數字移動無線通信系統中用於由傳輸測量產生的電話信令的處理器的製作方法
2023-06-13 21:20:01 2
專利名稱:數字移動無線通信系統中用於由傳輸測量產生的電話信令的處理器的製作方法
技術領域:
本發明涉及移動無線電話系統,特別是涉及數字移動無線通信系統中用於由傳輸測量產生的電話信令的處理器。
如已知道的,數字移動無線通信系統與模擬型的差別主要在於它們使用根據數字調製技術調製的傳輸載波,由於基帶信號已經數字地調製在該信源上,使得數字調製技術是必需的,與當前在大量使用的模擬系統相比,目前數字移動無線通信系統的出現是建立在先進的概念的基礎上的。
大家還知道,不同國家的電話系統符合於由專門目的超國家機構(CEPT/CCITT)以建議的形式頒布的技術規範,目的是使不同系統的操作標準化以使它們互相兼容,能夠通信。
現代數字型的移動無線電話系統的設計是巨大的而雄心勃勃的項目,至少在歐洲的框架內,它要求國家網絡的主要管理者與大的廠商合作。因此,1983年在歐洲標準化機構CEPT的框架內,建立了負責準備歐洲數字移動無線電話系統的技術規範的專門子組(ETSI)。在目前的狀態況下,已經完成了取名GSM的數字移動無線通信系統的技術規範階段,而且一些樣機已經在使用。為了簡化起見,在下面將略去符號。
由於在泛歐數字移動無線通信系統GSM內本發明的非限定性實施例涉及其特定的應用,為了說明所述的系統需要一些一般性質的信息。回顧一下在歐洲之外的地區如美國和日本是有用的,它們使用著別的數字移動無線通信系統,但是毫無疑問GSM系統在概念上更完善和現代。因此目前它更適合於接納本發明。
圖1表示GSM移動無線通信系統的綜合的但為說明性的方框圖。在該圖中,符號MS(移動臺)表示移動終端,例如經過無線電與相應的收發信機TRX連接、安裝在汽車上的無線電話機(在該圖中未示出),它們屬於以符號BTS(收發信基站)表示的一個或幾個固定無線基站。多個BTS連接到以BSC(基站控制器)表示的基站(固定的)控制器,下面將更好地說明它們的構成部件。由一個BSC控制的多個BTS的整體連接構成以BSS(基站系統)表示的功能子系統。多個BSC(BSS)連接到移動無線MSC(移動交換中心)的一個自動電話交換機,該交換機又接到固定網絡FIXNET的自動電話交換機。在該MSC放置了以HLR和VLR命名的二個資料庫,在圖中未示出。前者包含每個MS的永久數據,而第二個包含可變數據。兩個資料庫合作以允許該系統跟蹤在陸地上廣泛移動的用戶,在圖中也未示出的一個稱作EM的操作與維護中心和MSC的BSC對話並且執行監視、告警管理、業務測量等功能。
一般的BTS與它自己的BSC之間如BSC與MSC之間和MSS與FIXNET之間的連接分別經過固定的數字線路進行,以1、2和3表示。圖中示出垂直虛線限定主要功能塊之間的接口界限,特別地Um指示MS和BTS之間的無線接口,A-bis是BTS和RSC之間的接口,A是BSC和MSC之間的接口,而T是BSC和本地終端LDCTER之間的RS-232接口。該圖沒有表示在BSC和MSC之間提供的接口O。所述的接口在GSM建議04.01(Um),08.51(Abis),08.01(A),12.20和12.21(0)中敘述。
圖1中BTS、BSC和MSC部件的數量僅是象徵性的,因為實際上它們的實際數量,如同它們的位置是以這樣的方式建立的,即保證由該移動無線通信業務覆蓋的所有地面上的業務具有一致性。為此目的,所述地面被理想地劃分為適當大小的網孔,在中心激勵的情況下每個網孔由一個BTS服務。
每個BTS包括一組收發信機TRX,每個收發信機用於該網孔中使用的每個無線頻率載波。每個TRX接到一組天線,其結構保證該網孔的一致的無線電覆蓋。一起佔用移動無線業務可用的所有載波的一組N個相鄰網孔稱為一個群集。所述載波可在鄰接群集中重用。如在GSM建議05.02關於多重接入無線路徑所規定的,與一般載波相關的無線電頻帶是200KHz並且由8個不同的MS時分使用。單個使用的周期約0.577ms,稱為「時隙」,並且構成物理信道,在該信道上傳送話音、數據或信令信息。所述信息劃分為包括適當比特順序的脈衝串,每比特具有約3.69μs的持續期間,它佔用相應的時隙。
8個鄰接時隙組構成周期重複的、持續時間約4.615ms的基幀。接口Um使邏輯信道與每條物理信道相關,為此目的,多個連續的基幀被編號並被認為是相應多幀的一部分。根據由GSM建議05.01和05.02固定的圖,邏輯信道的含義只取決於多幀中基幀所取的位置。如果給該時隙指定單個邏輯信道,該信道稱為全速率。如果給該時隙指定具有交替幀的的兩條邏輯信道,則這兩條信道稱為半速率。
用於網孔群集中的各個載波在預留給GSM移動無線通信業務的無線電頻譜中被鄰接地分配。特別地,對於預留給從MS到BTS的上行鏈路連接的子頻帶(890MHz到915MHz),124個載波是可能的,而對於從BTS到MS的下行鏈路連接(935MHz至960MHz)為相同數量。結果為最大可能數量的992全速率信道或1984半速率信道。
邏輯信道被區分為稱為TCH的業務信道和控制信道,業務信道傳遞話音和數據,控制信道基本上用於在MS和BTS之間的對話和傳遞信令信息以及一些工程參數的值。
有關由上行鏈路連接時隙承載的話音信道TCH,它們的產生從講話者的話音信號的數字調製開始。所述調製產生一個低比特率數位訊號,典型地為13Kb,如在GSM建議06.01和06.10中規定的。然後已調製的話音信號的各比特以複合的方式操作以便加密和免除發送信息的差錯。最後,這些比特被打包為構成TCH信道的脈衝串。在下行鏈路連接中的TCH信道的話音接收信號比特上完成雙運算。
關於控制信道,提供了以BCCH表示的廣播型控制信道,以CCCH表示的公共控制信道和以DCCH表示的專用控制信道。
BCCH信道是在下行鏈路方向中唯一存在的信道並且用於將有關網孔類型的信息傳送到移動站。對於每個網孔這是唯一的,並且只在由以下的BCCH載波指定的目的指定的載波0時隙期間從每個BTS向所有偵聽的MS廣播。BCCH信道包括構成同名脈衝串(homonymousbursts)的子信道FCCH和SCH,由移動臺分別用於同步其載波頻率和具有載波的數字信道的幀及從BTS到達的幀。子信道SCH包括一個具有網孔碼數的欄位BSIC。
信道CCCH是雙向信道,它服務整個網孔。它包括在具有共享接入的上行鏈路方向中的子信道RACH,它服務整個網孔並且將MS的接入請求(隨機)傳遞到該網絡,和一條下行鏈路子信道AGCH和PCH,它們分別傳遞網絡對該接入請求的響應和尋呼消息。
信道DCCH傳遞信令並且分為兩類,第一類包括以SDCCH表示的傳遞信令的信道,用於控制該呼叫直到信道TCH的指定為止。第二類包括以SACCH表示的信道,它們傳遞與相應主信道即信道SDCCH或業務信道TCH相關的信令。因此它們被插入所述主信道的相同幀結構中。
用於GSM系統的框架中的電話信令使用由大部分取自在模擬移動無線通信系統或在陸地電話系統中目前正在使用的具有幾個等級的協議支持的功能。上述協議的層1更具體地指示用於連接的實際載波的類型。層2生成功能,這些功能控制具有打算提供在連接點之間無差錯的虛載波的消息的正確順序流(傳遞功能)。層3(稱為「網絡」層)的和更高層生成消息處理功能,用於主應用過程的控制。
在GSM移動無線電話系統中,即使沒有呼叫,行動裝置也執行一定的活動。當然,作為第一步能夠通過網絡通信,行動裝置需要連續地選擇在移動時間相關的一個網孔。這個活動落入GSM建議03.22和05.08所述的「網孔選擇與再選擇」功能中。
通過完成由GSM提供的、該MS預先知道的所有BCCH載波的掃描,該行動裝置選擇與其相關的網孔。對於每個行動裝置,它測量接收信號的功率,解調該RF信號,與該解調信號的多幀結構同步,以便能夠從信道BCCH得到網孔碼數和其它有用的信息,最後更新六個最合適的網孔的表。在這些中間,預選的網孔也稱為「服務網孔」,它是結果最可靠的網孔。上面的操作是在空閒狀態周期地進行的,即使行動裝置已經與網孔相關,以便如果它從不同的網孔收到具有較好可靠性的BCCH載波(網孔再選)時能夠與該不同網孔相關。與BCCH載波的幀同步的行動裝置也與在該網孔中使用的其它載波的幀同步,因為BTS的TRX都是互相同步的。由此可見,在一個網孔內幀數是唯一的。
在與一個網孔相關後需要MS仍然與它們相關的BTS同步並不結束,而是在每個接入請求重新出現並且在與BTS通話期間持續。稱為「自選適應幀調整」的功能提供這種需要,如在GSM建議04.03中規定的,它允許BTS為給定的信道保持發送和接收幀之間的三個固定的提前時隙而不考慮行動裝置的移動。實際上,當MS要加入該網絡時,它給BTS發送一個接入脈衝串,使BTS能夠測量實際的延遲並且計算用於校正的稱為「定時提前」的相應參數,在上行信道上發送隨後的幀時MS必須進行校正。在接入階段結束時,MS和BTS之間開始對話,並在計算上行幀的隨後延遲的同時BTS連續地調整定時提前。定時提前值內BTS使用相應的信道SACCH傳送到MS。
MS接入該網絡在以下情況下進行在始發的呼叫中使用戶開始;在尋呼呼叫中在網絡的信令上MS自主地開始;在過區切換(見下面)的情況下在網絡的信令上MS自主地開始;在特定功能的情況下,例如加入、證實等,(在下面不進行討論),在沒有用戶或網絡幹預下MS自主地開始。
在每個情況下,上述MS在控制信道RACH上或者在過區切換的情況下在新指定的信道(SDCCH或TCH)上發送一個接入脈衝串。多個請求可同時出現,但是BTS解決該競爭。贏得競爭的MS從該網絡得到空閒信道SDCCH的指定,根據GSM建議04.06,在該信道上利用由稱為LAPDm的協議要求的在MS和BTS中各功能的作用建立層2連接。因此進行中的業務的層3消息可流過。對於代替信道SDCCH的業務信道TCH,啟動所述的功能。
最後基於由行動裝置和BTS進行的特別傳輸測量的性能說明GSM系統的兩個重要功能,稱為「功率控制」和「過區切換」。在GSM建議05.08中提供了有關它們的信息。由於它們重要,功率控制和過區切換必須不斷進行,即使稱為「不連續傳輸」的特定功能被啟動時。這樣只有在載波被調製時,即如果在信道TCH上有聲音活動時,行動裝置和任選的BTS才被啟動用於傳輸該載波。這最後功能的目的是減少網絡中的平均幹擾電平而且同時增加行動裝置的工作範圍。過區切換功能是所有移動無線通信系統的典型功能,因而,它也在模擬移動無線系統中提供,雖然是以較不完善的方式。但是,這不意味著後者執行類似於GSM的功率控制功能。
在下行線路方向,由MS執行的傳輸測量涉及在使用中的信道TCH和SDCCH的電平和質量。這些測量產生在SACCH信道上發送到BTS的值。特別是,執行測量的每個MS計算擴展到104個基幀的SACCH多幀的測量值的平均值,該多幀相應於約480ms的時間,而該平均值插入下一個多幀的SACCH信道中。
在上行線路方向,BTS執行的傳輸測量涉及在使用中的TCH和SDCCH信道的電平和質量,定時提前參數值和在空閒時隙上的幹擾。而且在這種情況下,對於與測量有關的每個MS,測量值在SACCH多幀中平均,由BTS計算的平均值與由MS計算的平均值相關,兩個平均值一起通過在功率控制和過區切換功能中使用的接口A-bis發送到BSC。
在「不連續傳輸」的情況下,只在確實總是出現的SACCH信道的104幀的12幀上進行測量和平均。
功率控制功能包括以預定幅度的步長的發射機功率的逐步變化。功率控制由BSC控制並且在行動裝置上和任選地在TRX上強制地執行。對於每個單個信道和每個單獨MS分別在TCH業務信道和SDCCH控制信道的所有時隙進行,承載控制信道的BCCH載波的時隙除外。考慮在行動裝置啟動的功率控制,兩種情況是可能的,在第一種情況下,以預定幅度的步長減少發射機功率,直到達到足夠用於在服務網孔的框架中傳輸條件的最小電平為止。在第二種情況下,以相同的過程增加功率直到達到該發射機可傳送的最大電平為止。在第一種情況下,目的是降低每個信道上的幹擾電平,特別是使非常小的網孔也可工作;其次增加行動裝置的工作距離。在第二種情況下,目的是避免由於無線電的原因執行過區切換,在實現時它們可被避免。
過區切換功能是在良好質量的空閒信道上傳送在MS和BTS之間在信道(TCH或DCCH)上正在進行的通信,在傳送完成時它被釋放。過區切換是任何移動無線電話系統的基本功能,因為這是允許行動裝置在通信期間完成在地面周圍廣泛移動的同時進行通信的功能。的確,它防止了通信信道傳輸的降級,否則行動裝置從它初始服務網孔的複合天線逐漸移動開,這種降級將不可避免地出現。這種防止通信信道傳輸降級的功能還必須執行得使用戶不會對正在進行的通信的擾動有所察覺。
在GSM系統中,如果原因是正在使用中的信道上的不合規定的傳輸質量,則過區切換由BSC開始。如果原因是在網孔中過高的業務量,則由MSC請求和控制過區切換。最後可由執行EM功能的操作與維護中心請求過區切換。關於過區切換的類型,如果是在不相同網孔的信道之間進行,則它們被稱為「網孔內」的,但是如果它們是在不同的網孔信道之間進行,則被稱為「網孔間」的。網孔內過區切換涉及一個MS和一個BTS,而且通常由管理BTS的BSC控制。網孔間過區切換涉及一個MS和兩個BTS,取決於兩個BTS屬於一個單一的或兩個不同的BSC,它們可以是內部型或外部型的。在第一種情況下,過區切換可由BSC控制,而在第二種情況下,它必須由MSC控制。
所有對先進概念的移動無線通信系統的操作不可少的眾多和複雜的功能中,迄今僅僅提到了對本發明目的有較大影響的的那些功能。但是可以推論並通過下面更充分地證明將會清楚的是,上述功能要求由適當硬體和軟體結構管理的強有力信令的支持。由作為本發明目的的傳輸測量始發的電話信令處理器與它可使用的數字移動無線系統例如GSM系統協商所需的請求。
在根據已知技術的移動無線系統中,特別是模擬型的系統,操作是由特別的處理器配置控制,其中第一處理器在用戶移動性的基礎上管理無線電資源,一個或多個第二處理器管理較低的信令級,而第三處理器執行維護與監視功能。上述處理器一般是屬於固定無線基站的控制器的微處理器。
除非如果它被轉換為先進概念的數字移動無線系統而使用非常昂貴的處理器,上述處理器配置不能保證由傳輸測量始發的信令的最優管理。這主要是由於在現代數字系統中。在行動裝置和固定無線基站控制設備之間的電話信令與已知的移動無線系統中使用的電話信令比較是更加劇和更複雜的。另外的信令總得講是由在行動裝置和在固定無線基站的收發信機執行的更擴展的控制,即涉及發射機功率的調節和更好的過區切換性能。例如,在GSM系統中,由傳輸測量始發的信令對於每條業務信道每秒只產生兩個層3消息,其處理也要求執行相當數量的運算操作。
鑑於前面情況,由於在先進概念的數字移動無線系統的固定無線基站的控制站中使用現有技術的處理器配置,專用於無線資源管理的處理器可用的有效時間很快地飽和了,因為在這種情況下它還必須承擔由傳輸測量產生的附加處理負荷。但是轉移這種處理給專用於較低信令級的處理器是不合適的,因為由於其任務的性質,後者已經通過壓縮有效時間問題吸收。因此,上面關於已知處理器配置基本上不合適的陳述看來是有道理的。
不難理解,具有非常有效的硬體和軟體結構用於傳輸測量產生的信令的管理對於移動無線通信系統是多麼重要,因為正是從所述的處理才使其具有用先進概念的特別功能裝備無線通信系統的可能性。
所要求的效率主要是高計算速度和能夠面對高話務量而不產生長的等待隊列的處理能力,而且所有這些都使用經濟的硬體。
本發明滿足這些要求,具有滿足其發明目的的由傳輸測量產生的電話信令的處理器,正如整個權利要求書所述的。
由本發明目的的傳輸測量產生的電話信令的處理器屬於數字移動無線電話系統的多個固定無線基站的一個控制單元。所述控制單元還包含一個專用於在用戶移動性的基礎上管理無線電資源的電話處理器,和一個執行維護與監視功能的管理處理器,而且利用傳遞話音、數據和信令信道的第一和第二數字線路分別連接到固定無線基站和用於移動無線通信系統的一個自動電話交換機。
所述電話信令處理器根據通用微處理器的用途主要包括一個第一處理單元,該第一處理單元根據執行算術運算規定的微處理器的用途,通過一個雙入口RAM以實時方式與第二處理單元通信。利用相應的接口,第一處理單元也接到電話和管理處理器以及第一數字線。
第一處理單元管理在第一數字線上存在的較低級信令,以允許在兩個傳輸方向中的高級消息的流動。它從其中選擇由傳輸測量產生的信令並在雙入口RAM中寫入其信息內容,以及利用所述接口發送不涉及傳輸測量的消息到相應的目的地部件。
第二處理單元從雙入口RAM讀出由第一處理單元寫入的信息內容,並且將其寫入被動態指定給信道的它自己的存儲區中。然後它適當地處理所述內容,得到進一步的消息,該消息包含用於執行過區切換和用於控制包含在移動單元和任意固定單元中的發射機功率的指示與命令,並且在雙入口RAM中寫入所述進一步的消息。
第一處理單元從雙入口RAM讀出由第二處理單元寫入的消息,並且加上控制欄位得到完整的消息,通過上述接口將其發送到固定無線基站和移動單元以便執行功率控制和過區切換。
與已知系統相比,具有特意只專用於傳輸測量的處理單元的移動無線系統具有勿庸置疑的優點。
第一個優點是雖然面對新的和更加繁重的處理要求,在不同處理器之間工作負荷基本上是平衡的;因此,管理用戶專用的無線電資源的電話處理器可處理更高的話務量。
第二個優點是(主要是由於使用了算術微處理器),從傳輸的觀點,能夠實時地監視移動和固定單元的實際操作條件,以便能夠優化所述條件。特別是固定和移動單元的發射機功率可以適於傳輸情況這樣的方式系統地調節,因此能夠做到很小的網孔具有很高的話務量;過區切換可在更大的資料庫上決定,這允許過區切換決定更快地對請求作出響應,以便及時擴展話音信道的好質量和數據信道的可靠性。
第三個優點是由於包含在第二處理單元中的存儲器是以這樣的方式管理以致利用算術微處理器消除了在這種任務中一般所具有的限制。特別地,其動態管理允許使用小的RAM滿足由高話務量引出的需要。
前面的陳述以及容易找到由低成本的微處理器組成,兩個處理單元的事實一起就實現了所述處理器的整個低成本。
從利用非限定的例子給出的實施例的下面詳細敘述中將清楚本發明的其它目的和優點,其中圖1表示GSM型移動無線通信系統的一個非常一般的方框圖;圖2表示以圖1中的PPLD表明的,代表作為本發明目的的傳輸測量產生的電話信令的處理器的更詳細方框圖;圖3表示在圖2中以DSP.電路表明的並代表專用於由所述傳輸測量產生的層3消息的處理單元的更詳細方框圖;圖4表示專用於層2消息和以圖2中80C186電路表明的方框代表的另一個處理單元的控制程序的方框圖;圖5表示由圖3的單元DSP.電路處理的消息;圖6a和6b表示包含在圖5消息中的主要欄位;
圖7表示處理單元DSP.電路用於動態尋址在圖3中以符號RAM表明的存儲器的表結構;圖8表示圖3所述RAM的部分內容的圖;和圖9至15表示圖3的處理單元DSP.電路的程序控制操作的流程圖。
進一步參見圖1,可注意到,基站控制器BSC包含以OTLP表明的兩個相同部件,一個部件SN64,一個部件PPLD,一個部件TDPC,一個部件MPCC,和最後一個部件PPCC。兩個部件OTLP的第一個利用線路1接到多個BTS和利用其它雙向數字線路4接到部件SN64。第二部件OTLP利用雙向數字線路5也接到部件SN64並通過線路2接到部件MSC。部件SN64分別利用以6和7表明的另兩條數字線路也進一步接到部件PPLD和PPCC。線路4、5、6和7每條線實際上包括用於每個傳輸方向的單向線路。部件TDPC利用總線8接到部件PPLD和PPCC。部件MPCC利用總線9接到所有BSC的部件並且利用串行數據線1S接到終端LOCTER。在圖中,為了簡化起見,設有示出包含產生時鐘信號的高穩定振蕩器的部件,從該時鐘信號導出由BSC部件使用的所有定時。
為了可靠的原因,部件MPCC、TDPC、SN64和時鐘是成雙的,因此總線8和9是成雙的,正如數字線路4、5、6和7是成雙的。
線路1是兩個傳輸方向中的單向線路,傳送與接口A-bis相符的串行數字流。所述數字流是2048千比特/秒的PCM型,符合CCITTG.703,而且包含64千比特/秒業務與信令信道。該信令是基於按照CCITT建議Q920,Q921的協議LAPD(在D信道上鏈路接入過程)。信令信道LAPD也稱為「信道D」,它與預定數量的業務信道相關,最大為30個全速率。在GSM系統中,還提供以一條或幾條16千比特/秒信道代替64千比特/秒信令信道LAPD的可能性。從接口Um變換為A-bis和反過來變換的操作主要由BTS完成,這涉及時隙PCM中話音信道變換為8比特和來自LAPDm的信令協議變換為LAPD。
線路2是兩個傳輸方向中的單向線路,傳遞與接口A相符的串行數字流。所述數字流也是CCITT建議G.703的2048千比特/秒的PCM型,但是包含CCITT7號的64千比特/秒的公共信道的信令信道。
信令信道之一用於實現基於在操作與維護中心和BSC之間提供的CCITT X,25協議的O接口。接口A-bis與A之間的變換和反之亦然是由BSC完成的。
下面給出有關部件MPCC,PPCC,TDPC,OTLP和SN64的構成和操作的一些信息,使得更能理解基本上包含在部件PPLD中的本發明,部件PPLD將在下面更全面地討論。
部件MPCC表示一個控制和監視BSC的整個操作的管理處理器,因此具有朝向被認為是外圍設備的BSC的所有部件的一個標準雙接口,和利用用於地址、數據和控制信號的並在圖1中以9表明的雙份總線連接。雙份的MPCC以啟動/熱備用配置工作而且每個部件MPCC包括一個電路,該電路實現有關冗餘的BSC的配置和控制邏輯。所述電路產生由外圍部件用於選擇所連接工作的總線9的副本選擇信號。
部件PPCC是一個外圍處理器,它管理在接口A中使用的CCITT7號信令的層1和層2。
部件TDPC表示一個電話處理器,它管理用於呼叫控制、在用戶移動性的基礎上管理無線電資源的應用過程。它還有在兩個外圍信令處理器PPLD和PPCC之間交換消息的任務,它含有在協議LAPD與CCITT7號之間交換消息的交換。
兩個相同的部件OTLP組成用於2048千比特/秒PCM線路1和2的線路終端,並且提供這些線路與由部件SN64代表的雙份交換網絡之間的接口。因此,兩個部件OTLP執行通常已知的終端必須執行的所有功能,即達到信號的均衡,從該信號提取選定適用於定時各個電路的時鐘信號,線路碼的變換,靜電存儲器的準備以補償線路延遲和用於準同步操作,在線告警條件的檢測,幀同步的提取,等等;而且還包括從/向操作和維護中心提取/插入64千比特/秒信令信道的功能。每個部件OTLP具有一個線路控制器,它與管理處理器MPCC接口,與它合作用於監視和維護操作。
交換網絡SN64以在線路1和2上出現的16千比特/秒或64千比特/秒提供業務信道之間的雙向連接。這是所要求的,因為所述信道在兩線路組之間被不同地分配,線路2一般以較小數量的配備,因為它們較長且較昂貴,因此被更密集地使用。
網絡SN64的另一個重要功能是對信令信道提供半永久(固定不動)連接給外圍處理器PPLD和PPCC。為此目的,提取在線路4上傳向SN64的信令時隙LAPD並將其插入到只包括由線路6傳送到PPLD的信令信道的2兆比特/秒串行數字流中。相反地,由PPLD產生的信令信道LAPD組成由線路6傳送到SN64的信令信道的2兆比特/秒數字串行流的時隙。關於通過線路7從線路5到PPCC和反過來的CCITT7號信令信道的分類發生完全等效的操作。
終端LOCTER是一臺個人計算機,它與MPCC對話並提供開始操作的人/機接口,例如初始化,軟體加載,診斷等等。
圖1的控制器BSC的示圖實際上是一般的,它與實際的現場安裝情況無關。因此,由於每個部件BSC以一塊或幾塊板實現,不同板的量未給出。關於部件MPCC,TDPC,SN64和時鐘發生器板的數量,對於BSC它是常數。而關於部件OTLP,PPLD和PPCC的板的數量,根據在由BSC服務的區域中移動無線業務期待的電話業務在每次新安裝時確定。為了穩定的原因,所述的數量也增加一個單位。
參見圖2,在圖中與圖1的相同單元以相同的標記表示,說明了包括本發明的部件PPLD。
在圖2中可看到第一處理單元80C186.電路,利用兩條總線10.IND和10.DAT接到兩個雙入口RAM雙埠0和雙埠1的第一門電路和接到圖1的雙份管理處理器MPCC的一個接口電路MPCC.INT。第二處理單元DSP.電路利用兩條總線11 IND和11DAT接到存儲器雙埠0的第二門電路。利用兩條總線8IND和8DAT,接到圖1的雙份電話處理器TDPC的一個接口電路TDPC.INT接到存儲器雙埠1的第二門電路。
接口MPCC.INT也利用相應於圖1的總線9的兩條總線9(0)和9(1)接到兩個MPCC的相應一個。類似地,接口TDDC.INT分別利用相應於圖1的總線8的兩對總線8.DAT(0)、8.IND(0)和8.DAT(1)、8.IND(1)也接到兩個TDPC的相應一個。
通過數字線6(圖1),單元80C186.電路也接到朝向圖1的雙份交換網絡SN64的接口電路SN64.INT。特別是,從網絡SN64的每一副份到達SN64.INT分別以2MSN.IN(0)和2MSN.IN(1)表示的一個或多個2兆比特/秒串行數字流(只由時隙LAPD組成),並且每個數字流是與分別以CK/SYNC(0)和CK/SYNC(1)表示的定時相關的。從電路SN64.INT呈現出以LAPD.LK.IN表示並由多個時鐘信號LAPD.CK伴隨的多個16/64千比特/秒LAPD數字串行信令流。所述多個信息流傳送到處理單元80C186.電路。類似地,從單元80C186.電路呈現出以LAPD,LK.OUT表示的傳送到電路SN64.INT的多個同樣數量的16/64千比特/秒LAPD數字串行信令流,在電路SN64.INT產生以2MSN.OUT(0)和2MSN,OUT(1)表示並分別傳送到網絡SN64的兩個副份的一對或幾對2兆比特/秒串行數字流(僅由LAPD時隙組成)。
特別是,每個數字流2MSN.IN(0)或2MSN.IN(1)傳送8LAPD時隙到PPLD板,剩餘時隙對於任選配備的其它PPLD板是可用的。信令信道LAPD仍然在兩個傳輸方向中由相關時隙在數字流2MSN.IN(0),2MSN.OUT(0)或2MSN.IN(1),2MSN.OUT(1)中佔用的相同位置的識別。
接口電路SN64.INT通過以12表示的雙向總線也接到MPCC.INT。
從接口電路MPCC.INT發出分別傳送到接口電路SN64.INT和TDPC.INT的兩個選擇信號SEL-S和SEL-T。
兩個處理單元80C186.電路和OSP,電路交換稱為RESET-DSP(復位DSP)和ALARM-DSP(告警DSP)的兩個信號,其含義在下面說明。
就純電路觀點而言,我們給出各個PPLD部件操作的說明而無需藉助於包括在其中的各電路的詳圖,除了屬於部件DSP,電路的詳圖外。下面有關電路組成的考慮連同附有所用各裝置技術資料中出版的一起作為參考,對於本領域技術人員為獲得所述部件的組成硬體是足夠的。確定有關一個部件的電路列表在所述部件中不是總是實際存在的。當然,組成PPLD的硬體的好的部分利用有意設計的門電路陣列得到。
單元80C186.電路包含以下電路和裝置一個Intel 80C186 XL-20微處理器,下面以80C186表示,特徵是具有一個20-線總線,在該總線上復用地址和數據,並與其他線路相關,用於在總線上工作的適當的控制信號。所述數據包括16比特字,這些比特字可整個的在單個操作中(以字模式)或利用兩個不同的操作(以字節模式)傳送,其中組成每個單獨字的兩個字節是單獨可尋址的;鎖存器,它在總線周期的整個持續期保持穩定,由微處理器產生的地址信號使它們在總線10.IND上可分別起作用;收發信機,由微處理器產生的讀與寫控制信號選擇地啟動,用於設定在總線10.DAT上的數據的正確輸入或輸出方向;一個EPROM,其中存儲有關80C186的基本操作的固件;一個大容量的靜電RAM,其中將應用軟體裝入實際上分開的兩個存儲區,它與留給奇偶比特的另一存儲區相關。這兩個存儲區分別預定給總線10.DAT的較低和較高字節。
以下稱為HSCX的串行通信控制器SAB82525;連接到總線10.IND的一個選擇電路(晶片選擇),它對在存儲器或輸入/輸出中的每個讀和寫操作解碼在總線10IND上出現的地址結構,由此產生用於屬於該單元或通過其總線獲得的其它PPLD部件的裝置或電路的相應啟動信號;在由微處理器執行的寫操作期間產生數據的一個或幾個奇偶比特的電路,所述比特在總線10.DAT上具有有目的的專用線,而且在讀操作期間它校驗奇偶性,在奇偶差錯的情況下產生一個告警信號;一個寄存器,其中存儲上述告警和在那時在總線10.IND上出現的地址;一個邏輯電路,在奇偶差錯告警的情況下,產生一個朝向80C186的中斷,由尋址到雙埠0或雙埠1或者尋址到一組通信寄存器的寫操作軟體產生禁止直到告警消除為止,該通信寄存器具有設置在部件MPCC.INT中的MPCC;一個用於存儲來自DSP.電路的奇偶差錯告警的寄存器;一個其中寫入一比特,用作復位在單元DSP.電路內的微處理器的控制點的寄存器;和附加裝置,在一些特定的操作中如直接存儲器存取(DMA)和中斷中幫助微處理器。
組成單元80C186電路的所有上面列出的電路和裝置都接到總線10.IND和10.DAT;對於中斷信號和所述啟動信號,所述總線還與用於由微處理器產生的控制信號的線路相關。
每個串行通信控制器HSCX被指定給串行數字流LAPD。特別是,HSCX的串行接收部分接收數字流LAPD.LK.IN,而串行發送部分發送數字流LAPD,LK.OUT。串行通信的速度對於每個HSCX獨立地由MPCC設定,因為16千比特/秒LAPD數字流也是可用的。HSCX具有接收/發送緩衝器,用於到/來自處理單元RAM的數據傳送,這些是在由HSCX發送到80C186的中斷的基礎上進行。
微處理器80C186可對正常讀/寫操作尋址物理存儲器的1M字節,並且具有用於輸入/輸出操作的另外可尋址的64千字節的存儲空間。其尋址空間在所有裝置和電路中共用,它具有通過其總線的入口,而且這也用於共用留作輸入/輸出的操作的存儲空間。80C186的操作由本地得到的40MHz時鐘信號定時。
部件雙埠0和雙埠1是兩個相同的靜態雙口RAM,具有16比特字加2比特的奇偶位。這些是由通常可買到的集成電路提供的。每個存儲器具有兩個入口門電路,兩個不同處理器的總線分別接到該門電路。上述存儲器在區域上是可分的,其中讀和寫入口由在下面稱為信號標(Semaphore)的可互相獨立編程的相應一比特寄存器訓練。編程包括信號標的約定,以便能夠加入與它相關的存儲區和在完成存取後釋放信號標。如果所述入口是用於兩個不同的存儲器,實際雙入口RAM的信號標化管理使得兩個處理器能夠同時存取。雙入口存儲器晶片具有用於相應啟動信號的輸入。
MPCC.INT的電路配置大部分類似於由雙份處理器MPCC使用的兩個相同接口電路,以實現由圖1的總線9到達外圍部件的標準雙接口。因此每個所述外圍部件必須包括MPCC.INT型的接口電路。總線9包含8條其工作的處理器MPCC復用地址和數據的線路,和由加到數據上的奇偶比較使用的第九條線路。另外,總線9是圖1中所示的MPCC和外圍部件之間唯一的連接,它必須包含專供控制、中斷、副本選擇、板啟動等信號使用的線路。
接口電路MPCC.INT包含以下電路連接到總線9(0)和9(1)的收發信機;一個選擇電路,從包含在雙份部件MPCC中的兩個接口電路來的副本選擇信號到達其輸入端。選擇電路產生一個信號,該信號只啟動連接到總線9的收發信機,總線9接到由工作的MPCC使用的接口,這樣所述總線在PPLD中延伸;控制數據奇偶性和工作總線9的地址的電路,在奇偶差錯的情況下產生相應的告警信號;一個告警寄存器,其中存儲所述告警;一個邏輯電路,在工作總線9上奇偶差錯告警的情況下,產生到MPCC的一個中斷,導致MPCC讀相關的告警寄存器和禁止其到MPCC.INT的可能寫周期,直到告警寄存器為0;第一組寄存器,包含其中存儲在讀期間MPCC可接受的PPLD告警的扼要情況的寄存器;狀態寄存器,相應於信號SEL-S和SEL-T,MPCC在其中寫入軟體控制點;其中由微處理器80C186寫入軟體控制點,以便在不同PPLD告警寄存器中加入告警條件,以檢驗產生與檢驗所述告警的電路的正確工作的寄存器;在其中由80C186寫入其它軟體控制點的寄存器,該控制點使電路配置不同於正常工作的電路配置,以便例如校驗通用LAPD信道的通路的完整性;或者開始為電路維護提供的其它操作;第二組寄存器,其中MPCC寫入分配給相應信道LAPD.LK.IN的數字流2MSN.IN的時隙位置;相同位置也適用於2MSN.OUT數字流的時隙,其中插入相應的信道LAPD.LK.OUT;還包括MPCC寫入每個LAPD數字流的兩個速度值每秒16千比特或64千比特的寄存器;第三組寄存器,包含在PPLD的微處理器80C186和處理器MPCC之間的通信寄存器;以允許由兩個處理器雙讀與寫存取的方式,第三組寄存器連接在一起並且接到10.IDD,10.DAT和工作總線9的8比特寄存器。為此目的,以使總線10.IND,10.DAT和工作總線9相應為目的,所述寄存器獲得從來自處理單元80C186電路和處理器MPCC的控制信號取出的適當定時。第三組的一些寄存器也用於信號標以訓練存取通信寄存器,類似於雙埠0和雙埠1存儲器內發生的情況;連接到工作總線9的一個選擇電路(晶片選擇),它對地址碼形解碼並且產生分別傳送到三個不同組的寄存器和與第三組寄存器相關的信號標的啟動信號。
接口電路TDPC.INT包含下列電路
接到總線8DAT(0)和8DAT(1)的收發信機;接到總線8IND(0)和8INT(1)的選擇器;一個邏輯電路,只用於獲得啟動收發信機的信號SEL-T,該收發信號機接到通向工作副份TDPC的總線8DAT;所述總線延伸到PPLD;信號SEL-T也到達地址總線的所述選擇器的選擇輸入端以確定工作總線8IND的選擇,它也延伸到PPLD;在每個總線周期檢驗數據的奇偶性和工作總線8的地址並且在奇偶差錯的情況下產生一個告警信號的電路;其中存儲所述告警的寄存器;一個邏輯電路,在告警的情況下產生到TDPC的一個中斷,導致由後者讀該告警寄存器和禁止其在雙埠1中的可能寫周期直到告警寄存器為0止;接到總線8IND的一個選擇電路(晶片選擇),它對地址碼形解碼和產生傳送到告警寄存器的啟動信號給存儲器雙埠1及其指定的信號標。
接口電路SN64包含雙輸入端選擇器,分別得到定時信號CK/SYNC(0)和CK/SYNC(1);數字流2MSN.IN(0)和2MSN.IN(1);與數字流2MSN.IN(0)和2MSN.IN(1)相關的兩個第一數字奇偶流(圖2中未示出);數字流2MSN.OUT(0)和2MSN.OUT(1);與數字流2MSN.OUT(0)和2MSN.OUT(1)相關的兩個第二數字奇偶流(圖2中未示出)。
在每個選擇器的選擇輸入端得到信號SEL-S,它在輸出端從圖1交換網絡SN64的工作副份選擇該數字流或傳送到該工作副份。所述選擇的數字流也方便地以2MSN.IN、2MSN.OUT和CK/SYNC表示。定時信號CK/SYNC包含8MHz時鐘信號CK從中提取2MHz信號,和相關的8KHz信號SYNC,該信號指定數字流2MSN.IN和2MSN.OUT的幀開始。
電路SN64.INT還包含一個同步發生器,其輸入得到定時CK/SYNC,並通過總線12,MPCC.INT寄存器的輸出配置屬於第二組。所述發生器在其輸出端產生以下信號用於從2兆比特/秒數字流提取時隙和二重地用於相關插入的同步信號;用於產生和校驗奇偶數字流的奇偶性的同步信號;和以LAPD.CK表示的多個16/64千比特/秒時鐘信號;在輸出產生多個數字流LAPD.LK.IN的一個時隙提取電路,其輸入端得到數字流2MSN.IN,定時CK/SYNC和從該同步發生器輸出的信號;在輸出產生數字流2MSN.OUT的一個時隙插入電路,其輸入端得到多個數字流LAPD.LK.OUT,定時CK/SYNC和從該同步發生器輸出的所有信號;校驗數字流2MSN.IN的奇偶性並在每當發現奇偶告警時產生一個告警的電路,其輸入端得到所述數字流2MSN.IN,相應的第一數字奇偶流,定時CK/SYNC和用於奇偶校驗的所述同步;產生與數字流2MSN.OUT相關的第二數字奇偶流的電路,其輸入端得到所述數字流2MSN.OUT,定時CK/SYNC和用於奇偶產生所述的同步;校驗包括兩組雙向電子開關的LAPD信道通路的完整性的電路,通過總線12得到從80C186來的相應命令(控制點)。第一組開關用於校驗主要由圖1的網絡SN64和接口SN64.INT中的一般LAPD信道佔用的通路。為此目的,承載預選的信道LAPD.LK.IN的線路轉換到承載相應信道LAPD.LK.OUT的線路上,使得微處理器80C186無效;在此之後網絡SN64在數字流2MSN.IN上發送一個已知圖形並校驗在數字流2MSN.OUT上的所述圖形的正確接收。第二組開關用於校驗主要由PPLD內的通用信道LAPD佔用的通路。為此目的,承載包括預選的LAPD信道的數字流LAPD.LK.OUT的線路轉換到承載相應數字流LAPD.LK.IN線路上,使得網絡SN64內的通路無效;在此之後,微處理器80C186在信道LAPD.LK.OTU上發送一個已知的圖形並校驗在信道LAPD.LK.IN上該圖形的正確接收。
同步發生器基本上包含第一與第二計數器和數字比較器。提取電路和時隙插入電路基本上包含具有並行加載的移位寄存器。奇偶校驗與產生電路用容易找到的專用集成電路得到。
同步發生器在其工作中使用所述第一計數器產生16/64KHz時鐘信號LAPD.CK。為此目的,信號SYNC開始計數信號CK的上升沿,而相應於以32/128劃分的計數器的輸出用於產生信號LAPD.CK。第二計數器由信號LAPD.CK的邊緣遞增,在每次遞增時它們的輸出結構與MPCC.INT的所述第二寄存器的相應內容比較,相符的情況發出相應於在相應時隙的整個持續期間的有效信號的提取/插入同步。奇偶同步是標記每個時隙開始的脈衝而且是從已經存在的定時中取出的。
當出現相應的提取同步時,時隙提取電路使用定時CK/SYNC和提取同步在第一移位寄存器中裝入數字流2MSN.IN的時隙。緊在裝入之後,該移位寄存器的內容並行地轉儲到第二移位寄存器中,該第二移位寄存器的時鐘輸入得到多個信號LAPD.CK。從所述寄存器發出的串行信號是多個數字流LAPD.LK.IN。屬於數字流2MSN.OUT中的數字流LAPD.LK.OUT的時隙的插入電路以完全的雙重方式工作。
參見圖3,其中與圖2中相同的單元以相同的符號表示,現在詳細地說明圖2的第二處理單元DSP電路。在該圖中,符號DSP16A表示一個ATT微處理器DSP16A,其特徵在於它有第一16線總線11,在該總線上復用都是16比特的地址和數據,和兩條其它總線INDR和COD,在其中地址和數據是分別可用的。微處理器產生用於控制通過總線11執行的讀和寫操作的控制信號CONTR外部設備。為此目的所述總線接到鎖存器IND.LTC和收發信機DAT.TRS,它們得到控制信號CONTR,用於復用在地址總線11IND中的地址和在數據總線11'D中的數據。
也屬於DSP.電路單元的一個振蕩器OSC給微處理器DSP16A發送一個40MHz時鐘信號以計時其操作。總線INDR和COD接到一個由符號EPROM表示的EPROM,其中存儲由微處理器DSP16A執行的程序(固件)。出現在總線11IND上的地址比特的結構由一個邏輯電路解碼,該電路也得到信號LONTR並且產生四個啟動信號(晶片選擇)CS0,CS1,CS2和CS3,它們被傳送給由符號RAM表示的一個靜態RAM、一個定向與控制點寄存器SC.REG,和通過總線11DAT分別傳送給圖2的存儲器雙埠0及其信號標。總線11IND及11'D和微處理器DSP16A的信號CONTR到達RAM,寄存器SC.REG和以PR.AL.GEN表示的一個奇偶產生與校驗電路。
在由DSP16A執行的每個寫操作時,所述電路在與總線11'D相關的很多線路上產生奇偶比特,並且在每個讀操作期間校驗從總線11'D讀出的數據的奇偶性。應該注意總線11.DAT相應於具有用於信號CONTR和啟動信號CS2及CS3的附加線路的總線11'D。在奇偶校驗差錯的情況下,產生作為中斷信號INT發送到圖2的單元80C186電路和微處理器DSP16A的告警信號ALARM-DSP。
關於以RAM表示的存儲器的容量,應該假定,所述存儲器用於存儲從包含在100個不同信令信道的消息中的傳輸測量中導出的信息,它可同時有效而且各具有其自己需要的可用的1024字,因為DSP16A的尋址容量是64千字,而對於該微處理器被指定的工作需要的總RAM空間超過所述容量,所採用的解決方案是使用具有分為兩個分開可存取的64千字頁的16比特的128千字的存儲器。存取是在兩個相連的總線周期中完成,其第一周期用於在寄存器SC.REG中寫控制點PG,以便選擇在第二周期期間它存取的存儲頁0或1。如果不需要改變頁的話DSP16A避免執行第一存取周期,即控制點PG的寫入,在兩個RAM頁的每一頁中,實際用於存儲有關信道的數據的區域僅是56千字,而剩餘區域未使用。
包括在用於該RAM的56千字和實際可由DSP16A尋址的64千字中的尋址空間由DSP16A使用以加入寄存器SC.REG、雙埠0和有關的信號標,而與控制點PG的值和處在單個總線周期中無關。
分為兩個64千字節頁的另外128千字節可用於存儲與總線11'D相關的奇偶比特。
微處理器DSP16A在寄存器SC.REG中寫入三個控制點,一個是上述控制點PG;另二個發出兩個相應的信號FE2-AL和RES-AL,發送到電路PR.AL.GEN以校驗其正確操作。信號FR2-AL強制產生信號ALARM-DSP,而RES-AL使它為0。有效信號ALARM-DSP在寄存器SC.REG中產生一個在需要的時候從DSP16A讀出的檢測點比特。
ATT微處理器DSP16A是專門執行算術運算,因此很適用於執行在下面了解的功能。如上所述,它通過存儲器雙埠0與圖2的處理單元80C186電路通信,它利用總線11.IND和11'DAT存取該埠0。在另外的方式當其工作時,單元80C186.電路給DSP16A發送復位信號RESET.DSP。
現在說明以部件PPLD表示的電話信令處理器的操作,首先考慮微處理器80C186的工作,微處理器80C186處理協議LAPD和使微處理器DSP16A能夠執行較高等級處理。隨後說明後者的工作。
回顧工作在層2消息的協議LAPD的目的是通過A-bis型的用戶/網絡接口或等效設備(ISDN)在層3實體之間傳送信息是有用的。具有多級別層的結構允許以連續的獨立層劃分信令協議功能,其中每層使用較低層可用的通信業務並且給它自己提供較高的層。層2消息一般包括一個編號欄位,一個首部欄位及一個尾部欄位,一個信息內容,一個地址和一個控制欄位。層2消息也稱為「幀」,任選地在前面和後面填充無信息內容的幀。這些幀的結構由CCITT建議Q921規定。
微處理器80C186首先分析在信道LAPD.LK.IN上得到的層2消息的各個欄位,並在其執行層2功能(在GSM協議08.56中敘述)的基礎上得到涉及BTS和BSC之間連接管理的信息,保證在BTS與電話處理器TDPC之間或直接地在MS與TDPC之間層3消息計劃流的正常流動。所述層3消息主要是在GSM建議08.58中敘述的協議控制的RR',RR*和BJSM(BTS管理)的消息,其中BTSM允許BSC與BTS之間對話;RR'和RR*構成無線電協議RR,它管理功率控制、跳頻,在無線電幀上的信道配置、加密和過區切換的功能;特別地,RR'允許MS與BTS之間對話;和RR*允許MS與BSC之間對話,透明地通過BTS。
在圖4的流程圖中,未給出不同類型消息的詳細指示。圖5、6a和6b更詳細地檢查屬於單元DSP16A的消息子集。另外,所述流程圖沒有表示PPLD與管理處理器MPCC之間消息的任何交換。這並不意味著不進行交換。實際上,MPCC和PPLD之間信息交換主要關於PPLD的硬體和軟體配置,板的維護所進行的操作和在應用程式中使用的一個EM參數值。所述信息不落入消息類型中,因為是從信令的觀點對它們進行理解,因此該圖沒有表示有關它們的任何消息。
圖4的流程圖包括以下階段,其中與圖1、2和3公用的單元以相同的符號表示開始階段0,微處理器80C186以下稱為CPU,它執行微程序,恰當地準備所用的各個寄存器和設備的狀態,之後它通過在數字流LAPD.LK.OUT上發送包含分別尋址每個BTS的每個TRX的特別啟動消息的幀,然後等待在這些數字流LAPD.LK.IN上接收從每個TRX來的包括正確應答消息的相應的後向幀。當這一切發生時,協議LAPD對於接到該BSC的BTS的所有TRX有效。所述協議在一個不受限制的時間裡保持有效,至少直到該網絡再配置為止,而在這種情況下則通過一個等效的過程使該協議無效。在有效階段之後,程序進入階段1,CPU準備存儲區(以下稱為緩衝器),在其中存儲分別發送到BTS、電話處理器TDPC、管理處理器MPCC和微處理器DSP16A的消息隊列。同等容量的緩衝器用於存儲來自BTS、DSP、TDPC和MPCC的消息隊列。所述緩衝器實際上放置在CPU的工作存儲器和雙埠0及雙埠1中。這些消息以它們被詢問或產生的時間順序插入相應的隊列中,和以遞減的優先順序取出,隊列中最老的消息被指定最高的優先順序。每個緩衝器與一個信號標相關,其目的是訓練寫和讀存取,並且與一個緩衝器填充狀態的指示符相關。
然後CPU進入階段2,在該階段CPU校驗它是否已收到來自串行通信設備HSCX之一相應於由BTS的TRX發送的有效LAPD消息的一個接收中斷,如果已出現這情況,執行階段3,否則跳到階段10,這將在下面討論;在階段3中執行層2操作,這涉及消息接收處理,特別是通過檢查首部與尾部欄位和CRC(循環冗餘控制)欄位存儲層2幀,CRC欄位表示接收消息的完整性。還檢查各幀到達的順序,如果其與正確順序不一致,後者要被恢復。在沒有消息的情況下,要求重發。在有錯誤的比特的情況下,CPU嘗試校正該誤差錯。在這個階段完成之後,如果一切已進行的很好,程序進入階段4,其中來自BTS的消息被存儲在該消息緩衝器中。
然後程序進入階段5,在該階段中分析消息的地址欄位以確定所述消息尋址到誰。為此目的,在下在的階段6中,進行檢測以確定來自BTS的消息地址是否為電話處理器TDPC或DSP。如果該地址是TDPC,則該消息存儲在發送到TDPC的消息緩衝器中,但是如果該地址是DSP,則該消息存儲在發送到DSP的消息緩衝器中;在下面的階段7中,CPU執行轉發上述消息到TDPC的過程。該過程從CPU周期地詢問雙埠1的信號標開始,直到它空閒為止,在這種情況下CPU佔用它並在雙埠1中寫入該消息,此後它釋放該信號標。這時利用一個等效的過程,處理器TDPC可讀出轉發給它的消息。在執行階段7之後,程序跳到前面階段2的點A,在其中CPU等待新LAPD消息的接收中斷。
如果在前面階段6中來自BTS的消息地址是DSP,則程序到達階段8。在這種情況下,CPU從發送到DSP的消息緩衝器中取出該消息並且完成其再格式化,包括選擇信息內容和一些控制欄位,把消息認為DSP;在下面的階段9中,CPU執行到DSP的消息轉發過程。該過程以CPU周期地詢問信號標開始,它調整對雙埠0的緩衝器的存取,在該緩衝器中存儲發送到DSP的消息。此後,在討論圖9和10時,所述信號標由SEM.TX表示。當該信號標空閒時,CPU佔用它以防止DSP的任何讀存取和在緩衝器中寫該消息,此後它釋放該信號標,程序跳到點A。
如果在階段2中沒有出現LAPD的接收中斷,程序到達階段10。隨後敘述的所有階段是關於由CPU在階段2接收的中斷之間的時間期間正常執行的活動。這個活動原則上包括TDPC和DSP進行的消息捕獲和將其轉發到相應的地址中。在階段10中,CPU周期地詢問雙端1的信號標,直到它空閒為止,而在這種情況下CPU佔用它並在雙埠1中讀出來自TDPC的消息緩衝器的填充狀態指示符的邏輯值。這最後的操作相應於下一階段11進行的檢測,以校驗在所述緩衝器中是否無消息。
如果階段11的狀況沒被校驗到,則意味著在該緩衝器中有一個或幾個消息。在這種情況下CPU保持所佔用的信號標和執行階段12,其中它讀出存在於雙埠1中的隊列的第一消息,此後它釋放該信號標;在下面階段13中,CPU對剛讀出的消息的地址欄位進行檢測以確定它是否尋址到BTS或DSP。如果地址是BTS,則消息存儲在發送到BTS的消息的緩衝器中,否則存儲在發送到DSP的消息的緩衝器中。此後CPU執行階段14,在該階段結束時程序跳到點A。
在階段14中,CPU執行發送消息到TRX地址的過程。該過程以在串行通信設備寄存器HSCX中寫入控制點開始,該寄存器HSCX產生到所述TRX的數據流LAPD.LK.OUT。當收到控制點時,接著由HSCX發送傳輸中斷到CPU,它從緩衝器轉發該消息,該消息中表明發送到HSCX中的傳輸緩衝器,於是該過程完成。
如果在前面的階段13中來自TDPC的消息的地址是DSP,則程序到達階段15。在這種情況下執行階段15和16,這兩階段與階段8和9相同,此後程序跳到點A。
如果在前面階段11中從TDPC發送到CPU的消息隊列是空的,則程序到達階段17。在階段17和18中COU校驗來自DSP的消息隊列中消息的存在;正如可推測的,階段17和18像階段10和11一樣,但是適用於DSP和雙埠0。如果根據階段18的檢測從DSP來的消息隊列是空的,則程序跳到點A,否則執行階段19;在階段19中CPU執行從DSP的消息接收過程。該過程以由CPU周期地詢問信號標開始,該信號標調整用於從DSP接收消息的雙埠0的緩衝器的存取。在圖9和10的說明中,下面所述信號標以SEM-RX指示。當信號標為空閒時,CPU佔用它以防止由DSP進行的任何寫存取和讀出存在於緩衝器中消息表的第一消息,此後它釋放信號標;在下面階段20中CPU對剛讀出消息的地址欄位進行檢測以確定它是否尋址到BTS或TDPC。如果該地址是BTS,該消息存儲在發送到BTS的消息緩衝器中,否則存儲在發送到TDPC的消息緩衝器中。此後CPU執行階段21,它與階段14相同。在階段21結束時程序跳到點A。
如果在前面階段20中自DSP來的消息的地址是TDPC,則程序到達階段22。在這種情況下CPU執行階段22,它與階段7相同,然後程序跳到點A。
圖5示出了在圖4中以通常術語「消息」表示的一些消息而且特別是有關DSP的消息。該圖表示由GSM建議01.04指定給它們的名字指示的兩組消息。第一組包含以下消息測量結果,改變BS功率和改變MS功率,其中第一個消息來自BTS,而其它兩個被傳送到BTS。第二組包含以下消息過區切換-候選-詢問-請求,過區切換-候選-詢問-完成,網孔內過區切換條件,網孔間過區切換條件,復位和MS-RF-功率容量,其中第一、第三和第六消息來自TDPC,而第二、第四和第五被傳送到TDPC。再參見圖4,消息「測量結果」是在階段9中轉發的消息。消息「改變BS功率」和「改變MS功率」是在階段21中轉發的消息。消息「過區切換-候選-詢問-請求」,「復位」和「MSRF功率容量」是在階段16中轉發的消息。最後,消息「過區切換-候選-詢問-完成」,「網孔內過區切換條件」和「網孔間過區切換條件」是在階段22中轉發的消息。很快可看到,實際上,傳送到BTS和TDPC的一些消息分別延續到MS和MSC,正如從BTS和TDPC來的一些消息由MS和MSC發出的那樣。
下面以它們的在這些圖中出現的順序說明圖5的消息測量結果包含在呼叫過程中根據GSM建議05.08包括附錄A,由MS和BTS執行的傳輸測量的值。這個消息的內容是由DSP執行的處理的大部分主題,因此在圖6a和6b中給出其更詳細表示。
「改變BS功率」是給予BTS的TRX的一個命令,用於以指定方式改變根據建議08.58和05.08指示的某一信道的傳輸功率。
「改變MS功率」是給予MS的一個命令,根據GSM建議04.08和05.08以指定的方式改變其發射機的功率。
「過區切換-候選-詢問-請求」包含網孔表的指示,其中對於該表的每個網孔和與該網孔相關的行動裝置子集,DSP必須開始同名的(homonymous)過區切換過程以將所述行動裝置轉移到其它網孔,如在GSM建議08.08和3.1.8所規定的。這個消息由因業務量的原因要求過區切換的MSC發送。
「過區切換-候選-詢問-完成」是發送到MSC的一個消息以結束由前面消息開始的過程。
「復位」釋放由於通信結束而關閉的信道可用的資源。
「網孔內過區切換條件」包含一個由TDPC必須發送到MS和服務網孔的BTS的命令,以便按照GSM建議05.08和08.08及3.1.6執行網孔內過區切換。
「網孔間過區切換條件」包含一個命令,TDPC或者任選的MSC必須分別將其發送到MS和目前的服務網孔的BTS,以及將變為新的服務的服務網孔的相鄰網孔的BTS,以便按照GSM建議05.08和08.08及3.1.7執行網孔間過區切換。該消息包含優選網孔的表。
「MS-RF-功率容量」包含行動裝置功率類別的指示,即可由該MS發射機達到的功率上限的指示。
參見圖6a和6b,一個表規定包含在消息「測量結果」中的主要欄位,它由GSM建議01.04指定給它們的名字進行呼叫。所述消息遵守多幀SACCH的韻律(cadence),它具有約480ms的周期,這相應於104個基本幀的時間。當功能「停止傳輸」啟動時,消息的一些欄位包括一個後綴SUB,因為該測量是在104幀中的12幀的子集上的平均,而在相反情況下包括一個後綴FULL。如果該測量由MS完成,所述欄位還包括一個後綴DL,它表示下行線路;但如果測量由BTS完成,它們包含一個後綴UP,這表示上行線路。
各個欄位的含義如下消息類型層3控制欄位,它指示在圖5的與其欄位相關的消息中間的消息的類型,在所討論的情況下,很明顯該消息是測量結果消息;D|TEI|信道號層2欄位,其中欄位D識別傳送消息到DSP的數字流LAPD,LK.IN的數量;欄位TEI識別在BTS內的TRX,由此進入轉送到數字流D的信令信道,它等效於規定傳輸和接收載波對;子欄位信道號識別指定給該行動裝置、與所述載波對時分使用的時隙號,即它識別與該消息有關的話音信道TCH和信道SACCH。
下面欄位都是層3的並且組成該消息的信息內容DTX_DL和DTX_UL指示信道TCH的載波是否實際上已在前面的幀中發送。關於信道SDCH,特別是SACCH,不使用傳輸過程DTX;RXLEV_FULL_DL,RXLEV_SUB_DL,RXLEV_FULL_UP,RXLEV_SUB_UP指示由於FULL/SUB和DL/UP過程正在使用的信道TCH的電平。
RXQUAL_FULL_DL,RXQUAL_SUB_DL,RXQUAL_FULL_UP,RXQUAL_SUB_UP指示由於FULL/SUB和DL/UP過程,由相關BER(誤碼率)的值表示的正在使用的信道質量。
TIMING-ADVANCE指示正在使用的信道的同名參數值;NO-CELL指示在測量結果消息中存在的相鄰的網孔的總數,它是可從0到6變化的一個數。
RXLEV_NCELL_1指示位於6個網孔的表中第一位置的相鄰網孔的載波BCCH電平,其載波BCCH由具有較強電平的行動裝置檢測。實際上該行動裝置可測量32個相鄰網孔的電平,但是由於長度問題,每個測量結果消息只包括它們中的6個,因此可從一個消息變到下一個消息。
BSIC BCCH 1包含網孔碼數和由行動裝置編輯的所述表的第一網孔的載波BCCH的頻率值;RXLEV NCELL N指示所述表的第N個網孔的載波BCCH的電平;BSIC BCCH N包含網孔碼數和所述表的第n個網孔的載波BCCH的頻率值。
所有上述欄位由DSP在雙埠0中讀出和使用此目的的指示符動態地在DSP的外部RAM中寫入,存儲在所述外部RAM中,這涉及包含在DSP的內部RAM中的相應尋址表。
參見圖7,可看到初始化階段剛剛終止之後DSP的內部存儲器的一部分的圖。如可看到的,它包含100尋址表的順序表格,每表三字長並利用指示符FRETAB00,......FRETAB99連在一起,這些指示符指示它們指到的相應尋址表第一字的地址。每個尋址表與其傳輸測量值必須被進行處理的相應信道相關,它包含有關DSP的外部RAM位置的指示,在該RAM中暫時分配有預留給被處理消息各欄位的1024個連續字的區域。由每個尋址表組成的三個連續字的含義如下在第一字中存儲在表格中連在一起的後面表的開始地址,因此它是所述指示符之一;第二字包括單個有效位,其值0或1表示預留給信道的存儲區域設置在DSP的外部RAM的0頁或1頁中;第三字是暫時指定給信道的相應外部存儲區的開始地址。所述地址的十六進位值為外部RAM的1000和D400這兩頁之間的值。在該表的首部,表格被分配一個指示符FRETABPTR,它指示該表格中第一空閒表的地址。
在圖7中指示符FRETABPTR與該表格的第一表的開始地址FRETAB00一致,因為在開始這些表顯然都是空閒的,並且包含在每個表中的指示符回查立即增加的尋址表。該指示符屬於最後的表,存儲在地址FRETAB99,具有十六進位值FFFF,它與另一個並置表不相對應,但是稍後被翻譯,因為在外部RAM中沒有更多的信道可用的區域。
參見圖8,其中與圖6a、6b和7的相同單元以相同的符號表示,可看到加ADSP的外部RAM的0頁的圖。在該存儲頁中,指定給信道的區域依照圖7的地址表內容被分配。從地址0開始直到地址2047的存儲器起始部分是2048字的區域PTR,它被預留以一種在討論圖14時將闡明的機制存儲圖7的100地址表的指示符。在開始區域中PTR是空的。然後,通過捕獲由DSP處理的消息,在可用區域中填充隨機分配的多達最大100個字。通過對到達DSP的消息的欄位D.TEI和CHAN_NBR的11比特進行解碼,獲得PTR區的各個字的地址。每當外部RAM區被分配給相應的信道時,以a表示的通用字的位15被寫入值1,而當所討論的區域空閒時恢復為值0。該字的其餘位指示一般表示為FRETABXY的任何指示符FRETAB 00,......FRETAB99。
為了處理傳輸測量的目的,欄位D、TEI和CHAN_NBR允許明確的識別由BSC控制的網孔群內理論上可能的所有信道之間的任何信道。如上所述,對於GSM系統,最大數量有1984個半速率信道。但是在實際上,實際可用的最大信道數是較少的,因為設計大量的全速率信道,而且不是所有收發信機在開始時都安裝在BTS內。即使這樣,可用信道的最大數超過了為它們設計的相應100個存儲區的數量。但是這種事實並沒導致不方便,因為DSP同時處理100個信道的能力應足以保證即使在峰值業務量期間的業務。當然,值100是使用話務量理論的典型計算方法獲得的,從反映具有已知業務量特徵的網孔群的業務量的情況開始的。如果隨著時間的推移,在預選群內移動無線電話業務量將出現明顯的增加,它足以在控制器BSC中裝備附加的PPLD板(圖1)。
在圖8中也可看到,在從指定給由圖7的第一表(FRETAB 00)提供的地址1000H開始第一信道的存儲區中圖6a和6b的欄位的實際安排。以此類推,相同的安排甚至適用於0頁的所剩餘的49個區和1頁的50個區。
在指定給第1信道的區域內可看到分別用於該服務網孔和相鄰網孔的、以CELL.SER和CELL.AD表示的兩個子區。子區CELL.SER包括分別以G1、G2、G3、G4和G5表示的五個字組;各組以給定順序互連相接。緊在組G5後是也屬於區域CELL.SER的、來自消息MS RF_功率_能力的單字MS RF CAP。從G1至G5各組包括存儲器的32個字的相應序列,該存儲器預留作存儲立即列表的測量_結果消息的一些欄位的許多序列值。在這種方式中,對於被處理的每個欄位在存儲器中有可用的最後16秒(32×480ms)的運算值。
上述序列通過軟體以模擬有關處理階段、眾多移位寄存器的方式處理,在捕獲每個新值時該寄存器排出最舊的值。為了與上述操作過程一致,從G1到G5各組包括用作模32計數器尋址相應序列中的字的第33和第34字,下面將說明。
各組的含義如下組G1存儲欄位RXLEV FULL UP的值或者欄位RXLEV SUB UP的值,第33字由INBF_LU指示,而第34字由DEBF_LU指示;組G2存儲欄位RXQUAL_FULL_UP的值或者欄位RXQUAL_SUS_UP的值,第33字以INBF_QU指示,而第34字由DEBF_QU指示;組G3存儲欄位TIMING_ADVANCE的值,第33字以INBF_TA表示,而第34字以DEBF_TA表示;組G4存儲欄位RXLEV_FULL_DL的值,或者欄位RXLEV_SUB_DL的值,第33字以INBF_LD指示,而第34字以DEBF_LD表示;組G5存儲欄位RXQUAL_FULL_DL的值,或者欄位RXQUAL_SUB_DL的值,第33字以INBF_QD表示,而第34字以DEBF_QD表示。
子區CELL.AD包括用於與服務網孔相鄰的許多網孔的16個子表的空間。每個子表由36個連續的字構成,其第一字包含欄位BSIC_BCCH(n),1≤n≤16;第二字計算的平均值AV.RXLEV.NCELL(n),一會兒將看到。從3至34的字相應於欄位RXLEV_BLELL(n)的32個值;最後,分別以INBF_LD(n)和DEBF_LD(n)表示的第35和第36字用作模32計數器,與組G1至G5的字一樣。關於在測量結果消息中讀出的欄位BSIC_BCCH(N)、RXLEV_NCELL(N)的符號N和當它們寫入相應的第n字表時所述欄位的符號n之間的關係,將與圖11和12的討論一起給予適當的說明。字BSIC_BCCH(n)的第15比特以b表示,當相應的子表被佔用時以值1寫入,而當所述子表是空閒時以0寫入。
包含在圖8的存儲字中的信息來自測量_結果消息的信息,但是在請求過程內它們也用於過區切換-候選-詢問-請求、過區切換-候選-詢問-完成消息對。
參考圖9和10的流程圖,現在討論控制DSP操作的主程序。該程序包括以下階段
初始階段FO,其中DSP在其內部RAM中寫入圖7的表結構並使外部RAM為0。在這階段完成的操作的細節將結合圖13的討論進行說明。在這個階段還在內部RAM中寫入隨後的處理需要的所有EM參數。
然後程序進入階段F1,其中DSP完成雙埠0的信號標SEM TX的循環詢問,直到發現它空閒為止。在佔用信號標SEM TX期間,CPU在發送到在雙埠0中分配的DSP的消息緩衝器中寫入一個消息;一旦SEM TX空閒,程序就進入介段F2,其中DSP佔用信號標SEMTX並從上述緩衝器中讀出最高優先消息的欄位(MESSAGE TYPE);在階段F3中對MESSAGE TYPE進行檢測以校驗相關的消息是否為「測量結果」的消息;如果是,則程序跳到階段F19以便對其進行處理,否則它進入階段F4,重複對欄位MESSAGE TYPE進行檢測以校驗所討論的消息是否為MS RF功率能力類型的;如果是,程序進入階段F5,在其中被調用並執行子程序INDIN-AM,它動態地尋找與信道相關的存儲區。
在下面階段F6中更新欄位MS RF CAP的值,該欄位指示行動裝置的功率類別,即發射機可傳送的最大功率。此後,在階段F7中,釋放信號標SEM TX,允許CPU在發送到DSP的消息的緩衝器中寫入其它消息。接著程序跳到階段F0和F1之間的點B,重複新消息捕獲周期;如果在階段F4中的回答是「否」,則程序跳到階段F8,在其中重複欄位MESSAGE TYPE檢測以校驗所討論的消息是否為RESET類型的如果是,程序進入階段F9,在其中調用並執行子程序RILCAN,使與信道相關的外部RAM存儲區空閒。在下面階段F10中釋放信號標SEM TX而且程序跳到點B;
如果在階段F8的回答是「否」,則程序跳到階段F11,在其中重複欄位MESSAGE TYPE檢測以校驗所討論的消息是否為過區切換-候選-詢問-請求型的;如果回答為「否」,程序進入階段F12,釋放SEM TX信號標,此後跳到點B;如果在階段F11的回答為「是」,則程序跳到階段F13,在這種情況下也釋放信號標SEM TX,在下面的階段F14中執行「請求」過程,該過程與過區切換過程非相似,它是在過區切換過程結束時包括在優選網孔表格中至少一個網孔與在過區切換-候選-詢問-請求消息中指示的該表格的一個網孔相符的條件下由測量結果消息啟動的。由於在下面將詳細地討論過區切換過程,為了簡潔起見,不提供有關請求過程的詳細情況。
在下面的階段F15中,DSP完成雙埠0的信號標SEM RX的詢問周期,直到發現它空閒為止。在佔用信號標SEM RX期間,CPU從在雙埠0中分配的DSP中收到消息的緩衝器中讀取消息;一旦SEMRX空閒,程序就進入階段F16,DSP佔用信號標SEM RX,並在階段F17中,在所述緩衝器寫入「過區切換-候選-詢問-完成」消息。
在下面的階段F18中釋放信號標SEM_RX,此後跳到點B。
現在已詳細說明了有關到達DSP的主要消息的考慮,當簡要敘述指示測量結果消息的MESSAGE TYPE欄位時,在階段F3中留下懸而未決的討論。在這種情況下被調用的程序跳到階段19。
在階段19中執行子程序INDINAM,這類似於在階段15中所進行的;在下面的階段F20中調用並執行子程序LETMESS,它更新預留給當前信道的圖8的32個值的序列。新欄位值寫入在預留給該信道的外部RAM區內的預定位置中,其開始地址由子程序INDINAM給出,從圖11、12和14的討論中將更好地理解。此後,在階段F21,釋放信號標SEM TX和程序進入階段F22,在該階段中在開始對存儲的序列進行處理。
在階段F22,詢問F以WAVT FL表示的欄位EM以確定哪一類平均值(mean)被預選為隨後處理的第一步。關於僅僅由於停止傳輸所影響的欄位,即RXLEV和RXQUAL,兩個不同類型的加權平均是可能的「傳統的」加權平均和「摺疊型」加權平均;圖8的所有其它欄位使用正常的算術平均。所述平均是以一個韻律計算的,它遵守從雙埠0讀取消息的韻律。進行平均計算考慮表示Hreqave和Hreqt的相應EM參數對。第一個參數指示進入平均數的連續樣值數;第二個參數指示每個Hreqave樣值的子集數,在其上進行平均。邏輯上必須遵守條件Hreqave×Hreqt≤32。目的是在平均幅度時產生性能點的表示,稱為「趨勢分析」操作。
如果在階段F22,選擇落在傳統加權平均上,程序進入階段F23,對於每個子集Hreqt,按通用序列,計算下式。P1ilmCi+P2jm+1nCjmpl+(n-m)p2;----(1)]]>其中Ci通用樣值SUB;P1=1是通用樣值SUB的加權;Cj是通用樣值FULL;P2是通用樣值FULL的加權;n=Hreqave;m是考慮(1)式中的n的SUB樣值數。由於樣值FULL比SUB樣值更可靠,因此它們輸入具有較大的加權平均,因此,P2>P1。表示式(1)計算所有子集Hreqt的每個新消息,然後它必須被提供給以與(1)相同的韻律更新的計算值。鑑於所述的有關相應序列內字的位移的情況,實際這已發生了。當收到第一測量結果消息時(1)式的計算暫停一個時間Hregqvex×480ms,因此實際上平均值可根據Hreqave值計算。子集Hreqt的平均值在16秒內逐漸地進入穩定狀態。
在階段F24中,在前面階段計算的平均值與功率控制的第一組閾值比較,然後與過區切換的第二組閾值比較,在這兩種情況下閾值可用作EM參數。比較是多類型的並用於與閾值相關的數對Px,Nx的目的,而且這些也可用作EM參數。當對Nx比較至少Px為正的時,則認為通用閾值X被跨越,因為主要條件是Nx>Px。
關於功率控制,對於每個平均幅度有兩個閾值。一個較低而一個較高。比較的平均值是用於幅度RXLEV_(FULL/SUB)_UL,RXQUAL_(FULL/SUB)_UL,RXLEV_(FULL/SUB)_DL和RXQUAL_(FULL/SUB)_DL。具有後綴DL的幅度提供用於檢驗由BTS發射的功率的指示;具有後綴UL的幅度提供用於檢驗由MS發射的功率的指示。
關於過區切換,對於每個平均的幅度,有單獨的比較閾值。比較的平均值是所有用於考慮功率控制的幅度的平均值加上用於根據已知公式將TIMING ADVANCE適當地變換為距離值DIST的平均值。
回到階段F22的檢測,如果在這個階段中選擇落在「摺疊型」的加權平均值上,程序進到階段F25,在其中計算一個表示式,該表示式與(1)式的不同在於加權和是常數而且等於Hreqave,而所考慮的該平均的樣值數連續地變化。這類平均最好是在一些典型的情況中,因為它更快地進行計算。下面的階段F26的敘述類似於階段F24。
階段F24和F26匯合在階段F27中,在其中使用在前述方法中的參數Hrqave和Hreqt對與相鄰網孔有關的n序列RXLEV NCELL(n)的每個序列計算「未加權的」算術平均。對於每個序列,相應於最近子集(Hreqave)的平均在圖8中以AV RXLEV NCELL(n)表示。在計算期間可能出現這樣的情況,從某時刻傳送的消息不再包含某一序列RXLEV NCELL(x)的欄位,這意味著相關的相鄰網孔不再由6個最強之一的行動裝置發覺。在這種情況下,平均值的計算繼續對丟失欄位取零值,直到該平均值刪除其自身,而在字BSIC BCCH(n)的比特b變0之後,相應的序列再次變得對另一個相鄰網孔是可用的。
程序繼續階段F28,AV RXLEV NCELL(n)平均值用於計算稱為「功率預算」的許多指標參數,每個參數用於其自己的相鄰網孔之一,它指示在該行動裝置和該相鄰網孔的BTS之間的無線連接的質量。在GSM建議05.08、版本3.7.0、附件A、段落3.1、節f中,給出一個運算函數PBGT(n,X1,X2,X3),它允許對通用相鄰網孔(n)的功率預算進行計算。變量X1、X2、X3包括EM恆定幅度和服務網孔RXLEV FULL DL平均型變化幅度,和計算涉及的相鄰網孔n的AV RX-LEV NCELL(n)。特別是變量X1代表在服務網孔和在第n個相鄰網孔的最大傳輸功率之間的dB差。變量X2代表在上述網孔中的路徑衰耗之間的差。變量X3代表在這兩網孔中行動裝置可使用的最大功率之間的差。
捕獲的每個新消息可估計的功率預算是6,鑑於上述情況,它不必與相同的相鄰網孔相關,因為它們可一個消息一個消息地變化。因此需要考慮大量的相鄰網孔,為方便起見考慮的數量等於16。還是在階段F28,功率預算PBGT(n)與作為EM參數的相應閾值比較,取值稱為過區切換邊際(n)(HO MARFIN(n)值,它將用於過區切換判定。
在下面的階段F29中,編輯一個包括行動裝置可進行過區切換的最大16個優選網孔的表。GSM建議05.08,附錄A,段落4指示了一個不等式類型AV RXLEV NCELL(n)>K。作為允許相鄰網孔n進入該表的基本條件;K代表作為EM參數給出的恆定幅度的和。在編輯中該表容量也有利於在階段F24或F26和F28中進行的比較的輸出。另一個標準是校驗所檢查的16個網孔和作為優選的由EM指定的網孔之間一致性。所述網孔以HO MARGLN(n)值遞減順序出現在所有的表格中。
在下面的階段F30中,檢查階段F24或F26的比較結果對功率控制進行判定。檢查的條件如下1)平均值仍然在相應閾值內;以這種情況下,不採取動作,程序進入階段F35,檢查不可能的過區切換條件;2)RXLEV(FULL/SUB)UL的平均值小於相應的較低閾值,或者RXQUAL(FULL/SUB)UL的平均值超過相應的較高閾值;在這種情況下,準備「改變BS功率」消息以增加以由特別的EM參數規定的步驟由BTS發送的功率;3)RXLEV(FULL/SUB)UL的平均值大於相應的較高閾值,或者RXQUAL(FULL/SUB)UL的平均值小於相應的較低閾值;在這種情況下,準備「改變BS功率」消息以遞增以由特別的EM參數規定的步驟由BTS發送的功率;4)RXLEV_(FULL/SUB)_DL的平均值小於相應的較低閾值,或者RXQUAL DL的平均值超過相應的較高閾值;在這種情況下,準備「改變MS功率」消息以遞增由特別的EM參數規定的步驟由行動裝置發送的功率;5)RXLEV(FULL/SUB)DL的平均值大於相應的較高閾值,或者RXQUAL DL平均值小於相應的較低的閾值;在這種情況下準備「改變MS功率」消息以遞減以特別的EM參數規定的步驟由行動裝置發送的功率。產生判定衝突的任何其它條件以判定的優先性處理,該優先性僅僅從RXLEV(FULL/SUB)UL或RXLEV(FULL/SUB)DL幅度導出。
如果功率遞增或遞減已指示發射在可傳送的最大功率,或者在允許的最小功率,這意味著包括功率控制的所有可能性。在這種情況下,如果從2)至5)的任何條件繼續存在,則程序跳到階段F35,否則繼續階段31。
在階段F35中,檢查階段F24和F26和F28的比較結果以對過區切換進行判定。檢查的條件如下1)RXLEV_(FULL/SUB)_UL或RXLEV_(FULL/SUB)_DL的平均值小於指示最小允許電平的EM閾值;2)RXQUAL_(FULL/SUB)_UL或者RXQUAL_(FULL/SUB)_DL大於指示最大允許的BER電平的EM閾值;3)幅度DIST的平均值大於指示最大允許距離的EM閾值;4)RXLEV_(FULL/SUB)_UL(或者RXLEV_(FULL/SUB)_DL)和RXQUAL_(FULL/SUB)_UL(或者RXQUAL_(FULL/SUB)_DL)的閾值同時被超過,即行動裝置或BTS以高功率電平和差的質量工作;5)對於連續Nx次以下不等式同時是正確的或者同時是錯誤的PBGT(n)>0;PBGT(n)>Ho_MARGIN(n)。
條件4導致「網孔內過區切換條件」消息的準備。而條件1、2、3和5導致「網孔間過區切換條件」消息的準備;所有這些中僅僅條件5產生「較好網孔」的過區切換而且具有較低優先權。如果從1至5沒有一個條件出現,則程序直接地跳到點B,否則繼續詢問階段F36和F37並且佔用信號標SEM RX,類似於已敘述的階段F15和F16。
在下面的階段F38中,在雙埠0中寫入過區切換消息,在階段F35中出現的條件的基礎上,該過區切換消息可以是「網孔間過區切換條件」消息(它也包括在階段F29編輯的優選網孔表),或者是「網孔內過區切換條件」消息。此後在階段F39,信號標SEM RX被釋放而且程序跳到點B。
再繼續在階段F30執行的檢測,如果檢驗到任何功率控制條件,程序執行階段F31和F32,它詢問信號標SEM RX並佔用它,類似於階段F15和F16所看到的。
在下面階段F33中,在雙埠0中寫入功率控制消息,在階段F30檢驗的條件的基礎上,該功率控制消息可以是「改變MS功率」消息或者「改變BS功率」消息。此後在階段F34中,信號標SEM RX被釋放而且程序跳到點B。
圖11和12表示用於在對圖8的外部RAM中寫入「測量結果」消息欄位的子程序LETMESS。我們記得,在LETMESS之前馬上執行子程序INDINAM,它提供控制點PG,用於選擇外部RAM頁,該外部RAM頁劃分有1024字存儲區,預留給被處理的消息和指示在該存儲頁中所述存儲區開始的地址INTAB。子程序IETMSS包括以下階段第一階段MO,其中DSP在雙埠0中讀取測量結果消息的欄位DTX UL和DTX DL並且讀取內部存儲器中的INTAB地址。
下面的階段M1是測試DTX UL的值;如果該值為0,它表明關於本消息在上行線路方向中沒有停止傳輸和程序繼續階段M2,否則跳到階段M7;在階段M2,DSP在雙埠0中讀取兩個欄位RXLEV FULL UP和RXQUAL FULL UP的當前值,然後繼續階段M3。
在階段M3中,DSP在外部RAM中讀出字INBF LU和INBF QU,在下面的階段M4中它被用於尋址剛在相應序列RXLEV FULL UP(1,......32)和RXQUAL FULL UP(1,......32)中讀出的兩個欄位的寫入。
在階段M4中,欄位RXLEV FULL UP和RXQUAL FULL UP的值以相應的序列寫入外部RAM中。關於值RXLEV FULL UP,寫地址通過以INTAB加上INTAB的第一固定偏移值得到,該偏移值相應於在預留給同名序列的子區開始地址和INTAB自身地址之間的差別,而且將字INBF LU的當前值加到前兩項。最好雙尋址過程尋求值RXQUAL FULLUP,而且在這種情況下一個第二固定偏移值加上INTAB,第二固定偏移值的含義類似於第一偏移值,並且字INBF QU的當前值被加到前兩項;在下面的階段M5中,INBF LU和INBF QU的值分別寫入字DEBF_LU和DEBF_QU中;後者在DSP主程序的階段F23和F25中用於尋址RXLEV FULL UP(1,......32)和RXQUAL FULL UP(1,......32)序列項的讀出以計算其平均值。在這種環境下,以類似於寫的方法,以DEBF LU和DEBF QU代替字INBF LU和INBF QU計算讀地址;在下面階段M6中,字INBF LU和INBF QL遞增一個模量32,因此在相應序列的下一次寫入時,最老的值由最後的值覆蓋。由於遞增模量32,覆蓋過程連續地進行,據此在所寫的值為第32或其倍數時,字INBF LU和INBF QU為零;在這種情況下寫地址返回到它們的相應序列的開始。
上面階段的教導證明所述的內容涉及這樣的事實,由於字對用作與圖8的32字序列相關的模32計數器,所以每個序列模擬一個移位寄存器。關於所考慮的序列,上述計數器對以字對INBF LU,DE-BFLU和INBF QU,DEBF QU表示。計數器DEBF LU和DEBF QU從在階段M5設定的值反向計數。當為零時,再設定十六進位值1F(十進位31),並繼續反向計數,直到所有32項都已達到和處理為止。由於在階段M6返回計數開始的項在每個新項寫入時向前移位一個位置,序列的反向讀出等效於該序列的所有項移位一個位置、排出最老的值和捕獲最後的值,如在移位寄存器中所進行的。
回到階段M1檢測,如果回答顯示存在停止傳輸,則程序跳到階段M7;下面階段M7至M11的討論類似於階段M2和M6,除欄位RXLEVSUB UL和RXQUAL SUB UL外。
階段M6和M11把程序帶入階段M12;除TIMING_ADVANCE欄位外,下面階段M12至M16的討論類似於階段M2至M6,該TIMING_ADVANCE欄位的序列與作為模32計數器的字INBF TA和DEBF TA相關。
下面階段M17是TDX DL值的測試;如果其值為0表明(關於本消息)在下行線路方向中沒有「停止傳輸」並且程序繼續到階段M18,否則跳到階段M23。
下面階段M18至M22的討論類似於階段M2至M6,除欄位RXLEVFULL DL和RXQUAL FULL DL外,其序列分別與用作模32計數器的字INBF LD和INBF QD相關;
如果跳到階段M23,下面階段M23至M27的討論就像階段M18至M22一樣,除欄位RXLEV FULL DL和RXQUAL FUL LD外。
階段M22和M27把程序帶入階段M28,在其中讀出在雙埠0中的欄位RXLEV NCELL(N)、BSIC BCCH(N)對的值和欄位NO CELL的值,然後程序進入階段M29,在該階段中,用於下面階段中的標號n為零;在下面階段M30中,完成對第n子表第一字的比特b的檢測,如果比特b=0,意味著該子表空閒,程序繼續到階段M31,在所討論的子表第一字中寫入將值1賦予相關比特b的欄位BSIC BCCH(N)的值;下面階段M32至M35的討論就像階段M19至M22一樣,除欄位RXL-EV NCELL(n)外,其序列與用作模32計數器的字INBF LD(n)和DEBFLD(n)相關;下面階段M36是檢測N值以確定它是否與欄位NO CELL的值一致,其值可從0至6變化。如果回答為「是」,這意味著用於當前測量結果消息中的相鄰網孔的所有欄位被獲得並寫入外部RAM中,而在這種情況下子程序以一個指令終止,返回到DSP的主程序。如果回答為「否」,則跳到階段M28,在雙埠0中讀同一消息的新的欄位對RXLEV NCELL(N)、BSIC BCCH(N)。
回到階段M30,如果比特b=1,這意味著第n子表被佔用,在這種情況下程序跳到階段M37,剛讀出的欄位BSIC BCCH(N)與包含在第n子表第一字中的欄位比較。如果這兩個值之間不一致,程序繼續階段M38,符號n遞增一個單位;下面階段M39是檢測符號n以校驗它是否為已達到相應於可存儲的子表的最大數的值16。如果n≠16,跳到階段M30,重複包含階段M30、M37、M38和M39的周期,每次比較迭代遞增符號n。
如果M37階段檢測的響應為「是」,這意味著本消息的BSICBCCH(N)和在捕獲前面消息期間寫入第n個子表中的BSIC BCCH(n)相符。換句話說,第n子表是預留給符號N的相鄰網孔的子表。在這種情況下,程序跳到階段M32,並執行階段M32於M35,在相關的RXLEVNCELL(n)序列中寫RXLEV NCELL(N)。然後程序進入階段M36並以上述方法繼續。
回到階段M39檢測,如果N=16,這意味著本消息的BSIC BCCH(N)與在前面消息期間寫入16個子表中的任何BSIC BCCH(n)不一致;在這種情況下程序直接跳到階段M36,忽略相鄰網孔(N)並以上述方法繼續。
參見圖13,現在討論詳細說明在DSP主程序的單個階段FO(圖9)中執行的處理的流程圖。所述處理的一個目的是在DSP的內部RAM中寫入圖7的指示符表示的列表。還需要規定只在啟動設備時和在DSP的每個硬體或軟體重新初始化之後,特別是在收到信號RESET-DSP(復位DSP)之後,才執行階段F0。
在這些圖中從以IN0主IN33表示的所有階段的整體敘述這個階段固有的處理,其中在階段IN0中,在內部RAM中寫入由DSP執行的處理的整體所需的所有EM參數;在階段IN1中,在以L和Q表示的DSP的兩個寄存器中寫入值FRE-TAB00。如上所述,FRETAB00代表在圖7的內部RAM中的表的列表的開始地址。寄存器Q是DSP用於產生到其自己的內部RAM的讀與寫存取的地址的一個寄存器;特別是,寄存器Q的內容是所述的地址;在階段IN2中符號I為0和另一個地址K設定為十六進位值OCOO。符號I用於計數該表格中的表的數量,下面將闡述符號K的功能;在階段IN3中,寄存器Q遞減一個單位以便能夠尋址字FRETABP-TR,它代表到該表格中第一空閒表的開始地址的指示符,在圖7的情況下,是由FRETAB00所指的地址;在階段IN4中,寄存器L的內容即FRETAB00寫入內部RAM的FRE-TAPTR地址;此後,在階段IN5中寄存器Q遞增一個單位,因此再次包含FRETAB00值。
從IN6至IN15的下面階段繼續第一組的50個表的第一寫周期,這些表用於尋址1024字區域,這些區域分配在動態地指定給信道的外部RAM的0頁。特別是在階段IN6中,符號K的先存值與一個十六進位值0400求和。如從圖7可看到的,利用寫周期的第一迭代,K達到的十六進位值為1000。
在階段IN7中,寄存器L的內容遞增3個單位,因此它包含FRET-AB01值;在階段IN8中,L的內容寫入內部RAM的FRETAB00的地址。根據第一寫周期的所有迭代使階段IN6、IN7和IN8的標記統一化,實際上所做的是在被寫的表的第一字中寫入下表的開始地址;在階段IN9中,寄存器Q遞增一個單位,在下一個寫操作期間尋址該表的第二字;在階段IN10中,全零的字寫入內部RAM中,因此尋址DSP的外部RAM的0頁的比特也放在0;階段IN11類似階段IN9;階段IN12中,符號K的當前值寫入內部RAM中所寫的表的第三字中。
回憶每表的第三字包含相應的外部RAM地址是有益的,在0或1頁中的該地址標誌將動態地指定給信道的1024字區的開始;因此這個區恆定地與相應表相關。符號K的十六進位0400的遞增(相應於1024十進位的遞增)準備好的在下面的外部RAM區的開始地址表的下一個表中寫入;階段IN13與階段IN9及IN11相同;在階段IN14中,符號I遞增一個單元,而在階段IN15中完成符號I的檢測以便查看第50個表是否也寫入內部RAM中;如果沒有寫入,跳到階段IN6的開始,重複周期IN6至IN15,否則程序繼續到階段IN16,其中符號I為零,符號K重新初始化為十六進位值0C00。
從IN17至IN26的下面階段繼續第二組的50個表的第二個寫周期,用於尋址放置在動態指定的給信道的DSP的外部RAM的1頁中的1024字那樣多的區。在周期IN17至IN26中完成的處理類似於周期IN6至IN15,其描述作為參考。兩個周期之間的差別僅僅包括這樣情況,對於周期IN17至IN26,在表的第二字中所有的位以值1寫入,即使用於尋址外部RAM的1頁的位是1;和這樣的情況,在階段IN26檢測中,詢問符號I是否已達到相應於第99和倒數第二表的值49。如果已達到,則第二寫周期也終止且程序進入階段IN27;階段IN27類似階段IN6和IN17;在下面階段IN28中,在第100和最後表的第一字中寫入十六進位值FFFF,它不再代表到下面的表指示符,而是指示不再有外部RAM區供各信道使用;下面階段IN29至IN32正象階段IN20至IN23,可參考對它們的描述;最後階段IN33相應於使DSP的外部RAM為零,此後跳到DSP的主程序的點B(圖9)。
參見圖14,現在敘述程序INDINAM,其主要目的是給出目前空閒的、指定給以在第一次從DSP獲得的測量結果消息指示的信道的外部RAM的1024字區的地址。在INDINAM的各階段中完成的處理如下在階階D0中,讀出雙埠0中的欄位D,TEI和CHANNEL NBR(信道號);在階段D1中,適當地解碼剛讀出欄位的11比特,找出分配給DSP的外部RAM的初始2048字區(圖8的區域PTR)中的一個字的地址CHAN ADR;在階段D2中,轉換寄存器ACCO中的外部RAM地址字CHAN ADR;所述字由兩欄位構成,即比特b和由FRETABXY指示的指示符,FRET-ABXY代表圖7的100個可能的指示符FRETAB00至FRETAB99之一。初始這些欄位為值0,和在系統操作期間以下面敘述的方法填充;在階段D3中,完成比特a值的檢測,如果它為1,這意味著預留給信道的區域已經被指定,在這種情況下,程序繼續到階段D4,在其中轉換寄存器Q中包含在ACCO的欄位FRETABXY;寄存器Q的功能在討論圖13期間闡明;在下面階段D5中,寄存器Q的內容遞增一個單位,以準備尋址由FRETABXY所指的當前內部RAM表的第二字的地址,它包含外部RAM的0頁或1頁的地址比特;然後程序進入階段D6,在其中它讀所述頁的比特,和在階段D7中,用它命令寫相應控制點PG到寄存器SC.REG(圖3)中;
下面的階段D8類似D5,但是在這種情況下它用於準備第三表字的地址,該地址包含在該頁內與該表相關的外部RAM區的開始地址;在下面階段D9中,在內部RAM中讀出的第三字(見最後階段)並存儲在寄存器INTAB中;此後在階段D10中返回到主程序,轉換由該程序和由子程序LE-TMESS以上述方法使用的寄存器INTAB的內容;鑑於前述情況,可注意到在指定的給當前信道的外部RAM的區中的搜索不會僅從測量結果消息欄位的解碼發生,這些欄位識別信道,但是通過圖7的尋址表。正是通過這樣來允許動態指定,正如目前看到的。
回到對留下未決的階段D3的比特a的檢測,如果讀出的值為0,這意味所討論的信道還沒有指定在外部RAM中的1024字區,在這種情況下,程序跳到階段D11用於相關的指定;在階段D11中FRETABPTR的地址(圖7)被轉存在寄存器Q中。
在下面階段D12中,讀出內部RAM中的FRETABPTR並轉存在寄存器ACCO中,因此這時包含圖7的表格中第一空閒表的開始地址;下面階段D13是檢測ACCO的值以確定它是否等於十六進位值FF-FF,如果是的話,這意味著所有的外部RAM的100個區都已被指定,在這種情況下程序跳到點B讀出另一個消息,而忽略丟失的當前消息。
但是如果在階段D13中FRETEBPTR的值不同於FFFF,這意味著仍然有可用的區域而且程序進入階段D14,在階段D14中ACCO的內容即FRETABPTR被轉存在外部RAM中的地址字CHAN ADR,尤其是其欄位FR-ETABXY中;
在下面的階段D15中,比特a被寫為所述字的值1以發信號通知處理所討論信道的區域已暫時被指定,之後在從D16至D19的下面階段中的程序更新RAM中FRETABPTR的值,因為以前空閒的圖7的表現在被佔用。
特別是在階段D16中,寄存器ACCO的內容即指到剛佔用的內部RAM表的指示符FRETABPTR被轉存在寄存器Q中,以便尋址所述表的第一字;在階段D17中,讀出所述表的第一字並被轉存在寄存器ACC1中,因此它包含到表格中下一空閒表的新指示符;階段D18類似D11並且用於準備FRETABPTR地址;在階段D19中,ACC1的內容轉存在FRETABPTR中,因此被更新;下個階段D20類似D16並且產生相同效果,在相同時間包含在ACC0中的值沒有改變;這時程序跳到階段D5的開始並且執行上述的連續階段D5到D10。
參見圖15,現在敘述子程序RILCAN,其目的是釋放目前佔用的外部RAM的1024字區,因為已收到關於佔用這個區的信道的復位消息。在RILCAN各階段完成的處理如下階段R0、R1、R2和R3分別與前面的子程序ININAM的階段D0、D1、D2和D3相同,其描述作為參考。特別地,在階段R2中,在外部RAM中按CHAN ADR地址讀出的字當然包括比特a和FRETABXY欄位,因為子程序在已指定的一個區域工作。
無論怎樣,完成了階段R3和比特a的檢測(儘管前面說明),以防止系統軟體的可能差錯。系統軟體的差錯可錯誤地尋址到未指定的存儲區的一個復位消息。在這種情況下,子程序立即返回到主程序而不執行任何處理。在更一般的情況下,子程序通過而不是從階段R3到階段R4;所有下面的階段直至返回指令都執行了而無程序跳動,因此指令的序列順序相應於其執行的順序。
在階段R4中,FRETABDTR地址(圖7)被轉存在寄存器Q中,這個寄存器的功能在討論圖13期間說明;在階段R5中,讀出內部RAM中的FRETABPTR的值並且存儲在寄存器ACC1中;在階段R6中,在寄存器Q中轉存包含在ACC0中的FRETABXY欄位;在階段R7中,ACC1的內容即FRETABPTR寫入內部RAM中。
在階段R4和R7中實際進行的是轉換圖7的表的第一FRETABXY地址字中的FRETABPTR變為新的可用的。
在階段R8中,FRETABPTR地址在寄存器Q中再次被複製;和在階段R9中,FRETABXY欄位被寫入內部RAM中。通過處理兩個上面的階段,FRETABPTR被更新而且這時包含所述表第一字的FRET-ABXY地址,這時所述表變為該列表的第一空閒表。
處理下面的階段R10至R14能得到在必須是空閒的1024字區的外部RAM頁內的控制點PG。所述的過程與在子程序INDINAM中以D5至D9表示的階段相同,唯一差別是這時1024字區的地址以TABRIL指示,和在階段R10中寄存器Q遞增二個單位而不是一單位。
在階段R15中,在外部RAM中地址字CHAN ADR變為0;在階段R16中,由TABRIL尋址的外部RAM區變0,之後返回到主程序。
由於上面詳細討論圖4、圖9至15的流程圖和圖7及8的存儲圖,並且使用在所指明的微處理器操作與編程手冊或相當的手冊和經常指明的GSM技術規範手冊中可得到信息,微處理器技術領域的技術人員可提供處理單元的控制程序,這些程序包含在來源於傳輸測量的電話信令的處理器中,這些是本發明的目的。
歸結關於軟體控制CPU和DSP操作的上述考慮,呈現另一個優點,特別是所討論的處理器的適宜性以適於其對傳輸條件的短期間變化的操作判定。當然,所述判定每480ms被更新。
權利要求
1.一種用於數字移動無線通信系統由傳輸測量產生的電話信令的處理器(PPLD),屬於在相應陸上網孔中的多個固定無線基站(BTS)的控制裝置(BSC),並且包含與行動電話設備(MS)連接的收發信機,該行動電話設備(MS)被分配有進行過區轉換的相應的通信信道;所述控制裝置(BSC)通過第一數字流(1)與固定無線基站(BTS)通信以及利用第二數字流(2)與移動無線通信系統交換站(MSC)和操作及維護中心通信;所述第一和第二數字流包括在以業務和信令信道劃分的可識別的及可計數的串行幀中的比特序列,該信令信道傳遞包含在具有多個等級層的通信協議下面的控制欄位和「信息內容」;所述控制裝置(BSC)還包含專用於在用戶移動性的基礎上管理無線通信資源(TDPC)的一個處理器,它接到由傳輸測量產生的所述電話信令處理器(PPTD)和接到所述第二數字流(2)的一個外圍接口處理器(PPCC);一個管理處理器(MPCC),它執行控制裝置(BSC)和固定無線基站(BTS)的監視與維護功能,並且接到每個所述處理器;第一裝置(OTLP,SN64),它從所述第一數字流(1)中提取相應的信令信道並且傳送它們到由傳輸測量產生的電話信令的所述處理器(PPLD),和在所述第一數字流(1)中插入所述處理器來的信令信道;第二裝置(OTLP,SN64),它從第二數字流(2)中提取相應的信令信道並傳送它們到所述的外圍接口處理器,反之亦然,其特徵在於它還包含第一處理單元(80C186電路),主要包括第一處理器,它接到其自己的RAM、到所述第一裝置(SN64,OTLP)的第一接口(SN64,IN),所述第一裝置將該信令信道插入所述第一數字流或從所述第一數字流提取出來,另外還接到專用於無線通信資源管理(TDPC)的所述處理器的第二接口(雙埠1,TDPC,INT),和到所述管理處理器(MP-CC)的第三接口(MPCC,INT);所述第一處理器通過所述接口接收消息、識別有效消息的開始並存儲它,校驗並恢復所接收消息的比特的完整性、校驗相應於正確序列順序的連續有效消息的到達順序,要求重新傳輸丟失的消息並恢復所述正確序列,當所述信息內容實質上為相應的功率值和射頻信號的質量以及連接點之間距離的傳輸測量時,在第一雙口RAM(雙埠0)中複製所述有效消息的信息內容,和通過相應的所述接口(SN64,INT,雙埠1,TDPC.INI)發送附加的有效消息到相應的地址號(BTS,MS;TDPC,MSC),該附加的有效消息與所述傳輸測量值無關;第二處理單元(DSP,電路),實質上包括特別面向實時算術運算性能的第二處理器(DSP16A),它從所述第一雙口RAM(雙埠0)讀出所述「信息內容」和將它們寫入動態指定的其自己的RAM的一個RAM的存儲區中以執行適當的處理和取出「處理的消息」,該「處理的消息」包含用於執行所述過區切換和校驗包括在所述行動電話(MS)或在所述固定無線基站(BTS)中的發射機的發射功率的指示,所述「處理的消息」被複製在所述第一雙口RAM(雙埠0)中;以及所述第一處理器從所述第一雙口RAM(雙埠0)讀出所述「處理的消息」,附加的控制欄位與其相加得到完整的消息,該消息通過所述接口發送到專用於無線通信資源(TDPC)管理的所述處理器、發到屬於所述固定無線基站(BTS)的所述收發信機、和發到所述行動電話(MS)和移動無線系統(MSC)的所述交換站。
2.根據權利要求1所述的由傳輸測量產生的電話信令的處理器,其特徵在於所述第一雙口RAM(雙埠0)具有接到所述第一處理器(80C186)的總線、用於讀和寫操作的第一存取埠,和接到所述第二處理器(DSP16A)、用於讀和寫操作的第二存取埠;所述第一處理器(80C186)在第一雙口RAM(雙埠0)中預備一個第一存儲區和一個第二存儲區,在第一存儲區中存儲發送到所述第二處理器(DSP16A)的消息隊列,在第二存儲區中所述第二處理器(DSP16A)存儲發送到所述第一處理器(80C186)的消息隊列,所述消息相應於它們所獲得或產生的時間順序插入相應隊列中並且以遞減的優先順序取出,指定最高優先級給該隊列中的最老消息;和預定用於存儲所述隊列的所述第一和第二存儲區具有用於控制由所述第一(80C186)和第二(DSP16A)處理器進行的讀與寫存取的相應可編程裝置。
3.根據權利要求1所述的由傳輸測量產生的電話信令的處理器,其特徵在於所述第一接口(SN64,INT)包含通過輸入由所述第一裝置(SN64,OTLP)產生的串行信令流(2MSN,IN)傳送的信令信道的去復用器,它從所述第一數字流(1)中提取所述信令信道並且將它們恰當地插入所述輸入串行信令流(2MSN.IN)中;串行通信設備,用於從所述輸入的串行信號流(2MSN,IN)去復用的信令信道(LAPD.LK.IN)中接收串行形式的消息,並以並行形式轉發所述消息到所述第一處理器和從所述第一處理器接收並行形式的消息以及變換所述消息,以串行形式轉發它們到去話信令信道(LAPD.LK.OUT);在傳送到所述第一裝置(SN64,OTLP)的去話串行信令流(2MSN.OUT)中的所述去話信令信道(LAPD.LK.OUT)的復用器,它恰當地插入所述去話信令信道到所述第一數字流(1)中。
4.根據權利要求1所述的由傳輸測量產生的電話信令的處理器,其特徵在於所述第二接口(雙埠1,TDPC.INT)包含第二雙口RAM(雙埠1)它具有接到專用於相關的讀和寫操作的無線通信資源管理的所述處理器(TDPC)總線的第一存儲埠,和接到用於相關的讀和寫操作的所述第一處理器(80C186)總線的第二存取埠;所述第一處理器(80C186)在第二雙口RAM(雙埠1)中準備一個第三存儲區,其中存儲發送到專用於無線通信資源管理的所述處理器(TDPC)的消息隊列,和一個第四存儲區,在其中專用於無線通信資源管理的所述處理器(TDPC)存儲發送到第一存儲器(80C186)的消息隊列,所述消息按照獲得它們的時間順序插入到相應隊列中,並且以遞減優先順序取出,最高優先級指定給隊列中最老的消息;和預留用於存儲所述隊列的所述第三和第四存儲區具有相應的可編程裝置,用於控制由所述第一處理器(80C186)和由專用於無線通信資源管理的所述處理器(TDPC)進行的讀與寫存取。
5.根據權利要求1所述的由傳輸測量產生的電話信令的處理器,其特徵在於主要在每次重置初始化的開始和以後,所述處理器(DSP16A)執行所述的自己的存儲器RAM內容的處理初始化階段(F0)以及長時間內迭代的後面的處理器周期;所述初始化階段(F0)包含以下步驟i1)在所述自己的存儲器RAM的第一區中寫入隨後處理所需的一些參數(EM);i2)在所述自己的存儲器RAM的第二區中寫入包括數量M個表的列表,所述表在所述自己存儲器RAM的所述動態區域指定(CELL.SER,CELL.AD)中用於所述信令信道的「信令內容」;所述數量M小於所述信令信道數,而且依據在由固定無線基站(BST)的所述控制裝置(BSC)服務的陸地上已有的電話業務量根據標準進地評定;i3)使預留用於存儲「信道字」的所述自己的存儲器RAM的第三區為0,使「信道字」用於設定連接的或不連接的所述M個表的狀態為所述信令信道;i4)使所述自己存儲器RAM的第四區為零,該存儲器RAM任選地分為二個或多個存儲部分,用於動態地指定給信令信道的所述區;長時間內執行的所述處理周期的每個迭代包含以時間順序執行的以下處理階段a)在所述第一雙口RAM(雙埠0)讀出屬於較高優先消息的所述「信息內容」的第一和第二欄位(消息類型;D,TEI,CHANNEL NBR)所述第一欄位(消息類型)用於識別被處理的消息類型(測量結果,MS RF功率容量,過區切換-候選-詢問-請求,復位),所述第二欄位(D,TEI,CHANNEL NBR)識別信令信道,所述被處理消息與該信令信道相關;b)分析所述第一欄位(消息類型)和識別消息類型;c)在由所述信道服務的通信持續期內,可能「動態的」指定一個所述M存儲區(CELL.SER,CELL.AD)給由所述第二欄位(D,TEI,CHANNEL.BNR)識別的一條信令信道;d)在所述第一雙口RAM(雙埠0)中讀出主要包含傳輸測量值的所述「信息內容」的剩餘第三欄位,並且將它寫入動態地指定給所述信道的所述區中;e)對所述「信息內容」的所述剩餘第三欄位進行所述的適當處理並得到所述「處理的消息」,適當的處理取決於前面的消息類型識別;f)在所述第一雙口RAM(雙埠0)中寫入所述「處理的消息」;g)無條件地跳到包括前面階段(a至g)的處理周期的第一階段a),和在所述處理周期的隨後迭代期間重複所述周期,並進行讀及處理以優先順序存儲的隨後消息的「信息內容」。
6.根據權利要求5所述的由傳輸測量產生的電話信令的處理器,其特徵在於在所述處理周期的第四階段(d)中,分配給所述信道、寫入所述區中的所述「信息內容」的剩餘第三欄位被寫入每個第三欄位的K值的相應序列中,K最好等於32,所述序列在相鄰存儲區中分配並組成一系列的序列;在所述處理周期的的第五階段(e)中處理的所述剩餘第三欄位包含與通用行動電話有關的「服務」網孔的相應的傳輸測量(RXLEV(FULL/SUB)UL,RXQUAL(FULL/SUB)UL,定時提前)的值和數量n的相鄰網孔的傳輸測量值(RXLEV NCELL(n));所述適當的處理包含在每個所述K值序列上執行的平均值的運算,和在所述處理周期的第六階段(f)中,在所述第一雙口RAM(雙埠0)中寫入控制固定的或行動裝置的傳輸功率的第一「處理的消息」(改變MS功率,改變BS功率),或者寫入包含執行過區切換的指示的第二「處理的消息」(網孔間過區切換條件,網孔內過區切換條件)。
7.根據權利要求6所述的由傳輸測量產生的電話信令的處理器,其特徵在於在所述處理周期的所述第四階段(d)中執行的所述序列的更新包括以時間順序(LETMESS)執行的以下步驟d1)讀取所述「信息內容」的所述第三欄位;d2)在相應的K值序列中生成所述第三欄位的寫地址,該寫地址是這樣計算以指定給所述信道的所述存儲區的開始地址加上相應於所述相應序列的開始地址與所述一系列序列的第一序列的開始地址之間的差的相應偏移值,並且給前兩項加上由位於所述相應序列尾部並與此相關的K模正向計數器達到的計數值;d3)在所述相應序列的字中寫入所述第三欄位,其地址在前面步驟(d2)中計算;d4)以由所述K模正向計數器當前達到的計數值初始化與所述相應序列相關的K模反向計數器;d5)所述正向計數器遞增模K;d6)檢驗被更新的附加序列的存在,如果是肯定的,對被更新的另一序列重複前面的步驟d1至d6;否則,無條件跳到所述處理周期的所述第四階段(d)的末尾。
8.根據權利要求6所述的由傳輸測量產生的電話信令的處理器,其特徵在於在所述處理周期的第五階段(e)中執行的所述合適處理主要包括以下操作e1)選擇用在以下操作中的平均類型;e2)對每個所述相應的K值序列執行所述選擇的平均;e3)對特別重要的序列,如有關傳輸功率(RXLEV(FULL/SUB)UL,RXQUAL(FULL/SUB)UL,RXLEV(FULL/SUB)DL,RXQUAL(FU-LL/SUB)DL)的控制,比較根據在上述e2)中的規定得到的平均值與具有預置值的第一組閾值,得到可直接用於產生第一「處理的消息」(改變MS功率,改變BS功率)的第一標準;e4)評定所述第一標準和任選的執行所述處理周期的所述第六階段(f),否則跳到後面的階段e5)e5)對於特別重要的序列,如有關過區切換操作(RXLEV(FULL/SUB)UL,RXQUAL(FULL/SUB)UL,RXLEV(FULL/SUB)DL,RXQUAL(FULL/SUB)DL,TIMING ADVANCE,RXLEV NCELL(n))的管理,比較根據在上述e2)得到的平均值與具有預置值的第二組閾值,得到可用於產生所述第二「處理的消息」的第二標準;e6)計算有關可移電話機與一組相鄰網孔之間的無線電連接質量的適當的品質參數(功率預算);e7)比較所述品質參數與具有預置值的相應第三組閾值,並採用可用於產生所述第二「處理的消息」的第三標準(過區切換邊際(n));e8)編輯最佳相鄰網孔的表格,這些網孔是根據所述第一、第二和第三標準執行過區切換操作有關的優先順序安排的;e9)評定所述第一、第二和第三標準並且產生包含執行過區切換的指示的所述第二「處理的消息」(網孔間過區切換條件,網孔內過區切換條件),這些指示中包含最佳相鄰網孔的所述列表;e10)執行所述處理周期的所述第六階段(f)。
9.根據權利要求7所述的由傳輸測量產生的電話信令的處理器,其特徵在於所述相應K模反向計數器提供用於計算相應序列中一般項的K個地址的值,用於對其進行處理。
10.根據權利要求5所述的由傳輸測量產生的電話信令的處理器,其特徵在於在所述初始化階段(F0)期間屬於寫入所述第二存儲區中的M個表的所述列表的每個表包含以下存儲字第一字,在其中寫入在所述列表的順序位置中的另一表的初始地址,利用具有指示符功能(FETABXY,00……99)的所述起始地址,所述附加表與前面的表銜接;第二字,包含用於尋址所述第四存儲區(RAM)的所述部分的第三欄位;第三字,在其中存儲動態地指定給一般部分內的信道的所述存儲器的初始地址(1000H,.....D400H),而且只在該列表的最後第M表的情況下,將沒有另外的存儲區(RAM)的指示符(FFFFH)指定給這些信道;其特徵還在於指示該列表的第一空閒表的開始的另一個指示符(FRETABPTR)是與這些表的列表相關的,沒有以相應的所述「信道字」連接到任何信令信道的表被認為是空閒的;在所述處理周期的第三階段c)中使用所述表的列表指定一個存儲區給由所述第二欄位識別的信令信道(D,TEI,CHANNEL NBR),或者在所述第一欄位識別信令信道資源的釋放消息(復位)時釋放所述的區,釋放的區仍然可用於隨後重新指定給不同的信道或者任選地指定給相同信道。
11.根據權利要求10所述的由傳輸測量產生的電話信令的處理器,其特徵在於所述存儲區「動態地」指定給信令信道的第三階段c)包括以時間順序(INDINAM)執行的以下處理步驟c1)解碼所述第二欄位(D,TEI,CHANNEL NBR)並且產生「信道字」的讀地址(CHAN ADR)並讀出它;c2)解碼第四欄位的邏輯狀態(a),它包括在該「信道字」中,包含有關由所述第二欄位識別的信令信道(D,TEI,CHANNEL NBR)連接或不連接的該列表的所述表的狀態的指示,而在不連接的情況下,執行在目前執行的步驟(C2)之後的六個處理步驟(C3……C8),但是在連接的情況下,跳過所述六個隨後步驟並且執行剩餘的隨後步驟;c3)讀出指示該列表的第一空閒表的所述附加指示符(FRETABP-TR)並且當所讀的值(FFFFH)相應於沒有附加的存儲區(RAM)指定給信道的所述指示的值時,無條件地跳到所述第三階段(C),否則按順序繼續;c4)在屬於所述「信道字」的第五欄位(FRETABXY)中寫入所述附加指示符(FRETABPTR),和在相同字的第四欄位(a)伴隨的寫入指示連接到該列表的所述第一空閒表的所述信令信道的完成狀態的邏輯值;c5)讀出屬於由所述附加指示符(FRETABPTR)尋址的表的所述第一字(FRETABXY)並且以所讀的第一字(FRETABXY)代替所述附加指示符(FRETABPTR);c6)讀出屬於由所述附加指示符(FRETABPTR)尋址的表的所述第二字,解碼所述第三欄位並選擇所述第四存儲區(RAM)的一部分;c7)讀出屬於在前面步驟(C6)尋址的該表的所述第三字並且在第一寄存器中寫入該第三字,該寄存器用於產生指定給在所述選擇部分中的信道的所述存儲區的開始地址(INTAB);c8)無條件的跳到所述處理周期的所述第三階段(C)的末尾;在步驟C2之後,執行以下步驟,以代替步驟C3至C8c9)讀出屬於所述「信道字」的第五欄位(FRETABPXY)和使用讀出的值作為前面指定給所述信令信道列表的一個表的指示符;c10)讀出屬於指定給信道的該表的所述第二字,解碼所述第三欄位和選擇所述第四存儲區(RAM)的相應部分;c11)讀出屬於指定給該信道的該表的所述第三字並在第一寄存器中寫入所述第三字,該第一寄存器用於產生指定給所述選擇部分中的所述信道的所述存儲器的開始地址(INTAB);和c12)無條件的跳到所述處理周期的所述第三階段(C)的末尾。
12.根據權利要求11所述的由傳輸測量產生的電話信令的處理器,其特徵在於指定給所述信道的所述存儲區必須釋放的所述第三階段(C)還包含以時間順序執行的以下處理步驟(RILAN)r1)解碼用於產生所述「信道字」地址(CHAN ADR)的所述第二欄位(D,TEI,CHANNEL NBR)並讀出它;r2)讀出存儲在該「信道字」的所述第五欄位中的所述指示符(FRETABPXY);r3)寫入所述附加指示符(FRETABPTR),該指示符指示在由該「信道字」的所述第五欄位中讀出的所述指示符(FRETABXY)尋址的所述表的所述第一字中該列表的第一空閒表;r4)以在該「信道字」的所述第五欄位中讀出的所述指示符(FRETABPXY)代替指示該列表的第一空閒表的所述附加指示符(FRE-TABTR);r5)讀出屬於在前面步驟r3)尋址的該表的所述第二字,解碼所述第三欄位和選擇所述第四存儲區(RAM)的相應部分,在其中分配被釋放的所述區;r6)讀出屬於在前面步驟r3)中尋址的該表的所述第三字和在所述第一寄存器中寫入所述第三字,所述第一寄存器用於產生必須是被釋放的所述區的開始地址(TAB3RIL);r7)釋放所述區,所述區必須通過使它變0而釋放;r8)在所述「信道字」的所述第四欄位(a)中寫入一個邏輯值,該邏輯值指示以所述釋放區尋址前面步驟r3)的所述表的不連接狀態;和r9)無條件的跳到所述處理周期的所述第三階段(c)的末尾。
全文摘要
這裡敘述了包括在泛歐移動無線通信系統(GSM
文檔編號H04W88/08GK1128603SQ94192997
公開日1996年8月7日 申請日期1994年6月7日 優先權日1993年6月15日
發明者馬辛莫·布裡奧尼, 馬辛米利阿諾·卡內西, 朱利奧·科洛姆博, 盧吉·莫裡尼, 莫裡茲奧·贊巴迪 申請人:西門子電信公司