CN100591174C - 远端设备传输速率自适应方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种远端设备传输速率自适应方法，包括：作为从设备的远端设备接收来自上一级主设备的数据，从而获知主设备当前速率；比较所述当前速率与从设备速率最大阈值：如果二者相等，从设备将自身速率设置为主设备当前速率；如果当前速率大于从设备速率最大阈值，从设备请求所述主设备降低速率；如果当前速率小于从设备速率最大阈值，从设备请求所述主设备提高速率。本发明灵活易实现保证通信系统的可靠运行。与上述方法相对应，本发明还提供一种远端设备速率自适应的装置，以及控制远端设备速率自适应的装置。

Description

远端设备传输速率自适应方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及通信系统基站(Node B)设计中远端设备传输速率自适应方法及装置。

背景技术

通信系统中，由于系统结构的要求，无线基站由一个本地基带单元(BaseBand Unit，BBU)和若干个远端设备(Remote Equipment，RE)组成。通常情况下，BBU和第一级RE连接，第一级RE和第二级RE连接，以此类推。RE通过光纤或电缆直接或间接连接到本地BBU，RE与BBU连接拓扑结构包括多种，参见图1，多个RE简单地串行或点对点连接到BBU，其中，RE10、RE100、RE1000是第一级RE，RE101、RE1001是第二级RE，RE1002是第三级RE。参见图2，多个RE与BBU之间的星形拓扑连接图，其中，RE20是第一级RE，RE21是第二级RE。参见图3，多个RE以环形连接到BBU，其中，RE30和RE300是第一级RE，RE31和RE301是第二级RE。从上述附图中不难看出，BBU是和第一级RE从口通信，第一级RE通过主口和第二级RE通信，以此类推。上面这几种连接方式可互相结合，形成更加复杂的拓扑结构。

其中，RE受控于本地BBU，RE在正常工作之前，需要首先建立与BBU的控制信令和业务数据传输通道的连接，BBU与RE之间的控制信令和业务数据的传输需要在BBU和RE都工作在同一个传输速率下才能正常的进行。在现有基站设计方案中，BBU和RE仅支持一种速率，是不可更改的，BBU和RE都默认配置成一定速率，所以这种方式不灵活，如果需要更改速率，必须更换BBU和RE的硬件和软件，统一配置成新的速率，而且，这种统一更换的前提是知晓BBU的速率，然而，在实际操作中，BBU可能是不同厂家的产品，无法得到BBU的速率，这会导致无法重新配置RE的速率，影响正常数据的收发。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种RE传输速率自适应的方法及装置，以克服现有方案不灵活、影响正常数据收发的问题。

为此，本发明实施例采用如下技术方案：

一种远端设备传输速率自适应方法，包括：步骤a：作为从设备的远端设备接收来自上一级主设备的数据，从而获知主设备当前速率；步骤b：比较所述当前速率与从设备速率最大阈值，如果二者相等，从设备将自身传输速率设置为主设备当前速率；如果当前速率大于从设备速率最大阈值，从设备请求所述主设备降低速率；如果当前速率小于从设备速率最大阈值，从设备请求所述主设备提高速率。

所述主设备接收到降低速率请求后，执行以下步骤：比较当前速率与主设备速率最小阈值：如果二者相等，向所述从设备发送以当前速率接入响应；如果当前速率大于主设备速率最小阈值，降低当前速率，并通知所述从设备。

所述主设备接收到提高速率请求后，执行以下步骤：比较当前速率与主设备速率最大阈值：如果二者相等，向所述从设备发送以当前速率接入响应；如果当前速率小于主设备速率最大阈值，提高当前速率，并通知所述从设备。

还包括：所述从设备在接收到所述主设备的接入响应后，将自身接入速率调整为主设备当前速率；所述从设备接收到所述主设备的通知后，重复执行所述步骤a和步骤b。

所述主设备是指本地基带设备，或者是指所述从设备上一级的远端设备。

一种远端设备传输速率自适应的控制装置，该装置位于基站无线系统的远端设备中，包括与远端设备上一级主设备进行通信的接口单元，还包括：速率识别单元，用于通过所述接口单元接收的数据，识别所述主设备当前速率；速率阈值单元，用于设置自身速率最大阈值；比较单元，用于比较所述当前速率与自身速率最大阈值，如果二者相等，发出接入通知，如果当前速率大于速率最大阈值，发出降低通知，如果当前速率小于速率最大阈值，发出提高通知；控制单元，在所述比较单元发出接入通知时，控制所述远端设备以当前速率接入通信系统，如果所述比较单元发出降低通知，控制所述接口单元向所述主设备发出降低接入速率请求，如果所述比较单元发出提高通知，控制所述接口单元向所述主设备发出提高接入速率的请求。

所述接口单元还用于接收所述主设备的接入响应；所述控制单元在所述接口单元接收到接入响应后，控制所述远端设备以主设备当前速率接入通信系统。

一种控制远端设备传输速率自适应的装置，该装置位于基站无线系统的主设备中，所述远端设备为所述主设备的从设备，所述装置包括与从设备通信的接口模块，所述接口模块接收从设备降低速率请求或提高速率请求，所述装置还包括：速率阈值模块，用于设置主设备速率最大阈值和速率最小阈值；响应模块，在所述接口模块接收到降低或提高速率请求后，利用比较主设备当前速率与所述速率最大阈值或最小阈值，执行降低或提高速率的操作，并控制所述接口模块向所述从设备反馈以调整后的速率接入响应。

所述响应模块进一步包括：降低请求处理子模块，当所述接口模块接收到降低速率请求时，用于比较主设备当前速率与主设备速率最小阈值，如果二者相等，控制所述接口模块向所述从设备发送以当前速率接入响应，如果当前速率大于主设备速率最小阈值，降低当前速率，并控制所述接口模块通知所述从设备以降低后的当前速率接入；提高请求处理子模块，当所述接口模块接收到提高速率请求时，用于比较主设备当前速率与主设备速率最大阈值，如果二者相等，控制所述接口模块向所述从设备发送以当前速率接入响应，如果当前速率小于主设备速率最大阈值，提高当前速率，并控制所述接口模块通知所述从设备以提高后的当前速率接入。

该主设备是指本地基带设备，或者是指所述从设备上一级的远端设备。

在本发明中，作为从设备的RE通过识别上一级主设备的当前速率，通过比较主设备速率与自身速率最大阈值，请求主设备降低或提高发送速率，从而保证RE最终将自身速率调整为主设备速率。本发明非常灵活，而且很容易实现，不需要手动设置。本发明中的RE可自动识别各种厂家BBU的当前速率，保证通信系统的可靠运行。

附图说明

图1为BBU与RE的串行拓扑示意图；

图2为BBU与RE的星形拓扑图；

图3为BBU与RE的环形拓扑图；

图4为本发明方法流程图；

图5为本发明方法主设备、从设备处理流程图；

图6为本发明方法实例处理流程图；

图7为本发明主设备结构示意图；

图8为本发明从设备结构示意图。

具体实施方式

本发明核心在于，从设备根据主设备发送速率，通过比较主设备速率与自身速率最大阈值，请求主设备降低或提高发送速率。其中，主设备是BBU或是RE，从设备是主设备的下一级RE，例如，如果主设备是BBU，那么从设备是第一级RE，如果主设备是第一级RE，那么从设备是第二级RE，依此类推。以图1中第3组RE为例，BBU和RE1000、RE1000和RE1001、RE1001和RE1002分别为三组主设备和从设备。

参见图4，为本发明方法流程图，包括：

步骤401：从设备接收主设备数据，获知主设备当前速率；

步骤402：从设备比较所述主设备当前速率与从设备速率最大阈值，如果二者相等，执行步骤403，如果主设备当前速率大于从设备速率最大阈值，执行步骤404，否则，执行步骤405；

步骤403：从设备将自身速率设置为主设备速率；

步骤404：从设备请求所述主设备降低速率；

步骤405：从设备请求所述主设备提高速率。

在具体实施时，作为从设备的RE接收上一级主设备的数据，通过接收到的数据确定时钟频率，获知主设备当前速率，然后通过这个时钟频率与自身设置的基准时钟频率进行比较，最终确定是向主设备请求降低或提高速率。本发明可在主设备、从设备中通过软件、硬件或软件和硬件结合方式实现，例如，可通过现场可编程逻辑阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)实现，或者是通过复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable LogicDevice，CPLD)实现等等，本发明对具体实现形式不作限制。

参见图5，为主设备、从设备具体实施流程图。

其中，

V_ch：主设备当前速率，此值为动态的，即表示最新的主设备速率；

V_maxh：主设备最大速率阈值；

V_minh：主设备最小速率阈值；

V_maxs：从设备最大速率阈值；

V_mins：从设备最小速率阈值。

图5包括以下步骤：

步骤501：主设备向从设备发送数据；

步骤502：从设备检测主设备数据，获知主设备当前速率V_ch；

步骤503：从设备比较V_ch与V_maxs，如果V_ch＝V_maxs，执行步骤504，如果V_ch＜V_maxs，执行步骤505～步骤508分支，如果V_ch＞V_maxs，执行步骤509～步骤512分支；

步骤504：从设备以V_ch(即V_maxs)接入；

步骤505：从设备向主设备发送提高接入速率请求；

步骤506：主设备比较V_ch与V_maxh，如果V_ch＝V_maxh，执行步骤507，如果V_ch＜V_maxh，执行步骤508；

步骤507：主设备向从设备发送以V_ch接入响应，然后，转到步骤504；

步骤508：主设备提高速率V_ch，然后转到步骤503；

步骤509：从设备向主设备发送降低接入速率请求；

步骤510：主设备比较V_ch与V_minh，如果V_ch＝V_minh，执行步骤511，如果V_ch＞V_maxh，执行步骤512；

步骤511：主设备向从设备发送以V_ch接入响应，然后，转到步骤504；

步骤512：主设备降低速率V_ch，然后转到步骤503。

可见，通过主设备和从设备的互动调整，从而最终保证RE将自身速率调整为主设备速率，灵活易实现，不需要手动设置，而且不论各个厂家的BBU设备都可以自动实现，保证通信系统的可靠运行。

下面以图3中RE30的速率调整进行说明。

假设图3中的BBU和RE支持三种速率，分别为1X、2X和4X。

RE30内部设置FPGA实现速率自适应调整，其中，FPGA提供一个参考时钟clk1和一个识别时钟clk2，两个时钟分别控制两个计数器cont1和cont2，两个计数器值分别对应于从设备最大速率阈值V_maxs和主设备当前速率V_ch。RE30通过启动并比较两个计数器的数值，进而判断是否调整接入速率。

参见图6，为方法实例流程图，包括：

步骤601：参考时钟开始计数；

步骤602：识别接收到的数据的时钟频率；

步骤603：确定数据收发速率；

步骤604：数据收发速率是否需要调整？若是，执行步骤605，否则，执行步骤606；

步骤605：动态修改FPGA芯片的主从口的速率控制；

步骤606：数据的收发控制和接入。

cnt1和cnt2的关系分为以下几种：

①cnt1＝cnt2  RE30的V_maxs和主设备BBU当前速率V_ch相等；

②cnt1＝cnt2＞＞1  RE30的V_maxs是主设备BBU当前速率V_ch的1/2；

③cnt1＝cnt2＞＞2  RE30的V_maxs是主设备BBU当前速率V_ch的1/4；

④cnt1＞＞1＝cnt2  RE30的V_maxs是主设备BBU当前速率V_ch的2倍；

⑤cnt1＞＞2＝cnt2  RE30的V_maxs是主设备BBU当前速率V_ch的4倍。

其中，＞＞1表示右移1位，＞＞2表示右移2位。

对于①的情况，RE30可直接采用V_ch接入，对于②和③的情况，RE30会请求BBU降低接入速率V_ch，对于④和⑤的情况，RE30会请求BBU提高接入速率V_ch。

与上述方法相对应，本发民还提供一种速率自适应装置，该装置位于基站无线系统作为从设备的RE中，可以以硬件或软件的形式实现，例如可以采用FPGA的形式实现。

参见图7，该装置除了包括与主设备进行通信的接口单元701外，还包括速率识别单元702、速率阈值单元703、比较单元704以及控制单元。

其中，

速率识别单元702主要负责通过接口单元701接收的数据，识别出主设备当前速率；

速率阈值单元703，用于设置自身速率最大阈值；

比较单元704，用于比较所述当前速率与自身速率最大阈值，如果二者相等，发出接入通知，如果当前速率大于速率最大阈值，发出降低通知，如果当前速率小于速率最大阈值，发出提高通知；

控制单元705，在比较单元704发出接入通知时，控制所述从设备以当前速率接入通信系统，如果比较单元704发出降低通知，控接口单元701向所述主设备发出降低接入速率请求，如果比较单元704发出提高通知，控制接口单元701向所述主设备发出提高接入速率的请求。

最终，该装置利用主设备调整指示，以主设备调整后的速率接入通信系统。此时，接口单元701还用于接收所述主设备的接入响应；控制单元705在接口单元701接收到接入响应后，控制所述从设备以主设备当前速率接入通信系统。

同时，本发明还提供一种控制RE速率自适应的装置，该装置位于基站无线系统的主设备中，所述RE为所述主设备的从设备，其中，此处的主设备是指BBU，或者是指作为从设备的RE的上一级的RE。

参见图8，该装置包括与从设备通信的接口模块801外，还包括速率阈值模块802和响应模块803。

其中，

接口模块801接收从设备降低速率请求或提高速率请求；

速率阈值模块802用于设置主设备速率最大阈值和速率最小阈值；

响应模块803在接口模块801接收到降低或提高速率请求后，利用比较主设备当前速率与速率最大阈值或最小阈值，执行降低或提高速率的操作，并控制接口模块801向所述从设备反馈以调整后的速率接入响应。

具体地，上述响应模块803进一步包括降低请求处理子模块8031和提高请求处理子模块8032。

降低请求处理子模块8031在接口模块801接收到降低速率请求时，用于比较主设备当前速率与主设备速率最小阈值，如果二者相等，控制所述接口模块801向所述从设备发送以当前速率接入响应，如果当前速率大于主设备速率最小阈值，降低当前速率，并控制所述接口模块801通知所述从设备以降低后的当前速率接入；

提高请求处理子模块8032当接口模块801接收到提高速率请求时，用于比较主设备当前速率与主设备速率最大阈值，如果二者相等，控制接口模块801向所述从设备发送以当前速率接入响应，如果当前速率小于主设备速率最大阈值，提高当前速率，并控制接口模块801通知所述从设备以提高后的当前速率接入。

关于本发明提供的装置的具体实现细节可参见方法实施例。

由此，在本发明中，作为从设备的RE通过识别上一级主设备的当前速率，通过比较主设备速率与自身速率最大阈值，请求主设备降低或提高发送速率，从而保证RE最终将自身速率调整为主设备速率。本发明非常灵活，而且很容易实现，不需要手动设置。本发明中的RE可自动识别各种厂家BBU的当前速率，保证通信系统的可靠运行。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1、一种远端设备传输速率自适应方法，其特征在于，包括：

步骤a：作为从设备的远端设备接收来自上一级主设备的数据，从而获知主设备当前速率；

步骤b：比较所述当前速率与从设备速率最大阈值，如果二者相等，从设备将自身传输速率设置为主设备当前速率；如果当前速率大于从设备速率最大阈值，从设备请求所述主设备降低速率；如果当前速率小于从设备速率最大阈值，从设备请求所述主设备提高速率。

2、根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述主设备接收到降低速率请求后，执行以下步骤：

比较当前速率与主设备速率最小阈值：

如果二者相等，向所述从设备发送以当前速率接入响应；

如果当前速率大于主设备速率最小阈值，降低当前速率，并通知所述从设备。

3、根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述主设备接收到提高速率请求后，执行以下步骤：

比较当前速率与主设备速率最大阈值：

如果二者相等，向所述从设备发送以当前速率接入响应；

如果当前速率小于主设备速率最大阈值，提高当前速率，并通知所述从设备。

4、根据权利要求2或3所述方法，其特征在于，还包括：

所述从设备在接收到所述主设备的接入响应后，将自身接入速率调整为主设备当前速率；

所述从设备接收到所述主设备的通知后，重复执行所述步骤a和步骤b。

5、根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述主设备是指本地基带设备，或者是指所述从设备上一级的远端设备。

6、一种远端设备传输速率自适应的控制装置，该装置位于基站无线系统的远端设备中，包括与远端设备上一级主设备进行通信的接口单元，其特征在于，还包括：

速率识别单元，用于通过所述接口单元接收的数据，识别所述主设备当前速率；

速率阈值单元，用于设置自身速率最大阈值；

比较单元，用于比较所述当前速率与自身速率最大阈值，如果二者相等，发出接入通知，如果当前速率大于速率最大阈值，发出降低通知，如果当前速率小于速率最大阈值，发出提高通知；

控制单元，在所述比较单元发出接入通知时，控制所述远端设备以当前速率接入通信系统，如果所述比较单元发出降低通知，控制所述接口单元向所述主设备发出降低接入速率请求，如果所述比较单元发出提高通知，控制所述接口单元向所述主设备发出提高接入速率的请求。

7、根据权利要求6所述装置，其特征在于，

所述接口单元还用于接收所述主设备的接入响应；

所述控制单元在所述接口单元接收到接入响应后，控制所述远端设备以主设备当前速率接入通信系统。

8、一种控制远端设备传输速率自适应的装置，该装置位于基站无线系统的主设备中，所述远端设备为所述主设备的从设备，所述装置包括与从设备通信的接口模块，其特征在于，所述接口模块接收从设备降低速率请求或提高速率请求，所述装置还包括：

速率阈值模块，用于设置主设备速率最大阈值和速率最小阈值；

响应模块，在所述接口模块接收到降低或提高速率请求后，利用比较主设备当前速率与所述速率最大阈值或最小阈值，执行降低或提高速率的操作，并控制所述接口模块向所述从设备反馈以调整后的速率接入响应。

9、根据权利要求8所述装置，其特征在于，所述响应模块进一步包括：

降低请求处理子模块，当所述接口模块接收到降低速率请求时，用于比较主设备当前速率与主设备速率最小阈值，如果二者相等，控制所述接口模块向所述从设备发送以当前速率接入响应，如果当前速率大于主设备速率最小阈值，降低当前速率，并控制所述接口模块通知所述从设备以降低后的当前速率接入；

提高请求处理子模块，当所述接口模块接收到提高速率请求时，用于比较主设备当前速率与主设备速率最大阈值，如果二者相等，控制所述接口模块向所述从设备发送以当前速率接入响应，如果当前速率小于主设备速率最大阈值，提高当前速率，并控制所述接口模块通知所述从设备以提高后的当前速率接入。

10、根据权利要求8或9所述装置，其特征在于，该主设备是指本地基带设备，或者是指所述从设备上一级的远端设备。

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