專利名稱：移動通信基站子系統(tǒng)及其傳輸數(shù)據(jù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信基站子系統(tǒng)，特別涉及基于無線傳輸實現(xiàn)的移動通信基站子系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
全球移動通信系統(tǒng)(Global System for Mobile Communications，簡稱“GSM”)是第二代蜂窩移動通信系統(tǒng)，也是全球第一個對數(shù)字調(diào)制方式、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)種類進行標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)字蜂窩移動通信系統(tǒng)。GSM提供的業(yè)務(wù)分為話音業(yè)務(wù)、承載業(yè)務(wù)、補充業(yè)務(wù)和短消息業(yè)務(wù)。GSM系統(tǒng)采用用戶識別卡(Subscriber Identify Module，簡稱“SIM”)。SIM卡是一個存儲器，其中存儲了諸如用戶識別碼、鑒權(quán)及加密信息和一個4位數(shù)的個人身份識別碼等與用戶相關(guān)的信息。用戶通過SIM卡可在任一個GSM終端上得到系統(tǒng)的服務(wù)。
GSM系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)是由歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(Europe TelecommunicationStandard Institute，簡稱“ETSI”)制定的，任何一家廠商生產(chǎn)的GSM數(shù)字移動通信系統(tǒng)都必須符合GSM技術(shù)規(guī)范。GSM系統(tǒng)作為一種開放式結(jié)構(gòu)和面向未來設(shè)計的系統(tǒng)，具有下列主要特點GSM系統(tǒng)由幾個分系統(tǒng)組成，并且可與各種公用通信網(wǎng)，如公共業(yè)務(wù)電信網(wǎng)(Public Service Telecommunication Network，簡稱“PSTN”)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)(Integrated Service Data Network，簡稱“ISDN”)、公共數(shù)據(jù)網(wǎng)(Public Data Network，簡稱“PDN”)等互通、互連。GSM系統(tǒng)能夠提供跨國自動漫游。GSM系統(tǒng)除提供用戶終端業(yè)務(wù)外，如話音業(yè)務(wù)和緊急呼叫等，還可提供各種承載業(yè)務(wù)、補充業(yè)務(wù)和與ISDN相關(guān)的業(yè)務(wù)。GSM系統(tǒng)具有加密和鑒權(quán)功能，能確保用戶的通信保密和網(wǎng)絡(luò)安全。GSM系統(tǒng)具有靈活方便的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能滿足用戶對大容量、高密度業(yè)務(wù)的要求。GSM系統(tǒng)抗干擾能力較強，在覆蓋區(qū)域內(nèi)通信質(zhì)量好。GSM用戶終端設(shè)備采用超大規(guī)模集成電路和數(shù)字信號處理器，體積更小、重量更輕、功能更強。
GSM系統(tǒng)由三個相互聯(lián)接的主要子系統(tǒng)構(gòu)成，并通過一定的網(wǎng)絡(luò)接口和用戶聯(lián)接。三個子系統(tǒng)是基站子系統(tǒng)(Base Station Subsystem，簡稱“BSS”)，網(wǎng)絡(luò)和交換子系統(tǒng)(Network and Switching Subsystem，簡稱“NSS”)及操作支持子系統(tǒng)(Operation Supporting Subsystem，簡稱“OSS”)。移動臺(MobileStation，簡稱“MS”)也是一個子系統(tǒng)，但通常視作BSS的一部分。
GSM系統(tǒng)中BSS負(fù)責(zé)在NSS和MS之間提供和管理傳輸通路，特別是包括MS與GSM系統(tǒng)的功能實體之間的無線接口管理。NSS負(fù)責(zé)通信業(yè)務(wù)的管理，保證MS與相關(guān)的公用通信網(wǎng)或與其它MS之間建立通信。也就是說NSS不直接與MS互通，BSS也不直接與公用通信網(wǎng)互通。MS、BSS和NSS組成GSM系統(tǒng)的實體部分。OSS則為運營商提供對這些實際運行部分的控制、維護和管理。
移動臺是GSM移動通信網(wǎng)中用戶實用的設(shè)備，移動臺的類型主要有車載臺和手持臺(手機)。隨著GSM標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字式手機進一步向小型、輕巧和多功能方向發(fā)展。MS除提供通過無線接口進入GSM系統(tǒng)的常規(guī)無線通信功能和相關(guān)處理功能外，還必須提供與使用者之間的接口。比如提供通話呼叫所需要的話筒、揚聲器、顯示屏和鍵盤；進行數(shù)據(jù)通信時還需要提供與其它一些終端設(shè)備之間的接口，如與個人計算機和傳真機之間的接口。MS的另外一個重要部分是SIM卡，GSM系統(tǒng)通過SIM卡來識別用戶，SIM卡的應(yīng)用使移動臺不是固定地束縛于一個用戶，為個人通信業(yè)務(wù)(PersonalCommunication Service，簡稱“PCS”)奠定了良好的基礎(chǔ)。
BSS是GSM系統(tǒng)中與無線方面關(guān)系最密切且最直接的基本組成部分。它通過無線方式發(fā)送和接收信息，并進行無線資源的管理。另一方面，BSS與NSS中的移動交換中心(Mobile Switching Center，簡稱“MSC”)相連，實現(xiàn)移動用戶之間或移動用戶和市話用戶之間的通信連接，傳送系統(tǒng)信息和用戶信息等。為了對BSS部分進行操作、維護和管理，還要建立BSS和OSS之間的通信連接。
BSS由基站收發(fā)信臺(Base Transceiver Station，簡稱“BTS”)和基站控制器(Base Station Controller，簡稱“BSC”)兩部分功能實體組成。通過無線接口與移動臺相連的BTS和另一側(cè)與交換機相連的BSC，BTS負(fù)責(zé)無線傳輸、BSC負(fù)責(zé)控制與管理。BSS是由一個BSC與一個或多個BTS組成的，一個BSC根據(jù)話務(wù)量需要可以控制數(shù)十個BTS。BTS可以直接和BSC相連，也可以通過基站接口設(shè)備(Base Interface Equipment，簡稱“BIE”)采用遠(yuǎn)端控制的連接方式與BSC相連，其連接鏈路一般是有線的。BSS還應(yīng)包括碼變換器(Transcoder，簡稱“TC”)和相應(yīng)的子復(fù)用設(shè)備(Sub-Multiplexer，簡稱“SM”)。碼變換器一般置于BSC和MSC之間，這樣組網(wǎng)的靈活性較高且可以減少傳輸設(shè)備的數(shù)量。一種具有本地和遠(yuǎn)端配置BTS的典型BSS組成方式如圖1所示。
BTS是基站收發(fā)信臺，也是BSS的重要組成部分。其由BSC控制，完成BSC與無線信道之間的轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)BTS與MS之間空中接口的無線傳輸及相關(guān)的控制功能。BTS主要由基帶單元、載頻單元、控制單元和天饋單元等部分組成?；鶐卧饕糜诒匾脑捯艉蛿?shù)據(jù)速率適配以及信道編碼等；載頻單元主要用于調(diào)制/解調(diào)以及射頻信號的發(fā)送和接收等；控制單元則用于BTS的操作與維護。天饋單元主要用于射頻信號的分路/合路以及將射頻信號變成電磁波或者將電磁波轉(zhuǎn)換為射頻信號。當(dāng)BSC與BTS不設(shè)在同一處時，傳輸單元是必須的，以實現(xiàn)BSC與BTS之間的遠(yuǎn)端連接；若BSC與BTS置于同一處，傳輸單元可以省去。
BSC是BSS的控制部分，完成對各種接口的管理，承擔(dān)無線資源和無線傳輸參數(shù)的管理。另外，當(dāng)MS在同一BSC控制下的兩個BTS間進行越區(qū)切換(handoff，又稱handover)時，切換過程由BSC而不是MSC處理，這就大大地降低了MSC的處理負(fù)擔(dān)。BSC主要由以下幾部分組成相關(guān)接口的管理、控制和處理部分；公共處理部分；交換部分。
NSS處理外部網(wǎng)絡(luò)和移動用戶呼叫的交換，并對一些相關(guān)的用戶數(shù)據(jù)庫進行管理和操作。NSS的功能主要包括GSM系統(tǒng)的交換功能和用于用戶數(shù)據(jù)與移動性管理、安全性管理所需的數(shù)據(jù)庫功能，它對GSM系統(tǒng)移動用戶之間及移動用戶和其它通信網(wǎng)用戶之間的通信起著管理作用。
MSC是整個GSM網(wǎng)絡(luò)的核心，它控制所有BSC的業(yè)務(wù)，提供交換功能及和系統(tǒng)內(nèi)其它功能的連接，并提供和PSTN、ISDN、PDN等固定網(wǎng)的接口功能，其把移動用戶與移動用戶、移動用戶和固定網(wǎng)用戶互相連接起來。MSC從系統(tǒng)內(nèi)的三個數(shù)據(jù)庫，即歸屬位置寄存器(Home Location Register，簡稱“HLR”)、拜訪位置寄存器(Visit Location Register，簡稱“VLR”)和鑒權(quán)中心(Authentication Center，簡稱“AUC”)中獲取用戶位置登記和呼叫請求所需的全部數(shù)據(jù)。另外，MSC也根據(jù)其最新獲取的信息請求更新數(shù)據(jù)庫的部分?jǐn)?shù)據(jù)。作為網(wǎng)絡(luò)的核心，MSC還支持位置登記、越區(qū)切換、自動漫游等具有移動特征的功能及其它網(wǎng)絡(luò)功能。
VLR服務(wù)于其控制區(qū)域內(nèi)的移動用戶，其中存儲著進入其控制區(qū)域內(nèi)已登記的漫游移動用戶的相關(guān)信息，為已登記的漫游移動用戶提供建立呼叫接續(xù)的必要條件。VLR從該移動用戶的HLR中獲取并存儲必要的數(shù)據(jù)。一旦該移動用戶離開其控制區(qū)，則重新在另一個VLR登記，原VLR刪除臨時記錄的該移動用戶的數(shù)據(jù)。所以，VLR可看作一個動態(tài)用戶的數(shù)據(jù)庫。
HLR是GSM系統(tǒng)的中央數(shù)據(jù)庫，存儲著該HLR控制的所有注冊登記的移動用戶的相關(guān)數(shù)據(jù)。一個HLR能夠控制若干個移動交換區(qū)以至整個移動網(wǎng)，所有移動用戶的重要靜態(tài)數(shù)據(jù)均存儲在HLR中，其中包括移動用戶識別號碼、訪問功能、用戶類別和補充業(yè)務(wù)功能等數(shù)據(jù)。HLR中還存儲且為MSC提供關(guān)于移動用戶實際漫游所在MSC的有關(guān)動態(tài)數(shù)據(jù)。這樣，任何入局呼叫均可按相應(yīng)的路由送到被叫用戶。
GSM系統(tǒng)采取了特別的安全措施，如用戶鑒權(quán)、無線接口上的信息加密等。AUC存儲著鑒權(quán)信息和加密密鑰，用來防止無權(quán)用戶接入系統(tǒng)并保證通過無線接口進行通信的移動用戶的通信安全。
可以看出現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)中，BSS的各個組成功能實體BSC或BTS之間的連接均采用有線鏈路實現(xiàn)。實際上一個BSC控制多個BTS時，可能是BSC直接與多個BTS通過星形的鏈路網(wǎng)連接，也可能是BTS之間采用某種級連方式連接，然后再和BSC連接。無論采用哪種連接方式，BSC與BTS、BTS與BTS之間的連接都是通過有線通信鏈路鋪設(shè)實現(xiàn)的，比如E1線等能夠傳輸大量數(shù)據(jù)的有線鏈路。
另一方面BTS與多個MS之間的無線通信則是采用無線鏈路實現(xiàn)的，這是無線通信的基本特點。在每個小區(qū)內(nèi)，多個MS通過時分復(fù)用(Time DivisionMultiplexing，簡稱“TDM”)或者頻分復(fù)用(Frequency Division Multiplexing，簡稱“FDM”)等數(shù)字技術(shù)接入到BTS上。BTS使用一個業(yè)務(wù)載頻完成與多個MS之間的無線通信。
在實際應(yīng)用中，上述方案存在以下問題在某些應(yīng)用環(huán)境中，比如地勢險峻的偏遠(yuǎn)山區(qū)、四周封閉的建筑空間等，由于鋪設(shè)線路的困難，使得整個基站系統(tǒng)的分布架構(gòu)鋪設(shè)難以實現(xiàn)，或者需要耗費大量人力物力資源才能架設(shè)，這樣對于移動通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋率提升有嚴(yán)重阻礙。
造成這種情況的主要原因在于，基站子系統(tǒng)各個功能實體部分之間的連接鏈路都是有線鏈路，需要物理鋪設(shè)才能實現(xiàn)，而為了對整個小區(qū)范圍進行覆蓋，必須使得基站子系統(tǒng)的各個功能實體部分相互分離架設(shè)，于是導(dǎo)致有線鏈路鋪設(shè)和基站子系統(tǒng)實現(xiàn)的困難。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種移動通信基站子系統(tǒng)及其傳輸數(shù)據(jù)的方法，使得移動通信小區(qū)基站系統(tǒng)的架設(shè)不受物理鏈路鋪設(shè)困難的阻礙，實現(xiàn)快速組網(wǎng)和靈活組網(wǎng)。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種移動通信基站子系統(tǒng)，包含至少一個基站控制器和至少一個基站收發(fā)信臺，其中，所述基站收發(fā)信臺接收所述基站控制器的控制，并通過業(yè)務(wù)載頻向移動臺提供空中接口，實現(xiàn)與其無線通信；所述基站控制器控制所述基站收發(fā)信臺，完成網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口通信管理，并管理無線資源和無線傳輸參數(shù)，還包含至少一條無線傳輸鏈路，用于連接基站子系統(tǒng)的兩個功能實體，該無線傳輸鏈路的兩端為傳輸載頻。
其中，所述無線傳輸鏈路用于連接所述基站控制器和所述基站收發(fā)信臺。
此外在所述系統(tǒng)中，所述無線傳輸鏈路用于連接不同的基站收發(fā)信臺。
此外在所述系統(tǒng)中，所述傳輸載頻將所有復(fù)用通道合并為一個高速通道；所述傳輸載頻采用固定無線通信的控制技術(shù)；所述傳輸載頻采用與所述移動通信基站子系統(tǒng)中其它有線鏈路兼容的幀結(jié)構(gòu)設(shè)置。
此外在所述系統(tǒng)中，所述移動通信基站子系統(tǒng)應(yīng)用與全球移動通信系統(tǒng)。
此外在所述系統(tǒng)中，所述傳輸載頻與所述業(yè)務(wù)載頻均采用高斯最小頻移鍵控調(diào)制方式。
此外在所述系統(tǒng)中，所述業(yè)務(wù)載頻中采用功率爬坡控制，而所述傳輸載頻中去除所述功率爬坡控制。
本發(fā)明還提供了一種通過傳輸載頻傳輸數(shù)據(jù)的方法，應(yīng)用于上文所述的系統(tǒng)中無線傳輸鏈路兩端的傳輸載頻之間的通信，包含以下步驟在發(fā)送端，所述傳輸載頻將待傳輸數(shù)據(jù)進行卷積；然后添加訓(xùn)練序列、保護比特、比特數(shù)標(biāo)識；最后將其編碼后在所述無線傳輸鏈路上傳輸；在接收端，所述傳輸載頻根據(jù)所述訓(xùn)練序列進行調(diào)整同步；然后進行去卷積解碼，提取數(shù)據(jù)。
其中，在接收端所述傳輸載頻的調(diào)整同步進一步包含以下子步驟周期性調(diào)整接收窗口的時間偏差；通過接收所述訓(xùn)練序列或所述待傳輸數(shù)據(jù)計算其與發(fā)送端之間的頻差，并由此對其本地頻率進行調(diào)整。
通過比較可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)的主要區(qū)別在于，在基站系統(tǒng)各個功能實體之間(BSC與BTS間或BTS與BTS間)的通信鏈路用傳輸載頻之間的無線鏈路實現(xiàn)，該傳輸載頻之間的無線鏈路是在基站原有的業(yè)務(wù)載頻通信鏈路的基礎(chǔ)上通過簡單改進而實現(xiàn)的。
這種技術(shù)方案上的區(qū)別，帶來了較為明顯的有益效果，即用傳輸載頻無線鏈路實現(xiàn)基站系統(tǒng)各個功能實體間通信的方式解決了無法鋪設(shè)傳輸設(shè)備或鋪設(shè)傳輸設(shè)備成本高的地區(qū)的無線通信問題，相比之下具有成本低、建網(wǎng)速度快等優(yōu)點，有利于提高覆蓋率和業(yè)務(wù)量；基于現(xiàn)有業(yè)務(wù)載頻無線鏈路改進實現(xiàn)的傳輸載頻采用的GSM頻段進行無線傳輸，可以節(jié)約頻率資源和技術(shù)開發(fā)成本。


圖1是GSM系統(tǒng)基站子系統(tǒng)的組成框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例的基于無線傳輸?shù)幕咀酉到y(tǒng)示意圖。
具體實施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細(xì)描述。
本發(fā)明的基本思路是用基于現(xiàn)有的業(yè)務(wù)載頻無線通信改進為傳輸載頻，建立無線鏈路代替目前的有線鏈路，避免線路的鋪設(shè)等問題，而方便的實現(xiàn)GSM基站系統(tǒng)組建及組網(wǎng)。該基站子系統(tǒng)包含兩個傳輸載頻及其相關(guān)設(shè)備，傳輸載頻作為無線鏈路的兩端，分別屬于BSS的兩個組成功能實體，該鏈路實現(xiàn)兩個功能實體之間的無線通信。本文中的“載頻”是指在某個頻率上實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸所相關(guān)的功能模塊或設(shè)備，如果專用于傳輸業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)則稱為“業(yè)務(wù)載頻”，如果用于在兩個功能實體間傳輸一般數(shù)據(jù)則稱為“傳輸載頻”。本文中的功能實體是指用于實現(xiàn)特定功能且物理上獨立的設(shè)備，如基站、基站控制器等。
可見該系統(tǒng)的關(guān)鍵點在于用至少一條無線鏈路連接不同功能實體而架構(gòu)整個基站子系統(tǒng)。該無線鏈路可以由現(xiàn)有的GSM業(yè)務(wù)載頻無線通信的基礎(chǔ)上改進開發(fā)。如前所述BSS由BSC和多個BTS構(gòu)成，而且它們之間的連接關(guān)系可以是級連，因此本發(fā)明提出的無線鏈路可以根據(jù)具體需要，比如組建基站時哪些鏈路具有物理鋪設(shè)困難，而決定是否采用無線鏈路代替。因此該無線鏈路可以是BSC與BTS之間或者BTS與BTS之間的連接。這樣該BSS系統(tǒng)就具有兩類載頻，一類就是原有的業(yè)務(wù)載頻用于實現(xiàn)MS無線通信，另一類就是傳輸載頻。
從上面的陳述中已經(jīng)能夠歸納出本發(fā)明的一個基本要點就是用無線傳輸鏈路代替鋪設(shè)困難的有線鏈路來實現(xiàn)基站子系統(tǒng)不同功能實體間的通信。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的基于無線傳輸?shù)幕咀酉到y(tǒng)框圖。
圖中的BSS系統(tǒng)包含至少一個BSC和至少一個BTS。如前所述多個BTS可以按星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)連接到一個BSC上，如圖中左側(cè)所示；也可以是按級連的方式連接，如圖中右側(cè)所示。在用戶側(cè)，每個小區(qū)內(nèi)由BTS負(fù)責(zé)向MS提供空中接口實現(xiàn)與其無線通信，這是BTS所具備的業(yè)務(wù)載頻實現(xiàn)的，同時BTS在另一側(cè)接收BSC控制。在網(wǎng)絡(luò)側(cè)，BSC負(fù)責(zé)控制多個BTS，完成多個接口的通信管理，并管理無線資源和無線傳輸參數(shù)配置，同時BSC繼續(xù)向上與整個移動網(wǎng)絡(luò)的交換中心MSC通信。
在本發(fā)明的第一實施例中，基于無線傳輸?shù)腂SS還包含至少一條無線傳輸鏈路，用于連接兩個物理分布相距或相隔較嚴(yán)重的功能實體，以實現(xiàn)由物理線路很難完成的BSS系統(tǒng)內(nèi)部通信。該無線傳輸鏈路的兩端為傳輸載頻，如圖2中所示。無線傳輸鏈路的實現(xiàn)可以參考現(xiàn)有系統(tǒng)中MS與BTS之間的業(yè)務(wù)載頻空口鏈路的實現(xiàn)，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員不難從現(xiàn)有基于業(yè)務(wù)載頻的MS到BTS的無線鏈路來實現(xiàn)基于類似的傳輸載頻的無線傳輸鏈路。
當(dāng)然，由于具體應(yīng)用情況有各種可能，比如有可能是BSC與BTS之間的鏈路很難鋪設(shè)、也可能是級連方式下的BTS與BTS之間，因此在本發(fā)明的第二實施例中，基于無線傳輸?shù)腂SS中無線傳輸鏈路用于連接BSC和BTS，如圖2中左側(cè)所示，該應(yīng)用情況也可能出現(xiàn)在BTS級連的情況，因此此時至少有一個BTS與BSC直接相連。而在本發(fā)明的第三實施例中，基于無線傳輸BSS中無線傳輸鏈路用于連接不同的BTS，如圖3所示，該情況只出現(xiàn)在BTS級連的情況。
可見，本發(fā)明由無線傳輸鏈路實現(xiàn)了原本很難實現(xiàn)的BSS系統(tǒng)的架設(shè)，在很多方面都帶來有益效果。比如對于現(xiàn)有的直方站技術(shù)具有類似的應(yīng)用價值，相對于直方站而有更多優(yōu)點通信質(zhì)量好、網(wǎng)絡(luò)整體性強。另外，實現(xiàn)無線傳輸還具有以下優(yōu)勢不需其他的傳輸設(shè)備，具有建網(wǎng)快的優(yōu)點；特別是對于無法架設(shè)傳輸設(shè)備的地方具有很高價值；對于海外運營商來說，可以省去微波傳輸時的頻率占有費；提高了覆蓋率，實現(xiàn)了快速組網(wǎng)和靈活組網(wǎng)。應(yīng)用本發(fā)明可以解決在無法鋪設(shè)傳輸設(shè)備或鋪設(shè)傳輸設(shè)備成本高的地區(qū)的無線通信問題，并且成本低，建網(wǎng)速度快。
考慮現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備升級方便等問題，需要對新增加的無線傳輸鏈路的升級給出方便可行且成本低廉的技術(shù)方案，這樣才能保證無線傳輸方案能夠繼續(xù)擁有上述優(yōu)點。據(jù)此，在本發(fā)明的第四實施例在第二、三實施例的基礎(chǔ)上，給出了建立無線傳輸鏈路的升級方案，基于現(xiàn)有的業(yè)務(wù)載頻，進行適當(dāng)改進得到傳輸載頻，比如對業(yè)務(wù)載頻的多址復(fù)用的功能可以改進為更加適用于單一大容量數(shù)據(jù)通道傳輸、而對于移動接入等功率控制可以簡化為固定對端的無線通信所需要的功率控制等(具體可見下文中本實施例的傳輸載頻的實現(xiàn)技術(shù)細(xì)節(jié))，從而建立無線傳輸鏈路，即傳輸載頻的實現(xiàn)原理與業(yè)務(wù)載頻相同。
改進后的傳輸載頻相對于原有的業(yè)務(wù)載頻具有以下不同點首先，數(shù)據(jù)量傳輸通道更集中容量更大，這是因為傳輸通道主要應(yīng)用于直接數(shù)據(jù)的大量傳輸，因此不需要進行類似與業(yè)務(wù)載頻對于多個MS的復(fù)用機制，直接將多個通道合并為一個高速通道；其次，對于移動通信相關(guān)的功率控制等技術(shù)進行了簡化，這是由于傳輸載頻所對應(yīng)的無線傳輸鏈路已經(jīng)不再是業(yè)務(wù)載頻對應(yīng)的移動終端，而是兩個固定的對端，因此無線采用移動通信相關(guān)的功率控制技術(shù)，而只需固定無線通信相關(guān)的控制技術(shù)；另外，由于傳輸載頻要與現(xiàn)有的其它有線鏈路如E1線兼容，因此需要采用類似于E1線的幀長和幀結(jié)構(gòu)的設(shè)置，這一點也是與現(xiàn)有業(yè)務(wù)載頻不同的。
下面以GSM系統(tǒng)為例詳細(xì)說明傳輸載頻的實現(xiàn)技術(shù)細(xì)節(jié)。
首先與業(yè)務(wù)載頻相同，傳輸載頻仍然使用高斯最小頻移鍵控(GaussianMean Shift Keying，簡稱“GMSK”)調(diào)制方式。GMSK調(diào)制方式.有較好的功率頻譜特性，較憂的誤碼性能，特別是帶外輻射小，很適用于工作在很高頻段(Very High Frequency，簡稱“VHF”)和甚高頻段(Ultra High Frequency，簡稱“UHF”)的移動通信系統(tǒng)。調(diào)制前高斯濾波的GMSK，其基本的工作原理是將基帶信號先經(jīng)過高斯濾波器成形，再進行最小頻移鍵控(MSK)調(diào)制。由于成形后的高斯脈沖包絡(luò)無陡峭邊沿，亦無拐點，因此頻譜特性優(yōu)于MSK信號的頻譜特性。
其次業(yè)務(wù)載頻中采用功率爬坡控制，而傳輸載頻中去除所述功率爬坡控制，這是因為傳輸載頻兩端的功能實體是固定的，不需要移動通信方面的一些復(fù)雜的控制技術(shù)。這樣可以降低系統(tǒng)復(fù)雜度，減少系統(tǒng)升級成本。
上述方案的前提是BSC和BTS支持16K傳輸，RSL和OML各占1個16Kbps的帶寬，6個TCH占用6×16Kbps，載頻的BCCH和SDCCH不占有額外的Abis傳輸資源；不支持業(yè)務(wù)載頻的GPRS CS3/CS4業(yè)務(wù)。
在具體的應(yīng)用中，比如由于GMSK調(diào)制速率為270.833Kbps，在滿足上述前提條件下BSS內(nèi)部要求傳送的有效數(shù)據(jù)速率為128Kbps，因此可以繼續(xù)使用2倍卷積方式。另外，將采用更長時間包含一個訓(xùn)練序列，比如數(shù)據(jù)的定位和同步措施與訓(xùn)練序列共同占用270.833-128*2＝14.833Kbps的無線傳輸資源。而對于收發(fā)端同步問題，則以6ms時間段進行收發(fā)，相當(dāng)于48個E1幀，每個E1幀125us，可以包含卷積前的數(shù)據(jù)為768個。
本發(fā)明的第五實施例在第四實施例的基礎(chǔ)上，無線傳輸鏈路兩端的所述傳輸載頻之間的通信流程包含以下步驟在發(fā)送端，傳輸載頻將待傳輸數(shù)據(jù)進行卷積；然后添加訓(xùn)練序列、保護比特、比特數(shù)標(biāo)識；最后將其編碼后在無線傳輸鏈路上傳輸。在接收端，傳輸載頻根據(jù)訓(xùn)練序列進行調(diào)整同步；然后進行去卷積解碼，提取數(shù)據(jù)。
其中，在接收端所述傳輸載頻通過周期性調(diào)整接收窗口的時間偏差來實現(xiàn)調(diào)整同步。另外，在接收端所述傳輸載頻通過接收所述訓(xùn)練序列計算其與發(fā)送端之間的頻差，并由此對其本地頻率進行調(diào)整，實現(xiàn)調(diào)整同步。
以上述應(yīng)用情況為例，進一步說明傳輸載頻在通信流程中的具體動作。在現(xiàn)有的載頻基站基礎(chǔ)上，對兩個傳輸載頻和業(yè)務(wù)載頻的稍加改進就可以完成以上功能。
發(fā)送端傳輸載頻處理下行發(fā)送數(shù)據(jù)時，將47.5～48.5個E1幀的760、768或776個待傳輸數(shù)據(jù)進行卷積等處理后的1520、1536或1552比特加上2個訓(xùn)練序列(52比特)和15個保護比特以及6個標(biāo)識發(fā)送數(shù)據(jù)有效比特數(shù)的編碼一起發(fā)送出去。相對應(yīng)的，接收端傳輸載頻則需要進行調(diào)整同步，去卷積和解碼，最終提取數(shù)據(jù)。
這里關(guān)鍵的問題在于調(diào)整同步。由于收發(fā)傳輸載頻之間距離的不確定性，6ms定時邊界在開始的時候是需要調(diào)整的，調(diào)整可以通過根據(jù)訓(xùn)練序列位置算得的偏差進行調(diào)整。同時由于載頻之間無線口頻率的不一致性會導(dǎo)致接收端載頻的接收6ms窗口數(shù)據(jù)發(fā)生偏移。因此在本發(fā)明的第六實施例中接收端載頻進行周期性的接收窗口調(diào)整以應(yīng)付這種情況。
另外，接收端載頻將發(fā)送端載頻下發(fā)的數(shù)據(jù)通過解調(diào)等處理后得到卷積前的數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)流速率是精確的E1速率，而接收端載頻接收過程中需要重點考慮是頻率適配問題接收端載頻要調(diào)整接收解調(diào)時鐘，如果收發(fā)時鐘速率有偏差的話，將造成訓(xùn)練序列在初始化階段同步后的逐漸錯位；還有就是如果收發(fā)載頻的數(shù)據(jù)率或E1數(shù)據(jù)率不一致的話，將導(dǎo)致滑碼的發(fā)生。對于這兩種情況，本發(fā)明第八實施例通過頻差調(diào)整實現(xiàn)頻率同步，即由接收端載頻通過單位時間內(nèi)接收數(shù)據(jù)中訓(xùn)練序列在接收窗口偏差的位數(shù)，技術(shù)收發(fā)時鐘的偏差，或者由單位時間內(nèi)接收到的數(shù)據(jù)在接收窗口中的比特數(shù)是否符合，來計算收發(fā)之間的時鐘頻率偏差，從而對時鐘進行調(diào)整。
熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，上述關(guān)于本發(fā)明的實施例的描述中均以GSM系統(tǒng)為例進行說明，對于其它移動通信系統(tǒng)，若同樣需要組建由BSC和BTS或與其類似的多個功能實體組成的基站子系統(tǒng)，則通過本發(fā)明的方式亦能實現(xiàn)可行快速靈活組網(wǎng)的發(fā)明目的，而不影響本發(fā)明的實質(zhì)和范圍。
雖然通過參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實施例，已經(jīng)對本發(fā)明進行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種移動通信基站子系統(tǒng)，包含至少一個基站控制器和至少一個基站收發(fā)信臺，其中，所述基站收發(fā)信臺接收所述基站控制器的控制，并通過業(yè)務(wù)載頻向移動臺提供空中接口，實現(xiàn)與其無線通信；所述基站控制器控制所述基站收發(fā)信臺，完成網(wǎng)絡(luò)側(cè)接口通信管理，并管理無線資源和無線傳輸參數(shù)，其特征在于，還包含至少一條無線傳輸鏈路，用于連接基站子系統(tǒng)的兩個功能實體，該無線傳輸鏈路的兩端為傳輸載頻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動通信基站子系統(tǒng)，其特征在于，所述無線傳輸鏈路用于連接所述基站控制器和所述基站收發(fā)信臺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動通信基站子系統(tǒng)，其特征在于，所述無線傳輸鏈路用于連接不同的基站收發(fā)信臺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的移動通信基站子系統(tǒng)，其特征在于，所述傳輸載頻將所有復(fù)用通道合并為一個高速通道；所述傳輸載頻采用固定無線通信的控制技術(shù)；所述傳輸載頻采用與所述移動通信基站子系統(tǒng)中其它有線鏈路兼容的幀結(jié)構(gòu)設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項所述的移動通信基站子系統(tǒng)，其特征在于，所述移動通信基站子系統(tǒng)應(yīng)用與全球移動通信系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動通信基站子系統(tǒng)，其特征在于，所述傳輸載頻與所述業(yè)務(wù)載頻均采用高斯最小頻移鍵控調(diào)制方式。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的移動通信基站子系統(tǒng)，其特征在于，所述業(yè)務(wù)載頻中采用功率爬坡控制，而所述傳輸載頻中去除所述功率爬坡控制。
8.一種通過傳輸載頻傳輸數(shù)據(jù)的方法，應(yīng)用于權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)中無線傳輸鏈路兩端的傳輸載頻之間的通信，其特征在于，包含以下步驟在發(fā)送端，所述傳輸載頻將待傳輸數(shù)據(jù)進行卷積；然后添加訓(xùn)練序列、保護比特、比特數(shù)標(biāo)識；最后將其編碼后在所述無線傳輸鏈路上傳輸；在接收端，所述傳輸載頻根據(jù)所述訓(xùn)練序列進行調(diào)整同步；然后進行去卷積解碼，提取數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的通過傳輸載頻傳輸數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，在接收端所述傳輸載頻的調(diào)整同步進一步包含以下子步驟周期性調(diào)整接收窗口的時間偏差；通過接收所述訓(xùn)練序列或所述待傳輸數(shù)據(jù)計算其與發(fā)送端之間的頻差，并由此對其本地頻率進行調(diào)整。
全文摘要
本發(fā)明涉及移動通信基站子系統(tǒng)，公開了一種移動通信基站子系統(tǒng)及其傳輸數(shù)據(jù)的方法，使得移動通信小區(qū)基站系統(tǒng)的架設(shè)不受物理鏈路鋪設(shè)困難的阻礙，實現(xiàn)快速組網(wǎng)和靈活組網(wǎng)。本發(fā)明中，在基站系統(tǒng)各個功能實體之間的通信鏈路用傳輸載頻之間的無線鏈路實現(xiàn)，該傳輸載頻之間的無線鏈路是在基站原有的業(yè)務(wù)載頻通信鏈路的基礎(chǔ)上通過簡單改進而實現(xiàn)的。
文檔編號H04B7/26GK1863343SQ20051002939
公開日2006年11月15日 申請日期2005年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月2日
發(fā)明者羊俊 申請人:上海華為技術(shù)有限公司