專利名稱：一種處理多天線信號的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，特別是涉及處理多天線信號的方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著通信用戶和通信業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，已有的天線數(shù)量已不能滿足需求，
為了對通信系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容， 一種方式是增加天線的it量，另一種方式是將多路 信號合并為一路信號。
在傳統(tǒng)的基站系統(tǒng)中，在基帶與收發(fā)信機(jī)之間傳輸?shù)氖悄M信號。通過傳 輸線路可以直接對模擬信號進(jìn)行疊加，并發(fā)送到基帶側(cè)進(jìn)行處理。但是，在模 擬信號的發(fā)送過程中，隨著傳輸距離的增加，沖莫擬信號會不斷衰減。在實(shí)現(xiàn)模 擬信號的遠(yuǎn)距離傳輸過程中，通常使用中繼設(shè)備(如千放站)對模擬信號進(jìn)行 放大處理，實(shí)現(xiàn)無盲區(qū)覆蓋，但是，在放大模擬信號的同時(shí)也放大了噪聲信號， 對信號質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重影響，并存在更大的功率消耗，而且中繼設(shè)備存在不易維 護(hù)的4夾點(diǎn)。
目前，現(xiàn)有^l術(shù)中出現(xiàn)一種射頻拉遠(yuǎn)技術(shù)，將基站中的射頻單元拉遠(yuǎn)，置
于天線附近。通過這種方式，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基帶單元(BBU)可連接多個(gè)射頻拉 遠(yuǎn)單元(RRU),而由于受到現(xiàn)有石更件水平的限制，BBU的基帶解調(diào)只能支持 不超過設(shè)計(jì)能力的多根天線，例如一個(gè)BBU最多支持6個(gè)子載波(用C表示)、 8根天線(用A表示)，則最多支持48路信號。由于模擬信號存在一些缺陷， 則考慮通過增加天線數(shù)量的方式實(shí)現(xiàn)無盲區(qū)覆蓋，而一個(gè)BBU的處理能力有 限，所以這就需要增加BBU來實(shí)現(xiàn)通信系統(tǒng)的擴(kuò)容。然而BBU的成本比較高， 給擴(kuò)容工作帶來壓力。
可見，現(xiàn)有技術(shù)通過疊加模擬信號的方式來支持更多的信號量，以實(shí)現(xiàn)無 盲區(qū)覆蓋，這種方式存在傳輸距離較短，受噪聲信號干擾較大的問題。或者，
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現(xiàn)有技術(shù)通過增加BBU的方式來支持更多的天線，以實(shí)現(xiàn)無盲區(qū)覆蓋，這種 方式使得網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及維護(hù)的成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例4是供一種處理多天線信號的方法及系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)在分布式 基站系統(tǒng)中使單一的BBU支持超過自身設(shè)計(jì)能力的多根天線，以滿足通信領(lǐng) 域的發(fā)展需求，且降低建網(wǎng)成本。
一種處理多天線信號的方法，包括以下步驟
射頻拉遠(yuǎn)單元RRU將多根天線接收到的多路模擬信號分別轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的 數(shù)字信號；
所述RRU按照相同時(shí)間位置，對相同子載波的模擬信號所得到的多路數(shù) 字信號進(jìn)行矢量疊加，將所述多路數(shù)字信號合并為一路數(shù)字信號。 一種處理多天線信號的方法，包括步驟
第一射頻拉遠(yuǎn)單元RRU將天線接收到的多路模擬信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的數(shù)字 信號，以及接收第二RRU輸出的數(shù)字信號；
所述第一 RRU按照相同時(shí)間位置，對相同子載波對應(yīng)的多路數(shù)字信號進(jìn) 行矢量疊加，將所述多路數(shù)字信號合并為一路數(shù)字信號。
一種處理多天線信號的方法，包括以下步驟
基帶接口單元BIU從多個(gè)射頻拉遠(yuǎn)單元RRU接收多路^:字信號；
所述BIU按照相同時(shí)間位置，將相同子載波對應(yīng)的多路數(shù)字信號進(jìn)行矢量 疊加，將多路數(shù)字信號合并為一路數(shù)字信號并輸出。
一種處理多天線信號的方法，包括以下步驟
基帶處理單元BBU接收到來自多個(gè)射頻拉遠(yuǎn)單元RRU的多路數(shù)字信號； 所述BBU按照相同時(shí)間位置，將對應(yīng)相同子載波的多^^數(shù)字信號進(jìn)行矢 量疊加，將多路數(shù)字信號合并為一路數(shù)字信號，并進(jìn)行基帶數(shù)字信號處理。 一種處理多天線信號的方法，包括以下步驟
射頻拉遠(yuǎn)單元RRU接收數(shù)字信號，并將所述數(shù)字信號復(fù)制為多路數(shù)字信
號；
所述RRU將獲得的所述多路數(shù)字信號分別轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的多路模擬信號，
并將多路模擬信號分別發(fā)送給各天線。
一種分布式基站系統(tǒng)，包括
射頻拉遠(yuǎn)單元RRU，用于從多根天線接收上行模擬信號，將模擬信號轉(zhuǎn)換 為數(shù)字信號，并對相同子載波對應(yīng)的多路數(shù)字信號進(jìn)行矢量疊加以合并為一路 上行數(shù)字信號，以及將接收到的下行數(shù)字信號復(fù)制為多路數(shù)字信號，并將多路 數(shù)字信號分別轉(zhuǎn)換為模擬信號，輸出到所迷多根天線；
基帶單元BBU,用于接收上行數(shù)字信號并進(jìn)行基帶數(shù)字信號處理，以及對 下行數(shù)字信號進(jìn)行基帶數(shù)字信號處理并輸出。
一種分布式基站系統(tǒng)，包括
多個(gè)射頻拉遠(yuǎn)單元RRU，用于將多根天線接收到的多路模擬信號分別轉(zhuǎn)換 為對應(yīng)的數(shù)字信號并輸出；
基帶接口單元BIU，用于按照相同時(shí)間位置，對所述多個(gè)RRU的多路數(shù) 字信號中相同子載波對應(yīng)的多路數(shù)字信號進(jìn)行矢量疊加，將多路數(shù)字信號合并 為一路數(shù)字信號，并輸出；
基帶單元BBU接收所述BIU發(fā)送的數(shù)字信號并進(jìn)行基帶數(shù)字信號處理。
一種射頻拉遠(yuǎn)單元，包括
射頻單元，用于向多根天線發(fā)送射頻信號和從該多根線接收射頻信號；
中頻單元，用于將上行的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，以及將下行的數(shù)字信 號轉(zhuǎn)換為模擬信號；
合并/分配單元，用于在上行鏈路中，對相同子載波對應(yīng)的多路數(shù)字信號按 照相同時(shí)間位置進(jìn)行矢量疊加，將多路數(shù)字信號合并為一路數(shù)字信號；以及在 下行鏈路中，將數(shù)字信號復(fù)制為多路數(shù)字信號；
外部接口單元，用于接收和發(fā)送數(shù)字信號。
一種基帶接口單元，包括
射頻拉遠(yuǎn)接口單元，用于從多個(gè)射頻拉遠(yuǎn)單元接收凄丈字信號，以及向多個(gè)
射頻拉遠(yuǎn)單元發(fā)送數(shù)字信號；
合并/分配單元，用于對上行的多路數(shù)字信號中相同子載波對應(yīng)的多路數(shù)字 信號按照相同時(shí)間位置進(jìn)行矢量疊加，將多路數(shù)字信號合并為 一路數(shù)字信號； 以及將下行的一路數(shù)字信號復(fù)制為多路數(shù)字信號；
基帶接口單元，用于向基帶單元發(fā)送數(shù)字信號和從該基帶單元接收數(shù)字信
號
一種基帶單元，包括
外部接口單元，用于接收和發(fā)送多路數(shù)字信號；
合并/分配單元，用于在上行鏈路中，對相同子載波對應(yīng)的多路數(shù)字信號按 照相同時(shí)間位置進(jìn)行矢量疊加，將多路數(shù)字信號合并為一路數(shù)字信號；以及在 下行鏈路中，將處理后的數(shù)字信號復(fù)制為多路數(shù)字信號；
基帶處理單元，用于進(jìn)行基帶數(shù)字信號的處理。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多天線數(shù)字信號矢量合并的方法，實(shí)現(xiàn)了單一的 BBU支持超過自身設(shè)計(jì)能力的多根天線，在實(shí)現(xiàn)分布式基站系統(tǒng)擴(kuò)容的同時(shí)減 少了成本。同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例對BBU、 BIU和RRU的個(gè)數(shù)沒有嚴(yán)格限制， 多個(gè)RRU之間可以是串聯(lián)、并聯(lián)或混亂結(jié)構(gòu)，使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可構(gòu)成鏈形網(wǎng)、樹 形網(wǎng)和星形網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，便于分布式基站系統(tǒng)的進(jìn)一步擴(kuò)容和靈活組網(wǎng)。并 且，本發(fā)明實(shí)施例中的BBU、 BIU和RRU均可實(shí)現(xiàn)多路數(shù)字信號的合并，可 使通信網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容能力大幅度提高。通過對各BBU、 BIU和RRU進(jìn)行控制和 管理，可根據(jù)不同區(qū)域的信號量靈活調(diào)整需要合并的數(shù)字信號的數(shù)量，適用于 各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及通信系統(tǒng)。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例中合并多路數(shù)字信號的方法流程圖2為本發(fā)明實(shí)施例中避免信號溢出時(shí)的合并多路數(shù)字信號的方法流程
圖3為本發(fā)明實(shí)施例中分發(fā)數(shù)學(xué)信號的方法流程圖4為本發(fā)明實(shí)施例中分布式基站系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖5為本發(fā)明實(shí)施例中分布式基站系統(tǒng)包括BIU時(shí)的結(jié)構(gòu)圖6A為本發(fā)明實(shí)施例中BIU為多個(gè)時(shí)，分布式基站系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖6B為本發(fā)明實(shí)施例中BBU為多個(gè)時(shí)，分布式基站系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖7為本發(fā)明實(shí)施例中分布式基站系統(tǒng)包括OM時(shí)的結(jié)構(gòu)圖8為本發(fā)明實(shí)施例中RRU的結(jié)構(gòu)圖9為本發(fā)明實(shí)施例中RRU的內(nèi)部處理流程的示意圖IO為本發(fā)明實(shí)施例中BIU的結(jié)構(gòu)圖11為本發(fā)明實(shí)施例中BIU的內(nèi)部處理流程的示意圖12為本發(fā)明實(shí)施例中BBU的結(jié)構(gòu)圖13為本發(fā)明實(shí)施例中一種在UL中處理多天線數(shù)字信號的方法流程圖； 圖14為本發(fā)明實(shí)施例中一種在DL中處理多天線數(shù)字信號的方法流程圖； 圖15為本發(fā)明實(shí)施例中另一種在UL中處理多天線數(shù)字信號的方法流程
圖16為本發(fā)明實(shí)施例中另一種在DL中處理多天線數(shù)字信號的方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明實(shí)施例通過對多路數(shù)字信號進(jìn)行合并的方式，使分布式基站系統(tǒng)中 的BBU支持較多的天線。
本實(shí)施例的基本技術(shù)方案是在上行鏈路(UL)中，對子載波相同的多 路數(shù)字信號按照相同時(shí)間位置進(jìn)行矢量疊加，以合并為一路數(shù)字信號；以及在 下行鏈路(DL)中，將一路數(shù)字信號復(fù)制為多路數(shù)字信號，并分別映射到各 端口發(fā)送。其中，需要復(fù)制出的多路數(shù)字信號的數(shù)量取決于相應(yīng)的端口的數(shù)量。
參見圖1,本實(shí)施例中RRU對多路數(shù)字信號合并的方法流程如下
步驟101:將從多根天線接收到的多路模擬信號分別轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字信
號，同時(shí)獲得了多路模擬信號與多路數(shù)字信號的對應(yīng)關(guān)系；每根天線可以是多 子載波天線或單子載波天線。
步驟102:根據(jù)模擬信號與子載波的對應(yīng)關(guān)系和模擬信號與數(shù)字信號的對 應(yīng)關(guān)系，分別確定各路數(shù)字信號對應(yīng)的子載波。
步驟103:依據(jù)時(shí)間同步的原則，將對應(yīng)相同子載波且需要合并的多路數(shù) 字信號按照相同時(shí)間位置進(jìn)行矢量疊加的操作，以合并為一路數(shù)字信號。
步驟104:對獲得的數(shù)字信號進(jìn)行時(shí)分復(fù)用操作，并發(fā)送。
在步驟103中，確定子載波相同的多路數(shù)字信號需要合并的方式有多種， 如 一種方式是根據(jù)本地的配置信息確定來自本地天線的多路數(shù)字信號均需要 合并；如另一種方式是根據(jù)來自操作維護(hù)單元(OM)用于信號合并配置的 控制命令，例如，控制命令包括天線的標(biāo)識，如(Tl, T2, T4),則要求RRU 將來自天線T1、 T2和T4的子載波相同的多路數(shù)字信號合并?；蛘撸刂泼?令的形式如(Tl, T2), (T3, T4),則需要將來自天線Tl和T2的數(shù)字信號合 并為一路，以及將來自天線T3和T4的數(shù)字信號合并為一路，如未收到控制命 令，缺省為不進(jìn)行信號合并。如再一種方式定義一種傳輸通道(可稱CA通 道)，例如，BBU支持6C/8A,則可將一個(gè)子載波一根天線作為一個(gè)CA通道， 有CA通道CAO、 CA1…CA47,通過配置文件或控制命令為每根天線的每個(gè)子 載波標(biāo)記CA通道的標(biāo)識，如CAl,則確定對應(yīng)相同CA通道標(biāo)識的多^各數(shù)字 信號需要合并。
在步驟103中數(shù)字信號合并的具體方式是將I分量方向上對應(yīng)相同子載 波的多路數(shù)字信號，按照相同時(shí)間位置進(jìn)行疊加操作，以及將Q分量方向上對 應(yīng)相同子載波的多路數(shù)字信號，按照相同時(shí)間位置進(jìn)行疊加操作。本實(shí)施例中， 將數(shù)字信號看作是"1"和"0"的連續(xù)組合，如一路lt字信號在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上 的數(shù)據(jù)為1100,每個(gè)"1"或"0"即是一個(gè)數(shù)據(jù)。按照相同的時(shí)間點(diǎn)，多路數(shù) 字信號的疊加即為多路數(shù)字信號的數(shù)據(jù)按位相加，進(jìn)行二進(jìn)制加法的操作。本 實(shí)施例通過數(shù)學(xué)模型作進(jìn)一步說明。假設(shè)某個(gè)時(shí)間點(diǎn)的數(shù)字信號表示為an+jbn
的形式，a表示I分量方向上的數(shù)據(jù)，j表示Q分量，則b表示Q分量方向上 的數(shù)據(jù)，n取不同的值以標(biāo)識各路數(shù)字信號。那么，數(shù)字信號的合并過程可表 示為
(al+j*bl) + (a2 +j*b2) +...+(an + j*bn) = (al+a2+…+an) + j*(bl+b2+...+bn)
如果天線數(shù)量過多，可能在合并多路數(shù)字信號時(shí)發(fā)生信號溢出的情況，即 超出傳輸鏈路的承載能力?；蛘呖紤]到多路數(shù)字信號的相關(guān)性，需要采用波束 賦形的操作?；蛘呖紤]到多路數(shù)字信號的重要性不同，需要對多路數(shù)字信號進(jìn) 行加權(quán)。本實(shí)施例在考慮到上述情況及其它可能的情況下^:供一種處理多天線 信號的方法，參見圖2所示，具體方法流程如下
步驟201:將來自多根天線的多路模擬信號分別轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，天線可 以是多子載波天線或單子載波天線，或是智能天線等。
步驟202:對各路數(shù)字信號分別進(jìn)行復(fù)數(shù)乘法的4喿作，以實(shí)現(xiàn)波束賦形， 或?qū)崿F(xiàn)向右移位的效果，避免合并后的信號溢出等。復(fù)數(shù)乘法的操作中的復(fù)數(shù) s (即加權(quán)系數(shù)矢量)可由才喿作維護(hù)單元(OM)進(jìn)行配置。
步驟203:確定各路數(shù)字信號對應(yīng)的子載波。該步驟與步驟202是兩個(gè)獨(dú) 立的操作，無嚴(yán)格的執(zhí)行順序。
步驟204:對需要合并的對應(yīng)相同子載波的多路數(shù)字信號按照相同的時(shí)間 位置進(jìn)行矢量疊加的操作，以合并為一路數(shù)字信號并發(fā)送?？赏ㄟ^來自操作維 護(hù)通道的控制信號或本地的配置文件獲知哪些數(shù)字信號需要進(jìn)行合并的操作。
在步驟202中，將多路數(shù)字信號x-[x,，X2，…，x丄x,表示第i路數(shù)字信號， i=l、 2、…n, n表示多路數(shù)字信號的總數(shù)。復(fù)數(shù)s-[s，，S2， ...，s ],復(fù)數(shù)s,形 如an+jbn,表示第i路數(shù)字信號乘以的復(fù)數(shù)。多路數(shù)字信號進(jìn)行復(fù)數(shù)乘法的具
體操作用數(shù)學(xué)模型可表示為y=s、= t s,x,, y表示復(fù)數(shù)乘法后獲得的數(shù)字
信號。該才喿作可實(shí)現(xiàn)波束賦形的效果和/或加權(quán)操作，并且當(dāng)s,-2-1寸，既實(shí) 現(xiàn)了波束賦形，又實(shí)現(xiàn)了將數(shù)字信號向右移位，避免了信號溢出。以及，為了
避免信號溢出，S,，S2，…，Sn的取值可以相同。
關(guān)于信號溢出的判斷可表示為
其中，Saturation表示信號需要進(jìn)行飽和處理，可由此判斷是否發(fā)生信號 溢出。本實(shí)施例中只需要在數(shù)字信號的第 一次合并過程中進(jìn)行復(fù)數(shù)乘法的操作。
上述實(shí)施例已詳細(xì)描述了 RRU將多路數(shù)字信號合并為一路數(shù)字信號的方 法，相應(yīng)的需要實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號的分發(fā)。參見圖3所示，本實(shí)施例中RRU對收 到的數(shù)字信號進(jìn)行分發(fā)的方法流程如下
步驟301:接收數(shù)字信號并解復(fù)用出多路數(shù)字信號。
步驟302:將多路數(shù)字信號分別復(fù)制為多路數(shù)字信號。
步驟303:對每路數(shù)字信號乘以不同的加權(quán)系數(shù)矢量，加權(quán)系數(shù)矢量w為 復(fù)數(shù)，形如an+jbn, 其中n表示用戶設(shè)備的最大個(gè)數(shù)， 一個(gè)用戶設(shè)備對應(yīng)一個(gè)加權(quán)系數(shù)矢量，該加權(quán)系數(shù)矢量可通過波束掃描法 (Grid of Beam, GOB )或特征向量法(Eigenvalue Based Beamforming， EBB) 等多種算法確定。不同的RRU可使用相同的"，以實(shí)現(xiàn)多個(gè)RRU為多個(gè)用戶 設(shè)備發(fā)送信號。也可以為加權(quán)系數(shù)矢量q、 《2..... A賦不同的值以實(shí)現(xiàn)為多
路數(shù)字信號進(jìn)行加權(quán)，區(qū)分它們的重要性。
步驟304:將處理后的多路數(shù)字信號分別轉(zhuǎn)換為模擬信號并發(fā)送到多根天線。
上述實(shí)施例已詳細(xì)描述了 RRU將多路數(shù)字信號合并為一路數(shù)字信號的方 法及分發(fā)數(shù)字信號的方法。既然已實(shí)現(xiàn)了數(shù)字信號的合并和分發(fā)，那么就可以 實(shí)現(xiàn)一個(gè)BBU與更多的RRU連接。本實(shí)施例中BBU和基帶接口單元(BIU) 也可實(shí)現(xiàn)多路數(shù)字信號的合并和分發(fā)的操作，參見步驟202-204和步驟302 -303。下面對本實(shí)施例中的分布式基站系統(tǒng)作詳細(xì)描述，參見圖4所示，分
布式基站系統(tǒng)包括BBU和RRU。
BBU用于完成對物理層符號級和碼片級數(shù)字信號的處理，可連接多個(gè) RRU。例如，BBU的最大設(shè)計(jì)能力為6C/8A,即最多支持48條CA通道。
RRU用于將來自天線的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后發(fā)送給BBU，以及將 來自BBU的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號后發(fā)送到天線。可以有多個(gè)RRU,直接 或間接的連接到BBU，多個(gè)RRU彼此間構(gòu)成串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)關(guān)系。一個(gè)RRU 可連接一根或多根的天線，每根天線承載單子載波或多子載波，各天線也可以 為包括多個(gè)天線單元的智能天線。本實(shí)施例中將串聯(lián)(或稱級聯(lián))結(jié)構(gòu)中靠近 BBU的方向稱為上級，遠(yuǎn)離BBU (即靠近RRU)的方向稱為下級。串聯(lián)結(jié)構(gòu) 中的多個(gè)RRU稱為級內(nèi)的RRU,并聯(lián)結(jié)構(gòu)中的RRU稱為級間的RRU。例如， 每個(gè)RRU的設(shè)計(jì)能力為3C/8A，即可支持24條CA通道。根據(jù)上述舉例，當(dāng) BBU連接3個(gè)及3個(gè)以上的RRU時(shí)既已超出BBU的設(shè)計(jì)能力。
為了簡化BBU的接口及便于對分布式基站系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)容，可在BBU和 RRU之間增加基帶接口單元(BIU),參見圖5所示，BIU主要用于轉(zhuǎn)發(fā)BBU 和RRU之間的數(shù)字信號，當(dāng)連接了較多的RRU時(shí)，需要將來自多個(gè)RRU的 數(shù)字信號合并為一路數(shù)字信號并發(fā)送給BBU,以及將來自BBU的一路數(shù)字信 號復(fù)制為多3各數(shù)字信號并分發(fā)給多個(gè)RRU。 BIU也可為多個(gè)，以進(jìn)一步增加 BBU連接的天線數(shù)，參見圖6A所示。BBU也可為多個(gè)，參見圖6B所示，每 個(gè)BBU與每個(gè)BIU連接，多個(gè)BBU彼此間構(gòu)成串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)關(guān)系。本 實(shí)施例中的多個(gè)BBU可方便網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)，并該多個(gè)BBU的數(shù)量可小于現(xiàn)有技術(shù) 中BBU的數(shù)量，例如現(xiàn)有技術(shù)中48根天線需要6個(gè)BBU，而本實(shí)施例中只 需要3個(gè)BBU。本實(shí)施例中的基帶側(cè)包括BBU和BIU。
本實(shí)施例中任何一個(gè)BBU、 BIU和RRU都可進(jìn)行合并多路數(shù)字信號的操 作，由OM或通過配置信息確定進(jìn)行該操作的單元，包括OM的分布式基站系 統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參見圖7所示(圖中未示出各RRU連接的天線)。
OM通過控制管理通道(或稱C&M通道)對BBU、 BIU和RRU進(jìn)行控
制和管理，通過發(fā)送控制命令對BBU、 BIU和RRU進(jìn)^f亍配置，配置的內(nèi)容包 括是否允許進(jìn)行數(shù)字信號的合并操作，對哪些天線和載波的數(shù)字信號需要合并 等。例如，規(guī)定某個(gè)RRU只能對固定的幾根天線進(jìn)行合并；或者，規(guī)定RRU 只能對本地直接連接的天線進(jìn)行合并；或者，規(guī)定RRU對本地及所有下級RRU 的數(shù)字信號進(jìn)行合并；或者，規(guī)定只有最上級的RRU(即直接與基帶側(cè)連接的 RRU)進(jìn)行合并操作；或者，規(guī)定BIU對來自所有RRU的部分或全部數(shù)字信 號進(jìn)行合并。
下面分別對BBU、 BIU和RRU的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)描述。
參見圖8,本實(shí)施例中RRU包括射頻單元801、中頻單元802、合并/分配 單元803、復(fù)用/解復(fù)用單元804、外部接口單元805和主控和時(shí)鐘同步單元806。
射頻單元801，與一根或多根天線連接，接收和發(fā)送一路或多路射頻信號 (屬于模擬信號)。天線可以是單子載波天線，也可以是多子載波天線。射頻 單元801包括多個(gè)端口， 一個(gè)端口連接一根天線。
中頻單元802,進(jìn)行^^莫擬信號和數(shù)字信號之間的轉(zhuǎn)換。中頻單元802包括 中頻處理模塊和中頻接口模塊。中頻處理模塊用于進(jìn)行模擬信號和數(shù)字信號之 間的轉(zhuǎn)換。中頻接口模塊用于中頻處理模塊與合并/分配單元803進(jìn)行接口適 配。
合并/分配單元803,在UL中，根據(jù)配置信息或OM發(fā)出的控制命令，對 部分或全部子載波相同的多路數(shù)字信號按照相同時(shí)間位置進(jìn)行矢量疊加，以合 并為一路數(shù)字信號，在疊加操作之前可對多路數(shù)字信號分別乘以加權(quán)系數(shù)矢 量；以及在DL中，將各路數(shù)字信號分別復(fù)制為多路數(shù)字信號，可以進(jìn)一步對 復(fù)制后的多路數(shù)字信號分別乘以加權(quán)系數(shù)矢量。合并/分配單元803可包括多個(gè) 合并/分配子單元，各合并/分配子單元負(fù)責(zé)部分多路數(shù)字信號的合并和分發(fā)。
復(fù)用/解復(fù)用單元804,根據(jù)配置信息或OM發(fā)出的控制命令，將多路上行 數(shù)字信號時(shí)分復(fù)用為 一路數(shù)字信號；將一路下行數(shù)字信號時(shí)分解復(fù)用為多路數(shù) 字信號。
外部接口單元805,可以與BBU、 BIU和其它RRU連4妄，接收和發(fā)送數(shù) 字信號。在上行方向，將并行的數(shù)字信號進(jìn)行線路編碼，并串轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生串行 電數(shù)字信號后發(fā)送，如果是通過光纖與外部連接，則將電數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為光數(shù) 字信號后發(fā)送，如果是通過電纜與外部連接，則直接發(fā)送電數(shù)字信號。在下行 方向，接收數(shù)字信號，如果接收到的是光數(shù)字信號，則將光數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為電 數(shù)字信號，并對電數(shù)字信號進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，線路解碼，產(chǎn)生并行的數(shù)字信號， 發(fā)送給RRU內(nèi)部的其它單元。
主控和時(shí)鐘同步單元806，控制及同步射頻單元801、中頻單元802、合并 /分配單元803、復(fù)用/解復(fù)用單元804和外部接口單元805的時(shí)鐘。
以上描述了 RRU內(nèi)部的基本組成單元，下面簡述RRU內(nèi)部的處理過程， 參見圖9所示。
在上行鏈路(UL)中，中頻單元802將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，合并/ 分配單元803對多路數(shù)字信號進(jìn)行合并操作，復(fù)用/解復(fù)用單元804對多路數(shù)字 信號進(jìn)行時(shí)分復(fù)用。如果外部接口單元805接收到其它RRU發(fā)送的數(shù)字信號， 并需要對接收到的數(shù)字信號進(jìn)行合并操作，則復(fù)用/解復(fù)用單元804對收到的數(shù) 字信號進(jìn)行解復(fù)用，合并/分配單元803對收到的數(shù)字信號與本地的數(shù)字信號進(jìn) 行合并操作，該合并過程可以在本地?cái)?shù)字信號的合并操作之后進(jìn)行，也可以與 本地未經(jīng)合并的數(shù)字信號一起進(jìn)行合并，然后復(fù)用/解復(fù)用單元804將合并后數(shù) 字信號復(fù)用為一路或多路數(shù)字信號并向上級發(fā)送。在合并操作前可對多路數(shù)字 信號分別進(jìn)行復(fù)數(shù)乘法的操作。合并操作的具體合并方式例如配置10條傳 輸通道，模數(shù)轉(zhuǎn)換后得到30路數(shù)字信號，將每3路數(shù)字信號合并為一路數(shù)字 信號并對應(yīng)1條傳輸通道；或者5路數(shù)字信號不參與合并且對應(yīng)5條傳輸通道， 另25路數(shù)字信號合并為5路數(shù)字信號且對應(yīng)5條傳輸通道。
在下行鏈路(DL)中，復(fù)用/解復(fù)用單元804對收到的數(shù)字信號進(jìn)行解復(fù) 用，獲得多路數(shù)字信號，合并/分配單元803將各路數(shù)字信號分別復(fù)制為多路數(shù) 字信號，中頻單元802將多路數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為多路模擬信號并發(fā)送到射頻單元
801。在復(fù)制操作后可對多路數(shù)字信號分別進(jìn)行復(fù)數(shù)乘法的操作。分發(fā)操作的
具體復(fù)制方式例如該RRU配置有10條傳輸通道，其連接的6根天線中3根 天線均對應(yīng)傳輸通道1-5，另3根天線均對應(yīng)傳輸通道6-10,則需要將獲得 的10條傳輸通道的10路數(shù)字信號復(fù)制2份，獲得30路數(shù)字信號，即3組數(shù) 字信號，各組為相同的IO路數(shù)字信號；或者，3根天線分別對應(yīng)傳輸通道1-3，另3根天線均對應(yīng)傳輸通道4-10，則需要將獲得的10條傳輸通道的10 路數(shù)字信號中的第4- IO路數(shù)字信號進(jìn)行復(fù)制，獲得3組共21路數(shù)字信號， 第1 - 3路數(shù)字信號不需要復(fù)制。
參見圖10，本實(shí)施例中的BIU包括射頻拉遠(yuǎn)接口單元1001、合并/分配 單元1002、復(fù)用/解復(fù)用單元A1003、復(fù)用/解復(fù)用單元B1004、基帶接口單元 1005和主控和時(shí)鐘同步單元1006。
射頻拉遠(yuǎn)接口單元1001,連接多個(gè)RRU,并與該多個(gè)RRU交互。在上行 方向，接收數(shù)字信號，如果接收到的是光數(shù)字信號，則將光數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為電 數(shù)字信號，并對電數(shù)字信號進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，線路解碼，產(chǎn)生并行的數(shù)字信號， 發(fā)送給BIU內(nèi)部的其它單元。在下行方向，將并行的數(shù)字信號進(jìn)行線路編碼， 并串轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生串行電數(shù)字信號后發(fā)送，如果是通過光纖與外部連接，則將電 數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為光數(shù)字信號后發(fā)送，如果是通過電纜與外部連接，則直接發(fā)送 電數(shù)字信號。射頻拉遠(yuǎn)接口單元1001包括多個(gè)端口， 一個(gè)端口連接一個(gè)RRU。 該端口適用于多種協(xié)議，如通用公共無線接口 ( Common Public Radio Interface, CPRI)協(xié)議、TD-SCDMA拉遠(yuǎn)接口 (TD-SCDMA Remote Interface ， TDRI)協(xié) 議等。
復(fù)用/解復(fù)用單元A1003,根據(jù)配置信息或OM發(fā)出的控制命令，將射頻 拉遠(yuǎn)接口單元1001發(fā)送的一路數(shù)字信號時(shí)分解復(fù)用為多路數(shù)字信號，以及將 多路數(shù)字信號時(shí)分復(fù)用為 一路數(shù)字信號后發(fā)送給射頻拉遠(yuǎn)接口單元1001 。
合并/分配單元1002，才艮據(jù)配置信息或OM發(fā)出的控制命令，在UL中， 對部分或全部子載波相同的多路數(shù)字信號按照相同時(shí)間位置進(jìn)行矢量疊加，以
合并為一路數(shù)字信號，在疊加操作之前可對多路數(shù)字信號分別乘以加權(quán)系數(shù)矢
量；以及在DL中，將各路數(shù)字信號分別復(fù)制為多路數(shù)字信號，可以進(jìn)一步對 復(fù)制后的多路數(shù)字信號分別乘以加權(quán)系數(shù)矢量。合并/分配單元1002可包括多 個(gè)合并/分配子單元，各合并/分配子單元負(fù)責(zé)部分多路數(shù)字信號的合并和分發(fā)。
復(fù)用/解復(fù)用單元B1004,根據(jù)配置信息或OM發(fā)出的控制命令，將合并/ 分配單元1002發(fā)送的多路數(shù)字信號時(shí)分復(fù)用為一路數(shù)字信號，以及將一路數(shù) 字信號時(shí)分解復(fù)用為多路數(shù)字信號后發(fā)送給合并/分配單元1002。
基帶接口單元1005，連接BBU，并與其進(jìn)行交互。在上行方向，將并行 的數(shù)字信號進(jìn)行線路編碼，并串轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生串行電數(shù)字信號后發(fā)送，如果是通 過光纖與外部連接，則將電數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為光數(shù)字信號后發(fā)送，如果是通過電 纜與外部連接，則直接發(fā)送電數(shù)字信號。在下行方向，接收數(shù)字信號，如果接 收到的是光數(shù)字信號，則將光數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為電數(shù)字信號，并對電數(shù)字信號進(jìn) 行串并轉(zhuǎn)換，線路解碼，產(chǎn)生并行的數(shù)字信號，發(fā)送給BIU內(nèi)部的其它單元。 基帶接口單元1005可包括多個(gè)端口 ， 一個(gè)端口連接一個(gè)BBU。
主控和時(shí)鐘同步單元1006，控制和同步射頻拉遠(yuǎn)接口單元1001、合并/分 配單元1002、復(fù)用/解復(fù)用單元A1003、復(fù)用/解復(fù)用單元B1004和基帶接口單 元1005的時(shí)鐘。
以上描述了 BIU內(nèi)部的基本組成單元，下面簡述BIU內(nèi)部的處理過程， 參見圖11所示。
在上行鏈^各(UL)中，復(fù)用/解復(fù)用單元A1003對收到的數(shù)字信號進(jìn)行解 復(fù)用，獲得多路數(shù)字信號，合并/分配單元1002對多路數(shù)字信號進(jìn)行合并操作， 復(fù)用/解復(fù)用單元B1004對合并后的多路數(shù)字信號進(jìn)行時(shí)分復(fù)用，獲得一路數(shù) 字信號。在合并操作前可對多路數(shù)字信號分別進(jìn)行復(fù)數(shù)乘法的操作。合并操作 的具體合并方式例如配置10條傳輸通道，通過多個(gè)RRU獲得30路數(shù)字信 號，將每3路數(shù)字信號合并為一路數(shù)字信號并對應(yīng)1條傳輸通道；或者5路數(shù) 字信號不參與合并且對應(yīng)5條傳輸通道，另25路數(shù)字信號合并為5路數(shù)字信
號且對應(yīng)5條傳輸通道。
在下行鏈路(DL)中，復(fù)用/解復(fù)用單元B1004對收到的數(shù)字信號進(jìn)行解 復(fù)用，獲得多路數(shù)字信號，合并/分配單元1002將各路數(shù)字信號分別復(fù)制為多 路數(shù)字信號，復(fù)用/解復(fù)用單元A1003對多路數(shù)字信號進(jìn)行時(shí)分復(fù)用，獲得一 路或多路數(shù)字信號。在復(fù)制操作后可對多路數(shù)字信號分別進(jìn)行復(fù)數(shù)乘法的操 作。分發(fā)操作的具體復(fù)制方式例如該BIU配置有IO條傳輸通道，其直接連 接的6個(gè)RRU中3個(gè)RRU均對應(yīng)傳輸通道1-5，另3個(gè)RRU均對應(yīng)傳輸通 道6-10，則需要將獲得的IO條傳輸通道的10路數(shù)字信號復(fù)制2份，獲得30 路數(shù)字信號，即3組數(shù)字信號，各組為相同的IO路數(shù)字信號；或者，3個(gè)RRU 分別對應(yīng)傳輸通道1-3,另3個(gè)RRU均對應(yīng)傳輸通道4-10,則需要將獲得 的IO條傳輸通道的IO路數(shù)字信號中的第4- IO路數(shù)字信號進(jìn)行復(fù)制，獲得3 組共21路數(shù)字信號，第1-3路數(shù)字信號不需要復(fù)制。
參見圖12，本實(shí)施例中的BBU包括外部接口單元1201、復(fù)用/解復(fù)用 單元1206、合并/分配單元1202、基帶數(shù)據(jù)I/Q控制單元1203、基帶處理單元 1204和主控和時(shí)鐘同步單元1205。
外部接口單元1201,連接多個(gè)BIU或多個(gè)RRU,并與其進(jìn)行交互。在上 行方向，接收數(shù)字信號，如果接收到的是光數(shù)字信號，則將光數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為 電數(shù)字信號，并對電數(shù)字信號進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換，線路解碼，產(chǎn)生并行的數(shù)字信號， 發(fā)送給BBU內(nèi)部的其它單元。在下行方向，將并行的數(shù)字信號進(jìn)行線路編碼， 并串轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生串行電數(shù)字信號后發(fā)送，如果是通過光纖與外部連接，則將電 數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為光數(shù)字信號后發(fā)送，如果是通過電纜與外部連接，則直接發(fā)送 電數(shù)字信號。外部接口單元1201包括多個(gè)端口，各端口分別對應(yīng)一個(gè)BIU或 一個(gè)RRU，各端口適用于多種協(xié)議，如通用7>共無線*接口 ( Common Public Radio Interface, CPRI)協(xié)議、TD-SCDMA拉遠(yuǎn)接口 (TD-SCDMA Remote Interface, TDRI)協(xié)議等。
復(fù)用/解復(fù)用單元1206,根據(jù)配置信息或OM發(fā)出的控制命令，將外部接
口單元1201發(fā)送的一路數(shù)字信號時(shí)分解復(fù)用為多路數(shù)字信號，以及將多路數(shù) 字信號時(shí)分復(fù)用為一路數(shù)字信號后發(fā)送給外部接口單元1201。
合并/分配單元1202，根據(jù)配置信息或OM發(fā)出的控制命令，在UL中， 對部分或全部子載波相同的多路數(shù)字信號按照相同時(shí)間位置進(jìn)行矢量疊加，以 合并為一路數(shù)字信號，在疊加操作之前可對多路數(shù)字信號分別乘以加權(quán)系數(shù)矢 量；以及在DL中，將各路數(shù)字信號分別復(fù)制為多路數(shù)字信號，可以進(jìn)一步對 復(fù)制后的多路數(shù)字信號分別乘以加權(quán)系數(shù)矢量。合并/分配單元1202可包括多 個(gè)合并/分配子單元，各合并/分配子單元負(fù)責(zé)部分多路數(shù)字信號的合并和分發(fā)。
基帶數(shù)據(jù)I/Q控制單元1203，用于基帶處理單元1204與合并/分配單元 1202進(jìn)行接口適配。
基帶處理單元1204,完成對物理層符號級和碼片級數(shù)字信號的處理。
主控和時(shí)鐘同步單元1205，控制和同步外部接口單元1201、復(fù)用/解復(fù)用 單元1206、合并/分配單元1202、基帶數(shù)據(jù)I/Q控制單元1203和基帶處理單元 1204。
以上描述了 BBU內(nèi)部的基本組成單元，下面簡述BBU內(nèi)部的處理過程。
在上行鏈路(UL)中，復(fù)用/解復(fù)用單元1206對收到的數(shù)字信號進(jìn)行解復(fù) 用，獲得多路數(shù)字信號，合并/分配單元1202對多路數(shù)字信號進(jìn)行合并操作， 基帶處理單元1204對合并后的數(shù)字信號進(jìn)行基帶數(shù)字信號處理。在合并操作 前可對多路數(shù)字信號分別進(jìn)行復(fù)數(shù)乘法的操作。
在下行鏈路(DL)中，基帶處理單元1204對數(shù)字信號進(jìn)行基帶數(shù)字信號 處理，合并/分配單元1202將基帶處理后的一路數(shù)字信號復(fù)制為多路數(shù)字信號， 復(fù)用/解復(fù)用單元1206對多路數(shù)字信號進(jìn)行時(shí)分復(fù)用，獲得一路或多路數(shù)字信 號。在復(fù)制操作后可對多路數(shù)字信號分別進(jìn)行復(fù)數(shù)乘法的操作。
通過以上分別對BBU、 BIU和RRU的描述已能夠清楚的知道BBU、 BIU 和RRU的內(nèi)部功能及結(jié)構(gòu)，下面詳細(xì)描述BBU、 BIU和RRU之間的連接及 信號傳遞關(guān)系。本實(shí)施例通過配置BBU、 BIU和RRU， ^吏BBU、 BIU和RRU
均需要進(jìn)行合并數(shù)字信號的操作，以此為例進(jìn)行詳細(xì)說明。BBU、 BIU和RRU 中部分單元進(jìn)行合并數(shù)字信號的操作的方法流程可參照執(zhí)行。
參見圖13,在UL中配置要求每個(gè)RRU均需要對來自本地及下級RRU的 所有相同子載波的多路數(shù)字信號進(jìn)行合并，分布式基站系統(tǒng)的信號處理流程如 下
步驟1301:各RRU將通過天線接收到的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。例如， RRU的設(shè)計(jì)能力為3C/8A,則1條子栽波至少對應(yīng)2路數(shù)字信號。例如網(wǎng)絡(luò)中 存在8個(gè)RRU、 2個(gè)BIU和1個(gè)BBU, 1個(gè)BIU直接連接2個(gè)RRU,直接連 接的每個(gè)RRU連接1個(gè)RRU。
步驟1302:各RRU對本地的子載波相同的多路數(shù)字信號按照相同時(shí)間位 置進(jìn)行矢量疊加的操作，以合并為一組不同子載波的多路數(shù)字信號。例如，RRU 進(jìn)行合并操作后獲得3路數(shù)字信號，該3路數(shù)字信號對應(yīng)不同的子載波。本實(shí) 施例中為描述方便，將彼此子載波互不相同的多路數(shù)字信號稱為一組數(shù)字信 號。
各RRU在進(jìn)行矢量疊加的操作之前，可先對多路數(shù)字信號進(jìn)行復(fù)數(shù)乘法 的操作。
步驟1303:最下級的RRU將本地不同載波的多路數(shù)字信號時(shí)分復(fù)用為一 路數(shù)字信號，并向上級發(fā)送。
非最下級的RRU將來自下級RRU的一路數(shù)字信號解復(fù)用為不同栽波的多 路數(shù)字信號，并與本地合并后的多路數(shù)字信號進(jìn)一步進(jìn)行合并，再時(shí)分復(fù)用為 一路數(shù)字信號，向上級發(fā)送。如果某個(gè)RRU在該時(shí)間點(diǎn)未通過天線接收信號， 則可只對來自下級RRU的多路數(shù)字信號進(jìn)行合并，或者直接轉(zhuǎn)發(fā)來自下級 RRU的數(shù)字信號?；蛘吣硞€(gè)RRU根據(jù)配置信息或控制命令不需要進(jìn)行合并搡 作，則將本地及來自下級RRU的數(shù)字信號轉(zhuǎn)發(fā)給上級。例如，此時(shí)上級的RRU 將本地的3路數(shù)字信號與來自下級RRU的3路數(shù)字信號合并為3路數(shù)字信號， 則級內(nèi)的48路數(shù)字信號已合并為3路數(shù)字信號，經(jīng)時(shí)分復(fù)用后獲得1路數(shù)字信號。
步驟1304:最上級的RRU將級內(nèi)的數(shù)字信號發(fā)送給BIU。 步驟1305: BIU對來自各級間的RRU的多路數(shù)字信號分別進(jìn)行解復(fù)用。 步驟1306: BIU對各級間的RRU的多組不同子載波的多路數(shù)字信號進(jìn)行 矢量疊加的操作，以合并為一組多路數(shù)字信號，并根據(jù)配置信息將一組多路數(shù) 字信號時(shí)分復(fù)用為一路數(shù)字信號后發(fā)送給BBU。例如，BIU將2個(gè)RRU發(fā)送 的6路數(shù)字信號合并為3路數(shù)字信號，經(jīng)時(shí)分復(fù)用后獲得1路數(shù)字信號。
步驟1307: BBU對來自 一個(gè)或多個(gè)BIU的多路數(shù)字信號分別進(jìn)行解復(fù)用， 獲得一組或多組不同子載波的多路數(shù)字信號。
步驟1308: BBU對多路數(shù)字信號進(jìn)行基帶信號處理。 在步驟1307和步驟1308中，BBU當(dāng)連接多個(gè)BIU時(shí)，可能接收到的多 組數(shù)字信號仍超過自身的設(shè)計(jì)能力，則需要對多組數(shù)字信號中子載波相同的多 路數(shù)字信號按照相同時(shí)間位置進(jìn)行矢量疊加的操作，獲得一組不同子載波的多 路數(shù)字信號。
與配置要求每個(gè)RRU均需要對來自本地及下級RRU的子載波相同的所有 多路數(shù)字信號進(jìn)行合并對應(yīng)的，在DL中分布式基站系統(tǒng)的信號處理流程如下， 參見圖14所示
步驟1401: BBU將進(jìn)行基帶處理后的一組不同子載波的多路數(shù)字信號進(jìn) 行復(fù)制，根據(jù)連接的BIU的數(shù)量獲得多組不同子載波的多路數(shù)字信號，并將一 組不同子載波的多路數(shù)字信號復(fù)用為一路數(shù)字信號，發(fā)送給BIU。其中， 一組 不同子載波的多路數(shù)字信號對應(yīng)一個(gè)BIU。
步驟1402: BBU將每組的多路數(shù)字信號進(jìn)行復(fù)用操作，獲得多組數(shù)字信 號，每組只包括一路數(shù)字信號，并將多組數(shù)字信號分別發(fā)送給各BIU。
步驟1403:各BIU根據(jù)本地配置文件或OM發(fā)出的控制命令確定需要接 收數(shù)字信號的最上級RRU,及獲得確定的最上級RRU的個(gè)數(shù)。例如多播或廣 播業(yè)務(wù)需要向多個(gè)RRU發(fā)送數(shù)字信號，又例如，單播業(yè)務(wù)只針對一個(gè)特定的
用戶設(shè)備，BIU只需要向一個(gè)RRU發(fā)送數(shù)字信號，如果考慮到波束賦形，則 BIU可以向多個(gè)RRU發(fā)送數(shù)字信號。
步驟1404: BIU根據(jù)獲得的RRU的個(gè)數(shù)，將一組數(shù)字信號復(fù)制為多組數(shù) 字信號，并分別發(fā)送給確定的RRU。
步驟1405:最上級的RRU對來自BIU的數(shù)字信號進(jìn)行解復(fù)用，獲得一組 不同子載波的多路數(shù)字信號。最上級的RRU同時(shí)將來自BIU的數(shù)字信號轉(zhuǎn)發(fā) 給下級RRU。最上級的RRU在進(jìn)行解復(fù)用操作前可先判斷本地是否存在需要 接收信號的用戶設(shè)備，如果不存在，則步驟1405 - 1407可省略。如果考慮到 波束賦形，則可進(jìn)行后續(xù)步驟。最上級的RRU可依據(jù)OM發(fā)送的控制命令確 定是否需要發(fā)送數(shù)字信號。
步驟1406:最上級的RRU將一組不同子載波的多^各數(shù)字信號復(fù)制為多組 數(shù)字信號。例如呼叫業(yè)務(wù)，只需要最上級的RRU連接的一根天線需要發(fā)送信 號，則復(fù)制操作可省略，如果考慮到波束賦形，復(fù)制后獲得的組數(shù)可以與本地 連接的天線數(shù)相同。
步驟1407:最上級的RRU將每組數(shù)字信號分別轉(zhuǎn)換為模擬信號，并分別 發(fā)送給連接的天線。如果考慮到波束賦形或加權(quán)需要等，最上級的RRU將多 路數(shù)字信號乘以加權(quán)系數(shù)矢量，并分別轉(zhuǎn)換為模擬信號后發(fā)送。
在步驟1404中，當(dāng)確定多個(gè)RRU需要接收數(shù)字信號時(shí)，BIU將收到的一 路數(shù)字信號進(jìn)行解復(fù)用，獲得一組不同子載波的多路數(shù)字信號，并根據(jù)獲得的 RRU的個(gè)數(shù)，將一組不同子載波的多路數(shù)字信號復(fù)制為多組數(shù)字信號，然后對 每組多路數(shù)字信號進(jìn)行復(fù)用操作，獲得多組數(shù)字信號，每組只包括一路數(shù)字信 號，并將多組數(shù)字信號分別發(fā)送給確定的RRU。
當(dāng)確定僅有一個(gè)RRU需要接收數(shù)字信號時(shí)，在執(zhí)行步驟1403后，BIU直 接將來自BBU的一路數(shù)字信號發(fā)送給確定的RRU，繼續(xù)步驟1405。
下級RRU收到來自上級RRU的一路數(shù)字信號后的操作過程與最上級的 RRU的操作過程相同，參見步驟1405 -步驟1407，在此不再贅述。
最下級的RRU不需要進(jìn)行數(shù)字信號的轉(zhuǎn)發(fā)，但其內(nèi)部的數(shù)字信號處理過 程與最上級的RRU的內(nèi)部處理過程相同，也可參見步驟1405 -步驟1407執(zhí)行。
參見圖15，在UL中配置要求每個(gè)RRU只需要對本地或來自特定天線的 多路數(shù)字信號進(jìn)行合并，將來自下級RRU的多^4丈字信號直接向上級轉(zhuǎn)發(fā)。 其中可通過發(fā)送天線標(biāo)識的方式配置RRU,天線標(biāo)識可以有多種，如編碼(如 10101)、編號(如13)、 IP地址、名稱、及RRU的IP地址和編號的組合等。 下面主要以對本地的多路數(shù)字信號進(jìn)行合并為例進(jìn)行詳細(xì)描述，該分布式基站 系統(tǒng)的信號處理流程如下
步驟1501:各RRU將通過天線接收到的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。例如， RRU的設(shè)計(jì)能力為3C/8A,則1條子載波至少對應(yīng)2路數(shù)字信號。
步驟1502:各RRU對本地的子載波相同的多路數(shù)字信號按照相同時(shí)間位 置進(jìn)行矢量疊加的操作，以合并為一組不同子載波的多路數(shù)字信號。例如，RRU 合并后獲得一組3路數(shù)字信號，該3路數(shù)字信號對應(yīng)不同的子載波。
各RRU在進(jìn)行矢量疊加的操作之前，可先對多路數(shù)字信號進(jìn)行復(fù)數(shù)乘法 的搡作。
步驟1503:各RRU將本地不同載波的多路數(shù)字信號復(fù)用為一路數(shù)字信號， 并結(jié)合來自下級RRU的一路或多路數(shù)字信號向上級發(fā)送。最下級的RRU只需 向上級發(fā)送本地的數(shù)字信號。
步驟1504:最上級的RRU將級內(nèi)的多路數(shù)字信號發(fā)送給BIU。 步驟1505: BIU對來自各最上級的RRU的多路數(shù)字信號進(jìn)行解復(fù)用，獲 得多組數(shù)字信號。
步驟1506: BIU對級間的各RRU的多組不同子載波的多路數(shù)字信號進(jìn)行 矢量疊加的操作，以合并為一組多路數(shù)字信號，并復(fù)用后發(fā)送給BBU。
步驟1507: BBU分別對來自 一個(gè)或多個(gè)BIU的多路數(shù)字信號進(jìn)行解復(fù)用， 獲得相應(yīng)的 一組或多組數(shù)字信號。
步驟1508:當(dāng)BBU連接多個(gè)BIU時(shí)，BBU對多組數(shù)字信號中子載波相
同的多路數(shù)字信號按照相同時(shí)間位置進(jìn)行矢量疊加的操作，獲得一組不同子載 波的多路數(shù)字信號。
當(dāng)BBU僅連接一個(gè)BIU時(shí)，來自一個(gè)BIU的數(shù)字信號經(jīng)解復(fù)用后，獲得 與子載波數(shù)量相同的多路數(shù)字信號，顯然已不超過BBU自身設(shè)計(jì)的能力，可 跳過步驟1508,直接執(zhí)行步驟1509，實(shí)現(xiàn)BBU直接對該一組多路數(shù)字信號進(jìn) 行基帶信號處理。
步驟1509: BBU對一組不同子載波的多路數(shù)字信號進(jìn)行基帶信號處理。
由于BBU、 BIU和RRU的配置方式有多種，當(dāng)配置要求串聯(lián)結(jié)構(gòu)中只有 最上級的RRU需要進(jìn)行合并操作時(shí)，那么最上級的RRU的操作過程同步驟 1501 -步驟1504,串聯(lián)結(jié)構(gòu)中的其它RRU則可只執(zhí)行步驟1501和1503。或 者，各RRU根據(jù)配置要求，將來自下級RRU的部分天線的數(shù)字信號進(jìn)行合并。 當(dāng)配置要求所有的RRU都不需要進(jìn)行合并操作，而只需由BIU合并多路數(shù)字 信號，則最上級的RRU可只執(zhí)行步驟1501、 1503和1504。
并且，當(dāng)配置要求凈聯(lián)結(jié)構(gòu)中只有最上級的RRU需要進(jìn)行合并操作時(shí)， 最上級的RRU在進(jìn)行合并操作前可以先對獲得的數(shù)字信號進(jìn)行復(fù)數(shù)乘法的操 作；或者，最上級的RRU在進(jìn)行合并操作前只對本地的數(shù)字信號進(jìn)行復(fù)數(shù)乘 法的操作，串聯(lián)結(jié)構(gòu)中的其它RRU在對各自本地的數(shù)字信號進(jìn)行復(fù)數(shù)乘法的 操作后再向上級輸出。
與配置要求每個(gè)RRU只需要對本地或來自特定天線的多路數(shù)字信號進(jìn)行 合并，將來自下級RRU的多路數(shù)字信號直接向上級轉(zhuǎn)發(fā)。下面主要以對本地 的多路數(shù)字信號進(jìn)行合并為例進(jìn)行詳細(xì)描述對應(yīng)的，在DL中該分布式基站系 統(tǒng)的信號處理流程如下，參見圖16所示
步驟1601: BBU將進(jìn)行基帶處理后的一組不同子載波的多路數(shù)字信號進(jìn) 行復(fù)制，獲得多組不同子載波的多路數(shù)字信號。
步驟1602: BBU將每組不同子載波的多路數(shù)字信號復(fù)用為一路數(shù)字信號 后發(fā)送給BIU。
步驟1603:各BIU確定需要接收數(shù)字信號的RRU及獲得確定的RRU的 個(gè)數(shù)。該RRU為最上級的RRU。
步驟1604:當(dāng)確定多個(gè)RRU需要接收數(shù)字信號時(shí)，BIU將收到的一路或 多路數(shù)字信號進(jìn)行解復(fù)用，獲得相應(yīng)的一組或多組多路數(shù)字信號，每組包括不 同子載波的多路數(shù)字信號。
步驟1605: BIU根據(jù)獲得的RRU的個(gè)數(shù)，將一組不同子載波的多路數(shù)字 信號復(fù)制為多組數(shù)字信號，或者，將收到的多組數(shù)字信號中部分或全部數(shù)字信 號分別復(fù)制為多路數(shù)字信號。
步驟1606:BIU將多路數(shù)字信號復(fù)用后分別發(fā)送給確定的RRU。如果RRU 不具有復(fù)制和分發(fā)數(shù)字信號的能力，則BIU需要向一個(gè)RRU發(fā)送多路復(fù)用后 的數(shù)字信號。
當(dāng)確定僅有一個(gè)RRU需要接收數(shù)字信號時(shí)，在執(zhí)行步驟1603后，BIU直 接將來自BBU的數(shù)字信號發(fā)送給確定的RRU，繼續(xù)步驟1607。
步驟1607:最上級的RRU對來自BIU的數(shù)字信號中的一組數(shù)字信號進(jìn)行 解復(fù)用，獲得一組不同子載波的多路數(shù)字信號。最上級的RRU將其它多組數(shù) 字信號直接轉(zhuǎn)發(fā)給下級RRU。例如呼叫業(yè)務(wù)，最上級的RRU在確定該呼叫業(yè) 務(wù)與本地?zé)o關(guān)時(shí)可省略解復(fù)用的操作，直接轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)字信號給下級RRU,如果考 慮到波束賦形，最上級的RRU也可通過本地連接的天線發(fā)送信號，則需要進(jìn) 行解復(fù)用的操作。
步驟1608:最上級的RRU將一組不同子載波的多路數(shù)字信號復(fù)制為多組 數(shù)字信號。例如單播業(yè)務(wù)，只需要最上級的RRU連接的一根天線需要發(fā)送信 號，則復(fù)制操作可省略，如果考慮到波束賦形，復(fù)制后獲得的組數(shù)可以與本地 連接的天線數(shù)相同。
步驟1609:最上級的RRU將每組不同子載波的多路數(shù)字信號分別轉(zhuǎn)換為 模擬信號，并分別發(fā)送給連接的各天線。如果考慮到波束賦形或加權(quán)等，最上 級的RRU將多路數(shù)字信號乘以加權(quán)系數(shù)矢量，并分別轉(zhuǎn)換為模擬信號后發(fā)送。
下級RRU收到來自上級RRU的數(shù)字信號后的操作過程與最上級的RRU 的操作過程相同，參見步驟1607 -步驟1609,在此不再贅述。
最下級的RRU不需要進(jìn)行數(shù)字信號的轉(zhuǎn)發(fā)，但其內(nèi)部的數(shù)字信號處理過 程與最上級的RRU的內(nèi)部處理過程相同，也可參見步驟1607 -步驟1609執(zhí)行。
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種多天線數(shù)字信號矢量合并的方法，實(shí)現(xiàn)了 BBU 連接超過自身設(shè)計(jì)能力的多根天線，在實(shí)現(xiàn)分布式基站系統(tǒng)擴(kuò)容的同時(shí)減少了 成本。同時(shí)，本發(fā)明實(shí)施例對BBU、 BIU和RRU的個(gè)數(shù)沒有嚴(yán)格限制，多個(gè) RRU之間可以是串聯(lián)、并聯(lián)或混聯(lián)結(jié)構(gòu)，使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可構(gòu)成鏈形網(wǎng)、樹形網(wǎng)和 星形網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，便于分布式基站系統(tǒng)的進(jìn)一步擴(kuò)容和靈活組網(wǎng)。并且，本 發(fā)明實(shí)施例中的BBU、 BIU和RRU均可實(shí)現(xiàn)多路數(shù)字信號的合并和分發(fā)，可 使通信網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容能力大幅度提高。通過對各BBU、 BIU和RRU進(jìn)行控制和 管理，可根據(jù)不同區(qū)域的信號量靈活調(diào)整需要合并的數(shù)字信號的數(shù)量，適用于 各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境及通信系統(tǒng)。以及，本實(shí)施例中的BBU、 BIU和RRU在合并和 分發(fā)多路數(shù)字信號時(shí)考慮到了波束賦形，便于根據(jù)各種外部環(huán)境采用復(fù)用、分 級、波束賦形和多進(jìn)多出(MIMO)等方式提高網(wǎng)絡(luò)承載能力及保證信號的傳 輸質(zhì)量。
明的精神和范圍。這樣，倘若對本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求 及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種處理多天線信號的方法，其特征在于，包括以下步驟射頻拉遠(yuǎn)單元RRU將多根天線接收到的多路模擬信號分別轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的數(shù)字信號；所述RRU按照相同時(shí)間位置，對相同子載波的模擬信號所得到的多路數(shù)字信號進(jìn)行矢量疊加，將所述多路數(shù)字信號合并為一路數(shù)字信號。
2、 如權(quán)利要求1所述的處理多天線信號的方法，其特征在于，所述矢量 疊加的操作步驟包括對多路數(shù)字信號的數(shù)據(jù)按位進(jìn)行二進(jìn)制加法的操作。
3、 如權(quán)利要求1所述的處理多天線信號的方法，其特征在于，所述RRU 在進(jìn)行矢量疊加的操作之前，分別對所述多路數(shù)字信號進(jìn)行復(fù)數(shù)乘法操作。
4、 一種處理多天線信號的方法，其特征在于，包括步驟 第一射頻拉遠(yuǎn)單元RRU將天線接收到的多路模擬信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的數(shù)字信號，以及接收第二RRU輸出的數(shù)字信號；所述第一 RRU按照相同時(shí)間位置，對相同子載波對應(yīng)的多路數(shù)字信號進(jìn) 行矢量疊加，將所述多路數(shù)字信號合并為一路數(shù)字信號。
5、 如權(quán)利要求4所述的處理多天線信號的方法，其特征在于，所述第一 RRU在進(jìn)行矢量疊加的操作之前，分別對所述多路數(shù)字信號進(jìn)行復(fù)數(shù)乘法操 作。
6、 如權(quán)利要求4所述的處理多天線信號的方法，其特征在于，所述第二 RRU在輸出的數(shù)字信號之前，分別對所述數(shù)字信號進(jìn)行復(fù)數(shù)乘法操作。
7、 一種處理多天線信號的方法，其特征在于，包括以下步驟 基帶接口單元BIU從多個(gè)射頻拉遠(yuǎn)單元RRU接收多路數(shù)字信號；所述BIU按照相同時(shí)間位置，將相同子載波對應(yīng)的多路數(shù)字信號進(jìn)行矢量 疊加，將多路數(shù)字信號合并為一路數(shù)字信號并輸出。
8、 如權(quán)利要求7所述的處理多天線信號的方法，其特征在于，所述BIU 在進(jìn)行矢量疊加的操作之前，分別對所述多路數(shù)字信號進(jìn)行復(fù)數(shù)乘法搡作。
9、 一種處理多天線信號的方法，其特征在于，包括以下步驟 基帶處理單元BBU接收到來自多個(gè)射頻拉遠(yuǎn)單元RRU的多路數(shù)字信號； 所述BBU按照相同時(shí)間位置，將對應(yīng)相同子載波的多路數(shù)字信號進(jìn)行矢量疊加，將多路數(shù)字信號合并為一路數(shù)字信號。
10、 如權(quán)利要求9所述的處理多天線信號的方法，其特征在于，所述BBU 在進(jìn)行矢量疊加的搡作之前，分別對所述多路數(shù)字信號進(jìn)行復(fù)數(shù)乘法操作。
11、 一種處理多天線信號的方法，其特征在于，包括以下步驟 射頻拉遠(yuǎn)單元RRU接收數(shù)字信號，并將所述數(shù)字信號復(fù)制為多路數(shù)字信號 所述RRU將獲得的所述多路數(shù)字信號分別轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的多路模擬信號， 并將多路4莫擬信號分別發(fā)送給各天線。
12、 如權(quán)利要求11所述的處理多天線信號的方法，其特征在于，所述RRU 在將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬信號前，對所述數(shù)字信號進(jìn)行復(fù)數(shù)乘法的操 作。
13、 一種分布式基站系統(tǒng)，其特征在于，包括射頻拉遠(yuǎn)單元RRU,用于從多根天線接收上行模擬信號，將模擬信號轉(zhuǎn)換 為數(shù)字信號，并按照相同的時(shí)間位置，對相同子載波對應(yīng)的多路數(shù)字信號進(jìn)行 矢量疊加以合并為一路上行數(shù)字信號，以及將接收到的下行數(shù)字信號復(fù)制為多 路數(shù)字信號，并將多路數(shù)字信號分別轉(zhuǎn)換為模擬信號，輸出到所迷多根天線；基帶單元BBU,用于接收上行數(shù)字信號并進(jìn)行基帶數(shù)字信號處理，以及對 下行數(shù)字信號進(jìn)行基帶數(shù)字信號處理并輸出。
14、 如權(quán)利要求13所述的分布式基站系統(tǒng)，其特征在于，該分布式基站 系統(tǒng)包括多個(gè)RRU,其中，至少兩個(gè)RRU級聯(lián)，且至少兩個(gè)級聯(lián)的RRU中 包括所述RRU。
15、 如權(quán)利要求14所述的分布式基站系統(tǒng)，其特征在于，所述RRU接收 其它RRU的數(shù)字信號，所述RRU將本地的數(shù)字信號和來自其它RRU的數(shù)字 信號進(jìn)行合并處理；以及所述RRU將下行數(shù)字信號轉(zhuǎn)發(fā)給其它RRU。
16、 如權(quán)利要求13所述的分布式基站系統(tǒng)，其特征在于，該分布式基站 系統(tǒng)包括多個(gè)RRU，其中，至少兩個(gè)RRU并聯(lián)，且至少兩個(gè)并聯(lián)的RRU中 包括所述RRU;所述BBU接收到所述至少兩個(gè)RRU的多路數(shù)字信號，并在 進(jìn)行基帶數(shù)字信號處理前，按照相同的時(shí)間位置，將相同子載波對應(yīng)的多路數(shù) 字信號進(jìn)行矢量疊加，以合并為一路數(shù)字信號；以及所述BBU對下行數(shù)字信 號進(jìn)行基帶數(shù)字信號處理，將處理后的下行數(shù)字信號復(fù)制為多路數(shù)字信號，并分別Mr出。
17、 如權(quán)利要求13至16中的任一項(xiàng)所述的分布式基站系統(tǒng)，其特征在于， 包括一個(gè)或多個(gè)基帶接口單元BIU,用于將多個(gè)所述RRU的上行數(shù)字信號轉(zhuǎn) 發(fā)給所述BBU。
18、 如權(quán)利要求17所述的分布式基站系統(tǒng)，其特征在于，所述BIU直接 轉(zhuǎn)發(fā)接收到的上行數(shù)字信號，以及所述BIU將接收到的下行數(shù)字信號直接轉(zhuǎn)發(fā) 給多個(gè)所述RRU;或者所述BIU按照相同時(shí)間位置，將接收到的多路上行數(shù)字信號中對應(yīng)相同子 載波的多路上行數(shù)字信號進(jìn)行矢量疊加，以合并為一路上行數(shù)字信號，并輸出； 以及所述BIU將接收到的下行數(shù)字信號復(fù)制為多路數(shù)字信號，并分別向多個(gè)所 述RRU發(fā)送。
19、 一種分布式基站系統(tǒng)，其特征在于，包括多個(gè)射頻拉遠(yuǎn)單元RRU，用于將多根天線接收到的多路模擬信號分別轉(zhuǎn)換 為對應(yīng)的數(shù)字信號并輸出；基帶接口單元BIU,用于按照相同時(shí)間位置，對所述多個(gè)RRU的多路數(shù) 字信號中相同子載波對應(yīng)的多路數(shù)字信號進(jìn)行矢量疊加，將多路數(shù)字信號合并 為一路數(shù)字信號，并輸出；基帶單元BBU接收所述BIU發(fā)送的數(shù)字信號并進(jìn)行基帶數(shù)字信號處理。
20、 一種射頻拉遠(yuǎn)單元，其特征在于，包括 射頻單元，用于向多根天線發(fā)送射頻信號和從該多根線接收射頻信號； 中頻單元，用于將上行的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，以及將下行的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號；合并/分配單元，用于在上行鏈路中，對相同子載波對應(yīng)的多路數(shù)字信號按照相同時(shí)間位置進(jìn)行矢量疊加，將多路數(shù)字信號合并為一路數(shù)字信號；以及在 下行鏈路中，將數(shù)字信號復(fù)制為多路數(shù)字信號； 外部接口單元，用于接收和發(fā)送數(shù)字信號。
21、 一種基帶接口單元，其特征在于，包括射頻拉遠(yuǎn)接口單元，用于從多個(gè)射頻拉遠(yuǎn)單元接收數(shù)字信號，以及向多個(gè) 射頻拉遠(yuǎn)單元發(fā)送數(shù)字信號；合并/分配單元，用于對上行的多路數(shù)字信號中相同子載波對應(yīng)的多路數(shù)字 信號按照相同時(shí)間位置進(jìn)行矢量疊加，將多路數(shù)字信號合并為一路數(shù)字信號； 以及將下行的一路數(shù)字信號復(fù)制為多路數(shù)字信號；基帶接口單元，用于向基帶單元發(fā)送數(shù)字信號和從該基帶單元接收數(shù)字信號。
22、 一種基帶單元，其特征在于，包括 外部接口單元，用于接收和發(fā)送多路數(shù)字信號；合并/分配單元，用于在上行鏈路中，對相同子載波對應(yīng)的多路數(shù)字信號按 照相同時(shí)間位置進(jìn)行矢量疊加，將多路數(shù)字信號合并為一路數(shù)字信號；以及在 下行鏈路中，將處理后的數(shù)字信號復(fù)制為多路數(shù)字信號；基帶處理單元，用于進(jìn)行基帶數(shù)字信號的處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種處理多天線信號的方法，用于實(shí)現(xiàn)在分布式基站系統(tǒng)中使單一的基帶單元BBU支持超過自身設(shè)計(jì)能力的多根天線，以滿足通信領(lǐng)域的發(fā)展需求，且降低建網(wǎng)成本。所述方法為射頻拉遠(yuǎn)單元RRU將多根天線接收到的多路模擬信號分別轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的數(shù)字信號；所述RRU將相同子載波的多路模擬信號所得到的多路數(shù)字信號按照相同時(shí)間位置進(jìn)行矢量疊加，將多路數(shù)字信號合并為一路數(shù)字信號。本發(fā)明還公開了一種BBU、基帶接口單元、RRU和系統(tǒng)。
文檔編號H04B7/26GK101350647SQ20071011913
公開日2009年1月21日 申請日期2007年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月16日
發(fā)明者軍 李, 王洪波, 炬 范, 鄒素玲 申請人:大唐移動(dòng)通信設(shè)備有限公司