JP5956591B2 - セルラ通信ネットワーク内の基地局における同期期間中の遅延の補償 - Google Patents

セルラ通信ネットワーク内の基地局における同期期間中の遅延の補償 Download PDF

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Description

本開示は、セルラ通信ネットワーク内の基地局に関し、より具体的には、セルラ通信ネットワーク内の基地局におけるアップリンクフレーム及びダウンリンクフレームの同期期間中の遅延の補償に関する。
ワイヤレスあるいはセルラ通信ネットワークでは、基地局と当該基地局によりサービスを提供される移動デバイスとの間でダウンリンク及びアップリンクのフレームタイミングが同期していることが重要である。基地局に接続された移動デバイスは、同じ送信周波数及び受信周波数を使用する。移動デバイス間で干渉が無いことを保証するために、移動デバイスは、多重化のタイプ(例えば、時間分割複信(TDD)又は周波数分割複信(FDD))に依存して、時間スロット又はサブチャネル周波数に割り当てられる。いずれのケースでも、フレームタイミングは、基地局と移動デバイスとの間の無線リンク上で正確に維持されなければならない。
図1に示したように、CPRI(Common Public Radio Interface)の仕様によれば、基地局10は、無線機器コントローラ(REC)12及び無線機器(RE)14を含む。REC12は、典型的には、1つ以上のファイバケーブルといった1つ以上のケーブルを介して、RE14へ接続される。REC12はデジタルベースバンド領域内の無線機能を含み、一方でRE14はアナログ無線周波数機能を含む。REC12とRE14との間の、ここでCPRIインタフェースと呼ばれる汎用インタフェースは、REC12とRE14との間の通信を可能にする。
正確なフレームタイミングを維持するために、複数の遅延が判定される。具体的には、図1に示したように、それら遅延は次を含む:
・T12:ケーブル遅延(T12)は、REC12の出力インタフェース(R1)とRE14の入力インタフェース(R2)との間の遅延であり、REC12の出力インタフェース(R1)をRE14の入力インタフェース(R2)へケーブルが接続していることに起因する。
・TOFFSET:機器内(in-equipment)遅延(TOFFSET)は、RE14の入力インタフェース(R2)からRE14の出力インタフェース(R3)までのRE14の内部的な遅延である。
・T34:ケーブル遅延(T34)は、RE14の出力インタフェース(R3)からREC12の入力インタフェース(R4)までの遅延であり、RE14の出力インタフェース(R3)をREC12の入力インタフェース(R4)へケーブルが接続していることに起因する。
・T14:合計ラウンドトリップ遅延(T14)は、T12、TOFFSET及びT34の和である。
・T2a:機器内ダウンリンク遅延(T2a)は、RE14の入力インタフェース(R2)からRE14の送信ポート(TX)あるいはアンテナまでのRE14の内部的な遅延である。
・Ta3:機器内アップリンク遅延(Ta3)は、RE14の受信ポート(RX)あるいはアンテナからRE14の出力インタフェース(R3)までのRE14の内部的な遅延である。
動作中に、RE14は、機器内遅延(TOFFSET)、機器内ダウンリンク遅延(T2a)及び機器内アップリンク遅延(Ta3)を推定し、それら推定値をREC12へ報告する。そして、ケーブル遅延(T12及びT34)は、同期プロセスを用いてREC12により判定される。同期プロセスのために、REC12は、CPRI仕様ではK28.5syncバイトと呼ばれるsyncバイトを、REC12の出力インタフェース(R1)からRE14の入力インタフェース(R2)へ送信する。そして、RE14は、syncバイトがREC12へループバックされるように、syncバイトをRE14の入力インタフェース(R2)からRE14の出力インタフェース(R3)へ受け渡す。REC12は、syncバイトがREC12の出力インタフェース(R1)から送信された時刻とsyncバイトがREC12の入力インタフェース(R4)で受信された時刻との間の時間量である合計ラウンドトリップ遅延(T14)を、syncバイトを用いて測定する。そして、REC12は、ケーブル遅延(T12及びT34)を次のように計算する:
Figure 0005956591
ここで、T14はsyncバイトを用いてREC12により測定される合計ラウンドトリップ遅延である。
いくつかの実装において、REC12へ報告可能な最大の機器内ダウンリンク遅延(T2a)に厳格な要件が課される。課題は、REC12へ報告することのできる許容可能な最大の機器内ダウンリンク遅延(T2a)よりも実際の機器内ダウンリンク遅延(T2a)が大きい場合に生じる。そこで、この課題をRE14を全体的に再設計することなく解決するためのシステム及び方法についてのニーズが存在する。
本開示は、セルラ通信ネットワーク内の基地局におけるアップリンクフレーム及びダウンリンクフレームの同期期間中の遅延の補償に関する。概して、基地局は、無線機器と、基地局の少なくとも一部を共に形成する無線機器コントローラとを含む。1つの実施形態において、無線機器は、無線機器コントローラからデータを受信するように構成される第1のインタフェースと、無線機器コントローラへデータを送信するように構成される第2のインタフェースと、を含む。同期期間中に、無線機器は、当該無線機器の第1のインタフェースにおいて、無線機器コントローラから同期メッセージを受信する。そして、無線機器は、第1のインタフェースから第2のインタフェースへの機器内遅延に追加される人工遅延と共に、無線機器の第1のインタフェースから無線機器の第2のインタフェースへ同期メッセージを受け渡す。
1つの好適な実施形態において、無線機器は、無線機器コントローラへ、当該無線機器についての実際の機器内ダウンリンク遅延よりも小さい当該無線機器についての機器内ダウンリンク遅延を報告する。無線機器コントローラへ無線機器についての実際の機器内ダウンリンク遅延よりも小さい当該無線機器についての機器内ダウンリンク遅延を報告することについて、人工遅延が補償を行う。
添付図面に関連して好適な実施形態の以下の詳細な説明を読んだ後、当業者は、本開示の範囲を理解し、その追加的な観点を認識するであろう。
本明細書に取り入れられその一部を形成する添付図面は、本開示のいくつもの観点を例示しており、その説明と共に本開示の原理の説明のために供される。
セルラ通信ネットワーク内の基地局の少なくとも一部を共に形成する無線機器コントローラ及び無線機器を、従来型の同期期間中に算定される様々な遅延と共に示している。 セルラ通信ネットワーク内の基地局の少なくとも一部を共に形成する無線機器コントローラ及び無線機器を示しており、本開示の様々な実施形態に従って、無線機器は、実際の機器内ダウンリンク遅延よりも小さい機器内ダウンリンク遅延を報告することについて補償する同期期間中の人工遅延(synthetic delay)を加算する。 セルラ通信ネットワーク内の基地局の少なくとも一部を共に形成する無線機器コントローラ及び無線機器を示しており、本開示の様々な実施形態に従って、無線機器は、実際の機器内ダウンリンク遅延よりも小さい機器内ダウンリンク遅延を報告することについて補償する同期期間中の人工遅延を加算する。 セルラ通信ネットワーク内の基地局の少なくとも一部を共に形成する無線機器コントローラ及び無線機器を示しており、本開示の様々な実施形態に従って、無線機器は、実際の機器内ダウンリンク遅延よりも小さい機器内ダウンリンク遅延を報告することについて補償する人工遅延を同期期間中に加算する。 本開示の1つの実施形態に従って無線機器及び無線機器コントローラにより見られる実際の遅延及び見掛け上の遅延(apparent delay)を示している。 本開示の1つの実施形態に従って、実際の機器内ダウンリンク遅延よりも小さい所望の機器内ダウンリンク遅延について補償するために使用すべき人工遅延を決定し、及び無線機器コントローラへ実際の機器内ダウンリンク遅延よりもむしろ所望の機器内ダウンリンク遅延を報告するためのプロセスを示すフローチャートである。 本開示の1つの実施形態に従って、同期期間中に人工遅延を加算するためのプロセスを示すフローチャートである。 本開示の1つの実施形態に従った、図2A〜図2Cの無線機器のブロック図である。
以下に説明する実施形態は、当業者が実施形態を実践することを可能とし及び実施形態の実践の最良のモードを例示するために必要とされる情報を表現する。添付図面を踏まえて以下の説明を読めば、当業者は、本開示の概念を理解し、ここで詳細には述べられていないそれら概念の応用を認識するであろう。理解すべきこととして、それら概念及び応用は、本開示及び添付の請求項の範囲内に入る。
無線機器と、セルラ通信ネットワーク内の基地局の少なくとも一部を共に形成する無線機器コントローラとの間の同期期間中に遅延の補償を提供するためのシステム及び方法が開示される。1つの実施形態において、無線機器は、無線機器コントローラからデータを受信するように構成される第1のインタフェースと、無線機器コントローラへデータを送信するように構成される第2のインタフェースと、を含む。同期期間中に、無線機器は、当該無線機器の第1のインタフェースにおいて、無線機器コントローラから同期メッセージを受信する。そして、無線機器は、第1のインタフェースから第2のインタフェースへの機器内遅延に追加される人工遅延(synthetic delay)と共に、無線機器の第1のインタフェースから無線機器の第2のインタフェースへ当該同期メッセージを受け渡す。1つの好適な実施形態において、無線機器は、当該無線機器についての実際の機器内ダウンリンク遅延よりも小さい当該無線機器についての機器内ダウンリンク遅延を無線機器コントローラへ報告し、当該人工遅延は、無線機器についての実際の機器内ダウンリンク遅延よりも小さい無線機器についての上記機器内ダウンリンク遅延の報告を補償する。
図2A〜図2Cは、本開示の様々な実施形態に係るセルラ通信ネットワークのための基地局16を示している。図示したように、基地局16は、無線機器コントローラ(REC)18及び無線機器(RE)20を含む。REC18は、1つ以上のファイバケーブルといった1つ以上のケーブルを介して、RE20へ接続される。REC18は、デジタルベースバンド領域内の無線機能を含み、一方でRE20はアナログ無線周波数機能を含む。REC18とRE20との間の、ここでCPRI(Common Public Radio Interface)インタフェースと呼ばれる汎用インタフェースは、REC18とRE20との間の通信を可能にする。
図2A〜図2Cに示したように、基地局16は、以下の遅延を含む。
・T12:ケーブル遅延(T12)は、REC18の出力インタフェース(R1)とRE20の入力インタフェース(R2)との間の遅延であり、REC18の出力インタフェース(R1)をRE20の入力インタフェース(R2)へケーブルが接続していることに起因する。
・TOFFSET:機器内遅延(TOFFSET)は、RE20の入力インタフェース(R2)からRE20の出力インタフェース(R3)までのRE20の内部的な遅延である。
・T34:ケーブル遅延(T34)は、RE20の出力インタフェース(R3)からREC18の入力インタフェース(R4)までの遅延であり、RE20の出力インタフェース(R3)をREC18の入力インタフェース(R4)へケーブルが接続していることに起因する。
・T2a_ACTUAL:実際の機器内ダウンリンク遅延(T2a_ACTUAL)は、RE20の入力インタフェース(R2)からRE20の送信ポート(TX)あるいはアンテナまでのRE20の実際の内部的な遅延である。
・T2a_REPORTED:報告される機器内ダウンリンク遅延(T2a_REPORTED)は、RE20の入力インタフェース(R2)からRE20の送信ポート(TX)あるいはアンテナまでのRE20の報告される内部的な遅延であり、T2a_REPORTED<T2a_ACTUALである。
・Ta3_ACTUAL:実際の機器内アップリンク遅延(Ta3_ACTUAL)は、RE20の受信ポート(RX)あるいはアンテナからRE20の出力インタフェース(R3)までのRE20の実際の内部的な遅延である。
・Ta3_REPORTED:報告される機器内アップリンク遅延(Ta3_REPORTED)は、RE20の受信ポート(RX)あるいはアンテナからRE20の出力インタフェース(R3)までのRE20の報告される内部的な遅延である。
・TSYNTHETIC_DELAY:人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)は、RE20によりREC18へ報告される機器内ダウンリンク遅延(T2a_REPORTED)がRE20の実際の機器内ダウンリンク遅延(T2a_ACTUAL)よりも小さいことについて補償するために、同期期間中にRE20により追加される、人工的な(synthetic)又は人為的な(artificial)遅延である。
・TUL_BUFFER:アップリンクバッファ遅延(TUL_BUFFER)は、実際の機器内アップリンク遅延(Ta3_ACTUAL)が人工遅延の半分(即ち、TSYNTHETIC_DELAY/2)よりも小さい場合にいくつかの実施形態において使用されるバッファの遅延である。
・T14:合計ラウンドトリップ遅延(T14)は、T12、TOFFSET、TSYNTHETIC_DELAY及びT34の和である。
先へ進む前に、留意すべきこととして、REC18の入力及び出力インタフェース(R1及びR4)は、REC18の入力/出力ポートとして言及される。同様に、RE20の入力及び出力インタフェース(R2及びR3)は、REC20の入力/出力ポートとして言及される。好適な実施形態ではCPRIリンクである通信リンクが、REC18の入力/出力ポートとRE20の入力/出力ポートとの間に提供される。1つの実施形態において、通信リンクは、REC18の入力/出力ポート及びRE20の入力/出力ポートを接続する単一のファイバケーブルである。1つの具体的な実施形態において、当該単一のファイバケーブルは、REC18の出力インタフェース(R1)とRE20の入力インタフェース(R2)とを接続する第1のファイバ、及びRE20の出力インタフェース(R3)とREC18の入力インタフェース(R4)とを接続する第2のファイバを含む。その代わりに、REC18の出力インタフェース(R1)をRE20の入力インタフェース(R2)へ、RE20の出力インタフェース(R3)をREC18の入力インタフェース(R4)へ接続するために異なる波長が使用される単一のファイバが使用されてもよい。本開示がファイバケーブルには限定されないことにも留意すべきである。他のタイプのケーブル(例えば、銅製ケーブル)が使用されてもよい。さらに、REC18の出力インタフェース(R1)をRE20の入力インタフェース(R2)へ、RE20の出力インタフェース(R3)をREC18の入力インタフェース(R4)へ接続するために、別個のケーブルが使用されてもよい。
動作中に、RE20は、機器内遅延(TOFFSET)、実際の機器内ダウンリンク遅延(T2a_ACTUAL)及び実際の機器内アップリンク遅延(Ta3_ACTUAL)を推定する。RE20は、機器内遅延(TOFFSET)をREC18へ報告する。しかしながら、RE20は、実際の機器内ダウンリンク遅延(T2a_ACTUAL)をREC18へ報告するのではなく、RE20の機器内ダウンリンク遅延として予め定義される値をREC18へ報告し、それはここでは、報告される機器内ダウンリンク遅延(T2a_REPORTED)と呼ばれる。また、いくつかの実施形態において、RE20は、実際の機器内アップリンク遅延(Ta3_ACTUAL)をREC18へ報告するのではなく、RE20の機器内アップリンク遅延として予め定義される値をREC18へ報告し、それはここでは、報告される機器内アップリンク遅延(Ta3_REPORTED)と呼ばれる。但し、1つの実施形態では、RE20は実際の機器内アップリンク遅延をREC18へ報告することに留意されたい(即ち、Ta3_REPORTED=Ta3_ACTUAL)。
概して、報告される機器内ダウンリンク遅延(T2a_REPORTED)は、実際の機器内ダウンリンク遅延(T2a_ACTUAL)よりも小さい、予め定義される値である。1つの実施形態において、REC18は、REC18へ報告することのできる最大の許容可能な機器内ダウンリンク遅延を有し、報告される機器内ダウンリンク遅延(T2a_REPORTED)は、当該最大の許容可能な機器内ダウンリンク遅延に設定され、又は代替的に、当該最大の許容可能な機器内ダウンリンク遅延よりも小さい値に設定される。
人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)は、実際の機器内ダウンリンク遅延(T2a_ACTUAL)及び報告される機器内ダウンリンク遅延(T2a_REPORTED)の関数である。より具体的には、人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)は、次のように定義される:
Figure 0005956591
ここで、あらためて言うと、T2a_ACTUAL>T2a_REPORTEDである。よって、一例として、T2a_ACTUAL=40マイクロ秒でT2a_REPORTED=13マイクロ秒であれば、人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)は、54マイクロ秒である。
報告される機器内アップリンク遅延(Ta3_REPORTED)は、個別の実装に依存して変化し得る。概して、以下により詳細に議論するように、人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)は、REC18にとって追加的なケーブル遅延であるように見え、アップリンクを基準としてREC18により観測される遅延がREC18により予期されるものであることが保証されるように、注意が払われなければならない。REC18が負の機器内アップリンク遅延の報告を許容しないと想定すると、図2Aの実施形態に示したように、
Figure 0005956591
であるならば、報告される機器内アップリンク遅延(Ta3_REPORTED)は、次のように定義され得る:
Figure 0005956591
このようにして、アップリンクを基準としてREC18により観測される遅延が、REC18により予期される通りとなる。
一例として、実際の機器内アップリンク遅延(Ta3_ACTUAL)が20マイクロ秒で人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)が16マイクロ秒であれば、報告される機器内アップリンク遅延(Ta3_REPORTED)は12マイクロ秒である。よって、REC18にとっては、実際のケーブル遅延に加えて、アップリンク信号は、RE20における12マイクロ秒の機器内アップリンク遅延、プラス8マイクロ秒のケーブル遅延をもって伝播する。現実には、アップリンク信号は、RE20における20マイクロ秒の機器内アップリンク遅延をもって伝播する。但し、Ta3_REPORTED+TSYNTHETIC_DELAY/2がTa3_ACTUALに等しい限り、REC18により観測される遅延はREC18により予期される通りである。
対照的に、図2Bの実施形態では、次の通りである。
Figure 0005956591
この実施形態では、RE20により受信されREC18へ送信されるアップリンク信号を遅延させるために、次の通りとなるように、追加的なアップリンクバッファがRE20に実装される:
Figure 0005956591
ここで、TUL_BUFFERはアップリンクバッファの遅延である。人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)の半分に実際の機器内アップリンク遅延(Ta3_ACTUAL)と報告される機器内アップリンク遅延(Ta3_REPORTED)との差を加算したものと等しくなるようにアップリンクバッファ遅延(TUL_BUFFER)を設定することで、REC18によりアップリンク信号について観測される遅延は、予期されるものとなる。
一例として、実際の機器内アップリンク遅延(Ta3_ACTUAL)が18マイクロ秒、報告される機器内アップリンク遅延(Ta3_REPORTED)が12秒、人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)が54マイクロ秒であれば、アップリンクバッファ遅延(TUL_BUFFER)は21マイクロ秒である。よって、REC18にとっては、実際のケーブル遅延に加えて、アップリンク信号は、RE20における12マイクロ秒の機器内アップリンク遅延、プラス27マイクロ秒のケーブル遅延をもって伝播する。現実には、アップリンク信号は、RE20における18マイクロ秒の機器内アップリンク遅延、プラスRE20における21マイクロ秒のアップリンクバッファ遅延をもって伝播する。但し、留意すべき重要なことは、REC18が39マイクロ秒の遅延を観測することであり、これはREC18により予期される39マイクロ秒の遅延に等しい。
図2Cは、次のような図2Bの実施形態の特殊ケースを示している:
Figure 0005956591
この実施形態では、RE20により受信されREC18へ送信されるアップリンク信号を遅延させるために、次の通りとなるように、追加的なアップリンクバッファがRE20に実装される:
Figure 0005956591
ここで、TUL_BUFFERはアップリンクバッファの遅延である。人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)の半分と等しくなるようにアップリンクバッファ遅延(TUL_BUFFER)を設定することで、REC18によりアップリンク信号について観測される遅延は、予期されるものとなる。
一例として、実際の機器内アップリンク遅延(Ta3_ACTUAL)が12マイクロ秒で人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)が40マイクロ秒であれば、報告される機器内アップリンク遅延(Ta3_REPORTED)は12マイクロ秒、アップリンクバッファ遅延(TUL_BUFFER)は20マイクロ秒である。よって、REC18にとっては、実際のケーブル遅延に加えて、アップリンク信号は、RE20における12マイクロ秒の機器内アップリンク遅延、プラス20マイクロ秒のケーブル遅延をもって伝播する。現実には、アップリンク信号は、RE20における12マイクロ秒の機器内アップリンク遅延、プラスRE20における20マイクロ秒のアップリンクバッファ遅延をもって伝播する。但し、留意すべき重要なことは、REC18が32マイクロ秒の遅延を観測することであり、これはREC18により予期される32マイクロ秒の遅延に等しい。
アップリンクフレーム及びダウンリンクフレームを同期させるために、REC18及びRE20は、同期プロセスを実行する。同期プロセスのために、REC18は、REC18の出力インタフェース(R1)からRE20の入力インタフェース(R2)へ同期メッセージを送信する。1つの好適な実施形態において、REC18とRE20との間の通信はCPRIリンクを介し、同期メッセージはCPRI基本フレームにおけるK28.5syncバイトである。しかしながら、本開示は、CPRIに限定されない。REC18とRE20との間で他のタイプのインタフェースが使用されてもよい。同期メッセージを受信すると、RE20は、同期メッセージがREC18へループバックされるように、人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)と共に、RE20の入力インタフェース(R2)からRE20の出力インタフェース(R3)へ同期メッセージを受け渡す。REC18は、同期メッセージがREC18の出力インタフェース(R1)から送信された時刻とsyncバイトがREC18の入力インタフェース(R4)で受信された時刻との間の時間量である合計ラウンドトリップ遅延(T14)を、同期メッセージを用いて測定する。とりわけ、好適な実施形態において、単一のケーブルが、REC18の出力インタフェース(R1)をRE20の入力インタフェース(R2)へ、及びRE20の出力インタフェース(R3)をREC18の入力インタフェース(R4)へ接続する2つのファイバを好適に含む。但し、代替的な実施形態において、別個のケーブルが使用されてもよい。
本開示によれば、同期期間中に、RE20は、REC18へ同期メッセージを返送する前に、同期メッセージに人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)を適用する。人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)は、RE20の入力インタフェース(R2)とRE20の出力インタフェース(R3)との間の機器内遅延(TOFFSET)に上で議論したように追加されるものであり、報告される機器内ダウンリンク遅延(T2a_REPORTED)がRE20の実際の機器内ダウンリンク遅延(T2a_ACTUAL)よりも小さいことについて、補償を行う。そうすることで、同期プロセスの期間中にREC18により測定される合計ラウンドトリップ遅延(T14)は、次のように定義される:
Figure 0005956591
RE20の入力インタフェース(R2)とRE20の出力インタフェース(R3)との間の実際の機器内遅延(TOFFSET)をREC18へ報告し、同期プロセスの期間中に同期メッセージに人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)を適用することにより、人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)は、REC18には、追加的なケーブル遅延であるかのように見える。言い換えれば、REC18は、人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)をケーブル遅延(T12及びT34)の一部として観測する。具体的には、REC20は、人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)の半分をケーブル遅延の一部(T12)として、人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)の他の半分をケーブル遅延の一部(T34)として観測する。
同期期間中に人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)を適用することにより、REC18によって見られる通りの結果的なケーブル遅延は、報告される機器内ダウンリンク遅延(T2a_REPORTED)がRE20の実際の機器内ダウンリンク遅延(T2a_ACTUAL)よりも小さいことについて補償を行う。具体的には、実際の機器内ダウンリンク遅延(T2a_ACTUAL)は、REC18により、報告される機器内ダウンリンク遅延(T2a_REPORTED)と追加的なケーブル遅延(即ち、TSYNTHETIC_DELAY/2に等しい人為的なケーブル遅延)との和として観測される。この補償の結果として、REC18により観測される見掛け上のケーブル遅延(TCABLE_APPARENT)が最大の許容可能ケーブル遅延よりも小さい限り、RE20の実際の機器内ダウンリンク遅延(T2a_ACTUAL)を、RE20の報告される機器内ダウンリンク遅延(T2a_REPORTED)よりも大きくすることができる。REC18により観測される見掛け上のケーブル遅延(TCABLE_APPARENT)は、次のように定義される:
Figure 0005956591
図3は、本開示の1つの実施形態に係る、実際の遅延と比較した場合のREC18により見られるダウンリンク信号についての遅延を示している。図示したように、RE20の視点からは、REC18の出力インタフェース(R1)からRE20の送信ポート(TX)までの遅延は、実際のケーブル遅延(T12_ACTUAL)とRE20の実際の機器内ダウンリンク遅延(T2a_ACTUAL)との和である。対照的に、REC18の視点からは、REC18の出力インタフェース(R1)からRE20の送信ポート(TX)までの遅延は、見掛け上のケーブル遅延(T12_APPARENT)とRE20の報告される機器内ダウンリンク遅延(T2a_REPORTED)との和である。
図4は、本開示の1つの実施形態に従って、実際の機器内ダウンリンク遅延(T2a_ACTUAL)よりも小さい報告される機器内ダウンリンク遅延(T2a_REPORTED)について補償するためにRE20により使用されるべき人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)を決定し、及びREC18へ実際の機器内ダウンリンク遅延(T2a_ACTUAL)ではなく報告される機器内ダウンリンク遅延(T2a_REPORTED)を報告するためのプロセスを示すフローチャートである。図示したように、RE20は、まず、実際の機器内ダウンリンク遅延(T2a_ACTUAL)、実際の機器内アップリンク遅延(Ta3_ACTUAL)及び機器内遅延(TOFFSET)を推定する(ステップ100)。実際の機器内ダウンリンク遅延(T2a_ACTUAL)、実際の機器内アップリンク遅延(Ta3_ACTUAL)及び機器内遅延(TOFFSET)を推定するために、任意の適した技法が使用されてよい。一例として、RE20は、例えば温度及び/又は周波数などといった入力に基づく、実際の機器内ダウンリンク遅延(T2a_ACTUAL)、実際の機器内アップリンク遅延(Ta3_ACTUAL)及び機器内遅延(TOFFSET)のための値を記憶する予め設定される1つ以上のルックアップテーブルを記憶していてもよい。
次に、RE20は、実際の機器内ダウンリンク遅延(T2a_ACTUAL)及び報告される機器内ダウンリンク遅延(T2a_REPORTED)の関数として、人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)を計算し、さもなくば決定する(ステップ102)。より具体的には、上で議論したように、人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)は、次のように計算され得る:
Figure 0005956591
人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)を計算した後のある時に、RE20は、REC18から、RE20の機器内ダウンリンク遅延(T2a)、機器内アップリンク遅延(Ta3)及び機器内遅延(TOFFSET)についての要求を受信する(ステップ104)。応答として、RE20は、報告される機器内ダウンリンク遅延(T2a_REPORTED)、報告される機器内アップリンク遅延(Ta3_REPORTED)及び機器内遅延(TOFFSET)をREC18へ報告する(ステップ106)。上で議論したように、報告される機器内ダウンリンク遅延(T2a_REPORTED)は、実際の機器内ダウンリンク遅延(T2a_ACTUAL)よりも小さい予め定義される値である。1つの実施形態において、REC18は、REC18へ報告することのできる最大の許容可能な機器内ダウンリンク遅延を有し、報告される機器内ダウンリンク遅延(T2a_REPORTED)は、当該最大の許容可能な機器内ダウンリンク遅延に設定され、又は代替的に、当該最大の許容可能な機器内ダウンリンク遅延よりも小さい値に設定される。やはり上で議論したように、報告される機器内アップリンク遅延(Ta3_REPORTED)は、個別の実装に依存して変化してよく、いくつかの実施形態では、RE20での追加的なアップリンクバッファリングを要する。
図5は、本開示の1つの実施形態に従って、同期期間中に人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)を加算するためのプロセスを示すフローチャートである。図示したように、RE20は、まず、RE20の入力インタフェース(R2)においてREC18からの同期メッセージを受信する(ステップ200)。1つの実施形態において、同期メッセージは同期バイトであり、なお一層具体的に言うと、CPRIのK28.5syncバイトである。そして、RE20は、同期メッセージがREC18へ返送されるように、RE20の入力インタフェース(R2)からRE20の出力インタフェース(R3)へ、人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)と共に同期メッセージを受け渡す(ステップ202)。RE20は、任意の適した遅延の技法を用いて、人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)を適用してよい。例えば、人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)は、ソフトウェア又はハードウェアのバッファを用いて適用されてもよい。他の例として、同期メッセージがCPRIの基本フレーム(basic frame)におけるK28.5syncバイトであれば、RE20は、フレーム番号を変更することにより人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)を効率的に適用し得る。
図6は、本開示の1つの実施形態に係る、図2のRE20のブロック図である。図示したように、この実施形態において、RE20は、関連付けられるメモリ24を有するコントローラ22、CPRIインタフェース26、及び無線インタフェース28を含む。コントローラ22は、マイクロプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)若しくは類似のハードウェアコントローラ、又はそれらの組合せである。この具体的な実施形態では、コントローラ22は、メモリ24内に記憶されるソフトウェアを実行して、ここで説明した機能性の少なくともいくつか(例えば、人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)の計算)を提供する。CPRIインタフェース26は、RE20とREC18との間のCPRIリンクを提供する。加えて、この実施形態において、CPRIインタフェース26は、同期プロセスの期間中に人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)を適用するように動作する人工遅延機能30を含む。例えば、人工遅延機能30は、人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)を適用するハードウェア又はソフトウェアバッファを含んでもよい。但し、人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)は代替的にコントローラ22(例えば、人工遅延(TSYNTHETIC_DELAY)を適用するためのソフトウェアメカニズム)により適用されてもよいことに留意されたい。無線インタフェース28は、基地局16と基地局16のカバレッジエリア内の移動局との間の無線周波数のワイヤレス通信チャネルを提供する。
本開示を通じて、次の略語が使用されている。
ASIC Application Specific Integrated Circuit
CPRI Common Public Radio Interface
FDD Frequency Division Duplex
FPGA Field Programmable Gate Array
RE Radio Equipment
REC Radio Equipment Controller
TDD Time Division Duplex
当業者は、本開示の好適な実施形態についての改善及び修正を認識するであろう。そうした改善及び修正の全ては、ここで開示された概念の範囲及び後続する請求項の範囲内にあるものと認められる。

Claims (23)

  1. セルラ通信ネットワーク内の基地局(16)の少なくとも一部を共に形成する無線機器コントローラ(18)に接続される無線機器(20)の動作の方法であって、
    前記無線機器(20)の第1のインタフェースにおいて、前記無線機器コントローラ(18)から同期メッセージを受信することと、前記第1のインタフェースは、前記無線機器コントローラ(18)からデータを受信するように構成されることと、
    前記第1のインタフェースから第2のインタフェースへの機器内遅延に追加される人工遅延と共に、前記無線機器(20)の前記第1のインタフェースから前記無線機器(20)の前記第2のインタフェースへ、前記同期メッセージを受け渡すことと、前記第2のインタフェースは、前記無線機器コントローラ(18)へデータを送信するように構成されることと、
    を含み、
    前記機器内遅延は、前記無線機器(20)により前記無線機器コントローラ(18)へ報告される機器内遅延である、
    方法。
  2. 前記人工遅延は、前記同期メッセージに基づいて前記無線機器コントローラ(18)により決定される合計ラウンドトリップ遅延を、人為的に増加させる、請求項1の方法。
  3. 前記無線機器コントローラ(18)へ、前記無線機器(20)についての実際の機器内ダウンリンク遅延よりも小さい前記無線機器(20)についての機器内ダウンリンク遅延を報告すること、をさらに含み、
    前記人工遅延は、前記無線機器(20)についての前記実際の機器内ダウンリンク遅延よりも小さい前記無線機器(20)についての前記機器内ダウンリンク遅延の報告を補償する、
    請求項1の方法。
  4. 前記人工遅延は、前記無線機器(20)についての前記実際の機器内ダウンリンク遅延と前記無線機器コントローラ(18)へ報告される前記無線機器(20)についての前記機器内ダウンリンク遅延との間の差の2倍に近似的に等しい、請求項3の方法。
  5. 前記実際の機器内ダウンリンク遅延を推定すること、をさらに含む、請求項4の方法。
  6. 前記無線機器コントローラ(18)へ報告される前記機器内ダウンリンク遅延は、前記無線機器コントローラ(18)にとって許容可能な最大の機器内ダウリンク遅延である、請求項3の方法。
  7. 前記無線機器(20)の前記第1のインタフェースから前記無線機器(20)の前記第2のインタフェースへ前記同期メッセージを受け渡すことは、前記同期メッセージが前記無線機器コントローラ(18)へ返送されるように行われる、請求項1の方法。
  8. 前記無線機器(20)の第1及び第2のポートが、少なくとも1つのケーブルを介して前記無線機器コントローラ(18)へ接続される、請求項7の方法。
  9. 前記無線機器(20)の前記第1のインタフェースは、前記同期メッセージの受信元である前記無線機器コントローラ(18)の出力インタフェースへ接続され、前記無線機器(20)の前記第2のインタフェースは、前記同期メッセージの返信先である前記無線機器コントローラ(18)の入力インタフェースへ接続される、請求項7の方法。
  10. 前記人工遅延は、前記無線機器コントローラ(18)にとって、前記無線機器(20)の前記第1のインタフェースを前記無線機器コントローラ(18)の前記出力インタフェースへ接続し及び前記無線機器(20)の前記第2のインタフェースを前記無線機器コントローラ(18)の入力インタフェースへ接続するケーブルのケーブル遅延の一部として見える、請求項9の方法。
  11. 前記同期メッセージは、CPRI基本フレームにおけるK28.5syncバイトである、請求項1の方法。
  12. セルラ通信ネットワーク内の基地局(16)の少なくとも一部を共に形成する無線機器コントローラ(18)に接続される無線機器(20)であって、
    コントローラ(22)と、
    前記無線機器(20)のワイヤレスインタフェースを提供する無線インタフェース(28)と、
    前記無線機器コントローラ(18)へのインタフェースを提供する無線機器コントローラインタフェースと、
    を備え、
    前記無線機器コントローラインタフェースは、
    前記無線機器コントローラ(18)からデータを受信するように構成される前記無線機器コントローラインタフェースの第1のインタフェースにおいて、前記無線機器コントローラ(18)から同期メッセージを受信し、
    前記無線機器コントローラインタフェースの前記第1のインタフェースから、前記無線機器コントローラ(18)へデータを送信するように構成される前記無線機器コントローラインタフェースの第2のインタフェースへ、前記第1のインタフェースから前記第2のインタフェースへの機器内遅延に追加される人工遅延と共に、前記同期メッセージを受け渡す、
    ように適合され
    前記機器内遅延は、前記無線機器(20)により前記無線機器コントローラ(18)へ報告される機器内遅延である、
    無線機器。
  13. 前記人工遅延は、前記同期メッセージに基づいて前記無線機器コントローラ(18)により決定される合計ラウンドトリップ遅延を、人為的に増加させる、請求項12の無線機器(20)
  14. 前記コントローラ(22)は、前記無線機器コントローラ(18)へ、前記無線機器(20)についての実際の機器内ダウンリンク遅延よりも小さい前記無線機器(20)についての機器内ダウンリンク遅延を、前記無線機器コントローラインタフェースを介して報告する、ように適合され、
    前記人工遅延は、前記無線機器についての前記実際の機器内ダウンリンク遅延よりも小さい前記無線機器についての前記機器内ダウンリンク遅延の報告を補償する、
    請求項12の無線機器(20)
  15. 前記人工遅延は、前記無線機器(20)についての前記実際の機器内ダウンリンク遅延と前記無線機器コントローラ(18)へ報告される前記無線機器(20)についての前記機器内ダウンリンク遅延との間の差の2倍に近似的に等しい、請求項14の無線機器(20)
  16. 前記コントローラ(22)は、前記実際の機器内ダウンリンク遅延を推定する、ようにさらに適合される、請求項15の無線機器(20)
  17. 前記無線機器コントローラ(18)へ報告される前記機器内ダウンリンク遅延は、前記無線機器コントローラ(18)にとって許容可能な最大の機器内ダウリンク遅延である、請求項14の無線機器(20)
  18. 前記無線機器コントローラインタフェースは、前記同期メッセージが前記無線機器コントローラ(18)へ返送されるように、前記第1のインタフェースから前記第2のインタフェースへ前記同期メッセージを受け渡す、請求項12の無線機器(20)
  19. 前記無線機器コントローラインタフェースの第1及び第2のポートが、少なくとも1つのケーブルを介して前記無線機器コントローラ(18)へ接続される、請求項18の無線機器(20)
  20. 前記無線機器コントローラインタフェースの前記第1のインタフェースは、前記同期メッセージの受信元である前記無線機器コントローラ(18)の出力インタフェースへ接続され、前記無線機器コントローラインタフェースの前記第2のインタフェースは、前記同期メッセージの返信先である前記無線機器コントローラ(18)の入力インタフェースへ接続される、請求項18の無線機器(20)
  21. 前記人工遅延は、前記無線機器コントローラ(18)にとって、前記無線機器(20)の前記第1のインタフェースを前記無線機器コントローラ(18)の前記出力インタフェースへ接続し及び前記無線機器(20)の前記第2のインタフェースを前記無線機器コントローラ(18)の入力インタフェースへ接続するケーブルのケーブル遅延の一部として見える、請求項20の無線機器(20)
  22. 前記同期メッセージは、CPRI基本フレームにおけるK28.5syncバイトである、請求項12の無線機器(20)
  23. セルラ通信ネットワーク内の基地局(16)の少なくとも一部を共に形成する無線機器コントローラ(18)に接続される無線機器(20)であって、
    前記無線機器コントローラ(18)からデータを受信するように構成される前記無線機器(20)の第1のインタフェースにおいて、前記無線機器コントローラ(18)から同期メッセージを受信するための手段と、
    前記無線機器(20)の前記第1のインタフェースから、前記無線機器コントローラ(18)へデータを送信するように構成される前記無線機器(20)の第2のインタフェースへ、前記第1のインタフェースから前記第2のインタフェースへの機器内遅延に追加される人工遅延と共に、前記同期メッセージを受け渡すための手段と、
    を備え
    前記機器内遅延は、前記無線機器(20)により前記無線機器コントローラ(18)へ報告される機器内遅延である、
    無線機器(20)
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