CN103152118A - 一种基带单元和射频单元数据业务同步方法、装置和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基带单元和射频单元数据业务同步方法、装置和系统，其中，所述方法包括：获取发送端待发送的数据业务的帧头相位信息，根据帧头相位信息确定基准时刻，得到发送端标准时间；向接收端发送PTP报文和接收从接收端发来的PTP报文，并在发给接收端的数据业务中添加发送业务帧头和基准时刻的差值；根据接收端收到和发送的PTP报文的时间和PTP报文中携带的时间戳，调整接收端标准时间；根据解析出的所述发送业务帧头与基准时刻的差值，以及接收端标准时间调整完成的时间与解析出的发送业务帧头的差值，计算出数据业务的路径时延，并根据所述路径时延进行补偿。本发明能够使基带单元和射频单元的数据业务同步，保证系统性能良好。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域时钟同步技术，尤其涉及一种基带单元（Base BandUnit，BBU）和射频单元（Remote Radio Unit，RRU）数据业务同步方法和系统。
背景技术
分布式基站架构已经成为无线通信系统的一个发展趋势，基于分布式基站架构可将基带单元和射频单元进行分离。分布式基站系统中基带单元负责完成基带处理，并与上层网络设备进行通讯交互。射频单元负责完成上下行射频信号处理、并与UE进行交互。
对于无线通信系统，基带单元与射频单元之间通过基带射频接口互联，中间传输介质为光纤。一个基带单元可以支持一个或者多个射频单元，射频单元可以进行多种形式的组网，如星型、链型和树型等。
为满足室内覆盖的需求，射频单元通常部署在楼宇中。虽然楼宇间通常已部署有大量的以太网资源，但是因为以太网采用双绞线，通过以太网协议传输数据，而基带单元与射频单元的接口为基带射频接口（通常为光口），通过无线协议传输数据，由于两种协议不兼容导致无法利用现有的以太网资源传输数据。为利用以太网资源，目前，通过在分别在基带单元和射频单元内增加协议转换接口，或者在基带单元与射频单元之间单独设置协议转换接口，来实现基带单元与射频单元的射频接口信号通过现有的以太网传输数据。
但是，由于以太网交换具有不对称性，尤其是中间链路过长，需要经过以太网中继设备时，通过以太网传递基带射频接口数据的路径时延难以计算，无法保证数据业务完全同步，即帧完全同步，导致系统性能受到影响。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基带单元和射频单元数据业务同步方法和系统，能够使基带单元和射频单元的数据业务同步，保证系统性能良好。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种基带单元和射频单元数据业务同步方法，所述方法包括：
获取发送端待发送的数据业务的帧头相位信息，根据帧头相位信息确定基准时刻，得到发送端标准时间；
向接收端发送精确时钟同步协议（PTP）报文和接收从接收端发来的PTP报文，并在发给接收端的数据业务中添加发送业务帧头和基准时刻的差值；
根据接收端收到和发送的PTP报文的时间和PTP报文中携带的时间戳，调整接收端标准时间，使接收端标准时间和发送端标准时间同步；
根据解析出的所述发送业务帧头与基准时刻的差值，以及接收端标准时间调整完成的时间与解析出的发送业务帧头的差值，计算出数据业务的路径时延，并根据所述路径时延对数据业务的相位信息进行补偿。
较佳地，所述获取发送端待发送的数据业务的帧头相位信息，为:
从数字基带信号接口、基带射频接口或者发送端侧的协议转换接口获取发送端待发送的数据业务的帧头相位信息。
较佳地，所述得到发送端标准时间，为：
获取待发送的数据业务的随路时钟频率，根据时钟频率进行时钟计数，并根据基准时刻对时钟计数值进行调整，得到发送端标准时间。
较佳地，所述获取待发送的数据业务的随路时钟频率，为，
从数字基带信号接口或者基带射频接口获取待发送的数据业务的随路时钟频率。
较佳地，所述根据时钟频率进行时钟计数，为：
将获取的时钟频率进行预处理，并根据预设的规则，将预处理后的时钟频率转换为指定的时钟频率，根据转换后的时钟频率进行时钟计数。
本发明提供了一种基带单元和射频单元数据业务同步系统，所述系统包括：同步时钟服务器模块，时钟同步接收器模块和数据业务时延补偿模块，其中，
同步时钟服务器模块，用于获取发送端待发送的数据业务的帧头相位信息，根据帧头相位信息确定基准时刻，得到发送端标准时间；
向接收端发送PTP报文和接收从接收端发来的PTP报文，并在发给接收端的数据业务中添加发送业务帧头和基准时刻的差值；
时钟同步接收器模块，用于根据接收端收到和发送的PTP报文的时间和PTP报文中携带的时间戳，调整接收端标准时间，使接收端标准时间和发送端标准时间同步；
数据业务时延补偿模块，用于根据解析出的所述发送业务帧头与基准时刻的差值，以及接收端标准时间调整完成的时间与解析出的发送业务帧头的差值，计算出数据业务的路径时延，并根据所述路径时延对数据业务的相位信息进行补偿。
较佳地，所述同步时钟服务器模块，具体用于从数字基带信号接口、基带射频接口或者发送端侧的协议转换接口获取发送端待发送的数据业务的帧头相位信息。
较佳地，所述同步时钟服务器模块，具体用于获取待发送的数据业务的随路时钟频率，根据时钟频率进行时钟计数，并根据基准时刻对时钟计数值进行调整，得到发送端标准时间。
较佳地，所述同步时钟服务器模块，具体用于从数字基带信号接口或者基带射频接口获取待发送的数据业务的随路时钟频率。
较佳地，所述同步时钟服务器模块，具体用于将获取的时钟频率进行预处理，并根据预设的规则，将预处理后的时钟频率转换为指定的时钟频率，根据转换后的时钟频率进行时钟计数。
本发明提供了一种同步时钟服务器模块，所述模块包括：
发送端标准时间确定单元，用于获取发送端待发送的数据业务的帧头相位信息，根据帧头相位信息确定基准时刻，得到发送端标准时间；
PTP报文收发单元，用于向接收端发送PTP报文和接收从接收端过来的报文；
信息添加单元，用于在发给接收端的数据业务中添加发送业务帧头和基准时刻的差值。
本发明提供了一种同步时钟接收器模块，所述模块包括：
PTP报文收发单元，用于接收同步时钟服务器模块发来的PTP报文以及向同步时钟服务器模块发送PTP报文；
接收端标准时间同步单元，用于根据PTP报文收发单元收到和发送的PTP报文的时间和PTP报文中携带的时间戳，调整接收端标准时间，使接收端标准时间和发送端标准时间同步。
本发明提供了一种数据业务时延补偿模块，所述模块包括：
数据业务解析单元，用于解析出接收端收到的数据业务中的发送业务帧头、以及发送业务帧头与基准时刻的差值；
补偿单元，用于根据发送业务帧头与基准时刻的差值，以及发送业务帧头与接收端标准时间调整完成的时间的差值，计算出数据业务的路径时延，并根据所述路径时延对数据业务的相位信息进行补偿。
由上可知，本发明的技术方案包括：获取发送端待发送的数据业务的帧头相位信息，根据帧头相位信息确定基准时刻，得到发送端标准时间；向接收端发送精确时钟同步协议（Precision Time Protocol，PTP）报文和接收从接收端发来的PTP报文，并在发给接收端的数据业务中添加发送业务帧头和基准时刻的差值；根据接收端收到和发送的PTP报文的时间和PTP报文中携带的时间戳，调整接收端标准时间，使接收端标准时间和发送端标准时间同步；根据解析出的所述发送业务帧头与基准时刻的差值，以及接收端标准时间调整完成的时间与解析出的发送业务帧头的差值，计算出数据业务的路径时延，并根据所述路径时延对数据业务的相位信息进行补偿。由此，本发明通过采用IP时钟同步技术实现了基带单元与射频单元的数据业务同步，保证全网帧同步。
附图说明
图1为本发明基带单元和射频单元数据业务同步方法的实现流程图；
图2为本发明基带单元和射频单元数据业务同步系统的结构示意图；
图3为本发明同步时钟服务器模块的结构示意图；
图4为本发明时钟同步接收器模块的结构示意图；
图5为本发明数据业务时延补偿模块的结构示意图；
图6为本发明同步时钟服务器模块的一实施例的结构示意图；
图7为本发明时钟同步接收器模块的一实施例的结构示意图；
图8为本发明数据业务时延补偿模块的一实施例的结构示意图。
具体实施方式
本发明提供的一种基带单元和射频单元数据业务同步方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤101、获取发送端待发送的数据业务的帧头相位信息，根据帧头相位信息确定基准时刻，得到发送端标准时间；
步骤102、向接收端发送PTP报文和接收从接收端发来的PTP报文，并在发给接收端的数据业务中添加发送业务帧头和基准时刻的差值；
步骤103、根据接收端收到和发送的PTP报文的时间和PTP报文中携带的时间戳，调整接收端标准时间，使接收端标准时间和发送端标准时间同步；
步骤104、根据解析出的所述发送业务帧头与基准时刻的差值，以及接收端标准时间调整完成的时间与解析出的发送业务帧头的差值，计算出数据业务的路径时延，并根据所述路径时延对数据业务的相位信息进行补偿。
所述发送端可以是基带单元或射频单元，相应的，所述接收端可以是射频单元或基带单元，即当发送端是基带单元时，接收端为射频单元；当发送端是射频单元时，接收端为基带单元。在实际中，所述发送端还可以是基带单元侧的其他装置或射频单元侧的其他装置，相应的，所述接收端可以是射频单元侧的其他单元或基带单元侧的其他单元。
优选地，所述获取发送端待发送的数据业务的帧头相位信息，可以为:
从数字基带信号接口、基带射频接口或者发送端侧的协议转换接口获取发送端待发送的数据业务的帧头相位信息。
优选地，所述得到发送端标准时间，可以为：
获取待发送的数据业务的随路时钟频率，根据时钟频率进行时钟计数，并根据基准时刻对时钟计数值进行调整，得到发送端标准时间。
优选地，所述获取待发送的数据业务的随路时钟频率，可以为，
从数字基带信号接口或者基带射频接口获取待发送的数据业务的随路时钟频率。
优选地，所述根据时钟频率进行时钟计数，可以为：
将获取的时钟频率进行预处理，并根据预设的规则，将预处理后的时钟频率转换为指定的时钟频率，根据转换后的时钟频率进行时钟计数。
本发明提供的一种基带单元和射频单元数据业务同步系统，如图2所示，所述系统包括：同步时钟服务器模块，时钟同步接收器模块和数据业务时延补偿模块，其中，
同步时钟服务器模块，用于获取发送端待发送的数据业务的帧头相位信息，根据帧头相位信息确定基准时刻，得到发送端标准时间；
向接收端发送PTP报文和接收从接收端发来的PTP报文，并在发给接收端的数据业务中添加发送业务帧头和基准时刻的差值；
时钟同步接收器模块，用于根据接收端收到和发送的PTP报文的时间和PTP报文中携带的时间戳，调整接收端标准时间，使接收端标准时间和发送端标准时间同步；
数据业务时延补偿模块，用于根据解析出的所述发送业务帧头与基准时刻的差值，以及接收端标准时间调整完成的时间与解析出的发送业务帧头的差值，计算出数据业务的路径时延，并根据所述路径时延对数据业务的相位信息进行补偿。
所述同步时钟服务器模块可以承载在基带单元或基带单元侧的协议转换接口，所述时钟同步接收器模块可以承载在射频单元或射频单元侧的协议转换接口，所述数据业务时延补偿模块可以承载在可以承载在射频单元或射频单元侧的协议转换接口。
优选地，所述同步时钟服务器模块，具体用于从数字基带信号接口、基带射频接口或者发送端侧的协议转换接口获取发送端待发送的数据业务的帧头相位信息。
优选地，所述同步时钟服务器模块，具体用于获取待发送的数据业务的随路时钟频率，根据随路时钟频率进行时钟计数，并根据基准时刻对时钟计数值进行调整，得到发送端标准时间。
优选地，所述同步时钟服务器模块，具体用于从数字基带信号接口或者基带射频接口获取待发送的数据业务的随路时钟频率。
优选地，所述同步时钟服务器模块，具体用于将获取的时钟频率进行预处理，并根据预设的规则，将预处理后的时钟频率转换为指定的时钟频率，根据转换后的时钟频率进行时钟计数。
本发明提供的一种同步时钟服务器模块，如图3所示，所述模块包括：
发送端标准时间确定单元，用于获取发送端待发送的数据业务的帧头相位信息，根据帧头相位信息确定基准时刻，得到发送端标准时间；
PTP报文收发单元，用于向接收端发送PTP报文和接收从接收端过来的报文；
信息添加单元，用于在发给接收端的数据业务中添加发送业务帧头和基准时刻的差值。
本发明提供的一种同步时钟接收器模块，如图4所示，所述模块包括：
PTP报文收发单元，用于接收同步时钟服务器模块发来的PTP报文以及向同步时钟服务器模块发送PTP报文；
接收端标准时间同步单元，用于根据PTP报文收发单元收到和发送的PTP报文的时间和PTP报文中携带的时间戳，调整接收端标准时间，使接收端标准时间和发送端标准时间同步。
本发明提供的一种数据业务时延补偿模块，如图5所示，所述模块包括：
数据业务解析单元，用于解析出接收端收到的数据业务中的发送业务帧头、以及发送业务帧头与基准时刻的差值；
补偿单元，用于根据发送业务帧头与基准时刻的差值，以及发送业务帧头与接收端标准时间调整完成的时间的差值，计算出数据业务的路径时延，并根据所述路径时延对数据业务的相位信息进行补偿。
下面对本发明一种基带单元和射频单元数据业务同步方法的第一实施例进行介绍。
步骤601、获取待发送的数据业务的随路时钟频率。
具体的，可以从数字基带信号接口或者基带射频接口获取待发送的数据业务的随路时钟频率。
步骤602、将获取的时钟频率进行预处理。
步骤603、根据预设的规则，将预处理后的时钟频率转换为指定的时钟频率。
步骤604、根据转换后的时钟频率进行时钟计数。
步骤605、获取发送端待发送的数据业务的帧头相位信息；
具体的，可以从数字基带信号接口、基带射频接口或者发送端侧的协议转换接口获取发送端待发送的数据业务的帧头相位信息。
步骤606、根据帧头相位信息确定基准时刻，并根据基准时刻对时钟计数值进行调整，得到发送端标准时间。
步骤607、向接收端发送PTP报文和接收从接收端发来的PTP报文。
步骤608、在发给接收端的数据业务中添加发送业务帧头和基准时刻的差值。
步骤609、记录接收端收到PTP报文的时间。
步骤610、解析出PTP报文中携带的时间戳。
步骤611、根据接收端收到和发送的PTP报文的时间和PTP报文中携带的时间戳，调整接收端标准时间，使接收端标准时间和发送端标准时间同步。
步骤612、解析出接收端收到的数据业务中的发送业务帧头、以及发送业务帧头与基准时刻的差值。
步骤613、计算解析出的发送业务帧头与接收端标准时间调整完成的时间的差值。
步骤614、根据发送业务帧头与基准时刻的差值，以及发送业务帧头与接收端标准时间调整完成的时间的差值，计算出数据业务的路径时延，并根据所述路径时延对数据业务的相位信息进行补偿。
上述步骤607和步骤608可以同时进行，在实际中，也可以先执行步骤608，再执行步骤607。
上述步骤611和步骤612可以同时进行，在实际中，也可以先执行步骤612，再执行步骤611。
下面结合图6、7、8对本发明一种基带单元和射频单元数据业务同步系统的第一实施例的工作原理进行介绍，本实施例中，所述系统包括：同步时钟服务器模块，时钟同步接收器模块和数据业务时延补偿模块。其中，
同步时钟服务器模块，如图6所示，包括：时钟频率获取单元、预处理单元、时钟频率转换单元、PTP计数器单元、帧头相位信息获取单元、PTP报文收发单元和信息添加单元。
时钟同步接收器模块，如图7所示包括：PTP报文收发单元、时间戳处理单元、时间调整单元和PTP计数器单元。
数据业务时延补偿模块，如图8所示，包括：数据业务解析单元、时间差计算单元和时延补偿单元。
步骤701、同步时钟服务器模块的时钟频率获取单元获取待发送的数据业务的随路时钟频率。
具体的，可以从数字基带信号接口或者基带射频接口获取待发送的数据业务的随路时钟频率。
步骤702、同步时钟服务器模块的预处理单元将时钟频率获取单元获取的时钟频率进行预处理。
步骤703、同步时钟服务器模块的时钟频率转换单元根据预设的规则，将预处理单元预处理后的时钟频率转换为指定的时钟频率。
步骤704、同步时钟服务器模块的PTP计数器单元根据时钟频率转换单元转换后的时钟频率进行时钟计数。
步骤705、同步时钟服务器模块的帧头相位信息获取单元获取发送端待发送的数据业务的帧头相位信息；
具体的，可以从数字基带信号接口、基带射频接口或者发送端侧的协议转换接口获取发送端待发送的数据业务的帧头相位信息。
步骤706、同步时钟服务器模块的PTP计数器单元根据帧头相位信息获取单元获取的帧头相位信息确定基准时刻，并根据基准时刻对时钟计数值进行调整，得到发送端标准时间。
步骤707、同步时钟服务器模块的PTP报文收发单元向接收端发送PTP报文和接收从接收端发来的PTP报文。
步骤708、同步时钟服务器模块的信息添加单元在发给接收端的数据业务中添加发送业务帧头和基准时刻的差值。
步骤709、时钟同步接收器模块的PTP报文收发单元接收同步时钟服务器模块发来的PTP报文，并记录接收端收到PTP报文的时间。
步骤710、时钟同步接收器模块的时间戳处理单元解析出PTP报文中携带的时间戳。
步骤711、时钟同步接收器模块的时间调整单元根据接收端收到和发送的PTP报文的时间和PTP报文中携带的时间戳，调整接收端标准时间，使PTP计数器单元的接收端标准时间和发送端标准时间同步；
调整完成时，PTP计数器单元发送有效脉冲信号给数据业务时延补偿模块的时间差计算单元。
步骤712、数据业务时延补偿模块的数据业务解析单元解析出接收端收到的数据业务中的发送业务帧头、以及发送业务帧头与基准时刻的差值。
步骤713、数据业务时延补偿模块的时间差计算单元计算接收端标准时间调整完成的时间与数据业务解析单元解析出的发送业务帧头的差值；
这里，所述接收端标准时间调整完成的时间为依据收到的有效脉冲信号确定的。
步骤714、数据业务时延补偿模块的时延补偿单元根据数据业务解析单元解析出的发送业务帧头与基准时刻的差值，以及时间差计算单元计算出的发送业务帧头与接收端标准时间调整完成的时间的差值，计算出数据业务的路径时延，并根据所述路径时延对数据业务的相位信息进行补偿。
上述同步时钟服务器模块的时钟频率获取单元、预处理单元、时钟频率转换单元、PTP计数器单元、帧头相位信息获取单元构成发送端标准时间确定单元。
上述时钟同步接收器模块的时间戳处理单元、时间调整单元和PTP计数器单元构成接收端标准时间同步单元。
上述数据业务时延补偿模块的时间差计算单元和时延补偿单元构成补偿单元。
上述步骤707和步骤708可以同时进行，在实际中，也可以先执行步骤708，再执行步骤707。
上述步骤711和步骤712可以同时进行，在实际中，也可以先执行步骤712，再执行步骤711。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
Claims (13)
1.一种基带单元和射频单元数据业务同步方法，其特征在于，所述方法包括：
获取发送端待发送的数据业务的帧头相位信息，根据帧头相位信息确定基准时刻，得到发送端标准时间；
向接收端发送精确时钟同步协议（PTP）报文和接收从接收端发来的PTP报文，并在发给接收端的数据业务中添加发送业务帧头和基准时刻的差值；
根据接收端收到和发送的PTP报文的时间和PTP报文中携带的时间戳，调整接收端标准时间，使接收端标准时间和发送端标准时间同步；
根据解析出的所述发送业务帧头与基准时刻的差值，以及接收端标准时间调整完成的时间与解析出的发送业务帧头的差值，计算出数据业务的路径时延，并根据所述路径时延对数据业务的相位信息进行补偿。
2.根据权利要求1所述的同步方法，其特征在于，所述获取发送端待发送的数据业务的帧头相位信息，为:
从数字基带信号接口、基带射频接口或者发送端侧的协议转换接口获取发送端待发送的数据业务的帧头相位信息。
3.根据权利要求1所述的同步方法，其特征在于，所述得到发送端标准时间，为：
获取待发送的数据业务的随路时钟频率，根据时钟频率进行时钟计数，并根据基准时刻对时钟计数值进行调整，得到发送端标准时间。
4.根据权利要求3所述的同步方法，其特征在于，所述获取待发送的数据业务的随路时钟频率，为，
从数字基带信号接口或者基带射频接口获取待发送的数据业务的随路时钟频率。
5.根据权利要求3所述的同步方法，其特征在于，所述根据时钟频率进行时钟计数，为：
将获取的时钟频率进行预处理，并根据预设的规则，将预处理后的时钟频率转换为指定的时钟频率，根据转换后的时钟频率进行时钟计数。
6.一种基带单元和射频单元数据业务同步系统，其特征在于，所述系统包括：同步时钟服务器模块，时钟同步接收器模块和数据业务时延补偿模块，其中，
同步时钟服务器模块，用于获取发送端待发送的数据业务的帧头相位信息，根据帧头相位信息确定基准时刻，得到发送端标准时间；
向接收端发送PTP报文和接收从接收端发来的PTP报文，并在发给接收端的数据业务中添加发送业务帧头和基准时刻的差值；
时钟同步接收器模块，用于根据接收端收到和发送的PTP报文的时间和PTP报文中携带的时间戳，调整接收端标准时间，使接收端标准时间和发送端标准时间同步；
数据业务时延补偿模块，用于根据解析出的所述发送业务帧头与基准时刻的差值，以及接收端标准时间调整完成的时间与解析出的发送业务帧头的差值，计算出数据业务的路径时延，并根据所述路径时延对数据业务的相位信息进行补偿。
7.根据权利要求6所述的同步系统，其特征在于，所述同步时钟服务器模块，具体用于从数字基带信号接口、基带射频接口或者发送端侧的协议转换接口获取发送端待发送的数据业务的帧头相位信息。
8.根据权利要求6所述的同步系统，其特征在于，所述同步时钟服务器模块，具体用于获取待发送的数据业务的随路时钟频率，根据时钟频率进行时钟计数，并根据基准时刻对时钟计数值进行调整，得到发送端标准时间。
9.根据权利要求8所述的同步系统，其特征在于，所述同步时钟服务器模块，具体用于从数字基带信号接口或者基带射频接口获取待发送的数据业务的随路时钟频率。
10.根据权利要求8所述的同步系统，其特征在于，所述同步时钟服务器模块，具体用于将获取的时钟频率进行预处理，并根据预设的规则，将预处理后的时钟频率转换为指定的时钟频率，根据转换后的时钟频率进行时钟计数。
11.一种同步时钟服务器模块，其特征在于，所述模块包括：
发送端标准时间确定单元，用于获取发送端待发送的数据业务的帧头相位信息，根据帧头相位信息确定基准时刻，得到发送端标准时间；
PTP报文收发单元，用于向接收端发送PTP报文和接收从接收端过来的报文；
信息添加单元，用于在发给接收端的数据业务中添加发送业务帧头和基准时刻的差值。
12.一种同步时钟接收器模块，其特征在于，所述模块包括：
PTP报文收发单元，用于接收同步时钟服务器模块发来的PTP报文以及向同步时钟服务器模块发送PTP报文；
接收端标准时间同步单元，用于根据PTP报文收发单元收到和发送的PTP报文的时间和PTP报文中携带的时间戳，调整接收端标准时间，使接收端标准时间和发送端标准时间同步。
13.一种数据业务时延补偿模块，其特征在于，所述模块包括：
数据业务解析单元，用于解析出接收端收到的数据业务中的发送业务帧头、以及发送业务帧头与基准时刻的差值；
补偿单元，用于根据发送业务帧头与基准时刻的差值，以及发送业务帧头与接收端标准时间调整完成的时间的差值，计算出数据业务的路径时延，并根据所述路径时延对数据业务的相位信息进行补偿。
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