[发明专利]减小无线通信系统中过量时间延迟的仪器及方法

说明书

本发明一般涉及无线通信系统，更准确地说，用于减少此类无线通信系统中的过量时间延迟。

无线通信系统的运作方式为业界所熟知。概括地说，是由一个基站来完成一信息源(例如，公众交换电话网PSTN的一个用户)和一个无线通信系统的用户之间的信息信号传送。无线通信系统的一位用户通常是一移动站。在典型的无线通信系统中，移动站总是处于由某个基站提供服务的覆盖区中。当移动站由某一基站的覆盖区进入另一基站的覆盖区时，前一基站与移动站之间的通信任务将被“移交”给后一基站以保证与移动站间通信的不间断。在宏小区系统中将移动站从一个覆盖区移交给另一覆盖区时所采用的切换(handoff)技术现已为业界所熟知。

一个基站同样也可以对面积和覆盖电波功率都更小的区域(简称微小区)中的移动站提供服务。象这样采用微小区制的无线通信系统也是技术中常见的，其结构见图1。如图1所示，第一个覆盖区103由基站106提供服务。在图1所示的实施例中，通信路径109-116配置成为微小区118-125提供服务。当一台移动站128由微小区118运动至微小区125的过程中，由移动站128引起的通信时间延迟t_d由于通信路径109-116的长度变化而增加。如图1所示时间延迟t_d增加，自通信路径109开始的通信路径的长度也逐渐增加。

当移动站128从第一个覆盖区103移入第二覆盖区130时，从最后一个微小区125(对应通信路径116)到基站133服务覆盖区130的总时间延迟(累计时间延迟)t_d是70毫秒。考虑一个典型的情况，当移动站从微小区125(位于第一覆盖区103内)移入第二覆盖区130时，基站106所承担的与移动站128的通信任务将会移交给基站133继续执行。

某些无线通信系统规定了进行这种切换时源/目标覆盖区之间的最大定时差值(如移动站128所看到的)。例如，对美国境内CDMA无线通信系统的功能/操作作出规定的暂行标准95(IS-95)就限定源/目标覆盖区之间的最大容许定时差值为60毫秒。详细规定见TIA/EIA/IS-95，“双工宽带扩频蜂窝系统中移动站-基站兼容标准”，1993年7月。当定时差值超过60毫秒时(例如在图1中)，移动站128不能够锁定“目标”基站133以完成切换。这样，由于过量的时间延迟，与移动站128的通信不能够在切换中保持。换一种说法，即当时间延迟超过无线通信系统的规定值时，移动站128在信道切换中保持通信不中断的能力就会受到限制。这种受限能力很有可能引起与移动站通信的中止。

这样，就需要找到一种仪器或方法来减小无线通信系统中过量时间延迟所造成的不利影响，以保证与移动站的通信能够在存在着过量时间延迟的情况下顺利进行。

图1描述一现有无线通信系统，该系统存在着过量时间延迟问题。图2描述应用本发明减小无线通信系统中过量时间延迟的最佳实施例。图3描述应用本发明减小图2所示无线通信系统中过量时间延迟的另一实施例。图4描述应用本发明减小无线通信系统中过量时间延迟的一种实施例。图5描述应用本发明减小图4所示无线通信系统中过量时间延迟的另一种实施例。图6描述本发明中用于基站内部定时提前/延迟的电路。

在一个无线通信系统中减小由于通信路径长短不一而造成过量的时间延迟的。应用本发明的一种方式是建立一条过渡通信路径来传送具有时间提前量的定时参考信号，从而使相应过渡单元的累积时间延迟减小。在另一种方式中，所有通信路径中的定时参考信号均有时间提前量，但只有部分特定的通信路径中加有时间延迟装置，最终使得邻近目标覆盖区的区域中累积时间延迟减小。通过减小目标覆盖区邻区中的累计时间延迟，移动站到目标覆盖区的过区通信信道切换就能够顺利完成。

为应用本发明来减小时间延迟的影响，在无线通信系统的第一个覆盖区中设立一基站，该站通过多条通信路径与移动站进行通信。由于基站只使用一个定时参考信号，因此通过多条通信路径中的某一条所进行的源信号通信相对于通过其余通信路径进行的源信号通信具有一定的源信号时间延迟。在此无线通信系统中还设有第二个基站，该基站位于第二个覆盖区中，负责与处于该区中的移动站通信。这第二个基站同样要使用某一定时参考信号。无线通信系统还提供一种调整源信号时间延迟的装置，使得移动站从第一覆盖区进入第二覆盖区时，源信号的时间延迟比原有过量时间延迟小。这样，移动站从第一覆盖区到第二覆盖区的切换就可以完成。