專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)下行鏈路時延補(bǔ)償?shù)姆椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信系統(tǒng)中BBU(Baseband Processor Unit，基帶處理單 元)+RRU(Remote Radio Frequency Unit，遠(yuǎn)端射頻單元)分布式基站的應(yīng)用技術(shù)，為其射 頻拉遠(yuǎn)時下行鏈路的時延補(bǔ)償提供具體的實(shí)現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
從當(dāng)前的移動通信技術(shù)發(fā)展方向來看，2G與3G技術(shù)的融合已成為必然趨勢。由于 建設(shè)和運(yùn)營一張全新的通訊網(wǎng)絡(luò)需要高昂的成本，為此運(yùn)營商希望3G技術(shù)可以最大化地 與現(xiàn)有的2G網(wǎng)絡(luò)重合演進(jìn)，從而能夠安全、穩(wěn)定、高性價比地實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)調(diào)整。BBU+RRU 分布式基站是運(yùn)營商理想的建網(wǎng)解決方案，其核心思想是將基帶部分和射頻部分分離，基 帶部分集中放置在機(jī)房大樓內(nèi)，而射頻部分可以靈活放置在室內(nèi)或室外，并通過光纖連接 基帶池與分布在城市中的射頻單元，從而有效地降低運(yùn)營商投資成本和維護(hù)成本。將分布 式基帶理念引入GSM網(wǎng)絡(luò)，便可以和WCDMA、TD-SCDMA等制式組成全新的多制式基帶混插基 站，為運(yùn)營商提供更為靈活、高效的建網(wǎng)解決方案。 在GSM/EDGE射頻拉遠(yuǎn)模式下，不同的光纖鏈路長度會造成基帶下行的數(shù)據(jù)流到 達(dá)各個RRU的時間也不同。但是GSM協(xié)議規(guī)定在同一個小區(qū)內(nèi)不同載波天線口輸出要求同 步，其同步誤差小于1/4個symbol (字符)，為此BBU+RRU的構(gòu)架要滿足下列幾種情況
BBU連接多個RRU，其中的若干個RRU屬于一個邏輯小區(qū)，比如圖1中RRU#1和 RRU#2屬于同一個邏輯小區(qū)，但是它們與BBU連接的光纖長度不同，因此為了滿足天線口輸 出同步的要求就必須把其中的時延差補(bǔ)償?shù)簦?在同一站點(diǎn)下一般也要求各個載波空口同步，這是由于同步切換比異步切換成功 率高，可以提高網(wǎng)絡(luò)性能。因此當(dāng)BBU和RRU與其他基站組成一個站點(diǎn)時，也需要補(bǔ)償BBU 和RRU之間的鏈路時延； 全網(wǎng)同步情況下，要求所有載波空口同步，這種情況下，BBU和RRU系統(tǒng)內(nèi)的時延 補(bǔ)償必不可少。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種實(shí)現(xiàn)下行鏈路時延補(bǔ)償?shù)姆椒?，?shí)現(xiàn)了各 RRU天線口的輸出同步要求，即到達(dá)各RRU的天線口的時間相同。 為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種實(shí)現(xiàn)下行鏈路時延補(bǔ)償?shù)姆椒?，在基帶?理單元內(nèi)對數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，然后進(jìn)行IQ數(shù)據(jù)成幀處理，成幀后的數(shù)據(jù)經(jīng)過交換板后下發(fā)給 遠(yuǎn)端射頻單元； 在基帶處理單元內(nèi)設(shè)置一個系統(tǒng)時延TsysD作為時延基準(zhǔn)，設(shè)一載波的實(shí)際時延量 為Tdelay，則延遲TsysD_Tdelay后向遠(yuǎn)端射頻單元發(fā)送該載波對應(yīng)的數(shù)據(jù)流；所述TsysD大于基帶 處理單元與各遠(yuǎn)端射頻單元間的最大時延值。 進(jìn)一步地，在基帶處理單元內(nèi)對該載波的數(shù)據(jù)流經(jīng)過兩級時延補(bǔ)償后向遠(yuǎn)端射頻單元發(fā)送， 一級時延補(bǔ)償在所述調(diào)制之前，二級時延補(bǔ)償在調(diào)制之后，兩級時延補(bǔ)償量之和 為所述TsvsD-Td
sysD 1 delay 0 進(jìn)一步地，將T^D分為一級時延的最大補(bǔ)償量及二級時延的最大補(bǔ)償量，一級時
延的最大補(bǔ)償量用T，b表示，二級時延的最大補(bǔ)償量用Tw表示，？;—
5戸&
+^，其值不小
于基帶處理單元與各遠(yuǎn)端射頻單元間的最大實(shí)際時延量，vsymb為下行字符傳輸?shù)挠行?br> 率，D，b為存儲的字符個數(shù)，△ S為預(yù)留的時間常量；T》-V^，Dw為存儲的IQ數(shù)據(jù)量或者
TSymb+TiQ
幀數(shù)據(jù)量，VIQ為IQ數(shù)據(jù)流或幀數(shù)據(jù)流的速率，系統(tǒng)時延TsysD
設(shè)實(shí)際時延量Td^y分兩級，一級實(shí)際時延量在所述調(diào)制之前，記為Tdd^，二級實(shí) 際時延量在所述調(diào)制之后，記為Tdelay2 ; 則一級時延補(bǔ)償量為Tsymb-Tdelayl， 二級時延補(bǔ)償量為TIQ_Tdelay2。 進(jìn)一步地，當(dāng)Td—不為0且小于或等于l^時，設(shè)Td—二 oXn+m，其中o = 1/
VIQ， VIQ為IQ數(shù)據(jù)流或幀數(shù)據(jù)流的速率； 此時一級時延補(bǔ)償量取一級時延的最大補(bǔ)償量T，b， 二級時延補(bǔ)償量為 TiQ_Tdelay2 ;Tdelay2 = o Xn+m。 進(jìn)一步地，當(dāng)Tdelay為0時， 一級時延補(bǔ)償量為一級時延的最大補(bǔ)償量Tsymb， 二級時 延補(bǔ)償量為二級時延的最大補(bǔ)償量TIQ。 進(jìn)一步地，當(dāng)Td^y不為0且大于Tw時，設(shè)Td一 = A XQ+R，R= o Xn' +111'，其 中0 = 1/VIQ， Vw為IQ數(shù)據(jù)流或幀數(shù)據(jù)流的速率，A為每個字符傳輸所需要的單位時間；
此時一級時延補(bǔ)償量為Tsymb-Tdelayl， 二級時延補(bǔ)償量為TIQ_Tdelay2，其中Tdelayl = 入XQ，T一二n' Xo+m'。 進(jìn)一步地，m的取值為0《m《o ，為了取值方便，m取o ，此時T^—二 (n+1) X o ;
或m取O，此時T
del3y2
nX o 。 進(jìn)一步地，m'的取值為0《m'《o，為了取值方便，m'取o，此時T (n' +1) X o ;或m'取0，此時Tde^2 = n' Xo。
delay2 進(jìn)一步地，所述A S取A的整數(shù)倍，A為每個字符傳輸所需要的單位時間。
進(jìn)一步地，所述TIQ大于等于入。 綜上所述，本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)下行鏈路時延補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ蓪?shí)現(xiàn)與同一BBU相 連的RRU獲得的數(shù)據(jù)和時鐘均與BBU保持同步。


圖1是BBU連接多個RRU的示意圖；
圖2是下行鏈路中BBU內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是下行鏈路時延補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)的流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)下行鏈路時延補(bǔ)償?shù)姆椒?，在BBU內(nèi)物理底層對數(shù)據(jù)的處理 過程包括DSP(數(shù)字信號處理芯片)下發(fā)待調(diào)制數(shù)據(jù)給FPGA(FieldProgrammable Gate
5Array :現(xiàn)場可編程門陣列)，然后FPGA將接收到的待調(diào)制數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，接著進(jìn)行IQ數(shù)據(jù) 成幀處理，成幀后的數(shù)據(jù)經(jīng)過交換板后下發(fā)給RRU。 在BBU內(nèi)實(shí)現(xiàn)下行鏈路的時延補(bǔ)償，即在基帶板的FPGA(FieldProgrammable Gate Array :現(xiàn)場可編程門陣列)數(shù)據(jù)流處理流程中設(shè)置一個系統(tǒng)時延TsysD作為時延基準(zhǔn)，這個 系統(tǒng)時延量大于BBU和RRU之間實(shí)際所需要的最大時延補(bǔ)償值，這樣一方面可以滿足同一 個BBU連接多個RRU(光纖鏈路長度不等)的時延補(bǔ)償需求，另一方面可以為多個BBU間的 時延補(bǔ)償提供一個時延基準(zhǔn)，以至于不會出現(xiàn)由于不同BBU間時延基準(zhǔn)不同而導(dǎo)致實(shí)際時 延補(bǔ)償不準(zhǔn)的情況。 本實(shí)施例提供一種實(shí)現(xiàn)下行鏈路時延補(bǔ)償?shù)姆椒?，如圖3所示包含以下步驟
步驟301 :在BBU的主控板和交換板中測試下行各個載波的實(shí)際時延量Tdelay并配 置給基帶板，Tdelay的測試方法同現(xiàn)有技術(shù)； —般來說在實(shí)際應(yīng)用中光纖拉遠(yuǎn)的距離是有限的，例如10km，并且RRU光纖拉遠(yuǎn) 的長度確定后，系統(tǒng)可以測試BBU和這個RRU之間的時延量Tdelay。 步驟302 :根據(jù)各載波的實(shí)際時延量Tdelay確定系統(tǒng)時延TsysD，設(shè)置的TsysD應(yīng)大于 BBU與各RRU間實(shí)際時延的最大值； 如圖2所示，在基帶板的FPGA內(nèi)部，為了同時兼顧精度要求及系統(tǒng)資源的占用情 況，各載波的實(shí)際時延量Td^y可以分為兩級，一級時延在調(diào)制之前，記為T^^ ;二級時延在
調(diào)制之后，記為Td—2，相應(yīng)的時延補(bǔ)償量Te。，nsati 。n也通過兩級實(shí)現(xiàn)，分別記為Te。mpensati 。nl 、 T，pmsati 。n2。設(shè)TsysD也分為兩級，分別為一級時延的最大補(bǔ)償量T，b、二級時延的最大補(bǔ)償 首先，根據(jù)系統(tǒng)方案中待調(diào)制字符的有效傳輸速率V，b及IQ數(shù)據(jù)流或幀數(shù)據(jù)流的 傳輸速率VIQ，并結(jié)合FPGA內(nèi)部存儲資源的狀況，確定Tsymb與TIQ。 GSM規(guī)范中規(guī)定每個Burst (時隙)的時長為15/26ms，約為577us，其間需要傳輸 待調(diào)制的156. 25個symbols (字符)，因此字符傳輸?shù)钠骄俾蕿?70. 833Kbps。假設(shè)下行 字符傳輸?shù)挠行俾蕿閂symb(大于等于270. 833Kbps) ， Dsymb表示存儲的字符個數(shù)(小于等 于一個時隙的字符量)，D，b可根據(jù)V，b進(jìn)行調(diào)節(jié)，A S表示時延常數(shù)，于是可以得到一級 時延的最大補(bǔ)償量的公式為;礎(chǔ)二^+^ Tsymb應(yīng)能夠基本滿足系統(tǒng)最大時延的要求，即Tsymb不小于基帶處理單元與各遠(yuǎn)端 射頻單元間的最大實(shí)際時延量。當(dāng)Vsymb很大時，即使將Dsymb調(diào)到最大值( 一個時隙的字符 量)也僅能提供一個很小的時延量，無法滿足T，b接近接近系統(tǒng)最大時延的要求，因此必須 額外預(yù)留一個時間常量△ S ，以使得T，b能夠基本滿足系統(tǒng)最大時延的要求。當(dāng)V，b很小 時，可通過調(diào)節(jié)D，b就能夠使T，b提供基本滿足系統(tǒng)時延要求的時延量，此時A S可以省 略。為了便于計(jì)算和控制，可以將時間常量A S取為每個字符傳輸所需要的單位時間A 的整數(shù)倍。取多少倍需根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際設(shè)計(jì)而定。 二級時延Tw是為了滿足精度的要求而對一級時延的補(bǔ)充，可通過以下公式確定 <formula>formula see original document page 6</formula>
其中Dw為存儲的IQ數(shù)據(jù)量或者幀數(shù)據(jù)量，V工。為IQ數(shù)據(jù)流或幀數(shù)據(jù)流的速率，Tw 表示二級時延的最大補(bǔ)償值，其值應(yīng)大于等于A 。 二級延時的最小補(bǔ)償粒度o由V工。決定， o = lAw，以此實(shí)現(xiàn)小容量而較為精確的時延補(bǔ)償。 這樣，系統(tǒng)時延TsysD = Tsymb+TIQ，實(shí)際當(dāng)中Tsymb與TIQ可以根據(jù)其各自的數(shù)據(jù)傳輸 速率及系統(tǒng)存儲資源狀況來分配，V，b與V工。是系統(tǒng)設(shè)計(jì)時就已經(jīng)確定的。這樣當(dāng)實(shí)際時延 量Tdelay小于等于TIQ時只需要單獨(dú)計(jì)算二級實(shí)際時延量，而只有當(dāng)實(shí)際時延量Tdelay大于TIQ 時才需要分別計(jì)算兩級實(shí)際時延量，這樣使得時延補(bǔ)償?shù)膶?shí)現(xiàn)變得更加靈活、有效。
步驟303 :計(jì)算該載波的時延補(bǔ)償量T。。mpensati 。n。首先完成兩級實(shí)際時延量Tdelayl、 Tdelay2的計(jì)算，進(jìn)而計(jì)算出兩級時延補(bǔ)償。Tdelayl、Tdelay2的確定及T,ensati 。n的計(jì)算可分為以 下三種情況 (a)假設(shè)某個載波的實(shí)際時延量Tdelay為零，即無時延補(bǔ)償時，在兩級時延補(bǔ)償中 均延遲最大的時延量之后再下發(fā)IQ數(shù)據(jù)流或幀數(shù)據(jù)流。此時Tdelayl、 Tdelay2均為0，時延補(bǔ) 償量等式為Tcompensati onTSySD(Tdelayl+Tdelay2) TSySD TSymb+TlQ 從上式可看出， 一級時延補(bǔ)償量T。。mTCnsati 。nl為Tsvmb， 二級時延補(bǔ)償量T。。mTCnsati 。n2為
compensati onl丄symb賃■ "^CHj _x^_ | | 丄compensati on2
TIQ。
(b)假設(shè)某個載波的實(shí)際時延量Tdelay不為零且其值小于或等于TIQ時，則一級時 延補(bǔ)償作最大時延補(bǔ)償處理，取Tsymb，即一級實(shí)際時延量Tdelayl為0，只需要計(jì)算二級實(shí)際時 MSTdelay2。設(shè)有如下公式
Tdelay = o Xn+m 其中n為商，m為余數(shù)。當(dāng)m為零時，二級實(shí)際時延量為Tdelay2 = nX o ;當(dāng)m不為 零時，Td^y2二 o Xn+m，m的取值為0《m《o ，為了取值方便，m可以取o ，即二級實(shí)際時 延量可以取為Tde^ = (n+l)X o ，m也可以取0，即二級實(shí)際時延量Td^y2二nX o ，實(shí)際處 理中m取0還是o根據(jù)系統(tǒng)實(shí)際的補(bǔ)償精度要求而定。因此有公式
T面pensati 。n — TSysD_ (Tdelayl+Tdelay2) — Tsymb+(TIQ_Tdelay2) 從上式可看出， 一級時延補(bǔ)償量Tc。mpensati 。nl為Tsymb， 二級時延補(bǔ)償量Tc。mpensati 。n2為 TiQ_Tdelay2。 (c)假設(shè)某個載波的實(shí)際時延量Tdelay不為零且其值大于TIQ時，則需要分別計(jì)算 兩級實(shí)際時延量。設(shè)
Tdelay=入XQ+R 其中A作為一級時延的補(bǔ)償單位，Q為商，R為余數(shù)，將Tdelayl = A XQ作為一級 實(shí)際時延量，而R作為二級實(shí)際時延量的參考量，于是在二級補(bǔ)償中得到
R = o Xn' +m' 其中n'為商，m'為余數(shù)。于是二級實(shí)際時延量為Tdelay2 = n' X o+m' ， m'的 取值為0《m'《o，為了取值方便，m'可以取o ，即二級實(shí)際時延量可以取為Tdd^ = (n' +l)Xo，m'也可以取0，即二級實(shí)際時延量可以取為Tde^二n' X o 。因此可以實(shí) 現(xiàn)時延補(bǔ)償 TMmpensation — TsysD_ (Tdelayl+Tdelay2) — (Tsymb_Tdelayl) + (TIQ_Tdelay2) 從上述公式可看出， 一級時延補(bǔ)償為Tsymb-Tdelayl， 二級時延補(bǔ)償為TIQ-Tdelay2。
步驟304 :對要發(fā)送的載波延遲Te。mpensati。n后發(fā)送數(shù)據(jù)流，這樣，通過基帶板的時延 補(bǔ)償，各個RRU獲得的數(shù)據(jù)和時鐘與BBU保持同步，即數(shù)據(jù)到達(dá)各RRU的時延均為TsysD。
根據(jù)上面兩級時延補(bǔ)償?shù)挠?jì)算公式可以看出，實(shí)際的補(bǔ)償精度不僅與A、 0有 關(guān)，也與TSYmb和TIQ的分配有關(guān)。
權(quán)利要求
一種實(shí)現(xiàn)下行鏈路時延補(bǔ)償?shù)姆椒?，在基帶處理單元?nèi)對數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，然后進(jìn)行IQ數(shù)據(jù)成幀處理，成幀后的數(shù)據(jù)經(jīng)過交換板后下發(fā)給遠(yuǎn)端射頻單元；其特征在于在基帶處理單元內(nèi)設(shè)置一個系統(tǒng)時延TsysD作為時延基準(zhǔn)，設(shè)一載波的實(shí)際時延量為Tdelay，則延遲TsysD-Tdelay后向遠(yuǎn)端射頻單元發(fā)送該載波對應(yīng)的數(shù)據(jù)流；所述TsysD大于基帶處理單元與各遠(yuǎn)端射頻單元間的最大時延值。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于在基帶處理單元內(nèi)對該載波的數(shù)據(jù)流經(jīng)過兩級時延補(bǔ)償后向遠(yuǎn)端射頻單元發(fā)送， 一級時延補(bǔ)償在所述調(diào)制之前，二級時延補(bǔ)償在調(diào)制之后，兩級時延補(bǔ)償量之和為所述1 sysD 1 delay 0
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于將TsysD分為一級時延的最大補(bǔ)償量及二級時延的最大補(bǔ)償量，一級時延的最大補(bǔ)償量 用T，b表示，二級時延的最大補(bǔ)償量用Tw表示， ^6-^ + A^其值不小于基帶處理單元 與各遠(yuǎn)端射頻單元間的最大實(shí)際時延量，Vsvmb為下行字符傳輸?shù)挠行俾?，D^b為存儲的字symb Z J II J JI J I 7 "THJ M J yV^AC!_~t^ ! "symb符個數(shù)，A S為預(yù)留的時間常量；110=》，Dw為存儲的IQ數(shù)據(jù)量或者幀數(shù)據(jù)量，Vw為IQVIQ數(shù)據(jù)流或幀數(shù)據(jù)流的速率，系統(tǒng)時延TsysD = Tsymb+TIQ ;設(shè)實(shí)際時延量Tdelay分兩級， 一級實(shí)際時延量在所述調(diào)制之前，記為Tdelayl， 二級實(shí)際時 延量在所述調(diào)制之后，記為Tdelay2 ;則一級時延補(bǔ)償量為T，b-Tde一，二級時延補(bǔ)償量為TIQ-Tdelay2。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于當(dāng)Tdelay不為0且小于或等于TIQ時，設(shè)Tdelay = o Xn+m，其中o = 1/VIQ， VIQ為IQ數(shù) 據(jù)流或幀數(shù)據(jù)流的速率；此時一級時延補(bǔ)償量取一級時延的最大補(bǔ)償量T，b，二級時延補(bǔ)償量為TIQ-Tdelay2 ; Tdeiay2 = o Xn+m。
5. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于當(dāng)Tdelay為0時， 一級時延補(bǔ)償量為一級時延的最大補(bǔ)償量Tsymb， 二級時延補(bǔ)償量為二 級時延的最大補(bǔ)償量Tw。
6. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于當(dāng)Td^y不為0且大于^時，設(shè)Td—二 AXQ+R，R= o Xn' +m'，其中o = 1/VIQ， Vw為IQ數(shù)據(jù)流或幀數(shù)據(jù)流的速率，A為每個字符傳輸所需要的單位時間；此時一級時延補(bǔ)償量為T一-Tde一，二級時延補(bǔ)償量為Ude^，其中Tdelayl = A XQ， Tdelay2 = n' Xo+m'。
7. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于m的取值為0《m《o ，為了取值方便，m取o ，此時1^— = (n+1) X o ;或m取O，此 時W二nXo。
8. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于m'的取值為0《m'《o ，為了取值方便，m'取o ，此時Td^y2 = (n' +1) X o ;或 m'取0，此時Tde一2 = n' X o 。
9. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述A S取A的整數(shù)倍，A為每個字符傳輸所需要的單位時間。
10. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于 所述TIQ大于等于入。
全文摘要
本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)下行鏈路時延補(bǔ)償?shù)姆椒?，在基帶處理單元?nèi)對數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制，然后進(jìn)行IQ數(shù)據(jù)成幀處理，成幀后的數(shù)據(jù)經(jīng)過交換板后下發(fā)給遠(yuǎn)端射頻單元；在基帶處理單元內(nèi)設(shè)置一個系統(tǒng)時延TsysD作為時延基準(zhǔn)，設(shè)一載波的實(shí)際時延量為Tdelay，則延遲TsysD-Tdelay后向遠(yuǎn)端射頻單元發(fā)送該載波對應(yīng)的數(shù)據(jù)流；上述TsysD大于基帶處理單元與各遠(yuǎn)端射頻單元間的最大時延值。采用本發(fā)明的技術(shù)方案，可實(shí)現(xiàn)與同一基帶處理單元相連的遠(yuǎn)端射頻單元獲得的數(shù)據(jù)和時鐘均與基帶處理單元保持同步。
文檔編號H04W56/00GK101754269SQ20081017934
公開日2010年6月23日 申請日期2008年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者趙志勇, 陳孟杰 申請人:中興通訊股份有限公司