專利名稱：用atm－傳輸路段繼續(xù)傳送在tdma－系統(tǒng)中產(chǎn)生的數(shù)字信息的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到繼續(xù)傳送在TDMA-系統(tǒng)中產(chǎn)生的數(shù)字信息，在其中每個連接的傳輸幀是存放在ATM-單元中的和將這些單元經(jīng)過ATM-傳輸路段進行傳輸。
另外本發(fā)明涉及到按照TDMA-方法工作的移動無線電系統(tǒng)的基站，這個基站是用于接收移動用戶信息和將這些信息繼續(xù)傳送到移動無線電網(wǎng)絡(luò)的控制單元和處理單元。
已知的GSM-移動無線電系統(tǒng)(全球移動通信系統(tǒng))使用TDMA-傳輸方法(時分多址)，其中在均勻的時間間隔之后，在這里例如是20ms，對于基站上的每個工作連接產(chǎn)生一個傳輸幀和然后將其向BSC(基站控制器)方向傳輸，這一般是經(jīng)過例如具有2兆位/秒的PCM30-路段上進行的。例如這個傳輸幀的長度是260比特，從中每經(jīng)過125μs將2比特插入在130個PCM-幀中。在這種情況下一個完整的傳輸幀的傳送持續(xù)時間為16.25ms。
簡稱為ATM的“異步傳輸模式”是一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，這種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)適用于傳輸所有已知的信號數(shù)據(jù)，如純數(shù)據(jù)、語言數(shù)據(jù)和視頻數(shù)據(jù)等，其中有時將名稱ATM使用作為B-ISDN(=寬帶集成服務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò))的同義字。ATM的特征是在相同長度單元上的結(jié)構(gòu)化。將準備傳輸?shù)男畔⒎植荚贏TM-單元上，即在53個字節(jié)的數(shù)據(jù)包上，這個數(shù)據(jù)包載有5字節(jié)的單元標題(標題)和48字節(jié)的有用信息(有效載荷)。其中標題信息識別確定的虛擬連接。與TDMA-方法相反，在其中時隙是從屬于各種類型的數(shù)據(jù)傳輸?shù)模瑢腁TM-接口來到的數(shù)據(jù)傳輸分布在上述53-字節(jié)-單元中和將這些單元有順序的，如它們產(chǎn)生時那樣，繼續(xù)傳送。關(guān)于ATM的詳細細節(jié)可以從文獻中獲悉。例如“ATM-網(wǎng)絡(luò)、方案、協(xié)議和應(yīng)用”，作者Haendel、Huber和Schroeder、Addison-Wesley-Longman出版社，第2版，1994(ISBN 0-201-42274-3)。
如果人們愿意將信息傳輸用ATM-系統(tǒng)代替PCM30-路段的TDMA-系統(tǒng)進行時，必要時扣除ATM-標題的管理費用，則有很多傳輸帶寬可提供使用和將260-比特-幀在可比較的傳輸速度為2兆位/秒用大約126.95μs進行傳輸，連同上述ATM-標題的管理費用一同計算。
現(xiàn)在在TDMA-系統(tǒng)中同時產(chǎn)生多個傳輸幀或者產(chǎn)生多個傳輸幀，在這個時間里還有其它的傳輸幀等待傳送，則產(chǎn)生一個等待時間，這個等待時間在最壞的情況下可以是15ms，如果將所有的傳輸幀在ATM-傳輸?shù)耐粋€時間點完成，此時將上述例子用其數(shù)值進行假設(shè)。這樣的等待時間使得提供ATM-傳輸?shù)膬?yōu)點部分破滅。
因此本發(fā)明的任務(wù)是，建立一種能夠避免上述缺點的方法。
此任務(wù)是用開始敘述方式的方法解決的，在其中按照本發(fā)明對于TDMA-系統(tǒng)的單個載波頻率將連接的傳輸幀完成的時間點選擇成具有這樣的時間錯位，使得這些時間點在TDMA-系統(tǒng)的每個單個的時幀上盡可能均勻地分布。
由于本發(fā)明由于ATM-技術(shù)可達到的時間獲益在傳出傳輸幀時不會由于完成傳輸幀和開始傳出之間的等待時間的延長而失去，這樣實際上可以達到縮短延遲時間。
本發(fā)明顯示的特殊優(yōu)點是，如果在GSM-移動無線電系統(tǒng)中產(chǎn)生信息和將這個信息由基站傳輸?shù)揭苿訜o線電網(wǎng)絡(luò)的控制單元和處理單元的ATM-單元上。
本發(fā)明特別適用于GSM-移動無線電系統(tǒng)，因此在這里明確地指出，本發(fā)明同樣適用于當前正在處于開發(fā)、規(guī)劃階段的系統(tǒng)，如UMTS(萬能移動無線電通信系統(tǒng))以及“第三代”系統(tǒng)。
此時有必要將在ATM-單元中的信息傳輸?shù)交究刂啤?br> 本發(fā)明另外的任務(wù)即掌握已經(jīng)敘述的問題與移動無線電系統(tǒng)的關(guān)系，-從上述方式的基站出發(fā)-這樣解決，基站有一個輸出數(shù)據(jù)區(qū)，這個傳輸數(shù)據(jù)區(qū)是為了準備每個連接的傳輸幀而安排的，輸出數(shù)據(jù)區(qū)與ATM-數(shù)據(jù)包相連接，這個數(shù)據(jù)包是用于將傳輸幀存放在ATM-單元而安排的，ATM-單元確定向控制單元和處理單元繼續(xù)傳送，和此外安排了輸出數(shù)據(jù)區(qū)，將連接的傳輸幀對于TDMA-系統(tǒng)的單個的載波頻率用與時間點有這樣的時間錯位完成，這些時間點在TDMA-系統(tǒng)的每個單個的時幀上盡可能均勻地分布。
其中將本發(fā)明特別推薦用于GSM-網(wǎng)絡(luò)的基站上。
下面借助于附圖上的實施例詳細地敘述本發(fā)明的所有其它優(yōu)點。在這些附圖上表示附

圖1具有基站、移動部分和基站控制的移動無線電網(wǎng)絡(luò)的一部分的框圖，附圖2按照現(xiàn)有技術(shù)TDMA-系統(tǒng)的時幀內(nèi)傳輸幀完成的時間點的圖表和附圖3按照本發(fā)明與附圖2類似的圖表上完成的時間點。
附圖1表示了移動無線電網(wǎng)絡(luò)的兩個基站FP1、FP2，其中在基站單元中有移動部分MTE。基站控制BSC是從屬于基站FP1、FP2以及其它基站的和移動無線電控制單元MSC是這個基站控制的上級，移動無線電控制單元有到其它的在這里沒有詳細表示的網(wǎng)絡(luò)NET單元的存取?；究刂凭哂信c固定網(wǎng)，例如與ISDN網(wǎng)絡(luò)ISDN連接的適當?shù)慕涌凇?br> 在基站FP1例子中詳細敘述了基站的建立，在其中箭頭表示經(jīng)過天線ANT到來信息的路徑。在天線之后在單元ADF中進行模擬和數(shù)字濾波，信道評估和在后面單元KSS中釋放干擾，在單元GDE中進行共同檢測，在單元DEM中進行解調(diào)，在單元ENS中進行解插入和在單元DEC中進行解碼。跟隨在單元DEC解碼器后面的是準備連接的輸出數(shù)據(jù)區(qū)ADF，在前面的例子中共有80個連接，和將這些輸入給ATM-數(shù)據(jù)包ATP。消息從這個ATM-數(shù)據(jù)包ATP經(jīng)過具有傳輸速度例如為2兆位/秒的電纜到達基站控制BSC。
本發(fā)明雖然是用GSM-移動無線電系統(tǒng)使用的TDMA-傳輸方法描述的，但是應(yīng)該很清楚，在這里只涉及到一個實施例，并且其它的與ATM-傳輸連接的多工方法同樣構(gòu)成為本發(fā)明的對象。
現(xiàn)在在這里分析的GSM-移動無線電系統(tǒng)中，在基站產(chǎn)生每個現(xiàn)實連接的所有的20ms傳輸幀和當前在基站控制BSC方向，也就是說上行方向，借助于PCM30子多工方法進行傳輸，其中如已經(jīng)敘述過的一般對于傳輸速度為2兆位/秒安排了傳輸電纜。當使用一個“滿速率”-編碼時每個傳輸幀為260比特長，此外必要時還有檢查信息，和通過PCM30子多工方法將這260比特分開用于傳輸130個連續(xù)的PCM-幀。所有PCM-幀是125μs節(jié)拍和所有125μs將傳輸幀的2比特傳輸出去，直到傳輸完整的傳輸幀需要16.25ms。
如果相反人們愿意將傳輸幀存放在ATM-單元中，例如在所謂的從L2-微型單元中，和準備好在上行方向傳輸即從基站到基站控制，為了利用ATM-傳輸路段技術(shù)則在下面應(yīng)該注意因為在ATM-傳輸路段上提供傳輸完整的傳輸帶寬，傳送具有260比特傳輸幀需要大約126.95μs，即32.5字節(jié)×3.90625μs/字節(jié)，此外還有ATM-標題。此時是從傳輸功率的可比較的速度為2兆位/秒出發(fā)的。
傳送的持續(xù)時間是傳送傳輸幀時產(chǎn)生的延遲時間的重要的部分。延遲時間的其它重要部分是可以變化的等待時間，這是每個傳輸幀在其傳送時必須等待的時間。具有上述PCM30子多工方法的在傳送傳輸幀時GSM-系統(tǒng)在這個時間不產(chǎn)生等待時間，因為傳輸幀是直接在傳送開始之前產(chǎn)生的。然而如果人們愿意將傳輸幀經(jīng)過ATM-單元傳送時，如果同時產(chǎn)生多個傳輸幀用于傳送時或者如果產(chǎn)生傳輸幀時，在這個時間里還有其它的傳輸幀等待傳送，則產(chǎn)生等待時間。
其中最壞的情況是在同一個時間點上完成ATM-傳輸?shù)乃械膫鬏攷?。然后傳輸幀的等待時間的分布是離散的均勻分布在一個傳輸幀上傳送持續(xù)時間從第0直到第(n-1)的倍數(shù)上，其中n是同時傳送產(chǎn)生的傳輸幀的數(shù)目。然后平均等待時間為傳送持續(xù)時間的n/2倍和最大的等待時間為傳送持續(xù)時間的(n-1)倍。
在最好的情況下所有的傳輸幀在ATM傳輸?shù)牟煌瑫r間點上完成和然后在完成傳輸幀到傳送和傳送開始之間沒有等待時間。從上述例子出發(fā)，其中傳輸幀為260比特長和用2兆位/秒傳輸時，傳輸幀延遲可能的節(jié)約平均大約達到7.6ms和最大情況下大約達到15ms。
在GSM-基站上在滿速率編碼時每PCM30電纜上出現(xiàn)120個連接，和將一個確定的載波頻率的8個TDMA時幀的各種連接的傳輸幀在每20ms長的時幀開始到傳送用577μs的間距完成。在時幀的第6個到第20個毫秒時不再有用于傳送的傳輸幀完成。
下面在附圖2的基礎(chǔ)上比較好地敘述上述情況，其中表示了一個20ms-時幀和在這里為了簡單起見只假設(shè)了用f1至f10標志的10個載波頻率。完成傳輸幀的時間點是用箭頭表示的和涉及到現(xiàn)有技術(shù)的附圖2表示了對于不同的載波頻率的時幀的開始是同步的，這導(dǎo)致了已經(jīng)敘述過的傳送延遲的問題。
因此本發(fā)明考慮了表示在附圖3上的一種方法，其中同樣是從8個時幀和10個載波頻率，因此80個可能的連接出發(fā)的。然后將對于一個載波頻率的20ms-時幀上各自的開始這樣錯位，將完成傳輸幀的時間點盡可能平均地分布在整個時幀上。按照附圖3的圖表當然只表示了在時幀內(nèi)的一個可能的分布和也很清楚，為了控制輸出數(shù)據(jù)區(qū)ADF在基站FP1上為了完成傳輸幀可以使用不同的算法，這些算法可以建立在隨機的或者偽隨機原理基礎(chǔ)上。其中對于專家是清楚的，完成時間點的“分布樣板”當然也可以提供滿意的結(jié)果，如果與附圖3上表示的有所不同時，和在這個意義上也可以理解概念“盡可能平均分布”。
本發(fā)明使得有可能可以用ATM技術(shù)達到的傳送傳輸幀時的時間獲益保持不變和不再由于完成傳輸幀和將其傳送開始之間的等待時間的延長而受到損失。
權(quán)利要求
1．繼續(xù)傳送在TDMA-系統(tǒng)中產(chǎn)生的數(shù)字信息的方法，在其中-將每個連接的傳輸幀在ATM-單元中打包和將這些單元經(jīng)過一個ATM-傳輸路段進行傳輸，-將完成連接的傳輸幀的時間點對于TDMA-系統(tǒng)單個的載波頻率選擇這樣的時間錯位，將這些時間點盡可能平均分布在TDMA-系統(tǒng)的每個單個的時幀上。
2．按照權(quán)利要求1的方法，在其中-在移動無線電系統(tǒng)中產(chǎn)生信息和將這些信息從基站傳輸?shù)揭苿訜o線電網(wǎng)絡(luò)的控制單元和處理單元的ATM-單元上。
3．按照權(quán)利要求2的方法，在其中將ATM-單元上的信息傳輸?shù)交究刂粕稀?br> 4．按照TDMA-方法工作的移動無線電系統(tǒng)的基站(FP1)，-其被設(shè)置以用于接收移動用戶的信息和將這些信息繼續(xù)傳送到移動無線電網(wǎng)絡(luò)(NET)的控制單元和處理單元上，-這個基站有一個輸出數(shù)據(jù)區(qū)(ADF)，這個輸出數(shù)據(jù)區(qū)被安排用于準備每個連接的傳輸幀和與將傳輸幀在ATM-單元中打包的ATM-數(shù)據(jù)包(ATP)相連接，這些是用于向控制單元和處理單元繼續(xù)傳送而確定的，和-其中此外安排了輸出數(shù)據(jù)區(qū)是為了，將連接的傳輸幀對于TDMA-系統(tǒng)單個的載波頻率用這樣的時間錯位在時間點上完成，時間點在TDMA-系統(tǒng)的每個單個的時幀上盡可能均勻地分布。
5．按照權(quán)利要求4的基站(FP1)，這個基站是作為GSM-網(wǎng)絡(luò)的基站構(gòu)成的。
全文摘要
繼續(xù)傳送在TDMA－系統(tǒng)中產(chǎn)生的數(shù)字信息的方法,在其中每個連接的傳輸幀是存放在ATM－單元中,和將這些單元經(jīng)過ATM－傳輸路段進行傳輸,其中對于TDMA－系統(tǒng)中的單個載波頻率用這樣的時間錯位選擇連接的傳輸幀的完成的時間點,使這些時間點盡可能均勻地分布在TDMA－系統(tǒng)中的每個單個的時幀上。此外按照TDMA－方法工作的移動無線電系統(tǒng)的基站(FP1),基站有一個輸出數(shù)據(jù)區(qū)(ADF),這個輸出數(shù)據(jù)區(qū)是安排用于準備每個連接的傳輸幀的,輸出數(shù)據(jù)區(qū)是與ATM－數(shù)據(jù)包(ATP)相連接的,這個ATM－數(shù)據(jù)包是安排用于將傳輸幀存放在ATM－單元中,ATM－單元是用于確定繼續(xù)傳送到移動無線電網(wǎng)絡(luò)的控制單元和處理單元(BSC),和此外安排輸出數(shù)據(jù)區(qū)是為了對應(yīng)于上述方法完成連接的傳輸幀的。
文檔編號H04L12/28GK1295777SQ99804489
公開日2001年5月16日 申請日期1999年2月23日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月26日
發(fā)明者S·施內(nèi)貝格爾 申請人:西門子公司