在特定的移动电话网络中使无线链路的两个电子装置同步的方法和用于实现该方法的系统

摘要

本发明涉及在电信号的无线传输链路的两个电子装置之间进行同步的方法，尤其是在移动电话网络中，根据该方法，将同步信息从一个装置传输到另一个装置。本方法的特征在于，电子装置之一以时钟导频信号的形式将同步信息直接传输到另一个装置，并且在恢复之后，使用该时钟来使接收机装置的基准频率同步。本发明在移动电话领域是有用的。

说明书

技术领域

本发明涉及在特定的移动电话网络中使无线电信号传输链路的两个电子装置同步的方法，根据该方法，将同步信息从一个装置传输到另一个装置。本发明还涉及用于实现该方法的系统。

背景技术

对移动电话网络实施(in force)的标准只允许频率误差小于信号频率的几百万分之一。该要求需要两个装置的完全同步。众所周知，直接地对帧进行同步并且在接收时恢复时钟。但是，由此获得的频率稳定性是不足的。

发明内容

本发明的目的在于消除此缺陷。

为了实现该目的，根据本发明的方法的特征在于，将时钟从一个装置直接传输到另一个装置，并且为了使接收装置同步，在恢复之后使用该时钟。

根据本发明的一个特征，该方法的特征在于，以数字形式传输时钟信号。

根据本发明的另一特征，该方法的特征在于，在发送装置中确定导频信号的数字值，对该导频信号的数字值进行调制，并将通过其数字值调制后的导频信号传输到接收装置。

根据本发明的又一特征，该方法的特征在于，在导频信号上对帧进行调制，该帧包括除了导频信号的数字值以外的其他信息。

一种用于实现根据本发明的方法的系统的特征在于，接收装置基本包括产生基准频率的本地振荡器部件，其由用于在上述的基准信号处接收到的时钟信号的比较器装置来控制。

根据本发明的一个特征，该系统的特征在于，接收装置包括模数转换器，并且本地振荡器的控制部件包括用于数字时钟信号的计数器和用于基准信号的计数器、以及用于这两个计数器的比较器装置，本地振荡器由从比较器的结果中确定的信号来控制。

根据本发明的另一特征，该系统的特征在于，在高导频信号的情况下，接收装置包括混频器，该混频器的振荡器由产生基准信号的振荡器来控制。

根据本发明的又一特征，该系统的特征在于，发送装置包括用于通过时钟信号的数字值对时钟导频信号进行调制的装置，并且接收装置包括解调器装置。

根据本发明的又一特征，该系统的特征在于，用于对导频信号进行调制的装置适于在导频信号上对帧进行调制，该帧包括除时钟信号的数字值以外的其他信息。

附图说明

在通过参照仅作为示出本发明的一个实施例的实例的示意图进行的以下说明性描述中，将能够更好地理解本发明，并且本发明的其他目的、特征、细节及其优势将变得更显而易见，附图中：

图1是示出了可应用本发明的无线通信系统的结构的示意图；

图2是示出了根据本发明的依据图1的无线通信系统的双向链路的频谱中的时钟频率的设置的示意图；

图3是示出了根据本发明的时钟同步装置的第一实施例的示意图；

图4是示出了根据本发明的时钟同步装置的第二实施例的示意图；

图5是示出了根据本发明的时钟同步装置的第三实施例的示意图；以及

图6是示出了根据本发明的时钟同步装置的第四实施例的示意图。

具体实施方式

在本发明的不同实施例以及实施这些方法的装置中，根据本发明的方法能够优选地用于如图1中作为实例所示的无线传输系统的结构中。该图示出了在移动电话1和固定电话2之间的通信系统，该通信系统经由移动电话网络3和固定网络来实现。在移动电话网络3中，通信经由用于与移动电话1进行通信的中继天线5、数据传输链路6、以及通常被称为固定基站的BTS(基站收发系统)的无线电通信托架7，该固定基站还包括通常被称为BSC(基站控制器)的基础控制站8和被称为MSC(移动交换中心)的通信中心9。在天线5和BTS托架7之间的无线链路包括以连接到中继天线5的电子盒12的形式的电子装置和以连接到BTS托架的电子盒13的形式的电子装置。在这两个盒子之间的信号传输通过如由参考标号14所示的射频信号(即，无线的)完成。在文献WO 2005/05107中描述这种类型的系统。

本发明涉及两个盒子12、13的同步，以确保所交换的信号的高频稳定性。

如图2所示，该类型的链路6的双向链路包括至少一条路径，该路径包括发送信道EX和接收信道RX，并且通常，包括多条具有两条信道EX和RX的双向路径。由图可见，这些路径中的在一边的EX信道和在另一边的RX信道被一起分组。由此，该图示出了一组三条信道EX1、EX2、和EX3，以及一组三条接收信道RX1、RX2、和RX3。

根据本发明，网络3的电子盒12和13的同步通过时钟信息H从一个盒子到另一个盒子(例如，从盒13到盒12)的直接传输来完成，并且在接收时恢复该时钟以使接收机盒和发射机盒同步。该时钟的直接传输通过在单一路径链路的两条信道EX和RX之间设置时钟H来完成，以及在图2所示的具有多条路径的链路的情况下，在两条相邻发送信道之间设置时钟H来完成。

图3至6示出了根据本发明的方法的多个可能性或实施例，每一种可能性或实施例都包括：将时钟H从发射机盒直接发送到接收机盒，以及在频带RX内，在接收机盒中对时钟H进行恢复。

如图3所示，根据本发明的第一实施例，时钟导频信号H通过例如盒13来传输，以图2所示的方式被置于传输频带EX内，并在电子盒12中被接收，为此，该电子盒包括：在输入端处的滤波器15，依次地(如果可适用)，预分路器16，用于在频率过高的情况下执行频率分割；以及锁相环路17，在其输出端18，基准信号RS能够通过时钟H进行同步而获得，并且具有极大的频谱纯度。为此，锁相环路17包括压控晶体振荡器，称为VCXO，其由锁相环路部件20来控制，该锁相环路部件包括两个输入端，分别连接到预分路器16和振荡器19的输出端(即，基准RS的输出端18)。

根据图3的装置提供有预分路器，这是因为输出端18的基准频率不能超过几百MHz。

第三实施例的混合数字技术和模拟技术基于导频信号H的发送和频率的计算。如图4所示，用于实现本方法的装置包括：滤波器22，以上述的方式对来自电子盒13且位于传输频带内的导频信号进行滤波；转换器23，对导频信号执行从模拟到数字的转换；可编程逻辑部件24，被称为FPGA，其构成环路的一部分，该环路还包括VCXO类型(即，利用晶体进行压控)的本地振荡器部件25，其由名为DAC的已知类型的控制部件26控制。该部件接收来自微处理器30的指令，该微处理器的输入端连接到FPGA部件24的输出端。该微处理器还能够集成到FPGA中。如图所示，该FPGA部件包括：第一计数器27，用于对来自转换器23的数字信号进行计数；第二计数器28，用于对来自VCXO振荡器25的信号进行计数；以及电路29，用于对计数器27和计数器28的结果进行比较，锁频环类型的该电路的输出信号被施加至微处理器30，该微处理器经由电路26向本地同步振荡器25给出指令，同步的基准信号RS可在VCXO振荡器25的输出端30处得到。

该实施例具有区分导频频域和基准频域的优点。如果FPGA部件24的运行速度只允许在小于吉赫兹(GHz)的频率下运行时，可以通过中频来增大工作频率。

图5示出了用于在高导频(即，大于FPGA部件的典型运行频率)的情况下恢复同步的基准RS的装置。为此，除了包括根据图4的装置以外，该装置还包括：混频器32，位于从滤波器22开始的上游，用于降低导频信号H的频率；以及组装在该混频器32与本地VCXO振荡器25之间的部件33，其包括VCO类型的第二振荡器以及锁相环路。

一方面，该混频器32使得能更容易对导频信号进行滤波，而另一方面，混频器32在与FPGA部件一致的频率下运行。该方法能够获得具有极高频谱纯度以及极好稳定性的基准。

图6所示的另一实施例提出了一种结构，该结构可以使具有极高频谱纯度的基准的两个电子盒同步，同时还传输不同信息。本方法为全数字形式。

图6示出了该方法。应注意，接收机盒装置的结构对应于根据图5的实施例的接收机盒装置的结构。然而，在发射机盒13中，导频H被施加至标注为35的FPGA部件并通过计数器36进行计数，并且该计数器的值在导频上被调制，因此，以导频的调幅形式数字地传输至接收机盒12。

在接收时，通过混频器32将导频变换为处于较低的频率级，然而，这在非常快速的计算器的情况下不是必须的。然后，调制信号在解调器38内被恢复，并且在FPGA部件中将同步基准(即，导频)的计数器值与由VCXO部件25产生的基准的计数器28进行比较。根据该比较，控制信号被确定并被施加至该VCXO部件，以校正其本地振荡器的频率。

本发明的这个实施例通过在发射机盒13的FPGA部件中将除了保留用于该计数结果的位数之外的其他信息的预定位数包括在标记为37的帧中，能够传输除了来自同步导频基准的计数器信息之外的其他信息。标注为IC的该通信信息在39内与导频H的数字值中分离，并且可在终端40处得到。这样，可以在通信帧内传输信息，诸如警报、控制数据、基站和天线设备之间的通信协议或任何其他协议。

在确定导频在进行同步时不起作用的范围内，本方法的这个实施例能够完全不受导频的稳定性以及部分通信寄生的影响。只有由通信帧产生的计数器的值起作用。来自该帧的数据的传输决不会干扰系统的运行。应该注意，即使几个帧的同步信号的损耗也不会导致任何稳定性的劣化。本方法是数字特性的，编码可以更容易地对抗干扰或数据盗取。