专利名称：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的制作方法
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，才艮据该方法，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。
才艮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。
才艮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。
才艮l居本发明的又一特征，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 信号的凄t字值以外的其他信息。
在通过参照^又作为示出本发明的 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 ^各的频i普中的时钟频率的"i殳置的示意图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。
具体实施例方式
在本发明的不同实施例以及实施这些方法的装置中，才艮据本发 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纟各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4亍通信的中继天线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 4乇架的电子盒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^[言道RX1、 RX2、和RX3。
才艮据本发明，网络3的电子盒12和13的同步通过时4中信息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4妄收机盒和发射机盒同步。该 时钟的直接传输通过在单一3各径链路的两条信道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4妄收机盒中对时钟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来传丰lr，以图2所示的方式^皮置于传ilr频带ex内，并在
电子盒12中^^接收，为此，该电子盒包4舌在l命入端处的滤波器 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#丸4亍频率分割；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^各17包括压控晶体振荡器，称为vcxo,其由锁相环3各部 件20来控制，该锁相环3各部件包括两个*叙入端，分别连^妄到预分^各 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，祐:称为fpga,其构成环^各的一部分，该环^各还 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，该孩i处理器的输入端连4妻到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。
9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^f亍频 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/人滤波器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类型的第二才展荡 器以及锁相环^各。
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〗牛一致的频率下运^f亍。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^是出了一种结构，该结构可以^吏具有^L 高频i普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，接收才几盒装置的结构对应于4艮据 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， 并且该计凄t器的值在导频上^皮调制，因此，以导频的调幅形式凄史字 地传输至4妻收4几盒12。
在接收时，通过混频器32将导频变换为处于4交低的频率级，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4交。才艮据该比專交，控制信号净皮确定并^皮施加至该vcxo部件，以才交 正其本地振荡器的频率。
本发明的这个实施例通过在发射才几盒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4亍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lt据盗耳又。
权利要求
1. 一种使无线链路(6)的两个电子装置同步的方法，所述无线链路用于传输电信号并且包括至少一条路径，所述路径包括发送信道(EX)和接收信道(RX)，所述两个装置(12，13)包括在网络中，尤其是在移动电话网络中，所述网络包括中继天线(5)和无线电通信托架(7)，所述装置(12，13)中的一个连接至所述中继天线和所述无线电通信托架中的每一个，根据所述方法，将同步信息从一个装置传输到另一个装置，所述方法的特征在于，所述电子装置(12，13)中的一个装置(13)将所述同步信息以设置在所述信道之间的时钟导频信号(H)的形式直接传输到所述另一个装置(12)，并且在恢复之后，使用这个时钟(H)用于所述接收机装置(12)的基准频率(RS)的同步。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，以数字形式传输所 述时钟信号(H)。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述发送装置(13)中确定所述导频信号(H)的数字值，对该导频信号的 所述数字值进行调制，并将通过其数字值调制后的所述导频信 号传输到所述接收装置(12)。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述导频信号(H) 上对帧(37)进行调制，所述帧包括除了所述导频信号(H) 的所述数字值之外的其他信息。
5. 才艮据前述斗又利要求中的任一项所述的方法，其特4i在于，所述无线传输链路(6 )包括一条路径，所述路径包括发送信道(EX ) 和接收信道(RX )，并且所述时钟(H )从所述发送装置(13 ) 到所述接收装置(12 )的直接传输通过在单一路径的链路(6 ) 的所述发送信道(EX)和所述4妄收信道(RX)之间i殳置所述 时4中(H)来完成。
6. 根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述 无线传输链路(6 )包括多条路径，所述多条路径包括发送信 道(EX)和接收信道(RX)，并且所述时钟(H)从所述发送 装置(13 )到所述接收装置(12)的直接传输通过在多条相邻 的传输信道之间设置所述时钟(H)来完成。
7. —种用于实现才艮据前述片又利要求中的任一项所述的方法的系 统，其特征在于，所述接收装置(12)基本包括产生所述基准 频率(RS)的本地振荡器部件(19, 25)，所述本地振荡器部 件由比较器装置控制，所述比较器装置用于在所述基准信号(RS)处接收到的所述时钟信号(H)。
8. 根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述接收装置(12 ) 包括^莫数转换器(23),并且所述本地振荡器(25)的控制部 件包括用于数字时钟信号和基准信号的计数器(27， 28)以及 用于两个所述计数器的比较器装置(29 )，所述本地振荡器(25 ) 由从所述比较器的结果中确定的信号来控制。
9. 根据权利要求8所述的系统，其特征在于，在高导频信号的情 况下，所述接收装置(12 )包括混频器(32 ),所述混频器(32 ) 的振荡器(33 )由产生所述基准信号(RS )的所述"^展荡器(25 )来控制。
10. 根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述发送装置(13 )包括用于通过所述时钟信号的所述数字值对所述时钟导频信号(H)进行调制的装置，以及所述接收装置(12)包括解调器装置(38)。
11. 根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述用于对所述导频信号进行调制的装置适于在所述导频信号上对帧进行调制，所述帧包括除了所述时钟信号(H)的所述数字值以外的其他信息。
全文摘要
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。
文档编号H04B7/155GK101485110SQ200780025653
公开日2009年7月15日 申请日期2007年7月5日 优先权日2006年7月7日
发明者斯特凡娜·勃朗, 让-克里斯托夫·普吕姆科克, 阿兰·罗兰 申请人:E-亮点公司