在移动无线电系统中进行数据 传输的方法、移动站和基站 本发明涉及一种基站、一种移动站和在通信系统中，特别是在CDMA移动无线电系统中，进行数据传输的一种方法，其中构成帧的数据如此进行传输，使得移动站有可能在一个或多个中断阶段期间，在此阶段或这些阶段中，它将中断接收(基站的到目前为止的信源或数据)和/或中断处理接收的数据或中断发射，而执行其它功能，特别是通过接收装置进行测量。下面，把发射和/或接收也可理解为“传输”。
在通信系统中，数据(例如话音数据、图象数据或系统数据)都是在基站和移动站之间的传输路径上进行传输。在无线电通信系统上，这是利用电磁波通过空中接口或无线电接口实现的。在此，使用了位于给有关系统预定的频带中的载频。在GSM(全球移动通信系统)上，载频位于频带900MHz内。对未来的无线电通信系统，例如UMTS(通用移动通信系统)或第三代的其它系统，规定的频率在频带2000MHz内。
特别是在未来的CDMA系统中，例如在下行方向，也即从基站到移动站的方向，主要是由基站连续进行发射。通常在发射时传输的数据构成均有预定长度的帧。特别是在不同的业务中，象话音数据传输和视频数据传输，帧也可以有不同的结构和长度。在帧的连续序列中，每个帧的结构和/或长度却都是规定好地和/或通过移动站可识别的。
特别是在蜂窝移动无线电系统中，移动站有时也必须执行有别于数据接收的其它功能，这些功能至少在只有一个唯一的接收装置工作时将不会同时执行。例如在构成的蜂窝无线电通信系统中，在该系统的不同蜂窝中的基站发射不同的频率，移动站不时地测量它是否能以良好的接收质量接收其它基站的无线电信号。为此，移动站将其接收装置调到另一个频率作为它暂时在其上接收数据的频率。
为了可以不中断从基站到移动站的发射，已经建议移动站配备第二部接收装置。由于成本费用的原因，这个方案在实践中却大多遭到拒绝。
另一个建议也是已知的，按该建议基站在规定的时间中断发射，以便使接收站通过其唯一的接收装置实施对相邻信道的搜索(搜索相邻的基站或搜索由这些基站发出的一定的数据包，下面也可把同步脉冲组、频率校正脉冲组或导频信号脉冲组理解为数据包)。
为避免数据损失，基站以前用比基本上恒定的持续发射速率较高的发射速率发射数据。为了这不会导致较高的比特误码率(BER)，所以在这个时间内必须额外增加发射功率。
中断阶段的重复频率和中断阶段的长短取决于各自的系统，也取决于系统当时的工作状态。例如对移动站的相邻信道搜索在蜂窝组成的无线电通信系统中，中断阶段具有长度各为5至6ms就足够了。在具有HCS(分级单元结构)的系统中，使中断阶段大约每隔100ms一次就足够了。因为随着插入的中断阶段的数量的增加也增加传输质量的损失，所以插入尽可能少的中断阶段是人们所期望的。
本发明的任务是提供一种本文开头所述类型的数据传输方法、移动站和基站，它们在传输质量良好时，使观测第二个基站成为可能。
该任务通过独立权利要求解决。进一步扩展是附属的权利要求的内容。
按此，本发明以下面这种构思为基础，即根据在中断阶段期间获得的接收结果，将影响插入中间阶段的信息从移动站发送到第一基站，在该中断阶段接收装置被转换到接收第二基站的数据包。
由第二基站发射的数据包也可能是指需检测的数据包(同步数据包)或特征数据包(频率校正数据包)。
也可把影响插入中断阶段理解为限制未来中断阶段的数量和/或结束插入中断阶段和/或继续控制其它中断阶段的插入和/或控制中断阶段的持续时间。
对“移动站转换到接收数据包”的概念在本申请书的范围内也可理解为，在通常的模拟和数字滤波以后和必要时消旋以后，将接收的数据包与对应于训练序列的相关序列比较(例如相关的)，并且以此来搜索数据包。需要时也可采用其它方法(例如FIR、IRR或其它滤波器)代替相关性。如果接收、检测到具有足够质量的数据包，或求出具有足够质量的利用数据包传递的信息等等情况下，则可说是得到关于这个数据包的正的接收结果。
因此，在例如在下行方向按照第一种传输方法从第一基站到移动站传输数据期间，至少在确定的发射阶段期间插入中断阶段，在该中断阶段移动站中断接收从第一基站发射的数据和/或中断处理收到的数据，并且在该中断阶段中，移动站转换到接收由第二基站按照第二种传输方法发出的数据包。根据关于这个由第二基站发出的数据包的接收结果，从移动站到第一基站发射信息，该信息影响插入中断阶段。
由第一基站使用的第一种传输方法，在此可以是指CDMA方法，并且第二基站所用的第二种传输方法可以是指GSM方法。这样，例如在UMTS传输中为了观测GSM基站可插入中断阶段。为减少该中断阶段的数量，在接收对搜索相邻信道足够的信息后，将一个消息从移动站传递到UMTS基站，以便影响或限制插入其它中断阶段。
这样，只要知道了足够的关于应观测的第二基站的信息，就有可能尽可能快地结束并以此尽可能地限制插入中断阶段和以此改进传输质量。
按照本发明的一种改进的方案，在接收到一个特征数据包以后就可允许在接收随后要检测的数据包以后，不再插入中断阶段。
这样，通过使用从第二基站向移动站进行数据传输的已知的帧结构，保持很小的需插入的中断阶段的数量是可能的。
本发明另一种扩展方案规定，将移动站转换到接收多个基站的数据包，并且根据接收结果将影响插入中断阶段的信息发射到第一基站。
以此可达到依次观测多个相邻基站和在对这些进行足够的观测以后首先结束插入中断阶段。
本发明的另一个方案规定，利用同一个消息传递影响插入中断阶段的信息和传递关于第二和/或第三基站的信息。
这就使得有可能用尽可能小的信令费用观测相邻基站和传递观测结果的信息。
现在借助附图详细说明本发明的实施例。但本发明却不限于这些实施例。附图的各个图示出：
图1为移动无线电系统的电路原理图；
图2为移动站的电路原理图；
图3为在发射阶段期间插入中断阶段的示意图。
在图1中，示出了例如由GSM(全球移动通信系统)系统与UMTS(通用移动通信系统)系统组合而成的蜂窝移动无线电网，该网络由彼此成网或建立到固定网PSTN/ISDN入口的许多移动交换站MSC组成。此外，这些移动交换站MSC均与至少一个基站控制器BSC相连，该控制器也可通过数据处理系统构成。
每个基站控制器BSC又与至少一个基站BS相连。一个这样的基站BS是一个无线电站，该站通过无线电接口建立连到其它无线电站，即所谓的移动站MS的无线电通信线路。在移动站MS和分配给这些个移动站MS的基站BS之间，利用无线电信号传输在位于频带内的无线电信道内的信息。基站无线电信号的有效距离主要确定无线电小区FZ。
基站BS和一个基站控制器BSC都可综合到一个基站系统。在此，基站系统BSS也负责无线电信道管理或分配、数据率匹配、无线电传输路径的监控、切换程序和在CDMA系统的情况下，负责分配所要用的扩展码集，并且将对此所需的信令信息传递给移动站MS。
在双工系统情况下，采用FDD(频分双工)系统时，例如象GSM系统，规定对上行链路(移动站到基站)与下行链路(基站到移动站)采用不同的频带，并且在采用TDD(时分双工)系统时，象DECT(数字增强型无绳电信)系统规定对上行链路或下行链路采用不同的时间间隔。在不同的频带内，通过FDMA(频分多址)方法实现多个频道。
在本申请的范围内所用的概念和举例时常也涉及到GSM移动无线电系统；但它却决非受此限制，而是根据本说明专业人员也可以很容易地把它转用于其它的、必要时转用于未来的移动无线电系统，象CDMA系统，特别是宽带CDMA系统或TD/CDMA系统。人们特别可把UMTS基站或CDMA基站视为第一基站BS1，特别对需进行观测的GSM(相邻)的基站可视为第二和/或第三基站BS2、BS3，特别是可把双模移动站视为移动站，该双模移动站形成为不仅用于接收/发射GSM信号，而且也接收和/或发射UMTS信号或CDMA信号，必要时也可以安排用于固定式工作。
图2示出了一个无线电站，该站可以是一个移动站MS，组成有操作单元MMI、控制装置STE、处理装置VE、电源装置SVE、接收装置EE和发射装置SE。
控制装置STE主要由程序控制的微控制器MC组成，该控制器可对存储器模块SPE进行写和读存取。微控制器MC控制和监控无线电站的各主要单元和功能，主要控制通信和信令过程，为了对键盘输入作出反应，它执行相应的控制程序，并且也负责将设备置入不同的工作状态。
处理装置VE也可由数字信号处理器DSP构成，该处理器同样可对存储器模块SPE进行存取。
在易失的或非易失的存储器模块SPE中，可存储控制无线电站和通信过程，特别是还有信令过程所需要的程序数据、设备信息、由用户输入的信息和在处理信号期间所形成的信息。
高频部分HF由具有调制器和放大器的发射装置SE以及具有解调器和同样具有放大器的接收装置EE组成。
电压调节振荡器VCO的频率通过合成器SYN输送给发射装置SE和接收装置EE。利用电压控制的振荡器VCO，也可产生系统时钟以对设备的处理器装置提供时钟信号。
为通过移动无线电系统的空中接口接收和发射信号，设置了天线装置ANT。
无线电站也可指的是基站BS。在这种情况下，通过连接到移动无线电网例如通过基站控制器BSC或交换装置MSC来代替操作单元。为同时与多个移动站MS交换数据，基站BS拥有相当数量的发射和接收装置。
图3示出了具有很小时延的数据传输的帧结构，特别是在UMTS(通用移动通信系统)中的话音传输的帧结构，在UMTS中，在多帧内均具有12个单帧1进行数据传输。在此，图中特别示出了从第一基站BS1，特别是UMTS基站BS1向移动站MS，特别是双模移动站MS在下行链路的发射阶段，形成的该双模移动站MS除了接收UMTS数据外也用于接收GSM数据包。下面提出的实施方案主要限于下行链路。可是，当然本发明不仅可以用于进行下行链路传输，也可用于进行上行链路传输。在专业人员的工作范围内，可将用于下行链路的下面所列出的实施例引入上行链路传输。
单帧1均有10ms的发射长度Tf，这样多帧总共有发射长度Ts为120ms。第五和第六单帧1均有一个共同的、必要时使其帧界限3重叠的中断阶段2，中断阶段2长度为Ti，例如总计为6ms。在中断阶段2之前开始的第一帧4a的分段，和在中断阶段2以后结束的第二帧4b的分段长度相同或大小一样。在图3中所示出的实施例传输话音数据，这样在分析处理由移动站接收的数据时最大时延高达10ms，也即帧长Tf，是可被接受的。在帧内的数据被分类整理、统一编码和彼此重叠发射。在实施例中，第一帧4a和第二帧4b的发射速率均如此提高，以至于发射出与在未压缩的帧1中发射出帧长Tf等量的要发射信息，以持续时间Tc=Tf-Ti/2发射出去。
在此，在中断阶段期间至少中断将数据发射到已定的进行相邻信道搜索的移动站，而可以继续发射到其它移动站上，这些通过使用多路存取的方法，例如CDMA方法是可能作到的。
通过GSM基站发出的GSM帧包括8个时隙，在这8个时隙中均有一个数据包。由GSM基站BS2发出的数据包，例如象同步数据包(需检测的数据包、同步脉冲组)、频率校正数据包(特征数据包、频率校正脉冲组)和标准数据包都服从于相同的时模式。由GSM基站发射4次每次都是10个时帧(GSM帧)并且随后在11个时帧以后(GSM帧)(总共51个时帧)发射一个频率校正数据包和在每种情况下在一个时帧后发射一个同步数据包。
例如当移动站MS处于与当前的UMTS基站BS1进行通话状态或传输有用数据状态期间，中断阶段在一定的时间点/时间段，在这一定的时间点/时间段之间具有固定或不同长度的持续时间，可插入到下行线传输中，在此期间移动站MS的接收装置转换到接收各相邻的GSM基站BS2、BS3的数据包。这样，在中断阶段2期间，UMTS基站中断向移动站MS发射数据并且移动站MS中断接收和/或处理由UMTS基站BS1发射的数据。借助控制装置STE将接收装置EE转换到接收相邻的GSM基站BS2和接收由该站发射的数据包，移动站MS利用接收装置EE实施相邻信道的搜索，以便接收由相邻的GSM基站BS2、BS3发射的需要时出现的同步数据包dp。
相邻信道搜索的目的也是检测需检测的同步数据包。如果按本发明的改进方案，移动站MS在这些中断阶段的一个中接收需检测的同步数据包，则结束至少关于这个基站BS2的相邻信道的搜索，并且移动站MS需要时通过相应的信令信道将相应的控制信息m(SCH-搜索)发射到第一基站BS1,UMTS基站。于是，UMTS基站BS1至少首先不将其它中断阶段插入下行链路数据流d中。
检测需检测的同步数据包也可通过接收特性频率校正数据包达到，因为根据已知的帧结构在接收频率校正数据包以后同步数据包的位置是已知的。由于在GSM系统中，频率校正数据包在基站BS2、BS3的同步数据包之前发出一个时帧，所以移动站MS按本发明的改进的方案除了接收同步数据包以外，也可转换到接收频率校正数据包。在此，移动站MS在中断阶段利用接收装置EE实施相邻信道搜索，借助控制装置STE将接收装置EE转接到接收相邻的GSM基站BS2，以便必要时接收出现的由相邻GSM基站BS2、BS3发射的同步数据包和频率校正数据包。
人们在本发明的范围内也可将概念“移动站转接到需检测的和有特性的数据包”，理解为在通常模拟和数字滤波以后和必要时反转以后，接收的数据包不仅与符合特征数据包dp的训练序列的相关序列、而且与符合需检测的数据包dp的训练序列的相关序列比较(例如相关的)，并且这样就可同时或并行地搜索需检测的和有特性的数据包。有时，也可使用其它方法(例如FTR、IRR或其它的滤波器)代替相关性。
在改进的方案中，移动站MS则在接收频率校正数据包以后，发射信息m到UMTS基站BS1{FCCH-找到(found)}，这些信息将导致，首先只将另一个中断阶段插入所发射的数据流，以便接收按固定间隔跟在频率校正数据包后面的同步数据包。基于对频率校正数据包和同步数据包之间的相对的时间位置的了解，所以插入的中断阶段的时间位置以及还有持续时间(因为时隙现在是已知的)与需检测的同步数据包的时间位置匹配一致。关于频率校正数据包或跟在后面的同步数据包的时间位置的相应的信息用FCCH-找到-消息进行传输。
本发明的另一个改进方案规定，首先要转换到第一相邻GSM基站BS2的观测，在成功地搜索或知道未成功的搜索以后，对一个或多个其它的GSM基站BS3实施相邻信道搜索，并且在对多个相邻的GSM基站BS2、BS3进行成功的和/或未成功的结束相邻信道搜索后，传递产生影响和/或限制和/或结束和/或控制继续插入中断阶段的信息m到UMTS基站BS1。为此，利用移动站MS的存储装置SPE暂存首先求出的相邻信道搜索的结果。
本发明的一个方案规定，对于未能成功地进行信道搜索的情况，这同样可利用相应的信息m传信令(FCCH/SCH-未-找到)，对此UMTS基站暂时不将其它的中断阶段插入到下行线数据流d中。
在本发明的扩展中，相邻信道搜索的结果例如相邻站的同一性和由相邻基站接收的信号的接收质量或场强，连同影响插入中断阶段的信息一起作为必要时分配给多帧的消息，传递到UMTS基站BS1。
在本发明的另一个改进的方案中，在第一基站BS1也是指GSM基站，该站按照GSM标准或由此导出的标准传输数据。