CN117177352B - 上行传输的定时提前补偿系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种上行传输的定时提前补偿系统及方法，所述系统包括基站、BBU、EU、DRU、UE，基站获取BBU到各DRU传输时延，根据所得的传输时延计算得到平均传输时延以及其中的最大传输时延；根据最大传输时延或平均传输时延计算得到各DRU对应的补偿值；DRU或EU根据各DRU对应的补偿值对DRU传输的UE信号进行补偿，使基站与各DRU的传输时延一致；DRU对DRU侧到对应的各UE通过TA进行时延调整，保证各UE的上行同步。本发明可以实现基站到各UE侧的传输时延一样，确保基站与UE上行同步，避免了不同UE之间的上行干扰，提高了基站的性能，增强了用户的业务体验。
Description
技术领域
本发明涉及5G通信领域，尤其涉及一种上行传输的定时提前补偿系统及方法。
背景技术
在进行上行传输时，一个重要特征是不同用户设备(User Equipment，简称UE)在时频上正交多址接入(orthogonal multiple access，简称OMA)，即来自同一小区的不同UE的上行传输之间互不干扰。为了保证上行传输的正交性，避免小区内(intra-cell)干扰，基站要求来自同一子帧但不同频域资源的不同UE的信号到达基站的时间基本上是对齐的。基站只要在循环前缀(Cyclic Prefix，简称CP)范围内接收到UE所发送的上行数据，就能够正确地解码上行数据，因此，上行同步要求来自同一子帧的不同UE的信号到达基站的时间都落在CP之内。为了保证接收侧(基站侧)的时间同步，LTE提出了定时提前(Timing Advance，简称TA)的机制。对于UE侧，TA本质上是接收到下行子帧的起始时间与传输上行子帧的时间之间的一个负偏移(negative offset)。基站通过适当地控制每个UE的偏移，可以控制来自不同UE的上行信号到达基站的时间。对于离基站较远的UE，由于有较大的传输延迟，就要比离基站较近的UE提前发送上行数据。
目前定时提前存在两种方案：
第一种是根据用户位置和星历信息自动获取TA值。UE计算并补偿全部TA，网络侧无需上下行帧对齐，全部TA包括用户链路影响；或UE计算并补偿UE专用TA，在网络侧上下行帧之间存在公共TA偏移，此时网络侧需增加额外的复杂度来管理上下行调度时序；
第二种是基于网络侧指示TA调整。网络侧获取公共TA并广播给UE，公共TA的计算考虑每波束或每小区选取一个参考点为基准；UE专用TA调整可复用闭环TA指示方式，且考虑扩展RAR TA指示范围以及TA可取负值等。
对于类似GPON网络，在经过多级分光后，基站到DRU的传输时延相对更加复杂，因此需要对这段传输时延进行补偿，从而确保UE与基站上行同步，避免UE之间上行干扰。
新型GPON网络通过多级分光后，通过光纤连接到不同的DRU，然后DRU将射频信号提供给终端，以供使用。但是经过多级分光的网络，因而，基站需要级联不同的功放单元，从而使得基站到不同的DRU的传输时延不一致，因而不同UE传输时延更为复杂。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种上行传输的定时提前补偿系统及方法，以实现基站到各UE的上行同步。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种上行传输的定时提前补偿系统，包括基站、BBU、EU、DRU、UE，基站获取BBU到各DRU传输时延，根据所得的传输时延计算得到平均传输时延以及其中的最大传输时延；根据最大传输时延或平均传输时延计算得到各DRU对应的补偿值；
DRU或EU根据各DRU对应的补偿值对DRU传输的UE信号进行补偿，使基站与各DRU的传输时延一致；
DRU对DRU侧到对应的各UE通过TA进行时延调整，保证各UE的上行同步。
相应地，本发明实施例还提供了一种上行传输的定时提前补偿方法，应用于GPON网络或者家宽网络中，包括：
步骤1：获取BBU到各远端单元DRU传输时延；
步骤2：根据所得的传输时延计算得到平均传输时延以及其中的最大传输时延；
步骤3：根据最大传输时延或平均传输时延计算得到各DRU对应的补偿值；
步骤4：根据各DRU对应的补偿值对DRU传输的UE信号进行补偿，使基站与各DRU的传输时延一致；
步骤5：对DRU侧到对应的各UE通过TA进行时延调整，保证各UE的上行同步。
本发明的有益效果为：本发明在获取基站BBU到各远端单元DRU的传输时延后，获取最大传输时延，基站根据到最大传输时延的DRU对到其余DRU的时延进行补偿，在确保基站到各DRU的传输时延一致的情况下，DRU到UE侧通过TA进行调整，从而实现了基站到各UE的上行同步；本发明可以实现基站到各UE侧的传输时延一样，确保基站与UE上行同步，避免了不同UE之间的上行干扰，提高了基站的性能，增强了用户的业务体验。
附图说明
图1是本发明实施例的上行传输的定时提前补偿系统的处理流程图。
图2是本发明实施例的BBU到UE侧时延处理流程图。
图3是本发明实施例的GPON网络架构图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明实施例中若有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中若涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
请参照图1～图2，本发明实施例的上行传输的定时提前补偿系统包括基站、BBU、EU、DRU、UE。
基站获取BBU到各DRU传输时延，假设单个小区，小区内有n个DRU，获取BBU到各远端单元DRU传输时延T1,...,Tn。
根据所得的传输时延计算得到平均传输时延以及其中的最大传输时延。即根据n个传输时延计算得到一个最大传输时延Tmax=max(T1,... ,Tn) 以及平均传输时延Tavg=（T1+...+Tn）/n。
根据最大传输时延或平均传输时延计算得到各DRU对应的补偿值。
方式一：基站对各DRU的传输时延进行补偿，具体为：以Tmax为基准，对其余的基站到DRU的传输时延进行补偿，补偿值为Tmax-Tm，m取值为[1,n]。方式一实现简单，时延会高一些，如果对传输时延要求不高，则选用方式一。如果传输时延要求很高的话，方式一不一定满足，如果是距离比较近的话，相对合适。
方式二：基站对各DRU的传输时延进行补偿，具体为：以Tavg为基准，将大于等于Tavg的传输时延作为第一组，假设为Tm,..,Tn，将小于Tavg的传输时延作为第二组，假设为T1,...,Tm-1,对于第一组DRU，对各DRU的传输时延进行补偿，补偿值为Tavg-To，o取值为[m,n]，对于第二组DRU，对各DRU的传输时延进行补偿，补偿值为Tavg-Tp，p取值为[1,m-1]，其中，补偿值为负值，表示需要提前，若补偿值为正，则表示滞后，即第一组需要提前发送，第二组则滞后发送。
DRU或EU根据各DRU对应的补偿值对DRU传输的UE信号进行补偿，使基站与各DRU的传输时延一致；DRU对DRU侧到对应的各UE通过TA进行时延调整（通过TA进行时延调整这部分为现有的方案），保证各UE的上行同步。补偿工作由DRU或EU处理，优选地，由EU处理。即在EU侧fpga做延时处理（PA）开关，好处是基站到DRU这一段传输时延会降低，对于实时要求高的可以选择；关掉EU侧时延处理开关，即可以切换到方式一。
作为一种实施方式，当最大传输时延小于等于预设值时，根据最大传输时延计算得到各DRU对应的补偿值；当最大传输时延大于预设值时，则根据平均传输时延计算得到各DRU对应的补偿值。预设值一般为0.33ms，BBU到DRU的传输在50KM；具体实施时，可能还有点传输损耗，一般可以控制在1ms以内。
作为一种实施方式，当根据平均传输时延计算各DRU对应的补偿值时，将各DRU分为二大组，其中，大于等于平均传输时延的为一组，小于平均传输时延的为一组；对于大于等于平均传输时延的一组，提前相应补偿值发送；对于小于平均时延的一组，滞后相应补偿值发送。
本发明通过获取小区内BBU到各DRU的传输时延，获取BBU到DRU的最大传输时延以及平均传输时延，方式一以最大传输时延作为参考时延，对其余DRU到BBU的时延进行补偿，保证BBU到各DRU的传输时延与最大传输时延保持一致；方式二以平均传输时延作为参考时延，将各DRU分为二大组，大于等于平均传输时延的为一组，小于平均传输时延的为一组，对于大于等于平均传输时延的一组，需要提前相应补偿值发送，对于小于平均时延的一组，需要滞后相应补偿值发送，方式一相对方法二实现简单，方式二相对方式一传输时延更低，在完成各DRU到BBU的时延补偿后，而DRU到各UE可以通过TA进行调整，这样，可以实现基站到各UE侧的传输时延一样，确保基站与UE上行同步，避免了不同UE之间的上行干扰，提高了基站的性能，增强了用户的业务体验。
本发明的上行传输的定时提前补偿方法，应用于GPON网络或者家宽网络中，包括：
步骤1：获取BBU到各远端单元DRU传输时延；
步骤2：根据所得的传输时延计算得到平均传输时延以及其中的最大传输时延；
步骤3：根据最大传输时延或平均传输时延计算得到各DRU对应的补偿值；
步骤4：根据各DRU对应的补偿值对DRU传输的UE信号进行补偿，使基站与各DRU的传输时延一致；
步骤5：对DRU侧到对应的各UE通过TA进行时延调整，保证各UE的上行同步。
作为一种实施方式，步骤3中，当最大传输时延小于等于预设值时，根据最大传输时延计算得到各DRU对应的补偿值；当最大传输时延大于预设值时，则根据平均传输时延计算得到各DRU对应的补偿值。
当根据平均传输时延计算各DRU对应的补偿值时，将各DRU分为二大组，其中，大于等于平均传输时延的为一组，小于平均传输时延的为一组；对于大于等于平均传输时延的一组，提前相应补偿值发送；对于小于平均时延的一组，滞后相应补偿值发送。
实施例1：本发明应用于GPON网络。
请参照图3，GPon网络包括OLT局端，光网络，ONU客户端。通常从基站到DRU侧，要经过多级分光，基站与DRU之间经过光纤连接，而各光纤的长度不尽相同，从而基站到各DRU侧的传输时延不一致，从而需要对基站到不同DRU的传输时延进行补偿，DRU到各UE通过基站下发TA实现同步，从而实现了基站到各UE的上行同步；
（1）假设基站为单小区，小区下存在8个DRU，基站到8个DRU的时延分别为100ms，110ms，120ms，130ms，140ms，150ms，160ms，170ms;
2）方法一：取基站到DRU的最大传输时延170ms，以此为参照，依次对其余各DRU到基站的传输时延进行补偿，补偿值为70ms，60ms，50ms，40ms，30ms，20ms，10ms，0ms，从而基站到各DRU的传输时延保持一致；
（2）方法二：取基站到DRU的平均传输时延135ms，以此为参照，将各DRU分为2组，第一组为大于等于平均传输时延的各DRU，第二组则为小于平均传输时延的各DRU，第一组需要补偿-5ms,-15ms，-25ms，-35ms，第二组对应补偿值为+35ms，+25ms，+15ms，+5ms，-表示提前发送，+表示滞后发送；
（3）DRU到各UE侧的时延通过基站下发TA调整；
（4）从而基站到UE侧的传输时延一致，实现基站与UE上行同步；
实施例2：光网络中心对各DRU进行TA补偿
假设基站下有8个DRU，DRU1信号最先到达光网络中心单元，记录时延数据并缓存，依次等待其他DRU信号到达光网络中心，记录各DRU到达的时延数据并缓存，直到最后一个DRU信号到达后，然后通过光网络中心同时将各DRU的时延数据下发下去，则可获取各DRU的时延值补偿值。
实施例3：在DRU侧进行TA补偿
假设基站侧到达n个DRU的时延不一致，DRU侧记录并保存时延数据，每个DRU定义一个TA补偿值，Tmax为n个DRU中最大的传输时延，Tn为第n个DRU的传输时延，则每个DRU的补偿值为Tmax-Tn。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。
Claims (4)
1.一种上行传输的定时提前补偿系统，包括基站、BBU、EU、DRU、UE，其特征在于，基站获取BBU到各DRU传输时延，根据所得的传输时延计算得到平均传输时延以及其中的最大传输时延；根据最大传输时延或平均传输时延计算得到各DRU对应的补偿值；
DRU或EU根据各DRU对应的补偿值对DRU传输的UE信号进行补偿，使基站与各DRU的传输时延一致；
DRU对DRU侧到对应的各UE通过TA进行时延调整，保证各UE的上行同步；
当最大传输时延小于等于预设值时，根据最大传输时延计算得到各DRU对应的补偿值；当最大传输时延大于预设值时，则根据平均传输时延计算得到各DRU对应的补偿值。
2.如权利要求1所述的上行传输的定时提前补偿系统，其特征在于，当根据平均传输时延计算各DRU对应的补偿值时，将各DRU分为二大组，其中，大于等于平均传输时延的为一组，小于平均传输时延的为一组；对于大于等于平均传输时延的一组，提前相应补偿值发送；对于小于平均时延的一组，滞后相应补偿值发送。
3.一种上行传输的定时提前补偿方法，应用于GPON网络或者家宽网络中，其特征在于，包括：
步骤1：获取BBU到各远端单元DRU传输时延；
步骤2：根据所得的传输时延计算得到平均传输时延以及其中的最大传输时延；
步骤3：根据最大传输时延或平均传输时延计算得到各DRU对应的补偿值；
步骤4：根据各DRU对应的补偿值对DRU传输的UE信号进行补偿，使基站与各DRU的传输时延一致；
步骤5：对DRU侧到对应的各UE通过TA进行时延调整，保证各UE的上行同步；
当最大传输时延小于等于预设值时，根据最大传输时延计算得到各DRU对应的补偿值；当最大传输时延大于预设值时，则根据平均传输时延计算得到各DRU对应的补偿值。
4.如权利要求3所述的上行传输的定时提前补偿方法，其特征在于，当根据平均传输时延计算各DRU对应的补偿值时，将各DRU分为二大组，其中，大于等于平均传输时延的为一组，小于平均传输时延的为一组；对于大于等于平均传输时延的一组，提前相应补偿值发送；对于小于平均时延的一组，滞后相应补偿值发送。
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