ITMI990796A1

ITMI990796A1 - METHOD AND SYSTEM TO SYNCHRONIZE RADIO BASE STATIONS IN DIGITAL TELECOMMUNICATION NETWORKS

Info

Publication number: ITMI990796A1
Authority: IT
Inventors: Benedittis Rossella De
Original assignee: Italtel Spa
Priority date: 1999-04-16
Filing date: 1999-04-16
Publication date: 2000-10-16
Also published as: WO2000064091A2; WO2000064091A3

Description

DESCRIZIONE dell’ invenzione industriale DESCRIPTION of the industrial invention

Campo dell’ invenzione Field of invention

La presente invenzione riguarda un metodo per sincronizzare le stazioni radio base nelle reti di telecomunicazione digitale, in particolare con accesso duplex a divisione di tempo o TDD {Tinte Divistoti Duplex ), come ad esempio le reti di telefonia radiomobile appartenenti agli standard DECT o UTMS. La presente invenzione riguarda un sistema che realizza tale metodo. The present invention relates to a method for synchronizing base radio stations in digital telecommunication networks, in particular with time division duplex access or TDD (Tinte Divistoti Duplex), such as for example mobile radio telephony networks belonging to the DECT or UTMS standards. The present invention relates to a system which carries out this method.

È noto che nelle reti di telefonia radiomobile con accesso TDD la trasmissione e la ricezione dei segnali radio da e per le stazioni base, denominate RFP {Radio Fixed Pari) in ambito DECT e BS ( Base Station ) in ambito UMTS, non avvengono contemporaneamente, ma sono alternate in una sequenza continua di periodi di durata predeterminata, ciascuno dei quali è denominato trama o frame ed è opportunamente codificato ed identificato dal sistema. Ad esempio, le stazioni di telefonia radiomobile UMTS trasmettono generalmente i segnali alle unità mobili nella prima metà della trama 0 semitrama, e ricevono nella seconda semitrama i segnali trasmessi da queste unità mobili. In particolare, ciascuna trama dura 10 ms, suddivisi in 16 intervalli temporali 0 timeslot , anch’essi di durata predeterminata. It is known that in mobile radio telephony networks with TDD access the transmission and reception of radio signals to and from the base stations, called RFP (Radio Fixed Pari) in the DECT and BS (Base Station) in the UMTS field, do not occur simultaneously, but they are alternated in a continuous sequence of periods of predetermined duration, each of which is called frame or frame and is suitably coded and identified by the system. For example, UMTS mobile radio telephone stations generally transmit the signals to the mobile units in the first half of the frame or half frame, and receive the signals transmitted by these mobile units in the second half frame. In particular, each frame lasts 10 ms, divided into 16 time intervals 0 timeslots, also of predetermined duration.

E pertanto chiaro che per evitare dannose interferenze tra stazioni radio base e unità mobili e/o per ottimizzare il trasferimento delle comunicazioni da una stazione base all’altra, secondo una procedura denominata handover, è necessario che le trame siano sincronizzate tra loro, così da poter separare i periodi di trasmissione e ricezione delle unità mobili da quelli delle stazioni base e viceversa. È inoltre opportuno che anche le sequenze dei codici numerici associati a ciascuna trama corrispondano durante le comunicazioni, in modo da poter velocizzare nelle unità mobili la suddetta procedura handover. Quest’ultimo tipo di sincronizzazione viene denominato multitrama o multiframe. It is therefore clear that to avoid harmful interference between radio base stations and mobile units and / or to optimize the transfer of communications from one base station to another, according to a procedure called handover, it is necessary that the frames are synchronized with each other, so as to to be able to separate the transmission and reception periods of the mobile units from those of the base stations and vice versa. It is also advisable that the sequences of the numerical codes associated with each frame also correspond during communications, so as to be able to speed up the aforementioned handover procedure in the mobile units. The latter type of synchronization is called multiframe or multiframe.

Arte nota Known art

Un metodo noto per sincronizzare le trame consiste nell’inviare via cavo un impulso di riferimento da un’unità centrale di controllo della rete, ad esempio l’unità denominata RNC { Radio Network Controller) in ambito UMTS, alle varie stazioni radio base appartenenti alla rete stessa. Cronometrando il tempo impiegato da ciascuna stazione nel ricevere tale impulso dal momento dell’invio, si può determinare e quindi compensare il ritardo di propagazione del segnale via cavo, per poi sincronizzare le trame dei segnali radio. I risultati di questo metodo possono tuttavia essere falsati da eventuali dispositivi attivi presenti sulle linee di trasmissione, i quali possono introdurre ritardi variabili nella propagazione dell’impulso di riferimento e quindi non assicurano una precisa sincronizzazione. A known method for synchronizing the frames consists in sending a reference pulse via cable from a central control unit of the network, for example the unit called RNC (Radio Network Controller) in the UMTS context, to the various radio base stations belonging to the network itself. By timing the time taken by each station to receive this impulse from the moment of sending, it is possible to determine and then compensate for the propagation delay of the cable signal, and then synchronize the frames of the radio signals. The results of this method may, however, be distorted by any active devices present on the transmission lines, which may introduce variable delays in the propagation of the reference pulse and therefore do not ensure precise synchronization.

Un altro metodo noto consiste nel sincronizzare le trame in funzione del segnale di riferimento temporale inviato dai trasmettitori satellitari GPS ( Global Posìtioning System). Date le elevate spese richieste per l’ installazione di un ricevitore GPS in ciascuna stazione, questo metodo risulta tuttavia molto costoso. Another known method consists in synchronizing the frames as a function of the time reference signal sent by the GPS (Global Positioning System) satellite transmitters. Given the high costs required for the installation of a GPS receiver in each station, this method is however very expensive.

Scopi dell'Invenzione Aims of the Invention

Scopo della presente invenzione è pertanto quello di fornire un metodo ed un sistema di sincronizzazione, i quali siano esenti dai suddetti inconvenienti. Detto scopo viene conseguito con un metodo ed un sistema le cui caratteristiche principali sono specificate rispettivamente nelle rivendicazioni 1 e 11, mentre altre caratteristiche sono specificate nelle rivendicazioni dipendenti. The object of the present invention is therefore to provide a synchronization method and system which are free from the aforementioned drawbacks. Said object is achieved with a method and a system whose main characteristics are specified in claims 1 and 11 respectively, while other characteristics are specified in the dependent claims.

Sommario dell’invenzione Summary of the invention

Grazie all’uso di segnali radio trasmessi e ricevuti direttamente da ciascuna stazione radio base ad una o più stazioni adiacenti, il metodo secondo la presente invenzione consente di sincronizzare reciprocamente le trame dei segnali di tali stazioni senza dover ricorrere necessariamente a linee di trasmissione o dispositivi esterni. Con questo accorgimento risulta anche superfluo installare in tutte le stazioni costosi ricevitori satellitari, come nel metodo basato sui segnali GPS. Inoltre, il metodo secondo la presente invenzione non esclude a priori il ricorso ai suddetti metodi noti, con i quali è perfettamente compatibile ed integrabile. Thanks to the use of radio signals transmitted and received directly from each radio base station to one or more adjacent stations, the method according to the present invention allows the frames of the signals of these stations to be mutually synchronized without necessarily having to resort to transmission lines or devices. external. With this expedient it is also superfluous to install expensive satellite receivers in all stations, as in the method based on GPS signals. Furthermore, the method according to the present invention does not exclude a priori the use of the aforementioned known methods, with which it is perfectly compatible and integrable.

Un altro vantaggio del metodo secondo la presente invenzione è costituito dal fatto che il sistema che lo realizza non necessita di particolari mezzi dedicati, ma può invece sfruttare i dispositivi già presenti nelle stazioni radio base interessate e nel resto della rete di telefonia radiomobile, nonché le loro modalità standard di trasmissione via radio. Infatti, il metodo secondo la presente invenzione non richiede necessariamente l’uso di procedure o messaggi supplementari in aggiunta a quelli previsti per il normale funzionamento, ma può sfruttare quelli già esistenti, rielaborandoli se necessario. Another advantage of the method according to the present invention is constituted by the fact that the system which realizes it does not require special dedicated means, but can instead exploit the devices already present in the radio base stations concerned and in the rest of the mobile radio telephony network, as well as the their standard mode of transmission by radio. In fact, the method according to the present invention does not necessarily require the use of additional procedures or messages in addition to those provided for normal operation, but can exploit those already existing, reprocessing them if necessary.

Secondo un particolare aspetto del metodo secondo la presente invenzione, è possibile non solo sincronizzare reciprocamente le stazioni radio base, ma anche determinare con precisione la loro posizione, nonché quella delle unità mobili ad esse collegate. Anche per questa funzione, il sistema non necessita di particolari mezzi dedicati, ma può invece sfruttare i dispositivi già a disposizione nella rete. According to a particular aspect of the method according to the present invention, it is possible not only to mutually synchronize the radio base stations, but also to accurately determine their position, as well as that of the mobile units connected to them. Also for this function, the system does not require special dedicated means, but can instead take advantage of the devices already available in the network.

Secondo un altro aspetto vantaggioso del metodo secondo la presente invenzione, le stazioni radio base sono associate a particolari codici gerarchici, mediante i quali si può contenere la propagazione di eventuali errori di misura dello sfasamento reciproco tra le stazioni principali, nonché accelerare i tempi di esecuzione del metodo stesso. According to another advantageous aspect of the method according to the present invention, the base radio stations are associated with particular hierarchical codes, by means of which the propagation of possible errors of measurement of the mutual phase shift between the main stations can be contained, as well as accelerating the execution times. of the method itself.

Infine, il metodo secondo la presente invenzione può essere vantaggiosamente impiegato in reti di telefonia aventi strutture che variano continuamente nèl tempo per l’aggiunta o rimozione di stazioni base, dato che le stazioni radio base si possono sincronizzare con le stazioni adiacenti in maniera completamente automatica e dinamica. Le varie fasi operative possono infatti essere eseguite dal sistema senza interventi manuali e senza comunque escludere l’eventuale controllo di un operatore, se desiderato. Finally, the method according to the present invention can be advantageously used in telephony networks having structures that vary continuously in time for the addition or removal of base stations, since the base stations can be synchronized with the adjacent stations in a completely automatic way. and dynamic. The various operational phases can in fact be performed by the system without manual intervention and without however excluding the possible control of an operator, if desired.

Breve descrizione della figura Brief description of the figure

Ulteriori vantaggi e caratteristiche del metodo e del sistema secondo la presente invenzione risulteranno evidenti agli esperti del ramo dalla seguente dettagliata descrizione di una loro forma realizzativa con riferimento all’annesso disegno in cui l’unica figura mostra una vista schematica del sistema che realizza il metodo secondo la presente invenzione. Further advantages and characteristics of the method and of the system according to the present invention will become evident to those skilled in the art from the following detailed description of an embodiment thereof with reference to the attached drawing in which the only figure shows a schematic view of the system which carries out the method according to the present invention.

Descrizione dettagliata di una forma preferenziale di realizzazione del metodo secondo l’Invenzione Detailed description of a preferential embodiment of the method according to the invention

Facendo riferimento a tale figura, si vede che il metodo secondo la presente forma realizzativa dell’invenzione comprende innanzitutto l’invio e la ricezione da parte di almeno una coppia di stazioni radio base adiacenti 1, 2 di segnali radio contenenti almeno i rispettivi codici identificativi di stazione C1, C2 ed i rispettivi dati di sincronizzazione di trama T1, T2 dei segnali radio. A questo punto, ciascuna delle stazioni 1 o 2 invia ad un’unità di controllo 3, ad esempio l’unità centrale di controllo di una rete UMTS, un segnale contenente il codice identificativo C2 o C1 ricevuto dalla stazione adiacente ed il valore dello sfasamento D12 o D21 misurato, ad esempio con un cronometro interno, tra i propri dati di sincronizzazione di trama T1 o T2 ed i dati di sincronizzazione di trama T2 o T1, come ricevuti dalla stazione adiacente 2 o 1. With reference to this figure, it can be seen that the method according to the present embodiment of the invention first of all comprises the sending and receiving by at least one pair of adjacent radio base stations 1, 2 of radio signals containing at least the respective identification codes of station C1, C2 and the respective frame synchronization data T1, T2 of the radio signals. At this point, each of the stations 1 or 2 sends to a control unit 3, for example the central control unit of a UMTS network, a signal containing the identification code C2 or C1 received from the adjacent station and the value of the phase shift D12 or D21 measured, for example with an internal chronometer, between its frame synchronization data T1 or T2 and the frame synchronization data T2 or T1, as received by the adjacent station 2 or 1.

Il valore degli sfasamenti D12, D21 è costituito dalla somma del contributo del ritardo D dovuto al tempo di propagazione delle onde elettromagnetiche del segnale radio tra le stazioni 1, 2 e del valore dello sfasamento tra i dati di sincronizzazione di trama T1 e T2, ovvero: The value of the phase shifts D12, D21 is constituted by the sum of the contribution of the delay D due to the propagation time of the electromagnetic waves of the radio signal between stations 1, 2 and the value of the phase shift between the frame synchronization data T1 and T2, that is :

Dalla misura dei valori D12 e D21, l’unità di controllo 3 può pertanto ricavare lo sfasamento reale costituito dalla differenza T1 - T2 tra i dati di sincronizzazione di trama T1 e T2, nonché il suddetto ritardo D, come indicato qui di seguito: From the measurement of the values D12 and D21, the control unit 3 can therefore derive the real phase shift consisting of the difference T1 - T2 between the frame synchronization data T1 and T2, as well as the aforementioned delay D, as indicated below:

Se pertanto si considera la stazione 1 come la stazione principale, ovvero si prendono come riferimento i dati di sincronizzazione di trama T1, i dati di sincronizzazione di trama T2 della stazione 2, considerata come una stazione secondaria, possono essere perfettamente sincronizzati dall’unità di controllo 3 con i dati di sincronizzazione di trama T1 introducendo un ritardo od un anticipo, in funzione del segno, avente una durata sostanzialmente uguale a (D12 - D21) / 2, ovvero uguale alla metà della differenza tra gli sfasamenti D12 e D21 misurati localmente dalle stazioni 1 e 2. Questa procedura di sincronizzazione può essere eseguita dalla stessa unità di controllo 3 oppure dalla stazione 2 in seguito ad uno specifico comando ricevuto dall’unità di controllo 3. Therefore, if the station 1 is considered as the main station, i.e. the frame synchronization data T1 is taken as reference, the frame synchronization data T2 of the station 2, considered as a secondary station, can be perfectly synchronized by the control unit. control 3 with the frame synchronization data T1 introducing a delay or an advance, as a function of the sign, having a duration substantially equal to (D12 - D21) / 2, i.e. equal to half the difference between the phase shifts D12 and D21 measured locally from stations 1 and 2. This synchronization procedure can be performed by the control unit 3 itself or by station 2 following a specific command received by the control unit 3.

È inoltre possibile calcolare la distanza reciproca S 12 in linea d’aria tra le stazioni 1 e 2 moltiplicando il contributo di ritardo D, calcolato come la media tra gli sfasamenti D12 e D21, per una costante di propagazione sostanzialmente uguale e comunque proporzionale alla velocità c di propagazione delle onde elettromagnetiche nell’aria, ovvero: It is also possible to calculate the reciprocal distance S 12 as the crow flies between stations 1 and 2 by multiplying the delay contribution D, calculated as the average between the phase shifts D12 and D21, by a propagation constant that is substantially equal and in any case proportional to the speed. c of propagation of electromagnetic waves in the air, i.e .:

Una volta sincronizzati tra loro i dati di sincronizzazione di trama T1 e T2 delle stazioni 1 e 2, la stazione 2 può diventare a sua volta una stazione principale e quindi riferimento temporale per eventuali altre stazioni ad essa adiacenti. Once the frame synchronization data T1 and T2 of the stations 1 and 2 have been synchronized with each other, the station 2 can in turn become a main station and therefore a time reference for any other stations adjacent to it.

Allo scopo di accelerare i tempi di esecuzione del metodo secondo la presente invenzione, riducendo nel contempo la quantità di misure degli sfasamenti reciproci tra i dati di sincronizzazione di trama delle stazioni della rete, nonché la quantità di dati da inviare all’unità di controllo 3, le stazioni principali, tra cui la stazione 1 e la stazione 2 già sincronizzata, possono essere contraddistinte dallo stato di specifici codici gerarchici, in particolare M1 ed M2 rispettivamente per la stazione 1 e la stazione 2. Le stazioni secondarie si potranno quindi sincronizzare solo con stazioni principali contraddistinte in questo modo. In order to speed up the execution times of the method according to the present invention, while reducing the quantity of measurements of the mutual phase shifts between the frame synchronization data of the network stations, as well as the quantity of data to be sent to the control unit 3 , the main stations, including station 1 and station 2 already synchronized, can be identified by the status of specific hierarchical codes, in particular M1 and M2 respectively for station 1 and station 2. The secondary stations can therefore only be synchronized with main stations marked in this way.

Sincronizzate tra loro le trame delle stazioni 1 e 2, è possibile eseguire anche una sincronizzazione multitrama tra le stesse stazioni. A tale scopo, la stazione 1 può inviare all’unità di controllo 3 il codice numerico K associato alla trama in uso nella stazione 1, il quale viene immediatamente inoltrato alla stazione 2 insieme ad un particolare comando che impone di associare lo stesso codice K alla trama in uso nella stazione 2. Alternativamente, l’unità di controllo 3 può inviare contemporaneamente alle stazioni 1 e 2 uno stesso codice numerico K con cui vengono numerate le sequenze di trame a partire dalla trama in uso in ambedue le stazioni. Dato che i tempi di trasmissione del codice K tra le stazioni 1, 2 e l’unità di controllo 3 potrebbero includere ritardi variabili e/o superiori alla durata della trama in uso, l’unità di controllo 3 può eseguire successivamente un controllo contemporaneo della trama in uso nelle stazioni 1 e 2, procedendo eventualmente ad una correzione per tentativi nel caso in cui le trame in uso non coincidessero. Once the frames of stations 1 and 2 are synchronized, it is also possible to perform a multi-frame synchronization between the same stations. For this purpose, station 1 can send to the control unit 3 the numerical code K associated with the frame in use in station 1, which is immediately forwarded to station 2 together with a particular command which requires to associate the same code K to the frame in use in station 2. Alternatively, the control unit 3 can simultaneously send to stations 1 and 2 the same numerical code K with which the frame sequences are numbered starting from the frame in use in both stations. Since the transmission times of the K code between stations 1, 2 and the control unit 3 could include variable delays and / or longer than the duration of the frame in use, the control unit 3 can subsequently perform a simultaneous control of the frame in use in stations 1 and 2, possibly carrying out a correction by attempts in the event that the frames in use do not coincide.

Per sincronizzare tra loro tutte le stazioni appartenenti ad una rete, è sufficiente reiterare il metodo finora descritto con tutte le altre stazioni secondarie adiacenti alla stazione 1, nonché con tutte le stazioni secondarie adiacenti alla stazione 2, e cosi via. To synchronize with each other all the stations belonging to a network, it is sufficient to repeat the method described up to now with all the other secondary stations adjacent to station 1, as well as with all secondary stations adjacent to station 2, and so on.

Dato che ciascuna stazione secondaria si sincronizza solo, con una stazione principale ad essa adiacente, diventando còsi una stazione principale per ulteriori stazioni secondarie, è chiaro che con questo metodo in breve tempo l’insieme delle stazioni sincronizzate tra loro si espande a macchia d’olio fino a coprire tutta la rete, ad esclusione ovviamente delle stazioni isolate. Per queste ultime stazioni si possono comunque utilizzare i metodi di sincronizzazione noti, ad esempio basati sui ricevitori GPS o sull’invio di un impulso di riferimento via cavo, i quali sono perfettamente compatibili con il metodo secondo la presente invenzione. Le stazioni sincronizzate attraverso questi metodi noti potrebbero diventare a loro volta stazioni principali per altre stazioni adiacenti, le quali possono essere sincronizzate con il metodo secondo la presente invenzione. Since each secondary station only synchronizes with a main station adjacent to it, thus becoming a main station for further secondary stations, it is clear that with this method in a short time the set of stations synchronized with each other expands like a dot. oil to cover the entire network, obviously excluding isolated stations. For these latter stations, the known synchronization methods can still be used, for example based on GPS receivers or on the sending of a reference pulse via cable, which are perfectly compatible with the method according to the present invention. The stations synchronized by these known methods could in turn become master stations for other adjacent stations, which can be synchronized with the method according to the present invention.

Lo stato del codice gerarchico delle stazioni principali sincronizzate attraverso un metodo noto, in particolare delle stazioni comprendenti un ricevitore GPS, può essere differenziato dallo stato del codice gerarchico sia delle stazioni secondarie sia delle stazioni principali sincronizzate attraverso il metodo secondo la presente invenzione. Con questo accorgimento, si può controllare e quindi contenere la propagazione di eventuali errori di misura dello sfasamento reciproco tra più stazioni disposte in cascata, nelle quali tali errori si potrebbero cumulare tra loro. The status of the hierarchical code of the main stations synchronized through a known method, in particular of the stations comprising a GPS receiver, can be differentiated from the status of the hierarchical code of both the secondary stations and the main stations synchronized through the method according to the present invention. With this expedient, it is possible to control and therefore contain the propagation of any measurement errors of the reciprocal phase shift between several stations arranged in cascade, in which such errors could accumulate with each other.

Ad esempio, in una forma realizzativa del metodo secondo la presente invenzione le stazioni secondarie sono contraddistinte da un codice gerarchico uguale a zero e le stazioni principali sincronizzate mediante un ricevitore GPS interno sono contraddistinte da un codice gerarchico uguale a uno. Le stazioni principali sincronizzate mediante il metodo secondo la presente invenzione ed adiacenti alla stazione con il ricevitore GPS sono invece contraddistinte da un codice gerarchico uguale a due, e cosi via, il codice gerarchico delle stazioni principali essendo aumentato di un’unità ad ogni procedura di sincronizzazione. In questo caso i codici gerarchici, ad esempio i codici M1 ed M2 delle stazioni 1 e 2, vengono trasmessi all’unità di controllo 3 insieme ai codici identificativi C1 e C2 ed ai valori degli sfasamenti D12 e D21. Se il codice gerarchico M1 trasmesso dalla stazione principale 1 è maggiore di un valore di soglia, l’unità di controllo 3 può avviare una procedura automatica di correzione oppure può avvisare con un segnale di errore un addetto al controllo, il quale effettua una correzione manuale sui dati di sincronizzazione di trama T2 della stazione 2. For example, in an embodiment of the method according to the present invention, the secondary stations are characterized by a hierarchical code equal to zero and the main stations synchronized by means of an internal GPS receiver are characterized by a hierarchical code equal to one. The main stations synchronized by the method according to the present invention and adjacent to the station with the GPS receiver are instead distinguished by a hierarchical code equal to two, and so on, the hierarchical code of the main stations being increased by one unit at each synchronization. In this case the hierarchical codes, for example the M1 and M2 codes of stations 1 and 2, are transmitted to the control unit 3 together with the identification codes C1 and C2 and the values of the D12 and D21 phase shifts. If the hierarchical code M1 transmitted by the main station 1 is greater than a threshold value, the control unit 3 can initiate an automatic correction procedure or can alert a control officer with an error signal, who carries out a manual correction. on the T2 frame synchronization data of station 2.

Tale procedura automatica di correzione consiste nell’invio via radio da parte della stazione 2 di un segnale comprendente il proprio codice identificativo C2, il proprio codice gerarchico M2, uguale al codice M1 aumentato di un’unità, nonché il valore dello sfasamento D21. Se una stazione (non mostrata in figura) adiacente alla stazione 2 ricevesse tale segnale ed avesse un codice gerarchico maggiore di zero ma minore del codice gerarchico M2 ridotto di un’unità, ovvero minore del codice gerarchico M1, questa stazione potrebbe inviare un segnale all’unità di controllo 3, che a sua volta invierebbe uno specifico comando alla stazione 2, imponendole di sincronizzarsi nuovamente con la stazione adiacente avente il codice gerarchico più basso rispetto a quello della stazione 1. Tale nuova sincronizzazione può essere eseguita sempre attraverso il metodo secondo la presente invenzione. This automatic correction procedure consists in the sending via radio by station 2 of a signal including its identification code C2, its hierarchical code M2, equal to the code M1 increased by one unit, as well as the value of the phase shift D21. If a station (not shown in the figure) adjacent to station 2 received this signal and had a hierarchical code greater than zero but less than the hierarchical code M2 reduced by one unit, or less than the hierarchical code M1, this station could send a signal to the 'control unit 3, which in turn would send a specific command to station 2, requiring it to synchronize again with the adjacent station having the lower hierarchical code than that of station 1. This new synchronization can always be performed through the method according to the present invention.

Calcolando infine le distanze relative tra tutte le stazioni della rete col metodo sopra indicato per il calcolo della distanza S12 tra le stazioni 1 e 2 e/o con eventuali ricevitori GPS, si può creare una base dati, ad esempio in un elaboratore elettronico posto nell’unità di controllo 3, la quale contiene la posizione geografica di tutte le stazioni presenti nella rete. Finally, by calculating the relative distances between all the stations in the network with the above method for calculating the distance S12 between stations 1 and 2 and / or with any GPS receivers, a database can be created, for example in an electronic computer placed in the control unit 3, which contains the geographical position of all the stations present in the network.

Da questa base dati è possibile poi ricavare una topografia dettagliata della rete, nonché altre informazioni, come ad esempio la posizione geografica di unità mobili collegate alla rete stessa. Quest’ultima procedura può essere realizzata attraverso una triangolazione comprendente il calcolo delle distanze S14 e S24 tra le stazioni 1, 2 ed un’unità mobile 4 di cui si vuole conoscere la posizione, nonché il calcolo della distanza tra la stessa unità mobile 4 ed un’ulteriore stazione (non mostrata in figura) ad essa collegata. Il calcolo di tali distanze può essere eseguito ad esempio attraverso la procedura nota di timing advance, normalmente inserita nello standard UMTS. From this database it is then possible to obtain a detailed topography of the network, as well as other information, such as the geographical position of mobile units connected to the network itself. This last procedure can be carried out through a triangulation comprising the calculation of the distances S14 and S24 between the stations 1, 2 and a mobile unit 4 whose position is to be known, as well as the calculation of the distance between the mobile unit 4 and another station (not shown in the figure) connected to it. The calculation of these distances can be performed for example through the known timing advance procedure, normally included in the UMTS standard.

Una forma realizzativa del sistema che realizza il metodo secondo la presente invenzione può essere costituita da un insieme di stazioni appartenenti ad una rete di telefonia radiomobile di tipo DECT o UMTS. In assenza di canali di traffico, ovvero di connessioni instaurate con una o più unità mobili, una stazione base deve attivare la trasmissione di almeno un canale di segnalazione comune, detto dummy bearer in ambito DECT, per garantire l’invio via radio delle informazioni di sistema necessarie alle unità mobili per accedere ai servizi di rete. I codici identificativi C1, C2, i codici gerarchici M1, M2 ed i dati di sincronizzazione di trama T1, T2 possono appartenere a queste informazioni di sistema. Il canale di tipo dummy bearer utilizza una portante radio nella banda del sistema ed un time slot nella semitrama dedicata alla trasmissione. Una stazione radio base abilitata al servizio ha quindi sempre attivo in trasmissione almeno un canale radio, attraverso il quale possono essere trasmessi i propri codici identificativi, i propri codici gerarchici ed i propri dati di sincronizzazione di trama. An embodiment of the system which carries out the method according to the present invention can be constituted by a set of stations belonging to a DECT or UMTS mobile radio telephony network. In the absence of traffic channels, or connections established with one or more mobile units, a base station must activate the transmission of at least one common signaling channel, called dummy bearer in the DECT field, to guarantee the transmission of information via radio. system necessary for mobile units to access network services. The identification codes C1, C2, the hierarchical codes M1, M2 and the frame synchronization data T1, T2 can belong to this system information. The dummy bearer channel uses a radio carrier in the system band and a time slot in the half frame dedicated to transmission. A radio base station enabled for the service therefore always has at least one radio channel active in transmission, through which its own identification codes, hierarchical codes and frame synchronization data can be transmitted.

Pertanto, nel sistema per realizzare il metodo secondo la presente invenzione, le stazioni base, possono eseguire una scansione per ricevere e decodificare le informazioni contenute nei dummy bearer trasmessi via radio dalle stazioni adiacenti, cosi da poter ricavare in qualsiasi momento i codici identificativi, i codici gerarchici ed i dati di sincronizzazione di trama delle stazioni adiacenti. Therefore, in the system for carrying out the method according to the present invention, the base stations can perform a scan to receive and decode the information contained in the dummy bearers transmitted by radio from the adjacent stations, so as to be able to obtain the identification codes at any time. hierarchical codes and frame synchronization data of the adjacent stations.

Claims

CLAIMS 1. Method for mutually synchronizing at least a pair of base radio stations (1, 2) belonging to a digital telecommunication network, in which the radio signals transmitted and received by these stations (1, 2) are divided into frames of predetermined duration and each frame is divided into a predetermined number of time intervals comprising at least one field reserved for the transmission of frame synchronization data (T1, T2), characterized in that it comprises the following operating steps: - sending by said pair of stations (1, 2) of a radio signal containing at least its frame synchronization data (T1, T2); - reception by this pair of stations (1, 2) of the frame synchronization data (T2, T1) transmitted by the other station (2, 1); - calculation by this pair of stations (1, 2) of the offset values (D12, D21) between its frame synchronization data (T1, T2) and the frame synchronization data (T2, T1) received from 'other station (2, 1), - introduction of a delay or an advance, as a function of the sign, in at least one of the frame synchronization data (T1, T2) of this pair of stations (1, 2), said delay or advance having a duration in absolute value substantially equal to half the difference between these phase shift values (D12, D21).

2. Method according to the preceding claim, characterized in that it comprises the following further operating steps: - association of at least one identification code (C1, C2) to this pair of stations (1, 2); - sending by said pair of stations (1, 2) of a radio signal containing at least its own identification codes (C1, C2); - receipt by this pair of stations (1, 2) of the identification codes (C2, C1) transmitted by the other station (2, 1); - sending by this pair of stations (1, 2) to at least a control unit (3) a signal containing the offset values (D12, D21) between the frame synchronization data (T1, T2), its own identification codes (C1, C2) and the identification codes (C2, C1) transmitted by the other station (2, 1).

3. Method according to the preceding claim, characterized in that it comprises the following further operating steps: - association of at least one hierarchical code (M1, M2) to this pair of stations (1, 2); - sending by at least one station (1, 2) of a radio signal containing its own hierarchical code (M1, M2); - reception by at least one station (2, 1) of the hierarchical code (M1, M2) transmitted by the other station (1, 2); - change in the status of the hierarchical code (M2, M1) in at least one station (2, 1) according to the value of the hierarchical code (M1, M2) transmitted by the other station (1, 2).

4. Method according to the preceding claim, characterized in that it comprises the following further operating steps: - sending by this pair of stations (1, 2) to at least one control unit (3) of the hierarchical codes (M2, M1) transmitted by the other station (1, 2); - comparison between the values of the hierarchical codes (Mi, M2) of this pair of stations (1, 2); - introduction of a further delay or advance, as a function of the sign, in at least one of the frame synchronization data (T1, T2) of this pair of stations (1, 2).

5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises the following further operating steps: - sending by at least one of these stations (1, 2) of a signal containing at least one numerical code (K) associated with the frame in use; - receipt by the other station (2) of this numeric code (K); - association of this numerical code (K) to the frame in use in said other station (2).

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that it comprises the following further operating steps: - sending by a control unit (3) to this pair of stations (1, 2) of a signal containing a numerical code (K); - association of this numerical code (K) to the frames in use in this pair of stations (1, 2).

7. Method according to the preceding claim, characterized in that it comprises the following further operating steps: - simultaneous control by the control unit (3) of the weft in use in this pair of stations (1, 2); - association of a further same numerical code to the frames in use in this pair of stations (1, 2).

8. Method according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises the following further operating steps: - calculation of the average (D) of the reciprocal offset values (D12, D21) between the frame synchronization data (T1, T2) of said pair of stations (1, 2); - calculation of the mutual distance (S12) in the air line between this pair of stations (1, 2) by multiplying this average (D) by a constant of propagation of electromagnetic waves in the air.

9. Method according to the preceding claim, characterized in that it comprises the following further operating steps: calculation of the position of at least three adjacent stations connected to at least one mobile unit (4); - calculation of the distance as the crow flies between these adjacent stations and this mobile unit (4); calculation of the position of this mobile unit (4) as a function of the position of these adjacent stations and the distance as the crow flies between these adjacent stations and this mobile unit (4).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises the repetition of said operating steps in all the stations mutually connected in the same digital telecommunication network.

System for mutually synchronizing at least a pair of base radio stations (1, 2) belonging to a digital telecommunication network by means of the method according to one of the preceding claims, wherein the radio signals transmitted and received by said stations (1, 2) are divided into frames of predetermined duration and each frame is divided into a predetermined number of time intervals, characterized by the fact that these time intervals include at least one field reserved for the transmission of frame synchronization data (T1, T2), at least one reserved field to the transmission of the identification codes (C1, C2) and of the hierarchical codes (M1, M2) of the stations themselves (1, 2).

12, System according to the preceding claim, characterized in that the identification codes (C1, C2), the hierarchical codes (M1, M2) and the frame synchronization data (T1, T2) are transmitted and received by the stations (1, 2) in an always active radio channel, which includes system information necessary for mobile units to access network services.