专利名称：基带模块和数据传送方法
技术领域：
本发明涉及适合在无线网络元件中使用的基带模块，无线网络元件例如移动网络中的基站。
背景技术：
由于基础设施的成本上涨，移动因特网业务的需求和可用性的增长将带来对网络运营商和服务提供者的挑战。很多基站收发机(BTS)需要支持新技术并且满足高级业务的容量要求。
开放式基站架构发起组织(OBSAI)是一个致力于创建一系列用于基站架构的开放式规范的组织。OBSAI已经定义了一种模块化基站架构和用于模块之间使用的接口的详细规范。该架构在图1中示出。图1中的基站包括传输模块100，其提供外部网络接口和标准BTS内部接口之间的适配。处理模块102提供用于空中接口的基带处理，而无线模块104提供射频(RF)收发机和数字基带信号和模拟RF信号之间的转换。功能模块106包括无线模块需要的功能。控制模块108提供基站的控制处理。由OBSAI定义的开放接口在图1中通过参考点RP1、RP2和RP3示出。RP1交换控制数据，例如状态、告警和同步数据。RP2在传输模块和处理模块之间交换用户数据。RP3在基带模块和无线模块之间交换格式化的空中接口用户数据和快速控制数据。
图2图示了一种现有技术中的基站拓扑结构——星形拓扑结构——其用于实现基带模块。图2还示出了基带模块202和RF模块204之间的外部接口214。基带模块202包括很多基带设备，从222A到222D(由F1至F4指示)以及路由设备220(由O指示)。路由设备负责通过内部接口224A至224D发送所有数据到基带设备/从基带设备收集所有数据。
在图2中，例如接口可以包括至少一个OBSAI RP3接口。如图2示出，外部接口和所有内部接口224A至224D的数据传送容量是“N*RP3”(在图中只示出了224A的数据速率)，其中N是指子接口的数量而RPS是指接口的类型。在RP3的情况中，最小的数据速率是768Mbps。星形拓扑结构的缺点是需要昂贵的路由设备。
在图3中示出了另一种现有技术中的拓扑结构，其避免了使用分离的路由设备。在这个所谓的菊花链拓扑结构中，基带设备322A至322D被安排在一个链上，而基带设备322A直接连接到外部接口314。接口的数量(N)和基带内部接口324A至324C的数据速率与外部连接中是相同的。除去优于星形拓扑结构的优点，菊花链拓扑结构对于每个基带设备仍然需要大量的接口。
发明内容
因此本发明的一个目标是简化基带模块的结构。
在本发明的一个方面中提供了一种用于在移动通信网络中基站的基带模块，其包括至少两个通过内部接口互相连接的基带设备，从而形成了基带设备链，基带模块通过两个外部接口连接到射频模块，每个外部接口都和基带设备链端部的基带设备连接。
在本发明的一个方面中，提供了移动通信网络中的基站的数据传输方法，其包括经由属于基带模块的基带设备链两端在基带模块和射频模块之间的外部接口中传送数据的步骤。
本发明的优选的实施方式在从属权利要求中公开。
因此本发明涉及到适合在移动网络的基站中使用的基带模块。基带模块实现基站的基带处理。基站可以包括几个基带模块，各自针对基站支持的不同载波执行的基带处理的某些部分。基带模块的一个示例实现方式是印刷电路板。基带模块典型地包括几个相同的基带处理设备。每一个处理设备执行在基带模块上完成的基带处理的某些部分。基带处理设备可以例如是集成电路或者集成电路集群。基带处理设备可以包括可编程处理器、加速硬件和接口硬件。
基站的概念包括适合利用网络实现到移动终端的空中接口的所有的各种网络元件。因此该基站包括例如根据GSM(全球移动通信系统)系统和UMTS(通用移动电话系统)的Node B系统的基站。在其他的移动网络中的其他相应网络元件也被认为包括在此创造性的构思中。
在一个实施方式中，将此创造性的构思应用到符合由OBSAI标准化的架构的基站中。在该情况中，基带和RF模块之间的接口是RP3接口。应该认为根据本发明解释的OBSAI结构代表了一个有利的实施方式，但并不会限制本发明。因此提出的接口和子接口的数据速率作为示例给出，而不是为了划定本发明的界限。
本发明的特点在于基带设备链的两端都连接到RF模块的构思。在本发明的上下文中，指向RF模块的接口称为“外部接口”。因此基带模块具有两个外部接口，分别来自于链的两端。每个外部接口包括一个或者多个子接口，例如RP3接口。基带设备之间的接口被称为“内部接口”。对应地，每个内部接口包括一个或者多个子接口。每个子接口具有最小数据传送速率，称为“速率”。子接口使用高于最小数据速率的数据速率，称为例如“双倍速率”或者“三倍速率”。在基带模块内部接口中甚至可以使用高于“三倍速率”的数据速率，在这里只是作为示例给出。
在本发明的一个方面中，在链端部的基带设备包含比内部子接口更多的外部子接口。通过在内部接口中使用高于外部接口中的数据速率实现了内部子接口的减少。在内部接口中的数据速率可以等于或者甚至超过外部接口中的数据速率的总和。
在本发明中，数据可以沿着链在两个方向上传送，该链路例如为菊花链。也就是，从移动终端接收的上行数据可以沿着基带设备链在两个方向上移动。因此基带模块被配置为将在链的任意一端接收的数据传送到所有属于该链路的基带设备，如果需要的话。
本发明提供了显著的优点，就是可以减少在基带模块中每个设备的接口数量，因此使得基带模块结构得以简化并节约了模块的开发成本。
在下面将参照附图通过优选实施方式更详细地描述本发明，其中图1图示的是已经解释过的现有技术的模块化基站结构；图2图示的是已经解释过的现有技术的拓扑结构；图3图示的是另一个已经解释过的现有技术的拓扑结构；图4A示出的是根据本发明的拓扑结构的一个实施方式；图4B图示的是图4A的实施方式的另一个视图；图5示出的仍然是本发明的一个实施方式；图6A示出的是根据本发明的拓扑结构的一个实施方式；图6B图示的是图6A的实施方式的另一个视图；图7示出的是根据本发明的方法的一个实施方式。
具体实施例方式
图4A示出的是根据本发明的拓扑结构的一个实施方式。在图4A中，在基带模块402中的基带设备422A至422D被安排在一个链上，使得在该链中间的基带设备F3和F4具有与另外两个基带设备的接口。例如，F3具有到F2和F4的内部接口424B和424C。在链端部的基带设备，也就是，设备F1和F2具有一个内部接口和一个外部接口。例如F1具有与基带设备F4的内部接口424A和与RF模块404A的外部接口414A。
在图4A中，基带模块的基带处理容量是2+2，这表示要服务两个载波和两个扇区。每个载波都是通过两个天线发送/接收的，由此基带模块402将能够处理8个双工数据流。因此，基带模块具有两个外部RP3子接口，每个子接口都能够处理4个数据流。
图4A示出了如何在本发明的一个实施方式中满足这一需求。基带设备422A在图示中具有一个和RF模块的RP3接口414A，而另一个外部接口414B由基带设备422D操作。基带模块402能够将所有数据发送到链中的每一个基带设备310A至310D。也就是，基带设备F2 422D将可以通过外部接口414A以及通过其服务的外部接口414B发送数据。反之亦然，通过接口414A接收的数据能够发送到设备422D，如果需要的话——也就是，如果设备422D负责处理通过接口414A和基带模块连接的用户的用户数据。
为了能够在内部接口中支持所述的双向传送，和在外部接口414A和414B的单倍速率接口相比，在图4A中的内部接口被配置为双倍速率接口。参照图3，其中需要的RP3接口的总数量是8个。图4A示出了在公开的实施方式中，只需要5个RP3接口。
图4B说明了图4A的实施方式。外部接口414A和414B图示为包括一个RP3子接口，这表示该接口支持预定速率的双工数据流。图4B还示出了内部双倍速率RP3子接口424A至424C。例如，在接口424A中，接口除了能够传送通过接口414A接收的上行数据外，还能够传送通过接口414B接收的上行数据。在基带设备中上行和下行功能可以分开，如图4B所示。另外，基带设备被配置为从任意一个相邻的基带设备或者外部接口接收上行和下行数据。对应地，基带设备包括用于向基带设备具有的两个内部接口，或者一个内部接口和一个外部接口传送下行数据的装置。
图5图示了本发明的另一个实施方式。安排用于支持6个扇区配置的基带模块502，其中在每个扇区中服务一个或者两个双倍速率载波。RF模块504A支持四个扇区，而RF模块504B在两个扇区中服务两个载波。因此每个双倍速率RP3可以传送两个扇区中的2个载波的数据。内部接口具有较高的传送容量，也就是三倍速率。因此内部接口524A至524C能够为在外部接口514A和514B上传送的所有数据服务。从图5可以看出总共需要9个RP3接口。如果支持相似数量的RF接口的基带模块使用图3的现有技术的链拓扑结构构成，则总共需要12个RP3接口，因为外部和内部接口将具有3*(双倍速率RP3)的传送容量。
图6A示出的仍然是根据本发明的拓扑结构的实施方式，也就是，能够在三个扇区中(4+4+4)支持4个载波的配置。两个外部接口都能够处理一个单倍速率RP3和一个双倍速率RP3。因此基带模块的总处理容量是4+4+4，也就是，在三个扇区中的四个载波。内部接口624A至624C描述为具有两个三倍速率接口。
图6A的实施方式在图6B中进一步说明，图6B图示了多种接口中的数据速率。RP3接口的总数显示为10，然而和单端部菊花链相同的实现方式将需要16个RP3接口。
在上面提出的示例性拓扑结构中，可以看到数据的一部分向一个方向流动，而一部分向另一方向流动。为了使来自不同方向的数据流相符合，可以在基带设备中提供额外的缓冲区来重新排列数据流并补偿可能的数据流的延迟。进一步地，为了支持在基带设备的两个接口中的不同数据速率，可以提供数据流的多路复用/多路分解。这特别地考虑了在链端部的基带设备，其具有一个外部接口和一个内部接口。例如，如果两个外部子接口和一个内部子接口相结合，数据必须在接口之间多路复用。
根据本发明的一个实施方式在图7中图示。步骤700示出了该方法的配置步骤，也就是，印刷电路板的制造，其中多个单独的基带设备采用链的形式。链的两个端部根据步骤702连接到射频模块。当基站在使用中的时候，在链中传送数据的数据速率高于向RF模块传送数据的数据速率。在本方法的一个实施方式中，当基站在使用中的时候，上行数据可以在链中向两个方向移动。在一个实施方式中，上行和下行数据多路复用到相同的内部接口。基带模块将能够在整个链上传送接收的数据，直到到达负责处理数据的设备。同样地应用到下行数据，基带模块被配置为在整个链上传送待发送的数据，如果需要的话。
对于本领域的技术人员很明显的，作为技术上的进步，该创造性构思可以以多种方式实现。本发明及其实施方式不局限于上面描述的例子，而是可以在权利要求的范围之内变化。
权利要求
1.一种用于移动通信网络中基站的基带模块，其包括至少两个通过内部接口互相连接的基带设备，从而形成一个基带设备链，所述基带模块通过两个外部接口连接到射频模块，每个外部接口在所述基带设备链的端部连接到基带设备。
2.根据权利要求1的基带模块，其中所述外部接口和所述内部接口的每一个都包括至少一个子接口。
3.根据权利要求2的基带模块，其中在所述链端部的所述基带设备包括多于内部子接口的多个外部子接口。
4.根据权利要求2的基带模块，其中所述基带模块被配置为在内部子接口中传送通过至少两个外部子接口传送的数据。
5.根据权利要求2的基带模块，其中所述基带模块被配置为在内部子接口中传送通过所述两个外部接口接收的上行数据。
6.根据权利要求2的基带模块，其中所述子接口包括OBSAI RP3接口。
7.根据权利要求2的基带模块，其中所述基带模块被配置为将待经由外部接口发送的数据和接收的数据复用到所述相同的内部子接口。
8.根据权利要求1的基带模块，其中所述基带模块被配置为在所述内部接口中支持的数据速率高于所述单独的两个外部接口中的任意一个。
9.根据权利要求1的基带模块，其中在内部接口的总数据速率等于或者超过在两个所述外部接口中的总数据速率之和。
10.根据权利要求1的基带模块，其中在所述链中的所述基带设备被配置为沿着所述链以两个方向传送上行和下行数据。
11.根据权利要求1的基带模块，其中所述基带模块被配置为将在所述链的任意一个端部接收的数据传送到属于所述链的所有的基带设备。
12.根据权利要求1的基带模块，其中所述基带设备链形成菊花链。
13.一种在移动通信网络的基站中的数据传输方法，包括步骤通过属于基带模块的基带设备链的两个端部在所述基带模块和射频模块之间的外部接口中传送数据。
14.根据权利要求13的方法，其中所述基带设备之间的所述外部接口和所述内部接口中的每一个都包括至少一个子接口。
15.根据权利要求14的方法，其中在所述传送的步骤中，通过至少两个外部子接口传送的数据在一个内部子接口中传送。
16.根据权利要求14的方法，其中在所述传送的步骤中，数据至少在一个内部子接口中以高于传送相同数据的外部子接口中的数据速率传送。
17.根据权利要求14的方法，其中所述予接口包括OBSAI RP3接口。
18.根据权利要求13的方法，其中在所述传送的步骤中，上行和下行数据在所述基带设备链中沿着所述链的两个方向传送。
全文摘要
一种用于移动通信网络中基站的基带模块，其包括至少两个通过内部接口互相连接的基带设备从而形成了基带设备链，该基带模块通过两个外部接口连接到射频模块，每个外部接口在基带设备链的端部和基带设备连接。
文档编号H04W88/08GK1939076SQ200580010493
公开日2007年3月28日 申请日期2005年4月5日 优先权日2004年4月6日
发明者马库·韦尼克卡, 阿里·坎尼南 申请人:诺基亚公司