TD-RNS高06-200711 協(xié)議類相關(guān)技術(shù)專題(同步專題).doc

協(xié)議類相關(guān)技術(shù)專題（同步專題） 內(nèi)部公開協(xié)議類相關(guān)技術(shù)專題（同步）中興通訊股份有限公司23本文中的所有信息均為中興通訊股份有限公司內(nèi)部信息，不得向外傳播 目 錄第1章 Synchronisation Issues1第2章 Network Synchronisation2第3章 Node Synchronisation33.1 RNC-Node B Node Synchronisation33.2 Inter Node B Node Synchronisation7第4章 Transport Channel Synchronisation94.1 傳輸信道同步的幾個(gè)概念12第5章 Radio Interface Synchronisation165.1 Intercell Synchronisation165.2 Uplink Synchronisation for 1.28Mcps TDD16第1章 Synchronisation Issues-Network Synchronisation;-Node Synchronization;-RNC-Node B Node Synchronisation-Inter Node B Node Synchronisation-Transport Channel Synchronisation;-Radio Interface Synchronisation;-Intercell Synchronisation;-Uplink Synchronisation for 1.28Mcps TDD.Time Alignment Handling;Uplink Synchronisation.Figure 11 Synchronisation Issues Model第2章 Network Synchronisationl 網(wǎng)絡(luò)同步涉及UTRAN Nodes同步參考的分配和UTRAN內(nèi)部時(shí)鐘的穩(wěn)定性（以及UTRAN內(nèi)部接口性能要求）。l UTRAN精確的頻率參考分配涉及幾個(gè)方面。一個(gè)主要的方面是，Node B提供大于0.05ppm頻率精度的同步參考，以便在無(wú)線接口正確的產(chǎn)生信號(hào)。l 25.105規(guī)定了BS的頻率精度要求。Table : Frequency error minimum requirement(1.28 Mcps TDD Option)BS classAccuracyWide Area BS0.05 ppmLocal Area BS0.1 ppm第3章 Node Synchronisation兩種同步l RNC-Node B Node Synchronisation;l Inter Node B Node Synchronisation.3.1 RNC-Node B Node Synchronisation在無(wú)線鏈路建立之初獲得SRNC和Node B公共的時(shí)序參考，得到從SRNC到Node B之間的傳輸延遲。為了獲得RNC和Node B之間的定時(shí)關(guān)系。對(duì)每條鏈路的每個(gè)傳輸信道或每組傳輸信道（組合傳輸信道），在FP初始化的時(shí)候，必須首先進(jìn)行節(jié)點(diǎn)同步。在進(jìn)行節(jié)點(diǎn)同步時(shí)，RNC向Node B發(fā)出一個(gè)節(jié)點(diǎn)同步幀，這個(gè)節(jié)點(diǎn)同步控制幀可以在這條鏈路的任意一個(gè)FP發(fā)送下去。幀中包含參數(shù)T1，這個(gè)參數(shù)和當(dāng)前RNC的RFN（RNC中的幀計(jì)數(shù)器）相對(duì)應(yīng)。當(dāng)Node B收到這個(gè)幀以后，在應(yīng)答幀中（上行節(jié)點(diǎn)同步幀），會(huì)帶回參數(shù)T1，T2.，T3，其中T1是RNC發(fā)送的下行節(jié)點(diǎn)同步幀中的參數(shù)，T2是Node B收到下行節(jié)點(diǎn)同步幀時(shí)的BFN（Node B中的幀計(jì)數(shù)器），T3是Node B發(fā)送應(yīng)答幀的BFN，當(dāng)RNC收到這個(gè)應(yīng)答幀時(shí)，會(huì)得到接收時(shí)間T4，這個(gè)參數(shù)的值RNC已知，用RFN來(lái)表示。這樣，得到平均延時(shí)：TD = （T4-T1）（T3-T2）/ 2這樣就確定了RNC上RFN和Node B上BFN的對(duì)應(yīng)關(guān)系。下圖是節(jié)點(diǎn)同步過(guò)程：Figure 31 Node Synchronisation procedure Figure 32 RNC-Node B節(jié)點(diǎn)同步l T1：RNC specific frame number (RFN) that indicates the time when RNC sends the DL NODE SYNCHRONISATION control frame through the SAP to the transport layer.l 取值范圍：0-40959.875 msl 粒 度：0.125 msl T2：Node B specific frame number (BFN) that indicates the time when Node B receives the correspondent DL NODE SYNCHRONISATION control frame through the SAP from the transport layer.l 取值范圍：0-40959.875 msl 粒 度：0.125 msl T3：Node B specific frame number (BFN) that indicates the time when Node B sends the UL NODE SYNCHRONISATION control frame through the SAP to the transport layer.l 取值范圍：0-40959.875 msl 粒 度：0.125 msl T4：RNC specific frame number (RFN) that indicates the time when RNC receives the UL NODE SYNCHRONISATION control frame. Used in RNC locally. Not standardised over Iub.l RFN：RNC Frame Number counter. This is the RNC node common frame number counter. RFN is optionally frequency-locked to a Network synchronisation reference.l 范圍：0 . 4095 framesl BFN：Node B Frame Number counter. This is the Node B common frame number counter.l 范圍：0 . 4095 framesControl framesFigure 33 General structure of the control framesFrame Type (FT)0=data, 1=controlControl Frame TypeTable 1Control frame typeCoding OUTER LOOP POWER CONTROL0000 0001TIMING ADJUSTMENT0000 0010DL SYNCHRONISATION0000 0011UL SYNCHRONISATION0000 0100Reserved Value0000 0101DL NODE SYNCHRONISATION0000 0110UL NODE SYNCHRONISATION0000 0111RX TIMING DEVIATION0000 1000RADIO INTERFACE PARAMETER UPDATE0000 1001TIMING ADVANCE0000 1010TNL CONGESTION INDICATION0000 1011DL NODE SYNCHRONISATIONPayload structureFigure 34 Structure of the payload for the DL NODE SYNCHRONISATION control frameUL NODE SYNCHRONISATIONPayload structureFigure 35 Structure of the payload for UL NODE SYNCHRONISATION control frame3.2 Inter Node B Node SynchronisationTDD Inter Node B Node Synchronisation用來(lái)獲得在Node Bs之間的公共定時(shí)參考（如下圖），從而支持小區(qū)間同步（Intercell Synchronisation）。Figure 36 Synchronisation of BFNs through TDD Inter Node B SynchronisationTDD Node B Synchronisation PortsTDD Inter Node B Node Synchronisation借助標(biāo)準(zhǔn)的同步端口允許NodeB同步到外部參考(如GPS)。目前ZTE系統(tǒng)所有的Node B都使用GPS。所有的Node B都以GPS time作為時(shí)間參考，從而可以使得所有Node B的BFN(SFN)幀可以獲得統(tǒng)一的時(shí)間參考。Figure 37 Usage of Synchronisation PortsSynchronisation by a GPS receiverGPS衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)提供一個(gè)絕對(duì)時(shí)間參考。使得GPS接收器適合Inter Node B Node Synchronisation。利用GPS時(shí)間作為時(shí)間參考，GPS啟動(dòng)后，GPS time要換算成以s為單位，SFN可以從公式中獲得：SFN = (GPS time * 100) mod 4096。為什么GPS time要乘以100，因?yàn)?096幀是4096*10ms=40.96s。比如：GPS time=40.96s時(shí)，SFN=(GPS time * 100) mod 4096=(40.96*100) mod 4096=0。問(wèn)題：1、Node B是周期性的從GPS進(jìn)行定時(shí)調(diào)整，還是始終以GPS時(shí)間作為定時(shí)標(biāo)準(zhǔn)？如果是周期性的從GPS進(jìn)行定時(shí)，在周期內(nèi)，以Node B的內(nèi)部時(shí)鐘為基準(zhǔn)，在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，是否就會(huì)出現(xiàn)幀偏移超出范圍，造成不同步？2、Cell之間幀同步的標(biāo)準(zhǔn)沒有看到？不知道有沒有？第4章 Transport Channel Synchronisation 是為了校準(zhǔn)RNC上的CFN，得到CFN和RFN以及BFN（SFN）更精確的時(shí)間關(guān)系。傳輸同步必須針對(duì)每條鏈路上的每個(gè)FP進(jìn)行。首先，我們根據(jù)節(jié)點(diǎn)同步得到的SFN和RFN延遲關(guān)系計(jì)算出一個(gè)粗略的CFN（SFN與CFN的偏移關(guān)系Frame Offset在配置RL時(shí)已經(jīng)確定），RNC在下行傳輸同步控制幀中將這個(gè)CFN發(fā)給Node B。然后RNC根據(jù)Node B發(fā)送的上行傳輸同步控制幀帶回的TOA對(duì)先前估計(jì)的CFN是進(jìn)行調(diào)整，以及對(duì)RNC后續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)的發(fā)送時(shí)機(jī)進(jìn)行調(diào)整，以確保下行的數(shù)據(jù)幀落在Node B的接收窗口中。NodeB的接收窗口的相關(guān)參數(shù)的說(shuō)明和定義如下圖所示，TOAWS和TOAWE定義了Node B的接收窗口的大小，TOA定義了RNC發(fā)送的數(shù)據(jù)幀落在NodeB的接收窗口內(nèi)的位置。TOAWS和TOAWE的確定與業(yè)務(wù)各層協(xié)議的成幀處理時(shí)延、業(yè)務(wù)要求的最大延遲有關(guān)。 Figure 41 TOAWS,TOAWE,LTOA和TOA的定時(shí)關(guān)系RNC對(duì)發(fā)送時(shí)機(jī)的判斷方法是：l 當(dāng)TOA為負(fù)，即RNC發(fā)送的數(shù)據(jù)幀落在Node B的接收窗口之后，則把RNC的發(fā)送時(shí)機(jī)往前調(diào)整，CFN增大；l 當(dāng)TOA大于TOAWS時(shí)，即RNC發(fā)送的數(shù)據(jù)幀落在Node B的接收窗口之前，則把RNC的發(fā)送時(shí)機(jī)往后調(diào)整，CFN減?。籰 當(dāng)TOA的值落在NodeB的接收窗口之內(nèi)時(shí)，一般不做調(diào)整（在RNC主動(dòng)進(jìn)行的周期性傳輸同步時(shí)，會(huì)出現(xiàn)這種情況）。正常數(shù)據(jù)發(fā)送與接收的示意圖如下：Figure 42 傳輸信道同步狀態(tài)下的數(shù)據(jù)收發(fā)l 時(shí)間調(diào)整過(guò)程發(fā)生在RNC正常發(fā)送數(shù)據(jù)幀給Node B的過(guò)程中，一旦有數(shù)據(jù)幀落在Node B的接收窗口之外，Node B就會(huì)立刻發(fā)送一個(gè)時(shí)間調(diào)整控制幀給RNC，返回參數(shù)CFN和TOA，讓RNC調(diào)整其的發(fā)送時(shí)機(jī)，使后續(xù)發(fā)往Node B的數(shù)據(jù)幀落在接收窗口之內(nèi)。RNC的時(shí)間調(diào)整策略和傳輸同步的調(diào)整策略是一樣的，這里不在詳述。Figure 43 Timing Adjustment Procedurel 周期性傳輸同步過(guò)程是在RL存在的期間RNC后臺(tái)執(zhí)行的過(guò)程，通過(guò)該過(guò)程RNC定時(shí)監(jiān)測(cè)Node B的同步狀態(tài)。在此過(guò)程中RNC周期性的發(fā)送下行傳輸同步控制幀給Node B，Node B收到該幀后返回上行傳輸同步控制幀，包含參數(shù)CFN和TOA，SNC據(jù)此對(duì)發(fā)送時(shí)機(jī)進(jìn)行必要的調(diào)整。Figure 44 DCH Synchronisation procedureFigure 45 TOA monitoring through Frame Protocol Synchronisation Procedure (TOA 0)Figure 46 TOA monitoring through Frame Protocol Synchronisation Procedure (TOA 0表示Node B接收上行同步碼的時(shí)間延后UpPCHPOS 8*16 TC，所以PRACH的定時(shí)提前時(shí)間比UpPCH定時(shí)提前UpPCHADV還要再提前UpPCHPOS 8*16 TC。(UpPCHPOS 8*16 TC)0表示Node B接收上行同步碼的時(shí)間提前UpPCHPOS 8*16 TC，所以PRACH的定時(shí)提前時(shí)間比UpPCH定時(shí)提前UpPCHADV還要再延后UpPCHPOS 8*16 TC。l PRACH發(fā)射功率計(jì)算Node B在FPACH消息中將PRXPRACHdes值發(fā)送給UE，UE根據(jù)PRXPRACHdes計(jì)算PRACH的發(fā)射功率。PPRACH = LPCCPCH + PRXPRACHdes + (iUpPCH-1) * PwrrampLPCCPCH：路徑損耗。PRXPRACHd