GSM时延估计及时延校正详细设计模块

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1、1.1时延估计基本原理在GSM光纤主从系统中，针对下行链路，为了确保所有RE能够同时进行数据发送，需要通过测量所有远程RE与REC间的链路时延来建立两者间的同步；而针对上行，为了确保每个RE接收的下变频数据和其从机通过光模块传输的基带数据同时进行发送，需要测量相邻两个RE之间的时延建立两者间的同步。GSM光纤主从系统级联方式如图1所示：图1GSM光纤主从系统级联方式图1中，k，l，m，n。又由级联方式可知，图2中，各时间值关系如下：，，=t3+t4，，图2REC与RE时延估计值关系以图2中、为例说明各RE需要测量到的时延估计值，、需要分别

2、测量出t1、t值，t1值可以通过算法直接测量来实现，但是t值只能由t=t1+t2来完成。以图3中的为例说明具体的测试方法。图3时延估计具体测试方法框图假设REC与RE1的系统的工作频率为Fs，时钟周期Ts=1/Fs，Tf为基站帧的时间周期，CPRI一个基站帧的时钟周期为10ms，则Tf=10ms。系统每次上交流电并且CPRI链路正常工作后，在接收到REC发送的第n个基站帧的帧头时，将一个计数器清0并且开始计数，并在最近一次向REC发送基站帧（假设此时的帧号为m）时，该计数器停止；这样，计数器的计数值乘以计数器时钟周期Ts就可以得到端接收和

3、发送端口的基站帧时间差Trx-tx；也可以得到接收和发送端口的帧号差(n-m)。将本端的基站帧时间差Trx-rx和帧号差(n-m)通过上行数据链路传送到REC。同样，REC在发送帧号为n帧的基站帧时，将一个计数器清0并开始计数，并在最近一次收到发送来的基站帧（假设此时的帧号为k）时，该计数器停止计数；这样，该计数器的计数值乘以计数器计数周期Ts就可以得到REC端发送和接收端口的基站帧时间差Ttx-rx；也可以得到REC端发送和接收的帧号差(n-k)。这样，有下面的等式成立：Ttx-rx+(n-k)×Tf=Tcable-delay+Trx-

4、tx+Tcable-delay＋(n-m)×Tf式（1）所以光纤时延为：Tcable-delay＝(Ttx-rx+(n-j)×Tf-Trx-tx-(n-m)×Tf)/2＝(Ttx-rx-Trx-tx+（m-k）×Tf)/2式（2）REC接收传送来的Trx-tx和(n-m)，与本端测量的Ttx-rx和(n-k)一起，使用上面的公式进行计算即可得到链路传输的时延值Tcable-delay。在GSM数字光纤系统中，主从机之间的时延最大值在150us左右，而基站帧的时间为10ms，因此，式（2）中的m、k一定相当，即主机发送出的第m帧基站帧，经过

5、光纤时延后，从机收到的最近的基站帧必然也为第m帧。因此计算公式变为：Tcable-delay＝(Ttx-rx-Trx-tx+（m-k）×Tf)/2＝(Ttx-rx-Trx-tx)/2式（3）同时，CPRI模块输出两个周期为10ms的脉冲信号，一个脉冲信号的上升沿对应的是发送基站帧的帧头，一个脉冲信号的上升沿对应的是接收基站帧的帧头，在进行时延测量时，可以利用该脉冲的上升沿触发或者停止定时器。同样，该方法可以测量出REC与网络中所有RE的时延值。1.1时延估计模块算法流程图4以4个RE级联的方式为例，表示第一级联支路中的第x台RE，该RE的

6、设备编号为1x，。该级联支路的时延统计值，其它支路亦是。在整个GSM主从光纤系统中，需要在REC或者RE的本地监控中都能够查到REC和所有RE的两个时间值：每台RE到REC的时延值和每台RE的时延校正值。如到REC的时延值，的时延校正值就等于，Ti表示每台RE到REC的时延估计值。图4GSM光纤主从系统中各时延值之间的关系因此，时延估计主要分为两个部分：时延估计值的测量与时延校正值计算。主控程序完成对整个时延估计流程的控制与计算，时延估计值应由REC或者RE共同完成测量后再上传给主控程序，通过主从通讯将所有的时延估计值上传给REC的主控程

7、序，由其统一进行计算后将得到的结果设置到各RE的主控程序中。1.1.1模块输入对主机而言，模块输入包括：信号名描述备注时钟FPGA的ＤＣＭ输出76.8M复位信号ＦＰＧＡ芯片复位信号启动时延测量参数主控程序发出，用于启动REC对4个RE的时延估计测量REC发送的基站帧脉冲信号CPRI接口模块输出，用于指示REC发送的基本帧帧头。REC接收的基站帧脉冲信号CPRI接口模块输出，用于指示REC接收的基本帧帧头。级联支路1的第1级RE发送的定时器值CPRI1第1级RE用于时延估计的定时器值定时器计数时钟值，定时器时钟为76.8M级联支路2的第1级

8、RE发送的定时器值CPRI2第1级RE用于时延估计的定时器值定时器计数时钟值，定时器时钟为76.8M级联支路3的第1级RE发送的定时器值CPRI3第1级RE用于时延估计的定时器值定时器计数时钟