一种分布式皮基站的时延补偿方法及装置与流程

1.本技术涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种分布式皮基站的时延补偿方法及装置。


背景技术：

2.分布式皮基站由基带单元(base band unite，bbu)、集线器单元rhub和射频拉远单元(pico remote radio unit，prru)构成。
3.随着无线通信技术的不断发展，进入5g时代后，分布式皮基站系统对集线器单元rhub和射频拉远单元prru之间的拉远距离，做了进一步拓展，使得在整个系统设计中不得不考虑rhub与prru之间的延时问题。
4.4g基站系统中只有网线型prru，且拉远距离最大只要求100米，而5g基站系统中的网口型prru最大拉远距离要求达到200米，同时增加光纤型prru产品，最大拉远距离需要达到2千米之远。因此5g prru拉远距离，不能像4g网线型prru拉远距离一样忽略不计，需要进行链路时延测量和补偿。
5.原有的链路时延测量及补偿方案中，rhub负责触发时延测量，并通过cpri(common public radio interface，通用公共无线接口)控制字将时延值写入prru，prru负责做补偿时延的缓存，从而保证信号从rhub到达所连接的每个prru时系统时钟系相同。
6.时延测量需要om系统(operation and maintenance，操作与维护)获取bbu消息后，触发流程，因此需要fpga(field programmable gate array，现场可编程逻辑门阵列)和om两个子系统共同完成，实现方法较为复杂，易出现流程出错导致时延测量错误问题，此外需要在prru上实现延时补偿缓存，对于资源较为匮乏的prru，给fpga的编译带来挑战。


技术实现要素：

7.本技术实施例的目的在于提供一种分布式皮基站的时延测量方法及装置，以实现简化时延测量及补偿方法，提高时延测量和补偿的实时性和可靠性。
8.具体技术方案如下：
9.为实现上述目的，本技术实施例提供了一种分布式皮基站的时延补偿方法，其特征在于，应用于分布式皮基站中集线器单元rhub，所述分布式皮基站还包括基带单元bbu和射频拉远单元prru，所述方法包括：
10.以预设下行链路发送帧头向所述prru发送下行探测信号，以使所述prru获取所述下行探测信号的下行链路接收帧头，并在所述下行链路接收帧头的基础上滞后预设时长，得到上行链路发送帧头，以所述上行链路发送帧头向所述rhub发送上行回复信号；
11.获取所述上行回复信号的上行链路接收帧头，基于所述预设下行链路发送帧头、所述上行链路接收帧头以及上下行预估时延，对所述rhub与所述prru之间的传输时延进行时延补偿，其中，所述上下行预估时延是根据所述prru的滞后时长、所述rhub与所述prru之间的预估传输时延确定的。
12.可选的，所述预估传输时延是根据所述rhub与所述prru之间的最大拉远距离确定的。
13.可选的，所述基于所述预设下行链路发送帧头、所述上行链路接收帧头以及上下行预估时延，对所述rhub与所述prru之间的传输时延进行时延补偿，包括：
14.计算所述上行链路接收帧头与所述下行链路发送帧头之间的上下行真实时延；
15.判断所述上下行真实时延与所述上下行预估时延的差值是否在预设误差范围；
16.若否，基于所述上下行真实时延与所述上下行预估时延的差值，调整所述下行链路发送帧头。
17.可选的，基于如下公式确定所述下行链路发送帧头的调整值：
18.δt＝(t-ttx_rx)/2
19.其中，δt表示所述下行链路发送帧头的调整值，t表示所述上下行真实时延，ttx_rx表示所述上下行预估时延。
20.为实现上述目的，本技术实施例提供了一种分布式皮基站的时延补偿装置，应用于分布式皮基站中集线器单元rhub，所述分布式皮基站还包括基带单元bbu和射频拉远单元prru，所述装置包括：
21.发送模块，用于以预设下行链路发送帧头向所述prru发送下行探测信号，以使所述prru获取所述下行探测信号的下行链路接收帧头，并在所述下行链路接收帧头的基础上滞后预设时长，得到上行链路发送帧头，以所述上行链路发送帧头向所述rhub发送上行回复信号；
22.补偿模块，用于获取所述上行回复信号的上行链路接收帧头，基于所述预设下行链路发送帧头、所述上行链路接收帧头以及上下行预估时延，对所述rhub与所述prru之间的传输时延进行时延补偿，其中，所述上下行预估时延是根据所述prru的滞后时长、所述rhub与所述prru之间的预估传输时延确定的。
23.可选的，所述预估传输时延是根据所述rhub与所述prru之间的最大拉远距离确定的。
24.可选的，所述补偿模块，具体用于：
25.计算所述上行链路接收帧头与所述下行链路发送帧头之间的上下行真实时延；
26.判断所述上下行真实时延与所述上下行预估时延的差值是否在预设误差范围；
27.若否，基于所述上下行真实时延与所述上下行预估时延的差值，调整所述下行链路发送帧头。
28.可选的，基于如下公式确定所述下行链路发送帧头的调整值：
29.δt＝(t-ttx_rx)/2
30.其中，δt表示所述下行链路发送帧头的调整值，t表示所述上下行真实时延，ttx_rx表示所述上下行预估时延。
31.本技术实施例有益效果：
32.本技术实施例提供的分布式皮基站的时延补偿方法及装置，应用于分布式皮基站中集线器单元rhub，以预设下行链路发送帧头向prru发送下行探测信号，以使prru获取下行探测信号的下行链路接收帧头，并在下行链路接收帧头的基础上滞后预设时长，得到上行链路发送帧头，以上行链路发送帧头向rhub发送上行回复信号；获取上行回复信号的上
行链路接收帧头，基于预设下行链路发送帧头、上行链路接收帧头以及上下行预估时延，对rhub与prru之间的传输时延进行时延补偿，其中，上下行预估时延是根据prru的滞后时长、rhub与prru之间的预估传输时延确定的。
33.可见，本技术实施例提供的分布式皮基站的时延补偿方法，可以由rhub独立完成分布式皮基站的时延补偿，无需跨设备多子系统参与，简化时延测量及补偿方法，无需进行设备间的参数传递，提高时延测量和补偿的实时性和可靠性，实现过程简单高效。并且，整个时延补偿过程，prru仅需正常处理数据即可，无需在prru中设计缓存信号的模块，降低了prru设备成本。
34.当然，实施本技术的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
35.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。
36.图1为分布式皮基站的一种结构示意图；
37.图2为本技术实施例提供的分布式皮基站的时延测量方法的一种流程示意图；
38.图3为本技术实施例提供的分布式皮基站上下行链路数据流的一种示意图；
39.图4为本技术实施例提供的分布式皮基站的时延测量方法的一种示意图；
40.图5为本技术实施例提供的分布式皮基站的时延测量装置的一种结构示意图；
41.图6为本技术实施例提供的电子设备的一种结构示意图。
具体实施方式
42.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员基于本技术所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
43.为了解决现有的分布式皮基站的时延测量方案需要fpga和om子系统共同完成，实现方法较为复杂的技术问题，本技术提供了一种分布式皮基站的时延测量方法及装置。
44.分布式皮基站由基带单元bbu、集线器单元rhub和射频拉远单元prru构成。图1为分布式皮基站的一种结构示意图，如图1所示，每个rhub通过光纤或者网线连接多个prru，由于光纤或者网线的距离不同，因此传输时延不同，针对同一rhub，为了保证传输信号到达该rhub下接的各个prru的系统时间相同，需要进行时延补偿。
45.通常，将rhub和prru之间的接口称为光电口，bbu与rhub之间的接口称为光口。
46.本技术实施例提供的分布式皮基站的时延补偿方法可以用于补偿rhub和prru之间的传输时延，从而保证传输信号到达rhub下接的各个prru的系统时间相同。
47.具体的，参见图2，图2为本技术实施例提供的分布式皮基站的时延补偿方法的一种流程示意图，如图2所示，方法可以包括以下步骤：
48.s201：以预设下行链路发送帧头向prru发送下行探测信号，以使prru获取下行探测信号的下行链路接收帧头，并在下行链路接收帧头的基础上滞后预设时长，得到上行链路发送帧头，以上行链路发送帧头向rhub发送上行回复信号。
49.为了便于理解，下面先对分布式皮基站上下行链路数据流及发送帧头的关系进行说明。参见图3，图3为本技术实施例提供的分布式皮基站上下行链路数据流的一种示意图。
50.下行链路：rhub光口收到bbu发送的下行数据，光口模块经过数据处理截取下行业务数据，进入下行光口拉远ram(random access memory，随机存取存储器)，补偿rhub光纤拉远产生的时延。再经过rhub通路进行数据处理后，进入下行ca交换模块，对数据进行ca交换，随后在光电口拉远ram中缓存一段时间后，发送至prru。
51.上行链路：rhub光电口收到prru发送的上行数据，光电口模块经过数据处理截取上行业务数据，经过上行光电口拉远ram模块，完成对来自不同prru的上行数据进行缓存与对齐操作。该模块依据传输介质长短的不同，对多路上行数据进行拉远缓存，随后将信号送入上行ca交换模块，进行上行多路数据的合并。最终，经过上行通路处理后，送给光口拉远ram，进行光口拉远缓存后，经过光口模块发送到bbu进行基带处理。
52.本技术实施例中，可以以prru的空口时钟为基准，预先设置rhub的下行链路发送帧头，并以下行链路发送帧头向prru发送下行探测信号。
53.例如，设空口时钟为0us，设置下行链路发送帧头提前空口时钟40us，则rhub在-40us向prru发送下行探测信号。
54.prru接收下行探测信号并进行帧头解析，得到下行探测信号的下行链路接收帧头，prru将下行链路接收帧头固定滞后预设时长，得到空口帧头，在空口帧头的基础上，再滞后预设时长，即得到prru的上行链路发送帧头。
55.例如，prru在下行链路接收帧头基础上滞后56us后，得到上行链路发送帧头，则以上行链路发送帧头向rhub发送上行回复信号。
56.其中，prru的固定滞后时长可以理解为prru的下行数据处理消耗的时延。
57.s202：获取上行回复信号的上行链路接收帧头，基于预设下行链路发送帧头、上行链路接收帧头以及上下行预估时延，对rhub与prru之间的传输时延进行时延补偿，其中，上下行预估时延是根据prru的滞后时长、rhub与prru之间的预估传输时延确定的。
58.本技术实施例中，rhub接收上行回复信号并进行帧头解析，得到上行回复信号的上行链路接收帧头。
59.本技术的一个实施例中，可以根据rhub与prru之间的最大拉远距离确定预估传输时延。
60.rhub与prru之间的最大拉远距离是预设的，例如20公里，结合网线或光纤的信号传输速度，即可计算rhub与prru之间的预估传输时延，该预估传输时延可以理解为rhub与prru之间的最大传输时延。
61.则可以根据prru的滞后时长、rhub与prru之间的预估传输时延确定上下行预估时延。
62.具体的，prru的滞后时长加上rhub与prru之间的预估传输时延的二倍，得到上下行预估时延。
63.作为一个示例，如果prru的滞后时长为56us，rhub与prru之间的预估传输时延为
10us，则上下行预估时延为56+10*2＝76us。
64.本技术实施例中，预设下行链路发送帧头和上行链路接收帧头之间的差值，能够表征信号在ruhb与prru之间的上下行真实时延，因此可以根据上下行真实时延和上下行预估时延，对rhub与prru之间的传输时延进行时延补偿。
65.可见，本技术实施例提供的分布式皮基站的时延补偿方法，可以由rhub独立完成分布式皮基站的时延补偿，无需跨设备多子系统参与，简化时延测量及补偿方法，无需进行设备间的参数传递，提高时延测量和补偿的实时性和可靠性，实现过程简单高效。并且，整个时延补偿过程，prru仅需正常处理数据即可，无需在prru中设计缓存信号的模块，降低了prru设备成本。
66.本技术的一种实施例中，基于预设下行链路发送帧头、上行链路接收帧头以及上下行预估时延，对rhub与prru之间的传输时延进行时延补偿，具体可以包括以下步骤：
67.步骤11：计算上行链路接收帧头与下行链路发送帧头之间的上下行真实时延。
68.步骤12：判断上下行真实时延与上下行预估时延的差值是否在预设误差范围，若否，执行步骤13。
69.步骤13：基于上下行真实时延与上下行预估时延的差值，调整下行链路发送帧头。
70.具体的，如果上下行真实时延与上下行预估时延的差值在预设误差范围，表示rhub与prru之间的预估传输时延和真实传输时延在预设误差范围内，无需进行时延补偿。
71.如果上下行真实时延与上下行预估时延的差值不在预设误差范围，需要进行时延补偿。基于上下行真实时延与上下行预估时延的差值，调整下行链路发送帧头即可。
72.本技术实施例中，rhub中包含与所连接的每一prru对应的光电口ram，在时延补偿过程中，通过调整下行链路发送帧头，改变下行探测信号在光电口ram中缓存的时间，即下行链路发送帧头越靠后，下行探测信号在光电口ram中缓存的时间越长，使得下行探测信号到达不同prru时总是提前空口预设时长，从而保证prru处理信号后正好与空口对齐，实现时延补偿。
73.其中，下行链路发送帧头的调整值可以基于如下公式计算：
74.δt＝(t-ttx_rx)/2
75.δt表示下行链路发送帧头的调整值，t表示上下行真实时延，ttx_rx表示上下行预估时延。
76.作为一个示例，参见图4，5g分布式基站系统，rhub最大拉远要求20公里，该配置下基站下行链路需提前空口138us发送数据，如图4标识2所示。空口时钟为图4中标识1。rhub光口采用368.64mhz的主时钟频率进行数据处理。通路提前空口45us从光口拉远ram读取数据，如图标识3所示。经过通路和ca交换模块数据处理消耗的时延，下行光电口拉远ram按照最大拉远2公里，最大10us延迟设计。标识4为预设的下行链路发送帧头，即在该时钟下发送下行探测信号。
77.如图4所示，在prru上将下行链路帧头固定滞后28us，即得到空口gps，以此帧头作为整个prru数据处理的基准。在空口gps的基础上，再滞后28us，即得到prru上行链路的发送帧头，如图标识7所示，在该发送帧头向rhub发送上行数据。到达rhub的时钟如图标记8所示，即上行链路接收帧头。到达rhub后，经过rhub上行光电口缓存ram，到达ca交换与通路模块，如图标记9所示再进行上行数据合并，最终经过光口拉远ram缓存，如图标记10所示，再
发送到bbu进行基带处理。最大拉远20公里配置下，上行链路基站滞后138us接收数据，如图4标识11所示。
78.图4中，标识5为调整后的下行链路发送帧头，δt表示下行链路发送帧头的调整值。
79.作为一个示例，如果prru的滞后时长为56us，rhub与prru之间的最大拉远距离对应的预估传输时延为10us，则上下行预估时延为56+2
×
10＝76us。若下行链路发送帧头为-38us，rhub解析上行回复信号得到上行链路接收帧头为34us，则上下行真实时延为34-(-38)＝72us，与上下行预估时延相差4us，表示rhub与prru之间的实际传输时延与预估传输时延差值为4/2＝2us，调整下行链路发送帧头即可，将下行链路发送帧头调整为-38+2＝-36，从而保证prru收到下行探测信号时固定提前空口28us，滞后28us后，得到准确的空口时钟。
80.本技术实施例提供的分布式皮基站的时延补偿方法，应用于分布式皮基站中集线器单元，以rhub预设下行链路发送帧头向prru发送下行探测信号，以使prru获取下行探测信号的下行链路接收帧头，并在下行链路接收帧头的基础上滞后预设时长，得到上行链路发送帧头，以上行链路发送帧头向rhub发送上行回复信号；获取上行回复信号的上行链路接收帧头，基于预设下行链路发送帧头、上行链路接收帧头以及上下行预估时延，对rhub与prru之间的传输时延进行时延补偿，其中，上下行预估时延是根据prru的滞后时长、rhub与prru之间的最大拉远距离确定的。
81.可见，本技术实施例提供的分布式皮基站的时延补偿方法，可以由rhub独立完成分布式皮基站的时延补偿，无需跨设备多子系统参与，简化时延测量及补偿方法，无需进行设备间的参数传递，提高时延测量和补偿的实时性和可靠性，实现过程简单高效。并且，整个时延补偿过程，prru仅需正常处理数据即可，无需在prru中设计缓存信号的模块，降低了prru设备成本。
82.如图5所示，本技术实施例还提供了一种分布式皮基站的时延补偿装置，应用于分布式皮基站中集线器单元rhub，所述分布式皮基站还包括基带单元bbu和射频拉远单元prru，所述装置包括：
83.发送模块501，用于以预设下行链路发送帧头向所述prru发送下行探测信号，以使所述prru获取所述下行探测信号的下行链路接收帧头，并在所述下行链路接收帧头的基础上滞后预设时长，得到上行链路发送帧头，以所述上行链路发送帧头向所述rhub发送上行回复信号；
84.补偿模块502，用于获取所述上行回复信号的上行链路接收帧头，基于所述预设下行链路发送帧头、所述上行链路接收帧头以及上下行预估时延，对所述rhub与所述prru之间的传输时延进行时延补偿，其中，所述上下行预估时延是根据所述prru的滞后时长、所述rhub与所述prru之间的预估传输时延确定的。
85.在本技术的一种实施例中，补偿模块，具体用于：
86.计算所述上行链路接收帧头与所述下行链路发送帧头之间的上下行真实时延；
87.判断所述上下行真实时延与所述上下行预估时延的差值是否在预设误差范围；
88.若否，基于所述上下行真实时延与所述上下行预估时延的差值，调整所述下行链路发送帧头。
processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
103.本技术实施例提供的分布式皮基站的电子设备，应用于分布式皮基站中集线器单元rhub，以预设下行链路发送帧头向所述prru发送下行探测信号，以使所述prru获取所述下行探测信号的下行链路接收帧头，并在所述下行链路接收帧头的基础上滞后预设时长，得到上行链路发送帧头，以所述上行链路发送帧头向所述rhub发送上行回复信号；获取所述上行回复信号的上行链路接收帧头，基于所述预设下行链路发送帧头、所述上行链路接收帧头以及上下行预估时延，对所述rhub与所述prru之间的传输时延进行时延补偿，其中，所述上下行预估时延是根据所述prru的滞后时长、所述rhub与所述prru之间的预估传输时延确定的。
104.可见，本技术实施例提供的分布式皮基站的时延补偿方法，可以由rhub独立完成分布式皮基站的时延补偿，无需跨设备多子系统参与，简化时延测量及补偿方法，无需进行设备间的参数传递，提高时延测量和补偿的实时性和可靠性，实现过程简单高效。并且，整个时延补偿过程，prru仅需正常处理数据即可，无需在prru中设计缓存信号的模块，降低了prru设备成本。
105.在本技术提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一分布式皮基站的时延补偿方法的步骤。
106.在本技术提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一分布式皮基站的时延补偿方法。
107.在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本技术实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘solid state disk(ssd))等。
108.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在
包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
109.本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
110.以上所述仅为本技术的较佳实施例，并非用于限定本技术的保护范围。凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本技术的保护范围内。