分散式无线通信基站系统、信号处理装置、无线装置和分散式无线通信基站系统的动作方法
【技术领域】
[0001]在蜂窝系统中，为了提高单元构成的自由度，经研宄将基站的功能分割为信号处理部(BBU:Base Band Unit基带处理单元)和RF部(RRU:Remote Rad1 Unit射频拉远单元)而使其成为物理分离的构成。此时，在BBU-RRU之间利用RoF(光纤无线电)技术传输无线信号。RoF技术大体可以分为模拟RoF技术和数字RoF技术，但近年来大量研宄了传输质量良好的数字RoF技术，由CPRI (Common Public Rad1 Interface通用公共无线电接口)等联盟推进并制订了使用方法(例如参照非专利文献I)。此外，作为BBU-RRU之间的传输介质，使用同轴电缆或光纤等，特别是利用光纤进行连接，能够大幅度提高传输距离。
[0002]此外，一个BBU可以收容多个RRU。由此，可以将各RRU所需要的BBU集中为一个，从而能够减少运用/设置成本。作为这种方式的一例，如图2-15所示，提出了利用PON(Passive Optical Network无源光网络)连接BBUl 10-RRU120之间的方式。在这种方式中，虽然OLT (Optical Line Terminal光线路终端)140-光分路器之间的带宽一定，但是光分路器-ONU(Optical Network Unit光网络单元)150之间的带宽可以配合0NU150的所需带宽来改变。作为PON的信号多重方法可以采用TDM(时分多路复用)、WDM(波分多路复用)和FDM(频分多路复用)等。本发明的应用领域并不限于图2-15，也可以应用于BBUllO收容一个以上的RRU120的情况。
[0003]本发明涉及一种BBU110-RRU120之间的所需带宽削减技术。
【背景技术】
[0004]以下，将BBU110-RRU120之间的数字RoF传输技术称为关联技术。此外，将如下链接称为下行链接^fBBUllO制作的无线信号的每个I轴、Q轴的数字信号(IQ数据)转换为光信号并向RRU120传输、并且将RRU120接收的光信号转换为无线信号并向终端发送的链接。另一方面，将如下链接称为上行链接:RRU120接收终端发送的无线调制信号、将接收的无线信号转换为光信号并向BBUllO传输、并且将BBUllO接收的光信号转换为IQ数据并进行信号解调的链接。
[0005]图2-16表示与本发明相关的RRU的装置构成例。
[0006]RRU120为进行上行链接的信号处理而具有:天线11，进行无线信号的发送/接收；收发切换部12，对发送/接收进行切换；放大器21，将接收的无线信号的信号电力放大到能够进行信号处理的水平；降频转换部22，对无线信号进行降频转换；A/D转换部23，将进行了降频转换的模拟信号转换为IQ数据；基带滤波部(上行)24，对IQ数据进行滤波处理；帧转换部25，使IQ数据和控制信号多重化；以及E/0转换部26，将电信号转换为光信号并进行发送。收发切换部12能够对应FDD (Frequency Divis1n Duplex频分双工)和TDD(TimeDivis1n Duplex时分双工)中的任意一个。
[0007]此外，RRU120为进行下行链接的信号处理而具有:0/E转换部31，将从BBU110接收的光信号转换为电信号；帧转换部32，从接收信号中抽出控制信号和IQ数据；基带滤波部(下行)33，对IQ数据进行滤波处理；D/A转换部34，将IQ数据转换为模拟信号；升频转换部35，对模拟信号进行升频转换；放大器36，将电力放大到规定的发送电力；收发切换部12 ;以及天线11。
[0008]图2-17表示与本发明相关的BBU的装置构成例。
[0009]BBUllO为进行上行链接的信号处理而具有:0/E转换部41，将光信号转换为电信号；帧转换部42，从接收信号中抽出控制信号和IQ数据；以及调制解调部43，对IQ数据进行解调。
[0010]此外BBUllO为进行下行链接的信号处理而具有:调制解调部43，输出无线调制信号的IQ数据；帧转换部51，使IQ数据和控制信号多重化；E/0转换部52，将电信号转换为光信号并进行发送；以及控制信号制作部50，使用同步用信号等制作控制信号。
[0011]此夕卜，在LTE (Long Term Evolut1n 长期演进)和 WiMAX (WorldwideInteroperability for Microwave Access全球微波接入互操作性)等蜂窝系统中，为了使终端收发用户数据，需要终端特有的通信频道(无线带宽)。由基站进行上述无线带宽的分配。如果以LTE系统为例，则如图2-18所示，基站以最小Ims为周期进行调度，对各终端进行无线带宽分配。在图2-18中，白色部分表示未使用资源块，网格部分表示分配资源块。
[0012]以资源块(RB:Resource Block)为单位进行无线带宽分配，IRB是180kHz、0.5ms。当系统带宽为20MHz时，在频率轴上存在110个RB。此外，如果假设通常的循环前缀，则IRB中有7个符号(symbol) (I个符号为71.4 μ s，其中包括循环前缀)。
[0013]在关联技术中，将无线调制信号转换为数字信号时的采样频率fs由系统带宽决定。如果以CPRI为例，LTE的系统带宽为20MHz时，fs= 30.72MHz，系统带宽为1MHz时，fs= 15.36MHzο如图2-19所示，作为使无线信号量子化的信号之间的时间间隔的采样周期，As—定，所以采样频率匕不随时间而改变。
[0014]此外，如果在CPRI中以传输LTE (Long Term Evolut1n)信号时为例，则对系统带宽为20MHz的系统采用30.72MHz的采样频率，此外在分别对I轴和Q轴的数字采样中，上行信号适合使用4?20比特的量子化比特数，下行信号适合使用8?20比特的量子化比特数。此外，在帧转换部中，对帧整体的1/16插入控制信号，并且信号在8B/10B编码化后进行传输。
[0015]另一方面，在LTE 和 WiMAX(Worldwide Interoperability for MicrowaveAccess)等蜂窝系统中，为了使终端收发用户数据，需要终端特有的通信频道(无线带宽)。由基站进行上述无线带宽的分配。
[0016]如果以LTE系统为例，则如图2-18所示，基站以最小Ims为周期进行调度，对各终端进行无线带宽分配。以资源块(RB-Resource Block)为单位进行无线带宽分配，IRB由180kHz的频率区域、0.5ms的时间区域构成。当系统带宽为20MHz时，在频率轴上存在110个RB。此外，如果假设通常的循环前缀，则IRB中有7个符号(I个符号为71.4 μ S，其中包括循环前缀)。
[0017]现有技术文献
[0018]非专利文献
[0019]非专利文献1:CPRI，“CPRI Specificat1n V5.0, ^Sep., 2011,http://www.cpr1.1nfo/spec, html
[0020]非专利文献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]全部无线带宽并不是始终用于信号传输，根据RRU120具有的终端的数量和请求传输速度，存在未使用的空闲无线带宽。因此，即使系统带宽是20MHz，也有可能仅使用1MHz或5MHz的无线带宽。在这种情况下，在将无线信号转换为数字信号的基础上，使用必要以上的高采样频率fs，浪费了 PON系统的带宽。
[0022]此外，在上行链接中，如图2-19所示，与向终端分配的RB的分配状况无关，RRU始终按照固定的采样频率和量子化比特数，将无线信号转换为IQ数据。因此，始终从RRU向BBU发送固定的信息量，即使在不存在属于RRU的无线终端的状况下，也从RRU向BBU传输信号，因此占用了 BBU-RRU之间的带宽。
[0023]在下行链接中也同样，始终按照固定的采样频率和量子化比特数，将无线信号转换为IQ数据，所以对于不存在所属的无线终端的RRU，也从BBU传输信号，因此占用了BBU-RRU之间的带宽。
【发明内容】
[0024]为了解决上述课题，本发明的目的在于提供能够有效利用BBU-RRU之间的带宽的分散式无线通信基站系统、信号处理装置、无线装置和分散式无线通信基站系统的动作方法。
[0025]在本发明中，对利用光纤进行RoF传输的数据进行压缩。例如，在本发明中，根据无线带宽的分配状况改变采样频率，并且使用上述采样频率进行数字RoF传输。
[0026]此外，为了解决上述课题，本发明根据向无线终端分配的无线带宽的分配状况，控制BBU-RRU之间的无线信号的发送/停止，由此实现BBU-RRU之间的带宽的有效利用。
[0027]具体地说，本发明提供一种分散式无线通信基站系统，将与无线终端收发无线信号的基站的功能分割为信号处理装置(BBU:Base Band Unit)和无线装置(RRU !RemoteRad1 Unit)，所述分散式无线通信基站系统包括:光纤，连接所述BBU和所述RRU，通过光信号在所述BBU和所述RRU之间进行RoF (Rad1 over Fiber)传输；以及压缩功能，压缩由所述光纤进行RoF传输的数据。
[0028]此外，本发明的信号处理装置和无线装置是所述分散式无线通信基站系统所具有的 BBU 和 RRU。
[0029]所述压缩功能可以包括:采样频率变更功能，根据所述无线信号的分配状况，使由所述光纤进行RoF传输的光信号的采样频率从规定值改变；以及采样频率恢复功能，从所述光纤接收到所述光信号时，使采样频率恢复为所述规定值，并且除去采样频率恢复时产生的折返信号。
[0030]由于本发明根据无线带宽的分配状况使采样频率减少，所以能够减少在BBU-RRU间需要的带宽。
[0031]本发明的分散式无线通信基站系统的所述采样频率变更功能可以根据所述无线信号的分配带宽使降低。
[0032]本发明的分散式无线通信基站系统的所述采样频率变更功能可以使降低成为所述折返信号对所述无线信号产生的信号质量劣化为容许值以下的范围的采样频率。
[0033]所述光纤是连接一个所述BBU和多个所述RRU的PON (Passive Optical Network)系统。
[0034]本分散式无线通信基站系统通过利用PON系统连接一个BBU和多个RRU之间，可以削减光纤传输通道的设置/运用成本，并且通过共用光纤传输通道而得到的统计多重效果，可以提高带宽利用效率。
[0035]所述压缩功能可以具有发送可否功能，所述发送可否功能检测由所述光纤进行RoF传输的传输信号的无信号区间，来使所述无信号区间的RoF传输停止。
[0036]在本发明中，BBU和RRU根据向无线终端分配的无线带宽的分配状况，切换无线信号的发送和不发送的状态。检测相当于无信号数据的无信号区间，使无信号区间的发送停止，所以能够削减在BBU-RRU间传输的带宽。因此，本发明提供能够有效利用BBU-RRU间的带宽的分散式无线通信基站系统、信号处理装置、无线装置和分散式无线通信基站系统的动作方法。
[0037]本发明的分散式无线通信基站系统的所述发送可否功能的特征在于，在从所述光纤开始接收所述传输信号时，在所述传输信号中恢复所述无信号区间。
[0038]本发明的分散式无线通信基站系统的所述发送可否功能的特征在于，在发送侧检测所述传输信号的所述无信号区间。
[0039]本发明的分散式无线通信基站系统的所述发送可否功能的特征在于，根据所述基站在与所述无线终端的通信中设定的无线带宽信息，检测从所述RRU向所述BBU传输的所述传输信号的所述无信号区间，并指示所述BBU停止所述无信号区间对所述RRU的RoF传输。
[0040]本发明提供一种分散式无线通信基站系统，其特征在于，所述光纤是连接一个所述BBU和多个所述RRU的PON系统，所述分散式无线通信基站系统还包括:0LT(0pticalLine Terminal)功能，位于所述PON系统的所述BBU侧，对由所述BBU处理的信号格式和由所述PON系统能够传输的信号格式进行相互转换，并控制发送时刻，避免所述PON系统中的光信号发生冲突；以及ONU (Opt