CN101965070B - 多模基站、射频单元及其实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种射频单元，该射频单元具有至少两路连接基带单元的基带-射频接口；所述射频单元，用于标准化射频单元与基带单元之间的基带-射频接口，并根据基带单元发来的操作控制消息调用预先存储在射频单元中的射频参数调整射频参数。本发明还公开了一种射频单元实现方法及多模基站。采用本发明能够实现与运营商的现有设备融合，有效降低运营商的采购成本。

Description

多模基站、射频单元及其实现方法

技术领域

本发明涉及多制式移动通信技术，尤其涉及一种支持多种网络制式的多模基站、射频单元及其实现方法。

背景技术

传统的移动通信网络如全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)网络、宽带码分多址(WCDMA)网络、时分同步码分多址(TD-SCDMA)网络均各自采用专用单模基站实现网络运营，这样不可避免地会出现整个社会网络资源重复建设、运营商居高不下的高资本性支出(CAPEX)和高运营成本(OPEX)等问题。

随着移动通信技术向第四代(4G)移动通信技术长期演进(LTE)的演进和软件无线电技术的发展，各个运营商都面临着多种网络制式共存的网络运营局面，在这种情况下，支持多种网络制式的多模基站应运而生。当前各个设备商都对多模基站给出了各自的目标规划，但是这些多模基站都只能使用各自公司的全套无线设备，而不能与运营商的现有设备共存。

如图1所示，运营商现网无线基站侧设备包括基带单元(BBU)1、射频单元(RRU)2和天线3。如果运营商想把网络升级到LTE，则一般会有两种选择：一种是新建一套网络；另一种是在原有网络设备上进行升级。其中，新建网络成本会很高，并且站点资源和频点资源有限，因此，运用商一般会选择第二种解决方案。但是，由于无线基站侧设备的接口并不完全开放，所以，在原有网络设备上进行升级目前看来就必须使用原设备商的设备，此时运营商没有选择只能采购原设备商的设备，而这使采购成本比较高；更为严重的是，如果原设备商不打算开发下一代通信设备，则运营商将面临没有新设备采购的局面。为了避免未来在技术上落后于竞争对手，运营商最终不得不替换基站和基站控制器(BSC或RNC)等现有设备，造成极大的浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种多模基站、射频单元及其实现方法，能够实现与运营商现有设备的融合，有效降低运营商的采购成本。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种射频单元，具有至少两路连接基带单元的基带-射频接口；所述射频单元，用于标准化射频单元与基带单元之间的基带-射频接口，并根据基带单元发来的操作控制消息调用预先存储在射频单元中的射频参数调整射频参数。

其中，该射频单元进一步包括：

接口标准化模块，用于标准化基带-射频接口；

存储模块，用于存储与各种网络制式相对应的射频参数配置数据库；及

智能化管理模块，用于根据所述操作控制消息调用射频参数配置数据库中的射频参数调整射频参数。

其中，所述接口标准化模块，具体用于通过采用标记语言来统一基带单元和射频单元之间的操作维护接口的消息。

其中，所述射频参数配置数据库中包括载波宽度、发射功率、削峰指标和数字预失真指标。

其中，所述调整射频参数的规则为网络制式优先制、或网络制式比例分配制。

一种射频单元实现方法，包括：

在射频单元上设置至少两路连接基带单元的基带-射频接口；

标准化射频单元与基带单元之间的基带-射频接口；

射频单元根据基带单元发来的操作控制消息调用预先存储在射频单元中的射频参数调整射频参数。

其中，所述标准化射频单元与基带单元之间的基带-射频接口具体为：采用标记语言来统一基带单元和射频单元之间的操作维护接口的消息。

其中，在所述调整射频参数之前，该方法进一步包括：在射频单元中存储与各种网络制式相对应的射频参数配置数据库。

其中，所述射频参数配置数据库中包括载波宽度、发射功率、削峰指标和数字预失真指标。

其中，所述调整射频参数的规则为网络制式优先制、或网络制式比例分配制。

一种多模基站，包括基带单元和射频单元；其中，射频单元具有至少两路基带-射频接口，所述基带-射频接口用于与基带单元连接；

基带单元，用于处理维护消息并将操作控制消息发送给射频单元；

射频单元，用于标准化射频单元与基带单元之间的基带-射频接口，并根据基带单元发来的操作控制消息调用预先存储在射频单元中的射频参数调整射频参数。

由以上技术方案可以看出，本发明通过将基站射频部分的主控功能由BBU下移到RRU，并通过标准化基带-射频接口以及提高RRU的智能化管理程度，使得本发明RRU能融合不同设备商的BBU，支持不同设备商的BBU与本发明RRU的互连互通。在引入多模基站时，只需替换运营商原有的RRU，而无需替换运营商原有的BBU，因此本发明在基本不改造运营商现网设备的基础上，有效降低了运营商的采购成本，并保持了业务的延续。

附图说明

图1为现有技术中无线基站侧设备的结构示意图；

图2为本发明RRU的结构示意图；

图3为本发明无线基站侧设备的结构示意图；

图4为本发明RRU实现方法的流程示意图。

具体实施方式

下面通过介绍现有多模基站不能相互兼容的原因，以清楚地说明本发明所做的改进。

现有多模基站的BBU和RRU都是由同一个设备商设计并生产的，虽然BBU和RRU之间已经采用了标准的公用无线接口(CPRI)，但是CPRI仅实现了基带数据帧格式的标准化，而并未统一上层操作维护接口的消息。具体地说就是，每个设备商为自身的BBU和RRU定义有一套消息交互的语言，而该消息交互语言不适用于其他设备商的BBU和RRU。

另外，由于网络层次的原因，基站的主控功能一般都由BBU实现，但是对于多设备商共用射频资源这种情况，如果每个BBU都去控制RRU，则会导致资源冲突甚至发生严重故障；而且，不同设备商的BBU之间并没有标准接口实现协商机制，也未定义基站间的标准接口。

鉴于此，本发明提供一种RRU，该RRU具有至少两路基带-射频接口，每路基带-射频接口按照CPRI标准可以支持各种设备商、各种网络制式的BBU；并且，本发明将基带-射频接口进一步标准化，采用标记语言来统一BBU和RRU之间操作维护接口的消息，这样RRU不仅能与不同设备商的BBU连接，而且能区分不同BBU各自支持哪种网络制式。

本发明中，还实现RRU的智能化管理，具体地说，是将操作维护消息分为两种类型：维护消息和操作控制消息，对于维护消息，不同网络制式的维护消息通过各自的BBU上报给网络的后台，因为维护消息不涉及射频参数的调整，所以彼此之间不会发生冲突；对于操作控制消息，BBU将操作控制消息发送给RRU，由RRU根据该操作控制消息来完成射频参数的调整。在现有技术中，所有的操作维护消息都是由BBU处理的，而本发明中BBU将操作维护消息中的操作控制消息下发给RRU，由RRU来自主完成射频参数的调整，这样就可以避免资源冲突甚至发生严重故障。

因此，本发明的核心思想是：通过标准化基带-射频接口，以及将基站射频部分的主控功能由BBU下移到RRU，并提高RRU的智能化管理程度，使RRU能融合不同设备商的BBU，从而保护运营商的投资。

这里，所述标准化基带-射频接口是指采用标记语言来统一BBU和RRU之间操作维护接口的消息；所述将主控功能由BBU下移到RRU，并提高RRU的智能化管理程度是指BBU将操作控制消息下发给RRU，操作控制消息中携带有射频参数调整命令，RRU根据射频参数调整命令来自主完成射频参数的调整。

以下对本发明的技术方案作进一步详细说明。

本发明提供一种RRU，该RRU具有至少两路连接BBU的基带-射频接口，RRU用于标准化RRU与BBU之间的基带-射频接口，并根据BBU发来的操作控制消息调用预先存储在RRU中的射频参数调整射频参数。

其中，由于RRU具有至少两路基带-射频接口，因此能同时接收两个BBU的基带数据；并且，该BBU可以为不同设备商的且支持不同网络制式的BBU。

如图2所示，该RRU 2′进一步包括：接口标准化模块21，用于标准化基带-射频接口，具体地说，是通过采用标记语言来统一BBU和RRU之间的操作维护接口的消息。

其中，标记语言可以为可扩展标记语言(XML)。

在可扩展标记语言中，预定义了上百个标记即参数字段，如载波发射频段、载波发射频点、载波发射起始频率、载波发射带宽、载波发射功率、接收带宽、接收链路信号强度、发射链路数量、接收链路数量、射频单元温度、射频单元最高温度、外部监控开关量状态等等，这些标记对于不同制式来说，有些是相同，有些是不同的。BBU和RRU可以使用多个标记的组合来进行信息的交互，部分标记对于各种制式是通用的，部分标记是某些或某类制式特有的。如载波发射功率、发射链路数量、接收链路数量等参数字段对于各种制式是通用的，而载波发射带宽对于各种制式是不同的，CDMA、WCDMA、GSM、TD-SCDMA等制式的载波宽度是固定，在发送控制命令时，不需要这个参数字段，而LTE、全球微波互联接入(WiMax)制式，其载波宽度是可变的，必须有这个参数字段。在消息的内容部分既有通用的参数字段，也有专用的参数字段。通过标记语言这种方式来统一成通用的消息。

以下通过一个例子来说明如何采用XML统一BBU和RRU之间的操作维护接口的消息：

CDMA制式的BBU向RRU发送两载波CDMA制式配置命令，一载波CDMA 1X，占用800MHz频段283频点，1发两收，机顶发射功率20W；一载波CDMA EV-DO，占用800MHz频段37频点，1发两收，机顶发射功率10W。

<？xml version＝″1.0″？>

<？xml-style type＝″text/css″？>

<cdma>

   <carry>

       <band class>1</band class>

       <channel number>283</channel number>

       <tx link>1</tx link>

       <tx top power>43dBm</tx top power>

       <rx link>2</rx link>

   </carry>

   <carry>

       <band class>1</band class>

       <channel number>37</channel number>

       <tx link>1</tx link>

       <tx top power>40dBm</tx top power>

       <rx link>2</rx link>

   </carry>

</cdma>

其中，band class字段表示频段，channel number字段表示频点数，tx link字段表示发射链路数量，tx top power字段表示机顶发射功率，rx link字段表示接收链路数量。

LTE制式的BBU向RRU发送一载波LTE制式配置命令，一载波LTE，占用800MHz频段，10M带宽，两发两收，机顶发射功率20W。

<？xml version＝″1.0″？>

<？xml-style type＝″text/css″？>

<lte>

    <carry>

         <band class>1</band class>

         <band width>10M</band width>

         <tx link>2</tx link>

         <tx top power>43dBm</tx top power>

         <rx link>2</rx link>

    </carry>

</lte>

其中，band class字段表示占用的频段，band width字段表示带宽，tx link字段表示发射链路数量，tx top power字段表示机顶发射功率，rx link字段表示接收链路数量。

由以上例子可以看出，将各种网络制式的BBU向RRU发送的消息均用XML来描述，这样就能使得RRU识别出各种网络制式的配置命令，从而实现RRU与各种网络制式的BBU的融合。

该RRU 2′进一步包括：存储模块22，用于存储与各种网络制式相对应的射频参数配置数据库。

其中，射频参数配置数据库中包括载波宽度、发射功率、削峰指标和数字预失真指标等射频参数。

该RRU 2′进一步包括：智能化管理模块23，用于根据所述操作控制消息调用射频参数配置数据库中的射频参数调整射频参数。

其中，调整射频参数的规则为网络制式优先制、或网络制式比例分配制；并且，调整射频参数的规则可根据需要在后台更改。本文中的后台指BSC或RNC。

网络制式优先制具体为：在实际调整射频参数时，如果各种网络制式的射频参数配置不发生冲突，则按照操作控制消息中携带的射频参数调整命令来调整射频参数；否则，以某种网络制式优先来调整射频参数。

其中，操作控制消息中携带的射频参数调整命令有很多种，例如调整命令可以为将载波宽度调整至某个范围、或者将载波发射功率调整为某个数值等。

此外，以哪种网络制式优先来调整射频参数可以根据实际需要预先设定。

网络制式上限分配制具体为：在实际调整射频参数时，如果各种网络制式的射频参数配置不发生冲突，则按照操作控制消息中携带的射频参数调整命令来调整射频参数；否则，以多种网络制式按照各自比例分配来调整射频参数。

其中，多种网络制式按照何种比例分配来调整射频参数可以根据实际需要预先设定。

此外，所述按照比例分配指不同网络制式的同一类型的射频参数按比例分配。例如，在一个CDMA和LTE双模基站中，将CDMA制式的载波宽度与LTE制式的载波宽度的分配比例设为2∶3。

下面通过CDMA和LTE双模基站这一具体实施例对本发明作进一步阐述。

CDMA和LTE双模基站包括一个RRU和两个BBU，两个BBU分别支持CDMA制式和LTE制式；RRU具有两路基带-射频接口，分别连接这两个BBU。

RRU中包括接口标准化模块、存储模块和智能化管理模块；其中，

接口标准化模块用于标准化基带-射频接口，即通过采用标记语言来统一支持CDMA制式的BBU以及支持LTE制式的BBU和RRU之间的操作维护接口的消息。

存储模块，用于存储分别与CDMA网络制式、LTE制式相对应的射频参数配置数据库。

智能化管理模块用于根据BBU发来的操作控制消息调用存储模块中的射频参数调整射频参数，即不同BBU只需控制各自网络制式的射频参数，而由RRU来自主完成各种网络制式的射频参数的调整。

例如，支持CDMA制式的BBU欲调整某一载波的发射功率，则该BBU向RRU发送载波发射功率调整消息，RRU在收到该载波发射功率调整消息之后，首先计算调整之后的总发射功率，然后判断调整之后的总发射功率是否超过额定发射功率，如果未超过，则RRU按照实际需要调整该载波的发射功率；否则，根据预定的调整规则来完成发射功率的调整。

预定的调整规则包括：LTE制式或CDMA制式优先，或者两种网络制式按照一个固定功率上限分配。例如：假设预定的调整规则是以CDMA制式优先，RRU的额定发射功率为80W，当前用于CDMA制式的发射功率为30W，用于LTE制式的发射功率为50W；欲将CDMA制式的发射功率调整为40W，由于调整之后的总发射功率超过额定发射功率，因此按照以CDMA制式优先的调整规则，将用于CDMA制式的发射功率调整为40W，并将用于LTE制式的发射功率调整为40W。

又如：假设CDMA制式与LTE制式的发射功率按照2∶1分配，RRU的额定发射功率为60W，当前用于CDMA制式的发射功率为20W，用于LTE制式的发射功率为20W；如果欲将CDMA制式的发射功率调整为60W，由于调整之后的总发射功率超过额定发射功率，因此按照2∶1的分配比例，将用于CDMA制式的发射功率调整为40W。如果用于LTE制式的发射功率仅为10W的情况；欲将CDMA制式的发射功率调整为60W，由于调整之后的总发射功率超过额定发射功率，因此按照2∶1的分配比例，同时考虑到仅可能利用RRU的发射功率，可将用于CDMA制式的发射功率调整为50W。

另外，如果要升级运营商的现网设备，则可以先移除原设备商的RRU 2，接着安装新设备商的RRU 2′和BBU 1′，并将原设备商和新设备商的BBU 1和BBU 1′通过光纤连接到RRU 2′上，再下载安装具有标准化基带-射频接口功能以及RRU智能化管理功能的软件，以完成双模基站的升级，如图3所示。其中，新设备商的RRU 2′即本发明所提供的RRU。

为获得上文所述的RRU，本发明相应提供一种RRU的实现方法，如图4所示，该方法包括以下步骤：

步骤401，在RRU上设置至少两路连接BBU的基带-射频接口。

其中，BBU可以为不同设备商的且支持不同网络制式的BBU。

步骤402，标准化RRU和BBU之间的基带-射频接口。

具体地说，是通过采用标记语言来统一BBU和RRU之间的操作维护接口的消息，这样RRU不仅能与不同设备商的BBU连接并且能区分不同的BBU各自支持哪种网络制式。

步骤403，RRU根据BBU发来的操作控制消息调用预先存储在RRU中的射频参数调整射频参数。

在调整射频参数之前，该方法进一步包括：在RRU中存储与各种网络制式相对应的射频参数配置数据库。

射频参数配置数据库中包括载波宽度、发射功率、削峰指标和数字预失真指标等射频参数。

另外，调整射频参数的规则为网络制式优先制、或网络制式比例分配制。

本发明还提供一种多模基站，该多模基站包括BBU和RRU。其中，RRU具有至少两路基带-射频接口，该基带-射频接口用于与BBU连接；

BBU，用于处理维护消息并将操作控制消息发送给RRU；

RRU，用于标准化RRU与BBU之间的基带-射频接口，并根据BBU发来的操作控制消息调用预先存储在RRU中的射频参数调整射频参数。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种射频单元，其特征在于，该射频单元具有至少两路连接基带单元的基带-射频接口；所述射频单元，用于通过采用标记语言来统一基带单元和射频单元之间的操作维护接口的消息，并根据基带单元发来的操作控制消息调用预先存储在射频单元中的射频参数调整射频参数。

2.根据权利要求1所述的射频单元，其特征在于，该射频单元进一步包括：

接口标准化模块，用于标准化基带-射频接口；

存储模块，用于存储与各种网络制式相对应的射频参数配置数据库；及

智能化管理模块，用于根据所述操作控制消息调用射频参数配置数据库中的射频参数调整射频参数。

3.根据权利要求1或2所述的射频单元，其特征在于，所述射频参数配置数据库中包括载波宽度、发射功率、削峰指标和数字预失真指标。

4.根据权利要求1或2所述的射频单元，其特征在于，所述调整射频参数的规则为网络制式优先制、或网络制式比例分配制。

5.一种射频单元实现方法，其特征在于，该方法包括：

在射频单元上设置至少两路连接基带单元的基带-射频接口；

采用标记语言统一基带单元和射频单元之间的操作维护接口的消息；

射频单元根据基带单元发来的操作控制消息调用预先存储在射频单元中的射频参数调整射频参数。

6.根据权利要求5所述的射频单元实现方法，其特征在于，在所述调整射频参数之前，该方法进一步包括：在射频单元中存储与各种网络制式相对应的射频参数配置数据库。

7.根据权利要求6所述的射频单元实现方法，其特征在于，所述射频参数配置数据库中包括载波宽度、发射功率、削峰指标和数字预失真指标。

8.根据权利要求5所述的射频单元实现方法，其特征在于，所述调整射频参数的规则为网络制式优先制、或网络制式比例分配制。

9.一种多模基站，其特征在于，该多模基站包括基带单元和射频单元；其中，射频单元具有至少两路基带-射频接口，所述基带-射频接口用于与基带单元连接；

基带单元，用于处理维护消息并将操作控制消息发送给射频单元；

射频单元，用于通过采用标记语言来统一基带单元和射频单元之间的操作维护接口的消息，并根据基带单元发来的操作控制消息调用预先存储在射频单元中的射频参数调整射频参数。