通用远程无线电头的制作方法
【专利说明】通用远程无线电头
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2013年2月22日提交的美国临时专利申请N0.61/768，038的优先权，其内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
【背景技术】
[0003]分布式基站系统可以包括基站基带信号处理功能和基站控制功能以及远程无线电头。远程无线电头可以包括射频(RF)收发机和功率放大器。在示例性分布式基站无线电系统中，在位于主机单元中的基带处理单元与位于远程单元中的远端射频(RF)收发机之间传输数字基带数据。在示例性分布式基站无线电系统中，基带处理单元使用信道化的通用公共无线电接口(CPRI)信号和/或开放式基站结构发起(OBSAI)信号与远程无线电头进行通信。
【发明内容】
[0004]一种分布式基站无线电系统，包括:第一信道化到宽带转换单元，该第一信道化到宽带转换单元被配置为从第一信道化射频源接收第一射频频带的第一下行链路信道化数据；以及第一通用远程无线电头，该第一通用远程无线电头通信耦合到第一信道化到宽带转换单元。第一信道化到宽带转换单元还被配置为将第一下行链路信道化数据转换为第一下行链路宽带信号。第一通用远程无线电头被配置为接收第一下行链路宽带信号。第一通用远程无线电头还被配置为将第一下行链路宽带信号频率转换为在第一射频频带中的第一下行链路射频信号。第一通用远程无线电头还被配置为向第一订户单元发送在第一射频频带中的第一下行链路射频信号。
【附图说明】
[0005]应当理解的是，附图仅示出了示例性实施例，并且因此不能认为是对范围进行限制，将通过附图的使用来描述具有附加特征和细节的示例性实施例，图中:
[0006]图1A-图1B是分布式基站无线电系统的示例性实施例的框图；
[0007]图2A-图2C是在分布式基站无线电系统(例如图1A-图1B中的示例性分布式基站无线电系统)中使用的信道化宽带转换单元的示例性实施例的框图；
[0008]图3是在分布式基站无线电系统(例如图1A-图1B中的示例性分布式基站无线电系统)中使用的其它信号源接口的示例性实施例的框图；
[0009]图4A-图4C是在分布式基站射频系统(例如图1A-图1B中的不例性分布式基站射频系统)中使用的其它信号源接口的示例性实施例的框图；
[0010]图5是在分布式基站无线电系统(例如图1A-图1B中的示例性分布式基站无线电系统)中使用的通用远程无线电头的示例性实施例的框图；
[0011]图6A-图6E是在分布式基站无线电系统(例如图1A-图1B中的示例性分布式基站无线电系统)的通用远程无线电头中使用的射频(RF)转换模块的示例性实施例的框图；
[0012]图7是示出了操作分布式基站无线电系统的方法的一个示例性实施例的流程图；
[0013]图8是示出了操作分布式基站无线电系统的方法的另一个示例性实施例的流程图；
[0014]图9是示出了操作通用远程无线电头的方法的另一个示例性实施例的框图；以及
[0015]图10是示出了操作信道化宽带转换单元的方法的另一个示例性实施例的框图。
[0016]根据公知常识，描述的各种特征并没有按比例绘制，而是绘制用于强调与示例性实施例有关的具体特征。在各种附图中，类似的附图标记和名称表示类似的元件。
【具体实施方式】
[0017]在以下的具体描述中，参考了形成其一部分的附图，并且其中通过对具体说明的实施例进行举例说明的方式示出。然而，应当理解的是，可以使用其它实施例，并且可以实现逻辑、机械和电子的改变。此外，在附图和说明书中出现的方法不能解释为对执行各个步骤的顺序进行限制。因此，以下的具体描述并不视为具有限制意义。
[0018]下文描述的实施例描述了分布式基站无线电系统，该分布式基站无线电系统包括至少一个通信耦合到至少一个通用远程无线电头的信道化宽带转换单元。信道化宽带转换单元通常在基站处通信耦合到信道化射频源。在示例性实施例中，信道化宽带转换单元是通用公共无线电接口(CPRI)基站接口、开放式基站结构发起(OBSAI)基站接口、以及开放式无线电接口(ORI)基站接口中的至少一个。在示例性实施例中，信道化宽带转换源包括基带处各个信道的表示。在示例性实施例中，信道化宽带转换单元将基带处各个信道的表示转换为宽带信号，该宽带信号能够在单个宽带信号中表示多个信道。宽带信号包括位于一组频谱中的各个信道，该组频谱反映在RF频谱中的每个信道位置。当聚合时，宽带信号中的各个信道并不相互重叠。该宽带信号具有单个中心频率，而各个信道化信号中各种具有其自身的中心频率。
[0019]然后，宽带信号通过分布式基站无线电交换网络分布到至少一个通用远程无线电头。通用远程无线电头是多标准的，并且能够接收宽带信号并且将宽带信号转换为射频(RF)并且使用至少一个天线来发送该射频。通用远程无线电头并不特定于多个信道或空中协议，并且当添加或去除信道时或使用新的调制类型或空中协议时，并不必须要求任何硬件变化。在示例性实施例中，多个信道化宽带转换单元将从多个信道化射频源接收并且表示各个信道的多个信道化射频信号转换为单个宽带信号，该单个宽带信号通过分布式基站无线电交换网络向至少一个通用远程无线电头传输，该通用远程无线电头将单个宽带信号转换为射频(RF)信号，并且使用至少一个天线来发送该射频信号。在示例性实施例中，至少一个通用远程无线电头包括单个数/模转换器和能够将整个宽带信号转换为具有各个信道的RF频谱的单个RF转换器。
[0020]如本文中的描述，信道化信号特定于具体信道。在示例性实施例中，信道化信号是基带数据，例如信道化同相(I)和正交(Q)数据。信道化信号并不相对彼此定位，并且在可以执行RF转换和发送之前要求附加的基带转换。具体地，向远程无线电头传送信道化信号的系统将要求远程无线电头处在RF转换和发送之前的附加处理以转换信道化信号。因此，远程无线电头比下文描述的通用远程无线电头更复杂并且更不灵活。
[0021]相比之下，宽带信号并不特定于具体信道，并且可以包括多个不同信道。宽带信号表示数字或模拟频谱，并且比信道化信号距离RF信号更接近一步。在示例性实施例中，宽带信号处于中频处，中频映射到包括多个信道的大部分RF频谱。在示例性实施例中，宽带信号可以简单地在如下文描述的通用远程无线电头处从中频上转换到射频并发送。因此，通用远程无线电头并不要求在RF转换和发送之前处理信道化信号的能力。因此，通用远程无线电头较不复杂。此外，向通用远程无线电头发送什么信道都没有关系。在示例性实施例中，通用远程无线电头使用处于第一频率的第一组信道和处于第二频率的第二组信道与订户单元通信。在示例性实施例中，通用远程无线电头同时使用不同的调制和/或无线电接入技术来通信。
[0022]图1A-图1B是分布式基站无线电系统100的示例性实施例的框图。图1A-图1B中的每一个分别示出了标记为100A-100B的分布式基站无线电系统100的不同实施例。
[0023]图1A是分布式基站无线电系统100的示例性实施例(分布式基站无线电系统100A)的框图。分布式基站无线电系统100A包括至少一个信道化宽带转换单元102 (包括信道化宽带转换单元102-1，以及直到可选信道化宽带转换单元102-A的任意数量的可选信道化宽带转换单元102)、至少一个通用远程无线电头104(包括通用远程无线电头104-1，以及直到可选通用远程无线电头104-B的任意数量的可选通用远程无线电头104)、分布式基站无线电交换网络106、以及其它可选信号源接口 108(包括直到其他可选信号源接口108-C的任意数量的其他可选信号源接口 108，例如其他可选信号源接口 108-1)。
[0024]每个信道化宽带转换单元102通信耦合到被配置为提供信道化信号的信道化射频源110，该信道化信号表示将通过分布式基站无线电系统100A向信道化宽带转换单元102-1发送的单个信道。在前向路径中，每个信道化宽带转换单元102被配置为从对应的信道化射频源110接收表示单个信道的信道化信号。具体地，信道化宽带转换单元102-1通信耦合到信道化射频源110-1，并且可选信道化宽带转换单元102-A通信耦合到可选信道化射频源110-A。每个信道化宽带转换单元102还穿过通信链路112通信耦合到分布式基站无线电交换网络106。具体地，信道化宽带转换单元102-1穿过通信链路112-1通信耦合到分布式基站无线电交换网络106，并且可选信道化宽带转换单元102-A穿过通信链路112-A通信耦合到分布式基站无线电交换网络106。如下文中更详细描述的，每个信道化宽带转换单元102被配置为将来自对应信道化射频源110的信道化信号转换为下行链路宽带信号，并且还被配置为(直接或通过分布式基站无线电系统100A的其它组件)穿过相应通信链路112向分布式基站无线电交换网络106传送下行链路宽带信号。每个下行链路宽带信号包含位于一组频谱中的各个信道，该组频谱反映了各个信道在RF频谱中的位置。所述另一个方式是，每个下行链路宽带信号中的信道与该信道所聚合为的其它信道处于不同的RF频率处。因此，当将多个下行链路宽带信号聚合在一起时，各个信道并不相互重叠并且可以将所有信道同时一起上转换为射频频谱。
[0025]类似地，在反向路径中，在示例性实施例中，每个信道化宽带转换单元102被配置为穿过相应的通信链路112从分布式基站无线电交换网络106接收上行链路宽带信号。每个信道化宽带转换单元102还被配置为将接收的上行链路宽带信号转换为针对对应的信道化射频源110的信道化信号，并且还被配置为向对应的信道化射频源110传送信道化信号。在示例性实施例中，上行链路宽带信号是来自至少一个通用远程无线电头104的上行链路宽带信号的聚合。例如，上行链路宽带信号可以是来自任意数量的通用远程无线电头104的上行链路宽带信号的聚合。
[0026]在示例性实施例中，通信链路112是光纤，并且穿过通信链路112的通信是光通信。在这些实施例中，在信道化宽带转换单元102处出现电光转换。在其它的实施例中，通信链路112是导电线缆(例如同轴电缆、双绞线等等)，并且穿过通信链路的通信是电通信。在示例性实施例中，穿过通信链路112的通信是模拟通信。在其它的实施例中，穿过通信链路112的通信是数字通信。在示例性实施例中，穿过通信链路112出现光通信、电通信、模拟通信、和数字通信的任何组合。在示例性实施例中，信道化宽带转换单元102可以包括在数字信号与模拟信号之间转换的功能。
[0027]分布式基站无线电交换网络106将至少一个信道化宽带转换单元102和其他可选信号源接口 108与至少一个通用远程无线电头104通信耦合。分布式基站无线电交换网络106可以包括一个或多个分布式基站无线电交换机，或功能上将来自至少一个信道化宽带转换单元102的下行链路宽带信号分布到至少一个通用远程无线电头104的其它组件。在示例性实施例中，分布式基站无线电交换网络106将来自多个信道化宽带转换单元102的下行链路宽带信号聚合为向至少一个通用远程无线电头104路由的单个聚合下行链路宽带信号。分布式基站无线电交换网络106还在功能上将来自至少一个通用远程无线电头104的上行链路宽带信号分布到至少一个信道化宽带转换单元102。在示例性实施例中，分布式基站无线电交换网络106将来自多个通用远程无线电头104的上行链路宽带信号聚合为向至少一个信道化宽带转换单元102路由的单个聚合上行链路宽带信号。
[0028]在示例性实施例中，其它信号源接口 108与分布式基站无线电交换网络106之间的通信链路122是光纤，并且穿过通信链路122的通信是光通信。在这些实施例中，在其它信号源接口 108处出现电光转换。在其它的实施例中，通信链路122是导电线缆(例如同轴电缆、双绞线等等)，并且穿过通信链路122的通信是电通信。在示例性实施例中，穿过通信链路122的通信是模拟通信。在其它的示例性实施例中，穿过通信链路122的通信是数字通信。在示例性实施例中，穿过通信链路122出现通信、电通信、模拟通信、和数字通信的任意混合。在示例性实施例中，其它信号源接口 108可以包括在数字信号与模拟信号之间转换的功能。
[0029]每个通用远程无线电头104穿过通信链路114通信耦合到分布式基站无线电交换网络106。具体地，通用远程无线电头104-1穿过通信链路114-1通信耦合到分布式基站无线电交换网络106，并且可选通用远程无线电头104-B穿过通信链路114-B通信耦合到分布式基站无线电交换网络106。每个通用远程无线电头104包括被配置用于在至少一个下行链路宽带信号与至少一个射频频带信号之间转换的组件，以及被配置为向/从至少一个订户单元118发送和接收至少一个射频频带中的信号的至少一个射频天线116。示例性实施例中，下行链路宽带信号是多个下行链路宽带信号的聚合，该多个下行链路宽带信号各自具有位于一组频谱中的信道，该组频谱反映了信道在RF频谱中的位置。在多个下行链路宽带信号聚合在一起的示例性实施例中，各个信道可以同时一起转换为至少一个射频频带信号。
[0030]在下游中，每个通用远程无线电头104被配置为将至少一个下行链路宽带信号转换为在射频频带中的下行链路射频(RF)信号。在示例性实施例中，该通用远程无线电头可以包括数模转换器和振荡器。每个通用远程无线电头104还被配置为使用至少一个射频天线116向至少一个订户单元118发送在射频频带中的下行链路射频信号。在具体实例性实施例中，通用远程无线电头104-1被配置为将从分布式基站无线电交换网络106接收的至少一个下行链路宽带信号转换为射频频带中的下行链路射频信号。通用远程无线电头104-1还被配置为使用射频频带天线116-1向至少一个订户单元118-1发送射频频带中的下行链路射频信号。在示例性实施例中，通用远程无线电头104-1被配置为将从分布式基站无线电交换网络106接收的至少一个下行链路宽带信号转换为多个射频频带中的多个下行链路射频信号。在这些示例性实施例中，通用远程无线电头104-1还被配置为使用射频频带天线116-1和直到其他可选射频频带天线116-D的其他可选射频频带天线116来发送多个射频频带中的多个下行链路射频信号。在示例性实施例中，通用远程无线电头104-1被配置为使用天线116-1向一个订户单元118-1发送一个下行链路射频信号，并且使用另一个天线116-D向一个订户单元118-E发送另一个射频信号。在示例性实施例中，使用射频天线116与其它组件的其它组合以向各个订户单元118传送其它各个射频频带中的射频信号的其它组合，例如但不限于使用多个天线来与单个订户单元118通信。
[0031 ] 类似地，在反向路径中，在示例性实施例中，每个通用远程无线电头104被配置为使用至少一个射频天线116从至少一个订户单元118接收上行链路射频信号。每个通用远程无线电头104还被配置为将射频信号转换为至少一个上行链路宽带信号。每个通用远程无线电头104还被配置为将至少一个上行链路宽带信号聚合为聚合上行链路宽带信号，并且还被配置为穿过至少一个通信链路114向分布式基站无线电交换网络传送聚合上行链路宽带信号。在示例性实施例中，通用远程无线电头104将不同频带中的上行链路信号复用到同一接口上，用于向下一个上游单元通信。在其它的示例性实施例中(例如实现分集处理的示例实施例)，通用远程无线电头104能够以智能方式来聚合(即集合/组合)上行链路。在示例性实施例中，每个上行链路宽带信号包含位于一组频谱中的信道，该组频谱反映了信道在RF频谱中的位置。因此且即使所聚合的上行链路宽带信号将会在频谱中重叠，当多个上行链路宽带信号聚合在一起时，来自聚合上行链路宽带信号的各个信道本身并不相互重叠。
[0032]在示例性实施例中，通信链路114是光纤，并且穿过通信链路114的通信是光通信。在这些实施例中，在通用远程无线电头104处出现电光转换。在其它的实施例中，通信链路114是导电线缆(例如同轴电缆、双绞线等等)，并且穿过通信链路114的通信是电通信。在示例性实施例中，穿过通信链路114的通信是模拟通信。在其它的示例性实施例中，穿过通信链路114的通信是数字通信。在示例性实施例中，穿过通信链路114出现光通信、电通信、模拟通信、和数字通信的任意混合。在示例性实施例中，通用远程无线电头104可以包括在数字信号和模拟信号之间转换的功能。
[0033]图1B是分布式基站无线电系统100的示例性实施例(分布式基站无线电系统100B)的框图。分布式基站无线电系统100B包括至少一个信道化宽带转换单元102 (包括信道化宽带转换单元102-1和直到可选信道化宽带转换单元102-A的任意数量的可选信道化宽带转换单元102)、至少一个通用远程无线电头104 (包括通用远程无线电头104-1和直到可选通用远程无线电头104-B的任意数量的可选通用远程无线电头104)、分布式基站无线电交换机124、以及其他可选信号源接口 108 (包括直到其他可选信号源接口 108-C的任意数量的其他可选信号源接口 108，例如其他可选信号源接口 108-1)。分布式基站无线电系统100B包括与上述的分布式基站无线电系统100A类似的组件，并且根据与上述的分布式基站无线