CN108834166A - 一种基于辅助收发设备的拉远基站时延测量***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于辅助收发设备的拉远基站时延测量***及方法，包括拉远基站设备、辅助收发设备和时延测量控制中心；所述时延测量控制中心分别与拉远基站设备和辅助收发设备进行通信；所述辅助收发设备包括近端辅助收发器、远端辅助收发器、切换器一和切换器二；所述拉远基站设备包括近端基站、远端基站、切换器三和切换器四；所述时延测量中控制中心，用于控制拉远基站设备和辅助收发设备进行时延测量，并接收反馈的测量信息，计算拉远基站的链路时延。本发明提供了一种基于辅助收发设备的拉远基站时延测量***及方法，在辅助收发设备下准确测量了拉远基站的链路时延，为远端基站和近端基站的时钟同步提供了依据。

Description

一种基于辅助收发设备的拉远基站时延测量***及方法
技术领域
本发明涉及拉远基站的时延测量，特别是涉及一种基于辅助收发设备的拉远基站时延测量***及方法。
背景技术
拉远基站链路时延测量是为了所有当前射频单元RE(Radio Equipment)建立与REC(Radio Equipment Controller,基站控制器)的同步，这样才能保证基站中所有当前射频单元都能在在正确时刻收发空口数据。但是，拉远基站具有多种网络拓朴结构，特别是RE间以串型连接，与REC之间间接通信的情况下，有效精确地测量各级RE与REC之间的链路时延对于保证拉远基站的通信性能十分重要。随着5G和更新的通信等技术发展，分布式波束成形需要更高的时钟同步精度；当RE和REC之间通过有线进行连接，通信距离、环境变化均会引起有线连接长度的变化，从而改变链路时延，影响射频单元RE与基站控制器REC的时钟同步。
在拉远基站的任一链路中，基站控制器REC作为近端基站，射频单元RE作为远端基站，近端基站和远端基站各设置有一个切换器，并通过该切换器进行连接，切换器之间有线连接长度会改变该链路的传输时延；故只需测量出链路中切换器之间的时延信息作为拉远基站的链路时延，即可实现射频单元RE(远端基站)与基站控制器REC(近端基站)之间的时钟同步。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于辅助收发设备的拉远基站时延测量***及方法，在辅助收发设备下准确测量了拉远基站的链路时延，为远端基站和近端基站的时钟同步提供了依据。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于辅助收发设备的拉远基站时延测量***，包括拉远基站设备、辅助收发设备和时延测量控制中心；所述时延测量控制中心分别与拉远基站设备和辅助收发设备进行通信；
所述辅助收发设备包括近端辅助收发器、远端辅助收发器、切换器一和切换器二；所述拉远基站设备包括近端基站、远端基站、切换器三和切换器四；
所述切换器一分别与近端辅助收发器的发射端和近端基站的接收端连接，所述切换器二分别与远端辅助收发器的接收端和远端基站的发射端连接，所述切换器三分别与近端辅助收发器的接收端和近端基站的发射端连接；所述切换器四分别与远端辅助收发器的发射端和远端基站的接收端连接；所述切换器一还与切换器二连接；所述切换器三还与切换器四连接；
所述时延测量中控制中心，用于控制拉远基站设备和辅助收发设备进行延迟测量，并接收反馈的测量信息，计算拉远基站的链路时延；具体地，所述时延测量控制中心包括：信号收发控制模块，用于生成信号收发控制指令，发送给近端辅助收发器、远端辅助收发器、近端基站和远端基站，对信号收发进行控制；信号切换控制模块，用于生成信号切换控制指令，发送给切换器一、切换器二、切换器三和切换器四，对信号的切换进行控制；传输延迟计算模块，用于在不同的信号收发控制指令和信号切换控制指令下，接收拉远基站设备和辅助收发设备反馈的收发时间信息，并据此计算传输延迟；拉远基站链路时延计算模块，用于根据不同信号收发控制指令和信号切换控制指令下计算得到的传输延迟，计算出拉远基站的链路时延。
优选地，所述近端辅助收发器和近端基站保持时钟同步；所述远端辅助收发器和远端基站保持时钟同步。
所述的一种基于辅助收发设备的拉远基站时延测量***的时延测量方法，包括以下子步骤：
S1.在时延测量控制中心的控制下，近端辅助收发器的发送信号依次经切换器一、切换器二、远端辅助收发器、切换器四和切换器三后，传回近端辅助收发器，并由时延测量控制中心计算保存传输延迟m1；
具体地，所述步骤S1包括以下子步骤：S101.在时延测量控制中心的控制下，近端辅助收发器的发射端发射信号，并记录发射时刻t1，发射的信号经切换器一、切换器二后，由远端辅助收发器的接收端进行接收；远端辅助收发器的发射端将接收到的信号依次经切换器四、切换器三传回近端辅助收发器的接收端，近端辅助接收器记录接收时刻t2；S102.近端辅助收发器将记录的发射时刻t1和接收时刻t2传输给时延测量控制中心；S103.时延测量控制中心通过计算得到传输延迟m1＝t2-t1，并进行保存。
S2.在时延测量控制中心的控制下，近端基站和近端辅助接收设备同时发送信号，近端基站发送信号依次经切换器三、切换器四传输给远端基站，近端辅助收发器的发送信号经切换器一、切换器二后传输给远端辅助收发器，并由时延测量控制中心计算保存传输延迟差m2；具体地，所述步骤S2包括以下子步骤：S201.在时延测量控制中心的控制下，近端基站和近端辅助接收设备同时发送信号；S202.近端基站的发射端发射的信号依次经切换器三、切换器四后，由远端基站的接收端进行接收，并记录接收时刻t3传输给时延测量控制中心；S203.近端辅助收发器发射端发射的信号依次经切换器一、切换器二后，由远端辅助收发器的接收端进行接收，并记录接收时刻t4传输给时延测量控制中心；S204.根据远端基站和远端辅助收发器的接收时刻，计算传输延迟差m2＝t4-t3，并进行保存。
S3.在时延测量控制中心的控制下，近端基站的发送信号经切换器三传输给近端辅助收发器，并由时延测量控制中心计算保存传输延迟m3；具体地，所述步骤S3包括以下子步骤：S301.在时延测量控制中心的控制下,近端基站的发射端发射信号，并记录发射时刻t5出输给时延测量控制中心，发射的信号经切换器三后传输给近端辅助收发器的接收端，由近端辅助收发器记录接收时刻t6传输给时延测量控制中心；S302.时延测量控制中心计算传输延迟m3＝t6-t5并进行保存。
S4.在时延测量控制中心的控制下，远端辅助收发器的发送信号经切换器四传输给远端基站，并由时延测量控制中心计算保存传输延迟m4；具体地，所述步骤S4包括以下子步骤：S401.在时延测量控制中心的控制下,远端辅助收发器的发送端发射信号，并记录发射时刻t7传输给时延测量控制中心，发射的信号经切换器四后传输给远端基站的接收端，由远端基站记录接收时刻t8传输给时延控制中心；S402.时延控制中心计算传输延迟m4＝t8-t7并进行保存。
S5.时延测量控制中心计算切换器三到切换器四的传输时延T＝(m1+m2-m3-m4)/2，该传输时延即拉远基站的链路时延。
本发明的有益效果是：本发明利用近端辅助收发器、远端辅助收发器、切换器一和切换器二作为辅助收发设备，与拉远基站设备相配合，在时延测量控制中心的控制下准确测量了拉远基站的链路时延，为远端基站和近端基站的时钟同步提供了依据。
附图说明
图1为本发明的***原理框图；
图2为本发明的方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示，一种基于辅助收发设备的拉远基站时延测量***，包括拉远基站设备、辅助收发设备和时延测量控制中心；所述时延测量控制中心分别与拉远基站设备和辅助收发设备进行通信；
所述辅助收发设备包括近端辅助收发器、远端辅助收发器、切换器一和切换器二；所述拉远基站设备包括近端基站、远端基站、切换器三和切换器四；
所述切换器一分别与近端辅助收发器的发射端和近端基站的接收端连接，所述切换器二分别与远端辅助收发器的接收端和远端基站的发射端连接，所述切换器三分别与近端辅助收发器的接收端和近端基站的发射端连接；所述切换器四分别与远端辅助收发器的发射端和远端基站的接收端连接；所述切换器一还与切换器二连接；所述切换器三还与切换器四连接；
所述时延测量中控制中心，用于控制拉远基站设备和辅助收发设备进行延迟测量，并接收反馈的测量信息，计算拉远基站的链路时延；具体地，所述时延测量控制中心包括：信号收发控制模块，用于生成信号收发控制指令，发送给近端辅助收发器、远端辅助收发器、近端基站和远端基站，对信号收发进行控制；信号切换控制模块，用于生成信号切换控制指令，发送给切换器一、切换器二、切换器三和切换器四，对信号的切换进行控制；传输延迟计算模块，用于在不同的信号收发控制指令和信号切换控制指令下，接收拉远基站设备和辅助收发设备反馈的收发时间信息，并据此计算传输延迟；拉远基站链路时延计算模块，用于根据不同信号收发控制指令和信号切换控制指令下计算得到的传输延迟，计算出拉远基站的链路时延。
所述近端辅助收发器和近端基站保持时钟同步；所述远端辅助收发器和远端基站保持时钟同步。
如图2所示，所述的一种基于辅助收发设备的拉远基站时延测量***的时延测量方法，包括以下子步骤：
S1.在时延测量控制中心的控制下，近端辅助收发器的发送信号依次经切换器一、切换器二、远端辅助收发器、切换器四和切换器三后，传回近端辅助收发器，并由时延测量控制中心计算保存传输延迟m1；
具体地，所述步骤S1包括以下子步骤：S101.在时延测量控制中心的控制下，近端辅助收发器的发射端发射信号，并记录发射时刻t1，发射的信号经切换器一、切换器二后，由远端辅助收发器的接收端进行接收；远端辅助收发器的发射端将接收到的信号依次经切换器四、切换器三传回近端辅助收发器的接收端，近端辅助接收器记录接收时刻t2；S102.近端辅助收发器将记录的发射时刻t1和接收时刻t2传输给时延测量控制中心；S103.时延测量控制中心通过计算得到传输延迟m1＝t2-t1，并进行保存。
S2.在时延测量控制中心的控制下，近端基站和近端辅助接收设备同时发送信号，近端基站发送信号依次经切换器三、切换器四传输给远端基站，近端辅助收发器的发送信号经切换器一、切换器二后传输给远端辅助收发器，并由时延测量控制中心计算保存传输延迟差m2；具体地，所述步骤S2包括以下子步骤：S201.在时延测量控制中心的控制下，近端基站和近端辅助接收设备同时发送信号；S202.近端基站的发射端发射的信号依次经切换器三、切换器四后，由远端基站的接收端进行接收，并记录接收时刻t3传输给时延测量控制中心；S203.近端辅助收发器发射端发射的信号依次经切换器一、切换器二后，由远端辅助收发器的接收端进行接收，并记录接收时刻t4传输给时延测量控制中心；S204.根据远端基站和远端辅助收发器的接收时刻，计算传输延迟差m2＝t4-t3，并进行保存。
S3.在时延测量控制中心的控制下，近端基站的发送信号经切换器三传输给近端辅助收发器，并由时延测量控制中心计算保存传输延迟m3；具体地，所述步骤S3包括以下子步骤：S301.在时延测量控制中心的控制下,近端基站的发射端发射信号，并记录发射时刻t5出输给时延测量控制中心，发射的信号经切换器三后传输给近端辅助收发器的接收端，由近端辅助收发器记录接收时刻t6传输给时延测量控制中心；S302.时延测量控制中心计算传输延迟m3＝t6-t5并进行保存。
S4.在时延测量控制中心的控制下，远端辅助收发器的发送信号经切换器四传输给远端基站，并由时延测量控制中心计算保存传输延迟m4；具体地，所述步骤S4包括以下子步骤：S401.在时延测量控制中心的控制下,远端辅助收发器的发送端发射信号，并记录发射时刻t7传输给时延测量控制中心，发射的信号经切换器四后传输给远端基站的接收端，由远端基站记录接收时刻t8传输给时延控制中心；S402.时延控制中心计算传输延迟m4＝t8-t7并进行保存。
S5.时延测量控制中心计算切换器三到切换器四的传输时延T＝(m1+m2-m3-m4)/2，该传输时延即拉远基站的链路时延。
本发明利用近端辅助收发器、远端辅助收发器、切换器一和切换器二作为辅助收发设备，与拉远基站设备相配合，在时延测量控制中心的控制下准确测量了拉远基站的链路时延，为远端基站和近端基站的时钟同步提供了依据；具体地，在本申请的实施例中，设：
近端辅助收发器的发射端与切换器一之间的传输延迟为a1，切换器一与切换器二之间的传输延迟为a2，切换器2与远端辅助收发器接收端之间的传输延迟为a3，远端辅助收发器发送端与切换器四之间传输延迟为b3，切换器四与切换器三之间的传输延迟为b2，切换器3与近端辅助收发器接收端之间的传输延迟为b1，近端基站发送端与切换器三之间的传输延迟为c1，远端基站发送端与切换器三之间的传输延迟为c3，切换器一与近端之间的传输延迟为d1，切换器四与远端基站接收端之间的传输延迟为d3；则步骤S1中计算得到的传输延迟m1＝a1+a2+a3+b1+b2+b3；步骤S2中计算得到的传输延迟差m2＝c1+b2+d3–(a1+a2+a3)，步骤S3中计算得到的传输延迟m3＝b1+c1；步骤S4中计算得到的传输延迟m4＝b3+d3；所以经过推导可以得到传输时延T＝(m1+m2-m3-m4)/2＝b2，而b2正是切换器四与切换器三之间的传输延迟，即拉远基站的链路时延，故从推导过程中也能过证明本发明测量方法的准确性。
在本申请的实施例中，切换器一和切换器二一般通过有线(光纤)方式进行连接，切换器三和切换器四一般也通过有线(光纤)方式进行连接；在实际应用过程中，在按照发明的方法测得链路时延后，据此在每一条链路中将远端基站与近端基站进行时间同步，即可实现各远端基站之间的时间同步；在本申请的实施例中，对于近端基站、远端基站、近端辅助收发器、远端辅助收发器以及每一个切换器，其自身的内部延迟可以预先进行标校，故在本发明中不考虑这些器件自身的内部延迟。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于所披露的形式，不应该看作是对其他实施例的排除，而可用于其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种基于辅助收发设备的拉远基站时延测量***，其特征在于：包括拉远基站设备、辅助收发设备和时延测量控制中心；所述时延测量控制中心分别与拉远基站设备和辅助收发设备进行通信；
所述辅助收发设备包括近端辅助收发器、远端辅助收发器、切换器一和切换器二；所述拉远基站设备包括近端基站、远端基站、切换器三和切换器四；
所述切换器一分别与近端辅助收发器的发射端和近端基站的接收端连接，所述切换器二分别与远端辅助收发器的接收端和远端基站的发射端连接，所述切换器三分别与近端辅助收发器的接收端和近端基站的发射端连接；所述切换器四分别与远端辅助收发器的发射端和远端基站的接收端连接；所述切换器一还与切换器二连接；所述切换器三还与切换器四连接；
所述时延测量中控制中心，用于控制拉远基站设备和辅助收发设备进行延迟测量，并接收反馈的测量信息，计算拉远基站的链路时延。
2.根据权利要求1所述的一种基于辅助收发设备的拉远基站时延测量***，其特征在于：所述近端辅助收发器和近端基站保持时钟同步。
3.根据权利要求1所述的一种基于辅助收发设备的拉远基站时延测量***，其特征在于：所述远端辅助收发器和远端基站保持时钟同步。
4.根据权利要求1所述的一种基于辅助收发设备的拉远基站时延测量***，其特征在于：所述时延测量控制中心包括：
信号收发控制模块，用于生成信号收发控制指令，发送给近端辅助收发器、远端辅助收发器、近端基站和远端基站，对信号收发进行控制；
信号切换控制模块，用于生成信号切换控制指令，发送给切换器一、切换器二、切换器三和切换器四，对信号的切换进行控制；
传输延迟计算模块，用于在不同的信号收发控制指令和信号切换控制指令下，接收拉远基站设备和辅助收发设备反馈的收发时间信息，并据此计算传输延迟；
拉远基站链路时延计算模块，用于根据不同信号收发控制指令和信号切换控制指令下计算得到的传输延迟，计算出拉远基站的链路时延。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的一种基于辅助收发设备的拉远基站时延测量***的时延测量方法，其特征在于：包括以下子步骤：
S1.在时延测量控制中心的控制下，近端辅助收发器的发送信号依次经切换器一、切换器二、远端辅助收发器、切换器四和切换器三后，传回近端辅助收发器，并由时延测量控制中心计算保存传输延迟m1；
S2.在时延测量控制中心的控制下，近端基站和近端辅助接收设备同时发送信号，近端基站发送信号依次经切换器三、切换器四传输给远端基站，近端辅助收发器的发送信号经切换器一、切换器二后传输给远端辅助收发器，并由时延测量控制中心计算保存传输延迟差m2；
S3.在时延测量控制中心的控制下，近端基站的发送信号经切换器三传输给近端辅助收发器，并由时延测量控制中心计算保存传输延迟m3；
S4.在时延测量控制中心的控制下，远端辅助收发器的发送信号经切换器四传输给远端基站，并由时延测量控制中心计算保存传输延迟m4；
S5.时延测量控制中心计算切换器三到切换器四的传输时延T＝(m1+m2-m3-m4)/2，该传输时延即拉远基站的链路时延。
6.根据权利要求5所述的一种基于辅助收发设备的拉远基站时延测量***的时延测量方法，其特征在于：所述步骤S1包括以下子步骤：
S101.在时延测量控制中心的控制下，近端辅助收发器的发射端发射信号，并记录发射时刻t1，发射的信号经切换器一、切换器二后，由远端辅助收发器的接收端进行接收；远端辅助收发器的发射端将接收到的信号依次经切换器四、切换器三传回近端辅助收发器的接收端，近端辅助接收器记录接收时刻t2；
S102.近端辅助收发器将记录的发射时刻t1和接收时刻t2传输给时延测量控制中心；
S103.时延测量控制中心通过计算得到传输延迟m1＝t2-t1，并进行保存。
7.根据权利要求5所述的一种基于辅助收发设备的拉远基站时延测量***的时延测量方法，其特征在于：所述步骤S2包括以下子步骤：
S201.在时延测量控制中心的控制下，近端基站和近端辅助接收设备同时发送信号；
S202.近端基站的发射端发射的信号依次经切换器三、切换器四后，由远端基站的接收端进行接收，并记录接收时刻t3传输给时延测量控制中心；
S203.近端辅助收发器发射端发射的信号依次经切换器一、切换器二后，由远端辅助收发器的接收端进行接收，并记录接收时刻t4传输给时延测量控制中心；
S204.根据远端基站和远端辅助收发器的接收时刻，计算传输延迟差m2＝t4-t3，并进行保存。
8.根据权利要求5所述的一种基于辅助收发设备的拉远基站时延测量***的时延测量方法，其特征在于：所述步骤S3包括以下子步骤：
S301.在时延测量控制中心的控制下,近端基站的发射端发射信号，并记录发射时刻t5出输给时延测量控制中心，发射的信号经切换器三后传输给近端辅助收发器的接收端，由近端辅助收发器记录接收时刻t6传输给时延测量控制中心；
S302.时延测量控制中心计算传输延迟m3＝t6-t5并进行保存。
9.根据权利要求5所述的一种基于辅助收发设备的拉远基站时延测量***的时延测量方法，其特征在于：所述步骤S4包括以下子步骤：
S401.在时延测量控制中心的控制下,远端辅助收发器的发送端发射信号，并记录发射时刻t7传输给时延测量控制中心，发射的信号经切换器四后传输给远端基站的接收端，由远端基站记录接收时刻t8传输给时延控制中心；
S402.时延控制中心计算传输延迟m4＝t8-t7并进行保存。
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