CN1051890C - 移动电信系统中用于提供基地台发射机同步的装置 - Google Patents

Abstract

移动电信系统中操作多个基地台的装置。基地台带有操作分配给它的实时时钟的发射元件和时间比较元件，中央协调单元用于发射第一时间信号到基地台中用于接收该信号的元件。之后第一时间信息与第二时间信息一起被传送到时间比较元件。第二时间信息由发射元件中的实时时钟设定。所述第一公共时间信息与所述第二时间信息相互比较，并根据它们和当前标准如延迟和其它的关系时间比较元件完成影响/调整所述实时时钟以完成同步。

Description

移动电信系统中用于提供基地台发射机同步的装置

本发明涉及操作基地台向移动单元发射的移动电信系统中的一种装置，用于在考虑到传送时间延迟，电缆线路，发射机等的延迟，提供每个各自的基地点发射机的中央同步。

本发明还属于借助信息接收元件，实时时钟和比较元件操作的那种同步装置。

基地台运行在有一定覆盖区域的移动电信系统中。当覆盖区域互相部分地重叠或互相干扰时，要用到一个手动或自动的同步过程。在自动同步系统中，一般把一个假设为参考时钟基地台的内部时钟作为主时钟。设有主时钟的基地台实现对其它被影响的基地台的内部时钟，子钟的相继的同步。使用参考时间信号，发射是从借助参考时钟，主时钟操作的那个被影响的基地台中产生。信号在其它被影响的基地台的标准接收机中被接收，这些接收机将它们的内部时钟调整到参考时钟。之后，被同步的基地台与被它同步的新的基地台建立通信，依此类推。配置参考时钟功能/主时钟功能的基地台通常设有原子钟。

有关属于这类移动系统，已提出过很多种用于同步基地台中发射机的方法。这些方法包括单个基地台或部分发射机网的同步。

当今先进的移动电信系统的先决条件是移动单元在系统的整个传送范围内可以灵活地移动，同时，尽可能要注意处于相互重叠的一个或多个基地台的覆盖区域中的那些移动单元，要最先注意那些在时间上，彼此被同步的基地台。

应该可以这种方式实现同步，即在所讨论的时刻要被同步的所有基地名的发射机中同时实现这种同步。再者，同步不应占用移动系统中的信道资源。应该可以这种方式实现同步，即该同步完成了对基地台正在操作的内部实时时钟的影响/调整。本发明要解决上述诸问题和其它问题。

在本发明的主题的一个实施例中，一个内部实时时钟用在时钟应能被分配一个标准化时间或以该时间为参考的基地台中。这个时间应对整个系统中的基地台的所有发射机均是相同的。本发明也要解决这个问题。

在本发明主题的一个实施例中，使用一个公共时间信息，该信息从一个中央协调单元发射。应可以使这个时间信息包括一个应以标准化时间为参考或包含该时间的标准化时间信号。本发明也要解决这个问题。在本发明的一个实施例中，应可以补偿在基地台S本身中所产生的时间延迟。本发明也要解决这个问题。

在本发明的一个实施例中，应可以对整个移动无线电通信系统的全部覆盖区域进行同步。本发明也要解决这个问题。

在本发明的一个实施例中，使用一个缓冲区，在其中应可以发射对一个或多个基地台被同步的方式把与时间有关的输出发射数据分配给被影响的移动单元。本发明也要解决这个问题。

在本发明的一个实施例中，使用了接收公共时间信息的元件。应可以调整该时间信息为系统可接受的格式。本发明也要解决这个问题。

本装的一个实施例中，使用了应可以输入作为公共时间信息的发射信息的通信元件。本发明也要解决这个问题。

如果需要，本发明可组成一个数字电信系统，借助发射机操作基地台，该台以传呼方式操作。本发明也解决这个问题。

根据本发明的装置的主要特征是为系统中所有基地台一方面提供为操作分配给它们的实时时钟的发射元件，和另一方面，配置有时间比较元件。另一特征是该系统设有一个向系统中的基地台发射公共时间信息的协调单元，并且所述基地台装有接收公共时间信息并把该公共时间信息提供给同时具有第二时间信息的时间比较元件的元件。该第二时间信息在基地台中建立并与发射元件中的实时时钟操作时的时间有关。进一步，比较元件把所述公共时间信息和所述第二时间信息相互关联，公共时间信息和第二时间信息间的关系和现有标准，例如延迟等等，一起以实现同步的方式完成影响/调整包含在基地台中的实时时钟。

按本发明构思的一个实施例中，给内部实时时钟分配一个参考或包含参考经线零子午线太阳时，UTC时间的时间的实时。

在按本发明构思的另一个实施例中，从所述协调单元发射到基地台接收元件的公共时间信息是一个标准化信号，GPS信号。

在按本发明构思的另一个实施例中，在台本身范围内的时间延迟被每个基地台中的内部实时时钟补偿，此时该基地台被设定/调整到超前当前时间的时间单位T。

在本发明主题的另一个实施例中，所述时间同步包括在网络的全部覆盖区域内操作发射机的所有基地台。

在按本发明构思的另一个实施例中，在比较元件同用于接收第一公共时间信息的元件一起建立一个闭路锁相系统，内部实时时钟和当前标准形成所述系统。

在本发明主题的另一个实施例中，安排包含在基地台中的发射元件操作缓冲区函数，该缓冲区函数耦合到一个产生同步传输所需信号的脉冲发生单元上。

在本发明主题的另一个实施例中，由GPS(全球定位卫星(Glabal Positioning Satellites))信号组成公共时间信息，GPS信号在被送入比较元件以前被接收且处理成一个可理解的格式，即与内部实时时钟操作的格式相同的格式。

在本发明主题的另一个实施例中，基地台装有通信元件。这些通信元件一方面用于把发射数据传送到发射机，另一方面用于把时间信息(GPS信号)传送到比较元件。

在本发明主题的另一个实施例中，所述移动通信系统是一个数字移动网络。该数字移动网操作寻呼过程。所用的移动单元是寻呼机。

一个或多个操作发射机的基地台的有效同步可通过以上述方式实现。该同步是在移动远距通信系统中的操作发射机的两个或多个基地台中同时实现的。本发明还以考虑了可由系统本身产生的内部时间延迟，电缆线路发射机，无线等的延迟方式组成。本发明可被配置成系统中的所有发射机可以同步方式组成。因此，系统中所有发射机总是相互协调的方式完成信息的传输。其结果使系统中的移动单元(寻呼机)总是能作大范围移动。在寻呼单元处于两个或多个基地台的相互覆盖的重叠区域中的情况下，移动单元也总是可从基地台中获得时间协调信息。

体现本发明的显著特征的装置的当前提出的实施例将在以下同时参考附图加以描述，附图中：

图1表示包括中央协调单元的移动无线电通信系统的基本示意图；

图2表示包含接收元件、比较元件和发送元件的基地台的基本示意图；和

图3表示中央协调单元的基本示意图。

图1表示一个移动电信系统。多个基地台与该系统相在连接。它们在图中以1，2，3，4表示。这些基地台又依次通过固定连接器5，6，7，8与多个移动电话交换机(用9，10表示)相连接。移动电话交换机本身又通过交换台11，12与陆线电话网13相连。多个移动单元14，14′，14″，15与基地台1，2，3，4相连。在呼叫一个移动单元14，14′，14″，15时便建立起从公共电话网13通过交换台11，12到移动电话交换机9，10的联系，该移动电话交换机命令基地台1，2，3，4给所要的移动单元14，14′，14″，15接通一次呼叫。移动单元14，14′，14″，15在其覆盖区域内的基地台1，2，3，4根据要传送的该呼叫信息(寻呼系统中呼叫者符合信息)被定位地建立联系。在移动单元15位于一个或多个基地台2，3的覆盖区域内的那些情况下，移动单元根据载波强度和其它确定哪个基地台2，3应与自已联系。当移动单元15位于一个或多个基地台2，3的覆盖区域相互重叠的区域时，最好是呼叫从基地台2，3同时发出。为获得从系统中所有基地台1，2，3，4的同步发送，设置了一个协调单元16。协调单元16向用于此目的并安装在每个相应基地台1，2，3，4的接收元件17，18，19，20发送一公共时间信息。该公共时间信息与由所述基地台1，2，3，4调定的第二时间信息进行比较。第二时间信息涉及或包含称为经线零子午线的太阳时间，UTC时间的时间并受在台本身内产生的时间延迟的影响。之后该公共时间信息在被影响的基地台的比较元件21，22，23，24中与所述第二时间信息比较，在那里比较元件完成影响/调整被影响的基地台中的实时时钟，从而实现基地台1，2，3，4中的时间同步。

图2表示包含在移动电信系统中的基地台。该基地台设有用于输出发送数据的发射元件24，时间比较元件25和接收公共时间信息的元件26输出数据从发射元件24经第一通信元件27到达基地台。第一通信元件27通过陆线连接28与移动电话交换站连接。输出发射数据被传送到包含在发射元件24内的缓冲区29。在缓冲区中的输出发射数据借助由脉冲发生单元30产生的信号定时输出到发射机。脉冲发生单元与基地台的内部实时时钟31相连。基地台的内部实时时钟是或包含以经线、零子午线的太阳时，所谓UTC时间为参考的时间。为同步图1所示的基地台，在所有基地台中共同的第一时间信息从中央安装的协调单元，以GPS信号形式发射到安装在基地台上用于接收第一公共时间信息26的元件。到达的公共时间信息在为此目的提供的通信元件32中被再处理并以基地台可理解的格式传送到时间比较元件25。之后，第二时间信息从内部实时时钟31被传送到时间比较元件25，在那里时间比较元件把公共时间信息与第二时间信息做比较。例如延迟之类的现有标准，之后从用于此目的单元33引入比较元件25。之后比较元件25完成根据引入的标准和公共时间信息与第二时间信息的关系影响/调整内部实时时钟，以提供两个或多个基地台的时间同步。

图3表示中央协调单元，该中央单元设有一个最好是原子钟的时钟34。原子钟发送时钟信号到把从原子钟来的时钟脉冲转换为GPS信号的转换器35。之后GPS信号转换器被传送到安装在中央单元中的发射机36。天线元件37安装在发射机36上。发射机36建立与要被同步的基地台(最好是系统中所有的基地台)的联系并向这些基地台同步发射。

本发明不被上述做为例子的实施例所限制，而是可能在所附权利要求书和本发明的概念范围内作出各种修改和变动。

Claims (4)

1.一种在移动电信系统的装置，该移动电信系统包括多个操作发射机的基地台，所述装置包括：

一个协调单元(16)，用以在适时的基础上，通过向所有的所述基地台发送公共的长期稳定时间信息信号(UTC)而对所述基地台的多个发射机进行时间协调，

发射元件(24，29)，各配置在所述基地台的发射机中，以分配给各所述发射元件的实时时钟工作，所述实时时钟将短时间稳定时间信息给予各发射机的所述发射元件，但是有一定延时(A)，所述延时(A)是各基地台的特征，

在各所述基地台中的接收装置(26，32)，用以接收对应于所述长期稳定时间信息信号的公共时间信息信号，提供所述公共时间信息，作为第一公共时间信息信号，

脉冲发生元件(30)，向所述发射元件提供时钟脉冲，以及提供从所述实时时钟(31)所获得的第二时间信息信号，其特征在于：

时间比较元件(25)，用以将所述第一公共时间信息设置成与所述第二时间信息相关，以及提供误差信号，

一个单元(33)，用以接收从所述时间比较元件(25)所获得的所述误差信号，以及将控制信号传送给所述实时时钟，所述时间比较元件、所述单元(33)、所述脉冲发生元件和所述比较元件形成一个锁相环，其中该控制信号的相位被锁相在所述第一时间信号上，以为所述实时时钟获得所述公共时间信息的长时稳定性特性。

2.根据权利要求1的装置，其特征在于，所述实时时钟(31)参考国际标准时间协调时间。

3.根据权利要求1的装置，其特征在于，从所述协调单元(16)所发送的所述公共时间信息信号是全球定位卫星信号。

4.根据权利要求1的装置，其特征在于，通过对应于所述延时(A)超前实时地设定所述内部实时时钟(31)而补偿在所述基地台本身内所产生的延时(A)。

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