專利名稱：無線電通信系統(tǒng)中傳輸路徑上傳輸時延的測量的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及多小區(qū)移動和無繩無線電通信系統(tǒng)，更具體地說，涉及這樣的無線電通信系統(tǒng)里的傳輸時延補償。
背景技術：
無繩無線電通信系統(tǒng)，例如它們根據(jù)數(shù)字增強型無繩通信(DigitalEnhanced Cordless Telecommunications，DECT)或個人手持式電話系統(tǒng)(PHS)標準工作，和根據(jù)全球移動通信系統(tǒng)(GSM)標準工作的微小區(qū)蜂窩式移動無線電通信系統(tǒng)，包括一些無線電接入單元，每一單元服務于相對較小的區(qū)域，該區(qū)域的半徑通常從室內的10～100m到室外應用的5000m。
實際的無線電接入單元跟一個中央接口單元相連，該接口單元又被連接到例如一個專用自動小交換機(PABX)、一個公共電話交換網(wǎng)(PSTN)或一個綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)(ISDN)。
在無線電接入單元和遠端用戶單元如便攜式無線電話之間，可以建立一個雙向無線電鏈路?？缭皆摕o線電通信系統(tǒng)的覆蓋區(qū)或服務區(qū)時，如果遠端單元離開了一個特定的無線電接入單元的覆蓋區(qū)，那么這一條無線電鏈路就被從一個無線電接入單元交給另一個。
為了將正在進行的呼叫從一個無線電接入單元移交給另一個而不中斷，并且在遠端用戶單元里不需要特別的設備，就要求無線電接入單元的空中接口同步工作。為此目的，無線電接入單元從中心接口單元接受相關定時信息。
但實際上，無線電接入單元通過不同長度的傳輸路徑跟中央接口單元相連。這是因為一些無線電接入單元跟其它的相比，物理上離中央接口單元更遠。技術人員應當意識到中央接口單元產生并傳遞到無線電接入單元的定時信息，由于中央接口單元跟無線電接入單元之間傳輸路徑上的傳播時延，將在不同的時刻到達不同的無線電接入單元。因此，為了在空中接口處實現(xiàn)要求的同步操作，需要對這樣的時延進行補償。
在本申請人現(xiàn)有的一個無繩無線電通信系統(tǒng)里，安裝好后無線電接入單元和中央接口單元之間幾條傳輸路徑上的傳輸時延被分別測量，并被手工輸入系統(tǒng)。當系統(tǒng)很小時，如果無線電接入單元是通過例如電纜連接到中央接口單元的，那么系統(tǒng)里可以使用長度固定的電纜，它們的傳輸時延已知，而且可以被輸入系統(tǒng)。
這一已知方法有許多缺點。首先，需要特殊的設備和受過訓練的人員來確定不同的時延并將它們輸入系統(tǒng)。這是一個非常耗時的任務，特別是對于有多達120個無線電接入單元連接到信號中央接口單元的一個大系統(tǒng)。此外，時延測量誤差或錯誤的輸入只能在無線電通信系統(tǒng)投入使用以后，從通信投訴中發(fā)現(xiàn)。這對用戶來說當然非常惱火。再者，安裝好后無線電接入單元不能立即跟傳輸電纜或其它傳輸介質相連，因為首先要確定傳輸時延。傳輸時延確定好以后，需要一個額外的步驟將幾個無線電接入單元跟例如它們的傳輸電纜相連，這給系統(tǒng)安裝增加了額外的成本。
為了避免上述既費力又不可靠的步驟，進行了幾方努力。
歐洲專利申請0.626.796公開了一種對多小區(qū)無繩無線電通信系統(tǒng)里的無線電接入單元或基站進行同步的方法，其中相鄰基站利用一種主從關系進行同步。無線電基站跟一個中央接口單元相連。
在中央接口單元的控制下，從第一個基站開始，同步信號從第一個基站發(fā)射，給鄰近的基站接收。相鄰基站從第一基站接收到同步信號后產生一個接收信號并發(fā)射給中央接口單元。接收信號包括接收到的同步信號的強度信息，中央接口單元估算接收到信息信號的基站的信號電平，如果有的話，就發(fā)送一個命令給第二個基站，報告最高信號電平，用于在這第二個基站啟動同步程序，將它的發(fā)射跟第一個基站的發(fā)射同步。
第二個基站然后發(fā)射一個同步信號給它的鄰近基站，這樣其它基站也會產生一個接收信號。根據(jù)對報告的信號強度的估計，中央接口單元選擇第三個基站將它的發(fā)射跟第二個基站的發(fā)射同步，等等。
在這一過程的結尾，基站的空中接口都被互相同步，但是所有基站的空中接口沒有一個統(tǒng)一的或共同的同步信號。
歐洲專利0.437.835公開了一個幀信號同步系統(tǒng)，用于時分多址(TMDA)數(shù)字移動通信系統(tǒng)的多無線電基站，其中在跟基站相連的無線電基站跟控制站或中央接口之間的鏈路上，基站都有延遲調整裝置。
基站之間的同步是通過從控制站發(fā)射一個復位脈沖給基站，將TDMA幀發(fā)生器復位來實現(xiàn)的。為了這一目的，控制單元裝有同步信號發(fā)生裝置，還有一個延遲處理器。基站的延遲裝置配有返回裝置，用于接收復位脈沖并立即將它返回給同步信號發(fā)生裝置作為一個返回脈沖。同步信號發(fā)生裝置的延遲處理器檢測接收到返回信號的時刻，并根據(jù)發(fā)射復位脈沖的時刻和它被接收到的時刻確定的時間周期，確定某一特定基站的延遲裝置的時延。
雖然在空中接口處實現(xiàn)了整個系統(tǒng)各基站的同步，但是根據(jù)這一歐洲專利該系統(tǒng)包括一個龐大的信令開銷，因為每一個TDMA幀都要發(fā)送一個復位脈沖，并且基站都必須裝有能發(fā)射返回脈沖的延遲裝置。特別是在多小區(qū)無線電通信系統(tǒng)情形，有上百個或甚至更多的無線電接入單元或基站跟一個中央接口單元或控制單元連接，需要一個強有力的延遲處理器來計算幾條鏈路的傳輸時延并將它們發(fā)射給相關的延遲裝置。
在1991年IEEE的CH2944-7/91/0000/0257里第257～262頁發(fā)表的Yoshihiko Akaiwa等的文章“TDMA微型蜂窩式系統(tǒng)里基站間的自行分散同步”里，公開了TDMA無線電通信系統(tǒng)里多個基站的一種同步方法，其中一個基站監(jiān)測其它基站的TDMA信號，測量定時誤差和接收到的功率電平。由其它基站跟測量基站之間的時差定義的定時誤差，用接收到的功率電平作為權函數(shù)進行平均。結果用于修正測量基站的定時。這一過程在每一個基站都周期性地重復進行。
利用這一方法，可以實現(xiàn)相鄰基站之間的本地同步，但在所有基站的空中接口處沒有一個統(tǒng)一的同步。此外，基站必須有完成平均程序的處理能力，這將過度地增加基站的成本。
歐洲專利申請0.560.079公布了同步幾個基站的一種方法，它利用了測量到的相鄰基站間無線電路徑的時延。為了提供一個統(tǒng)一的(空中鏈路)同步，根據(jù)計算出來的基站間同步時延的平均值調整基站的定時。看來上述方法吸引了前面提到過的Yoshihiko Akaiwa的教學。
發(fā)明簡述本發(fā)明的第一個目的是提供一種方法，用于確定跟無線電通信系統(tǒng)的中央接口單元連接的單個無線電接入單元和中央接口單元之間傳輸路徑的傳輸時延。
本發(fā)明的另一個目的是為了提供一種自動補償傳輸延時的方法，從而在空中接口處給無線電接入單元提供統(tǒng)一的同步操作。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種用于，在無線電通信系統(tǒng)的操作期間，和在影響到例如一個或一些傳輸時延的系統(tǒng)修正以后，周期性地確定和補償時延的方法。
本發(fā)明的無線電通信系統(tǒng)里實現(xiàn)了這些和其它目的和優(yōu)點，它包括跟一個中央接口單元相連的多個無線電接入單元，其中無線電接入單元發(fā)射無線電信號給相鄰無線電接入單元并接收相鄰無線電接入單元的無線電信號，其中根據(jù)系統(tǒng)的相鄰無線電接入單元間接收和發(fā)射無線電信號的時間差，確定中央接口單元和一些無線電接入單元之間傳輸路徑上的傳輸時延。
本發(fā)明基于以下認識，根據(jù)無線電信號從一個無線電接入單元的發(fā)射時刻跟一個相鄰無線電接入單元接收到這一無線電信號的時刻之間的時間差，或者反之亦然，可以計算出基站和中央接口單元之間相應傳輸鏈路的相對傳輸時延。無線電信號的發(fā)射和接收時間可以相對于發(fā)射和接收無線電接入單元的時基表示而不同步。
為了確定時差，雖然無線電接入單元將特定無線電信號的收發(fā)時間傳遞給中央控制單元或一個單獨的處理單元是可行的，但是根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方案，發(fā)射無線電接入單元將它的發(fā)射時分配給它的無線電信號，使得相對于它的時基確定了接收時間以后，接收這一特定無線電信號的無線電接入單元可以計算出一個時差并傳遞這一時差用于進一步處理，以確定相對傳輸時延。跟每一個無線電接入單元都傳遞收發(fā)時間用于進一步處理的系統(tǒng)相比，其目的是為了減小信令開銷。
特別是為了用于幀控制通信系統(tǒng)，如工作于TDMA模式的系統(tǒng)，無線電接入單元可以安排成為了本發(fā)明的目的相對于一個幀的預定位置發(fā)射和接收無線電信號。此外，無線電接入單元可以安排成在一幀里的一個預定位置發(fā)射無線電信號，使得無線電信號的發(fā)射時間是預先知道的，而沒有必要分配無線電信號本身。
進一步減小測量開銷可以這樣來實現(xiàn)，就是在中央接口單元的控制下讓無線電接入單元，例如，順序發(fā)射它們的無線電信號，從而不需要在無線電信號上附加識別信息，來搞清接收到的特定的無線電信號來自哪一個無線電接入單元。
載有最少信息的無線電信號，或者可以在無線電接入單元里從無線電信號推測出所有信息而不必分析它的信息內容的無線電信號，有利于以下方面，也就是無線電接入單元不必放置在某一距離內從而保證可靠地檢測信號，例如話音信號?；镜脑捯舴秶∮谒膶嶋H發(fā)射范圍，因為為了可靠地檢測信息如話音，對最大誤比特率有一定的要求。
為了加快處理接收到的信號，在本發(fā)明的方法的另一個實施方案里，只有來自已接收到接收信號強度指示(RSSI)高于某一電平的無線電信號的無線電接入單元的響應才會被處理用于計算傳輸時延。
一經確定，中央接口單元或每一個無線電接入單元里的傳輸時延就可以被自動修正。從成本和控制的觀點來說，在中央接口單元里進行修正更好。
利用本發(fā)明的方法，可以自動確定和補償相對傳輸時延，而不必手工輸入延遲數(shù)據(jù)，無線電接入單元也就可以立即連接到提供到中央接口單元的連接的傳輸鏈路裝置，從而顯著地降低成本，跟上述已有方法相比增加了可靠性。
本發(fā)明還涉及一個包括跟一個中央接口單元相連的多個無線電接入單元的無線電通信系統(tǒng)，每一無線電接入單元包括收發(fā)裝置用于發(fā)射無線電信號給鄰近無線電接入單元或從鄰近無線電接入單元接收無線電信號。中央接口單元包括，利用相鄰無線電接入單元的收發(fā)時間差，確定中央接口單元和一些無線電接入單元之間傳播路徑上傳輸時延的裝置。
本發(fā)明還提供一個無線電接入單元和一個中央接口單元，用于實施本發(fā)明的方法。
本發(fā)明的上述特征和其它特征以及優(yōu)點都在下文中利用附圖介紹。
附圖簡述

圖1簡要說明本發(fā)明的一個無繩無線電通信系統(tǒng)。
圖2簡要說明圖1所示系統(tǒng)的傳輸時延。
圖3簡要說明根據(jù)數(shù)字增強型無繩通信(DECT)標準的數(shù)字數(shù)據(jù)流。
圖4詳細說明圖3的數(shù)據(jù)流的時隙結構。
圖5簡要說明實際中碰到的發(fā)射小區(qū)的例子。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個中央接口單元的簡單框圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個無線電接入單元的簡單框圖。
實施方案詳述本發(fā)明將用它在無繩無線電話系統(tǒng)里的應用來說明，而不是為了增加限制。例如根據(jù)數(shù)字增強型無繩通信(DECT)標準、個人手持電話系統(tǒng)(PHS)標準或任何無繩無線電通信協(xié)議，如CT0、CT1、CT3等，工作的無線電話系統(tǒng)。此外本發(fā)明還可以應用于移動無線電通信系統(tǒng)，如根據(jù)全球移動通信系統(tǒng)(GSM)標準或任何其它移動通信標準工作的系統(tǒng)。
圖1表示根據(jù)本發(fā)明工作的一個無繩無線電通信系統(tǒng)，總體用參考數(shù)字1表示。系統(tǒng)1包括三個基本單元一個中央接口單元(CIU)或無線交換機2，一些袖珍無線電接入單元(RAU)或基站3，它們分布在要覆蓋的區(qū)域并直接跟CIU 2相連，便攜式電話或手機4形式的遠端無繩或無線電終端裝置通過空中接口或無線電鏈路9跟無線電接入單元3相連。
每一個無線電接入單元3為一個稱作小區(qū)10的給定區(qū)域提供服務。不同無線電接入單元3的小區(qū)10按一種交疊方式安排，即所謂的多單元方式。室內小區(qū)半徑的典型范圍是10m～20m，而室外小區(qū)半徑的典型范圍是200m～5000m。
CIU 2跟一個有線交換機5相連，而5又可以跟一些有線電話相連。在商業(yè)環(huán)境里，這一交換機5通常是一個用于戶外應用的PABX(專用自動小交換機)，如本地環(huán)無線電(RLL)或移動無繩終端(CordlessTerminal Mobility，CTM)，交換機5通常是一個本地交換機(LE)，象PABX一樣，它跟一個公共電話交換網(wǎng)(PSTN)或者綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)(ISDN)7，即共用電話和/或數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，相連。CIU 2和有線交換機5可以是綜合的。
在RLL或CTM應用里，無線電接入單元3還可以通過空中鏈路9跟所謂的(無線)固定接入單元((W)FAU)8相連，8則跟一個固定電話終端或連接有線電話6的插座相連。例如在提供住宅內本地移動性的CTM或RLL里，(W)FAU 8被用來在住宅內建立跟手機4的空中鏈路(沒有畫出)。
在實際應用中，無線電接入單元RAU1、RAU2、RAU3跟中央接口單元2之間的傳輸鏈路11、12、13具有不同的路徑長度。這些傳輸鏈路在實際無繩無線電通信系統(tǒng)里可以采取任何合適的形式，如有線電纜、同軸電纜、光纜或無線電鏈路。應當明白，在無線電接入單元3和中央接口單元2之間傳輸?shù)男畔⒂幸粋€時延，它跟傳輸路徑的長度、類型以及收發(fā)設備里的時延有關。
圖2說明傳輸路徑11、12、13上的傳播延遲效應。水平軸表示時間。
表示成箭頭形狀的信號14在t0時刻從中央接口單元2發(fā)射，在時刻t＝t0+T1被RAU1接收到，在時刻t＝t0+T2被RAU2接收到，在時刻t＝t0+T3被RAU3接收到。
T0、T1和T2表示信號14傳播到相應的無線電接入單元所用的總的傳播時延。注意，延遲時間值的選擇僅僅是為了進行說明。
當無線電接入單元3在空中接口9處發(fā)射跟它收到的信號一樣的信號14時，應當清楚這些信號14不是同時在空中接口9處發(fā)射的。也就是說，RAU1的信號首先出現(xiàn)在空中接口，隨后是RAU2和RAU3。
無線終端裝置4從RAU1的覆蓋區(qū)或小區(qū)移動到RAU2的小區(qū)時，必須先跟RAU2同步然后才能將通信從RAU1移交給RAU2。這會引起通信掉線，除非該無線終端裝置配備有雙收發(fā)裝置。
另外，在無線通信系統(tǒng)1的幀操作模式情形，如根據(jù)時分多址(TDMA)的操作，其中一幀被分成幾個時隙，RAU1、RAU2和RAU3的幀時隙可以交疊，降低了系統(tǒng)的總容量。
為了避免這些缺點，空中接口9處的無線電接入單元3必須工作在同步方式，除了幾個無線電接入單元3里的穩(wěn)定時基發(fā)生器裝置以外，它還需要對傳輸鏈路11、12、13上的時延進行補償。傳輸時延T1、T2和T3可以在中央接口單元2或無線電接入單元3處進行補償。通過在幾條傳輸路徑11、12、13上附加傳播時延，使得每條路徑總的傳輸時延至少等于系統(tǒng)的最長傳輸時延，所有無線電接入單元3都將在空中接口9處同時交換信息。
根據(jù)本發(fā)明的方法，傳輸時延T1、T2和T3之間的差是從相鄰無線電接入單元3之間無線電信號的相對收發(fā)時間差來確定的。為說明這一方法，首先參考圖1。
從圖1可見，作為例子，RAU1發(fā)射的無線電信號被RAU2接收。注意為了舉例說明，只畫出了三個無線電接入單元，而在一個實際的系統(tǒng)中，有直到上百或者甚至更多的無線電接入單元3跟一個中央接口單元2相連，這樣，RAU1發(fā)射的無線電信號可以被其它無線電接入單元3接收到。
再參考圖2。粗體實線15、16、17分別表示相應無線電接入單元RAU1、RAU2、RAU3的時基。無線電接入單元的時基發(fā)生器裝置由中央接口單元控制，使得傳輸鏈路11、12、13上無線電接入單元的時基也分別有傳輸時延T1、T2、T3。另外，RAU1發(fā)射的無線電信號在空中傳播一段時間T12后被RAU2接收到。下標1、2表示該無線電信號是由RAU1發(fā)射、被RAU2接收到的。RAU2發(fā)射的無線電信號經過延遲T21后被RAU1接收到，經過T23后被RAU3接收到(見圖1)。
相對于時基15在時刻t1從RAU1發(fā)射的無線電信號18將在相對于時基16的時刻t2被RAU2接收到。
相對于時基16在時刻t3從RAU2發(fā)射的無線電信號19將在相對于時基15的時刻t4被RAU1接收到。
相對于系統(tǒng)即中央接口單元2的時基，通過替換假定的延遲T1和T2，可以得到以下公式T2+t2＝T1+t1+T12(1)T1+t4＝T2+t3+T21(2)假定T12＝T21，而且得到了信息t1、t2、t3和t4，那么傳輸路徑11、12的傳輸時延差就可以從(1)和(2)計算出來T2-T1＝{(t1-t2)-(t3-t4)}(3)時間t1、t2、t3和t4可以被分別送給中央接口單元2。
相似地，通過比較在RAU2和RAU3之間交換的無線電信號的收發(fā)時間，可以確定相對傳輸時延t3-t2等。最后得到整個系統(tǒng)1的相對傳輸時延表。
如果知道了一條傳輸鏈路的時延，例如使用的是一條固定長度的電纜，那么就可以計算出CIU 2和每一個無線電接入單元3之間所有鏈路的時延，即它們的絕對值。否則，如果只能獲得相對時延，那么通過假定鏈路11、12、13中有一條的時延固定，例如T2＝0，就可以計算出相對于這一假定時延的傳輸時延。注意+號表示相對于T1的時間滯后，-號表示相對于T1的時間超前。通過比較這樣得到的值，并對CIU2和無線電接入單元3之間的所有傳輸鏈路進行補償，使得它們至少等于最大時延，所有無線電接入單元3都將在它們的空中接口處同步收發(fā)。也就是說對系統(tǒng)1來說是全同步的。
如果兩個或多個系統(tǒng)要同步，這一過程就必須延伸，如得到不同系統(tǒng)的相鄰無線電接入單元的相對時延。
如果不給中央接口單元2提供所有的定時信息，這樣會導致信號頭的傳輸，從無線電接入單元3的無線電信號18、19的發(fā)射時間可以跟該無線電信號一起發(fā)射，使得接收接入單元3可以確定一個特定無線電信號的收發(fā)時間差，即t1-t2和t3-t4。
在TDMA無線電通信系統(tǒng)情形，例如一幀的起始點可以用作內部參考時基。注意根據(jù)本發(fā)明一開始系統(tǒng)沒有必要在空中接口9處同步工作。
可以安排無線電接入單元3使無線電信號總是在一幀的固定位置發(fā)射。注意在同一幀里可以發(fā)射多于一個的無線電信號。該預定位置可以選擇為這一幀里的第一個時隙，或任何其它可以確定的位置。
為清楚起見，圖3說明DECT里使用的幀結構。DECT根據(jù)TDMA/TDD(時分復用)協(xié)議工作，其中前半幀用于發(fā)射后半幀用于接收，或者反過來。一個DECT幀包括圖3所示的24個時隙。在前半幀里，即標為R1、R2…R12的前12個時隙，從無線電接入單元3發(fā)射的數(shù)據(jù)由手機4或(W)FAU8接收，而在每一幀13的后半部分，即標為T1、T2…T12的后12個時隙，遠端終端單元4或8將數(shù)據(jù)發(fā)射給無線電接入單元3。無線電接入單元3和遠端終端單元4或8之間的無線電通信鏈路在前半幀分配有一個時隙，在后半幀也分配有序號相同的一個時隙。每一典型時隙包括控制數(shù)據(jù)、系統(tǒng)數(shù)據(jù)和信息或用戶數(shù)據(jù)。在DECT里，有可能分配多個時隙給一條特定無線電鏈路9。
圖4說明了一個更詳細的時隙結構?？刂茢?shù)據(jù)域包括一個所謂的同步(SYNC)字，為了處理接收到的數(shù)據(jù)，在無線電接入單元3或遠端終端單元4、8里必須正確地識別它。SYNC數(shù)據(jù)通常需要16位，前面再加16位的前同步字符。
系統(tǒng)數(shù)據(jù)域包括關于身份和接入權、可以獲得的業(yè)務的系統(tǒng)信息，如果需要的話還包括關于遇到干擾時移交到另一通信信道或將一個呼叫傳遞到另一個無線電接入單元的系統(tǒng)信息。尋呼和呼叫建立過程也在系統(tǒng)數(shù)據(jù)域里進行，它也叫做A-域。系統(tǒng)數(shù)據(jù)通常還需要64位和16位的循環(huán)冗余校驗字，記為ACRC。
信息或用戶數(shù)據(jù)，也叫做B-域，在電話呼叫情形包括在10ms的幀周期Tf里數(shù)字話音取樣。話音取樣用32kb/s的典型比特率進行編碼。這就是說對每一次話音呼叫，每一幀里都必須接收和發(fā)射320比特。
B-域數(shù)據(jù)被加擾并從信息數(shù)據(jù)生成一個4位循環(huán)冗余校驗字，記為XCRC。包括了保護空間后，根據(jù)DECT標準每一時隙總的比特數(shù)達到480。這些比特用系統(tǒng)時鐘頻率或者1152kb/s的系統(tǒng)比特率進行發(fā)射。
在DECT里，從總共120個雙向無線電信道里可以得到信息傳播的10個載波。DECT無線電通信網(wǎng)可以包括幾個DECT無線電通信系統(tǒng)1，它們可以被例如一個或幾個運行者獨立運行。此外，在同一個地理區(qū)域內可以獨立地運行幾個DECT無線電通信系統(tǒng)1。
為了本發(fā)明的目的，無線電信號可以在例如每一幀預定時隙的A-域發(fā)射，例如時隙1。此時無線電信號有關的發(fā)射時間是已知的，這樣只有無線電信號的接收時間必須被傳遞，用于計算傳輸時延T1、T2、T3等。在上述情形中假定接收無線電信號的無線電接入單元能夠識別信息源，即發(fā)射它的無線電接入單元。對于DECT和其它已知的TDMA無線電通信系統(tǒng)，這根本不是約束，因為識別數(shù)據(jù)總是在幀的系統(tǒng)或控制數(shù)據(jù)域。然而，從幀內獲得識別信息要求接收數(shù)據(jù)時不能超過某一誤比特率，這限制了無線電接入單元之間的距離，它們應當在數(shù)據(jù)傳輸即話音傳輸覆蓋區(qū)以內。
對接收識別數(shù)據(jù)或類似的數(shù)據(jù)的需要可以通過讓無線電接入單元3，例如在中央接口單元2的控制下，為確定傳輸時延順序發(fā)射一個無線電信號而避免。接收信號的無線電接入單元不必知道它接收到的無線電信號來自哪一個無線電接入單元。該信息從中央接口單元2得到。因此，接收信號的無線電接入單元只需報告它的接收時間，利用它，和每一個無線電接入單元的預定傳輸時間，中央接口單元2或者任何其它處理單元可以計算出相對傳輸時延。
可以在更遠的距離接收到不要求特定誤比特率的無線電信號，這樣無線電接入單元3可以在一定距離上安裝，從而最佳地覆蓋感興趣的區(qū)域，也可以移交遠端無線電通信單元，如跨越小區(qū)10覆蓋區(qū)域的邊界進入另一個小區(qū)的無線電電話4。
圖5表示無線電通信系統(tǒng)的一個實際的覆蓋模式，從中可見，本發(fā)明的方法不會給無線電接入單元3的位置附加任何限制。
如果相鄰無線電接入單元不能互相接收，那么很可能不需要對傳輸時延進行互相補償，因為在該系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域內不可能進行移交。這也可以是例如系統(tǒng)包括遠端無線電接入單元群的情形，此時群與群之間沒有任何交換。
至于接收到的無線電信號是否可以用于本發(fā)明，在接收信號的無線電接入單元處可以得到一個接收信號強度指示(RSSI)值，這樣只有強度高于某一特定電平的信號才用于本發(fā)明。這不僅從整體上提高了處理速度，還提高了可靠性。
本發(fā)明的方法不僅可以用于新系統(tǒng)安裝好以后，還可以在它的運行中，在維護或故障維修，或增加新的無線電接入單元之后。本發(fā)明的方法的一個額外的優(yōu)點是，如果一個無線電接入單元沒有響應，那么這可能是一個故障標志，可以報告給操作員。
圖6是用于本發(fā)明的中央接口單元2的一個實施方案的功能框圖。
CIU 2包括一個機架20，機架有中央處理單元(CPU)21、話音處理單元(SPU)22、小區(qū)連接單元(CLU)23和線路終端單元(LTU)24和/或數(shù)字中繼單元(DTU)25。這幾個單元被連接到一個數(shù)字系統(tǒng)總線29，并由電源單元(PSU)26供電。
LTU 24給PABX 5和CIU 2提供一個模擬接口。每一個LTU 24包括一些線路終端電路，它們都通過2-線模擬用戶線27接入PABX 5。每一條模擬線27都專用于一個特定的手機4或(W)FAU 8(圖1)，即一個特殊的電話號碼。LTU的主要任務是在PABX和CIU之間建立物理連接、摘機/掛機檢測、振鈴信號檢測、模數(shù)和數(shù)模話音處理(PCM)。
DTU 25給PABX 5和CIU 2提供一個數(shù)字接口。每一個DTU 25包括一些數(shù)字中繼電路。每一數(shù)字中繼電路支持一個隨路信令(CAS)接口。在說明的實施方案里，每一個CAS接口提供30條固定的64kb/s數(shù)字通信信道，有30個用戶跟它相連；即一條2Mb/s的數(shù)據(jù)線28。依PABX 5的類型不同，LTU的一些功能也可能必須由DTU來完成。
在上述CIU 2的一個實際實施方案里，一個CIU 2可以連接多達600個用戶。這就是說CIU 2和PABX 5之間的連接在LTU 24情形必須支持多達600條模擬雙線線路，或在DTU 25情形支持一條40Mb/s的數(shù)字數(shù)據(jù)鏈路。提供有一個接口30用于控制。
根據(jù)本發(fā)明，CIU 2包括裝置31用于控制無線電接入單元3，如發(fā)射無線電信號和接收發(fā)射的無線電信號，儲存并處理接收到的無線電接入單元3的時間信息，用于計算CIU 2和無線電接入單元3之間鏈路的傳輸時延。在優(yōu)選實施方案里，CLU 23被用于補償傳輸時延T1、T2、T3等等。
圖7是根據(jù)本發(fā)明工作的無線電接入單元40的一個框圖。無線電接入單元40有一條到中央接口單元2的有線連接41，見圖1。中央控制和應用邏輯42檢測呼入、控制呼出并選擇載波和時隙的適當組合。不同的連接和時隙通過多工器43合并。無線電接入單元40有一個幀和時隙同步單元44，它控制時隙接收和傳輸定時。如果使用了天線分集，中央控制邏輯42還控制一個收發(fā)(T/R)開關45和一個天線分集開關46。無線電接入單元使用兩付天線用于天線分集，如果無線電連接的通信不好，控制邏輯就首先嘗試另一付天線，然后才會改變無線電通信信道。
無線電接入單元40的接收機裝置包括一個接收機/調制解調器47和一個發(fā)射機/調制器48。單元49從接收到的數(shù)據(jù)取出同步和控制信息，而這些信息又被按圖示連接的單元50加入數(shù)據(jù)用于發(fā)射。
幀和時隙同步單元44被這樣控制，以支持移動遠端通信終端4(圖1)情形的移交。
幀和時隙同步單元44包括時基發(fā)生器裝置51和裝置52用來測量接收到的無線電信號的接收時間，例如由時基發(fā)生器裝置51定時的計數(shù)器裝置。測量裝置52的運轉使得無線電接入單元里的傳輸延遲得到補償。無線電信號的接收時間的測量是相對于時基發(fā)生器裝置51的。裝置53測量接收到的無線電信號的信號強度RSSI。測量到的和/或接收到的定時信息和RSSI值，都由中央控制和應用邏輯42控制、處理并傳遞到中央接口單元2或另一個用于本發(fā)明的處理單元。
如虛線所示，無線電接入單元40可能有延遲補償裝置54，以補償無線電接入單元3和中央接口單元2之間傳輸鏈路上的傳輸時延。
權利要求
1.一種在包括跟中央接口單元連接的多個無線電接入單元的無線電通信系統(tǒng)中，用于確定所述中央接口單元和所述無線電接入單元之間傳輸路徑上的傳輸時延的方法，其中無線電接入單元發(fā)射無線電信號給相鄰無線電接入單元和從相鄰無線電接入單元接收無線電信號，其特征在于傳輸時延是從相鄰無線電接入單元收發(fā)無線電信號的時間差來確定的。
2.權利要求1的方法，包括以下步驟a)相對于自己的時基在第一時間點從第一個無線電接入單元發(fā)射第一個無線電信號；b)相對于自己的時基在第二時間點由至少第二個無線電接入單元接收第一個無線電信號；c)相對于自己的時基在第三時間點從第二個無線電接入單元發(fā)射第二個無線電信號；d)相對于自己的時基在第四時間點由至少第一個無線電接入單元接收第二個無線電信號；和e)從所述第一、第二、第三和第四時間點計算中央控制單元和第一、第二個無線電接入單元中每一個之間的路徑的相對傳輸時延。
3.權利要求1或2的方法，其中無線電接入單元相對于自己的時基，將它的發(fā)射時間賦給一個無線電信號，并為接收到的無線電信號確定它的接收時間。
4.權利要求3的方法，其中一特定無線電信號的無線電接入單元，將收發(fā)時間傳遞給中央接口單元，用于確定傳輸時延。
5.權利要求1、2、3或4的方法，其中無線電通信系統(tǒng)工作在幀控制模式，如時分多址(TDMA)模式，其中收發(fā)時間都是相對于一幀里的一個預定位置的。
6.權利要求5的方法，其中無線電接入單元在一幀內的預定位置發(fā)射無線電信號，一特定無線電信號的無線電接入單元將接收時間傳遞給所述中央接口單元，用于確定傳輸時延。
7.權利要求3、4、5或6中任意一個的方法，其中一特定無線電信號的無線電接入單元計算收發(fā)時間差，并將時間差傳遞給中央接口單元用于確定傳輸時延。
8.上述權利要求中任意一個的方法，其中無線電接入單元在中央接口單元的控制下，順序發(fā)射無線電信號。
9.上述權利要求中任意一個的方法，其中為了計算傳輸時延，只利用接收到的信號強度指示(RSSI)高于一預定電平的接收到的無線電信號。
10.上述權利要求中任意一個的方法，其中傳輸時延的確定，是在系統(tǒng)安裝時、運行過程中為防止故障而周期性地、在又一個無線電接入單元安裝時和在影響到傳輸時延的對安裝好的系統(tǒng)的改善后。
11.上述權利要求中任意一個的方法，其中無線電通信系統(tǒng)包括一些中央接口單元，它們中的每一個連接有一些無線電接入單元，其中傳輸時延也由連接到不同中央接口單元的相鄰無線電接入單元之間收發(fā)的無線電信號來確定。
12.上述權利要求中任意一個的方法，其中中央控制單元和連接到中央控制單元的無線電接入單元之間的傳輸，用所確定的傳輸時延來補償。
13.一個無線電通信系統(tǒng)，包括一些跟一個中央接口單元連接的無線電接入單元，每一無線電接入單元包括跟相鄰無線電接入單元收發(fā)無線電信號的收發(fā)機裝置，其特征在于中央接口單元包括，利用相鄰無線電接入單元收發(fā)無線電信號的時間差，確定中央接口單元和無線電接入單元之間傳輸路徑上傳輸時延的裝置。
14.權利要求13的無線電通信系統(tǒng)，其中無線電接入單元包括由中央接口單元控制的時基發(fā)生器裝置，和將相對于它自己的時基的收發(fā)時間賦給無線電信號的裝置。
15.權利要求14的無線電通信系統(tǒng)，被安排成工作在幀控制模式，如時分多址(TDMA)模式，其中無線電接入單元包括相對于一幀的預定位置收發(fā)所述無線電信號的裝置。
16.權利要求14或15的無線電通信系統(tǒng)，其中無線電接入單元包括計算一特定無線電信號收發(fā)時間差的裝置，和將計算出來的時間差傳遞給中央控制單元的裝置。
17.權利要求13～16中任意一個的無線電通信系統(tǒng)，其中中央控制單元包括用無線電接入單元控制無線電信號發(fā)射的裝置，和根據(jù)無線電接入單元發(fā)射無線電信號從無線電接入單元接收定時信息的裝置。
18.權利要求13～17中任意一個的無線電通信系統(tǒng)，其中無線電接入單元包括確定接收到的信號強度指示(RSSI)的裝置，這樣安排使得RSSI高于一預定電平的接收到的無線電信號被處理，用于確定傳輸時延。
19.權利要求13～18中任意一個的無線電通信系統(tǒng)，其中中央控制單元包括補償確定的中央控制單元和跟中央控制單元連接的無線電接入單元之間傳輸路徑上傳輸時延的裝置。
20.權利要求13～18中任意一個的無線電通信系統(tǒng)，其中無線電接入單元包括給中央控制單元補償確定的傳輸路徑上傳輸時延的裝置。
全文摘要
在包括跟一個中央接口單元(2)連接的一些無線電接入單元(3)的無繩(例如DECT)或蜂窩式無線電通信系統(tǒng)(1)里,中央接口單元(2)和無線電接入單元(3)之間的傳輸路徑(11、12、13)上的傳輸時延,是用相鄰無線電接入單元(3)收發(fā)無線電信號的時間差來確定的。通過補償傳輸路徑(11、12、13)的時延獲得空中接口(9)處的同步操作。
文檔編號H04B7/26GK1242119SQ97181091
公開日2000年1月19日 申請日期1997年12月12日 優(yōu)先權日1996年12月31日
發(fā)明者C·范德瓦特 申請人:艾利森電話股份有限公司