Un método de sincronización y compensación de retardo entre una unidad de banda base y una unidad de radiofrecuencia.

Un método para sincronización y compensación de retardo entre un sistema de banda base y un sistema deradiofrecuencia,

para conseguir sincronización y compensación de retardo entre una unidad de banda base y unapluralidad de unidades de radio remotas que se conectan a ella, caracterizado por los siguientes pasos de:

A. almacenar, por parte de la unidad de radio remota sincronizada en sentido descendente con la unidad debanda base, un número de trama y número de intervalo de tiempo descendentes y transmitir datosdescendentes tras recibir los datos descendentes, recibir datos ascendentes e introducir el número detrama y número de intervalo de tiempo almacenados en una etiqueta de sincronización ascendente tras unretardo de 3 intervalos de tiempo de sistema sobre la base de un reloj de sistema sincronizado, y enviar laetiqueta de sincronización ascendente y los datos ascendentes a la unidad de banda base a través de unenlace ascendente;

B. adquirir, por parte de la unidad de banda base, la etiqueta de sincronización ascendente, extraer de ella ycomparar una cabecera de sincronización de datos, tras verificar que la etiqueta de sincronizaciónascendente es válida, extraer información del número de trama y número de intervalo de tiempo, y generaruna interrupción sobre la base del tiempo de llegada de la cabecera de sincronización de datos en laetiqueta de sincronización ascendente, recibir los datos ascendentes sobre la base de la interrupción ycomparar un número de trama y número de intervalo de tiempo ascendentes con el número de trama ynúmero de intervalo de tiempo descendentes.

Un método de sincronización y compensación de retardo entre una unidad de banda base y una unidad de radiofrecuencia 5 Campo técnico La invención se refiere a sistemas inalámbricos de comunicación en el campo de las comunicaciones, y más particularmente, a un método para sincronización y compensación de retardo entre un sistema de banda base y un sistema de radiofrecuencia de Sistema Global para las Comunicaciones Móviles (GSM, del inglés “Global System for Mobile communication”) /Velocidad de Datos Mejorada para la Evolución de GSM (EDGE, del inglés “Enhanced Data Rate for GSM Evolution) .

Antecedentes de la técnica El sistema GSM/EDGE es un sistema de multiplexación por división en el tiempo (TDM, del inglés “Time Division Multiplexing”) . Los datos en puertos inalámbricos son recibidos y transmitidos en orden de intervalo de tiempo. Aunque el protocolo de Proyecto de Colaboración en Tercera Generación (3GPP, del inglés “3rd Generation Partnership Project”) no requiere una sincronización estricta de intervalos de tiempo dentro de toda la red, los puertos inalámbricos deben mantener la sincronización de intervalos de tiempo en una célula o una célula de sincronización. En general, una estación base GSM/EDGE que contiene un número de transceptores adquiere una fuente de reloj de sincronización por diversas maneras, tales como relojes laterales de red para sincronización, sistema de posicionamiento global (GPS, del inglés “Global Positioning System”) para sincronización, u oscilación libre, para asegurar que los intervalos temporales inalámbricos de todos los transceptores están sincronizados estrictamente en la misma célula o célula de sincronización.

Una estación base distribuida caracterizada porque la banda base está separada de la radiofrecuencia es diferente de una estación base tradicional. Una unidad de banda base y una unidad de radio de la estación base tradicional están integradas y el retardo entre ellas es muy pequeño, de tal modo que la sincronización de datos entre la unidad

de banda base y la unidad de radio remota puede conseguirse transmitiendo señales sincronizadas a través de una línea de reloj y el retardo puede despreciarse; mientras que las unidades de banda base de la estación base distribuida constituyen un conjunto de banda base compartido para conectar una pluralidad de unidades de radio remotas (RRU, del inglés “Remote Radio Units”) muy separadas entre sí y el retardo entre las unidades de banda base y la pluralidad de unidades RRU es mayor, y por lo tanto la sincronización de datos y la compensación de retardo deben considerarse en esta arquitectura.

Actualmente, la transmisión de datos entre la unidad de banda base y la unidad de radio remota de un sistema de radiofrecuencia es realizada en general mediante un enlace de multiplexación por división en el tiempo (TDM) de alta velocidad. Hay dos tipos de modos de transmisión de datos.

El primer modo consiste en definir un conjunto de formatos de trama en el enlace TDM. La unidad de banda base (BBU, del inglés “BaseBand Unit”) y la unidad de radio remota (RRU) leen y escriben datos analizando los formatos de trama, por ejemplo en el protocolo de interfaz de radio pública común (CPRI, del inglés “Common Public Radio Interface”) .

El segundo modo consiste en elaborar un paquete por el enlace TDM. La unidad BBU y la unidad RRU leen y escriben datos correctamente identificando una cabecera de paquete, por ejemplo en el protocolo de iniciativa de arquitectura de estación base abierta (OBSAI, del inglés “Open Base Station Architecture Initiative”) .

Los métodos de sincronización para los dos modos son implementados todos estrictamente por medio de un reloj de enlace TDM, es decir, el reloj de enlace está sincronizado con la unidad BBU, y luego la unidad RRU es sincronizada con el reloj de enlace para conseguir finalmente la sincronización de la unidad RRU con la unidad BBU. Sin embargo, tal protocolo sólo proporciona un método para medición de retardo de enlace y sincronización, y no especifica cómo compensar el retardo, especialmente el retardo de un sistema GSM/EDGE.

La compensación de retardo puede realizarse típicamente transmitiendo datos por adelantado o posponiendo la recepción de datos. Sin embargo, un formato de protocolo de transmisión entre la unidad BBU y la unidad RRU tiende a limitar la precisión de la compensación de retardo para requisitos de granularidad mínima de los datos. Especialmente en el caso de multiplexar una pluralidad de portadoras sobre los mismos enlaces, una limitación así

aparece más obviamente. Por ejemplo, si una unidad elemental para un formato de trama en el protocolo CPRI es un chip, entonces la granularidad mínima de retardo relativo entre diferentes portadoras debe ser un chip de tal modo que la precisión de compensación de retardo puede alcanzar sólo el nivel de un chip.

La transmisión de señales entre la unidad BBU y la unidad RRU puede usar otros protocolos de transmisión, y puede haber una diferencia mayor en sus relojes de enlace y formatos de trama. En un caso así, realizar una sincronización estrictamente por medio del reloj de enlace o simplemente ajustando el tiempo para transmitir o recibir datos no puede compensar con precisión un retardo de enlace entre la unidad BBU y la unidad RRU y no puede satisfacer los requisitos de precisión del sistema para compensación de retardo.

Teniendo como objeto los problemas anteriormente descritos, hay una necesidad de un método para sincronización y compensación de retardo entre un sistema de banda base y un sistema de radiofrecuencia de GSM/EDGE de modo tal que la transmisión de señales entre el sistema de banda base y el sistema de radiofrecuencia de GSM/EDGE se adapta a diferentes protocolos de transmisión y puede conseguirse una compensación de retardo precisa.

El documento US 5 473 668 da a conocer un ejemplo de compensación de retardo en un sistema de comunicación maestro/esclavo.

Sumario de la invención Un problema técnico resuelto por la presente invención es proporcionar un método para sincronización y compensación de retardo entre un sistema de banda base y un sistema de radiofrecuencia de modo que se realiza la sincronización entre el sistema de banda base y el sistema de radiofrecuencia, al tiempo que se consigue una compensación de retardo precisa. El problema en la técnica anterior de que protocolos de transmisión diferentes no podían ser adaptados y de que la precisión de la compensación de retardo era baja es por lo tanto resuelto.

Una unidad de banda base (BBU) de acuerdo con la presente invención usa un reloj de punto de referencia unificado, que está sincronizado tanto con un reloj de sistema de una unidad BBU como con un reloj de enlace de alta velocidad entre la unidad BBU y la unidad RRU. Para el método de acuerdo con la presente invención, no hay diferencia significativa en transmitir señales de banda base y de radiofrecuencia sobre un enlace TDM por elaboración de un formato de trama y por elaboración de un paquete. Por lo tanto, el método para transmitir datos transportando el paquete por el enlace TDM aquí descrito se aplica también a transmisión de datos en un formato de trama fijo.

La presente invención proporciona un método para sincronización y compensación de retardo entre un sistema de banda base y un sistema de radiofrecuencia para conseguir sincronización y compensación de retardo entre una unidad de banda base y una pluralidad de unidades de radio remotas que se conectan a ella, en que el método es el implementado en la reivindicación 1.

Realizaciones adicionales se dan a conocer en las reivindicaciones 2 a 11.

Breve descripción de los dibujos La figura 1 es un diagrama esquemático de implementación de sincronización y compensación de retardo entre la unidad de banda base (BBU) y la unidad de radio remota (RRU) de acuerdo con una realización de la presente invención; y

la figura 2 es un diagrama esquemático de un formato de etiqueta de sincronización de acuerdo con una 45 realización de la presente invención.

Realizaciones preferidas de la invención El método para sincronización y compensación de retardo de acuerdo con la presente invención será descrito a 50 continuación en conjunción con los dibujos adjuntos y realizaciones específicas.

El método para sincronización y retardo de compensación de acuerdo con la presente invención implementa sincronización entre una unidad BBU y una unidad RRU a través de etiquetas de tiempo sobre la base de un enlace de alta velocidad entre la unidad BBU y la... [Seguir leyendo]

1. Un método para sincronización y compensación de retardo entre un sistema de banda base y un sistema de radiofrecuencia, para conseguir sincronización y compensación de retardo entre una unidad de banda base y una pluralidad de unidades de radio remotas que se conectan a ella, caracterizado por los siguientes pasos de:

A. almacenar, por parte de la unidad de radio remota sincronizada en sentido descendente con la unidad de banda base, un número de trama y número de intervalo de tiempo descendentes y transmitir datos descendentes tras recibir los datos descendentes, recibir datos ascendentes e introducir el número de trama y número de intervalo de tiempo almacenados en una etiqueta de sincronización ascendente tras un retardo de 3 intervalos de tiempo de sistema sobre la base de un reloj de sistema sincronizado, y enviar la etiqueta de sincronización ascendente y los datos ascendentes a la unidad de banda base a través de un enlace ascendente;

B. adquirir, por parte de la unidad de banda base, la etiqueta de sincronización ascendente, extraer de ella y

comparar una cabecera de sincronización de datos, tras verificar que la etiqueta de sincronización ascendente es válida, extraer información del número de trama y número de intervalo de tiempo, y generar una interrupción sobre la base del tiempo de llegada de la cabecera de sincronización de datos en la etiqueta de sincronización ascendente, recibir los datos ascendentes sobre la base de la interrupción y comparar un número de trama y número de intervalo de tiempo ascendentes con el número de trama y

número de intervalo de tiempo descendentes.

2. El método según la reivindicación 1, que comprende además los pasos siguientes de:

C. calcular, por parte de la unidad de banda base, un desplazamiento descendente ΔTdl de la unidad de banda base y un desplazamiento descendente δdl de la unidad de radio remota, con un reloj de punto de referencia unificado como referencia y ΔTdl como desplazamiento, insertar una etiqueta de sincronización descendente en un enlace de datos descendente y enviar la etiqueta de sincronización descendente y datos descendentes a la unidad de radio remota con un adelanto de ΔTdl o con un retardo de Tsyn – ΔTdl, y enviar δdl a la unidad de radio remota a través de un canal de señalización de capa superior, en que Tsyn es un periodo de reloj de sincronización del sistema;

D. extraer y recuperar, por parte de la unidad de radio remota, un reloj de enlace entre la unidad de banda base y la unidad de radio remota, adquirir la etiqueta de sincronización descendente y el desplazamiento descendente δdl de la unidad de radio remota, posponer la activación de un reloj de sincronización un tiempo δdl tras leer el último bit de una cabecera de sincronización de datos en la etiqueta de sincronización descendente sobre la base del reloj de enlace adquirido, para sincronizar un reloj de sistema local con el

reloj de sincronización generado.

3. El método según la reivindicación 2, en que el paso C se divide además en: C1. calcular, por parte de la unidad de banda base, un retardo de enlace descendente τ entre la unidad de banda base y la unidad de radio remota en un enlace descendente y dividir el retardo entre el

desplazamiento descendente ΔTdl de la unidad de banda base y el desplazamiento descendente δdl de la unidad de radio remota, en que ΔTdl = (|τ/κ| + 1) x κ, δdl = ΔTdl – τ, y κ es una duración de granularidad mínima de un formato de trama de un enlace de transmisión; C2. insertar, por parte de la unidad de banda base, la etiqueta de sincronización descendente en el enlace de datos descendente entre la unidad de banda base y la unidad de radio remota usando el reloj de punto 45 de referencia unificado como referencia, en que el desplazamiento entre la etiqueta de sincronización descendente y el reloj de punto de referencia es ΔTdl, y enviar la etiqueta de sincronización descendente y los datos descendentes con un adelanto de ΔTdl o con un retraso de Tsyn-ΔTdl, en que Tsyn es el periodo de reloj de sincronización del sistema; y C3. enviar, por parte de la unidad de banda base, δdl a la unidad de radio remota a través del canal de 50 señalización de capa superior.

4. El método según la reivindicación 3, en que la etiqueta de sincronización descendente contiene una cabecera de paquete de datos, carga útil de datos y verificación CRC, y en que: la carga útil de datos comprende una cabecera de sincronización de datos que es un byte especial fijo;

la verificación CRC es una comprobación del contenido del paquete de datos; y la cabecera de paquete de datos contiene: una dirección, que comprende una dirección de fuente que es una dirección de la unidad de banda base y una dirección de destino que es una dirección de la unidad de radio remota; un tipo de datos, que representa un tipo de datos en el paquete de datos, en que el tipo de datos en la 60 etiqueta de sincronización descendente es paquete de sincronización; una marca de tiempo, cuyo valor está asociado al tipo de datos, que representa un número de trama inicial y final y un número de intervalo de tiempo de un intervalo de tiempo descendente entre dos etiquetas de sincronización consecutivas si el tipo de datos es paquete de sincronización; y una longitud de datos, que representa información de una longitud de los datos.

5. El método según la reivindicación 4, en que el paso D se divide además en: D1. extraer y recuperar, por parte de la unidad de radio remota, el reloj de enlace entre la unidad de banda base y la unidad de radio remota, encontrar etiquetas de datos de sincronización que pertenecen a la unidad de radio remota sobre la base de información de la dirección y tipo de datos contenida en la cabecera de paquete de datos, luego leer y comparar la cabecera de sincronización de datos, y extraer información del número de trama y del número de intervalo de tiempo en la marca de tiempo; D2. generar, por parte de la unidad de radio remota, el reloj de sincronización sobre la base de la cabecera de sincronización de datos en la etiqueta de sincronización descendente, el reloj de enlace y el

desplazamiento descendente δdl de la unidad de radio remota, es decir, posponer la activación del reloj de sincronización un tiempo δdl tras leer el último bit de la cabecera de sincronización de datos sobre la base del reloj de enlace; y D3. sincronizar, por parte de la unidad de radio remota, el reloj de sistema local con el reloj de sincronización generado para conseguir sincronización de reloj entre la unidad de radio remota y la unidad

de banda base.

6. El método según la reivindicación 2, en que el paso A se divide además en: A1. almacenar, por parte de la unidad de radio remota, el número de trama y el número de intervalo de tiempo de los datos descendentes y transmitir los datos a través de un puerto de antena;

A2. recibir, por parte de la unidad de radio remota, los datos ascendentes y generar la etiqueta de sincronización ascendente tras un retardo de 3 intervalos de tiempo de sistema sobre la base del reloj de sistema sincronizado con la unidad de banda base; y A3. enviar, por parte de la unidad de radio remota, la etiqueta de sincronización ascendente y los datos ascendentes a la unidad de banda base a través del enlace ascendente.

7. El método según la reivindicación 2, en que la etiqueta de sincronización ascendente contiene una cabecera de paquete de datos, carga útil de datos y verificación CRC, y en que: la carga útil de datos comprende una cabecera de sincronización de datos que es un byte especial fijo; la verificación CRC es una comprobación del contenido del paquete de datos; y

la cabecera de paquete de datos contiene: una dirección, que comprende una dirección de fuente que es una dirección de la unidad de radio remota y una dirección de destino que es una dirección de la unidad de banda base; un tipo de datos, que representa un tipo de datos en el paquete de datos, en que el tipo de datos en la etiqueta de sincronización ascendente es paquete de sincronización;

una marca de tiempo, cuyo valor está asociado al tipo de datos, que representa un número de trama inicial y final y un número de intervalo de tiempo de un intervalo de tiempo ascendente entre dos etiquetas de sincronización consecutivas si el tipo de datos es paquete de sincronización; y

una longitud de datos, que representa información de una longitud de los datos.

8. El método según la reivindicación 1 ó 6, en que en el paso B, el paso de comparar la cabecera de sincronización de datos es específicamente: B1. adquirir, por parte de la unidad de banda base, la etiqueta de sincronización ascendente y extraer de ella y comparar la cabecera de sincronización de datos; y B2. comparar, por parte de la unidad de banda base, la cabecera de sincronización de datos extraída con 45 una cabecera de sincronización de datos almacenada en la unidad de banda base, y en caso de consistencia, confirmar la validez de la etiqueta de sincronización; en otro caso, continuar buscando etiquetas de sincronización ascendentes y comparar las cabeceras de sincronización de datos ascendentes, y notificar una alerta si no se encuentra ninguna etiqueta de sincronización válida dentro de un periodo de tiempo predeterminado.

9. El método según la reivindicación 1, en que la etiqueta de sincronización ascendente contiene una cabecera de paquete de datos, carga útil de datos y verificación CRC, y en que: la carga útil de datos comprende una cabecera de sincronización de datos que es un byte especial fijo; la verificación CRC es una comprobación del contenido del paquete de datos; y

la cabecera de paquete de datos contiene: una dirección, que comprende una dirección de fuente que es una dirección de la unidad de radio remota y una dirección de destino que es una dirección de la unidad de banda base; un tipo de datos, que representa un tipo de datos en el paquete de datos, en que el tipo de datos en la etiqueta de sincronización ascendente es paquete de sincronización;

una marca de tiempo, cuyo valor está asociado al tipo de datos, que representa un número de trama inicial y final y un número de intervalo de tiempo de un intervalo de tiempo ascendente entre dos etiquetas de sincronización consecutivas si el tipo de datos es paquete de sincronización; y

una longitud de datos, que representa información de una longitud de los datos.

10. El método según la reivindicación 9, en que en el paso B, el paso de comparar la cabecera de sincronización de datos es específicamente: B1. adquirir, por parte de la unidad de banda base, la etiqueta de sincronización ascendente y extraer de ella y comparar la cabecera de sincronización de datos; y

B2. comparar, por parte de la unidad de banda base, la cabecera de sincronización de datos extraída con una cabecera de sincronización de datos almacenada en la unidad de banda base, y en caso de consistencia, confirmar la validez de la etiqueta de sincronización; en otro caso, continuar buscando etiquetas de sincronización ascendentes y comparar las cabeceras de sincronización de datos ascendentes, y notificar una alerta si no se encuentra ninguna etiqueta de sincronización válida dentro de un periodo de tiempo predeterminado.

11. El método según la reivindicación 9, en que si son transmitidas señales entre la unidad de banda base y la unidad de radio remota elaborando un formato de trama, la etiqueta de sincronización ascendente sólo contiene la cabecera de sincronización de datos SynData y el número de trama y número de intervalo de tiempo, la unidad de banda base y la unidad de radio remota determinan posiciones de etiquetas de sincronización buscando la cabecera SynData en el enlace, y generan el reloj de sincronización de la unidad de radio remota o una interrupción de recepción de la unidad de banda base.