專利名稱：傳播延遲控制的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在電信系統(tǒng)的傳送網(wǎng)絡(luò)中的傳播延遲，更具體地說，通過將外部節(jié)點同步到同步空中接口來控制在傳送網(wǎng)絡(luò)中的傳播延遲的方法。
在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中，經(jīng)過諸如互通功能(IWF)或在相關(guān)傳送網(wǎng)絡(luò)上的分組控制單元(PCU)和基地收發(fā)信機臺(BTS)，將同步的空中接口與諸如PLMN，PSTN，ISDN，或分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)等外部節(jié)點互連。然而，IWF與基地收發(fā)信機臺之間的分離將引起這些設(shè)備之間的傳送網(wǎng)絡(luò)上的傳播延遲。這些延遲產(chǎn)生了該傳送網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的拼段問題。對于一些小區(qū)只使用單一業(yè)務(wù)信道的傳送網(wǎng)絡(luò)來說，必須減小這些延遲。對于使用多于一個業(yè)務(wù)信道的傳送網(wǎng)絡(luò)，這些延遲必須減小，并且必須確定在該系統(tǒng)中的獨立的延遲變化，以使還原發(fā)送的數(shù)據(jù)流。
一種用于克服在固定蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的不同子信道上的獨立時間延遲的方法包括了，在移動臺上使用終端適配功能(TAF)，和與子信道存貯器結(jié)合的多幀結(jié)構(gòu)的使用。使用在CCITT V.110幀中的冗余控制位產(chǎn)生一個帶內(nèi)信號。將一位用于每個多幀結(jié)構(gòu)，將三位用于子信道編號。這個順序解決了高達(n-1)/2(其中在順序中所用的位數(shù))V.110幀的延遲變化。然而，這種方法有若干缺點。
只從一個算法延遲不能確定最大子信道延遲變化。在子信道可獨立傳輸?shù)膫魉途W(wǎng)絡(luò)中可產(chǎn)生顯著的延遲變化。而且，在誤碼率可能很高的空中接口上傳輸帶內(nèi)信令。在空中接口上的錯誤率和多幀結(jié)構(gòu)的長度將造成長的同步和再同步時間。還有一個虛假檢測的危險。此外，對于高速電路變換數(shù)據(jù)的應(yīng)用已產(chǎn)生了每個這些建議的方案，但對于諸如GPRS等其它類型的實施還未提供辦法。因此，需要另一些解決方案。
本發(fā)明用保持在蜂窩通信網(wǎng)中的第一節(jié)點與第二節(jié)點之間同步的方法解決了上述和其它問題，所述第一節(jié)點最好包括基地收發(fā)信機臺(BTS)，所述第二節(jié)點最好包括互通功能(IWF)或分組控制單元(PCU)。首先，將上行線路同步幀從基地收發(fā)信機臺發(fā)送到互通功能。這將使該IWF發(fā)送下行線路同步幀給BTS。該下行線路同步幀包括在同步BTS與IWF之間的連接中使用的下行線路同步數(shù)據(jù)。當(dāng)該BTS接收到該下行線路同步數(shù)據(jù)(SeqD)時，該BTS用相關(guān)的調(diào)整幀數(shù)下行線路(aFNd)標(biāo)注該接收的SeqD，并可確定在這些下行線路同步幀與該空中接口之間的時間界限。
將帶有aFNd的SeqD，該時間界限和其它上行線路同步數(shù)據(jù)在上行線路同步幀中發(fā)送到互通功能。在該互通功能的上行線路同步數(shù)據(jù)的接收啟動發(fā)送給IWF的幀的分開順序的確定。
該分開順序的確定包括確定來自具有相同調(diào)整幀數(shù)上行線路(aFNu)和上行線路順序號的不同子信道的幀的相位。該確定的相位給出了該公開順序。
一旦該互通功能從該上行線路同步幀接收了下行線路同步信息，則可確定每個單獨子信道在下行線路方向的延遲。將這些延遲用于管理在下行線路方向上的傳輸，使得在BTS以增加的下行線路順序號序接收幀數(shù)和時隙。
可監(jiān)視在基地收發(fā)信機臺與互通功能之間的通信線路，以確定是否在上行線路和下行線路方向上都保持了同步。如果在下行線路方向上失去了同步，則重新啟動上述的同步程序以便恢復(fù)同步。
為了更全面地了解本發(fā)明，請參看下面結(jié)合附圖的詳細(xì)描述，其中

圖1表示將數(shù)據(jù)流分離到一組子信道的圖；圖2表示在GPRS系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的延遲；圖3是傳輸網(wǎng)絡(luò)的表示；圖4是獲得在基地收發(fā)信機臺與互通功能之間的信號同步的同步信號和程序的示意圖；圖5是表示V.110上行線路同步幀；圖6是表示V.110下行線路同步幀；圖7是在基地收發(fā)信機臺執(zhí)行的同步程序的流程圖；圖8是在互通功能上執(zhí)行的同步程序的流程圖；圖9是再同步程序的流程圖。
現(xiàn)在參看附圖，更具體地說參看圖1，這表示在一組數(shù)據(jù)子信道35上單數(shù)據(jù)流10的傳輸。在移動臺15始發(fā)該單數(shù)據(jù)流10。將該數(shù)據(jù)流10分為一組時隙20，經(jīng)同步空中接口25將它們發(fā)送到基地收發(fā)信機臺30。在基地收發(fā)信機臺(BTS)30接收該數(shù)據(jù)流10，并經(jīng)一組分立的子信道35送到互通功能(IWF)40。該組分立子信道35的每個包括有獨立的延遲36、它影響經(jīng)傳輸網(wǎng)絡(luò)45的時隙20的傳輸。
該互通功能40將該組時隙20重組合到自移動臺15發(fā)送的始發(fā)數(shù)據(jù)流10中。不幸的是，由于發(fā)生在傳輸網(wǎng)絡(luò)45上的時間延遲36使這個重組合過程復(fù)雜化了。在傳輸網(wǎng)絡(luò)45上的延遲是由于可能為基地收發(fā)信機臺30與互通功能40之間的各個時隙20所遵從動不同發(fā)送路徑造成的。
現(xiàn)在參看圖2，這表示可利用本發(fā)明的另一實施方案，將數(shù)據(jù)分組在單子信道35上通過傳輸網(wǎng)絡(luò)45從分組控制單元(PCU)46發(fā)送到基地收發(fā)信機臺30。如前所述，單子信道35包括互連PCU46到BTS30的子信道上的特定延遲量36。然后，在單時隙20中經(jīng)同步空中接口35將該數(shù)據(jù)分組從BTS30發(fā)送到每個移動臺10。
現(xiàn)在參看圖3，這里更詳細(xì)地表示在移動臺10，基地收發(fā)信機臺30和互通功能40或PCU46之間的傳輸網(wǎng)絡(luò)45。隨著公用陸地移動通信網(wǎng)中用戶應(yīng)用的進一步發(fā)展，引入了大量的高容量非話音數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。這種業(yè)務(wù)包括如TSGSM02.02和TSGSM02.03中定義的電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，以及其它GSM相位2+業(yè)務(wù)，包括傳真發(fā)送，高速電路交換數(shù)據(jù)(HSCSD)，高速調(diào)制解調(diào)器連接，和通常分組無線電業(yè)務(wù)(GPRS)。結(jié)果，開發(fā)了稱為互通功能(IWF)40的電信組件，使來自諸如連接PSTN 50的一個電信網(wǎng)絡(luò)到服務(wù)PLMN的傳輸和協(xié)議適配?？蓪⒃揑WF40共同設(shè)置在服務(wù)于指定地理區(qū)域的一個特定的移動變換中心(MSC)，或可作為一個分立的電信節(jié)點來實施。將IWF40連接到代碼轉(zhuǎn)換器/速率適配器單元(TRAU)55。再將TRAU55連接到為位于該服務(wù)MSC覆蓋區(qū)中的移動臺15提供無線電覆蓋的大量基地收發(fā)信機臺(BTS)30。
將IWF40和TRAU55之間建立的通信線路70稱為移動通信系統(tǒng)的全球系統(tǒng)(GSM)中的一個“A-接口”，并采用國際電報電話協(xié)商委員會(CCITT)V.110格式化幀，來格式化它們之間的用戶數(shù)據(jù)。該通信線路70每信道能夠傳輸16Kbps數(shù)據(jù)，同時，傳輸攜帶9.6Kbps用戶數(shù)據(jù)有效負(fù)載的5ms CCITT V.110幀。將其余的帶寬用于同步和控制數(shù)據(jù)傳送，以便于在服務(wù)的IWF40與TRAU55之間的9.6Kbps用戶數(shù)據(jù)有效負(fù)載的傳輸。
將在TRAU 55和服務(wù)BTS 30之間建立的通信線路75稱為在GSM規(guī)范中的“A-BIS”接口。根據(jù)規(guī)定在BTS 30與TRAU 55之間格式化的話音和數(shù)據(jù)幀的GSM 08.60規(guī)范，當(dāng)該TRAU位于距該BTS很遠(yuǎn)時，該A-BIS接口75提供16Kbps數(shù)據(jù)速率，同時傳輸GSM 08.60格式20ms數(shù)據(jù)幀。通過使用根據(jù)GSM 08.60規(guī)范格式化的“TRAU幀”在BTS30的信道編解碼器單元(CCU)80與TRAU55之間傳輸數(shù)據(jù)。在這些幀中，包括和發(fā)送話音/數(shù)據(jù)，同步模式和與控制數(shù)據(jù)相關(guān)的TRAU。結(jié)果，在該16Kbps數(shù)據(jù)之外，只有13.5Kbps用于傳輸用戶數(shù)據(jù)，將剩余的帶寬用于傳輸其間的同步和控制數(shù)據(jù)。TRAU55執(zhí)行必要的代碼轉(zhuǎn)換和速率適配，以方便在該IWF40與BTS30之間的用戶數(shù)據(jù)的傳輸。
現(xiàn)在參看圖4，這是表示用于同步外部節(jié)點(IWF或PCU)到BTS30上的同步空中接口的各種信號和程序的示意圖。為了下面描述的目的，將描述在IWF40和BTS30之間的程序。然而，可將該程序等同地應(yīng)用在通常分組無線電系統(tǒng)(GPRS)的PCU與BTS之間。該方法依靠對空中接口的同步，和通過引入在IWF40與BTS30之間的同步程序來解決可變的獨立延遲的問題。該方法使IWF40知道在該IWF與BTS30之間的傳播延遲。由IWF利用這個信息來適配該延遲，當(dāng)從BTS 30獲得時正確的數(shù)據(jù)流順序是分開的上行線路。
當(dāng)呼叫被設(shè)立而未接收數(shù)據(jù)時，BTS 30用空閑數(shù)據(jù)將TRAU幀發(fā)送到IWF40。將這些幀標(biāo)識為V.110上行線路同步幀78，并將它們表示在圖5中，將所有的在CCITT V.110幀中的E，S，X和數(shù)據(jù)位(85，90，95，100)在上行線路方向量為二進制1。在IWF40將此解釋為空閑數(shù)據(jù)，因為在透明方式中在V.110幀的E1，E2，和E3位中表示的數(shù)據(jù)速率是未定義的，而在非透明方式中，未發(fā)現(xiàn)無線線路協(xié)議(RLP)幀。將這個事實用于定義在BTS30與IWF40之間的信令通路。在每個空閑CCITTV.110幀中，將該調(diào)整的幀數(shù)目上行線路(aFNu)105調(diào)整到在相應(yīng)的信道編碼塊中的最后接收的脈串，包括模數(shù)殘余數(shù)(modulo)104和時隙(TS)107信息。將屬于同一信道編碼塊的所有的CCITT V.110幀在該上行線路方向以順序號(Sequ)115來標(biāo)明，以便達到一個CCITT V.110幀的分辨率。還包括下行線路信息109。
現(xiàn)在回去參考圖4，當(dāng)將對于透明的或不透明的數(shù)據(jù)的呼叫建立請求從BTS30發(fā)送到IWF40時，該IWF40開始發(fā)送稱為V.110下行線路同步幀115(圖6)的同步模式到BTS30，以便取得在IWF40與該空中接口之間的同步。該V.110下行線路同步幀115由置為二進制1的V.110幀的所有數(shù)據(jù)位116和都為關(guān)斷的所有狀態(tài)位117組成。對于每個V.110下行線路同步幀115還包括的是8位下行線路順序號(SeqD)118。最后，將E1，E2和E3位119置為二進制1。當(dāng)將它們在IWF40與BTS30之間發(fā)送時，以增加的子信道順序?qū)⒃揤.110下行線路同步幀115映射到A-接口。
一旦BTS30從IWF40接收了該V.110下行線路同步幀115，則執(zhí)行在118一般地標(biāo)明的并在圖7中更充分表示的處理步驟。在步驟117該BTS30用相關(guān)的幀數(shù)下行線路(aFNd)標(biāo)志該下行線路順序號(SeqD)118，并在步驟120從TRAU55中的第一V.110下行線路同步幀115抽出該下行線路順序號(SeqD)118。采用這個信息，在步驟125計算在該空中接口與該下行線路同步幀115之間的時間界限(Td)并在步驟130用與該下行線路順序號相關(guān)的調(diào)整的幀數(shù)下行線路(aFNd)將其存貯。將該aFNd定義為調(diào)整到在發(fā)送的相應(yīng)信道編碼塊中的第一脈沖串。該aFNd充當(dāng)該下行線路序號的時間標(biāo)記。在步驟135在上行線路方向發(fā)送這個信息向V.110上行線路同步幀78中的IWF40，作為下行線路信息109。
當(dāng)接收該上行線路同步幀78時，該IWF40執(zhí)行如136一般指定的并在圖8中更充分描述的幾個步驟。在透明方式中，當(dāng)在步驟140該IWF40接收該上行線路信息(aFNu，SeqU和Td)時，在步驟45可計算V.110幀的分開順序。通過確定來自具有相同aFNu和SeqU的不同子信道的幀的相位來完成這個任務(wù)。首先將具有較大相位差的幀公開。一旦把相位確定，在步驟150以增加的時隙順序?qū)⒃揤.110幀公開。
當(dāng)該IWF40在步驟135接收該下行線路信息(aFNd，SeqD，Td和Ts)時，在步驟160把這個信息用于計算每個子信道在下行線路方向上的延遲。通過將每個子信道延遲一個必要的量來完成這個任務(wù)，使得該同樣的aFNd和Ts以增加的順序提供SeqD的增加值。這個延遲與IWF40和BTS30之間的緩存延遲對應(yīng)。通過將在步驟161上從IWF40發(fā)送到BTS30的信號延遲這個量。該IWF可與該空中接口同步，并且該BTS可以增加的TS順序接收信號。
在同步透明方式，不用Td，因為該IWF40不能控制在A-BIS接口上的TRAU幀的相位，以達到在塊水平之下的分辨率。在異步透明模式可將Td用于控制該TRAU幀。在非透明模式，將Td用于調(diào)整RLP幀的相位，以便將BTS30中的下行線路緩存器延遲減少到15ms。如果在IWF40中為一個子信道產(chǎn)生的緩存延遲超過20ms，則通過以不同的TS順序和超越該產(chǎn)生的緩存延遲來映射RLP幀可以20ms步子減少該延遲。
現(xiàn)在參看圖9，這是描述在失步情況下的程序的流程圖。詢問步驟170確定是否在上行線路或下行線路方向上失去了同步。如果在該下行線路方向上失去了同步，則在步驟175該BTS30開始發(fā)送V.110上行線路同步幀78。在步驟180由IWF40檢測該發(fā)送的上行線路同步幀78，在步驟185以上述的方式再啟動該同步程序。如果在該上行線路方向上失去了同步，則在步驟190該IWF40通過該BTS30。然后在步驟175該BTS30再啟動該同步程序。
盡管在附圖中表示了并在上面的詳細(xì)描述中描述了本發(fā)明的方法和設(shè)備的最佳實施例，但應(yīng)知道，本發(fā)明并不限于所公開的實施例，可有大量的重新配置，修改和替代，都不偏離由下面的權(quán)利要求書所限定和提出的本發(fā)明的精神。
權(quán)利要求
1.一種用于同步在用蜂窩通信系統(tǒng)中的傳輸網(wǎng)絡(luò)的空中接口所連接的第一節(jié)點和第二節(jié)點之間的數(shù)據(jù)流傳輸?shù)姆椒?，該方法包括步驟a)從該第二節(jié)點向第一節(jié)點發(fā)送包括上行線路同步數(shù)據(jù)的上行線路同步幀；b)響應(yīng)所述上行線路同步幀的接收，從第一節(jié)點向第二節(jié)點發(fā)送包括下行線路同步數(shù)據(jù)的下行線路同步幀。c)確定對于來自上行線路同步數(shù)據(jù)的發(fā)送數(shù)據(jù)流的時隙的分開順序；和d)根據(jù)該確定的分開順序分開所述數(shù)據(jù)流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法還包括步驟在第一節(jié)點接收在上行線路同步幀中的下行線路信息；從該下行線路信息確定子信道的延遲；和相對于所確定的延遲在子信道上發(fā)送。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其中的確定子信道延遲的步驟還包括步驟延遲每個子信道，使得在第二節(jié)點以增加的下行線路順序號序接收幀數(shù)和時隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中的確定該公開順序的步驟包括步驟確定來自具有同樣上行線路幀數(shù)和上行線路順序數(shù)的不同子信道的幀的相位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法還包括步驟計算在第二節(jié)點與所述空中接口之間的時間界限；和使用該時間界限減小在第一節(jié)點與第二節(jié)點之間的延遲。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，第二節(jié)點包括基地收發(fā)信機臺，而第一節(jié)點包括一互通功能。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，第二節(jié)點包括基地收發(fā)信機臺，而第一節(jié)點包括一分組控制單元。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，從第二節(jié)點向第一節(jié)點發(fā)送的步驟還包括步驟將每個上行線路同步幀的調(diào)整的幀數(shù)上行線路調(diào)整到在對應(yīng)的信道編碼塊中最后接收的脈沖串。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，從第二節(jié)點向第一節(jié)點的發(fā)送步驟還包括步驟將上行線路順序數(shù)加到每個上行線路同步幀上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，從第二節(jié)點向第一節(jié)點的發(fā)送步驟還包括步驟將下行線路信息附加到所述上行線路同步幀上。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中，從第一節(jié)點向第二節(jié)點的發(fā)送步驟包括步驟將下行線路順序數(shù)附加到下行線路同步幀上。
12.一種用于同步在用蜂窩通信系統(tǒng)中的傳輸網(wǎng)絡(luò)的空中接口所連接的第一和第二節(jié)點之間的數(shù)據(jù)流傳輸?shù)姆椒?，該方法包括步驟a).從第二節(jié)點向第一節(jié)點發(fā)送上行線路同步幀，其中包括含有上行線路同步數(shù)據(jù)的V.110幀，和每個包含調(diào)整的幀數(shù)上行線路和上行線路順序數(shù)的上行線路同步幀；b) 響應(yīng)該上行線路同步幀的接收，從第一節(jié)點向第二節(jié)點發(fā)送下行線路同步幀，其中包括含有下行線路同步數(shù)據(jù)的V.110幀，和每個含有下行線路順序數(shù)的下行線路同步幀；c) 比較來自具有相同幀數(shù)上行線路和上行線路順序數(shù)的不同子信道的幀的相位，以確定對于發(fā)送數(shù)據(jù)流的分開順序；和d) 根據(jù)所確定的分開順序分開該發(fā)送的數(shù)據(jù)流。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，還包括步驟在第二節(jié)點接收在上行線路同步幀中的下行線路信息；從該下行線路信息確定子信道的延遲；和根據(jù)該確定的延遲在這些子信道上發(fā)送。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的方法，其中確定子信道的延遲的步驟還包括步驟延遲每個子信道，使得在第二節(jié)點以增加的下行線路順序數(shù)序接收幀數(shù)和時隙。
15.根據(jù)權(quán)利要求12的方法還包括步驟計算在第二節(jié)點與該空中接口之間的時間界限，和使用該時間界限減小在第一節(jié)點與第二節(jié)點之間的延遲。
16.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中第二節(jié)點包括基地收發(fā)信機臺和包含互通功能的第一節(jié)點。
17.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中第二節(jié)點包括基地收發(fā)信機臺和含有一分組控制單元的第一節(jié)點。
18.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中，從第二節(jié)點向第一節(jié)點發(fā)送的步驟還包括步驟將上行線路順序數(shù)加到每個上行線路同步幀上。
19.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中，從第一節(jié)點向第二節(jié)點發(fā)送的步驟包括步驟將下行線路順序數(shù)附加到下行線路同步幀上。
20.一種用于同步在蜂窩通信系統(tǒng)中的傳輸網(wǎng)絡(luò)的空中接口所連接的第一節(jié)點與第二節(jié)點之間的數(shù)據(jù)流傳輸?shù)姆椒?，該方法包括步驟自第二節(jié)點啟動同步請求；發(fā)送裝置，用于響應(yīng)該同步請求確定從第一節(jié)點到第二節(jié)點的定時延遲；確定在第一與第二節(jié)點之間的定時延遲；和響應(yīng)所確定的定時延遲在第一節(jié)點控制數(shù)據(jù)流。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中的啟動步驟還包括步驟從第二節(jié)點向第一節(jié)點發(fā)送上行線路同步幀。
22.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中，發(fā)送步驟還包括步驟發(fā)送含有下行線路同步數(shù)據(jù)的下行線路同步幀。
23.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中的確定步驟還包括步驟在第二節(jié)點由確定裝置計算定時延遲；和將該定時延遲送回到第一節(jié)點。
24.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，還包括步驟確定對于該發(fā)送數(shù)據(jù)流的時隙的分開順序。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中的控制步驟包括步驟根據(jù)所述分開順序分開該數(shù)據(jù)流。
26.根據(jù)權(quán)利要求23的方法，還包括步驟從該定時延遲確定每個子信道的延遲。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中的控制步驟包括步驟根據(jù)所確定的延遲發(fā)送該子信道。
28.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中，第二節(jié)點包括基地收發(fā)信機臺，而第一節(jié)點包括一互通功能。
29.根據(jù)權(quán)利要求20的方法，其中，第二節(jié)點包括基地收發(fā)信機臺和包含一分組控制單元的第一節(jié)點。
全文摘要
公開了一種在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中的基地收發(fā)信機臺(BTS)(30)與互通功能(IWF)(40)之間保持同步的方法。該方法利用在IWF(40)與BTS(30)之間的同步程序,使IWF(40)知道在IWF(40)與BTS(30)之間的傳播延遲(36)。該IWF(40)利用這個信息適配延遲(36)。使得從基地收發(fā)信機臺(30)獲得時,正確的順序是分開的上行線路。IWF(40)還利用同步數(shù)據(jù)控制從IWF(40)到BTS(30)的傳輸,使得在BTS(30)以正確的順序接收幀數(shù)和時隙。
文檔編號H04Q7/36GK1242893SQ97181188
公開日2000年1月26日 申請日期1997年10月31日 優(yōu)先權(quán)日1996年11月1日
發(fā)明者J·K·P·加爾雅斯, S·W·永 申請人:艾利森電話股份有限公司