RU2127488C1 - Phase-lead synchronization method and device for mobile radio communication systems - Google Patents
Phase-lead synchronization method and device for mobile radio communication systems Download PDFInfo
- Publication number
- RU2127488C1 RU2127488C1 RU95120027A RU95120027A RU2127488C1 RU 2127488 C1 RU2127488 C1 RU 2127488C1 RU 95120027 A RU95120027 A RU 95120027A RU 95120027 A RU95120027 A RU 95120027A RU 2127488 C1 RU2127488 C1 RU 2127488C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- clock
- signal
- time
- synchronization
- delay time
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к технике электрической связи и может быть использовано в системах подвижной радиосвязи (СПР). The present invention relates to techniques for electrical communications and can be used in systems of mobile radio communications (SPR).
Известен способ синхронизации в СПР, основанный на передаче опорного сигнала, который используется для синхронизации, передачи кодов идентификации и т. п. Такой способ описан, например, в заявках на изобретения: ЕПВ N 0037519 "Подвижная радиосеть с синхронизацией, действующей на всей сети" от 14.10.81 г. , бюлл. N 41, и PCT N 91/00658 "Способ синхронизации в сотовой сети подвижной радиосвязи" от 10.01.91 г., бюлл. N 2. A known synchronization method in the DSS, based on the transmission of the reference signal, which is used for synchronization, transmission of identification codes, etc. This method is described, for example, in applications for inventions: EPO N 0037519 "Mobile radio network with synchronization operating on the entire network" dated 10/14/81, bull. N 41, and PCT N 91/00658 "Method of synchronization in a cellular network of mobile radio communications" from 10.01.91, bull.
Однако такой способ ведет к усложнению аппаратуры и увеличению ее массогабаритных характеристик. However, this method leads to a complication of the equipment and an increase in its overall dimensions.
Наиболее близким по технической сути к предлагаемому является способ, используемый в Европейской цифровой сотовой СПР GSM, описанный в журнале "Передача информации./ Экспресс-информация, под ред. проф. М.Д.Венедиктова, Москва, ВИНИТИ, 1994 г., N 28, стр.9-39. The closest in technical essence to the proposed one is the method used in the European Digital Cellular Broadcasting Network GSM, described in the journal "Information Transmission. / Express Information, edited by Prof. MD Venediktov, Moscow, VINITI, 1994, N 28, p. 9-39.
Этот способ заключается в том, что в структуре кадра с временным разделением каналов (ВРК) с помощью тактовых импульсов (ТИ)
- передают от базовой станции (БС) к подвижной станции (ПС) синхронизирующую посылку (СП) по времени;
- подстраивают по времени на ПС генераторы ТИ и СП синхронно с принятыми от БС эталонными ТИ и СП.This method consists in the fact that in the frame structure with time division of channels (VRK) using clock pulses (TI)
- transmit from the base station (BS) to the mobile station (PS) the synchronization package (SP) in time;
- TI and SP generators are tuned in time to the PS in synchronism with the reference TI and SP received from the BS.
Для реализации этого способа система GSM использует устройство, описанное в вышеупомянутом журнале "Экспресс-информация" на стр.15. Укрупненная блок-схема этого устройства представлена на фиг.1, где приняты следующие обозначения:
1 - подвижная станция (ПС);
2 - канал связи (КС);
3 - базовая станция (БС);
4 - центр коммутации и управления (ЦКУ).To implement this method, the GSM system uses the device described in the aforementioned magazine "Express Information" on page 15. An enlarged block diagram of this device is presented in figure 1, where the following notation:
1 - mobile station (PS);
2 - communication channel (CS);
3 - base station (BS);
4 - switching and control center (CCU).
Устройство работает следующим образом. БС3 передает по КС2 на ПС1 с помощью ТИ цифровой сигнал в виде кадров (пакетов), содержащих СП и информацию. На ПС1 осуществляют прием сигнала, подстройку по времени генераторов ТИ и СП синхронно с принятыми от БС эталонными ТИ и СП и прием информации. Информация с ПС1 передается на БС3 аналогичным образом, с той лишь разницей, что СП в сторону БС3 не передается. Вся работа устройства производится в дуплексном режиме. ЦКУ4 обслуживает группу сот и обеспечивает все виды соединений, управления и коммутации, в которых нуждается ПС1 (управление вызовами и их маршрутизацию, коммутацию радиоканалов, "эстафетную передачу" ПС1 при перемещении ее из одной соты в другую, выход на городскую АТС). ЦКУ4 связан с БС3 интерфейсом. The device operates as follows. BS3 transmits on KS2 to PS1 using TI a digital signal in the form of frames (packets) containing SP and information. At PS1, the signal is received, the time adjustment of the TI and SP generators is synchronized with the reference TI and SP received from the BS, and information is received. Information from PS1 is transmitted to BS3 in the same way, with the only difference being that the SP is not transmitted towards BS3. All device operation is performed in duplex mode. TsKU4 serves a group of cells and provides all types of connections, control and switching that PS1 needs (call control and routing, radio channel switching, PS1 “relay transmission” when moving it from one cell to another, access to the city telephone exchange). CCU4 is connected to the BS3 interface.
Однако каналы связи с ВРК, построенные с применением этого способа синхронизации, обладают невысокой пропускной способностью за счет наличия сравнительно большого защитного интервала по времени между ними. However, the communication channels with WRC built using this synchronization method have a low throughput due to the presence of a relatively large protective time interval between them.
Для устранения указанного недостатка предлагается способ, основанный на уменьшении защитного интервала за счет введения упреждения сигналов синхронизации ПС по отношению к эталонным сигналам синхронизации БС на время распространения сигнала от ПС до БС. To eliminate this drawback, a method is proposed based on reducing the guard interval by introducing pre-emptive synchronization signals PS with respect to the reference synchronization signals BS at the time of propagation of the signal from PS to BS.
Предлагаемый способ синхронизации заключается в следующем:
- передают от БС к ПС с помощью ТИ цифровой сигнал, содержащий эталонную СП по времени (запрос);
- подстраивают по времени на ПС генераторы ТИ и СП синхронно с принятыми от БС эталонными ТИ и СП;
- передают от ПС к БС сигнал, содержащий СП (ответ);
- фиксируют на ПС момент передачи сигнала на БС (ответа);
- ретранслируют БС на ПС сигнал СП (ответа на ответ);
- фиксируют на ПС момент прихода ретранслированного сигнала СП от БС (ответа на ответ);
- вычисляют на ПС время задержки распространения сигнала от БС;
- устанавливают на ПС генераторы ТИ и СП с упреждением по отношению к эталонным ТИ и СП БС на время задержки распространения сигнала до БС.The proposed synchronization method is as follows:
- transmit from BS to PS using TI a digital signal containing a reference SP in time (request);
- TI and SP generators are tuned in time to the PS in synchronism with the reference TI and SP received from the BS;
- transmit from the PS to the BS signal containing the SP (response);
- fix at the PS the moment of signal transmission to the BS (response);
- relay BS to PS signal SP (response to response);
- fix at the PS the moment of arrival of the relay signal of the SP from the BS (response to response);
- calculate on the PS the delay time of the propagation of the signal from the BS;
- install TI and SP generators on the PS with a lead in relation to the reference TI and SP BS for the time delay of signal propagation to the BS.
Данный процесс синхронизации повторяется с периодом, определяемым максимальной скоростью перемещения ПС. This synchronization process is repeated with a period determined by the maximum speed of the MS.
Для реализации предлагаемого способа используется устройство, блок-схема которого представлена на фиг.2, где обозначено:
1 - блок определения времени задержки сигнала (БОВЗ);
2 - подвижная станция (ПС);
3 - формирователь упреждающего сигнала (ФУС);
4 - канал связи (КС);
5 - базовая станция (БС);
6 - центр коммутации и управления (ЦКУ).To implement the proposed method, a device is used, the block diagram of which is presented in figure 2, where it is indicated:
1 - block determining the delay time of the signal (BOVZ);
2 - mobile station (PS);
3 - shaper proactive signal (FUS);
4 - communication channel (CS);
5 - base station (BS);
6 - switching and control center (CCU).
Устройство содержит последовательно соединенные ПС2, КС4, БС5, ЦКУ6, вторые выходы которого являются выходами на АТС, вторые выходы ПС2 через последовательно соединенные БОВЗ1 и ФУС3 подключены ко вторым входам ПС2 и, кроме того, ко вторым входам ФУС3. The device contains series-connected PS2, KS4, BS5, TsKU6, the second outputs of which are outputs to the PBX, the second outputs of PS2 through series-connected BOVZ1 and FUS3 are connected to the second inputs of PS2 and, in addition, to the second inputs of FUS3.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. В режиме вхождения в синхронизм БС5 передает по КС4 на ПС2 с помощью ТИ цифровой сигнал в виде кадров (пакетов), содержащих эталонную СП и информацию (запрос). На ПС2 осуществляют прием этого сигнала, подстройку по времени генераторов ТИ и СП синхронно с принятыми от БС5 эталонными ТИ и СП. В результате этого ТИ и СП ПС2 оказываются сфазированными с эталонными ТИ и СП БС5. Затем передают от ПС2 по КС4 на БС5 сигнал, содержащий СП (ответ), и одновременно запускают от ПС2 БОВЗ1 сигнала. БС5 ретранслирует по КС4 на ПС2 сигнал СП (ответ на ответ). ПС2 принимает от БС5 ретранслированный сигнал СП (ответ на ответ) и одновременно останавливает БОВЗ1. Таким образом, в БОВЗ1 оказывается определенное время задержки прохождения сигнала по КС4 от ПС2 до БС5 и обратно (двойное время задержки сигнала от ПС2 до БС5). Затем сигнал с БОВЗ1 поступает на ФУС3, который вырабатывает с помощью сигналов управления, поступающих от ПС2, упреждающий сигнал, пропорциональный времени задержки прохождения сигнала по КС4 от ПС2 до БС5 (одинарному времени задержки). По сути, ФУС3 делит двойное время задержки сигнала, определенное в БОВЗ1, пополам. Сформированный таким образом упреждающий сигнал поступает с ФУС3 на ПС2 и устанавливает там генераторы ТИ и СП с опережением по фазе (упреждением) по отношению к эталонным ТИ и СП БС5 на время задержки распространения сигнала до БС5. На этом режим синхронизации заканчивается. The proposed device operates as follows. In synchronization mode, BS5 transmits via KS4 to PS2 using TI a digital signal in the form of frames (packets) containing a reference SP and information (request). At PS2, this signal is received, the time adjustment of the TI and SP generators is synchronized with the reference TI and SP received from BS5. As a result of this, TI and SP PS2 turn out to be phased with reference TI and SP BS5. Then they transmit from PS2 through KS4 to BS5 a signal containing a SP (response), and at the same time start from PS2 BOVZ1 of the signal. BS5 relays on KS4 to PS2 the signal SP (response to response). PS2 receives a relay signal SP (response to response) from BS5 and simultaneously stops BOVZ1. Thus, in BOVZ1 there is a certain delay time for the signal to pass through KS4 from PS2 to BS5 and vice versa (double signal delay time from PS2 to BS5). Then the signal from BOVZ1 arrives at FUS3, which generates, using control signals from PS2, a pre-emptive signal proportional to the delay time of the signal through KS4 from PS2 to BS5 (single delay time). In fact, FUS3 divides the double signal delay time defined in BOVZ1 in half. The pre-emptive signal generated in this way arrives from FUS3 to PS2 and installs the TI and SP generators there with a phase advance (lead) in relation to the reference TI and SP BS5 for the propagation delay time of the signal to BS5. This ends the synchronization mode.
Далее устройство переходит в режим обмена информацией, при котором информация с БС5 передается по КС4 на ПС2 и, аналогично, в обратном направлении. Further, the device switches to the information exchange mode, in which information from BS5 is transmitted via KS4 to PS2 and, similarly, in the opposite direction.
Вся работа устройства производится в дуплексном режиме. ЦКУ6 обслуживает группу сот и обеспечивает все виды соединений, управления и коммутации, в которых нуждается ПС2 (управление вызовами и их маршрутизацию, коммутацию радиоканалов, "эстафетную передачу" ПС2 при перемещении ее из одной соты в другую, выход на городскую АТС). ЦКУ6 связан с БС5 интерфейсом. All device operation is performed in duplex mode. CCU6 serves a group of cells and provides all types of connections, control and switching that PS2 needs (call management and routing, radio channel switching, PS2 “relay transmission” when moving it from one cell to another, access to the city telephone exchange). CCU6 is connected to the BS5 interface.
Затем устройство снова переходит в режим синхронизации и повторяется процесс, описанный ранее. Период повторения режима синхронизации определяется максимальной скоростью перемещения ПС. Then the device switches back to synchronization mode and the process described previously is repeated. The repetition period of the synchronization mode is determined by the maximum speed of the MS.
Работа предлагаемого устройства поясняется временными диаграммами, представленными на фиг.3. The operation of the proposed device is illustrated by the timing diagrams presented in figure 3.
Предлагаемое устройство реализуется на основе блоков, известных из технической литературы. Например, в качестве БОВЗ1 можно использовать двоичный счетчик на микросхеме 533ИЕ7, а в качестве ФУС3 - регистр сдвига на микросхеме 533ИР16. При этом использование регистра сдвига как ФУС3 связано с тем, что деление пополам времени задержки, определенное БОВЗ1, сводится в двоичной системе счисления, по сути, к сдвигу на один разряд вправо (в сторону младших разрядов). The proposed device is implemented on the basis of blocks known from the technical literature. For example, as BOVZ1, you can use a binary counter on the 533IE7 chip, and as FUS3 you can use the shift register on the 533IE16 chip. In this case, the use of the shift register as FUS3 is due to the fact that the halving of the delay time, determined by BOVZ1, is reduced in the binary number system, in fact, to a shift by one digit to the right (towards the lower digits).
Техническая эффективность предлагаемого способа и устройства синхронизации заключается в повышении пропускной способности таких систем связи с ВРК в сравнении с известными. Это объясняется тем, что в системах связи с ВРК при использовании данного метода синхронизации за счет уменьшения временной расстройки между сигналами синхронизации ПС и БС (путем введения упреждения синхросигналов ПС на время задержки распространения сигнала до БС) можно уменьшить защитный временной интервал между каналами. The technical efficiency of the proposed method and device synchronization is to increase the throughput of such communication systems with WRC in comparison with the known. This is due to the fact that in communication systems with WRC using this method of synchronization by reducing the time detuning between the synchronization signals of the MS and BS (by introducing the lead of the PS clock signals to the propagation delay time of the signal to the BS), the protective time interval between the channels can be reduced.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95120027A RU2127488C1 (en) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | Phase-lead synchronization method and device for mobile radio communication systems |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU95120027A RU2127488C1 (en) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | Phase-lead synchronization method and device for mobile radio communication systems |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU95120027A RU95120027A (en) | 1998-02-20 |
RU2127488C1 true RU2127488C1 (en) | 1999-03-10 |
Family
ID=20174172
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU95120027A RU2127488C1 (en) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | Phase-lead synchronization method and device for mobile radio communication systems |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2127488C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2696478C1 (en) * | 2018-11-19 | 2019-08-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | Method of cognitive synchronization when transmitting discrete messages over decameter communication channels |
-
1995
- 1995-11-27 RU RU95120027A patent/RU2127488C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2696478C1 (en) * | 2018-11-19 | 2019-08-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | Method of cognitive synchronization when transmitting discrete messages over decameter communication channels |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
FI77758B (en) | OVER ANCHORING FOR OVEREADING MEDIA AND DIGITAL RADIO SYSTEMS. | |
US5537685A (en) | Method of establishing inter-base-station synchronization and mobile radio communication system using the method | |
EP0085575B1 (en) | Power supply systems for use in radio communication systems | |
KR960036407A (en) | Timing design method between digital mobile communication system device and each subsystem | |
SE470037B (en) | Device for mobile telecommunication systems to enable synchronization of the transmitters of the base stations | |
RU2321952C1 (en) | Method for transmitting information signals of reversed channel with minimal delay of voice/data | |
RU2115246C1 (en) | Method of transmission of data packs in general- purpose communication channel and control device | |
JP2005510987A (en) | Cellular communication networks of different cell sizes, base stations and terminals, and methods corresponding to them | |
RU2127488C1 (en) | Phase-lead synchronization method and device for mobile radio communication systems | |
JP3029343B2 (en) | TDMA frame synchronization between base stations in mobile communication | |
JP2924060B2 (en) | Digital mobile communication system | |
RU2137312C1 (en) | Method and device controlling transmission of data package over common-user communication channel | |
ATE301380T1 (en) | DATA TRANSMISSION METHOD AND SYSTEM | |
AU692633B2 (en) | Large coverage mobile radio base station | |
JPS59178027A (en) | Mobile radio communication system | |
JP2547437B2 (en) | Demand assign subscriber wireless system | |
JPH11103283A (en) | Tdma/tdd transmitting method | |
SU661831A1 (en) | Multichannel data transmission arrangement | |
JP3511276B2 (en) | ATM cell transmission equipment | |
SU1141579A1 (en) | Multichannel non-coherent communication system | |
RU2042280C1 (en) | System for transmission of digital telephone signals | |
JP2850520B2 (en) | Loopback control method | |
JPH06303182A (en) | Inter-office phase synchronizing system and device used for this | |
KR100198315B1 (en) | Frame synchronization signal generating device for personal communication system | |
JPH0787558A (en) | Digital cordless telephone system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091128 |