專利名稱：確定第一與第二時(shí)鐘域之間的時(shí)間差的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本技術(shù)領(lǐng)域涉及確定不同時(shí)鐘域之間的時(shí)間差。一個(gè)示例情況是在同一集成電路或不同集成電路上第一與第二處理電路之間的通信。這兩個(gè)處理電路之一可以是并串變換器/串并變換器(SERDES)，并且另一電路是專用集成電路(ASIC)。這可能發(fā)生在許多包括分布式無線電基站的環(huán)境中，其中，基站包括耦合到進(jìn)行RF處理的一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程無線電單元的主基帶處理單元。
背景和內(nèi)容在典型的蜂窩無線電系統(tǒng)中，無線用戶設(shè)備單元(UE)經(jīng)無線電接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)與一個(gè)或多個(gè)核心網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。用戶設(shè)備單元(UE)可以是移動(dòng)臺(tái)，諸如移動(dòng)電話(“蜂窩”電話)和具有移動(dòng)終端的膝上型計(jì)算機(jī)，并因而可以是例如便攜式、小型、手持式、含計(jì)算機(jī)或車載移動(dòng)裝置，這些裝置與無線電接入網(wǎng)絡(luò)交換話音和/或數(shù)據(jù)。或者，無線用戶設(shè)備單元可以是固定無線裝置，例如，作為無線本地環(huán)路或諸如此類的一部分的固定蜂窩裝置/終端。
無線電接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)覆蓋被分成小區(qū)區(qū)域的地理區(qū)域，每個(gè)小區(qū)區(qū)域由無線電基站服務(wù)。小區(qū)是由在基站站點(diǎn)的無線電設(shè)備提供無線電覆蓋的地理區(qū)域。每個(gè)小區(qū)由在該小區(qū)中廣播的獨(dú)特身份標(biāo)識(shí)。無線電基站通過空中接口與這些基站范圍內(nèi)的用戶設(shè)備單元(UE)進(jìn)行通信。在無線電接入網(wǎng)絡(luò)中，若干基站一般(例如，通過陸線或微波鏈路)連接到被稱為基站控制器(BSC)或無線電網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)的控制節(jié)點(diǎn)。控制節(jié)點(diǎn)監(jiān)管并協(xié)調(diào)連接的多個(gè)無線電基站的各種活動(dòng)?？刂乒?jié)點(diǎn)一般連接到一個(gè)或多個(gè)核心網(wǎng)絡(luò)。
蜂窩通信系統(tǒng)中的常規(guī)無線電基站一般位于單獨(dú)的位置，并且基帶電路與無線電電路之間的距離較短，例如大約1米。分布式無線電基站包括無線電設(shè)備控制(REC)和無線電設(shè)備(RE)。這兩部分可在物理上分開(即，RE可靠近天線，而REC位于可方便觸及的地點(diǎn))，或者兩者可如常規(guī)無線電基站設(shè)計(jì)中一樣共處同一位置。無線電設(shè)備控制(REC)執(zhí)行基帶信號(hào)處理，并且每個(gè)無線電設(shè)備(RE)在基帶頻率與射頻之間變換，并通過一根或多根天線發(fā)射和接收信號(hào)。每個(gè)RE為某個(gè)地理區(qū)域、扇區(qū)或小區(qū)服務(wù)。分開的、專用的光和/或電鏈路將無線電設(shè)備控制(REC)連接到多個(gè)遠(yuǎn)程無線電設(shè)備(RE)中的每個(gè)設(shè)備。然而，術(shù)語鏈路在這里使用時(shí)指邏輯鏈路，并且不限于任何特殊的物理介質(zhì)。每條鏈路承載從REC沿下行鏈路到RE的數(shù)字信息和從RE沿上行鏈路到REC的數(shù)字信息。
一直致力于在REC和一個(gè)或多個(gè)RE之間提供標(biāo)準(zhǔn)化的通用接口，從而為無線電基站實(shí)現(xiàn)靈活且有效的產(chǎn)品差異化和為RE與REC實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的技術(shù)演進(jìn)。一個(gè)此類標(biāo)準(zhǔn)是通用公共無線電接口(CPRI)，并且它為傳輸、連接和包括用戶平面數(shù)據(jù)、控制與管理(C&M)平面?zhèn)鬏敊C(jī)制及同步的控制定義必需的項(xiàng)目。CPRI接口承載用于REC與每個(gè)RE之間通信的定時(shí)信息、IQ數(shù)據(jù)樣本和操作與維護(hù)(O&M)鏈路。基于8B/10B編碼(將8比特的數(shù)據(jù)編碼為10比特的字)在時(shí)分復(fù)用(TDM)幀結(jié)構(gòu)中復(fù)用這三個(gè)流，該幀結(jié)構(gòu)在接口上傳送。通過在下行鏈路方向(REC-＞RE)將超幀首與REC中的幀首(FS)對(duì)齊來將定時(shí)信息傳遞到RE。每個(gè)RE抽取超幀首并將它用作恢復(fù)的幀首。該恢復(fù)的幀首應(yīng)得到補(bǔ)償以校正與下行鏈路接口相關(guān)聯(lián)的各種延遲分量。超幀控制信息包括已知的符號(hào)(例如，在CPRI中已知的符號(hào)是K28.5符號(hào))，以用于在REC和每個(gè)RE之間獲得同步。同步包括檢測(cè)該已知的符號(hào)以檢索(retrieve)一個(gè)或多個(gè)超幀邊界。
這種分布式基站的一個(gè)重要要求是準(zhǔn)確地測(cè)量和補(bǔ)償與分布式傳輸鏈路/內(nèi)部接口相關(guān)聯(lián)的傳輸時(shí)延。一般情況下，往返延遲被確定用于從REC發(fā)射信號(hào)到RE并將該信號(hào)返回到該REC。另一個(gè)關(guān)鍵要求是以很高的定時(shí)精度通過無線電/空中接口發(fā)射數(shù)據(jù)。在分布式基站中，這意味著耦合到REC的兩個(gè)RE應(yīng)非常準(zhǔn)確地同步。在一個(gè)示例情況中，兩個(gè)RE之間的最大定時(shí)差異可能是大約數(shù)十納秒。該最大定時(shí)差異主要“預(yù)算”用于模擬部分、溫度變化和安裝(誤)校準(zhǔn)。這留下僅大約幾納秒的用于數(shù)字部分的定時(shí)差異預(yù)算。
在以很高的定時(shí)精度通過無線電空中接口發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)，當(dāng)REC認(rèn)為是通過無線電空中接口發(fā)射幀時(shí)，REC具有由REC本地“空中幀”定時(shí)器或計(jì)數(shù)器維護(hù)的第一時(shí)間。類似地，RE具有由RE本地定時(shí)器或計(jì)數(shù)器維護(hù)的第二不同時(shí)間，RE通過抽取如CPRI規(guī)范中定義的K28.5符號(hào)、超幀號(hào)和幀號(hào)在從REC接收的幀中導(dǎo)出該時(shí)間。換而言之，REC數(shù)字電路和每個(gè)RE中的數(shù)字電路使用由相應(yīng)的本地定時(shí)器或計(jì)數(shù)器維護(hù)的不同時(shí)鐘域操作，即，使用在同一頻率操作但具有可變相位的兩個(gè)不同時(shí)鐘源。時(shí)鐘域被定義為設(shè)計(jì)中由單個(gè)時(shí)鐘或具有恒定相位關(guān)系的多個(gè)時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)的那部分。相反，含具有可變的相位和時(shí)間關(guān)系的時(shí)鐘的域被視為不同的時(shí)鐘域。為使REC和RE本地定時(shí)器精確同相，必須知道從REC到RE的CPRI接口延遲。該延遲的一部分取決于與每個(gè)REC和/或RE中的不同定時(shí)域相關(guān)聯(lián)的延遲。
REC和/或RE本身也可使用多個(gè)時(shí)鐘域操作。例如，REC可將包括使用第一內(nèi)部時(shí)鐘的成幀器/解幀器的基帶處理電路耦合到使用第二內(nèi)部時(shí)鐘的SERDES。RE可包括使用第一內(nèi)部時(shí)鐘的CPRI接口專用集成電路(ASIC)和使用第二不同內(nèi)部時(shí)鐘的無線電空中接口處理ASIC。在將數(shù)據(jù)從一個(gè)時(shí)鐘域傳送到另一時(shí)鐘域時(shí)，引入緩沖器以使數(shù)據(jù)同步。使用第一時(shí)鐘域定時(shí)信號(hào)將來自第一時(shí)鐘域的數(shù)據(jù)寫入緩沖器。使用第二時(shí)鐘域定時(shí)信號(hào)從緩沖器讀出該數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)在緩沖器中的時(shí)間取決于這兩個(gè)時(shí)鐘域之間的相位關(guān)系，并因此是未知的。由于緩沖延遲是REC與RE之間的總延遲的一部分，因此，應(yīng)測(cè)量該延遲以便可對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償。
在認(rèn)識(shí)到這些問題和挑戰(zhàn)后，發(fā)明者設(shè)計(jì)了一種解決方案，該解決方案不但用于分布式基站，而且用于由使用緩沖器或諸如此類在不同時(shí)鐘域之間更改而引起延遲的任何情況。緩沖電路使用與第一時(shí)鐘域相關(guān)聯(lián)的第一時(shí)鐘信號(hào)接收要由電子電路處理的數(shù)據(jù)。使用與第二時(shí)鐘域相關(guān)聯(lián)的第二時(shí)鐘信號(hào)輸出緩沖的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的緩沖與緩沖延遲相關(guān)聯(lián)。計(jì)數(shù)電路在啟動(dòng)計(jì)數(shù)輸入接收與第一時(shí)鐘域和將數(shù)據(jù)寫入緩沖電路相關(guān)聯(lián)的寫定時(shí)信號(hào)。計(jì)數(shù)電路在停止計(jì)數(shù)輸入接收與第二時(shí)鐘域和從緩沖電路讀出數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的讀定時(shí)信號(hào)。定時(shí)信號(hào)可以是任何類型的定時(shí)信號(hào)。若干非限制性示例包括時(shí)鐘信號(hào)、觸發(fā)信號(hào)、選通信號(hào)等。在接收寫定時(shí)信號(hào)與讀定時(shí)信號(hào)之間累計(jì)的計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)于緩沖延遲?？刂齐娐坊谠撚?jì)數(shù)值執(zhí)行控制操作。例如，累計(jì)的計(jì)數(shù)值表示第一與第二時(shí)鐘信號(hào)之間的相位差，并且控制電路可補(bǔ)償該相位差。
在一個(gè)非限制性詳細(xì)示例實(shí)施例中，第一時(shí)鐘域與第一處理電路相關(guān)聯(lián)，并且第一時(shí)鐘信號(hào)是與將數(shù)據(jù)寫入發(fā)射緩沖電路相關(guān)聯(lián)的發(fā)射寫時(shí)鐘。第二時(shí)鐘域與第二處理電路相關(guān)聯(lián)，并且第二時(shí)鐘信號(hào)是與從發(fā)射緩沖電路讀出數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的發(fā)射讀時(shí)鐘信號(hào)。第一和第二處理電路可與同一集成電路或單獨(dú)的集成電路相關(guān)聯(lián)。計(jì)數(shù)電路包括發(fā)射計(jì)數(shù)器。第二處理電路包括用于使用發(fā)射讀時(shí)鐘信號(hào)接收從發(fā)射緩沖電路以并行格式輸出的數(shù)據(jù)、根據(jù)發(fā)射串行時(shí)鐘信號(hào)將并行數(shù)據(jù)變換成串行格式并將串行數(shù)據(jù)提供到發(fā)射串行接口的并串變換器。發(fā)射寫時(shí)鐘信號(hào)和發(fā)射讀時(shí)鐘信號(hào)具有大約相同的頻率，該頻率低于發(fā)射串行時(shí)鐘信號(hào)的頻率。可根據(jù)發(fā)射串行時(shí)鐘信號(hào)為發(fā)射計(jì)數(shù)器提供時(shí)鐘。
在相反的接收方向上，第一時(shí)鐘域與第一處理電路相關(guān)聯(lián)，第一時(shí)鐘信號(hào)是與將數(shù)據(jù)寫入接收緩沖電路相關(guān)聯(lián)的接收寫時(shí)鐘，第二時(shí)鐘域與第二處理電路相關(guān)聯(lián)，并且第二時(shí)鐘信號(hào)是與從接收緩沖電路讀出數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的接收讀時(shí)鐘信號(hào)。計(jì)數(shù)電路包括接收計(jì)數(shù)器，并且第一處理電路包括用于以并行格式輸出接收讀時(shí)鐘信號(hào)、根據(jù)接收串行時(shí)鐘信號(hào)將來自串行接口的串行數(shù)據(jù)變換成并行格式并根據(jù)接收寫時(shí)鐘信號(hào)將并行數(shù)據(jù)寫入接收緩沖電路的串并變換器。接收寫時(shí)鐘信號(hào)和接收讀時(shí)鐘信號(hào)具有大約相同的頻率，該頻率低于接收串行時(shí)鐘信號(hào)的頻率。根據(jù)接收串行時(shí)鐘信號(hào)為接收計(jì)數(shù)器提供時(shí)鐘。
在一個(gè)優(yōu)選示例實(shí)施中，寫定時(shí)信號(hào)與將已知的同步符號(hào)寫入緩沖電路有關(guān)，并且讀定時(shí)信號(hào)與從緩沖電路讀出該已知的同步符號(hào)有關(guān)。示例同步符號(hào)是K28.5符號(hào)。
在另一示例實(shí)施例中，計(jì)數(shù)器電路還可包括配置為在啟動(dòng)計(jì)數(shù)輸入接收定時(shí)信號(hào)之一并在停止計(jì)數(shù)輸入接收與不同于第一和第二時(shí)鐘域的第三時(shí)鐘域相關(guān)聯(lián)的參考定時(shí)信號(hào)的時(shí)鐘計(jì)數(shù)器。控制電路基于累計(jì)的時(shí)鐘計(jì)數(shù)值執(zhí)行附加的控制操作。
特別有利(但仍是示例)的應(yīng)用是在分布式基站環(huán)境中，該基站包括與遠(yuǎn)程第二無線電基站節(jié)點(diǎn)共同操作的第一無線電基站節(jié)點(diǎn)?；緯r(shí)鐘源產(chǎn)生第一參考時(shí)鐘信號(hào)。成幀器/解幀器將信息格式化成幀，并使用第二參考時(shí)鐘信號(hào)將幀傳送到并串變換器/串并變換器(SERDES)/從SERDES接收幀。SERDES接收第一參考時(shí)鐘信號(hào)，并為發(fā)射和接收路徑生成字時(shí)鐘信號(hào)和串行時(shí)鐘信號(hào)。第二參考時(shí)鐘和字時(shí)鐘具有基本上相同的頻率但不同相。串行時(shí)鐘具有明顯高于第二參考時(shí)鐘和字時(shí)鐘的頻率。
SERDES包括用于根據(jù)第二參考時(shí)鐘信號(hào)存儲(chǔ)來自成幀器的數(shù)據(jù)字并根據(jù)發(fā)射字時(shí)鐘信號(hào)輸出存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)字的發(fā)射緩沖器。發(fā)射緩沖器中數(shù)據(jù)字的緩沖與發(fā)射緩沖延遲相關(guān)聯(lián)。接收緩沖器根據(jù)接收字時(shí)鐘信號(hào)存儲(chǔ)接收的數(shù)據(jù)字，并根據(jù)第二參考時(shí)鐘信號(hào)將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)字輸出到解幀器。接收緩沖器中數(shù)據(jù)字的緩沖與接收緩沖延遲相關(guān)聯(lián)。
在將數(shù)據(jù)寫入發(fā)射緩沖器時(shí)，發(fā)射計(jì)數(shù)器在啟動(dòng)計(jì)數(shù)輸入接收與第二參考時(shí)鐘信號(hào)相關(guān)聯(lián)的發(fā)射寫定時(shí)信號(hào)。在從發(fā)射緩沖器讀出數(shù)據(jù)字時(shí)，它還在停止計(jì)數(shù)輸入接收與發(fā)射字時(shí)鐘信號(hào)相關(guān)聯(lián)的接收讀定時(shí)信號(hào)。在接收發(fā)射寫定時(shí)信號(hào)和發(fā)射讀定時(shí)信號(hào)之間累計(jì)的發(fā)射緩沖計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)于發(fā)射緩沖延遲。類似地，在將數(shù)據(jù)字寫入接收緩沖器時(shí)，接收計(jì)數(shù)器在啟動(dòng)計(jì)數(shù)輸入接收與接收字時(shí)鐘信號(hào)相關(guān)聯(lián)的接收寫定時(shí)信號(hào)，并在從接收緩沖器讀出數(shù)據(jù)字時(shí)，在停止計(jì)數(shù)輸入接收與第二參考時(shí)鐘相關(guān)聯(lián)的接收讀定時(shí)信號(hào)。在接收接收寫定時(shí)信號(hào)和接收讀定時(shí)信號(hào)之間累計(jì)的接收緩沖計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)于接收緩沖延遲?？刂齐娐坊诎l(fā)射緩沖計(jì)數(shù)值和接收緩沖計(jì)數(shù)值之一或兩者執(zhí)行控制操作。
將結(jié)合附圖和詳細(xì)說明對(duì)這些和其它特性與優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步描述。


圖1是使用緩沖器橋接兩個(gè)時(shí)鐘域并使用計(jì)數(shù)器確定與該緩沖器相關(guān)聯(lián)的延遲的電子設(shè)備的功能方框圖；圖2是示出將數(shù)據(jù)寫入緩沖器與從緩沖器讀出數(shù)據(jù)之間的相位關(guān)系/延遲的時(shí)序圖；圖3是示出用于確定與圖1中的緩沖相關(guān)聯(lián)的延遲的示例過程的流程圖；圖4是示出圖1中所示的電子設(shè)備的非限制性示例應(yīng)用的功能方框圖，其中一個(gè)電子電路是SERDES接口；圖5是分布式無線電基站的功能方框圖；圖6是示出圖5的RE中某些功能元件的功能方框圖；圖7是示出在圖5的分布式無線電基站中的環(huán)回往返延遲測(cè)量的功能方框圖；以及圖8是示出在圖5的分布式無線電基站中細(xì)分成延遲段的環(huán)回往返延遲測(cè)量的功能方框圖。
詳細(xì)說明為解釋而不是限制，以下說明陳述了特定的細(xì)節(jié)，如特殊實(shí)施例、過程、技術(shù)等。但本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，除這些特定的細(xì)節(jié)還可采用其它實(shí)施例。例如，雖然使用非限制性示例便于以下說明，但在使用基站的任何類型的無線電通信系統(tǒng)中均可采用本發(fā)明。在一些情況下，省略了熟知的方法、接口、電路和信令的詳細(xì)說明以免不必要的細(xì)節(jié)混淆本說明。另外，在一些圖中示出單獨(dú)的方框。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，使用單獨(dú)的硬件電路、使用軟件程序和數(shù)據(jù)、結(jié)合適當(dāng)編程的數(shù)字微處理器或通用計(jì)算機(jī)、使用專用集成電路(ASIC)和/或使用一個(gè)或多個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)可實(shí)施那些方框的功能。
圖1是電子設(shè)備10的功能方框圖，該設(shè)備使用可以是例如先入先出(FIFO)緩沖器的緩沖器16橋接兩個(gè)時(shí)鐘域第一時(shí)鐘域12和第二時(shí)鐘域14。第一時(shí)鐘域12與第一字時(shí)鐘和標(biāo)記為寫定時(shí)信號(hào)的定時(shí)信號(hào)相關(guān)聯(lián)。這意味著寫定時(shí)信號(hào)對(duì)應(yīng)于第一字時(shí)鐘的上升沿。第二時(shí)鐘域14與第二字時(shí)鐘和稱為讀定時(shí)信號(hào)的定時(shí)信號(hào)相關(guān)聯(lián)。這意味著讀定時(shí)信號(hào)對(duì)應(yīng)于第二字時(shí)鐘的上升沿。
雖然第一和第二時(shí)鐘域具有大約相同的頻率，但其相應(yīng)的時(shí)鐘可具有可變的相位和時(shí)間關(guān)系。FIFO緩沖器16吸收可變相位并使在兩個(gè)相位獨(dú)立的時(shí)鐘域之間傳送的數(shù)據(jù)同步。通過分別使用第一字時(shí)鐘和第二字時(shí)鐘，可將數(shù)據(jù)寫入緩沖器16和從緩沖器16讀出數(shù)據(jù)。為確定對(duì)應(yīng)于第一和第二字時(shí)鐘相位延遲的緩沖延遲，使用計(jì)數(shù)器18。計(jì)數(shù)器18包括啟動(dòng)計(jì)數(shù)輸入或復(fù)位輸入和停止計(jì)數(shù)輸入。在將數(shù)據(jù)從第一時(shí)鐘域12寫入緩沖器16時(shí)，將寫定時(shí)施加到計(jì)數(shù)器18的啟動(dòng)輸入，這啟動(dòng)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)。一將數(shù)據(jù)從緩沖器16讀出到第二時(shí)鐘域14中，就將讀定時(shí)施加到計(jì)數(shù)器18的停止輸入，這使計(jì)數(shù)器18停止。任何定時(shí)信號(hào)可用于為啟動(dòng)和/或停止計(jì)數(shù)器輸入定時(shí)。若干非限制性示例包括時(shí)鐘信號(hào)、檢測(cè)到某個(gè)模式(pattern)時(shí)生成的觸發(fā)信號(hào)(例如，K28.5)、選通信號(hào)等。
以高于第一和第二字時(shí)鐘頻率的頻率為計(jì)數(shù)器18提供時(shí)鐘。因此，計(jì)數(shù)器18可以高分辨率測(cè)量緩沖延遲。對(duì)應(yīng)于緩沖延遲的計(jì)數(shù)值經(jīng)控制接口提供到控制器20以執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)控制操作。例如，控制器可使用延遲值作為另一測(cè)量的一部分或補(bǔ)償緩沖延遲。
圖2是示出將數(shù)據(jù)寫入緩沖器16與從緩沖器16讀出數(shù)據(jù)之間的相位關(guān)系/延遲的時(shí)序圖。相位延遲示為Δ。由于以比寫/讀和定時(shí)信號(hào)頻率高得多的頻率為計(jì)數(shù)器18提供時(shí)鐘，因此，可準(zhǔn)確地且以高分辨率確定相位延遲Δ。
圖3是示出用于確定和補(bǔ)償與圖1中的緩沖相關(guān)聯(lián)的延遲的示例過程的流程圖。使用第一時(shí)鐘域(1)中的第一時(shí)鐘信號(hào)(例如，第一字時(shí)鐘)在緩沖器16中接收數(shù)據(jù)(步驟S1)。使用第二時(shí)鐘域(2)中的第二時(shí)鐘信號(hào)(例如，第二字時(shí)鐘)從緩沖器16輸出數(shù)據(jù)(步驟S2)。發(fā)送基于第一時(shí)鐘信號(hào)的寫定時(shí)或定時(shí)信號(hào)以啟動(dòng)或復(fù)位計(jì)數(shù)器18，并且發(fā)送基于第二時(shí)鐘信號(hào)的讀定時(shí)或定時(shí)信號(hào)以停止計(jì)數(shù)器18(步驟S3)。累計(jì)的計(jì)數(shù)值用于執(zhí)行控制操作，如以某一方式補(bǔ)償緩沖延遲(步驟S4)。
圖4是示出電子電路30的非限制性示例應(yīng)用的功能方框圖，其中，并串變換器/串并變換器(SERDES)電路為以并行比特格式操作的其它電路提供串行接口。沿電子電路30的接收支路，在具有時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)(CDR)單元32的串并變換器中接收串行數(shù)據(jù)并將其變換成并行格式。在此示例中，使用從高速時(shí)鐘生成器34提供的高速串行接口時(shí)鐘操作串并變換器32。接收字時(shí)鐘信號(hào)對(duì)應(yīng)于使用常規(guī)或其它CDR技術(shù)從接收的串行數(shù)據(jù)中抽取的時(shí)鐘信號(hào)。接收字時(shí)鐘對(duì)應(yīng)于接收字時(shí)鐘域，并用于將并行數(shù)據(jù)字寫入接收緩沖器36，該緩沖器可以是FIFO緩沖器。在將數(shù)據(jù)字寫入接收緩沖器36的同時(shí)，將與接收字時(shí)鐘域相關(guān)聯(lián)的SERDES接收寫選通或觸發(fā)信號(hào)輸入到接收計(jì)數(shù)器38的啟動(dòng)或復(fù)位輸入。在接收字時(shí)鐘域中生成寫選通，因此，它與此時(shí)鐘域中時(shí)鐘信號(hào)的正沿對(duì)齊。
根據(jù)與其它電路(OC)時(shí)鐘域相關(guān)聯(lián)的OC字時(shí)鐘讀出接收緩沖器36中的數(shù)據(jù)字。OC可以是例如ASIC，但并不限于ASIC。接收字時(shí)鐘域和OC時(shí)鐘域以基本上相同的頻率操作，但通常不同步，即，它們具有可變相位。該相位差是未知的。并且如上所述，接收緩沖器用于橋接該相位延遲，以便數(shù)據(jù)字可傳送到OC時(shí)鐘域。在從接收緩沖器36讀出數(shù)據(jù)字的同時(shí)，將與OC時(shí)鐘域相關(guān)聯(lián)的OC選通或觸發(fā)信號(hào)輸入到接收計(jì)數(shù)器38的停止計(jì)數(shù)輸入。在OC時(shí)鐘域中生成讀選通，因此，它與此時(shí)鐘域中時(shí)鐘信號(hào)的正沿對(duì)齊。以明顯更高的頻率為接收計(jì)數(shù)器38提供時(shí)鐘，該頻率對(duì)應(yīng)于來自高速時(shí)鐘生成器34的高速串行接口時(shí)鐘。
從激活SERDES接收寫選通時(shí)的啟動(dòng)計(jì)數(shù)到激活OC接收讀選通時(shí)的停止計(jì)數(shù)累計(jì)的計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)于緩沖延遲。經(jīng)控制接口將該延遲提供到控制器48，該控制器基于計(jì)數(shù)值執(zhí)行控制操作，如補(bǔ)償相位延遲。
沿電子電路30的發(fā)射支路，使用與OC時(shí)鐘域相關(guān)聯(lián)的OC發(fā)射字時(shí)鐘將來自在OC時(shí)鐘域操作的其它電路的并行數(shù)據(jù)字寫入發(fā)射緩沖器42。同時(shí)，將OC發(fā)射寫選通或觸發(fā)信號(hào)提供到發(fā)射計(jì)數(shù)器44的啟動(dòng)或復(fù)位輸入。使用與發(fā)射字時(shí)鐘域相關(guān)聯(lián)的發(fā)射字時(shí)鐘從發(fā)射緩沖器42讀出緩沖的字。同時(shí)，將與發(fā)射字時(shí)鐘域相關(guān)聯(lián)的SERDES發(fā)射讀選通或觸發(fā)信號(hào)提供到發(fā)射計(jì)數(shù)器44的停止輸入。以明顯更高的頻率為發(fā)射計(jì)數(shù)器44提供時(shí)鐘，該頻率對(duì)應(yīng)于來自高速時(shí)鐘生成器34的高速串行接口時(shí)鐘。
從激活SERDES發(fā)射寫選通時(shí)的啟動(dòng)計(jì)數(shù)到激活OC發(fā)射讀選通時(shí)的停止計(jì)數(shù)累計(jì)的計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)于緩沖延遲。經(jīng)控制接口將該延遲提供到控制器48，該控制器基于計(jì)數(shù)值執(zhí)行控制操作，如補(bǔ)償該相位延遲。在并串變換器40中將來自發(fā)射緩沖器42的并行數(shù)據(jù)變換為串行格式，根據(jù)高速時(shí)鐘通過串行接口發(fā)射。
如果電子電路30包括在不同于第一和第二時(shí)鐘域的第三時(shí)鐘域中操作的另外的電子電路，則該電子電路也可采用時(shí)鐘計(jì)數(shù)器46測(cè)量第二與第三時(shí)鐘域之間的相位。時(shí)鐘計(jì)數(shù)器46包括啟動(dòng)或復(fù)位輸入，該輸入從OC時(shí)鐘域接收選通或觸發(fā)信號(hào)中任一信號(hào)，例如OC接收讀寫選通。時(shí)鐘計(jì)數(shù)器46包括停止輸入，該輸入從第三時(shí)鐘域(例如，OC本地定時(shí)器的時(shí)鐘域)接收參考信號(hào)。可以用于為其它計(jì)數(shù)器提供時(shí)鐘的更高頻率(即對(duì)應(yīng)于來自高速時(shí)鐘生成器34的高速串行接口時(shí)鐘的時(shí)鐘信號(hào))為時(shí)鐘計(jì)數(shù)器46提供時(shí)鐘。從激活OC接收寫選通時(shí)的啟動(dòng)計(jì)數(shù)到激活來自第三時(shí)鐘域的參考信號(hào)時(shí)的停止計(jì)數(shù)累計(jì)的計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)于第二與第三時(shí)鐘域之間的相位偏移。經(jīng)控制接口將該相位偏移計(jì)數(shù)提供到控制器48，該控制器基于計(jì)數(shù)值執(zhí)行控制操作，如補(bǔ)償該相位偏移。
另一非限制性示例應(yīng)用是兩個(gè)分布式基站。分布式基站包括無線電設(shè)備控制器(REC)和一個(gè)或多個(gè)無線電設(shè)備(RE)單元。隨著第三代蜂窩電信系統(tǒng)的發(fā)展，分布式基站已變得更普遍。這些第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)經(jīng)常被稱為通用移動(dòng)電信系統(tǒng)(UMTS)。寬帶碼分多址(WCDMA)是用于通過無線電/空中接口進(jìn)行通信的主要的第三代接入技術(shù)。UMTS系統(tǒng)包括邏輯網(wǎng)元，它們各自具有定義的功能。將網(wǎng)元組合到無線電接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)和核心網(wǎng)絡(luò)(CN)中，無線電接入網(wǎng)絡(luò)有時(shí)被稱為UMTS地面RAN(UTRAN)，它處理所有與無線電有關(guān)的功能，而核心網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)將呼叫與數(shù)據(jù)連接切換和路由選擇到諸如PSTN、ISDN、PLMN和因特網(wǎng)的外部網(wǎng)絡(luò)。UTRAN覆蓋被分成小區(qū)區(qū)域的地理區(qū)域，每個(gè)小區(qū)區(qū)域由無線電基站服務(wù)。小區(qū)是由無線電設(shè)備提供無線電覆蓋的地理區(qū)域。用戶設(shè)備(UE)連接用戶和無線電/空中接口。
下面的示例應(yīng)用集中在無線電基站上，在UMTS中該基站被稱為節(jié)點(diǎn)B，它變換RNC接口與無線電/空中接口之間的數(shù)據(jù)流。分布式無線電基站內(nèi)將REC鏈接到一個(gè)或多個(gè)RE的內(nèi)部接口在本文中被稱為通用公共無線電接口(CPRI)。雖然預(yù)計(jì)是公共接口，但CPRI接口可用作專用接口。以下說明基于UMTS和CPRI的術(shù)語，但并不只限于UMTS和/或CPRI系統(tǒng)，而是可在任何分布式無線電基站中采用。
在UMTS無線電接入網(wǎng)絡(luò)中，無線電設(shè)備控制(REC)節(jié)點(diǎn)經(jīng)Iub接口提供到無線電網(wǎng)絡(luò)控制器的接入，而無線電設(shè)備(RE)節(jié)點(diǎn)用作到用戶設(shè)備的空中接口(在UMTS網(wǎng)絡(luò)中，該空中接口被稱為Uu接口)。REC執(zhí)行數(shù)字基帶域的無線電功能，而RE執(zhí)行模擬射頻(RF)功能。這種功能分割允許定義基于同相和正交(IQ)復(fù)數(shù)數(shù)據(jù)的普通CPRI接口。繼續(xù)該非限制性UMTS示例，REC涉及Iub傳輸、無線電基站控制與管理和數(shù)字基帶處理。RE提供模擬和射頻功能，如濾波、調(diào)制、頻率變換和放大。除用戶平面數(shù)據(jù)(IQ數(shù)據(jù))外，在REC與RE之間還交換控制與管理(C&M)控制信號(hào)及同步控制信號(hào)。使用第1層和第2層協(xié)議將包括控制和用戶數(shù)據(jù)兩者的所有信息流或“平面”復(fù)用到數(shù)字串行通信線路上。不同的信息流經(jīng)適當(dāng)?shù)姆?wù)接入點(diǎn)(SAP)接入第2層。用于物理層(第1層)和數(shù)據(jù)鏈路層(第2層)的協(xié)議由CPRI定義。
圖5是包括REC和RE的分布式無線電基站的功能方框圖。REC節(jié)點(diǎn)由控制器70(例如，CPU)管理。成幀器/解幀器單元72耦合到控制器70。將對(duì)應(yīng)于一個(gè)載波的一根天線的數(shù)據(jù)的每個(gè)數(shù)據(jù)流提供到成幀器72，該成幀器將所有數(shù)據(jù)流、控制與管理信息、同步信息和第1層(L1)信息復(fù)用到特殊的幀結(jié)構(gòu)中。隨后，將特殊RE的幀結(jié)構(gòu)提供到對(duì)應(yīng)于該RE的并串變換器/串并變換器單元(SERDES)76，并且該SERDES 76在對(duì)應(yīng)于該RE的輸出端口上生成串行流。類似地，在輸入端口上接收來自每個(gè)RE的信息，由SERDES 76對(duì)來自每個(gè)RE的信息進(jìn)行串并變換(即，轉(zhuǎn)成并行形式)，并提供到解幀器72。解幀器72抽取數(shù)據(jù)流、控制器管理及第1層定時(shí)和維護(hù)信息，并將這些信息分配到適當(dāng)?shù)腟AP。本地定時(shí)單元74為REC提供頻率和時(shí)間參考。本地定時(shí)單元74輸出的信號(hào)由SERDES 74用作頻率參考，以生成沿下行鏈路將信息發(fā)射到RE的串行時(shí)鐘。
RE具有類似的結(jié)構(gòu)，并由控制器80(例如，CPU)管理?？刂破?0耦合到CPRI成幀器/解幀器82。成幀器/解幀器82耦合到一個(gè)或多個(gè)天線單元，其中，每個(gè)天線單元接收對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)流。成幀器/解幀器82抽取通過并串變換器/串并變換器86從REC接收的控制與管理數(shù)據(jù)、第1層維護(hù)數(shù)據(jù)和定時(shí)數(shù)據(jù)，并通過未示出的控制鏈路將這些信息提供到控制器80。成幀器/解幀器82還以幀結(jié)構(gòu)組合控制管理數(shù)據(jù)、第1層數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)流信息，并將該幀結(jié)構(gòu)經(jīng)并串變換器/串并變換器86以串行形式提供到REC。從RE的模擬無線電部分接收數(shù)據(jù)流信息以復(fù)用到基本幀結(jié)構(gòu)中。SERDES 86抽取從REC接收的下行鏈路接口的串行時(shí)鐘，并將它輸出到本地定時(shí)單元84，該單元使該時(shí)鐘穩(wěn)定并將它作為RE中的頻率參考輸出。
REC定期通過CPRI鏈路發(fā)射由REC的本地定時(shí)單元74生成的可由每個(gè)RE輕松檢測(cè)并識(shí)別的已知的“時(shí)間標(biāo)記”。在輸出或輸入接口端口的時(shí)間標(biāo)記用于使時(shí)間與接口上的獨(dú)特載波時(shí)刻(carrierinstant)有關(guān)。在示例實(shí)施中，時(shí)間標(biāo)記是已知的由REC每十毫秒發(fā)送的10比特的K28.5符號(hào)。在由RE接收時(shí)間標(biāo)記時(shí)，RE的本地時(shí)間單元84被設(shè)為預(yù)定值，例如零。這樣，通過使本地時(shí)間單元84“從屬于(slave)”由REC的本地定時(shí)單元74生成的定時(shí)標(biāo)記來使本地時(shí)間單元84同步。
TDM結(jié)構(gòu)要求發(fā)射節(jié)點(diǎn)REC/RE和RE/REC接收節(jié)點(diǎn)正確地知道超幀開始的時(shí)間。因此，接收節(jié)點(diǎn)必須能夠檢測(cè)超幀的第一個(gè)基本幀、第一個(gè)基本幀的第一個(gè)八比特組或字節(jié)及第一字節(jié)的第一個(gè)比特。通過將獨(dú)特的已知的符號(hào)作為超幀中的第一個(gè)字發(fā)送，實(shí)現(xiàn)所有三個(gè)同步級(jí)別。一個(gè)示例是K28.5符號(hào)，它是具有總共10比特的8B/10B代碼。這些比特中的兩個(gè)比特是用于檢錯(cuò)和/或糾錯(cuò)的冗余比特。當(dāng)然，可使用其它已知的符號(hào)。通過使用K28.5符號(hào)，RE執(zhí)行時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)(CDR)。通過最初發(fā)射K28.5符號(hào)，REC定義超幀中的字邊界。
如圖6所示，RE包括三個(gè)不同的時(shí)鐘域SERDES 86時(shí)鐘域、成幀器/解幀器82時(shí)鐘域和空中接口處理電路88時(shí)鐘域。每個(gè)時(shí)鐘域變化引入未知的延遲。這些域可以在相同或不同的集成電路上。例如，成幀器/解幀器電路82和空中接口處理電路88可在具有內(nèi)部時(shí)鐘乘法器的數(shù)字ASIC上，同一ASIC具有作為并入部件的SERDES86。ASIC的輸出可以是到射頻(RF)電路90的數(shù)模變換器的樣本，這又由LTU時(shí)鐘提供時(shí)鐘?？罩薪涌谔幚黼娐?8可以是ASIC，它在經(jīng)射頻(RF)電路90發(fā)射數(shù)據(jù)前處理數(shù)據(jù)，例如脈沖整形、功率限制等?？罩薪涌谔幚黼娐?8將空中幀首參考選通提供到SERDES 86以允許使用時(shí)鐘計(jì)數(shù)器使第二和第三時(shí)鐘域同步。
與同步有關(guān)的是與CPRI接口相關(guān)聯(lián)的延遲的校準(zhǔn)/補(bǔ)償問題。CPRI提供一種校準(zhǔn)REC與RE之間往返延遲的機(jī)制。圖7示出在下行鏈路中由REC發(fā)射到RE并隨后在上行鏈路中由RE返回到REC的已知信號(hào)的環(huán)回。RE成幀器/解幀器基于接收的下行鏈路幀生成上行鏈路成幀。REC測(cè)量上行鏈路與下行鏈路成幀之間的時(shí)間差。
圖8示出一個(gè)示例應(yīng)用，其中，可在使REC和一個(gè)或多個(gè)RE同步時(shí)使用緩沖延遲。三個(gè)路徑延遲分量示為1、2和3。一些延遲分量由于先前已測(cè)量過，例如，在工廠校準(zhǔn)模擬部分時(shí)，因此，它們是已知的。但其它延遲分量是未知的，因而必須測(cè)量。未知的下行鏈路路徑延遲1包括在REC SERDES中的發(fā)射緩沖延遲、REC與RE之間的串行電纜連接延遲及RE SERDES中的接收緩沖延遲。假設(shè)延遲分量2是先前已知的。未知的路徑延遲分量3包括在RECSERDES中的接收緩沖延遲、從RE到REC的電纜延遲及RE SERDES中的發(fā)射緩沖延遲。
通過使用上述技術(shù)，這兩個(gè)SERDES能夠確定與變化的時(shí)鐘域相關(guān)聯(lián)的發(fā)射和接收緩沖延遲。這樣，剩下的未知部分是下行鏈路電纜REC-＞RE和上行鏈路電纜RE-＞REC的延遲。如果假設(shè)電纜長(zhǎng)度相等，則總測(cè)量延遲(對(duì)應(yīng)于1+2+3)減去至此已知的所有延遲等于兩倍的電纜長(zhǎng)度。電纜長(zhǎng)度可測(cè)量，并且其相關(guān)聯(lián)延遲可計(jì)算到納秒級(jí)。
通過知道對(duì)應(yīng)于延遲分量1的通過接口的用戶數(shù)據(jù)延遲，REC可提前傳送數(shù)據(jù)到該對(duì)應(yīng)的RE，使得在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間在RE中接收數(shù)據(jù)。如果不同的RE具有不同的接口延遲，則在需要時(shí)REC可根據(jù)每個(gè)RE對(duì)應(yīng)的各個(gè)延遲提前傳送數(shù)據(jù)到每個(gè)RE并因此實(shí)現(xiàn)在納秒級(jí)的多個(gè)RE的同步傳輸。延遲補(bǔ)償也可在RE側(cè)實(shí)現(xiàn)。例如，REC提前相等的時(shí)間將數(shù)據(jù)發(fā)送到所有RE，并且每個(gè)RE基于測(cè)量的接口延遲分別延遲數(shù)據(jù)，從而使所有RE的總延遲(電纜+內(nèi)部緩沖)相等。
通常，RE包含數(shù)字控制的終點(diǎn)，例如在空中接口數(shù)字處理的最后部分或在數(shù)模(D/A)變換器。如果數(shù)字控制的終點(diǎn)未關(guān)聯(lián)到RE成幀器/解幀器時(shí)鐘域，則延遲分量4也必須確定，該延遲是從REC中生成幀首指示時(shí)到要在幀首輸出的用戶數(shù)據(jù)通過最終數(shù)字控制點(diǎn)時(shí)的延遲。從最終數(shù)字控制點(diǎn)到空中接口的延遲假設(shè)是已知的，例如，通過生產(chǎn)中的測(cè)量。
一個(gè)示例實(shí)施例是空中接口處理電路88包含生成本地幀首指示的計(jì)數(shù)器。在本地幀首指示出現(xiàn)時(shí)，從本地用戶數(shù)據(jù)緩沖器輸出要在幀首發(fā)射的用戶數(shù)據(jù)。從用戶數(shù)據(jù)緩沖器的輸出到用戶數(shù)據(jù)到達(dá)空中接口的剩余延遲是事先已知的。由于通過同一接口傳送用戶數(shù)據(jù)和幀首指示，因此，延遲分量4是從REC中生成幀首指示時(shí)到空中接口處理電路88的時(shí)域中接收幀首指示時(shí)的延遲。如果在與REC中生成REC幀首指示相同的時(shí)刻生成ASIC 88中的RE幀首指示，則在ASIC 88中生成RE幀指示后應(yīng)由ASIC 88正好在延遲分量4+剩余延遲接收通過接口承載的幀首指示。
要使REC與RE中的ASIC 88之間在時(shí)間上同步，ASIC 88應(yīng)控制其生成幀首指示的計(jì)數(shù)器，使得在接收在接口上承載的幀指示時(shí)計(jì)數(shù)器等于延遲分量4+剩余延遲，例如，通過在接收幀首指示時(shí)使計(jì)數(shù)器加載延遲分量4+剩余延遲值。如果在REC成幀器/解幀器的時(shí)鐘域中生成幀首指示，則延遲分量4是REC SERDES中發(fā)射緩沖延遲、電纜延遲REC-＞RE及RE SERDES中時(shí)鐘計(jì)數(shù)器值之和，其中，時(shí)鐘計(jì)數(shù)器停止信號(hào)輸入連接到與ASIC 88的時(shí)鐘域相關(guān)聯(lián)的停止觸發(fā)信號(hào)。
一般情況下，由REC中的成幀器/解幀器同時(shí)為所有連接的RE生成幀首指示符。如果在REC中成幀器/解幀器外的另一時(shí)鐘域中生成幀首指示，則REC SERDES的時(shí)鐘計(jì)數(shù)器也以對(duì)應(yīng)的方式增加。如果在多個(gè)電路上分割成幀器/解幀器，情況可能是這樣。
所述技術(shù)例如由于使用高速串行鏈路作為信號(hào)接口，因而解決了關(guān)于時(shí)間參考從一個(gè)電路到具有不同時(shí)鐘域的另一電路的準(zhǔn)確分配的問題。具有此類互連的系統(tǒng)很常見，例如，通過以太網(wǎng)的NTP、CPRI等。
所有這些系統(tǒng)依賴互連接口的準(zhǔn)確延遲測(cè)量，以能夠在控制算法中去除延遲。當(dāng)前延遲補(bǔ)償方案的弱點(diǎn)在時(shí)鐘域邊界，例如，將對(duì)時(shí)間參考編碼的數(shù)據(jù)字從發(fā)射電路的時(shí)鐘域傳送到接收電路的時(shí)鐘域。所述技術(shù)利用以下事實(shí)具有時(shí)鐘域邊界的SERDES還具有非常高速的串行時(shí)鐘。雖然該高速時(shí)鐘通常對(duì)于SERDES不是外部可用的，但該高速時(shí)鐘可用于測(cè)量由穿過時(shí)鐘域邊界引起的延遲，一般情況下在納秒級(jí)。這使得可以類似的精度傳送時(shí)間參考。
在不采用上述技術(shù)時(shí)，典型的延遲補(bǔ)償精度小得多，例如，至少10倍。由所述技術(shù)實(shí)現(xiàn)的高精度允許互連簡(jiǎn)化，這會(huì)另外需要額外的專用時(shí)間分配電纜來實(shí)現(xiàn)相同的精度。所述技術(shù)因而降低了時(shí)間分配的不準(zhǔn)確性，并去除了專用時(shí)間分配接口。
所述技術(shù)還解決了關(guān)于時(shí)鐘域之間未知的緩沖器深度的問題。如果在每個(gè)讀或?qū)懶盘?hào)上發(fā)送啟動(dòng)或停止計(jì)數(shù)器的定時(shí)信號(hào)到緩沖器，則會(huì)測(cè)量時(shí)鐘域之間的相位差。但時(shí)鐘域之間的緩沖器長(zhǎng)度可以是多個(gè)字，以補(bǔ)償緩沖器橋接的這兩個(gè)時(shí)鐘域的時(shí)鐘之間的“漂移(wander)”。緩沖延遲因而可比相位差長(zhǎng)得多。通過在寫或讀特定的同步符號(hào)時(shí)發(fā)送啟動(dòng)或停止計(jì)數(shù)器的定時(shí)信號(hào)到緩沖器，還可在此可變緩沖器深度的情況下準(zhǔn)確地測(cè)量緩沖延遲。
所述技術(shù)還解決了關(guān)于在包括CPRI接口的無線電基站中一直到空中接口維持定時(shí)精度的問題。SERDES的高速串行時(shí)鐘還用于測(cè)量從REC通過接口傳送的幀首指示與RE中幀首的“本地察覺”之間的時(shí)間差。所述技術(shù)允許REC和RE中的時(shí)間參考位于除CPRI成幀器/解幀器外的其它時(shí)域中。這使得REC和RE之一可優(yōu)化其相應(yīng)時(shí)間參考的設(shè)計(jì)，而不必在SERDES的這兩個(gè)時(shí)鐘域內(nèi)保持該時(shí)間參考。
所述技術(shù)還解決了使延遲測(cè)量彼此有關(guān)的問題。如果接口延遲更改，(例如，由于溫度變化的原因)，則必須再次測(cè)量往返延遲測(cè)量和時(shí)間參考傳送延遲。時(shí)間參考傳送延遲與在幀首指示符號(hào)上的測(cè)量有關(guān)，該符號(hào)對(duì)于CPRI是K28.5符號(hào)。所述技術(shù)使用此已知符號(hào)的讀/寫來觸發(fā)生成到計(jì)數(shù)器的定時(shí)信號(hào)，這些計(jì)數(shù)器周于往返延遲測(cè)量。因此，所有延遲測(cè)量(上行鏈路、下行鏈路和時(shí)間傳送時(shí)鐘域測(cè)量)可與傳送幀首指示的時(shí)間有關(guān)。從REC到RE的往返延遲和時(shí)間參考的傳送一般可得到處理以將某些不確定性降到最低。
雖然示出各種實(shí)施例并進(jìn)行了詳細(xì)描述，但權(quán)利要求書不限于任何特殊實(shí)施例或示例。例如，本發(fā)明可在多種實(shí)施和實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)，并不限于上述CPRI示例。上述說明均不應(yīng)理解為暗示任何特殊要素、步驟、范圍或功能是必需的，因而它必須包括在權(quán)利要求書的范圍中。專利主題的范圍只由權(quán)利要求書限定。法律保護(hù)的范圍由允許的權(quán)利要求書及其等同物中所述內(nèi)容限定。除非使用詞語“的手段”，否則，沒有權(quán)利要求旨在引用35USC§112的第6段。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，包括緩沖電路，用于接收要由電子電路處理的數(shù)據(jù)，所述緩沖電路配置為使用與第一時(shí)鐘域相關(guān)聯(lián)的第一時(shí)鐘信號(hào)輸入所接收的數(shù)據(jù)并使用與第二時(shí)鐘域相關(guān)聯(lián)的第二時(shí)鐘信號(hào)輸出所接收的數(shù)據(jù)，其中所述數(shù)據(jù)的緩沖與緩沖延遲相關(guān)聯(lián)；計(jì)數(shù)電路，用于在啟動(dòng)計(jì)數(shù)輸入接收與所述第一時(shí)鐘域和將數(shù)據(jù)寫入所述緩沖電路相關(guān)聯(lián)的寫定時(shí)信號(hào)，并用于在停止計(jì)數(shù)輸入接收與所述第二時(shí)鐘域和從所述緩沖電路讀出數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的讀定時(shí)信號(hào)，其中在接收所述寫定時(shí)信號(hào)與所述讀定時(shí)信號(hào)之間累計(jì)的計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)于所述緩沖延遲；以及控制電路，用于基于所累計(jì)的計(jì)數(shù)值執(zhí)行控制操作。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述第一時(shí)鐘域與第一處理電路相關(guān)聯(lián)，所述第一時(shí)鐘信號(hào)是與將數(shù)據(jù)寫入發(fā)射緩沖電路相關(guān)聯(lián)的發(fā)射寫時(shí)鐘，所述第二時(shí)鐘域與第二處理電路相關(guān)聯(lián)，并且所述第二時(shí)鐘信號(hào)是與從所述發(fā)射緩沖電路讀出數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的發(fā)射讀時(shí)鐘信號(hào)，以及其中所述計(jì)數(shù)電路包括發(fā)射計(jì)數(shù)器，并且所述第二處理電路包括用于根據(jù)所述發(fā)射讀時(shí)鐘信號(hào)接收從所述發(fā)射緩沖電路以并行格式輸出的數(shù)據(jù)、根據(jù)發(fā)射串行時(shí)鐘信號(hào)將所述并行數(shù)據(jù)變換成串行格式并將串行數(shù)據(jù)提供到發(fā)射串行接口的并串變換器。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述第一和電子處理電路是不同集成電路的一部分或者是同一集成電路的一部分。
4.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中所述發(fā)射寫時(shí)鐘信號(hào)和所述發(fā)射讀時(shí)鐘信號(hào)具有大約相同的頻率，所述頻率低于所述發(fā)射串行時(shí)鐘信號(hào)的頻率，并且其中根據(jù)所述發(fā)射串行時(shí)鐘信號(hào)為所述發(fā)射計(jì)數(shù)器提供時(shí)鐘。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述第一時(shí)鐘域與第一處理電路相關(guān)聯(lián)，所述第一時(shí)鐘信號(hào)是與將數(shù)據(jù)寫入接收緩沖電路相關(guān)聯(lián)的接收寫時(shí)鐘，所述第二時(shí)鐘域與第二處理電路相關(guān)聯(lián)，并且所述第二時(shí)鐘信號(hào)是與從所述接收緩沖電路讀出數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的接收讀時(shí)鐘信號(hào)，以及其中所述計(jì)數(shù)電路包括接收計(jì)數(shù)器，并且所述第一處理電路包括用于根據(jù)接收串行時(shí)鐘信號(hào)將來自串行接口的串行數(shù)據(jù)變換成并行格式并根據(jù)所述接收寫時(shí)鐘信號(hào)將并行數(shù)據(jù)寫入所述接收緩沖電路的串并變換器。
6.如權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其中所述接收寫時(shí)鐘信號(hào)和所述接收讀時(shí)鐘信號(hào)具有大約相同的頻率，所述頻率低于所述接收串行時(shí)鐘信號(hào)的頻率，并且其中根據(jù)所述接收串行時(shí)鐘信號(hào)為所述接收計(jì)數(shù)器提供時(shí)鐘。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所累計(jì)的計(jì)數(shù)值表示所述第一與第二時(shí)鐘信號(hào)之間的相位差，并且所述控制電路配置為補(bǔ)償所述相位差。
8.如權(quán)利要求1所述的電子電路，其中所述寫定時(shí)信號(hào)與將已知的同步符號(hào)寫入所述緩沖電路有關(guān)，并且所述讀定時(shí)信號(hào)與從所述緩沖電路讀出所述已知的同步符號(hào)有關(guān)。
9.如權(quán)利要求8所述的電子電路，其中所述第一電子電路是并串變換器/串并變換器(SERDES)，并且所述已知的同步符號(hào)是K28.5符號(hào)。
10.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述計(jì)數(shù)器電路包括配置為在啟動(dòng)計(jì)數(shù)輸入接收所述定時(shí)信號(hào)之一并在停止計(jì)數(shù)輸入接收與第三時(shí)鐘域相關(guān)聯(lián)的參考定時(shí)信號(hào)的時(shí)鐘計(jì)數(shù)器，以及其中所述控制電路配置為基于所累計(jì)的時(shí)鐘計(jì)數(shù)值執(zhí)行另一控制操作。
11.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中所述第一時(shí)鐘域與第一處理電路相關(guān)聯(lián)，所述第二時(shí)鐘域與第二處理電路相關(guān)聯(lián)，所述第三時(shí)鐘域與第三處理電路相關(guān)聯(lián)，并且其中所累計(jì)的時(shí)鐘計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)于所述一個(gè)定時(shí)信號(hào)與所述參考定時(shí)信號(hào)之間的時(shí)間偏差。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述參考定時(shí)信號(hào)對(duì)應(yīng)于所述第三處理電路的頻率參考信號(hào)邊沿，其中所累計(jì)的計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)于所述頻率參考信號(hào)與所述一個(gè)定時(shí)信號(hào)之間的相位偏移，并且其中所述頻率參考信號(hào)和所述一個(gè)定時(shí)信號(hào)具有大約相同的頻率。
13.如權(quán)利要求10所述的設(shè)備，還包括第二緩沖電路，配置為緩沖所述第二時(shí)鐘域中的電路與所述第三時(shí)鐘域中的電路之間的數(shù)據(jù)，其中所述第二緩沖電路中數(shù)據(jù)的緩沖與第二緩沖延遲相關(guān)聯(lián)，其中所述時(shí)鐘計(jì)數(shù)器配置為使用所述一個(gè)定時(shí)信號(hào)啟動(dòng)、用與所述第三時(shí)鐘域相關(guān)聯(lián)的第三定時(shí)信號(hào)停止并以明顯大于將數(shù)據(jù)輸入所述第二緩沖電路及從所述第二緩沖電路輸出數(shù)據(jù)所用頻率的頻率提供時(shí)鐘。
14.一種供可操作用于與第二電路板進(jìn)行通信的第一電路板使用的電子設(shè)備，包括處理電路，用于根據(jù)基于所述第一電路板的第一參考時(shí)鐘源生成的第一定時(shí)信號(hào)執(zhí)行第一操作并根據(jù)由所述第二電路板的第二參考時(shí)鐘源生成的第二定時(shí)信號(hào)執(zhí)行第二操作；計(jì)數(shù)器，用于在啟動(dòng)計(jì)數(shù)輸入接收所述第一定時(shí)信號(hào)，并用于在停止計(jì)數(shù)輸入接收所述第二定時(shí)信號(hào)，其中在接收所述第一定時(shí)信號(hào)與所述第二定時(shí)信號(hào)之間累計(jì)的計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)于與使用所述電子設(shè)備進(jìn)行通信相關(guān)聯(lián)的延遲，其中所述計(jì)數(shù)值可用于補(bǔ)償所述延遲。
15.如權(quán)利要求14所述的電子設(shè)備，其中在接收所述第一定時(shí)信號(hào)與所述第二定時(shí)信號(hào)之間累計(jì)的計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)于與使用所述電子設(shè)備進(jìn)行通信相關(guān)聯(lián)的緩沖延遲，并且其中所述控制電路配置為計(jì)算與使用所述電子設(shè)備進(jìn)行通信相關(guān)聯(lián)的延遲以便基于所述計(jì)數(shù)值使所述第一和第二時(shí)鐘源同步。
16.如權(quán)利要求14所述的電子設(shè)備，其中第一電子電路包括第一SERDES，并且第二電子電路包括第二SERDES。
17.一種用于在使用中與第二無線電基站節(jié)點(diǎn)進(jìn)行操作的第一無線電基站節(jié)點(diǎn)的設(shè)備，包括基站時(shí)鐘源，用于產(chǎn)生第一參考時(shí)鐘信號(hào)；成幀器/解幀器，用于接收所述第一參考時(shí)鐘信號(hào)、生成第二時(shí)鐘信號(hào)并根據(jù)所述第二時(shí)鐘信號(hào)將信息格式化成幀；并串變換器/串并變換器(SERDES)，用于接收所述第一參考時(shí)鐘信號(hào)并生成串行時(shí)鐘信號(hào)，所述SERDES包括發(fā)射緩沖器，用于根據(jù)所述第二時(shí)鐘信號(hào)存儲(chǔ)來自所述成幀器的數(shù)據(jù)，并用于根據(jù)與所述串行時(shí)鐘信號(hào)相關(guān)聯(lián)的發(fā)射時(shí)鐘信號(hào)輸出所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)，其中所述發(fā)射緩沖器中所述數(shù)據(jù)的緩沖與發(fā)射緩沖延遲相關(guān)聯(lián)；接收緩沖器，用于根據(jù)與所述串行時(shí)鐘信號(hào)相關(guān)聯(lián)的接收時(shí)鐘信號(hào)存儲(chǔ)接收的數(shù)據(jù)，并用于根據(jù)所述第二時(shí)鐘信號(hào)將所存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)輸出到所述解幀器，其中所述接收緩沖器中所述數(shù)據(jù)的緩沖與接收緩沖延遲相關(guān)聯(lián)；發(fā)射計(jì)數(shù)器，用于在將所述數(shù)據(jù)寫入所述發(fā)射緩沖器時(shí)，在啟動(dòng)計(jì)數(shù)輸入接收與所述第二時(shí)鐘信號(hào)相關(guān)聯(lián)的發(fā)射寫定時(shí)信號(hào)，并用于在從所述發(fā)射緩沖器讀出所述數(shù)據(jù)時(shí)，在停止計(jì)數(shù)輸入接收與所述發(fā)射時(shí)鐘信號(hào)相關(guān)聯(lián)的接收讀定時(shí)信號(hào)，其中在接收所述發(fā)射寫定時(shí)信號(hào)與所述發(fā)射讀定時(shí)信號(hào)之間累計(jì)的發(fā)射緩沖計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)于所述發(fā)射緩沖延遲；接收計(jì)數(shù)器，用于在將所述數(shù)據(jù)寫入所述接收緩沖器時(shí)，在啟動(dòng)計(jì)數(shù)輸入接收與所述串行時(shí)鐘信號(hào)和所述接收時(shí)鐘信號(hào)相關(guān)聯(lián)的接收寫定時(shí)信號(hào)，并用于在從所述接收緩沖器讀出所述數(shù)據(jù)時(shí)，在停止計(jì)數(shù)輸入接收與所述第二時(shí)鐘信號(hào)相關(guān)聯(lián)的接收讀定時(shí)信號(hào)，其中在接收所述接收寫定時(shí)信號(hào)與所述接收讀定時(shí)信號(hào)之間累計(jì)的接收緩沖計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)于所述接收緩沖延遲；以及控制電路，用于基于所述發(fā)射緩沖計(jì)數(shù)值和所述接收緩沖計(jì)數(shù)值之一或兩者執(zhí)行控制操作。
18.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，還包括并串變換器，用于接收從所述發(fā)射緩沖器并行輸出的數(shù)據(jù)并根據(jù)所述串行時(shí)鐘信號(hào)將并行數(shù)據(jù)變換成串行格式，其中基于所述串行時(shí)鐘信號(hào)為發(fā)射緩沖計(jì)數(shù)器提供時(shí)鐘，以及串并變換器，用于接收串行數(shù)據(jù)、根據(jù)所述串行時(shí)鐘信號(hào)將所述串行數(shù)據(jù)變換成并行格式并使用從所述串行數(shù)據(jù)抽取的接收時(shí)鐘信號(hào)將并行數(shù)據(jù)提供到所述接收緩沖器，其中根據(jù)所述串行時(shí)鐘信號(hào)為接收緩沖計(jì)數(shù)器提供時(shí)鐘。
19.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中在所述數(shù)據(jù)是已知的同步符號(hào)時(shí)生成所述定時(shí)信號(hào)。
20.如權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其中所述已知的同步符號(hào)是K28.5符號(hào)。
21.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中所述無線電基站包括支持一個(gè)或多個(gè)天線單元的無線電設(shè)備(RE)部分和無線電設(shè)備控制器(REC)部分，并且其中所述設(shè)備包括在所述REC和所述RE之一或兩者中。
22.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中所述計(jì)數(shù)器電路包括配置為在啟動(dòng)計(jì)數(shù)輸入接收所述定時(shí)信號(hào)之一并在停止計(jì)數(shù)輸入接收與第三時(shí)鐘域相關(guān)聯(lián)的參考定時(shí)信號(hào)的時(shí)鐘計(jì)數(shù)器，以及其中所述控制電路配置為基于所累計(jì)的時(shí)鐘計(jì)數(shù)值執(zhí)行另一控制操作。
23.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，還包括延遲處理電路，用于確定與將所述第一和第二無線電基站節(jié)點(diǎn)互連的接口相關(guān)聯(lián)的延遲。
24.一種方法，包括根據(jù)與第一時(shí)鐘域相關(guān)聯(lián)的第一時(shí)鐘信號(hào)在緩沖電路中接收要由電子電路處理的數(shù)據(jù)；根據(jù)與第二時(shí)鐘域相關(guān)聯(lián)的第二時(shí)鐘信號(hào)輸出所緩沖的數(shù)據(jù)，其中所述數(shù)據(jù)的緩沖與緩沖延遲相關(guān)聯(lián)；在計(jì)數(shù)電路的啟動(dòng)計(jì)數(shù)輸入接收與所述第一時(shí)鐘域和將數(shù)據(jù)寫入所述緩沖電路相關(guān)聯(lián)的寫定時(shí)信號(hào)；在所述計(jì)數(shù)電路的停止計(jì)數(shù)輸入接收與所述第二時(shí)鐘域和從所述緩沖電路讀出數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的讀定時(shí)信號(hào)，其中在接收所述寫定時(shí)信號(hào)與所述讀定時(shí)信號(hào)之間累計(jì)的計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)于所述緩沖延遲；以及基于所累計(jì)的計(jì)數(shù)值執(zhí)行控制操作。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中所述第一時(shí)鐘域與第一處理電路相關(guān)聯(lián)，所述第一時(shí)鐘信號(hào)是與將數(shù)據(jù)寫入發(fā)射緩沖電路相關(guān)聯(lián)的發(fā)射寫時(shí)鐘，所述第二時(shí)鐘域與第二處理電路相關(guān)聯(lián)，并且所述第二時(shí)鐘信號(hào)是與從所述發(fā)射緩沖電路讀出數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的發(fā)射讀時(shí)鐘信號(hào)；根據(jù)發(fā)射串行時(shí)鐘信號(hào)將根據(jù)所述發(fā)射讀時(shí)鐘信號(hào)從所述發(fā)射緩沖電路以并行格式輸出的數(shù)據(jù)變換成串行格式；以及將串行數(shù)據(jù)提供到發(fā)射串行接口。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述發(fā)射寫時(shí)鐘信號(hào)和所述發(fā)射讀時(shí)鐘信號(hào)具有大約相同的頻率，所述頻率低于所述發(fā)射串行時(shí)鐘信號(hào)的頻率，并且所述方法還包括根據(jù)所述發(fā)射串行時(shí)鐘信號(hào)為發(fā)射計(jì)數(shù)器提供時(shí)鐘。
27.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述第一時(shí)鐘域與第一處理電路相關(guān)聯(lián)，所述第一時(shí)鐘信號(hào)是與將數(shù)據(jù)寫入接收緩沖電路相關(guān)聯(lián)的接收寫時(shí)鐘，所述第二時(shí)鐘域與第二處理電路相關(guān)聯(lián)，并且所述第二時(shí)鐘信號(hào)是與從所述接收緩沖電路讀出數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的接收讀時(shí)鐘信號(hào)，所述方法還包括根據(jù)接收串行時(shí)鐘信號(hào)將來自串行接口的串行數(shù)據(jù)變換成并行格式，以及根據(jù)所述接收寫時(shí)鐘信號(hào)將并行數(shù)據(jù)寫入接收緩沖電路。
28.如權(quán)利要求27所述的方法，其中所述接收寫時(shí)鐘信號(hào)和所述接收讀時(shí)鐘信號(hào)具有大約相同的頻率，所述頻率低于所述接收串行時(shí)鐘信號(hào)的頻率，所述方法還包括根據(jù)所述接收串行時(shí)鐘信號(hào)為接收計(jì)數(shù)器提供時(shí)鐘。
29.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所累計(jì)的計(jì)數(shù)值表示所述第一與第二時(shí)鐘信號(hào)之間的相位差，并且所述控制電路配置為補(bǔ)償所述相位差。
30.如權(quán)利要求25所述的方法，其中所述寫定時(shí)信號(hào)與將K28.5同步符號(hào)寫入所述緩沖電路有關(guān)，并且所述讀定時(shí)信號(hào)與從所述緩沖電路讀出所述K28.5同步符號(hào)有關(guān)。
31.如權(quán)利要求25所述的方法，還包括在時(shí)鐘計(jì)數(shù)器的啟動(dòng)計(jì)數(shù)輸入接收所述定時(shí)信號(hào)之一，并在停止計(jì)數(shù)輸入接收與第三時(shí)鐘域相關(guān)聯(lián)的參考定時(shí)信號(hào)，以及基于所累計(jì)的時(shí)鐘計(jì)數(shù)值執(zhí)行另一控制操作。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中所述第一時(shí)鐘域與第一處理電路相關(guān)聯(lián)，所述第二時(shí)鐘域與第二處理電路相關(guān)聯(lián)，所述第三時(shí)鐘域與第三處理電路相關(guān)聯(lián)，并且其中所累計(jì)的時(shí)鐘計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)于所述一個(gè)定時(shí)信號(hào)與所述參考定時(shí)信號(hào)之間的時(shí)間偏差。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其中所述參考信號(hào)對(duì)應(yīng)于所述第三處理電路的頻率參考信號(hào)邊沿，其中所累計(jì)的計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)于所述頻率參考信號(hào)與所述一個(gè)定時(shí)信號(hào)之間的相位偏移，并且其中所述頻率參考信號(hào)和所述一個(gè)定時(shí)信號(hào)具有大約相同的頻率。
34.如權(quán)利要求31所述的方法，還包括緩沖所述第二時(shí)鐘域中的電路與所述第三時(shí)鐘域中的電路之間的數(shù)據(jù)，其中所述第二緩沖電路中數(shù)據(jù)的緩沖與第二緩沖延遲相關(guān)聯(lián)，使用所述一個(gè)定時(shí)信號(hào)啟動(dòng)所述時(shí)鐘計(jì)數(shù)器，以及用與所述第三時(shí)鐘域相關(guān)聯(lián)的第三定時(shí)信號(hào)停止所述時(shí)鐘計(jì)數(shù)器，其中以明顯大于將數(shù)據(jù)輸入所述第二緩沖電路及從所述第二緩沖電路輸出數(shù)據(jù)所用頻率的頻率為所述時(shí)鐘計(jì)數(shù)器提供時(shí)鐘。
全文摘要
緩沖電路使用與第一時(shí)鐘域相關(guān)聯(lián)的第一時(shí)鐘信號(hào)接收要由電子電路處理的數(shù)據(jù)。使用與第二時(shí)鐘域相關(guān)聯(lián)的第二時(shí)鐘信號(hào)輸出緩沖的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的緩沖與緩沖延遲相關(guān)聯(lián)。計(jì)數(shù)電路在啟動(dòng)計(jì)數(shù)輸入接收與第一時(shí)鐘域和將數(shù)據(jù)寫入緩沖電路相關(guān)聯(lián)的寫定時(shí)信號(hào)。計(jì)數(shù)電路在停止計(jì)數(shù)輸入接收與第二時(shí)鐘域和從緩沖電路讀出數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的讀定時(shí)信號(hào)。在接收寫定時(shí)信號(hào)與讀定時(shí)信號(hào)之間累計(jì)的計(jì)數(shù)值對(duì)應(yīng)于緩沖延遲?？刂齐娐坊谠撚?jì)數(shù)值執(zhí)行控制操作。
文檔編號(hào)H04J3/06GK1957556SQ200580016564
公開日2007年5月2日 申請(qǐng)日期2005年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月24日
發(fā)明者J·厄斯特林, T·阿弗洛特 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司