一种3D MIMO实验验证平台基带处理单元同步方法技术

本发明专利技术公开了一种3D MIMO实验验证平台基带处理单元同步方法，平台的基站端由一个中心处理节点(Center Consol Net，CCN)和多个基带处理单元组成，因此需要解决多个基带处理单元与CCN之间的同步问题。可以将该同步问题分为时钟同步和数据同步两部分。本发明专利技术时钟同步部分采用GPS同步，数据同步部分采用最大路径时延对齐同步方案，也是本发明专利技术的关键技术。最大路径时延对齐方案，将中心处理节点到每个基带处理单元的路径延迟都对齐到最大路径延迟上，有效解决了基带处理单元之间的数据同步问题；同时循环同步机制有效的避免了由于交换机的数据阻塞或其他不确定因素对同步机制的影响，且当系统失步时可以自动实现再次同步。

【技术实现步骤摘要】
-种3D ΜΙΜΟ实验验证平台基带处理单元同步方法
本专利技术属于通信
，涉及一种同步方法，具体涉及一种3D MMO实验验证平 台基带处理单元同步方法。
技术介绍
蜂窝网络下的三维多入多出（3D ΜΜ0)通信技术，近年来得到了工业界、学术界的 广泛关注，在頂T-Advanced以及后续演进中扮演重要角色。3D MMO实验验证平台用于验 证与分析3D MMO关键技术在实际系统中的性能。实验验证平台的基站端由中心处理节点 (Center Control Node, CCN)和多个基带处理单元组成的，因此需要解决多个基带处理单 元与CCN之间的同步问题。可以将同步问题分为时钟同步问题和数据同步问题两部分。 基于不同的授时方式，时钟同步技术可以分为卫星时钟同步（包括GPS授时系统、 北斗授时系统等）和网络时钟同步（包括NTP/SNTP网络时钟同步协议和IEEE1588网络时 钟同步协议等）。授时精度方面，卫星授时同步要比网络授时同步的高；而网络时钟同步不 需要卫星覆盖，成本低，且都支持以太端口，使用方便。在卫星授时方面，GPS授时系统授时 精度和综合成本要优于北斗卫星授时系统；网络时钟同步技术方面，IEEE1588时钟同步协 议在精度上和安全性都优于NTP/SNTP时钟同步协议。但是，单独使用上述时钟同步方案中 的某一种只能满足多个基带处理单元之间时钟同步的要求，并不能同时达到数据同步的效 果。目前广泛应用于云平台的分布式数据同步协议，都是在应用在应用层的、通过文件的 同步复制或异步复制的方式实现不同数据库节点上的数据同步，对时间精度的要求低，并 不适用于应用于MAC层多基带处理单元之间的数据同步问题。所以，仍需要专利技术一种应用 于MAC层的多个基带处理单元数据同步的方案和时钟同步方案结合，才能满足同步问题的 两点要求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种3D MMO实验验证平台 基带处理单元同步方法，该方法可以实现基带处理单元之间的数据同步。 为达到上述目的，本专利技术所述的3D MMO实验验证平台基带处理单元同步方法包 括以下步骤： I) CCN处理分发给每个基带处理单元的数据，并在每个ms开始的时刻将CCN的时 间戳加入到数据的头信息中，然后再将数据分发给相应的基带处理单元中； 2)各基带处理单元接收到CCN分发的数据，并提取时间戳tra，然后将所述时间戳 心^与各基带处理单元在本地接收到数据时刻的时间戳t BSi进行比较，得出时间差Ati = tcCN_tBsi ; 3)在每个同步周期^开始的时刻，每个基带处理单元将各自的时间差Ati反馈给 CCN，同时，CCN开启等待接收基带处理单元反馈路径时延的线程，再在接收到所有的基带处 理单元对应的Λ ti后广播一个停止发送命令给各基带处理单元，并停止等待接收基带处理 单元反馈路径时延的线程； 4)CCN从接收到的所有基带处理单元对应的时间差Ati中选出最大的时间差 △ tmax，并在下个ms开始的时刻分别对所有的基带处理单元进行一次延迟，然后再进行下一 次数据分发，其中，第i个基带处理单元的延迟= Aimax - Δ(，i = 1，. . .，η。 步骤1)中CCN分发给各基带处理单元的数据为映射到该基带处理单元所对应天 线上发射数据的原始数据。 所述时间戳及时间戳tBSi为通过驱动程序从GPS接收装置中取出来的时钟信 息，所有基带处理单元及CCN均采用相同的GPS接收装置获取时钟信息。 本专利技术具有以下有益效果： 本专利技术所述3D MMO实验验证平台基带处理单元同步方法在实现各基带处理单元 之间的数据同步时，CCN先在每个ms开始的时刻将CCN的时间戳加入到数据的头信息 中，然后再将数据分发给对应的基带处理单元，各基带单元得到所述时间戳与各基带处 理单元在本地接收到数据时刻的时间戳t BSi的时间差Ati，再将所述时间差转发至CCN，CCN 选取所有基带处理单元对应的时间差△&，然后选择出最大的时间差Atmax，然后根据最大 的时间差At max及各基带处理单元对应的时间差Ati完成各基带处理单元之间的数据同 步，从而有效解决多基带处理单元之间的数据同步问题；同时每隔同步周期T m的循环同步 机制有效的避免了由于交换机的数据阻塞或其他不确定因素对同步机制的影响，且当系统 失步时可以自动实现再次同步。 【附图说明】 图1为平台基站端的整体架构； 图2为CCN到基带处理单元的路径时延示意图； 图3为本专利技术的效果图； 图4为固定BUFFER方案与本专利技术从不同步到同步所需时间的示意图； 图5为本专利技术从同步丢失到再次同步所需要时间的示意图。 【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述： 参考图1及图2,本专利技术所述的3D MMO实验验证平台基带处理单元同步方法包括 以下步骤： I) CCN(Center Control Net,中心控制节点）处理分发给每个基带处理单元的数 据，并在每个ms开始的时刻将CCN的时间戳加入到数据的头信息中，然后再将数据分 发给相应的基带处理单元中； 2)各基带处理单元接收到CCN分发的数据，并提取时间戳tra，然后将所述时间戳 心^与各基带处理单元在本地接收到数据时刻的时间戳t BSi进行比较，得出时间差Ati = tcCN_tBsi ; 3)在每个同步周期^开始的时刻，每个基带处理单元将各自的时间差Ati反馈给 CCN，同时，CCN开启等待接收基带处理单元反馈路径时延的线程，再在接收到所有的基带处 理单元对应的Λ ti后广播一个停止发送命令给各基带处理单元，并停止等待接收基带处理 单元反馈路径时延的线程； 4)CCN从接收到的所有基带处理单元对应的时间差Ati中选出最大的时间差 △ tmax，并在下个ms开始的时刻分别对所有的基带处理单元进行一次延迟，然后再进行下一 次数据分发，其中，第i个基带处理单元的延迟= Aimax - Δ?,_，i = 1，. . .，η。 步骤1)中CCN分发给各基带处理单元的数据为映射到该基带处理单元所对应天 线上发射数据的原始数据。 所述时间戳tcc：N及时间戳tBSi为通过驱动程序从GPS接收装置中取出来的时钟信 息，所有基带处理单元及CCN均采用相同的GPS接收装置获取时钟信息。 本专利技术的效果如下。 图3所示，在对齐之前，CCN到每个基带处理单元的路径时延各不相同，并且差 别较大；经过对齐方案之后，CCN到所有的极大处理单元的路径时延都对齐到最大的时延 △t max，解决了多个基带处理单元的数据同步问题。 最大时延对齐方案与固定BUFFER方案的比较。 图4给出固定BUFFER方案和本专利技术不同Tm时，多个基带处理单元之间从不同步 到同步所需要的时间。固定BUFFER方案中，基带处理单元始终从BUFFER底部读取数据，直 到CCN发送下来的数据将BUFFER填满，每个基带处理单元才可以实现同步。本专利技术中基带 处理单元发送数据帧给天线的时刻取时间戳V，并将V反馈给CCN，CCN接收到所有的 V时，将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3D MIMO实验验证平台基带处理单元同步方法，其特征在于，包括以下步骤：1)CCN处理分发给每个基带处理单元的数据，并在每个ms开始的时刻将CCN的时间戳tCCN加入到数据的头信息中，然后再将数据分发给相应的基带处理单元中；2)各基带处理单元接收到CCN分发的数据，并提取时间戳tCCN，然后将所述时间戳tCCN与各基带处理单元在本地接收到数据时刻的时间戳tBSi进行比较，得出时间差Δti＝tCCN‑tBSi；3)在每个同步周期Tm开始的时刻，每个基带处理单元将各自的时间差Δti反馈给CCN，同时，CCN开启等待接收基带处理单元反馈路径时延的线程，再在接收到所有的基带处理单元对应的Δti后广播一个停止发送命令给各基带处理单元，并停止等待接收基带处理单元反馈路径时延的线程；4)CCN从接收到的所有基带处理单元对应的时间差Δti中选出最大的时间差Δtmax，并在下个ms开始的时刻分别对所有的基带处理单元进行一次延迟，然后再进行下一次数据分发，其中，第i个基带处理单元的延迟Δt^i=Δtmax-Δti,i=1,...,n.]]>

【技术特征摘要】
1. 一种3D MMO实验验证平台基带处理单元同步方法，其特征在于，包括以下步骤： 1. CCN处理分发给每个基带处理单元的数据，并在每个ms开始的时刻将CCN的时间戳 加入到数据的头信息中，然后再将数据分发给相应的基带处理单元中； 2) 各基带处理单元接收到CCN分发的数据，并提取时间戳〖。?，然后将所述时间戳 心^与各基带处理单元在本地接收到数据时刻的时间戳tBSi进行比较，得出时间差Ati = tcCN_tBsi ; 3) 在每个同步周期Tm开始的时刻，每个基带处理单元将各自的时间差Ati反馈给 CCN，同时，CCN开启等待接收基带处理单元反馈路径时延的线程，再在接收到所有的基带处 理单元对应的A ^后广播一个停止发送命令给各基带处理单元，并停止等待接收基带处理 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：任品毅，王君，罗庆霖，孙黎，
申请(专利权)人：西安交通大学，上海贝尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61