專利名稱：脈沖校準(zhǔn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在無(wú)繩手機(jī)及其基站(座機(jī))間進(jìn)行的脈沖(burst)信號(hào)校準(zhǔn)方法。這一方法特別適用于時(shí)分多址數(shù)字無(wú)繩電話系統(tǒng)，以保證它能正確接收帶有不同時(shí)延的脈沖信號(hào)，上述時(shí)延是由于傳播效應(yīng)而引入的。
由一批手機(jī)(cordless terminals)及若干基站組成的通信系統(tǒng)，大多是為適應(yīng)短距離(微區(qū))工作、室內(nèi)使用而研制的。手機(jī)及其站之間的距離十分短，目前，它們?cè)缦鹊膽?yīng)用范圍有可能被突破，即考慮將它們用于較大的區(qū)間，增大手機(jī)與基站之間的距離，使它們成為蜂窩技術(shù)的一種替代方式。在這些通信系統(tǒng)中，手機(jī)從基站獲得時(shí)基基準(zhǔn)，所以基站的發(fā)射瞬時(shí)與手機(jī)的接收瞬時(shí)相一致，反之亦然。
由于無(wú)繩電話系統(tǒng)原始的配置，所以它的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中并未制訂必要的方針和準(zhǔn)則來(lái)克服由于基站和手機(jī)之間距離所引起的時(shí)延而帶來(lái)的一些問(wèn)題。這些問(wèn)題包括由于信息實(shí)際接收到的瞬時(shí)相對(duì)于它應(yīng)當(dāng)接收到的瞬時(shí)之間的時(shí)延，將引起信號(hào)重疊，以致帶來(lái)信息及信道的全部或部分損失。這些問(wèn)題，在時(shí)分多址(TDMA)系統(tǒng)及具有高比特率時(shí)，有可能產(chǎn)生，也是十分關(guān)鍵的問(wèn)題。但對(duì)于無(wú)繩電話系統(tǒng)的原有配置的基站和手機(jī)之間的距離來(lái)說(shuō)，實(shí)際上是無(wú)關(guān)緊要的。
歐洲標(biāo)準(zhǔn)ETS 300 175-3“歐洲數(shù)字無(wú)繩電信”(CECT)，通用接口第三部分“媒體通路控制層”，1992年10月，由無(wú)線電設(shè)備和系統(tǒng)(RES)技術(shù)委員會(huì)制定，在附件D“同步”(第186頁(yè))中，為這一歐洲數(shù)字無(wú)繩電信系統(tǒng)，列出了下列三種同步型式的參考資料來(lái)源。即為了能對(duì)交換的脈沖信號(hào)進(jìn)行正確的傳輸與接收，在手機(jī)及基站之間，要實(shí)現(xiàn)三種型式的同步即脈沖(burst)同步，幀同步以及復(fù)幀同步。
上述歐洲標(biāo)準(zhǔn)中，并未提出任何對(duì)由傳播引起的時(shí)延進(jìn)行補(bǔ)償?shù)姆椒?這一時(shí)延將妨礙基站與手機(jī)間的正確同步，并將引起重疊問(wèn)題)，因?yàn)閺南到y(tǒng)預(yù)定的應(yīng)用范圍來(lái)說(shuō)，這一問(wèn)題并不重要。因此，這一歐洲標(biāo)準(zhǔn)也沒(méi)有提出解決下述問(wèn)題的方法，這一問(wèn)題的產(chǎn)生是由于各手機(jī)與各基站之間的距離不同，而由與有關(guān)基站相關(guān)聯(lián)的不同手機(jī)送出的脈沖由不同基站接收時(shí)，有不同的時(shí)延，這將在手機(jī)及基站間帶來(lái)干擾，以致帶來(lái)信息及信道的全部或部分損失。
從前面的所述可知，要解決這一技術(shù)問(wèn)題，就要在手機(jī)和基站的距離增大時(shí)，在手機(jī)和基站間實(shí)現(xiàn)正確同步。這就使得從手機(jī)所發(fā)送出的脈沖能正確地為基站所接收，使由于距離所產(chǎn)生的傳播延時(shí)不致于影響基站與手機(jī)間的正確同步，這樣就避免了產(chǎn)生重疊問(wèn)題以及信息及信道的全部或部分損失。
本發(fā)明提供了一種當(dāng)手機(jī)與基站間有較長(zhǎng)距離時(shí)，手機(jī)及基站間的脈沖的校準(zhǔn)方法，這一方法適用于數(shù)字無(wú)繩電話系統(tǒng)。
本方法是當(dāng)手機(jī)向基站發(fā)出第一脈沖后，如果在某一預(yù)定時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到回答，則手機(jī)就將它們發(fā)送脈沖的時(shí)刻，較之它們從基站收到的時(shí)基基準(zhǔn)，予以提前。這一時(shí)間上的提前可重復(fù)進(jìn)行，一直到達(dá)到由該系統(tǒng)信道間的保護(hù)空間大小所決定的最大位數(shù)為止，這是為了與基站間實(shí)現(xiàn)正確同步，并補(bǔ)償由于手機(jī)及基站兩設(shè)備所發(fā)送的信號(hào)在傳播途徑上所引起的時(shí)延。
本方法的優(yōu)點(diǎn)是，可以增大手機(jī)及其基站間的距離，使之可以達(dá)到幾公里，并通過(guò)對(duì)由距離產(chǎn)生的時(shí)延的補(bǔ)償防止因?yàn)樵诮邮斩说闹丿B現(xiàn)象而帶來(lái)的信道及信息損失。這樣就可以增大數(shù)字無(wú)繩電話系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，使其可成為蜂窩系統(tǒng)的一種有競(jìng)爭(zhēng)力的代替者。
對(duì)本發(fā)明的較詳細(xì)的說(shuō)明可以從對(duì)附圖所代表的優(yōu)先的實(shí)施例的描述中獲得。附圖中

圖1表示了實(shí)施本發(fā)明的脈沖校準(zhǔn)方法的系統(tǒng)的方框圖。
圖2給出了當(dāng)基站鎖定期間，實(shí)施本發(fā)明提出的脈沖校準(zhǔn)方法時(shí)，系統(tǒng)的各順次狀態(tài)的流程圖。
圖1表示了實(shí)施本發(fā)明提出的脈沖校準(zhǔn)方法的一個(gè)無(wú)繩通信系統(tǒng)，該方法的目的是當(dāng)接收到的脈沖由于傳播效應(yīng)有不同的時(shí)延時(shí)，保證系統(tǒng)能正確接收。它涉及到一個(gè)無(wú)線電雙向通信(access)系統(tǒng)，以使無(wú)繩電話用戶和一個(gè)固定網(wǎng)絡(luò)RF之間實(shí)現(xiàn)雙向通話。
這一系統(tǒng)包括一組可與固定網(wǎng)絡(luò)RF實(shí)現(xiàn)雙向通話的基站BS及一組手機(jī)T?；綛S和固定網(wǎng)絡(luò)RF之間用導(dǎo)線聯(lián)結(jié)。各手機(jī)T則通過(guò)無(wú)線電和各基站BS相聯(lián)結(jié)，這些手機(jī)T和其相應(yīng)的基站BS間的距離分別為d1、d2、d3、d4，在本實(shí)施例中，為了增大手機(jī)的作用距離，基站BS采用了定向天線。
本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是采用歐洲數(shù)字無(wú)繩電信(DECT)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，采用時(shí)分多址方式，其幀為11520比特，長(zhǎng)度10毫秒，有24個(gè)416.6微秒的信道，其中12個(gè)信道用作發(fā)射，而12個(gè)信道用作接收。這個(gè)24個(gè)信道中，每個(gè)均為480比特，編號(hào)為0至479，包括一個(gè)56位的保護(hù)空間，另外，這一歐洲標(biāo)準(zhǔn)允許有至多兩位的時(shí)鐘飄移。
在開始得到服務(wù)之前，手機(jī)T的時(shí)間基準(zhǔn)必須和基站的時(shí)基同步，以使基站的發(fā)射瞬時(shí)與手機(jī)的接收瞬時(shí)相一致，反之亦然。這樣，兩者之間的通信才能正確進(jìn)行。
手機(jī)T的同步是通過(guò)在物理層接收基站BS所發(fā)出的脈沖來(lái)實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)其同步情況的不同，手機(jī)T有以下幾種可能的狀態(tài)·非鎖定狀態(tài)其定義為，手機(jī)T與任何基站BS之間，在一切層次上均不同步時(shí)的狀態(tài)。
·前鎖定狀態(tài)其定義為，手機(jī)T接收到由基站BS送出的幀同步及復(fù)幀同步基準(zhǔn)以及信息本身，但尚未與后者同步。
·鎖定狀態(tài)其定義為，手機(jī)T與基站BS在一切層次上均同步，這也就是說(shuō)，它已實(shí)現(xiàn)脈沖同步，幀同步及復(fù)幀同步。
本發(fā)明的脈沖校準(zhǔn)方法是由手機(jī)T在前面定義的前鎖定狀態(tài)中實(shí)現(xiàn)的。
圖2給出了當(dāng)基站鎖定時(shí)，實(shí)施本發(fā)明的脈沖校準(zhǔn)方法時(shí)，系統(tǒng)的各順次狀態(tài)的流程圖。
從初始空閑狀態(tài)1出發(fā)，當(dāng)手機(jī)T從基站BS獲得一個(gè)時(shí)基基準(zhǔn)時(shí)，并且它從基站NS也收到信息，證明它已獲得允許和基站通信，這時(shí)，系統(tǒng)轉(zhuǎn)入開始鎖定狀態(tài)2，其中手機(jī)T發(fā)送脈沖至基站BS。系統(tǒng)這時(shí)就進(jìn)入應(yīng)答脈沖等待狀態(tài)了，其中手機(jī)T等待一個(gè)預(yù)先確定的時(shí)間間隔，以期收到它所發(fā)送的第一組脈沖的應(yīng)答脈沖。如果由基站BS發(fā)送的應(yīng)答脈沖在預(yù)先確定的時(shí)間間隔內(nèi)被手機(jī)T收到的話，手機(jī)T就知道它已與基站BS正確地同步，系統(tǒng)和基站BS就進(jìn)入正確同步狀態(tài)8，而手機(jī)T則進(jìn)入鎖定狀態(tài)。
如果當(dāng)應(yīng)答脈沖等待狀態(tài)3的預(yù)先確定的時(shí)間間隔結(jié)束時(shí)，手機(jī)T仍未收到基站BS對(duì)其所發(fā)送的第一組脈沖響應(yīng)的應(yīng)答脈沖，則系統(tǒng)將轉(zhuǎn)入非同步狀態(tài)4，這時(shí)，手機(jī)T和基站BS未能作到正確同步，因?yàn)榛綛S未能正確地接收到脈沖，這是由于手機(jī)T和基站BS之間的距離引起的傳播時(shí)延影響的。
這時(shí)，系統(tǒng)將轉(zhuǎn)入測(cè)試狀態(tài)5，其中手機(jī)T將檢驗(yàn)自己是否可將它發(fā)射的脈沖的瞬間提前一位，以補(bǔ)償基站BS在接收第一組脈沖時(shí)的延時(shí)。手機(jī)T能夠?qū)⑵浒l(fā)送脈沖的瞬時(shí)提前的最大位數(shù)為54，這對(duì)應(yīng)于信道間的保護(hù)空間(除去了按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)允許的兩位時(shí)鐘漂移)，手機(jī)T可將脈沖發(fā)送瞬間每次提前一位。
在測(cè)試狀態(tài)5，手機(jī)T對(duì)自己是否仍未達(dá)到最大可允許的提前位數(shù)進(jìn)行檢驗(yàn)，如回答是肯定的，則系統(tǒng)轉(zhuǎn)入重新發(fā)射狀態(tài)6，這時(shí)，手機(jī)T將其發(fā)送瞬時(shí)提前一位，而系統(tǒng)再一次轉(zhuǎn)入開始鎖定狀態(tài)2。這一過(guò)程將重復(fù)進(jìn)行，直到手機(jī)終于接收到基站發(fā)送的應(yīng)答脈沖為止，或者直到達(dá)到了其脈沖發(fā)送瞬時(shí)提前的最大允許位數(shù)為止。
如果手機(jī)T達(dá)到了這一最大位數(shù)，但仍然沒(méi)有從基站BS接收到應(yīng)答脈沖，那么手機(jī)將認(rèn)定它與基站BS的距離太遠(yuǎn)，因而鎖定于基站BS已是不可能的了。這時(shí)，系統(tǒng)就將轉(zhuǎn)入掛機(jī)狀態(tài)7。
權(quán)利要求
1.脈沖校準(zhǔn)方法應(yīng)用于時(shí)分多址數(shù)字無(wú)繩通信系統(tǒng)中，在手機(jī)T及其基站(BS)之間實(shí)現(xiàn)。手機(jī)T將從基站(BS)取得時(shí)基基準(zhǔn)，本方法的特征在于，在一個(gè)預(yù)先確定的時(shí)間間隔內(nèi)，如果手機(jī)(T)還沒(méi)有收到基站(BS)發(fā)送的對(duì)手機(jī)T發(fā)射至基站(BS)的第一組脈沖的應(yīng)答的話，手機(jī)(T)就會(huì)將其發(fā)送脈沖的瞬時(shí)，較它從基站(BS)獲得的基準(zhǔn)，加以提前。
2.如權(quán)利要求1所述的脈沖校準(zhǔn)方法，其特征在于，如果手機(jī)T繼續(xù)沒(méi)有收到應(yīng)答，則它將自動(dòng)重復(fù)將它的脈沖發(fā)射時(shí)間每次提前若干位的過(guò)程，直到和基站(BS)正確同步為止。
3.如權(quán)利要求2所述的突發(fā)信號(hào)校準(zhǔn)方法，其特征在于，手機(jī)(T)將它的脈沖發(fā)射瞬間提前的總位數(shù)，以及完成這一過(guò)程的最大次數(shù)，均受系統(tǒng)的信道間保護(hù)空間所限制。
4.如權(quán)利要求1所述的脈沖校準(zhǔn)方法，其特征在于，如果在預(yù)先確定的時(shí)間間隔內(nèi)，手機(jī)(T)收到了它發(fā)送至基站(BS)的脈沖的回答，則手機(jī)(T)可認(rèn)為與基站(BS)同步。
5.手機(jī)(T)，它和基站BS相關(guān)聯(lián)，應(yīng)用于一個(gè)數(shù)字無(wú)繩通信系統(tǒng)中，其特征在于，如果在預(yù)先確定的時(shí)間間隔內(nèi)，它還沒(méi)有收到來(lái)自基站(BS)的對(duì)手機(jī)(T)發(fā)送的脈沖的響應(yīng)的應(yīng)答，它就將自動(dòng)地，連續(xù)地將其發(fā)射脈沖的瞬間，較它從基站BS所獲得的時(shí)基基準(zhǔn)，加以提前，直至達(dá)到最大位數(shù)為止。
全文摘要
手機(jī)(T)和其基站(BS)之間的脈沖校準(zhǔn)方法，所述的手機(jī)(T)從基站(BS)獲得時(shí)基基準(zhǔn)。此脈沖校準(zhǔn)方法適用于時(shí)分多址數(shù)字無(wú)繩通信系統(tǒng)，以保證接收到的因傳播效應(yīng)引入不同時(shí)延的脈沖能被正確接收。本方法中，手機(jī)(T)連續(xù)地再次發(fā)射第一組脈沖至它們的基站(BS)，每一次重新發(fā)射時(shí)都將發(fā)射瞬時(shí)提前若干位，此位數(shù)由信道之間的保護(hù)空間決定，直到一旦它與基站BS正確同步，手機(jī)(T)收到基站(BS)的應(yīng)答。
文檔編號(hào)H04B7/26GK1140002SQ95191406
公開日1997年1月8日 申請(qǐng)日期1995年11月27日 優(yōu)先權(quán)日1994年11月30日
發(fā)明者瑪利·泰勒薩·伽西亞·沃卡斯 申請(qǐng)人:阿爾卡塔爾標(biāo)準(zhǔn)電氣公司