CN1973559A

CN1973559A - 无线基站系统中无线信号的分组传输方法

Info

Publication number: CN1973559A
Application number: CNA2004800434058A
Authority: CN
Inventors: 刘晟
Original assignee: UTStarcom Telecom Co Ltd
Current assignee: UTStarcom Telecom Co Ltd
Priority date: 2004-07-13
Filing date: 2004-07-13
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2024-07-13
Also published as: CN100502531C; US7773578B2; JP4611383B2; JP2008506322A; US20080069032A1; WO2006005229A1

Abstract

一种集中式基站中通过网络在信道处理单元和远程射频单元之间发送一或多个支路的无线信号的方法，包括：获得每个支路无线信号的采样数据流；将采样数据流划分成连续定长数据片段；根据预定协议将数据片段封装成应用协议分组，其中还包含指示该分组中的数据片段在其所属支路的所有数据片段中的顺序的第一信息；指示该支路所属负载类型的第二信息；指示该分组数据片段是否包含对应于一个无线帧周期的起始的数据样本的第三信息，和当第三信息表明包含对应于无线帧周期起始的数据样本时，指示该数据样本在该数据片段中的位置的第四信息；和根据网络协议将应用协议分组封装成网络协议分组并发送到指定目标，其中网络协议分组还包含标识该分组所属的、所述一或多个支路之一的第五信息，所述第五信息和网络传送源地址与目的地址唯一区别所述各支路。

Description

无线基站系统中无线信号

的分组传输方法技术领域

本发明涉及移动通信系统中的基站技术，特别涉及一种在无线基站系统中的信号传输方法和系统。背景技术

1. 采用射频单元拉远的集中式基站技术

在移动通信系统中，无线接入网典型地由基站（BTS )和用于控制多个基站的基站控制器（ BSC )或无线网络控制器（ RNC ) 组成，如图 la 所示，其中，基站主要由基带处理子系统、射频 ( RF )子系统和天线等单元组成，负责完成无线信号的发射、接收和处理，一个基站可以通过多个天线覆盖不同的小区，如图 lb 所示。

在移动通信系统中，存在诸如高层建筑的室内覆盖、盲区或阴影区的覆盖等采用传统基站技术较难解决的无线网络覆盖问题，射频单元拉远技术正式针对这一问题而提出的一种较为有效的方案。在采用射频单元拉远的基站系统中，主要的射频单元及天线被安装在需要提供覆盖的区域，并通过宽带传输线路连接到基站的其它单元。

该技术的可进一步发展为采用射频单元拉远的集中式基站技术，与传统基站相比，这种采用射频单元拉远的集中式基站具有许多优点：允许采用多个微小区替代一个基于传统基站的宏小区，从而能更好地适应不同的无线环境，提高系统的容量和覆盖等无线性能；集中式的結构使得在传统基站中的软切换可以用更软切换来完成，从而获得额外的处理增益；集中式的结构还使得昂贵的基带信号处理资源成为多个小区共用的资源池，从而获得统计复用的好处，减低系统成本。美国专利" US5657374, Cellular system with centralized base stations and distributed antenna units"、 "US6324391, Cellular communication with centralized control and signal processing"等均披露了这一技术的有关实现细节。

如图 2所示，采用射频单元拉远的集中式基站系统 10主要由集中安装的中央信道处理主单元（MU ) 11 与远程射频单元 ( RRU ) 13组成，它们之间通过宽带传输链路或网絡 12相连，而中央信道处理主单元 11中的 BSC/RNC接口单元 14则负责完成 BTS与 BSC/RNC接口的用户面及信令面处理。中央信道处理主单元 11还包括信道处理资源池 15和信号路由分配单元 16等，其中，信道处理资源池 15由多个信道处理单元 1-N堆叠而成，完成基带信号处理等工作，信号路由分配单元 16则根据各小区业务量（Traffic ) 的不同，动态分配信道处理资源，实现多小区处理资源的有效共享。信号路由分配单元 16除了如图 2所示在 MU 内部实现外，也可以作为单独的设备在 Μϋ外部实现。远程天线单元主要由发射通道的射频功率放大器、接收通道的低噪声放大器、双工器以及天线等功能单元构成。中央信道处理子系统与远程天线单元的链路典型的可以采用光纤、铜缆、微波等传输介盾；信号传输方式可以是经采样后的数字信号，或者是经调制的模拟信号；信号可以采用基带信号，中频信号或者射频信号。

在上述两类采用射频单元拉远的基站系统中，关键需要解决 RRU与 Μϋ之间的无线信号传输问题。典型地采用的是模拟中频或模拟射频信号传输的方案，尽管采用模拟信号传输实现较为容易，但是，模拟线路必然会混入噪声等干扰分量，传输中的信号调制也会引入非线性失真，另外，模拟传输使得传输线路利用率低下，也不便于大容量多路复用技术的实施，因此，模拟传输方案难以用于大规模组网。

为此，中国专利申请 "CN1464666, —种基于光纤拉远的软基站系统及其同步方法"、 "CN1471331 , 移动通信的基站系统，，等提出了采用数字信号传输的实施方案，为了尽可能減小传输带宽的需求，通常釆用数字基带信号传输方案。其中， CN1464666 仅披露了 RRU与主基站之间采用光纤传输数字 I/Q (同相 /正交）基带信号的简单方法，即在发送端将数字 I/Q基带信号经并串转换为串行数据流，经光发送器发送到接收端，接收端经光接收器接收后经串并转换恢复数字 I/Q基带信号； CN1471331提出了一种物理层采用以太网技术,但不采用以太网 MAC (媒体接入控制）帧而采用特殊定义的连续比特流格式的传输技术。目前，一个名为 CPRI ( Common public Radio Interface )的合作組织也在从事 RRU与主基站之间数字基带传输的标准化工作，其技术规范可以从网址 httu:〃www.cpri.info/spec.html下载，该规范采用了与 CN1471331类似的技术，即物理接口采用千兆或 10GB以太网标准，上层采用自定义的连续比特流格式，但 CPRI仅支持点到点链路。由于上迷已有技术在传输层技术上采用专用的协议规范，而没有利用成熟的传输技术，因此许多潜在的技术问题还有待于实际系统的验证，而且技术开发和产品开发周期长，网络建设成本较大，不利于大规模组网应用，并且也不利于保护运营商的已有投资。

2. 无线基站系统中的负荷分担技术

在同一申请人于 2004年 3月 4 日向中国专利局提交的题为 "无线基站中的负荷分担方法与系统，，的专利申请中，提出了一种实现无线基站之间信道处理负荷分担的方法，在该方法中，基站之间通过宽带链路相连组成分布式的无线基站系统，当某个基站所负责的小区业务量过大或其信道处理单元部分或全部发生故障而不可工作时，则可以通过上述基站间的宽带链路将该基站所负责的部分或全部小区相应的无线信号路由或交换到与之相连的一个或多个其它远端基站，并由其它远端基站系统分担该基站的部分或全部处理负荷，从而减小整个基站系统因资源不足而造成的呼损，并有利于提高整个基站系统的资源利用率和可靠性。

由于上迷基站间的主要负责传输无线信号的宽带链路，与前述采用射频单元拉远的基站系统中 RRU与 MU之间的宽带链路具有相似的性质，因此射频单元拉远的基站系统中的 RRU与 MU 之间的无线信号传输技术同样适用于上述具有负荷分担结构的无线基站之间的无线信号传输问题。

3. 本发明的提出

综上所述，无线基站系统中存在 Μϋ与 RRU之间以及 BTS 之间无线信号的传输需求，而采用现有技术仍存在上述诸多问题，而另一方面，在广域网上传输大容量 IP 分组的技术如 IP over SDH (同步数字序列 ) 、 IP over DWDM (密集波分复用）等已经非常成熟且应用广泛；同时，随着 IEEE 802.3ab 千兆以太网 ( GE )及 IEEE 802.3ae万兆以太网（ 10GE )等宽带技术的发展，已使得在局域网（LAN ) 范围内組建高速、宽带且较传统电信传输网廉价的分组交换网络成为可能，而且，在 SDH、 DWDM及 CWDM (稀疏波分复用）等宽带传输网上直接承载以太网 MAC (媒体接入控制）帧技术的出现，以及 10GE 中可选的广域网 ( WA )接口子层对直接传输 SDH的 VC-4-64C容器的支持，更将以以太网为基础的宽带分组交换网络从局域网应用拓展到广域网范围。因此，如果能利用相对廉价且与已有成熟技术兼容的宽带分组交换网络传输射频单元拉远的基站系统中 RRU与 MU之间的数字无线信号，将有利于实现低成本的快速灵活的大规模组网应用，本发明正是以此为出发点而提出了一种无线基站系统中的无线信号分组传输 ( Radio over Packet ) 方法。发明内容

本发明的一个目的是提供一种通过分组网络在集中式基站的信道处理单元和远程射频单元之间，或在基站之间发送或接收一或多个支路的无线信号的方法，使得所述信号处理单元和远程射频单元能够通过分组网络相连。

本发明的另一目的是提供一种测量集中式基站中信道处理单元和远程射频单元之间无线信号支路的往返传输延迟的方法，以方便对系统性能的测量和调节。

本发明的另一个目的是提供一种集中式基站中通过信道处理单元和远程射频单元之间的无线信号支路传输调节远程射频单元的无线帧定时的方法，使得远程射频单元的无线帧定时与信道处理单元同步。

根据本发明的一个方面，提供了一种通过分组网络在集中式基站的信道处理单元和远程射频单元之间，或在基站之间发送一或多个支路的无线信号的方法，所述每个支路的无线信号是具有一无线帧周期的信号流，该方法包括步驟：获得所述无线信号中的每个支路的无线信号的采样数据流；将所述采样数据流划分成连续的定长数据片段；根据预定协议将所述数据片段封装成应用协议分組，每个应用协议分组还包含指示该分组中的数据片段在其所属的该支路的所有数据片段中的顺序的第一信息；指示该支路所属的净荷类型的第二信息；指示该分组的数据片段是否包含对应于一个无线帧周期的起始的数据样本的第三信息，和当第三信息表明包含对应于一个无线帧周期的起始的数据样本时，指示该数据样本在该数据片段中的位置的第四信息；和根据网络传送协议将已生成的应用协议分组封装成网络协议分組并发送到指定目标，其中网络协议分組还包含标识该分组所属的、所述一或多个支路之一的第五信息，所述第五信息和网络传送源地址与目的地址唯一区别所述各支路。

根据一个实施例，所述每支路是属于同一功能节点、同一小区、同一载频、相同无线接口标准和制式的无线信号数据流。

根据另一个实施例，至少一个支路是多个并行通道的无线信号，并且该至少一个支路的采样数据是该多个并行通道的无线信号的同时采样数据。

根据另一个实施例，所述根据网络传送协议封装网络协议分组的步骤包括：根据用户数据报协议 (UDP)将应用协议分組封装成定长 UDP分組，在 UDP分组头中，包括构成第五信息的源端口号和目的端口号；和根据 IPv4或 IPv6协议将 UDP分组封装成网络协议分组。

根据另一个实施例，所述根据网络传送协议封装网络协议分组的步骤包括：根据多协议标签交换 (MPLS)协议将应用协议分组封装成定长 MPLS分组，其中 MPLS虚电路标签作为所述笫五信息， MPLS隧道标签用于标识网络传送源地址与目的地址之间的连接。

根据另一个实施例，所述根据网络传送协议封装网络协议分组的步驟包括：根据多协议标签交换 (MPLS)协议将应用协议分組封装成定长 MPLS分组，其中 MPLS虚电路标签作为所述笫五信息， MPLS隧道标签用于标识网络传送源地址与目的地址之间的连接；根据 IPv4或 IPv6协议将 MPLS分组封装成网络协议分組。根据另一个实施例，所述根据预定协议进行封装的步骤包括：将数据片段封装成定长数据分组，其分组头包括所述第四信息；和根据实时传输协议 (RTP)将数据分组封装成定长 RTP分组以作为应用协议分组，在 RTP分组头中，包括所述第一信息，第二信息和第三信息，并且属于同一支路的 RTP分组具有相同的同步源标识符。

根据另一个实施例，所述根据预定协议进行封装的步骤包括：将数据片段封装成定长应用协议分组，其分组头包括所述第一信息，第二信息，笫三信息和第四信息。

根据另一个实施例，选择数据片段的长度，使得传输时延满足指定要求。

根据另一个实施例，根据实际测量的传输时延动态改变数据片段的长度，使得传输时延满足指定要求。

根据另一个实施例，还包括：根据当前发送的源和目的地调节分组网络中的传输路径和转发策略，以减少传输时延和时延抖动。

根据另一个实施例，所述分组网络具有服务盾量控制机制，所述方法还包括：在所述服务看量控制机制中，尽可能高地设置所述网络协议分组的服务质量等级。

根据另一个实施例，以优先于其它分组的方式发送所迷网络协议分組。

根据本发明的另一方面，提供了一种通过分组网络在集中式基站的信道处理单元和远程射频单元之间，或在基站之间接收一或多个支路的无线信号的方法，所述每个支路的无线信号是具有一无线帧周期的信号流，该方法包括步骤：通过网络接收定长网络协议分组；根据网络传送协议解析网络协议分組，从中得到定长应用协议分組，和标识该分组所属的、所述一或多个支路之一的第五信息，所述第五信息和网络传送源地址与目的地址唯一区别所述各支路；根据预定协议解析应用协议分组，从中得到数据片段，以及指示该分组中的数据片段在其所属的该支路的所有数据片段中的顺序的第一信息；指示该支路所属的负载类型的第二信息；指示该分組的数据片段是否包含对应于一个无线帧周期的起始的数据样本的第三信息，和当第三信息表明包含对应于一个无线帧周期的起始的数据样本时，指示该数据样本在该数据片段中的位置的第四信息；根据第五信息将属于同一支路的数据片段恢复成原始无线信号，其中按照第一信息指示的顺序将数据片段排序以构成数字信号数据流，根据第二信息指示的负载类型将数字信号数据流还原成无线信号流，其中如果第三信息指示一个数据片段包含对应于一个无线帧周期的起始的数据样本，则根据第四信息指示的位置在还原无线信号流时恢复对应于该数据样本的无线帧定时。

根据另一个实施例，至少一个支路是多个并行通道的无线信号，该至少一个支路的采样数据是该多个并行通道的无线信号的同时采样数据 , 所述恢复无线信号的步骤包括根据相同无线帧定时同时还原该多个并行通道的无线信号的步骤。

根据另一个实施例，所述根据网络传送协议解析网络协议分组的步驟包括：据 IPv4或 IPv6协议将网络协议分组解析成定长用户数据报协议 (UDP)分组；和根据 UDP协议将 UDP分組解析成定长应用协议分组，并且从中得到构成第五信息的源端口号和目的端口号。

根据另一个实施例，所述根据网络传送协议解析网络协议分组的步骤包括：根据多协议标签交换 (MPLS)协议对 MPLS 隧道标签和 MPLS虛电路标签进行处理；和根据 MPLS协议将 MPLS 分组解析为应用协议分組，并从中得到 MPLS虛电路标签以作为所述第五信息。

根据另一个实施例，所述根据网络传送协议解析网络协议分组的步驟包括：根据 IPv4 或 IPv6 协议将网络协议分组解析成 MPLS分組；根据多协议标签交换 (MPLS)协议对 MPLS隧道标签和 MPLS虛电路标签进行处理；和根据 MPLS协议将 MPLS 分组解析为应用协议分组，并从中得到 MPLS虚电路标签以作为所述第五信息。

根据另一个实施例，所述根据预定协议进行解析的步骤包括：根据实时传输协议 (RTP)将作为应用协议分组的定长 RTP分組解析成定长数据分組，并且从中得到所述第一信息，第二信息和第三信息；和将定长数据分組解析成数据片段，并且从中得到所述第四信息。

根据另一个实施例，所述根据预定协议进行解析的步骤包括：将定长应用协议分组解析成数据片段，并且从中得到所述第一信息，第二信息，第三信息和第四信息。

才艮据另一个实施例，当接收方是远程射频单元时，所述方法还包括：从一个全局公共时钟源获得参考时钟。

根据另一个实施例，所述全局公共时钟源是 GPS。

根据另一个实施例，当接收方是远程射频单元时，所述方法还包括：采用自适应时钟恢复技术根据所述数字信号数据流恢复时钟。

根据另一个实施例，所述自适应时钟恢复技术是 PLL。

根据另一个实施例，所述恢复步骤还包括：如果第三信息指示一个数据片段包含对应于一个无线帧周期的起始的数据样本，则将数据片段的样本长度减去第四信息指示的位置值并乘以下行采样间隔，得到该数据片段的打包等待时延；以及当在还原无线信号流时恢复对应于该数据样本的无线帧定时的时候，对该打包等待时延进行校正。

才艮据另一个实施例，所述恢复无线帧定时还包括利用无线帧定时的周期性进行平滑处理。

根据本发明的另一方面，提供了一种测量集中式基站中信道处理单元和远程射频单元之间无线信号支路的往返传输延迟的方法，所述传输基于上述发送方法和接收方法，所述测量方法包括：由信道处理单元向远程射频单元发送第一网络协议分组，其中的数据片段包含对应于信道处理单元上一个无线帧周期的起始的数据样本；在信道处理单元上接收从远程射频单元发送的第二网络协议分组，其中的数据片段包含对应于远程射频单元上一个无线帧周期的起始的数据样本，并且该无线帧周期对应于所述信道处理单元上的该无线帧周期；计算从上述发送步骤的开始到上述接收步骤的结束之间的时间差；分別计算所述第一和第二网络协议分組的打包时延，该时延等于网络协议分組中数据片段的样本长度减去第四信息指示的位置值并乘以相应采样间隔；以及从所述时间差减去所述两个打包时延，以得到往返传输时延。

根据一个实施例，所述往返传输时延包括从信道处理单元到远程射频单元的下行传输时延，该下行传输时延等于所述往返传输时延乘以预定比例系数。

根据另一个实施例，所述预定比例系数为 0.5。

根据本发明的另一方面，提供了一种集中式基站中通过信道处理单元和远程射频单元之间的无线信号支路传输调节远程射频单元的无线帧定时的方法，所述传输基于上述发送方法和接收方法，所述调节方法包括：通过上述测量方法得到往返传输时延；将所述往返传输时延乘以预定比例系数以得到下行传输时延；以及将该支路相对无线帧定时的发送时间提前一个等于所述下行传输时延的时间量。附图说明

参照下面结合附图对本发明的具体描述可更加清楚地理解本发明的上述及其它目的，特征和优点，其中：

图 la是说明无线接入网结构的示意图；

图 lb是说明传统基站结构的示意图；

图 2的框图示出了采用射频单元拉远的集中式基站系统的结构；

图 3a示出了根据本发明实施例的包含 RTP层的 IP传输封装结构；

图 3b示出了根据本发明实施例的不包含 RTP层的 IP传输封装结构；

图 4a示出了根据本发明实施例的包含 RTP层的 MPLS传输封装结构；

图 4b示出了根据本发明实施例的不包含 RTP层的 MPLS 传输封装结构；

图 5a 示出了根据本发明实施例的包含 RTP 层的

MPLS-in-IP传输封装结构；

图 5b 示出了根据本发明实施例的不包含 RTP 层的

MPLS-in-IP传输封装结构；

图 6示出了本发明实施例使用的 UDP头部结构；

图 7示出了本发明实施例使用的 RTP头部结构；

图 8示出了本发明实施例使用的 MPLS标签项结构；图 9 示出了本发明一个优选实施例使用的一种净荷头部结构；

图 10示出了本发明一个优选实施例使用的一种 I/Q数据净荷的封装结构；图 11示意说明了无线帧定时与 RTT的测量；

图 12a、 b是示出 RRU时延校正的示意图；

图 13a是说明基于本发明实施例的无线信号分組发送系统的示意框图；

图 13b是说明基于本发明实施例的无线信号分组接收系统的示意框图；而

图 14a和 14b分别示出了基于本发明实施例的无线信号分组发送和接收的流程图。具体实施方式

图 13a 是说明基于本发明实施例的无线信号分組发送系统 20的示意框图。系统 20包括应用协议发送处理部分 27, 网络协议发送处理部分 28, 和传输调度单元 26。

同一功能节点（包括采用射频单元拉远的基站系统中的 RRU、采用射频单元拉远的基站系统中的 Μϋ、基于负荷分担结构的无线基站等）内的不同小区、载频及无线接口标准的无线信号分别对应不同的发送支路，各支路负责传输单路或来自多路并行通道（典型地是多天线系统中的各天线信号）的无线信号的采样数据流（典型地是 I/Q采样数据流等）。

系统 20的发送处理如图 14a的流程图所示。下面具体针对一个支路说明系统 20的发送处理。实际上系统 20可同时处理一或多个支路的无线信号。

在步骤 S10, 系统 20接收某发送支路的 I/Q采样数据流。接着在步骤 S12，由应用协议发送处理部分 27将 I/Q采样数据流处理成应用协议分组。

在一个实施例中，应用协议发送处理部分 27包括 I/Q数据分段单元 21，净荷封装单元 22和 RTP封装单元 23。 I/Q数据分段单元 21进行 I/Q釆样数据流的分段处理，以形成 I/Q数据净荷部分。 I/Q数据净荷部分对应 I/Q基带无线信号数据流的一个分段，图 10给出了一个双天线系统中的 I/Q数据净荷部分的格式，其中， Ij，k，l表示笫 j个天线 I/Q基带信号同相分量笫 k个采样点的第 1位， Qj，k，〖表示第 j个天线 I/Q基带信号正交分量第 k个采样点的笫 1位， W为采样比特宽度，其典型值为 4〜20。可以看到， I/Q 数据净荷部分是按采样时间增量依次排列的，对采用多天线技术的情况，来自各天线的 I/Q基带信号在同一采样时刻依次排列，其中各天线 I/Q基带信号采样值的排列顺序与天线阵列或天线组的空间位置排列顺序相同，同一天线 I/Q基带信号采样值是按照正交分量采样值和同相分量采样值依次排列的。因此，若天线数为 D, I/Q数据净荷封装的采样点数为 S，则一个采样点对应 2WD个比特，一个分组 I/Q数据净荷总的比特数 N 为：

N = 2W 'D ' S (1)

对特定系统天线数 D和采样比特宽度 W是一定的，一个分組中 I/Q数据净荷的采样点数 S取决于每个承载无线信号数据流的分组长度。若承载无线信号数据流的分組长度为 L 字节， I/Q 数据净荷以外的头部开销为 H字节，则 I/Q数据净荷的采样点数 S可表示为：

WD (2)

其中分组长度 L的选取应使得上式右边为整数，以便于 I/Q 数据净荷部分按字节对齐并无需填充比特。

然后，净荷封装单元 22对 I/Q数据净荷部分进行封装，其中产生净荷头部。 RTP封装单元 23进一步进行封装，其中产生 RTP头部。净荷封装和 RTP封装可采取不同的方式。

例如，在当前实施例中，净荷头部和 RTP头部是分别产生的（即分层的）。除本领域已知的内容外，净荷头部还包括指针字段和可选的链路失步指示位（R ) 。其中，链路失步指示位用于向对端发出分组失步的通知，即正常接收情况下 R = 0，而当失去与对端承载无线信号数据流的同步时 R = 1。当接收端连续出现预定数目的分组丢失时即判定为分组失步，这时接收端应通过反向链路的净荷头部的链路失步指示位通知对端分組失步的发生，对端可采取链路重新初始化等操作使接收端重新获得分组同步。指针字段用于无钱帧的同步以及往返传输时延（RTT ) 的测量，详见下述。

RTP头部结构如图 7所示， RTP层在 Radio over packet中主要起到承载实时无线信号数据流的作用。如上所述，同一功能节点的不同小区、不同载频及不同无线接口标准和制式的无线信号数据流应分别由不同的支路区分，但是，同一功能节点同一小区、同一载频、相同无线接口标准和制式的无线信号数据流仍可能是由来自多个并行通道的无线信号组成的，典型的情况就是多天线技术的应用。在实际的无线基站系统中，越来越较多地采用多天线技术来获得增强的无线性能，典型地如发射分集、接收分集、多天线发射 /接收（ MIMO ) 、以及智能天线或阵列天线等技术。在这些采用多天线技术的无线基站系统中，各天线信号之间存在严格的时间和相位关系，要求各天线信号在传输过程中的传输时延完全相同。因此，对于多天线技术的情况，同一功能节点同一小区、载频及无线接口标准与制式的相同天线组或阵列的所有天线对应的无线信号数据流应由同一个 RTP流承载。

图 7所示 RTP头部的各个字段的基本定义遵从 IETF规范 "RFC1889, RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications", 在当前实施例中的具体用法如下：

V (版本号）：当前 RTP版本号，设置为 2;

P (填充指示位）：设置为 0，即无填充；

X (头部扩展指示位）：设置为 0，即无头部扩展；

CC ( CSRC计数）：设置为 0，即无 CSRC (分信源）； M (标识位）：该位与净荷头部指针字段共同用于无线帧的同步以及往返传输时延（RTT ) 的测量，详见下述；

FT (净荷类型）：该字段用于指示不同的净荷格式，影响净荷格式的因素包括采样速率、样值比特宽度和并行通道数（天线数）。其中，采样速率为相应无线接口物理信道的码元或符号速率的倍数，典型值为 1〜8，如在 CDMA (码分多址）系统中采样速率为码片（Chip )速率的倍数，在 TDMA (时分多址）系统中采样速率为符号速率的倍数；样值比特宽度对应于所采用的 ADC/DAC (模数转换 /数模转换）的位数，典型值为 4〜20；并行通道数即天线数的典型值为 1〜16。由于 PT字段只有 7位最多可表示 128种净荷格式，因此对具体的无线基站系统还需根据具体情况进一步定义；

序号：由于 IP/UDP层不负责分组的顺序传输，因此序号的作用在于供接收方检测分组丟失和恢复分組次序，其具体用法遵从 IETF规范 RFC1889的相关规定；

时戳：时戳指示净荷部分笫一个采样值的采样时刻（当净荷由多个并行通道即多天线的无线信号组成时，各天线信号因同步采样所有并行通道的采样时刻均相同），如上所述采样速率为相应无线接口物理信道的码元或符号速率的倍数。在 Radio over Packet应用中时戳可用于时延抖动的测量，时戳的有关用法顺从 IETF规范 RFC1889的相关规定；

SSRC (同步源标识）：根据 RFC1889相关规范，一个 RTP 会话（由一个传输层地址即 IP地址和 UDP端口的组合进行辨识）可能包含多个来自不同源的 RTP流，每个 RTP流由不同的 SSRC 值标识并具有独立的定时和序号空间。在本发明中，由于不同小区（包括扇区）、不同载频和不同无线接口标准和制式的上下行无线信号采用不同的传输层地址，因此每路只有一个 RTP流即只有一个同步源。

RTCP ( RTP控制协议）是可选的，在 Radio over Packet 应用中可用于提供传输质量的反馈信息，如分组丢失率、时延抖动往返传输时延（ RTT )等，相关用法顺从 IETF规范" RFC1889， RTP: A Transport Protocol for Real-Time Applications" ₀

本实施例中净荷封装和 RTP封装分层的无线信号网络（例如 IP )传输封装结构如图 3a所示。

对于上述例子的 RTP头部及净荷头部，涉及净荷类型、分組序号、无线信号分组传输链路失步指示（可选）、无线帧同步指示及相应的无线帧起始位置指针的信息与本发明的目的有关，其它字段则与本发明的范围无关。另外，上述具体格式和取值仅仅是示例性的，并不意味着对本发明的限制。本领域技术人员根据这里的说明可以得到其它的格式与限值。

在另一个实施例中，采用图 9给出的一种优选的净荷头部结构，其中净荷头部提供了与 RTP头部功能相同的标识位（M ) 、序号、净荷类型（FT ) 等重要字段，从而允许不使用 RTP层而由应用协议之下的协议（例如网络协议）直接承载无线信号数据流，从而减少了 RTP层的处理开销和 RTP头部的传输带宽开销。不使用 RTP 层而由例如网络协议直接承载无线信号数据流的无线信号网络（例如 IP )传输封装结构如图 3b所示。实际上，由于每路无线信号数据流只有一个同步源，因此当不采用 RTP层时不需要同步源标识字段，由于无线信号按等间隔取样并按取样顺序进行发送，每个承载无线信号数据流的网络协议分组（例如 IP 分組）的长度均相等，因此不采用 RTP层时不需要时戳字段。在此情况下， RTP封装单元被省略，而由净荷封装单元 23集成了 RTP协议的主要功能。

如图 9所示，净荷头部除了提供了与 RTP头部功能相同的标识位、序号和净荷类型字段外，还定义了链路失步指示位（R ) 和指针字段。其中，链路失步指示位用于向对端发出分组失步的通知，即正常接收情况下 R = 0，而当失去与对端承载无线信号数据流分組的同步时 R = l。当接收端连续出现预定数目的分組丟失时即判定为分组失步，这时接收端应通过反向链路的净荷头部的链路失步指示位通知对端分组失步的发生，对端可采取链路重新初始化等操作使接收端重新获得分组同步。指针字段与标识位 ( M )共同用于无线帧的同步以及往返传输时延 ( RTT )的测量，详见下述。

回到图 14a，在步骤 S14，由网络协议发送处理部分 28对应用协议发送处理部分 27产生的应用协议分组进行处理。

在一个实施例中，网络协议发送处理部分 28包括 UDP封装单元 24和 IP封装单元 25。该实施例的处理方法如图 3a和 3b所示。图 3a和 3b分别给出了在 IP网络中的包含 RTP层以及不包含 RTP层的无线信号 IP传输（ Radio over IP ) 的网络协议封装方法。在图 3a所示的无线信号 IP传输封装结构中，最上层为 I/Q 数据净荷，以下分别是净荷头部、 RTP (实时传输协议）头部、 UDP (用户数据报协议 ) 头部及 IPv4或 IPv6头部。

IP 层的源地址和目的地址分别为发送端和接收端的 IP 地址，本发明中发送端与接收端可能是以下功能节点：采用射频单元拉远的基站系统中的 RRU、采用射频单元拉远的基站系统中的 MU、具有负荷分担结构的无线基站等。另外如下述，每个承载无线信号数据流的 IP分组净荷部分大小均相同，因此每个承载无线信号数据流的 IP分组的长度均相等。

UDP头部结构如图 6所示， UDP层在 Radio over IP中主要起到多路复用的作用。同一个上述功能节点中可能存在多路不同的无线信号，如同一个上述功能节点不同小区（包括扇区）的无线信号、同一小区不同载频的无线信号、同一个上述功能节点不同无线接口标准和制式的无线信号等。对同一功能节点中的各路无线信号需要寻址并分别进行不同的处理，如在上行方向对不同小区（包括扇区）、不同载频和不同无线接口标准和制式的上行信号需要由不同的模块或单元进行信道处理，在下行方向，不同小区（包括扇区）、不同载频和不同无线接口标准和制式的下行信号需要由不同的射频通道进行发送，因此需要传输层提供不同的地址进行区分以进行相应的处理。因此不同小区（包括扇区）、不同载频和不同无线接口标准和制式的上下行无线信号由 IP 地址和 UDP端口的组合进行区分和寻址。 UDP头部其它字段的用法遵从 IETF规范" RFC768， User Datagram Protocol，，。

在一个可选实施例中，网络协议发送处理部分 28 包括用于标记 MPLS虛电路标签的 MPLS虚电路标签标记单元和用于标记 MPLS隧道标签的 MPLS隧道标签标记单元。

MPLS (多协议标签交换）技术因其快速交换能力、可扩展性、易于实现 QoS (服务盾量）管理和业务工程而成为組建大规模宽带分組网络的一种有效方案，其相关技术可以参考 IETF 的 RFC3031. RFC3032, RFC3036等相关规范。图 4a和 4b给出了在 MPLS网络中的包含 RTP层以及不包含 RTP层的无线信号分组传输（ Radio over MPLS ) 的封装方法。如图 4a所示，若发送方（例如 MU )和接收方（例如 RRU )均支持 MPLS的标签分发协议（ LDP )或者通过静态配置 MPLS的标签交换路径 ( LSP ) , 可以将 RTP直接承载在 MPLS上。在图 4a所示的无线信号 MPL S传输封装结构中，由上至下的各层依次为 I/Q数据净荷、净荷头部、 RTP 头部、 MPLS 虛电路标签与包含一个或多个标签的 MPLS隧道标签。与 IP传输类似，图 4b给出了不使用 RTP层而由 MPLS直接承载无线信号数据流的封装结构。

MPLS的标签为由一个或多个标签組成的标签堆栈，图 8给出了通常的 MPLS标签堆栈的一个标签项的结构，关于各字段的定义和用法可参考 IETF 的规范 "RFC3032, MPLS Label Stack Encoding，，。图 4a、 b中 MPLS隧道标签用于标识采用射频单元拉远的基站系统中的 MU与各 RRU之间，以及具有负荷分担结构的各无线基站之间的连接， MPLS虛电路标签则起到多路复用的作用，用于区分上述同一连接中不同小区（包括扇区）、不同载频和不同无线接口标准和制式的上下行无线信号。

在另一个可选实施例中，使用图 5a、 b所示的 MPLS-in-IP 混合无线信号分组传输封装结构，这种封装结构适用于经由 MPLS和 IP的混合网络进行无线信号分组传输的应用。在该实施例中，网络协议发送处理部分用于标记 MPLS 虚电路标签的 MPLS虚电路标签标记单元，用于标记 MPLS隧道标签的 MPLS 隧道标签标记单元和用于进行 IP协议封装的单元。在该封装结构中， MPLS隧道标签以下的 Π»层的源地址和目的地址同样分别对应发送端和接收端的 IP地址，其中发送端与接收端可能是以下功能节点：采用射频单元拉远的基站系统中的 RRU、采用射频单元拉远的基站系统中的 Μϋ、具有负荷分担结构的无线基站等。关于 MPLS-in-IP的详细描述可以参考 IETF的草案 "MPLS Label Stack Encapsulation in IP, draft-worster-mpls-in-ip-05, July 2001"。

应当注意，所述功能节点内的不同小区、载频及无线接口标准对应的不同无线信号支路采用不同的 UDP端口（或 MPLS虛电路标签）。

最后各支路的承载无线信号的 IP (或 MPLS )分组及承载管理控制类信息的 IP (或 MPLS )分組经过传输调度单元 26发送出去，其中，传输调度单元 26对各支路的承载无线信号的 IP (或 MPLS ) 分组采取相同优先级的调度方式如循环调度方式，而承载管理控制类信息的 IP (或 MPLS )分组则采取较低的发送优先级。

再次回到图 14a，接着在步骤 S16通过发送端口发送最终的分组。然而返回到步骤 S10。

图 13b是说明基于本发明实施例的无线信号分组接收系统 30的示意框图。系统 30包括网络协议接收处理部分 36和应用协议接收处理部分 37。

系统 30的接收处理如图 14b的流程图所示。如图 14b所示，在步骤 S20,系统 30从接收端口接收网络协议（例如 IP或 MPLS ) 分組。此网络协议分组是经过前面系统 20的处理而生成的网络协议分组。

接着在步驟 S22,由网络协议接收处理部分 36对接收的网络协议（例如 IP或 MPLS )分组进行处理，以得到其中的应用协议分组。在当前实施例中，接收的网络协议分组是如图 3a、 3b所示进行协议封装的 IP分组，网络协议接收处理部分 36包括用于对 IP头部进行处理并提取出 UDP分组的 IP解析单元 31，和用于对 UDP头部进行处理并提取出应用协议分组的 UDP解析单元 32。由于步骤 S22是与步驟 S14相逆的处理，因此这里不对重复部分进行具体描述。在一个可选实施例中，接收的网络协议分组是如图 4a、 4b所示进行协议封装的网络协议分组，网络协议接收处理部分 36相应包括对 MPLS隧道标签进行处理的单元，和对 MPLS 虛电路标签进行处理的单元。在另一个可选实施例中，接收的网络协议分组是如图 5a、 5b所示进行协议封装的网络协议分组，网络协议接收处理部分 36相应包括用于对 II»头部进行处理并提取出 MPLS分组的单元，用于对 MPLS隧道标签进行处理的单元，和对 MPLS虛电路标签进行处理的单元。在步骤 S22中，不同功能节点接收的网络协议分组经网络协议接收处理部分 36 中相应单元的处理，根据不同的传输层协议或传输层地址分辨得到承载前述管理控制类信息的分组，而其余的分組根据 UDP 端口或 MPLS虛电路标签对同一功能节点内的不同小区、载频及无线接口标准对应的不同无线信号支路进行去复用，即分离出所述各支路的分組数据流，并输出到应用协议接收处理部分 37中的相应接收路径。

然后，在步骤 S24中，各支路分组进一步经应用协议接收处理部分 37中相应处理路径进行处理。在一个实施例中，应用协议接收处理部分 37的处理路径包括 RTP处理单元 33，净荷处理单元 34，和 I/Q数据重組单元 35, 其中应用协议分组对应于步驟 S12中基于包含 RTP层的方式产生的应用协议分组，而 RTP处理单元 33和净荷处理单元 34的处理分别与 RTP封装单元 23和净荷封装单元 22相逆。在 RTP处理单元 33的处理中，同时利用 RTP头部及净荷头部各字段所携带的信息进行相应的处理，其中，利用分组序号在接收端对接收的分组进行重新排序，同时，对因超时由分组网络中间节点或接收端丢弃的分组，则由填充数据进行填充（典型地对应的 I/Q采样信号为零），从而保证 I/Q无线信号的顺序传输。另外，收发两端利用上述 RTP头部及净荷头部相应字段所携带的无线信号分组传输链路失步指示、无线帧同步指示及相应的无线帧起始位置指针等信息，完成前述包括无线帧同步、 RTT估计、 RRU 时延校正、无线信号分组传输链路失步检测等功能。最后，应用协议分组经过 RTP处理单元 33和净荷处理单元 34的处理得到 I/Q数据净荷分段并输出给 I/Q数据重組单元 35。由 1/Q数据重组单元 35恢复并重组 I/Q数据数据流，其中，根据所采用的 I/Q数据净荷封装格式，对多天线系统等存在多路并行通道的情况，可以正确分离出各并行通道的无线信号 I/Q采样数据流。

在一个可选实施例中， RTP处理单元 33可以被省略，此时的应用协议分組不包含 RTP头部，而是包含如图 9所示的净荷头部。净荷处理单元 34则包含了 RTP处理单元 33的主要功能。

当发送方为 MU而接收方为 RRU，或者当发送方为一基站而接收方是另一基站时，在步驟 S24中还根据接收的数据流执行无线帧定时恢复功能。如上所述， RTP头部与净荷头部的标识位与净荷头部指针字段共同用于无线帧的同步以及往返传输时延 ( RTT ) 的测量，其原理如图 11所示。

以射频单元拉远的基站系统为例， MU侧的无线帧定时是所有与之相连的 RRU的定时基准，在下行方向， MU按固定的净荷长度对下行 I/Q基带信号采样序列进行分段并封装成固定长度的分组以发送到各 RRU (为了便于说明这里分組净荷长度和无线帧长度均表示为一个采样时间间隔的倍数），当某分组净荷部分所封装的下行 I/Q基带信号采样序列段中的某个样点的采样时刻与一个无线帧的起始时刻相同时，该分组净荷头部（若使用 RTP则包括 RTP头部）的标识位 M = l , 同时，该分组净荷头部的指针字段指向所述采样时刻与无线帧起始时刻相同的样点的采样位置，即指针字段的值为从该分组净荷部分第一个样点开始到该样点所间隔的采样点数。由于无线帧长度不一定是分组净荷长度的整数倍，因此每个无线帧的起始位置所对应的分組净荷的位置是不断变化的。不难看出，上述操作实际上是利用 I/Q基带信号采样序列本身作为时间坐标来标记无线帧的定时。

当例如 RRU接收到来自 MU的承载下行 I/Q基带信号采样序列段的各个分组后，在顺序重组 I/Q基带信号采样序列的同时，利用上述标识位与指针字段的信息可恢复出无线帧定时。

在步骤 S24之后，在步骤 S26输出所得到的 I/O数据流，然后处理返回到步骤 S20。

在上述发送和接收实施例的基础上，提供对 RTT的估计和 RRU时延校正。与 MU侧的无线帧定时相比， RRU侧恢复的无线帧定时有一定的时延，该时延包括该标记无线帧起始位置分组的打包等待时延以及其下行传输时延，其中打包等待时延为 MU 中从无线帧起始时刻开始到该分组净荷部分最后一个样点的采样时刻止的时间，因为必须至少等待这一段时间才能完成该分组的封装并发送出去，而这段打包等待时延是已知的，即可以利用指针字段的数值和分组净荷长度计算该打包等待时延。若该标记无线帧起始位置分組的净荷部分指针字段的值为，下行方向 I/Q 数据净荷封装的采样点数为 S^DL , 下行方向采样时间间隔为 ^τ ，则该下行方向打包等待时延为：通过对上述变化的打包等待时延进行校正，并利用无线帧定时的周期性（若下行无线帧是周期重复的，大多数无线接入技术均具有此特性）进行平滑处理，可以在 RRU 侧得到准确的无线帧定时。

在上行方向，同样 RRU按固定的净荷长度对上行 I/Q基带信号采样序列进行分段并封装成固定长度的分组并送往 MU, 当某分组净荷部分所封装的上行 I/Q基带信号采样序列段中的某个样点的釆样时刻与 RRU 所获取的无线帧定时的帧起始时刻相同时，该分组净荷头部（若使用 RTP则包括 RTP头部）的标识位 = l , 同时，该分组净荷头部的指针字段指向所述采样时刻与无线帧起始时刻相同的样点的采样位置，即指针字段的值为从该分组净荷部分第一个样点开始到该样点所间隔的采样点数。同样，由于无线帧长度不一定是分组净荷长度的整数倍，因此每个无线帧的起始位置所对应的分组净荷的位置是不断变化的。

当 Μϋ接收到来自 RRU的承载上行 I/Q基带信号采样序列段的各个分组后，在顺序重组 I/Q基带信号采样序列的同时，利用标识位与指针字段的信息即可确定由 RRU反馈回来的无线帧起始点的时刻。同样地，该时刻与 RRU 中的无线帧起始点时刻有一定的时延，该时延包括该标记无线帧起始位置分組的打包等待时延以及其上行传输时延，其中打包等待时延为 RRU 中从无线帧起始时刻开始到该分组净荷部分最后一个样点的采样时刻止的时间。若该标记无线帧起始位置分组的净荷部分指针字段的值 P^UL , 下行方向 I/Q数据净荷封装的采样点数为，下行方向采样时间间隔为，则该上行方向打包等待时延可由下式计算： -、 S^UL—P^UL、'T ^ 这样，在 MU中利用由 RRU反馈回来的无线帧起始点时刻与其原始无线帧定时起始点时刻之差 ⁷ 以及式 (3)、式 (4)可以得到往返传输时延 ( RTT ) 的估计：

RTT +d ₍₅₎

其中，和分别为下行方向传输时延和上行方向传输时延。

利用上述技术测量 RTT与利用 RTCP进行测量相比，避免了 RTCP处理的复杂性并适用于不使用 RTP层的情况，同时，由于进行周期性测量，可以跟踪 RTT的实时变化并利用周期性进行平滑处理得到较高精度的 RTT测量结果。

RRU获得无线帧定时的目的在于， RRU的射频模块（如射频功放、频率合成单元等）往往需要以无线帧定时为时基的具有严格定时要求的周期控制信号，用于有关射频模块的开关控制、模式转换、 TDD (时分双工）系统中的收发转换等操作，因此 RRU 可以利用获得的无线帧定时在本地周期地产生上述信号（各控制信号启动和停止时刻等可以作为参数由控制面信令进行配置和修改）。

对于 TDD模式的无线接口技术，必须保证各 RRU完全同步进行上行接收和下行发射，因为在 TDD系统中各小区的上下行收发定时的不同步，将造成不同小区收发时隙相互干扰，将对小区切换中定时提前的调整造成影响，因此必须保证各 RRU 无线帧定时的同步。关于 TDD模式下各小区同步问题的讨论，可以参考 3GPP ( 第三代合作项目）的文献 "TR25.836, NodeB Synchronisation for TDD，，。对于 FDD (频分双工）模式的无线接口技术，若不要求各小区无线帧严格同步则可以不进行 RRU 时延校正操作，若需要则同样进行 RRU时延校正。

如上所述，基于上述方法各 RRU获得的无线帧定时是有差异的，这一差异是由于不同的传输时延引起的，为此根据本发明， MU可以利用所获得的各 RRU的 RTT测量结果，相对提前或滞后发送到各 RRU 的无线帧定时，即相对增加或减小下行方向标记无线帧起始位置分组的净荷部分指针字段的值，使得各 RRU 的无线帧定时趋于相同，从而不断跟踪各 RRU的 RTT变化并保持各 RRU的无线帧定时同步。

图 12a、 b给出了基于 RTT测量的时延校正示意图，图中最上面为参考定时，中间为某 RRU在时延校正前的定时，下面为该 RRU在时延校正后的定时，图中左边箭头所指为 Μϋ侧各 RRU 对应的帧起始时刻，中间箭头所指为 RRU 侧所接收到的帧起始时刻，右边箭头所指为由 RRU反馈回 MU的帧起始时刻，参考定时的往返传输时延为 RTT0, 所示 RU 的往返传输时延为 RTT1。图 12a 中 RRU 的 RTT1 较参考定时 RTT0 大，即願 = Rn\—RTT_{2 >}o , 因此 _Mu需要将送往该 _RRU的帧起始时刻提前 ^τ , 从而保证在 RRU侧所接收到的帧起始时刻与参考定时对齐；图 12b为相反的例子，图中 RRU的 RTT1较参考定时 RTT0小，即 = ^ - _{2 >} 0 , 因此 _MU需要将送往该 RRU的帧起始时刻滞后 ^⁷⁷，从而保证在 RRU侧所接收到的帧起始时刻与参考定时对齐。

上述时延校正操作实际上假定上下行传输时延相同，这对于大多数应用是适用的，若某特定的应用上下行传输时延不等，则可以将发送到各 RRU无线帧定时的提前或滞后量增加一个校正因子，即修正为 ^+ ^⁷⁷¹，其中- 1<Π，该校正因子可以通过实测获得的经验值确定。另外，上述时延校正操作中的参考定时是所有 RRU 进行时延校正的参考，但其值的选取并不影响各 RRU的相对定时同步，而影响 MU侧各 RRU对应的平均帧起始时刻，因此上述参考定时由 MU侧各 RRU对应的平均帧起始时刻决定。

虽然上述以 MU为发送方， RRU为接收方例示了时延测量和校正的方法，然而本领域技术人员明白，这种方法可根据需要应用于任何使用本发明的发送和接收方法的发送方和接收方，并且才艮据具体同步对象和同步条件的定义，可以相应的发送定时调节。

在无线信号分組传输中传输时延、时延抖动及分组丢失等 QoS 艮务质量）性能指标中，传输时延是影响无线信号分组传输质量的最重要因素，因为无线接口技术中越来越多地在物理层中采用反馈控制技术，如快速闭环功率控制、闭环发射分集、混合类型 ARQ (自动重传请求）等，为了提高反馈控制性能需要尽可能减少反馈控制环路的固有时延，因此在无线信号分组传输中应尽量減少上下行传输时延。

分组传输中传输时延主要由分组打包等待时延和网络传输时延组成，其中分組打包等待时延由分组长度决定，网络传输时延主要由网络中的交换 /路由节点的分组转发时延决定，另外时延抖动也影响总的时延量 , 因为接收端为了消除时延抖动需要对分組进行緩存，时延抖动越大则接收緩存引入的时延也越大。根据本发明，为了减少传输时延、时延抖动等 QoS性能，可以采取以下一些措施：

1)通过提高传输效率和减少传输时延的折衷，选取最适当的分组长度即分组净荷部分的无线信号数据流分段长度，除了静态配置分组长度外，还可以根据实际测量的传输时延或 TT自适应地动态改变分组长度，以满足一定的传输时延需求；

2)由于无线信号分组传输中上下行数据流量是相对固定且已知的，因此可以在组网和网络配置中对业务量的传输路径和交换 /路由节点的分组转发策略进行规划和优化，从而尽可能减少减少传输时延和时延抖动，该措施特别适用于基于 MPLS的传输方案；

3)由于网络中除了无线信号分组传输相关业务量外还可能存在其它业务量（至少包括无线信号分组传输本身的链路控制管理分组） , 则应利用 QoS的控制机制，典型地如 DiffServ (区分服务）、 MPLS中 FEC (转发等价类）的划分等，将承载无线信号数据流分组设置为尽可能高的 QoS等级，从而保证其 QoS性能；

4)在无线信号分组传输中，除了承载无线信号数据流的分組外还存在其它分组，包括 Radio over Packet链路控制和管理、 RTCP、 LDP, RRU操作维护等各种管理控制分組，为了保证无线信号数据流传输的 QoS性能，在 Radio over Packet链路的发送端进行发组发送时应进行优逸级分组调度，保证承载无线信号数据流的分组最优先发送。

如前所述，可以利用净荷头部与 RTP 头部的有关字段以及 RTCP等，对传输时延（等效地为 RTT ) 、时延抖动及分组丢失等 QoS性能进行实时监测，一旦出现异常即可进行相应的异常处理和自适应处理，从而保证无线信号分组传输的 QoS性能。

在移动通信系统中，基站射频单元的频率稳定度要求较高，往往需要达到 0.05ppm的精度，因此 RRU需要获得高稳定度的频率参考。同时，由于无线信号分组传输中数字无线信号数据流经由分组传输到接收端，因此经过分組传输后将丢失原有的比特定时信息，为了在接收端重建数字无线信号数据流，必须恢复或获得该数字无线信号数据流的比特定时信息。另外，在支持负荷分担结构的无线基站中通常不需进行时钟恢复，因为各基站可通过现有的技术获得同步的高稳定度时钟信号。

在射频单元拉远的基站系统中， MU总是能够获得高稳定度频率参考，而 RRU 需要恢复或获取与之同步的高稳定度时钟，一方面向射频部分提供给其所需的频率参考，另一方面重建下行数字无线信号数据流并用于上行方向无线信号数据流的生成。为此，可以采用两类不同的方法得到数字无线信号数据流的比特定时和 RRU 所需的高稳定度的频率参考。一种是采用全局公共时钟方案，一个典型的实现方法是 MU和各 RRU均从 GPS (全球定位系统）获得高稳定度频率参考，并以此作为数字无线信号数据流的采样时钟源；另一种是釆用自适应时钟恢复技术，该技术利用所传输的连续数据流本身具有的恒定比特速率的特点通过锁相环（PLL ) 恢复出该恒定数据流的时钟，如可以参考美国专利 "US6731649, TDM over IP (IP Circuit Emulation Service)"中采用的技术。

在射频单元拉远的基站系统中， RRU与 MU之间除了数字无线信号数据流外，还存在相应的管理控制类信息，它们同样由分组网络传输：

1) Radio over Packet链路控制、管理和维护信令，包括链路建立、修改和删除，工作模式协商，速率协商，净荷格式协商，链路监测等控制信令；

2) RRU各射频模块的参数设置、状态监测及报警等；

3) RRU的操作维护信息，如软件 /固件升级，配置管理等；

4)分组传输技术相关的协议，如 RTCP、 LDP, IGMP (因特网组管理协议）、 QoS相关的控制协议等。

其中， Radio over Packet链路控制、管理和维护信令以及 RRU的操作维护信息典型地可以是承载在 TCP (传输控制协议） /IP上的专用控制协议，也可以采用承载在 UDP/IP 上的 SNMP (筒单网络管理协议）并定义相应的 MIB (管理信息库），而 RRU的操作维护信息典型地可采用承载在 UDP/IP 上的 SNMP。

本领域技术人员明白，上述具体格式，取值和实施例仅仅是示例性的，并不意味着对本发明的限制。本领域技术人员根据这里的说明可以得到其它修改实施例和变型。

Claims

权利要求

1. 一种通过分组网络在集中式基站的信道处理单元和远程射频单元之间，或在基站之间发送一或多个支路的无线信号的方法，所述每个支路的无线信号是具有一无线帧周期的信号流，该方法包括步骤：

获得所述无线信号中的每个支路的无线信号的采样数据流；将所述采样数据流划分成连续的定长数据片段；

根据预定协议将所述数据片段封装成应用协议分组，每个应用协议分组还包含指示该分组中的数据片段在其所属的该支路的所有数据片段中的顺序的第一信息；指示该支路所属的净荷类型的笫二信息；指示该分组的数据片段是否包含对应于一个无线帧周期的起始的数据样本的第三信息，和当第三信息表明包含对应于一个无线帧周期的起始的数据样本时，指示该数据样本在该数据片段中的位置的第四信息；和

根据网络传送协议将已生成的应用协议分组封装成网络协议分組并发送到指定目标，其中网络协议分組还包含标识该分組所属的、所述一或多个支路之一的第五信息，所述第五信息和网络传送源地址与目的地址唯一区别所述各支路。

2. 根据权利要求 1的方法，其中所述每个支路是属于同一功能节点、同一小区、同一载频、相同无线接口标准和制式的无线信号数据流。

3. 根据权利要求 2的方法，其中至少一个支路是多个并行通道的无线信号，并且该至少一个支路的采样数据是该多个并行通道的无线信号的同时采样数据。

4. 根据权利要求 1的方法，其中所述根据网络传送协议封装网络协议分組的步骤包括：根据用户数据报协议 UDP将应用协议分组封装成定长 UDP 分组，在 UDP分组头中，包括构成第五信息的源端口号和目的端口号；和

根据 IPv4或 IPv6协议将 UDP分组封装成网络协议分组。

5. 根据权利要求 1的方法，其中所述根据网络传送协议封装网络协议分组的步骤包括：

根据多协议标签交换 MPLS 协议将应用协议分组封装成定长 MPLS分组，其中 MPLS虚电路标签作为所述第五信息， MPLS 隧道标签用于标识网络传送源地址与目的地址之间的连接。

6. 根据权利要求 1的方法，其中所述根据网络传送协议封装网络协议分组的步骤包括：

根据多协议标签交换 MPLS 协议将应用协议分组封装成定长 MPLS分组，其中 MPLS虚电路标签作为所述第五信息， MPLS 隧道标签用于标识网络传送源地址与目的地址之间的连接；

根据 IPv4或 IPv6协议将 MPLS分组封装成网络协议分組。

7. 根据权利要求 1的方法，其中所述根据预定协议进行封装的步骤包括：

将数据片段封装成定长数据分组，其分组头包括所述第四信息；和

根据实时传输协议 RTP将数据分组封装成定长 RT 分組以作为应用协议分组，在 RTP分组头中，包括所迷第一信息，第二信息和第三信息，并且属于同一支路的 RTP分组具有相同的同步源标识符。

8. 根据权利要求 1的方法，其中所述根据预定协议进行封装的步骤包括：

将数据片段封装成定长应用协议分组，其分組头包括所述笫一信息，第二信息，第三信息和第四信息。

9. 根据权利要求 1的方法，其中选择数据片段的长度，使得传输时延满足指定要求。

10，根据权利要求 1的方法，其中根据实际测量的传输时延动态改变数据片段的长度，使得传输时延满足指定要求。

11. 根据权利要求 1或 5或 6的方法，其中还包括：

根据当前发送的源和目的地调节分组网络中的传输路径和转发策略，以减少传输时延和时延抖动。

12. 根据权利要求 1的方法，其中所述分组网络具有服务质量控制机制，所述方法还包括：

在所述服务质量控制机制中，尽可能高地设置所述网绛协议分組的服务质量等级。

13. 根据权利要求 1的方法，其中以优先于其它分组的方式发送所述网络协议分組。

14. 一种通过分组网络在集中式基站的信道处理单元和远程射频单元之间，或在基站之间接收一或多个支路的无线信号的方法，所迷每个支路的无线信号是具有一无线帧周期的信号流，该方法包括步骤：

通过网络接收定长网络协议分组；

根据网络传送协议解析网络协议分组，从中得到定长应用协议分组，和标识该分组所属的、所述一或多个支路之一的第五信息，所述笫五信息和网络传送源地址与目的地址唯一区别所述各支路；

根据预定协议解析应用协议分组，从中得到数据片段，以及指示该分组中的数据片段在其所属的该支路的所有数据片段中的顺序的笫一信息；指示该支路所属的负载类型的第二信息；指示该分组的数据片段是否包含对应于一个无线帧周期的起始的数据样本的第三信息，和当第三信息表明包含对应于一个无线帧周期的起始的数据样本时，指示该数据样本在该数据片段中的位置的第四信息；

根据第五信息将属于同一支路的数据片段恢复成原始无线信号，其中按照第一信息指示的顺序将数据片段排序以构成数字信号数据流，根据笫二信息指示的负载类型将数字信号数据流还原成无线信号流，其中如果第三信息指示一个数据片段包含对应于一个无线帧周期的起始的数据样本，则才艮据第四信息指示的位置在还原无线信号流时恢复对应于该数据样本的无线帧定时。

15. 根据权利要求 14的方法，其中所述每个支路是属于同一功能节点、同一小区、同一载频、相同无线接口标准和制式的无线信号数据流。

16. 根据权利要求 15的方法，其中至少一个支路是多个并行通道的无线信号，该至少一个支路的采样数据是该多个并行通道的无线信号的同时采样数据，所述恢复无线信号的步骤包括根据相同无线帧定时同时还原该多个并行通道的无线信号的步骤。

17. 根据权利要求 14的方法，其中所述根据网络传送协议解析网络协议分组的步骤包括：

根据 IPv4或 IPv6协议将网络协议分组解析成定长用户数据报协议 UDP分組；和

根据 UDP协议将 UDP分组解析成定长应用协议分組，并且从中得到构成第五信息的源端口号和目的端口号。

18. 根据权利要求 14的方法，其中所述根据网络传送协议解析网络协议分组的步骤包括：

根据多协议标签交换 MPLS 协议对 MPLS 隧道标签和 MPLS虚电路标签进行处理；和

根据 MPLS协议将 MPLS分组解析为应用协议分组，并从中得到 MPLS虚电路标签以作为所述第五信息。

19. 根据权利要求 14的方法，其中所述根据网络传送协议解析网络协议分组的步驟包括：

根据 IPv4或 IPv6协议将网络协议分组解析成 MPLS分组；根据多协议标签交换 MPLS 协议对 MPLS 隧道标签和

MPLS虚电路标签进行处理；和

根据 MPLS协议将 MPLS分组解析为应用协议分组，并从中得到 MPLS虚电路标签以作为所述第五信息。

20. 根据权利要求 14的方法，其中所述根据预定协议进行解析的步骤包括：

根据实时传输协议 RTP将作为应用协议分組的定长 RTP分组解析成定长数据分組，并且从中得到所述第一信息，第二信息和第三信息；和

将定长数据分组解析成数据片段，并且从中得到所迷第四信息。

21. 根据权利要求 14的方法，其中所述根据预定协议进行解析的步骤包括：

将定长应用协议分组解析成数据片段，并且从中得到所述第一信息，第二信息，第三信息和第四信息。

22. 根据权利要求 14的方法，其中当接收方是远程射频单元时，所述方法还包括：

从一个全局公共时钟源获得参考时钟。

23. 根据权利要求 22 的方法，其中所述全局公共时钟源是

24. 根据权利要求 14的方法，其中当接收方是远程射频单元时，所述方法还包括：

采用自适应时钟恢复技术根据所述数字信号数据流恢复时钟。

25. 根据权利要求 24的方法，其中所述自适应时钟恢复技术是 PLL。

26. 根据权利要求 14的方法，其中所述无线帧定时恢复步骤还包括：

如果笫三信息指示一个数据片段包含对应于一个无线帧周期的起始的数据样本，则将数据片段的样本长度减去笫四信息指示的位置值并乘以下行采样间隔，得到该数据片段的打包等待时延；以及

当在还原无线信号流时恢复对应于该数据样本的无线帧定时的时候，对该打包等待时延进行校正。

27. 根据权利要求 26的方法，其中所述恢复无线帧定时还包括利用无线帧定时的周期性进行平滑处理。

28. 一种测量集中式基站中信道处理单元和远程射频单元之间无线信号支路的往返传输延迟的方法，所述传输基于预定发送方法和接收方法，

所述发送方法包括：

获得所述无线信号中的每个支路的无线信号的采样数据流；将所述采样数据流划分成连续的定长数据片段；

根据预定协议将所述数据片段封装成应用协议分組，每个应用协议分组还包含指示该分組中的数据片段在其所属的该支路的所有数据片段中的顺序的第一信息；指示该支路所属的净荷类型的第二信息；指示该分组的数据片段是否包含对应于一个无线帧周期的起始的数据样本的第三信息，和当第三信息表明包含对应于一个无线帧周期的起始的数据样本时，指示该数据样本在该数据片段中的位置的笫四信息；和

根据网络传送协议将已生成的应用协议分組封装成网络协议分组并发送到指定目标，其中网络协议分组还包含标识该分组所属的、所述一或多个支路之一的第五信息，所述笫五信息和网络传送源地址与目的地址唯一区别所述各支路，

所述接收方法包括：

通过网络接收定长网络协议分组；

根据网络传送协议解析网络协议分组，从中得到定长应用协议分组，和标识该分组所属的、所述一或多个支路之一的第五信息，所述第五信息和网络传送源地址与目的地址唯一区别所述各支路；

根据预定协议解析应用协议分组，从中得到数据片段，以及指示该分组中的数据片段在其所属的该支路的所有数据片段中的顺序的笫一信息；指示该支路所属的负载类型的第二信息；指示该分组的数据片段是否包含对应于一个无线帧周期的起始的数据样本的第三信息，和当第三信息表明包含对应于一个无线帧周期的起始的数据样本时，指示该数据样本在该数据片段中的位置的第四信息；

根据第五信息将属于同一支路的数据片段恢复成原始无线信号，其中按照笫一信息指示的顺序将数据片段排序以构成数字信号数据流，根据第二信息指示的负载类型将数字信号数据流还原成无线信号流，其中如杲第三信息指示一个数据片段包含对应于一个无线帧周期的起始的数据样本，则根据第四信息指示的位置在还原无线信号流时恢复对应于该数据样本的无线帧定时，所述测量方法包括：

由信道处理单元向远程射频单元发送第一网络协议分組，其中的数据片段包含对应于信道处理单元上一个无线帧周期的起始的数据样本；

在信道处理单元上接收从远程射频单元发送的第二网络协议分组，其中的数据片段包含对应于远程射频单元上一个无线帧周期的起始的数据样本，并且该无线帧周期对应于所述信道处理单元上的该无线帧周期；

计算从上述发送步骤的开始到上述接收步骤的结束之间的时间差；

分别计算所述第一和第二网络协议分组的打包时延，该时延等于网络协议分组中数据片段的样本长度减去第四信息指示的位置值并乘以相应采样间隔；以及

从所述时间差减去所述两个打包时延，以得到往返传输时延。

29. 根据权利要求 28的方法，其中所述往返传输时延包括从信道处理单元到远程射频单元的下行传输时延，该下行传输时延等于所述往返传输时延乘以预定比例系数。

30. 根据权利要求 29的方法，其中所述预定比例系数为 0.5。

31. 一种集中式基站中通过信道处理单元和远程射频单元之间的无线信号支路传输调节远程射频单元的无线帧定时的方法，所述传输基于预定发送方法和接收方法，

所述发送方法包括：

获得所述无线信号中的每个支路的无线信号的采样数据流；将所述采样数据流划分成连续的定长数据片段；

根据预定协议将所述数据片段封装成应用协议分组，每个应用协议分組还包含指示该分组中的数据片段在其所属的该支路的所有数据片段中的顺序的第一信息；指示该支路所属的净荷类型的第二信息；指示该分组的数据片段是否包含对应于一个无线帧周期的起始的数据样本的第三信息，和当第三信息表明包含对应于一个无线帧周期的起始的数据样本时，指示该数据样本在该数据片段中的位置的第四信息；和

根据网络传送协议将已生成的应用协议分組封装成网络协议分组并发送到指定目标，其中网络协议分组还包含标识该分组所属的、所述一或多个支路之一的第五信息，所述第五信息和网络传送源地址与目的地址唯一区别所述各支路，

所述接收方法包括：

通过网络接收定长网络协议分组；

根据网络传送协议解析网络协议分组，从中得到定长应用协议分组，和标识该分组所属的、所述一或多个支路之一的第五信息，所述笫五信息和网络传送源地址与目的地址唯一区别所述各支路；

根据预定协议解析应用协议分组，从中得到数据片段，以及指示该分组中的数据片段在其所属的该支路的所有数据片段中的顺序的第一信息；指示该支路所属的负载类型的第二信息; '指示该分组的数据片段是否包含对应于一个无线帧周期的起始的数据样本的第三信息，和当第三信息表明包含对应于一个无线帧周期的起始的数据样本时，指示该数据样本在该数据片段中的位置的第四信息；

根据第五信息将属于同一支路的数据片段恢复成原始无线信号，其中按照第一信息指示的顺序将数据片段排序以构成数字信号数据流，根椐第二信息指示的负载类型将数字信号数据流还原成无线信号流，其中如果笫三信息指示一个数据片段包含对应于一个无线帧周期的起始的数据样本，则根据第四信息指示的位置在还原无线信号流时恢复对应于该数据样本的无线帧定时，所述调节方法包括：

由信道处理单元向远程射频单元发送第一网络协议分组，其中的数据片段包含对应于信道处理单元上一个无线帧周期的起始的数据样本；

在信道处理单元上接收从远程射频单元发送的第二网络协议分组，其中的数据片段包含对应于远程射频单元上一个无线帧周期的起始的数据样本，并且该无线帧周期对应于所述信道处理单元上的该无线帧周期；

计算从上述发送步骤的开始到上述接收步骤的结束之间的时间差；

分别计算所述第一和第二网络协议分組的打包时延，该时延等于网络协议分组中数据片段的样本长度减去笫四信息指示的位置值并乘以相应采样间隔；

从所述时间差减去所述两个打包时延，以得到往返传输时延；

将所述往返传输时延乘以预定比例系数以得到下行传输时延；以及

将该支路相对无线帧定时的发送时间提前一个等于所述下行传输时延的时间量。

32. 根据权利要求 31的方法，其中所述预定比例系数为 0.5。

33. 根据权利要求 31的方法，其中所述接收方法中的恢复步驟还包括：

如果第三信息指示一个数据片段包含对应于一个无线帧周期的起始的数据样本，则将数据片段的样本长度减去第四信息指示的位置值并乘以下行采样间隔，得到该数据片段的打包等待时延；以及

当在还原无线信号流时恢复对应于该数据样本的无线帧定时的时候，对该打包等待时延进行校正。

34. 根据权利要求 33的方法，其中所述恢复无线帧定时还包括利用无线帧定时的周期性进行平滑处理。