在移動通訊中建立同步的移動通訊系統和方法
2023-05-02 07:35:21 2
專利名稱：在移動通訊中建立同步的移動通訊系統和方法
技術領域：
本發明涉及一種移動通訊系統適用於，例如，在數字可攜式電話和小區時分多路存取移動通訊中，和一種在移動通訊中建立同步的方法。
在TDD(時分雙工)-TDMA(時分多路存取技術)移動通訊中，如PHS(個人手持電話系統)中，安裝在服務區以內的多個基站之間的發射接收同步定時應該被調節以防止衝突的發生。
到目前為止使用的處理這種要求的裝置，是設置一個標準使其它設備滿足同步基站要求，或由一個標準臺使全部基站同步。
當設置一個標準使其它設備滿足與基站同步時，這些設備的管理很可能受其它設備的影響。此外，在任何標準設備都不存在的地方，是不可能提供基站之間的同步。
另一方面，當用一個標準系統使全部基站同步時，不利的是為了獲取在整個服務區的同步使用了多個時間。
本發明是針對這些問題而實現的，本發明的一個目的是提供一個移動通訊系統和一種在移動通訊中建立同步的方法，以保證在多個基站之間的同步和在時分傳輸中增強頻率再用而不增加衝突。
依據本發明的第一個方面，一個移動通訊系統包含多個第一基站，每個基站有一個預先確定的無線區，與一個或多個移動臺進行通訊；多個第二基站，每個基站有一個預先確定的無線區，與一個或多個移動臺通訊；另外，提供一個同步標準給所述的多個第一基站；和一個絕對同步臺，其提供同步標準給每個多個第二基站。
在移動通訊系統中，更可取的是，多個第二基站的每個基站有一個預先確定的同步區，以及多個第一基站的無線區在同步區裡相互連接或重疊。
更可取的是，每個第二基站有第一同步定時控制裝置，用於根據絕對同步臺發射的控制信道信號的同步定時控制發射給其它第二基站的控制信道信號的同步定時。
更可取地是，每個第二基站有第二同步定時控制裝置，用於根據絕對同步臺發射的控制信道信號的同步定時控制發射給移動臺的控制信道信號的同步定時。
更可取地是，每個第二基站有第二同步定時控制裝置，用於根據其它第二基站發射的控制信道信號的同步定時控制發射給移動臺的控制信道信號的同步定時。
更可取地是，控制信道信號在所有比特位的一預先確定位置處有一個預先確定的固定編碼，並且每個第二基站延遲待發射的控制信道信號，以使包含在發射的控制信道信號中的預先確定的固定編碼比特位位置與包含在接收的控制信道信號中的預先確定的固定編碼比特位位置一致。
依據本發明的第二個方面，一種在移動通訊中建立同步的方法包含以下步驟提供一個移動通訊系統包括多個第一基站，每個基站有一個預先確定的無線區，與一個或多個移動臺進行通訊，多個第二基站，每個基站有一個預先確定的無線區並且每個基站有一個預先確定的同步區，與一個或多個移動臺進行通訊；另外，提供一個同步標準給所述的多個第一基站，所述的第一基站的無線區在同步區裡相互連接或重疊，以及一個絕對同步臺，用於給所述的多個第二基站的每一個提供一同步標準；以及通過每個第二基站，根據絕對同步臺發射的控制信道信號的同步定時控制發射給其它第二基站的控制信道信號的同步定時。
在移動通訊中建立同步的方法裡，更可取地是，每個第二基站根據絕對同步臺發射的控制信道信號的同步定時控制發射給移動臺的控制信道信號的同步定時。
更可取地是，每個第二基站根據其它第二基站發射的控制信道信號的同步定時控制發射給移動臺的控制信道信號的同步定時。
更可取地是，控制信道信號在所有比特的一預先確定位置處有一個預先確定的固定編碼，並且每個第二基站延遲待發射的控制信道信號，以使包含在發射的控制信道信號中的預先確定的固定編碼比特位位置與包含在接收的控制信道信號中的預先確定的固定編碼比特位位置一致。
下面通過參照附圖對本發明進行更詳細描述，其中
圖1是用來說明根據本發明最佳實施例的移動通訊系統的整體結構圖；圖2是用來說明本發明實施例的一個絕對同步臺的結構例子的詳細方框圖；圖3是用來說明本發明實施例的一個主基站的結構例子的詳細方框圖。
圖4是用來說明本發明實施例的一個從屬基站的結構例子的詳細方框圖。
圖5是用來說明本發明實施例的絕對同步臺處理流程的例子的流程圖。
圖6是用來說明本發明實施例的主基站處理流程的例子的流程圖。
圖7A-7D是用來說明本發明實施例的控制信道信號的狀態的圖解。
本發明的最佳實施例在圖1-7中得到解釋。
圖1是根據本發明最佳實施例的移動通訊系統的整體結構圖。在此情況下，本發明的移動通訊系統應用於蜂窩移動通訊系統，如PHS(個人手持電話系統)。
圖1中，數字3表示一個絕對同步臺，該絕對同步臺用作同步區4-1，4-2，4-3(以下簡稱「同步區4」)的同步標準。
一個主基站1和多個從屬基站2，2…出現在同步區4-1，4-2，4-3的每一個裡面。
這個主基站1不是用於呼叫處理服務和通訊服務，而是用於建立從屬基站2，2…的同步，從屬基站2用於實際通訊服務。
絕對同步臺3在本發明最佳實施例中用於同步，不是用於與移動臺(未顯示)通訊。圖2是說明一個絕對同步臺3的結構例子的詳細方框圖。
如圖2所示，例如，絕對同步臺3有四個指向性天線31-1-31-4。安裝指向性天線31-1-31-4使主波瓣對準一個期望主基站1。
指向性天線31-1-31-4中每個預先確定一個主基站1作為相應的傳輸目的地以確保同步區4，同時避免傳輸延遲分布於多路。
根據本實施例，指向性天線31-1-31-4中任一個，例如，有不低於10dBi的增益，並以商用頻率傳輸200mW功率的控制信道信號到主基站1。
數字32表示一個包含一個門電路的天線開關。這個天線開關32的作用是通過一個專一的傳輸信號SS3將一個傳輸控制信道信號引導到天線31-1-31-4中任一個。
數字33表示一個無線控制器。無線控制器33根據從一個對TDMA時隙記數的時隙計數器34發送的一個時間通知信號Tim通過天線開關32選擇並控制指向性天線31-1-31-4。
圖3是說明主基站1的一個結構例子的詳細方框圖。數字11-1和11-2每個都表示一個發射指向性天線，數字15-1和15-2每個都表示一個接收指向性天線。這些發射指向性天線和接收指向性天線的細節與指向性天線31-1-31-4中的一樣。
數字17-1-17-4每個都表示一個用於個人終端通訊(PHS的個人終端)的非指向性天線。例子中包含多個套管天線。天線17-1-17-4也都是用作與從屬基站2的無線電同步。
數字12表示一個天線開關，用於在指向性天線15-1和15-2之間切換，數字14表示一個天線開關，用於在指向性天線11-1和11-2之間切換。天線開關12和14每個都包含一個門電路或一個類似的結構。
這樣，主基站1分別通過天線開關12和天線開關14在兩個接收指向性天線15-1和15-2之間進行切換和在兩個發射指向性天線11-1和11-2之間進行切換。
這允許在主基站1之間的同步電路中提供一個主通道和一個副通道。也就是，提供雙工方式以提高同步的可靠性。
主同步控制器13包括一個同步發生器和一個軟體(都未顯示)。產生同步的同步定時可由軟體改變。由於這種結構，絕對同步臺3和主基站1的目標同步定時可以調節。
從屬同步控制器18是用於服務的控制器的一部分，並與主同步控制器13同步。而且，這個從屬同步控制器18進行無線電發射機16的分集控制來控制無線電發射機16的增益。
用小區表示的每個主基站1的同步區4比從屬基站2，2…的小區寬闊，例如，同步區4有大約3.5公裡的半徑。
圖4是說明一個從屬基站2的結構例子的詳細方框圖。數字21-1-和21-4每個都表示一個非指向性天線，其細節與非指向性天線17-1-17-4中的一樣。這些非指向性天線21-1-21-4實行空間分集。
數字22表示一個無線電接收器用於非指向性天線21-1-21-4中每一個的接收電路。無線電接收器22檢測出一個模擬無線電信號並將模擬無線電信號轉換為一個基帶信號。而且，無線電接收器22確定解調器23使用的接收電平。
解調器23合成來自非指向性天線21-1-21-4中任一個由從無線電接收器22接收的基帶信號。因此，進行解調。在解調時，解調器23根據無線電接收器22的參考電平分別對非指向性天線21-1-21-4進行加權，以獲得增益。數字24表示一個UW判決部分它檢測UW(獨特字)來顯示接收的數據信息域的報頭部分，根據UW的報頭部分位置，計算自主基站1起同步定時偏差作為同步起始點。
在UW判決部分24中的計算同步定時的偏差信息被輸入一個同步控制器25。基於同步定時偏差的信息，操作同步定時被強制調整為主基站1的同步定時作為同步起始點。
圖5是用來說明絕對同步臺3處理流程的例子的流程圖。在本最佳實施例中，整個系統的啟動首先在絕對同步臺3實現，無線電同步由指向性天線指定的主基站1執行。
一旦啟動，絕對同步臺3開始發射一個控制信道信號(步驟Sa1)。
指向性天線31-1-31-4分別對準各自的主基站1。這樣，在指向性天線31-1-31-4中，連續判斷發射的控制信道信號是否是100毫秒(步驟Sa2)。100毫秒之後，發射天線(指向性天線31-1-31-4)被切換(步驟Sa3)。
在指向性天線31-1-31-4之間切換中，一個時隙計數器34把100毫秒間隔通知給無線電控制器33去控制天線開關32。這樣，控制信道信號從所選的指向性天線31-1-31-4中連續發射出去。
也就是說，對指向性天線31-1-31-4中每一個來說，控制信道信號按400毫秒間隔發射。
圖6是用來說明主基站1處理流程的例子的流程圖。
主基站1有一個指向性天線15-1和一個指向性天線15-2。
因此，指向性天線15-1和15-2任一個等待從絕對同步臺3或其它主基站1來的控制信道信號，並監測是否能檢測出UW(步驟Sb1)。
此外，監測指向性天線的等待時間是否超過1秒(步驟Sb2)。一旦超過1秒，切換接收天線(步驟Sb3)去等待控制信道信號。
當在步驟Sb1可以檢測出UW時，無線同步同步定時隨檢測的UW而變(步驟Sb4)。
圖7A-7D是用來說明控制信道信號的狀態的圖解。明確地說，圖7A用來說明在任意一個主基站1中的控制信道信號，圖7B是用來說明接收的控制信道信號，圖7C是用來說明經過時間修正的控制信道信號，圖7D是用來說明距離造成的同步定時偏差。
更明確地說，同步定時偏差A根據圖7A所示信號和圖7B所示信號確定。所以，如圖7C所示，同步定時由時間A強制改變。
距離造成的同步定時偏差也會出現。既然這樣，由於絕對同步臺3與每個主同步臺1之間的距離是已知的，同步定時偏差時間B能夠預先確定。因此，如圖7D所示，對於時間B，同步定時可按時間B改變。
這樣，已經建立了同步的主基站1，在同步修正之後，以100毫秒間隔從指向性天線11-1和指向性天線11-2交替發射一個控制信道信號給其它主基站1(步驟Sb5)。
此外，其後，主基站1依次同步，整個服務區的主基站1進行同步。
從屬基站2從這個實施例的啟動開始等待全部主基站1完成同步，並在完成同步時，執行無線電同步(步驟Sb6)。
這樣，無線電同步之後，被檢測的主基站1展示最高的接收電壓。同步定時的修正過程與上面描述的一樣。
如上所述，根據本發明實施例，一個移動通訊系統包括多個第一基站，每個基站有一個預先確定的無線區，與一個或多個移動臺進行通訊；多個第二基站，每個基站有一個預先確定的無線區並且每個基站有一個預先確定的同步區，與一個或多個移動臺進行通訊，另外，提供一個同步標準給這些多個第一基站，這些第一基站的無線區在同步區裡相互連接或重疊；和一個絕對同步臺用來給這些多個第二基站的每一個提供同步標準，每個第二基站根據絕對同步臺發射的控制信道信號的同步定時控制發射給其它第二基站的控制信道信號的同步定時。此外，每個第二基站根據絕對同步臺發射的控制信道信號的同步定時控制發射給移動臺的控制信道信號的同步定時。每個第二基站根據其它第二基站發射的控制信道信號的同步定時控制發射給移動臺的控制信道信號的同步定時。控制信道信號在所有比特的一預定位置處有一個預先確定的固定編碼，每個第二基站延遲待發射的控制信道信號，以致使包含在發射的控制信道信號中的預先確定的固定編碼比特位與包含在接收控制信道信號中的預先確定的固定編碼比特位一致。因此，可以實現一個移動通訊系統和一種在移動通訊中建立同步的方法，它能保證在多個基站之間的同步和在時分傳輸中增強頻率重用而不增加衝突。
一個被選的覆蓋整個區域的基站首先進行無線電同步，隨後對用於服務的其它基站同時進行同步。這樣可以縮短用於建立整個區域的同步定時。
此外，只有主基站同步的等待時間是必需的，運行基站可以同時進行同步。這樣可以實現算法的簡化。
而且，由自身系統中的裝置可以實現無線電同步。所以不需要依賴其它系統。
儘管參照最佳實施例對本發明進行了詳細描述，但可以理解，在本發明所附的權利要求的範圍內是能夠做出變化和修改的。
權利要求
1.一個移動通訊系統，其中包含多個第一基站，每個基站有一個預先確定的無線區，用於與一個或多個移動臺進行通訊；多個第二基站，每個基站有一個預先確定的無線區，用於與一個或多個移動臺進行通訊，另外，提供一個同步標準給這些多個第一基站；一個絕對同步臺，其用於給多個第二基站中的每一個提供一同步標準。
2.如權利要求1的移動通訊系統，其特徵在於多個第二基站中每個基站有一個預先確定的同步區，多個第一基站，這些第一基站的無線區在同步區裡相互連接或重疊。
3.如權利要求1的移動通訊系統，其特徵在於每個第二基站具有第一同步定時控制裝置，其根據絕對同步臺發射的控制信道信號的同步定時，控制發射給其它第二基站的控制信道信號的同步定時。
4.如權利要求2的移動通訊系統，其特徵在於每個第二基站具有第一同步定時控制裝置，其根據絕對同步臺發射的控制信道信號的同步定時，控制發射給移動臺的控制信道信號的同步定時。
5.如權利要求1的移動通訊系統，其特徵在於每個第二基站具有第二同步定時控制裝置，其根據其根據絕對同步臺發射的控制信道信號的同步定時，控制發射給移動臺的控制信道信號的同步定時。
6.如權利要求2的移動通訊系統，其特徵在於每個第二基站具有第二同步定時控制裝置，其根據其根據絕對同步臺發射的控制信道信號的同步定時，控制發射給移動臺的控制信道信號的同步定時。
7.如權利要求3的移動通訊系統，其特徵在於每個第二基站具有第二同步定時控制裝置，其根據其根據絕對同步臺發射的控制信道信號的同步定時，控制發射給移動臺的控制信道信號的同步定時。
8.如權利要求4的移動通訊系統，其特徵在於每個第二基站具有第二同步定時控制裝置，其根據其根據絕對同步臺發射的控制信道信號的同步定時，控制發射給移動臺的控制信道信號的同步定時。
9.如權利要求1的移動通訊系統，其特徵在於每個第二基站具有第二同步定時控制裝置，其根據其根據其它第二基站發射的控制信道信號的同步定時，控制發射給移動臺的控制信道信號的同步定時。
10.如權利要求2的移動通訊系統，其特徵在於每個第二基站具有第二同步定時控制裝置，其根據其它第二基站發射的控制信道信號的同步定時，控制發射給移動臺的控制信道信號的同步定時。
11.如權利要求3的移動通訊系統，其特徵在於每個第二基站具有第二同步定時控制裝置，其根據其它第二基站發射的控制信道信號的同步定時，控制發射給移動臺的控制信道信號的同步定時。
12.如權利要求4的移動通訊系統，其特徵在於每個第二基站具有第二同步定時控制裝置，其根據其它第二基站發射的控制信道信號的同步定時，控制發射給移動臺的控制信道信號的同步定時。
13.如權利要求5的移動通訊系統，其特徵在於控制信道信號在所有比特位的一預定位置處有一個預先確定的固定編碼，並且每個第二基站延遲待發射的控制信道信號，使包含在發射的控制信道信號中的預先確定的固定編碼的該比特位位置與包含在接收的控制信道信號中的預先確定的固定編碼比特位位置一致。
14.如權利要求6的移動通訊系統，其特徵在於控制信道信號在所有比特位的一預定位置處有一個預先確定的固定編碼，並且每個第二基站延遲待發射的控制信道信號，使包含在發射的控制信道信號中的預先確定的固定編碼的該比特位位置與包含在接收的控制信道信號中的預先確定的固定編碼比特位位置一致。
15.如權利要求7的移動通訊系統，其特徵在於控制信道信號在所有比特位的一預定位置處有一個預先確定的固定編碼，並且每個第二基站延遲待發射的控制信道信號，使包含在發射的控制信道信號中的預先確定的固定編碼的該比特位位置與包含在接收的控制信道信號中的預先確定的固定編碼比特位位置一致。
16.如權利要求8的移動通訊系統，其特徵在於控制信道信號在所有比特位的一預定位置處有一個預先確定的固定編碼，並且每個第二基站延遲待發射的控制信道信號，使包含在發射的控制信道信號中的預先確定的固定編碼的該比特位位置與包含在接收的控制信道信號中的預先確定的固定編碼比特位位置一致。
17.如權利要求9的移動通訊系統，其特徵在於控制信道信號在所有比特位的一預定位置處有一個預先確定的固定編碼，並且每個第二基站延遲待發射的控制信道信號，使包含在發射的控制信道信號中的預先確定的固定編碼的該比特位位置與包含在接收的控制信道信號中的預先確定的固定編碼比特位位置一致。
18.如權利要求10的移動通訊系統，其特徵在於控制信道信號在所有比特位的一預定位置處有一個預先確定的固定編碼，並且每個第二基站延遲待發射的控制信道信號，使包含在發射的控制信道信號中的預先確定的固定編碼的該比特位位置與包含在接收的控制信道信號中的預先確定的固定編碼比特位位置一致。
19.如權利要求11的移動通訊系統，其特徵在於控制信道信號在所有比特位的一預定位置處有一個預先確定的固定編碼，並且每個第二基站延遲待發射的控制信道信號，使包含在發射的控制信道信號中的預先確定的固定編碼的該比特位位置與包含在接收的控制信道信號中的預先確定的固定編碼比特位位置一致。
20.如權利要求12的移動通訊系統，其特徵在於控制信道信號在所有比特位的一預定位置處有一個預先確定的固定編碼，並且每個第二基站延遲待發射的控制信道信號，使包含在發射的控制信道信號中的預先確定的固定編碼的該比特位位置與包含在接收的控制信道信號中的預先確定的固定編碼比特位位置一致。
21.一種在移動通訊中建立同步的方法，其中包括如下步驟提供一個移動通訊系統，該移動通訊系統包括多個第一基站，每個基站有一個預先確定的無線區，用於與一個或多個移動臺進行通訊，多個第二基站，每個基站有一個預先確定的無線區並且每個基站有一個預先確定的同步區，用於與一個或多個移動臺進行通訊，另外，提供一個同步標準給所述多個第一基站，所述第一基站的無線區在同步區裡相互連接或重疊，和一個絕對同步臺，用於給所述多個第二基站的每一個提供一同步標準，和通過每個第二基站，根據絕對同步臺發射的控制信道信號的同步定時控制發射給其它第二基站的控制信道信號的同步定時。
22.如權利要求21的在移動通訊中建立同步的方法，其特徵在於每個第二基站根據絕對同步臺發射的控制信道信號的同步定時，控制發射給移動臺的控制信道信號的同步定時。
23.如權利要求21的在移動通訊中建立同步的方法，其特徵在於每個第二基站根據其它第二基站發射的控制信道信號的同步定時，控制發射給移動臺的控制信道信號的同步定時。
24.如權利要求22的在移動通訊中建立同步的方法，其特徵在於控制信道信號在所有比特位的一預定位置處有一個預先確定的固定編碼，並且每個第二基站延遲待發射的控制信道信號，使包含在發射的控制信道信號中的預先確定的固定編碼比特位位置與包含在接收的控制信道信號中的預先確定的固定編碼比特位位置一致。
25.如權利要求23的在移動通訊中建立同步的方法，其特徵在於控制信道信號在所有比特位的一預定位置處有一個預先確定的固定編碼，並且每個第二基站延遲待發射的控制信道信號，使包含在發射的控制信道信號中的預先確定的固定編碼比特位位置與包含在接收的控制信道信號中的預先確定的固定編碼比特位位置一致。
全文摘要
移動通訊系統,包括:多個第一基站,每個基站有一預先確定的無線區,與一個或多個移動臺進行通訊;多個第二基站每個基站有預先確定的無線區和同步區,與一個或多個移動臺進行通訊;另外,提供一同步標準給多個第一基站,第一基站的無線區在同步區裡相互連接或重疊;一個絕對同步臺給多個第二基站的每一個提供同步標準,每個第二基站根據絕對同步臺發射的控制信道信號的同步定時控制發射給其它第二基站的控制信道信號的同步定時。
文檔編號H04B7/26GK1249650SQ9911114
公開日2000年4月5日 申請日期1999年7月27日 優先權日1998年7月27日
發明者原豐 申請人:日本電氣株式會社