CN1215964A - 一种共用信令信道的设备和方法 - Google Patents

Abstract

一种在经由信道形式的公共传输线连接到基站控制器的两个或多个基站之间共用一个信令信道的设备和方法。本发明允许每一个基站接收通过一个公共通信信道从基站控制器传送来的数据,确定从基站控制器传送来的数据是不是指定给该基站的,并将其数据插入通信信道而不干扰由其它基站通过通信信道传送的数据。在另一个实施方式中,每一个基站能够将其信令消息通过信令信道插入数据流而不干扰数据流中已有的信令消息。

Description

一种共用信令信道的设备和方法

本发明涉及电信系统，特别是，涉及使用一个公共传输线路将多个基站连接到一个基站控制器的无线通信系统。

无线通信系统通常使用配置为一个诸如T1或M1设备的信道形式的传输线路，将一组基站连接到一个基站控制器(BSC)。图1图解说明一个无线通信系统10，其中基站12通过各自的T1设备16-i分别连接到基站14-i，此处i=1,2,…,n。每一个T1设备16-i各自包括一个下行链路17-i及一个上行链路19-i，如图2所示，以传送到达或来自基站14-i的数据。各路径17-i、19-i划分为帧，包括一个成帧时隙和二十四个DS0j时隙，此处j=1、2、…、24，而每一个DS0j时隙有64Kbps带宽。因此，无线通信系统10在下行链路方向有24·n个DS0j时隙，而在上行链路方向也有24·n个DS0j时隙。

DS0j时隙用来形成通信信道，包括一个信令信道和多个业务信道。每一个通信信道在下行链路17-i及上行链路19-i中至少包括一个DS0j时隙。为讨论方便，DS0j时隙在下文中被认为既代表一个下行链路中的DS0j时隙也代表一个上行链路中的DS0j时隙，除非另有特指。

每一个基站14-i使用x个DS0j时隙作为信令信道，在基站14-i和BSC12之间传送控制信息，此处x≥1。每一个基站14-i能够支持足够的用户业务，占用p个业务信道(以在基站14-i和BSC12之间传送用户业务，及语音交换，未示出)，其中一个业务信道包含y个DS0j时隙且y≥1。因此，T1设备16-i将至少有一个包括q个DS0j时隙的带宽，其中q=y·p+x。

通常，每一个T1设备16-i有一个包括多于q个DS0j时隙的带宽——也就是说，由一个独立基站支持的用户业务(及控制信息)不占用T1设备的全部有效带宽(也就是，q＜n)。因此，基站不使用某些DS0j时隙导致T1设备的低效使用。

为了更加有效地利用T1设备并降低无线通信系统的成本，一个或多个T1设备可以由多个基站共享。图4图解说明一个无线通信系统20，其中一种菊链配置用于通过一个公共的T1设备26将n个基站22-i连接到一个BSC 24上。与无线通信系统10不同，无线通信系统20总共有24个DS0j时隙(与之比较，无线通信系统10中有24·n个DS0j时隙)。同基站14-i一样，每一个基站22-i有自己的包含x个DS0j时隙的信令信道——也就是说，T1设备26中x·n个DS0j时隙用作信令信道。T1设备26中其余的，亦即m-x·n个，DS0j时隙可用作业务信道。T1设备26中剩余的DS0j时隙的数目将至少等于基站22-i所需的DS0j时隙总数，也就是24-x·n≥y·p·n个，以支持用户业务。回想一下，n代表基站的总数，x代表组成信令信道DS0j时隙的数目，y代表组成业务信道DS0j时隙的数目，p代表每个基站用户业务可占用的业务信道的数目。

在某些情况下，基站所需以支持用户业务的DS0j时隙总数大于剩余的DS0j时隙的数目。这时，需要更多的DS0j时隙(或业务信道)以支持用户业务。例如，假设无线通信系统20包括五个基站(即n=5)，每个信令信道及业务信道包含一个DS0j时隙(即x=1,y=1)，而由每个基站22-i支持的用户业务占用四个业务信道(即p=4)。如果每个基站2-i有它自己的信令信道(对总共五个DS0j时隙而言)，那么将只有十九个DS0j时隙可被五个基站用作业务信道。由于每个基站支持足够的用户业务要占用四个业务信道，无线通信系统需要二十个DS0j时隙作为业务信道。因为T1设备只有十九个DS0j时隙可用作业务信道，无线通信系统20的需要将超出T1设备的能力。

增加可用作业务信道DS0j时隙的数目的一种方法是使用附加的T1设备。这样的解决办法将非所希望地增加无线通信系统的成本。相应地，存在增加T1设备中可用作业务信道的将两个或多个基站连接到基站控制器的DS0j时隙的需要。

本发明提供一种设备和一种方法，通过基站间共用一个信令信道来增加将两个或多个基站连接到一个基站控制器的T1或E1设备中可用作业务信道的DS0j时隙的数目。本发明基于这样的原理：即为了传送信令消息，亦即管理一个或多个基站的资源的控制信息，单个基站并不占用整个信令信道的带宽。如果两个或多个基站能共用同一个信令信道，就可实现较佳的信令信道带宽利用率，这进而使得更多的DS0j时隙可以用作业务信道。为了共用一个信令信道，无线通信系统应当配置为每一个基站通过一个下行链路信令信道接收它的信令，并通过一个上行链路信令信道将它的信令消息传送到基站控制器，而不干扰其它基站通过上行链路信令信道传送信令消息。

在一个实施方式中，基站控制器经由下行链路信令信道传送一个带有一个指明预定这一信令消息的基站的相关标识符的下行链路信令消息。每一个基站跨接或分接到传输设备上以接收下行链路信令消息和标识符。这允许下行链路信令消息和标识符透明地通过接收基站而到达无线通信系统的其它基站。接收基站检验标识符以确定相关下行链路信令消息是否指定给该基站。如果是，基站执行包含在下行链路信令消息中的指令。否则，忽略下行链路信令消息。

在本发明的另一个实施方式中，每一个基站将它的上行链路信令消息传送到基站控制器而不干扰(例如重写)其它基站传送的上行链路信令消息。在此实施方式中，基站接收其它基站经由上行链路信令信道传送到基站控制器的上行链路信令消息(及相关标识符)。接收基站将接收的上行链路信令消息存储在与此基站相连的存储器中。同样存储在同一(或不同)存储器中的可能是一个由接收基站产生以传送到基站控制器的上行链路信令消息(及标识符)。任何存储在接收基站的存储器中的信令消息而后经由上行链路信令信道传送到先入先出基站控制器。从而，确保来自无线通信系统中所有基站的信令消息传送到基站控制器。

针对下面的描述、附带的权利要求书以及附图，本发明的特征、外观和优点将更容易理解：

图1描述一个无线通信系统，其中多个基站中的每一个有一个相关T1设备连接一个公共基站控制器；

图2描述一个包括一个上行链路和一个下行链路的T1设备；

图3描述一种通道化T1设备的方式；

图4描述一个无线通信系统，其中“菊链”配置用于经由一个公共T1设备将多个基站连接到基站控制器；

图5描述一个根据本发明的一种实施方式的无线通信系统，包括多个经由一个公共T1设备连接到基站控制器的基站；

图6描述根据本发明的一种实施方式的通过T1设备的下行链路和上行链路传送的数据格式；而

图7描述一个根据本发明的一种实施方式的下行链路的电路；以及

图8描述一个根据本发明的一种实施方式的上行链路的电路。

图5显示一个根据本发明使用的无线通信系统30，包括多个基站32-i和一个基站控制器(BSC)34，其中i=1,2,…,n。基站32-i以采用一个配置为通道化形式的菊链配置连接到BSC 34。图6图解说明通过T1设备的下行和上行链路37、39传输的数据格式。在下行和上行链路成帧时隙，传输包括一个预定的位序列(此处称为成帧位)。这些成帧位提供一个确定一帧开始的参考点。在下行和上行链路信令信道DS0j时隙时隙，传输包括指示信令信道开始的附加成帧位及下述之一：一个带有指定特定基站的标识符的下行和上行链路信令消息；或指明没有信令消息的标志字符。在下行链路信令信道，标识符确定一个基站，相关下行链路信令消息是指定给它。在上行链路信令信道，标识符确定一个基站，相关上行链路信令消息自其传送而来。

同样，在下行和上行链路业务信道DS0j时隙时隙，传输包括指示一个特定业务信道开始的附加成帧位，下行或上行链路用户业务(如编码声音或数据)，及一个指示一部移动电话的报头。在下行链路业务信道，报头指定一部移动电话，相关下行链路编码声音或数据是指定给它。在上行链路业务信道，报头指定一部移动电话，相关上行链路编码声音或数据自其传送而来。

BSC 34是一个控制基站32-i资源及在基站32-i和一个陆线网络(诸如一个通过移动交换中心连接到BSC 34的公共电话交换网)之间建立用户业务应答的装置，未示出。BSC 34包括在一个处理和产生下行和上行链路信令消息的处理器38中执行的控制软件。

基站32-i是移动电话陆线网络之间的界面装置。每一个基站32-i包括一个下行链路电路40及一个上行链路电路42，各自处理经由下行和上行链路信令信道传输的数据，如将在此处解释的一样。图7是根据本发明的一种实施方式的下行链路电路40的简图。下行链路电路40包括一个信号电平缓冲器50，一个成帧器52，一个时隙互换器(TSI)54，一个通用同步-异步接收发送器(USART)56，一个微处理器58和一个随机存储器(RAM)60。信号电平缓冲器50连接到下行链路37以减少T1设备36的负荷。信号电平缓冲器50允许基站跨接或分接到下行链路而不延迟或干扰通过下行链路传送的码位流。下行链路码位流通过信号电平缓冲器50到成帧器52，它是一种有用成帧位检测或发现一个帧和/或一个通信信道(如信令信道或业务信道)开始的功能的装置。为了在下行链路码位流中检测一个帧或一个通信信道的开始，成帧器52给TSI 54发送一个检测一个帧或一个通信信道开始的标识。

TSI 54是一种选择性地结束及重复(或转发)数据的装置，而且在技术上是众所周知的。当TSI 54接收标识，TSI 54会知道下一个位组已经在帧起始或通过一个特定的通信信道被发送。TSI 54被配置为传递通过下行链路信令信道传送的位组(就是下行链路信令信道位)到USART 56。USART 56是为信令消息的出现检验下行链路信令信道位组(或其一部分)的装置，而且在技术上是众所周知的。特别是，USART 56将会寻找指示没有信令消息标志符。例如，假设标志符是一个“1000001”码位序列。如果USART 56没有检测到标志符(如10000001)，USART将下行链路信令信道位转发给微处理器58，接下来，它将把该码位组存储到RAM 60。如果USART 56检测到标志符，USART放弃下行链路信令信道码位组，并不把它们转发给微处理器58。

无论何时USART 56在一组下行链路信令信道码位中组检测到标志符，而且在下一组下行链路信令信道码位中组检测到信令消息，USART将给微处理器58传送一个中断信号，指示下一个码位组是信令消息的起始。同样，无论何时USART 56在一组下行链路信令信道码位中检测到信令消息，而且在下一组下行链路信令信道码位中组检测到标志符，USART将给微处理器58传送一个中断信号，指示前一个码位组是信令消息的结束。当完整的信令消息在RAM 60中时，微处理器58检验所存信令消息相关标识符，以确定该信令消息是否指定给它的基站。如果是，微处理器将处理此信令消息。如果不是，微处理器放弃此信令消息。

图8是根据本发明的一种实施方式的上行链路电路42的简图。下行链路电路42包括信号电平缓冲器62、64，一个成帧器66，一个TSI 68，一个USART 70，一个微处理器72和RAM 74。信号电平缓冲器62连接到上行链路39以减少T1设备36的负荷。下行链路数据通过信号电平缓冲器62传送到成帧器66，它在上行链路码位流中搜索一个帧和/或一个通信信道。为了检测一个帧或一个通信信道的开始，成帧器66给TSI 68发送一个检测一个帧或一个通信信道开始的标示。

TSI 68被配置为经由信号电平缓冲器64将通过上行链路业务信道传送的位组传递回上行链路业务信道，并将通过上行链路信令信道传送的位组传递到USART 70。USART 70将以USART 56处理下行链路信令信道位的同样方式，处理上行链路信令信道位。从USART 70到微处理器72的信令消息将由微处理器72存储到RAM 74。注意由USART转送的信令消息是由无线通信系统中另一基站产生的信令消息。另外，存储在RAM 74中的这些信令消息也可能是与微处理器72有关的基站(也就是接收或当前基站)产生的信令消息。存储在RAM 74中的(当前基站或其它基站产生的)信令消息按先入先出方式转发回USART 70。接下来，USART 70将信令消息由微处理器72转发到TSI 68。无论何时USART 70没有接收到从微处理器转发给TSI 68的信令消息，USART 70将标志符转发给TSI68。TSI 68将通过信号电平缓冲器64把转发自USART 70的码位插入上行链路信令信道，从而将所有的信令消息传送到基站控制器。

注意，本发明将不限定在一种共用信令信道的设备和方法。本发明也能够用于共用其它通信信道。更应注意，本发明将不限定在用于其中的基站通过一个公共的T1设备连接到一个基站控制器的无线通信系统。其它的配置，诸如并行配置，以及其它的传输设备也是可能的。因此，本发明的内容和范围将不限定在此处包含的实施方式的描述中。

Claims (10)

1．一种在具有多个通过传输设备彼此连接的基站的无线通信系统中共用通信信道的方法，传输设备有多个时隙，该方法的特征在于包括步骤：

通过传输设备在基站接收数据，至少一部分数据经由至少有一个时隙的第一通信信道接收；并且

至少检验一部分通过第一通信信道接收的数据以确定通过第一通信信道接收的数据是不是指定给接收基站的。

2．权利要求1的方法，其特征在于第一通信信道是一个信令信道，而通过信令信道接收的部分数据包括信令信道数据，带有信令消息的信令信道数据以及一个指明预定此信令消息的特定基站的标识符。

3．权利要求2的方法，其特征在于还包括步骤：

如果标识符指定该接收基站，则处理信令消息。

4．权利要求2的方法，其特征在于还包括步骤：

通过信令信道将信令信道数据转送给另一个基站。

5．权利要求1的方法，特征在于至少另一部分数据经由至少有一个时隙的第二通信信道接收。

6．一种在一个有多个通过传输设备彼此相连的基站的无线通信系统中共用通信信道的方法，传输设备有多个通信信道，该方法的特征在于包括步骤：

通过通信信道在一个基站接收一个第一码位组；

检验第一组码位以确定第一组码位是否包括指示没有信令消息的标志符号；

通过通信信道从该基站基站传送一个第二码位组，如果第一码位组包括标志符号，第二码位组至少带有第一码位组。

7．权利要求6的方法，其特征在于第二码位组包括一个属于接收基站的第三码位组。

8．权利要求7的方法，特征在于第三码位组包括一个信令消息

9．权利要求6的方法，特征在于如果第一码位组不包括指示没有信令消息的标志符号，第二码位组包括此标志符号。

10．权利要求6的方法，特征在于检验第一码位组的步骤包括下面步骤：

检验第一码位组的子集以确定该子集是不是指示没有信令消息的标志符号。

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