CN105743570B - 一种测量与校正数字光纤分布系统时延的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种测量与校正数字光纤分布系统时延的方法及装置。所述测量方法及装置包括：远端射频单元固有时延上报模块，扩展单元各主光口中下级上报的时延收集模块，扩展单元最大的(含本级和下级上报)时延计算模块，接入单元各主光口中下级上报的时延收集模块，数字光纤分布系统最大时延计算模块。所述校正方法及装置包括：接入单元各主光口下传下级单元最大时延预设值计算模块，扩展单元各主光口下传下级单元最大时延预设值计算模块，远端射频单元最大时延校正值计算模块。本发明能保证数字光纤分布系统中所有覆盖端设备上下行基带I/O信号时延自动对齐，改善信号质量，提高系统稳定性，同时也减小维护工作量。

Description

一种测量与校正数字光纤分布系统时延的方法及装置

技术领域：

本发明属于移动通信领域，具体涉及一种测量与校正数字光纤分布系统时延的方法及装置。

背景技术：

目前移动通信领域已经经历了第一代(模拟)、第二代(GSM、CDMA1x)、第三代(WCDMA、CDMA-EVDO、TD-SCDMA)，正在步入第四代(FDDLTE、TDLTE)。后面我们用1G、2G、3G、4G来表述第一代、第二代、第三代、第四代移动通信技术。其中1G已经被淘汰，但是2G、3G、4G将会长期并存，且通信业务也日益丰富。

随着移动通信用户的增加，人们对信号质量的要求越来越高。然而，在有些场合，比如密集楼宇或者大型场馆等，通过室外宏基站很难对室内进行有效的信号覆盖。这时就需要布设室内分布系统。数字光纤分布系统移动通信系统接入网中的重要补充设备，起到了拓延基站覆盖范围和消除盲区的作用。相对于基站建设而言，数字光纤分布系统成本低、体积小、施工简单，易维护，能远程操控，近年来在移动信息网络优化阶段得到很好应用和发展。

在数字光纤分布系统中，由于光纤和数字设备传输会产生传输延时，所以同一台信源基站送出下行IQ信号在不同远端射频单元射频发送出去的时间出现较大的偏差，同时不同远端射频单元接收到的上行IQ信号发送到同一台信源基站的时间也会出现较大的偏差，不能正确进行功率合成。这样，在多个远端射频单元覆盖的公共区域，下行就会出现空口不同步问题，上行就会出现信源基站不可控的多径衰落问题，导致通话失败和通话质量下降等。需要测量与校正接入单元射频口与各远端射频单元射频口之间的时延，以统一协调各个远端射频单元的分时收发时间，从而实现整个数字光纤分布系统的协调、稳定工作。

发明内容：

本发明的目的在于提供了一种测量与校正数字光纤分布系统时延的方法，旨在解决在多个远端射频单元覆盖的公共区域，下行就会出现空口不同步，上行就会出现信源基站不可控的多径衰落，导致通话失败和通话质量下降等问题。

所述数字光纤分布系统时延的测量与校正方法包括数字光纤分布系统上、下行时延的测量和数字光纤分布系统上、下行时延的校正。

所述数字光纤分布系统上、下行时延的测量具体行为：

远端射频单元固有上、下行时延上报模块通过CPRI从光口向上级扩展单元报告本级远端射频单元上、下行固定时延；

扩展单元上、下行时延收集和最大时延计算模块收集各个CPRI主光口下级上报的上、下行时延，同时计算各CPRI主光口与下级CPRI从光口之间的光纤上、下行时延；扩展单元通过FPGA计算出本级各个主光口的上、下行时延，该扩展单元主光口的上、下行时延等于该主光口下级上报的上、下行时延加上该主光口与下级从光口之间的光纤上、下行时延；扩展单元计算出主光口中上、下行时延最大值，并将该主光口中的上、下行最大时延加上本级扩展单元从光口到主光口之间的固定上、下行时延之后总的最大上、下行时延值通过本级单元从光口上报给上级单元；

接入单元下级上报的上、下行时延收集模块通过各主光口收集下级上报的上、下行时延。接入单元数字光纤分布系统最大上、下行时延计算模块通过CPU系统计算出整个数字光纤分布系统最大上、下行时延值，其整个数字光分布系统最大上、下行时延等于本接入单元各主光口中下级上报的最大上、下行时延加上本级接入单元信源射频口与本级接入单元的主光口之间上、下行固有时延。

所述数字光纤分布系统上、下行时延的校正具体行为：

接入单元各主光口下传下级单元最大上、下行时延预设值计算模块通过接入单元CPU系统计算出各主光口下传下级单元最大上、下行时延预设值，其值等于计算得到的数字光纤分布系统最大上、下行时延减去本接入单元固有时延和接入单元主光口与下级单元从光之间的上、下行光纤时延；

扩展单元各主光口下传下级单元最大上、下行时延预设值计算模块通过扩展单元CPU系统计算出各主光口下传下级单元最大上、下行时延预设值，其值等于从光口接收到上级单元下发的最大上、下行时延预设值减去本级扩展单元从光口与主光口之间固有时延和本级扩展单元主光口与下级单元的从光口之间的上、下行光纤时延；

远端射频单元从光口接收上级下传最大上、下行时延预设值并计算上、下行时延校正值模块通过远端射频CPU系统计算出本级远端射频单元最大上、下行时延校正值，其值等于远端射频单元从光口接收到上级单元下发的最大上、下行时延预设值减去本级远端射频单元从光口与射频输出口之间的上、下行固有时延。

本发明的另一目的在于提供一种测量与校正数字光纤分布系统时延的装置，所述数字光纤分布系统包括接入单元，多个扩展单元和多个远端射频单元，所述接入单元包括4个主光口，每个主光口能够分别连接光纤链型链路，每条链型链路上能够连接多个扩展单元；所述扩展单元包括7个主光口和1个从光口，主光口可联接远端射频单元，或级联下级扩展单元，从光口可级联上级扩展单元，或级联上级接入单元；所述远端射频单元包括1个从光口，该从光口可级联上级扩展单元，或直接级联接入单元。

所述装置包括数字光纤分布系统上、下行时延的测量装置和数字光纤分布系统上、下行时延的校正装置。

所述数字光纤分布系统上、下行时延的测量装置具体行为：

远端射频单元固有上、下行时延上报模块通过CPRI从光口向上级扩展单元报告本级远端射频单元上、下行固定时延；

扩展单元上、下行时延收集和最大时延计算模块收集各个CPRI主光口下级上报的上、下行时延，同时计算各CPRI主光口与下级CPRI从光口之间的光纤上、下行时延；扩展单元通过FPGA计算出本级各个主光口的上、下行时延，该扩展单元主光口的上、下行时延等于该主光口下级上报的上、下行时延加上该主光口与下级从光口之间的光纤上、下行时延；扩展单元计算出主光口中上、下行时延最大值，并将该主光口中的上、下行最大时延加上本级扩展单元从光口到主光口之间的固定上、下行时延之后总的最大上、下行时延值通过本级单元从光口上报给上级单元；

接入单元下级上报的上、下行时延收集模块通过各主光口收集下级上报的上、下行时延。接入单元数字光纤分布系统最大上、下行时延计算模块通过CPU系统计算出整个数字光纤分布系统最大上、下行时延值，其整个数字光分布系统最大上、下行时延等于本接入单元各主光口中下级上报的最大上、下行时延加上本级接入单元信源射频口与本级接入单元的主光口之间上、下行固有时延。

所述数字光纤分布系统上、下行时延的校正装置具体行为：

接入单元各主光口下传下级单元最大上、下行时延预设值计算模块通过接入单元CPU系统计算出各主光口下传下级单元最大上、下行时延预设值，其值等于上述计算得到的数字光纤分布系统最大上、下行时延减去本接入单元固有时延和接入单元主光口与下级单元从光之间的上、下行光纤时延；

扩展单元各主光口下传下级单元最大上、下行时延预设值计算模块通过扩展单元CPU系统计算出各主光口下传下级单元最大上、下行时延预设值，其值等于从光口接收到上级单元下发的最大上、下行时延预设值减去本级扩展单元从光口与主光口之间固有时延和本级扩展单元主光口与下级单元的从光口之间的上、下行光纤时延；

远端射频单元从光口接收上级下传最大上、下行时延预设值并计算上、下行时延校正值模块通过远端射频CPU系统计算出本级远端射频单元最大上、下行时延校正值，其值等于远端射频单元从光口接收到上级单元下发的最大上、下行时延预设值减去本级远端射频单元从光口与射频输出口之间的上、下行固有时延。

本发明具有如下优点：

本发明实现原理简单，接入单元能自动获取系统组网的拓扑结构变化，并根据当前拓扑结构自动测量出组网系统中最长支路时延。

本发明基于组网系统中最常支路时延值，自动计算出各个远端射频单元上、下行时延校正值。

本发明不仅适合应用单一制式数字光纤分布系统时延测量与校正，还很方便扩展到多种制式数字光纤分布系统时延测量与校正。

本发明保证同一台信源基站送出下行IQ信号在不同远端射频单元中同时射频发送出去，同时保证不同远端射频单元接收到的上行IQ信号同时发送到同一台信源基站的，能正确进行功率合成。从而改善了数字光纤分布系统覆盖域信号质量，同时也减小了系统的维护工作量。

附图说明：

图1.本发明所述方法及装置适用的其中一种链型和星型混合组网数字光纤分布系统结构示意图；

图2.本发明实施的数字光纤分布系统最大时延测量方法及装置的实现流程图；

图3.本发明实施的数字光纤分布系统最大时延校正方法及装置的实现流程图

图4.本发明实施例提供的链型和星型混合组网系统下时延测试与校正结构示意图

具体实施方式：

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以结合附图及实实施例，对本发明进一步详细说明。应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面以适合中国移动的多模数字光纤分布系统产品为例说明具体实施方式。该产品需要支持GSM、TDS-CDMA，TDLTE三种制式的上、下行光纤时延的测量与校正。

在这个具体实施例中，所述数字光纤分布系统组网方式主要以星型、链型混合组网为主，如图4所示，其包括接入单元、扩展单元1、扩展单元2、扩展单元3、扩展单元4、扩展单元5、远端射频单元1、远端射频单元2、远端射频单元3，以及连接各单元之间的光纤链路。所述接入单元通过两个主光口星型连接3条链型链路，其第1条链型链路为：接入单元主光口1通过光纤连接到下级扩展单元1的从光口，扩展单元1主光口1通过光纤连接到下级扩展单元2的从光口，扩展单元2的主光口1通过光纤连接到下级远端射频单元2的从光口；其第2条链型链路为：接入单元主光口1通过光纤连接到下级扩展单元1的从光口，扩展单元1主光口1通过光纤连接到下级扩展单元2的从光口，扩展单元2的主光口2通过光纤连接到下级扩展单元3从光口，扩展单元3的主光口1通过光纤连接到下级扩展单元4从光口，扩展单元4的主光口1通过光纤连接到下级远端射频单元1的从光口；其第2条链型链路为：接入单元主光口2通过光纤连接到下级扩展单元5的从光口，扩展单元5的主光口1通过光纤连接到下级远端射频单元3的从光口。

在这个具体实施例中，为了测量与校正所实施例数字光纤分布系统时延，所述接入单元必须首先获知系统的拓扑结构。

在这个具体实施例中，所述拓扑结构的系统最大时延测量与校正，其包括2GGSM制式系统最大时延测量与校正，3GTDS-CDMA制式系统最大时延测量与校正和4GTDLTE制式系统最大时延测量与校正，且三种制式系统最大时延测量与校正可以独立操控。

以下以所述4GTDLTE制式为例，4GTDLTE制式系统最大时延测量与校正包括4GTDLTE制式系统最大时延测量和4GTDLTE制式系统最大时延校正。所述4GTDLTE制式系统最大时延测量具体行为如下：

远端射频单元固有上、下行时延上报模块通过CPRI从光口向上级扩展单元上报本级远端射频单元4GTDLTE制式上、下行固定时延；

扩展单元最大最上、下行时延收集和计算模块收集各个CPRI主光口下级上报的4GTDLTE制式上、下行时延，同时通过FPGA计算各CPRI主光口与下级CPRI从光口之间的光纤上、下行时延；扩展单元通过CPU系统计算出本级各个主光口的4GTDLTE制式上、下行时延，该扩展单元主光口的4GTDLTE制式上、下行时延＝该主光口下级上报的4GTDLTE制式上、下行时延+该主光口与下级从光口之间的光纤上、下行时延；扩展单元计算出主光口中4GTDLTE制式上、下行时延最大值，并将该主光口中的4GTDLTE制式上、下行最大时延加上本级扩展单元从光口到主光口之间的固定4GTDLTE制式上、下行时延之后总的最大4G TDLTE制式上、下行时延值通过本级单元从光口上报给上级单元；

接入单元下级上报的上、下行时延收集模块通过各主光口收集下级上报的4GTDLTE制式上、下行时延。接入单元数字光纤分布系统最大上、下行时延计算模块通过CPU系统计算出整个数字光纤分布系统4GTDLTE制式最大上、下行时延值，其整个数字光分布系统4GTDLTE制式最大上、下行时延＝本接入单元各主光口中下级上报的4GTDLTE制式最大上、下行时延+本级接入单元4GTDLTE制式信源射频口与本级接入单元的主光口之间4GTDLTE制式上、下行固有时延。

所述数字光纤分布系统4GTDLTE制式上、下行时延的校正具体行为：

接入单元各主光口下传下级单元最大上、下行时延预设值计算模块通过接入单元CPU系统计算出各主光口下传下级单元4GTDLTE制式最大上、下行时延预设值，其值等测量得到数字光纤分布系统4GTDLTE制式最大上、下行时延减去本接入单元4GTDLTE制式固有时延和接入单元主光口与下级单元从光之间的上、下行光纤时延。

扩展单元各主光口下传下级单元最大上、下行时延预设值计算模块通过扩展单元CPU系统计算出各主光口下传下级单元4GTDLTE制式最大上、下行时延预设值，其值等于从光口接收到上级单元下发的4GTDLTE制式最大上、下行时延预设值减去本级扩展单元从光口与主光口之间4GTDLTE制式固有时延和本级扩展单元主光口与下级单元的从光口之间的上、下行光纤时延。

远端射频单元从光口接收上级下传最大上、下行时延预设值并计算上、下行时延校正值模块通过远端射频CPU系统计算出本级远端射频单元4GTDLTE制式最大上、下行时延校正值，其值等于远端射频单元从光口接收到上级单元下发的4GTDLTE制式最大上、下行时延预设值减去本级远端射频单元从光口与射频输出口之间的4GTDLTE制式上、下行固有时延。最终，将计算得到校正值配置到FPGA4GTDLTE制式时延补偿模块。

以上实施方式仅为本发明的一个实例而已，故不能依此限定本发明的实施范围，即依照本发明说明书内容所做的等效变化与修饰，皆应仍属于本发明涵盖的范围内。

Claims (2)

1.一种测量与校正数字光纤分布系统时延的方法，其特征在于，所述方法包括数字光纤分布系统上、下行时延的测量和数字光纤分布系统上、下行时延的校正；

所述数字光纤分布系统上、下行时延的测量具体行为：

远端射频单元固有上、下行时延上报模块通过CPRI从光口向上级扩展单元报告本级远端射频单元上、下行固定时延；

扩展单元上、下行时延收集和最大时延计算模块收集各个CPRI主光口下级上报的远端射频单元上、下行固定时延，同时计算各CPRI主光口与下级CPRI从光口之间的上、下行光纤时延；扩展单元通过FPGA计算出本级各个主光口的上、下行时延，该扩展单元主光口的上、下行时延等于该主光口下级上报的远端射频单元上、下行固定时延加上该主光口与下级从光口之间的上、下行光纤时延；扩展单元计算出主光口中上、下行时延最大值，并将该主光口中上、下行时延最大值加上本级扩展单元从光口到主光口之间的上、下行固定时延之后总的最大上、下行时延值通过本级单元从光口上报给上级单元；

接入单元下级上报的上、下行时延收集模块通过各主光口收集下级上报的最大上、下行时延值，接入单元数字光纤分布系统最大上、下行时延计算模块通过CPU系统计算出整个数字光纤分布系统最大上、下行时延值，其整个数字光纤分布系统最大上、下行时延值等于本接入单元各主光口中下级上报的最大上、下行时延值加上本级接入单元信源射频口与本级接入单元的主光口之间上、下行固定时延以及接入单元主光口与下级单元从光口之间的上、下行光纤时延；

数字光纤分布系统上、下行时延的校正具体行为：

接入单元各主光口下传下级单元最大上、下行时延预设值计算模块通过接入单元CPU系统计算出各主光口下传下级单元最大上、下行时延预设值，其值等于计算得到的数字光纤分布系统最大上、下行时延减去本接入单元固定时延和接入单元主光口与下级单元从光口之间的上、下行光纤时延；

扩展单元各主光口下传下级单元最大上、下行时延预设值计算模块通过扩展单元CPU系统计算出各主光口下传下级单元最大上、下行时延预设值，其值等于从光口接收到上级单元下发的最大上、下行时延预设值减去本级扩展单元从光口与主光口之间固定时延和本级扩展单元主光口与下级单元的从光口之间的上、下行光纤时延；

远端射频单元从光口接收上级下传最大上、下行时延预设值并计算上、下行时延校正值模块通过远端射频CPU系统计算出本级远端射频单元最大上、下行时延校正值，其值等于远端射频单元从光口接收到上级单元下发的最大上、下行时延预设值减去本级远端射频单元从光口与射频输出口之间的上、下行固定时延；

接入单元自动获取系统组网的拓扑结构变化，并根据当前拓扑结构自动测量出组网系统中最长支路时延，基于组网系统中最长支路时延值，自动计算出各个远端射频单元上、下行时延校正值。

2.一种测量与校正数字光纤分布系统时延的装置，其特征在于，其中所述数字光纤分布系统包括接入单元，多个扩展单元和多个远端射频单元，所述接入单元包括4个主光口，每个主光口能够分别连接光纤链型链路，每条链型链路上能够连接多个扩展单元；所述扩展单元包括7个主光口和1个从光口，主光口可联接远端射频单元，或级联下级扩展单元，从光口可级联上级扩展单元，或级联上级接入单元；所述远端射频单元包括1个从光口，该从光口可级联上级扩展单元，或直接级联接入单元；所述装置包括数字光纤分布系统上、下行时延的测量装置和数字光纤分布系统上、下行时延的校正装置；

数字光纤分布系统上、下行时延的测量装置具体行为：

远端射频单元固有上、下行时延上报模块通过CPRI从光口向上级扩展单元报告本级远端射频单元上、下行固定时延；

扩展单元上、下行时延收集和最大时延计算模块收集各个CPRI主光口下级上报的远端射频单元上、下行固定时延，同时计算各CPRI主光口与下级CPRI从光口之间的上、下行光纤时延；扩展单元通过FPGA计算出本级各个主光口的上、下行时延，该扩展单元主光口的上、下行时延等于该主光口下级上报的远端射频单元上、下行固定时延加上该主光口与下级从光口之间的上、下行光纤时延；扩展单元计算出主光口中上、下行时延最大值，并将该主光口中上、下行时延最大值加上本级扩展单元从光口到主光口之间的上、下行固定时延之后总的最大上、下行时延值通过本级单元从光口上报给上级单元；

接入单元下级上报的上、下行时延收集模块通过各主光口收集下级上报的最大上、下行时延值，接入单元数字光纤分布系统最大上、下行时延计算模块通过CPU系统计算出整个数字光纤分布系统最大上、下行时延值，其整个数字光纤分布系统最大上、下行时延值等于本接入单元各主光口中下级上报的最大上、下行时延值加上本级接入单元信源射频口与本级接入单元的主光口之间上、下行固定时延以及接入单元主光口与下级单元从光口之间的上、下行光纤时延；

数字光纤分布系统上、下行时延的校正装置具体行为：

接入单元各主光口下传下级单元最大上、下行时延预设值计算模块通过接入单元CPU系统计算出各主光口下传下级单元最大上、下行时延预设值，其值等于上述计算得到的数字光纤分布系统最大上、下行时延减去本接入单元固定时延和接入单元主光口与下级单元从光口之间的上、下行光纤时延；

扩展单元各主光口下传下级单元最大上、下行时延预设值计算模块通过扩展单元CPU系统计算出各主光口下传下级单元最大上、下行时延预设值，其值等于从光口接收到上级单元下发的最大上、下行时延预设值减去本级扩展单元从光口与主光口之间固定时延和本级扩展单元主光口与下级单元的从光口之间的上、下行光纤时延；

远端射频单元从光口接收上级下传最大上、下行时延预设值并计算上、下行时延校正值模块通过远端射频CPU系统计算出本级远端射频单元最大上、下行时延校正值，其值等于远端射频单元从光口接收到上级单元下发的最大上、下行时延预设值减去本级远端射频单元从光口与射频输出口之间的上、下行固定时延；

接入单元自动获取系统组网的拓扑结构变化，并根据当前拓扑结构自动测量出组网系统中最长支路时延，基于组网系统中最长支路时延值，自动计算出各个远端射频单元上、下行时延校正值。