專利名稱：基站控制器與基站之間的對準(zhǔn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及無線電通信網(wǎng)絡(luò)，并且更具體地涉及網(wǎng)絡(luò)中的集
中式基站控制器(CBSC)與基站收發(fā)信臺(BTS)之間的對準(zhǔn) (alignment)。
背景技術(shù)：
在諸如電信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)中，多個基站收發(fā)信臺(BTS)和集中式 基站控制器(CBSC)在它們之間交換數(shù)據(jù)。通信可以經(jīng)由光纖、衛(wèi)星 等等。以稱為數(shù)據(jù)分組的離散單元的形式發(fā)射與通信相關(guān)的數(shù)據(jù)。數(shù) 據(jù)分組在傳輸之前被編碼。編碼后的數(shù)據(jù)分組稱為幀。每個幀包含表 示幀質(zhì)量的參數(shù)，稱作幀質(zhì)量指示符(FQI) 。 FQI表示該幀是否被破 壞。CBSC在有線或無線鏈路上發(fā)射和接收幀。有線鏈路的例子可以是 光纖鏈路。無線鏈路的例子可以是射頻(RF)鏈路。然而，由于網(wǎng)絡(luò) 擁塞等，在接收幀時可能有延遲。由于接收中的延遲，CBSC與BTS 之間的同步被擾亂。
在使用衛(wèi)星回傳進(jìn)行通信的網(wǎng)絡(luò)中，延遲較高。由于缺少BTS與 CBSC之間的同步，移動電話與多個BTS之間的同時通信，也稱作軟 切換，變得困難。這發(fā)生在當(dāng)需要將特定幀同時發(fā)送給多個BTS的時。 在對CDMA網(wǎng)絡(luò)中的語音服務(wù)進(jìn)行稱為馬爾可夫(Markov)的標(biāo)準(zhǔn)測 試呼叫時，引起另一個問題。在CDMA網(wǎng)絡(luò)中，馬爾可夫仿真器生成 具有不同速率的數(shù)據(jù)分組，以模擬語音服務(wù)的語音呼叫。速率的例子 包括全速率、半速率和四分之一速率。另一方面，CDMA網(wǎng)絡(luò)中的接 收設(shè)備試圖解碼數(shù)據(jù)分組。如果馬爾可夫仿真器與接收設(shè)備不同步， 則測試呼叫失敗。有不同的方法來實(shí)現(xiàn)CBSC與BTS之間的對準(zhǔn)。在一個這樣的方 法中，監(jiān)視由于來自CBSC的幀的傳輸時間的改變所引起的分組到達(dá) 時間誤差(PATE)的改變。PATE是指示相對于幀的預(yù)期到達(dá)時間， 幀何時被接收的時間值。該方法包括根據(jù)PATE計算往返時間(RTT)。 RTT是從CBSC向BTS發(fā)射幀(稱作前向幀)到從BTS接收相應(yīng)幀(稱 作反向幀)之間的時間。反向幀到達(dá)CBSC證實(shí)BTS已經(jīng)接收到前向 幀。
在另一個這樣的方法中，使用"拼通(ping)"來測量RTT。拼 通是用來測試BTS或CBSC在網(wǎng)絡(luò)中是否正常操作，以及從測試設(shè)備 是否可達(dá)的工具。測試設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中向BTS或CBSC發(fā)送數(shù)據(jù)分組并 接收響應(yīng)。
在又一個方法中，CBSC處的36-比特的調(diào)整后的協(xié)調(diào)通用時間 (UTC)(或前向UTC)中的高32比特由從BTSUTC (或反向UTC) 接收到的PATE反饋和反向UTC設(shè)置，而低四比特是基于PATE而調(diào) 整的。UTC是36比特的時間戳，該時間戳具有最小20毫秒(ms)的 計數(shù)。BTSUTC是由BTS關(guān)聯(lián)到反向幀的時間戳。類似地，調(diào)整后的 UTC(或前向UTC)是由CBSC關(guān)聯(lián)到前向幀的時間戳。
然而，上述方法有下述缺點(diǎn)中的一個或多個。該方法不能應(yīng)用到 延遲大約為160ms的大延遲網(wǎng)絡(luò)。這樣的大延遲網(wǎng)絡(luò)的例子可以是使 用衛(wèi)星回傳進(jìn)行通信的網(wǎng)絡(luò)。此外，因?yàn)镻ATE可能由于網(wǎng)絡(luò)中的抖 動而改變，所以該方法可能導(dǎo)致對鏈路的錯誤檢測。由于傳輸期間幀 的丟失，該方法在計算RTT時具有誤差，這在衛(wèi)星回傳中是極有可能 的。同樣，由于前向幀的定時被改變，該方法可能被干擾。另外，由 于對延遲的不準(zhǔn)確計算，該方法可能引起傳輸時間中的不準(zhǔn)確調(diào)整。


本發(fā)明的代表性元件、操作特征、應(yīng)用和/或優(yōu)點(diǎn)存在于隨后參考附圖更完全描繪、描述以及要求保護(hù)的構(gòu)造和操作的細(xì)節(jié)中，附圖構(gòu) 成其一部分，其中貫穿上下文，相同附圖標(biāo)記指示相同部分。根據(jù)在 詳細(xì)描述中所列舉的某些示例性實(shí)施方式，其它元件、操作特征，應(yīng) 用和/或優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，其中
圖1表示根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的示例性環(huán)境。
圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例、在包含在基站收發(fā)信臺
(BTS)和集中式基站控制器(CBSC)的模塊之間的交互。
圖3是圖示根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例、在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)CBSC與BTS
之間的對準(zhǔn)的方法的流程圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例、用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的BTS與CBSC
之間的對準(zhǔn)的圖3的方法的示例性說明。
出于簡單明確起見而示出圖中的元件，因此沒有必要對其按照比 例繪制。例如，圖中一些元件的尺度相對于其它元件被夸大，以幫助 更好地理解本發(fā)明的不同實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的以下代表性的描述通常涉及示例性實(shí)施例以及發(fā)明者的 最佳模式構(gòu)想，而不是旨在以任何方式限制本發(fā)明的應(yīng)用或配置。更 確切的是，以下描述旨在提供用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同實(shí)施例的便利的 說明。將變得明顯的是，可以在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下， 對所公開的示例性實(shí)施例中所描述的任何元件的功能和/或排列做出改 變。
示例性申請的詳細(xì)描述，即"在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)集中式基站控制器 (CBSC)與基站收發(fā)信臺(BTS)之間的對準(zhǔn)(achieving alignment between a Centralized Base Station Controller (CBSC) and a Base Transceiver Site (BTS) in a network)"，作為具體生效(enabling)公 開而被提供，其可以被推廣到根據(jù)本發(fā)明的不同實(shí)施例用于在網(wǎng)絡(luò)中 實(shí)現(xiàn)集中式基站控制器(CBSC)與基站收發(fā)信臺(BTS)之間的對準(zhǔn)的已公開的系統(tǒng)、設(shè)備和方法的任何應(yīng)用。
圖1表示根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的示例性環(huán)境。網(wǎng)絡(luò)100包括 諸如基站收發(fā)信臺(BTS) 102禾BBTS 104之類的多個BTS和集中式 基站控制器(CBSC) 106。網(wǎng)絡(luò)100的例子包括碼分多址(CDMA) 網(wǎng)絡(luò)、全球移動通信系統(tǒng)(GSM)網(wǎng)絡(luò)等等。BTS 102從網(wǎng)絡(luò)100中 的多個電子設(shè)備接收射頻(RF)信號。電子設(shè)備的例子包括移動電話、 智能電話等等。BTS 102借助于RF信號與CBSC 106通信。BTS 102 在稱作反向鏈路的路徑上向CBSC 106發(fā)射幀，該路徑可以為無線路徑 或有線路徑。在反向鏈路上發(fā)射的幀被稱為反向幀。CBSC 106執(zhí)行諸 如呼叫建立、呼叫拆線、業(yè)務(wù)處理和呼叫間切換之類的功能。另外， CBSC 106通過在被稱為前向鏈路的路徑上發(fā)送幀而與BTS 102和BTS 104通信。該前向路徑可以是無線路徑或有線路徑。在前向鏈路上發(fā)射 的幀被稱為前向幀。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例、在包含在BTS 102和 CBSC 106中的模塊之間的交互。BTS 102包括BTS接收模塊202、BTS 發(fā)射模塊204和BTS比特設(shè)置模塊206。 CBSC 106包括CBSC計算模 塊208。 BTS接收模塊202在前向鏈路上接收具有四比特前向序列號 (FSN)的前向幀。FSN是用來標(biāo)識特定前向幀的號碼。FSN然后被 發(fā)送至BTS發(fā)射模塊204。 FSN被用來計算PATE。 PATE的負(fù)值指示 幀的到達(dá)早于預(yù)期的幀到達(dá)時間。反之，PATE的正值指示幀的到達(dá)晚 于預(yù)期的幀到達(dá)時間。然后在反向鏈路上將PATE和FSN報告給CBSC 106。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，在CDMA網(wǎng)絡(luò)中發(fā)射的所有幀都包 含PATE值。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，BTS發(fā)射模塊204發(fā)送具有兩比特的 定標(biāo)(scaling)以及等于"100000b"的六比特字段值的無效PATE， 以避免對BTS 102與CBSC 106之間的連接的錯誤檢測。無效PATE的 兩比特定標(biāo)可以是"00" 、 "01" 、 "10"或"11"中的一個。無效PATE到達(dá)CBSC 106指示CBSC 106不要開始RTT的計算，由此防止 對連接的錯誤檢測。此后，有效PATE (即不同于無效PATE的PATE) 的到達(dá)指示BTS 102已經(jīng)接收到由CBSC 106發(fā)送的第一前向幀。這觸 發(fā)由CBSC計算模塊208進(jìn)行RTT的計算。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，BTS 102 —接收到由CBSC 106發(fā)送的 第一前向幀，BST發(fā)射模塊204就發(fā)送擦除幀(erasure frame)到CBSC 106。擦除幀不包含除BTS UTC之外的與通信相關(guān)的任何數(shù)據(jù)。常規(guī) 擦除幀是被破壞或損壞的幀，其中FQI值被設(shè)置為"0"。當(dāng)CBSC 從網(wǎng)絡(luò)中的電子設(shè)備接收這樣的常規(guī)擦除幀時，CBSC通知電子設(shè)備增 大其發(fā)射功率。BTSUTC是由BTS給予反向幀的時間戳。在本發(fā)明的 一個實(shí)施例中，當(dāng)BTS 102沒有接收到由CBSC 106發(fā)送的任何前向幀 時，BTS UTC的后四比特被設(shè)置為"0"(零)。發(fā)送到CBSC 106的 擦除幀具有被設(shè)置為"l"而不是"0"的FQI值。FQI值為"1"確保 CBSC 106從常規(guī)擦除幀中區(qū)分出該擦除幀。
在將FSN和PATE發(fā)送給CBSC 106之前，BTS UTC的后四比特 被設(shè)置為等于FSN。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，這由BTS比特設(shè)置模 塊206執(zhí)行。例如，在表示為"XXXm"的36比特BTS UTC中，"XXX" 代表BTS UTC的前32比特而"m"代表BTS UTC的后四比特。假設(shè) 四比特FSN由"n"表示。BTS比特設(shè)置模塊206使用四比特FSN， 即"n"，來代替BTSUTC的后四比特，S卩"m"，以生成新BTSUTC "XXXn"。為由BTS 102所發(fā)射的每個幀給出順序的時間戳，該時間 戳被稱為BTS UTC。與所發(fā)射的幀相關(guān)聯(lián)的時間戳使得CBSC 106能 夠識別所發(fā)射幀的正確順序。
由BTS 102發(fā)射的FSN被CBSC計算模塊208接收。CBSC計算 模塊208使用從BTS發(fā)射模塊204接收到的FSN來計算往返時間 (RTT) 。 CBSC計算模塊208還通過使用RTT、 BTS UTC和PATE來 計算調(diào)整后的UTC (或前向UTC)。使用調(diào)整后的UTC來確定隨后的前向幀的FSN。 CBSC 106根據(jù)PATE調(diào)節(jié)其傳輸時間以與BTS 102對 準(zhǔn)。
圖3是圖示根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例的用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)100中的 CBSC 106與BTS 102之間的對準(zhǔn)的方法的流程圖。BTS接收模塊202 在前向鏈路上從CBSC 106接收具有FSN的前向幀。在步驟302， FSN 被返回到CBSC106。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，BTS發(fā)射模塊204將 FSN返回至CBSC 106。 FSN通過反向鏈路被返回。BTS比特設(shè)置模塊 206將BTS UTC的后四比特設(shè)置為等于FSN。 CBSC計算模塊208接 收該FSN。另外，擦除幀被發(fā)送到CBSC計算模塊208。 BTS UTC包 含在擦除幀中。在將FSN返回給CBSC 106時，保留反向幀的結(jié)構(gòu)。
在步驟304， PATE被報告給CBSC 106。 BTS 102將PATE報告 給CBSC106。在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，BTS發(fā)射模塊204在擦除幀 中將PATE報告給CBSC計算模塊208。對于該擦除幀，F(xiàn)QI被設(shè)置為 "1"。在步驟306，在CBSC 106處使用FSN來計算RTT。在本發(fā)明 的一個實(shí)施例中，CBSC 106—接收到反向幀，CBSC計算模塊208就 檢査BTS UTC的后4比特以提取FSN。其后，檢查具有FSN的第一前 向幀被發(fā)射的時間。RTT被計算為發(fā)射第一前向幀的時間與在CBSC 106處接收到反向幀的時間之間的時間差。
在步驟308， CBSC 106通過使用RTT和在反向幀中接收到的 PATE來計算調(diào)整后的UTC。根據(jù)RTT和PATE來計算延遲值。另夕卜， 通過將RTT、 BTSUTC和延遲相加來計算調(diào)整后的UTC。在步驟310， 調(diào)整后的UTC被用來確定將要由CBSC 106發(fā)射的隨后前向幀的FSN。 在步驟312，使用PATE來調(diào)整相對BTS 102的CBSC傳輸時間。
圖4表示根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施例、用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的BTS 102 與CBSC 106之間的對準(zhǔn)的圖3中描述的方法的示例性圖示?？紤]BTS 時間為1500ms。 BTS 102根據(jù)BTS時間來計算UTC，為1500/20 (即75)，其中20ms為UTC的最低計數(shù)。在十六進(jìn)制格式中，UTC表示 為"0X4b" 。 BTS 102從CBSC 106接收具有FSN的前向幀。假設(shè)FSN 的十六進(jìn)制表示為"0X9"。然后根據(jù)UTC和FSN計算PATE，如b-9 等于2。由于UTC的最小計數(shù)為20ms， PATE的值表示為2*20-40ms。 然后由FSN替代UTC的后四比特以生成BTS UTC。在這種情況下， BTS UTC被給定為"0X49"。此后，具有FQI值為"1"的擦除幀被 發(fā)送給CBSC 106。該擦除幀包含BTS UTC和PATE。 CBSC 106 —接 收到該擦除幀就計算RTT。 CBSC 106將RTT計算為其第一次發(fā)射具 有FSN-0x9的前向幀的時間與其從BTS接收到反向幀的時間之間的時 間差，所述反向幀具有有效PATE和后4比特被設(shè)置為"0x9"的BTS UTC?？紤]RTT為1000ms的情況，其在十六進(jìn)制格式中表示為"0X32"。 在大約20ms后，由CBCS 106發(fā)射隨后的前向幀。另外，通過將BTS UTC和RTT相加而計算UTC，其達(dá)到"0X7b"。通過使用PATE來 計算延遲，為40/20=2。因此，通過將"0X7b"與"2"相加來計算調(diào) 整后的UTC，其等于"0X7d"。調(diào)整后的UTC被用來確定將由CBSC 106發(fā)射的隨后前向幀的FSN。由于調(diào)整后的UTC為"0x7d" ， CBSC 106發(fā)射具有FSN等于"OXd"的隨后的前向幀。隨后反向幀的BTS 時間變?yōu)?500+1000，其等于2500ms。另外，BTS 102根據(jù)BTS時間 計算UTC，為2500/20，即125。在十六進(jìn)制格式中，UTC被表示為 "0X7d" 。 BTS 102需要發(fā)射FSN等于"OXd"的幀，并且BTS 102接 收FSN等于"OXd"的前向幀。由此，BTS 102和CBSC 106 二者都被 對準(zhǔn)。
本發(fā)明提供了一種方法和系統(tǒng)，用于在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)集中式基站控 制器(CBSC)與基站收發(fā)信臺(BTS)之間的對準(zhǔn)。即使在諸如那些 使用衛(wèi)星回傳的高延遲網(wǎng)絡(luò)中，該方法和系統(tǒng)使得能夠在BTS 102與 CBSC 106之間準(zhǔn)確地對準(zhǔn)幀的傳輸時間。
在前述的說明書中，參考特定示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明；然而， 應(yīng)當(dāng)理解，在不背離下述權(quán)利要求中所闡述的本發(fā)明的范圍的情況下，
10可以做出不同的修改和變化。說明書和附圖被認(rèn)為是示例性方式，而 不是限制性方式，并且所有這樣的修改旨在包含在本發(fā)明的范圍內(nèi)。 因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)當(dāng)由于此所附的權(quán)利要求以及它們的法律等同 來確定，而不是僅由上述例子確定。
例如，在任何方法和過程權(quán)利要求中所列出的步驟可以以任何順 序執(zhí)行，而不限于權(quán)利要求中所示出的特定順序。此外，在任何裝置 權(quán)利要求中所列出的部件和/或元件可以以各種排列被組裝或另外被操 作地配置以產(chǎn)生與本發(fā)明基本相同的結(jié)果，并且相應(yīng)地不限于權(quán)利要 求中所列出的特定配置。
已經(jīng)在上面描述了關(guān)于特定實(shí)施例的益處、其他優(yōu)點(diǎn)以及問題的 解決方案；然而任何益處、優(yōu)點(diǎn)、問題的解決方案或可以使任何特定 益處、優(yōu)點(diǎn)或解決方案發(fā)生或變得更為明確的任何元件，不構(gòu)成任何 或所有的權(quán)利要求的關(guān)鍵的、所需的或基本的特性或部件。
如此處使用的，術(shù)語"包括"、"包含"、"含有"、"具有"、 "包含了"、"包括了"或它們的任何變化，都旨在引用非排除性的包 含，因此包含一系列元件的過程、方法、物件、組成物或裝置不僅包 含那些列舉的元件，而是還可以包含未明確列出或?qū)λ鲞^程、方法、 物件、組成物或裝置為固有的其他元件。除了那些未具體列舉的之外， 在本發(fā)明實(shí)現(xiàn)中所使用的上述結(jié)構(gòu)、排列、應(yīng)用、比例、元件、材料 或部件的其它組合和/或修改可以被改變，或者另外在不背離同樣的通 用原則的前提下關(guān)于特定環(huán)境、制造規(guī)范、設(shè)計參數(shù)或其它操作需求 被特別地適配。
應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的系統(tǒng)可以包括一個或更多常規(guī)處理器和 唯一存儲的程序指令，所述程序指令與某些非處理器電路一起控制一 個或更多處理器來實(shí)現(xiàn)此處所描述系統(tǒng)的部件或模塊的一些、大多數(shù) 或全部功能。非處理器電路可以包括但不限于無線電接收機(jī)、無線電發(fā)射機(jī)、信號驅(qū)動器、時鐘電路、電源電路和用戶輸入設(shè)備。這樣，
這些功能可以被解釋為用于在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)CBSC與BTS之間的對準(zhǔn)的 方法的步驟。替換地， 一些或全部功能可以由不存儲程序指令的狀態(tài) 機(jī)實(shí)現(xiàn)，或者在一個或更多的專用集成電路(ASIC)中實(shí)現(xiàn)，在所述 專用集成電路(ASIC)中每個功能或某些功能的一些組合作為定制邏 輯被實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，可以使用兩種方式的結(jié)合。從而，在此已經(jīng)描述了
用于這些功能的方法和裝置。
權(quán)利要求
1.一種用于在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)集中式基站控制器(CBSC)與基站收發(fā)信臺(BTS)之間的時間幀對準(zhǔn)的方法，所述方法包括將前向序列號(FSN)返回給CBSC，所述FSN包含在前向幀中；將分組到達(dá)時間誤差(PATE)報告給所述CBSC；使用所述FSN計算往返時間(RTT)；使用所述RTT和所述PATE計算調(diào)整后的協(xié)調(diào)通用時間(UTC)；以及調(diào)整CBSC傳輸時間以與所述BTS對準(zhǔn)。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述FSN返回至所述CBSC 包括保留反向幀的結(jié)構(gòu)。
3. 如權(quán)利要求l所述的方法，進(jìn)一步包括將BTSUTC的后四比特 設(shè)置為FSN。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述PATE在具有幀質(zhì)量指示 符(FQI)的擦除幀中，所述幀質(zhì)量指示符的值被設(shè)置為一。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中基于所述RTT、所述BTSUTC 和所述PATE來計算所述調(diào)整后的UTC。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括將無效PATE發(fā)送給所 述CBSC，該無效PATE具有兩比特定標(biāo)和等于"100000b"的六比特值 字段。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述兩比特定標(biāo)選自包括"00"、 "01" 、 "10"和"11"的組中。
8. 如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括將擦除幀發(fā)送給所述 CBSC。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述BTSUTC的后四比特被設(shè) 置為零。
10. 如權(quán)利要求8所述的方法，其中所述BTSUTC包含在所述擦 除幀中。
全文摘要
公開了一種在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)集中式基站控制器(CBSC)(106)與基站收發(fā)信臺(BTS)(102)之間的時間幀對準(zhǔn)的方法和系統(tǒng)。BTS將包含在前向幀中的前向序列號(FSN)和分組到達(dá)時間誤差(PATE)返回給CBSC。CBSC使用FSN計算往返時間(RTT)。CBSC還使用RTT和PATE計算前向協(xié)調(diào)通用時間(UTC)。之后，基于調(diào)整后的UTC調(diào)整CBSC傳輸時間以與BTS對準(zhǔn)。
文檔編號H04B7/01GK101297499SQ200680035910
公開日2008年10月29日 申請日期2006年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月29日
發(fā)明者佐伊厄姆·A·卡茨米 申請人:摩托羅拉公司