)上規定頻率上的任意雙向的電信連接，按DECT標準選擇具有一個「下行鏈路」時隙和一個「上行鏈路」時隙的一個空閒時隙副，在此空閒時隙副上「下行鏈路」時隙和「上行鏈路」時隙之間的間隔，按DECT標準同樣為DECT傳輸時幀的半個長度(5ms)。
FDD電信系統(頻分雙工運行)是電信系統，在這些電信系統上對於下行傳輸方向(下行鏈路)在一個第一頻帶中，而對於上行傳輸方向(上行鏈路)在一個第二頻帶中傳輸由多個時隙組成的時幀。
以此方式傳輸時幀的FDD電信系統例如是已知的GSM系統[移動通信特別研究組，或全球移動通信系統；請參閱Informatik Spektrum 14(1991)6月，第3期，柏林，德國；A.Mann著「GSM標準-數字式歐洲移動無線電網的基礎」，137至152頁，結合刊物telekom praxis 4/1993，P.Smolka著「GSM無線電接口-元件和功能」，17至24頁]。
GSM系統用的空氣接口認識稱為傳輸路徑業務(承載業務)的許多邏輯信道，因此例如認識AGCH信道(訪問允許信道)，BCCH信道(廣播信道)，FACCH信道(快速關聯控制信道)，PCH信道(尋呼信道)，RACH信道(隨機訪問信道)，和TCH信道(業務信道)，例如在刊物Informatik Spektrum14(1991)6月，第3期，柏林，德國；A.Mann著「GSM標準-數字式歐洲移動無線電網的基礎」，137至152頁，結合刊物telekom praxis 4/1993，P.Smolka著「GSM無線電接口-元件和功能」，17至24頁中說明了空氣接口中的這些信道的各自功能。
由於尤其是WCDMA/FDD作業和TDCDMA/TDD作業應在UMTS系統結構(第三代移動無線電或IMT-2000)的範圍內共同得到採用，不僅在下行方向而且在上行方向上，電信系統的良好性能或效率，即取決於信噪比的良好比特差錯率是值得歡迎的。
此外在下行方向和上行方向的性能或效率是取決於信道評估，迅速的功率調節和格式比特的檢測的。
信道評估的質量，迅速的功率調節的操作性能，或格式比特的檢測是取決於數目NPILOT，NTPC和NTFCI的，或取決於當時供支配比特的能量的。
在下行方向和上行方向的性能或效率因此可以對於選擇的三值組NPILOT，NTPC和NTFOI是次優化的。
如果例如NPILOT比特的數目太微小的話，則有太少的能量供信道評估支配。這導至在接收機中的「差的」信道評估或更差的(更高的)比特差錯率，即存在著在下行方向和上行方向的更差的性能或效率。對於迅速功率調節用的NTPC比特和傳送格式數據用的NTFCI比特適用類似的。
最佳的三值組是與信道比特速率，環境(城區，鄉間地區，丘陵地區，屋內)，移動站離基站的距離，WCDMA/FDD系統的負荷率(主動連接的數目，通過來自相鄰小區幹涉的幹擾等等)有關的。
通常對於某個信道比特速率確定三值組NPILOT，NTPC和NTFCI，並且在連接期間或在過渡入另外的環境中時不可變地改變三值組NPILOT，NTPC和NTFCI。
按刊物ESTI STC SMG2 UMTS-L1，Tdoc SMG2 UMTS-L1 168/98「下行鏈路DPCCH場用的靈活功率配置」，1998年6月15-17日，都靈，義大利，與DPDCH的數據比特相比用較高的功率由基站發送引導比特，迅速功率調節用的比特和格式比特。在此不利的是，在接收機中AGC或A/D轉換器對於DPDCH信道的數據比特不再是最佳地操縱好的。此外不利的是，在發送設備中無線電部件必須是為發送功率的跳躍式的上升/下降設計的。有利的是，DPDCH信道的數據比特的數目不變化。
從EP-0627827 A2中公開了用於在無線電系統中用可變速率控制信息流傳輸的一種方法，在此方法上在考慮多個系統性能或系統參數的條件下，動態配置可變速率信息流的可供支配的比特，這些信息流源自系統中的不同的源，並且在涉及相同的通信連接方面在相同的無線電信道上傳輸這些信息流。
發明內容
基於本發明的任務在於，取決於信道數據傳輸速率，系統環境，系統負荷率和發送/接收設備之間的距離，如此改善具有在移動和/或固定發送/接收設備之間無線電信的電信系統中的物理信道功能性或「性能」，使得在發送/接收設備中，發送機和/或接收機上的電路技術的變化是不必要的。
本發明涉及如權利要求1的前序部分所述的一種用於控制電信系統用的移動和/或固定發送/接收設備之間無線電信的方法，如權利要求13的前序部分所述的一種在移動和/或固定發送/接收設備之間無線電信的電信系統用的移動發送/接收設備，以及如權利要求25的前序部分所述的一種在移動和/或固定發送/接收設備之間無線電信的電信系統用的固定發送/接收設備。
與權利要求1的前序部分所述的空氣接口不同，此任務通過權利要求1、13和25的特徵部分來實現。
本發明建議一種空氣接口，在此空氣接口上NPILOT比特，NTPC比特和NTFCI比特的數目是分別可變的，並且在此空氣接口上尤其在電信系統的移動和/或固定發送/接收設備之間的主動或被動電信連接期間，NPILOT比特，NTPC比特和NTFCI比特的數目是分別通過控制裝置，例如通過例如經DPDCH信道實現的合適的「層2」或「層3」信令(「層面2/3」信令)自適應地可改變的或可優化的。
根據權利要求2、14和16，有利的是在電信上行和/或下行方向上的電信連接期間，在DPDCH信道中的數據量保持不變和每個時隙的數據量保持不變的情況下，DPCCH信道中NPILOT比特，NTPC比特和NTFCI比特的數據分布是可改變的。這種改變在此也可能達到這樣的程度，以至於所述比特的至少一種比特類型暫時地(例如對於相應電信連接的持續時間)在DPCCH信道中不出現，也就是DPCCH信道中的相應的比特數目等於零。
根據權利要求3、15和27，有利的是通過改變電信連接的特徵來自適應地改變數據的分布。
根據權利要求16和28，有利的是在電信上行和/或下行方向上的電信連接期間，DPCCH信道中NPILOT比特，NTPC比特和NTFCI比特的數據分布是通過每個時隙的總數據量的提高而改變的。
根據權利要求8、20和30，有利的是每個時隙的總數據量是通過擴展係數的減小可增大的。
根據本發明的權利要求5、17和29，有利的是在電信下行方向上的電信連接期間，在每個時隙的保持不變總數據量的情況下，DPCCH信道中的NPILOT比特，NTPC比特和NTFCI比特的數據分布是可改變的，其中將DPCCH信道中的NPILOT比特，NTPC比特和NTFCI比特的一部分分配給DPDCH信道，或者將DPDCH信道中的有用比特(有用數據)的一部分分配給DPCCH信道。
此方式是可能在DPDCH信道中通過相應地刪除或添加有用比特或有用數據來提高或者減少(減小，降低)NPILOT比特，NTPC比特和NTFCI比特的數目。
根據本發明的權利要求6、18和/或權利要求7、19的進一步發展基於這種一般的原則性想法，利用這種事實或這種情況，按國際申請PCT/DE98/02894評估的信道脈衝應答是互相相關的，在此相關性的程度本身與移動發送/接收設備的，或移動站的相對運動(慢或快)相關，-在緩慢運動時存在著評估的信道脈衝應答之間的強的相關性，而在快速運動時存在著評估的信道脈衝應答之間的弱的相關性-，並且可以由固定和/或移動發送/接收設備採集相關性的程度，其辦法是採用由固定和/或移動發送/接收設備評估例如以前時隙的信道脈衝應答。
根據本發明的權利要求6、18的發展提供的優點在於，-當移動發送/接收設備(移動站)以小於3km/h的速度很緩慢移動時(例如具有遠程電子信箱連接的數據終端)，和當根據前面的一般的原則性想法可以明顯地改善信道評估時-可以減少NPILOT比特的數目，而不顯著地影響信道評估的質量。在此情況下可以提高傳送格式參數用的NTFCI比特的數目，和/或提高迅速功率調節用的NTPC比特的數目。因此總共既在下行方向上，又在上行方向上改善電信系統的性能或效率。
根據本發明的權利要求7、19的發展提供的優點在於，-當在考慮前面的一般的原則性想法條件下，移動的發送/接收設備(移動站)以大於150km/h的速度很迅速移動時，和當迅速的功率調節不再能穩定住「瑞利衰落」(主要通過移動站的移動引起的迅速衰減)，和因此僅還可以實現「對數正態衰落」(主要通過屏蔽效應引起的緩慢衰減)的調節時，在此對於迅速的功率調節能夠以顯著較小的比特速率實現「對數正態衰落」的調節-僅還在每第十個時隙中發送迅速功率調節用的NTPC比特。在其餘的時隙中刪除迅速功率調節用的NTPC比特。然後為此發送信道評估用的附加NPILOT比特和/或傳送格式參數用的NTFCI比特。
根據本發明的權利要求6、18和/或權利要求7、19的發展提供的優點在於，在考慮前面的一般的原則性想法條件下，當-像在按權利要求6、18的本發明的發展那樣-移動的發送/接收設備(移動站)首先很緩慢移動時，分別採用在此進一步發展上採用的NPILOT比特，NTFCI比特和NTPC比特的數目，並且然後當-像在按符合權利要求7、19的本發明的發展那樣-移動的發送/接收設備(移動站)開始越來越快地移動時，則在超越規定的速度，例如100km/h之後，分別採用在此發展上採用的NPILOT比特，NTFCI比特和NTPC比特的數目。
在根據本發明的空氣接口中，在基於碼分復用的電信系統上，每個時隙的總數據量是通過擴展係數的減小可增大的。
據此，可以如此來實現此提高，通過減小擴展係數來增大每個時隙的總數據量。
在根據本發明的空氣接口中，電信系統是可在FDD和/或TDD模式中運行的。
在根據本發明的空氣接口中，電信系統是可在寬帶模式中運行的。
在根據本發明的空氣接口中，控制裝置接入物理信道，使得數據的分布是通過每個時隙的總數據量的提高而改變的。
在根據本發明的空氣接口中，控制裝置接入物理信道，使得數據的分布是可改變的，同時各時隙的總數據量保持不變，其中將數據欄位中的數據分配給第二信道，或將有用數據欄位中的數據分配給第一信道。
本發明還包括其它附加的有利發展。
以下圖1至7展示圖1為「下行鏈路」中WCDMA/FDD空氣接口的「三層面結構」，圖2為「上行鏈路」中WCDMA/FDD空氣接口的「三層面結構」，圖3為TDCDMA/TDD空氣接口的「三層面結構」，圖4為具有按頻分/時分/碼分復用的信道多重利用的無線電系統結構，圖5為構成為發送/接收設備的基站的原理性構造，圖6為同樣構成為發送/接收設備的移動站的原理性構造。
圖7為根據圖5和6中所示微處理機的一種變異的微處理機。
具體實施例方式
利用例示實施例藉助於圖7闡述這些發明。所示的圖7為根據圖5和6中所示微處理機的一種變異的微處理機。
圖7根據圖5和6中所示微處理機μP展示具有變異程序模塊PGM′的一種變異的微處理機μP′。此變異在於，變異的程序模塊PGM′在主管數據安全的第二層S2中和在主管交換的第三層S3中分別含有控制裝置STM。這些控制裝置STM是如此構成的和以這種方式訪問層1中的物理信道DPCCH，DPDCH，使得1.在電信上行和/或下行方向上的電信連接期間，在有用數據序列NDS中的保持不變數據量的，和每個時隙ZS的保持不變總數據量的情況下，通過修改電信連接特徵，導頻序列PS中NPILOT比特的，TPC序列TPCS中NTPC比特的和TFCI序列TFCIS中NTFCI比特的分布是可改變的，和/或2.在電信上行和/或下行方向上的電信連接期間，通過提高每個時隙ZS的總數據量，導頻序列PS中NPILOT比特的，TPC序列TPCS中NTPC比特的和TFCI序列TFCIS中NTFCI比特的分布是可改變的，和/或3.在電信上行和/或下行方向上的電信連接期間，在每個時隙ZS的保持不變總數據量的情況下，導頻序列PS中NPILOT比特的，TPC序列TPCS中NTPC比特的和TFCI序列TFCIS中NTFCI比特的分布是可改變的，其中將導頻序列PS中NPILOT比特的，TPC序列TPCS中NTPC比特的和TFCI序列TFCIS中NTPCI比特的一部分分配給DPDCH信道，或者將有用序列NDS中NDATA比特的，NDATA1比特的，NDATA2比特的一部分分配給DPCCH信道。
除此之外可能的是，控制裝置STM是如此構成的和以這種方式訪問層1中的物理信道DPCCH，DPDCH，使得4.當作為電信連接的一個第一性能，移動的發送/接收設備MS1...MS5以顯著小於5km/h的低速度移動時，有利於TPC序列TPCS中NTPC比特的和TFCI序列TFCIS中NTFCI比特的數目地，減少導頻序列PS中的NPILOT比特的數目，和/或5.當作為電信連接的一個第二性能，移動的發送/接收設備MS1...MS5以顯著大於100km/h的高速度移動時，有利於導頻序列PS中NPILOT比特的和TFCI序列TFCIS中NTFCI比特的數目地，減少TPC序列TPCS中的NTPC比特的數目。
權利要求
1.一種用於控制電信系統用的移動和/或固定發送/接收設備之間無線電信的方法，其中(a)在電信系統時幀結構(ZR，MZR)的至少一個時隙(ZS)中，至少一個第一物理信道(DPCCH)和至少一個第二物理信道(DPDCH)被分配給每個電信連接，(b)利用信道評估數據(NPILOT)用於信道評估(PS)的一個第一數據欄位、利用功率調節數據(NTPC)用於功率調節(TPCS)的一個第二數據欄位、和利用傳輸格式信道表示數據(NTFCI)用於傳輸格式信道表示(TFCIS)的一個第三數據欄位被分配給所述第一信道(DPCCH)，(c)具有有用數據(NDATA，NDATA1，NDATA2)的有用數據欄位(NDS)被分配給所述第二信道(DPDCH)，其特徵在於，在電信上行和/或下行方向上的電信連接期間，數據欄位(PS，TPCS，TFCIS)中的數據(NPILOT，NTPC，NTFCI)的分布可以自適應地改變。
2.按權利要求1的方法，其特徵在於，數據(NPILOT，NTPC，NTFCI)的分布可以自適應地變化，同時有用數據欄位(NDS)中的數據量保持相同並且各時隙(ZS)中的總數據量保持相同。
3.按權利要求2的方法，其特徵在於，通過改變電信連接的特徵來自適應地改變數據(NPILOT，NTPC，NTFCI)的分布。
4.按權利要求1的方法，其特徵在於，通過增加各個時隙(ZS)中的總數據量來自適應地改變數據(NPILOT，NTPC，NTFCI)的分布。
5.按權利要求1的方法，其特徵在於，自適應地改變數據(NPILOT，NTPC，NTFCI)的分布，同時通過將數據欄位(PS，TPCS，TFCIS)中的數據(NPILOT，NTPC，NTFCI)分配給第二信道(DPDCH)，或將有用數據欄位(NDS)中的數據(NDATA，NDATA1，NDATA2)分配給第一信道(DPCCH)，使各時隙(ZS)中的總數據量保持相同。
6.按權利要求3的方法，其特徵在於，如果作為電信連接的一個第一特徵的、移動的發送/接收設備(MS1...MS5)以顯著小於5km/h的低速度移動時，則使第一數據欄位(PS)中的數據項(NPILOT)的數目減少，以便使第二數據欄位(TPCS)和/或第三數據欄位(TFCIS)中的數據項(NTPC，NTFCI)中的數據項(NPILOT，NTFCI)的數目增加。
7.按權利要求3或6的方法，其特徵在於，如果作為電信連接的一個第二特徵的，移動的發送/接收設備(MS1...MS5)以顯著大於100km/h的高速度移動時，則使第二數據欄位(TPCS)中的數據項(NTPC)的數目減少，以便使第一數據欄位(PS)和/或第三數據欄位(TFCIS)中的數據項(NPILOT，NTFCI)的數目增加。
8.按權利要求4的方法，其特徵在於，在基於碼分復用的電信系統上，每個時隙(ZS)的總數據量是通過擴展係數的減小可增大的。
9.按權利要求1和8之一的方法，其特徵在於，電信系統是可在FDD和/或TDD模式中運行的。
10.按權利要求1、8或9的方法，其特徵在於，電信系統是可在寬帶模式中運行的。
11.按權利要求1至3之一或權利要求5至7之一的方法，其特徵在於，數據(NPILOT，NTPC，NTFCI)的分布是通過每個時隙(ZS)的總數據量的提高而改變的。
12.按權利要求1、2、3、6或7的方法，其特徵在於，數據(NPILOT，NTPC，NTFCI)的分布是可改變的，同時通過將數據欄位(PS，TPCS，TFCIS)中的數據(NPILOT，NTPC，NTFCI)分配給第二信道(DPDCH)或將有用數據欄位(NDS)中的數據(NDATA，NDATA1，NDATA2)分配給第一信道(DPCCH)，使各時隙(ZS)的總數據量保持不變。
13.一種在移動和/或固定發送/接收設備之間無線電信的電信系統用的移動發送/接收設備，包括相互連接並且設計為構成一個空氣接口的至少一個微處理器(STSE，μP)和一個收發機(FSE，FEE)，其中所述微處理器(STSE，μP)包含一個程序模塊(PGM)，該程序模塊包含一個物理第一層(S1)、一個主管數據安全的一個第二層(S2)和/或主管交換的一個第三層(S3)，並且其中(a)所述物理第一層(S1)在電信系統時幀結構(ZR，MZR)的至少一個時隙(ZS)中，對於分配給第一層(S1)的每個電信連接，含有至少一個第一物理信道(DPCCH)和至少一個第二物理信道(DPDCH)，(b)在第一信道(DPCCH)中含有利用信道評估數據(NPILOT)用於信道評估(PS)的一個第一數據欄位，利用功率調節數據(NTPC)用於功率調節(TPCS)的一個第二數據欄位，和利用傳輸格式信道表示數據(NTFCI)用於傳輸格式信道表示(TFCIS)的一個第三數據欄位，(c)在第二信道(DPDCH)中含有具有有用數據(NDATA，NDATA1，NDATA2)的有用數據欄位(NDS)，其特徵在於，所述微處理器(STSE，μP)的程序模塊(PGM)中的所述第二層(S2)和/或所述第三層(S3)分別按這樣的方式(μP』，PGM』)含有接入物理信道(DPCCH，DPDCH)的控制裝置(STM)，使得在電信上行和/或下行方向上的電信連接期間，數據欄位(PS，TPCS，TFCIS)中的數據(NPILOT，NTPC，NTFCI)的分布可以自適應地改變。
14.按權利要求13的移動發送/接收設備，其特徵在於，接入物理信道(DPCCH，DPDCH)的控制裝置(STM)，使得數據(NPILOT，NTPC，NTFCI)的分布可以自適應地變化，同時有用數據欄位(NDS)中的數據量保持相同並且各時隙(ZS)中的總數據量保持相同。
15.按權利要求14的移動發送/接收設備，其特徵在於，接入物理信道(DPCCH，DPDCH)的控制裝置(STM)，使得通過改變電信連接的特徵來自適應地改變數據(NPILOT，NTPC，NTFCI)的分布。
16.按權利要求13的移動發送/接收設備，其特徵在於，控制裝置(STM)接入物理信道(DPCCH，DPDCH)，使得通過增加各個時隙(ZS)中的總數據量來自適應地改變數據(NPILOT，NTPC，NTFCI)的分布。
17.按權利要求13的移動發送/接收設備，其特徵在於，控制裝置(STM)接入物理信道(DPCCH，DPDCH)，使得自適應地改變數據(NPILOT，NTPC，NTFCI)的分布，同時通過將數據欄位(PS，TPCS，TFCIS)中的數據(NPILOT，NTPC，NTFCI)分配給第二信道(DPDCH)或將有用數據欄位(NDS)中的數據(NDATA，NDATA1，NDATA2)分配給第一信道(DPCCH)，使各時隙(ZS)中的總數據量保持相同。
18.按權利要求15的移動發送/接收設備，其特徵在於，控制裝置(STM)接入物理信道(DPCCH，DPDCH)，如果作為電信連接的一個第一特徵的，移動的發送/接收設備(MS1...MS5)以顯著小於5km/h的低速度移動時，則使第一數據欄位(PS)中的數據項(NPILOT)的數目減少，以便使第二數據欄位(TPCS)和/或第三數據欄位(TFCIS)中的數據項(NTPC，NTFCI)中的數據項(NPILOT，NTFCI)的數目增加。
19.按權利要求15或18的移動發送/接收設備，其特徵在於，控制裝置(STM)接入物理信道(DPCCH，DPDCH)，如果作為電信連接的一個第二特徵的，移動的發送/接收設備(MS1...MS5)以顯著大於100km/h的高速度移動時，則使第二數據欄位(TPCS)中的數據項(NTPC)的數目減少，以便使第一數據欄位(PS)和/或第三數據欄位(TFCIS)中的數據項(NPILOT，NTFCI)的數目增加。
20.按權利要求16的移動發送/接收設備，其特徵在於，在基於碼分復用的電信系統上，每個時隙(ZS)的總數據量是通過擴展係數的減小可增大的。
21.按權利要求13或20的移動發送/接收設備，其特徵在於，電信系統是可在FDD和/或TDD模式中運行的。
22.按權利要求13或20的移動發送/接收設備，其特徵在於，電信系統是可在寬帶模式中運行的。
23.按權利要求13至15之一或權利要求17至19之一的移動發送/接收設備，其特徵在於，控制裝置(STM)接入物理信道(DPCCH，DPDCH)，使得數據(NPILOT，NTPC，NTFCI)的分布是通過每個時隙(ZS)的總數據量的提高而改變的。
24.按權利要求13、14、15、18或19的移動發送/接收設備，其特徵在於，控制裝置(STM)接入物理信道(DPCCH，DPDCH)，使得數據(NPILOT，NTPC，NTFCI)的分布是可改變的，同時通過將數據欄位(PS，TPCS，TFCIS)中的數據(NPILOT，NTPC，NTFCI)分配給第二信道(DPDCH)或將有用數據欄位(NDS)中的數據(NDATA，NDATA1，NDATA2)分配給第一信道(DPCCH)，使各時隙(ZS)的總數據量保持不變。
25.一種在移動和/或固定發送/接收設備之間無線電信的電信系統用的固定發送/接收設備，包括相互連接並且設計為構成一個空氣接口的至少一個微處理器(STE，μP)和一個收發機(FSE，FEE)，其中所述微處理器(STSE，μP)包含一個程序模塊(PGM)，該程序模塊包含一個物理第一層(S1)、一個主管數據安全的一個第二層(S2)和/或主管交換的一個第三層(S3)，並且其中(a)所述物理第一層(S1)在電信系統時幀結構(ZR，MZR)的至少一個時隙(ZS)中，對於分配給第一層(S1)的每個電信連接，含有至少一個第一物理信道(DPCCH)和至少一個第二物理信道(DPDCH)，(b)在第一信道(DPCCH)中含有利用信道評估數據(NPILOT)用於信道評估(PS)的一個第一數據欄位，利用功率調節數據(NTPC)用於功率調節(TPCS)的一個第二數據欄位，和利用傳輸格式信道表示數據(NTFCI)用於傳輸格式信道表示(TFCIS)的一個第三數據欄位，(c)在第二信道(DPDCH)中含有具有有用數據(NDATA，NDATA1，NDATA2)的有用數據欄位(NDS)，其特徵在於，所述微處理器(STE，μP)的程序模塊(PGM)中的所述第二層(S2)和/或所述第三層(S3)分別按這樣的方式(μP』，PGM』)含有接入物理信道(DPCCH，DPDCH)的控制裝置(STM)，使得在電信上行和/或下行方向上的電信連接期間，數據欄位(PS，TPCS，TFCIS)中的數據(NPILOT，NTPC，NTFCI)的分布可以自適應地改變。
26.按權利要求25的固定發送/接收設備，其特徵在於，接入物理信道(DPCCH，DPDCH)的控制裝置(STM)，使得數據(NPILOT，NTPC，NTFCI)的分布可以自適應地變化，同時有用數據欄位(NDS)中的數據量保持相同並且各時隙(ZS)中的總數據量保持相同。
27.按權利要求26的固定發送/接收設備，其特徵在於，接入物理信道(DPCCH，DPDCH)的控制裝置(STM)，使得通過改變電信連接的特徵來自適應地改變數據(NPILOT，NTPC，NTFCI)的分布。
28.按權利要求13的固定發送/接收設備，其特徵在於，控制裝置(STM)接入物理信道(DPCCH，DPDCH)，使得通過增加各個時隙(ZS)中的總數據量來自適應地改變數據(NPILOT，NTPC，NTFCI)的分布。
29.按權利要求25的固定發送/接收設備，其特徵在於，控制裝置(STM)接入物理信道(DPCCH，DPDCH)，使得自適應地改變數據(NPILOT，NTPC，NTFCI)的分布，同時通過將數據欄位(PS，TPCS，TFCIS)中的數據(NPILOT，NTPC，NTFCI)分配給第二信道(DPDCH)或將有用數據欄位(NDS)中的數據(NDATA，NDATA1，NDATA2)分配給第一信道(DPCCH)，使各時隙(ZS)中的總數據量保持相同。
30.按權利要求28的固定發送/接收設備，其特徵在於，在基於碼分復用的電信系統上，每個時隙(ZS)的總數據量是通過擴展係數的減小可增大的。
31.按權利要求25或30的固定發送/接收設備，其特徵在於，電信系統是可在FDD和/或TDD模式中運行的。
32.按權利要求25或30的移動發送/接收設備，其特徵在於，電信系統是可在寬帶模式中運行的。
33.按權利要求25至27之一或權利要求29的固定發送/接收設備，其特徵在於，控制裝置(STM)接入物理信道(DPCCH，DPDCH)，使得數據(NPILOT，NTPC，NTFCI)的分布是通過每個時隙(ZS)的總數據量的提高而改變的。
34.按權利要求25、26或27的固定發送/接收設備，其特徵在於，控制裝置(STM)接入物理信道(DPCCH，DPDCH)，使得數據(NPILOT，NTPC，NTFCI)的分布是可改變的，同時通過將數據欄位(PS，TPCS，TFCIS)中的數據(NPILOT，NTPC，NTFCI)分配給第二信道(DPDCH)或將有用數據欄位(NDS)中的數據(NDATA，NDATA1，NDATA2)分配給第一信道(DPCCH)，使各時隙(ZS)的總數據量保持不變。
全文摘要
為了取決於信道數據傳輸速率，系統環境，系統利用率和發送/接收設備之間的距離，如此來改善利用移動和/或固定發送/接收設備之間無線電信的電信系統中物理信道的性能，使得在發送/接收設備中在發送機和/或接收機上的電路技術的改變是不必要的，建議一種空氣接口，在此空氣接口上N
文檔編號H04L1/00GK1829135SQ20061000433
公開日2006年9月6日 申請日期1999年6月30日 優先權日1998年6月30日
發明者A·昆茲, M·納山, L·雅波特, H·蘭登貝格爾 申請人:西門子公司