專利名稱：分布式通信網(wǎng)絡(luò)的延遲管理的制作方法
分布式通信網(wǎng)絡(luò)的延遲管理
背景技術(shù)：
分布式天線系統(tǒng)廣泛用于將無線通信信號的覆蓋無縫地延伸到傳統(tǒng)基站不能充分服務(wù)的位置，或用于分配來自集中式無線電套件(suite)的容量。這些系統(tǒng)一般包括主機(jī)單元和多個遠(yuǎn)程單元。主機(jī)單元在很多可能的網(wǎng)絡(luò)配置(例如集中星型(hub and spoke)、菊花鏈型(daisy-chain)或分枝和樹型(branch-and-tree))之一中，一般耦合在基站或無線電套件和多個遠(yuǎn)程單元之間。多個遠(yuǎn)程單元中的每個包括代表基站或無線電套件發(fā)送和接收無線信號的一個或多個天線。在分布式天線系統(tǒng)中的一個常見的問題是調(diào)節(jié)與每個遠(yuǎn)程單元相關(guān)的不同延遲。每個遠(yuǎn)程單元一般位于離主機(jī)的不同距離處。為了允許使各種天線同步，一般在每個遠(yuǎn)程單元設(shè)置延遲值。不幸的是，用于為各種遠(yuǎn)程單元建立延遲的傳統(tǒng)技術(shù)對分布式天線系統(tǒng)增加了相當(dāng)大的復(fù)雜性和/或成本。例如，一些常見的網(wǎng)絡(luò)同步技術(shù)涉及各種定位技術(shù)(例如，全球定位系統(tǒng)或GPS)的使用，這些定位技術(shù)對可靠和有效地操作這些分布式天線系統(tǒng)增加了進(jìn)一步的復(fù)雜性和成本。為了上面陳述的原因和為了當(dāng)閱讀和理解本說明書時將對本領(lǐng)域技術(shù)人員變得明顯的下面陳述的原因，在本領(lǐng)域中存在對改進(jìn)分布式通信網(wǎng)絡(luò)的延遲管理的需要。

發(fā)明內(nèi)容
在一個實施方式中，提供了用于在具有由多個鏈路耦合在一起的多個節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)中管理節(jié)點之間的延遲的方法。該方法包括發(fā)現(xiàn)多個鏈路中的每個的傳輸延遲值。在多個節(jié)點的第一個處，該方法使用與多個鏈路中的一個鏈路相關(guān)聯(lián)的所發(fā)現(xiàn)的傳輸延遲值，來產(chǎn)生耦合到多個節(jié)點中的第一個的所述多個節(jié)點中每個的信號路徑延遲值，所述多個鏈路中的所述一個鏈路將該節(jié)點耦合到多個節(jié)點的第一個，并通過所述鏈路將所產(chǎn)生的信號路徑延遲值傳遞到耦合到多個節(jié)點的第一個的多個節(jié)點中的節(jié)點。在多個節(jié)點的每個額外節(jié)點處，該方法存儲所述額外節(jié)點的所接收的信號路徑延遲值以實現(xiàn)對額外節(jié)點的延遲的管理，使用所接收的信號路徑延遲值和對在額外節(jié)點和相鄰節(jié)點之間的鏈路所發(fā)現(xiàn)的傳輸延遲值，來產(chǎn)生耦合到額外節(jié)點的多個節(jié)點中的每個相鄰節(jié)點的信號路徑延遲值，并通過額外的鏈路將所產(chǎn)生的信號路徑延遲值傳遞到相鄰節(jié)點。


關(guān)于下面的描述、所附權(quán)利要求和附圖更好地理解這些和其它特征、方面和優(yōu)點，其中圖1是分布式通信網(wǎng)絡(luò)的框圖；圖2是分布式通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用框架的框圖；圖3和3A是分布式通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用框架中的數(shù)據(jù)分組的框圖；以及圖4是示出用于分布式通信網(wǎng)絡(luò)中的延遲管理的方法的流程圖。
具體實施例方式下面的詳細(xì)描述涉及分布式通信網(wǎng)絡(luò)例如分布式天線系統(tǒng)的延遲管理。這里討論的延遲管理使網(wǎng)絡(luò)管理員能夠以適當(dāng)高程度的可重復(fù)性和控制，在點到多點通信網(wǎng)絡(luò)中 的多個節(jié)點處建立期望的延遲。期望的延遲可共同地針對每個節(jié)點或針對每個單獨的節(jié) 點。有利地，這里討論的通信網(wǎng)絡(luò)使用分布式方法來確定在系統(tǒng)中從主機(jī)到每個節(jié)點的信 號路徑延遲。這通過在網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點與其相鄰(例如，接連的)節(jié)點之間的鏈路上發(fā)現(xiàn)傳輸 延遲(例如，傳播時間)來在每個節(jié)點處完成。例如，每個節(jié)點獲悉其本身和任何下游相鄰 節(jié)點之間的距離。基于節(jié)點之間的這些傳輸延遲，系統(tǒng)中的節(jié)點協(xié)作來確定每個遠(yuǎn)程節(jié)點 相對于主機(jī)節(jié)點的信號路徑延遲。此外，在確定信號路徑延遲時，每個節(jié)點還考慮(account for)節(jié)點的單獨的內(nèi)部處理延遲。一旦確定了信號路徑延遲，就可通過考慮回到主機(jī)節(jié)點 的信號路徑延遲和任何已知的內(nèi)部處理延遲來決定性地確定在每個遠(yuǎn)程節(jié)點處的期望延 遲。在一種實現(xiàn)中，這里討論的延遲管理合并數(shù)據(jù)幀中的延遲監(jiān)控信道和延遲管理信 道的使用。延遲監(jiān)控和延遲管理信道用于在節(jié)點之間傳遞數(shù)據(jù)以建立網(wǎng)絡(luò)的通用時基，而 不使用額外的開銷。為了建立通用時基，節(jié)點使用如下更詳細(xì)描述的延遲監(jiān)控信道來確定 節(jié)點之間的傳輸延遲。節(jié)點將延遲管理信道中的數(shù)據(jù)例如信號路徑延遲值進(jìn)一步傳輸?shù)狡?相鄰節(jié)點。每個節(jié)點進(jìn)一步將使用延遲監(jiān)控信道確定的對隨后節(jié)點的傳輸延遲與通過延遲 管理信道接收的信號路徑延遲和相應(yīng)的內(nèi)部處理延遲合并。該值又通過延遲管理信道傳遞 到相鄰節(jié)點，作為該節(jié)點的信號路徑延遲。多個節(jié)點因此將積累的延遲傳播到接連的節(jié)點， 直到網(wǎng)絡(luò)中所有終端節(jié)點接收到回到主機(jī)節(jié)點的信號路徑延遲。以這種方式，系統(tǒng)中的每 個遠(yuǎn)程節(jié)點經(jīng)常地知道其離主機(jī)節(jié)點的距離(以信號時間的形式)。這允許每個遠(yuǎn)程節(jié)點 獨立地調(diào)節(jié)其傳輸延遲以在每個節(jié)點維持系統(tǒng)中的選定延遲。此外，這里討論的延遲管理不需要使用額外節(jié)點定位和定時技術(shù)(例如，使用 GPS)來同步節(jié)點之間的消息傳送。不是依賴于單獨的系統(tǒng)(例如，GPS定時基準(zhǔn))來確定 每個節(jié)點之間定時延遲，延遲監(jiān)控和管理信道提供了確定每個節(jié)點之間的信號路徑延遲的 相當(dāng)簡單的方法。這里描述的延遲管理技術(shù)是與拓?fù)錈o關(guān)的。延遲管理技術(shù)可適用于各種各樣的網(wǎng) 絡(luò)拓?fù)?，例如星型、樹型和菊花鏈型網(wǎng)絡(luò)配置(及其組合)。而且，該延遲管理是與媒介無關(guān) 的，并在多個網(wǎng)絡(luò)設(shè)施例如無線、自由空間光學(xué)(free space optics)、毫米波、雙絞線對、 同軸、光纖、混合光纖及其適當(dāng)?shù)慕M合上運(yùn)行。圖1是通信網(wǎng)絡(luò)100的實施方式的框圖。通信網(wǎng)絡(luò)100表示點到多點通信網(wǎng)絡(luò)， 其包括數(shù)據(jù)源101、對數(shù)據(jù)源101作出響應(yīng)的主機(jī)節(jié)點102以及與主機(jī)節(jié)點102通信的遠(yuǎn)程 節(jié)點IiM1到104m。主機(jī)節(jié)點102包括對主機(jī)節(jié)點處理器106作出響應(yīng)的主機(jī)傳輸接口 105 和主機(jī)數(shù)字接口 103。每個遠(yuǎn)程節(jié)點ICM1到104 包括對遠(yuǎn)程節(jié)點處理器IOS1到108M作出 響應(yīng)的RF到數(shù)字接口 109!到10%和遠(yuǎn)程傳輸接口 107!到107M。每個RF到數(shù)字接口 10% 到10%進(jìn)一步分別對天線端口 IlO1到IIOm作出響應(yīng)。在一個實現(xiàn)中，主機(jī)節(jié)點處理器106 和每個遠(yuǎn)程節(jié)點處理器IOS1到108M包括微控制器、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣 列(FPGA)、現(xiàn)場可編程對象陣列(FPOA)或可編程邏輯器件(PLD)中的至少一個。應(yīng)理解， 網(wǎng)絡(luò)100能夠適應(yīng)單個網(wǎng)絡(luò)100中的任何適當(dāng)數(shù)量的遠(yuǎn)程節(jié)點ICM1到104m(例如，具有至少一個遠(yuǎn)程傳輸接口 107、遠(yuǎn)程節(jié)點處理器108、RF到數(shù)字接口 109和天線端口 110的至少 一個遠(yuǎn)程節(jié)點104)。主機(jī)節(jié)點102和遠(yuǎn)程節(jié)點ICM1到104m在表示多個級的樹和分枝型網(wǎng)絡(luò)配置中由 多個信號路徑通信地耦合。在圖1的示例性實施方式中，樹和分枝型網(wǎng)絡(luò)配置還包括信號 開關(guān)112和114。圖1所示的每個信號路徑是提供與媒介無關(guān)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的電子鏈路、 光纖鏈路和無線傳輸鏈路(例如，毫米波、自由空間光學(xué)或其適當(dāng)?shù)慕M合)中的至少一個。 應(yīng)理解，也可設(shè)想額外的網(wǎng)絡(luò)配置(例如，集中星型、公共總線等)。主機(jī)數(shù)字接口 103和每個RF到數(shù)字接口 109包括端口 Dl、D2和D3。端口 D1、D2 和D3被認(rèn)為表示對主機(jī)數(shù)字接口 103和每個RF到數(shù)字接口 109的多個信號接口連接(例 如，RF、以太網(wǎng)等)。類似地，主機(jī)傳輸接口 105和每個遠(yuǎn)程傳輸接口 107包括端口 Tl、T2 和T3。端口 T1、T2和Τ3被認(rèn)為表示對主機(jī)傳輸接口 105和每個遠(yuǎn)程傳輸接口 107的多個 傳輸接口連接。例如，主機(jī)傳輸接口 105和每個遠(yuǎn)程傳輸接107為網(wǎng)絡(luò)100的每個遠(yuǎn)程節(jié) 點104和主機(jī)節(jié)點102提供適當(dāng)?shù)男盘栟D(zhuǎn)換(例如，數(shù)字到串行和串行到光纖中的至少一 個)。應(yīng)理解，圖1所示的端口 Dl到D3和Tl到Τ3不應(yīng)被認(rèn)為限制這里討論的系統(tǒng)所設(shè)想 的信號接口和傳輸端口的數(shù)量(例如，系統(tǒng)100能夠適應(yīng)任何適當(dāng)數(shù)量的信號接口和傳輸 端口的實例)。每個遠(yuǎn)程節(jié)點ICM1到104μ引入一個或多個內(nèi)在處理延遲。例如，當(dāng)在傳輸接口 連接Tl和Τ3之間傳遞信號時，遠(yuǎn)程傳輸接口 107包括第一內(nèi)在處理延遲(在本例中通常 稱為“光纖到光纖”延遲)。類似地，每個RF到數(shù)字接口 109包括用于在數(shù)字和RF之間轉(zhuǎn) 換信號的第二內(nèi)在處理延遲。在一些情況中，RF到數(shù)字接口 109中的內(nèi)在處理延遲是不對 稱的。這意味著上游信號(到達(dá)主機(jī)102的 信號)的內(nèi)在處理延遲和下游信號(來自主機(jī) 102的信號)的內(nèi)在處理延遲是不同的。在一個實現(xiàn)中，各種內(nèi)在處理延遲嵌入每個遠(yuǎn)程節(jié) 點處理器IOS1到108Μ中以在確定節(jié)點的所請求的延遲時使用。在操作中，網(wǎng)絡(luò)100實現(xiàn)用于確定網(wǎng)絡(luò)100中的每個節(jié)點回到主機(jī)節(jié)點102的信 號路徑延遲的分布式過程。在該分布式過程中，網(wǎng)絡(luò)100中的每個節(jié)點發(fā)現(xiàn)對任何相鄰節(jié) 點(例如，在下游方向上與主機(jī)節(jié)點102或遠(yuǎn)程節(jié)點ICM1到1041(|相鄰的任何節(jié)點)的單 獨的傳輸延遲。在主機(jī)節(jié)點102開始，基于對每個相鄰節(jié)點發(fā)現(xiàn)的傳輸延遲的信號路徑延 遲值被產(chǎn)生并被傳遞到相鄰節(jié)點。對于網(wǎng)絡(luò)100中的相鄰節(jié)點的每個隨后的級(如果存在 任何級)，遠(yuǎn)程節(jié)點IiM1到104 每個將具有傳輸延遲的該節(jié)點的信號路徑延遲合計到下一 相鄰節(jié)點，并將相鄰節(jié)點的信號路徑延遲值傳播到該級中的相鄰節(jié)點。將具有已知傳輸延 遲的所接收的信號路徑延遲合計到相鄰節(jié)點并傳遞信號路徑延遲的該過程重復(fù)進(jìn)行，直到 網(wǎng)絡(luò)100中所有的節(jié)點都具有其相應(yīng)的信號路徑延遲的值。在一個實施方式中，使用發(fā)送到相鄰遠(yuǎn)程節(jié)點104的“ping”消息來發(fā)現(xiàn)傳輸延遲 值。相鄰遠(yuǎn)程節(jié)點104返回該消息。傳輸延遲值基于發(fā)送“ping”和從每個遠(yuǎn)程節(jié)點104 接收回“ping”之間的時間(例如，往返時間)?；谕禃r間，確定每對節(jié)點之間的單獨的 傳輸延遲。以圖1的示例性實施方式繼續(xù)，在每個遠(yuǎn)程節(jié)點ICM1到104M處的內(nèi)部處理延遲也 合并到信號路徑延遲的計算中。例如，遠(yuǎn)程節(jié)點IiM1產(chǎn)生對遠(yuǎn)程節(jié)點104M的信號路徑延 遲。該信號路徑延遲包括存儲在遠(yuǎn)程節(jié)點IiM1中的從主機(jī)節(jié)點102到遠(yuǎn)程節(jié)點ICM1的信號路徑延遲，加上由遠(yuǎn)程節(jié)點ICM1發(fā)現(xiàn)的在ICM1到1044之間的傳輸延遲。該信號路徑延遲還包括遠(yuǎn)程節(jié)點IiM1的傳輸接口 IOT1的內(nèi)在處理延遲，以將信號從接口 Tl傳輸?shù)浇涌?T3 (例如，“光纖到光纖”處理延遲)。遠(yuǎn)程節(jié)點ICM1到104m使用通過該過程計算的信號路徑延遲來控制對遠(yuǎn)程節(jié)點選擇的總延遲。例如，每個遠(yuǎn)程節(jié)點的總延遲在網(wǎng)絡(luò)安裝期間被確定。每個遠(yuǎn)程節(jié)點基于使 用上述過程獲悉的信號路徑延遲來設(shè)置它引入到信號中的延遲的量。因此，為網(wǎng)絡(luò)100中 的節(jié)點確定通用時基。圖2是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的框架200的框圖?？蚣?00包括下面討論的多個層，其提供與硬件有關(guān)的服務(wù)以使網(wǎng)絡(luò)100的每個節(jié)點能夠如上面關(guān)于圖1示出的來運(yùn)行(例如，主機(jī) 節(jié)點102發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)100上的多個遠(yuǎn)程節(jié)點104)。框架200包括應(yīng)用層202、網(wǎng)絡(luò)層204、數(shù) 據(jù)鏈路層204和物理層208?？蚣?00的每個層劃分網(wǎng)絡(luò)100的任何節(jié)點所需的關(guān)鍵功能 以與網(wǎng)絡(luò)100的任何其它節(jié)點進(jìn)行通信。物理層208通信地耦合到數(shù)據(jù)鏈路層206、網(wǎng)絡(luò)層204和應(yīng)用層202并對這些層 提供低級功能支持。在一個實現(xiàn)中，物理層208駐留于光纖網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)中的至少一個 上。物理層208提供電子硬件支持，用于在來自主機(jī)節(jié)點102被托管的至少一個網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 的多個操作中發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)鏈路層206提供對物理層208的差錯處理，連同流控 制和幀同步。數(shù)據(jù)鏈路層206還包括數(shù)據(jù)幀子層210。數(shù)據(jù)幀子層210包括在物理層208 上傳輸?shù)亩鄠€數(shù)據(jù)幀。下面關(guān)于圖3進(jìn)一步描述關(guān)于數(shù)據(jù)幀子層210的額外的細(xì)節(jié)。網(wǎng)絡(luò) 層204對網(wǎng)絡(luò)100內(nèi)的至少一個可編程處理器(例如，主機(jī)節(jié)點處理器106或至少一個遠(yuǎn) 程節(jié)點處理器108)作出響應(yīng)。網(wǎng)絡(luò)層204在網(wǎng)絡(luò)100內(nèi)提供用于在網(wǎng)絡(luò)100內(nèi)的節(jié)點之 間傳輸數(shù)據(jù)的交換和路由能力。應(yīng)用層202獨立于信號幀業(yè)務(wù)而監(jiān)控傳輸延遲值的變化， 從而為通過網(wǎng)絡(luò)100的信號傳輸維持通用時基。應(yīng)用層202對簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議(SNMP)、 通用管理信息協(xié)議(CMIP)、遠(yuǎn)程監(jiān)控(RM)協(xié)議、和適合于遠(yuǎn)程監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)管理的任何網(wǎng)絡(luò) 通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)中的至少一個作出響應(yīng)。圖3是通常由子層300表示的圖2的數(shù)據(jù)幀子層210的實施方式的框圖。子層 300包括至少一個數(shù)據(jù)幀302 (或光纖幀)。所述至少一個數(shù)據(jù)幀302還包括延遲監(jiān)控信道 304和延遲管理信道306。在一個實施方式中，延遲管理信道306包括(可選的)成幀比特 308和一個或多個攜帶信號路徑延遲值的數(shù)據(jù)比特。在一個實施方式中，延遲管理信道包括 高達(dá)16個數(shù)據(jù)比特。如所示，延遲管理信道包括五個比特。在一些實施方式中，需要一個 幀中的多于所分配的數(shù)據(jù)比特的數(shù)據(jù)比特來傳輸信號路徑延遲值。在這些情況中，信號路 徑延遲值被分割成在延遲管理信道的連續(xù)幀中傳輸?shù)谋忍亟M。當(dāng)在每個數(shù)據(jù)幀302上發(fā)送 延遲時，成幀比特308是可選的。在一個實現(xiàn)中，成幀比特標(biāo)記可用于指示信號路徑延遲值 存在于至少一個數(shù)據(jù)幀302中。(可選的)成幀比特308用于通過將成幀比特308的值設(shè) 置為1來指示第一比特組的開始。對于隨后的比特組，成幀比特308被設(shè)置為0。因此，例 如，使用四個幀來通過延遲管理信道傳輸16比特信號路徑延遲值，其中第一幀的成幀比特 308被設(shè)置為1，如圖3A所示。為了該描述的目的，攜帶信號路徑延遲值的多個幀的這個使 用稱為延遲管理“超幀”。在操作中，延遲監(jiān)控信道304用于確定網(wǎng)絡(luò)中相鄰節(jié)點之間的所謂“傳輸延遲”。 第一節(jié)點使用延遲監(jiān)控信道304來“ping”相鄰遠(yuǎn)程節(jié)點104以發(fā)送回“ping”。這通過將延遲監(jiān)控信道304中的比特的值設(shè)置為“1”來完成。當(dāng)相鄰節(jié)點接收到該ping時，相鄰節(jié) 點通過在其下一幀中將延遲監(jiān)控信道304設(shè)置為“1”來將ping返回到發(fā)起該ping的節(jié) 點。傳輸延遲值基于“ping”和回答之間的往返時間來計算。在一個實現(xiàn)中，存在在延遲監(jiān) 控信道305中使用的至少兩個“ping”比特前向ping比特和反向ping比特。例如，當(dāng)發(fā) 送“請求”ping時，使用前向ping比特，而當(dāng)發(fā)送“響應(yīng)”ping時，使用反向ping比特?？?替換地，第一節(jié)點發(fā)送“請求” ping，而相鄰節(jié)點發(fā)送“響應(yīng)” ping。而且，第一節(jié)點和相鄰 節(jié)點可為攜帶信號路徑延遲值的數(shù)據(jù)比特而Ping彼此。如下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的，主機(jī)節(jié)點102和遠(yuǎn)程節(jié)點ICM1到104 之間期望端到端 傳輸延遲對每個遠(yuǎn)程節(jié)點IiM1到104M是可編程的。而且，由于內(nèi)在處理和信號路徑延遲中 的差異，每個遠(yuǎn)程節(jié)點IiM1到104M調(diào)節(jié)所請求的總延遲以考慮這些差異。傳輸延遲管理返回到圖1，這里討論的網(wǎng)絡(luò)100的延遲管理是模塊化的，并實質(zhì)上對星型、菊花 鏈型和樹型網(wǎng)絡(luò)配置中的至少一個類似地運(yùn)行。此外，網(wǎng)絡(luò)100對由熱效應(yīng)引起的延遲的 任何變化以及對由例如信號開關(guān)112和114引起的任何切換保護(hù)變化自動調(diào)節(jié)。每個遠(yuǎn)程 節(jié)點IiM1到104m獲悉從延遲管理信道306回到主機(jī)節(jié)點102的延遲。這里討論的延遲管 理進(jìn)一步分成至少兩個不同的操作(1)獲悉對網(wǎng)絡(luò)100的相對端的下游延遲(遠(yuǎn)離主機(jī) 節(jié)點102)；以及(2)在整個網(wǎng)絡(luò)100中傳播積累的信號路徑延遲。獲悉傳輸延遲主機(jī)節(jié)點102和每個級別的遠(yuǎn)程節(jié)點ICM1到104m知道哪些相鄰遠(yuǎn)程節(jié)點104是 下游的和哪些是上游的。當(dāng)遠(yuǎn)程節(jié)點104被引入網(wǎng)絡(luò)100中時，在發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)程節(jié)點104時確 定該信息。在一個實施方式中，節(jié)點使用延遲監(jiān)控信道來確定在下游方向上(遠(yuǎn)離主機(jī)節(jié) 點102)與該節(jié)點相鄰的節(jié)點的傳輸延遲。在一個實現(xiàn)中，每個信號路徑被定義為主信號鏈路和從信號鏈路中的至少一個， 其中特定遠(yuǎn)程(主機(jī))節(jié)點104(102)的下游信號鏈路被定義為“主”信號鏈路，而同一節(jié) 點的上游信號鏈路被定義為“從”信號鏈路。而且，耦合到主機(jī)節(jié)點102的所有信號路徑被 指定為主信號鏈路。在每個“主”信號鏈路上，可應(yīng)用的主機(jī)節(jié)點或遠(yuǎn)程節(jié)點104中的至少 一個周期性地設(shè)置延遲監(jiān)控信道304中的“ping”比特。節(jié)點接著接收在相應(yīng)的從信號鏈 路中發(fā)送的隨后數(shù)據(jù)幀302中的響應(yīng)。對與主鏈路相關(guān)聯(lián)的遠(yuǎn)程節(jié)點測量往返延遲。通過 至少一個下面的方法從該往返延遲中確定延遲節(jié)點的傳輸延遲。第一種方法涉及將往返延遲除以二。該往返值包括從遠(yuǎn)程節(jié)點在主鏈路上接收 “ping”時以及遠(yuǎn)程節(jié)點在從鏈路上返回具有在延遲監(jiān)控信道中設(shè)置的比特的下一幀時起 的“轉(zhuǎn)向(turn-around)”延遲。該方法有士 1/2幀的解析度(resolution)。第二種方法使用節(jié)點內(nèi)通信來通知節(jié)點計算關(guān)于“轉(zhuǎn)向”延遲的值的傳輸延遲。在 該過程中，計算傳輸延遲的節(jié)點在將往返延遲除以二之前從往返延遲減去“轉(zhuǎn)向”延遲。該 方法具有士1時鐘周期的解析度。第三種方法使用預(yù)先配置的“轉(zhuǎn)向”延遲。轉(zhuǎn)向延遲被設(shè)置為已知值。轉(zhuǎn)向延遲 被減去，如同在上述第二種方法中，具有相同解析度。信號路徑延遲的傳播一旦確定了傳輸延遲值，網(wǎng)絡(luò)100的節(jié)點就將信號路徑延遲從一個節(jié)點傳播到另一節(jié)點。例如，主機(jī)節(jié)點102使用遠(yuǎn)程節(jié)點ICM1到1043的所發(fā)現(xiàn)的傳輸延遲值來產(chǎn)生并發(fā) 送信號路徑延遲到遠(yuǎn)程節(jié)點ICM1到1043。遠(yuǎn)程節(jié)點ICM1到1043的每個又使用作為基礎(chǔ)的 所接收的信號路徑延遲連同它們對其相應(yīng)的相鄰節(jié)點發(fā)現(xiàn)的傳輸延遲，來產(chǎn)生并發(fā)送信號 路徑延遲信息到其相鄰節(jié)點。以這種方式，信號路徑延遲值通過網(wǎng)絡(luò)100傳播。設(shè)置延遲倌如上所述，設(shè)置期望的端到端傳輸延遲將考慮在遠(yuǎn)程節(jié)點ICM1到104m中內(nèi)在處理 延遲中的差異和信號路徑延遲中的差異。在至少一種實現(xiàn)中，期望的端到端傳輸延遲是固 定的。每個遠(yuǎn)程節(jié)點104中的遠(yuǎn)程節(jié)點處理器108接收請求，以將每個天線端口 110處的 固定延遲值(例如，來自出現(xiàn)于應(yīng)用層202中的SNMP代理)設(shè)置為規(guī)定的值。應(yīng)用層202 中的SNMP代理減去任何已知的內(nèi)在處理延遲以及如上所述獲悉的回到主機(jī)單元102的信 號路徑延遲。注意，在一些實施方式中，內(nèi)在處理延遲可針對下游和上游信號(也分別稱為 前向和反向路徑)變化。如下所示，方程1和2示出延遲的計算，其例如在遠(yuǎn)程節(jié)點處以 FIFO對遠(yuǎn)程節(jié)點處的前向和反向路徑施行。(方程1)DELAYfwd = (DelayEequested) - (DelaySignal_path) - (Delay
Intrinsi c-SD) (DelayForward_RF)在該方程中，在前向路徑(來自主機(jī)的信號)中實現(xiàn)的延遲是被三個因子減小的 所請求的延遲通過延遲管理信道接收的信號路徑延遲(DelaySignal_path)、傳輸接口 107的串 行到數(shù)字轉(zhuǎn)換的內(nèi)在處理延遲(DelayInteinsi。_SD)、以及RF到數(shù)字接口 109的RF到數(shù)字轉(zhuǎn)換 的內(nèi)在延遲(DelayF TOd-KF)。(方程2)DELAYeev = (DelayEequested) - (DelaySignal_path) - (Delay Intrinsic_SD) - (DelayEeverse_EF)在該方程中，在反向路徑(到主機(jī)的信號)中實現(xiàn)的延遲是被三個因子減小的所 請求的延遲通過延遲管理信道接收的信號路徑延遲(DelaySignal_path)、傳輸接口 107的串行 到數(shù)字轉(zhuǎn)換的內(nèi)在處理延遲(DelayInteinsi。-SD)、以及RF到數(shù)字接口 109的RF到數(shù)字轉(zhuǎn)換的 內(nèi)在延遲(Delay—)。關(guān)于上面的方程1和2，從所請求的延遲減去的每個延遲在請求時是可用的。而 且，設(shè)置產(chǎn)生小于零或大于DELAYmax的值的延遲的任何請求導(dǎo)致不工作的命令。通信信道幀(例如，數(shù)據(jù)幀302)中的數(shù)據(jù)包括成幀信息、數(shù)據(jù)完整性信息(例如， 前向糾錯和循環(huán)冗余校驗中的至少一個)和有效載荷數(shù)據(jù)。延遲監(jiān)控信道304和延遲管理 信道306的添加允許網(wǎng)絡(luò)100自動同步消息傳送并傳播用于天線端口 110的端到端信號路 徑定時。這里討論的延遲管理方法給主機(jī)節(jié)點102和遠(yuǎn)程節(jié)點ICM1到1041(|的每個提供了 在網(wǎng)絡(luò)100內(nèi)的總信號路徑延遲。而且，這些方法允許每個遠(yuǎn)程節(jié)點ICM1到1041(|的每個 獨立地調(diào)節(jié)傳輸延遲值以在整個網(wǎng)絡(luò)100中維持通用時基。圖4是示出用于在分布式通信網(wǎng)絡(luò)(例如，網(wǎng)絡(luò)100)中管理傳輸延遲的方法400 的流程圖。例如，方法400從事于管理在類似于網(wǎng)絡(luò)100的點到多點通信網(wǎng)絡(luò)中的遠(yuǎn)程節(jié) 點和主機(jī)節(jié)點之間的傳輸延遲。有利地，網(wǎng)絡(luò)100使用圖4所述的傳輸延遲管理來連續(xù)地 監(jiān)控和自動調(diào)節(jié)多個節(jié)點的信號路徑延遲，并獲得上面關(guān)于圖3討論的通用時基。在塊402，網(wǎng)絡(luò)100發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)100中的任何相鄰節(jié)點的單獨的傳輸延遲。在一個實現(xiàn)中，主機(jī)節(jié)點和每個遠(yuǎn)程節(jié)點記錄其相應(yīng)的相鄰節(jié)點之間的單獨的傳輸延遲。在塊404，網(wǎng)絡(luò)100基于在塊402中發(fā)現(xiàn)的傳輸延遲來產(chǎn)生信號路徑延遲值。在一個實現(xiàn)中，主機(jī)節(jié) 點和每級遠(yuǎn)程節(jié)點在計算信號路徑延遲時考慮內(nèi)部處理延遲(例如，網(wǎng)絡(luò)100中的傳輸接 口的處理延遲)。在塊406，網(wǎng)絡(luò)100將信號路徑延遲值傳播到第一(下一)級中的每個相 鄰節(jié)點。在塊408，信號路徑延遲值在任何相鄰節(jié)點是可用的(塊410)的情況下在每個相 鄰節(jié)點處對相鄰節(jié)點的第一(下一)級而被修改，并繼續(xù)傳播所修改的信號路徑延遲值，直 到網(wǎng)絡(luò)100中相鄰節(jié)點的每個級具有信號路徑延遲值。圖4所示的信號路徑延遲管理異步 地調(diào)節(jié)信號路徑延遲值，以獲得網(wǎng)絡(luò)100的每個天線端口之間的通用時基。雖然在分布式通信網(wǎng)絡(luò)的上下文中描述了所公開的實施方式，使用這些技術(shù)的裝置能夠以指令的機(jī)器可讀介質(zhì)和同等地應(yīng)用的各種程序產(chǎn)品的形式被分布，而不考慮實際 上用于執(zhí)行該分布的信號承載介質(zhì)的特定類型。機(jī)器可讀介質(zhì)的例子包括可記錄型介質(zhì)， 例如便攜式存儲設(shè)備、硬盤驅(qū)動器(HDD)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)；傳輸 型介質(zhì)，例如數(shù)字和模擬通信鏈路；以及使用傳輸形式例如射頻和光波傳輸?shù)挠芯€或無線 通信鏈路。各種程序產(chǎn)品可采取編碼格式的形式，這些格式被解碼以通過數(shù)字電子電路和 駐留于可編程處理器(例如，計算機(jī)中的專用處理器或通用處理器)中的軟件的組合而實 際上在特定的分布式通信網(wǎng)絡(luò)中使用。這里公開的至少一個實施方式可由計算機(jī)可執(zhí)行指令例如程序產(chǎn)品模塊來實現(xiàn)，計算機(jī)可執(zhí)行指令由可編程處理器執(zhí)行。通常，程序產(chǎn)品模塊包括例行程序、程序、對象、數(shù) 據(jù)組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和執(zhí)行特定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定的抽象數(shù)據(jù)類型的算法。計算機(jī)可執(zhí)行指令、 相關(guān)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和程序產(chǎn)品模塊表示執(zhí)行所公開的實施方式的例子。本描述為了說明的目的被呈現(xiàn)，且不意味著是無窮盡的或被限制到所公開的實施方式。可能出現(xiàn)落在下列權(quán)利要求的范圍內(nèi)的變化和修改。
權(quán)利要求
一種用于在具有由多個鏈路耦合在一起的多個節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)中管理節(jié)點之間的延遲的方法，所述方法包括發(fā)現(xiàn)所述多個鏈路中的每個的傳輸延遲值；在所述多個節(jié)點的第一個處，使用與所述多個鏈路中的一個鏈路相關(guān)聯(lián)的所發(fā)現(xiàn)的傳輸延遲值來產(chǎn)生耦合到所述多個節(jié)點的所述第一個的所述多個節(jié)點中每個的信號路徑延遲值，所述多個鏈路中的所述一個鏈路將所述多個節(jié)點中每個耦合到所述多個節(jié)點的所述第一個；通過所述鏈路將所產(chǎn)生的信號路徑延遲值傳遞到耦合到所述多個節(jié)點的所述第一個的所述多個節(jié)點中的節(jié)點；以及在所述多個節(jié)點的每個額外節(jié)點處，存儲所述額外節(jié)點的所接收的信號路徑延遲值以實現(xiàn)對所述額外節(jié)點的延遲的管理，使用所接收的信號路徑延遲值和對在所述額外節(jié)點和相鄰節(jié)點之間的鏈路所發(fā)現(xiàn)的傳輸延遲值，來產(chǎn)生耦合到所述額外節(jié)點的所述多個節(jié)點中的每個所述相鄰節(jié)點的信號路徑延遲值，以及通過額外的鏈路將所產(chǎn)生的信號路徑延遲值傳遞到所述相鄰節(jié)點。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中發(fā)現(xiàn)傳輸延遲值包括通過從所述多個節(jié)點的一個節(jié)點到相鄰節(jié)點的鏈路發(fā)送第一信號； 通過從所述多個節(jié)點的所述相鄰節(jié)點到所述一個節(jié)點的每個鏈路接收回第二信號；以及基于發(fā)送所述第一信號和接收所述第二信號的定時來計算所述鏈路的所述傳輸延遲值。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中發(fā)送第一信號包括在無線、自由空間光學(xué)、毫米波、 雙絞線對、同軸、光纖和混合光纖接口中的至少一個上設(shè)置比特。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其中計算所述傳輸延遲值包括 確定所述一個節(jié)點和所述相鄰節(jié)點之間的往返延遲；以及 將所述往返延遲分成兩半。
5.如權(quán)利要求2所述的方法，其中計算所述傳輸延遲值包括 將所述相鄰節(jié)點的轉(zhuǎn)向延遲傳遞到所述一個節(jié)點；確定所述一個節(jié)點和所述相鄰節(jié)點之間的所述往返延遲； 從所述往返延遲減去所述轉(zhuǎn)向延遲以產(chǎn)生所校正的往返延遲；以及 將所校正的往返延遲除以二。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其中計算所述傳輸延遲值包括 確立所述一個節(jié)點已知的轉(zhuǎn)向延遲；確定所述一個節(jié)點和所述相鄰節(jié)點之間的所述往返延遲； 從所述往返延遲減去所述轉(zhuǎn)向延遲以產(chǎn)生所校正的往返延遲；以及 將所校正的往返延遲除以二。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中傳遞所產(chǎn)生的信號路徑延遲值包括使用延遲管理信 道傳遞所產(chǎn)生的信號路徑延遲值。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中傳遞所產(chǎn)生的信號路徑延遲值包括使用具有可選的成幀比特和多個數(shù)據(jù)比特的延遲管理信道傳遞所產(chǎn)生的信號路徑延遲值。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中傳遞所產(chǎn)生的信號路徑延遲值包括使用所述可選的 成幀比特通過所述延遲管理信道分割所述信號路徑延遲值。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中產(chǎn)生所述信號路徑延遲值包括為產(chǎn)生所述信號路 徑延遲值的所述節(jié)點添加內(nèi)在延遲值。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括基于所述信號路徑延遲值設(shè)置所述多個節(jié)點中 的每個節(jié)點的延遲。
12. 一種用于對通信系統(tǒng)中的節(jié)點的延遲編程的方法，所述方法包括 接收所述節(jié)點的所選擇的延遲值；在所述節(jié)點處接收指示傳遞到所述節(jié)點的信號的延遲的信號路徑延遲值，所述信號路 徑延遲包括由每個節(jié)點計算的用于在所述節(jié)點和主機(jī)節(jié)點之間的所述通信系統(tǒng)的區(qū)段的 傳輸延遲的集合；以及計算滿足所選擇的延遲值所必需的額外延遲。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中計算所述額外延遲包括從所選擇的延遲減去所述信號路徑延遲。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其中計算所述額外延遲包括計算前向路徑延遲和反向 路徑延遲。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其中計算所述額外延遲包括從所選擇的延遲中減去所 述節(jié)點的內(nèi)在延遲和所述信號路徑延遲。
16. 一種通信網(wǎng)絡(luò)，所述網(wǎng)絡(luò)包括 主機(jī)節(jié)點，其包括主機(jī)節(jié)點處理器；多個遠(yuǎn)程節(jié)點，其與所述主機(jī)節(jié)點通信，所述多個遠(yuǎn)程節(jié)點的每個都包括遠(yuǎn)程節(jié)點處理器；其中所述主機(jī)處理器包括執(zhí)行下列操作的程序指令發(fā)現(xiàn)與所述主機(jī)節(jié)點相鄰的所述多個遠(yuǎn)程節(jié)點中的每個節(jié)點的傳輸延遲，以及 基于對每個相鄰節(jié)點發(fā)現(xiàn)的傳輸路徑延遲來計算每個相鄰節(jié)點的信號路徑延遲值；以及其中所述遠(yuǎn)程節(jié)點處理器中的每個包括執(zhí)行下列操作的程序指令 對與所述遠(yuǎn)程節(jié)點相鄰的所述多個遠(yuǎn)程節(jié)點中的每個發(fā)現(xiàn)傳輸延遲，以及 基于對所述相鄰節(jié)點發(fā)現(xiàn)的所述傳輸延遲和所接收的信號路徑延遲值來計算信號路 徑延遲值。
17.如權(quán)利要求16所述的通信網(wǎng)絡(luò)，其中所述主機(jī)處理器通過ping與所述主機(jī)節(jié)點相 鄰的所述遠(yuǎn)程節(jié)點來發(fā)現(xiàn)所述傳輸延遲。
18.如權(quán)利要求16所述的通信網(wǎng)絡(luò)，其中所述主機(jī)節(jié)點和所述多個遠(yuǎn)程節(jié)點通過光 纖、自由空間光學(xué)、同軸電纜、雙絞線對和毫米波無線鏈路中的至少一個耦合。
19.如權(quán)利要求16所述的通信網(wǎng)絡(luò)，其中所述遠(yuǎn)程節(jié)點處理器還使用內(nèi)在處理延遲來 計算所述信號路徑延遲值。
20.如權(quán)利要求16所述的通信網(wǎng)絡(luò)，其中所述遠(yuǎn)程節(jié)點處理器還包括程序指令，所述 程序指令基于所述遠(yuǎn)程節(jié)點的所接收的信號路徑延遲值和所選擇的延遲來確立所述遠(yuǎn)程節(jié)點的所選擇的延遲。
21.如權(quán)利要求16所述的通信網(wǎng)絡(luò)，其中所述多個遠(yuǎn)程節(jié)點在樹和分枝型網(wǎng)絡(luò)配置、 集中星型網(wǎng)絡(luò)配置以及通用總線配置的至少一個中通信地耦合到所述主機(jī)節(jié)點。
22.如權(quán)利要求16所述的通信網(wǎng)絡(luò)，其中所述遠(yuǎn)程節(jié)點中的每個包括遠(yuǎn)程天線單元。
23.一種包括程序指令的程序產(chǎn)品，所述程序指令包含在存儲介質(zhì)上，所述程序指令使 分布式通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的節(jié)點中的至少一個可編程處理器發(fā)現(xiàn)所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所述節(jié)點和至少一個相鄰節(jié)點之間的傳輸延遲； 基于所發(fā)現(xiàn)的傳輸延遲計算所述相鄰節(jié)點的信號路徑延遲值；以及 如果在所述網(wǎng)絡(luò)中存在節(jié)點的至少一個額外的級，基于所產(chǎn)生的信號路徑延遲值將信 號傳播到所述網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點的至少一個額外的級，直到所述網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有節(jié)點具有相應(yīng)的 信號路徑延遲值。
全文摘要
公開了用于對通信系統(tǒng)中的節(jié)點的延遲編程的方法。該節(jié)點接收選定的延遲值和指示傳遞到所述節(jié)點的信號的延遲的信號路徑延遲值。所述信號路徑延遲包括由每個節(jié)點計算的在所述節(jié)點和主機(jī)節(jié)點之間的通信系統(tǒng)的區(qū)段的傳輸延遲的集合。該方法還計算滿足選定的延遲值所必需的額外延遲。
文檔編號H04B7/26GK101803301SQ200880103706
公開日2010年8月11日 申請日期2008年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月15日
發(fā)明者J·M·赫丁, S·B·斯圖爾特 申請人:Adc長途電訊有限公司