DE19548153C2 - Procedure for the synchronization of the exchange of characters between a private branch exchange and a base station - Google Patents
Procedure for the synchronization of the exchange of characters between a private branch exchange and a base stationInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Synchronisation der Luftschnittstellen von zu einem Funknetz gehörenden Basisstationen nach dem DECT-Standard, bei dem die Basisstationen an eine DECT-Controller-Unit fest angeschlossen sind.The invention relates to a method for synchronizing the Air interfaces of those belonging to a radio network Base stations according to the DECT standard, in which the Base stations permanently connected to a DECT controller unit are.
Die Basisstationen eines derartigen Funknetzes werden nach DECT-Standard Fixed Parts genannt. Eine Synchronisation der Fixed Parts untereinander ist erforderlich, um in einem Funknetz z. B. nach DECT-Standard, die unterbrechungsfreie Gesprächsübergabe (seamless handover) von Mobilteilen, die nach DECT-Standard Portable Parts genannt werden, zu ermöglichen.The base stations of such a radio network are based on DECT standard called Fixed Parts. A synchronization of the Fixed parts among themselves is required to be in one Radio network z. B. according to the DECT standard, the uninterruptible Handover of handsets that portable parts according to the DECT standard enable.
Für schnurlose Systeme, z. B. Telefonsysteme sind die Übertragungsverfahren und die Frequenzbänder in analogen und digitalen Telefonnetzen standardisiert. Auf diesem für lokal begrenzte Mobilfunk-Kommunikation genutzten Standard, dem Digital European Cordless Telecommunication (DECT), basieren verschiedene DECT-Systeme. Gemeinsames Merkmal von solchen DECT-Systemen, z. B. DECT-PABX o. ä., ist eine Instanz, z. B. DECT-Controller-Unit genannt, an die die Fixed Parts angeschlossen werden, um Mobilität für die Nutzer zu bieten (roaming, handover).For cordless systems, e.g. B. Telephone systems are the Transmission method and the frequency bands in analog and standardized digital telephone networks. On this for local limited cellular communication standard Digital European Cordless Telecommunication (DECT) different DECT systems. Common characteristic of such DECT systems, e.g. B. DECT-PABX or the like, is an instance, z. B. DECT controller unit called, to which the fixed parts be connected to provide mobility for users (roaming, handover).
Je nach Ort und Anschlußlage der Fixed Parts treten zueinander Laufzeitunterschiede auf, die zum einen durch die unterschiedliche Kabellänge und zum anderen durch Zeitschlitzversätze in der Dect-Controller-Unit (Raum/Zeitmultiplex) bzw. in den Schaltkreisen durch Phasenunterschiede entstehen. Weiterhin ist es notwendig, daß alle Fixed Parts eines synchronen DECT-Funknetzes die gleiche Multiframe-Number auf ihrer Luftschnittstelle in Form eines sogenannten Broadcasts aussenden, damit die Portable Parts die Synchronität bei einem handover erkennen können.Depending on the location and location of the fixed parts, they come together Differences in running time, on the one hand by the different cable lengths and to the other Time slot offsets in the Dect controller unit (Space / time division) or in the circuits Phase differences arise. Furthermore, it is necessary that all fixed parts of a synchronous DECT radio network are the same Multiframe number on your air interface in the form of a so-called broadcasts so that the portable parts can Can detect synchronicity in a handover.
Es ist ein Verfahren zur Synchronisation der Luftschnittstellen von DECT-Basisstationen bekannt (DE 44 07 794 A1).It is a procedure for the synchronization of the air interfaces of DECT base stations known (DE 44 07 794 A1).
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, für ein derartiges System die Laufzeitunterschiede zwischen den Fixed Parts zu kompensieren und zusätzlich zeitgleich für eine gleiche Multiframe-Number bei allen im System befindlichen Fixed Parts zu sorgen, um ein sogenanntes seamless handover, das eine freie Bewegung - ohne Beeinträchtigungen - während eines Gespräches innerhalb eines Funknetzes gestattet, zu ermöglichen.The invention was based, for such an object System the runtime differences between the fixed parts compensate and additionally at the same time for the same Multiframe number for all fixed parts in the system to provide a so-called seamless handover, the one free movement - without impairments - during a Conversation within a radio network allowed to enable.
Diese Aufgabe ist durch die Erfindung gelöst, wie sie im ersten Patentanspruch dargelegt ist. Weitere vorteilhafte Maßnahmen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by the invention, as in first claim is set out. More beneficial Measures are the subject of the subclaims.
Bei der Erfindung wird zunächst für jeden Fixed Part die Laufzeit der Anschlußleitung ermittelt, dazu werden die restlichen Verzögerungszeiten der Dect-Controller-Unit und der Schaltkreise addiert und als reale Systemverzögerung an den Fixed Part übertragen. Der Fixed Part kann nun anhand einer bekannten maximalen Systemverzögerung zu der ermittelten realen Systemverzögerung einen Wert addieren, der die Differenz zwischen der maximalen Systemverzögerung und der ermittelten realen Systemverzögerung ist. Damit erhält man für alle Fixed Parts stets die maximale Systemverzögerung, unabhängig von der realen Systemverzögerung. Somit sind bei allen Fixed Parts die Laufzeitunterschiede kompensiert. Die absolute Zeitlage, die durch die Multiframe-Number bestimmt wird, muß jedoch noch für alle Fixed Parts erreicht werden.In the invention, the first for each fixed part Term of the connecting line is determined, for this the remaining delay times of the Dect controller unit and the Circuits added and as real system delay to the Transfer fixed part. The fixed part can now be based on a known maximum system delay to the determined Add a value to the real system delay that represents the Difference between the maximum system delay and the determined real system delay is. So you get for all fixed parts always the maximum system delay, regardless of the real system delay. Thus at All fixed parts compensated for the runtime differences. The absolute timing determined by the multiframe number must, however, still be achieved for all fixed parts.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer aus drei Figuren bestehenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen dieThe invention is described below using one of three figures existing drawing explained in more detail. Show in the drawing the
Fig. 1 das Blockschaltbild von Teilen eines DECT-Systems, die Fig. 1 shows the block diagram of parts of a DECT system, the
Fig. 2 das Prinzip eines in DECT-Systemen verwendeten Puls rahmens und die Fig. 2 shows the principle of a pulse frame used in DECT systems and the
Fig. 3 das erfindungsgemäße Synchronisierungsprinzip. Fig. 3 shows the principle of synchronization according to the invention.
Das System nach dem DECT-Standard besteht gemäß Fig. 1 aus einer DECT-Controller-Unit DCU mit mehreren, z. B. N = 1000, fest angeschlossenen Basisstationen FP1 . . . FPN. Die Basisstationen FP1 . . . FPN sind über z. B. jeweils zwei digitale Leitungen, die in Fig. 1 als Doppelstrich gezeichnet sind, mit der DECT- Controller-Unit DCU verbunden. Jede der digitalen Leitungen weist z. B. zwei Basiskanäle und einen Hilfs- oder Signalisierungskanal auf.The system according to the DECT standard is shown in FIG. 1 from a DECT controller unit DCU with a plurality of such. B. N = 1000, permanently connected base stations FP1. , , FPN. The base stations FP1. , , FPN are about z. B. each two digital lines, which are drawn in Fig. 1 as a double line, connected to the DECT controller unit DCU. Each of the digital lines has e.g. B. on two basic channels and an auxiliary or signaling channel.
Erfindungsgemäß dient entweder eine der Basisstationen FP1 . . . FPN als Haupt-(Master-)station, die anderen sind Unter- (Slave-)stationen oder eine zentrale Resource, z. B. ein Digitaler Signalprozessor DSP erzeugt die Synchronisations information und alle Basisstationen FP im System sind Unter- (Slave-)-stationen. Im gezeigten Beispiel der Fig. 1 sind FP1 oder DSP die Hauptstationen und die Unterstationen FP2 . . . FPN bzw. FP1 . . . FPN.According to the invention, either one of the base stations FP1 is used. , , FPN as main (master) station, the others are sub (slave) stations or a central resource, e.g. B. a digital signal processor DSP generates the synchronization information and all base stations FP in the system are sub (slave) stations. In the example shown in FIG. 1, FP1 or DSP are the main stations and the substations FP2. , , FPN or FP1. , , FPN.
Weiterhin wird einer der Signalisierungskanäle der Hauptstation FP1, in der Fig. 1 mit Pfeilen versehen, für die Synchronisation der Basisstationen FP1 . . . FPN untereinander verwendet. Dieser Kanal wird im weiteren Text als "Synchronisationskanal" bezeichnet. Die anderen Signalisierungskanäle der Hauptstation FP1 sowie der Unterstationen FP2 . . . FPN werden für den normalen Signalisierungsverkehr genutzt. Alternativ wird die Synchronisationsinformation vom Digitalen Signalprozessor DSP in die Synchronisationskanäle der FP1 . . . FPN eingespeist.Furthermore, one of the signaling channels of the main station FP1, provided with arrows in FIG. 1, is used for the synchronization of the base stations FP1. , , FPN used with each other. This channel is referred to as "synchronization channel" in the following text. The other signaling channels of the main station FP1 and the sub-stations FP2. , , FPN are used for normal signaling traffic. Alternatively, the synchronization information from the digital signal processor DSP into the synchronization channels of the FP1. , , FPN fed.
Die Hauptstation FP1 oder der Digitale Signalprozessor DSP erzeugen die System-Multiframe-Number und senden sie, immer wenn sie inkrementiert wurde, zum Zweck der Synchronisierung an den Synchronisationskanal. Die System-Multiframe-Number ist für die Zugangskontrolle (Medium Access Control) der Portable Parts zu den Fixed Parts beim handover erforderlich.The main station FP1 or the digital signal processor DSP generate the system multiframe number and send it, always if it has been incremented for the purpose of synchronization to the synchronization channel. The system multiframe number is for the access control (Medium Access Control) the portable Parts to the fixed parts required for handover.
Die DECT-Controller-Unit DCU schaltet diesen Synchronisationskanal der Hauptstation FP1 oder des Digitalen Signalprozessors DSP an sämtliche Signalisierungskanäle der Unterstationen FP2 . . . FPN und an die der Hauptstation FP1. Jede Station FP1 . . FPN empfängt den System-Multiframe und erzeugt einen internen synchronisierten Multiframe "FP-Multiframe- sync", wie in Fig. 3 angedeutet.The DECT controller unit DCU switches this synchronization channel of the main station FP1 or the digital signal processor DSP to all signaling channels of the sub-stations FP2. , , FPN and to that of the main station FP1. Each station FP1. , FPN receives the system multiframe and generates an internal synchronized multiframe “FP multiframe sync”, as indicated in FIG. 3.
Ein Multiframe gemäß Fig. 2 besteht aus 16 Rahmen. Jeder der 16 Rahmen weist z. B. 24 Zeitschlitze auf, von denen z. B. jeweils 12 für das normale Senden und 12 für das normale Empfangen der Stationen FP1 . . . FPN genutzt werden können. Die Multiframe-Number wird nach jeweils 160 ms inkrementiert. Jeder Rahmen ist 10 ms lang, ein Multiframe umfaßt somit 16 × 10 ms = 160 ms. Da die DECT-Controller-Unit DCU der Taktmaster des Systems ist und in ISDN-basierten Systemen mit 8 kHz- Rahmen entsprechend 125 µs gearbeitet wird, hat man sobald die Multiframes der Stationen FP1 . . . FPN synchronisiert sind, auch die Synchronisation der Fixed Parts auf den Takt der DECT- Controller-Unit DCU erreicht, da sich der Multiframe aus 1280 8 kHz Abtastungen (1280 × 125 µs = 160 ms) bzw. der Rahmen aus 80 8 kHz Abtastungen (80 × 125 µs = 10 ms) zusammensetzen läßt. A multiframe according to FIG. 2 consists of 16 frames. Each of the 16 frames has e.g. B. 24 time slots, of which, for. B. 12 each for normal transmission and 12 for normal reception of the stations FP1. , , FPN can be used. The multiframe number is incremented every 160 ms. Each frame is 10 ms long, a multiframe thus comprises 16 × 10 ms = 160 ms. Since the DECT controller unit DCU is the clock master of the system and is used in ISDN-based systems with 8 kHz frames corresponding to 125 µs, one has as soon as the multiframes of the stations FP1. , , FPN are synchronized, the synchronization of the fixed parts to the clock of the DECT controller unit DCU is achieved, since the multiframe consists of 1280 8 kHz samples (1280 × 125 µs = 160 ms) or the frame of 80 8 kHz samples ( 80 × 125 µs = 10 ms).
Die Rahmensynchronisationsinformation wird in den Synchronisationskanal gegeben, sie wird ausschließlich für die Synchronisation verwendet.The frame synchronization information is in the Given synchronization channel, it is only for the Synchronization used.
Die Hauptstation FP1 oder der Digitale Signalprozessor DSP senden eine synchronisierte Multiframe-Folge über den Synchronisationskanal. Die DECT-Controller-Unit DCU leitet die synchronisierte Multiframe-Folge an sämtliche Unterstationen FP2 . . . FPN und die Hauptstation FP1 weiter. Die synchronisierte Multiframe-Folge wird im selben 8 kHz-Rahmen an alle Stationen FP1 . . . FPN gesendet, jedoch mit der zuvor ermittelten und somit bekannten Laufzeitdifferenz dort empfangen.The main station FP1 or the digital signal processor DSP send a synchronized multiframe sequence over the Synchronization channel. The DECT controller unit DCU manages the synchronized multiframe sequence to all substations FP2. . . FPN and the main station FP1 continue. The synchronized Multiframe sequence is sent to all stations in the same 8 kHz frame FP1. . . FPN sent, but with the previously determined and thus receive known transit time difference there.
In jeder Station FP1 . . . FPN dient ein Phasenregelkreis der Synchronisation. Prinzipiell besteht dieser Phasenregelkreis aus einem Flipflop und einem Zähler, wie in Fig. 3 gezeigt. Wird das Flipflop durch das von jedem Fixed Part intern gebildete Signal "FP-Multiframe-sync" gesetzt, fängt der Zähler an zu zählen und wird von dem im Synchronisationskanal empfangenen, von der Hauptstation FP1 oder dem Digitalen Signalprozessor DSP gebildeten Signal "System-Multiframe- sync", angehalten. Jeder Fixed Part muß nun sein FP- multiframe-sync so legen, daß der gemessene Zeitunterschied zwischen FP-Multiframe-sync und dem System-Multiframe-sync genau der realen Systemverzögerung entspricht, da um diese Zeit verzögert das Signal bei den Fixed Parts eintrifft und die Multiframe-Numbers müssen übereinstimmen. Damit ist das System auch bezüglich der Multiframe-Number synchronisiert. Dieses Verfahren zur Synchronisation ist auch bei der Nutzung der bekannten ISDN-Kanalstruktur, zwei Basiskanäle, ein Hilfskanal, auf ISDN-Schnittstellen anwendbar.In every station FP1. , , FPN uses a phase locked loop for synchronization. In principle, this phase locked loop consists of a flip-flop and a counter, as shown in FIG. 3. If the flip-flop is set by the "FP-Multiframe-sync" signal generated internally by each fixed part, the counter begins to count and is received by the "System-Multiframe" signal received in the synchronization channel and formed by the main station FP1 or the digital signal processor DSP - sync "stopped. Each fixed part must now place its FP multiframe sync so that the measured time difference between FP multiframe sync and the system multiframe sync corresponds exactly to the real system delay, since the signal arrives at the fixed parts with a delay and the multiframe numbers must match. This means that the system is also synchronized with regard to the multiframe number. This synchronization method can also be used on ISDN interfaces when using the known ISDN channel structure, two basic channels, one auxiliary channel.
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