專利名稱：用于移動通信系統(tǒng)的基站結(jié)構(gòu)體系的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及移動通信領(lǐng)域，具體地，涉及用于新一代移動通信系統(tǒng)的基站結(jié)構(gòu)體系。
相關(guān)技術(shù)描述用于任何傳統(tǒng)的移動通信基站(BS)的結(jié)構(gòu)體系是基于信道的結(jié)構(gòu)。

圖1是這樣的傳統(tǒng)的基于信道的移動通信基站(BS)10的方框圖。實質(zhì)上，如圖1所示，BS 10把固定信道資源12a(Ch.1-M1)-12N(Ch.2-M2)中的一個信道資源分配用于每個呼叫。每個信道的基帶部分被用來處理對于一個呼叫可提供的所有可能的無線傳輸業(yè)務(wù)，以及每個信道的射頻(RF)部分包括對于該呼叫所需要的所有的RF資源。每個BS區(qū)段(1-N)包括在一個時間間隔內(nèi)對于該區(qū)段將需要的最大數(shù)目的信道資源。每個區(qū)段的信道資源被組合以用于通過各個天線子系統(tǒng)(1-N)的發(fā)送和接收。
上述的傳統(tǒng)的基于信道的結(jié)構(gòu)的主要問題是，它局限于那些提供相當(dāng)少的不同的無線傳輸業(yè)務(wù)的系統(tǒng)，以及對于那些不同的無線傳輸業(yè)務(wù)的處理要求實際上是相同的。然而，在快速擴(kuò)展的電信領(lǐng)域中，多種多媒體通信方案隨著大量不同的無線傳輸業(yè)務(wù)正在被開發(fā)，每種這樣的業(yè)務(wù)具有顯著地不同的處理要求。因此，從純統(tǒng)計的觀點來看，不斷地需要通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營者能夠為所有不同的用戶提供所有不同的無線傳輸業(yè)務(wù)以及對于所涉及的不同的區(qū)段將需要的適當(dāng)?shù)娜萘俊?br> 對于分配給每個信道和區(qū)段以固定的資源量、運(yùn)行在多媒體環(huán)境下的傳統(tǒng)的基于信道的BS，每個BS信道將必須配備有對于無線傳輸業(yè)務(wù)所需要的資源，這對于信道施加了最高的處理容量的要求。另外，在多媒體環(huán)境下，每個傳統(tǒng)的BS區(qū)段將必須配備有在任何時間上所需要的最大的資源。因此，在將來，傳統(tǒng)的基于信道的BS硬件將被做成不現(xiàn)實的尺度，并且提供遠(yuǎn)超過可由任何無線空中接口適當(dāng)?shù)刂С值淖畲筇幚砟芰ΑＫ?，對于大多?shù)傳統(tǒng)的BS的運(yùn)行時間，BS硬件的大部分將不必要地但又是無用的被加以分配，這將顯然不必要地增加BS的總的尺寸和重量。
相比起先前的標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的要求，要被用于所謂的“第三代”移動通信系統(tǒng)(例如寬帶碼分多址(W-CDMA)系統(tǒng))的空中接口對于BS結(jié)構(gòu)體系采用了整個的新的要求。對于W-CDMA，可參閱“Report onFPLMTS Radio Transmission Technology Special Group(Round 2Activity Report)(無線傳輸技術(shù)專家組FPLMTS報告(第二輪工作報告))，”Version E 1.2,January 1997,Association of RadioIndustries and Businesses (ARIB),FPLMTS StudyCommtttss,JAPAN。實質(zhì)上，第三代移動通信系統(tǒng)的基站收發(fā)信機(jī)(BTS)將必須能夠應(yīng)付這樣的不同的最終用戶業(yè)務(wù)，例如話音、電路交換的數(shù)據(jù)、和分組交換的數(shù)據(jù)。另外，BTS將必須能夠支持多種不同的用戶數(shù)據(jù)速率。例如，第三代BTS將必須支持8kbps速率的話音信號，從64kbps到384kbps的電路交換的數(shù)據(jù)，和從約1kbps到160kbps的分組交換的數(shù)據(jù)。
而且，對于第三代BTS，分開的協(xié)議將被用來把用戶映射到多個以符號速率為特征的物理信道。為了最大的效率，對于每個信道將使用一種最佳化的編碼方案。這些協(xié)議的描述可在對于W-CDMA可提供的文件中找到。因此，在W-CDMA系統(tǒng)中，相同的BTS應(yīng)當(dāng)能夠支持在16kbps到1024kbps之間的符號速率范圍的不同的物理信道，以及也能夠處理多種擴(kuò)頻速率。事實上，為了使BTS能夠支持非常高的用戶數(shù)據(jù)速率，它也可能必須支持多種碼片速率。第三代BTS也將必須能夠支持諸如“更軟的”切換(是一種從相應(yīng)于一個BTS的兩個或多個區(qū)段中獲取分集的切換)那樣的網(wǎng)絡(luò)功能。
發(fā)明概要按照本發(fā)明構(gòu)建的BTS被劃分成多個功能單元，以使得信號處理資源能夠被靈活地分配和在硬件上經(jīng)濟(jì)地實施。在BTS單元之間建立靈活的通信接口，這允許在單元內(nèi)的信號處理資源被更經(jīng)濟(jì)地使用。實質(zhì)上，BTS硬件被做成可以把信號處理資源統(tǒng)計地分布在可提供的不同無線傳輸業(yè)務(wù)之中。因此，所分配的BTS硬件可被更經(jīng)濟(jì)地使用，這使得基站的總的尺寸和重量最小化。
附圖簡述當(dāng)接合附圖參照以下的詳細(xì)說明，可以更全面地了解本發(fā)明的方法和設(shè)備，其中圖1是傳統(tǒng)的基于信道的移動通信基站收發(fā)信機(jī)的方框圖；圖2是按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例構(gòu)建的、用于移動通信系統(tǒng)的基站收發(fā)信機(jī)的簡化的示意方框圖；圖3是顯示可被用來實施圖2所示的BTS 100的功能的示例性硬件的方框圖；圖4A和4B是顯示按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例的、利用圖2所示的接口A’1的信號處理資源的靈活分配的圖；圖5是圖3所示的RF/區(qū)段資源RX子單元的詳細(xì)方框圖；圖6是圖3所示的硬件BBRX子單元的詳細(xì)方框圖；圖7A和7B是顯示按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例的、利用圖2所示的接口B’1的信號處理資源的靈活分配的圖；圖8是圖3所示的DEC資源的詳細(xì)方框圖；圖9A和9B是顯示按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例的、利用圖2所示的接口B’2和A’2的信號處理資源的靈活分配的圖；圖10是圖3所示的ENC資源的詳細(xì)方框圖；圖11是圖3所示的BBTX資源的詳細(xì)方框圖；以及圖12是圖3所示的RF/區(qū)段資源TX的詳細(xì)方框圖。
附圖的詳細(xì)說明通過參考附圖的圖1-12，可最好地了解本發(fā)明的優(yōu)選實施例及其優(yōu)點，相同的數(shù)字被使用于各個附圖的相同的和相應(yīng)的部分。
圖2是按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例構(gòu)建的、用于移動通信系統(tǒng)的BTS的簡化的示意方框圖。圖2上對于實施例所顯示的示例性BTS是用于W-CDMA系統(tǒng)的。然而，本發(fā)明并不打算受這樣的限制，它可被實施用于任何類型的、其中分配通信資源時對功能靈活性是有利的移動通信系統(tǒng)。參照圖2，所顯示的BTS 100被分成三個主要功能單元RF/區(qū)段單元A(102)；接收機(jī)-發(fā)射機(jī)單元B(104)；以及編碼器-譯碼器單元C(106)。單元B和C是被包括在BTS 100的基帶部分108中的功能。
RF/區(qū)段功能單元A(102)包括所有用來把調(diào)制信息從RF信號變換到基帶信號(或反過來進(jìn)行變換)所需要的資源。單元A的這個RF-基帶變換功能進(jìn)一步被分成功能性子單元1到N。每個功能性子單元1到N包括對于一個相關(guān)的區(qū)段所需要的RF-基帶變換資源。與傳統(tǒng)的系統(tǒng)相對照，這些被分配給每個區(qū)段的變換資源不是與各個呼叫相聯(lián)系的。這些被分配給每個區(qū)段1到N的變換資源優(yōu)選地是根據(jù)輸出功率、帶寬、分集天線的數(shù)目、以及在每個區(qū)段內(nèi)要被輸送的載波數(shù)目而確定規(guī)模的。例如，從功能性的和相關(guān)的硬件觀點看來，每個區(qū)段子單元1到N可包括多載波功率放大器(MCPA)。正如下面更詳細(xì)地描述的，比起把那些資源分布在每個物理信道上的傳統(tǒng)的基站，這種把用于BTS 100的RF變換資源集中在功能性區(qū)段的新穎的方法給出了BTS硬件的尺寸和重量上的很大的節(jié)省。
由接收機(jī)-發(fā)射機(jī)功能性單元B(104)和編碼-譯碼器功能性單元C(106)所提供的功能在基帶運(yùn)行，以及這些功能包括對于各個呼叫建立所需要的所有的資源，其中每個呼叫可對于無線傳輸業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)速率施加不同的要求。這樣，在功能性單元B和C中所有的通信資源可被使用于所提供的任何的無線傳輸業(yè)務(wù)。
BTS 100包括在RF/區(qū)段功能性單元A(102)與接收機(jī)-發(fā)射機(jī)功能性單元B(104)之間的新穎的連接接口A’(110)。接口A’(110)使得被包括在功能性單元B(104)和C(106)內(nèi)的(例如為特定的無線傳輸業(yè)務(wù)所分配的)任何的通信資源能夠被分配給任意的區(qū)段1到N。因此，與功能性單元B(104)和C(106)有關(guān)的基帶硬件可被做成能處理總的BTS的最大負(fù)荷，而不是每個區(qū)段的最大負(fù)荷。
為了增強(qiáng)資源的靈活分配以及由此顯著地減小BTS 100中硬件的尺寸，基帶部分(108)的功能性單元B(104)和C(106)具有按照針對特定呼叫所要求的無線傳輸業(yè)務(wù)能力的需要來自由地分配基帶資源的能力?；鶐Р糠?108)的功能性單元也具有自由地分配用于非對稱無線傳輸業(yè)務(wù)的上行鏈路和下行鏈路處理的基帶資源的能力。
如圖2所示，基帶部分(108)包括四個功能性單元用于上行鏈路的接收機(jī)單元112和譯碼器單元114；和用于下行鏈路的發(fā)射機(jī)單元116和編碼器單元118。優(yōu)選地，與基帶部分108有關(guān)的硬件可在逐個呼叫的基礎(chǔ)上在那四個功能之間被分配。替換地，這個硬件可在循環(huán)的基礎(chǔ)上(例如每24小時一次)被重新分配，以便更好地跟上業(yè)務(wù)混合的變動。
具體地，對于上行鏈路信號，接收機(jī)單元112可通過把來自RF/區(qū)段單元102的輸入信號乘以用戶特定的短碼和長碼而把來自RF/區(qū)段單元102的調(diào)制信息分離成用戶特定的信道。同時，接收機(jī)單元112可以用來解調(diào)輸入信號和檢測來自結(jié)果的信號的數(shù)據(jù)。譯碼單元114對輸入數(shù)據(jù)去交織和實現(xiàn)信道譯碼。通過使用異步傳輸模式(ATM)協(xié)議，來自譯碼器單元114的輸出信號經(jīng)過傳輸線接口被耦合到輸出端用于進(jìn)一步的處理和/或顯示。
對于下行鏈路信號，通過使用ATM協(xié)議，輸入數(shù)據(jù)經(jīng)過傳輸線接口從輸入端被耦合到編碼器單元118，其中數(shù)據(jù)被信道編碼和被交織。編碼的數(shù)據(jù)被耦合到發(fā)射機(jī)單元116，以及與用戶特定的短碼相乘，該短碼對于每個區(qū)段/頻率可以是不同的。同時，發(fā)射機(jī)單元規(guī)定要被使用的調(diào)制。另外，正如下面描述的，來自不同用戶的用戶特定的擴(kuò)頻數(shù)據(jù)被逐個區(qū)段地相加，此后再與區(qū)段/頻率-特定的長碼相乘。
如前所述，基帶部分108被分成兩個功能性單元B(104)和C(106)，這使得易于實施更靈活的資源分配硬件的方案。用于如圖2所示地劃分基帶部分108的一個重要的理由是，兩個功能性單元B和C具有很不同的功能性結(jié)構(gòu)和實施技術(shù)。例如，發(fā)射機(jī)單元116和接收機(jī)單元112在對于BTS的RF帶寬的范圍內(nèi)以碼片速率運(yùn)行。實現(xiàn)這種功能性能力的處理硬件優(yōu)選地是現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或?qū)Ｓ眉呻娐?ASIC)，而不是數(shù)字信號處理器(DSP)。另一方面，編碼器單元118和譯碼器單元114中的處理是以符號速率或以比發(fā)射機(jī)/接收機(jī)單元約低10-100倍的速率來進(jìn)行的。編碼器/譯碼器中的這種較低速率的處理允許設(shè)計者更自由地選擇實施技術(shù)。明顯地，考慮到逐步地集成有關(guān)的硬件的機(jī)會，把方塊B(104)中的功能性單元與方塊C(106)中的功能性單元分離開是有利的。
如上所示地劃分基帶部分108的另一個重要的原因是，方塊B(104)和C(106)中的功能性單元具有不同的合并可能性。例如，方?jīng)QB中的發(fā)射機(jī)單元116包括一些其處理要求與要被處理的無線傳輸業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)速率無關(guān)的信道資源。方塊B中的接收機(jī)單元112的處理要求也與無線傳輸業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)速率無關(guān)，但在這種情況下是以更高的數(shù)據(jù)速率，接收機(jī)單元112的處理要求可以調(diào)節(jié)到所涉及的特定的無線傳輸業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)速率。
另一方面，方塊C中的編碼器單元118和譯碼器單元114包括一些其處理要求是可以完全調(diào)節(jié)到所涉及的特定的無線傳輸業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)速率的信道資源。所以，在這種情況下，方塊C(106)中的功能性單元的可伸縮性可通過把方塊C的功能與方塊B(104)中的功能分開而容易實現(xiàn)。
另外，正在提供的許多多媒體無線傳輸業(yè)務(wù)具有相對于其它業(yè)務(wù)的非對稱特征，這些不同的特征可隨時間而變化。在這樣的環(huán)境下，功能塊B(104)中的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)資源與功能塊C(106)中的編碼器和譯碼器資源可以被更靈活和有效地利用來處理這些非對稱業(yè)務(wù)，這是因為這些資源可以基于每個呼叫、或者基于循環(huán)(例如，24小時)地被自由地分配用于上行鏈路或下行鏈路處理。
然而，如圖2所示的示例性實施例所顯示的，用于上行鏈路和下行鏈路信號處理的資源被分配給方塊B(104)和C(106)中不同的物理(硬件)單元。由于圖2所示的示例性實施例是用于W-CDMA系統(tǒng)的，對于下行鏈路信號處理所需要的資源的規(guī)模和復(fù)雜性可以比對于上行鏈路信號處理所需要的資源小5-10倍。因此，把上行鏈路和下行鏈路信號處理功能分開對于其上行鏈路和下行鏈路資源分配靈活性并沒有很大程度的影響，而是對于所顯示的每個功能性單元可以有利地逐步實現(xiàn)硬件集成。
明顯地，圖2所示的BTS 100的一個新穎的方面是，它可被用于WCDMA系統(tǒng)的BTS結(jié)構(gòu)體系(但也可被應(yīng)用到用于CDMA系統(tǒng)的BTS)，由于發(fā)射機(jī)單元(116)的相當(dāng)?shù)偷膹?fù)雜性，可被采用的發(fā)射機(jī)硬件對于BTS的總的尺寸具有小的影響。因此，發(fā)射機(jī)單元(116)的單獨(dú)的硬件資源對于每個區(qū)段/頻率可被分配到多達(dá)按照WCDMA空中接口規(guī)范條件可被處理的最大容量。
對于“更軟的”切換，相同的數(shù)據(jù)可在N個可能的區(qū)段中的多個區(qū)段內(nèi)被發(fā)送。在不同的區(qū)段中的這個數(shù)據(jù)可被不同的短碼(和區(qū)段-規(guī)定的長碼)擴(kuò)頻，這有利地允許由BTS 100中的區(qū)段匯集擴(kuò)展硬件資源。因此，借助于能夠區(qū)段地匯集發(fā)射機(jī)(116)的硬件資源，接口A’2(將在以下詳細(xì)描述)的數(shù)據(jù)速率比起傳統(tǒng)的將一組擴(kuò)頻器用于整個BTS的方法來說可大大地減小。
按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例，可以如下地提供靈活地分配BTS 100中的處理資源的能力。在接收機(jī)單元112中分配用于上行鏈路處理的每個信道資源可以同時接收來自不同RF/區(qū)段單元102的區(qū)段(1到N)的信號。因此，接收機(jī)單元112可動態(tài)地選擇在任何一個時間點上處理哪個輸入信號。這種能力在呼叫建立時允許用于每個區(qū)段的靈活的容量。對于在呼叫期間的“更軟的”切換，這種能力導(dǎo)致硬件體積的很大的節(jié)省。換句話說，相同的接收機(jī)資源可以在整個的“更軟的”切換運(yùn)行期間被使用。這樣，在“更軟的”切換或類似的運(yùn)行期間，不需要BTS 100重新分配或雙重地分配接收機(jī)的信號處理資源。
具體地，在RF/區(qū)段單元102與接收機(jī)單元112之間的通信接口A’1提供了用于BTS 100的資源分配靈活性中的很大部分。接口A’1包括從每個RF/區(qū)段資源102到公共的接收機(jī)單元112的分開的高速串行連接。這些串行連接通過接口被轉(zhuǎn)換成高速并行總線，它們載送所有的進(jìn)入的區(qū)段信息給接收機(jī)單元112。
譯碼器單元114中的信號處理資源可被自由地分配給接收機(jī)單元112中的任何資源。對于譯碼器的這種資源分配靈活性是通過通信接口B’1實現(xiàn)的，它包括被連接在接收機(jī)單元112與譯碼器單元114之間的多個適度的高速時隙串行總線。接收機(jī)單元112中的每個信號處理資源可以把數(shù)據(jù)放置在一條總線的特定的時隙上，以及BS管理器(例如，一個未明顯地顯示出的操作系統(tǒng))在一個恰當(dāng)?shù)牡胤揭龑?dǎo)譯碼器單元114中的信號處理資源，以便在那里提取總線上來自該時隙的數(shù)據(jù)。
譯碼器單元114提供硬件資源的靈活分配給不同的無線傳輸業(yè)務(wù)以便用于不同的呼叫。換句話說，高速數(shù)據(jù)速率業(yè)務(wù)可以利用那些以前被用于語音呼叫的相同的譯碼器單元(114)資源。例如，相同的譯碼器單元(114)硬件可以處理8kbps(數(shù)據(jù)速率)的100個呼叫，正如100kbps的8個呼叫那樣。這種匯集BTS 100中的譯碼器資源的能力大大減小了可被使用的譯碼器硬件的尺寸。
對于下行鏈路信號處理，編碼器單元118中的信號處理資源可被靈活地分配，以便可以以與譯碼器單元114中處理無線傳輸業(yè)務(wù)的方式基本上相同的方式來處理不同的無線傳輸業(yè)務(wù)。因此，這種匯集編碼器單元118中信號處理資源的能力大大減小了可被使用的譯碼器硬件的尺寸。
具體地，通過使用接口B’2，編碼器單元118中的用戶特定的信號處理資源可被分配給發(fā)射機(jī)單元116中的任何區(qū)段，因為發(fā)射機(jī)單元的資源是按區(qū)段/頻率分配的。在編碼器單元118與發(fā)射機(jī)單元116之間的通信接口B’2是適度的高速時隙串行/并行總線。因此，編碼器單元118中的每個信號處理資源可以把數(shù)據(jù)放置在一條總線的特定的時隙上，以及BS管理器可以在一個恰當(dāng)?shù)牡胤揭龑?dǎo)發(fā)射機(jī)單元116中的信號處理資源以便在那里提取總線上來自該時隙的數(shù)據(jù)。
一般地，BTS 100的基帶部分108中的這個下行鏈路功能性能力提供了每個區(qū)段的很大的靈活性容量。對于下行鏈路的“更軟的”切換功能性，這種能力使得“更軟的”切換運(yùn)行容易實現(xiàn)，以及節(jié)省很大的基帶硬件資源。相同的編碼器單元信號處理資源可被映射到同時用于沒有受限制的數(shù)目的區(qū)段(1到N)的發(fā)射機(jī)單元的資源。因此，在完全的“更軟的”切換(或其它類似的)運(yùn)行期間，不需要由圖2所示的BTS 100去重新分配或雙重地分配編碼器單元118的信號處理資源。
發(fā)射機(jī)單元116中的每個分配區(qū)段的信號處理資源的輸出通過通信接口A’2被耦合到RF/區(qū)段部分102中的相應(yīng)的信號處理資源。通信接口A’2優(yōu)選地通過N個點對點高速串行接口連接而實現(xiàn)。
一般地，對于圖2所示的BTS 100，為了適當(dāng)?shù)靥幚矸菍ΨQ無線傳輸業(yè)務(wù)處理，BTS 100中的上行鏈路和下行鏈路信號處理資源在呼叫建立時或在呼叫期間可被獨(dú)立地分配。換句話說，BTS 100可靈活地增加或減小在呼叫期間所使用的上行鏈路和下行鏈路信號處理資源。例如，對于處理高數(shù)據(jù)速率無線傳輸業(yè)務(wù)，BS管理器可以使得BTS100分配幾個用于上行鏈路和/或下行鏈路的并行信道資源給一個呼叫。對于下行鏈路分配，進(jìn)入到編碼器單元118的用戶數(shù)據(jù)可被映射到幾個編碼器單元的信號處理資源，每個這樣的資源的輸出可被映射為發(fā)射機(jī)單元116中的每個區(qū)段/頻率的特定的短碼。
圖2所示的和以上按照本發(fā)明描述的BTS 100的重大優(yōu)點在于，該結(jié)構(gòu)體系使得對于給定的無線傳輸業(yè)務(wù)混合有可能減小硬件尺寸。例如，如果被處理的占主要的呼叫是低數(shù)據(jù)速率的語音呼叫，則將需要許多接收機(jī)資源，但將需要較少的譯碼和編碼資源。另一方面，如果被處理的占主要的呼叫是高數(shù)據(jù)速率的數(shù)據(jù)呼叫，則正好相反，因為將需要許多編碼和譯碼資源，但將需要較少的接收機(jī)資源。因此，本發(fā)明使得操作員有可能按照預(yù)測的無線傳輸業(yè)務(wù)混合、以最佳和低成本方式將適當(dāng)?shù)挠布Y源提供給BTS。
BTS 100的硬件尺寸也可被最佳化以便處理上行鏈路和下行鏈路上非對稱的業(yè)務(wù)量。例如，如果由BTS處理下行鏈路業(yè)務(wù)量大于上行鏈路業(yè)務(wù)量，則需要更多的編碼器單元118中的信號處理資源，以及需要較少的接收機(jī)單元112中和譯碼器114單元中的資源。因此，操作員可根據(jù)預(yù)測的將來的需要，來分配上行鏈路和下行鏈路信號處理資源給BTS(100)。
對于BTS的基帶部分108，當(dāng)確定可被分配給特定的功能的信號處理資源的最大值時，多個不同的因素會起作用。例如，接收機(jī)單元112中的信道資源數(shù)目被限制為N(區(qū)段數(shù)目)乘上由空中接口可以支持的每個區(qū)段的語音信道的數(shù)目。發(fā)射機(jī)單元116中的每個區(qū)段的資源數(shù)目被所使用的正交擴(kuò)頻碼的數(shù)目限制。譯碼器單元114中的最大資源數(shù)目被限制為N(區(qū)段數(shù)目)乘上對于區(qū)段內(nèi)的最大的總的數(shù)據(jù)速率所相應(yīng)的區(qū)段內(nèi)所需的資源數(shù)目，這在無線傳輸業(yè)務(wù)范圍內(nèi)是可伸縮的。
編碼器單元118中的資源數(shù)目受到類似于上述的對于譯碼器單元114的那樣的限制。然而，由于下行鏈路的正交性，編碼器單元118的潛在的最大數(shù)據(jù)速率高于譯碼器單元的最大數(shù)據(jù)速率。
圖3是顯示可被用來實施圖2所示的BTS 100的功能的示例性硬件的方框圖。BTS 200包括RF/區(qū)段單元202和基帶部分209。對于這個實施例，圖3所示的RF/區(qū)段單元202是圖2所示的RF/區(qū)段功能單元A(102)內(nèi)的可能的N個子單元中的一個子單元。換句話說，在RF/區(qū)段單元202中的信號處理資源是用于一個區(qū)段的硬件資源。對于圖3所示的示例性實施例，這些區(qū)段硬件資源包括發(fā)射機(jī)MCPA 220、接收機(jī)低噪聲放大器(LNA)222、收發(fā)信機(jī)RF部分224、和收發(fā)信機(jī)數(shù)字部分226。
基帶單元208的硬件資源包括發(fā)射機(jī)單元216中的多個基帶發(fā)射機(jī)子單元BBTX之一和接收機(jī)單元212中的多個基帶接收機(jī)子單元BBRX之一。子單元BBTX包括用于區(qū)段內(nèi)的所有的載頻的該區(qū)段的所有的發(fā)射機(jī)資源(1到N)。接收機(jī)單元212也包括多個基帶隨機(jī)接入子單元BBRA之一，和多個基帶接口子單元BBIF之一。BBRA子單元控制用于BTS的控制信道的上行鏈路接入。BBIF子單元形成接口A’1的一部分。硬件單元204中的這些基帶接收機(jī)和發(fā)射機(jī)子單元相應(yīng)于圖2的單元104的功能性接收機(jī)和發(fā)射機(jī)單元。
基帶硬件單元208也包括多個譯碼器子單元DEC(214)和編碼器單元ENC(218)之一。這些DEC和ENC子單元完成圖2所示的子單元114和118的各個譯碼器和編碼器功能。
定時單元(TU)為BTS 200的所有的硬件單元提供同步和定時信號。主處理器(MP)管理對于BTS中的所有的硬件的資源分配。
對于通過BTS 200的下行鏈路數(shù)據(jù)流動，用戶數(shù)據(jù)從傳輸線接口輸入到無線網(wǎng)控制器(RNC)，并通過交換終端(ALT)ATM耦合到AAL2鏈路終端(ALT)，接著到業(yè)務(wù)復(fù)接器(SMX)。然后，數(shù)據(jù)由SMX傳送到ATM接口主機(jī)(ATM-IFH)子單元228，接著接到ATM接口客戶(ATM-IFC)子單元230。然后，數(shù)據(jù)被耦合到ENC子單元218，其中數(shù)據(jù)被信道編碼和被交織。被信道編碼的數(shù)據(jù)然后被耦合到BBTX子單元，其中數(shù)據(jù)與用戶規(guī)定的短碼相乘。用戶規(guī)定的(擴(kuò)頻)數(shù)據(jù)逐個區(qū)段地被相加，硬件與區(qū)段/頻率-特定的長碼相乘。然后，編碼的信號通過收發(fā)信機(jī)數(shù)字部分226、收發(fā)信機(jī)RF部分224、和MCPA而被耦合到發(fā)送天線。
對于通過BTS 200的上行鏈路數(shù)據(jù)流動，來自接收天線的進(jìn)入的信號通過低噪聲放大器222、收發(fā)信機(jī)RF部分224、和收發(fā)信機(jī)數(shù)字部分226被耦合到BBIF子單元。BBIF構(gòu)成圖2的接口A’1的一部分。進(jìn)入的信號被耦合到BBRX子單元，后者通過把進(jìn)入的信號與用戶規(guī)定的短碼和長碼相乘而把進(jìn)入的信號中的調(diào)制信息分離到用戶規(guī)定的信道。BBRX子單元也解調(diào)進(jìn)入的信號和從所得到的解調(diào)信號中檢測數(shù)據(jù)。然后，數(shù)據(jù)被耦合到DEC子單元214，它將進(jìn)入的信號去交織，和執(zhí)行信道編碼。然后，譯碼的數(shù)據(jù)被ATM-IFC 234耦合到ATM-IFH232。數(shù)據(jù)然后被耦合到ALT，在此，SMX把數(shù)據(jù)耦合到ET，以及通過傳輸線接口向外送到RNC，以便用于顯示。
圖4A和4B是顯示按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例的、利用圖2所示的接口A’1的信號處理資源的靈活分配的圖。如圖5的RF/區(qū)段資源子單元202的詳細(xì)方框圖所示，從圖4A中的每個RF/區(qū)段資源TRX-DIG226(1-N)，具有到基帶接口子單元BBIF的高速串行連接227(1-N)。高速連接227和BBIF都是接口A’1的組成部分。這個BBIF將串行連接轉(zhuǎn)換成一條高速并行總線229，它載送來自所有的區(qū)段(1-N)的信息。
在基帶接收機(jī)單元212內(nèi)，有多個硬件BBRX子單元，如圖6的詳細(xì)方框圖所示。每個這樣的BBRX子單元包括多個BBRX信號處理資源。通過多個區(qū)段，在每個BBRX資源的輸入端，這些多個資源之一可以存取來自載波、區(qū)段、與分集天線信號的任何的組合的I和Q信息。在“更軟的”切換運(yùn)行期間，一個BBRX資源處理來自一個載波信號、但卻是來自不同的區(qū)段或天線的信息。I和Q信息包含來自許多具有不同的多徑延時的射頻路徑進(jìn)入?yún)^(qū)段/天線的調(diào)制信息。BBRX信號處理資源可動態(tài)地選擇來自任何的區(qū)段的任何的路徑并同時處理這些路徑。圖4B顯示了來自不同的區(qū)段、載波、與天線的I和Q信息如何被BBIF子單元映射到并行總線229。
圖7A和7B是顯示按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例的、利用圖2所示的接口B’1的信號處理資源的靈活分配的圖。如圖7A所示，從接收機(jī)單元212中的每個BBRX子單元，具有到每個DEC硬件子單元214的串行總線連接231(1-M3)，這些總線連接載送來自BBRX硬件子單元內(nèi)所有物理信道/BBRX資源的I和Q軟信息數(shù)據(jù)。每個BBRX資源占用總線231上的一個物理信道-時隙。這個時隙可載送三種不同的符號速率(例如，32、64、和128ksps)。對于256、512、或1024ksps的符號速率，使用2、4、或8個接連的時隙。如圖7B所示，這個總線結(jié)構(gòu)通過在圖8的詳細(xì)方框圖所示的DEC資源中的物理信道選擇器而便利了數(shù)據(jù)提取。DEC硬件子單元214內(nèi)的每個DEC資源可接入在圖7A所示的所有的串行總線231(1-M3)上的所有的物理信道時隙。
圖9A和9B是顯示按照本發(fā)明的優(yōu)選實施例的、利用圖2所示的接口B’2和A’2的信號處理資源的靈活分配的圖。圖9A顯示在ENC硬件子單元218中的每個ENC資源(如圖10的詳細(xì)方框圖所示)可以映射它在時隙的串行總線(B’2)上的信息。對于這個實施例，有兩個分別用于I和Q信息的并行總線。在時間T期間(圖9B)，每個ENC資源可以映射總線B’2上的多個接連的符號。對于圖9B所示的例子，對于不同的ENC資源(例如，圖10的詳細(xì)方框圖中的資源)，對于32、64、128、和256ksps的符號速率的接連的符號的數(shù)目是1、2、4、和8。分配不同的符號速率的次序由圖3所示的主處理器的資源分配確定。
如圖所示，每個BBTX子單元(216)硬件資源可以訪問被映射到總線B’2上的任何ENC資源(圖10)。在“更軟的”切換運(yùn)行期間，來自一個ENC資源的信息(圖10)可被映射到不同的BBTX硬件子單元的BBTX資源上，這樣，資源除了用于相同的載波之外可以在不同的區(qū)段被利用。
在圖9A上，BBTX硬件子單元(216)對于每個載波具有分開的BBTX資源庫。對于這個實施例，這些資源被組合成I和Q信息/載波。在BBTX子單元(216)內(nèi)，來自不同載波的信息然后被復(fù)接(MUX)到數(shù)據(jù)總線A’2，它可提供與相應(yīng)的RF/區(qū)段資源(諸如圖12的詳細(xì)方框圖所示的RF/區(qū)段資源(TX))的點對點連接。對于這個實施例，有N個這樣的連接。
雖然在附圖中已經(jīng)顯示和在上述的詳細(xì)說明中已經(jīng)描述了本發(fā)明的方法和設(shè)備的優(yōu)選實施例，但將會看到，本發(fā)明并不限于所揭示的實施例，而是能夠進(jìn)行多種重新安排，修改和替換，而不背離由以下的權(quán)利要求所闡述的和規(guī)定的本發(fā)明的精神。
權(quán)利要求
1．用于移動通信系統(tǒng)的基站，包括RF(射頻)信號處理單元；基帶信號處理單元；以及被耦合在所述RF信號處理單元與所述基帶信號處理單元之間的第一信號接口，用于逐個區(qū)段地分配被耦合在所述RF信號處理單元與所述基帶信號處理單元之間的信號。
2．用于移動通信系統(tǒng)的基站，包括RF(射頻)信號處理單元；基帶信號處理單元；以及被耦合在所述RF信號處理單元與所述基帶信號處理單元之間的第一信號接口，用于自由地分配所述RF信號處理單元的區(qū)段資源給所述基帶信號處理單元的任何資源。
3．權(quán)利要求1的基站，其特征在于，所述基帶信號處理單元還包括第二信號接口，用于自由地分配資源用于區(qū)段之間的無線傳輸業(yè)務(wù)。
4．權(quán)利要求3的基站，其特征在于，其中更軟的切換正在下行鏈路上執(zhí)行。
5．權(quán)利要求2的基站，其特征在于，所述基帶信號處理單元還包括第二信號接口，用于自由地分配資源用于區(qū)段之間的無線傳輸業(yè)務(wù)。
6．權(quán)利要求2的基站，其特征在于，其中更軟的切換在上行鏈路上執(zhí)行。
7．權(quán)利要求1或2的基站，其特征在于，其中所述移動通信系統(tǒng)包括W-CDMA系統(tǒng)。
8．權(quán)利要求1或2的基站，其特征在于，其中所述移動通信系統(tǒng)包括CDMA系統(tǒng)。
9．權(quán)利要求1或2的基站，其特征在于，其中所述移動通信系統(tǒng)包括TDMA系統(tǒng)。
10．權(quán)利要求1或2的基站，其特征在于，所述RF信號處理單元包括多個RF信號處理子單元，所述多個RF信號處理子單元中的每個子單元相應(yīng)于各個區(qū)段。
11．權(quán)利要求1或2的基站，其特征在于，所述基帶信號處理單元包括多個信號處理發(fā)射機(jī)子單元，所述多個信號處理發(fā)射機(jī)子單元中的每個子單元相應(yīng)于各個區(qū)段。
12．權(quán)利要求1的基站，其特征在于，所述基帶信號處理單元包括第一多個編碼器子單元和第二多個發(fā)射機(jī)子單元。
13．權(quán)利要求2的基站，其特征在于，所述基帶信號處理單元包括第一多個譯碼器子單元和第二多個接收機(jī)子單元。
14．用于靈活分配在移動通信系統(tǒng)的基站中的信號處理資源的方法，包括以下步驟分配多個第一信號處理資源中的至少一個資源以用于上行鏈路信號處理；以及由被分配用于所述上行鏈路信號處理的多個第一信號處理資源中的所述至少一個資源，來接收來自多個RF區(qū)段中的任何RF區(qū)段的信號。
15．用于靈活分配在移動通信系統(tǒng)的基站中的信號處理資源的方法，包括以下步驟分配多個第二信號處理資源中的至少一個資源以用于下行鏈路信號處理；以及由被分配用于所述下行鏈路信號處理的多個第二信號處理資源中的所述至少一個資源，來發(fā)送信號到多個RF區(qū)段中的任何RF區(qū)段。
16．權(quán)利要求15的方法，其特征在于由多個第二信號處理資源中的所述至少一個資源來同時發(fā)送信號到多個RF區(qū)段中的任何RF區(qū)段。
17．權(quán)利要求16的方法，其特征在于，執(zhí)行更軟的切換。
18．權(quán)利要求14的方法，其特征在于，被分配用于所述上行鏈路信號處理的多個第一信號處理資源中的所述至少一個資源包括基帶接收機(jī)信道資源。
19．權(quán)利要求14或15的方法，其特征在于，其中所述多個RF區(qū)段包括多個RF子單元。
20．權(quán)利要求14的方法，其特征在于，被分配用于所述上行鏈路信號處理的多個第一信號處理資源中的所述至少一個資源包括譯碼器子單元。
21．權(quán)利要求15的方法，其特征在于，被分配用于所述下行鏈路信號處理的多個第二信號處理資源中的所述至少一個資源包括編碼器子單元。
22．權(quán)利要求14的方法，其特征在于，被分配用于所述上行鏈路信號處理的多個第一信號處理資源中的所述至少一個資源包括接收機(jī)子單元。
23．權(quán)利要求14的方法，其特征在于，被分配用于所述下行鏈路信號處理的多個第二信號處理資源中的所述至少一個資源包括發(fā)射機(jī)子單元。
24．權(quán)利要求14或15的方法，其特征在于，其中所述移動通信系統(tǒng)包括W-CDMA系統(tǒng)。
25．權(quán)利要求14或15的方法，其特征在于，其中所述移動通信系統(tǒng)包括CDMA系統(tǒng)。
26．權(quán)利要求14或15的方法，其特征在于，其中所述移動通信系統(tǒng)包括TDMA系統(tǒng)。
27．權(quán)利要求14的方法，其特征在于，由多個第一信號處理資源中的所述至少一個資源來同時接收來自多個RF區(qū)段中的任何RF區(qū)段的信號。
28．權(quán)利要求27的方法，其特征在于，執(zhí)行更軟的切換。
全文摘要
揭示了一種用于移動通信系統(tǒng)的基站收發(fā)信機(jī)(100),它被劃分成多個功能單元(102,104,106),以使得信號處理資源能夠被靈活地分配和在硬件上經(jīng)濟(jì)地實施.在基站收發(fā)信機(jī)單元(102,104,106)之間建立靈活的通信接口,這允許在單元內(nèi)的信號處理資源被更經(jīng)濟(jì)地使用。實質(zhì)上,基站收發(fā)信機(jī)(100)硬件被做成可把信號處理資源統(tǒng)計地分布在可提供的不同無線傳輸業(yè)務(wù)中間。因此,所分配的基站收發(fā)信機(jī)硬件可被更經(jīng)濟(jì)地使用,這使得基站的總的尺寸和重量最小化。
文檔編號H04L12/56GK1299568SQ9881188
公開日2001年6月13日 申請日期1998年10月6日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月7日
發(fā)明者R·安德松, P·特德, T·卡爾松 申請人:艾利森電話股份有限公司