在分布式天線系統(tǒng)中的流數(shù)據(jù)的同步傳送的制作方法
【專利說明】
[00011本申請為中國申請?zhí)枮?01180016515.5、發(fā)明名稱為"在分布式天線系統(tǒng)中的流 數(shù)據(jù)的同步傳送"的進入中國國家階段的PCT申請的分案申請。
[0002] 對于相關申請的交叉引用
[0003] 本申請要求McAllister等人在2010年3月31日提交的標題為"通過以太網(wǎng)PHYS和 時鐘恢復及同步機制的流數(shù)據(jù)同步傳送"的美國專利申請No. 61/319，623的優(yōu)先權，該申請 通過引用全部包括在這里。
技術領域
[0004] 本發(fā)明涉及無線通信系統(tǒng)，并且具體涉及在分布式天線系統(tǒng)中流數(shù)據(jù)的同步傳 送。
【背景技術】
[0005] 常規(guī)通信系統(tǒng)，如峰窩式電話系統(tǒng)和寬帶無線城域網(wǎng)，常常劃分成多個單元。這些 單元通常以一定模式而分布從而消除同信道干擾，并因而提供在系統(tǒng)的服務區(qū)中的用戶單 元的覆蓋。在某些系統(tǒng)中，每個單元包括基站，基站采用RF收發(fā)設備、天線、以及有線通信設 備。在單元站點區(qū)域中的用戶單元因而使用RF收發(fā)機與基站的RF收發(fā)機通信。同樣，基站也 將話音和數(shù)據(jù)業(yè)務中轉到移動單元/中轉來自移動單元的話音和數(shù)據(jù)業(yè)務，并且中轉到移 動電話交換站或接入服務網(wǎng)關/中轉來自其的話音和數(shù)據(jù)業(yè)務。這個站或網(wǎng)關一般又連接 到中心網(wǎng)絡，如連接到公共交換電話網(wǎng)。
[0006] 為了增大系統(tǒng)容量，將某些單元進一步劃分成扇區(qū)或更小單元，使基站由較低成 本但能力減少的微單元或皮單元代替。另外，分布式天線系統(tǒng)常常用來優(yōu)化在較大單元中 的RF分布，從而比多個皮單元或微單元更低的成本增大覆蓋。這些手段容許有限數(shù)量的RF 信道的再次使用，無需安裝新基站的成本。而且，這樣的技術可用來將覆蓋擴展到其中RF傳 播由障礙物(如建筑物和隧道)限制的區(qū)域，并且擴展到其業(yè)務和收益量不足以投資另一個 基站的區(qū)域。分布式天線系統(tǒng)(DAS)本身常常包括主單元，主單元使用不同的空中接口連接 到各個單元提供商的各個收發(fā)基站。主單元又連接到一系列物理上分離的遠程天線單元。 遠程單元使用高速串行鏈路(HSSL)連接到主單元，并且主單元降頻轉換和數(shù)字化來自基站 的信號，并且時分多路復用在串行鏈路上傳輸?shù)竭h程單元的數(shù)字數(shù)據(jù)。遠程單元將信號轉 換回模擬信號、升頻轉換、以及傳輸?shù)接脩?。類似地，遠程單元降頻轉換和數(shù)字化來自用戶 的上行鏈路信號，并且將信號傳輸回主單元，主單元將它們轉換到適當格式以傳輸?shù)交尽?br>[0007] 用于分布式天線系統(tǒng)的空中接口標準對于頻移的要求可施加于系統(tǒng)信號。某些標 準(如GSM)施加這樣嚴格的標準，它們只能通過將對于在分布式天線系統(tǒng)內的頻率變換使 用的全部信號都鎖頻到單個共用標準上而滿足。這保證了由升頻和降頻轉換過程引入的全 部頻率誤差都抵消。因此，對于升頻和降頻轉換使用的本地振蕩器信號和對于數(shù)模和模數(shù) 轉換過程使用的時鐘必須被鎖頻到共用基準。在分布式天線系統(tǒng)的全部元件中使用規(guī)范的 振蕩器，該種振蕩器被其它通信系統(tǒng)（如GPS或WWV)所規(guī)定，可用來實現(xiàn)鎖頻。然而，這會顯 著地增加分布式天線系統(tǒng)的成本，并且在采用分布式天線系統(tǒng)的多種應用中，如在建筑物 或隧道中，這種信號的接收在最好也是成問題的，最壞則根本不存在。主單元基準可借助于 在串行鏈路電纜內的額外電纜或額外導線連線到遠程單元，這些串行鏈路電纜用來傳送數(shù) 據(jù)。但添加額外電纜使部署成本倍增，并且在某些情況下是不可能的。此外，將額外導線添 加到電纜并不總是可能的，在建筑物或其它結構中使用現(xiàn)有CAT 5/6/6A電纜的情況就是這 樣，其中全部電纜對都需要用于高速數(shù)據(jù)傳送，并且/或者不然也已用于其它應用。
[0008] 為了使安裝的成本最低和利用現(xiàn)有線纜基礎結構，希望每當可能時，使用部署多 個導體的低成本通信電纜，如非屏蔽雙扭線電纜(unshielded twisted pair cable)，而非 較昂貴的屏蔽雙扭線或纖維光纜。雙扭線的使用也容許較便宜銅PHYs的使用，如lOGBase-T Ethernet的使用，而非較昂貴光收發(fā)機的使用，如SFP和XFP模塊。然而，非屏蔽雙扭線電纜 的使用導致對于干擾信號的額外敏感性。高數(shù)據(jù)速率串行協(xié)議，如lOGBase-T Ethernet(需 要它來處理傳輸寬帶數(shù)字化RF必需的高數(shù)據(jù)速率），因為較復雜的調制方案和這樣的格式 所采用的寬帶寬，對于外部串擾特別敏感。增大的串擾和噪聲將導致對于數(shù)據(jù)的較大抖動， 并因此也導致恢復時鐘的較大抖動。這種抖動必須除去，以避免污染模數(shù)和數(shù)模轉換過程， 以便利用非屏蔽雙扭線的成本和安裝優(yōu)勢。
[0009] 就其它通信鏈路而論，在纖維光纜上的信號一般對于來自其它電纜的串擾不敏 感，并且串擾也基本不如在屏蔽電纜中嚴重。但這樣的纖維光纜和屏蔽電纜以及與其配套 使用的設備，常常是成本過高無法使用，也不能用于試圖重新使用已經(jīng)在建筑物中的電纜 的那些應用中。例如，可能必需利用現(xiàn)有基礎結構，以容納既使用光學纖維(如在樓層之間） 又使用雙扭線(如地板上的水平布線）的混合系統(tǒng)。
[0010] 因此，現(xiàn)有技術中需要一種可有效地再次使用現(xiàn)有通信系統(tǒng)基礎結構（如分布式 天線系統(tǒng))而不引入與其相關聯(lián)的額外成本的系統(tǒng)。還需要解決使用雙扭線基礎結構的DAS 中的抖動、串擾、以及噪聲問題，以保證系統(tǒng)主時鐘可傳送到全部遠程元件，以預防在升頻 和降頻轉換期間引入的RF偏移。更進一步，需要一種不僅可處理蜂窩通信，還可處理其它通 信(如在單個成本有效系統(tǒng)中的公共安全和無線電和WiFi)的DAS。

【發(fā)明內容】

[0011] 本發(fā)明的實施例提供一種方法、分布式天線系統(tǒng)以及其元件，從通信介質上傳輸 的串行編碼二進制數(shù)據(jù)流產(chǎn)生抖動減小的時鐘信號。所述方法包括:經(jīng)高速數(shù)據(jù)接口電路 來接收調制信號，該調制信號包括編碼二進制數(shù)據(jù)流；以及，從調制信號中提取編碼二進制 數(shù)據(jù)流。所述方法還包括產(chǎn)生恢復時鐘信號，該恢復時鐘信號借助于鎖相環(huán)鎖相到所述編 碼二進制數(shù)據(jù)流。所述方法更進一步包括:基于編碼二進制數(shù)據(jù)流和恢復時鐘信號的相位 之差，產(chǎn)生誤差信號；以及借助于環(huán)路濾波器積分所述誤差信號，該環(huán)路濾波器配置有帶 寬，該帶寬允許編碼二進制數(shù)據(jù)流中的抖動和漂移以產(chǎn)生用于控制壓控振蕩器的信號。所 述方法還包括:通過濾波所述恢復時鐘信號以除去抖動，產(chǎn)生穩(wěn)定的恢復時鐘信號，但基本 不影響所述穩(wěn)定的恢復時鐘信號的頻率，以允許所述穩(wěn)定的恢復時鐘信號跟蹤所述編碼二 進制數(shù)據(jù)流的漂移；以及通過定標所述穩(wěn)定的恢復時鐘信號頻率，產(chǎn)生至少一個輸出時鐘。
[0012] 在備選實施例中，提供用于分布式天線系統(tǒng)的遠程單元。遠程單元包括:高速數(shù)據(jù) 接口電路，用來與主單元通信;RF收發(fā)電路，用來與用戶單元通信；以及處理單元，用于多路 復用數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)路由到高速數(shù)據(jù)接口，以及去多路復用數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)從高速數(shù)據(jù)接口電 路路由到RF收發(fā)電路。遠程單元還包括:時鐘恢復電路，它包括鎖相環(huán)，鎖相環(huán)包括具有帶 寬的環(huán)路濾波器，該帶寬基本不阻塞在調制信號中的抖動或長期漂移，所述時鐘恢復電路 配置成從高速數(shù)據(jù)接口電路接收包括串行編碼二進制數(shù)據(jù)流的調制信號，還配置成從其產(chǎn) 生恢復時鐘信號；以及濾波電路，配置成濾波所述恢復時鐘信號以除去抖動，并且產(chǎn)生穩(wěn)定 的恢復時鐘信號。遠程單元更進一步包括定標電路，該定標電路配置成定標所述穩(wěn)定的恢 復時鐘信號的頻率，以產(chǎn)生相應預定目標頻率的至少一個輸出信號。
[0013] 本發(fā)明的更進一步實施例包括一種分布式天線系統(tǒng)，該分布式天線系統(tǒng)包括主單 元和至少一個遠程單元。主單元經(jīng)調制信號將編碼數(shù)據(jù)流以時鐘信號調制（clock)到高速 數(shù)據(jù)接口電路，該調制信號基于基準振蕩器的輸出。遠程單元包括高速數(shù)據(jù)接口電路和時 鐘恢復電路，該高速數(shù)據(jù)接口電路用來從主單元接收調制信號。時鐘恢復電路又包括鎖相 環(huán)，鎖相環(huán)又包括環(huán)路濾波器，該環(huán)路濾波器配置有基本不阻塞在調制信號中的抖動或長 期漂移的帶寬。這樣，時鐘恢復電路配置成從包括編碼數(shù)據(jù)流的調制信號產(chǎn)生恢復時鐘信 號。更進一步，遠程單元包括:濾波電路，被配置成濾波所述恢復時鐘信號以除去抖動，并且 進一步配置成，產(chǎn)生穩(wěn)定的恢復時鐘信號；以及定標電路，被配置成定標所述穩(wěn)定的恢復時 鐘信號的頻率，以預定目標頻率產(chǎn)生輸出信號。
[0014] 本發(fā)明的另外實施例包括一種從編碼數(shù)據(jù)流產(chǎn)生抖動減少的時鐘信號的方法。所 述方法包括基于所述編碼數(shù)據(jù)流產(chǎn)生恢復時鐘信號，恢復時鐘信號被鎖相到振蕩器上，該 振蕩器用來將所述編碼數(shù)據(jù)流以時鐘信號調制為調制信號。所述方法還包括:基于恢復時 鐘信號，將來自編碼數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)以時鐘信號調制到處理單元；以及使用所述處理單元，檢 測所述編碼數(shù)據(jù)流的、除比特率之外的周期性信號分量。更進一步，所述方法包括:基于檢 測的周期性信號分量產(chǎn)生基準時鐘信號;使用電路來濾波所述基準時鐘信號，該電路具有 基本阻塞抖動但基本允許基準時