用于移动设备的无线同步的方法和设备与流程

本发明涉及一种用于移动设备、尤其移动通信设备的无线同步的方法。本发明同样涉及一种用于移动设备的无线同步的设备。

背景技术：

1、移动设备、尤其无线移动通信设备可以经由无线电连接与基站连接，以便与所述基站交换信息。在此，每个基站通常与多个移动式设备或移动设备连接，所述移动式设备或移动设备也称作为移动部分或参与者。无线电连接可以利用专有的或标准的协议以及调制方法，不仅基站而且移动设备中的每个移动设备都根据专有的或标准的协议以及调制方法工作。对于协议，已知作为频分复用和时分复用的两种基本方式。在频分复用的情况下，在最简单的情况中，每个移动设备使用经由单独的频率或频带的时间连续的连接。相反地，在通常也称为时分复用的时分多址方法(tdma，time division multiple access)中，(多个)相同频率的多个或全部移动设备在时间上错开，其中通过限定的配时方案来控制存取，所述配时方案给每个参与者分配特定的时隙。在此，可以使用同步的或非同步的方案；在同步的配时方案中，给每个参与者分配具有周期性重复的固定的时间段，而在非同步的方案中不存在固定的分配。但对于时分多址方法，一般需要的是，全部参与者使用固定的共同的时基。为此，必须检测和修正每个移动设备的各自时基相对于基站的时基的甚至最小的偏差。

2、在大多数情况中，在基站和参与者之间仅存在无线电连接，所述无线电连接具有起初未知的、主要与空间间距相关的信号延迟或时延。此外，所述无线电连接会受反射干扰并且随时间改变，因为移动设备可以运动。

3、因此，出现如下问题，移动设备如何可以与基站同步。对此，已知具有不同精度的多个不同方法。

4、对于移动无线电已知的方法在于，基站发送具有预先限定的序列的信号，所述序列具有为零的自相关。例如所谓的zadoff-chu序列适合于此。每个移动设备执行接收信号与已知的序列的相关，其中因为该序列的自相关特性，刚好得出相关最大值。相关最大值的时刻被检测并且用作为参考时刻。然而，对应于无线电信号的渡越时间，在此也得出与距离相关的时延。因此，移动设备中的参考时刻含有例如一微秒或数微秒的不确定性。因为时分多址方法基于所述参考时刻，因此可能需要的是，让每个时隙的开始和结尾不使用，以便补偿所述不确定性，从而避免可能的冲突。为了提高时分多址方法的效率，需要更精确的同步。

5、在要求优先权的德国专利申请中，德国专利商标局检索到如下文献：us 6 714611b1，us 7 068 629b1，wo 94/28 643a1和wo 94/30 024a1。

技术实现思路

1、本发明因此基于如下目的，提供用于移动设备的无线同步的改进的方法。优选地，精度在此应小于100ns。假设，移动设备和基站经由无线电连接而连接并且分别具有自己的时基，其中基站的时基要用作为参考。此外假设，无线电连接利用时隙，其中至少一个限定的、周期性重复的时隙用于控制信息。可选地，在此规定数量的时隙形成一帧，所述帧同样周期性重复。基站和移动设备的时基和进而时隙首先不彼此同步并且根据本发明同步。

2、所述目的通过根据权利要求1所述的方法来实现。权利要求11涉及根据本发明的设备。其他有利的实施方式在从属权利要求2至10、12至16中描述。

3、根据本发明，移动设备在如下时刻将第一同步信号发送给基站，所述时刻根据移动设备的时基是用于控制信息的时隙。在基站中接收第一同步信号时，根据基站的时基测量接收的时刻作为第一测量值。随后，基站在如下时刻将第二同步信号发送给移动设备，所述时刻根据基站的时基是用于控制信息的时隙。在移动设备中，根据移动设备的时基测量接收第二同步信号的时刻作为第二测量值。此外，第一测量值从基站传输给移动设备。移动设备随后从第一测量值和第二测量值中计算平均值并且从中计算如下值，所述移动设备利用所述值修正其自己的时基，使得所述时基与基站的时基同步。

4、属于本发明的优点的是，方法与无线电信号的信号渡越时间尽可能无关，并且甚至可以测量所述信号渡越时间。此外有利的是，每个移动设备个体地同步并且事先在同步不精确或没有同步的状态中仅发送唯一的短信号。借此，信号的不协调的发送和从而其他无线电连接的可能的干扰最小化。另一优点是，同步可以尽可能自主地在移动设备中进行并且对基站或其他移动设备没有影响。

技术特征：

1.一种用于将移动设备(mt，tx1，rx1，trx1)与基站(bs)经由无线电连接(r1，r2，r3)无线同步的方法(100)，

2.根据权利要求1所述的方法，所述方法附加地具有初始步骤：将初始信号(b0)从所述基站发送(st1)给所述移动设备，其中所述初始信号为用于发送所述第一同步信号(b1)的请求，并且其中响应于接收到的初始信号(b0)将所述第一同步信号(b1)从所述移动设备发送(st2)给所述基站。

3.根据权利要求2所述的方法，

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，

5.根据权利要求4所述的方法，

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，

7.在根据回引权利要求2的权利要求6所述的方法，

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，

11.一种用于将移动设备(600)与基站同步的设备(650)，其中所述移动设备(600)包含：

12.根据权利要求11所述的设备，

13.根据权利要求11或12所述的设备，

14.根据权利要求11至13中任一项所述的设备，

15.根据权利要求11至14中任一项所述的设备，

16.一种计算机可读的数据载体，所述数据载体具有在其上存储的指令，所述指令适合于对计算机或处理器编程，使得所述计算机或处理器执行应由所述移动设备执行的根据权利要求1至10中任一项所述的方法的步骤。

技术总结
在基站(BS)和移动设备(RX1，TX1，TRX1)之间的无线通信通常基于具有时隙的时分多址方法(TDMA)，所述时隙中的一些时隙设为用于控制信息。对此，必须使用共同的时基。因为每个移动设备具有其自己的时基，所以其首先必须检测相对于基站的时基的偏差并且修正。然而，无线电信号具有未知的且可变的渡越时间。为了改进移动设备与基站的同步，移动设备将第一同步信号(B1)在如下时刻发送(st2)给基站，所述时刻根据其时基(tMT)处于用于控制信息的时隙中。基站根据其自己的时基(tBS)测量(st3)将接收(TB，T)第一同步信号的时刻作为第一测量值(D1)并且在随后的控制时隙中将第二同步信号(B2)发送(st4)给移动设备，所述移动设备根据其时基(t<subgt;MT</subgt;)测量接收时刻作为第二测量值(D2)。此外，基站将第一测量值(D1)发送给移动设备(st6)。移动设备从第一和第二测量值中求取信号渡越时间和其时基的偏差并且修正所述偏差(st7，st8)。

技术研发人员：塞巴斯蒂安·格奥尔基,扬·瓦特曼
受保护的技术使用者：森海塞尔电子股份有限及两合公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21