CN1879438A - 站间传输方法、无线电基站监视方法、以及使用该方法的设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种新的站间传输方法，与常规方法相比，它能够延长预定周转时间里分配给站间传输路径的传输路径延迟的时间，并尽可能地增加站间传输距离。无线电基站(20)再现与在由通信控制站(10)发送下行链路传输数据时使用的BSU发送时钟DCLK同步的时钟。根据所再现的时钟，无线电基站(20)处理下行链路传输数据。这一时钟同步消除了通信控制站(10)与无线电基站(20)之间数据格式转换的必要。由此，就不再需要诸如FIFO等用于为转换准备积累传输数据的缓冲器。因此，就可能减少常规过程中由缓冲器引起的延迟时间。这可减少移动通信系统中的周转时间。当在周转时间固定的窄带通信中使用该方法时，就能够将通信控制站与无线电基站之间的物理距离增加所减少的延迟时间。

Description

站间传输方法、无线电基站监视方法、以及使用该方法的设备

技术领域

本发明涉及站间传输方法、无线电基站监视方法以及使用这些方法的设备，尤其涉及通过专用短程通信(DSRC)系统的协议，在基站和移动站之间执行通信的移动通信系统中，在由线路连接以组成基站的通信控制站和无线电基站之间执行站间数据传输的方法，以及从通信控制站监视无线电基站的方法。

背景技术

在移动通信领域中，多站系统用于例如无线电寻呼和汽车电话，因为多站系统消除了在用户从一个区移到下一个区时所需的越区切换的必要，并使用较低的发送功率，由此允许覆盖很大的服务区域。近年来，一直期望将多站系统应用于公路对汽车(road-to-vehicle)的通信系统。多站系统包括多个无线电基站，它们构成无线电小区，其中几乎以相同的频率把相同的数据同时发送到每个无线电小区，或是以相同的频率从每个无线电小区接收相同的数据，由此构成了一个服务大区。

如图19中所示，应用了多站系统的常规移动通信系统包括通信控制站1100、多个无线电基站1200-1到1200-n、以及移动站1300。把通信控制站1100安置在与这多个无线电基站1200-1到1200-n中的每一个隔开一定距离的地方。多个无线电基站分别由站间传输路径1400-1到1400-n连接到通信控制站1100。基站包括通信控制站1100、多个无线电基站1200-1到1200-n、以及站间传输路径1400-1到1400-n，并且基站执行与移动站1300的通信。在这一系统中，为了从通信控制站1100监视远程移动基站1200-1到1200-n，要求每一个无线电基站1200-1到1200-n除了向通信控制站1100发送从移动站1300接收的数据以外，还发送指示无线电基站的状态(诸如无线电基站是否正确工作等)的监视数据。

一般而言，常规的移动通信系统采用对站间传输路径1400-1到1400-n使用诸如光纤等有线电缆、并对通信控制站1100和无线电基站1200使用通用接口的方法，由此实现了传输速率高于无线电链路的站间数据传输(参考非专利文献1和2)。图20示出应用了多站系统的常规移动通信系统的基站的示例性结构。图21示出图20的传输路径接口单元1210的详细示例性结构。图22示出图20的传输路径接口单元1120的详细示例性结构。

通信控制站1100包括控制单元1110和传输路径接口单元1120。传输路径接口单元1120包括数据缓冲器1121、协议控制单元1122、时钟信号源1123、PHY接口(I/F)单元1124和光介质转换器1125。每一个无线电基站1200-1到1200-n包括传输路径接口单元1210和无线电单元1220。传输路径接口单元1210包括光介质转换器1211、第一PHY接口单元1212、第一协议控制单元1213、下行链路数据缓冲器1214、第一时钟信号源1215、第二时钟信号源1216、上行链路数据缓冲器1217、第二协议控制单元1218和第二PHY接口单元1219。

在从通信控制站1100到移动站1300的下行链路上，从控制单元1110把诸如定向到移动站1300的传输数据和定向到无线电基站1200的控制数据等数据发送到传输路径接口单元1120。在传输路径接口单元1120处接收的这些数据临时存储在数据缓冲器1121中，并依次由协议控制单元1122、时钟信号源1123、PHY接口单元1124和光介质转换器1125转换为基于通用接口(例如，100BASE-FX)规范的传输格式。然后分别经由站间传输路径1400-1到1400-n将所得的数据以高于无线电链路的传输速率发送到每个无线电基站1200-1到1200-n。

另一方面，在从移动站1300到通信控制站1100的上行链路上，对在无线电单元1220处接收到的来自移动站1300的无线电信号进行检测和解调，然后转换为数字基带信号。然后将数字基带信号作为接收数据发送到传输路径接口单元1210。还从无线电单元1220把监视数据发送到传输路径接口单元1210。以和下行链路相同的方式把在传输路径接口单元1210处接收的接收数据和监视数据依次转换为基于通用接口规范的传输格式，然后分别经由站间传输路径1400-1到1400-n以高于无线电链路的传输速率从无线电基站1200-1到1200-n发送到通信控制站1100。

由此，通过使用通用接口在通信控制站1100和无线电基站1200-1到1200-n之间以高于无线电链路的传输速率来执行站间传输，就变成可能提供与发送来自移动站1300的接收数据的范围不同的、能够插入监视数据以便发送的可用范围。非专利文献1：“Development of New DSRC Wireless Equipment complying with ITS”(符合ITS的新的DSRC无线设备的发展)，日立国际电气技术，第3期(HitachiKokusai Denki Gihou，No.3)，第10-22页。非专利文献2：“W-CDMA radio basestation device”(W-CDMA无线电基站设备)，松下技术杂志，第47卷，第6期(Matsushita Technical Journal，Vol.47，No.6)，第10-22页。

发明揭示

本发明所要解决的问题

在无线电链路使用TDMA系统的移动通信系统之中有这样一些系统，在这些系统中，在从接收到信号的时候起的一段时间之后，要求在和用于接收该信号的同一时隙内返回通知是否正确接收了该信号的响应信号(ACK/NACK)。一个此类系统是符合ARIB STD-T75的专用短程通信(DSRC)系统。在此，将从无线电基站从移动站接收到信号时起直至从无线电基站向移动站发送了确定结果的一段时间定义为周转时间，在此期间执行以下过程：在无线电基站中执行的通过检测和调制接收信号来生成接收数据的过程；从无线电基站向通信控制站发送接收数据串的过程；确定在通信控制站中是否正确接收了接收数据串的过程；以及从通信控制站向无线电基站发送确定结果的过程。

以下，将在周转时间内在基站中执行的上述过程统称为周转处理。在DSRC系统中，把周转时间设为预定值。

图23示出DRSC系统所使用的ARIB STD-T75的TDMA帧的示例性结构。如图23中所示，DSRC系统的TDMA帧是由例如用于帧控制的一个帧控制消息时隙(FCMS)及用于数据传输的多个消息数据时隙(MDS)组成的。FCMS是仅分配给下行链路的控制时隙，并且总是作为TDMA帧的头时隙存在的。在FCMS内，基站以预定的定时发送帧控制消息信道(FCMC)。MDS是既分配给上行链路，也分配给下行链路的时隙。在DSRC系统中，要求在MDS时隙内接收到消息数据信道(MDC)的站在接收后的t3时间里向发送端处的站发送ACK信道(ACKC)，该ACKC是通知是否正确接收了MDC的响应分组。如上所述，在DSRC系统中，将一段时间，即，周转时间，设为预定值t3，周转时间是从基站从移动站接收到MDC分组时起直至基站发送指示是否已正确接收该MDC分组的ACKC分组的一段时间。

在如DSRC系统这样将周转时间设为预定值的系统中，希望由于无线电基站中的接收信号处理而产生的延迟尽可能短。但是，在上述常规移动通信系统的站间传输方法中，当在无线电基站1200的传输路径接口单元1210中和在通信控制站1100的传输路径接口单元1120中转换传输格式时要求积累临时数据。因而在周转处理期间无可避免地要发生转换处理延迟。在常规的站间传输方法中，要求周转时间T如下。

图24示出图20中所示的常规移动通信系统所需的周转时间。无线电基站1200通过天线接收MDC分组。然后，如图24的(b)中所示，无线电基站1200检测并解调接收MDC分组，然后将接收MDC分组转换为数字基带信号。无线电基站1200在时间Tcu(该时间是上行链路站间传输路径1400的传输路径延迟时间τdu与分配给系统的预定最大传输路径延迟时间τ0之间的差值)期间保留该信号的，然后将该信号发送到上行链路站间传输路径1400。换言之，如图24的(a)和(b)中所示，无线电基站1200以从MDC分组在天线处的接收时间延迟了接收处理延迟RXd和传输路径延迟调整值Tcu的总和的一个定时，将处理接收MDC分组而产生的MDC分组数据发送到上行链路站间传输路径1400。

其后，如图24的(c)中所示，数据以延迟了对应于上行链路站间传输路径1400的长度的时间τdu的定时把MDC分组输入到通信控制站1100。通信控制站1100处理从无线电基站1200输入的MDC分组数据以提取MDC信息数据，并基于分组中所包含的出错信息来确定数据中是否存在错误。如果确定不存在错误，则通信控制站1100保留MDC信息数据，并生成包含指示已正确执行接收的ACK信息的ACKC分组(即，接收确认信息字段AI的AK比特被设为“1”的ACKC分组)。如果确定存在错误，则通信控制站1100生成包含指示未能正确执行接收的NACK信息的ACKC分组(即，接收确认信息字段AI的AK比特被设为“0”的ACKC分组)。在下行链路站间传输路径1400上发送所生成的ACKC分组。如图24的(c)和(d)中所示，通信控制站1100以从MDC分组数据的接收时间延迟时间Tb(以下，称为通信控制站处理延迟)的定时，在下行链路站间传输路径1400上发送ACKC分组数据，该延迟时间Tb是在通信控制站1100中处理MDC分组数据并生成ACKC分组所需的。

其后，如图24的(e)中所示，以延迟了对应于下行链路站间传输路径1400的长度的时间τdd的定时把ACKC分组数据输入到无线电基站1200。如图24的(f)中所示，无线电基站1200在下行链路站间传输路径1400的传输路径延迟时间τdd与分配给系统的预定最大传输路径延迟时间τ0之间的差值的时间Tcd期间保留ACKC分组数据，然后通过用预定的调制方法调制ACKC分组数据来生成调制信号。把调制信号转换为预定的无线电信号，然后从天线输出。如图24的(e)和(f)中所示，无线电基站1200以从ACKC分组数据的输入时间延迟传输过程延迟TXd和传输路径延迟调整值Tcd的总和的定时，从天线发送ACKC分组信号。

周转时间T由以下的公式(1)表示。

              T＝RXd+Tcu+τdu+Tb+τdd+TXd+Tcd    (1)

一般而言，从站间传输路径1400输入到通信控制站1100的数据与通信控制站1100中的数据提取时钟的数据之间的相位关系由于例如数据失真、以及通信控制系统1100中用于向站间传输路径1400发送数据的数据发送时钟与无线电基站1200中的数据提取时钟之间的频率误差而波动。并且，从站间传输路径1400向无线电基站1200输入的数据与无线电基站1200中的数据提取时钟之间的相位关系由于例如数据失真、以及无线电基站1200中用于向站间传输路径1400发送数据的数据发送时钟与通信控制站1100中的数据提取时钟之间的频率误差而波动。由此，实际的上行链路/下行链路传输路径延迟时间很可能与在测量传输路径延迟时间时所获得的值不同。因此，实际的上行链路传输路径延迟时间Tdu有相对于预先测量和获得的上行链路传输路径延迟值τdu的误差，其中实际的上行链路传输路径延迟时间Tdu是从MDC分组数据经由上行链路站间传输路径1400输入到通信控制站1100和无线电基站1200中时起直至提取MDC分组数据时的一段时间。并且，实际的下行链路传输路径延迟时间Tdd有相对于预先测量和获得的下行链路传输路径延迟值τdd的误差，其中实际的下行链路传输路径延迟时间Tdd是从ACKC分组数据经由下行链路站间传输路径1400输入到通信控制站1100和无线电基站1200中时起直至提取ACKC分组数据时的一段时间。在此，定义这些误差为上行链路延迟调整误差ΔTu和下行链路延迟调整误差ΔTd，并且这些误差由以下公式(2)和(3)表示。

    |Tdu-τdu|＝ΔTu                                          (2)

    |Tdd-τdd|＝ΔTd                                          (3)

上述上行链路/下行链路传输路径延迟调整值Tcu/Tcd由以下公式(4)和(5)表示。

    Tcu＝τ0-τdu                                             (4)

    Tcd＝τ0-τdd                                             (5)

由此，从以上公式(1)到(5)推导出以下表示实际周转时间T的公式(6)。

RXd+TXd+Tb+2τ0-ΔTu-ΔTd≤T≤RXd+TXd+Tb+2τ0+ΔTu+ΔTd       (6)

根据DSRC系统标准ARIB STD-T75，周转时间T由以下公式(7)表示。

            t3-ΔTabs≤T≤t3+ΔTabs                           (7)

在此，将ΔTabs设为比5μs少信号传输时间可允许的偏差。因此，要求满足表示分配给系统的最大传输路径时间τ0、并且是从公式(6)和(7)推导出来的以下公式(8)的条件。

           2τ0≤t3+ΔTabs-(RXd+TXd+Tb+ΔTu+ΔTd)             (8)

如以上公式(8)所明确的，为了要通过在预定周转时间T内尽可能延长可为站间传输路径的传输路径延迟分配的时间，必须要将接收处理延迟RXd、传输处理延迟TXd、通信控制站处理延迟Tb、上行链路延迟调整误差ΔTu和下行链路延迟调整误差ΔTd最小化。但是，如上所述，在常规的站间传输方法中，不可避免地要将转换处理延迟添加到周转处理的TXd、RXd和Tb中。为此原因，在需要延长站间传输距离，而又使用了周转时间被设为预定值T的系统时，常规的站间传输方法是不适用的。

本发明的一个目的是提供一种新的站间传输方法以及提供使用该方法的设备，与常规方法相比，该方法中，在预定的周转时间内延长了为站间传输路径的传输路径延迟分配的时间，以尽可能增加站间传输距离。本发明的另一个目的是提供一种无线电基站监视方法，该方法通过使用新的站间传输方法来从通信控制站有规律地监视无线电基站而不影响周转时间。

这些问题的解决方案

本发明针对包括移动站和基站的一种移动通信系统，其中基站可用于响应从移动站接收的分组而在接收该分组所使用的同一时隙内通过TDMA系统向移动站返回响应分组，本发明还针对在该移动通信系统中使用的一种站间传输方法。为了实现上述目的，本发明的移动通信系统和站间传输方法中所使用的基站包括以下组件元素，并执行独特的过程。

该基站包括：至少一个无线电基站，用于解调从移动站接收的上行链路分组信号和提取上行链路传输数据，以及调制要向移动站发送的下行链路传输数据和生成下行链路分组信号；通信控制站，用于从至少一个无线电基站接收上行链路传输数据，生成对应于上行链路传输数据的下行链路传输数据，并将下行链路传输数据发送到至少一个无线电基站；以及至少一条站间传输路径，它在至少一个无线电基站与通信控制站之间建立有线连接。该基站从至少一个无线电基站向通信控制站发送至少一个无线电基站与移动站之间的无线电链路所使用的TDMA帧格式的上行链路传输数据，并且在通信控制站中，基站处理从至少一个无线电基站接收的TDMA帧格式的上行链路传输数据。基站还可从通信控制站向至少一个无线电基站发送TDMA帧格式的下行链路传输数据，并且在至少一个无线电基站中，基站可处理从通信控制站接收的TDMA帧格式的下行链路传输数据。

较佳的是，根据预定的通信控制站发送时钟，从通信控制站发送下行链路传输数据，并且在至少一个无线电基站中，从所接收的来自通信控制站的下行链路传输数据再现与通信控制站发送时钟同步的无线电基站接收时钟，并且通过使用无线电基站接收时钟来处理下行链路传输数据。在这个时间点，在通信控制站中，在位于TDMA帧内且要被发送的信道数据分组尚未出现的时段，发送插入了用于再现无线电基站接收时钟的伪数据的下行链路传输数据是有效率的。通常是通过使用PLL控制在至少一个无线电基站中再现无线电基站接收时钟的。

较佳的是，在通信控制站中，使用通过将通信控制站发送时钟乘以或除以n(n是自然数)而产生的通信控制站接收时钟来接收上行链路传输数据。在至少一个无线电基站中，通过将无线电基站接收时钟乘以m(m是大于1的整数)来生成无线电基站操作时钟。通过使用将无线电基站操作时钟乘以或除以k(k是自然数)而产生的无线电基站发送时钟来发送的上行链路传输数据，该无线电基站发送时钟的频率与通信站接收时钟同步，并且按无线电基站操作时钟的时钟单位来调整无线电基站发送时钟与通信控制站接收时钟之间的相位差(该相位差是根据至少一个站间传输路径的长度发生的)。

当从通信控制站发送了响应信号时，只可把响应分组中的有效负荷部分发送到至少一个无线电基站，并且在至少一个无线电基站中，可通过使用先前保留的报头信息，以预定的定时开始响应分组的发送，而无需等待有效负荷部分从通信控制站到来。

在分别经由多条站间传输路径把多个无线电基站连接到通信控制站的情形中，较佳的是，多个无线电基站中的每一个都按无线电基站操作时钟的时钟单位调整下行传输路径延迟与预定传输路径延迟之间根据站间传输路径长度发生的延迟时间差。

如果站间传输路径的长度之间的差值带来问题，则在通信控制站中，可在预定时隙中接收分别从多个无线电基站输出并对应于从移动站接收的同一个分组的多个上行链路传输数据块，并检测到对应于首先接收到的分组的上行链路传输数据的接收定时，然后可仅对在接收定时之后预定的一段时间过去之前所接收的上行链路传输数据执行选择过程。注意，这预定的一段时间可根据多个无线电基站所覆盖的区域的长度、或是多条站间传输路径之中最长的站间传输路径的长度来设置。

本发明还针对该移动通信系统中所使用的无线电基站监视方法。在该无线电基站监视方法中，基站的至少一个无线电基站生成用于向通信控制站通知无线电基站状态的监视数据，并用仅分配给下行链路的时隙定时，把监视数据时分多路复用为上行链路传输数据，然后向通信控制站发送无线电基站与移动站之间的无线电链路所使用的TDMA帧格式的上行链路传输数据和监视数据。然后，通信控制站处理从至少一个无线电基站接收的TDMA帧格式的上行链路传输数据，并通过使用监视数据来监视至少一个无线电基站的状态。

本发明的作用

如上所述，根据本发明，无线电基站再现与BSU发送时钟DCLK同步的时钟DCLK，该BSU发送时钟DCLK是在从通信控制站发送下行链路传输数据时使用的。基于再现的DCLK，无线电基站处理下行链路传输数据。因为这一时钟同步消除了通信控制站与无线电基站之间的数据格式转换的必要，所以就不再需要诸如FIFO等用于在准备转换时积累传输数据的缓冲器。由此，消除了常规过程中由缓冲器引起的延迟时间。这就使减少移动通信系统的周转时间成为可能。当把本发明应用于周转时间固定的专用短程通信(DSRC)时，通信控制站与无线电基站之间的物理距离可增加与所消除的延迟时间对应的距离。

无线电链路所使用的DSRC系统的TDMA帧传输格式也可用于站间传输路径而无需任何改变。这使通过使用没有任何来自移动站的接收信号的控制时隙的定时，规则地在TDMA帧周期中从无线电基站向通信控制站发送监视数据成为可能。

附图简述

[图1]图1示出根据本发明的第一实施例的移动通信系统的结构。

[图2]图2示出控制单元11的详细的示例性结构。

[图3]图3示出参考定时检测单元22的详细的示例性结构。

[图4]图4示出无线电单元23的详细的示例性结构。

[图5]图5示出在下行链路传输数据中发生抖动的情形中再现时钟的作用。

[图6]图6示出时钟再现单元221的详细的示例性结构。

[图7A]图7A示出数据传输序列。

[图7B]图7B示出通过仅发送ACKC分组中不包含报头和独特字的部分来增加可允许的传输路径延迟。

[图8]图8示出调制单元233的详细的示例性结构。

[图9]图9示出根据本发明的第二实施例的移动通信系统的结构。

[图10]图10示出无线电单元53的详细的示例性结构。

[图11A]图11A示出读取时钟DCLK与上行链路传输数据之间的相位关系。

[图11B]图11B示出该读取时钟DCLK与上行链路传输数据之间的相位关系。

[图12]图12示出根据本发明的第三实施例的移动通信系统的结构。

[图13]图13示出无线电单元63的详细的示例性结构。

[图14]图14示出根据本发明的第四实施例的移动通信系统的结构。

[图15]图15示出根据本发明的第五实施例的移动通信系统的结构。

[图16]图16示出控制单元18的详细的示例性结构。

[图17]图17示出本发明与常规技术之间，在无线电基站100中从MDC分组的接收直至ACKC分组的发送的时间差。

[图18]图18示出存在多个无线电基站100的情形中发生的延迟调整误差。

[图19]图19示出应用了多站系统的常规移动通信系统的结构。

[图20]图20示出应用了多站系统的常规移动通信系统的基站的示例性结构。

[图21]图21示出图20的传输路径接口单元1210的详细的示例性结构。

[图22]图22示出图20的传输路径接口单元1120的详细的示例性结构。

[图23]图23示出ARIB STD-T75的TDMA帧的示例性结构。

[图24]图24示出图20中的常规移动通信系统所需的周转时间。

参考标号描述

10，80，1100通信控制站

11，18，1110控制单元

12，12-1到12-n，24线路驱动器(E/O)

13，13-1到13-n，21线路接收器(O/E)

20，50，60，70，100-1到100-n，1200-1到1200-n无线电基站

22参考定时检测单元

23，53，63，1220无线电单元

30，1300移动站

40，40-1到40-n，1400-1到1400-n站间传输路径

71多路复用单元

72基站控制单元

110信息保留单元

111，111-1到111-n下行链路传输数据生成单元

112定时信号生成单元

113，113-1到113-n接收处理单元

114接收数据处理单元

115UW检测单元

181有效线路设置单元

182线路选择单元

221时钟再现单元

222参考定时代码检测单元

223边缘检测单元

224PLL单元

225相位比较器

226低通滤波器(LPF)

227压控振荡器(VCXO)

228 1/6分频器

231传输分组生成单元

232下行链路传输定时信号生成单元

233调制单元

234RF单元

235天线

236解调单元

237上行链路传输定时信号生成单元

238接收数据缓冲器

239地址设置单元

240波形存储器

241数/模转换器(D/A)

531上行链路传输路径延迟调整单元

631时隙信息提取单元

1120，1210传输路径接口单元

1121，1214，1217数据缓冲器

1122，1213，1218协议控制单元

1123，1215，1216信号源

1124，1212，1219PHY接口单元

1125，1211光介质转换器

实现本发明最佳模式

本发明的站间传输方法适用于使用TDMA系统的各种通信系统，其中要求在与接收信号所用的同一时隙内的很短一段时间内，从基站向移动站返回通知是否已正确接收该信号的响应信号(ACK/NACK)。

以下，将以把本发明应用于符合ARIB STD-T75的，一种TDMA系统的专用短程通信(DSRC)系统的示例性情形来描述本发明。

(第一实施例)

图1示出根据本发明的第一实施例的移动通信系统的结构。图1中，根据第一实施例的移动通信系统包括基站和移动站30，其中该基站包括通信控制站10和无线电基站20。通信控制站10和无线电基站20由上行链路站间传输路径40和下行链路站间传输路径40连接。通信控制站10包括控制单元11、线路驱动器12和线路接收器13。无线电基站20包括线路接收器21、参考定时检测单元22、无线电单元23和线路驱动器24。在此实施例中，示出把用于将电信号转换为光信号的电-光转换器(E/O)作为线路驱动器12和24来使用、把用于将光信号转换为电信号的光-电转换器作为线路接收器13和21来使用、并把光纤作为站间传输路径40来使用的示例性情形。

在本发明中，为了消除在执行传输数据格式转换时发生的延迟时间TRd1到TRd4(参考图7A)，要使通信控制站10中所使用的时钟与无线电基站20中所使用的时钟同步，并要控制数据传输的定时。

以下将参考图2到8详细描述根据上述第一实施例的移动通信系统中所使用的站间传输方法。

首先，将描述图1中所示的控制单元11、参考定时检测单元22和无线电单元23的示意性结构。图2示出控制单元11的详细结构。图3示出参考定时检测单元22的详细结构。图4示出无线电单元23的详细结构。

如图2中所示，控制单元11包括信息保留单元110、下行链路传输数据生成单元111、定时信号生成单元112和接收处理单元113。接收处理单元113包括接收数据处理单元114和UW检测单元115。UW检测单元115检测诸如从无线电基站20接收的上行链路传输数据中所包含的FCMC或MDC等独特字(UW)，并提取上行链路传输数据的有效负荷部分。接收数据处理单元114对UW检测单元115所提取的有效负荷执行例如解扰频、错误检测和纠错等预定的处理，并获得信息数据和出错信息。信息保留单元110保留通信所需的各种信息。定时信号生成单元112生成通信控制站10和无线电基站20中所使用的具有各种定时的信号。下行链路传输数据生成单元111生成包含在定时信号生成单元112中生成的定时信号、及从信息保留单元110输出的下行链路有效负荷的下行链路传输数据，然后将下行链路传输数据发送到无线电基站20。

如图3中所示，参考定时检测单元22包括时钟再现单元221和参考定时代码检测单元222。时钟再现单元221从通信控制站10接收下行链路传输数据，并再现无线电基站20中的信号处理所需的时钟。参考定时代码检测单元222使用在时钟再现单元221中再现的时钟来检测下行链路传输数据中所包含的特定信息，并输出给出无线电基站20的处理的参考定时的参考定时信号。

如图4中所示，无线电单元23包括传输分组生成单元231、下行链路传输定时信号生成单元232、调制单元233、RF单元234、天线235、解调单元236、上行链路传输定时信号生成单元237和接收数据缓冲器单元238。传输分组生成单元231通过使用从通信控制站10接收的下行链路传输数据来生成传输分组数据。下行链路传输定时信号生成单元232用在参考定时检测单元22中检测到的定时来控制调制单元233。根据下行链路传输定时信号生成单元232的控制，调制单元233从传输分组生成单元231中生成的传输分组数据生成调制信号，然后将调制信号发送到RF单元234。RF单元234经由天线235分别从移动站30接收和向其发送分组数据。解调单元236将RF单元234中接收的分组数据解调。接收数据缓冲器单元238临时存储解调单元236中解调的接收分组数据。上行链路传输定时信号生成单元237以预定的定时，经由线路驱动器24向通信控制站10发送存储在接收数据缓冲器单元238中的数据。

接下来，将描述在上述结构的通信控制站10与无线电基站20之间执行的时钟同步的过程。在控制单元11中，定时信号生成单元112生成为控制单元11所执行的每个过程使用的24.576MHz的基本时钟、以及在发送下行链路传输数据时使用的4.096MHz的BSU发送时钟DCLK。BSU发送时钟DCLK是频率为基本时钟SCLK频率的1/6的信号。定时信号生成单元112生成参考定时信号S0，并在TDMA帧周期中输出该信号S0，通信控制站10中将根据此参考定时消息S0来执行发送操作和接收操作。定时信号生成单元112从信息保留单元110摄取FCMC有效负荷数据，并分析FCMC有效负荷数据以识别TDMA帧的时隙结构，由此来识别TDMA帧周期。基于该识别，定时信号生成单元112向接收处理单元113输出指示要在此时间点输入的上行链路传输数据中所包含的信道信息的信道类型信号。根据所识别的帧周期和时隙结构，定时信号生成单元112基于参考定时信号S0来确定可能输入上行链路传输数据中所包含的诸如MDC或ACKC等独特字的定时，并向接收处理单元113输出指示该定时的UW检测窗口信号。

下行链路传输数据生成单元111使用从定时信号生成单元112接收的参考定时信号S0的输入时间作为参考点，并在预定时间从信息保留单元110读出FCMC帧数据以分析该FCMC有效负荷。当基于FCMC有效负荷分析而确定要发送在FCMS时隙后所跟的MDS时隙中的MDC分组时，下行链路传输数据生成单元111使用参考定时信号S0的输入时间作为参考点，并以预定的定时从信息保留单元110依次读取每个MDC分组的有效负荷数据。另一方面，当从接收处理单元113接收指示是否已正确接收上行链路MDC分组的ACK/NACK信号时，下行链路传输数据生成单元111使用参考定时信号S0的输入时间作为参考点，并以预定的定时来生成ACKC分组的有效负荷数据(即，通过从ACKC分组移除报头和独特字而生成的部分)。在用例如用于控制无线电基站20的发送和接收频率的频率控制信息将有效负荷数据(即，信道数据)多路复用之后，有效负荷数据就作为下行链路传输数据经由线路驱动器12发送到站间传输路径40。

下行链路传输数据生成单元111通过倍乘BSU发送时钟DCLK来生成8.192MHz的时钟，并通过使用该时钟来将已经多路复用的下行链路传输数据转换为CMI代码，然后发送所得的数据。在尚未输入要被发送的信道数据分组的时段，下行链路传输数据生成单元111将NRZ代码的零级信号转换为CMI代码，并发送所得的信号。在没有任何分组输入的这样一段时间里，重复发送等于8.192Mbps的NRZ代码的01模式作为伪数据。

在无线电基站20中，参考定时检测单元22的时钟再现单元221检测从通信控制站10所接收的下行链路传输数据的边缘，并再现4.096MHz的BSU发送时钟DCLK和通过六倍乘DCLK而生成的24.576MHz的基本时钟SCLK。参考定时代码检测单元222把基本时钟SCLK作为操作时钟来使用以检测下行链路传输数据中所包含的参考定时检测代码，并提取参考定时信号S1。

理想地，只要检测到下行链路传输数据的边缘就应允许4.096MHz的BSU发送时钟DCLK和24.576MHz的基本时钟SCLK的精确再现。但是，在实践中，由于例如站间传输路径40或是代码模式上的噪声(参考图5的(b))，无线电基站20中所接收的下行链路传输数据中会发生抖动。因此，参考图5的(c)，基于下行链路传输数据边缘检测而再现的时钟也有宽度为Δτ的抖动。因此，如果使用有宽度为Δτ的抖动的时钟来检测参考定时和管理无线电基站20内的定时，则传输路径延迟和发送定时有宽度为Δτ的波动(参考图5的(d))。

为了解决这一抖动相关的问题，较佳的是使用具有如图6中所示的PLL(锁相环)控制功能的时钟再现单元221。图6的时钟再现单元221包括边缘检测单元223和PLL单元224。PLL单元224有相位比较器225、LPF(低通滤波器)226、VCXO(压控振荡器)227和1/6分频器228。边缘检测单元223检测下行链路传输数据的边缘，并提取4.096MHz的参考时钟RefCLK。相位比较器225将参考时钟RefCLK与1/6分频器228的输出时钟DCLK(4.096MHz)相比较。LPF 226将相位比较器225的输出信号转换为经平滑的电压信号。响应于LPF 226所输出的电压信号，VCXO 227生成24.576MHz的基本时钟SCLK，它与参考时钟RefCLK同步，并且是其六倍。将这一基本时钟SCLK反馈回1/6分频器228。也使用基本时钟SCLK作为边缘检测单元223中用于提取时钟的操作时钟。

在无线电单元23中，下行链路传输定时信号生成单元232把参考定时信号S1的输入时间作为参考点来使用，并确定TDMA帧的头点。由此，在通信控制站10与无线电基站20之间进行了时钟同步。

接下来，将通过示出一种示例性序列过程来描述本发明与常规方法相比使缩短周转时间成为可能，该序列过程中，当如上执行时钟同步时，把上行链路传输数据(MDC分组)从移动站30经由无线电基站20发送到通信控制站10，并且响应于此，把下行链路传输数据(ACKC分组)从通信控制站10经由无线电基站20发送到移动站30。图7A示出数据传输序列。注意，图7A中打阴影的区域指示出现无关解调数据的区域。

首先，无线电基站20的RF单元234经由天线235从移动站30接收无线电分组。RF单元234将具有符合ARIB STD-T75的预定上行链路频率的信号下变频，由此生成模拟基带信号。解调单元236将在RF单元234中生成的模拟基带信号转换为数字基带信号。解调单元236对数字基带信号执行延迟检测以获得检测数据串，然后将该检测数据串作为接收数据RXDATA输出。接收数据RXDATA与从基带信号再现的接收数据时钟RXCLK一起输入到接收数据缓冲器单元238中。

基于参考定时检测单元22中再现的基本时钟SCLK，上行链路传输定时信号生成单元237生成用于发送上行链路传输数据的传输定时信号，并将该信号作为读出时钟READCLK供应给接收数据缓冲器单元238。当从上行链路传输定时信号生成单元237供应了读出时钟READCLK时，接收数据缓冲器单元238通过使用接收数据时钟RXCLCK来读出接收数据RXDATA，并将接收数据RXDATA输出到线路驱动器24。在此过程期间发生的延迟时间是时间RXd(图7A的(a)到(b))。

在线路驱动器24中，把接收数据RXDATA从电信号转换为光信号，然后作为上行链路传输数据U1经由站间传输路径40发送到通信控制站10的线路接收器13。因为没有在线路驱动器24中执行数据格式转换，所以没有发生由于转换而产生的延迟时间(图7A的(b)到(c))。在通信控制站10的线路接收器13中，再次把上行链路传输数据U1从光信号转换为电信号。因为在线路接收器13中也没有执行数据格式转换，所以没有发生由于转换而产生的延迟时间(图7A的(d)到(e))。由此，在这一上行链路传输过程期间发生的延迟时间仅仅是时间τu(图7A的(c)到(d))。

接收处理单元113以BSU接收时钟DCLK3摄取从线路接收器13输出的上行链路传输数据U1，该时钟DCLK3的速率和上行链路传输数据的传输速率相同。BSU接收时钟DCLK3是通过倍乘或倍除BSU发送时钟来生成的。基于指示UW检测有效期的UW检测窗口信号、以及信道类型信号，接收处理单元113从上行链路传输数据U1检测诸如MDC等独特字，并提取其有效负荷。然后，接收处理单元113对所提取的有效负荷执行诸如解扰频、错误检测和纠错等预定处理，并通过从有效负荷移除诸如纠错代码和错误检测代码等冗余分量来获得信息数据。把所获得的信息数据输出到信息保留单元110。接收处理单元113向下行链路传输数据生成单元111输出指示是否已正确接收上行链路传输数据的ACK信号或NACK信号。

响应于从接收处理单元113接收的ACK/NACK信号，下行链路传输数据生成单元111根据均由定时信号生成单元112供应的BSU发送时钟DCLK和参考定时信号S0，以预定的定时生成下行链路传输数据D1。然后，下行链路传输数据生成单元111向线路驱动器12输出所生成的下行链路传输数据D1。通信控制站10中的这一处理期间所发生的延迟时间是时间Tb(图7A的(e)到(f))。

在线路驱动器12中从电信号转换为光信号之后，下行链路传输数据D1经由站间传输路径40发送到无线电基站20的线路接收器21。因为在线路驱动器12中没有执行数据格式转换，所以没有发生由于转换而产生的延迟时间(图7A的(f)到(g))。在无线电基站20的线路接收器21中，再次把下行链路传输数据D1从光信号转换为电信号。因为线路接收器21中也没有执行数据格式转换，所以没有出现由于转换而产生的延迟时间(图7A的(h)到(i))。由此，在下行链路传输处理期间所发生的延迟时间仅仅是时间τd(图7A的(g)到(h))。

把从线路接收器21输出的下行链路传输数据D1输入到参考定时检测单元22和无线电单元23。参考定时检测单元22检测伪数据的边缘部分(添加伪数据是为能稳定地执行下行链路传输数据D1的传输以及时钟的再现)，以及再现基本时钟SCLK和BSU发送时钟DCLK。然后，参考定时检测单元22通过使用再现的基本时钟SCLK来提取参考定时信号S1。

下行链路传输定时信号生成单元232把参考定时信号S1的输入时间作为参考使用，并以预定的定时生成用于控制调制单元233执行调制定时的传输控制信号TXONOFF。

基于参考定时信号S1的输入时间，传输分组生成单元231把TDMA帧内的参考定时检测代码的插入点作为参考点使用，并提取在预定位置出现的下行链路传输数据D1。传输分组生成单元231对下行链路传输数据D1执行预定的处理(即，添加报头模式和独特字模式，以及数据扰频)，并生成ACKC分组。然后，传输分组生成单元231把ACKC分组作为传输数据TXDATA输入到调制单元233。

响应于传输控制信号TXONOFF的输入定时，调制单元233用符合ARIBSTD-T75的QPSK系统调制从传输分组生成单元231输入的传输数据TXDATA，并把所得数据输出到RF单元234。

通常，如图8中所示，调制单元233包括地址设置单元239、波形存储器240和D/A转换器241。地址设置单元239向波形存储器240的地址输入提供传输数据串作为k位(k是自然数)并行数据，该数据串是响应于传输控制信号TXONOFF的输入定时而输入的。波形存储器240输出存储在所提供的并行数据的地址处的波形数据。D/A转换器241把从波形存储器240输出的波形数据转换为模拟波形，并输出该模拟波形作为QPSK调制信号的基带波形。

在对QPSK调制信号的基带波形进行正交调制之后，RF单元234把基带波形上变频为具有符合ARIB STD-T75的预定下行链路频率的无线电信号，并将该无线电信号输出到天线235。天线235把从RF单元234输入的无线电信号发送到移动站30(即，预定区域)。

如上所述，在根据本发明的第一实施例的移动通信系统和站间传输方法中，无线电基站20再现与BSU发送时钟DCLK同步的时钟DCLK，该BSU发送时钟DCLK是在从通信控制站10发送下行链路传输数据时使用的。基于再现的DCLK，无线电基站20处理下行链路传输数据。因为这一时钟同步消除了通信控制站10与无线电基站20之间数据格式转换的必要，所以不再需要诸如FIFO等为准备转换而积累传输数据的缓冲器。因此，消除了常规过程中由于缓冲器的格式转换而产生的延迟时间，并由此缩短了移动通信系统的周转时间。因此，当将本发明应用于周转时间固定的专用短程通信(DSRC)时，可为站间传输路径40的传输延迟分配的时间延长了所消除的延迟时间量，由此可以增加通信控制站与无线电基站之间的物理距离。

如果对时钟再现单元使用PLL电路，则可在时钟再现期间防止再现时钟的抖动，并可避免由该抖动引起的下行链路传输路径的传输路径延迟的波动。这允许下行链路传输路径的传输路径延迟的准确调整，并由此避免周转时间由于误差而延长。

在本实施例中，如图7B中所示，输出到站间传输路径40中的下行链路传输数据D1不包含ACKC的报头或独特字。和本实施例不同，在一般结构中，是把包含例如报头(PR)和独特字(UW)的整个ACKC分组作为下行链路传输数据来传输的，并且传输分组处理单元231仅仅是保留该分组，并使调制单元233读取该分组。但是，如图7B中所示，本实施例中上述结构把为站间传输路径的传输路径延迟所分配的时间延长了时间长度Th，该时间长度Th用来发送ACKC分组的头部(即，报头+独特字)，由此允许物理距离增加通信控制站与无线电基站之间那样的长度。

(第二实施例)

图9示出根据本发明的第二实施例的移动通信系统的结构。图10示出无线电单元53的详细结构。在图9中，根据第二实施例的移动通信系统包括基站和移动站30，其中该基站包括通信控制站10和无线电基站50。通信控制站10和无线电基站50由上行链路和下行链路站间传输路径40连接。无线电基站50包括线路接收器21、参考定时检测单元22、无线电单元53和线路驱动器24。在图10中，无线电单元53包括传输分组生成单元231、下行链路传输定时信号生成单元232、调制单元233、RF单元234、天线235、解调单元236、上行链路传输定时信号生成单元237、接收数据缓冲器单元238和上行链路传输路径延迟调整单元531。

如图9和10中所示，在根据第二实施例的移动通信系统中，无线电单元53与根据上述第一实施例的移动通信系统的无线电单元具有不同的结构。具体而言，第二实施例的无线电单元53与上述第一实施例的无线电单元23的差别在于，无线电单元53包括上行链路传输路径延迟调整单元531。以下，将集中于该新包括的组件元素来描述根据第二实施例的移动通信系统，而以下不再进一步描述以和第一实施例中所使用的组件元素相同的参考标号来表示的组件元素。

在本实施例中，通信控制单元10的下行链路传输数据生成单元111在接收到ACK/NACK信号后，立即生成对应于该信号的响应分组的有效负荷，并发送该有效负荷。为此原因，如果既没有调整从通信控制单元10的接收处理单元113输出ACK/NACK分组的定时，也没有调整从无线电基站20发送响应分组的定时，则周转时间根据站间传输路径40的长度而改变。在本实施例中，在无线电单元53中提供上行链路传输路径延迟调整单元531，并调整接收数据缓冲器中所保留的数据的输出定时，以使周转时间总是预定的周转时间，而无论站间传输路径40的长度是多少。

具体而言，基于参考定时信号S1的输入时间，上行链路传输路径延迟调整单元531在考虑预定传输过程延迟TXd的情况下确定无线电链路的TDMA帧的头点。然后，上行链路传输路径延迟调整单元531以一个定时(调整该定时使接收数据缓冲器单元238的输出侧的TDMA帧的头点与无线电链路的TDMA帧的头点相比延迟了根据站间传输路径40的传输延迟预定的延迟时间值)向上行链路传输定时信号生成单元237输出读出允许信号RE。在输入了读出允许信号RE之后，上行链路传输定时信号生成单元237向接收数据缓冲器单元238供应读出时钟READCLK。

注意，在通信控制站10中以无线电基站20最块的操作时钟-基本时钟的精度来计算延迟时间值，该延迟时间值是通过向分配给系统的预定最大传输路径延迟时间τ0与先前所测量的实际的上行链路传输路径延迟时间τdu之间的差值和预定的最大传输路径延迟时间τ0与先前测量的实际的下行链路传输路径延迟时间τdd之间的差值(即，2τ0-τdd-τdu)分别加上RF单元234中的处理延迟值和解调单元236中的处理延迟值来计算的。上行链路传输路径延迟调整单元531按基本时钟SCLK的时钟单位调整TDMA帧的头点。

上行链路传输路径延迟调整单元531还调整通信控制站10中读取时钟DCLK3与上行链路传输数据之间的相位。例如，在读取时钟DCLK3与上行链路传输数据之间的相位关系如图11A的(a)和(b)中所示的情况中，就不知道UW检测单元115是以图11A的(c)还是(d)中所示的定时来摄取上行链路传输数据。这防碍了稳定的数据摄取。但是，在本发明的上行链路传输路径延迟调整单元531中，按无线电基站20的基本时钟SCLK的时钟单位执行延迟调整，以在通信控制站10的读取时钟DCLK的上升沿与输入到线路驱动器24中的上行链路传输数据的变化点之间有适当的相位关系。因为无线电基站20的基本时钟SCLK的频率与通信控制站10的基本时钟SCLK的频率是同步的，所以在通信控制站10的读取时钟DCLK与上行链路传输数据之间维持了图11B中所示的相位关系。因此，通信控制站10中不再需要用于读取上行链路传输数据的锁存电路。

如上所述，通过根据本发明第二实施例的移动通信系统和和站间传输方法，就可调整从无线电基站50发送到通信控制站10的上行链路传输数据的输出定时。这使符合移动通信系统的周转时间而不管站间传输路径40的长度是多少成为可能。此外，因为消除了通信控制站10中的锁存电路的必要性，所以通过消除锁存处理延迟而缩短了通信控制站10中的处理延迟Tb。因此，通过消除锁存处理延迟而延长了可为站间传输路径40的传输路径延迟分配的时间。

(第三实施例)

图12示出根据本发明第三实施例的移动通信系统的结构。图13示出无线电单元63的详细结构。在图12中，根据第三实施例的移动通信系统包括基站和移动站30，其中该基站包括通信控制站10和无线电基站60。通信控制站10和无线电基站60由上行链路和下行链路站间传输路径40连接。无线电基站60包括线路接收器21、参考定时检测单元22、无线电单元63和线路驱动器24。在图13中，无线电单元63包括传输分组生成单元231、下行链路传输定时信号生成单元232、时隙信息提取单元631、调制单元233、RF单元234、天线235、解调单元236、上行链路传输定时信号生成单元237和接收数据缓冲器单元238。

如图12和13中所示，在根据第三实施例的移动通信系统中，无线电单元63与根据第一实施例的移动通信系统的无线电单元具有不同的结构。具体而言，根据第三实施例的无线电单元63与根据上述第一实施例的无线电单元23的差别在于，无线电单元63包括时隙信息提取单元631。以下，将集中于新包括的组件元素来描述根据第三实施例的移动通信系统，而以下不再进一步描述以和前述各实施例中所使用的组件元素相同的参考标号来表示的组件元素。

在本实施例中，通信控制单元10的下行链路传输数据生成单元111在接收到ACK/NACK信号之后立即生成对应于该信号的响应分组的有效负荷，并在向其添加了用于标识该响应分组的标识代码后发送该有效负荷。为此原因，如果既没有调整从通信控制单元10的接收处理单元113输出ACK/NACK分组的定时，也没有调整从无线电基站20发送响应分组的定时，则周转时间根据站间传输路径40的长度而改变。在本实施例中，在无线电单元63中提供时隙信息提取单元631，并调整特定分组(响应分组)的发送定时，以使周转时间总是预定的周转时间，而无论站间传输路径40的长度是多少。

具体而言，时隙信息提取单元631通过使用基本时钟SCLK和BSU发送时钟DCLK来将已转换为CMI代码的下行链路传输数据转换为NRZ代码，并基于参考定时信号S1的输入时间，通过使用TDMA帧内的参考定时检测代码的插入点作为参考点来提取预定位置中所存在的FCMC有效负荷。然后，时隙信息提取单元631向下行链路传输定时信号生成单元232输出FCMC有效负荷中所包含的指示TDMA帧的时隙结构的时隙信息。基于该时隙信息，下行链路传输定时信号生成单元232相对于在TDMA帧内的特定时隙中所发送的响应分组(在MDS时隙中发送的ACKC)而使传输定时信号TXONOFF的输出延迟根据站间传输路径40的传输路径延迟了预定的延迟时间调整值。传输分组生成单元231检测用于标识响应分组以提取该响应分组的有效负荷的标识代码，并执行与上述第一实施例相同的处理以生成响应分组，然后保留该响应分组。然后，传输分组生成单元231以根据站间传输路径40的传输路径延迟而延迟了预定的延迟时间调整值的定时，把该响应分组作为传输数据TXDATA输出到调制单元233，其中该定时对应于TXONOFF的输出。

如上所述，通过根据本发明第三实施例的移动通信系统和和站间传输方法，就可调整从通信控制单元10发送到无线电基站60的下行链路传输数据的输出定时。这使符合移动通信系统的周转时间而无论站间传输路径40的长度是多少成为可能。

第三实施例中所描述的下行链路传输数据的输出定时的调整当然可结合上述第二实施例中所描述的上行链路传输数据的输出定时的调整来执行。在第二和第三实施例中，描述了在无线电基站50或60中执行站间传输路径40的延迟调整的结构。但是，在通信控制站10中还可提供用于执行站间传输路径40的延迟调整的结构，并且在无线电基站50(或60)和通信控制站10两者中都可以执行延迟调整。

(第四实施例)

如图23中所示，在DSRC系统的TDMA帧传输格式中，TDMA帧内总是存在移动站30不对其执行发送的一个控制时隙(FCMS)-分配给下行链路的控制时隙。在本发明的移动通信系统中，站间传输路径40也使用无线电链路所使用的DSRC系统的TDMA帧传输格式，并使用和无线电域中所使用的相同传输格式来执行传输。因此，站间传输路径40上也存在FCMS。在第四实施例中，因为FCMS中不存在来自移动站30的接收数据，所以在通信控制站10中使用FCMS来收集关于无线电基站20的监视数据。

图14示出根据本发明第四实施例的移动通信系统的结构。在图14中，根据第四实施例的移动通信系统包括基站和移动站30，其中该基站包括通信控制站10和无线电基站70。通信控制站10和无线电基站70由上行链路和下行链路站间传输路径40连接。无线电基站20包括线路接收器21、参考定时检测单元22、无线电单元23、基站控制单元71、多路复用单元72和线路驱动器24。

如图14中所示，根据第四实施例的移动通信系统与根据上述第一实施例的移动通信系统的差别在于，根据第四实施例的移动通信系统具有基站控制单元71和多路复用单元72。以下，将集中于新包括的组件元素来描述第四实施例的移动通信系统，而以下不再进一步描述以和前述各实施例中所使用的组件元素相同的参考标号来表示的组件元素。

基站控制单元71使用参考定时信号S1的输入时间作为参考点，并从下行链路传输数据提取用于设置RF单元234的发送和接收频率的控制信息，并控制例如无线电单元23的频率和发送功率设置。基站控制单元71从无线电单元23接收指示无线电单元是否处于正常状态(即，RF单元234的发送/接收频率以及RF单元234的发送功率值是否正常)的状态监视信号SDATA，并将状态监视信号SDATA输出到多路复用单元72。多路复用单元72多路复用从基站控制单元71输入的状态监视信号SDATA以及从无线电单元23输入的RXDATA，并把所得的信号输出到线路驱动器24。

UW检测单元115通过从无线电基站70发送来的上行链路传输数据检测独特字来提取状态监视信号SDATA，然后把状态监视信号SDATA输出到信息保留单元110作为基站监视数据。

如上所述，在根据本发明第四实施例的移动通信系统和站间传输方法中，还把无线电链路所使用的DSRC系统的TDMA帧传输格式用于站间传输路径。这使通过使用没有任何来自移动站的接收信号的控制时隙的定时，在TDMA帧时段中从无线电基站向通信控制站规律地发送监视数据成为可能。

上述无线电基站监视方法适用于使用TDMA系统的通信系统，它在TDMA帧内具有仅分配给下行链路的时隙。

(第五实施例)

图15示出根据本发明第五实施例的移动通信系统的结构。图16示出控制单元18的详细结构。在图15中，根据第四实施例的移动通信系统包括基站和移动站30，其中该基站包括通信控制站80和多个无线电基站100-1到100-n。通信控制站10分别由上行链路和下行链路站间传输路径40-1到40-n连接到每个无线电基站100-1到100-n。多个无线电基站100-1到100-n中的每一个与上述第一到第四实施例中所描述的任何无线电基站20、50、60和70具有相同的结构。通信控制站80包括控制单元18、分别对应于无线电基站的多个线路驱动器12-1到12-n和多个线路接收器13-1到13-n。

在图16中，控制单元18包括信息保留单元110、分别对应于多个无线电基站100-1到100-n的多个下行链路传输数据生成单元111-1到111-n、定时信号生成单元112、分别对应于多个无线电基站100-1到100-n的多个接收处理单元113-1到113-n、有效线路设置单元181、以及线路选择单元182。

如图15和16中所示，根据第五实施例的移动通信系统具有通信控制站80对应于n个无线电基站100-1到100-n的结构。控制单元18与根据上述第一实施例的移动通信系统的控制单元11的差别在于，控制单元18具有有效线路设置单元181和线路选择单元182。以下，将集中于新包括的组件元素来描述根据第五实施例的移动通信系统，而以下不再进一步描述以和前述各实施例中所使用的组件元素相同的参考标号来表示的组件元素。因为所有无线电基站100-1到100-n执行相同的过程，所以当描述这些无线电基站所共有的内容时将把无线电基站100-1到100-n标识为无线电基站100。同样的表示方式适用于下行链路传输数据生成单元111-1到111-n、接收处理单元113-1到113-n、以及站间传输路径40-1到40-n。

定时信号生成单元112分析FCMC有效负荷数据以识别TDMA帧的时隙结构和帧周期，并向接收处理单元113输出指示要在该时间点输入的上行链路传输数据中所包含的信道信息的信道类型信号。根据识别出来的帧周期和时隙结构，定时信号生成单元112基于参考定时信号S0确定诸如MDC或ACKC等上行链路传输数据中所包含的独特字可能会被输入的定时(UW检测有效周期)，并向接收处理单元113输出指示该定时的UW检测窗口信号。

基于从定时信号生成单元112供应的指示UW检测有效周期的UW检测窗口信号及信道类型信号，接收处理单元113检测诸如FCMC或MDC等从无线电基站100发送来的上行链路传输数据的独特字，并提取上行链路传输数据的有效负荷。然后接收处理单元113向有效线路设置单元181输出独特字检测信号UWDET，并且还向线路选择单元182输出信息数据和出错信息。接下来，接收处理单元113对所提取的有效负荷执行诸如解扰频、错误检测和纠错等预定处理，并通过从有效负荷移除诸如纠错代码和错误检测代码等冗余分量来生成信息数据，并且还生成从错误检测和纠错获得的、指示是否有错误以及估计的错误位数的出错信息。然后，接收处理单元113向线路选择单元182输出信息数据和出错信息。

有效线路设置单元181使用首先从多个接收处理单元113-1到113-n中的一个输入的独特字检测信号UWDET作为参考，并设置UWDET的输入时间之后预定的一段时间作为有效期。有效线路设置单元181设置在有效期内输入了UWDET的接收处理单元113作为有效选项。然后，有效线路设置单元181向线路选择单元182输入指示接收处理单元113-1到113-n之中有效选项个数的有效线路信号。基于从有效线路设置单元181输入的有效线路信号，线路选择单元182在接收处理单元113-1到113-n之中比较从各有效选项输入的多个出错信息，并选择其出错信息指示没有错误或是指示最小估计的错误位数的接收处理单元113-i(“i”表示从1到n的任何数)。然后，线路选择单元182向信息保留单元110输出从所选择的接收处理单元113-i接收的信息数据作为所选择的信息数据。线路选择单元182检查添加到所选择的信息数据的CRC代码，并确定是否已正确地接收MDC。线路选择单元182在已正确接收MDC时向每个下行链路传输数据生成单元111-1到111-n供应ACK信号，而在未正确接收MDC时供应NACK信号。在符合ARIB STD-T75的QPSK系统中，MDC符合是由多个纠错块组成的。由此，线路选择单元182对每个纠错块执行上述选择过程。

在第五实施例中，因为提供了预定的有效期，所以无需对所有接收处理单元113执行线路选择单元182中的选择过程。因此，即使增加了服务区域的长度，仍可恒定地抑制线路选择单元182处的处理延迟。这将在以下参考图17来描述。图17示出本发明与常规技术之间，无线电基站100中从MDC分组的接收直至ACKC分组的发送的时间差。

假定如图19中所示，服务区域从一边到另一边是长形的，并且无线电基站100-1的天线与无线电基站100-n的天线之间的距离是“L”米，在从无线电区“n”中的移动站30发送的MDC分组的到达时间里，在无线电基站100-1与无线电基站100-n之间发生了大约L/C秒(C表示光速)的时间差。以下，将把这一到达时间差称为到达时间差Tp。因为所有无线电基站100执行相同的过程，所以所有无线电基站的接收处理延迟实质上是相同的，该延迟是“Rxd”。即使是在每个无线电基站100的站间传输路径40的长度不同的情形中，因为无线电基站100的上行链路传输路径延迟调整单元531所执行的调整，所以仍能在维持无线电基站100的到达时间差Tp的同时由每个接收处理单元113接收上行链路传输数据。如果使用所有无线电基站100的上行链路传输数据块作为有效数据块，则直到在接收处理单元113-1处完成最后输入的数据块的处理后，线路选择单元182才停止操作。因此，如图17的(h)中所示，与仅有一个无线电基站100时所发生的处理延迟Tb1相比，到达时间差Tp延长了BSU处理延迟。服务区域的长度L越长，BSU的处理延迟增加得越多。因而，减少了可为站间传输路径的传输路径延迟分配的时间，并且不能延长站间传输距离。

在第五实施例中，因为给线路选择单元182中的选择过程提供了有效期，所以即使增加了服务区域的长度，也能恒定地抑制线路选择单元182处的处理延迟，并能避免上述的问题。有效线路设置单元181设置为有效期的预定时间可根据仅被一个无线电基站100覆盖的区域长度来设置。例如，在图19中所示的情况中，每个无线电基站100有一个小的无线电区、每个无线电基站100在该区中正确地执行接收、且合并这些小的无线电区以构成大无线电区，认为从位于下一个小无线电区中的移动站正确接收分组的概率相对较高；但是，认为从位于比下一个小无线电区更远的小无线电区的移动站正确接收分组的概率明显低于不能正确接收该分组的概率。在这一情形中，可将有效期设为允许仅被一个无线电基站100覆盖的区域长度的两倍或三倍的传输距离的到达时间差Tp。

在站间传输路径的实际长度短于对应于分配给系统的预定的最大传输路径延迟时间τ0的长度的情形中，可通过多个站间传输路径之中最长的传输路径延迟与τ0之间的差值来延长由有效线路设置单元181设置为有效周期的预定时间。这使之有可能为分集接收使用对应于实际传输路径延迟的最多数量的无线电基站。

如上所述，根据本发明第五实施例的移动通信系统和站间传输方法通过提供有效期来缩短处理延迟时间，由此在涉及多个无线电基站的移动通信系统中也产生了上述效果。

在上述诸实施例中，描述了用于发送FCMC、MDC和ACKC的方法。也可以与发送MDC分组相同的方式来发送根据ARIB STD-T75指定的其它信道(ACTC和WCNC)。

上述第三实施例中所描述的用于调整发送下行链路数据的定时的方法在如第五实施例中所描述的有多个无线电基站100的情形中产生巨大的作用。如果在这多个无线电基站100之中没有发生延迟调整误差，则除了标准的周转时间T之外，还可为传输路径延迟分配规定的可允许误差ΔTabs的一部分。但是，在实践中，会如图18中所示地发生延迟调整误差ΔT，且可为传输路径延迟分配的可允许误差减少了最大误差2ΔT。为此原因，调整每个无线电基站100处的下行链路传输数据的输出定时将允许有效地抑制误差。

工业适用性

本发明的站间传输方法适用于例如使用TDMA系统的移动通信系统，其中要求在预定的一段时间内将响应信号从基站返回到移动站。例如，本发明的站间传输方法适用于符合ARIB STD-T75的DSRC系统。

Claims (17)

1.一种在移动通信系统中使用的站间传输方法，所述移动通信系统包括移动站和基站，所述基站用于在和从所述移动站接收分组所使用的同一时隙内，响应于从移动站接收的分组，通过TDMA系统向所述移动站返回响应分组，其中：

所述基站包括：

至少一个无线电基站，用于对从所述移动站接收的上行链路分组信号进行解调并提取上行链路传输数据，以及对要向所述移动站发送的下行链路传输数据进行调制并生成下行链路分组信号；

通信控制站，用于从所述至少一个无线电基站接收所述上行链路传输数据，生成对应于所述上行链路传输数据的下行链路传输数据，并将所述下行链路传输数据发送到所述至少一个无线电基站；以及

至少一条站间传输路径，所述路径在所述至少一个无线电基站与所述通信控制站之间建立有线连接，

以所述至少一个无线电基站与所述移动站之间的无线电链路所使用的TDMA帧格式，把所述上行链路传输数据从所述至少一个无线电基站发送到所述通信控制站，以及

在所述通信控制站中，以所述TDMA帧格式来处理从所述至少一个无线电基站接收的所述上行链路传输数据。

2.如权利要求1所述的站间传输方法，其特征在于：

以所述TDMA帧格式把所述下行链路传输数据从所述通信控制站发送到所述至少一个无线电基站，以及

在所述至少一个无线电基站中，以所述TDMA帧格式来处理从所述通信控制站接收的所述下行链路传输数据。

3.如权利要求2所述的站间传输方法，其特征在于：

根据预定的通信控制站发送时钟，从所述通信控制站发送所述下行链路传输数据，以及

在所述至少一个无线电基站中，

从接收自所述通信控制站的所述下行链路传输数据再现与所述通信控制站发送时钟同步的无线电基站接收时钟，以及

通过使用所述无线电基站接收时钟来处理所述下行链路传输数据。

4.如权利要求3所述的站间传输方法，其特征在于，通过使用PLL控制而在所述至少一个无线电基站中再现所述无线电基站接收时钟。

5.如权利要求3所述的站间传输方法，其特征在于：

在所述通信控制站中，使用从将所述通信控制站发送时钟乘以或除以n(n是自然数)所得到的通信控制站接收时钟来接收所述上行链路传输数据，以及

在所述至少一个无线电基站中，

通过将所述无线电基站接收时钟乘以m(m是大于1的整数)来生成无线电基站操作时钟，

通过使用从将所述无线电基站操作时钟乘以或除以k(k是自然数)所得到的、并且具有与所述通信控制站接收时钟同步的频率的无线电基站发送时钟，来发送所述上行链路传输数据，以及

按所述无线电基站操作时钟的时钟单位来调整所述无线电基站发送时钟与所述通信控制站接收时钟之间根据所述至少一条站间传输路径的长度所发生的相位差。

6.如权利要求1所述的站间传输方法，其特征在于：

当从所述通信控制站发送响应信号时，仅把所述响应分组中的有效负荷部分发送到所述至少一个无线电基站，以及

在所述至少一个无线电基站中，所述响应分组的发送是通过使用先前保留的头部信息、以预定的定时开始的，而无需等待所述有效负荷部分从所述通信控制站到来。

7.如权利要求3所述的站间传输方法，其特征在于：

把多个所述无线电基站分别经由所述多条站间传输路径连接到所述通信控制站，以及

所述多个无线电基站中的每一个按所述无线电基站操作时钟的时钟单位来调整下行链路传输路径延迟与预定的传输路径延迟之间根据所述站间传输路径的长度发生的延迟时间差。

8.如权利要求1所述的站间传输方法，其特征在于：

把所述多个无线电基站分别经由所述多条站间传输路径连接到所述通信控制站，以及

在所述通信控制站中，

在预定的时隙中接收分别从所述多个无线电基站输出、并对应于从所述移动站接收的同一分组的多个上行链路传输数据，

检测上行链路传输数据的接收定时，所述上行链路传输数据对应于首先接收到的分组，以及

仅对所述接收定时之后预定的一段时间过去之前所接收到的上行链路传输数据执行选择过程。

9.如权利要求8所述的站间传输方法，其特征在于，根据所述多个无线电基站所覆盖的区域的长度来设置所述预定的一段时间。

10.如权利要求8所述的站间传输方法，其特征在于，根据所述多个站间传输路径之中最长的站间传输路径的长度来设置所述预定的一段时间。

11.如权利要求3所述的站间传输方法，其特征在于，在所述通信控制站中，在所述TDMA帧内且要发送的信道数据分组没有出现的一段时间中发送插入了用于再现所述无线电基站接收时钟的伪数据的下行链路传输数据。

12.一种在移动通信系统中使用的无线电基站监视方法，所述移动通信系统包括移动站和基站，所述基站用于在和从所述移动站接收分组所使用的同一时隙内，响应于所接收的分组，通过TDMA系统向所述移动站返回响应分组，其中：

所述基站包括：

至少一个无线电基站，用于对从所述移动站接收的上行链路分组信号进行解调并提取上行链路传输数据，以及对要向所述移动站发送的下行链路传输数据进行调制并生成下行链路分组信号；

通信控制站，用于从所述至少一个无线电基站接收所述上行链路传输数据，生成对应于所述上行链路传输数据的下行链路传输数据，以及将所述下行链路传输数据发送到所述至少一个无线电基站；以及

至少一条站间传输路径，所述路径在所述至少一个无线电基站与所述通信控制站之间建立有线连接，

在所述至少一个无线电基站中，

生成用于向所述通信控制站通知所述无线电基站的状态的监视数据，

以仅分配给下行链路的时隙定时使所述监视数据时分复用到所述上行链路传输数据中，以及

以所述无线电基站与所述移动站之间的无线电链路所使用的TDMA帧格式，把所述上行链路传输数据和所述监视数据发送到所述通信控制站，以

及

在所述通信控制站中，

以所述TDMA帧格式来处理从所述至少一个无线电基站接收的所述上行链路传输数据。

由所述监视数据监视所述至少一个无线电基站的状态。

13.一种包括移动站和基站的移动通信系统，所述基站用于在和从所述移动站接收分组所使用的同一时隙内，响应于所接收的分组，通过TDMA系统向所述移动站返回响应分组，其中：

所述基站包括：

至少一个无线电基站，用于对从所述移动站接收的上行链路分组信号进行解调并提取上行链路传输数据，以及对要向所述移动站发送的下行链路传输数据进行调制并生成下行链路分组信号；

通信控制站，用于从所述至少一个无线电基站接收所述上行链路传输数据，生成对应于所述上行链路传输数据的下行链路传输数据，以及将所述下行链路传输数据发送到所述至少一个无线电基站；以及

至少一条站间传输路径，所述路径在所述至少一个无线电基站与所述通信控制站之间建立有线连接，

所述至少一个无线电基站按移动站的无线电链路所使用的TDMA帧格式向所述通信控制站发送所述上行链路传输数据，

所述通信控制站处理从所述至少一个无线电基站接收的所述TDMA帧格式的上行链路传输数据，并向所述至少一个无线电基站发送所述TDMA帧格式的下行链路传输数据，以及

所述至少一个无线电基站处理从所述通信控制站接收的所述TDMA帧格式的下行链路传输数据。

14.如权利要求13所述的移动通信系统，其特征在于：

所述通信控制站包括：

信号生成单元，用于生成用来提供所述下行链路传输数据的发送定时的通信控制站发送时钟，以及生成用来提供所述上行链路传输数据的接收定时的通信控制站接收时钟；

数据生成单元，用于根据所述通信控制站发送时钟，生成所述下行链路传输数据，并发送所述下行链路传输数据；以及

接收单元，用于根据所述通信控制站接收时钟，接收所述上行链路传输数据，以及

所述至少一个无线电基站包括：

再现单元，用于从接收自所述通信控制站的下行链路传输数据再现与所述通信控制站发送时钟同步的无线电基站接收时钟和无线电基站发送时钟；以及

无线电单元，用于通过使用在所述再现单元中再现的无线电基站接收时钟来处理所述下行链路传输数据，并通过使用在所述再现单元中再现的无线电基站发送时钟来处理所述上行链路传输数据。

15.如权利要求14所述的移动通信系统，其特征在于，所述至少一个无线电基站还包括调整单元，所述调整单元用于通过调整所述无线电基站发送时钟与所述通信控制站接收时钟之间根据所述至少一条站间传输路径的长度而发生的相位差，来控制整个系统的总传输延迟量。

16.如权利要求14所述的移动通信系统，其特征在于：

所述多个无线电基站分别经由多条站间传输路径连接到所述通信控制站，

在所述通信控制站中，所述接收单元用于在预定时隙中接收分别从所述多个无线电基站输出的、并对应于从所述移动站接收的同一分组的多个上行链路传输数据，以及

所述通信控制站还包括：

检测单元，用于检测所述上行链路传输数据的接收定时，所述上行链路传输数据对应于首先接收到的分组；以及

选择单元，用于仅对在所述接收定时之后预定的一段时间过去之前所接收的上行链路传输数据执行选择处理。

17.如权利要求14所述的移动通信系统，其特征在于，所述通信控制站的数据生成单元生成插入了用于再现所述无线电基站接收时钟的伪数据的下行链路传输数据，以及在所述TDMA帧内且要发送的信道数据分组没有出现的一段时间中发送所述下行链路传输数据。

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