close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY15429

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2012.02.28
(12)
(51) МПК
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
H 04J 3/00
H 04L 7/00
(2006.01)
(2006.01)
СПОСОБ СИНХРОНИЗАЦИИ С КОМПЕНСАЦИЕЙ ЗАДЕРЖКИ
МЕЖДУ БАЗОВЫМ БЛОКОМ И РАДИОЧАСТОТНЫМ БЛОКОМ
(21) Номер заявки: a 20100078
(22) 2007.12.28
(31) 200710123204.4 (32) 2007.06.29 (33) CN
(85) 2010.01.29
(86) PCT/CN2007/003864, 2007.12.28
(87) WO 2009/003335, 2009.01.08
(43) 2010.08.30
(71) Заявитель: ЗТЕ Корпорэйшн (CN)
(72) Авторы: ЧЖАО, Чжиюн; ВАН, Вэй;
ВАН, Синьюй (CN)
BY 15429 C1 2012.02.28
BY (11) 15429
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: ЗТЕ Корпорэйшн
(CN)
(56) BY 747 A, 1995.
BY 5072 C1, 2003.
BY 4236 C1, 2001.
RU 94035751 A, 1997.
EA 000414 B1, 1999.
EA 004523 B1, 2004.
(57)
1. Способ синхронизации с компенсацией задержки между системой базовых станций
и радиочастотной системой для достижения синхронизации и компенсации задержки потоков данных между базовым блоком (BBU) и множеством связанных с ним удаленных
радиочастотных блоков (RRU), при котором
вычисляют базовым блоком (BBU) ошибку рассинхронизации ∆Tdl нисходящего потока данных, исходящего из базового блока (BBU), а также ошибку рассинхронизации δdl
нисходящего потока данных, исходящего из удаленного радиочастотного блока (RRU),
где в качестве опорных используют эталонные локальные тактовые интервалы, вводят
метку синхронизации нисходящего потока данных в канал передачи нисходящих данных
и отправляют упомянутую метку и нисходящие данные на удаленный радиочастотный
блок (RRU) с опережением на ∆Tdl или с задержкой на (Tsyn-∆Tdl), где Tsyn - период системных тактовых интервалов, отправляют δdl на удаленный радиочастотный блок (RRU)
через канал передачи служебных сигналов верхнего уровня;
Фиг. 1
BY 15429 C1 2012.02.28
извлекают и восстанавливают удаленным радиочастотным блоком (RRU) канальный
тактовый интервал между базовым блоком (BBU) и удаленным радиочастотным блоком
(RRU), принимают упомянутую метку и δdl, осуществляют формирование тактового интервала и задержку его запуска на δdl после считывания последнего бита заголовка данных
синхронизации в упомянутой метке на основании принятого канального тактового интервала для синхронизации локальных тактовых интервалов со сформированными системными тактовыми интервалами;
передают удаленным радиочастотным блоком (RRU) через антенный порт нисходящий поток данных после запоминания номера блока нисходящих данных и номера таймслота, получают удаленным радиочастотным блоком (RRU) обратный поток данных,
вводят запомненные номера блока нисходящих данных и таймслота в метку синхронизации обратного потока данных после задержки на 3 системных таймслота на основании системных тактовых интервалов, синхронизированных с базовым блоком (BBU), и
отправляют упомянутую метку и обратный поток данных на базовый блок (BBU) через
обратный канал;
получают базовым блоком (BBU) упомянутую метку, извлекают заголовок данных
синхронизации и сравнивают с заданными данными заголовка данных синхронизации для
верификации действительности метки синхронизации обратного потока, после верификации извлекают данные о номере блока данных и номере таймслота и формируют прерывание приема данных в зависимости от временного положения заголовка данных
синхронизации в упомянутой метке, принимают данные обратного потока, основанные на
прерывании, и сравнивают номер блока данных и номер таймслота обратного потока с
номером блока данных и номером таймслота нисходящего потока данных.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно
вычисляют базовым блоком (BBU) задержку τ потоков данных в нисходящем канале
между базовым блоком (BBU) и удаленным радиочастотным блоком (RRU) и разделяют τ
на ∆Tdl, где ∆Tdl = (|τ/к| + 1)×к, где к - минимальная дискретность блокового формата канала передачи, и на δdl, где δdl = ∆Tdl-τ;
вводят базовым блоком (BBU) метку синхронизации нисходящего потока данных в
нисходящий канал данных между базовым блоком (BBU) и удаленным радиочастотным
блоком (RRU), где в качестве опорных используют эталонные локальные тактовые интервалы, а ∆Tdl равна ошибке рассинхронизации между упомянутой меткой и эталонными
локальными тактовыми интервалами, отправляют упомянутую метку и нисходящие данные на удаленный радиочастотный блок (RRU) с опережением на ∆Tdl или с задержкой на
(Tsyn-∆Tdl);
отправляют базовым блоком (BBU) δdl на удаленный радиочастотный блок (RRU) через канал передачи служебных сигналов верхнего уровня.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что метка синхронизации нисходящего потока
данных содержит заголовок пакета данных, полезные данные и циклический избыточный
код (CRC), причем
полезные данные включают заголовок данных синхронизации, представляющий собой
фиксированный специальный байт;
циклический избыточный код (CRC) служит для проверки содержания пакета данных;
заголовок пакета данных содержит
адрес, включающий исходный адрес базового блока (BBU), а также адрес назначения,
являющийся адресом удаленного радиочастотного блока (RRU);
тип данных, отображающий тип данных в пакете, причем тип данных упомянутой
метки является пакетом синхронизации;
временную отметку, значение которой связано с типом данных, представляющую собой номера начального и конечного блоков, а также номер таймслота нисходящего потока
2
BY 15429 C1 2012.02.28
между двумя последовательными упомянутыми метками в случае, если тип данных является пакетом синхронизации;
длину данных, отображающую информацию о длине пакета данных.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно
извлекают и восстанавливают удаленным радиочастотным блоком (RRU) канальный
тактовый интервал между базовым блоком (BBU) и удаленным радиочастотным блоком
(RRU), определяют местонахождение меток синхронизации данных, принадлежащих удаленному радиочастотному блоку (RRU) на основании информации об адресе и типе данных, содержащихся в заголовке пакета данных, считывают и сравнивают информацию
заголовка данных синхронизации и извлекают номер блока данных и номер таймслота во
временной отметке;
формируют удаленным радиочастотным блоком (RRU) тактовые интервалы, основанные на информации заголовка данных синхронизации в метке синхронизации нисходящего потока, канальных тактовых интервалах и δdl, задерживая таким образом запуск
тактового интервала на δdl после считывания последнего бита заголовка данных синхронизации на основании принятого канального тактового интервала;
синхронизируют удаленным радиочастотным блоком (RRU) локальные тактовые интервалы со сформированными тактовыми интервалами для достижения синхронизации
между удаленным радиочастотным блоком (RRU) и базовым блоком (BBU).
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно
запоминают удаленным радиочастотным блоком (RRU) номера блоков и таймслотов
нисходящих данных и передают данные через антенный порт;
получают посредством удаленного радиочастотного блока (RRU) обратный поток
данных и формируют метку синхронизации обратного потока после задержки на 3 системных таймслота на основании системных тактовых интервалов, синхронизированных с
базовым блоком (BBU);
отправляют удаленным радиочастотным блоком (RRU) упомянутую метку и обратный
поток данных на базовый блок (BBU) через обратный канал.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что метка синхронизации обратного потока
данных содержит заголовок пакета данных, полезные данные и циклический избыточный
код (CRC), причем
полезные данные включают заголовок данных синхронизации, представляющий собой
фиксированный специальный байт;
циклический избыточный код (CRC) служит для проверки содержания пакета данных;
заголовок пакета данных содержит
адрес, включающий исходный адрес удаленного радиочастотного блока (RRU), а также адрес назначения, являющийся адресом базового блока (BBU);
тип данных, отображающий тип данных в пакете, причем тип данных упомянутой
метки является пакетом синхронизации;
временную отметку, значение которой связано с типом данных, представляющую собой номера начального и конечного блоков, а также номер таймслота обратного потока
между двумя последовательными упомянутыми метками в случае, если тип данных является пакетом синхронизации;
длину данных, отображающую информацию о длине пакета данных.
7. Способ по п. 3 или 6, отличающийся тем, что фиксированный байт относят к байтам, отличным от обобщенных данных IQ, определяют заранее базовым блоком (BBU) и
удаленным радиочастотным блоком (RRU) и не изменяют между двумя смежными определениями.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что если передают сигналы между базовым
блоком (BBU) и удаленным радиочастотным блоком (RRU) с формированием в виде блоков данных заданного формата, то метки синхронизации нисходящего и обратного пото3
BY 15429 C1 2012.02.28
ков содержат только заголовок данных синхронизации SynData, а также номер блока данных и номер таймслота; базовым блоком (BBU) и удаленным радиочастотным блоком
(RRU) определяют положения упомянутых меток посредством поиска SynData в каналах и
формируют тактовые интервалы для удаленного радиочастотного блока (RRU) или получают прерывания для базового блока (BBU).
9. Способ по п. 1 или 6, отличающийся тем, что при сравнении заголовка данных
синхронизации
получают базовым блоком (BBU) метку синхронизации обратного потока данных, извлекают из нее и сравнивают заголовок данных синхронизации;
сравнивают базовым блоком (BBU) извлеченные данные заголовка с данными заголовка данных синхронизации, записанного в базовом блоке (BBU), подтверждают действительность упомянутых меток в случае, если они непротиворечивы, в противном
случае продолжают поиск упомянутой метки и сравнивают заголовок данных синхронизации обратного потока, составляют отчет о предупреждении в случае, если действительная упомянутая метка в заранее установленном временном интервале не найдена.
10. Способ синхронизации с компенсацией задержки между системой базовых станций и радиочастотной системой для достижения синхронизации и компенсации задержки
обратного потока данных между базовым блоком (BBU) и множеством связанных с ним
удаленных радиочастотных блоков (RRU), при котором
записывают номер нисходящего блока данных и номер таймслота удаленным радиочастотным блоком (RRU), синхронизированным нисходящим потоком данных с базовым
блоком (BBU), передают нисходящие данные после их получения через антенный порт,
получают обратный поток данных и вводят записанный номер блока данных и номер таймслота в метку синхронизации обратного потока данных после задержки на 3 системных
таймслота, основанной на системных тактовых интервалах, и отправляют упомянутую
метку и данные обратного потока на базовый блок (BBU) через обратный канал;
получают базовым блоком (BBU) метку синхронизации обратного потока данных, извлекают и сравнивают заголовок данных синхронизации, после верификации действительности упомянутой метки извлекают информацию о номере блока данных и номере
таймслота, формируют прерывание в зависимости от временного положения заголовка
данных синхронизации в упомянутой метке, принимают обратный поток данных, основанных на прерывании, и сравнивают номер блока данных и номер таймслота обратного
потока с номером блока данных и номером таймслота нисходящего потока данных.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что метка синхронизации обратного потока
данных содержит заголовок пакета данных, полезные данные и циклический избыточный
код (CRC), причем
полезные данные включают заголовок данных синхронизации, представляющий собой
фиксированный специальный байт;
циклический избыточный код (CRC) служит для проверки содержания пакета данных;
заголовок пакета данных содержит
адрес, включающий исходный адрес удаленного радиочастотного блока (RRU), а также адрес назначения, являющийся адресом базового блока (BBU);
тип данных, отображающий тип данных в пакете, причем тип данных упомянутой
метки является пакетом синхронизации;
временную отметку, значение которой связано с типом данных, представляющую собой номера начального и конечного блоков, а также номер таймслота обратного потока
между двумя последовательными упомянутыми метками в случае, если тип данных является пакетом синхронизации;
длину данных, отображающую информацию о длине пакета данных.
12. Способ по п. 10, отличающийся тем, что при сравнении заголовка данных синхронизации
4
BY 15429 C1 2012.02.28
получают базовым блоком (BBU) метку синхронизации обратного потока данных, извлекают из нее и сравнивают заголовок данных синхронизации;
сравнивают базовым блоком (BBU) извлеченные данные заголовка с данными заголовка данных синхронизации, записанного в базовом блоке (BBU), подтверждают действительность упомянутых меток в случае, если они непротиворечивы, в противном
случае продолжают поиск упомянутой метки и сравнивают заголовок данных синхронизации обратного потока, составляют отчет о предупреждении в случае, если действительная упомянутая метка в заранее установленном временном интервале не найдена.
13. Способ по п. 10, отличающийся тем, что если передают сигналы между базовым
блоком (BBU) и удаленным радиочастотным блоком (RRU) с формированием в виде блоков данных фиксированного формата, то метка синхронизации обратного потока содержит только заголовок данных синхронизации SynData, а также номер блока данных и
номер таймслота, при этом базовым блоком (BBU) и удаленным радиочастотным блоком
(RRU) определяют положения упомянутых меток посредством поиска SynData в каналах и
формируют тактовые интервалы для удаленного радиочастотного блока (RRU) или получают прерывания для базового блока (BBU).
14. Способ по п. 11, отличающийся тем, что фиксированный байт относят к байтам,
отличным от обобщенных данных IQ, определяют заранее базовым блоком (BBU) и удаленным радиочастотным блоком (RRU) и не изменяют между двумя смежными определениями.
15. Способ синхронизации с компенсацией задержки между системой базовых станций и радиочастотной системой для достижения синхронизации и компенсации задержки
нисходящего потока данных между базовым блоком (BBU) и множеством связанных с
ним удаленных радиочастотных блоков (RRU), при котором
вычисляют базовым блоком (BBU) ошибку рассинхронизации ∆Tdl нисходящего потока данных, исходящего из базового блока (BBU), а также ошибку рассинхронизации δdl
нисходящего потока данных, исходящего из удаленного радиочастотного блока (RRU),
где в качестве опорных используют эталонные локальные тактовые интервалы, вводят
метку синхронизации нисходящего потока данных в канал передачи нисходящих данных
и отправляют упомянутую метку и нисходящие данные на удаленный радиочастотный
блок (RRU) с опережением на ∆Tdl или с задержкой на (Tsyn-∆Tdl), где Tsyn - период системных тактовых интервалов, отправляют δdl на удаленный радиочастотный блок (RRU)
через канал передачи служебных сигналов верхнего уровня;
извлекают и восстанавливают удаленным радиочастотным блоком (RRU) канальные
тактовые интервалы между базовым блоком (BBU) и удаленным радиочастотным блоком
(RRU), принимают упомянутую метку и δdl, осуществляют формирование тактового интервала и задержку его запуска на δdl после считывания последнего бита заголовка данных
синхронизации в упомянутой метке на основании принятого канального тактового интервала для синхронизации локальных тактовых интервалов со сформированными системными тактовыми интервалами.
16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что дополнительно
вычисляют базовым блоком (BBU) задержку τ нисходящего канала между базовым
блоком (BBU) и удаленным радиочастотным блоком (RRU) и разделяют τ на ∆Tdl, где
∆Tdl = (|τ/к| + 1)×к, где к - минимальная дискретность блокового формата канала передачи,
и на δdl, где δdl = ∆Tdl-τ;
вводят базовым блоком (BBU) метку синхронизации нисходящего потока данных в
нисходящий канал данных между базовым блоком (BBU) и удаленным радиочастотным
блоком (RRU), где в качестве опорных используют эталонные локальные тактовые интервалы, а ∆Tdl равна ошибке рассинхронизации между меткой синхронизации нисходящего
потока данных и эталонными локальными тактовыми интервалами, отправляют упомяну5
BY 15429 C1 2012.02.28
тую метку и нисходящий поток данных на удаленный радиочастотный блок (RRU) с опережением на ∆Tdl или с задержкой на (Tsyn-∆Tdl);
отправляют базовым блоком (BBU) δdl на удаленный радиочастотный блок (RRU) через канал передачи служебных сигналов верхнего уровня.
17. Способ по п. 15 или 16, отличающийся тем, что метка синхронизации нисходящего потока данных содержит заголовок пакета данных, полезные данные и циклический
избыточный код (CRC), причем
полезные данные включают заголовок данных синхронизации, представляющий собой
фиксированный специальный байт;
циклический избыточный код (CRC) служит для проверки содержания пакета данных;
заголовок пакета данных содержит
адрес, включающий исходный адрес базового блока (BBU), а также адрес назначения,
являющийся адресом удаленного радиочастотного блока (RRU);
тип данных, отображающий тип данных в пакете, причем тип данных упомянутой
метки является пакетом синхронизации;
временную отметку, значение которой связано с типом данных, представляющую собой номера начального и конечного блоков, а также номер таймслота нисходящего потока
между двумя последовательными упомянутыми метками синхронизации в случае, если
тип данных является пакетом синхронизации;
длину данных, отображающую информацию о длине пакета данных.
18. Способ по п. 15, отличающийся тем, что дополнительно
извлекают и восстанавливают удаленным радиочастотным блоком (RRU) канальные
тактовые интервалы между базовым блоком (BBU) и удаленным радиочастотным блоком
(RRU), определяют местонахождение меток синхронизации данных, принадлежащих удаленному радиочастотному блоку (RRU) на основании информации об адресе и типе данных, содержащихся в заголовке пакета данных, считывают и сравнивают информацию
заголовка данных синхронизации и извлекают номер блока данных и номер таймслота во
временной отметке;
формируют удаленным радиочастотным блоком (RRU) тактовые интервалы, основанные на информации заголовка данных синхронизации в метке синхронизации нисходящего потока, канальных тактовых интервалах и δdl, задерживая таким образом запуск
тактового интервала на δdl после считывания последнего бита заголовка данных синхронизации на основании принятого канального тактового интервала;
синхронизируют удаленным радиочастотным блоком (RRU) локальные тактовые интервалы со сформированными тактовыми интервалами для достижения синхронизации
между удаленным радиочастотным блоком (RRU) и базовым блоком (BBU).
Область техники
Настоящее изобретение относится к системам беспроводной связи в области коммуникаций, а частности к способу синхронизации и компенсации задержки между системой
базовых станций и радиочастотной системой Глобальной Системы Мобильной связи
(GSM)/модификации GSM с увеличенной скоростью передачи данных (EDGE).
Уровень техники
GSM/EDGE является системой мультиплексной передачи с временным разделением
(TDM). Прием и передача данных осуществляются беспроводными портами по таймслотам
- частям мультиплексируемого канала, выделенным для передачи одному подканалу. Несмотря на то что протокол 3-го поколения Соглашения о Сотрудничестве (3 GPP) не требует жесткой синхронизации таймслотов во всей сети, беспроводные порты должны
поддерживать синхронизацию таймслотов в ячейке либо ячейке синхронизации. В целом
6
BY 15429 C1 2012.02.28
базовая станция GSM/EDGE, имеющая несколько приемопередатчиков, реализует источник синхронизирующих импульсов разными способами, как то от внешней сети генераторов, синхронизацией с глобальной сетью определения местоположения (GPS) либо
методом свободных колебаний для обеспечения четкой синхронизации таймслотов всех
приемопередатчиков в одной и той же ячейке либо ячейке синхронизации.
Заявленная базовая станция отличается от традиционной базовой станции тем, что
групповой спектр и радиочастота разделены. Базовый и радиочастотный блоки традиционной базовой станции выполняются совмещенными, задержка между ними так незначительно мала, что синхронизация данных между базовым блоком и удаленным
радиочастотным блоком может достигаться посредством передачи синхронизированных
сигналов по линии передачи синхронизирующего сигнала, а задержкой можно пренебречь, в то время как базовые блоки заявленной базовой станции представляют собой пул
базовых блоков для связи с множеством удаленных радиочастотных блоков (RRU), находящихся далеко друг от друга, причем задержка между базовыми блоками и множеством
удаленных радиочастотных блоков больше, следовательно, в такой структуре необходимо
предусмотреть синхронизацию данных и компенсацию задержки.
В настоящее время передача данных между базовым блоком и удаленным радиочастотным блоком радиочастотной системы обычно осуществляется посредством высокоскоростной мультиплексной передачи с временным разделением (TDM). Существуют два
типа режимов передачи данных.
Первый режим заключается в определении ряда форматов блоков данных. Базовый
блок (BBU) и удаленный радиочастотный блок (RRU) записывают и считывают данные,
анализируя форматы блоков данных, например, в рамках протокола общего открытого интерфейса (CPRI).
Второй режим заключается в создании пакета мультиплексной передачи с временным
разделением (TDM). BBU и RRU четко записывают и считывают данные, идентифицируют заголовок пакета, например, в рамках протокола инициативы открытой архитектуры
базовой станции (OBSAI).
Методы синхронизации для этих двух режимов осуществляются исключительно посредством канального тактового интервала TDM таким образом, что сначала канальный
тактовый интервал синхронизируют с BBU, затем RRU синхронизируют с канальным тактовым интервалом для того, чтобы в итоге осуществить синхронизацию RRU с BBU. Такой протокол, однако, предназначен только для измерения задержки и синхронизации, в
нем не указывается, каким образом компенсировать задержку, особенно это касается задержки в системе GSM/EDGE.
Обычно компенсацию задержки можно осуществить посредством передачи данных с
опережением либо приема данных с задержкой. Однако формат протокола передачи между BBU и RRU имеет тенденцию к уменьшению точности компенсации задержки для минимальных требований дискретности данных. Особенно очевидно такое уменьшение при
мультиплексировании множества несущих частот в одном канале. Например, если элементарным блоком в блоковом формате протокола CPRI является один элементарный
сигнал, то минимальная дискретность относительной задержки между различными несущими должна быть равна одному элементарному сигналу, чтобы точность компенсации
задержки могла достичь порядка одного элементарного сигнала.
При передаче сигнала между BBU и RRU могут использоваться другие протоколы передачи, и разница между их канальными тактовыми интервалами и блоковыми форматами
может быть большей. В этом случае осуществление синхронизации посредством канального тактового интервала либо просто регулировка времени передачи или приема данных
не могут точно компенсировать задержку канала между BBU и RRU и не могут соответствовать требованиям системы к точности компенсации задержки.
7
BY 15429 C1 2012.02.28
Для решения проблем, описанных выше, необходим такой способ синхронизации и
компенсации задержки между системой базовых станций и радиочастотной системой
Глобальной Системы Мобильной связи (GSM)/EDGE, при котором передача сигнала между системой базовых станций и радиочастотной системой Глобальной Системы Мобильной связи (GSM)/EDGE становится адаптированной к различным протоколам передачи и
может достигаться высокая точность компенсации задержки.
Сущность изобретения
Техническая задача, решенная настоящим изобретением, заключается в создании такого способа синхронизации и компенсации задержки между системой базовых станций и
радиочастотной системой, при котором осуществляется синхронизация между системой
базовых станций и радиочастотной системой и достигается точная компенсация задержки.
Тем самым разрешается противоречие известного уровня техники, заключающееся в невозможности адаптации различных протоколов передачи, а также в низкой точности компенсации задержки.
Базовый блок (BBU) в соответствии с настоящим изобретением использует унифицированные эталонные локальные тактовые интервалы, синхронизированные как с системными тактовыми интервалами BBU, так и с тактовым интервалом высокоскоростного
канала между BBU и RRU. Для способа в соответствии с настоящим изобретением не
имеется существенной разницы, передавать ли сигналы базовой станции и радиосигналы
по TDM-каналу с формированием блока данных фиксированного формата или с формированием пакета. Таким образом, описанный здесь способ передачи данных посредством переноса пакета по каналу TDM также применим и для передачи данных в блоках
фиксированного формата.
В настоящем изобретении заявлен способ синхронизации и компенсации задержки
между системой базовых станций и радиочастотной системой с целью достижения синхронизации компенсации задержки между базовым блоком и множеством связанных с
ним удаленных радиочастотных блоков, данный способ включает следующие этапы:
(1) вычисление базовым блоком ошибки рассинхронизации ∆Tdl нисходящего потока
данных, исходящего из базового блока, а также ошибки рассинхронизации δdl нисходящего потока данных, исходящего из удаленного радиочастотного блока, где опорными являются унифицированные эталонные локальные тактовые интервалы, а ∆Tdl является
ошибкой рассинхронизации; введение метки синхронизации потока нисходящих данных в
канал передачи нисходящих данных, а также отправку метки синхронизации потока нисходящих данных и нисходящих данных на удаленный радиочастотный блок с опережением на ∆Tdl либо с задержкой на (Tsyn - ∆Tdl), а также отправку δdl на удаленный
радиочастотный блок через канал передачи служебных сигналов верхнего уровня, где
Tsyn - период системных тактовых интервалов;
(2) извлечение и восстановление удаленным радиочастотным блоком канального тактового интервала между базовым блоком и удаленным радиочастотным блоком; прием
метки синхронизации нисходящего потока данных и ошибки рассинхронизации δdl нисходящего потока данных, исходящего из удаленного радиочастотного блока; задержку запуска тактового интервала на δdl после считывания последнего бита заголовка данных
синхронизации в метке синхронизации нисходящего потока данных на основании принятого канального тактового интервала для синхронизации локальных системных тактовых
интервалов со сформированными тактовыми интервалами;
(3) передачу удаленным радиочастотным блоком нисходящего потока данных после
запоминания нисходящего номера блока и номера таймслота, получение обратного потока
данных, введение запомненного номера блока и номера таймслота в метку синхронизации
обратного потока после задержки 3-х системных таймслотов на основании системных тактовых интервалов, а также отправку метки синхронизации обратного потока и обратного
потока данных на базовый блок через обратный канал, а также
8
BY 15429 C1 2012.02.28
(4) получение базовым блоком метки синхронизации обратного потока, извлечение и
сравнение заголовка данных синхронизации после верификации действительности метки
синхронизации обратного потока, извлечение данных номера блока и номера таймслота, а
также формирование прерывания в зависимости от временного положения данных заголовка в метке синхронизации обратного потока, прием данных обратного потока, основанный на прерывании и сравнении номера блока и номера таймслота обратного потока с
номером блока и номером таймслота нисходящего потока.
Этап (1) может дополнительно подразделяться на:
(101) вычисление базовым блоком задержки τ нисходящего канала в нисходящем канале между базовым блоком и удаленным радиочастотным блоком, а также деление задержки на ошибку рассинхронизации ∆Tdl нисходящего потока данных, исходящего из
базового блока, и ошибку рассинхронизации δdl нисходящего потока данных, исходящего
из удаленного радиочастотного блока, где ∆Tdl = (|τ/к| + 1 ) × к , δdl = ∆Tdl - τ, а к - минимальная дискретность блокового формата канала передачи;
(102) введение базовым блоком метки синхронизации нисходящего потока данных в
нисходящий канал данных между базовым блоком и удаленным радиочастотным блоком,
где опорными являются эталонные локальные тактовые интервалы, а ошибка рассинхронизации между меткой синхронизации нисходящего потока данных и эталонными локальными тактовыми интервалами равна ∆Tdl, а также отправку метки синхронизации
нисходящего потока данных и нисходящего потока данных на удаленный радиочастотный
блок с опережением на ∆Tdl либо с задержкой на (Tsyn - ∆Tdl), где Tsyn - период системных
тактовых интервалов, а также
(103) отправку базовым блоком δdl на удаленный радиочастотный блок через канал
передачи служебных сигналов верхнего уровня.
Кроме того, метка синхронизации нисходящего потока данных дополнительно содержит заголовок пакета данных, полезные данные, а также
циклический избыточный код (CRC), причем:
полезные данные включают заголовок данных синхронизации, представляющий собой
фиксированный специальный байт;
CRC является проверкой содержания пакета данных, а также
заголовок пакета данных содержит:
адрес, включающий исходный адрес, являющийся адресом базового блока, а также адрес назначения, являющийся адресом удаленного радиочастотного блока;
тип данных, отображающий тип данных в пакете, причем тип данных метки синхронизации обратного потока является пакетом синхронизации;
временную отметку, значение которой связано с типом данных, представляющую собой номера начального и конечного блоков, а также номер таймслота нисходящего потока
между двумя последовательными метками синхронизации в случае, если тип данных является пакетом синхронизации, а также
длину данных, отображающую информацию о длине пакета данных.
Этап (2) может дополнительно подразделяться на:
(201) извлечение и восстановление удаленным радиочастотным блоком канального
тактового интервала между базовым блоком и удаленным радиочастотным блоком; определение местонахождения меток синхронизации данных, принадлежащих удаленному радиочастотному блоку, на основании информации об адресе и типе данных, содержащихся
в заголовке пакета данных; последующее считывание и сравнение данных заголовка, а
также извлечение информации о номере блока данных и номере таймслота во временной
отметке;
(202) формирование удаленным радиочастотным блоком тактовых интервалов, основанных на данных заголовка в метке синхронизации нисходящего потока, канальных тактовых интервалах, ошибке рассинхронизации δdl нисходящего потока данных, исходящего
9
BY 15429 C1 2012.02.28
из удаленного радиочастотного блока, то есть запуск тактового интервала с задержкой на
δdl после считывания последнего бита заголовка данных синхронизации на основании
принятого канального тактового интервала, а также
(203) синхронизацию удаленным радиочастотным блоком локальных тактовых интервалов со сформированными тактовыми интервалами с целью достижения синхронизации
между удаленным радиочастотным блоком и базовым блоком.
Этап (3) может дополнительно подразделяться на:
(301) запоминание удаленным радиочастотным блоком номера блока данных и номера
таймслота нисходящих данных, а также передачу данных через антенный порт;
(302) получение удаленным радиочастотным блоком обратного потока данных, а также формирование метки синхронизации обратного потока после задержки 3-х системных
таймслотов на основании системных тактовых интервалов, синхронизированных с базовым блоком, а также
(303) отправку удаленным радиочастотным блоком метки синхронизации обратного
потока и обратного потока данных на базовый блок через обратный канал.
Метка синхронизации обратного потока дополнительно содержит заголовок пакета
данных, полезные данные, а также циклический избыточный код (CRC), причем:
полезные данные включают заголовок данных синхронизации, представляющий собой
фиксированный специальный байт;
CRC является проверкой содержания пакета данных, а также
заголовок пакета данных содержит:
адрес, включающий исходный адрес, являющийся адресом удаленного радиочастотного блока, а также адрес назначения, являющийся адресом базового блока;
тип данных, отображающий тип данных в пакете, причем тип данных метки синхронизации нисходящего потока является пакетом синхронизации;
временную отметку, значение которой связано с типом данных, представляющую собой номера начального и конечного блоков данных, а также номер таймслота нисходящего потока между двумя последовательными метками синхронизации в случае, если тип
данных является пакетом синхронизации, а также
длину данных, отображающую информацию о длине пакета данных.
Кроме того, фиксированный специальный байт относится к байтам, отличающимся от
обобщенных данных IQ, определяется заранее базовым блоком и удаленным радиочастотным блоком и не изменяется между двумя смежными определениями.
Кроме того, если сигналы между базовым блоком и удаленным радиочастотным блоком передают с формированием блоков данных заданного формата, метки синхронизации
нисходящего и обратного потоков содержат только заголовок данных синхронизации
(SynData), а также номер блока данных и номер таймслота. Базовый блок и удаленный радиочастотный блок определяют положения меток синхронизации посредством поиска
SynData в каналах и формирования тактовых интервалов для удаленного радиочастотного
блока либо посредством получения прерывания для базового блока.
Кроме того, этап (4) сравнения заголовка данных синхронизации включает:
(401) получение базовым блоком метки синхронизации обратного потока, извлечение
из нее и сравнение заголовка данных синхронизации, а также
(402) сравнение базовым блоком извлеченных данных заголовка с данными заголовка,
записанными в базовом блоке, подтверждение действительности меток синхронизации в
случае, если они непротиворечивы, в противном случае продолжение поиска метки синхронизации обратного потока и сравнение данных заголовка обратного потока, а также
составление отчета о предупреждении в случае, если действительная метка синхронизации в заранее оговоренном временном интервале не найдена.
Данное изобретение предлагает способ синхронизации и компенсации задержки между системой базовых станций и радиочастотной системой, посредством которого достига10
BY 15429 C1 2012.02.28
ется синхронизация и компенсация задержки обратного потока между базовым блоком и
множеством связанных с ним удаленных радиочастотных блоков, данный способ включает следующие этапы:
(1) запись номера нисходящего блока данных и номера таймслота удаленным радиочастотным блоком, синхронизированным нисходящим потоком с базовым блоком, а также
передача нисходящих данных после их получения, получение обратного потока данных и
введение записанного номера блока данных и номера таймслота в метку синхронизации
обратного потока данных после задержки на 3 системных таймслота, основанной на системных тактовых интервалах, а также отправка метки синхронизации обратного потока и
данных обратного потока на базовый блок через обратный канал;
(2) получение базовым блоком метки синхронизации обратного потока, извлечение и
сравнение заголовка данных синхронизации после верификации действительности метки
синхронизации обратного потока, извлечение информации о номере блока данных и номере таймслота, а также формирование прерывания в зависимости от временного положения данных заголовка в метке синхронизации обратного потока, прием обратного потока
данных, основанных на прерывании, а также сравнение номера блока данных и номера
таймслота обратного потока с номером блока данных и номером таймслота нисходящего
потока.
Кроме того, метка синхронизации обратного потока дополнительно содержит заголовок пакета данных, полезные данные, а также циклический избыточный код (CRC), причем:
полезные данные включают заголовок данных синхронизации, представляющий собой
фиксированный специальный байт;
CRC является проверкой содержания пакета данных, а также
заголовок пакета данных содержит:
адрес, включающий исходный адрес, являющийся адресом удаленного радиочастотного блока, а также адрес назначения, являющийся адресом базового блока;
тип данных, отображающий тип данных в пакете, причем тип данных метки синхронизации обратного потока является пакетом синхронизации;
временную отметку, значение которой связано с типом данных, представляющую собой начальный и конечный номера блоков данных, а также номер таймслота обратного
потока между двумя последовательными метками синхронизации в случае, если типом
данных является пакет синхронизации, а также
длину данных, отображающую информацию о длине пакета данных.
Этап (2) сравнения заголовка данных синхронизации может дополнительно подразделяться на:
(201) получение базовым блоком метки синхронизации обратного потока, извлечение
и сравнение заголовка данных синхронизации, а также
(202) сравнение базовым блоком извлеченного заголовка данных синхронизации с заголовком данных синхронизации, записанным в базовом блоке, подтверждение действительности метки синхронизации в случае, если они непротиворечивы, в противном случае
продолжение поиска метки синхронизации обратного потока и сравнение заголовка данных синхронизации обратного потока, а также составление отчета о предупреждении в
случае, если действительная метка синхронизации в заранее оговоренном временном интервале не найдена.
Кроме того, если сигналы между базовым блоком и удаленным радиочастотным блоком передают с формированием блока данных фиксированного формата, метка синхронизации обратного потока содержит только заголовок данных синхронизации (SynData), а
также номер блока данных и номер таймслота. Базовый блок и удаленный радиочастотный блок определяют положения меток синхронизации посредством поиска SynData в ка-
11
BY 15429 C1 2012.02.28
налах и формирования тактовых интервалов удаленного радиочастотного блока либо посредством получения прерывания для базового блока.
Кроме того, фиксированный специальный байт относится к байтам, отличающимся от
обобщенных данных IQ, определяется заранее базовым блоком и удаленным радиочастотным блоком и не изменяется между двумя смежными определениями.
Данное изобретение предлагает способ синхронизации и компенсации задержки между системой базовых станций и радиочастотной системой, посредством которого достигается синхронизация и компенсация нисходящей задержки между базовым блоком и
множеством связанных с ним удаленных радиочастотных блоков, данный способ включает следующие этапы:
(1) вычисление базовым блоком ошибки рассинхронизации ∆Tdl нисходящего потока
данных, исходящего из базового блока, а также ошибки рассинхронизации δdl нисходящего потока данных, исходящего из удаленного радиочастотного блока, где опорными являются эталонные локальные тактовые интервалы, а ∆Tdl является ошибкой
рассинхронизации; введение метки синхронизации нисходящего потока данных в канал
передачи нисходящих данных, а также отправку метки синхронизации нисходящего потока данных и нисходящих данных на удаленный радиочастотный блок с опережением на
∆Tdl либо с задержкой на (Tsyn - ∆Tdl), а также отправку δdl на удаленный радиочастотный
блок через канал передачи служебных сигналов верхнего уровня, где Tsyn - период системных тактовых интервалов, а также
(2) извлечение и восстановление удаленным радиочастотным блоком канальных тактовых интервалов между базовым блоком и удаленным радиочастотным блоком; прием
метки синхронизации нисходящего потока данных и ошибки рассинхронизации δdl нисходящего потока данных, исходящего из удаленного радиочастотного блока; задержку запуска тактового интервала на δdl после считывания последнего бита заголовка данных
синхронизации в метке синхронизации нисходящего потока данных на основании принятого канального тактового интервала для синхронизации локальных тактовых интервалов
со сформированными тактовыми интервалами.
Этап (1) может дополнительно подразделяться на:
(1) вычисление базовым блоком задержки τ нисходящего канала в нисходящем канале
между базовым блоком и удаленным радиочастотным блоком, а также деление задержки
на ошибку рассинхронизации ∆Tdl нисходящего потока данных, исходящего из базового
блока, а также на ошибку рассинхронизации δdl нисходящего потока данных, исходящего
из удаленного радиочастотного блока, где ∆Tdl = (|τ/к| + 1)×к, δdl = ∆Tdl - τ, а к - минимальная дискретность блока данных фиксированного формата канала передачи;
(102) введение базовым блоком метки синхронизации нисходящего потока данных в
нисходящий канал данных между базовым блоком и удаленным радиочастотным блоком,
где опорными являются эталонные локальные тактовые интервалы, а ошибка рассинхронизации между меткой синхронизации нисходящего потока данных и эталонными локальными тактовыми интервалами равна ∆Tdl; отправку метки синхронизации
нисходящего потока данных и нисходящего потока данных на удаленный радиочастотный
блок с опережением на ∆Tdl либо с задержкой на (Tsyn - ∆Tdl), где Tsyn - период системных
тактовых интервалов, а также
(103) отправку базовым блоком δdl на удаленный радиочастотный блок через канал
передачи служебных сигналов верхнего уровня.
Кроме того, метка синхронизации нисходящего потока данных дополнительно содержит заголовок пакета данных, полезные данные, а также циклический избыточный код
(CRC), причем:
полезные данные включают заголовок данных синхронизации, представляющий собой
фиксированный специальный байт;
12
BY 15429 C1 2012.02.28
CRC является проверкой содержания пакета данных, а также
заголовок пакета данных содержит:
адрес, включающий исходный адрес, являющийся адресом базового блока, а также адрес назначения, являющийся адресом удаленного радиочастотного блока;
тип данных, отображающий тип данных в пакете, причем тип данных метки синхронизации нисходящего потока является пакетом синхронизации;
временную отметку, значение которой связано с типом данных, представляющую собой номера начального и конечного блоков, а также номер таймслота нисходящего потока
между двумя последовательными метками синхронизации в случае, если тип данных является пакетом синхронизации, а также
длину данных, отображающую информацию о длине пакета данных.
Этап (2) может дополнительно подразделяться на:
(201) извлечение и восстановление удаленным радиочастотным блоком канальных
тактовых интервалов между базовым блоком и удаленным радиочастотным блоком; определение местонахождения меток синхронизации, принадлежащих удаленному радиочастотному блоку, на основании информации об адресе и типе данных, содержащихся в
заголовке пакета данных; последующее считывание и сравнение данных заголовка, а также извлечение информации о номере блока данных и номере таймслота во временной отметке;
(202) формирование удаленным радиочастотным блоком тактовых интервалов, основанных на данных заголовка в метке синхронизации нисходящего потока, канальных тактовых интервалах, ошибке рассинхронизации δdl нисходящего потока данных, исходящего
из удаленного радиочастотного блока, то есть запуск тактового интервала с задержкой на
δdl после считывания последнего бита заголовка данных синхронизации на основании
принятого канального тактового интервала, а также
(203) синхронизацию удаленным радиочастотным блоком локальных тактовых интервалов со сформированными тактовыми интервалами для достижения синхронизации между удаленным радиочастотным блоком и базовым блоком.
Вышеописанный способ может также использоваться, когда сигналы между BBU и
RRU передаются с формированием блока данных фиксированного формата. Единственное
различие состоит в том, что метки синхронизации обратного потока и нисходящего потока содержат не заголовок пакета, а заголовок данных синхронизации (SynData), а также
номер блока данных и номер таймслота, а BBU и RRU определяют положения меток синхронизации посредством поиска SynData в каналах и формирования тактовых интервалов
для RRU либо посредством получения прерывания для BBU. Остальные этапы синхронизации и компенсации задержки идентичны тем, что представлены в описанной здесь технической схеме.
Способ синхронизации и компенсации задержки в соответствии с настоящим изобретением вводит синхронизацию между BBU и RRU посредством временных отметок, основанных на высокоскоростном канале между BBU и RRU. В частности, компенсация
задержки канала в нисходящем направлении осуществляется посредством двухуровневой
регулировки задержки в BBU и в RRU, а в обратном направлении задержка компенсируется через формирование данных с уже скомпенсированным прерыванием (моментом передачи). Способом в соответствии с настоящим изобретением осуществляется
синхронизация и точная компенсация задержки между системой базовых станций и радиочастотной системой. Такой метод позволяет адаптировать сигналы между базовым и
удаленным радиочастотным блоками GSM/EDGE к различным протоколам передачи.
Кроме того, данный метод применим к передаче данных в блоке данных фиксированного
формата.
13
BY 15429 C1 2012.02.28
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 схематично представлена диаграмма синхронизации и компенсации задержки между базовым блоком (BBU) и удаленным радиочастотным блоком (RRU) в соответствии с одним из примеров реализации настоящего изобретения.
На фиг. 2 схематично представлен формат метки синхронизации в соответствии с одним из примеров реализации настоящего изобретения.
Предпочтительные примеры реализации изобретения
Ниже приводится описание способа синхронизации и компенсации задержки в соответствии с настоящим изобретением, в соответствии с прилагаемыми чертежами и конкретными примерами реализации.
Способ синхронизации и компенсации задержки в соответствии с настоящим изобретением вводит синхронизацию между BBU и RRU посредством временных отметок, основанных на высокоскоростном канале между BBU и RRU. В частности, компенсация
задержки канала в нисходящем направлении осуществляется посредством двухуровневой
регулировки задержки BBU и RRU, а в обратном направлении компенсация задержки канала осуществляется формированием прерывания, получаемого при направлении данных
базовым блоком. Способом в соответствии с настоящим изобретением осуществляется
синхронизация и точная компенсация задержки между системой базовых станций и радиочастотной системой. Такой метод позволяет адаптировать сигналы между базовым и
удаленным радиочастотным блоками GSM/EDGE к различным протоколам передачи.
В архитектуре, где базовый блок и удаленный радиочастотный блок разделены, полоса пропускания велика и один базовый блок или пул базовых блоков может быть соединен
с множеством удаленных радиочастотных блоков, которые находятся в различных зонах и
соединяются с базовым блоком через высокоскоростной канал TDM. RRU, расположенные в различных местах, могут быть, в соответствии с требованиями, выполнены в виде
синхронизированных ячеек либо несинхронизированных ячеек. Диаграмма, схематично
иллюстрирующая связь базового блока (BBU) с множеством удаленных радиочастотных
блоков (RRU), показана на фиг. 1. На фиг. 1 RRU1, RRU2 и RRU3 включены последовательно и соединены с BBU оптоволоконными кабелями, RRU4 и RRU5 соединены с BBU
непосредственно. Конечно, конфигурация сети между RRU и BBU может иметь и другие
формы, например кольцевую либо древовидную. Вследствие того что длина оптоволокна
между RRU и BBU и длина отрезков оптоволокна между последовательно включенными
RRU различны, задержки, создаваемые оптоволоконными каналами, различны.
Существует большое количество способов измерения задержки между BBU и RRU.
Например, некоторые организации, такие как CPRI и PBSAI, предлагают способы измерения задержки. Данное изобретение предлагает не измерение задержки. Задержка оптоволоконного канала между BBU и RRU, задержка обработки в RRU и задержки между
оптическими портами, а также между оптическим портом и антенным портом RRU считаются известными величинами и могут быть измерены уже существующими способами
измерения, которые не являются предметом обсуждения настоящего изобретения.
В соответствии с изобретением BBU использует эталонные локальные тактовые интервалы, синхронизированные как с системными тактовыми интервалами BBU, так и с
системными тактовыми интервалами высокоскоростного канала между BBU и RRU. Для
способа в соответствии с настоящим изобретением нет большой разницы, передаются ли
сигналы базовой станции и радиосигналы по TDM-каналу с формированием блока данных
фиксированного формата либо с формированием пакета. Таким образом, описанный здесь
способ передачи данных посредством переноса пакета по каналу TDM также применим и
для передачи данных в блоке данных фиксированного формата.
Ниже описаны конкретные нисходящие и обратные процессы в соответствии со способом синхронизации и компенсации задержки между системой базовых станций и радиочастотной системой по настоящему изобретению.
14
BY 15429 C1 2012.02.28
1. Процессы в нисходящем направлении.
1) BBU рассчитывает задержку нисходящего канала в нисходящем канале между BBU
и RRU, а затем делит задержку на ошибку рассинхронизации ∆Tdl нисходящего потока
данных, исходящего из BBU, а также на ошибку рассинхронизации δdl нисходящего потока данных, исходящего из RRU, причем точность ∆Tdl равна минимальной дискретности
данных блока фиксированного формата нисходящего канала между BBU и RRU, δdl - разница между ∆Tdl и реальной задержкой нисходящего канала, ее точность соответствует
требованиям точности системы GSM/EDGE для синхронизации.
2) BBU вводит метку синхронизации нисходящего потока данных в нисходящий канал
данных между BBU и RRU, используя в качестве опорных эталонные локальные тактовые
интервалы. Ошибка рассинхронизации между меткой синхронизации нисходящего потока
данных и системными тактовыми интервалами равна ∆Tdl. BBU отправляет метку синхронизации нисходящего потока данных и нисходящий поток данных на удаленный радиочастотный блок с опережением на ∆Tdl либо с задержкой на (Tsyn - ∆Tdl), где Tsyn - период
системных тактовых интервалов GSM/EDGE.
Как показано на фиг. 2, метка синхронизации нисходящего потока данных содержит
Заголовок пакета данных, Полезные данные, а также циклический избыточный код (CRC),
причем Заголовок содержит Адрес, Тип, Временную отметку (Tstamp) и Длину.
Адрес в заголовке включает исходный адрес (адрес BBU), а также адрес назначения
(адрес RRU). Тип отображает тип Полезных данных, например пакет синхронизации,
служебный пакет, пакет управления, неиспользуемый пакет и т.д. Тип в метке синхронизации нисходящего потока данных является пакетом синхронизации.
Значение Временной отметки связано с Типом. Если Тип является пакетом синхронизации, то Временная отметка представляет номера начального и конечного блоков, а также номер таймслота нисходящего потока между двумя непрерывными метками
синхронизации; если Тип является служебным пакетом или пакетом управления, то Временная отметка представляет относительный временной порядок Полезных данных.
Полезные данные включают заголовок данных синхронизации (SynData), представляющий собой специальный фиксированный байт, определяемый BBU и RRU. То, что этот
байт - специальный, говорит о том, что он отличается от обобщенных (синфазных и сдвинутых по фазе на 90°) данных IQ как ряд фиксированных номеров 7FFFFFF большого
размера (такой байт может формироваться в виде случайной последовательности, и его
битовый номер определяется в соответствии с требованиями, причем, чем больше битов,
тем меньше вероятность того, что байт будет идентичным другим IQ данным). Данный
байт является фиксированным, так как определяется BBU и RRU заранее и не изменяется
между двумя смежными определениями.
Бит CRC применяется для циклического избыточностного контроля содержимого пакета.
3) BBU отправляет δdl на RRU через канал передачи служебных сигналов верхнего
уровня, например канал передачи служебных сигналов системы управления каналами передачи данных высокого уровня (HDLC) либо канал передачи служебных сигналов Ethernet протокола CPRI.
4) RRU извлекает и восстанавливает канальные тактовые интервалы между BBU и
RRU, находит метки данных синхронизации, относящиеся к RRU, основанные на информации об Адресе и Типе, содержащейся в заголовке, затем считывает и сравнивает SynData и извлекает информацию о номере блока данных и номере таймслота в Tstamp.
5) RRU формирует тактовые интервалы, основанные на SynData, в метке синхронизации нисходящего потока данных, канальных тактовых интервалах, а также ошибке рассинхронизации δdl нисходящего потока данных, исходящего из RRU, задерживая таким
образом запуск тактового интервала на δdl после считывания последнего бита заголовка
данных синхронизации, на основании принятого канального тактового интервала. Затем
15
BY 15429 C1 2012.02.28
RRU синхронизирует локальные тактовые интервалы со сформированными системными
тактовыми интервалами с целью достижения синхронизации между RRU и BBU.
2. Процессы в обратном направлении.
6) Номер блока нисходящих данных и номер таймслота записываются в RRU, затем
RRU передает данные через антенный порт, принимает обратный поток данных и формирует метку синхронизации обратного потока после задержки на 3 таймслота GSM/EDGE,
основанной на системных тактовых интервалах, синхронизированных с BBU, и посылает
метку синхронизации обратного потока и обратный поток данных на BBU через обратный
канал.
Как показано на фиг. 2, метка синхронизации обратного потока также содержит Заголовок пакета данных, Полезные данные, а также CRC, причем Заголовок содержит Адрес,
Тип, Временную отметку (Tstamp) и Длину.
Адрес в Заголовке включает исходный адрес (адрес BBU), а также адрес назначения
(адрес RRU). Тип отображает тип Полезных данных, например пакет синхронизации,
служебный пакет, пакет управления, неиспользуемый пакет и т.д. Тип в метке синхронизации обратного потока является пакетом синхронизации. Значение Tstamp связано с Типом. Если Тип является пакетом синхронизации, то Tstamp представляет номера
начального и конечного блоков, а также номер таймслота обратного потока между двумя
непрерывными метками синхронизации; если Тип является служебным пакетом или пакетом управления, то Временная отметка представляет относительный временной порядок
Полезных данных. В метке синхронизации обратного потока номер блока данных и номер
таймслота в Tstamp идентичны соответствующим данным нисходящего потока, записанным в RRU.
Полезные данные включают заголовок данных синхронизации (SynData), представляющий собой специальный фиксированный байт, определяемый BBU и RRU. То, что этот
байт - специальный, говорит о том, что он отличается от обобщенных (синфазных и сдвинутых по фазе на 90°) данных IQ как ряд фиксированных номеров 7FFFFFF большого
размера (такой байт может формироваться в виде случайной последовательности, и его
битовый номер определяется в соответствии с требованиями, причем, чем больше битов,
тем меньше вероятность того, что байт будет идентичным другим IQ данным). Данный
байт является фиксированным, так как определяется BBU и RRU заранее и не изменяется
между двумя смежными определениями.
Бит CRC применяется для циклического избыточностного контроля содержимого пакета.
7) BBU принимает от RRU метку синхронизации обратного потока, основанную на
Адресе и Типе пакета, извлекает заголовок данных синхронизации (SynData), а затем
сравнивает извлеченные данные SynData с заданными данными заголовка данных синхронизации для подтверждения действительности метки синхронизации обратного потока.
BBU извлекает данные номера блока данных и номера таймслота из Tstamp, если SynData
признан действительным, либо повторяет шаг 7), если SynData признан недействительным. В случае если действительная метка синхронизации в заранее оговоренном временном интервале по-прежнему не найдена, BBU составляет отчет о предупреждении для
программного обеспечения верхнего уровня. Целью сравнения заголовка данных синхронизации является определение правильности заголовка данных синхронизации. Поскольку
заголовок данных синхронизации (SynData) представляет собой специальный фиксированный байт, BBU сравнивает извлеченные SynData с записанными SynData для подтверждения их непротиворечивости. BBU подтверждает действительность метки
синхронизации в случае, если они непротиворечивы, в противном случае продолжает поиск меток синхронизации обратного потока и сравнение SynData обратного потока, а также составляет отчет о предупреждении в случае, если действительная метка
синхронизации в заранее оговоренном временном интервале не найдена.
16
BY 15429 C1 2012.02.28
8) BBU формирует прерывание в зависимости от временного положения SynData в
метке синхронизации обратного потока. Базовый блок принимает обратный поток данных,
а также данные номера блока данных и номера таймслота, основанных на прерывании, и
сравнивает номер блока данных и номер таймслота обратного потока с номером блока
данных и номером таймслота нисходящего потока.
Номер блока данных и номер таймслота непрерывны и периодичны. Задачей извлечения номеров блоков данных, а также номеров таймслотов обратного и нисходящего потоков данных является обеспечение для BBU возможности иметь информацию о
соответствующих соотношениях между таймслотами обратных и нисходящих потоков
данных. В соответствии с протоколом GSM/EDGE данные о числе пользователей переносятся посредством таймслотов в беспроводных портах, причем каждый отдельный таймслот либо каждые несколько таймслотов несут служебную информацию для одного
пользователя. Таймслот обратного потока данных, несущий служебные данные для одного пользователя, появляется на 3 таймслота позже нисходящего таймслота, несущего служебные данные этому же пользователю. Например, если N-ный таймслот М-ного блока в
нисходящем направлении беспроводного порта базовой станции (в настоящем изобретении - RRU) несет служебные данные для пользователя А, таймслот обратного потока,
принятый 3-мя таймслотами позднее, должен нести обратные служебные данные пользователя А. Для того чтобы идентифицировать и различать различные случаи, когда данные
пользователя переносятся посредством таймслотов нисходящих и обратных потоков данных, в протоколе GSM/EDGE прописано, что относительно таймслота нисходящего потока данных таймслот обратного потока данных (таймслот, заполненный рабочими данными
пользователя А), полученный 3-мя таймслотами позднее, по-прежнему представлен Nным таймслотом М-ного блока данных. В настоящем изобретении номера блока данных и
номер таймслота обратного и нисходящего потока данных помещены в Tstamp, при этом
BBU отправляет на RRU номер блока данных и номер таймслота нисходящего блока данных либо начальный и конечный номера блока данных и номера таймслотов из множества
таймслотов посредством Tstamp, a RRU записывает номера блока данных и таймслотов, а
также передает таймслот нисходящего потока данных через беспроводной порт. Таймслот
обратного потока данных получают 3-мя таймслотами позднее таймслота нисходящего
потока данных и затем к нему добавляют метку синхронизации обратного потока данных,
в которой номер блока данных и номер таймслота в Tstamp являются номером блока данных и номером таймслота нисходящего блока данных, записанными в RRU.
В соответствии с описанными процессами в нисходящем направлении синхронизация
BBU и RRU достигается посредством метки синхронизации нисходящего потока данных,
в частности RRU формирует тактовые интервалы после приема метки синхронизации
нисходящего потока данных, а затем локальные тактовые интервалы RRU синхронизируются с указанными тактовыми интервалами, тем самым осуществляя синхронизацию
между BBU и RRU. Компенсация нисходящей задержки осуществляется посредством
двухуровневой регулировки времени, как описано ниже.
(1) Регулировка первого уровня происходит в BBU. Как описано в этапе 2), BBU регулирует ошибку рассинхронизации ∆Tdl нисходящего потока данных, которая рассчитывается на основании задержки нисходящего канала передачи данных между BBU и RRU.
BBU посылает метку синхронизации нисходящего потока данных и данные ∆Tdl с опережением или с задержкой и компенсирует задержку канала передачи. Вследствие ограничения минимальной дискретности блокового формата в канале передачи и
мультиплексирования несущей, реальная задержка канала передачи τ может быть не кратна целому числу минимальной дискретности к блока данных фиксированного формата в
канале передачи. В соответствии с изобретением ∆Tdl определяется следующим образом:
∆Tdl = ([τ/к] + 1)×к.
17
BY 15429 C1 2012.02.28
Поэтому результат τ/к округляется в сторону большего целого, где [ ] - округление в
меньшую сторону, а [τ/к] + 1 - округление в большую сторону. Следовательно, ошибка
рассинхронизации ∆Tdl нисходящего потока данных, исходящего из BBU, не может точно
компенсировать задержку передачи нисходящего канала. Компенсация задержки первого
уровня является грубой. Поскольку ∆Tdl в вышеуказанной формуле превышает реальную
задержку, первую компенсацию задержки в BBU также называют перекомпенсацией.
(2) Компенсация второго уровня происходит в RRU. BBU рассчитывает разницу между задержкой τ нисходящего канала передачи и ∆Tdl, т.е. нисходящую ошибку рассинхронизации δdl RRU, где δdl = ∆Tdl - τ. Затем BBU отправляет δdl в RRU через канал передачи
служебных сигналов верхнего уровня. При выполнении второго уровня компенсации, как
описано в шаге 5), RRU формирует тактовые интервалы в метке синхронизации нисходящего потока с задержкой на δdl.
Точная задержка в нисходящем канале передачи может достигаться посредством описанной здесь двухуровневой компенсации для осуществления синхронизации между BBU
и RRU.
Преимущество способа в соответствии с изобретением заключается в использовании
временных меток в качестве носителя данных синхронизации BBU и RRU. Требования
BBU и RRU в отношении канальных тактовых интервалов и блока данных фиксированного формата снижены, и между BBU и RRU формата GSM/EDGE можно использовать различные каналы передачи, сократив тем самым стоимость системы. Установка ошибки
рассинхронизации двухуровневой компенсации задержки нисходящего потока данных
позволяет точно компенсировать задержку нисходящего канала, что также снижает требования к дискретности данных мультиплексного канала.
После компенсации задержки нисходящего канала тактовые интервалы BBU синхронизируются с RRU, нисходящая передача и обратный прием в системе GSM/EDGE используют тактовые интервалы RRU как опорные. В соответствии с протоколом 3GPP,
разница между обратными и нисходящими приемопередающими тактовыми интервалами
для одного и того же пользователя системы GSM/EDGE равна трем таймслотам, т.е. данные обратного потока этого пользователя могут быть получены спустя 3 таймслота относительно нисходящего приема. RRU записывает номер блока данных и номер таймслота в
метке синхронизации нисходящего потока данных, вносит номер блока данных и номер
таймслота в метку синхронизации обратного потока спустя 3 таймслота и отправляет их,
вместе с обратными данными таймслота в BBU.
BBU анализирует метку синхронизации обратного потока в соответствии со способом,
описанным в шагах 7), 8), и запускает прием прерывания. BBU демодулирует полученные
данные и сравнивает номер обратного блока данных и номер обратного таймслота с номером нисходящего блока данных и номером нисходящего таймслота. Обратный прием позволяет принимать данные точно, без компенсации задержки обратного канала в BBU и
RRU.
Синхронизация между BBU и RRU достигается через метки синхронизации обратного
потока. Более того, эталонные тактовые интервалы нисходящего и обратного потоков
GSM/EDGE формируются в RRU таким образом, что задержка обратного канала становится внутренней задержкой. Настоящим изобретением предлагается четкое получение
данных от базового блока без компенсации задержки обратного потока посредством запуска прерывания приема данных BBU с использованием меток синхронизации, а также
отслеживания и сравнения номеров блоков данных и номеров таймслотов.
Описанный способ может применяться при передаче сигналов между BBU и RRU с
формированием блока данных фиксированного формата. Единственная разница заключается в том, что метки синхронизации обратного и нисходящего потоков содержат не Заголовок, а SynData, номер блока данных и номер таймслота. Кроме того, BBU и RRU
определяют положение меток синхронизации посредством поиска SynData в каналах и
18
BY 15429 C1 2012.02.28
формируют тактовые интервалы для RRU либо принимают прерывания для BBU. Другие
этапы синхронизации и компенсации задержки аналогичны тем, что описаны в вышеуказанном способе.
Пример.
Принимая во внимание, что, как показано на фиг. 1, при передаче данных по сети
между базовым блоком (BBU) и удаленным радиочастотным блоком (RRU) системы
GSM/EDGE синхронизация между BBU и RRU занимает 60 миллисекунд (мс), минимальная продолжительность мультиплексного блока данных фиксированного формата в высокоскоростном TDM канале между BBU и RRU равна k микросекунд, точность измерения
задержки канала составляет менее 4 наносекунд (нс), а задержка канала между BBUl и
RRU равна τ1 (принимая микросекунду за единицу измерения).
На примере RRU1, на основании передачи данных по сети, показанной на фиг. 1, и параметров, указанных выше, ниже описаны этапы способа синхронизации и компенсации
задержки в соответствии с настоящим изобретением.
Этап 1. Сначала BBU рассчитывает задержку τ1 канала между BBU и RRUl для получения ошибок рассинхронизации ∆Tdl и δdl (принимая микросекунду за единицу измерения) для двухуровневой компенсации задержки BBU и RRUl соответственно:
∆Tdl = ([τ1/к] + 1)×к, δdl = (∆Tdl - τ1).
Этап 2. Осуществляют синхронизацию и компенсацию задержки нисходящего потока.
1) В нисходящем направлении BBU вводит метку синхронизации нисходящего потока
данных и нисходящие данные в канал с опережением на ∆Tdl, что составляет 60 мс, относительно локальных тактовых интервалов.
Метка синхронизации, содержащая в пределах 60 мс Адрес, Тип, Длину и SynData, состоящие из фиксированных специальных символов, номер блока данных и номер таймслота, а также информацию CRC, отправляется каждые 60 мс. Номер блока данных и номер
таймслота, отображающий начальный и конечный номера блока данных и номер каждого
таймслота, переданные между двумя непрерывными метками синхронизации.
2) BBU посылает δdl на RRUl через канал передачи служебных сигналов верхнего
уровня, такой как канал передачи служебных сигналов HDLC либо канал передачи служебных сигналов Ethernet протокола CPRI.
3) RRUl принимает данные, отправленные BBU и основанные на Адресе и Типе пакета, а также извлекает и сравнивает SynData, составленные из фиксированных специальных
символов. RRUl формирует тактовые интервалы с задержкой на δdl = 60 мс, после того как
был получен последний бит SynData метки синхронизации нисходящего потока, а затем
синхронизирует свои локальные тактовые интервалы (52 MHz) в течение следующих
60 мс для осуществления синхронизации RRUl и BBU.
Этап 3. Осуществляют синхронизацию и компенсацию задержки обратного потока.
4) RRUl анализирует и записывает номер блока данных и номер таймслота нисходящего потока.
5) RRUl формирует все тактовые интервалы, передаваемые и принимаемые
GSM/EDGE, на основании локальных тактовых интервалов в течение 60 мс, а затем передает все таймслоты по порядку. В соответствии с указаниями протокола принимаемые
тактовые интервалы обратного потока, поступающие на беспроводный порт RRU1, на три
таймслота отстают от передаваемых тактовых интервалов нисходящего потока. RRUl вводит метку синхронизации обратного потока в обратный канал после получения данных о
таймслотах обратного потока.
Метка синхронизации обратного потока, содержащая Адрес, Тип, Длину и SynData,
составленные из фиксированных специальных символов, номер блока данных и номер
таймслота, а также информацию CRC, отправляется каждые 60 мс. Номер блока данных и
номер таймслота являются номером блока данных и номером таймслота метки синхронизации нисходящего потока, записанной в RRU1.
19
BY 15429 C1 2012.02.28
6) BBU принимает метку синхронизации обратного потока, основанную на Адресе и
Типе пакета, извлекает и сравнивает SynData, составленные из фиксированных специальных символов, и запускает прием прерывания, отмечая начало приема BBU данных обратного потока. Интервал прерывания составляет 15/26 мс.
7) Базовый блок принимает данные, основанные на прерывании, и сравнивает номер
блока данных и номер таймслота обратного потока с номером блока данных и номером
таймслота нисходящего потока для определения их непротиворечивости.
RRUl осуществляет синхронизацию и компенсацию задержки между базовым блоком
и удаленным радиочастотным блоком GSM/EDGE вышеописанным способом.
Остальные RRU функционируют аналогично, за исключением RRU, соединенных последовательно. Например, задержка нисходящего канала для RRU2 равна τ1 + τr1 + τ2, где
τr1 - задержка обработки RRUl, а τ2 - задержка канала между RRUl и RRU2. Все RRU синхронизируют с BBU, и задержки от этих RRU до беспроводного порта одинаковы. Поэтому RRUl синхронизируют с RRU2 в ячейке 1, а ячейку 1 также синхронизируют с ячейкой 2.
Промышленная применимость
Способ синхронизации и компенсации задержки между системой базовых станций и
радиочастотной системой по настоящему изобретению предназначен для синхронизации и
компенсации задержки между системой базовых станций и радиочастотной системой
Глобальной Системы Мобильной связи (GSM)/модификации GSM с увеличенной скоростью передачи данных (EDGE). Синхронизация между базовым блоком (BBU) и удаленным радиочастотным блоком (RRU) осуществляется в высокоскоростном канале
посредством временных меток обратного и нисходящего потоков. Данным изобретением
предлагается такая синхронизация и точная компенсация задержки между базовым блоком и удаленным радиочастотным блоком, которая позволяет адаптировать сигналы между базовым блоком и удаленным радиочастотным блоком GSM/EDGE к различным
протоколам передачи. В способе также используется передача данных в блоке данных
фиксированного формата.
Фиг. 2
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
20
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
231 Кб
Теги
by15429, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа