CN101674589B

CN101674589B - 发射通道延时测量方法和装置、发射链路延时补偿方法

Info

Publication number: CN101674589B
Application number: CN2009102353172A
Authority: CN
Inventors: 黄雄军; 唐郁文
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2009-09-30
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2029-09-30
Also published as: CN101674589A

Abstract

本发明公开了一种发射通道延时测量方法和装置、发射链路延时补偿方法。RRU发射通道延时测量方法包括：发送步骤，RRU将从BBU接收到的第一信号通过发射通道发送到天线端口；耦合步骤，RRU耦合在天线端口接收到的第一信号，得到第二信号；计算步骤，RRU对第一信号和第二信号进行自相关算法处理，获取RRU发射通道延时值；以及比较步骤，RRU通过比较系统标准延时值和RRU发射通道延时值，得到RRU发射通道延时补偿值。根据测量的RRU发射通道延时对基站发射通道个体差异而产生的时延差进行补偿，能够保证RRU在全向发射组网下从天线发送出的信号的相位能够对齐。

Description

发射通道延时测量方法和装置、发射链路延时补偿方法

技术领域

本发明涉及无线通信系统中的射频拉远单元(RRU)发射通道延时测量方法和装置、基带共享资源池(BBU)+RRU结构的基站发射链路延时补偿方法。

背景技术

随着移动通讯技术飞速发展，用户对网络的要求越来越高，如何建设高质量网络、减少建设和运维成本成为了重点关注的问题。在一些应用场景中，例如在高楼密集区和高速路沿线等场景，现有技术中采用了全向发射组网应用技术，以尽量地降低网络建设成本和满足网络质量要求。

在全向发射组网技术中，采用了BBU+RRU光纤基站。BBU+RRU光纤基站分为基带处理单元和远端塔顶单元，其中BBU集中放置，通过光纤与RRU相连。BBU+RRU多通道方案具有组网灵活、组网性能高和扩容灵活等明显的组网优势。可以根据室内容量需求灵活选择BBU，根据覆盖面积合理采用不同数目的通道(RRU)，方便灵活组网。

针对全向发射组网应用对移动通信基站的技术要求，各发射信道在天线端口的发射延时需要同步在许可的范围值内。在这样结构的基站中，如何测量RRU的发射通道延时、如何测量从BBU至RRU的下行发射链路延时并对下行发射链路延时进行补偿、如何实现各信道在天线端口同步发射并满足全向发射组网延时精度要求成了迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是采用自动延时补偿来测量和补偿由于基站发射通道个体差异而产生的延时差，从而实现各信道在天线端口同步发射。

为了实现上述目的，本发明提供了一种RRU发射通道延时测量方法，包括：

发送步骤，RRU将从BBU接收到的第一信号通过发射通道发送到天线端口；

耦合步骤，RRU耦合在天线端口接收到的第一信号，得到第二信号；

计算步骤，RRU对第一信号和第二信号进行自相关算法处理，获取RRU发射通道延时值；以及

比较步骤，RRU通过比较系统标准延时值和RRU发射通道延时值，得到RRU发射通道延时补偿值。

根据上述方法，在所述计算步骤中得到移动延时的点数M，并进一步计算得到发射通道延时值是M/采样频率，其中1/采样频率是每两个采样点之间的相位差。

根据上述方法，在所述比较步骤中，根据RRU发射通道延时值与系统标准延时值的差，获得RRU发射通道延时补偿值。

根据上述方法，通过下述步骤得到移动延时的点数M：

对第一信号和第二信号进行量化；

计算量化后的第一信号和第二信号的模；

计算量化后的第一信号和第二信号的模的相关系数，将相关系数中的最大值作为系统延迟的整数部分；

将系统延迟的整数部分移位，得到系统延迟整数部分移位后的信号；

计算第一信号的模和系统延迟整数部分移位后的信号的模的相关系数，将相关系数的最大值作为系统延迟的小数部分；

将系统延迟的整数部分和系统延迟的小数部分相加得到点数M。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种RRU发射通道延时测量装置，包括：

发送模块，用于将接收到的第一信号通过发射通道发送至天线端口并同时将第一信号发送至计算模块；

耦合模块，设置在天线端口处并用于耦合接收到的第一信号，得到第二信号，并通过发射反馈通道将第二信号反馈至计算模块；

计算模块，用于对第一信号和第二信号进行自相关算法处理，获取RRU发射通道延时值；以及

比较模块，用于通过比较系统标准延时值和RRU发射通道延时值，得到RRU发射通道延时补偿值。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种基站发射链路延时补偿方法，所述基站包括一个BBU和与所述BBU通过光纤相连的多个RRU，其特征在于，所述方法包括：

所述多个RRU中的每个通过如下步骤计算并反馈各自的发射通道延时补偿值：

计算步骤，RRU对第一信号和第二信号进行自相关算法处理，获取RRU发射通道延时值；

比较步骤，RRU通过比较系统标准延时值和RRU发射通道延时值，得到RRU发射通道延时补偿值；以及

将RRU发射通道延时补偿值反馈至BBU，从而BBU根据所述多个RRU各自的发射通道延时补偿值进行发射链路延时补偿。

根据上述方法，BBU计算BBU至所述多个RRU中的每个的下行光纤延时并将所述下行光纤延时与所述多个RRU中的每个的发射通道延时补偿值相加，得到所述多个RRU中的每个的最终补偿值。

根据上述方法，BBU基于所述多个RRU中的每个的最终补偿值对所述多个RRU中的每个的待发信号进行相应延时以使得所述多个RRU的发送同步。

根据上述方法，从BBU至所述多个RRU中的每个的下行光纤的长度与从所述多个RRU中的每个至BBU的上行光纤的长度相等。

根据上述方法，BBU根据发送信号和接收到所述多个RRU中的每个反馈的所述信号的时间差以及所述多个RRU中的每个接收到所述信号和向BBU反馈所述信号的时间差来计算光纤时延。

根据本发明RRU发射通道延时测量方法和装置以及BBU+RRU结构的基站发射链路延时补偿方法，对基站发射通道个体差异而产生的时延差进行了补偿，从而保证RRU在全向发射组网下从天线发送出的信号的相位能够对齐。

附图说明

图1是根据本发明实施例的BBU+RRU光纤基站的结构示意图；

图2是根据本发明实施例的单级发射链路延时的示意图；

图3是根据本发明实施例的RRU发射通道延时测量装置的框图；

图4是根据本发明实施例的RRU发射通道延时测量方法流程图；

图5是根据本发明实施例的RRU发射通道延时计算的详细步骤的流程图；以及

图6是根据本发明实施例的RRU发射通道延时计算中自相关算法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图描述本发明的具体实施方式。

图1示出了根据本发明实施例的BBU+RRU光纤基站的结构。在图1中，光纤基站1由两部分组成，这两个部分是基带共享资源池BBU和射频拉远单元RRU，其中每个射频拉远单元RRU和天线集成在一起。一个BBU可以根据需要和多个RRU通过光纤相连。

图2示出了根据本发明实施例的单级发射链路延时的示意图。从图2中可见，如果BBU将基带数据下发至RRU，在整个下行处理通道上的延时可以被分为两段，从BBU的端口1至RRU的端口2的延时(T12)，从RRU的端口2至天线端口3的延时(T23)，其中T12被称为光纤延时，T23被称为通道处理延时。下行光纤的延时为T12，上行光纤的延时为T45。由于一般情况下，上下行光纤的长度是相等的，所以可以认为T12和T45相等。T34是在发射输出端耦合信号后通过发射反馈通道的延时，T14是信号从端口2进入RRU至从端口4送出RRU的延时，T15是从BBU发出基带数据至BBU收到反馈数据的延时。其中光纤的延时T12可以通过下式计算得到：

T 12 = T 45 = \frac{T 15 - T 14}{2}

整个发射链路的延时可以通过下式得到：

TDL = \frac{T 15 - T 14}{2} + T 23

BBU得到和各个RRU之间的TDL之后，对各个RRU对待发数据的延时进行相应规定，以使得各个RRU在天线端口的数据发送同步。

图3示出了根据本发明实施例的RRU延时测量及补偿装置的框图。图3中主要考虑RRU发射通道延时，即T23的延时。T23的延时补偿值的获得在RRU中完成。根据本实施例的RRU发射通道延时测量装置包括：发送模块301、耦合模块302、计算模块303、比较模块304。其中发送模块301用于将接收到的基带测试信号通过发射通道发送至天线端口并同时将基带测试信号发送至计算模块303；耦合模块302设置在天线端口处，用于耦合接收到的基带测试信号，得到耦合信号，并通过发射反馈通道将耦合信号反馈至计算模块303；计算模块303用于对基带测试信号和耦合信号进行自相关算法处理，获取RRU发射通道延时值；比较模块，用于通过比较系统标准延时值和RRU发射通道延时值，得到RRU发射通道延时补偿值。

图4示出了根据本实施例的RRU发射通道延时测量方法流程图。

在步骤S31，发送模块301将从下行光纤接收的基带测试信号通过发射通道发送到天线端口，同时将基带测试信号发送到计算模块303。

在步骤S32，耦合模块302在天线端口耦合基带测试信号，得到耦合信号，并通过发射反馈通道将耦合信号发送到计算模块303。

在步骤S33，计算模块303对在步骤S31中发送的基带测试信号和在步骤S32中发送的耦合信号进行自相关算法处理，计算出在步骤S31中发送的基带测试信号的时间和在步骤S32中发送的耦合信号的时间的时间差，由此得到RRU发射通道延时值，并将该值通知比较模块304。

在步骤S34，比较模块304通过比较系统标准延时值和RRU发射通道延时值，得到RRU发射通道的延时补偿值。

下面结合图5详细说明步骤S33和步骤S34中的RRU发射通道延时计算和比较的处理。具体的实现步骤如下：

步骤S3001，计算模块303对在步骤S31中发送的基带测试信号和在步骤S32中发送的耦合信号进行自相关运算，得到移动延时的点数M。每两个采样点之间的相位差为1/fs(其中fs为采样频率)，则M个点的延时值等于M/fs，即RRU发射通道延时值为M/fs；

步骤S3002，取RRU的T23最大参考延时值MAX_DELAY为系统标准延时值，将计算出来的RRU延时值M/fs记作OP_DELAY，将MAX_DELAY和OP_DELAY相减后得到发射通道延时补偿值。

下面结合图6详细说明步骤S3001中的自相关处理，该自相关处理的的过程是：对在步骤S31中发送的基带测试信号和在步骤S32中发送的耦合信号做自相关计算，找出相关的最大点作为延时计算的整数部分。对采样点整数部分对齐后再做N倍插值后再次做相关计算，找出其最大值作为小数部分。延时计算可以精确到(1/(N×fs))，其中fs为前向数据采样频率。具体实现步骤如下：

步骤S30011，对在步骤S31中发送的基带测试信号和在步骤S32中发送的耦合信号进行量化，具体地是对这两个信号进行归一化处理、由实数变为复数、移频，分别得到in_env和pa_out_env；

步骤S30012，计算in_env和out_env的模；

步骤S30013，计算in_env和out_env模的相关系数，找出相关系数中的最大值作为系统延迟的整数部分(bulk_delay)；

步骤S30014，把out_env移位-(N-1)/N～(N-1)/N个采样点，得到out_frac_shift；

步骤S30015，计算in_env的模和out_frac shift的模的相关系数；

步骤S30016，将相关系数的最大值作为系统延迟的小数部分(frac_delay)；

步骤S30017，将计算得到的bulk_delay和frac_delay相加得到点数M并返回。

在得到RRU发射通道延时补偿值之后，BBU统一管理和各个RRU之间的发射链路延时校准。BBU将计算得到的光纤延时和各个RRU的发射通道延时相加，得到和各个RRU之间的发射链路延时，然后根据这些发射链路延时对各个RRU发送数据的延时进行相应规定，以实现对RRU待发数据的延时校准并保证RRU在全向发射组网下从天线发送出的信号的相位能够对齐，以满足全向发射组网时延精度要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种RRU发射通道延时测量方法，其特征在于，包括：

比较步骤，RRU通过比较系统标准延时值和RRU发射通道延时值，得到RRU发射通道延时补偿值；其中，

在所述计算步骤中，通过下述步骤得到移动延时的点数M：

对第一信号和第二信号进行量化；

计算量化后的第一信号和第二信号的模；

2.根据权利要求1所述的RRU发射通道延时测量方法，其特征在于：

在所述计算步骤中得到移动延时的点数M，并进一步计算得到发射通道延时值是M/采样频率，其中1/采样频率是每两个采样点之间的相位差。

3.根据权利要求1或2所述的RRU发射通道延时测量方法，其特征在于：

在所述比较步骤中，根据RRU发射通道延时值与系统标准延时值的差，获得RRU发射通道延时补偿值。

4.一种RRU发射通道延时测量装置，其特征在于，包括：

比较模块，用于通过比较系统标准延时值和RRU发射通道延时值，得到RRU发射通道延时补偿值；其中，

所述计算模块，用于对第一信号和第二信号进行量化；计算量化后的第一信号和第二信号的模；计算量化后的第一信号和第二信号的模的相关系数，将相关系数中的最大值作为系统延迟的整数部分；将系统延迟的整数部分移位，得到系统延迟整数部分移位后的信号；计算第一信号的模和系统延迟整数部分移位后的信号的模的相关系数，将相关系数的最大值作为系统延迟的小数部分；将系统延迟的整数部分和系统延迟的小数部分相加得到点数M。

5.一种基站发射链路延时补偿方法，所述基站包括一个BBU和与所述BBU通过光纤相连的多个RRU，其特征在于，所述方法包括：

将RRU发射通道延时补偿值反馈至BBU，从而BBU根据所述多个RRU各自的发射通道延时补偿值进行发射链路延时补偿；其中，

在所述计算步骤中，通过下述步骤得到移动延时的点数M：

对第一信号和第二信号进行量化；

计算量化后的第一信号和第二信号的模；

6.根据权利要求5所述的基站发射链路延时补偿方法，其特征在于，BBU计算BBU至所述多个RRU中的每个的下行光纤延时并将所述下行光纤延时与所述多个RRU中的每个的发射通道延时补偿值相加，得到所述多个RRU中的每个的最终补偿值。

7.根据权利要求6所述的基站发射链路延时补偿方法，BBU基于所述多个RRU中的每个的最终补偿值对所述多个RRU中的每个的待发信号进行相应延时以使得所述多个RRU的发送同步。

8.根据权利要求5至7中任一所述的基站发射链路延时补偿方法，其特征在于，从BBU至所述多个RRU中的每个的下行光纤的长度与从所述多个RRU中的每个至BBU的上行光纤的长度相等。

9.根据权利要求8所述的基站发射链路延时补偿方法，其特征在于，BBU根据发送信号和接收到所述多个RRU中的每个反馈的所述信号的时间差以及所述多个RRU中的每个接收到所述信号和向BBU反馈所述信号的时间差来计算光纤时延。