CN101404533B - 一种数字光纤直放站信号输出时延自动调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种数字光纤直放站系统远端信号输出时延自动调整方法，在直放站系统中，近端能自动识别系统的拓扑结构，并根据系统拓扑结构设置远端的信号输出的延时值，当系统拓扑结构改变时，近端能自动识别这种变化，并重新设置远端的信号输出延时值。本发明能够保证直放站系统空口同步，有效改善了直放站系统覆盖区域信号质量，同时也减小了系统的维护工作量。
Description
技术领域
本发明属于移动通信领域，具体涉及一种数字光纤直放站系统中远端信号输出时延自动调整的方法。
背景技术
直放站是移动通信系统接入网中的重要补充设备，起到了延拓基站覆盖范围和消除盲区的作用。相对于基站建设而言，由于直放站投入成本低、施工简单，在移动通信系统网络优化阶段得到大量应用。数字光纤直放站作为直放站的一种，其在网络优化中得到广泛地应用。
在数字光纤直放站系统中，由于光纤传输会产生传输延时，所以信号到达每个直放站的时间就会出现较大的偏差，这样，在多个直放站覆盖的公共区域，就会出现空口不同步的问题，导致通话失败或通话质量下降等。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动调整数字光纤直放站远端信号输出时延的方法，以解决空口不同步的问题。
本发明提供的方法包括以下步骤：
a、所述近端获知系统的拓扑结构和每条链型链路中任意两级之间的延时；
b、根据获取的系统拓扑结构和链路延时，设置每条链型链路上的各个远端的信号输出时延值。
优选地，步骤a包括：
a1、所述近端检测其各个光模块的状态，由此判断系统是否出现故障，如果是，则结束本方法，如果未出现故障，则根据所述近端的各个光模块的状态得知系统的拓扑结构；
a2、所述近端根据系统的拓扑结构建立一个或多个查找表，每个查找表对应一条链型链路，查找表包括远端的ID号和该远端与下一级远端之间的链路时延；
a3、所述近端将一个查找表沿着对应的链路下行至第一级远端，远端收到该查找表后，首先判断自己是否为最后一级，如果本级为中间级，即开始对本级与下一级之间的链路进行时延测量，测量完毕后，将自己的ID号和时延测量结果填入查找表中，然后将查找表发至下一级；如果本级为最后一级，则该级只是将自己的ID号填入查找表中；
a4、最后一级远端将填写完毕的查找表按照上行方向传递，此时每一级只是将查找表转发至上一级，直至转发至近端。
a5、如果系统中有多条链型链路，则重复a3～a4过程，直至所有的链路查找表均更新完毕，所述近端即可获知系统的拓扑结构和每条链型链路中任意两级之间的延时。
优选地，步骤b包括：
b1、所述近端根据获取的系统拓扑结构和链路延时，计算出每条链型链路的总延时，并找出延时最长的链型链路；
b2、将所述延时最长的链型链路的最后一级远端的信号输出时延值设置为0，该最后一级远端记为D1，该最后一级远端的上一级远端记为D2，该上一级远端的上一级远端记为D3，依次类推，直至最靠近所述近端的第一级远端Dm；将D2的信号输出时延值设置为D1与D2之间的链路延时T1，将D3的信号输出时延值设置为T1+T2，其中T2为D2与D3之间的链路延时，依次类推，直至将Dm的信号输出时延值设置为T1+T2+……+Tm-1，其中m为大于1的整数；
b3、将一条其他链型链路的最后一级远端的信号输出延时值设置为该其他链型链路和所述延时最长的链型链路的总延时之差，记为T△，该其他链型链路的最后一级远端记为D1’，该最后一级远端的上一级远端记为D2’，该上一级远端的上一级远端记为D3’，依次类推，直至最靠近所述近端的第一级远端Dk’；将D2’的信号输出时延值设置为T△+T1’，其中T1’为D1’与D2’之间的链路延时，将D3’的信号输出时延值设置为T△+T1+T2’，其中T2’为D2’与D3’之间的链路延时，依次类推，直至将Dk’的信号输出时延值设置为T△+T1’+T2’+……+Tk-1’，其中k为大于1的整数；
b4、如果有多条其他链型链路，则重复b3过程，直至所有的链路上的所有远端的信号输出时延值都设置完毕。
与现有技术相比，本发明的直放站系统中近端能自动获知网络的拓扑结构变化，并根据网络的最新状态自动设置系统中远端信号输出的时延值，保证直放站系统空口同步，有效改善了直放站系统覆盖区域信号质量，同时也减小了系统的维护工作量。
附图说明
图1是本发明所述方法能够适用的其中一种直放站系统的组网方式图。
具体实施方式
目前，直放站系统组网方式主要以点对点、星型、菊花链型和混合型为主。图1为一种数字直放站星型+链型混合组网方式，其包括近端、远端1、远端2、远端3、远端4、远端5、远端6、以及近端与各远端之间的光纤链路。图1中的T12、T23、T34、T15、T56、T67分别为直放站系统内的各级光纤链路的单向延时。近端包含两个一收一发光模块，即一收一发光模块0和一收一发光模块1，该两个光模块分别连接一条链型链路，即一收一发光模块0连接链路0、一收一发光模块1连接链路1；在每条链型链路中，每个远端也包含两个一收一发光模块，即一收一发光模块0和一收一发光模块1，分别与上一级远端(或近端)和下一级远端相连(最后一级光模块1不接)。每个远端具有测量本级与下一级之间光纤链路延时的功能。相邻的远端之间能互相通信。
本发明不限于以上描述的2条链型链路、每条链型链路3个远端的情况，而是可用于任何形式的数字光纤直放站组网方式，例如在实施例一中，近端包含n个一收一发光模块，每个光模块能够分别连接一条链型链路，即一收一发光模块0连接链路0、一收一发光模块1连接链路1、……一收一发光模块n连接链路n，其中n为大于等于2的整数，当然，近端的某个或某些光模块可以不连接任何链路；每条链型链路上的远端数目可以相同也可以不同；在每条链型链路中，每个远端包含两个一收一发光模块，即一收一发光模块0和一收一发光模块1，分别与上一级远端(或近端)和下一级远端相连(最后一级光模块1不接)。每个远端具有测量本级与下一级之间光纤链路延时的功能。相邻的远端之间能互相通信。
为实现直放站系统中远端信号输出时延自动调整功能，直放站系统中近端必须首先获知系统的拓扑结构和链路中任意两级之间的延时。
所述的系统拓扑结构自动获知和延时测量具体步骤如下：
a、近端检测光模块0和光模块1的状态。如果光模块0和光模块1均进入帧同步状态，表明直放站系统基本拓扑结构为星型结构或星型+链型，然后进入步骤b；如果只有光模块0或光模块1进入帧同步状态，表明直放站系统基本拓扑结构为菊花链型或点对点型，然后进入步骤b；如果光模块0与光模块个1均没有进入帧同步状态，表明系统出现故障，本方法结束；
如果近端包含n个一收一发光模块，则近端检测所有光模块的状态。如果其中2个或2个以上光模块进入帧同步状态，表明直放站系统基本拓扑结构为星型结构或星型+链型，然后进入步骤b；如果其中只有1个光模块进入帧同步状态，表明直放站系统基本拓扑结构为菊花链型或点对点型，然后进入步骤b；如果所有光模块均没有进入帧同步状态，表明系统出现故障，本方法结束；
b、近端按照系统的结构建立一个或多个查找表，每个查找表对应一条链型链路，查找表包括远端的ID号和该远端与下一级远端之间的光纤链路时延。例如图1所示的系统中，建立两个查找表，分别对应链路0和链路1。
c、近端将一个查找表沿着对应的光纤链路下行至第一级远端。远端收到该查找表后，首先判断自己是否为最后一级，判断的依据是该远端的光模块1是否进入帧同步状态，如果没有进入帧同步状态，即为最后一级，否则为中间级。如果本级为中间级，即开始对本级与下一级之间的光纤链路进行时延测量，测量完毕后，将自己的ID号和时延测量结果填入查找表中，然后将查找表发至下一级；如果本级为最后一级，则该级只是将自己的ID号填入查找表中。
d、最后一级远端将填写完毕的查找表按照上行方向传递，此时每一级只是将查找表转发至上一级，直至转发至近端。
e、如果网络中有多条链型链路，则重复c～d过程，直至所有的光纤链路查找表均更新完毕。近端即可获知系统的拓扑结构和任意两级链路延时。
f、近端周期性地重复a～e过程，以便能及时获知系统拓扑结构的变化。
获知系统的拓扑结构和链路中任意两级之间的延时后，就可以实施远端信号输出时延自动调整的步骤，其具体如下：
a、近端根据获取的系统拓扑结构和链路延时，计算出每条链型链路的总延时，并找出延时最长的链型链路；
b、为叙述方便，假定图1中链路0的总时延较长，链路1的总时延较短。将链路0的最后一级远端3的信号输出时延设置为0；由于远端2较远端3先接收到数据，因此为保证远端2和远端3空口同步，远端2必须将输出信号延时一段时间后输出，因此将远端2的信号输出延时设置为T34；同理，为保证远端1和远端2空口同步，将远端1的信号输出延时设置为T23+T34。如果链路0中存在更多远端，则以相同的方法设置其他远端的信号输出延时。
c、将链路1的最后一级远端6的信号输出延时设置为链路0和链路1的总延时之差，即T12+T23+T34-T15-T56-T67，远端5的信号输出延时设置为T12+T23+T34-T15-T56，远端4的信号输出延时设置为T12+T23+T34-T15。这样，相对近端而言，链路0和链路1中所有远端相对近端的信号输出延时均为T12+T23+T34，这就保证了不同链型链路中的远端之间也能满足空口同步要求。如果存在多条链路，即还存在链路2、链路3、……、链路n(n为大于等于2的整数)，则根据上述同样的方法设置链路2、链路3、……、链路n上各个远端的信号输出延时。
d、当近端发现网络拓扑结构改变后，重复a～c步骤，实现远端信号输出时延自动调整。
在实施例二中，远端包含两个以上的光模块，其中一个光模块与上一级远端或近端相连，其余光模块能够分别和下一级远端相连，即远端后面可以再接一条或多条菊花链路，这就是所谓的树形组网方式，但最后一级远端的光模块不用再和下一级远端相连。实施例二的其余特征与前面的实施例一相同。
以上所属仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均包含于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种数字光纤直放站系统中远端信号输出时延自动调整的方法，其中所述直放站系统包括近端和多个远端，所述近端包括n个一收一发光模块，其中n为大于等于1的整数，每个一收一发光模块能够分别连接光纤链型链路，连接方式为每个一收一发光模块与光纤链型链路一一对应连接，每条光纤链型链路上能够连接若干远端；在每条光纤链型链路中，每个远端包含两个或两个以上一收一发光模块，其中第一级远端的一个一收一发光模块与近端相连，所述第一级远端的其余一收一发光模块分别和下一级远端相连，其余远端的一个一收一发光模块与上一级远端相连，所述其余远端的其余一收一发光模块分别和下一级远端相连，但最后一级远端的一收一发光模块不用再和下一级远端相连，该方法包括以下步骤：
a、所述近端获知系统的拓扑结构和每条光纤链型链路中任意两级之间的延时；
b、根据获取的系统拓扑结构和链路延时，设置每条光纤链型链路上的各个远端的信号输出时延值。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述近端的每个一收一发光模块能够分别连接一条光纤链型链路；每个远端包含两个一收一发光模块，即一收一发光模块0和一收一发光模块1，其中第一级远端的一收一发光模块0与近端相连，所述第一级远端的一收一发光模块1和下一级远端相连，其余远端的一收一发光模块0与上一级远端相连，所述其余远端的一收一发光模块1和下一级远端相连，但最后一级远端的一收一发光模块1不连接。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于步骤a包括：
a1、所述近端检测其各个一收一发光模块的状态，由此判断系统是否出现故障，如果是，则结束本方法，如果未出现故障，则根据所述近端的各个一收一发光模块的状态得知系统的拓扑结构；
a2、所述近端根据系统的拓扑结构建立一个或多个查找表，每个查找表对应一条光纤链型链路，查找表包括远端的ID号和该远端与下一级远端之间的链路时延；
a3、所述近端将一个查找表沿着对应的链路下行至第一级远端，每一级远端收到该查找表后，首先判断自己是否为最后一级，如果本级为中间级，即开始对本级与下一级之间的链路进行时延测量，测量完毕后，将自己的ID号和时延测量结果填入查找表中，然后将查找表发至下一级；如果本级为最后一级，则该级只是将自己的ID号填入查找表中；
a4、最后一级远端将填写完毕的查找表按照上行方向传递，此时每一级只是将查找表转发至上一级，直至转发至近端；
a5、如果系统中有多条光纤链型链路，则重复a3～a4过程，直至所有的链路查找表均更新完毕，所述近端即可获知系统的拓扑结构和每条光纤链型链路中任意两级之间的延时。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于：
所述近端周期性地重复步骤a1-步骤a5，以便能及时获知系统拓扑结构的变化。
5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于步骤a1中所述判断系统是否出现故障的依据是：如果近端的所有一收一发光模块均没有进入帧同步状态，则表明系统出现故障；
步骤a1中所述根据所述近端的各个一收一发光模块的状态得知系统的拓扑结构具体为：
如果其中2个或2个以上一收一发光模块进入帧同步状态，则表明直放站系统的基本拓扑结构为星型结构或星型+链型；如果其中只有1个一收一发光模块进入帧同步状态，则表明直放站系统的基本拓扑结构为菊花链型或点对点型。
6.如权利要求3-4中任一项所述的方法，其特征在于所述近端连接有两条光纤链型链路，即链路0和链路1；
步骤a1中根据所述近端的各个一收一发光模块的状态得知系统的拓扑结构的依据为：如果链路0和链路1连接的两个一收一发光模块均进入帧同步状态，则表明系统的拓扑结构为星型结构或星型+链型；如果只有链路0连接的一收一发光模块或只有链路1连接的一收一发光模块进入帧同步状态，则表明系统的拓扑结构为菊花链型或点对点型。
7.如权利要求3-4中任一项所述的方法，其特征在于步骤a3中所述判断自己是否为最后一级的判断依据为：判断该远端的一收一发光模块1是否进入帧同步状态，如果没有进入帧同步状态，即为最后一级，否则为中间级。
8.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于步骤b包括：
b1、所述近端根据获取的系统拓扑结构和链路延时，计算出每条光纤链型链路的总延时，并找出延时最长的光纤链型链路；
b2、将所述延时最长的光纤链型链路的最后一级远端的信号输出时延值设置为0，该最后一级远端记为D1，该最后一级远端的上一级远端记为D2，该上一级远端的上一级远端记为D3，依次类推，直至最靠近所述近端的第一级远端Dm；将D2的信号输出时延值设置为D1与D2之间的链路延时T1，将D3的信号输出时延值设置为T1+T2，其中T2为D2与D3之间的链路延时，依次类推，直至将Dm的信号输出时延值设置为T1+T2+……+Tm-1，其中m为大于1的整数，Tm-1为Dm-1与Dm之间的链路延时；
b3、将一条其他光纤链型链路的最后一级远端的信号输出延时值设置为该其他光纤链型链路和所述延时最长的光纤链型链路的总延时之差，记为TΔ，该其他光纤链型链路的最后一级远端记为D1’，该最后一级远端的上一级远端记为D2’，该上一级远端的上一级远端记为D3’，依次类推，直至最靠近所述近端的第一级远端Dk’；将D2’的信号输出时延值设置为TΔ+T1’，其中T1’为D1’与D2’之间的链路延时，将D3’的信号输出时延值设置为TΔ+T1+T2’，其中T2’为D2’与D3’之间的链路延时，依次类推，直至将Dk’的信号输出时延值设置为TΔ+T1’+T2’+……+Tk-1’，其中k为大于1的整数，Tk-1’为Dk-1’与Dk’之间的链路延时；
b4、如果有多条其他光纤链型链路，则重复b3过程，直至所有的链路上的所有远端的信号输出时延值都设置完毕。
9.如权利要求8中所述的方法，其特征在于：当近端发现系统拓扑结构改变后，重复步骤b1-步骤b4，实现远端信号输出时延自动调整。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于：系统的拓扑结构为星型结构、或点对点型结构、或菊花链型结构、或星型+链型混合结构、或树形结构。
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