DE4293440C2 - Verfahren zur Sendesynchronisation und Kommunikationssystem - Google Patents
Verfahren zur Sendesynchronisation und KommunikationssystemInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie ein Kommunikationssystem
zur Sendesynchronisation.
Bei einem solchen, aus der WO 91/07020 bekannten Verfahren bzw.
Kommunikationssystem wird eine sogenannte weiche Übergabe der
Übertragung zu einer Mobileinheit von einem ersten Sender an
einer ersten Basisstation zu einem zweiten Sender an einer
zweiten Basisstation vorgesehen. Eine solche weiche Übergabe
zeichnet sich gegenüber einer herkömmlichen Übergabe in einem
zellularen Telefonsystem dadurch aus, daß eine Übertragung von
dem ersten Sender zu der Mobileinheit erst dann unterbrochen
wird, wenn zuvor eine Übertragung von dem zweiten Sender zu der
Mobileinheit hergestellt wurde. Das heißt, bei einer weichen
Übergabe der Übertragung findet für einen bestimmten Zeitraum
eine gleichzeitige Übertragung sowohl vom ersten Sender als
auch vom zweiten Sender zu der Mobileinheit statt. Diese weiche
Übergabe kann dabei sowohl von der Mobileinheit als auch von
einer die Basisstationen steuernden Vermittlungsstelle
eingeleitet werden. Bei dem bekannten Kommunikationssystem ist
an der Vermittlungsstelle ein Vocoder vorgesehen, der die von
einem öffentlichen Telefonnetzwerk kommende Sprachinformation
in ein digitales Datenpaket umformt, das dann an mehrere
Basisstationen übertragen werden kann, um von diesen wiederum
an eine Mobileinheit übertragen zu werden. Die Basisstationen
senden kontinuierlich Pilotsignale aus, die von den
Mobileinheiten empfangen werden können, um an der jeweiligen
Mobileinheit die Basisstation ermitteln zu können, deren
Pilotsignal mit der größten Signalstärke empfangen wird. Ändert
sich die Signalstärke der Pilotsignale von benachbarten
Basisstationen an einer Mobileinheit infolge einer Bewegung der
Mobileinheit zwischen diesen Basisstationen, so findet eine
Übergabe der Übertragung von einer Basisstation auf die jeweils
andere in Abhängigkeit von der Mobileinheit empfangenen
Signalstärke der Pilotsignale der jeweiligen Basisstation
statt. Während der sogenannten weichen Übergabe der Übertragung
zwischen einer Basisstation und der Mobileinheit auf die andere
Basisstation und die Mobileinheit findet während einer
bestimmten Zeitdauer eine gleichzeitige Übertragung auch der
Information, also z. B. der Sprachsignale, von beiden
Basisstationen an die Mobileinheit statt. Dadurch kann eine
Übergabe der Übertragung erreicht werden, ohne daß die jeweils
z. B. in Sprachverbindung miteinander stehenden Benutzer der
Mobileinheit und z. B. einer Teilnehmerstation des öffentlichen
Telefonnetzes eine Störung oder gar Unterbrechung der
Sprachverbindung feststellen können.
Auch dieses bekannte Verfahren wird dabei mit einem CDMA-Kommunikationssystem
ausgeführt, bei dem mit einem gespreizten Spektrum
für die Übertragung gearbeitet wird.
Kommunikationssysteme mit gespreiztem Spektrum arbeiten
mit mehrfachem Zugriff.
Eine Art eines gespreizten
Spektralsystems mit mehrfachem Zugriff ist ein Codeunterteilungssystem
mit mehrfachem Zugriff (CDMA, code division multiple
access). CDMA-Systeme mit gespreiztem Spektrum können
Spektrumspreiztechniken mit direkter Sequenz (DS-CDMA) oder
Frequenzspringen (FH-CDMA) verwenden. FH-CDMA-Systeme können
weiterhin in langsame Frequenzsprung- (SFH-CDMA) und
schnelle Frequenzsprungsysteme (FFH-CDMA) unterteilt werden.
In SFH-CDMA-Systemen modulieren einige Datensymbole, die
eine Sequenz von zu übertragenden Datenbits darstellen, die
Trägerwelle innerhalb eines einzigen Sprungs; in FFH-CDMA-
Systemen springt die Trägerwelle mehrmals pro Datensymbol.
In einem SFH-CDMA-System werden mehrfache Kommunikationskanäle
durch das Zuweisen von Bereichen einer breiten
Frequenz für jeden einzelnen Kanal bereitgestellt. Zum Beispiel
wird eine Kommunikation zwischen zwei Kommunikationseinheiten
über einen bestimmten Kommunikationskanal durch
Verwendung eines Frequenzsynthesizers zum Erzeugen einer
Trägerwelle in einem bestimmten Bereich eines breiten Frequenzbandes
für eine kurze Zeitperiode durchgeführt. Der
Frequenzsynthesizer verwendet einen Eingangsspreizcode, um
die bestimmte Frequenz aus dem Satz von Frequenzen in dem
breiten Frequenzband, bei der die Trägerwelle erzeugt werden
soll, zu bestimmen. Spreizcodes werden durch einen Spreizcode
generator in den Frequenzsynthesizer eingegeben. Der
Spreizcodegenerator wird periodisch durch verschiedene Übergänge
getaktet, was bewirkt, daß verschiedene oder verschobene
Spreizcodes von dem Frequenzsynthesizer ausgegeben werden.
Daher wird die Trägerwelle, während der der Spreizcodegenerator
periodisch getaktet wird, in der Frequenz Sprüngen unterworfen
oder verschiedenen Bereichen des Frequenzbandes
zugewiesen. Zusätzlich zum Springen wird die Trägerwelle von
Datensymbolen moduliert, die eine Sequenz von zu übertragenden
Datenbits darstellen. Ein üblicher Typ von in SFH-CDMA-Systemen
verwendeter Trägerwellenmodulation ist die M-te
Frequenzverschiebungsaustastung (M-ary frequency shift
keying, MFSK), wobei k=log₂M Datensymbole verwendet werden, um
zu bestimmen, welche der M Frequenzen zu übertragen ist.
Mehrfache Kommunikationskanäle werden durch Verwendung
einer Mehrzahl von Spreizcodes zugewiesen, um Bereiche des
Frequenzbandes während derselben Zeitperiode verschiedenen
Kanälen zuzuweisen. Als Ergebnis befinden sich die übertragenen
Signale in demselben breiten Frequenzband des Kommunikationskanals,
jedoch innerhalb eindeutiger Bereiche des
breiten Frequenzbands, die durch eindeutige Spreizcodes zugewiesen
werden. Diese eindeutigen Spreizcodes sind vorzugsweise
zueinander orthogonal, so daß die Kreuzkorrelation
zwischen Spreizcodes ungefähr Null ist. Einzelne übertragene
Signale können aus dem Kommunikationskanal wiedergewonnen
werden durch Entspreizen eines die Summe der Signale darstellenden
Signals mit einem Spreizcode, der mit dem bestimmten,
aus dem Kommunikationskanal wiederzugewinnenden
Signal verbunden ist. Außerdem kann, wenn die Spreizcodes
zueinander orthogonal sind, das empfangene Signal mit einem
bestimmten Spreizcode verbunden werden, so daß nur das gewünschte,
mit dem bestimmten Spreizcode verbundene Signal
verstärkt wird, während die anderen Signale nicht verstärkt
werden.
Da die CDMA-Technologie in modernen
zellulären Systemen angewendet wird, entstehen aufgrund
der Natur von zellulären Systemen Probleme in den Systemen.
Zum Beispiel ist in zellulären Systemen mit einer programmierten
oder weichen Übergabemöglichkeit die Rahmensynchronisation für
den ordentlichen Betrieb kritisch. Während der programmierten
Übergabe (soft hand off) empfängt eine mobile Einheit mit einer
Diversity-Emfangsmöglichkeit Sprach- oder Steuerungssendungen
von zwei Basen. Abhängig von der Stärke oder der Qualität
der Übertragung der Basisstationen wählt die mobile Einheit
die Sendung der Basisstation mit der besten Signalqualität
aus. Diese Konfiguration des zellulären Systems erfordert,
daß die beiden Basisstationen dieselben Sprach- oder
Steuerungsdaten zur gleichen Zeit senden, so daß die mobile
Einheit einen Diversityvorgang bei beiden Signalen von beiden
Basisstationen durchführen kann.
Der Datenpaketsynchronisationsprozeß sollte außerdem die
Paketverzögerung im Hinblick auf die Senderahmengrenzen so
minimal wie möglich halten, um die gesamte Paketverzögerung
in dem System zu reduzieren. Der Synchronisationsprozeß ist
inhärent schwieriger, da sich die Basisstationen typischerweise
in verschiedenen Abständen von einem zentralen Verteilerpunkt
(z. B. einer Vermittlungsstelle) befinden. Zur genauen
Synchronisation der Sendung muß die Abstandsdifferenz der
Verbindungen und Zweige, die die zentralen Datenverteilungspunkte
mit den Basisstationen verbinden, berücksichtigt werden.
Typische Verfahren berechnen die Verzögerung von dem
zentralen Datenverteilerpunkt zu jeder Basisstation und verzögern
dementsprechend das zu sendende Paket. Dieses Verfahren
hat jedoch mehrere Nachteile. Zunächst ist die Berechnung
der Verzögerung eine intensive Berechnung oder Messung,
die während des Übergabebetriebs wertvolle Prozessorzeit
verbraucht. Noch wichtiger ist, daß der Verzögerungsunterschied
zwischen den Zellen und dem zentralen Datenverteilerpunkt
in der Größenordnung von einigen hundert Mikrosekunden
liegt. Unter Berücksichtigung einer Echtzeit-Verarbeitungsumgebung
für die Paketverzögerungsumgebung (Abstempeln von
stummen, ausgehenden Paketen und Überwachen von Ankunftszeitmeldungen
an der Basisstation) besitzt die Berechnungsantwortunsicherheit
ungefähr dieselbe Größenordnung wie die
Meßvorgaben. Dies führt dazu, daß eine volle Paketverzögerung
(20 ms) im Falle einer durch die Unsicherheit in der Berechnungsantwort
verursachten fehlenden Übereinstimmung dazu
addiert werden muß.
Also besteht eine Notwendigkeit für ein Datenpaketausrichtungsschema,
das einen feineren Grad von Paketausrichtungsauflösung
bietet und auch nicht rechenintensiv ist.
Aus dem Telecom-Report 9, 1986, S. 49 bis 51 ist ein synchron
arbeitendes Mobilfunk-Netzwerk bekannt. Die Basisstationen
dieses Mobilfunksystems werden selbständig über Funk
synchronisiert. Dazu ist eine direkte funktechnische
Sichtverbindung zwischen benachbarten Basisstationen
erforderlich. Jede Basisstation ist mit einer Meßeinrichtung,
dem Phasenempfänger, ausgestattet. Um die Übertragung des
exakten Zeitbezugs über Funk sicherzustellen, wird in den
Funkblöcken vor jeder Nutznachricht der sogenannte Barker-Code
gesendet. An den Barker-Code schließt sich ein Leerbit an, das
von jeder empfangenden Einrichtung dazu benutzt wird, einen
Zeitbezug für die Synchronisation der Senderahmen zu
generieren. Die allgemeinen Strukturen dieses Mobilfunksystems
sind im Telecom-Report 9, 1986, Seiten 16 bis 20 beschrieben.
Aus Telekommunikation von A bis Z, Klaus-Rüdiger Fellbaum, VDE-
Verlag, Ausgabe 1981/1982, Seiten 120 bis 121 ist ein Vocoder
zur Sprachsignalübertragung bekannt. Aus dem gezeigten
Prinzipschaltbild ist ersichtlich, daß der Vocoder einen
Analyseteil und einen Syntheseteil aufweist. Im Analyseteil
werden die eingehenden analogen Daten digitalisiert und
codiert. Im Syntheseteil werden codierte Daten decodiert und
D/A-gewandelt.
Ausgehend von dem oben beschriebenen Stand der Technik ist es
die Aufgabe der Erfindung, eine Sendesynchronisation für den
Diversity-Empfang einer Mobilstation zu schaffen, wobei die
unterschiedlichen Signallaufzeiten kompensiert werden, ohne
dabei die zu übertragenden Datenpakete um eine volle
Senderahmenlänge verzögern zu müssen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale im Patentanspruch
1 bzw. 2 gelöst.
Fig. 1 zeigt ein Kommunikationssystem, das die
Übertragungssynchronisation nach der Erfindung
verwenden kann.
Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm einer in dem
Kommunikationssystem der Fig. 1 eingebauten Basisstation.
Fig. 3 zeigt eine Senderahmenverzögerung zwischen
zwei Basisstationen.
Fig. 4 zeigt eine Senderahmenausrichtung der
in Fig. 3 gezeigten Verzögerung nach der Erfindung.
Fig. 1 zeigt ein Kommunikationssystem
in Form eines
zellulären Funktelephonsystems mit Basisstationen 130-134, die
mit einerVermittlungsstelle 120 verbunden sind. Die EMX-Vermittlungsstelle
120 dient als eine Schnittstelle zwischen dem lokalen, öffentlichen
Telephonnetzwerk (PSTN) und den Basisstationen
130-134 des zellulären Telephonsystems.
Wenn sich ein Teilnehmer oder eine mobile Einheit 125
durch das Funktelephonsystem bewegt, ist eine Übergabe (hand off) der
Kommunikation zwischen der mobilen Einheit und der sie bedienenden
Basisstation, die, wie in Fig. 1 gezeigt, die Basisstation
130 ist, erforderlich. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
besitzt die mobile Einheit eine Diversitymöglichkeit,
die ihr ermöglicht, die Sendung von zwei getrennten
Basisstationen gleichzeitig zu empfangen. Die mobile
Einheit 125 bestimmt nach dem Empfang der beiden Sendungen,
welche der beiden Sendungen die beste Signalqualität zur
Verfügung stellt. Die Möglichkeit, die Sendung auszuwählen,
die die beste Signalqualität in Echtzeit bereitstellt, gibt
der mobilen Einheit die Fähigkeit, eine programmierte
Übergabe (soft handoff) durchzuführen. Dieser programmierte
Übergabebetrieb kann nur dann erfolgreich sein, wenn beide Basisstationen
die erforderlichen Datenpakete genau zum gleichen
Zeitpunkt senden. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
enthalten die auszurichtenden Datenpakete Sprachdaten,
jedoch arbeitet die Ausrichtungstechnik gleich gut auch für
andere Datentypen, zum Beispiel für Steuerungsdaten. Zusätzlich
kann die mobile Einheit eine Prozedur verwenden, die
mobil unterstützter Übergabebetrieb (MAHO, mobile-assisted
handoff) genannt wird, die die Elimination von Abtastempfängern
in den Zielbasisstationen 130-134 ermöglicht. Wenn sich
die mobile Einheit von der bedienenden Basisstation 130 entfernt,
nimmt die Qualität der Kommunikation zwischen ihr und
der bedienenden Basisstation 130 ab. Wenn die Kommunikation
schlechter als ein vorgegebener Schwellwert wird, wird der
mobilen Einheit 125 eine Liste von allen Zielbasisstationen
131-134 gesandt und sie wird von der bedienenden Basisstation
130 angewiesen, zu bestimmen, ob eine der Basisstationen
130-134 möglicherweise ein Kandidat für die Übergabe
ist. Die mobile Einheit mißt das Signalqualitätsinformationssignal
oder einen Signalkanal, der von jeder der
Zielbasisstationen 131-134 gesendet wird, um einen Signalqualitätswert
für jeden gemessenen Signalkanal zu erzeugen.
Der von jeder der Zielbasisstationen 131-134 gesendete Signalkanal
hat eine bestimmte Frequenz. Die mobile Einheit
kann zu diesem Zeitpunkt entweder die gemessenen Signalqualitätswerte
zurück an die bedienende Basisstation 130 zur weiteren
Verarbeitung schicken oder selbst basierend auf diesen
Werten eine Übergabeentscheidung durchführen. Die von der
mobilen Einheit 125 gemessenen Signalqualitätswerte sind
empfangene Signalstärkeanzeigen (received signal strength
indications, RSSI′s) des Signalkanals jeder der Zielbasisstationen
131-134. Die für jeden Signalkanal gemessene RSSI
gibt die Signalstärke für den speziellen Signalkanal bei
seiner speziellen Frequenz an. Die RSSIs werden wie die Diversityfähigkeit
der mobilen Einheit 125 zum Erleichtern des
Übergabebetriebs im zellulären Funktelephonsystem verwendet.
Fig. 2 zeigt allgemein ein Blockdiagramm einer hier
verwendeten Basisstation.
Als Beispiel ist eine Basisstation 130 in Fig. 2
abgebildet. Eine Schnittstelle 205 verbindet die Basisstation
130-134 mit der EMX 120. Die Schnittstelle 205 ist mit
einem Prozessor 210 verbunden, der in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ein digitaler Signalprozessor
(DSP) ist. Der Prozessor 210 ist außerdem mit einem
Speicherblock 220 verbunden, der RAM und ROM umfaßt. Der
Prozessor ist mit einem Sender/Empfänger 215 verbunden, der
die Schnittstelle zwischen dem Prozessor 210 und dem von der
Basisstation 130-134 gesendeten Kanal bildet. Pakete von
komprimierten Sprachdaten, die von der EM 120 in die Basisstation
130-134 eingehen, werden in die Schnittstelle 204
eingegeben und zu dem Prozessor 210 gesendet. Der Prozessor
210 verarbeitet die Pakete von komprimierten Sprachdaten,
indem er unter anderem eine Vorwärtsfehlerkorrektur (FEC),
Interleaving und eine zyklische Redundanzüberprüfung (CRC),
die für die Senderahmen notwendig ist, durchführt. Der bearbeitete
Senderahmen wartet dann im Speicher 220, um von dem
Sender/Empfänger 215 drahtlos zu einem geeigneten
Zeitpunkt zur mobilen Einheit 125 gesandt zu werden.
Fig. 3 zeigt die Senderahmenverzögerung zwischen
zwei Basisstationen, die das hier beschriebene Verfahren
verwenden können. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
enthält die EMX 120 unter anderem einen Vocoder
315, eine Vermittlungshardware 320, die mit dem PSTN verbunden
ist, und einen Prozessor 312. In künftigen zellulären
Funktelephonsystemen kann der Vocoder 315 physikalisch von
der EMX 120 getrennt sein. Der Vocoder 315 wird verwendet,
um Sprachdaten von dem PSTN über die Vermittlungshardware 320 in
Pakete komprimierter Sprachdaten zu komprimieren, die über
Verbindungen 110, 112 übertragen werden können. Wenn sie von
dem Vocoder 315 gesendet werden, kommen die Pakete in der
Zelle in einem komprimierten Sprachformat zu einem beliebigen
Zeitpunkt bezüglich der Senderahmenreferenz 300 an. Nach
dem Bearbeiten des Pakets mit komprimierten Sprachdaten
(Bilden eines Senderahmens zum Senden), warten die Basisstationen
130, 131 auf die nächste bereite Senderahmen-Zeitperiode,
bevor sie die Senderahmen senden. Die Senderahmenreferenz
300 ist die von den Basisstationen 130, 131 benutzte
Taktreferenz für die Rahmenübertragung. Um zum Beispiel eine
Senderahmenübertragung zu beginnen, würde ein Taktimpuls an
einem Punkt A der Senderahmenreferenz 300 auftreten, die
Übertragung des Senderahmens 1 beginnt (unter der Annahme,
daß die Bearbeitung des Senderahmens 1 vor dem Auftreten
des Taktimpulses A beendet ist) und dauert an bis ein Taktimpuls
beim Punkt B auftritt. Zu diesem Zeitpunkt beginnt
die Übertragung für den Rahmen 2 und dauert an, bis ein
Taktimpuls beim Punkt C auftritt. Dieser Prozeß dauert während
der Senderahmenübertragung der Sprachdaten an.
Die Verzögerung, die auftritt und die die Ursache des zu
lösenden Problems ist, wird durch den Unterschied in der
Länge zwischen der Verbindung 112 und der Verbindung 110,
die in Fig. 3 als ΔL bezeichnet ist, verursacht. Da die Pakete
der komprimierten Sprachdaten durch den Vocoder 315
gleichzeitig an die Basisstationen 130, 131 übertragen werden,
werden die zur Basisstation 131 übertragenen Pakete um
eine mit ΔL in Beziehung stehende Zeit verzögert. Diese Zeitverzögerung
ist in dem von der Basisstation 131 zu sendenden Senderahmen
305 als Δt bezeichnet. Wenn Δt in den Senderahmen 305 Null
wäre und die Senderahmen 305 mit den Senderahmen 310 synchron
wären, könnte die Übertragung beim Taktimpuls der Senderahmenreferenz
300 beginnen und über den Rahmen 1 der
Senderahmenreferenz 300 andauern, bis der Taktimpuls bei
Punkt B auftritt. Da jedoch die von der Basisstation 131 zu
übertragenden Senderahmen 305 um Δt verzögert sind und somit
die Bearbeitung zu Senderahmen zum Zeitpunkt A nicht beendet
wäre, wenn keine Ausrichtung durchgeführt würde, wäre der
erste Rahmen, bei dem eine Übertragung auftreten würde, 2
der Senderahmenreferenz 300. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel
beträgt jeder Senderahmen (0, 1, . . .) der Senderahmenreferenz
300 und die zu übertragenden Senderahmen
305 und 310 jeweils 20 Millisekunden. Also könnte, wenn die
Basisstation 131 den Senderahmen 1 der Senderahmen 305 in
dem Referenzsenderahmen 2 der Senderahmenreferenz 300 sendet,
während die Basisstation 130 den Senderahmen 1 der
Senderahmen 310 in dem Referenzsenderahmen 1 der Senderahmenreferenz
300 sendet, kein Diversityempfang in der mobilen
Einheit 125 durchgeführt werden, und eine programmierte
Übergabe wäre nicht möglich.
Um Δt zu kompensieren, könnten die von der Basisstation
130 zu sendenden Senderahmen 310 durch Verzögerung um einen
gesamten Senderahmen ausgerichtet werden. Dies hat jedoch
mehrere Nachteile.
Erstens wird, wenn der Senderahmen 310 um einen vollen Senderahmen
(20 Millisekunden) verzögert wurde, die Verzögerung
während des Gesprächs für die gesamte Dauer des Gesprächs
aufrecht erhalten, wenn die Zelle schließlich nach der Übergabe
benutzt wird. Zweitens gibt der Vocoder 315 die
komprimierten Sprachrahmen an jede der Basisstationen 130,
131 zur gleichen Zeit aus, so daß eine unabhängige Ausrichtung
eines Senderahmens 305 oder 310 in Inkrementen von weniger
als 20 ms nicht praktikabel ist.
Fig. 4 zeigt die Senderahmenausrichtung entsprechend
der Erfindung. In dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel sind beide Senderahmen 405, 400 um den
gleichen Betrag ausgerichtet, um eine Übertragung während
der Zeitperiode des geeigneten Senderahmens der Senderahmenreferenz
300 zu ermöglichen. Wie in Fig. 4 gezeigt, sind
dort Senderahmen 400, 405 gezeigt, die in der Zeit um einen
Betrag von wenigstens Δt nach vorne verschoben sind, wobei
Δt von der Größenordnung von einigen Hundert µs ist. Da das
Ende des Rahmens 1 in jedem der zu übertragenden Senderahmen
400, 405 vor dem bei Punkt A auftretenden Taktimpuls
auftritt, kann der bei Punkt A auftretende Taktimpuls als
Auslöseimpuls für die Übertragung verwendet werden. Demzufolge
wird der Rahmen 1 jedes der zu übertragenden Senderahmen
400, 405 während der Zeitperiode von dem Taktimpuls
A bis zum Taktimpuls B der Senderahmenreferenz 300 übertragen.
Durch das Nachvorneverschieben beider zu übertragenden
Senderahmen 400, 405, wird die in dem Kommunikationssystem
auftretende Rahmenverzögerung Δt kompensiert, indem nur einige
Hundert µs Verzögerung zur neu benutzten Zelle addiert werden,
verglichen mit der Addition von 20 ms Verzögerung bei anderen
Techniken.
Um die Verzögerung Δt zu kompensieren, wird die Länge
des Rahmens im Rahmenpuffer 323, 328, der darauf wartet,
übertragen zu werden, überwacht, oder es können
sogenannte zeitgestempelte Zeiger verwendet werden. Im Falle einer Kompensation
für eine Ein-Zellen-Konfiguration kann ein erster
Zeiger gestempelt werden, wenn eine Basisstation 130, 131
die Bearbeitung des Senderahmens beendet, und der zweite
Zeiger kann von einem Sendetaktimpuls, zum Beispiel A, B, C
usw., in der Senderahmenreferenz 300 gestempelt werden. In
dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird die Prozedur des
Nachvorneverschiebens der Zeit oder der Verzögerung der Pakete
der komprimierten Sprachdaten, die von dem Vocoder 315
übertragen werden (und somit die bearbeiteten Senderahmen),
durch Verwendung von In-Band- oder Außer-Band-Vocoderbefehlen
durchgeführt. Ein Verfahren zum Nachvorneverschieben und
Verzögern unter Verwendung des Vocoders ist beschrieben in
der GSM-Empfehlung 8.60, veröffentlicht von ETSI/PT, Versionsnr.
3.2.0, Januar 1990. Bei dieser Technik werden Impulscode-
modulierte (PCM) Abtastpunkte in Abhängigkeit von dem
geeigneten Vocoderkommando entweder von dem Vocoder nach
vorne verschoben oder verzögert.
Im Falle einer einzigen Zelle (unter der Annahme, daß
eine zeitgestempelte Zeigertechnik verwendet wird), kommen
die Pakete komprimierter Sprachdaten zu einem beliebigen
Zeitpunkt bezüglich der Intervallimpulse A, B, C, usw. der
Senderahmenreferenz 300 an. Ein Zeitzeiger kann gestempelt
werden, wenn der Prozessor 210 die Senderahmenbearbeitung
der komprimierten Sprachdaten beendet und der zweite Zeitzeiger
kann gestempelt werden, wenn die Intervallimpulse
A, B, C usw. auftreten. Wenn der Unterschied zwischen den
Zeigern größer oder gleich einem Übertragungsauslösewert
ist, zum Beispiel die Hälfte der Intervalldauer (10 ms),
wird der Vocoder 315 angewiesen, die Pakete der
komprimierten Sprachdaten um einen ungefähr durch 20 ms gegebenen
Betrag minus der Zeigerdifferenz nach vorne zu verschieben.
Wenn die Zeigerdifferenz geringer als 10 ms ist,
wird der Vocoder 315 angewiesen, die Pakete der
komprimierten Sprachdaten um einen Betrag zu verzögern, der
ungefähr durch den Betrag der Zeigerdifferenz gegeben ist.
In Situationen mit programmierter Übergabe (unter
Verwendung einer zeitgestempelten Zeigertechnik) arbeitet eine
der Zellen schon mit der Senderahmenreferenz 300.
Wenn die Zeigerdifferenz der anderen Zelle größer als 10 ms
ist, wird der neue Rahmen verzögert, und der Vocoder 315
wird angewiesen, beide Rahmen um einen Betrag ungefähr
gleich Δt in Fig. 3 und Fig. 4 nach vorne zu verschieben.
Claims (2)
1. Verfahren zur Sendesynchronisation in einem Kommunikationssystem,
das eine weiche Übergabe der Übertragung zu einer Mobileinheit
(125) von einem ersten Sender (130) zu einem zweiten
Sender (131) ermöglicht, wobei der erste und der zweite Sender ein Datenpaket
innerhalb von diesen ausgesendeter
synchroner Senderahmen an die Mobileinheit überträgt,
mit den Schritten:
Codieren des Datenpakets durch einen Vocoder (315), der mit dem ersten Sender (130) und dem zweiten Sender (131) verbunden ist;
Übertragen des Datenpakets vom Vocoder (315) an den ersten Sender und den zweiten Sender in einem Zeitrahmen, wobei das Datenpaket um eine erste Zeitverzögerung während der Übertragung vom Vocoder (315) zum ersten Sender (130) und um eine zweite Zeitverzögerung während der Übertragung vom Vocoder (315) zum zweiten Sender (131) verzögert wird;
Einstellen des Vocoders derart, daß der Übertragungszeitpunkt des das Datenpaket enthaltenden Zeitrahmens zum Ausgleich der ersten Zeitverzögerung gewählt wird;
Bestimmen einer Zeitdifferenz zwischen der Ankunft des mit der zweiten Verzögerungszeit verzögerten Datenpakets am zweiten Sender und dem Aussenden des nächsten Senderahmens;
Vergleichen der Zeitdifferenz mit der halben Zeitdauer des Senderahmens;
Einstellen des jeweils gewählten Übertragungszeitpunkts des das Datenpaket enthaltenden Zeitrahmens am Vocoder durch zeitliches Verzögern des Übertragungszeitpunktes des Datenpakets, wenn die Zeitdifferenz kleiner als die halbe Zeitdauer ist, sowie zeitliches Vorverschieben des Übertragungszeitpunktes des Datenpakets, wenn die Zeitdifferenz größer als die halbe Zeitdauer ist.
Codieren des Datenpakets durch einen Vocoder (315), der mit dem ersten Sender (130) und dem zweiten Sender (131) verbunden ist;
Übertragen des Datenpakets vom Vocoder (315) an den ersten Sender und den zweiten Sender in einem Zeitrahmen, wobei das Datenpaket um eine erste Zeitverzögerung während der Übertragung vom Vocoder (315) zum ersten Sender (130) und um eine zweite Zeitverzögerung während der Übertragung vom Vocoder (315) zum zweiten Sender (131) verzögert wird;
Einstellen des Vocoders derart, daß der Übertragungszeitpunkt des das Datenpaket enthaltenden Zeitrahmens zum Ausgleich der ersten Zeitverzögerung gewählt wird;
Bestimmen einer Zeitdifferenz zwischen der Ankunft des mit der zweiten Verzögerungszeit verzögerten Datenpakets am zweiten Sender und dem Aussenden des nächsten Senderahmens;
Vergleichen der Zeitdifferenz mit der halben Zeitdauer des Senderahmens;
Einstellen des jeweils gewählten Übertragungszeitpunkts des das Datenpaket enthaltenden Zeitrahmens am Vocoder durch zeitliches Verzögern des Übertragungszeitpunktes des Datenpakets, wenn die Zeitdifferenz kleiner als die halbe Zeitdauer ist, sowie zeitliches Vorverschieben des Übertragungszeitpunktes des Datenpakets, wenn die Zeitdifferenz größer als die halbe Zeitdauer ist.
2. Kommunikationssystem, mit dem eine weiche Übergabe der Übertragung
zu einer Mobileinheit (125) von einem ersten Sender
(130) zu einem zweiten Sender (131) möglich ist, wobei der erste
und der zweite Sender ein Datenpaket innerhalb von diesen ausgesendeter
synchroner Senderahmen
an die Mobileinheit überträgt, mit:
einem mit dem ersten Sender (130) und dem zweiten Sender (131) verbundenen Vocoder (315) zum Codieren des Datenpakets zur Übertragung an den ersten Sender und den zweiten Sender in einem Zeitrahmen;
wobei das Datenpaket während der Übertragung von dem Vocoder zum ersten Sender um eine erste Zeitverzögerung und während der Übertragung vom Vocoder zum zweiten Sender um eine zweite Zeitverzögerung verzögert wird;
einer am ersten Sender (130) vorgesehenen und mit dem Vocoder (315) verbundenen Einrichtung (321) zum Einstellen des Vocoders derart, daß der Übertragungszeitpunkt des das Datenpaket enthaltenden Zeitrahmens zum Ausgleich der ersten Zeitdifferenz bestimmt wird;
eine am zweiten Sender (131) vorgesehene und mit dem Vocoder (315) verbundene Einrichtung (326) zum Bestimmen einer Zeitdifferenz zwischen der Ankunft des mit der zweiten Zeitverzögerung verzögerten Datenpakets am zweiten Sender und dem Aussenden des nächsten Senderahmens, und
eine am Vocoder (315) vorgesehene Einrichtung (312) zum Einstellen des jeweils bestimmten Übertragungszeitpunkts des das Datenpaket enthaltenden Zeitrahmens aufgrund der zweiten Zeitdifferenz;
wobei die Einrichtung (312) zum Einstellen die zweite Zeitdifferenz mit der halben Zeitdauer des Senderahmens vergleicht und, wenn die Zeitdifferenz größer als die halbe Zeitdauer ist, den Übertragungszeitpunkt des Datenpakets zeitlich vorverschiebt,
und, wenn die Zeitdifferenz kleiner als die halbe Zeitdauer ist, den Übertragungszeitpunkt des Datenpakets zeitlich verzögert.
einem mit dem ersten Sender (130) und dem zweiten Sender (131) verbundenen Vocoder (315) zum Codieren des Datenpakets zur Übertragung an den ersten Sender und den zweiten Sender in einem Zeitrahmen;
wobei das Datenpaket während der Übertragung von dem Vocoder zum ersten Sender um eine erste Zeitverzögerung und während der Übertragung vom Vocoder zum zweiten Sender um eine zweite Zeitverzögerung verzögert wird;
einer am ersten Sender (130) vorgesehenen und mit dem Vocoder (315) verbundenen Einrichtung (321) zum Einstellen des Vocoders derart, daß der Übertragungszeitpunkt des das Datenpaket enthaltenden Zeitrahmens zum Ausgleich der ersten Zeitdifferenz bestimmt wird;
eine am zweiten Sender (131) vorgesehene und mit dem Vocoder (315) verbundene Einrichtung (326) zum Bestimmen einer Zeitdifferenz zwischen der Ankunft des mit der zweiten Zeitverzögerung verzögerten Datenpakets am zweiten Sender und dem Aussenden des nächsten Senderahmens, und
eine am Vocoder (315) vorgesehene Einrichtung (312) zum Einstellen des jeweils bestimmten Übertragungszeitpunkts des das Datenpaket enthaltenden Zeitrahmens aufgrund der zweiten Zeitdifferenz;
wobei die Einrichtung (312) zum Einstellen die zweite Zeitdifferenz mit der halben Zeitdauer des Senderahmens vergleicht und, wenn die Zeitdifferenz größer als die halbe Zeitdauer ist, den Übertragungszeitpunkt des Datenpakets zeitlich vorverschiebt,
und, wenn die Zeitdifferenz kleiner als die halbe Zeitdauer ist, den Übertragungszeitpunkt des Datenpakets zeitlich verzögert.
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