CN102264161B - 基站、基站中基带信号处理方法及无线通信系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线通信领域，公开了一种基站、基站中基带信号处理方法及无线通信系统。本发明中，由共享的公共模块向基站内各基带单元统一提供主控、传输、时钟等，通过共享，降低了建站成本和后期的维护、扩展成本。同一基站中基带单元可以是不同制式。公共模块可以是独立的物理单元，也可以是基站中某个基带单元的一部分。公共模块与各基带单元之间可以通过链型、星型、总线型、环型、交换型等各种方式互联。

Description

基站、基站中基带信号处理方法及无线通信系统

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别涉及基站及其中的基带处理技术。

背景技术

近年来，通信技术，尤其是移动通信技术的发展十分迅速，第一至第三代移动通信(The Third Generation，简称“3G”)系统的相继推出，使得移动通信对人类生活和工作的影响日益增大。目前的移动用户数量在不断增长，移动业务的种类也越来越丰富多样，面对这个不断扩展的市场，全球各大移动运营商都力图通过快速地提供新制式的业务，吸引和抓住移动用户，藉此在市场中占据有利的竞争态势。

对于实现新制式业务的问题，传统的解决办法有两种。

第一种是基于原有的制式，另外新增新制式的基站，由此形成一个叠加的通信网络，该通信网络可以为用户提供不同的移动业务。这种解决办法的问题在于，为了建成这样的叠加网络，投入巨大，用于购买设备、获取站址、建设站址，以及网络的运行与维护，其中在CAPEX(投资成本)与OPEX(运营成本)方面，投入相当巨大。

第二种是对老制式的模块进行拆离，将新制式的模块装到老制式的模块中，由此共享一个机柜，实现多模基站。第二种方案相对于第一种方案的主要优势在于节约了站址和机柜。

这两种方案的共同问题是资源比较浪费，原因在于，新、老制式的模块之间没有统一的设计，无法共享资源，特别是基带单元中的主控、传输、时钟等完全是独立的，每个基带单元都有一套相关的部件。

发明内容

本发明各实施方式要解决的主要技术问题是提供一种基站、基站中基带信号处理方法及无线通信系统。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种基站，其中包含至少二个用于基带处理的基带单元，还包含公共模块，用于为基带单元至少提供主控、传输、时钟之一；

公共模块与各基带单元以直接或间接的方式连接；

每个基带单元至少使用公共模块提供的主控、传输、时钟之一。

本发明的实施方式还提供了一种基站中基带信号处理方法，包含以下步骤：

基带单元直接或间接地从共享的公共模块获得主控、传输、时钟之一；

该基带单元至少使用所获得的主控、传输、时钟之一对基带信号进行处理。

本发明的实施方式还提供了一种无线通信系统，该系统中包含至少一个如上文所述的多制式基站。

通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的主要区别在于，由共享的公共模块向基站内各基带单元至少统一提供主控、传输、时钟功能之一，而现有技术中每个基带单元各自使用自已的主控、传输和时钟。通过共享，在多个基带单元可以共用一套部件提供主控、传输和时钟，降低了成本。通过共享，在基站扩展时，新加入的基带单元不再需要独立的主控、传输、时钟部件，降低了扩展成本。

本发明可适用于同一基站中基带单元是不同制式的情况，如WCDMA、GSM、LTE混合在一个基站中的情况。不同制式的基带单元之间最重要的区别是基带处理不同，每个基带单元仍使用自已的基带处理逻辑，但共享主控、传输和时钟。从而方便了不同制式的基带单元组成多制式基站，降低了多制式基站的成本。

公共模块提供的基准时钟的频率是各制式基带单元所需频率的倍数或约数，各基带单元分别通过倍频或分频获得自身所需的时钟，从而解决了不同制式的基带单元所使用的时钟可能不同的问题。

同一基站中的各基带处理单元可以共享配电、备电和监控资源，从而进一步降低多制式基站的成本。

公共模块可以是独立的物理单元，在公共模块出故障时可以单独替换公共模块，降低了维护成本。各基带单元功能较为统一，便于批量生产。

公共模块也可以是基站中某个基带单元的一部分，从而减少了对机框中独立空间的需求。

公共模块与各基带单元之间可以通过链型、星型、总线型、环型、交换型等各种方式互联，从而增加了实际配置基站时的灵活性。

各基带单元可以分别与射频单元连接，从而减少因为连接故障导致多个基带单元同时故障的可能性。

各基带单元也可以先串联后再连接到射频单元，这样各基带单元可以共享同一个射频线路，降低成本，特别适合射频单元在远端的情况。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的基站设备的结构示意图；

图2是根据本发明第一实施方式的基站设备中互联接口的原理示意图；

图3是根据本发明第一实施方式的基站设备中基带单元与包含公共模块的基带单元链型互联示意图；

图4是根据本发明第一实施方式的基站设备中基带单元与包含公共模块的基带单元星型互联示意图；

图5是根据本发明第一实施方式的基站设备中基带单元与包含公共模块的基带单元总线型互联示意图；

图6是根据本发明第一实施方式的基站设备中基带单元与包含公共模块的基带单元环型互联示意图；

图7是根据本发明第一实施方式的基站设备中基带单元与包含公共模块的基带单元交换型互联示意图；

图8是根据本发明第一实施方式的基站设备中互联接口于基带射频接口的共享通道示意图；

图9是根据本发明第一实施方式的基站设备中各基带单元分别与射频单元连接示意图；

图10是根据本发明第一实施方式的基站设备中各基带单元先串联后再连接到射频单元的示意图；

图11是根据本发明第一实施方式的基站设备中多模基站实现方案示意图；

图12是根据本发明第二实施方式的基站中基带信号处理方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

在本发明的基站中，除了包含多个各种制式的用于基带处理的基带单元外，还包含用于为基带单元至少提供主控、传输、时钟之一的公共模块，该公共模块与各基带单元以直接或间接的方式连接，每个基带单元至少使用该公共模块提供的主控、传输、时钟之一。使得多个不同制式的基带单元可以共用一套部件提供主控、传输和时钟，在基站扩展时，新加入的基带单元也不再需要独立的主控、传输、时钟部件，降低了扩展成本。

下面对本发明的第一实施方式进行详细阐述，本实施方式涉及基站设备，在本实施方式中的基站包含多种制式的基带单元，和公共模块，该公共模块作为一个模块包含在基站中的某一个基带单元中。

具体地说，如图1所示，基站包含用于射频信号处理的射频单元(RFU)，各种制式的基带单元(BBU)，和包含公共模块的基带单元，各基带单元包含互联接口，用于直接或间接地和其他基带单元或包含公共模块的基带单元连接。其中，射频单元用于射频信号的处理；公共模块用于为基带单元提供主控、传输、时钟资源；基带单元用于进行基带处理，并且通过互联接口的传输共享该公共模块提供的主控、传输、时钟资源，以避免每个基带单元各自使用自已的主控、传输和时钟，从而降低了成本。

本实施方式中，公共模块提供基准时钟，其频率是各制式基带单元所需频率的倍数或约数，各基带单元分别通过倍频或分频获得自身所需的时钟，实现时钟资源的共享，解决了不同制式的基带单元所使用的时钟可能不同的问题。其中，用于实现各基带单元扩展互联用的接口可以是Eia接口，具体结构如图2所示。

本实施方式中基带单元的制式有全球移动通信系统(Global System forMobile communication，简称“GSM”)制式、码分多址(Code Division MultipleAccess，简称“CDMA”)制式、微波接入全球互通(Worldwide Interoperabilityfor Microwave Access，简称“WiMAX”)制式、宽带码分多址(Wideband CodeDivision Multiple Access，简称“WCDMA”)制式、长期演进(Long TermEvolution，简称“LTE”)制式等，当然，也可以新加入其他制式的基带单元，如时分同步码分多址(Time Division Synchronous Code Division MultipleAccess，简称“TD-SCDMA”)制式的基带单元、CDMA2000制式的基带单元、个人手持电话系统(Personal Handyphone System，简称“PHS”)制式的基带单元、集群制式(Trunk)的基带单元、或空中接口演进(Air InterfaceEvolution，简称“AIE”)制式的基带单元等等，本发明并不对具体的制式作限定。虽然不同制式的基带单元的基带处理逻辑不同，每个基带单元仍使用自已的基带处理逻辑，但通过共享主控、传输和时钟，方便了不同制式的基带单元组成多制式基站，降低了多制式基站的成本。同一基站中的各基带处理单元还可以共享配电、备电和监控资源，以进一步降低多制式基站的成本。

各制式的基带单元与包含公共模块的基带单元可以通过以下方式之一连接：

(1)链型互联，其中含有公共模块的基带单元在链的一端，各基带单元串联在一个链上，如图3所示。

(2)星型互联，其中含有公共模块的基带单元在中心位置，分别和各基带单元连接，如图4所示。

(3)总线型互联，其中含有公共模块的基带单元和各基带单元分别与同一总线连接，如图5所示。

(4)环型互联，其中含有公共模块的基带单元和各基带单元分别串接在同一个环上，如图6所示。

(5)交换型互联，其中含有公共模块的基带单元和各基带单元分别与同一交换机连接，如图7所示。

含有公共模块的基带单元与各基带单元之间可以通过链型、星型、总线型、环型、交换型等各种方式互联，增加了实际配置基站时的灵活性。

各制式的基带单元还包含基带射频接口，用于直接或间接地和射频单元连接，传输操作维护信息(O&M信息)和基带IQ数据。也就是说，基带单元的互联接口，用于传输主控信息、传输信息和时钟同步信息，以实现多制式的基带单元之间共享主控、传输、时钟资源；基带单元的基带射频接口，用于传输O&M信息和基带IQ数据，如图8所示。

各基带单元可以分别通过基带射频接口与射频单元连接(如图9所示)，以减少因为连接故障导致多个基带单元同时故障的可能性；各基带单元也可以先串联后再连接到射频单元(也是串联的)，如图10所示，使得各基带单元之间可以共享同一个基带射频通道，以降低成本，特别适合射频单元在远端的情况。

图11为在实际应用中可能采用的实现多制式基站的示意图，可能有两种情况，一种情况是在现有的基站中加入新的基带单元和公共模块(2G BBU、3G BBU和包含公共模块的BBU)，并且，在该基站中加入相关的射频单元(3G MRRU)用于处理射频信号；另一种情况是在现有的基站中已无法加入与新加入的基带单元和公共模块(2G BBU、3G BBU和包含公共模块的BBU)相关的射频单元(3G MRRU)，因此需要通过配置远程射频单元(RRU)，实现多制式基站。当然，这只是实现多制式基站的两种可能情况，本发明并不仅限于这两种情况。

由此可见，在本实施方式中，如果运营商需要支持新的无线制式，也可以通过基带单元的互联接口，扩展新制式的基带单元。这些不同容量，不同制式的BBU可以安装在一个机柜或机架中，通过互联接口相连，并可以选择共享主控、传输、时钟以及站点的配电、备电和监控资源。同时在基带单元和射频单元之间实现多制式通用接口，各个制式的基带单元既支持与射频单元的直接连接，也可以通过其它制式的基带单元与射频单元进行连接。并且，由于将用于基带处理的功能模块化为基带单元，并通过实现基带单元之间的互联接口，使得基站设备可以针对运营商的主流需求进行优化，而不是初始配置就预留很多扩展槽位。运营商可以根据需要配置小容量的基带单元，未来需要大容量配置时，再通过BBU之间的互联接口扩展新的基带单元。

此外，可通过小型化设计和分散式安装基带单元，达到基带单元隐身的目的，且无承重的问题。因此，只要原有移动电话运营商已经有基站站址，就可以直接利用其室外宏基站内的剩余空间、室内宏基站机房的机柜或机架的剩余空间安装基带单元，而不需要额外的为基站选址，解决了移动电话运营商基站地址选取困难的问题。同时，由于设备小型化分散安装，使得移动电话运营商可以大大缩短建网的时间，实现快速建网。

本实施方式中，每个基带单元可以共享公共模块，对外提供统一的控制和传输接口功能，简化了多制式基站的管理和维护，很好地满足了运营商对基站可维护性的要求。

本发明的第二实施方式涉及基站设备，本实施方式与第一实施方式大致相同，其区别仅在于，在第一实施方式中，公共模块包含在基站中的一个基带单元中，而在本实施方式中，公共模块是独立的物理单元。

也就是说，在第一实施方式中，为了减少了对机框中独立空间的需求，可以将公共模块包含在基站中的一个基带单元中，而在本实施方式中，将公共模块设置为独立的物理单元，以便在公共模块出故障时可以单独替换公共模块，降低了维护成本，并且，各基带单元功能较为统一，便于批量生产。

本发明的第三实施方式涉及基站中基带信号处理方法，具体流程如图12所示。

在步骤1210中，基站内的各制式基带单元直接或间接地从共享的公共模块获得主控、传输、时钟资源。比如说，基站中有GSM制式的基带单元、CDMA制式的基带单元、WiMAX制式的基带单元、和LTE制式的基带单元，则这些制式的基带单元从公共模块获得主控、传输、时钟资源。当然本实施方式中的基带单元也可以是其他制式，如WCDMA制式、TD-SCDMA制式、CDMA 2000制式、PHS制式、集群制式、或AIE制式等，本实施方式不作具体限定。

接着，在步骤1220中，各制式的基带单元使用所获得的主控、传输、时钟对基带信号进行处理。比如说，公共模块提供的基准时钟的频率是各制式基带单元所需频率的倍数或约数，那么，各制式的基带单元对公共模块提供的时钟进行倍频或分频获得自身所需的时钟，并使用该时钟资源对基带信号进行处理。

由此可见，在本实施方式中，多个不同制式的基带单元可以共用一套部件提供主控、传输和时钟，降低了成本，并且，在基站扩展时，新加入的基带单元也不再需要独立的主控、传输、时钟部件，进一步降低了扩展成本。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (12)

1.一种基站，其中包含至少二个用于基带处理的基带单元，其特征在于，还包含公共模块，用于为基带单元至少提供主控、传输、时钟之一； 

每个所述基带单元包括Eia接口； 

所述公共模块与各所述基带单元以所述Eia接口的方式连接； 

每个基带单元至少使用所述公共模块提供的主控、传输、时钟之一，所述至少二个用于基带处理的基带单元分别归属于至少两种制式。 

2.根据权利要求1所述的基站，其特征在于，所述基带单元的制式包括： 

全球移动通信系统制式、码分多址制式、微波接入全球互通制式、宽带码分多址制式、时分同步码分多址制式、码分多址制式2000制式、个人手持电话系统制式、集群制式、长期演进制式、空中接口演进制式。 

3.根据权利要求1所述的基站，其特征在于，当所述公共模块为基带单元提供时钟时，所述公共模块向各基带单元提供基准时钟，该基准时钟的频率是各制式基带单元所需频率的倍数或约数，各基带单元分别通过倍频或分频获得自身所需的时钟。 

4.根据权利要求1所述的基站，其特征在于，同一基站中的各基带单元共享配电、备电和监控资源。 

5.根据权利要求1所述的基站，其特征在于，所述公共模块是独立的物理单元，或，所述公共模块作为基带单元的一部分存在于基站中的一个基带单元中。 

6.根据权利要求5所述的基站，其特征在于，所述公共模块或含有公共模块的基带单元和各基带单元通过以下方式之一连接： 

链型互联，其中所述公共模块或含有公共模块的基带单元在链的一端，各基带单元串联在一个链上； 

星型互联，其中所述公共模块或含有公共模块的基带单元在中心位置，分别和各基带单元连接； 

总线型互联，其中所述公共模块或含有公共模块的基带单元和各基带单元分别与同一总线连接； 

环型互联，其中所述公共模块或含有公共模块的基带单元和各基带单元分别串接在同一个环上； 

交换型互联，其中所述公共模块或含有公共模块的基带单元和各基带单元分别与同一交换机连接。 

7.根据权利要求1所述的基站，其特征在于，还包含至少一个用于射频信号处理的射频单元； 

所述基带单元还包含第二接口，用于直接或间接地和射频单元连接，传输所述射频单元的操作维护信息和基带IQ数据。 

8.根据权利要求7所述的基站，其特征在于，各基带单元分别通过第二接口与射频单元连接；或者， 

各基带单元通过第二接口串联后与射频单元连接，各基带单元之间共享同一个基带射频通道。 

9.一种基站中基带信号处理方法，其特征在于，包含以下步骤： 

基带单元通过EIA接口从共享的公共模块获得主控、传输、时钟之一； 

该基带单元至少使用所获得的主控、传输、时钟之一对基带信号进行处理，同一基站中的各所述基带单元分别归属于至少两种制式。

10.根据权利要求9所述的基带信号处理方法，其特征在于，所述基带单元的制式包括： 

全球移动通信系统制式、码分多址制式、微波接入全球互通制式、宽带码分多址制式、时分同步码分多址制式、码分多址制式2000制式、个人手持电话系统制式、集群制式、长期演进制式、空中接口演进制式。 

11.根据权利要求10所述的基站中基带信号处理方法，其特征在于，当所述公共模块为基带单元提供时钟时，所述公共模块向各基带单元提供基准时钟，该基准时钟的频率是各制式基带单元所需频率的倍数或约数，各基带单元分别通过倍频或分频获得自身所需的时钟。 

12.一种无线通信系统，其特征在于，该系统中包含至少一个如权利要求1至8中任一项所述的基站。