专利名称：无线基站控制节点及其级联远端节点上下行同步通信方法
技术领域：
本发明涉及移动通信领域，尤指时分双工(TDD)制式一个基站的控制节点级 联多个远端节点同步通信的方法。
背景技术：
典型的蜂窝通信系统的结构如图1所示，用户设备(UE)通过无线信号在空 口的传播和系统侧设备进行通信。系统侧设备包括基站(Node B)、无线网络控 制器(RNC )及核心网设备(CN ),其中RNC和Node B组成无线网络子系统(RNS )。
Node B可以分为数字处理部分或基带处理部分下称和射频处理部分下称 RRU。按传统方法，NodeB为一体式设计，即BBU和RRU位于同一个机拒中，或者 两者位于同一地点，或者两者的距离很短。而在新的设计中，NodeB越来越多的 采用BBU和RRU相分离的设计，二者之间采用光纤或电缆进行通信。 一个BBU往 往可以针对多个RRU进行基带处理，因此会有多个RRU通过一条链路级联的情况， 级联的示意图如图2所示，BBU和RRU之间的接口称之为Ir接口。
BBU和RRU之间需要传送业务数据，业务数据为基带数据，包括同向分量和正 交分量(IQ)。如图3所示， 一个无线帧或无线子帧由M码片(chip)组成，例 如对TD-SCDMA来说一个无线帧包括12800个码片的IQ数据，即M=12800。实际工 作时， 一帧M个码片不一定都有有效数据。在多个RRU级联的一个条链路上，所 有RRU—个码片的IQ数据组成一个数据集合，称之为Group。链路数据帧也可以 有其它定义方式，如一个链路数据帧分成若干超组即Super-Group, —个 S叩er-Gro叩又分成若干Gro叩，但其它定义方式不改变本发明的适用性。 一帧数 据包括M个Gro叩，分别编号Group0 ~ Group m"。在目前的基站系统中，如TD-SCDMA 的BBU和RRU, —个Gro叩包括级联各RRU同一个码片的IQ数据，也就是同一个 Group内各RRU的chip编号是相同的。比如Gro叩。包括RRU仰的chip0 IQ数据、 RRUW的chip0 IQ数据…RRl^-"的chip0 IQ数据。这种做法在TDD基站中会导致一 个问题，如果级联的各RRU距离比较远，即数据在各RRU之间传输时延比较长，则越靠近BBU的RRU，其需要緩存的数据量就越大。
如图4所示，以级联两个RRU下行的情况来说明，但这不妨碍结论对级联更 多RRU的普遍适用性。对于TDD基站，如TD-SCDMA基站，各基站的在空口的无线 帧是要求对齐的，这可以通过GPS同步来实现。这要求各RRU在空口无线帧的起 始时刻tair把chipG的数据在空口发送出来。设RRU处理数据需要的最短时间为T匪， 则chipG的数据必须在时刻tmin=tair-T^之前到达对应的RRU。
一帧数据从BBU发出来，由于RRU仰更靠近BBU,则Gro叩。的数据(包含各RRU 的chipG数据)首先在时刻tl到达RRU⑨，时刻tl相对于t皿n提前的时间间隔为 T2。在时刻t2 Group Q到达RRUW, t2必须在t^之前。时刻t2相对于t曲提前 的时间间隔为T4，显然，RRU(1)需要缓存数据不超过时间间隔T4内传输的码片数 据。而对于RRU仰来说，由于Group 。到达时间比11肌(1)提前了 T3,因此RRU仰要比 RRUW多緩存时间间隔T3内传输的数据。当RRU^距离RRU⑨越远，即T3越大，则 RRU⑨需要緩存的数据也越多。对于上行也存在类似的问题。这样就导致两个后果 1 ) RRU需要增加緩存空间，从而导致成本增加；2)緩存空间不能再增加时，就限 制了 RRU拉远的距离。
RRU级联时，对于某个RRU,离BBU远的称之为该RRU的下级RRU,离BBU近 的称之为该RRU的上级RRU。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种降低远端节点緩存空间，不限制远端 节点拉远的距离的无线基站控制节点及其级联远端节点上下行同步通信方法。
为解决上述技术问题，本发明提供了 一种无线基站控制节点和远端节点的下 行同步通信方法，所述控制节点即BBU级联若干级远端节点即RRU,其特征在于 每级RRU的业务数据在Ir 口上的发送时刻在BBU侧是可配置的，所述BBU将所述 配置的所述发送时刻分别通知所述各级RRU,所述BBU在其设定的发送时刻发送所 述各级RRU的业务数据，各级RRU在设定的相对Uu 口的时间提前量内接收本级RRU 的业务数据。
所述BBU配置发送时刻之前所述BBU分别测量到各级RRU的数据传输时延， 分别为T(0)、 T("…T"-"对应RRU(0) 、 RRU(o) RRU,)。
所述各级RRU的业务数据由连续的RRU数据帧组成， 一个RRU数据帧由M个码片即chip组成，分别编号chipG-chipM—1, —个码片由一对或若干对IQ组成； 一条I r接口链路数据由连续的链路数据帧组成， 一个链路数据帧由M个数据集合 即Group组成，分别编号为Group Q~ Groupm-1, —个Group包含各级RRU—个chip 的数据，所述各级RRU业务数据的在BBU侧的发送时刻由所述各级RRU chip。所在 Group编号以及GroupQ的发送时刻确定。
所述各级RRU的chip G分别对应不同Group,所述BBU确定RRU(N-1) chip^对 应的Group编号，RRlP-1)的chip0对应Group0 , RRU(")的chip^对应GroupK，所 述K取值为时间间隔T(N-"- T问内BBU到RRU接口上可以传输的Group数量；K值 取整，所述W取值0 ~ N-2;所述BBU将所述各级RRU chip °对应的Group编号通 过操作维护消息通知所述各级RRU。
所述BBU才艮据所述各级RRU chipQ对应的Group编号，把所述Group组成连续的 数据帧在所述BBU设定的发送时刻发送所述数据帧。所述Group G的发送时刻在Uu 口无线帧起始时刻之前，所述GroupG的发送时刻与Uu 口无线帧起始时刻之间的时 间差为T^—1与时间提前量之和。所述时间提前量大于所述各级RRU本身处理下行 数据帧的时间d、于所述各级RRU緩存空间所能支持的最大时间提前量。
所述RRU接收所述操作维护消息，获知本RRU的chipQ对应Group编号K。 所述RRU接收到BBU的数据帧，通过帧同步的方法确定Gro叩G的位置，所述 RRU从Gro叩G开始计数，从而能够确定GroupK的位置，进而可以确定本RRU chipQ 的起始位置，所述RRU根据chipQ的起始位置获得本RRU的数据帧。
本发明还提供一种无线基站控制节点和远端节点的上行同步通信方法，所述 RRU级联于BBU,其特征在于所述各级RRU对所述BBU上报本级RRU上行数据在 Ir接口的发送时刻，上级RRU将其下一级RRU的上行数据在本级Ir接口的发送时 刻调整量上报给所述BBU;所述BBU根据所述各级RRU上报的发送时刻以及所有上 级RRU上报的所述发送时刻调整量之和确定该级RRU的上行数据在Ir接口上的接 1丈时刻。
采用本发明无线基站控制节点及其级联远端节点上下行同步通信方法，RRU緩 存的数据量控制在合理的范围之内，无需增加緩存空间，降低了成本；同时也可 自由拉远RRU的距离，实际应用中更方便。
图l为一4殳蜂窝通信系统的结构图2为BBU通过一条链路级联多个RRU的示意图3为一帧或子帧业务数据的组成的示意图4为目前方法中BBU和级联RRU数据传输的时序图5为本发明BBU和级联RRU数据传输的时序图。
具体实施例方式
下面结合附图通过实施例对本发明的技术实质详细说明如下 如图5所示对于下行，同一个Group包含的各RRU的chip编号不再相同， 比如Group0包含RRU(n) ( n=0 ~ N-2 )的chip m《和RRU(n—"的chip0,此处chip M.K 是RRU^上一帧的数据，不同的n对应不同的K值。也就是RRU^-"的chip0是从Group o开始的，而RRUW的chipG是从Gro叩k开始的，即GrcmpK包含RRU^屮的chip 0 和RRU(n)的chipK。
对于下行，BBU—侧实施的具体步骤如下
第 一步，BBU和RRU双方约定T4时间间隔内传输的数据量，对于RRU緩存空 间来说是可以接收的，比如T4可以包含1 ~ 8个chip的数据；
第二步，BBU分别测量到各RRU的时延，表示为T(0)、 T(1)... T,，分别对应 RRU(0) 、 RRU(W RRU(n-D;
第三步，BBU确定其发出Group0的时间t0, tO=tair-(T(N—"+T4+T^);
第四步，BBU确定RRU^-" chipQ对应的Group编号RRU^"的chip 0从Group0
开始；
第四步，BBU确定RRU(n) (n=0 - N-2) chip 。对应的Group编号K,=时间间隔 (T(n-iLtW)内BBU-RRU接口上可以传输的Group数量，此处K取整数；
第五步，BBU把各RRU chipG对应的Group编号通过操作维护消息通知各RRU; 第六步，BBU根据各RRUchipG对应的Group编号，把数据组成连续的数据帧； 第七步，BBU总是在每一帧的时刻to发送以Groupn起始的数据帧。 对RRUW来说，它不需要从GroupQ开始緩存数据，而只需要从GroupK开始緩 存本帧本RRU的数据，这是因为Group K包含RRUW本帧第一个码片即chip Q的数 据。只要能保证Gro叩K在时刻t曲之前到达ku，系统便能正常工作。这种做法可以减少RRU^需要的数据緩存空间。 对于下行，RRU—侧的实施步骤为 第一步，RRU配合BBU完成BBU到RRU的时延测量；
第二步，RRU接收到BBU的消息，获知本RRU的chipQ对应Group编号K;
第三步，RRU接收到BBU的数据帧，首先确定GroupG的位置。具体确定方法 是实现帧同步的方法；
第四步，RRU从Gro叩Q开始计数，从而能够确定GroupK的位置，进而可以确 定本RRU chipG的起始位置。
第五步，RRU根据chipQ的起始位置获得本RRU的数据帧。
对于上行，实施的具体步骤为
第一步，设RRU(n) ( n=0 ~ N-1 )上行chip。相对于Group °的偏移量为 Offset (n: n), RRUW，把上行数据发送给RRU*-1)(化l时)；
第二步，(论l时)收到RRUW的上行数据，重新组帧后转发，重新组 帧后的Group Q相对于接收到数据Gro叩Q有一个偏移量，设该偏移量为 Offset (n: n-1);
第三步，RRU(n—2) (n22时)收到RRl^—"的上行数据，重新组帧后转发，重新 组帧后的Gro叩Q相对于接收到数据Group Q有一个偏移量，设该偏移量为 Offset (n-1: n-2);
第四步，重复第三步，直到RRU仰进行相应处理，得到Offset (n: 1);
第五步，级联的各RRU向BBU上报各自的Offset值；
第六步，BBU计算RRU(n) chip°相对于BBU接收数据Group0的偏移量，方法 第七步，BBU根据确定RRU (n) chipO的位置获取RRU (n)的上行IQ数据帧。
权利要求
1. 一种无线基站控制节点和远端节点的下行同步通信方法，所述控制节点即BBU级联若干级远端节点即RRU，其特征在于每级RRU的业务数据在Ir口上的发送时刻在BBU侧是可配置的，所述BBU将所述配置的所述发送时刻分别通知所述各级RRU，所述BBU在其设定的发送时刻发送所述各级RRU的业务数据，各级RRU在设定的相对Uu口的时间提前量内接收本级RRU的业务数据。
2. 如权利要求1所述的无线基站控制节点和远端节点的下行同步通信方法，其特 征在于所述BBU配置发送时刻之前所述BBU分别测量到各级RRU的数据传输 时延，分别为T(°)、 T("…T(n—D对应RRU(0) 、 RRU(。) RRU(n—1)。
3. 如权利要求2所述的无线基站控制节点和远端节点的下行同步通信方法，其特 征在于所述各级RRU的业务数据由连续的RRU数据帧组成， 一个RRU数据帧 由M个码片即chip组成，分别编号chip Q~ chip m—1, —个码片由一对或若干 对IQ组成； 一条Ir接口链路数据由连续的链路数据帧组成， 一个链路数据帧 由M个凄t据集合即Group组成，分别编号为Group °~ Group m-1, —个Gro叩包 含各级RRU —个chip的数据，所述各级RRU业务数据的在BBU侧的发送时刻 由所述各级RRU chipG所在Group编号以及GroupQ的发送时刻确定。
4. 如权利要求3所述的无线基站控制节点和远端节点的下行同步通信方法，其特 征在于所述各级RRU的ch i p Q分别对应不同Gr oup ，所述BBU确定RRU(N —"chip 0对应的Group编号，RRU^-"的chipG对应Group。 ，RRljW的chipG对应GrcmpK, 所述k取值为时间间隔T^"L T问内BBU到RRU接口上可以传输的Group数量； K值取整，所述W取值0 ~ N-2;所述BBU将所述各级RRU chip。对应的Group 编号通过操作维护消息通知所述各级RRU。
5. 如权利要求4所述的无线基站控制节点和远端节点的下行同步通信方法，其特 征在于所述BBU根据所述各级RRU chipQ对应的Group编号，把所述Gro叩 组成连续的数据帧在所述BBU设定的发送时刻发送所述数据帧。
6. 如权利要求5所述的无线基站控制节点和远端节点的下行同步通信方法，其特 征在于所述Group 。的发送时刻在Uu 口无线帧起始时刻之前，所述Group 0 的发送时刻与Uu 口无线帧起始时刻之间的时间差为T^—"与时间提前量之和。
7. 如权利要求6所述的无线基站控制节点和远端节点的下行同步通信方法，其特 征在于所述时间提前量大于所述各级RRU本身处理下行数据帧的时间小于所述各级RRU緩存空间所能支持的最大时间提前量。
8. 如权利要求7所述的无线基站控制节点和远端节点的下行同步通信方法，其特 征在于所述RRU接收所述操作维护消息，获知本RRU的chipG对应Group编 号k。
9. 如权利要求8所述的无线基站控制节点和远端节点的下行同步通信方法，其特 征在于所述RRU接收到BBU的数据帧，通过帧同步的方法确定Group。的位 置，所述RRU从Gro叩G开始计数，从而能够确定GroupK的位置，进而可以确 定本RRU chipG的起始位置，所述RRU才艮据chipQ的起始位置获得本RRU的数 据帧。
10. —种无线基站控制节点和远端节点的上行同步通信方法，所述RRU级联于BBU， 其特征在于所述各级RRU对所述BBU上报本级RRU上行数据在Ir接口的发 送时刻，上级RRU将其下一级RRU的上行数据在本级Ir接口的发送时刻调整 量上报给所述BBU;所述BBU根据所述各级RRU上报的发送时刻以及所有上级 RRU上报的所述发送时刻调整量之和确定该级RRU的上行数据在Ir接口上的 接收时刻。
全文摘要
本发明涉及移动通信领域，尤指时分双工(TDD)制式一个基站的控制节点级联多个远端节点同步通信的方法。每级RRU的业务数据在Ir口上的发送时刻在BBU侧是可配置的，所述BBU将所述配置的所述发送时刻分别通知所述各级RRU，所述BBU在其设定的发送时刻发送所述各级RRU的业务数据，各级RRU在设定的相对Uu口的时间提前量内接收本级RRU的业务数据。RRU缓存的数据量控制在合理的范围之内，无需增加缓存空间，降低了成本；同时也可增加RRU的拉远距离，实际应用中更方便。
文档编号H04B7/26GK101442798SQ200710193810
公开日2009年5月27日 申请日期2007年11月22日 优先权日2007年11月22日
发明者王志刚, 许俊文 申请人:中兴通讯股份有限公司