[发明专利]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

说明书

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，Node B为一体式设计，即BBU和RRU位于同一个机柜中，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，Node B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一个码片的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，一个Super-Group又分成若干Group，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Group，分别编号Group⁰～Group^M-1。在目前的基站系统中，如TD-SCDMA的BBU和RRU，一个Group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：Group⁰包括RRU⁽⁰⁾的chip⁰IQ数据、RRU⁽¹⁾的chip⁰IQ数据…RRU^(N-1)的chip⁰IQ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，其需要缓存的数据量就越大。

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t_air把chip⁰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_min，则chip⁰的数据必须在时刻t_min＝t_air-T_min之前到达对应的RRU。

一帧数据从BBU发出来，由于RRU⁽⁰⁾更靠近BBU，则Group⁰的数据(包含各RRU的chip⁰数据)首先在时刻t1到达RRU⁽⁰⁾，时刻t1相对于t_min提前的时间间隔为T2。在时刻t2Group⁰到达RRU⁽¹⁾，t2必须在t_min之前。时刻t2相对于t_min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⁽⁰⁾来说，由于Group⁰到达时间比RRU⁽¹⁾提前了T3，因此RRU⁽⁰⁾要比RRU⁽¹⁾多缓存时间间隔T3内传输的数据。当RRU⁽¹⁾距离RRU⁽⁰⁾越远，即T3越大，则RRU⁽⁰⁾需要缓存的数据也越多。对于上行也存在类似的问题。这样就导致两个后果：1)RRU需要增加缓存空间，从而导致成本增加；2)缓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