CN101146257A - 提高数据传输的同步精度的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高数据传输的同步精度的方法和系统，所述方法包括步骤：RRU接收数据帧并缓存；将所述数据帧的无线帧脉冲信号和载波数据信号进行帧解析，设定最大延时补偿时间；根据传输和缓存的时间、最大延时补偿时间对帧解析后的无线帧脉冲信号进行延时补偿，并发送到RRU通信口进行传输；根据传输和缓存的时间、最大延时补偿时间以及数据处理传输时间对帧解析后的载波数据信号进行延时补偿，对载波数据进行处理，并发送到RRU通信口进行传输；其中所述无线帧脉冲信号和载波数据信号同时发送到RRU通信口。通过本发明技术方案，可以对传输数据进行延时补偿，补偿的精度可达到几纳秒，大大提高了数据同步的精度。
Description
【技术领域】
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及提高数据传输的同步精度的方法和系统。
【背景技术】
在TD-SCDMA系统中，空中接口的同步精度要求为1/8码片宽度，即大约100ns。在基带资源池(BBU)+远端射频单元(RRU)的基站方式中，空口同步的精度主要由光纤延时测量的精度，以及空口同步延时补偿的精度这两部分决定。
然而，延时测量的精度受技术条件的限制，要想提高测量精度比较困难，其精度一般都较低，而且在多级RRU级联情况下，光纤链路的延时测量误差会比较大。
因此，高精度的延时补偿方法在空口同步的延时处理中是显得很有意义的，要提高空中接口的同步精度，就要对数据传输进行延时补偿的精度调整。本发明就是基于这种思想提出了一种高精度的空口同步延时补偿方法。
【发明内容】
本发明的发明目的是提供提高数据传输的同步精度的方法和装置，以达到对传输数据进行延时补偿，提高数据同步精度的目的。
为达到上述发明目的，本发明提出以下的技术方案：
一种提高数据传输的同步精度的方法，包括：
远端射频单元RRU接收数据帧并缓存；
将所述数据帧的无线帧脉冲信号和载波数据信号进行帧解析，设定最大延时补偿时间；
根据传输和缓存的时间、最大延时补偿时间对帧解析后的无线帧脉冲信号进行延时补偿，产生传输控制信号，并发送到RRU通信口进行传输；
根据传输和缓存的时间、最大延时补偿时间以及数据处理传输时间对帧解析后的载波数据信号进行延时补偿，对载波数据进行处理，并发送到RRU通信口进行传输；其中所述无线帧脉冲信号和载波数据信号同时发送到RRU通信口。
其中，所述对无线帧脉冲信号进行延时补偿的时间等于最大延时补偿时间减去传递和缓存的时间；
所述对载波数据信号进行延时补偿的时间等于最大延时补偿时间减去传递和缓存的时间、数据处理传输时间。
其中，数据帧从基带资源池BBU的信号输出端传递到RRU的信号输入端并缓存；
将所述数据帧的无线帧脉冲信号和载波数据信号进行帧解析，设定最大延时补偿时间；
根据所述传递和缓存的时间、最大延时补偿时间对无线帧脉冲信号进行延时补偿，产生射频控制信号，并发送到天线发送口；
根据所述传递和缓存的时间、最大延时补偿时间以及DUC处理时间、DAC处理时间、射频模块传输的时间对载波数据信号进行延时补偿，对载波数据进行DUC处理、DAC处理，通过射频模块传输到天线发送口；其中所述无线帧脉冲信号和载波数据信号同时发送到天线接收口。
其中，所述数据帧从BBU的信号输出端传递到RRU的信号输入端并缓存之后包括：
将BBU或上一级RRU的数据帧转发到下一级RRU。
其中，RRU的天线接收口接收数据帧并传输到射频模块；
将所述数据帧的无线帧脉冲信号和载波数据信号进行帧解析，设定最大延时补偿时间；
根据数据帧缓存和传递到BBU的时间、最大延时补偿时间对无线帧脉冲信号进行延时补偿，缓存到RRU的输出信号端，传递到BBU的输入信号端；
对载波数据信号进行ADC处理、DDC处理，根据射频模块传输的时间、ADC处理时间、DDC处理时间、最大延时补偿时间以及传递和缓存的时间对载波数据信号进行延时补偿，对载波数据进行ADC处理、DDC处理，缓存到RRU的输出信号端，传递到BBU的输入信号端；其中所述无线帧脉冲信号和载波数据信号同时发送到RRU的输出信号端。
其中，所述无线帧脉冲信号和载波数据信号缓存到RRU的输出信号端之后包括：
将本级数据帧与下一级上行的数据帧进行组帧，传递到上一级RRU或BBU。
其中，所述最大延时补偿时间的取值范围为0～10ms。
一种提高数据传输同步精度的系统，包括BBU，用于向RRU发送数据帧，接收RRU发送的数据帧，所述RRU包括：
接收单元，用于接收数据帧并缓存，将所述数据帧的无线帧脉冲信号和载波数据信号进行帧解析；
延时补偿单元，用于根据传输和缓存的时间、最大延时补偿时间对帧解析后的无线帧脉冲信号进行延时补偿，还用于根据传输和缓存的时间、最大延时补偿时间以及数据处理传输时间对帧解析后的载波数据信号进行延时补偿；
通信单元，用于将所述无线帧脉冲信号发送进行传输，还用于对载波数据进行处理和传输；其中所述无线帧脉冲信号和载波数据信号同时进行传输。
其中，在所述延时补偿单元中，对无线帧脉冲信号进行延时补偿的时间等于最大延时补偿时间减去传递和缓存的时间；对载波数据信号进行延时补偿的时间等于最大延时补偿时间减去传递和缓存的时间、数据处理传输时间。
其中，所述接收单元为RRU的信号输入端，通信单元包括天线发送口；或
所述接收单元为天线接收口，通信单元包括RRU的信号输入端。
从以上技术方案可以看出，本发明在接收下行或上行数据帧之后，对其中的无线帧脉冲信号和载波数据进行进行帧解析，并分别对其进行延时补偿，使得载波数据可以在无线帧脉冲信号到达的同时发送出去。通过本发明技术方案，延时补偿的精度可达到几纳秒，大大提高了数据同步的精度。
【附图说明】
图1为本发明方法的基本流程图；
图2为本发明方法中下行同步延时处理的示意图；
图3为本发明系统的结构框图。
【具体实施方式】
下面对本发明技术方案进行详细描述。
为达到对通讯数据进行延时补偿，提高空中接口的同步精度的目的，本发明提供一种提高数据传输的同步精度的方法，如图1所示，包括：
步骤S1、RRU接收数据帧并缓存。
步骤S2、将所述数据帧的无线帧脉冲信号和载波数据信号进行帧解析，设定最大延时补偿时间。帧解析后的无线帧脉冲信号和载波数据分别转到步骤3和步骤4进行处理。
步骤S3、根据传输和缓存的时间、最大延时补偿时间对帧解析后的无线帧脉冲信号进行延时补偿，并发送到RRU通信口进行传输。
步骤S4、根据传输和缓存的时间、最大延时补偿时间以及数据处理传输时间对帧解析后的载波数据信号进行延时补偿，对载波数据进行处理，并发送到RRU通信口进行传输；其中所述无线帧脉冲信号和载波数据信号同时发送到RRU通信口。
结合图2，以下行同步为例说明其工作过程和原理：
首先，BBU的信号输出端将包含无线帧脉冲信号和载波数据的数据帧发送到RRU的信号输入并缓存
对于BBU端光接口发送数据的10ms无线帧无线帧脉冲信号BBU_TFP，此信号需要根据BBU空口同步基准无线帧脉冲信号产生，即BBU_TFP相对BBU空口同步基准无线帧脉冲信号提前一个固定的时间间隔。BBU空口同步基准信号BBU_SYNC是BBU端产生的一个空口同步基准信号，用来检测各级RRU是否与BBU建立空口同步关系。RRU从下行光纤链路恢复的10ms无线帧无线帧脉冲信号RRU_RFP，RRU_RFP相对BBU_TFP延时值为数据从BBU端到RRU端的传输和缓存的时间。
接着，根据本级RRU的RRU_RFP信号作延时，其调整值为脉冲延时补偿时间DL_radio_frame_Delay，产生空口同步无线帧脉冲信号RRU_SYNC，使得RRU空口同步无线帧脉冲信号与BBU空口同步基准无线帧脉冲信号同步(边沿对齐)，也就是相对BBU_TFP延时值为最大延时补偿时间Fixed_Delay。这样各级RRU的RRU空口同步无线帧脉冲信号就能同步，RRU的天线收发切换开关信号需要根据RRU空口同步无线帧脉冲信号来产生。下行无线帧的脉冲延时补偿时间等于最大延时补偿时间减去传递和缓存的时间，即：
DL_radio_frame_Delay＝Fixed_Delay-T12
其中，当上行光纤和下行光纤等长时，从BBU端到RRU端的传递和缓存时间T12与RRU端到BBU端的传递和缓存时间T34一致，通过测量RRU输入信号端和输出信号端之间的10ms无线帧时间差Toffset，RRU输出信号端和输入信号端之间的10ms无线帧时间差T14，可以通过以下计算公式计算T12或T34：
T14＝T12+Toffset+T34
对于载波数据，BBU端光接口发送的下行载波IQ数据BBU_Tx，RRU端光接口接收的下行载波IQ数据RRU_Rx。在BBU与RRU之间约定的一个固定的最大延时补偿时间Fixed_Delay，该最大延时补偿时间与无线帧脉冲信号的最大延时补偿时间一致，并且可使得下行数据从BBU端光接口到RRU端天线口的总延时为Fixed_Delay；RRU端天线口接收的上行信号到BBU端光接口的总延时也为Fixed_Delay。
接着，对RRU端光接口接收的载波数据作延时处理，其调整值为载波数据延时补偿时间DL_IQ_Delay，使得延时处理后的载波数据，经过DUC处理、DAC处理、射频模块传输到RRU天线口的时候能够与RRU_SYNC同步。其中，DUC处理、DAC处理、射频模块传输的时间可以根据实践经验设置，此三部分的总时间为T2a。延时补偿后，可通过RRU端天线口发射下行载波信号RRU_SYNC_Tx。
载波数据延时补偿时间的调整值DL_IQ_Delay最大延时补偿时间减去传递和缓存的时间、数据处理传输时间，即：
DL_IQ_Delay＝Fixed_Delay-T12-T2a
以上各种延时调整值的计算都由RRU端的CPU计算得到，并转换成FPGA需要的调整值格式传输到FPGA，FPGA根据传输过来的延时信息对无线帧脉冲信号和载波数据信号对RRU_RFP延时DL_radio_frame_Delay，得到RRU_SYNC，从而产生RRU的天线收发开关切换信号；FPGA通过RAM对从光接口提取的下行载波数据缓存DL_IQ_Delay，之后输出到DUC模块进行后续处理。
以上讨论的是BBU与单级RRU对接下行同步延时处理的的情形，上行延时处理过程与之类似。
对于多级RRU下其他的组网方式，比如链型组网，树型组网等等，需要进一步增加对非本级RRU光纤传输延时的测量，其延时补偿时间与单级RRU数据传输相比，要减少非本级RRU光纤传输的延时时间，然后根据上述方法可准确的实现各级RRU的空口同步。
在具体的实施例中，对于下行同步延时，提高数据传输的同步精度的方法包括以下步骤：
数据帧从BBU的信号输出端传递到RRU的信号输入端并缓存；
将所述数据帧的无线帧脉冲信号和载波数据信号进行帧解析，设定最大延时补偿时间；
根据所述传递和缓存的时间、最大延时补偿时间对无线帧脉冲信号进行延时补偿，产生射频控制信号，并发送到天线发送口；
根据所述传递和缓存的时间、最大延时补偿时间以及DUC处理时间、DAC处理时间、射频模块传输的时间对载波数据信号进行延时补偿，对载波数据进行DUC处理、DAC处理，通过射频模块传输到天线发送口；其中所述无线帧脉冲信号和载波数据信号同时发送到天线接收口。
对于下行同步延时的RRU多级级联情形，所述数据帧从BBU的信号输出端传递到RRU的信号输入端并缓存之后包括：
将BBU或上一级RRU的数据帧转发到下一级RRU。
在具体的实施例中，对于上行同步延时，提高数据传输的同步精度的方法包括以下步骤：
RRU的天线接收口接收数据帧并传输到射频模块；
将所述数据帧的无线帧脉冲信号和载波数据信号进行帧解析，设定最大延时补偿时间；
根据数据帧缓存和传递到BBU的时间、最大延时补偿时间对无线帧脉冲信号进行延时补偿，缓存到RRU的输出信号端，传递到BBU的输入信号端；
对载波数据信号进行ADC处理、DDC处理，根据射频模块传输的时间、ADC处理时间、DDC处理时间、最大延时补偿时间以及传递和缓存的时间对载波数据信号进行延时补偿，对载波数据进行ADC处理、DDC处理，缓存到RRU的输出信号端，传递到BBU的输入信号端；其中所述无线帧脉冲信号和载波数据信号同时发送到RRU的输出信号端。
对于上行同步延时的RRU多级级联情形，所述无线帧脉冲信号和载波数据信号缓存到RRU的输出信号端之后包括：
将本级数据帧与下一级上行的数据帧进行组帧，传递到上一级RRU或BBU。本级的无线帧脉冲信号和载波信号组成本级数据帧之后，与下一级上行的数据帧组合成上行数据帧，继续往上传递，直至BBU。
在优选的实施例中，所述最大延时补偿时间的取值范围Fixed_Delay为0～10ms。
根据本发明方法的工作过程和原理，本发明还提供一种提高数据传输同步精度的系统，包括BBU，用于向RRU发送数据帧，接收RRU发送的数据帧，如图3所示，所述RRU包括接收单元301、延时补偿单元302和通信单元303。
接收单元301，用于接收数据帧并缓存，将所述数据帧的无线帧脉冲信号和载波数据信号进行帧解析。延时补偿单元302，用于根据传输和缓存的时间、最大延时补偿时间对帧解析后的无线帧脉冲信号进行延时补偿，产生传输控制信号，还用于根据传输和缓存的时间、最大延时补偿时间以及数据处理传输时间对帧解析后的载波数据信号进行延时补偿。通信单元303，用于将所述无线帧脉冲信号发送进行传输，还用于对载波数据进行处理和传输；其中所述无线帧脉冲信号和载波数据信号同时进行传输。
在具体的实施例，在延时补偿单元302中，对无线帧脉冲信号进行延时补偿的时间等于最大延时补偿时间减去传递和缓存的时间；对载波数据信号进行延时补偿的时间等于最大延时补偿时间减去传递和缓存的时间、数据处理传输时间。
对于下行同步延时的RRU多级级联情形，所述接收单元301为RRU的信号输入端，通信单元303包括天线发送口；对于上行同步延时的RRU多级级联情形，所述接收单元301为天线接收口，通信单元303包括RRU的信号输入端。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种提高数据传输的同步精度的方法，其特征在于，包括：
远端射频单元RRU接收数据帧并缓存；
将所述数据帧的无线帧脉冲信号和载波数据信号进行帧解析，设定最大延时补偿时间；
根据传输和缓存的时间、最大延时补偿时间对帧解析后的无线帧脉冲信号进行延时补偿，产生传输控制信号，并发送到RRU通信口进行传输；
根据传输和缓存的时间、最大延时补偿时间以及数据处理传输时间对帧解析后的载波数据信号进行延时补偿，对载波数据进行处理，并发送到RRU通信口进行传输；其中所述无线帧脉冲信号和载波数据信号同时发送到RRU通信口。
2.根据权利要求1所述的提高数据传输的同步精度的方法，其特征在于：
所述对无线帧脉冲信号进行延时补偿的时间等于最大延时补偿时间减去传递和缓存的时间；
所述对载波数据信号进行延时补偿的时间等于最大延时补偿时间减去传递和缓存的时间、数据处理传输时间。
3.根据权利要求2所述的提高数据传输的同步精度的方法，其特征在于，包括：
数据帧从基带资源池BBU的信号输出端传递到RRU的信号输入端并缓存；
将所述数据帧的无线帧脉冲信号和载波数据信号进行帧解析，设定最大延时补偿时间；
根据所述传递和缓存的时间、最大延时补偿时间对无线帧脉冲信号进行延时补偿，产生射频控制信号，并发送到天线发送口；
根据所述传递和缓存的时间、最大延时补偿时间以及DUC处理时间、DAC处理时间、射频模块传输的时间对载波数据信号进行延时补偿，对载波数据进行DUC处理、DAC处理，通过射频模块传输到天线发送口；其中所述无线帧脉冲信号和载波数据信号同时发送到天线接收口。
4.根据权利要求3所述的提高数据传输的同步精度的方法，其特征在于，所述数据帧从BBU的信号输出端传递到RRU的信号输入端并缓存之后包括：
将BBU或上一级RRU的数据帧转发到下一级RRU。
5.根据权利要求2所述的提高数据传输的同步精度的方法，其特征在于，包括：
RRU的天线接收口接收数据帧并传输到射频模块；
将所述数据帧的无线帧脉冲信号和载波数据信号进行帧解析，设定最大延时补偿时间；
根据数据帧缓存和传递到BBU的时间、最大延时补偿时间对无线帧脉冲信号进行延时补偿，缓存到RRU的输出信号端，传递到BBU的输入信号端；
对载波数据信号进行ADC处理、DDC处理，根据射频模块传输的时间、ADC处理时间、DDC处理时间、最大延时补偿时间以及传递和缓存的时间对载波数据信号进行延时补偿，对载波数据进行ADC处理、DDC处理，缓存到RRU的输出信号端，传递到BBU的输入信号端；其中所述无线帧脉冲信号和载波数据信号同时发送到RRU的输出信号端。
6.根据权利要求5所述的提高数据传输的同步精度的方法，其特征在于，所述无线帧脉冲信号和载波数据信号缓存到RRU的输出信号端之后包括：
将本级数据帧与下一级上行的数据帧进行组帧，传递到上一级RRU或BBU。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的提高数据传输的同步精度的方法，其特征在于：所述最大延时补偿时间的取值范围为0～10ms。
8.一种提高数据传输同步精度的系统，包括BBU，用于向RRU发送数据帧，接收RRU发送的数据帧，其特征在于，所述RRU包括：
接收单元，用于接收数据帧并缓存，将所述数据帧的无线帧脉冲信号和载波数据信号进行帧解析；
延时补偿单元，用于根据传输和缓存的时间、最大延时补偿时间对帧解析后的无线帧脉冲信号进行延时补偿，还用于根据传输和缓存的时间、最大延时补偿时间以及数据处理传输时间对帧解析后的载波数据信号进行延时补偿；
通信单元，用于将所述无线帧脉冲信号发送进行传输，还用于对载波数据进行处理和传输；其中所述无线帧脉冲信号和载波数据信号同时进行传输。
9.根据权利要求8所述的提高数据传输同步精度的系统，其特征在于：
在所述延时补偿单元中，对无线帧脉冲信号进行延时补偿的时间等于最大延时补偿时间减去传递和缓存的时间；对载波数据信号进行延时补偿的时间等于最大延时补偿时间减去传递和缓存的时间、数据处理传输时间。
10.根据权利要求8或9所述的提高数据传输同步精度的系统，其特征在于：
所述接收单元为RRU的信号输入端，通信单元包括天线发送口；或
所述接收单元为天线接收口，通信单元包括RRU的信号输入端。
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