一種碼分多址通信系統中的前向信道幀的準時發送方法

2023-05-03 19:06:41

專利名稱：一種碼分多址通信系統中的前向信道幀的準時發送方法
技術領域：
本發明涉及擴頻電話系統，尤其涉及一種碼分多址通信系統中的前向信道幀的準時發送方法。
背景技術：
在碼分多址(CDMA)擴頻系統中，前向碼分信道包括導頻信道、同步信道、尋呼信道、前向業務信道，要求在前向嚴格準時地發送前向同步信道幀、尋呼信道幀和業務信道幀，特別是同步信道消息為移動臺提供系統時間和長碼狀態，同步信道幀是否準時發送，是影響整個系統性能的關鍵因素之一。
除了導頻信道之外，同步信道、尋呼信道、前向業務信道都需要進行動態實時幀發送。同步信道幀是以26.67毫秒為單位進行發送，即以26.67毫秒為周期把同步信道幀寫入CSM的編碼RAM區。而尋呼信道幀和業務信道幀是以20毫秒為周期進行發送。在目前的編碼發送方法中，都是採用同一個方法對同步信道幀和尋呼信道幀進行調度。雖然此複雜方法能保證在環境正常的情況下定時發送前向同步信道幀和尋呼信道幀，但是目前這些方法都只有定時發送部分而沒有異常處理機制部分，在發生某些異常的情況如時鐘抖動、硬體異常、軟體異常導致瞬時定時異常、系統時間突然調整、或者由於CPU利用率很高，導致發送幀任務沒有進行發送，這些情況下有可能導致連續的幀都會晚發或者早發，導致系統無法正常工作。不能保證嚴格準時地發送前向幀。

發明內容
本發明的目的是提供一種碼分多址通信系統中的前向信道幀的準時發送方法，該發送方法位於寫幀操作之前。該準時發送方法能適用於各種編碼定時發送異常情況包括時鐘抖動、硬體異常和軟體異常導致瞬時定時異常，該準時發送方法能保證CDMA系統的前向信道幀準時發送。
為了達到上述目的，本發明採用以下技術方案
一種碼分多址通信系統中的前向信道幀的準時發送方法，包括以下步驟a.創建和啟動編碼發送任務；b.對該發送任務進行初始化；c.每隔20毫秒激活一次編碼定時發送任務；d.進行檢驗參量校驗；e.判斷是否需要進行定時參數調整，如果需要，轉到步驟f，如果不需要，轉到步驟g；f.進行定時參量調整；g.發送幀。
所述步驟b.對該發送任務進行初始化，包括以下步驟b1.根據軟體提前量和每一幀幀頭的發送時刻的差來激活編碼定時發送事件；b2.根據幀偏置、導頻偏置和軟體提前量來計算當前幀發送時間，計算編碼定時偏置校驗值，所述編碼定時偏置校驗值為所述當前幀發送時間和系統時間的差；b3.計算80毫秒內20毫秒幀的個數，計算方法為將系統時間減去軟體提前量，得到的差對80毫秒求餘得到餘數，再將餘數對20毫秒求模。
所述步驟d.進行檢驗參量校驗，包括以下步驟d1.收到編碼定時發送事件時，累加並更新當前幀發送時間，並獲取當前以20毫秒為單位的系統時間；d2.計算當前編碼定時偏置校驗值，所述編碼定時偏置校驗值為所述步驟d1中得到的當前幀發送時間和系統時間的差；d3.檢驗當前編碼定時偏置校驗值，將當前編碼定時偏置校驗值與前一編碼定時發送事件中保存的編碼定時偏置校驗值進行比較，如果相等，轉到步驟d4，如果不相等，轉到步驟d6；d4.相等計數器加1，如果相等計數器的計數值到達一定的門限，則檢驗通過，否則回到步驟d1繼續檢驗過程；d5.關閉檢測檢驗開關，保存下當前的編碼定時偏置校驗值，檢驗參量校驗結束；d6.不相等計數器加1，如果不相等計數器的計數值到達一定的門限，則檢驗不通過，否則回到步驟d1繼續檢驗過程；d7.進行異常處理，檢驗參量校驗結束。
所述步驟e.判斷是否需要進行定時參數調整，包括以下步驟e1.獲取當前系統時間，根據當前系統時間進行系統時間跨幀邊界的判斷，累加並更新當前幀發送時間；e2.計算調整參量，計算方法為首先計算當前幀發送時間和當前系統時間的差值，在計算該差值與編碼定時偏置校驗值的差，即為調整參量；e3.如果調整參量的值大於等於一幀的時間，則需要進行定時參量調整，否則不需要進行定時參量調整。
所述步驟f.進行定時參量調整，包括以下步驟f1.根據調整參量重新計算當前幀發送時間，將當前幀發送時間的值加上調整參量的值；f2.重新計算80毫秒內20毫秒幀的個數，計算方法為將調整參量換算成以幀為單位的數，將80毫秒內20毫秒幀的個數的值與該數相加，定時參量調整結束。
由於採用了上述技術方案，本發明所述的碼分多址通信系統中的前向信道幀的準時發送方法能自動調整編碼定時參量，保證了編碼定時參量的正確性，實時地對定時參量進行調整，保證碼分多址通信系統中的前向信道幀的準時發送。


圖1是本發明的碼分多址通信系統中的前向信道幀的準時發送方法的流程圖；圖2是本發明的準時發送方法中對發送任務進行初始化的流程圖；圖3是本發明的準時發送方法中進行檢驗參量校驗的流程圖；圖4是本發明的準時發送方法中判斷是否需要進行定時參數調整的流程圖；圖5是本發明的準時發送方法中進行定時參量調整的流程圖。
具體實施例方式
下面結合附圖進一步說明本發明的技術方案，圖1是本發明的碼分多址通信系統中的前向信道幀的準時發送方法的流程圖，如圖1所示，本發明的準時發送方法包括a.創建和啟動編碼發送任務；b.對該發送任務進行初始化；c.每隔20毫秒激活一次編碼定時發送任務；d.進行檢驗參量校驗；e.判斷是否需要進行定時參數調整，如果需要，轉到步驟f，如果不需要，轉到步驟g；f.進行定時參量調整；g.發送幀。
在每一次發送幀(步驟g)前，利用此準時發送方法的檢測機制對發送定時參量進行校驗(步驟d以及步驟e)，如果校驗通過，則從編碼隊列中取幀，對前向信道幀進行發送；如果校驗不通過，表明是存在異常，則還需要調用發送定時參量調整方法(步驟f)對定時參量進行調整，然後才進行發送(步驟g)，能保證前向信道幀準時發送。
圖2是本發明的準時發送方法中對發送任務進行初始化的流程圖，包括以下步驟b1.根據軟體提前量和每一幀幀頭的發送時刻的差來激活編碼定時發送事件；b2.根據幀偏置、導頻偏置和軟體提前量來計算當前幀發送時間，計算編碼定時偏置校驗值，所述編碼定時偏置校驗值為所述當前幀發送時間和系統時間的差；b3.計算80毫秒內20毫秒幀的個數，計算方法為將系統時間減去軟體提前量，得到的差對80毫秒求餘得到餘數，再將餘數對20毫秒求模。
CDMA系統對前向幀定時有相當嚴格的要求。前向幀定時都要以基站天線埠為基準，在軟體上前向信道寫幀的方法可以用中斷的方法實現，也可以用軟體定時方法對前向幀發送，為了減少代碼的複雜度，採用軟體定時方法對前向幀發送的方法。採用軟體定時發送的方法需要考慮軟體處理時延和各種編碼定時提前量。若是同步信道，還要考慮導頻PN偏置的影響。業務信道要考慮業務信道幀偏置的影響。因此在進行軟體編碼發送調度時，需要考慮各種編碼定時提前量影響，假設總的軟體提前量為SoftAdv，每幀幀頭在天線口的發送時刻為Tstd，計算得到編碼定時事件激活時刻為Tstd和SoftAdv的差，並激活編碼定時事件(步驟b1)；其次還要計算某編碼任務實例的當前幀發送時間(當前時間天線口正在發送幀幀頭的時間)T1，T1參量的計算需要考慮幀偏置、導頻偏置、軟體提前量SoftAdv的影響，假設對於導頻為0偏置的同步信道而言，T1為以幀為單位的系統時間，同時還要計算編碼定時偏置校驗值Δt1(步驟b2)，Δt1一般為T1參量與系統時間的差值；還需要計算80毫秒內20毫秒幀的個數，表示為frame_in_80(步驟為b3)，系統時間減去對應的軟體提前量SoftAdv，再對80毫秒求餘得到餘數，把餘數對20毫秒求模，計算出80毫秒內20毫秒幀的個數frame_in_80，注意此參量應該是以天線口的時間為標準，還需要考慮各種偏置的影響。最後在初始化部分還需要計算一些輔助判斷變量，如系統時間和進行計算比較的判斷變量。當前幀發送時間T1是編碼發送中最重要的參量，用來保證前向幀準時發送；80毫秒內20毫秒幀的個數frame_in_80是用來控制同步信道幀發送的參量，該參量的準確性保證了同步信道幀的定時發送；這兩個參量是用追趕算法進行校驗的主要參量。
圖3是本發明的準時發送方法中進行檢驗參量校驗的流程圖，所述步驟d.進行檢驗參量校驗，包括以下步驟d1.收到編碼定時發送事件時，累加並更新當前幀發送時間，並獲取當前以20毫秒為單位的系統時間；d2.計算當前編碼定時偏置校驗值，所述編碼定時偏置校驗值為所述步驟d1中得到的當前幀發送時間和系統時間的差；d3.檢驗當前編碼定時偏置校驗值，將當前編碼定時偏置校驗值與前一編碼定時發送事件中保存的編碼定時偏置校驗值進行比較，如果相等，轉到步驟d4，如果不相等，轉到步驟d6；d4.相等計數器加1，如果相等計數器的計數值到達一定的門限，則檢驗通過，否則回到步驟d1繼續檢驗過程；d5.關閉檢測檢驗開關，保存下當前的編碼定時偏置校驗值，檢驗參量校驗結束；d6.不相等計數器加1，如果不相等計數器的計數值到達一定的門限，則檢驗不通過，否則回到步驟d1繼續檢驗過程；d7.進行異常處理，檢驗參量校驗結束。
檢驗參量校驗是指連續一段時間內對當前幀發送時間T1與定時偏置校驗值Δt1進行校驗，因為開始一段時間內由於初始化原因或者編碼定時跨20毫秒邊界的原因，計算的Δt1可能不準確，這些異常都會導致編碼定時發送不準確，所以需要連續對該值進行校驗。首先當收到編碼發送事件時，對當前幀發送時間T1進行累加，更新當前幀發送時間T1，同時獲取當前以20毫秒為單位的系統時間CurTime(步驟d1)；然後是根據當前幀發送時間T1與系統時間的差，得到當前編碼定時偏置校驗值Δt1(步驟d2)；判斷當前編碼定時偏置校驗值Δt1是否校驗通過(步驟d3)，通過條件為比較當前事件計算的Δt1與前次事件計算保存的Δt1是否相等，如果相等則相等計數器加1，若相等計數器的值達到所規定的門限(推薦值為2秒，即100幀)(步驟d4)，則追趕檢測參量校驗通過，否則回到步驟d1繼續校驗過程，校驗通過則關閉檢測參量校驗開關，同時保存編碼定時偏置校驗值Δt1，用全局變量編碼定時偏置校驗值Δt保存當前編碼定時偏置校驗值Δt1的值(步驟為d5)。如果當前事件計算的Δt1與前次事件計算保存的Δt1不相等，則不相等計數器加1，達到一定的門限(推薦值為20秒，即1000幀)(步驟d6)，則需要進行異常處理(步驟d7)，如採取時間模塊進行重新啟動，或者該模塊軟體系統重新啟動處理。
圖4是本發明的準時發送方法中判斷是否需要進行定時參數調整的流程圖，所述步驟e.判斷是否需要進行定時參數調整，包括以下步驟e1.獲取當前系統時間，根據當前系統時間進行系統時間跨幀邊界的判斷，累加並更新當前幀發送時間；e2.計算調整參量，計算方法為首先計算當前幀發送時間和當前系統時間的差值，在計算該差值與編碼定時偏置校驗值的差，即為調整參量；e3.如果調整參量的值大於等於一幀的時間，則需要進行定時參量調整，否則不需要進行定時參量調整。
每當編碼定時發送事件激活時需要進行定時異常檢測工作，其功能是對每一幀的定時參量進行檢測，如果檢測通過，則直接進行下一步處理。首先獲取系統時間CurTime，同樣也需要進行系統時間跨幀邊界的判斷，對當前幀發送時間T1調整和累加(步驟e1)；然後根據編碼定時偏置校驗值Δt，系統時間CurTime，當前幀發送時間T1三個參量判斷是否要進行定時參量調整同時計算出調整參量delta，方法為，首先得到當前幀發送時間T1和CurTime的差值Y，然後得到該差值Y與Δt的差，即為調整參量delta(步驟e2)，如果delta大於等於一幀的時間，則認為需要調整，如果需要進行調整，則表明定時異常，需要進行調用發送定時調整部分進行追趕，否則直接進入取幀和發幀處理。
圖5是本發明的準時發送方法中進行定時參量調整的流程圖，包括以下步驟f1.根據調整參量重新計算當前幀發送時間，將當前幀發送時間的值加上調整參量的值；f2.重新計算80毫秒內20毫秒幀的個數，計算方法為將調整參量換算成以幀為單位的數，將80毫秒內20毫秒幀的個數的值與該數相加，定時參量調整結束。
如果發送定時參量檢測部分檢測出編碼發送定時異常，需要利用發送定時調整部分進行調整編碼定時參量，首先調整當前幀發送時間T1，置根據調整參量delta重新計算當前幀發送時間T1(步驟為f1)，調整方法為把T1加上調整參量delta，其次根據調整參量delta，把調整參量delta換算成一幀為單位的數，把該數加到80毫秒內20毫秒幀的個數frame_in_80，得到調整後的80毫秒內20毫秒幀的個數frame_in_80的值(步驟f2)。這樣調整編碼定時參量以後，就可以轉入發送幀的過程。
用發送方法對編碼定時參量進行了校驗後，則可以進行取幀和幀發送過程，此準時發送方法能自動調整編碼定時參量，發送保證了編碼定時參量的正確性，實時地對定時參量進行了調整。
權利要求
1.一種碼分多址通信系統中的前向信道幀的準時發送方法，包括以下步驟a.創建和啟動編碼發送任務；b.對該發送任務進行初始化；c.每隔20毫秒激活一次編碼定時發送任務；d.進行檢驗參量校驗；e.判斷是否需要進行定時參數調整，如果需要，轉到步驟f，如果不需要，轉到步驟g；f.進行定時參量調整；g.發送幀。
2.如權利要求1所述的碼分多址通信系統中的前向信道幀的準時發送方法，其特徵在於，所述步驟b.對該發送任務進行初始化，包括以下步驟b1.根據軟體提前量和每一幀幀頭的發送時刻的差來激活編碼定時發送事件；b2.根據幀偏置、導頻偏置和軟體提前量來計算當前幀發送時間，計算編碼定時偏置校驗值，所述編碼定時偏置校驗值為所述當前幀發送時間和系統時間的差；b3.計算80毫秒內20毫秒幀的個數，計算方法為將系統時間減去軟體提前量，得到的差對80毫秒求餘得到餘數，再將餘數對20毫秒求模。
3.如權利要求1所述的碼分多址通信系統中的前向信道幀的準時發送方法，其特徵在於，所述步驟d.進行檢驗參量校驗，包括以下步驟d1.收到編碼定時發送事件時，累加並更新當前幀發送時間，並獲取當前以20毫秒為單位的系統時間；d2.計算當前編碼定時偏置校驗值，所述編碼定時偏置校驗值為所述步驟d1中得到的當前幀發送時間和系統時間的差；d3.檢驗當前編碼定時偏置校驗值，將當前編碼定時偏置校驗值與前一編碼定時發送事件中保存的編碼定時偏置校驗值進行比較，如果相等，轉到步驟d4，如果不相等，轉到步驟d6；d4.相等計數器加1，如果相等計數器的計數值到達一定的門限，則檢驗通過，否則回到步驟d1繼續檢驗過程；d5.關閉檢測檢驗開關，保存下當前的編碼定時偏置校驗值，檢驗參量校驗結束；d6.不相等計數器加1，如果不相等計數器的計數值到達一定的門限，則檢驗不通過，否則回到步驟d1繼續檢驗過程；d7.進行異常處理，檢驗參量校驗結束。
4.如權利要求3所述的碼分多址通信系統中的前向信道幀的準時發送方法，其特徵在於，所述步驟d4中的相等計數器的門限值為2秒即100幀，所述步驟d6中的門限值為20秒即1000幀。
5.如權利要求1所述的碼分多址通信系統中的前向信道幀的準時發送方法，其特徵在於，所述步驟e.判斷是否需要進行定時參數調整，包括以下步驟e1.獲取當前系統時間，根據當前系統時間進行系統時間跨幀邊界的判斷，累加並更新當前幀發送時間；e2.計算調整參量，計算方法為首先計算當前幀發送時間和當前系統時間的差值，在計算該差值與編碼定時偏置校驗值的差，即為調整參量；e3.如果調整參量的值大於等於一幀的時間，則需要進行定時參量調整，否則不需要進行定時參量調整。
6.如權利要求1所述的碼分多址通信系統中的前向信道幀的準時發送方法，其特徵在於，所述步驟f.進行定時參量調整，包括以下步驟f1.根據調整參量重新計算當前幀發送時間，將當前幀發送時間的值加上調整參量的值；f2.重新計算80毫秒內20毫秒幀的個數，計算方法為將調整參量換算成以幀為單位的數，將80毫秒內20毫秒幀的個數的值與該數相加，定時參量調整結束。
全文摘要
一種碼分多址通信系統中的前向信道幀的準時發送方法，包括以下步驟創建和啟動編碼發送任務；對該發送任務進行初始化；每隔20毫秒激活一次編碼定時發送任務；進行檢驗參量校驗；判斷是否需要進行定時參數調整；進行定時參量調整；發送幀。該準時發送方法能自動調整編碼定時參量，發送保證了編碼定時參量的正確性，實時地對定時參量進行了調整，以保證碼分多址通信系統中的前向信道幀準時發送。
文檔編號H04B7/26GK1536803SQ03113200
公開日2004年10月13日 申請日期2003年4月11日 優先權日2003年4月11日
發明者李良斌, 劉和興 申請人:深圳市中興通訊股份有限公司