專利名稱：一種改進型分布式基站架構(gòu)及實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進型分布式基站架構(gòu)及實現(xiàn)方法。
背景技術(shù)：
所謂分布式基站，是指基站的數(shù)字基帶處理部分和射頻部分作為各自獨立的模塊 分開放置并通過光纖相連的一種基站模式。正是由于分布式基站有別于傳統(tǒng)宏基站所有模 塊集中在同一機柜的特點，使得其在移動通信組網(wǎng)和建設(shè)中具有傳統(tǒng)宏基站所不具備的節(jié) 省機房空間、提高覆蓋能力和工程實施便利等優(yōu)勢。在傳統(tǒng)分布式基站中，數(shù)字基帶處理部分即基帶單元(BBU)主要用來完成基帶處 理功能，如編碼、復(fù)用、調(diào)制、擴頻、接口、信令處理、本地和遠(yuǎn)程操作維護功能，以及系統(tǒng)的 工作狀態(tài)監(jiān)控和告警信息上報功能。射頻部分即射頻拉遠(yuǎn)單元(RRU)分為4個大模塊數(shù) 字中頻模塊、收發(fā)信機模塊、功放模塊和濾波模塊。數(shù)字中頻模塊用于光接口協(xié)議解析與映 射、數(shù)字上下變頻、模數(shù)A/D轉(zhuǎn)換、數(shù)模D/A轉(zhuǎn)換等，收發(fā)信機模塊完成中頻信號到射頻信號 以及射頻信號到中頻信號的變換。BBU和RRU之間按照光接口協(xié)議(如IR、CPRI、0BSAI協(xié)議等)通過光纖連接，完 成基帶數(shù)據(jù)的傳輸，光接口協(xié)議支持星型連接、鏈形連接和環(huán)形連接等網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，RRU 級聯(lián)示意圖如附圖1所示。光接口協(xié)議定義了層一和層二協(xié)議來支持用戶層的數(shù)據(jù)傳輸， BBU和RRU單元間同步等控制信息的發(fā)送和接收。用戶層的消息是以IQ數(shù)據(jù)方式發(fā)送的， 不同天線載波(AxC)的IQ數(shù)據(jù)按照光接口協(xié)議規(guī)定的幀結(jié)構(gòu)格式組合后，經(jīng)8B/10B編碼 和串并轉(zhuǎn)換，通過光傳輸通道高速串行傳輸。目前，光接口速率主要以2457.6Mbps為主，如在TD-SCDMA系統(tǒng)中，一個AxC的帶 寬只有1. 28Msps，光纖上最多支持48個AxC，基本能夠滿足現(xiàn)有帶寬需求。但在TD-LTE系 統(tǒng)中，由于一個AxC的帶寬最大為20M，因此在2457. 6Mbps下光纖最多支持2個AxC，為了 支持更多的AxC只能提高光接口速率。例如在TD-LTE八通道產(chǎn)品中，要求基站單扇區(qū)支持 2個20MHz載波，那么BBU和RRU之間的光接口速率將高達(dá)20Gbps，采用現(xiàn)有的基站架構(gòu)將 會對設(shè)計難度及成本帶來很大的壓力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服傳統(tǒng)分布式基站架構(gòu)存在的缺陷，提供一種光接口帶寬 占用小、成本低、穩(wěn)定性高、有利于系統(tǒng)升級的改進型分布式基站架構(gòu)及實現(xiàn)方法。本發(fā)明 方法以數(shù)字信號處理和軟件無線電技術(shù)為核心，該方法利用數(shù)字信號處理器(DSP)和現(xiàn)場 可編程門陣列(FPGA)實現(xiàn)數(shù)字信號處理和軟件無線電技術(shù)，將傳統(tǒng)分布式基站BBU中的部 分基帶處理功能，如調(diào)制解調(diào)、擴頻解擴(如TD-SCDMA、WCDMA等3G系統(tǒng))、加擾解擾、快速 傅立葉反變換與正變換(如TD-LTE系統(tǒng))等，移到RRU中進行處理，而保留BBU中其它功 能不變，使BBU與RRU之間傳輸?shù)挠脩魯?shù)據(jù)由基帶符號(symbol)變?yōu)榛鶐П忍?bit)，從而 使光接口數(shù)據(jù)帶寬需求大大減小，以滿足各種高帶寬天線載波數(shù)據(jù)產(chǎn)品的靈活組網(wǎng)應(yīng)用。
本發(fā)明的技術(shù)方案為一種改進型分布式基站架構(gòu)，由基帶單元BBU和射頻拉遠(yuǎn)單元RRU組成，其特征在 于所述的BBU以下幾個部分組成激光器0、串/并轉(zhuǎn)換模塊0、光接口協(xié)議成幀與解幀模 塊0、基帶數(shù)據(jù)鏈路層處理模塊、操作維護模塊0及上層接口模塊。激光器0與串/并轉(zhuǎn)換 模塊0相連，光接口協(xié)議成幀與解幀模塊0分別與串/并轉(zhuǎn)換模塊0、基帶數(shù)據(jù)鏈路層處理 模塊、操作維護模塊0相連，基帶數(shù)據(jù)鏈路層處理模塊與上層接口模塊相連，上層接口模塊 與上層相連；所述的RRU以下幾個部分組成激光器1、串/并轉(zhuǎn)換模塊1、光接口協(xié)議成幀 與解幀模塊1、基帶數(shù)據(jù)物理層處理模塊、中頻處理模塊、射頻處理模塊及操作維護模塊1。 激光器1與串/并轉(zhuǎn)換模塊1相連，光接口協(xié)議成幀與解幀模塊1分別與串/并轉(zhuǎn)換模塊 1、基帶數(shù)據(jù)物理層處理模塊、操作維護模塊1相連，基帶數(shù)據(jù)物理層處理模塊與中頻處理 模塊相連，中頻處理模塊與射頻處理模塊相連，射頻處理模塊連接天線；BBU的激光器0與 RRU激光器1相連；本發(fā)明方法所使用裝置的結(jié)構(gòu)技術(shù)方案參見圖2。該裝置中BBU各個模 塊的功能如下激光器0用于光電信號的轉(zhuǎn)換；串/并轉(zhuǎn)換模塊0用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)串/并及并 /串轉(zhuǎn)換；光接口協(xié)議成幀與解幀模塊0用于實現(xiàn)將用戶基帶比特和控制管理數(shù)據(jù)封裝成 光接口協(xié)議無線幀以及將光接口協(xié)議無線幀解析成用戶基帶比特和控制管理數(shù)據(jù)；操作維 護模塊0用于實現(xiàn)本地BBU和遠(yuǎn)端各RRU的操作與維護，包括系統(tǒng)的工作狀態(tài)監(jiān)控和告警 信息上報功能；基帶數(shù)據(jù)鏈路層處理模塊用于實現(xiàn)基帶數(shù)據(jù)的CRC計算、編解碼、交織解交 織、速率匹配、傳輸信道的復(fù)用以及物理信道的映射等功能；上層接口模塊主要實現(xiàn)與上層 如網(wǎng)絡(luò)層接口功能、信令處理等功能；該裝置中RRU各個模塊的功能如下激光器1用于光 電信號的轉(zhuǎn)換；串/并轉(zhuǎn)換模塊1用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)串/并及并/串轉(zhuǎn)換；光接口協(xié)議成幀與解 幀模塊1用于實現(xiàn)將用戶基帶比特和控制管理數(shù)據(jù)封裝成光接口協(xié)議無線幀以及將光接 口協(xié)議無線幀解析成用戶基帶比特和控制管理數(shù)據(jù)；操作維護模塊1用于實現(xiàn)本級RRU的 操作與維護；基帶數(shù)據(jù)物理層處理模塊用于實現(xiàn)基帶數(shù)據(jù)的調(diào)制與解調(diào)、擴頻與解擴、加擾 與解擾、IFFT與FFT等功能；中頻處理模塊用于實現(xiàn)基帶數(shù)據(jù)與中頻數(shù)據(jù)的變換；射頻處理 模塊用于將中頻數(shù)據(jù)與射頻信號的轉(zhuǎn)換，并通過天線發(fā)送和接收用戶數(shù)據(jù)。一種改進型分布式基站架構(gòu)的實現(xiàn)方法，其特征在于包括以下步驟(l)BBU的上層接口模塊通過接口從上層接收信令消息，在下行方向?qū)⒔馕龅挠脩?基帶比特發(fā)送給基帶數(shù)據(jù)鏈路層處理模塊，在上行方向?qū)⒔邮盏挠脩艋鶐П忍匕l(fā)送給上層 處理；(2) BBU的基帶數(shù)據(jù)鏈路層處理模塊負(fù)責(zé)層二的處理，也就是完成下行基帶比特塊 的CRC計算、編碼、第一次交織、速率匹配、傳輸信道的復(fù)用、第二次交織、物理信道的映射； 同理，在上行方向分別完成物理信道的解映射、第一次解交織、傳輸信道的解復(fù)用、速率匹 配、第二次解交織、解碼、CRC校驗，并將通過CRC校驗的比特塊發(fā)送給上層處理；(3)BBU的光接口協(xié)議成幀與解幀模塊0負(fù)責(zé)光纖無線幀的封裝與解析，在下行方 向?qū)⒂脩魯?shù)據(jù)和操作維護數(shù)據(jù)按照光接口協(xié)議封裝成在光纖上傳輸?shù)臒o線幀，發(fā)送給串/ 并轉(zhuǎn)換模塊0 ；在上行方向?qū)拇?并轉(zhuǎn)換模塊0發(fā)送來的光纖無線幀解析成用戶數(shù)據(jù)和 操作維護數(shù)據(jù)，再分別發(fā)送給基帶數(shù)據(jù)鏈路層處理模塊和操作維護模塊0 ；⑷BBU的串/并轉(zhuǎn)換模塊0在下行方向負(fù)責(zé)完成將來自光接口協(xié)議成幀模塊0的 數(shù)據(jù)8B/10B編碼、并行數(shù)據(jù)與高速差分串行信號的轉(zhuǎn)換后發(fā)送給激光器0 ；在上行方向負(fù)責(zé)完成將來自激光器0高速差分串行信號與并行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、8B/10B解碼后再發(fā)送給光接 口協(xié)議解幀模塊0 ；(5)BBU的激光器0負(fù)責(zé)下行鏈路數(shù)據(jù)的發(fā)送和上行鏈路數(shù)據(jù)的接收，以完成BBU 與RRU之間的通信；(6)RRU的激光器1負(fù)責(zé)下行鏈路數(shù)據(jù)的接收和上行鏈路數(shù)據(jù)的發(fā)送，以完成RRU 與BBU之間的通信；(7) RRU的串/并轉(zhuǎn)換模塊1在下行方向負(fù)責(zé)完成高速差分串行信號與并行數(shù)據(jù)的 轉(zhuǎn)換、8B/10B解碼后發(fā)送給光接口協(xié)議解幀模塊1 ；在上行方向負(fù)責(zé)完成來自光接口協(xié)議 成幀模塊1的數(shù)據(jù)8B/10B編碼、并行數(shù)據(jù)與高速差分串行信號的轉(zhuǎn)換后發(fā)送給激光器1 ；(8)RRU的光接口協(xié)議成幀與解幀模塊1負(fù)責(zé)光纖無線幀的封裝與解析，在下行方 向?qū)拇?并轉(zhuǎn)換模塊1發(fā)送來的光纖無線幀解析成用戶數(shù)據(jù)和操作維護數(shù)據(jù)，再分別發(fā) 送給基帶數(shù)據(jù)物理層處理模塊和操作維護模塊1 ；在上行方向?qū)⒂脩魯?shù)據(jù)和操作維護數(shù)據(jù) 按照光接口協(xié)議封裝成在光纖上傳輸?shù)臒o線幀，發(fā)送給串/并轉(zhuǎn)換模塊1 ；(9) RRU的基帶數(shù)據(jù)物理層處理模塊負(fù)責(zé)層一的處理，也就是完成下行基帶比特的 調(diào)制、擴頻或者IFFT運算、加擾或加循環(huán)前綴(CP)；同理，在上行方向分別完成解擾或去循 環(huán)前綴、解擴或者FFT運算、解調(diào)，并將解調(diào)后的基帶比特發(fā)送給光接口協(xié)議成幀與解幀模 塊1 ；(10)RRU的中頻處理模塊在下行方向負(fù)責(zé)將基帶符號數(shù)據(jù)到中頻信號的轉(zhuǎn)換，具 體包括數(shù)字上變頻(DUC)、削峰(CFR)、數(shù)字預(yù)失真(DPD)、數(shù)模轉(zhuǎn)換(D/A)，將轉(zhuǎn)換后的模擬 中頻信號發(fā)送給射頻處理模塊；在上行方向，接收射頻處理模塊發(fā)送的模擬中頻信號，通過 模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)、數(shù)字下變頻(DDC)將信號轉(zhuǎn)換為基帶符號發(fā)送給基帶數(shù)據(jù)物理層處理模 塊；(ll)RRU的射頻處理模塊在下行方向負(fù)責(zé)將模擬中頻信號調(diào)制到射頻信號并通過 功放發(fā)送給天線，實現(xiàn)下行載波信號的發(fā)送；在上行方向負(fù)責(zé)將天線載波信號接收并放大， 再將射頻信號轉(zhuǎn)換為中頻模擬信號發(fā)送給中頻處理模塊。上述步驟(1)到步驟(11)重復(fù)執(zhí)行，就是一種改進型分布式基站架構(gòu)的工作原理。本發(fā)明具有光口傳輸帶寬小、成本低廉、穩(wěn)定性高、有利于系統(tǒng)升級演進。


圖1為3G系統(tǒng)中BBU與RRU多級級聯(lián)示意圖。圖2為本發(fā)明的分布式基站架構(gòu)框圖。圖3為本發(fā)明的步驟流程圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步說明。在圖2所示的裝置中，本發(fā)明的裝置由BBU和RRU組成，其中BBU以下幾個部分 組成激光器0、串/并轉(zhuǎn)換模塊0、光接口協(xié)議成幀與解幀模塊0、基帶數(shù)據(jù)鏈路層處理模 塊、操作維護模塊0及上層接口模塊，激光器0與串/并轉(zhuǎn)換模塊0相連，光接口協(xié)議成幀
6與解幀模塊0分別與串/并轉(zhuǎn)換模塊0、基帶數(shù)據(jù)鏈路層處理模塊、操作維護模塊0相連，基 帶數(shù)據(jù)鏈路層處理模塊與上層接口模塊相連，上層接口模塊與上層相連；RRU以下幾個部 分組成激光器1、串/并轉(zhuǎn)換模塊1、光接口協(xié)議成幀與解幀模塊1、基帶數(shù)據(jù)物理層處理 模塊、中頻處理模塊、射頻處理模塊及操作維護模塊1，激光器1與串/并轉(zhuǎn)換模塊1相連， 光接口協(xié)議成幀與解幀模塊1分別與串/并轉(zhuǎn)換模塊1、基帶數(shù)據(jù)物理層處理模塊、操作維 護模塊1相連，基帶數(shù)據(jù)物理層處理模塊與中頻處理模塊相連，中頻處理模塊與射頻處理 模塊相連，射頻處理模塊連接天線；BBU的激光器0與RRU激光器1相連。在圖2所示的裝置中，由于BBU和RRU共同承擔(dān)了用戶基帶數(shù)據(jù)的處理，因而BBU 與RRU之間的只需要傳輸基帶比特數(shù)據(jù)，而不是傳統(tǒng)分布式基站系統(tǒng)中的基帶符號數(shù)據(jù)， 這使得BBU與RRU之間的光接口傳輸?shù)男畔⒘看蟠鬁p少，從而節(jié)省了傳輸帶寬。例如，在 3G移動通信系統(tǒng)中，用戶基帶IQ符號通常均量化成15比特，如果基帶調(diào)制方式為QPSK，則 一個IQ符號代表2比特信息，因此傳送一個符號需要30比特，若BBU直接將該2比特信息 傳輸給RRU，則光接口傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量將減少15倍，而信息量不變，因此能夠有效降低BBU與 RRU之間的數(shù)據(jù)帶寬。因此，相比傳統(tǒng)分布式基站構(gòu)架，本發(fā)明方法所指的改進型分布式基 站架構(gòu)能夠滿足高AxC帶寬需求的應(yīng)用，且留有足夠的帶寬以適應(yīng)3G移動通信標(biāo)準(zhǔn)的長期 演進。在圖2所示的裝置中，BBU的基帶數(shù)據(jù)鏈路層處理模塊在由傳輸信道到物理信道 映射時，BBU除了需要將用戶數(shù)據(jù)發(fā)送給RRU外，還需要將對應(yīng)物理信道的各參數(shù)提前用戶 數(shù)據(jù)發(fā)送給RRU，這些參數(shù)包括物理信道類型、調(diào)制方式(如BPSK、QPSK、64QAM等)、擴頻 因子、信道化碼號、IFFT運算相關(guān)參數(shù)、擾碼號、時隙格式等，以供RRU側(cè)的基帶數(shù)據(jù)物理 層處理模塊能夠執(zhí)行相應(yīng)物理信道的組幀與解析。BBU與RRU之間采用光纖連接，光接口 傳輸協(xié)議需要在現(xiàn)有光接口協(xié)議基礎(chǔ)上稍作改進，以適應(yīng)RRU對用戶數(shù)據(jù)進行物理層信道 化處理。具體為數(shù)據(jù)通道和控制管理(C&M)仍然采用時分復(fù)用的傳輸機制，C&M仍然支持 Ethernet或HDLC協(xié)議，需要修改的地方是確定各級RRU基帶比特數(shù)據(jù)的擺放位置，以及增 加傳輸物理信道各參數(shù)的IE消息。在圖2所示的裝置中，由于采用了數(shù)字信號處理和軟件無線電(SDR)技術(shù)，相對于 傳統(tǒng)分布式基站系統(tǒng)而言，硬件平臺基本沒有改變，可以通用，因此只需要升級BBU和RRU 軟件即可完成基站架構(gòu)的升級，從而保護了運營商的硬件投資。本發(fā)明的具體步驟如圖3所示，包括以下步驟(l)BBU的上層接口模塊從上層接收信令消息，在下行方向?qū)⒔馕龅挠脩艋鶐П忍?發(fā)送給基帶數(shù)據(jù)鏈路層處理模塊，在上行方向?qū)⒔邮盏挠脩艋鶐П忍匕l(fā)送給網(wǎng)絡(luò)層處理；(2)BBU的基帶數(shù)據(jù)鏈路層處理模塊負(fù)責(zé)層二的處理，也就是完成下行基帶比特塊 的CRC計算、編碼、第一次交織、速率匹配、傳輸信道的復(fù)用、第二次交織、物理信道的映射； 同理，在上行方向分別完成物理信道的解映射、第一次解交織、傳輸信道的解復(fù)用、速率匹 配、第二次解交織、解碼、CRC校驗，并將通過CRC校驗的比特塊發(fā)送給上層處理；(3)BBU的光接口協(xié)議成幀與解幀模塊0負(fù)責(zé)光纖無線幀的封裝與解析，在下行方 向?qū)⒂脩魯?shù)據(jù)和操作維護數(shù)據(jù)按照光接口協(xié)議封裝成在光纖上傳輸?shù)臒o線幀，發(fā)送給串/ 并轉(zhuǎn)換模塊0 ；在上行方向?qū)拇?并轉(zhuǎn)換模塊0發(fā)送來的光纖無線幀解析成用戶數(shù)據(jù)和 操作維護數(shù)據(jù)，再分別發(fā)送給基帶數(shù)據(jù)鏈路層處理模塊和操作維護模塊0 ；
7
(4) BBU的串/并轉(zhuǎn)換模塊0在下行方向負(fù)責(zé)完成將來自光接口協(xié)議成幀模塊0的 數(shù)據(jù)8B/10B編碼、并行數(shù)據(jù)與高速差分串行信號的轉(zhuǎn)換后發(fā)送給激光器0 ；在上行方向負(fù) 責(zé)完成將來自激光器0高速差分串行信號與并行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、8B/10B解碼后再發(fā)送給光接 口協(xié)議解幀模塊0 ；
(5)BBU的激光器0負(fù)責(zé)下行鏈路數(shù)據(jù)的發(fā)送和上行鏈路數(shù)據(jù)的接收，以完成BBU 與RRU之間的通信；(6)RRU的激光器1負(fù)責(zé)下行鏈路數(shù)據(jù)的接收和上行鏈路數(shù)據(jù)的發(fā)送，以完成RRU 與BBU之間的通信；(7) RRU的串/并轉(zhuǎn)換模塊1在下行方向負(fù)責(zé)完成高速差分串行信號與并行數(shù)據(jù)的 轉(zhuǎn)換、8B/10B解碼后發(fā)送給光接口協(xié)議解幀模塊1 ；在上行方向負(fù)責(zé)完成來自光接口協(xié)議 成幀模塊1的數(shù)據(jù)8B/10B編碼、并行數(shù)據(jù)與高速差分串行信號的轉(zhuǎn)換后發(fā)送給激光器1 ；(8) RRU的光接口協(xié)議成幀與解幀模塊1負(fù)責(zé)光纖無線幀的封裝與解析，在下行方 向?qū)拇?并轉(zhuǎn)換模塊1發(fā)送來的光纖無線幀解析成用戶數(shù)據(jù)和操作維護數(shù)據(jù)，再分別發(fā) 送給基帶數(shù)據(jù)物理層處理模塊和操作維護模塊1 ；在上行方向?qū)⒂脩魯?shù)據(jù)和操作維護數(shù)據(jù) 按照光接口協(xié)議封裝成在光纖上傳輸?shù)臒o線幀，發(fā)送給串/并轉(zhuǎn)換模塊1 ；(9) RRU的基帶數(shù)據(jù)物理層處理模塊負(fù)責(zé)層一的處理，也就是完成下行基帶比特的 調(diào)制、擴頻或者IFFT運算、加擾或加循環(huán)前綴(CP)；同理，在上行方向分別完成解擾或去循 環(huán)前綴、解擴或者FFT運算、解調(diào)，并將解調(diào)后的基帶比特發(fā)送給光接口協(xié)議成幀與解幀模 塊1 ；(IO)RRU的中頻處理模塊在下行方向負(fù)責(zé)將基帶符號數(shù)據(jù)到中頻信號的轉(zhuǎn)換，具 體包括數(shù)字上變頻(DUC)、削峰(CFR)、數(shù)字預(yù)失真(DPD)、數(shù)模轉(zhuǎn)換(D/A)，將轉(zhuǎn)換后的模擬 中頻信號發(fā)送給射頻處理模塊；在上行方向，接收射頻處理模塊發(fā)送的模擬中頻信號，通過 模數(shù)轉(zhuǎn)換(A/D)、數(shù)字下變頻(DDC)將信號轉(zhuǎn)換為基帶符號發(fā)送給基帶數(shù)據(jù)物理層處理模 塊；(Il)RRU的射頻處理模塊在下行方向負(fù)責(zé)將模擬中頻信號調(diào)制到射頻信號并通過 功放發(fā)送給天線，實現(xiàn)下行載波信號的發(fā)送；在上行方向負(fù)責(zé)將天線載波信號接收并放大， 再將射頻信號轉(zhuǎn)換為中頻模擬信號發(fā)送給中頻處理模塊。上述步驟(1)到步驟(11)重復(fù)執(zhí)行，就是一種改進型分布式基站架構(gòu)的工作原理。在BBU對基帶數(shù)據(jù)進行鏈路層處理時，需要使用信道編碼，在實際應(yīng)用中信道編 碼為卷積編碼、turbo編碼或不編碼。本發(fā)明的上述實施例僅僅為說明本發(fā)明的方法，本發(fā)明保護范圍由權(quán)利要求書所限定。
權(quán)利要求
一種改進型分布式基站架構(gòu)，由基帶單元BBU和射頻拉遠(yuǎn)單元RRU組成，其特征在于所述的BBU以下幾個部分組成激光器、串/并轉(zhuǎn)換模塊、光接口協(xié)議成幀與解幀模塊、基帶數(shù)據(jù)鏈路層處理模塊、操作維護模塊及上層接口模塊，激光器與串/并轉(zhuǎn)換模塊相連，光接口協(xié)議成幀與解幀模塊分別與串/并轉(zhuǎn)換模塊、基帶數(shù)據(jù)鏈路層處理模塊、操作維護模塊相連，基帶數(shù)據(jù)鏈路層處理模塊與上層接口模塊相連，上層接口模塊與上層相連；所述的RRU以下幾個部分組成激光器、串/并轉(zhuǎn)換模塊、光接口協(xié)議成幀與解幀模塊、基帶數(shù)據(jù)物理層處理模塊、中頻處理模塊、射頻處理模塊及操作維護模塊，激光器與串/并轉(zhuǎn)換模塊相連，光接口協(xié)議成幀與解幀模塊分別與串/并轉(zhuǎn)換模塊、基帶數(shù)據(jù)物理層處理模塊、操作維護模塊相連，基帶數(shù)據(jù)物理層處理模塊與中頻處理模塊相連，中頻處理模塊與射頻處理模塊相連，射頻處理模塊連接天線；BBU的激光器與RRU的激光器相連；BBU的各個模塊的功能如下激光器用于光電信號的轉(zhuǎn)換；串/并轉(zhuǎn)換模塊用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)串/并及并/串轉(zhuǎn)換；光接口協(xié)議成幀與解幀模塊用于實現(xiàn)將用戶基帶比特和控制管理數(shù)據(jù)封裝成光接口協(xié)議無線幀以及將光接口協(xié)議無線幀解析成用戶基帶比特和控制管理數(shù)據(jù)；操作維護模塊用于實現(xiàn)本地BBU和遠(yuǎn)端各RRU的操作與維護，包括系統(tǒng)的工作狀態(tài)監(jiān)控和告警信息上報功能；基帶數(shù)據(jù)鏈路層處理模塊用于實現(xiàn)基帶數(shù)據(jù)的CRC計算、編解碼、交織解交織、速率匹配、傳輸信道的復(fù)用以及物理信道的映射功能；上層接口模塊主要實現(xiàn)與上層如網(wǎng)絡(luò)層接口功能、信令處理功能。RRU的各個模塊的功能如下激光器用于光電信號的轉(zhuǎn)換；串/并轉(zhuǎn)換模塊用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)串/并及并/串轉(zhuǎn)換；光接口協(xié)議成幀與解幀模塊用于實現(xiàn)將用戶基帶比特和控制管理數(shù)據(jù)封裝成光接口協(xié)議無線幀以及將光接口協(xié)議無線幀解析成用戶基帶比特和控制管理數(shù)據(jù)；操作維護模塊用于實現(xiàn)本級RRU的操作與維護；基帶數(shù)據(jù)物理層處理模塊用于實現(xiàn)基帶數(shù)據(jù)的調(diào)制與解調(diào)、擴頻與解擴、加擾與解擾、IFFT與FFT功能；中頻處理模塊用于實現(xiàn)基帶數(shù)據(jù)與中頻數(shù)據(jù)的變換；射頻處理模塊用于將中頻數(shù)據(jù)與射頻信號的轉(zhuǎn)換，并通過天線發(fā)送和接收用戶數(shù)據(jù)。
2.一種改進型分布式基站架構(gòu)的實現(xiàn)方法，其特征在于包括以下步驟(1)BBU的上層接口模塊從上層收信令消息，在下行方向?qū)⒔馕龅挠脩艋鶐П忍匕l(fā)送給 基帶數(shù)據(jù)鏈路層處理模塊，在上行方向?qū)⒔邮盏挠脩艋鶐П忍匕l(fā)送給上層處理；(2)BBU的基帶數(shù)據(jù)鏈路層處理模塊負(fù)責(zé)層二的處理，也就是完成下行基帶比特塊的 CRC計算、編碼、第一次交織、速率匹配、傳輸信道的復(fù)用、第二次交織、物理信道的映射；同 理，在上行方向分別完成物理信道的解映射、第一次解交織、傳輸信道的解復(fù)用、速率匹配、 第二次解交織、解碼、CRC校驗，并將通過CRC校驗的比特塊發(fā)送給上層處理；(3)BBU的光接口協(xié)議成幀與解幀模塊負(fù)責(zé)光纖無線幀的封裝與解析，在下行方向?qū)⒂?戶數(shù)據(jù)和操作維護數(shù)據(jù)按照光接口協(xié)議封裝成在光纖上傳輸?shù)臒o線幀，發(fā)送給串/并轉(zhuǎn)換 模塊；在上行方向?qū)拇?并轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送來的光纖無線幀解析成用戶數(shù)據(jù)和操作維護數(shù) 據(jù)，再分別發(fā)送給基帶數(shù)據(jù)鏈路層處理模塊和操作維護模塊；(4)BBU的串/并轉(zhuǎn)換模塊在下行方向負(fù)責(zé)完成將來自光接口協(xié)議成幀模塊的數(shù)據(jù) 8B/10B編碼、并行數(shù)據(jù)與高速差分串行信號的轉(zhuǎn)換后發(fā)送給激光器；在上行方向負(fù)責(zé)完成 將來自激光器高速差分串行信號與并行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、8B/10B解碼后再發(fā)送給光接口協(xié)議解 幀模塊；(5)BBU的激光器負(fù)責(zé)下行鏈路數(shù)據(jù)的發(fā)送和上行鏈路數(shù)據(jù)的接收，以完成BBU與RRU之間的通信； (6)RRU的激光器負(fù)責(zé)下行鏈路數(shù)據(jù)的接收和上行鏈路數(shù)據(jù)的發(fā)送，以完成RRU與BBU 之間的通信；(7)RRU的串/并轉(zhuǎn)換模塊在下行方向負(fù)責(zé)完成高速差分串行信號與并行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、 8B/10B解碼后發(fā)送給光接口協(xié)議解幀模塊；在上行方向負(fù)責(zé)完成來自光接口協(xié)議成幀模 塊的8B/10B編碼、并行數(shù)據(jù)與高速差分串行信號的轉(zhuǎn)換后發(fā)送給激光器；(8)RRU的光接口協(xié)議成幀與解幀模塊負(fù)責(zé)光纖無線幀的封裝與解析，在下行方向?qū)?串/并轉(zhuǎn)換模塊發(fā)送來的光纖無線幀解析成用戶數(shù)據(jù)和操作維護數(shù)據(jù)，再分別發(fā)送給基帶 數(shù)據(jù)物理層處理模塊和操作維護模塊；在上行方向?qū)⒂脩魯?shù)據(jù)和操作維護數(shù)據(jù)按照光接口 協(xié)議封裝成在光纖上傳輸?shù)臒o線幀，發(fā)送給串/并轉(zhuǎn)換模塊；(9)RRU的基帶數(shù)據(jù)物理層處理模塊負(fù)責(zé)層一的處理，也就是完成下行基帶比特的調(diào) 制、擴頻或者IFFT運算、加擾或加循環(huán)前綴(CP)；同理，在上行方向分別完成解擾或去循 環(huán)前綴、解擴或者FFT運算、解調(diào)，并將解調(diào)后的基帶比特發(fā)送給光接口協(xié)議成幀與解幀模 塊；(10)RRU的中頻處理模塊在下行方向負(fù)責(zé)將基帶符號數(shù)據(jù)到中頻信號的轉(zhuǎn)換，具體包 括數(shù)字上變頻(DUC)、削峰(CFR)、數(shù)字預(yù)失真(DPD)、數(shù)模轉(zhuǎn)換(D/A)，將轉(zhuǎn)換后的模擬中頻 信號發(fā)送給射頻處理模塊；在上行方向，接收射頻處理模塊發(fā)送的模擬中頻信號，通過模數(shù) 轉(zhuǎn)換(A/D)、數(shù)字下變頻(DDC)將信號轉(zhuǎn)換為基帶符號發(fā)送給基帶數(shù)據(jù)物理層處理模塊；(11)RRU的射頻處理模塊在下行方向負(fù)責(zé)將模擬中頻信號調(diào)制到射頻信號并通過功放 發(fā)送給天線，實現(xiàn)下行載波信號的發(fā)送；在上行方向負(fù)責(zé)將天線載波信號接收并放大，再將 射頻信號轉(zhuǎn)換為中頻模擬信號發(fā)送給中頻處理模塊。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種改進型分布式基站架構(gòu)及實現(xiàn)方法，裝置由BBU和RRU組成，BBU連接為激光器與串/并轉(zhuǎn)換模塊相連，光接口協(xié)議成幀與解幀模塊分別與串/并轉(zhuǎn)換模塊、基帶數(shù)據(jù)鏈路層處理模塊、操作維護模塊相連，基帶數(shù)據(jù)鏈路層處理模塊與上層接口模塊相連，上層接口模塊與上層相連；RRU連接為激光器與串/并轉(zhuǎn)換模塊相連，光接口協(xié)議成幀與解幀模塊分別與串/并轉(zhuǎn)換模塊、基帶數(shù)據(jù)物理層處理模塊、操作維護模塊相連，基帶數(shù)據(jù)物理層處理模塊與中頻處理模塊相連，中頻處理模塊與射頻處理模塊相連，射頻處理模塊連接天線；BBU的激光器與RRU激光器相連；本發(fā)明所用光傳輸帶寬小、成本低、穩(wěn)定性高、有利于系統(tǒng)升級。
文檔編號H04W88/08GK101868054SQ201010174629
公開日2010年10月20日 申請日期2010年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月7日
發(fā)明者周世軍, 杜仲, 楊浩, 江浩洋, 鄧標(biāo)華, 陳付齊 申請人:武漢郵電科學(xué)研究院