АРХИТЕКТУРНАЯ МОДЕЛЬ БАЗОВОЙ РАДИОСТАНЦИИ Российский патент 2009 года по МПК H04W92/00 

Область техники

Настоящее изобретение относится к архитектурной модели модуля радиосети, например базовой радиостанции, которая применяется в системе радиосвязи, основанной на множественном доступе с кодовым разделением каналов (МДКРК, CDMA).

Предшествующий уровень техники

Обычно базовая радиостанция в системе радиосвязи ответственна за передачу и прием данных для некоторой совокупности единиц оборудования пользователя. С одной стороны, этот модуль заботится об обработке данных, связанной с функциональными возможностями радиосети, с другой стороны, он является ответственным за эфирный интерфейс к упомянутому оборудованию пользователя. Каждая базовая радиостанция охватывает некоторую географическую область и предоставляет различные услуги связи на оборудование пользователя в пределах этой области. Базовая радиостанция, таким образом, вовлечена в решение задач в двух различных процедурах: обработку обмена функциональными возможностями радиосети и обработку эфирных интерфейсов к оборудованию пользователя. Обе процедуры имеют различные требования и развиваются с различной скоростью, которая прогрессирует, например, из-за активности в области стандартизации или из-за предъявления различных требований заказчиком для реализации сетей радиосвязи, и подразумевают таким образом большое многообразие продуктов. В отношении функций, связанных с радио (передачей), дополнительные требования становятся необходимыми из-за местоположения базовой радиостанции, например, в городском или сельском районе, и различные требования относительно распространения радиоволн и пропускной способности, которые могут возникать исходя из этого.

Сущность изобретения

Очевидно, имеется потребность позаботиться о совокупности различных требований в отношении желательных или требуемых функциональных возможностей базовой радиостанции. Это зависит, с одной стороны, от заданного использования базовой радиостанции и, с другой стороны, от требований операторов, которые используют такую базовую радиостанцию, и их определении средств связи, например, в терминах емкости и услуг или в терминах структуры сети и планирования ячейки. Однако базовая радиостанция, имеющая высокую степень гибкости, наиболее вероятно будет иметь проблему, заключающуюся в том, что изменения в отношении любого аспекта использования базовой радиостанции будут подразумевать по меньшей мере потенциальное влияние на общие функциональные возможности базовой радиостанции.

Поэтому задачей настоящего изобретения является задать подходящую архитектурную модель базовой радиостанции, которая отделяет функциональные возможности таким образом, что становится возможно адаптировать базовую радиостанцию к различным требованиям и условиям, и в то же время дополнительная сложность такой базовой радиостанции может сохраняться настолько минимальной, насколько возможно.

Настоящее изобретение основано на понимании того, что архитектурная гибкость базовой радиостанции главным образом требуется из-за постоянного увеличения функциональных возможностей, которые осуществлены в современных системах связи и из-за событий и частых модификаций в области радиопередачи.

Задача настоящего изобретения решается посредством базовой радиостанции, содержащей внутренний RBS-интерфейс, который подразделяет функциональные возможности базовой радиостанции на первую часть, которая относится исключительно к RAN-части и, таким образом, функциональным возможностям радиосети, и вторую часть, которая относится исключительно к радиочасти, т.е. части эфирной (радио) передачи. Внутренний интерфейс содержит по меньшей мере линию связи, которая оперирует необходимым дополнительным обменом (информацией), который возникает из-за такого подразделения, и обменом, который оперирует данными пользователя, которые должны быть обработаны, т.е. переданы или приняты упомянутой базовой радиостанцией.

Первым преимуществом настоящего изобретения является обеспечение базовой радиостанции, которая обеспечивает увеличенную гибкость для изменяющихся требований к ее функциональным возможностям.

Имеется, таким образом, также преимущество, заключающееся в том, что базовая радиостанция согласно настоящему изобретению может легко быть модернизирована в случае развития и наличия специфических требований заказчика.

Дополнительное преимущество заключается в том, что базовая радиостанция согласно настоящему изобретению облегчает модульную конструкцию.

Другие задачи, преимущества и новые признаки изобретения очевидны из нижеследующего подробного описания изобретения при рассмотрении вместе с сопровождающими чертежами и формулой изобретения.

Краткое описания чертежей

Фиг.1 иллюстрирует архитектурную модель базовой радиостанции согласно настоящему изобретению.

Фиг.2 иллюстрирует часть обработки сигнала данных пользователя, которые должны быть переданы посредством базовой радиостанции.

Описание изобретения

Фиг.1 иллюстрирует архитектурную модель базовой радиостанции 10 согласно настоящему изобретению. Базовая радиостанция оборудована Iub-интерфейсом 14 к блоку центрального контроллера сети, например контроллеру радиосети (RNC), и содержит интерфейс 15 несущих, содержащий множество Uu-интерфейсов, один для каждой единицы оборудования пользователя, которая обслуживается этой базовой радиостанцией. Настоящее изобретение вводит новый интерфейс 13 в базовой радиостанции 10, что допускает подразделение функциональных возможностей базовой радиостанции на отличные части 11, 12, что обеспечивает выгоду в том, что любая модификация в пределах одной из частей не подразумевает последствий для соответствующей другой части. Архитектурная модель согласно настоящему изобретению предназначена таким образом для достижения максимальной интеграции функциональных возможностей базовой станции, которые функционируют в зависимости друг от друга, и отделения функциональных возможностей, которые могут работать независимо в некотором диапазоне определимых входных данных. Посредством этого базовая радиостанция согласно настоящему изобретению обеспечивает увеличенную гибкость для масштабируемой конструкции, например в терминах масштабируемой емкости или связанных с сетью обновлений, или относительно условий и требований, которые относятся к эфирной радиопередаче.

Предпочтительный вариант осуществления базовой радиостанции 10 согласно настоящему изобретению, как представлено на фиг.1, является базовой радиостанцией, состоящей из первой части 11, которая содержит функциональные возможности RAN (СРД), и вторую часть 12, содержащую связанные с радио (передачей) функциональные возможности. RAM-часть 11 (СРД-часть) содержит все функциональные возможности, которые относятся к работе базовой радиостанции 10 в качестве части Сети Радио Доступа (СРД, RAN). Они включают в себя обработку данных пользователя, например кодирование и декодирование данных пользователя, и управление различными задачами для управления линиями радиосвязи, например, установкой и освобождением линий радиосвязи, контроль линии радиосвязи, регулирование мощности. Кроме того, эта часть также включает в себя средство обработки общей конфигурации и ошибок базовой радиостанции 10 и управление Iub-интерфейсом 14. Радиочасть 12 включает в себя те функции, которые строго ограничены эфирной передачей данных и таким образом относятся к выбранному радиорешению, например относительно преобразователей с повышением/понижением частоты, усиления мощности и связанным с этим функциям, т.е. отсечению, ограничению, регулировке усиления и линеаризации. Фиг.1 подводит к мысли, что радиочасть строго ограничена функциями, которые относятся к одному определенному радиорешению. Однако в рамках настоящего изобретения тем не менее возможно создать архитектурную модель таким образом, что базовая радиостанция подразделяется на одну RAN-часть и множество радиочастей, где каждая радиочасть относится к специфическому радиорешению.

Как уже упомянуто выше, подразделение базовой радиостанции 10 на две части 11, 12 достигнуто посредством введения внутреннего RBS-интерфейса 13. Этот интерфейс 13 определен таким образом, что изменения или развитие RAN-части и/или радиочасти не затрагивают друг друга. Устойчивый внутренний RBS-интерфейс должен состоять из по меньшей мере двух различных видов линий связи: одной линии связи, которая ниже называется как O&М линия связи, ответственной за дополнительный трафик, который необходим из-за подразделения базовой радиостанции. Другая линия связи, линия передачи данных пользователя, является ответственной за передачу данных пользователя, которые передают от базовой радиостанции или принимают базовой радиостанцией.

Подразделение функциональных возможностей базовой радиостанции включает в себя некоторое количество дополнительной сигнализации между отделенными частями, что является областью ответственности O&М-линии связи. Относительно первого аспекта, обе части должны прийти к соглашению относительно количества связанных с радио параметров. Радиочасть должна сообщить RAN-части относительно своих способностей, так чтобы RAN-часть была способна определить связанные с радио свойства передачи для соответствующего трафика данных пользователя. Это означает, в частности, что радиочасть информирует RAN-часть относительно своего состояния работоспособности, т.е. имеются ли какие-либо сбои в радиочасти, и ее возможностях по меньшей мере в отношении используемой частоты и максимально разрешенной мощности по нисходящей линии связи. Это должно быть согласовано для каждой несущей, которая, в свою очередь, охватывает множество Uu-интерфейсов с оборудованием пользователя, с которым базовая радиостанция в данный момент поддерживает установленное соединение. Мощность (передачи) по нисходящей линии связи, которая была назначена несущей, затем распределяется по множеству Uu-интерфейсов. RAN-часть, в свою очередь, должна задать по меньшей мере частоты передачи параметров и мощность (передачи по) нисходящей линии связи для каждого Uu-интерфейса, по которому должны быть переданы данные пользователя. Это составляет другую область ответственности O&М линии связи, чтобы обеспечить средства для радиочасти для обмена с общей конфигурацией и обработки ошибок базовой радиостанции, которая расположена в RAN-части. Наконец, должны быть также обеспечены меры, чтобы достичь безопасной передачи через O&М линию связи, что может быть сделано любой подходящей обработкой ошибок уровня линии связи, например с помощью проверки битов на четность или других видов добавленной избыточности.

Интерфейс между RAN-частью и радиочастью должен также обеспечить линию передачи данных пользователя, которая означает высокоскоростной интерфейс для передачи данных пользователя, которые или передаются от базовой радиостанции или принимаются базовой радиостанцией. Число связей в восходящем и нисходящем направлении для физического модуля в радиочасти является главным образом зависимым от продукта параметром, но архитектурная модель базовой радиостанции поддерживает независимость между разделением радиочасти на модули (блоки) и интерфейсы. Например, модуль содержит O&М линию связи и линию связи синхронизации и для одного модуля несущей - одну линию передачи данных пользователя для восходящего и нисходящего направления, и для модуля с двумя несущими - две линии передачи данных пользователя в нисходящем направлении, и четыре линии передачи данных пользователя в восходящем направлении. В Сети Радио Доступа данные пользователя представлены пакетными данными, которые переданы в форме потока битов, и одной из обязанностей базовой радиостанции является преобразование этого потока битов в сигналы, которые являются подходящими для передачи в эфире. Поэтому, предложенное подразделение функциональных возможностей базовой радиостанции согласно настоящему изобретению делает также необходимым определение, где данные пользователя преобразуются. В случае подразделения на RAN-часть и радиочасть, которые, как предполагается, являются независимыми друг от друга, представляется подходящим, что внутренний RBS-интерфейс передает данные пользователя в форме потока символов, что подразумевает, что RAN-часть должна включить в себя средства для преобразования и обратного преобразования данных пользователя, как показано на фиг.2. RAN-часть принимает пакетные данные по Iub-интерфейсу 21 в форме потока битов и содержит необходимые средства для выполнения этапов канального кодирования 22, регулирования 23 мощности и модуляции 24. Данные пользователя затем передают по интерфейсу 25 в форме упомянутого потока символов, например, в качестве (I+Q)-компонента. То же самое применяется, с внесением необходимых изменений, к данным пользователя, которые были приняты оборудованием пользователя.

Линия передачи данных пользователя может контролироваться различными средствами, например посредством добавленной избыточности, как описано для O&М линии связи, посредством адресации или посредством измерений мощности. В отношении адресации, обычно каждый поток символов имеет связанный с ним идентификатор. Эти идентификаторы ассоциируют, вообще говоря, некоторую географическую область с потоком символов. Географическая область относится, например, к ячейке, некоторому сектору ячейки или даже лучу антенны и задает отличную антенну в случае, если имеется несколько антенн и используемой частоты. Этот идентификатор не связан с физическим модулем в радиочасти; однако, он должен быть известен и модулю, который является ответственным за полную обработку конфигурации, и радиочасти. Идентификатор вставляют на стороне передачи и контролируют стороной приема, что облегчает определение ошибки в маршрутизации потока символа через базовую радиостанцию. Другая альтернатива для контроля линии передачи данных пользователя заключается в измерениях мощности в течение заданного периода измерения мощности TX (передачи) символов, которая обозначает среднюю мощность символа в нисходящей линии связи, и RX мощность (приема) символа, которая обозначает среднюю мощность символа в восходящей линии связи. Результат измерения посылают или внедренным в линию передачи данных пользователя или O&М линию связи. Соответствующие измерения делают на принимающей части интерфейса. Ошибки конфигурации трассы радиосвязи могут быть обнаружены посредством автоматической калибровки усиления.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения внутренний RBS-интерфейс также содержит необязательную линию связи синхронизации. Эта линия связи является необязательной в зависимости от аппаратной реализации радиочастей. В некоторых вариантах осуществления может быть необходимо передавать и опорную частоту и привязку ко времени, т.е. структуру кадра, к радиочастям. Это особенно полезно, когда RAN-часть и радиочасть физически удаленны друг от друга. Предпочтительный вариант осуществления должен внедрить привязку ко времени в поток символов, например, указывая первый символ в кадре, и внедрить опорную частоту как синхронизацию битов интерфейса. Контроль линии связи синхронизации предпочтительно интегрирован с калибровкой задержки интерфейса, т.е. привязка ко времени, посланная RAN-частью, отражается назад радиочастью, и измеряется задержка прохождения сигнала туда и обратно. Знание этой задержки может использоваться, чтобы подстроить TX задержки разнесения (передачи) и использовать рейк- (многоотводные) приемники. Альтернативно, отражение назад может быть сделано по другому пути, т.е. радиочасть измеряет задержку. Это может быть выгодным в системах с многими модулями в радиочасти и только одной RAN-частью.

Изобретение относится к технике связи. Технический результат - возможность адаптировать базовую радиостанцию к различным требованиям и условиям. Технический результат достигается за счет того, что в базовой радиостанции отделяют функциональные возможности таким образом, что возможно легко адаптировать этот модуль к различным требованиям и условиям. Модуль радиосети содержит внутренний RBS-интерфейс, который подразделяет его функциональные возможности на первую часть, которая исключительно относится к функциональным возможностям радиосети, и вторую часть, которая исключительно относится к радиочасти, то есть части передачи через эфир. Внутренний интерфейс содержит по меньшей мере линию связи, которая управляет необходимым дополнительным обменом, который возникает из-за упомянутого подразделения, и линию связи, которая управляет данными пользователя, которые должны быть обработаны, то есть переданы или приняты, упомянутым модулем. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Модуль радиосети, ответственный за передачу и прием данных пользователя к и от одного или более из единиц оборудования пользователя в сети радиосвязи, отличающийся тем, что содержит внутримодульный интерфейс, посредством которого модуль радиосети подразделяется на первую часть, которая относится исключительно к функциональным возможностям сети радиодоступа, и по меньшей мере одну вторую часть, которая относится исключительно к эфирной радиопередаче, причем

упомянутый интерфейс содержит по меньшей мере первую линию связи для выполнения обмена, который имеет место из-за упомянутого подразделения модуля радиосети, и вторую линию связи для передачи данных пользователя, которые должны быть обработаны упомянутым модулем радиосети.

преобразуют потоки битов пакетных данных, которые были приняты от центрального контроллера сети в Сети Радио Доступа, в потоки символов данных,

передают упомянутый поток символов данных ко второй части наряду с параметрами, которые указывают по меньшей мере частоту передачи и мощность по нисходящей линии связи,

преобразуют потоки символов данных, которые были приняты от второй части, в потоки битов пакетных данных,

направляют потоки битов пакетных данных к центральному контроллеру сети в Сети Радио Доступа.