多模基站、射頻單元及其實現方法
2023-06-23 05:28:41 2
專利名稱：多模基站、射頻單元及其實現方法
技術領域：
本發明涉及多制式移動通信技術，尤其涉及一種支持多種網絡制式的多模基站、 射頻單元及其實現方法。
背景技術：
傳統的移動通信網絡如全球移動通信系統(GSM)、碼分多址(CDMA)網絡、寬帶碼 分多址(WCDMA)網絡、時分同步碼分多址(TD-SCDMA)網絡均各自採用專用單模基站實現網 絡運營，這樣不可避免地會出現整個社會網絡資源重複建設、運營商居高不下的高資本性 支出(CAPEX)和高運營成本(OPEX)等問題。隨著移動通信技術向第四代(4G)移動通信技術長期演進(LTE)的演進和軟體無 線電技術的發展，各個運營商都面臨著多種網絡制式共存的網絡運營局面，在這種情況下， 支持多種網絡制式的多模基站應運而生。當前各個設備商都對多模基站給出了各自的目標 規劃，但是這些多模基站都只能使用各自公司的全套無線設備，而不能與運營商的現有設 備共存。如圖1所示，運營商現網無線基站側設備包括基帶單元(BBU) 1、射頻單元(RRU) 2 和天線3。如果運營商想把網絡升級到LTE，則一般會有兩種選擇一種是新建一套網絡 』另 一種是在原有網絡設備上進行升級。其中，新建網絡成本會很高，並且站點資源和頻點資源 有限，因此，運用商一般會選擇第二種解決方案。但是，由於無線基站側設備的接口並不完 全開放，所以，在原有網絡設備上進行升級目前看來就必須使用原設備商的設備，此時運營 商沒有選擇只能採購原設備商的設備，而這使採購成本比較高；更為嚴重的是，如果原設備 商不打算開發下一代通信設備，則運營商將面臨沒有新設備採購的局面。為了避免未來在 技術上落後於競爭對手，運營商最終不得不替換基站和基站控制器(BSC或RNC)等現有設 備，造成極大的浪費。
發明內容
有鑑於此，本發明的主要目的在於提供一種多模基站、射頻單元及其實現方法，能 夠實現與運營商現有設備的融合，有效降低運營商的採購成本。為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的—種射頻單元，具有至少兩路連接基帶單元的基帶-射頻接口 ；所述射頻單元，用 於標準化射頻單元與基帶單元之間的基帶_射頻接口，並根據基帶單元發來的操作控制消 息調用預先存儲在射頻單元中的射頻參數調整射頻參數。其中，該射頻單元進一步包括接口標準化模塊，用於標準化基帶_射頻接口 ；存儲模塊，用於存儲與各種網絡制式相對應的射頻參數配置資料庫；及智能化管理模塊，用於根據所述操作控制消息調用射頻參數配置資料庫中的射頻 參數調整射頻參數。
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其中，所述接口標準化模塊，具體用於通過採用標記語言來統一基帶單元和射頻 單元之間的操作維護接口的消息。其中，所述射頻參數配置資料庫中包括載波寬度、發射功率、削峰指標和數字預失 真指標。其中，所述調整射頻參數的規則為網絡制式優先制、或網絡制式比例分配製。一種射頻單元實現方法，包括在射頻單元上設置至少兩路連接基帶單元的基帶-射頻接口 ；標準化射頻單元與基帶單元之間的基帶-射頻接口 ；射頻單元根據基帶單元發來的操作控制消息調用預先存儲在射頻單元中的射頻 參數調整射頻參數。其中，所述標準化射頻單元與基帶單元之間的基帶-射頻接口具體為採用標記 語言來統一基帶單元和射頻單元之間的操作維護接口的消息。其中，在所述調整射頻參數之前，該方法進一步包括在射頻單元中存儲與各種網 絡制式相對應的射頻參數配置資料庫。其中，所述射頻參數配置資料庫中包括載波寬度、發射功率、削峰指標和數字預失 真指標。其中，所述調整射頻參數的規則為網絡制式優先制、或網絡制式比例分配製。一種多模基站，包括基帶單元和射頻單元；其中，射頻單元具有至少兩路基帶_射 頻接口，所述基帶_射頻接口用於與基帶單元連接；基帶單元，用於處理維護消息並將操作控制消息發送給射頻單元；射頻單元，用於標準化射頻單元與基帶單元之間的基帶_射頻接口，並根據基帶 單元發來的操作控制消息調用預先存儲在射頻單元中的射頻參數調整射頻參數。由以上技術方案可以看出，本發明通過將基站射頻部分的主控功能由BBU下移到 RRU,並通過標準化基帶_射頻接口以及提高RRU的智能化管理程度，使得本發明RRU能融 合不同設備商的BBU，支持不同設備商的BBU與本發明RRU的互連互通。在引入多模基站時， 只需替換運營商原有的RRU，而無需替換運營商原有的BBU，因此本發明在基本不改造運營 商現網設備的基礎上，有效降低了運營商的採購成本，並保持了業務的延續。
圖1為現有技術中無線基站側設備的結構示意圖；圖2為本發明RRU的結構示意圖；圖3為本發明無線基站側設備的結構示意圖；圖4為本發明RRU實現方法的流程示意圖。
具體實施例方式下面通過介紹現有多模基站不能相互兼容的原因，以清楚地說明本發明所做的改進。現有多模基站的BBU和RRU都是由同一個設備商設計並生產的，雖然BBU和RRU之 間已經採用了標準的公用無線接口(CPRI)，但是CPRI僅實現了基帶數據幀格式的標準化，而並未統一上層操作維護接口的消息。具體地說就是，每個設備商為自身的BBU和RRU定 義有一套消息交互的語言，而該消息交互語言不適用於其他設備商的BBU和RRU。另外，由於網絡層次的原因，基站的主控功能一般都由BBU實現，但是對於多設備 商共用射頻資源這種情況，如果每個BBU都去控制RRU，則會導致資源衝突甚至發生嚴重故
障；而且，不同設備商的BBU之間並沒有標準接口實現協商機制，也未定義基站間的標準接□。鑑於此，本發明提供一種RRU，該RRU具有至少兩路基帶-射頻接口，每路基帶-射 頻接口按照CPRI標準可以支持各種設備商、各種網絡制式的BBU;並且，本發明將基帶-射 頻接口進一步標準化，採用標記語言來統一 BBU和RRU之間操作維護接口的消息，這樣RRU 不僅能與不同設備商的BBU連接，而且能區分不同BBU各自支持哪種網絡制式。本發明中，還實現RRU的智能化管理，具體地說，是將操作維護消息分為兩種類 型維護消息和操作控制消息，對於維護消息，不同網絡制式的維護消息通過各自的BBU上 報給網絡的後臺，因為維護消息不涉及射頻參數的調整，所以彼此之間不會發生衝突；對於 操作控制消息，BBU將操作控制消息發送給RRU，由RRU根據該操作控制消息來完成射頻參 數的調整。在現有技術中，所有的操作維護消息都是由BBU處理的，而本發明中BBU將操作 維護消息中的操作控制消息下發給RRU，由RRU來自主完成射頻參數的調整，這樣就可以避 免資源衝突甚至發生嚴重故障。因此，本發明的核心思想是通過標準化基帶-射頻接口，以及將基站射頻部分的 主控功能由BBU下移到RRU，並提高RRU的智能化管理程度，使RRU能融合不同設備商的 BBU，從而保護運營商的投資。這裡，所述標準化基帶-射頻接口是指採用標記語言來統一 BBU和RRU之間操作 維護接口的消息；所述將主控功能由BBU下移到RRU，並提高RRU的智能化管理程度是指 BBU將操作控制消息下發給RRU，操作控制消息中攜帶有射頻參數調整命令，RRU根據射頻 參數調整命令來自主完成射頻參數的調整。以下對本發明的技術方案作進一步詳細說明。本發明提供一種RRU，該RRU具有至少兩路連接BBU的基帶-射頻接口，RRU用於 標準化RRU與BBU之間的基帶-射頻接口，並根據BBU發來的操作控制消息調用預先存儲 在RRU中的射頻參數調整射頻參數。其中，由於RRU具有至少兩路基帶_射頻接口，因此能同時接收兩個BBU的基帶數 據；並且，該BBU可以為不同設備商的且支持不同網絡制式的BBU。如圖2所示，該RRU 2'進一步包括接口標準化模塊21，用於標準化基帶-射頻 接口，具體地說，是通過採用標記語言來統一 BBU和RRU之間的操作維護接口的消息。其中，標記語言可以為可擴展標記語言(XML)。在可擴展標記語言中，預定義了上百個標記即參數欄位，如載波發射頻段、載波發 射頻點、載波發射起始頻率、載波發射帶寬、載波發射功率、接收帶寬、接收鏈路信號強度、 發射鏈路數量、接收鏈路數量、射頻單元溫度、射頻單元最高溫度、外部監控開關量狀態等 等，這些標記對於不同制式來說，有些是相同，有些是不同的。BBU和RRU可以使用多個標 記的組合來進行信息的交互，部分標記對於各種制式是通用的，部分標記是某些或某類制 式特有的。如載波發射功率、發射鏈路數量、接收鏈路數量等參數欄位對於各種制式是通用的，而載波發射帶寬對於各種制式是不同的，CDMA、WCDMA、GSM、TD-SCDMA等制式的載波寬 度是固定，在發送控制命令時，不需要這個參數欄位，而LTE、全球微波互聯接入(WiMax)制 式，其載波寬度是可變的，必須有這個參數欄位。在消息的內容部分既有通用的參數欄位， 也有專用的參數欄位。通過標記語言這種方式來統一成通用的消息。以下通過一個例子來說明如何採用XML統一 BBU和RRU之間的操作維護接口的消 息CDMA制式的BBU向RRU發送兩載波CDMA制式配置命令，一載波CDMA IX，佔用 800MHz頻段283頻點，1發兩收，機頂發射功率20W ；—載波CDMA EV-DO,佔用800MHz頻段 37頻點，1發兩收，機頂發射功率10W。l283</channel number)l</tx link)43dBm</tx top power〉2</rx link)l37</channel number)l</tx link〉40dBm2</rx link〉其中，band class欄位表示頻段，channel number欄位表示頻點數，tx link欄位 表示發射鏈路數量，tx top power欄位表示機頂發射功率，rx link欄位表示接收鏈路數量。LTE制式的BBU向RRU發送一載波LTE制式配置命令，一載波LTE，佔用800MHz頻 段，10M帶寬，兩發兩收，機頂發射功率20W。l</band class)10M</band width)2</tx link〉
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43dBm</tx top power〉2</rx link〉其中，band class欄位表示佔用的頻段，band width欄位表示帶寬，tx link欄位 表示發射鏈路數量，tx top power欄位表示機頂發射功率，rx link欄位表示接收鏈路數量。由以上例子可以看出，將各種網絡制式的BBU向RRU發送的消息均用XML來描述， 這樣就能使得RRU識別出各種網絡制式的配置命令，從而實現RRU與各種網絡制式的BBU 的融合。該RRU 2'進一步包括存儲模塊22，用於存儲與各種網絡制式相對應的射頻參 數配置資料庫。其中，射頻參數配置資料庫中包括載波寬度、發射功率、削峰指標和數字預失真指 標等射頻參數。該RRU 2'進一步包括智能化管理模塊23，用於根據所述操作控制消息調用射 頻參數配置資料庫中的射頻參數調整射頻參數。其中，調整射頻參數的規則為網絡制式優先制、或網絡制式比例分配製；並且，調 整射頻參數的規則可根據需要在後臺更改。本文中的後臺指BSC或RNC。網絡制式優先制具體為在實際調整射頻參數時，如果各種網絡制式的射頻參數 配置不發生衝突，則按照操作控制消息中攜帶的射頻參數調整命令來調整射頻參數；否則， 以某種網絡制式優先來調整射頻參數。其中，操作控制消息中攜帶的射頻參數調整命令有很多種，例如調整命令可以為 將載波寬度調整至某個範圍、或者將載波發射功率調整為某個數值等。此外，以哪種網絡制式優先來調整射頻參數可以根據實際需要預先設定。網絡制式上限分配製具體為在實際調整射頻參數時，如果各種網絡制式的射頻 參數配置不發生衝突，則按照操作控制消息中攜帶的射頻參數調整命令來調整射頻參數; 否則，以多種網絡制式按照各自比例分配來調整射頻參數。其中，多種網絡制式按照何種比例分配來調整射頻參數可以根據實際需要預先設定。此外，所述按照比例分配指不同網絡制式的同一類型的射頻參數按比例分配。例 如，在一個CDMA和LTE雙模基站中，將CDMA制式的載波寬度與LTE制式的載波寬度的分配 比例設為2 3。下面通過CDMA和LTE雙模基站這一具體實施例對本發明作進一步闡述。CDMA和LTE雙模基站包括一個RRU和兩個BBU，兩個BBU分別支持CDMA制式和 LTE制式；RRU具有兩路基帶-射頻接口，分別連接這兩個BBU。RRU中包括接口標準化模塊、存儲模塊和智能化管理模塊；其中，接口標準化模塊用於標準化基帶_射頻接口，即通過採用標記語言來統一支持 CDMA制式的BBU以及支持LTE制式的BBU和RRU之間的操作維護接口的消息。存儲模塊，用於存儲分別與CDMA網絡制式、LTE制式相對應的射頻參數配置資料庫。智能化管理模塊用於根據BBU發來的操作控制消息調用存儲模塊中的射頻參數 調整射頻參數，即不同BBU只需控制各自網絡制式的射頻參數，而由RRU來自主完成各種網 絡制式的射頻參數的調整。例如，支持CDMA制式的BBU欲調整某一載波的發射功率，則該BBU向RRU發送載 波發射功率調整消息，RRU在收到該載波發射功率調整消息之後，首先計算調整之後的總發 射功率，然後判斷調整之後的總發射功率是否超過額定發射功率，如果未超過，則RRU按照 實際需要調整該載波的發射功率；否則，根據預定的調整規則來完成發射功率的調整。預定的調整規則包括LTE制式或CDMA制式優先，或者兩種網絡制式按照一個固 定功率上限分配。例如假設預定的調整規則是以CDMA制式優先，RRU的額定發射功率為 80W,當前用於CDMA制式的發射功率為30W，用於LTE制式的發射功率為50W ；欲將CDMA制式 的發射功率調整為40W，由於調整之後的總發射功率超過額定發射功率，因此按照以CDMA 制式優先的調整規則，將用於CDMA制式的發射功率調整為40W，並將用於LTE制式的發射功 率調整為40W。又如假設CDMA制式與LTE制式的發射功率按照2 1分配，RRU的額定發射功 率為60W，當前用於CDMA制式的發射功率為20W，用於LTE制式的發射功率為20W ；如果欲將 CDMA制式的發射功率調整為60W，由於調整之後的總發射功率超過額定發射功率，因此按 照2 1的分配比例，將用於CDMA制式的發射功率調整為40W。如果用於LTE制式的發射 功率僅為IOW的情況；欲將CDMA制式的發射功率調整為60W，由於調整之後的總發射功率 超過額定發射功率，因此按照2 1的分配比例，同時考慮到僅可能利用RRU的發射功率， 可將用於CDMA制式的發射功率調整為50W。另外，如果要升級運營商的現網設備，則可以先移除原設備商的RRU 2，接著安裝 新設備商的RRU 2'和BBU 1'，並將原設備商和新設備商的BBU 1和BBU 1'通過光纖連 接到RRU 2'上，再下載安裝具有標準化基帶-射頻接口功能以及RRU智能化管理功能的 軟體，以完成雙模基站的升級，如圖3所示。其中，新設備商的RRU 2'即本發明所提供的 RRU。為獲得上文所述的RRU，本發明相應提供一種RRU的實現方法，如圖4所示，該方法 包括以下步驟步驟401，在RRU上設置至少兩路連接BBU的基帶-射頻接口。其中，BBU可以為不同設備商的且支持不同網絡制式的BBU。步驟402，標準化RRU和BBU之間的基帶-射頻接口。具體地說，是通過採用標記語言來統一 BBU和RRU之間的操作維護接口的消息，這 樣RRU不僅能與不同設備商的BBU連接並且能區分不同的BBU各自支持哪種網絡制式。步驟403，RRU根據BBU發來的操作控制消息調用預先存儲在RRU中的射頻參數調 整射頻參數。在調整射頻參數之前，該方法進一步包括在RRU中存儲與各種網絡制式相對應 的射頻參數配置資料庫。射頻參數配置資料庫中包括載波寬度、發射功率、削峰指標和數字預失真指標等 射頻參數。
另外，調整射頻參數的規則為網絡制式優先制、或網絡制式比例分配製。本發明還提供一種多模基站，該多模基站包括BBU和RRU。其中，RRU具有至少兩 路基帶_射頻接口，該基帶_射頻接口用於與BBU連接；BBU，用於處理維護消息並將操作控制消息發送給RRU ；RRU，用於標準化RRU與BBU之間的基帶-射頻接口，並根據BBU發來的操作控制 消息調用預先存儲在RRU中的射頻參數調整射頻參數。以上所述，僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍。
權利要求
一種射頻單元，其特徵在於，該射頻單元具有至少兩路連接基帶單元的基帶 射頻接口；所述射頻單元，用於標準化射頻單元與基帶單元之間的基帶 射頻接口，並根據基帶單元發來的操作控制消息調用預先存儲在射頻單元中的射頻參數調整射頻參數。
2.根據權利要求1所述的射頻單元，其特徵在於，該射頻單元進一步包括接口標準化模塊，用於標準化基帶_射頻接口 ；存儲模塊，用於存儲與各種網絡制式相對應的射頻參數配置資料庫；及智能化管理模塊，用於根據所述操作控制消息調用射頻參數配置資料庫中的射頻參數 調整射頻參數。
3.根據權利要求2所述的射頻單元，其特徵在於，所述接口標準化模塊，具體用於通過 採用標記語言來統一基帶單元和射頻單元之間的操作維護接口的消息。
4.根據權利要求2或3所述的射頻單元，其特徵在於，所述射頻參數配置資料庫中包括 載波寬度、發射功率、削峰指標和數字預失真指標。
5.根據權利要求2或3所述的射頻單元，其特徵在於，所述調整射頻參數的規則為網絡 制式優先制、或網絡制式比例分配製。
6.一種射頻單元實現方法，其特徵在於，該方法包括
7.根據權利要求6所述的射頻單元實現方法，其特徵在於，所述標準化射頻單元與基 帶單元之間的基帶_射頻接口具體為採用標記語言來統一基帶單元和射頻單元之間的操 作維護接口的消息。
8.根據權利要求6或7所述的射頻單元實現方法，其特徵在於，在所述調整射頻參數之 前，該方法進一步包括在射頻單元中存儲與各種網絡制式相對應的射頻參數配置資料庫。
9.根據權利要求8所述的射頻單元實現方法，其特徵在於，所述射頻參數配置資料庫 中包括載波寬度、發射功率、削峰指標和數字預失真指標。
10.根據權利要求6或7所述的射頻單元實現方法，其特徵在於，所述調整射頻參數的 規則為網絡制式優先制、或網絡制式比例分配製。
11.一種多模基站，其特徵在於，該多模基站包括基帶單元和射頻單元；其中，射頻單 元具有至少兩路基帶-射頻接口，所述基帶-射頻接口用於與基帶單元連接；基帶單元，用於處理維護消息並將操作控制消息發送給射頻單元；射頻單元，用於標準化射頻單元與基帶單元之間的基帶-射頻接口，並根據基帶單元 發來的操作控制消息調用預先存儲在射頻單元中的射頻參數調整射頻參數。
全文摘要
本發明公開了一種射頻單元，該射頻單元具有至少兩路連接基帶單元的基帶-射頻接口；所述射頻單元，用於標準化射頻單元與基帶單元之間的基帶-射頻接口，並根據基帶單元發來的操作控制消息調用預先存儲在射頻單元中的射頻參數調整射頻參數。本發明還公開了一種射頻單元實現方法及多模基站。採用本發明能夠實現與運營商的現有設備融合，有效降低運營商的採購成本。
文檔編號H04W88/08GK101965070SQ20091015827
公開日2011年2月2日 申請日期2009年7月23日 優先權日2009年7月23日
發明者楊朝暉 申請人:中興通訊股份有限公司