CN100512472C - 设备中标准化接口的多次使用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种包括至少一个第一单元(BB1，BB2)的设备。所述设备具有第一接口(CPRI)和第二接口(CPRI)，所述第一接口用于在第一单元(BB1，BB2)和功能上与第一单元(BB1，BB2)相同的第二单元(BB1，BB2)之间进行数据传输，所述第二接口用于在第一单元(BB1，BB2)和功能上与第一单元(BB1，BB2)不同的第三单元(RE1，RE2)之间进行数据传输。第一和第二接口(CPRI)被如此设计，使得多种不同的数据类型能够分别被传输。两种接口按照相同的标准被规定。

Description

设备中标准化接口的多次使用
技术领域
本发明涉及一种具有第一接口和第二接口的设备，所述第一接口用于在第一单元和功能上与第一单元相同的第二单元之间进行数据传输，所述第二接口用于在第一单元和功能上与第一单元不同的第三单元之间进行数据传输。此外，本发明涉及一种用于运行这种设备的方法。
背景技术
接口用于在一个或多个设备的两个或多个单元之间进行连接，其中经由接口能够在相连的单元之间传输数据。在物理层方面，例如能够通过电缆或线路来实现接口，经由其使用电或光传输方法来传输数据。此外，通过用于在相连的单元之间进行通信的传输方法和传输协议来定义接口。传输协议被理解为用于在两个经由接口相连接的单元之间交换数据的确定的方法，传输协议包含具有所定义的数据格式和用于通信的控制程序的协定。传输协议组的一个实例为按照OSI(开放系统互连)层模型的传输协议。
通常，例如可依照标准规定的接口的结构或定义取决于通过该接口相连接的单元的性质，从而一般不能够经由所定义的接口连接任意的单元。
在无线电通信系统的基站中也存在不同的通过适当的接口相互连接的单元。基站通常包括多个用于基带处理的单元，其中在用于基带处理的装置中处理用于或来自用户台的数据。此外，存在发射和接收单元，所述发射和接收单元把由基带处理所提供的基带数据调制到载频上并向用户台发射。在用于基带处理的单元与发射和接收单元之间的连接例如可以经由依照CPRI标准(现行的：CPRI规范V1.0(2003-09-03)，通用公共无线电接口(CPRI)；接口规范，通过http://www.cpri.info/可以获得)的接口来实现。
文献EP 1 246 484 A2描述了UMTS无线电通信系统的基站。在高频块中处理模拟信号，而在基带块中处理数字信号。将多个HF块组合成HF板，而将多个基带块组合成基带板。在HF块与基带块之间分别存在连接线路。基带块中的各个计算块经由高速接口相互连接。
特别是对于无线电标准UMTS(通用移动通信系统)，可能必要的是：在发射方向上在将多个用户台的可能由用于基带处理的不同装置所处理的数据传输给相应的发射单元之前将所述数据相加，或者在接收方向上将由发射和接收单元所接收的数据分配到多个用于基带处理的装置上。为了实现这一点，在基站中通常将用于实施基带处理的部分步骤的单元与功能上不同于首先提及的单元的用于实施基带处理的其他部分步骤的单元星形连接。
发明内容
本发明所基于的任务是，说明一种设备(诸如无线电通信系统的基站的组成部分)的高效实现，在所述设备中第一单元经由接口与第二和第三单元相连接。
为了实现所述任务，根据本发明的设备包括至少一个第一单元。该设备具有用于在第一单元和功能上与第一单元相同的第二单元之间进行数据传输的第一接口、以及用于在第一单元和功能上与第一单元不同的第三单元之间进行数据传输的第二接口。这里，第一和第二接口被如此设计，使得能够分别传输多种不同的数据类型，并且使得两种接口按照相同的标准被规定。
第二和/或第三单元可以是根据本发明的设备的组成部分，或者也可以是一个或多个其他设备的组成部分。第一单元和第二单元之间的功能相同并不意味着这些单元必须必然相同地被构造，而是更确切地意味着它们可以被用于解决彼此相应的或相似的任务。除了第一单元至第二和第三单元的连接之外，还可能存在第一单元至功能上与第一单元相同的以及不同的其他单元的其他连接。
接口被理解为在第一单元和第二或第三单元之间的物质连接(诸如电缆或线路)。经由在本发明中所使用的接口，能够分别传输多种数据类型，其中不同的数据类型例如在其内容和/或其来源和/或其在经由接口传输时的要求(诸如所要求的数据速率或传输的时间要求)方面可能有所不同。既有可能的是可经由第一接口传输的数据类型不同于可经由第二接口传输的数据类型，也有可能的是这些数据类型相同。两种在本发明中所使用的接口是按照标准规定的，其中关于接口的标准例如确定物理层的传输方法和/或更高层的传输协议，或者至少提供物理层的传输方法和/或更高层的传输协议以便进行选择。
在本发明的改进方案中，所述标准预先规定使用时分复用方法来传输不同的数据类型。附加地或可代替地，所述标准有可能预先规定光和/或电传输方法。
根据本发明的一种有利的扩展方案，所述标准预先规定以太网协议和/或HDLC(高级数据链路控制)协议作为传输协议。也有可能的是，除了这两种协议之外，其他的协议被预先规定或者可供选择。所述标准可以预先规定在一个或多个协议层上使用以太网和/或HDLC协议。
如果第一单元和第二单元分别涉及用于对无线电信号进行基带处理的装置，则是有利的。所述基带处理在发射方向上例如可以包括编码、扩频、加扰、以及块形成。在接收方向上，在基带处理的范围内例如可以实施信道估计和发射方向的相应反向操作。
根据本发明的一个扩展方案，第一单元具有用于处理经由第一接口所接收的第二单元的数据的装置。因此，在将自身的数据和第二单元的数据经由第二接口传输给第三单元之前，第一单元例如可以将自身的数据与第二单元的数据进行组合。
在本发明的改进方案中，第三单元涉及用于发射和/或接收无线电信号的发射和/或接收装置。优选地，第三单元从第一单元接收这种无线电信号或该无线电信号的内容，所述第一单元可以以用于对无线电信号进行基带处理的装置的形式被实现。相应可能的是，第三单元能够将这种无线电信号传输给第一单元，所述第一单元可以以用于对无线电信号进行基带处理的装置的形式实现。第三单元可以具有用于接收和/或发射无线电信号的天线。
如果根据本发明的设备涉及无线电通信系统的基站的至少一个组成部分，则是有利的。
在本发明的改进方案中，第一和第二接口是按照CPRI标准规定的接口。CPRI标准不仅被理解为当前有效的版本，而且被理解为将来的版本。
在用于运行包括至少一个第一单元的设备的方法中，在第一单元和功能上与第一单元相同的第二单元之间经由第一接口传输数据，在第一单元和功能上与第一单元不同的第三单元之间经由第二接口传输数据。经由第一和第二接口分别传输多种不同的数据类型，并且第一和第二接口是按照相同的标准规定的。
在根据本发明的方法方面，相应地能够应用关于标准和/或第一单元和/或第二单元和/或第三单元的上述扩展方案和改进方案。
附图说明
下面根据实施例更详细地说明本发明。在此：
图1示出根据本发明的基站的一部分，
图2示出根据现有技术的基站的一部分。
具体实施方式
下面参考UMTS无线电通信系统的基站来说明本发明，在所述基站中使用CPRI(通用公共无线电接口)接口。然而，本发明既不限于基站也不限于CPRI接口的使用，因此根据本发明代替CPRI接口也可以在基站或另一设备中使用另一标准化接口，经由所述另一标准化接口可传输多种不同的数据类型。
CPRI接口使用物理层上的电和/或光传输方法。经由CPRI接口使用时分复用方法来传输不同的数据类型。此外，可以在CPRI接口上使用以太网协议的一部分和/或HDLC(高级数据链路控制)协议和/或运营商特定的传输协议作为第二层的传输协议，其中所述运营商特定的传输协议可能例如根据通过各个接口相连接的装置从接口到接口各不相同。CPRI接口在目前有效的标准版本CPRI规范V1.0中被说明，这里参考所述标准版本CPRI规范V1.0的内容，并且所述标准版本CPRI规范V1.0的内容属于本申请的公开。
在无线电通信系统的基站上，功能上不同的部件被划分成块。该模块化的结构使得功能上不同的部件的独立可缩放性成为可能，从而通常存在不同功能的部件的不同数量的块。图2示意地示出依照现有技术的基站的这种划分。在两类组件中进行用户台数据的基带处理。存在组件KONZ，所述组件KONZ与例如三个组件CHC1、CHC2和CHC3(CHC：信道卡)星形连接。在发射方向上，在组件CHC1、CHC2和CHC3中进行信道编码，并且在组件KONZ中进行扩频和加扰，以及将不同用户的基带用户台数据相加。在接收方向上，在组件CHC1、CHC2和CHC3中进行信道估计、解调和解码。
组件KONZ与发射和接收单元RE相连接，所述组件KONZ向所述发射和接收单元RE传输组件CHC1、CHC2和CHC3的待发射的用户台数据，或者所述组件KONZ从所述发射和接收单元RE接收由用户台已发射的用户台数据。如果在UMTS无线电通信系统中在一无线电频率上或在一无线电频带上经由发射和接收单元RE发射多个用户台的用户台数据，所述用户台数据已经被不同组件CHC1、CHC2和CHC3处理，那么在组件KONZ中将这些从不同组件CHC1、CHC2和CHC3所接收的用户台数据相加。以相同的方式，组件KONZ将从发射和接收单元RE所接收的用户台数据分配给所有组件CHC1、CHC2和CHC3，所述组件实施相应频率的用户台数据的基带处理。不存在功能上相似的组件CHC1、CHC2和CHC3之间的连接。
在图1中示出根据本发明的基站的两个基带处理装置BB1和BB2。两个基带处理装置BB1和BB2优选地分别是一部件，所述部件为图2所示的两个部件CHC和KONZ的组合。因此，在这种基带处理装置BB1或BB2中进行全部的基带处理，所述基带处理依照图2中所示的现有技术被分配在两个部件上。在这种情况下，基站的每个基带处理装置BB1和BB2与共同的控制单元相连接，所述控制单元经由UMTS中用Iub表示的接口与RNC(无线电网络控制器)相连接。然而，基带处理装置BB1和BB2也可以是依照CPRI规范被称为REC(无线电设备控制器)的单元，所述单元分别经由Iub接口与RNC相连接。在两种所述情况的第一种情况中，单元REC由多个基带处理装置BB1和BB2组成。
用户台数据由发射和接收单元RE1和RE2向用户台发射或者从这些用户台接收。在UMTS中，发射和接收单元RE1和RE2经由用Uu表示的接口通过无线电与用户台相连接。每个发射和接收单元RE1和RE2负责在一无线电频率上或在一无线电频带中和/或在一扇区中发射无线电信号。两个基带处理装置BB1和BB2经由类型CPRI的接口CPRI2与发射和接收单元RE1和RE2相连接。不同于在图1中所示的那样，附加地或代替地也可能的是基带处理装置BB1与发射和接收单元RE2、以及基带处理装置BB2与发射和接收单元RE1经由类型CPRI的正是这种接口CPRI2相连接。
在下行方向上、亦即从基带处理装置BB1或BB2向发射和接收单元RE1或RE2经由接口CPRI2传输不同的数据类型：
·形式为IQ数据的用户台数据、即数字的经过基带处理并且待发射给用户台的有效数据和/或信令数据，
·用于控制发射和接收单元RE1和RE2的控制数据，
·用于使发射和接收单元RE1和RE2同步的同步数据。
在接收方向上，从发射和接收单元RE1和RE2所接收的用户台数据经由接口CPRI2被传输给基带处理装置BB1和BB2以便进一步处理。
根据本发明，类型CPRI的接口CPRI1也被用于连接两个在功能上相同的基带处理装置BB1和BB2。由此，基带处理装置BB1和BB2的彼此相应的子单元能够直接相互通信。可以传输以下数据类型：
·形式为IQ数据的用户台数据，所述用户台数据待发射给用户台或者已由所述用户台接收，
·例如用户台数据形式以及与基带处理装置BB1或BB2的运行和/或维护相关的控制数据形式的由RNC和/或OMC(运行和维护中心)所接收的数据，
·例如用于配置基带处理装置BB1和BB2之间的接口CPRI1的、不是来自RNC或OMC的控制和维护数据，诸如关于哪些用户台数据在基带处理装置BB1和BB2之间被交换的信息。
·用于在基带处理装置BB1和BB2之间进行同步的同步数据。
因此，在基站中相同定义的CPRI接口被用于两种不同类型的连接，一方面用于在功能上不同的基带处理装置BB1或BB2与发射和接收单元RE1或RE2之间的连接，另一方面用于在功能上相同的基带处理装置BB1和BB2之间的连接。因此，物理层上的相同传输方法和第二层上的相同传输协议一方面可用于在基带处理装置BB1或BB2与发射和接收单元RE1或RE2之间的通信，另一方面可用于在基带处理装置BB1和BB2之间的通信。因而，在使用相同传输协议的情况下，如同在基带处理装置BB1或BB2与发射和接收单元RE1或RE2之间的用户台数据那样，在基带处理装置BB1和BB2之间传输用户台数据。如同在基带处理装置BB1或BB2与发射和接收单元RE1或RE2之间的用户台数据或控制数据那样，由RNC所接收的在基带处理装置BB1和BB2之间所交换的数据可以在使用相同传输协议的情况下根据内容被传输。如同在基带处理装置BB1或BB2与发射和接收单元RE1或RE2之间的控制数据那样，不是来自RNC的控制和维护数据可以在使用相同传输协议的情况下在基带处理装置BB1和BB2之间被传输。最后，如同用于从基带处理装置BB1和BB2向发射和接收单元RE1和RE2发射使发射和接收单元RE1和RE2同步的同步数据那样，相同传输协议可以被用于在基带处理装置BB1和BB2之间进行同步的同步数据。
在存在多个基带处理装置的情况下，分别两个基带处理装置也经由CPRI接口相互连接，其中除了两个基带处理装置之外，所有基带处理装置都分别与两个另外的基带处理装置相连接，使得在所有基带处理装置之间存在由多对连接所组成的连续连接。因此，基站的硬件的任意缩放是可能的。因而在需要时可以添加附加的基带处理装置，所述附加的基带处理装置经由CPRI接口例如与最后所添加的、只具有一个至另一基带处理装置的连接的基带处理装置相连接。这种可缩放性通常在(例如图2中所示的)星形连接结构中是不可能的，以致根据现有技术通常存在最大数量的可添加的基带处理装置。
如果图1的基带处理装置BB1或BB2分别由图2的组件CHC和KONZ组成，则依照图2的基带处理装置BB1和BB2的连接能够通过省略独立的组件KONZ来减少每基站所需组件的数量。因为基站的维护成本通常随所用组件的数量增加，所以在功能上相似的基带处理装置之间使用接口会导致在运行基站时成本减少。
在基带处理装置BB1和BB2之间使用接口CPRI1能够在发射前将频带的用户台数据相加，其方式是要么将基带处理装置BB1的用户台数据经由接口CPRI1传输给基带处理装置BB2，要么反过来。实施了加法操作的基带处理装置BB1或BB2接着将相加后的用户台数据经由接口CPRI2传送到负责相应频率的发射和接收单元RE1或RE2。
就接收方向而言，如果两个发射和接收单元RE1和RE2分别用相同无线电频率服务于不同扇区，那么两个基带处理装置BB1和BB2的经由接口CPRI1的连接是特别有利的。如果两个发射和接收单元RE1和RE2接收用户台的用户台数据，则该两个发射和接收单元RE1和RE2将这些用户台数据传送给经由接口CPRI2相应与该两个发射和接收单元RE1和RE2相连接的基带处理装置BB1或BB2。经由基带处理装置BB1和BB2之间的接口CPRI1将用户台数据转交给另外的基带处理装置BB1或BB2。由此，经由不同扇区所接收的用户台数据能够被组合，以便因此提高所接收的用户台数据的质量。
如果两个基带处理装置BB1和BB2属于不同的网络运营商，那么使用接口CPRI1来连接基带处理装置BB1和BB2也是有利的。如果例如第一网络运营商拥有第一频带的许可，而第二网络运营商拥有第二频带的许可，那么两个网络运营商可以分享发射和接收单元RE1和RE2(站点共享或天线共享)，其中第一发射和接收单元RE1被用于两个频率和第一扇区，而第二发射和接收单元RE2被用于两个频率和第二扇区。其余的网络侧的装置分别只属于网络运营商中的一个，其中两个网络运营商中的每一个都具有仅用于由其许可的频率的基带处理装置。第一运营商的基带处理装置B1与第一发射和接收单元RE1相连接，而第二运营商的基带处理装置B2与第二发射和接收单元RE2相连接。不同用户台的应在第一或第二频率上被发射的用户台数据在发射前利用接口CPRI1被传送给另外的基带处理装置，使得一频率的用户台数据能够同时或相继地在不同扇区中被发射。相应地适用于处理一频率的在不同扇区中所接收的用户台数据。
所述多次使用相同的标准化接口一方面连接功能上相同的组件另一方面连接功能上不同的组件能够成本有利地实现设备，原因在于能够生产具有更大块数的接口，由此制造成本降低。此外，可以将相同的软件用于功能上相同的组件和功能上不同的组件，使得软件的开发成本下降。
所述实施方式也可以类似地应用于多于两个基带处理装置BB1和BB2的情况。在这种情况中，每个基带处理装置分别与一个或两个另外的基带处理装置以及一个或多个发射和接收单元相连接。然而，也有可能使基带处理装置相互连接成网，使得例如在存在三个基带处理装置的情况下每个基带处理装置都与两个另外的基带处理装置相连接。总之，每个基带处理装置都可以与任意数量的另外的基带处理装置相连接。

Claims (7)

1.设备，所述设备包括至少一个第一单元(BB1，BB2)，
·具有用于在第一单元(BB1，BB2)和功能上与第一单元(BB1，BB2)相同的第二单元(BB1，BB2)之间传输数据的第一接口(CPRI1)，
·具有用于在第一单元(BB1，BB2)和功能上与第一单元(BB1，BB2)不同的第三单元(RE1，RE2)之间传输数据的第二接口(CPRI2)，其特征在于，
·第一和第二接口(CPRI1，CPRI2)被如此设计，
-使得能够分别传输多种不同的数据类型，以及
-使得所述第一和第二接口(CPRI1，CPRI2)按照相同的标准被规定，其中所述标准确定物理层的传输方法和/或更高层的传输协议，或者至少提供物理层的传输方法和/或更高层的传输协议以便进行选择，
·第一单元(BB1，BB2)和第二单元(BB1，BB2)分别是用于对无线电信号进行基带处理的装置，
·第三单元(RE1，RE2)是用于发射和/或接收无线电信号的发射和/或接收装置，以及
·所述设备是无线电通信系统的基站的至少一个组成部分。
2.如权利要求1所述的设备，其中
所述标准预先规定使用时分复用方法来传输不同的数据类型。
3.如权利要求1或2所述的设备，其中
所述标准预先规定光和/或电传输方法。
4.如权利要求1或2所述的设备，其中
所述标准预先规定以太网协议和/或HDLC协议作为传输协议。
5.如权利要求1或2所述的设备，其中
第一单元(BB1，BB2)具有用于处理经由第一接口(CPRI1)所接收的第二单元(BB1，BB2)的数据的装置。
6.如权利要求1或2所述的设备，其中
第一和第二接口(CPRI1，CPRI2)是按照CPRI标准所规定的接口。
7.用于运行包括至少一个第一单元(BB1，BB2)的设备的方法，其中
·在第一单元(BB1，BB2)和功能上与第一单元(BB1，BB2)相同的第二单元(BB1，BB2)之间经由第一接口(CPRI1)传输数据，
·在第一单元(BB1，BB2)和功能上与第一单元(BB1，BB2)不同的第三单元(RE1，RE2)之间经由第二接口(CPRI2)传输数据，其特征在于，
·经由第一和第二接口(CPRI1，CPRI2)分别传输多种不同的数据类型，并且
·第一和第二接口(CPRI1，CPRI2)是按照相同的标准规定的，其中所述标准确定物理层的传输方法和/或更高层的传输协议，或者至少提供物理层的传输方法和/或更高层的传输协议以便进行选择，并且
·第一单元(BB1，BB2)和第二单元(BB1，BB2)分别是用于对无线电信号进行基带处理的装置，
·第三单元(RE1，RE2)是用于发射和/或接收无线电信号的发射和/或接收装置，并且
·所述设备是无线电通信系统的基站的至少一个组成部分。
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