首先,传输时延指的是从信号输入到系统输出所需的时间。这个时延包括信号在设备内部处理的时间以及在传输媒介中的传播时间。根据系统的不同,传输时延也会有所差异。例如,选频型系统的传输时延应控制在20微秒以内,而宽带型系统则应控制在10微秒以内。
在实际应用中,传输时延对通信系统的性能有着重要影响。例如,在时分多址系统中,信号会按照一定的顺序依次发送。如果某个终端距离基站较远,其信号就会晚于其他终端的信号到达基站,这可能导致信号重叠,进而产生干扰。
为了保证信号的准确传输,通信系统需要具备一定的时延校正能力。这种能力主要体现在时延校正范围和补偿精度两个方面。时延校正范围指的是系统能够对信号进行校正的时间范围,而补偿精度则是指系统对信号时延偏差进行校正的准确性。
那么,如何设计满足传输时延要求的通信系统呢?以下是一些建议:
1. 数字预滤波器:数字预滤波器在信号处理过程中起着重要作用。合理设计滤波器的阶数和带外抑制能力,可以在保证信号质量的同时,降低传输时延。
2. 光口传输速率:光口传输速率越高,信号的传输速度越快,从而降低传输时延。但需要注意的是,传输速率和信号带宽之间存在一定的权衡关系。
3. 采样速率:采样速率越高,时延越低。但过高的采样速率会增加数字预的内插和抽取倍数,从而导致一定的时延。因此,在设计时应根据实际需求选择合适的采样速率。
4. 组帧和解帧:组帧和解帧是通信系统中固有的时延来源。在系统设计时,可以考虑优化这部分时延,以提高整体性能。
5. 时延调整范围和精度:为了满足通信系统的需求,时延调整范围应尽可能大,调整精度应尽可能高。这可以通过在FPGA内部实现时延调整功能来实现。
总之,传输时延是通信系统中的一个重要性能指标。通过合理设计通信设备和系统,可以有效降低传输时延,提高通信系统的性能。在实际应用中,我们需要根据系统的具体需求和限制,兼顾传输时延和其他性能指标,以实现最佳的系统性能。
什么是传输时延?
首先介绍下传输时延指标。
传输时延定义:时延是指最小系统输出信号对输入信号的时间延迟。
传输时延的指标:
选频型 ≤20μs;
宽带型 ≤10μs;
每链型增加一级扩展设备,时延增加小于1.5μs;
另外还有一个相关的指标,这个指标对于两级以上的直放站系统需要关注,这个指标是时延校正范围及补偿精度。
定义:时延校正补偿精度是指系统对由于支路之间的链型级数和光纤长度不同引起的不同远端单元时延偏差的校准补偿能力。
指标:
时延补偿范围≥50μs
时延校正补偿精度±2μs
系统应具备手动和自动时延调整功能。
为什么需要传输时延指标?
信息在空间传播的速度是3×108m/s(即一公里有3.3μs时延),在光纤中的速度约为自由空间的2/3(即一公里的光纤有5μs时延)。对于时分多址系统来说,每个终端都是按顺序先后发送数据。通常是离基站近的信号就早点到达,离得远就晚点到。
问题来了,如果有一个终端用户离得基站特别远呢?基站没有识别到这个终端,这样就有可能和其他终端信号一起到达,从而形成信号重叠,而导致信号干扰。
所以直放站作为基站和用户终端之间的信号传输通道,时延不能无限制。一般系统的时延+空间传输的时延要小于各制式的保护间隔。
那么时延校准是为什么呢?
用户终端发射的信号是一个球状,如果一个用户终端刚好在两个远端的重叠覆盖区,那么用户发射的信号到达基站的时延差不一样,如果不调整,其中一个信号就成为另外一个信号的同频干扰了。所以需要把每个远端的时延调整到一个合理区间。
怎么设计才能满足传输时延?
固有传输时延设计建议:
1、数字预的滤波器:如果是模拟系统,其实整个时延就是1us内。主要是数字系统的直放站时延很大,其中很大一部分是数字预的成型滤波器。带外抑制越好成型滤波器的阶数越高,需要FPGA在做滤波器时做好兼顾。
2、光口传输速率:光口传输速率之前聊过,大家想把传输速率做低,这样可以传输更大带宽的信号,但是这样时延会增加,这个也需要同时兼顾的。
3、采样速率:采样速率越高,时延越低。但是这样会增加数字预的内插和抽取倍数,从而增加一定的时延。这个也需要同时兼顾。
4、组帧和解帧:这个是固有时延,当然如果系统时延不满足的时候,也可以优化这部分。
时延调整范围和精读设计建议:
这个比较简单,时延只可以增加,不能减少,所以FPGA在内部数字预里面做一个时延调整功能即可。但是精读尽量做细点,也就是每个sample需要足够小。