專利名稱：使用接收機(jī)站檢測相鄰基站之間定時(shí)差異的時(shí)分多址蜂窩通信系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及時(shí)分多址(TDMA)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的網(wǎng)孔間轉(zhuǎn)移技術(shù)，和更具體的涉及在轉(zhuǎn)移操作期間使移動(dòng)站與相鄰網(wǎng)孔位置的基站同步的技術(shù)。本發(fā)明特別對(duì)節(jié)省TDMA移動(dòng)站的電池消耗有用。
日本公開專利說明書昭4-371028公開了TDMA蜂窩通信系統(tǒng)的移動(dòng)站。在周期性的空閑時(shí)隙期間，移動(dòng)站從與當(dāng)前通信的基站相鄰的基站中接收信號(hào)。從接收的信號(hào)中，移動(dòng)站檢測相鄰基站的識(shí)別符并將它存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。同時(shí)，從這個(gè)基站發(fā)射的幀號(hào)也進(jìn)行檢測并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。所存儲(chǔ)的幀號(hào)隨后與從通信基站接收的幀號(hào)進(jìn)行比較并且在兩個(gè)基站之間檢測幀間差異。該過程對(duì)所有相鄰基站進(jìn)行重復(fù)。所檢測的幀間差異數(shù)據(jù)繪在一張表中變換到各個(gè)基站。當(dāng)移動(dòng)站從一個(gè)基站中接收轉(zhuǎn)移指令信號(hào)時(shí)，它從變換圖表中讀出相應(yīng)的幀差異數(shù)據(jù)以調(diào)整它的定時(shí)。
由于現(xiàn)有技術(shù)要求移動(dòng)站持續(xù)監(jiān)視空閑時(shí)隙來從周圍基站收集定時(shí)數(shù)據(jù)，所以它承受相當(dāng)大的電池消耗。此外，現(xiàn)有技術(shù)要求移動(dòng)站裝備足夠的硬件來處理接收的信號(hào)。進(jìn)一步，由于在周期空閑時(shí)隙間隙上，移動(dòng)站從非通信基站尋找同步信號(hào)，所以現(xiàn)有技術(shù)需要花時(shí)間收集定時(shí)數(shù)據(jù)。
因此，本發(fā)明的目的是提供與TDMA移動(dòng)站有關(guān)的各種問題的有效的解決方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種時(shí)分多址蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，它包括各自提供覆蓋相鄰網(wǎng)孔的第一和第二基站。接收機(jī)站位于基站的覆蓋部分重疊的區(qū)域中，接收機(jī)站分別從第一和第二基站中接收第一、第二同步信號(hào)，檢測接收同步信號(hào)之間的時(shí)間差異，并且將代表著所測時(shí)間差異和第一和第二基站的信道識(shí)別符的通信時(shí)間差異數(shù)據(jù)傳送到第一和第二基站。第一和第二基站利用下行鏈路業(yè)務(wù)信號(hào)提供時(shí)分多路復(fù)用時(shí)間差異數(shù)據(jù)并廣播多路復(fù)用時(shí)間差異數(shù)據(jù)。安排一個(gè)移動(dòng)站從第一基站中接收多路復(fù)用時(shí)間差異數(shù)據(jù)并根據(jù)時(shí)間差異數(shù)據(jù)，相對(duì)于第二基站進(jìn)行定時(shí)調(diào)整。
在一個(gè)特定的方面中，安排移動(dòng)站將接收的時(shí)間差異數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，在空閑時(shí)隙期間，根據(jù)周圍基站的相對(duì)場強(qiáng)從存儲(chǔ)器中讀出存儲(chǔ)的時(shí)間差異數(shù)據(jù)，并根據(jù)從存儲(chǔ)器中讀出的數(shù)據(jù)所代表的時(shí)間差異進(jìn)行定時(shí)調(diào)整。移動(dòng)站將定時(shí)調(diào)整的結(jié)果通知第一基站。利用定時(shí)調(diào)整的結(jié)果，第一基站確定移動(dòng)站將轉(zhuǎn)移到哪個(gè)基站。優(yōu)選地，為了通過無線電鏈路查找同步信號(hào)并在完成同步處理時(shí)將接收間隔返回正常而進(jìn)行的定時(shí)調(diào)整之后，安排移動(dòng)站擴(kuò)展時(shí)分雙工操作的接收間隔。
本發(fā)明將結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)地進(jìn)行描述，其中

圖1是表示在本發(fā)明的TDMA蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中采用的無線電站的地理位置的圖；圖2是圖1的每個(gè)接收機(jī)站的方框圖；圖3是與基站A和B有關(guān)的接收機(jī)站的操作流程圖；圖4是用于存儲(chǔ)其它基站的定時(shí)差異數(shù)據(jù)的基站A的變換表的示意圖；圖5是基站的定時(shí)器中斷程序的流程圖；圖6是將利用語音時(shí)隙多路復(fù)用的定時(shí)數(shù)據(jù)從基站發(fā)射到移動(dòng)站的下行鏈路語音信道的結(jié)構(gòu)的示意圖；和圖7是移動(dòng)站操作的流程圖。
參見圖1，本發(fā)明的TDMA(時(shí)分多址)蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)表示的一簡化的例子。多個(gè)無線電基站A，B，C，D和E為公開的目的以群表示，基站A位于群的中心。由基站A至E定義的服務(wù)區(qū)域或網(wǎng)孔與相鄰基站的服務(wù)區(qū)域或網(wǎng)孔部分重疊。為清楚起見，基站A與其它基站具有大的重疊區(qū)域。在這些重疊區(qū)域中，提供分別利用控制鏈路1、2、3與4連到基站A并且通過控制鏈路11、12、13與14又連到基站B，C，D與E的無線電接收機(jī)站R1、R2、R3與R4。
因?yàn)樗械慕邮諜C(jī)站具有相同的結(jié)構(gòu)，所以接收機(jī)站R1作為示例以便在圖2中說明其細(xì)節(jié)。接收機(jī)站R1包括用于從基站A與B中接收信號(hào)的天線20。接收機(jī)21連到天線20，接收機(jī)能在控制器25的控制下調(diào)諧到分配給基站A與B的控制信道的頻率上以便檢測調(diào)諧頻率的基帶。接收機(jī)21的輸出提供給同步檢測器22，同步檢測器22將輸入信號(hào)與預(yù)定的同步位碼形進(jìn)行比較并在它們一致的時(shí)候產(chǎn)生一個(gè)輸出。提供時(shí)間差異檢測器23以檢測同步檢測器22的輸出與定時(shí)發(fā)生器24所產(chǎn)生的基準(zhǔn)定時(shí)信號(hào)之間的定時(shí)差異。時(shí)間差異檢測器23與定時(shí)發(fā)生器24的操作由控制器25進(jìn)行控制。存儲(chǔ)器26連到控制器25以便存儲(chǔ)時(shí)間差異數(shù)據(jù)。線路發(fā)射機(jī)27與28連到控制器25以便發(fā)射存儲(chǔ)的時(shí)間差異數(shù)據(jù)給有關(guān)的基站即基站A與B。
控制器25的操作將借助于圖3的流程圖進(jìn)行描述。在步驟30，控制器25將接收機(jī)21設(shè)置到基站A的控制信道。流程進(jìn)行到步驟31以便檢測引線“a”上的同步檢測器22的輸出，并查看同步位碼形是否在基站A的控制信道中檢測到。如果判定是肯定的，流程從步驟31前進(jìn)到步驟32，將定的發(fā)生器24設(shè)置為基站A的同步定時(shí)。以這種方式，接收機(jī)站R1的定時(shí)發(fā)生器24與基站A同步?？刂破?5現(xiàn)在前進(jìn)到步驟33以便將接收機(jī)21設(shè)置到基站B的控制信道，并隨后前進(jìn)至步驟34，以便監(jiān)視同步檢測器22的輸出和查看同步位碼形是否在基站B的控制信道中檢測到。如果判定是肯定的，控制器從步驟34前進(jìn)到步驟35，以便通過控制線路“B”啟動(dòng)時(shí)間差異檢測器23來檢測基站B的同步定時(shí)與接收機(jī)站R1的基準(zhǔn)定時(shí)之間的定時(shí)差異?？刂破?5通過讀出線路“C”接收檢測的時(shí)間差異，并將它與基站A和B的控制信道識(shí)別符一起存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器26中(步驟36)。在步驟37，代表基站A與B之間的時(shí)間差異的數(shù)據(jù)和基站B的控制信道的識(shí)別符周期性地從存儲(chǔ)器26中讀出，并經(jīng)過線路發(fā)射機(jī)27發(fā)射給基站A，同時(shí)，代表同一時(shí)間差異的數(shù)據(jù)和基站A的控制信道的識(shí)別符從存儲(chǔ)器26中讀出，并經(jīng)過線路發(fā)射機(jī)28發(fā)射給基站B。以這種方式在接收機(jī)站R1獲得的時(shí)間差異數(shù)據(jù)只對(duì)于移動(dòng)站MS在任一方向穿越基站A與B的邊界時(shí)有用。
由于基站的操作條件可根據(jù)時(shí)間和四周的溫度變化，所以上述的程序以周期性的間隔重復(fù)以便更新存儲(chǔ)器26的內(nèi)容。
以類似的方式，其它接收機(jī)站確定它們的時(shí)間差異數(shù)據(jù)，并利用控制信道識(shí)別符將它發(fā)射給有關(guān)的基站。具體地，接收機(jī)站R2產(chǎn)生代表基站A與C之間的時(shí)間差異的數(shù)據(jù)，并利用基站C的控制信道識(shí)別符將它發(fā)送給基站A，和利用基站A的控制信道識(shí)別符將它發(fā)射給基站C。接收機(jī)站R3產(chǎn)生代表基站A與D之間時(shí)間差異的數(shù)據(jù)，并利用基站D的控制信道識(shí)別符將它發(fā)射給基站A，和利用基站A的控制信道識(shí)別符將它發(fā)射給基站D。接收機(jī)站R4產(chǎn)生代表基站A與E之間時(shí)間差異的數(shù)據(jù)，并將它利用基站E的控制信道識(shí)別符發(fā)射給基站A，和利用基站A的控制信道識(shí)別符將它發(fā)射給基站E。
基站A通過控制鏈路1、2、3與4從接收機(jī)站R1、R2、R3和R4中接收這樣的時(shí)間差異數(shù)據(jù)，并將它們存儲(chǔ)在變換表中。如圖4所示，基站B、C、D與E的控制信道識(shí)別符相對(duì)基站A變換為相應(yīng)的時(shí)間差值。
如圖5所示，基站A通過從變換表中讀出時(shí)間差數(shù)據(jù)(步驟50)并將此數(shù)據(jù)插入圖6所示的下行鏈路語音(業(yè)務(wù))信道的預(yù)定時(shí)隙60中(步驟51)來以周期性間隔執(zhí)行定時(shí)器中斷程序。
下面將結(jié)合圖7流程圖描述圖1的移動(dòng)站MS在離開基站A的網(wǎng)孔位置區(qū)域并進(jìn)入與基站B重疊區(qū)域時(shí)的操作。
在進(jìn)入重疊區(qū)域之前，移動(dòng)站MS在下行鏈路業(yè)務(wù)信道的空閑時(shí)隙期間從周圍基站中不斷地接收信號(hào)以確定其相對(duì)場強(qiáng)，以及在下行鏈路業(yè)務(wù)信道的預(yù)定時(shí)隙上接收從基站A中廣播的時(shí)間差異數(shù)據(jù)以便以與圖5所示相同的格式存儲(chǔ)接收的時(shí)間差異數(shù)據(jù)(步驟70)。因此，移動(dòng)站具有基站A的變換表的復(fù)制件，當(dāng)移動(dòng)站進(jìn)入基站A與B的重疊區(qū)域并且在基站B上接收的信號(hào)強(qiáng)度超過預(yù)定義門限時(shí)，在后續(xù)空閑時(shí)隙期間，移動(dòng)站查找變換表的復(fù)制件以便以預(yù)定場強(qiáng)的下降順序讀出時(shí)間差異數(shù)據(jù)。具體地，當(dāng)移動(dòng)站檢測空閑時(shí)隙(步驟71)時(shí)，它查找變換表以便讀出一個(gè)時(shí)間差異數(shù)據(jù)，即示例中的基站B的時(shí)間差異數(shù)據(jù)。在步驟73，移動(dòng)站設(shè)置到從變換表讀出的時(shí)間差異數(shù)據(jù)所指定的業(yè)務(wù)信道上并隨后根據(jù)讀出的時(shí)間差異數(shù)據(jù)調(diào)整其接收定時(shí)(步驟74)。由于基站A與B之間的時(shí)間差異值唯一地由接收機(jī)站R1的位置確定，所以它稍不同于其他在移動(dòng)站當(dāng)前位置上所導(dǎo)出的時(shí)間差異值。為了克服時(shí)間差異錯(cuò)誤，操作在時(shí)分雙工模式中的移動(dòng)站的接收間隔擴(kuò)展以增加接收同步信號(hào)的機(jī)會(huì)(步驟75)。移動(dòng)站執(zhí)行與相鄰基站特定業(yè)務(wù)信道的同步過程(步驟76)、復(fù)位接收間隔為正常，并設(shè)置移動(dòng)站到當(dāng)前下行鏈路業(yè)務(wù)信道(步驟77)和返回到程序的開始點(diǎn)。上面過程對(duì)于當(dāng)前業(yè)務(wù)信道的每個(gè)后續(xù)空閑時(shí)隙進(jìn)行重復(fù)，并且移動(dòng)站將與周圍基站同步的結(jié)果通知基站A，以便允許它確定移動(dòng)站將轉(zhuǎn)移到哪個(gè)基站。隨后從基站A發(fā)送轉(zhuǎn)移指令信號(hào)給移動(dòng)站。
權(quán)利要求
1.一種時(shí)分多址(TDMA)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，包括分別提供覆蓋相鄰網(wǎng)孔的第一與第二基站；位于所述基站部分重疊的覆蓋區(qū)域中的接收機(jī)站，所述接收機(jī)站分別從所述第一與第二基站中接收第一與第二同步信號(hào)、檢測接收的同步信號(hào)之間的時(shí)間差異，并將時(shí)間差異數(shù)據(jù)傳送給所述第一與第二基站，所述數(shù)據(jù)代表檢測的時(shí)間差異和所述第一與第二基站的信道識(shí)別符；所述第一與第二基站利用下行鏈路業(yè)務(wù)信號(hào)時(shí)分多路復(fù)用所述時(shí)間差異數(shù)據(jù)，并廣播多路復(fù)用的時(shí)間差異數(shù)據(jù)；和移動(dòng)站，用于從所述第一基站中接收多路復(fù)用的時(shí)間差異數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述時(shí)間差異數(shù)據(jù)相對(duì)所述第二基站進(jìn)行定時(shí)調(diào)整。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的TDMA蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，其特征在于所述移動(dòng)站設(shè)計(jì)為將接收的時(shí)間差異數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中；根據(jù)周圍基站的相對(duì)場強(qiáng)在空閑時(shí)隙期間從存儲(chǔ)器中讀出存儲(chǔ)的時(shí)間差異數(shù)據(jù)；設(shè)置移動(dòng)站到讀出的時(shí)間差異數(shù)據(jù)的信道識(shí)別符所指定的無線電鏈路上；根據(jù)從存儲(chǔ)器中讀出的數(shù)據(jù)所代表的時(shí)間差異進(jìn)行所述定時(shí)調(diào)整；和將所述定時(shí)調(diào)整結(jié)果通知第一基站。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的TDMA蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，其特征在于在進(jìn)行所述定時(shí)調(diào)整之后，所述移動(dòng)站設(shè)計(jì)為擴(kuò)展時(shí)分雙工操作的接收間隔以便通過所述無線電鏈路查找所述無線電鏈路上的同步信號(hào)和返回接收間隔為正常。
4.使移動(dòng)站與時(shí)分多址(TDMA)蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的基站同步的方法，包括以下步驟a)在第一與第二基站覆蓋區(qū)域部分重疊的區(qū)域中安裝接收機(jī)站；b)在所述接收機(jī)站上分別從所述第一與第二基站中接收第一和第二同步信號(hào)；c)檢測接收的同步信號(hào)之間的時(shí)間差異；d)將時(shí)間差異數(shù)據(jù)傳送給所述第一與第二基站，所述數(shù)據(jù)代表檢測的時(shí)間差異和所述第一與第二基站的信道識(shí)別符；e)在所述第一與第二基站上利用下行鏈路業(yè)務(wù)信號(hào)時(shí)分多路復(fù)用所述時(shí)間差異數(shù)據(jù)，并廣播多路復(fù)用的時(shí)間差異數(shù)據(jù)；和f)在所述移動(dòng)站上從所述第一基站中接收多路復(fù)用的時(shí)間差異數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述時(shí)間差異數(shù)據(jù)相對(duì)第二基站進(jìn)行定時(shí)調(diào)整。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于步驟(f)還包括以下步驟將接收的時(shí)間差異數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中；根據(jù)周圍基站的相對(duì)場強(qiáng)從存儲(chǔ)器中讀出存儲(chǔ)的時(shí)間差異數(shù)據(jù)；將移動(dòng)站設(shè)置到由讀出的時(shí)間差異數(shù)據(jù)指定的無線電鏈路；根據(jù)從存儲(chǔ)器中讀出的數(shù)據(jù)所代表的時(shí)間差異進(jìn)行所述定時(shí)調(diào)整；和將定時(shí)結(jié)果通知第一基站。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于還包括以下步驟在所述定時(shí)調(diào)整進(jìn)行之后，擴(kuò)展時(shí)分雙工操作的接收間隔；通過所述無線電鏈路，查找同步信號(hào)；和將接收間隔返回正常。
全文摘要
在時(shí)分多址蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中,第一與第二基站分別提供相鄰網(wǎng)孔的覆蓋。接收機(jī)站位于基站覆蓋區(qū)域部分重疊的區(qū)域中,用于分別從第一與第二基站中接收第一與第二同步信號(hào),以檢測接收的同步信號(hào)之間的時(shí)間差異。隨后,接收機(jī)站將時(shí)間差數(shù)據(jù)傳送給第一與第二基站,此數(shù)據(jù)代表檢測的時(shí)間差異和第一與第二基站的信道識(shí)別符。第一與第二基站利用下行鏈路業(yè)務(wù)信號(hào),時(shí)分多路復(fù)用時(shí)間差異數(shù)據(jù),并廣播多路復(fù)用的時(shí)間差異數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H04Q7/22GK1210434SQ97129749
公開日1999年3月10日 申請(qǐng)日期1997年12月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月10日
發(fā)明者桑原賢二 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社