CN1097364C - 管理全球定位系统接收机状态/告警消息和广播系统时间 - Google Patents

管理全球定位系统接收机状态/告警消息和广播系统时间 Download PDF

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Abstract

GPS接收机从全球定位系统卫星上接收当前时间和位置信息，以生成到基站中的各个块的时钟并生成其自身的状态/告警管理消息数据和系统时间消息数据。基站控制处理器接收状态/告警管理消息数据和系统时间消息数据，从中分离系统时间信息以便立即向基站的各个处理器广播系统时间信息，并周期地检查系统时间消息数据中的状态和告警消息的变化以便向基站控制设备报告状态和告警消息的变化。

Description

管理全球定位系统接收机状态/告警 消息和广播系统时间
发明领域
本发明涉及PCS(个人通信业务)系统，具体涉及全球定位系统(GPS)接收机中用于管理状态/告警消息和广播系统时间的方法及设备。
背景技术
图1示出包含许多GCIN(网关通信互联网)的个人通信业务(此后称其为PCS)系统，其中在MSC(移动交换中心)间形成许多条连接路径。然而，如图1中所示，由于PCS系统没有直接在GCIN间形成连接路径，所以就不可能在GCIN间提供过程间的通信(IPC)。因此，PCS系统使用MSC间的硬切换路径来实现GCIN间的切换。因此，不可避免地产生超过100毫秒的呼叫路程(call leg)。参考图1，包括GCIN和LCIN(局域通信互联网)的CIN(通信互联网)在BTS(基站收发信机子系统)和BSC(基站控制器)间提供一条分组数据传输路径。这样，数据和信号可以通过CIN传送。
图2示出依照现有技术用于广播来自全球定位系统接收机(此后称其为GPSR)的TOD(日期时间)消息数据的设备的框图。如图所示，在传统CDMA(码分多址)系统中，TFCA(时间和频率控制器组件)板上的TFP(时间和频率处理器)4-1和4-2接收来自GPSR2-1和2-2的TOD消息数据。
来自GPSR2-1和2-2的TOD消息数据通常包括16字节。换句话说，TOD消息数据包括代表系统时间的11字节信息，代表GPSR状态的1字节信息，代表GPSR告警的1字节信息，代替跳跃秒数的2字节信息，以及代替消息末端的1字节信息。系统时间包括年，月，日，时，分和秒信息。以收到的TOD消息数据为基础，TFP 4-1和4-2管理和报告GPSR2-1和2-2的状态和告警，并且以秒为单位计算系统时间，以便通过HINA(高容量IPC节点板组件)向基站收发信机子系统(BTS)10中的各个处理器广播该计算出的系统时间。此外，BTS10包括GPSR2-1和2-2，TFP4-1和4-2，以及BCP(BTS控制处理器)6-1和6-2。属于BSC的CCP(呼叫控制处理器)8被连接到BTS10上以控制呼叫。
在这个相对传统CDMA系统有很大改动的PCS系统中(以点线表示对GPSR2-1和2-2的同步)，处理TOD消息数据的软件也有很大修改。TFCA板上的TFP4-1和4-2接收10MHz的单位时钟1PPS(每秒1个脉冲)以生成系统时钟。系统时钟被供给各个板。而且，TFP4-1和4-2处理TOD消息数据。
然而，处理TOD消息数据的现有技术设备不能详细报告GPSR的状态和告警。而且，管理GPSR的状态和告警很困难也很费时。此外，系统时间应当能从TOD消息数据中计算出来。还有，由于TFCA板上的TFP 4-1和4-2管理GPSR的状态和告警，所以相关的时钟和TFCA板本身的状态/告警应当一起管理，这将导致处理复杂。而且，因为TFCA板中的软件参与了系统中所用时钟的生成与管理，所以有效地管理和控制该时钟很困难。这是因为尽管生成和分配时钟是由TFCA板的硬件处理的，但是同步(在初始化时)却是由TFCA板中的软件控制的。
发明内容
因此本发明的一个目的是提供用于管理GPSR的详细状态/告警消息和广播精确系统时间的方法和设备。
本发明的另一个目的是在GPSR中提供用于容易维护基站的方法和设备。
按照本发明的一个方面，GPSR的状态和告警在TOD消息数据中被详细表达。这样，详细的GPSR的状态和告警消息可被管理，而且系统时间可以很容易地从TOD消息数据中分离出来。而且，复杂的计算处理变得简单，其结果是达到运行时间的缩短和误操作的消除。而且，BCP不需使用TFCA板来管理GPSR的TOD消息数据，以便可省去中间处理步骤。因此，可很容易地达到系统的维护，并且因对GPSR进行转接时引起的系统故障对系统的影响可减至最小。
而且，按照本发明，不象现有技术那样，时钟的生成和分配是在GPSR中而不是在TFCA板上处理的，藉此完成双重功能。另外，由于用于分离和广播TOD消息数据的系统时间的软件块被移入BCP中的软件块中，就有可能很容易地管理GPSR自身的状态和告警并广播系统时间。
附图的简要说明
借助于采用附图对示范实施例的以下的详细描述，本发明的上述及其它目的、特征和优点将会更明白，其中：
图1是表示包括若干GCIN的常用PCS系统中在MSC间形成连接路径的图；
图2是根据现有技术用来从全球定位系统接收机(GPSR)广播TOD(日期时间)消息数据的设备的框图；
图3是用来解释根据本发明的实施例的BTS控制处理器(BCP)接收来自GPSR的TOD消息数据以广播系统时间的图；
图4是图3所示的BCP的详细框图；
图5是从GPSR传送到BCP的TOD消息数据的时序图；
图6是显示根据本发明的实施例的TOD消息数据格式的图；以及
图7是根据本发明的实施例用来管理GPSR的状态/告警消息并广播系统时间的图。
较佳实施例的详细描述
本发明的一个优选实施例将在接下来参考附图来详细描述，图中相同的参考数字代表相同的单元。此外，应当清楚地理解，所示的许多特殊细节(如详细的电路元件)仅做为示例以求对本发明的更好的理解，没有这些特殊细节本发明仍可实施。另外，应当注意在描述本发明的概念时如果确信没有必要，则将有意省略相关的现有技术的详细描述。
图3示出用于根据本发明的实施例解释BTS控制处理器(BCP)20接收来自GPSR2-1和2-2的TOD消息数据以广播系统时间。如图示，GPSR2-1和2-2从GPS(全球定位系统)卫星上接收当前时间和位置信息，并产生不同种类时钟(10MHz，PP2S(每2秒一个脉冲)，19.6608MHz等)供给基站收发信机子系统(BTS)10中的每一块。此外，GPSR2-1和2-2还生成图6中所示TOD消息数据，以通过其中的RS-422接口传给双重BTS控制处理器(BCP)20。
参考图6，TOD消息数据D19-D0包括2字节数据头D19-D18和11字节系统时间信息D17-D7，2字节跳跃秒信息D6-D5，1字节状态信息D4，1字节告警信息D3，1字节消息末端信息D2，和2字节的检验和D1-D0。2字节的数据头D19-D18表示现在的消息是TOD消息。11字节的系统时间信息D17-D7包含以秒为单位的系统时间信息。字节D2表示消息的末端。
状态信息D4包括8比特B7-B0(即，1字节＝8比特)，其中比特B7代表响应，比特B6代表TOD消息数据的系统时间是否以秒为单位，以及比特B5代表GPSR2-1和2-2是否在运行状态。此外，比特B4代表从GPS卫星接收到的系统时间是否已持续超过24小时，和比特B3代表GPSR2-1和2-2是否在运行状态。此外，比特B2和B1代表跳跃秒，比特B0代表GPSR2-1和2-2是否彼此同步。同样地，告警信息D3也由8比特B7-B0组成，其中比特B7代表时钟稳定还是不稳定，比特B6是在GPSR2-1和2-2从运行状态切换到等待状态或从等待状态切换到运行状态时被设置的。比特B5代表从GPS卫星接收到的系统时间是否持续超过24小时。比特B4代表频率控制，比特B3代表天线是否故障。此外，比特B1代表GPSR2-1和2-2是否故障，比特B0代表GPSR2-1和2-2的位置。按照图5所示的时序图，图6所示TOD消息数据每隔2秒向GPSR2-1和2-2传送一次。
PCS移动通信系统的基站BTS10的主处理器板BCP20接收来自GPSR2-1和2-2的TOD消息数据，如图6所示，以便实现状态管理、告警管理、报告功能和控制功能。BCP20包括许多独立的软件块，它们中的每一块都同时在RMOS(实时多任务操作系统)环境下运行以实现其特定的功能。
图4示出图3所示BCP20的详细框图，其中BCP20包括串行通信控制器(SCC)30(它是一个硬件块)、管理和广播块32(它是个在CPU(中央处理单元，未示出)中实现的软件块)、存储器34和状态和告警管理块36。管理和广播块32包括状态管理任务40、告警管理任务42和系统时间广播任务44，以便根据从GPSR2-1和2-2接收到的TOD消息数据管理和报告状态和告警，并广播系统时间。由管理和广播控制块32报告的告警和状态消息通过状态和告警管理块36被传送到属于基站控制器BSC的CCP8上。由管理和广播控制块32广播的系统时间消息数据被传送到BTS10中所有处理器221-22N上。这样，处理器221-22N可在任意时间接收系统时间消息数据。
现在，参考图4和7，将在下面详细描述当TOD消息数据从GPSR2-1和2-2被传送时BCT20是如何工作的。
当BCP20中的管理和广播控制块32运行时，串行通信控制器30在步骤100被初始化。接着，BCP20中的管理和广播控制块32每隔2秒经过SSC30从GPSR2-1和2-2接收一次TOD消息数据。在步骤102中，管理和广播控制块32检查是否接收到TOD消息数据。如果已接收到TOD消息数据，那么管理和广播控制块32将TOD消息数据存到存储器34中。在步骤106，管理和广播控制块32通过对照TOD消息数据的2字节数据头信息D19和D18，检查接收到的数据是否是正确的TOD消息数据。如果是正确的TOD消息数据，在步骤108，管理和广播控制块32将从TOD消息数据中分离系统时间，并通过HINA(高容量IPC节点板组件)向BTS10中的各个处理器221-22N广播系统时间。
状态管理任务40和告警管理任务42周期地进行工作以支持RMOS(实时多任务操作系统)。根据状态管理任务40和告警管理任务42的周期性的工作，在步骤110，管理和广播控制块32检查接收到的TOD消息数据的状态信息和告警信息是否改变。如果有变化，在步骤112管理和广播控制块32将更新GPSR2-1和2-2的状态信息和告警信息，并通过状态和告警管理块36向呼叫控制处理器(CCP)8报告该变化。
从前面的描述中应当注意，响应于来自GPSR的中断，管理和广播控制块32立即广播系统时间。然而，状态和告警是周期性地被管理的。
如前所述，本发明的BTS为基站系统的正确运行提供了稳定的时钟和精确的系统时间。而且，GPSR的状态和告警可被准确详细地报告，以致于基站的维护很容易达到。此外，本发明的BTS不需要TFP板，这使得系统性能提高和成本降低。另外，在运行系统时可抑制系统故障，并且可用很短的时间消除发生的系统故障。
虽然至此详细描述了本发明的优选实施例，应当清楚地认识到，在本领域技术人员看来，此处所述的本发明基本概念的许多变化和/或修改将属于在附属的权利要求中所限定的本发明的精神和范围内。

Claims (5)

1.一种在基站控制处理器中用于管理全球定位系统接收机的状态/告警消息并广播系统时间的方法，包括步骤：
接收所述全球定位系统接收机的状态/告警管理消息数据和系统时间消息数据；
从所述系统时间消息数据中分离系统时间信息，以便立即向基站中各个处理器广播系统时间；和
周期地检查系统时间消息数据中的状态和告警消息的变化，以便向基站控制器报告该变化。
2.根据权利要求1的用于管理全球定位系统接收机的状态/告警消息并广播系统时间的方法，其特征在于，其中所述系统时间含有以秒为单位的时间信息。
3.根据权利要求1的用于管理全球定位系统接收机的状态/告警消息并广播系统时间的方法，其特征在于，其中所述基站控制处理器是个双重基站控制处理器。
4.一种用于管理全球定位系统接收机的状态/告警消息并广播系统时间的设备，包括：
所述全球定位系统接收机，用来从全球定位系统卫星接收当前时间和位置信息，以生成到基站中的各个块的时钟和生成其自身的状态/告警管理消息数据和系统时间消息数据；和
基站控制处理器，用来接收所述状态/告警管理消息数据和系统时间消息数据，从中分离系统时间信息以便立即向基站的各个处理器广播系统时间信息，以及周期地检查系统时间消息数据中的状态和告警信息的变化以便向基站控制设备报告状态和告警消息的所述变化。
5.根据权利要求4的用于管理全球定位系统接收机的状态/告警消息并广播系统时间的设备，其特征在于，其中所述全球定位系统接收机每隔2秒生成一次状态/告警管理消息数据和系统时间消息数据。
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