在分布式無線電基站的內部接口上的各種協議的封裝的製作方法

2023-06-12 18:05:21

專利名稱：在分布式無線電基站的內部接口上的各種協議的封裝的製作方法
技術領域：
本申請涉及無線電信中牽涉到的無線電接入網，具體地，涉及無線電基站的內部接口(諸如通用公共無線電接口(CPRI))，該內部接口把無線電基站的無線電設備部分連結到基站的無線電設備控制部分。
相關技術和其它考慮在典型的蜂窩無線系統中，無線電用戶設備單元(UE)經由無線電接入網(RAN)與一個或多個核心網通信。用戶設備單元(UE)可以是諸如行動電話(「蜂窩」電話)的移動站和具有移動終端的筆記本電腦，因此例如可以是可攜式、袋裝、手持、計算機包括的、或車載的行動裝置，它們與無線電接入網通信話音和/或數據。替換地，無線電用戶設備單元可以是固定的無線設備，例如，固定的蜂窩設備/終端，它們是無線局域環路等等的一部分。
無線電接入網(RAN)覆蓋被劃分成小區區域的地理區域，每個小區區域由無線電基站提供服務。小區是其中由基站站點處的無線電設備提供無線覆蓋的地理區域。每個小區由在該小區中廣播的唯一標識所識別。無線電基站通過空中接口(例如，射頻)與在基站範圍內的用戶設備單元(UE)通信。在無線電接入網中，典型地把幾個基站連接到(例如，通過地面線路或微波)一個被稱為基站控制器(BSC)或無線網控制器(RNC)的控制節點。控制節點監管和協調連接到它的多個無線電基站的各種活動。無線網控制器典型地被連接到一個或多個核心網。
無線電接入網的一個例子是通用移動電信(UMTS)地面無線電接入網(UTRAN)。UMTS是第三代系統，它至少在某些方面建立於在歐洲開發的被稱為全球移動通信系統(GSM)的無線接入技術上。UTRAN基本上是提供寬帶碼分多址(WCDMA)給用戶設備單元(UE)的無線電接入網。
在許多無線電接入網中，無線電基站是集中的節點，基本上大多數部件都位於集中的地點。在將來的移動網中，如果無線電基站被配置以更加分布的體系結構，則運營商可被提供更多的靈活性。例如，分布式無線電基站可以採取一個或多個無線電設備部分的形式，其中它們可通過無線電基站內部接口被連結到無線電設備控制部分。
連結無線電基站無線電設備部分到無線電基站無線電設備控制部分的無線電基站內部接口的例子是通用公共無線電接口(CPRI)。在通用公共無線電接口技術規範版本1.0(2003年9月26日)和版本1.1(2004年5月10日)中描述了通用公共無線電接口(CPRI)，這些規範整體地在此引用以供參考。
通用公共無線電接口(CPRI)是以每WCDMA碼片周期一幀地來時間復用的，即以3.84M幀/s的幀速率時間復用的。每個CPRI幀可以載送一個或多個樣本。但其它協議，即不同於WCDMA的協議，具有其它的幀或碼片速率。通用公共無線電接口(CPRI)因此不鼓勵傳遞用於其它協議的樣本。
所以，所需要的和本發明的目的是，用於使得無線電基站節點的內部接口與不同的協議兼容的技術。

發明內容
無線電基站具有連接無線電設備(RE)和無線電設備控制器(REC)的內部接口。示例性無線電設備(RE)和無線電設備控制器(REC)的其中至少一個並且優選地是兩個都包括成幀器，它可被控制來在內部接口上傳送不同協議的樣本。成幀器使得易於(1)在內部接口上時間復用數目為N的第一協議的幀；(2)把數目為L的第二協議的樣本插入到數目為M的第一協議的幀中；以及(3)把填充樣本插入到第一協議的、不包括第二協議樣本的每個幀中。第一協議具有一幀速率；第二協議具有不同於第一協議的幀速率的樣本速率，以及N大於L和M。
在說明的、代表性的、非限制的示例性模式中，內部接口是通用公共無線電接口(CPRI)，以及第一協議的幀速率是3.84M幀/秒。
在第一個這樣的示例性模式中，第二協議(例如，CDMA 2000)的樣本速率是3.6864M碼片/秒，以及N是25、L與M是24。
在第二個示例性模式中，第二協議(例如，CDMA One)的樣本速率是1.2288M碼片/秒，以及N是25、L是8。作為這個第二模式的一個實現，M是8，以及數目為M的第一協議的幀是第一、第四、第七、第十、第十三、第十六、第十九和第二十二幀。
在第三個示例性模式中，第二協議(例如，CDMA One)的樣本速率是1.2288M碼片/秒，以及成幀器對於數目為K的載波使用第二協議，由此用於第二協議的每個載波的樣本被包括在數目為M/K的第一協議的幀中。作為這個第三模式的一個實現，K是3、N是25以及M是24。
在第四個示例性模式中，第二協議(例如，CDMA One)的樣本速率是1.2288M碼片/秒，以及第二協議的每個樣本具有數目為J的比特。成幀器把每第二協議樣本的數目為J的比特包括在數目為F的第一協議的幀中，J和F是整數。在第四模式的一個示例性實現中，N是25，L是8；J是14，F是3，以及數目為M的第一協議的幀的其中至少某些幀具有J/F比特。
在任何示例性模式中，填充樣本可包括未解譯的信息或與第二協議有關的信息。例如，填充樣本可包括對於數目為L的第二協議的樣本的奇偶校驗值。
在另一個實施例和操作方法中，在分布式無線電基站中，無線電設備控制器(REC)把不同的載波加起來，以及在內部接口上傳遞寬帶信號。


圖1是分布式無線電基站的示例性實施例的示意圖。
圖2是對於在無線電設備控制器(REC)22與無線電設備(RE)24之間的接口的協議總貌的簡圖。
圖3A是對於在分布式基站的內部接口上使用的一個示例性數據速率的基本幀結構的簡圖。
圖3B是一個示例性實現的超高幀(hyperframe)結構的簡圖。
圖3C是圖3B的一部分的放大圖。
圖4是所選的圖1的分布式無線電基站的示例性無線電設備(RE)部分方面的示意圖。
圖5是所選的圖1的分布式無線電基站的示例性無線電設備控制器(REC)部分方面的示意圖。
圖6是所選的用於無線電設備控制器(REC)或無線電設備(RE)的成幀器方面的示意圖。
圖7是在內部接口上傳送不同協議的樣本的第一模式的簡圖。
圖8是在內部接口上傳送不同協議的樣本的第二模式的簡圖。
圖9是在內部接口上傳送不同協議的樣本的第三模式的簡圖。
圖10是在內部接口上傳送不同協議的樣本的第四模式的簡圖。
圖11是分布式無線電基站的示意圖，其中無線電設備控制器(REC)把不同的載波加起來以及在內部接口上傳遞寬帶信號。
圖12是顯示具有無線電設備的級聯的分布式無線電基站的示例性實施例的的簡圖。
圖13A是顯示連接無線電設備控制器(REC)和無線電設備(RE)的幾個內部接口物理鏈路的簡圖。
圖13B是顯示由一個無線電設備控制器(REC)提供服務的幾個無線電設備實體(RE)的簡圖。
具體實施例方式
為了解釋而不是限制的目的，在以下的說明中闡述具體的細節，諸如具體的體系結構、接口、技術等等，以便提供對於本發明的透徹的了解。然而，本領域技術人員將會看到，本發明可以在與這些具體細節不同的其它實施例中實行。在其它的例子中，熟知的設備、電路和方法的詳細說明被省略，以免由於不必要的細節而模糊了對本發明的說明。而且，在某些圖上顯示了單獨的功能塊。本領域技術人員將會看到，這些功能可以通過使用單獨的硬體電路、使用結合適當編程的數字微處理器或通用計算機而起作用的軟體、使用專用集成電路(ASIC)、和/或使用一個或多個數位訊號處理器(DSP)而被實現。
圖1顯示了分布式無線電基站20的示例性實施例。無線電基站20包括無線電設備控制器(REC)22和無線電設備(RE)24兩者。無線電設備控制器(REC)22和無線電設備(RE)24通過內部接口26進行連接。在這裡描述的示例性實現中，內部接口26是CPRI鏈路。從通用公共無線電接口技術規範版本1.0(2003年9月26日)和版本1.1(2004年5月10日)中，可對無線電基站20和採取CPRI鏈路形式的內部接口26的結構和操作的細節進行了解，這些技術規範版本整體地在此引用以供參考。與技術規範中一樣，這裡的說明是基於UMTS(通用移動電信系統)命名法。然而，無線電基站20和內部接口26可按照其它無線電標準運行。
無線電設備控制器(REC)22和無線電設備(RE)24可以被物理地分離(即無線電設備(RE)24可以接近於天線，而無線電設備控制器(REC)22可以位於能方便地接入的地點)。替換地，無線電設備控制器(REC)22和無線電設備(RE)24這兩者在傳統的無線電基站設計中可以被放置在一起。
如圖1所示，無線電設備控制器(REC)22提供經由Iub接口30(用於UMTS無線電接入網)朝向未例示的無線網控制器的接入。基本上，無線電設備控制器(REC)22參與Iub輸送和Iub協議、節點B(基站)控制和管理、以及數字寬帶處理。對於下行鏈路(即從無線電設備控制器(REC)22到無線電設備(RE)24)，無線電設備控制器(REC)22操控諸如象信道編碼、交織、擴頻、擾碼、物理信道的相加、控制每個物理信道的發射功率、幀和時隙信號生成(包括時鐘穩定性)這樣的操作。對於上行鏈路(即從無線電設備(RE)24到無線電設備控制器(REC)22)，無線電設備控制器(REC)22操控諸如象信道解碼、解交織、解擴、解擾、信號分發到信號處理單元、對於發射功率控制的反饋信息的檢測、和信號幹擾比測量這樣的操作。
無線電設備(RE)24用作為到用戶設備的空中接口32(在UMTS網絡中空中接口被稱為Un接口)。用戶設備單元或移動站在圖1上未示出。無線電設備(RE)24提供諸如濾波、調製、頻率轉換和放大這樣的模擬和射頻功能。對於下行鏈路，無線電設備(RE)24執行諸如數字-模擬轉換、上變頻、每個載波的接通/關斷控制、載波復用、功率放大和限制、天線監管和RF濾波這樣的操作。對於上行鏈路，無線電設備(RE)24執行諸如模擬-數字轉換、下變頻、自動增益控制、載波解復用、低噪聲放大和RF濾波這樣的操作。
因此，無線電設備控制器(REC)22包括數字基帶域的無線電功能，而無線電設備(RE)24包含模擬射頻功能。在這兩個部件之間的功能上的分割以可以規定基於同相和正交(IQ)數據的普通接口的方式完成。
通用公共無線電接口技術規範版本1.0(2003年9月26日)和版本1.1(2004年5月10日)定義了用於物理層34(層1)和數據鏈路層36(層2)的協議。層1定義了例如電特性、光特性、不同的數據流的時分復用、和低級別信令。層2定義了媒體接入控制、流量控制以及控制和管理信息流的數據保護。
通用公共無線電接口技術規範版本1.0(2003年9月26日)和版本1.1(2004年5月10日)還描述了四個協議數據平面控制平面、管理平面、用戶平面和同步。這四個協議數據平面圖示於圖2中。
控制平面牽涉到用於呼叫處理的控制數據流。管理平面載送用於操作、行政管理、和維護CPRI鏈路和無線電設備(RE)24的管理信息。在具有無線電設備控制器(REC)22和無線電設備(RE)24的控制和管理實體之間交換控制和管理數據，並且其被給予較高的協議層。控制和管理平面被映射到CPRI鏈路上的單個信息流。
用戶平面涉及必須從無線電基站傳遞到移動站以及相反傳遞的數據。用戶平面數據以由圖2中方塊40所代表的同相和正交(IQ)調製數據(數字基帶信號)的形式被輸送。將經由一個物理CPRI鏈路26發送幾個IQ數據流。每個IQ數據流反映用於某一載波的某一天線-所謂的天線-載波(AxC)-的數據。通常，與具體的協議無關，一個天線-載波是在一個獨立天線單元上接收或發射一個載波所必須的數字基帶(IQ)U平面數據的總量。AxC容器包含在一個UMTS碼片持續時間內的一個AxC的IQ樣本。在用戶平面上的每個流保留每幀一確定的比特欄位，其被表示為AxC載波。當內部接口26是CPRI接口時，AxC容器包含在UTRA-FDD載波中的碼片的樣本。
同步關係到在無線電設備控制器(REC)22與無線電設備(RE)24之間傳遞同步和定時信息的數據流。同步數據被用於8B/10B編碼器的對準以及對碼片、超高幀、無線電幀邊界和相關的幀編號的檢測。
圖2中方塊42所描繪的帶內信令是與鏈路有關的信令信息，以及它由物理層直接輸送。這個信息是對於例如系統啟動、層1鏈路維護、以及傳遞與層1用戶數據有直接時間關係的時間關鍵信息所需要的。
圖2的方塊44顯示了廠商特定的信息，即被保留用於廠商特定信息的信息流。
有用於所有的協議數據平面層2服務的服務接入點(SAP)，它們被用作為用於性能測量的參考點。如圖1所示，對於無線電設備控制器(REC)22和無線電設備(RE)24這兩者，有分別用於該控制與管理平面、同步平面、和用戶平面的服務接入點SAPCM，SAPS，和SAPIQ。
因此，除了用戶平面數據(IQ數據)以外，必須在無線電設備控制器(REC)22和無線電設備(RE)24之間交換控制與管理以及同步信號。所有的信息流通過使用適當的層1和層2協議被復用在數字串行通信線路上。不同的信息流經由適當的服務接入點(SAP)可接入到層2。這些信息流定義了通用公共無線電接口。
不同天線載波的IQ數據通過時分復用方案被復用在構成內部接口26的電或光傳輸線路上。控制和管理數據或是作為帶內信令(用於時間關鍵信令數據)被發送，或是通過駐留在適當的層2協議之上的層3協議(通用公共無線電接口技術規範版本1.0(2003年9月26日)和版本1.1(2004年5月10日)未規定的)被發送。兩個不同的層2協議-在圖2上分別表示為46和48的高數據級別鏈路控制(HDLC)和乙太網-由CPRI支持。這些附加的控制和管理數據與IQ數據進行時間復用。最後，附加的時隙可用於任何類型的廠商特定信息的傳遞(方塊42)。
在無線電基站20的內部接口26上的信息流是以幀進行載送的。在與通用公共無線電接口技術規範版本1.0(2003年9月26日)和版本1.1(2004年5月10日)可兼容的示例性實現中，基本幀的長度是1Tchip＝1/3.84MHz＝260.416667ns。如圖3A所示，對於這樣的可兼容的實現，基本幀由具有索引W＝0…15的16個字組成。基本幀的1/16的、索引W＝0的字被用於一個控制字。字的長度T取決於總的數據速率。通用公共無線電接口技術規範版本1.0(2003年9月26日)和版本1.1(2004年5月10日)定義了三個可替換的數據速率，每個具有不同的字長度614.4Mbit/s(字長度T＝8)；1228.8Mbit/s(字長度T＝16)；和2457.6Mbit/s(字長度T＝32)。圖3A圖示了對於614.4Mbit/s的總數據速率的幀結構。
通用公共無線電接口技術規範版本1.0(2003年9月26日)和版本1.1(2004年5月10日)還定義了一種超高幀結構，它分級地嵌入在基本幀與UMTS無線電幀之間，如圖3B所示。在圖3B上，Z是超高幀編號；X是在超高幀內的基本幀編號；W是一個基本幀內的字編號；以及Y是一個字內的字節編號。控制字被定義為具有排位W＝0的字。在一個字內的每個比特可以用索引B被尋址，其中B＝0是BYTE Y＝0的LSB，B＝8是BYTEY＝1的LSB，B＝16是BYTE Y＝2的LSB，以及B＝24是BYTE Y＝3的LSB。
圖4顯示了示例性無線電設備(RE)24的有關的基本方面，無線電設備(RE)24包括成幀器50，它最終被連接到內部接口26，即CPRI接口。成幀器50結合無線電設備(RE)24的CPU或處理器52一起進行工作。處理器52執行控制軟體(SW)54，控制軟體(SW)54支配例如成幀器50的操作，以及終結朝向無線電設備控制器(REC)22的應用層通信。另外，無線電設備(RE)24包括多個發射機(諸如發射機601和發射機60a)和多個接收機(諸如接收機621和62b)。發射機60和接收機62可以是單標準或多標準的。每個發射機60和每個接收機62被連接到相應的天線64(它不同於無線電設備(RE)24且不構成無線電設備(RE)24)。成幀器50被連接來把從內部接口26得到的有用負荷信息轉發到每個發射機60(如由以實心箭頭終結的線所示的)，並且接收來自每個接收機62的信息，該信息將在內部接口26上從無線電設備(RE)24轉發到無線電設備控制器(REC)22(又如由以實心箭頭終結、但具有朝向而不是遠離成幀器50的相反方向的線所指示的)。處理器52被連接來發送控制信息或控制信號到成幀器50、發射機60和接收機62中的每一個(如由以非實心箭頭終結的線所示的)。
圖5顯示了示例性無線電設備控制器(REC)22的有關的基本方面，無線電設備控制器(REC)22包括成幀器70，它最終被連接到內部接口26，即CPRI接口。成幀器70結合無線電設備控制器(REC)22的CPU或處理器72一起進行工作。處理器72執行控制軟體(SW)74，控制軟體(SW)74支配例如成幀器70的操作。另外，無線電設備控制器(REC)22包括信號處理單元，其在圖5上共同地表示為76。圖5的無線電設備控制器(REC)22被顯示為操控在下行鏈路(DL)上的天線載波(AxC)AxC1和AxC c、以及在上行鏈路(UL)上的天線載波(AxC)AxC 1和AxC d。
如上所述，通用公共無線電接口(CPRI)是以每WCDMA碼片周期一幀地來時間復用的，即以3.84M幀/s的幀速率時間復用的，每個CPRI幀載送一個或多個樣本。但其它協議，即與WCDMA不同的協議，具有其它的幀或碼片速率。正如現在解釋的，本發明使得通用公共無線電接口(CPRI)易於包容其它協議的樣本的傳遞。
有利地，示例性無線電設備控制器(REC)22和無線電設備(RE)24的其中至少一個並且優選地是兩個都包括成幀器(例如分別是成幀器50和成幀器70)，它們被控制來在內部接口26上傳送不同協議的樣本。作為總的法則，成幀器50和成幀器70這兩者使得易於(1)在內部接口上時間復用數目為N的第一協議的幀；(2)把數目為L的第二協議的樣本插入到數目為M的第一協議的幀中；以及(3)把填充樣本插入到第一協議的、不包括第二協議樣本的每個幀中。第一協議具有幀速率；第二協議具有樣本速率，以及N大於L和M，L、M和N都是整數。
下文中描述各種代表性的、非限制性的在內部接口26上傳送不同協議的樣本的示例性模式，內部接口26是通用公共無線電接口(CPRI)以及第一協議的幀速率是3.84M幀/秒。因此，CPRI具有正好與WCDMA碼片速率相同的幀速率。應當看到，本發明的原理不限於通用公共無線電接口(CPRI)，而是可應用於分布式基站的任何內部接口26。
圖7圖示了在內部接口26上傳送不同協議的樣本的第一示例性模式。在第一示例性模式中，第二協議是CDMA 2000，其碼片速率(即樣本速率)是3.6864M碼片/秒。在這個第一模式中，N是25，以及L與M是24。因此，在這個第一模式中，24個CDMA 2000樣本801被插入到24個CPRI幀中，每個碼片(即每個幀)一個樣本801，正如圖7中的、具有描繪樣本801的內部實心方塊的那些幀所表示的。最後的CPRI幀(碼片)不包含CDMA 2000樣本801，而替代地是一個承載填充樣本的填充幀。也就是，在該最後的CPRI幀中，相應的AxC容器包含填充。
因此，在第一模式中，為了在CPRI接口26上傳遞CDMA2000，額外的樣本以每24個CDMA 2000樣本一個額外樣本的比率被插入。CDMA 2000載波可以在傳遞WCDMA載波的同時在接口上被傳遞，致使內部接口26成為多標準接口。
正如在這裡描述的其它模式中那樣，填充樣本可包括未解譯的信息或與第二協議有關的信息。例如，填充樣本可包括對於數目為L的第二協議的樣本的奇偶校驗值。
圖8圖示了在內部接口26上傳送不同協議的樣本802的第二示例性模式。在第二示例性模式中，第二協議是CDMA One(例如，IS-95)，其碼片速率(即樣本速率)是1.2288M碼片/秒。在這個第二模式中，N是25，以及L是8。因此，在這個第二模式中，8個CDMA One樣本802被插入到8個CPRI幀中，在這8個所牽涉到的CPRI幀中每個碼片(即每個幀)一個樣本802，正如圖8中的、具有描繪樣本802的內部實心方塊的那些幀所表示的。作為這個第二模式的一個實現，如圖8所示，M是8，宿有第二協議樣本的第一協議的幀是第一、第四、第七、第十、第十三、第十六、第十九和第二十二第一協議幀。在圖8的圖示中，用於十七個第一協議幀的AxC容器包含填充。
第二模式(CDMA One(例如，IS-95))的技術也可被利用於CDMA 20001x，CDMA 2000 1x使用與CDMA One相同的碼片速率(例如，樣本速率)。
圖9圖示了在內部接口26上傳送不同協議的樣本803-1、803-2和803-3的第三示例性模式。正如在第二模式中那樣，在第三示例性模式中，第二協議是CDMA One(例如，IS-95)，其碼片速率(即樣本速率)是1.2288M碼片/秒。在第三示例性模式中，成幀器50和成幀器70對於數目為K的載波使用第二協議。具體地，第二協議的數目為K的載波中的每個載波的樣本被包括在數目為M/K的第一協議的幀中。
在說明的、非限制的例子中，其中有三個載波(K＝3)，以及其中N是25和M是24，每個載波使用每第三個第一協議幀。圖9圖示了第二協議的第一載波，它具有八個樣本803-1(在第一協議幀1，4，7，10，13，16，19和22中)；第二協議的第二載波，它具有八個樣本803-2(在第一協議幀2，5，8，14，14，17，20和23中)；以及第二協議的第三載波，它具有八個樣本803-3(在第一協議幀3，6，9，12，15，18，21和24中)；接著是在最後的第一協議幀中的填充樣本。這個第三示例性模式因此圖示了在內部接口26上交織第二協議載波的例子。這三個第二協議載波適應於與第一協議(例如，用於WCDMA)的一個載波相同的空間中。
圖10圖示了在內部接口26上傳送不同協議的樣本804的第四示例性模式。正如在第二模式和第三模式中那樣，在第四示例性模式中，第二協議是CDMA One(例如，IS-95)，其碼片速率(即樣本速率)是1.2288M碼片/秒。在第四示例性模式中，成幀器50和成幀器70把每個第二協議樣本的數目為J的比特包括在數目為F的第一協議的幀中，J和F是整數。在圖10所示的第四模式的具體示例性實現中，N是25，L是8；J是14，以及F是3。
因此，第四模式的技術是把每個樣本804再劃分成約F數目(例如3)個部分，以及在每個第一協議(CPRI)基本幀中傳遞約1/F(例如，1/3)樣本。對CPRI速率的選用是通過添加某些填充比特而完成的。第四模式的一個實現是把每個第二協議樣本的數目為J的比特映射成數目為F的第一協議幀，其中AxC容器尺寸是至少J/F四捨五入到的最接近的偶數(這樣，AxC容器總是具有偶數長度)。最後的第一協議幀的AxC容器則不載送任何信息。
例如，如果每個第二協議樣本的比特數是14(J＝14)，則每個第二協議樣本804可被分割到三個AxC容器中，每個AxC容器具有6比特長度，這三個AxC容器優選地被插入到三個接連的第一協議幀中，第二協議樣本804的最初6個比特被包括在第一個第一協議幀中(例如，第一協議幀821)，第二協議樣本804的接下來的6個比特被包括在第二個第一協議幀中(例如，第一協議幀822)，以及第二協議樣本804的最後兩個比特被包括在第三個第一協議幀中(例如，第一協議幀823)。
這裡描述的設備和方法使得有可能對於其它協議，比如對於CDMA2000，使用諸如CPRI的內部接口26，由此致使內部接口26用於多標準用途。諸如在第三示例性模式中所描述的交織技術允許在接口上也傳遞另外的標準，諸如GSM和CDMA One。有利地，所有的示例性模式和解決方案都牽涉到最小化的排隊。
使得易於在內部接口26上傳輸不同協議樣本的無線電設備(RE)24的成幀器50和無線電設備控制器(REC)22的成幀器70的所選方面圖示於圖6。每個成幀器50和成幀器70被顯示為結合以下部件一起工作，即內部接口入緩衝器84(例如，CPRI入緩衝器)；內部接口出緩衝器86；和基本幀計數器88。成幀器被顯示為對於每個天線載波(AxC)具有用於操控不同協議或模式的邏輯90。成幀器一次只操控一個塊為活動的，該塊由控制軟體(SW)選擇。
無線電設備控制器(REC)22決定無線電設備(RE)24將傳送和接收什麼標準，即在內部接26上將採用什麼協議標準。無線電設備控制器(REC)22然後發送一個命令到無線電設備(RE)24，以便開始傳送載波和/或開始接收載波。該命令包括對於傳送和接收要使用什麼頻率和使用什麼標準的指示。無線電設備控制器(REC)22和無線電設備(RE)24的成幀器50和成幀器70分別按照所選取的協議標準編碼/提取樣本。取決於由無線電設備控制器(REC)22已選取的特定的協議標準(諸如象脈衝整形濾波)，在無線電設備控制器(REC)22和無線電設備(RE)24處可以執行許多其它操作。關於編碼和提取，無線電設備控制器(REC)22採樣RF信號並進行適當的濾波，然後按照選擇的方案簡單地映射該樣本。無線電設備(RE)24按照所選擇的方案提取樣本，然後象來自該標準的任何其它樣本一樣地處置它們。對於每個協議標準，有處於已知速率的樣本流。這個流在內部接26上被編碼，在某種意義上這給出了最小的額外延時和最小的複雜性。
在無線電設備(RE)24中，由處理器52執行的控制軟體(SW)54按照在內部接口26上從無線電設備控制器(REC)22處接收的命令中所規定的標準和特定的CPRI格式來配置發射機60、接收機62和成幀器50中的每一個。同樣地，在無線電設備控制器(REC)22中，由處理器72執行的控制軟體(SW)74按照使用於每個天線載波的標準和特定的CPRI格式、基於在該時刻想要的配置來配置信號處理單元76和成幀器70。基於為每個天線載波所選擇的標準，成幀器70在CPRI格式與適用於發射機/接收機的格式之間轉換。
在圖11所示的另一個實施例和工作模式中，通過在無線電設備控制器(REC)22中把不同的載波加起來並且在內部接口26上傳遞寬帶信號，數據可以在無線電設備控制器(REC)22與無線電設備(RE)24之間被傳遞。例如，如果在5MHz頻譜上有6個GSM載波，則可以在無線電設備控制器(REC)22中生成5MHz頻譜並且將其作為單個樣本流在內部接口26上進行傳遞。
在圖11上，發射機6011和接收機6211具有寬帶特性(例如，可以傳送或接收一個以上的信道)，並且發射機6011是多載波發射機。窄帶載波在無線電設備控制器(REC)22中由數字上變頻器和加法器92進行數字上變頻，以及在無線電設備控制器(REC)22中由數字下變頻器和加法器93進行數字下變頻。圖11顯示了具有在任意帶寬與基於3.84MHz的帶寬之間進行變換的分開的功能塊的普通實施例。這些塊被表示為再採樣器(resampler)，因為它們的基本任務是藉助於信號處理而在進入的和外出的信號之間改變樣本速率，以及這些塊存在於上行鏈路(95，97)和下行鏈路(91，96)上。通過使上變頻器92、下變頻器93、發射機60和接收機62基於3.84MHz的倍數，這些功能塊可以作為單獨的塊而被去除。
作為一般的(非最佳化的)解決方案的例子，六個200kHz載波可被放置在5MHz頻譜上。5MHz基帶信號被再採樣(由再採樣器95進行)成基於3.84MHz的頻率。也就是，5MHz頻譜通過3*3.84＝11.52MHz被採樣，每個基本幀形成三個樣本。在接口26上的相應的AxC容器因此具有3*樣本尺寸的尺寸。相應的相反功能由再採樣器96執行，它把信號變換回5MHz基帶信號的原先的樣本速率。在該一般解決方案的上行鏈路上，再採樣在RE的再採樣器97中執行，在接口26上傳遞，然後在REC中由再採樣器95再次進行採樣。進一步最佳化的，發射機60的D/A轉換器和接收機62的A/D轉換器應當工作在11.52MHz，以及數字上變頻器92和下變頻器93也應當工作在11.52MHz。這樣再採樣器91、95、96和97將是捨棄的。
圖12顯示了示例性分布式無線電基站2012，它具有無線電設備的級聯。在圖12的示例性實施例中，無線電設備控制器(REC)2212通過內部接口26被連接到第一無線電設備(RE)2412-1。第一無線電設備(RE)2412-1利用諸如WCDMA的第一協議。第一無線電設備(RE)2412-1通過鏈路99被連接到第二無線電設備(RE)2412-2。第二無線電設備(RE)2412-2利用諸如CDMA 2000的第二協議。在圖12的實施例中，同一內部接口26被使用來把CDMA 2000天線-載波傳遞到第二無線電設備(RE)2412-2以及把WCDMA天線-載波傳遞到第一無線電設備(RE)2412-1。通過參閱題目為「Interface，Apparatus，and Method for Cascaded RadioUnits in a Main-Remote Radio Base Station(用於主遠程無線電基站中級聯的無線電單元的接口、設備和方法)」的美國專利申請60/520,364，可對無線電設備(RE)的級聯進行了解，該專利申請在此引用以供參考。
本發明是在其中一個無線電設備控制器(REC)22和一個無線電設備(RE)24通過單個CPRI物理鏈路被連接的基本配置中被描述的。本發明不限於這種配置，而是應當理解為被擴展到其它配置，包括但不限於在通用公共無線電接口技術規範版本1.0(2003年9月26日)和版本1.1(2004年5月10日)中描述的那些配置。例如，如圖13A所示，本發明可以在其中可使用幾個CPRI物理鏈路來增強對於牽涉到許多天線和載波的大型系統配置所需要的系統容量的配置中被實施。而且，如圖13B所示，幾個無線電設備實體可以由一個無線電設備控制器(REC)22提供服務。
雖然本發明是結合當前被認為是最實際和最優選的實施例來進行描述的，但應當看到，本發明不限於所公開的實施例，而相反地，本發明打算覆蓋各種修改和等價物安排。
權利要求
1.一種操作具有連接無線電設備(22)和無線電設備控制器(24)的內部接口(26)的無線電基站(20)的方法，該方法的特徵在於在內部接口(26)上時間復用數目為N的第一協議的幀，該第一協議具有一幀速率；把數目為L的第二協議的樣本插入到數目為M的第一協議的幀中，第二協議具有不同於第一協議的幀速率的樣本速率，N大於L和M，以及L、M和N都是整數；把填充樣本插入到第一協議的、不包括第二協議樣本的每個幀中。
2.權利要求1的方法，其中內部接口(26)是通用公共無線電接口(CPRI)，其中第一協議的幀速率是3.84M幀/秒；其中第二協議的樣本速率是3.6864M碼片/秒；其中N是25；以及其中L與M是24。
3.權利要求1的方法，其中內部接口(26)是通用公共無線電接口(CPRI)，其中第一協議的幀速率是3.84M幀/秒；以及其中第二協議的樣本速率是1.2288M碼片/秒。
4.權利要求1的方法，其中內部接口(26)是通用公共無線電接口(CPRI)，其中第一協議的幀速率是3.84M幀/秒；其中第二協議的樣本速率是1.2288M碼片/秒；以及還包括對於數目為K的載波使用第二協議，由此用於第二協議的每個載波的樣本被包括在數目為M/K的第一協議的幀中。
5.權利要求1的方法，其中內部接口(26)是通用公共無線電接口(CPRI)，其中第一協議的幀速率是3.84M幀/秒；其中第二協議的樣本速率是1.2288M碼片/秒；其中第二協議的每個樣本具有數目為J的比特；以及其中該方法還包括把每個第二協議樣本的數目為J的比特包括在數目為F的第一協議的幀中，J和F是整數。
6.權利要求1的方法，其中填充樣本包括未解譯的信息和與第二協議有關的信息的其中之一。
7.權利要求1的方法，其中填充樣本包括用於數目為L的第二協議的樣本的奇偶校驗值。
8.一種具有連接無線電設備(22)和無線電設備控制器(24)的內部接口(26)的無線電基站(20)，其特徵在於，示例性無線電設備(22)和無線電設備控制器(24)的至少一個包括成幀器，該成幀器(1)在內部接口(26)上時間復用數目為N的第一協議的幀，第一協議具有一幀速率；(2)把數目為L的第二協議的樣本插入到數目為M的第一協議的幀中，第二協議具有不同於第一協議的幀速率的樣本速率，N大於L和M，以及L、M和N都是整數；以及(3)把填充樣本插入到第一協議的、不包括第二協議樣本的每個幀中。
9.權利要求8的設備，其中內部接口(26)是通用公共無線電接口(CPRI)，其中第一協議的幀速率是3.84M幀/秒；其中第二協議的樣本速率是3.6864M碼片/秒；其中N是25；以及其中L與M是24。
10.權利要求8的設備，其中內部接口(26)是通用公共無線電接口(CPRI)，其中第一協議的幀速率是3.84M幀/秒；以及其中第二協議的樣本速率是1.2288M碼片/秒。
11.權利要求8的設備，其中內部接口(26)是通用公共無線電接口(CPRI)，其中第一協議的幀速率是3.84M幀/秒；其中第二協議的樣本速率是1.2288M碼片/秒；以及其中成幀器對於數目為K的載波使用第二協議，由此用於第二協議的每個載波的樣本被包括在數目為M/K的第一協議的幀中。
12.權利要求8的設備，其中內部接口(26)是通用公共無線電接口(CPRI)，其中第一協議的幀速率是3.84M幀/秒；其中第二協議的樣本速率是1.2288M碼片/秒；其中第二協議的每個樣本具有數目為J的比特；以及其中成幀器把每個第二協議樣本的數目為J的比特包括在數目為F的第一協議的幀中，J和F是整數。
13.權利要求8的設備，其中填充樣本包括未解譯的信息和與第二協議有關的信息的其中之一。
14.權利要求8的設備，其中填充樣本包括用於數目為L的第二協議的樣本的奇偶校驗值。
15.一種操作具有連接無線電設備(22)和無線電設備控制器(24)的內部接口(26)的無線電基站(20)的方法，該方法的特徵在於在無線電設備控制器(24)與無線電設備(22)之間在內部接口(26)上傳送包括多個窄帶載波的基帶信號的樣本。
16.權利要求15的方法，還包括在無線電設備控制器(24)處把多個窄帶載波的樣本加起來以形成基帶信號；在內部接口(26)上傳送包括多個窄帶載波的樣本的基帶信號。
17.權利要求15的方法，其中內部接口(26)是通用公共無線電接口(CPRI)。
全文摘要
無線電基站(20)具有連接無線電設備(22)和無線電設備控制器(24)的內部接口(26)。示例性無線電設備(22)和無線電設備控制器(26)的其中至少一個並且優選地是兩個都包括成幀器(50，70)，成幀器可被控制來在內部接口上傳送不同協議的樣本。成幀器(50，70)使得易於(1)在內部接口上時間復用數目為N的第一協議的幀；(2)把數目為L的第二協議的樣本插入到數目為M的第一協議的幀中；以及(3)把填充樣本插入到第一協議的、不包括第二協議樣本的每個幀中。第一協議具有一幀速率；第二協議具有不同於第一協議的幀速率的樣本速率，以及N大於L和M。在任何示例性模式中，填充樣本可包括未解譯的信息或與第二協議有關的信息。例如，填充樣本可包括對於數目為L的第二協議的樣本的奇偶校驗值。在另一個實施例和操作方法中，在分布式無線電基站中，無線電設備控制器(24)把不同的載波加起來、以及在內部接口上傳遞寬帶信號。
文檔編號H04W88/08GK1883217SQ200480033918
公開日2006年12月20日 申請日期2004年11月16日 優先權日2003年11月17日
發明者J·厄斯特林 申請人:艾利森電話股份有限公司