分散式無線通信基站系統(tǒng)、信號處理裝置、無線裝置和分散式無線通信基站系統(tǒng)的動作方法
【技術領域】
[0001]在蜂窩系統(tǒng)中，為了提高單元構成的自由度，經研宄將基站的功能分割為信號處理部(BBU:Base Band Unit基帶處理單元)和RF部(RRU:Remote Rad1 Unit射頻拉遠單元)而使其成為物理分離的構成。此時，在BBU-RRU之間利用RoF(光纖無線電)技術傳輸無線信號。RoF技術大體可以分為模擬RoF技術和數字RoF技術，但近年來大量研宄了傳輸質量良好的數字RoF技術，由CPRI (Common Public Rad1 Interface通用公共無線電接口)等聯(lián)盟推進并制訂了使用方法(例如參照非專利文獻I)。此外，作為BBU-RRU之間的傳輸介質，使用同軸電纜或光纖等，特別是利用光纖進行連接，能夠大幅度提高傳輸距離。
[0002]此外，一個BBU可以收容多個RRU。由此，可以將各RRU所需要的BBU集中為一個，從而能夠減少運用/設置成本。作為這種方式的一例，如圖2-15所示，提出了利用PON(Passive Optical Network無源光網絡)連接BBUl 10-RRU120之間的方式。在這種方式中，雖然OLT (Optical Line Terminal光線路終端)140-光分路器之間的帶寬一定，但是光分路器-ONU(Optical Network Unit光網絡單元)150之間的帶寬可以配合0NU150的所需帶寬來改變。作為PON的信號多重方法可以采用TDM(時分多路復用)、WDM(波分多路復用)和FDM(頻分多路復用)等。本發(fā)明的應用領域并不限于圖2-15，也可以應用于BBUllO收容一個以上的RRU120的情況。
[0003]本發(fā)明涉及一種BBU110-RRU120之間的所需帶寬削減技術。
【背景技術】
[0004]以下，將BBU110-RRU120之間的數字RoF傳輸技術稱為關聯(lián)技術。此外，將如下鏈接稱為下行鏈接^fBBUllO制作的無線信號的每個I軸、Q軸的數字信號(IQ數據)轉換為光信號并向RRU120傳輸、并且將RRU120接收的光信號轉換為無線信號并向終端發(fā)送的鏈接。另一方面，將如下鏈接稱為上行鏈接:RRU120接收終端發(fā)送的無線調制信號、將接收的無線信號轉換為光信號并向BBUllO傳輸、并且將BBUllO接收的光信號轉換為IQ數據并進行信號解調的鏈接。
[0005]圖2-16表示與本發(fā)明相關的RRU的裝置構成例。
[0006]RRU120為進行上行鏈接的信號處理而具有:天線11，進行無線信號的發(fā)送/接收；收發(fā)切換部12，對發(fā)送/接收進行切換；放大器21，將接收的無線信號的信號電力放大到能夠進行信號處理的水平；降頻轉換部22，對無線信號進行降頻轉換；A/D轉換部23，將進行了降頻轉換的模擬信號轉換為IQ數據；基帶濾波部(上行)24，對IQ數據進行濾波處理；幀轉換部25，使IQ數據和控制信號多重化；以及E/0轉換部26，將電信號轉換為光信號并進行發(fā)送。收發(fā)切換部12能夠對應FDD (Frequency Divis1n Duplex頻分雙工)和TDD(TimeDivis1n Duplex時分雙工)中的任意一個。
[0007]此外，RRU120為進行下行鏈接的信號處理而具有:0/E轉換部31，將從BBU110接收的光信號轉換為電信號；幀轉換部32，從接收信號中抽出控制信號和IQ數據；基帶濾波部(下行)33，對IQ數據進行濾波處理；D/A轉換部34，將IQ數據轉換為模擬信號；升頻轉換部35，對模擬信號進行升頻轉換；放大器36，將電力放大到規(guī)定的發(fā)送電力；收發(fā)切換部12 ;以及天線11。
[0008]圖2-17表示與本發(fā)明相關的BBU的裝置構成例。
[0009]BBUllO為進行上行鏈接的信號處理而具有:0/E轉換部41，將光信號轉換為電信號；幀轉換部42，從接收信號中抽出控制信號和IQ數據；以及調制解調部43，對IQ數據進行解調。
[0010]此外BBUllO為進行下行鏈接的信號處理而具有:調制解調部43，輸出無線調制信號的IQ數據；幀轉換部51，使IQ數據和控制信號多重化；E/0轉換部52，將電信號轉換為光信號并進行發(fā)送；以及控制信號制作部50，使用同步用信號等制作控制信號。
[0011]此夕卜，在LTE (Long Term Evolut1n 長期演進)和 WiMAX (WorldwideInteroperability for Microwave Access全球微波接入互操作性)等蜂窩系統(tǒng)中，為了使終端收發(fā)用戶數據，需要終端特有的通信頻道(無線帶寬)。由基站進行上述無線帶寬的分配。如果以LTE系統(tǒng)為例，則如圖2-18所示，基站以最小Ims為周期進行調度，對各終端進行無線帶寬分配。在圖2-18中，白色部分表示未使用資源塊，網格部分表示分配資源塊。
[0012]以資源塊(RB:Resource Block)為單位進行無線帶寬分配，IRB是180kHz、0.5ms。當系統(tǒng)帶寬為20MHz時，在頻率軸上存在110個RB。此外，如果假設通常的循環(huán)前綴，則IRB中有7個符號(symbol) (I個符號為71.4 μ s，其中包括循環(huán)前綴)。
[0013]在關聯(lián)技術中，將無線調制信號轉換為數字信號時的采樣頻率fs由系統(tǒng)帶寬決定。如果以CPRI為例，LTE的系統(tǒng)帶寬為20MHz時，fs= 30.72MHz，系統(tǒng)帶寬為1MHz時，fs= 15.36MHzο如圖2-19所示，作為使無線信號量子化的信號之間的時間間隔的采樣周期，As—定，所以采樣頻率匕不隨時間而改變。
[0014]此外，如果在CPRI中以傳輸LTE (Long Term Evolut1n)信號時為例，則對系統(tǒng)帶寬為20MHz的系統(tǒng)采用30.72MHz的采樣頻率，此外在分別對I軸和Q軸的數字采樣中，上行信號適合使用4?20比特的量子化比特數，下行信號適合使用8?20比特的量子化比特數。此外，在幀轉換部中，對幀整體的1/16插入控制信號，并且信號在8B/10B編碼化后進行傳輸。
[0015]另一方面，在LTE 和 WiMAX(Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess)等蜂窩系統(tǒng)中，為了使終端收發(fā)用戶數據，需要終端特有的通信頻道(無線帶寬)。由基站進行上述無線帶寬的分配。
[0016]如果以LTE系統(tǒng)為例，則如圖2-18所示，基站以最小Ims為周期進行調度，對各終端進行無線帶寬分配。以資源塊(RB-Resource Block)為單位進行無線帶寬分配，IRB由180kHz的頻率區(qū)域、0.5ms的時間區(qū)域構成。當系統(tǒng)帶寬為20MHz時，在頻率軸上存在110個RB。此外，如果假設通常的循環(huán)前綴，則IRB中有7個符號(I個符號為71.4 μ S，其中包括循環(huán)前綴)。
[0017]現(xiàn)有技術文獻
[0018]非專利文獻
[0019]非專利文獻1:CPRI，“CPRI Specificat1n V5.0, ^Sep., 2011,http://www.cpr1.1nfo/spec, html
[0020]非專利文獻2:3GPP TS 36.104V10.4.0，“Evolved Universal TerrestrialRad1 Access (E-UTRA)semikoron Base Stat1n (BS) rad1 transmiss1n andrecept1n”，p.28 (Sep.2011).
[0021]全部無線帶寬并不是始終用于信號傳輸，根據RRU120具有的終端的數量和請求傳輸速度，存在未使用的空閑無線帶寬。因此，即使系統(tǒng)帶寬是20MHz，也有可能僅使用1MHz或5MHz的無線帶寬。在這種情況下，在將無線信號轉換為數字信號的基礎上，使用必要以上的高采樣頻率fs，浪費了 PON系統(tǒng)的帶寬。
[0022]此外，在上行鏈接中，如圖2-19所示，與向終端分配的RB的分配狀況無關，RRU始終按照固定的采樣頻率和量子化比特數，將無線信號轉換為IQ數據。因此，始終從RRU向BBU發(fā)送固定的信息量，即使在不存在屬于RRU的無線終端的狀況下，也從RRU向BBU傳輸信號，因此占用了 BBU-RRU之間的帶寬。
[0023]在下行鏈接中也同樣，始終按照固定的采樣頻率和量子化比特數，將無線信號轉換為IQ數據，所以對于不存在所屬的無線終端的RRU，也從BBU傳輸信號，因此占用了BBU-RRU之間的帶寬。

【發(fā)明內容】

[0024]為了解決上述課題，本發(fā)明的目的在于提供能夠有效利用BBU-RRU之間的帶寬的分散式無線通信基站系統(tǒng)、信號處理裝置、無線裝置和分散式無線通信基站系統(tǒng)的動作方法。
[0025]在本發(fā)明中，對利用光纖進行RoF傳輸的數據進行壓縮。例如，在本發(fā)明中，根據無線帶寬的分配狀況改變采樣頻率，并且使用上述采樣頻率進行數字RoF傳輸。
[0026]此外，為了解決上述課題，本發(fā)明根據向無線終端分配的無線帶寬的分配狀況，控制BBU-RRU之間的無線信號的發(fā)送/停止，由此實現(xiàn)BBU-RRU之間的帶寬的有效利用。
[0027]具體地說，本發(fā)明提供一種分散式無線通信基站系統(tǒng)，將與無線終端收發(fā)無線信號的基站的功能分割為信號處理裝置(BBU:Base Band Unit)和無線裝置(RRU !RemoteRad1 Unit)，所述分散式無線通信基站系統(tǒng)包括:光纖，連接所述BBU和所述RRU，通過光信號在所述BBU和所述RRU之間進行RoF (Rad1 over Fiber)傳輸；以及壓縮功能，壓縮由所述光纖進行RoF傳輸的數據。
[0028]此外，本發(fā)明的信號處理裝置和無線裝置是所述分散式無線通信基站系統(tǒng)所具有的 BBU 和 RRU。
[0029]所述壓縮功能可以包括:采樣頻率變更功能，根據所述無線信號的分配狀況，使由所述光纖進行RoF傳輸的光信號的采樣頻率從規(guī)定值改變；以及采樣頻率恢復功能，從所述光纖接收到所述光信號時，使采樣頻率恢復為所述規(guī)定值，并且除去采樣頻率恢復時產生的折返信號。
[0030]由于本發(fā)明根據無線帶寬的分配狀況使采樣頻率減少，所以能夠減少在BBU-RRU間需要的帶寬。
[0031]本發(fā)明的分散式無線通信基站系統(tǒng)的所述采樣頻率變更功能可以根據所述無線信號的分配帶寬使降低。
[0032]本發(fā)明的分散式無線通信基站系統(tǒng)的所述采樣頻率變更功能可以使降低成為所述折返信號對所述無線信號產生的信號質量劣化為容許值以下的范圍的采樣頻率。
[0033]所述光纖是連接一個所述BBU和多個所述RRU的PON (Passive Optical Network)系統(tǒng)。
[0034]本分散式無線通信基站系統(tǒng)通過利用PON系統(tǒng)連接一個BBU和多個RRU之間，可以削減光纖傳輸通道的設置/運用成本，并且通過共用光纖傳輸通道而得到的統(tǒng)計多重效果，可以提高帶寬利用效率。
[0035]所述壓縮功能可以具有發(fā)送可否功能，所述發(fā)送可否功能檢測由所述光纖進行RoF傳輸的傳輸信號的無信號區(qū)間，來使所述無信號區(qū)間的RoF傳輸停止。
[0036]在本發(fā)明中，BBU和RRU根據向無線終端分配的無線帶寬的分配狀況，切換無線信號的發(fā)送和不發(fā)送的狀態(tài)。檢測相當于無信號數據的無信號區(qū)間，使無信號區(qū)間的發(fā)送停止，所以能夠削減在BBU-RRU間傳輸的帶寬。因此，本發(fā)明提供能夠有效利用BBU-RRU間的帶寬的分散式無線通信基站系統(tǒng)、信號處理裝置、無線裝置和分散式無線通信基站系統(tǒng)的動作方法。
[0037]本發(fā)明的分散式無線通信基站系統(tǒng)的所述發(fā)送可否功能的特征在于，在從所述光纖開始接收所述傳輸信號時，在所述傳輸信號中恢復所述無信號區(qū)間。
[0038]本發(fā)明的分散式無線通信基站系統(tǒng)的所述發(fā)送可否功能的特征在于，在發(fā)送側檢測所述傳輸信號的所述無信號區(qū)間。
[0039]本發(fā)明的分散式無線通信基站系統(tǒng)的所述發(fā)送可否功能的特征在于，根據所述基站在與所述無線終端的通信中設定的無線帶寬信息，檢測從所述RRU向所述BBU傳輸的所述傳輸信號的所述無信號區(qū)間，并指示所述BBU停止所述無信號區(qū)間對所述RRU的RoF傳輸。
[0040]本發(fā)明提供一種分散式無線通信基站系統(tǒng)，其特征在于，所述光纖是連接一個所述BBU和多個所述RRU的PON系統(tǒng)，所述分散式無線通信基站系統(tǒng)還包括:0LT(0pticalLine Terminal)功能，位于所述PON系統(tǒng)的所述BBU側，對由所述BBU處理的信號格式和由所述PON系統(tǒng)能夠傳輸的信號格式進行相互轉換，并控制發(fā)送時刻，避免所述PON系統(tǒng)中的光信號發(fā)生沖突；以及ONU (Opt