遠程無線電單元(rru)和基帶單元(bbu)的制作方法
【專利摘要】無線電基站系統(tǒng)中的遠程無線電單元(RRU)可包括具有用于下行鏈路信道處理的循環(huán)前綴(CP)添加器的CP模塊，CP模塊包括用于上行鏈路信道處理的CP移除器。RRU可配置成經(jīng)由物理通信鏈路與基帶單元(BBU)通信，并經(jīng)由空中接口與無線移動裝置通信。BBU可配置用于媒體接入控制(MAC)層處理。
【專利說明】遠程無線電單元(RRU)和基帶單元(BBU)
【背景技術】
[0001]無線移動通信技術使用各種標準和協(xié)議在基地收發(fā)器站(BTS)與無線移動裝置之間傳送數(shù)據(jù)。一些無線裝置使用正交頻分復用(OFDM)數(shù)字調(diào)制方案經(jīng)由物理層通信。OFDM標準和協(xié)議可包括第三代合作伙伴項目(3GPP)長期演進(LTE)、電氣與電子工程師協(xié)會(ΙΕΕΕ)802.16標準(例如802.16e、802.16m)(其通常被行業(yè)組稱為WiMAX(微波接入全球互通))以及IEEE 802.11標準(其通常被行業(yè)組稱為WiFi)。在LTE系統(tǒng)中的3GPP無線電接入網(wǎng)(RAN)中，BTS可以是通用地面無線電接入網(wǎng)(UTRAN)中的演進的節(jié)點B(通常也表示為增強節(jié)點B、eNodeB或eNB)和無線電網(wǎng)絡控制器(RNC)的組合，其與稱為用戶設備(UE)的無線移動裝置通信。下行鏈路(DL)傳送可以是從BTS (或eNodeB)到無線移動裝置(或UE)的通信，并且上行鏈路(UL)傳送可以是從無線移動裝置到BTS的通信。
[0002]在集中式、協(xié)同或云無線電接入網(wǎng)(C-RAN)中，基地收發(fā)器站(或eNodeB)功能性可在基帶單元(BBU)處理池與遠程無線電單元(RRU)或遠程無線電頭端(RRH)之間細分，其中光纖將BBU連接到RRU?？墒褂猛ㄓ霉矡o線電接口(CPRI)來定義BBU與RRU之間的接口。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0003]本公開的特征和優(yōu)點根據(jù)如下結(jié)合附圖得到的【具體實施方式】將顯而易見，通過示例的方式，【具體實施方式】和附圖一起說明本公開的特征；并且其中:
圖1A圖示了根據(jù)示例用于下行鏈路(DL)傳送的集中式無線電接入網(wǎng)(C-RAN)的基帶單元(BBU)和遠程無線電單元(RRU)的框圖；
圖1B圖示了根據(jù)示例用于上行鏈路(UL)傳送的集中式無線電接入網(wǎng)(C-RAN)的基帶單元(BBU)和遠程無線電單元(RRU)的框圖；
圖2A圖示了根據(jù)示例用于下行鏈路(DL)傳送的在RRU中具有添加循環(huán)前綴(CP)模塊的集中式無線電接入網(wǎng)(C-RAN)的基帶單元(BBU)和遠程無線電單元(RRU)的框圖；
圖2B圖示了根據(jù)示例用于上行鏈路(UL)傳送的在RRU中具有移除循環(huán)前綴(CP)模塊的集中式無線電接入網(wǎng)(C-RAN)的基帶單元(BBU)和遠程無線電單元(RRU)的框圖；
圖3圖示了根據(jù)示例的集中式無線電接入網(wǎng)(C-RAN)的基帶單元(BBU)和遠程無線電單元(RRU)配置的框圖；
圖4A圖示了根據(jù)示例用于下行鏈路(DL)傳送的在RRU中具有快速傅里葉逆變換(IFFT)模塊的集中式無線電接入網(wǎng)(C-RAN)的基帶單元(BBU)和遠程無線電單元(RRU)的框圖；
圖4B圖示了根據(jù)示例用于上行鏈路(UL)傳送的在RRU中具有快速傅里葉變換(FFT)模塊的集中式無線電接入網(wǎng)(C-RAN)的基帶單元(BBU)和遠程無線電單元(RRU)的框圖；圖5圖示了根據(jù)示例用于下行鏈路(DL)傳送的在RRU中具有幀和時隙信號生成模塊的集中式無線電接入網(wǎng)(C-RAN)的基帶單元(BBU)和遠程無線電單元(RRU)的框圖；
圖6A圖示了根據(jù)示例用于下行鏈路(DL)傳送的在RRU中具有多輸入多輸出(MMO)處理模塊的集中式無線電接入網(wǎng)(C-RAN)的基帶單元(BBU)和遠程無線電單元(RRU)的框圖；
圖6B圖示了根據(jù)示例用于上行鏈路(UL)傳送的在RRU中具有多輸入多輸出(MMO)檢測模塊的集中式無線電接入網(wǎng)(C-RAN)的基帶單元(BBU)和遠程無線電單元(RRU)的框圖；
圖7A圖示了根據(jù)示例用于下行鏈路(DL)傳送的在RRU中具有信道編碼、交織和調(diào)制模塊的集中式無線電接入網(wǎng)(C-RAN)的基帶單元(BBU)和遠程無線電單元(RRU)的框圖；圖7B圖示了根據(jù)示例用于上行鏈路(UL)傳送的在RRU中具有解碼、解交織和解調(diào)模塊的集中式無線電接入網(wǎng)(C-RAN)的基帶單元(BBU)和遠程無線電單元(RRU)的框圖；
圖8描繪了根據(jù)示例用于無線電接入網(wǎng)(RAN)中遠程無線電單元(RRU)上的下行鏈路信道處理的方法的流程圖；
圖9描繪了根據(jù)示例用于無線電接入網(wǎng)(RAN)中遠程無線電單元(RRU)上的上行鏈路信道處理的方法的流程圖；
圖10描繪了根據(jù)示例用于無線電接入網(wǎng)(RAN)中基帶單元(BBU)上的信道處理的方法的流程圖；以及
圖11圖示了根據(jù)示例的移動裝置的圖。
[0004]現(xiàn)在將參考圖示的示范實施例，并且在本文中將使用特定語言來描述這些實施例。然而，將明白，不因此意圖限制本發(fā)明的范圍。
【具體實施方式】
[0005]在公開和描述本發(fā)明之前，要理解本發(fā)明不限于本文公開的具體結(jié)構(gòu)、過程步驟或材料，而是擴展到相關領域普通技術人員將認識到的它們的等效方案。還應該理解，本文采用的術語僅用于描述具體示例的目的而不意圖是限制的。不同附圖中的相同附圖標記表示相同元素。提供了在流程圖和過程中提供的數(shù)字以便清楚說明這些步驟和操作，并且不一定指示具體次序或順序。本文所使用的術語RRU和RRH被視為可互換。本文所使用的術語BTS和eNodeB被視為可互換，其中eNodeB是LTE RAN中的BTS。
[0006]示例實施例
在下面提供了技術實施例的初始概覽，并且然后在后面更詳細描述特定技術實施例。這個初始概打算幫助讀者更快速地理解該技術，而不打算標識該技術的關鍵特征或?qū)嵸|(zhì)特征，也不打算限制所要求的主題的范圍。
[0007]在C-RAN中，BTS (或eNodeB)的功能性可在BBU 510與RRU 530 (或RRH)之間劃分，如圖1A中圖示的。例如，BBU可提供數(shù)字基帶域的無線電功能，并且RRU可提供模擬射頻功能。BBU和RRU可經(jīng)由物理傳輸網(wǎng)絡(諸如光傳輸網(wǎng)絡)彼此通信。RRU與BBU之間的物理傳輸網(wǎng)絡可充當具有繁重移動因特網(wǎng)業(yè)務的C-RAN上的瓶頸。RRU與BBU之間的物理傳輸網(wǎng)絡的光纖可實時承載大量基帶采樣數(shù)據(jù)。C-RAN重新架構(gòu)可用于通過降低在BBU的數(shù)字處理來降低數(shù)據(jù)速率，這可降低通過物理傳輸網(wǎng)絡傳送的基帶采樣數(shù)據(jù)。在C-RAN重新架構(gòu)中，部分基帶處理可被移動到RRU以降低通過物理傳輸網(wǎng)絡傳送的數(shù)據(jù)量。例如，循環(huán)前綴(CP)可從BBU移動到RRU，從而降低物理傳輸網(wǎng)絡中的數(shù)據(jù)速率。提供若干示例示出可用于降低在RRU與BBU之間傳送的數(shù)據(jù)量的不同C-RAN架構(gòu)。[0008]無線通信系統(tǒng)可被細分成稱為層的各個部分。在LTE系統(tǒng)中，通信層可包括物理(PHY)、媒體接入控制(MAC)、無線電鏈路控制(RLC)、分組數(shù)據(jù)匯聚協(xié)議(TOCP)和無線電資源控制(RRC)層。物理層可包括如圖1A中所圖示的用于下行鏈路信道處理以及IB中所圖示的用于上行鏈路信道處理的無線通信系統(tǒng)的基本硬件傳送組件。
[0009]在下行鏈路信道處理中，基地收發(fā)器站(BTS)可包括媒體接入控制(MAC)和物理(PHY)層處理元件，諸如MAC層處理器、信道編碼器、信道交織器、信道調(diào)制器、多輸入多輸出(MMO)處理器、傳送功率控制器、幀和時隙信號生成器、快速傅里葉逆變換(IFFT)調(diào)制器、循環(huán)前綴(CP)添加器、信道濾波器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)、向上轉(zhuǎn)換器、增益控制器、載波復用器、功率放大器和限制器、射頻(RF)濾波器以及一個或多個傳送天線。術語“BTS”和“ eNodeB ”在通篇可互換使用。
[0010]BTS (或eNodeB)的功能性可被劃分在BBU 510與RRU 530 (或RRH)之間，如圖1A中圖示的。例如，BBU可提供數(shù)字基帶域的無線電功能，并且RRU可提供模擬射頻功能。在通用公共無線電接口(CPRI)標準中，BBU可提供與無線電元件控制器(REC)類似的功能性，并且RRU可提供與無線電元件(RE)類似的功能性。BBU可提供無線電基站控制和管理508。在另一示例中，BBU可包括回程傳輸512處理；MAC層514處理；信道編碼、交織和調(diào)制516 ；MMO處理518 ;每個物理信道的傳送功率控制520 ;幀和時隙信號生成522 ；IFFT 524調(diào)制；以及添加CP 526。RRU可包括信道濾波532、數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換534、向上轉(zhuǎn)換536、每個載波的開/關控制538、載波復用540、功率放大和限制542以及RF濾波544。
[0011]在上行鏈路信道處理中，BTS可包括MAC和PHY層處理元件，諸如一個或多個接收天線、RF濾波器、低噪聲放大器、載波分用器、自動增益控制器、向下轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、CP移除器、快速傅里葉變換(FFT)解調(diào)器、傳送功率控制和反饋信息檢測器、信號分布和信號處理器、MMO檢測器、信道解調(diào)器、信道解交織器、信道解碼器和MAC層處理器。BTS (或eNodeB)的功能性可被劃分在BBU 510與RRU 530 (或RRH)之間，如圖1B中所圖示的。例如，RRU可包括RF濾波594、低噪聲放大592、載波分用590、自動增益控制(AGC) 588、向下轉(zhuǎn)換586、數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換584和信道濾波582。BBU可包括CP移除576 ；FFT574解調(diào)；傳送功率控制和反饋信息檢測572 ;到信號處理單元的信號分布570 ；ΜΙΜ0檢測568 ;信道解碼、解交織和解調(diào)566 ；MAC層564處理；以及回程傳輸562處理。
[0012]降低在RRU與BBU之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量的一種方式是，將CP模塊起作用的位置從BBU移動到RRU。圖2A和2B分別提供了用于下行鏈路信道處理和上行鏈路信道處理的示例。
[0013]在下行鏈路信道處理示例中，包括CP添加器526的CP模塊可位于RRU 530中，如圖2A中所圖示的。RRU可配置成使用RRU與BBU之間的通用接口(或共享接口 )(諸如CPRI)經(jīng)由物理通信鏈路(諸如光傳輸網(wǎng)絡中的光纖電纜)與BBU 510通信。RRU可配置成使用無線標準(諸如3GPP LTE或WiMAX)經(jīng)由空中接口與無線移動裝置通信。BBU可配置用于MAC層處理、傳輸層處理和/或邏輯層處理。通用接口(例如CPRI)可提供RRU中的CP模塊中的CP添加器與BBU中的調(diào)制模塊中的快速傅里葉逆變換(IFFT)調(diào)制器524之間的接口。
[0014]在上行鏈路信道處理示例中，包括CP移除器576的CP模塊可位于RRU 530中，如圖2B中所圖示的。通用接口(例如CPRI)可提供RRU中的CP模塊中的CP移除器的輸出與BBU 510中的調(diào)制模塊中的快速傅里葉變換(FFT)解調(diào)器574的輸入之間的接口。
[0015]RAN的RRU和BBU可包括在集中式、協(xié)同或云無線電接入網(wǎng)(C-RAN)中。簡要回顧了 C-RAN的目的和組件。在CRAN回顧之后提供了 C-RAN重新架構(gòu)的附加示例。
[0016]移動寬帶因特網(wǎng)的激增已經(jīng)增加了 RAN中BTS和核心網(wǎng)絡上的移動因特網(wǎng)業(yè)務和載荷。典型的RAN架構(gòu)可包括連接到固定數(shù)量扇區(qū)天線的BTS，這些扇區(qū)天線可覆蓋小的區(qū)域并且可處置扇區(qū)覆蓋區(qū)域中的傳送/接收信號。此外，典型的RAN可受干擾限制，因此改進頻譜容量可以受限制。
[0017]C-RAN可提供集中式處理、協(xié)同無線電和實時云基礎設施RAN。集中式信號處理可大大減少覆蓋與傳統(tǒng)RAN相同的區(qū)域所需的站點設備室的數(shù)量。具有由遠程無線電單元(RRU)配備的分布式天線的協(xié)同無線電可提供比傳統(tǒng)RAN更高的頻譜效率?；陂_放式平臺和BTS虛擬化的實時云基礎設施可使能處理功率聚合和動態(tài)分配，這可降低功耗并增加基礎設施利用率。C-RAN可提供減小的成本以及更低的能耗、更高的頻譜效率，支持多個標準和平滑演進，以及對最終用戶更好的因特網(wǎng)服務。
[0018]移動網(wǎng)絡的典型特性是，移動裝置頻繁地從一個地方移動到另一個地方。移動裝置的移動可具有時間-幾何趨勢。在工作時間期間，為了工作，大量移動裝置從住宅區(qū)域移動到中心辦公區(qū)域和工業(yè)區(qū)域。在夜晚時間或非工作時間期間，移動裝置移動回到住宅區(qū)域(例如家)或娛樂區(qū)域。從而，網(wǎng)絡載荷在移動網(wǎng)絡中以類似模式移動。
[0019]更特別地，每個BTS的處理能力可由在BTS的小區(qū)范圍內(nèi)的活動移動裝置使用。當移動裝置移動到BTS的小區(qū)范圍外部時，BTS可保持空閑，其中大部分BTS的處理能力浪費了。在移動網(wǎng)絡的宏觀視圖中，住宅區(qū)域或娛樂區(qū)域中的BTS在工作時間期間可基本上空閑，而中心辦公區(qū)域和工業(yè)區(qū)域中的BTS在非工作時間期間可基本上空閑。C-RAN架構(gòu)可允許在工作時間和非工作時間期間在住宅區(qū)域和/或娛樂區(qū)域以及中心辦公區(qū)域和/或工業(yè)區(qū)域中都利用BTS處理，從而平衡網(wǎng)絡載荷并減少BTS處理器的空閑時間，并增加BTS的覆蓋區(qū)域。
[0020]如圖3中所圖示的，C-RAN可由三部分構(gòu)成:由具有天線的遠程無線電單元(RRU) 132A-1配備的遠程無線電的池130、包括基帶單元(BBU) 112A-C的基帶處理池110以及將遠程無線電的池中的至少一個RRU連接到基帶池中的至少一個BBU的物理傳輸網(wǎng)絡120中的光纖或電纜122A-D和124G。基帶處理池可以是集中式的。每個BBU可包括高性能通用處理器、實時虛擬化處理器和/或物理(PHY)層處理器和/或MAC層處理器114A-F。BBU可經(jīng)由電或光電纜126C耦合到載荷均衡器和交換機118A-B。物理傳輸網(wǎng)絡可以是使用光纖或光電纜的低等待時間傳輸網(wǎng)絡、帶寬有效網(wǎng)絡和/或光傳輸網(wǎng)絡120。在另一示例中，物理傳輸網(wǎng)絡可以是高速電氣傳輸網(wǎng)絡。物理傳輸網(wǎng)絡可提供BBU與RRU之間的物理通信鏈路。物理通信鏈路可包括光纖鏈路或有線電氣鏈路。物理通信鏈路可使用CPRI。在CPRI標準中，BBU可被稱為無線電元件控制器(REC)。RRU可被稱為遠程無線電頭端(RRH)、遠程無線電設備(RRE)或無線電設備(RE)。每個RRU可與BBU分開所選擇的距離。例如，每個RRU可與BBU分開至少50米。然而，實際設計和布局可取決于系統(tǒng)規(guī)范。每個RRU的實際距離可大于或小于50米。每個RRU可包括移動裝置(諸如用戶設備(UE)134A-J)的扇區(qū)、小區(qū)或覆蓋區(qū)域138E，其中移動裝置可位于多個扇區(qū)、小區(qū)或覆蓋區(qū)域內(nèi)。C-RAN的分布式RRU可給RAN提供高容量和寬的覆蓋區(qū)域。[0021]RRU 132A-1可比BBU 112A-C更小、更容易安裝、更容易維護并且消耗更少的功率?；鶐幚沓?10可通過實時虛擬化技術聚集BBU的處理能力，并向池中的虛擬BTS或RRU提供信號處理容量。物理傳輸網(wǎng)絡可向遠程無線電的池130中的RRU分布所處理的信號。集中式BBU池可減少用于BBU的BTS室的數(shù)量，并且可使資源聚集和大規(guī)模協(xié)同無線電傳送/接收有可能。BTS室可以是用于容納BBU池的BBU以及其它BTS處理設備的設備室。
[0022]物理通信鏈路可使用CPRI。無線電元件控制器(REC)可含有數(shù)字基帶域的無線電功能，并且無線電元件(RE)可含有模擬射頻功能。可執(zhí)行這兩部分之間的功能劃分，使得可定義基于同相和正交相位(IQ或I/Q)數(shù)據(jù)的通用接口。CPRI可用于在REC (或BBU)與RE (或RRU)之間傳送IQ樣本。對于WiMAX，REC可提供對網(wǎng)絡實體(例如其它BS或接入服務網(wǎng)絡網(wǎng)關(ASN-GW))的接入，并且RE可充當?shù)接啈粽?SS)和/或移動訂戶站(MSS)的空中接口。對于在3GPP LTE中使用的演進的通用地面無線電接入(E-UTRA)網(wǎng)絡、UTRAN或演進的UTRAN (eUTRAN)，REC可提供對演進的分組核心(EPC)的接入用于經(jīng)由SI接口傳輸用戶平面和控制平面業(yè)務，并且RE可充當?shù)経E的空中接口。
[0023]物理傳輸網(wǎng)絡120可充當具有繁重移動因特網(wǎng)業(yè)務的C-RAN上的瓶頸。RRU與BBU之間的物理傳輸網(wǎng)絡的光纖可實時承載大量基帶采樣數(shù)據(jù)。例如，在20兆赫茲(MHz)頻分雙工(FDD)四天線部署中，其中每個I/Q樣本分別16比特以及8B/10B線編碼，光纖上的速率(或光纖鏈路速率)是4x16x2x10/8x30.72M=4.915吉比特每樣本(Gbps) (4天線xl6比特每I/Q樣本x2比特每I/Q數(shù)據(jù)xlO/8比特(用于線編碼)x30.72兆比特(Mb)每樣本(用于LTE采樣率))。光纖鏈路速率(當使用CPRI時也稱為CPRI速率)可以是物理傳輸網(wǎng)絡的光纖或電纜上的數(shù)據(jù)速率。支持更高級的特征諸如載波聚集或更多天線(例如8天線)可大大增加物理傳輸網(wǎng)絡上的數(shù)據(jù)速率。實時承載基帶采樣數(shù)據(jù)的REC與RE之間的高數(shù)據(jù)速率可降低CRAN架構(gòu)的成本效率。
[0024]可使用三種不同方法來處置物理傳輸網(wǎng)絡的高數(shù)據(jù)速率。在第一種方法中，可使用數(shù)據(jù)壓縮技術(諸如減少比特/樣本的數(shù)量或非線性量化)，其可降低性能(使用簡單量化)或增加復雜性。第二，可升級光纖網(wǎng)絡以提供波分復用(WDM)，其可增加物理傳輸網(wǎng)絡和C-RAN的成本。第三，C-RAN重新架構(gòu)可通過減少在BBU的數(shù)字處理和/或通過物理傳輸網(wǎng)絡傳送的基帶采樣數(shù)據(jù)量來大大降低數(shù)據(jù)速率。在C-RAN重新架構(gòu)中，部分基帶處理可被移動到RRU以減少通過物理傳輸網(wǎng)絡傳送的數(shù)據(jù)量。
[0025]如之前在圖2A中所示的下行鏈路(DL)信道處理示例中所討論的，包括CP添加器526的CP模塊可位于RRU 530中。RRU可配置成使用RRU與BBU之間的通用接口(諸如CPRI)經(jīng)由物理通信鏈路與BBU 510通信。RRU可配置成使用無線標準(諸如3GPP LTE或WiMAX)經(jīng)由空中接口與無線移動裝置通信。BBU可配置用于MAC層處理、傳輸層處理和/或邏輯層處理。通用接口(例如CPRI)可提供RRU中的CP模塊中的CP添加器與BBU中的調(diào)制模塊中的快速傅里葉逆變換(IFFT)調(diào)制器524之間的接口。
[0026]如之前在圖2B中所示的上行鏈路(UL)信道處理示例中所討論的，包括CP移除器576的CP模塊可位于RRU 530中。通用接口(例如CPRI)可提供RRU中的CP模塊中的CP移除器與BBU中的調(diào)制模塊中的快速傅里葉變換(FFT)解調(diào)器574之間的接口。將CP模塊(其包括添加CP操作和移除CP操作)從RRU移動到BBU (圖2A和2B)相對圖1A和IB的配置可將光纖鏈路速率(或CPRI速率)減少大約7%，在RRU具有最小的性能復雜性。當CP移除器位于RRU內(nèi)時，隨機接入信道(RACH)處理模塊可用于上行鏈路信道處理。對于UE對RAN的初始接入，并且當UE丟失其上行鏈路同步時，可使用物理隨機接入信道(PRACH)或隨機接入信道(RACH)。
[0027]在另一示例中，調(diào)制模塊可與CP模塊一起位于RRU 530中。調(diào)制模塊可包括用于DL信道處理的快速傅里葉逆變換(IFFT)調(diào)制器或者用于UL信道處理的快速傅里葉變換(FFT)解調(diào)器。在DL信道處理中，IFFT 524和添加CP 526可被移動到RRU并且在RRU中執(zhí)行，如圖4A中所示的。在UL信道處理中，F(xiàn)FT 574、移除CP 576和PRACH信道的數(shù)字信號處理582可被移動到RRU并在RRU中執(zhí)行，如圖4B中所示的。將調(diào)制模塊和CP模塊定位在RRU中仍可維持在RRU的最小信號處理，因此RRU功耗和/或維護成本可保持低。此夕卜，使用圖4A和4B中圖示的配置相對圖1A和IB中圖示的配置，可生成光纖鏈路速率上的大約45%的降低。
[0028]在圖5中圖示的另一示例中，DL幀和信號時隙生成522操作從BBU 510移動到RRU530，并且從而幀和信號時隙生成模塊可位于RRU中。在DL傳送中使用圖5中圖示的配置相對圖1A中圖示的配置，可將光纖鏈路速率降低大約53%。對于UL傳送，可使用圖4B中圖示的配置。
[0029]在圖6A和6B中圖示的另一示例中，用于DL傳送的MMO處理518操作和用于UL傳送的MMO檢測568操作可從BBU 510移動到RRU 530。RRU 530可包括用于DL信道處理的巾貞和時隙信號生成522模塊、用于UL信道處理的信號分布和信號處理單兀570模塊、傳送功率控制模塊以及多輸入多輸出(MIMO)模塊。傳送功率控制模塊可提供用于下行鏈路信道處理的每個物理信道520的功率控制，或者用于上行鏈路信道處理的傳送功率控制和/或反饋信息檢測572。MIMO模塊可提供用于DL信道處理的MMO處理或用于UL信道處理的MMO檢測。
[0030]當天線數(shù)量比數(shù)據(jù)流的數(shù)量多時，在圖6A和6B中圖示的配置可降低光纖鏈路速率。例如，當RRU具有4個傳送/接收天線、兩個DL傳送流和一個UL傳送流時，相對于在圖1A和IB中圖示的配置，DL傳送在光纖鏈路速率上可具有大約50%降低，并且UL傳送在光纖鏈路速率上可具有大約75%降低。利用在圖6A和6B中圖示的配置，可限制一些協(xié)同MIMO方案，諸如UL聯(lián)合處理。
[0031]在圖7A和7B中所示的另一示例中，用于DL傳送的信道編碼、交織和調(diào)制516操作以及用于UL傳送的信道解碼、解交織和解調(diào)566操作可從BBU 510移動到RRU 530。信道編碼模塊、信道交織模塊和信道調(diào)制模塊可包括在RRU中。信道編碼模塊可包括用于DL信道處理的信道編碼器或用于UL信道處理的信道解碼器。信道交織模塊可包括用于DL信道處理的信道交織器或用于UL信道處理的信道解交織器。信道調(diào)制模塊可包括用于DL信道處理的信道調(diào)制器或用于UL信道處理的信道解調(diào)器。在圖7A和7B中圖示的配置可基于MAC/PHY處理來劃分處理，其中RRU執(zhí)行PHY層處理，并且BBU執(zhí)行MAC層處理。在圖7A和7B中圖示的配置相對于在圖1A和IB中圖示的配置可將光纖鏈路速率降低大于90%。將大部分PHY層處理移動到RRU可增加RRU的功耗和復雜性。
[0032]在圖2A、2B和4A-7B中圖示的配置提供了 BBU與RRU之間數(shù)字信號處理的重新劃分，這降低了光纖傳送上的數(shù)據(jù)速率，并平衡了在BBU和RRU執(zhí)行的處理。C-RAN重新架構(gòu)可減少RRU與BBU之間的信令，并且使用基于云的服務器使能BBU虛擬化。
[0033]如在圖1A-2B和4A-7B中所圖示的，RRU還可包括用于DL信道處理的信道濾波532模塊、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、頻率轉(zhuǎn)換模塊、增益控制模塊、載波復用模塊、放大模塊和濾波模塊。數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊可包括用于下行鏈路信道處理的數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC) 534或用于上行鏈路信道處理的模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 584。轉(zhuǎn)換模塊可包括用于下行鏈路信道處理的向上轉(zhuǎn)換器536或用于上行鏈路信道處理的向下轉(zhuǎn)換器586。增益控制模塊可包括用于下行鏈路信道處理的每個載波538的開/關控制器或用于上行鏈路信道處理的自動增益控制器(AGC) 588。載波復用540模塊可包括用于下行鏈路信道處理的載波復用器或用于上行鏈路信道處理的載波分用器590。放大模塊可包括用于下行鏈路信道處理的功率放大器和限制器542或用于上行鏈路信道處理的低噪聲放大器592。濾波模塊可包括射頻濾波器544或594。
[0034]另一示例提供了用于無線電接入網(wǎng)(RAN)中遠程無線電單元(RRU)上的下行鏈路信道處理的方法600，如圖8中的流程圖中所示的。該方法包括在RRU經(jīng)由物理通信鏈路從基帶單元(BBU)接收信號的操作，其中BBU配置用于媒體接入控制(MAC)層處理，并且RRU配置成經(jīng)由空中接口與無線移動裝置通信，如在框610中。隨后是用CP添加器向信號添加循環(huán)前綴(CP)的操作，如在框620中。
[0035]方法600可進一步包括如下操作:在添加CP之前并在RRU處接收信號之后，使用快速傅里葉逆變換(IFFT)調(diào)制器將正交頻分復用(OFDM)符號快速傅里葉逆變換(IFFT)處理成調(diào)制信號。方法的另一操作可包括:在IFFT處理之前并在RRU處接收信號之后，使用幀和時隙信號生成器生成幀和時隙信號。在生成幀和時隙信號之前并在RRU處接收信號之后，還可包括如下操作:使用MMO處理器將信道數(shù)據(jù)流分成用于多個天線端口的多個MMO數(shù)據(jù)流的多輸入多輸出(MMO)處理，以及使用傳送功率控制器控制每個物理信道的傳送功率。方法的另一操作可包括:在MIMO處理之前并在RRU處接收信號之后，使用信道編碼器對信道的二進制輸入數(shù)據(jù)進行編碼，使用信道交織器來交織編碼數(shù)據(jù)，并使用信道調(diào)制器將交織的數(shù)據(jù)調(diào)制成信道數(shù)據(jù)流。
[0036]另一示例提供了用于無線電接入網(wǎng)(RAN)中遠程無線電單元(RRU)上的上行鏈路信道處理的方法700，如圖9中的流程圖中所示的。方法包括在RRU用CP移除器從信號中移除循環(huán)前綴(CP)的操作，其中RRU配置成經(jīng)由空中接口與無線移動裝置通信，如在框710中。隨后是經(jīng)由物理通信鏈路向基帶單元(BBU)發(fā)送信號用于媒體接入控制(MAC)層處理的操作，如在框720中。
[0037]方法700可進一步包括如下操作:在移除CP之前，使用RACH處理器進行隨機接入信道(RACH)處理用于無線移動裝置的初始接入或上行鏈路同步。在移除CP之后并在向BBU發(fā)送信號之前，還可包括如下操作:使用快速傅里葉變換(FFT)解調(diào)器在RRU將調(diào)制信號快速傅里葉變換(FFT)處理成正交頻分復用(OFDM)符號。該方法的另一操作可包括:在FFT處理之后并在向BBU發(fā)送信號之前，在RRU使用傳送功率控制器或反饋信息檢測器檢測來自OFDM符號的反饋信息或控制所接收OFDM信號的傳送功率，在RRU使用信號分布器和信號處理單元向信號處理單元分布OFDM信號并處理OFDM信號，并在RRU使用MMO檢測器檢測多輸入多輸出(MMO)數(shù)據(jù)流并將多個MMO數(shù)據(jù)流組合成一個數(shù)據(jù)流。在檢測到MMO數(shù)據(jù)流之后并在向BBU發(fā)送信號之前，還可包括如下操作:在RRU使用信道解調(diào)器將數(shù)據(jù)流解調(diào)成交織數(shù)據(jù)，在RRU使用信道解交織器將交織數(shù)據(jù)解交織成編碼數(shù)據(jù)，并在RRU使用信道解碼器將編碼數(shù)據(jù)解碼成信道的二進制輸出數(shù)據(jù)。
[0038]另一示例提供了用于無線電接入網(wǎng)(RAN)中基帶單元(BBU)上的信道處理的方法800，如圖10中的流程圖中所示的。該方法包括信號的媒體方法控制(MAC)處理的操作，如在框810中。隨后是如下操作，經(jīng)由物理通信鏈路向遠程無線電單元(RRU)發(fā)送信號，或者經(jīng)由物理通信鏈路從配置成經(jīng)由空中接口與無線移動裝置通信的RRU接收信號，如在框820 中。
[0039]方法800可進一步包括，對于下行鏈路信道處理，如下操作之一緊接在經(jīng)由物理通信鏈路向RRU發(fā)送信號之前:使用快速傅里葉逆變換(IFFT)調(diào)制器對信號進行快速傅里葉逆變換(IFFT)處理，使用幀和時隙信號生成器生成幀和時隙信號，使用傳送功率控制器控制每個物理信道的傳送功率，或者使用信道調(diào)制器調(diào)制信號。對于方法800，短語“緊接在…之前的操作”和“緊接著…之后的操作”指主要物理層操作，如在圖1A和IB中所圖示的。附加次要物理層操作仍可發(fā)生在主要物理層操作與在下行鏈路信道處理中向RRU發(fā)送信號或者在上行鏈路信道處理中從RRU接收信號之間，只要下一主要物理層操作發(fā)生在RRU中用于下行鏈路信道處理，或者之前的主要物理層操作發(fā)生在RRU中用于上行鏈路信道處理。
[0040]方法800可進一步包括，對于上行鏈路信道處理，如下操作之一緊接在經(jīng)由物理通信鏈路從RRU接收信號之后:使用快速傅里葉變換(FFT)解調(diào)器對信號進行快速傅里葉變換(IFFT)處理，使用傳送功率控制器或反饋信息檢測器檢測來自信號的反饋信息或控制所接收信號的傳送功率，或者使用信道解調(diào)器來解調(diào)信號。
[0041]在另一示例中，BBU和RRU可與移動裝置進行無線通信。圖11提供了移動裝置諸如用戶設備(UE)、移動臺(MS)、移動無線裝置、移動通信裝置、平板、手持送受話器或其它類型移動無線裝置的示例圖 示。移動裝置可包括配置成與傳送站(諸如基站(BS)、演進的節(jié)點B (eNB)、RRU或其它類型的無線廣域網(wǎng)(WffAN)接入點)通信的一個或多個天線。移動裝置可配置成使用包括3GPP LTE、WiMAX、高速分組接入(HSPA)、藍牙和WiFi的至少一個無線通信標準通信。移動裝置可使用用于每個無線通信標準的單獨天線或用于多個無線通信標準的共享天線進行通信。移動裝置可在無線局域網(wǎng)(WLAN)、無線個人區(qū)域網(wǎng)(WPAN)和/或WffAN中通信。
[0042]圖11還提供了可用于來自移動裝置的音頻輸入和輸出的麥克風和一個或多個揚聲器的圖示。顯示器屏幕可以是液晶顯示器(LCD)屏幕或其它類型的顯示器屏幕，諸如有機發(fā)光二極管(OLED)顯示器。顯示器屏幕可配置為觸摸屏。觸摸屏可使用電容性、電阻性或其它類型觸摸屏技術。應用處理器和圖形處理器可耦合到內(nèi)部存儲器以提供處理和顯示能力。非易失性存儲器端口還可用于向用戶提供數(shù)據(jù)輸入/輸出選項。非易失性存儲器端口還可用于擴展移動裝置的存儲器能力。鍵盤可與移動裝置集成或無線連接到移動裝置以提供另外的用戶輸入。也可使用觸摸屏提供虛擬鍵盤。
[0043]各種技術或其某些方面或部分可采取實施在有形介質(zhì)(諸如軟盤、⑶-ROM、硬驅(qū)動器、非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì)或任何其它機器可讀存儲介質(zhì))中的程序代碼(即指令)的形式，其中當程序代碼加載到機器(例如計算機)中并且由機器執(zhí)行時，機器變成用于實踐各種技術的設備。在程序代碼在可編程計算機上執(zhí)行的情況下，計算裝置可包括處理器、處理器可讀的存儲介質(zhì)(包括易失性和非易失性存儲器和/或存儲元件)、至少一個輸入裝置以及至少一個輸出裝置。易失性和非易失性存儲器和/或存儲元件可以是RAM、EPROM、閃速驅(qū)動器、光驅(qū)、磁硬驅(qū)動器或用于存儲電子數(shù)據(jù)的其它介質(zhì)。基站和移動臺還可包括收發(fā)器模塊、計數(shù)器模塊、處理模塊和/或時鐘模塊或定時器模塊?？蓪崿F(xiàn)或利用本文描述的各種技術的一個或多個程序可使用應用編程接口(API)、可再用控制等。這樣的程序可用高級過程或面向?qū)ο蟮木幊陶Z言來實現(xiàn)以與計算機系統(tǒng)通信。然而，程序也可用匯編語言或機器語言實現(xiàn)，如果期望的話。在任何情況下，語言可以是編譯語言或解釋語言，并與硬件實現(xiàn)組合。
[0044]應該理解，在此說明書中描述的許多功能單元已經(jīng)被標記為模塊，以便更特別強調(diào)它們的實現(xiàn)獨立性。例如，模塊可實現(xiàn)為包括定制VLSI電路或門陣列、現(xiàn)成半導體(諸如邏輯芯片、晶體管或其它分立組件)的硬件電路。模塊也可用可編程硬件裝置(諸如現(xiàn)場可編程門陣列、可編程陣列邏輯、可編程邏輯器件等)實現(xiàn)。
[0045]模塊也可實現(xiàn)在軟件中用于由各種類型的處理器執(zhí)行?？蓤?zhí)行代碼的所標識的模塊例如可包括例如可組織為對象、過程或函數(shù)的計算機指令的一個或多個物理塊或邏輯塊。然而，所標識模塊的可執(zhí)行不需要物理定位在一起，但可包括存儲在不同位置的完全不同的指令，這些指令當邏輯上結(jié)合在一起時包括模塊并實現(xiàn)該模塊的所闡述目的。
[0046]實際上，可執(zhí)行代碼模塊可以是單個指令或者許多指令，并且甚至可在若干不同代碼段上、在不同程序之間以及跨若干存儲器裝置分布。類似地，操作數(shù)據(jù)在本文中可被標識和圖示在模塊內(nèi)，并且可用任何適當形式實施，并組織在任何適當類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)內(nèi)。操作數(shù)據(jù)可收集為單個數(shù)據(jù)集合，或者可分布在不同位置上，包括分布在不同存儲裝置上，或者可至少部分僅僅作為系統(tǒng)或網(wǎng)絡上的電子信號存在。模塊可以是無源的或有源的，包括可操作以執(zhí)行期望功能的代理。
[0047]此說明書通篇提到“示例”意味著結(jié)合該示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本發(fā)明的至少一個實施例中。從而，在此說明書通篇各個地方出現(xiàn)短語“在示例中”不一定都指相同實施例。
[0048]如本文使用的，為了方便，可在公共列表中呈現(xiàn)多個術語、結(jié)構(gòu)元素、組成元素和/或材料。然而，這些列表應該視為列表的每個成員都被分別標識為單獨且唯一的成員。因此，在沒有相反的指示的情況下，此類列表的各個成員不應該只基于它們在公共群中的呈現(xiàn)而視為相同列表的任何其它成員的實際等同物。此外，本發(fā)明的各種實施例和示例在本文可連同其各種組件的備選一起提及。理解的是，此類實施例、示例和備選將不被視為彼此的實際等同物，而是要被視為本發(fā)明的單獨且自主的表示。
[0049]而且，在一個或多個實施例中可以任何適當方式組合所描述的特征、結(jié)構(gòu)或特性。在如下描述中，提供了大量特定細節(jié)，諸如布局示例、距離、網(wǎng)絡示例等，以提供對本發(fā)明實施例的透徹理解。然而，相關領域的技術人員將認識到，在沒有特定細節(jié)中的一個或多個的情況下，或者用其它方法、組件、布局等也能實施本發(fā)明。在其它實例中，未詳細示出或描述眾所周知的結(jié)構(gòu)、材料或操作，以避免使本發(fā)明的方面模糊不清。
[0050]雖然前述示例在一個或多個具體應用中說明了本發(fā)明的原理，但對本領域普通技術人員將顯而易見的是，在不實行方面才能的情況下，并且在不脫離本發(fā)明的原理和概念的情況下，可進行實現(xiàn)的形式、使用和細節(jié)中的許多修改。因此，除了由下面闡述的權利要求限制之外，不意圖限制本發(fā)明。
【權利要求】
1.一種在無線電基站系統(tǒng)中的遠程無線電單元(RRU)，包括: 具有用于下行鏈路信道處理的循環(huán)前綴(CP)添加器的CP模塊，所述CP模塊包括用于上行鏈路信道處理的CP移除器； 其中所述RRU配置成經(jīng)由物理通信鏈路與基帶單元(BBU)通信，并經(jīng)由空中接口與無線移動裝置通信，并且所述BBU配置用于媒體接入控制(MAC)層處理。
2.如權利要求1所述的RRU，進一步包括用于上行鏈路信道處理的隨機接入信道(RACH)處理模塊。
3.如權利要求1所述的RRU，進一步包括調(diào)制模塊，其中所述調(diào)制模塊包括用于下行鏈路信道處理的快速傅里葉逆變換(IFFT)調(diào)制器，或者包括用于上行鏈路信道處理的快速傅里葉變換(FFT)解調(diào)器。
4.如權利要求3所述的RRU，進一步包括用于下行鏈路信道處理的幀和時隙信號生成模塊。
5.如權利要求3所述的RRU，進一步包括: 用于下行鏈路信道處理的幀和時隙信號生成模塊，或者用于上行鏈路信道處理的信號分布和信號處理單元模塊； 傳送功率控制模塊，其中所述傳送功率控制模塊提供用于下行鏈路信道處理的每個物理信道的功率控制，或者提供用于上行鏈路信道處理的反饋信息檢測；以及 多輸入多輸出(MIMO)模塊，其中所述MIMO模塊提供用于下行鏈路信道處理的MIMO處理，或者提供用于上行鏈路信道處理的MMO檢測。
6.如權利要求5所述的RRU，進一步包括: 信道編碼模塊，其中所述信道編碼模塊包括用于下行鏈路信道處理的信道編碼器，或者包括用于上行鏈路信道處理的信道解碼器； 信道交織模塊，其中所述信道交織模塊包括用于下行鏈路信道處理的信道交織器，或者包括用于上行鏈路信道處理的信道解交織器；以及 信道調(diào)制模塊，其中所述信道調(diào)制模塊包括用于下行鏈路信道處理的信道調(diào)制器，或者包括用于上行鏈路信道處理的信道解調(diào)器。
7.如權利要求1所述的RRU，其中所述無線電基站系統(tǒng)是選自由集中式RAN、協(xié)同RAN和云RAN構(gòu)成的組的無線電接入網(wǎng)(RAN)。
8.一種用于無線電接入網(wǎng)(RAN)中遠程無線電單元(RRU)上的下行鏈路信道處理的方法，包括: 經(jīng)由物理通信鏈路從基帶單元(BBU)在所述RRU接收信號，其中所述BBU配置用于媒體接入控制(MAC)層處理，并且所述RRU配置成經(jīng)由空中接口與無線移動裝置通信；以及 用CP添加器向所述信號添加循環(huán)前綴(CP)。
9.一種計算機程序產(chǎn)品，包括具有實施在其中的計算機可讀程序代碼的非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀程序代碼適合于被執(zhí)行以實現(xiàn)權利要求8所述的方法。
10.如權利要求9所述的計算機程序產(chǎn)品，進一步包括在添加所述CP之前并在所述RRU處接收所述信號之后: 使用快速傅里葉逆變換(IFFT) 調(diào)制器將正交頻分復用(OFDM)符號快速傅里葉逆變換(IFFT)處理成調(diào)制信號。
11.如權利要求10所述的計算機程序產(chǎn)品，進一步包括在IFFT處理之前并在所述RRU處接收所述信號之后: 使用幀和時隙信號生成器生成幀和時隙信號。
12.如權利要求11所述的計算機程序產(chǎn)品，進一步包括在生成所述幀和時隙信號之前并在所述RRU處接收所述信號之后: 使用多輸入多輸出(MMO)處理器進行MMO處理用于將信道數(shù)據(jù)流分成多個MMO數(shù)據(jù)流用于多個天線端口 ；以及 使用傳送功率控制器控制每個物理信道的傳送功率。
13.如權利要求12所述的計算機程序產(chǎn)品，進一步包括在MIMO處理之前并在所述RRU處接收所述信號之后: 使用信道編碼器編碼信道的二進制輸入數(shù)據(jù)； 使用信道交織器交織編碼數(shù)據(jù)；以及 使用信道調(diào)制器將交織數(shù)據(jù)調(diào)制成信道數(shù)據(jù)流。
14.一種用于無線電接入網(wǎng)(RAN)中遠程無線電單元(RRU)上的上行鏈路信道處理的方法，包括: 在所述RRU用循環(huán)前綴(CP)移除器從信號中移除CP，其中所述RRU配置成經(jīng)由空中接口與無線移動裝置通信； 經(jīng)由物理通信鏈路向基帶單元(BBU)發(fā)送所述信號用于媒體接入控制(MAC)層處理。
15.一種計算機程序產(chǎn)品，包括具有實施在其中的計算機可讀程序代碼的非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀程序代碼適合于被執(zhí)行以實現(xiàn)權利要求14所述的方法。
16.如權利要求15所述的計算機程序產(chǎn)品，進一步包括在移除所述CP之前: 使用隨機接入信道(RACH)處理器進行RACH處理用于無線移動裝置的初始接入或上行鏈路同步。
17.如權利要求15所述的計算機程序產(chǎn)品，進一步包括在移除所述CP之后并且在向所述BBU發(fā)送所述信號之前: 使用快速傅里葉變換(FFT)解調(diào)器在所述RRU將調(diào)制信號快速傅里葉變換(FFT)處理成正交頻分復用(OFDM)符號。
18.如權利要求17所述的計算機程序產(chǎn)品，進一步包括在FFT處理之后并且在向所述BBU發(fā)送所述信號之前: 在所述RRU使用傳送功率控制器或反饋信息檢測器檢測來自所述OFDM符號的反饋信息或者控制接收的OFDM信號的所述傳送功率； 在所述RRU使用信號分布器和信號處理單元向信號處理單元分布所述OFDM信號并處理所述OFDM信號；以及 在所述RRU使用MMO檢測器檢測多輸入多輸出(MMO)數(shù)據(jù)流并將所述多個MMO數(shù)據(jù)流組合成一個數(shù)據(jù)流。
19.如權利要求18所述的計 算機程序產(chǎn)品，進一步包括在檢測MIMO數(shù)據(jù)流之后并在向所述BBU發(fā)送所述信號之前: 在所述RRU使用信道解調(diào)器將所述數(shù)據(jù)流解調(diào)成交織數(shù)據(jù)；在所述RRU使用信道解交織器將交織數(shù)據(jù)解交織成編碼數(shù)據(jù)；以及 在所述RRU對于所述信道使用信道解碼器將編碼數(shù)據(jù)解碼成二進制輸出數(shù)據(jù)。
20.一種用于無線電接入網(wǎng)(RAN)中基帶單元(BBU)上信道處理的方法，包括: 信號的媒體接入控制(MAC)處理；以及 經(jīng)由物理通信鏈路向遠程無線電單元(RRU)發(fā)送所述信號，或者經(jīng)由物理通信鏈路從配置成經(jīng)由空中接口與無線移動裝置通信的所述RRU接收所述信號。
21.一種計算機程序產(chǎn)品，包括具有實施在其中的計算機可讀程序代碼的非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀程序代碼適合于被執(zhí)行以實現(xiàn)權利要求20所述的方法。
22.如權利要求21所述的計算機程序產(chǎn)品，進一步包括對于下行鏈路信道處理，緊接在經(jīng)由所述物理通信鏈路向所述RRU發(fā)送所述信號之前，物理層操作選自由下列項構(gòu)成的組: 使用快速傅里葉逆變換(IFFT)調(diào)制器對所述信號進行快速傅里葉逆變換(IFFT)處理； 使用幀和時隙信號生成器生成幀和時隙信號； 使用傳送功率控制器控制每個物理信道的傳送功率；以及 使用信道調(diào)制器調(diào)制信號。
23.如權利要求21所述的計算機程序產(chǎn)品，進一步包括對于上行鏈路信道處理，緊接在經(jīng)由所述物理通信鏈路從所述RRU接收所述信號之后，物理層操作選自由下列項構(gòu)成的組: 使用快速傅里葉變換(FFT)解調(diào)器對所述信號進行快速傅里葉變換(FFT)處理；使用傳送功率控制器或反饋信息檢測器檢測來自所述信號的反饋信息或者控制接收的信號的所述傳送功率；以及 使用信道解調(diào)器解調(diào)所述信號。
【文檔編號】H04W88/08GK103891394SQ201180074580
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2011年10月1日 優(yōu)先權日:2011年10月1日
【發(fā)明者】牛華寧, H.尹, G.吳 申請人:英特爾公司