Spôsob synchronizácie v systéme základňovej stanice

Číslo patentu: E 17799

Dátum: 28.12.2009

Autori: Sirdey Renaud, Maurice François

Je ešte 22 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 Tento vynález sa týka spôsobu synchronizácie referenčnej frekvencie vysielača-prijímača (BTS) zákiadňovej stanice sreferenčnou frekvenciou riadiacej jednotky (BSC) zákiadňovej stanice, pričom riadiaca jednotka (BSC) zákiadňovej stanice je vybavená modulom rozhrania (IPG) obsahujúcim oscilátor a vysielač pre vysielanie do druhého modulu rozhrania(IPM) vysieIača-prijíača (BTS) zákiadňovej stanice po sieti pracujúcej na základe internetového protokolu (IP).0002 Systém zákiadňovej stanice (Basestation System, BSS) typicky obsahuje riadiacu jednotku zákiadňovej stanice (Basestation Control/er, BSC) a niekoľko vysielačov-prijímačov zákiadňovej stanice (Basestation Transceivers, BTS) rozmiestnených na rôznych miestach. Prenosy medzi riadiacou jednotkou zákiadňovej stanice avysielačmi-prijímačmi zákiadňovej stanice prebiehajú napríklad prostredníctvom takzvaného rozhrania ABIS. Tieto prenosy sú nevyhnutné pre potreby synchronizácie frekvencií vysielačovprijímačov zákiadňovej stanice s riadiacou jednotkou zákiadňovej stanice. Všetky vysielače-prijímače zákiadňovej stanice musia všetkým aktívnym mobilom zabezpečovať oblasť presných frekvencií vopačnom prípade odovzdávanie mobilov pravdepodobne nie je bezpečné azvyšuje sa miera prerušených hovorov. Okrem toho v určitej špecifikácii telekomunikačnej normy, EP 2 382 329 HöRMANNovÁ - TOMEŠ 35171/1 wwwbhtpatentskako je GSM, je stanovená požiadavka, napriklad 3 GPP Rec 45.010 Vysielačprijimač základňovej stanice musí využívat jeden zdroj frekvencie s absolútnou presnosťou lepšou než 0,05 ppm na generovanie rádiových frekvencií aj na taktovanie časovej základne. Medzi prvou a druhou lokalitou vysielačaprijímača základňovej stanice neexistuje žiadny fázový pomer ide o zlaďovanie frekvencií (syntonization), nie o časovú synchronizáciu. Z historických dôvodov sa však vždy používalo slovo synchronizácia a bude sa používať aj v celom tomto dokumente.0003 Tradičný prenos medzi riadiacou jednotkou základňovej stanice avysielačom-prijímačom základňovej stanice vsieťach podľa normy GSM/EDGE (rozhranie ABIS) sa dosahuje pomocou obvodov so synchronizačnou frekvenciou vhovorovom pásme(TDM). Po spojoch E 1/l 1 vytvorených pomocou TDM sa šíri referenčná frekvencia vrstvy 1 z riadiacej jednotky základňovej stanice do vysielača-prijímača základňovej stanice, inými slovami, referenčná frekvencia sa šíri vo vrstve 1, ktorá je tiež známa pod názvom fyzická vrstva. Takýmto spôsobom sa obnovuje dlhodobá stabilita frekvencie pomocou frekvenčne spriahnutej slučky (frequencylocked loop, FLL) alebo fázovo spriahnutej slučky (phase locked loop, PLL), spriahnutej s Iaditeľným oscilátorom frekvencie 16,384 MHz. Vkaždej lokalite plynie čas GSM voľne, bez akéhokoľvek fázového pomeru medzi Iokalitami. Táto funkcia preruš a vlož (drop and insert feature) týkajúca sa frekvencie umožňuje synchronizovať niekoľko vysielačov-prijímačov základňovej stanice zjednej riadiacej jednotky základňovej stanice po jednom a tom istom spojí s rozhraním ABIS. Keď sa zistí, že synchronizačný zdroj chýba alebo pracuje neuspokojivo,vo vysieIači-prijímači základňovej stanice je možné dočasne využiť režim opakovanej synchronizácie v pravidelných časových intervaloch (holdover).0004 Vprvom alternatívnom režime je skupina vysielačov-prijímačov základňovej stanice rozdelená na nadradený vysielač-prijímač základňovej stanice a niekoľko podradených vysielačov-prijímačov základňovej stanice. Zvlášť užitočné je to vtedy, ked sa vysielače-prijímače základňovej stanice ztejto skupiny nachádzajú na navzájom pomerne blízkych miestach. Časová základňa nadradeného vysielača-prijímača základňovej stanice je spriahnutáso spojom s rozhraním ABIS tak, ako už bolo opísané vyššie. Časové základne podradených vysielačov-prijímačov základňovej stanice sú spriahnuté sčasovou základňou nadradeného vysielača-prijímača základňovej stanice vždy uzamknutím miestneho oscilátora podradeného vysielača-prijímača základňovej stanice vrežime PLL, obnovovaním referenčnej frekvencie z nadradeného vysielača-prijímača základňovej stanice askopírovaním času GSM nadradeného vysielača-prijímača základňovej stanice do podradeného vysielača-prijímača základňovej stanice.0005 Vposlednom období sa zaznamenávajú pokroky zamerané na náhradu siete s obvodmi TDM paketovou sieťou. V prípade opísanom v tomto dokumente prebieha prenos v systéme základňovej stanice skôr sieti pracujúcej na základe lP, napriklad na základe internetových protokolov, než formou bezdrôtovej komunikácie. Tieto pokročilé riešenia sú známe pod názvom rozhranie ABIS pracujúce na základe internetových protokolov IP. Fungovanie na základe internetových protokolov IP vsystéme základňovej stanice umožňuje spätný paketový prenos cez rozhranie ABIS medzi riadiacou jednotkou základňovej stanice avysieIačom-prijimačom základňovej stanice ako alternatívu k súčasným spojom E 1/T 1 vytvoreným pomocou obvodov TDM,pričom spätný prenos je definovaný ako prenášanie hlasu a údajov medzi lokalitami, vktorých sa nachádzajú bunkové prístroje ariadiacou jednotkou základňovej stanice.0006 Jednou nevýhodnou vlastnosťou riešení využívajúcich rozhranie ABIS pracujúce na základe internetových protokolov IP je, že po paketových sieťach sa zriadiacej jednotky základňovej stanice do vysielača-prijímača základňovej stanice nešíri referenčná frekvencia vo vrstve 1. Namiesto toho sa musí využívať prenos vo vrstvách 2 a 3, napríklad prenos vo vrstve Riadenie prístupu kmédiu (Medium Access Control, MAC) alebo v sieťovej vrstve. Ztohto dôvodu vysielač-prijímač základňovej stanice stráca možnosť zlaďovania frekvencií vo vrstve 1, ktorú zabezpečuje spoj s obvodmi TDM. Kvôli vyriešeniu tejto nevýhody boli do systému základňovej stanice zavedenénasledujúce prvky rozhranie ABIS pracujúce na základe internetovýchprotokolov IP pridáva do uvedenej siete s obvodmi TDM systému základňovej stanice ďalej uvedené položkyFunkciu IBOS realizujúcu riadenie, autentizáciu azabezpečenie siete pracujúcej na základe internetových protokolov IPmodul IPG inštalovaný vrámci riadiacej jednotky základňovej stanice a zabezpečujúci prevod z TDM na pakety v tejto riadiacej jednotke základňovej stanice. Je velmi dôležité poznamenať, že tento modul IPG spätne získava taktovacie impulzy, vysledovateľné vo vrstve 1, zo základnej dosky riadiacej jednotky základňovej stanicemodul IPM fyzicky inštalovaný vo vysielači-prijímači základňovej stanice, ale riadený funkciou IBOS abudený modulom IPG. Tento modul zabezpečuje prevod TDM na pakety vo vysielači-prijímači základňovej stanice. Poskytuje referenčnú frekvenciu uvedenému oscilátoru vysielača-prijímača základňovej stanice, ale nezabezpečuje indikáciu fázy pre jeho čas GSM.0007 Nie je však jasné, ako zabezpečiť synchronizáciu pre všetky moduly IPM v sieti bez podstatného zvýšenia nákladov. Každý vysielač-prijímač (BTS) základňovej stanice môže byť vybavený prostriedkom synchronizácie pomocou GPS. Systém GPS zabezpečuje referenčné taktovanie, ktorého presnosť je v súlade s referenčným taktovaním GSM vysielača-prijímača základňovej stanice. Toto riešenie je však nákladné, nelahko sa kontiguruje a riadi(inštalácia, údržba) aje ovplyvnené dostupnosťou satelitného pokrytia. Alternatívne je možné uvažovať o využití synchrónnej siete Ethernet. Takéto riešenie je však kdispozícii, len ked sa vmodule IPM každého vysielačaprijímača základňovej stanice použije gigabitový optický vysielač-prijímač. Preto sa to považuje za platnú technológiu budúcnosti, ale nedá sa využiť pri modernizácii existujúcej siete. Okrem toho by bolo možné uvažovať o použití štandardných metód využívajúcich vrstvu 2, ako je 1588.2. Súčasťou takýchto metód sú však funkcie, ktoré nie sú optimalizované pre základňové systémy podľa normy GSM.0008 Okrem toho v dokumente EP 1 427 121 A 1 je opísaná bezdrôtová sieť pracujúca na základe IP protokolov, v rámci ktorej taktovacie uzly zberajú

MPK / Značky

MPK: H04W 92/12, H04W 56/00

Značky: synchronizácie, základňovej, systéme, stanice, spôsob

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/40-e17799-sposob-synchronizacie-v-systeme-zakladnovej-stanice.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Spôsob synchronizácie v systéme základňovej stanice</a>

Podobne patenty