CN103051575A - 用于毫米波点对点链路的数千兆位调制解调器 - Google Patents
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Abstract
本发明披露了用于毫米波点对点链路的数千兆位调制解调器。一种毫米波调制解调器组件，包括输入/输出接口模块，被配置为根据专用接口规格接收和传输标准化的数据流，并且包括编码器模块，被配置为将标准化的数据流编码，以形成编码的数字位，并且也包括物理层模块，被配置为将编码的数字位转换成数字符号以及转换成数字样本，并且将数字样本转换成数字符号，然后转换成编码的数字位；并且进一步包括数据转化模块，被配置为将数字样本进行高速率转换，以形成适合于根据专用接口规格在链路上无线传输的模拟信号。
Description
交叉引用相关申请
本专利申请要求2011年10月14日提交的美国临时专利申请号61/547,359以及2011年12月30提交的美国专利申请US13/341,690，其全部内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及毫米波点对点通信，更具体地说，涉及调制解调器组件，该组件能够进行高速率数模转换和高速率模数转换，从而可以在无线链路上传输模拟信号。
背景技术
一种无线接入网络（RAN）为各种通信系统已知的元件。RAN这一概念通常表示通信装置及其核心网络（CN）之间的接口。近年来，通过努力减少执行和维持使用RAN的通信系统所产生的资本支出以及操作成本，已经引入了某些概念。
这样的一个概念通常称为云无线接入网络概念。在普通的网络结构内，每根天线连接到同一位置的eNodeB，通过互联网协议（IP）链路将流量从该eNodeB回传到核心网演进（EPC）。然而，云无线接入网络概念使用低成本的射频拉远头（RRH）代替天线处的eNodeB。这就允许通过专用接口规格（举例而言，比如，通用公共无线接口（CPRI），将数字化射频数据传送到可进行基带处理的集中式处理装置中。
然而，由于CPRI规格具有较高的比特率要求，所以使用光纤电缆在基站和RRH之间进行通信。在基站和RRH之间直接连接光纤电缆，从而允许控制严格的时间要求，管理链路上的通信的标准（举例而言，比如，CPRI标准）需要这种严格的时间要求。然而，在某些区域（比如，人口密集区域以及具有不同寻常的地形的区域）不能部署光纤电缆，或者在这些区域进行部署的成本非常昂贵。比如，在这种区域内进行光纤部署需要挖掘地面和/或移动嵌入这些区域内的建筑物，这都会产生非常高的成本和费用。此外，由于各种原因，需要较长的时间完成光纤部署。因此，部署光纤电缆需要替换物，这种替换物仍然要满足通过光纤链路进行通信的管理标准。通过以下具体描述，本发明的其他方面和优点显而易见。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种毫米波调制解调器组件，包括：输入/输出接口模块，被配置为根据专用接口规格接收和传输多个标准化的数据流；编码器模块，被配置为将多个标准化的数据流编码，以形成多个编码的数字位；物理层模块，被配置为：将多个编码的数字位转换成数字符号以及转换成数字样本，以及将数字样本转换成数字符号以及转换成多个编码的数字位；以及数据转化模块，被配置为执行数字样本的高速率转换，以形成适合于根据专用接口规格在链路上无线传输的模拟信号。
优选地，数据转换模块被配置为以每秒高达大约9千兆位、以大约125Msym/秒至大约1.7Gsym/秒的波特率、以大约2GHz的带宽以及以高的调制阶数来执行高速率数据转换。其中，编码器模块为信道代码编码器。其中，使用前向纠错方案将编码的数字位进行编码。
优选地，多个标准化的数据流包括数字位、管理数据以及高电平时钟信号的组合。其中，多个标准化的数据流为已经根据通用公共无线接口（CPRI）规格或开放式基站架构联盟（OBSAI）规格构造的数据信道。
优选地，输入/输出接口模块被配置为根据通用公共无线接口（CPRI）规格、开放式基站架构联盟（OBSAI）规格或欧洲电信标准协会（ETSI）标准，接收和传输多个标准化的数据流，并且数据转换模块也被配置为根据通用公共无线接口（CPRI）规格、开放式基站架构联盟（OBSAI）规格或欧洲电信标准协会（ETSI）标准，执行高速率数据转换。
优选地，数据转换模块被配置为执行模拟信号的高速率转换以形成数字样本，以及至少部分编码器模块被配置为将编码的数字位解码，从而形成多个标准化的数据流。
根据本发明的另一个方面，提供了一种制备在无线链路上传输的数据的方法，包括：在输入/输出接口模块处根据专用接口规格接收多个标准化的数据流；将多个标准化的数据流进行编码以形成多个编码的数字位；将多个编码的数字位转换成数字符号；将数字符号转化为数字样本；以及执行数字样本的高速率转换，以形成适合于根据专用接口规格在链路上无线传输的模拟信号。
优选地，能够以每秒高达大约9千兆位、以大约125MSym/秒至大约1.7Gsym/秒范围内的波特率、以大约2GHz的带宽以及以高的调制阶数来执行高速率转换。
优选地，使用前向纠错方案将编码的数字位进行编码。
优选地，多个标准化的数据流包括数字位、管理数据以及高电平时钟信号的组合。其中，多个标准化的数据流为已经根据通用公共无线接口（CPRI）规格或开放式基站架构联盟（OBSAI）规格构造的数据信道。
优选地，制备在无线链路上传输的数据的方法进一步包括：制备将进一步被传输的模拟信号，其中，已经在无线链路上接收所述模拟信号。其中，进一步包括：从毫米波天线组件接收模拟信号；根据专用接口规格，执行模拟信号的第二高速率转换，以形成恢复的数字样本；将恢复的数字样本转换成恢复的数字符号；将恢复的数字符号转化为多个恢复的编码数字位；将多个恢复的编码数字位解码，以形成多个恢复的标准化的数据流；以及将多个恢复的标准化的数据流输出至标准化的调帧器模块。其中，输入/输出接口模块根据通用公共无线接口（CPRI）规格、开放式基站架构联盟（OBSAI）规格或欧洲电信标准协会（ETSI）标准，接收和传输多个标准化的数据流，并且根据通用公共无线接口（CPRI）规格、开放式基站架构联盟（OBSAI）规格或欧洲电信标准协会（ETSI）标准，执行高速率转换。
根据本发明的又一方面，提供了一种无线通信促进系统，包括：计算模块，被配置为对管理数据进行操作；调制解调器组件，被配置为执行多个标准化数字样本的高速率转换，以形成适合于根据专用接口规格在无线链路上无线传输的至少一个模拟序列，以及根据专用接口规格，对在无线链路上接收的模拟信号进行高速率转换，以形成多个标准化的恢复的数字样本；以及数字/RF功能模块，被配置为组合至少一个数字序列，将至少一个数字序列转换成至少一个模拟序列，并且使至少一个模拟序列向上变频以形成适合于根据移动标准在无线链路上传输的模拟信号，以及使在无线链路上接收的所述模拟信号向下变频，以形成至少一个模拟序列，并根据专用接口规格，将至少一个模拟序列转换成至少一个数字序列或者将至少一个模拟序列分成至少一个数字序列。
优选地，无线通信促进系统进一步包括：串行/串并转换器模块，被配置为在不同的方向上在串行数据和并行接口之间转换数字数据信号；以及标准化的调帧器模块，被配置为接收多个数字数据流并且根据高电平的时钟信号使用管理数据构造多个数字数据流，以根据通用公共无线接口（CPRI）规格或开放式基站架构联盟（OBSAI）规格形成多个标准化的数字位。
优选地，无线通信促进系统进一步包括至少一个室外信号转换模块，其中，所至少一个室外信号转换模块包含计算模块、调制解调器组件、标准化的调帧器模块以及数字/RF功能模块。
优选地，调制解调器组件被配置为以每秒高达大约9千兆位、以大约125MSym/秒至大约1.7Gsym/秒的波特率、以大约2GHz的带宽以及以任何调制阶数来执行高速率数据转换
附图说明
参看附图描述本发明的实施方式。在图中，相似的参考数字表示相同或功能上相似的部件。此外，参考数字最左边的数字表示参考数字首先出现的示图。
图1为根据示例性实施方式的无线通信环境的方框图；
图2为根据示例性实施方式用作无线通信环境的一部分的室外信号转换模块的方框图；
图3为根据示例性实施方式用作室外信号转换模块的一部分的毫米波调制解调器组件的方框图；
图4为根据示例性实施方式制备在无线链路上传输的数据的示例性操作步骤的流程图；
图5为根据示例性实施方式制备要传输的数据的示例性操作步骤的流程图，其中通过无线链路接收该数据；
图6为根据示例性实施方式的第二无线通信环境的方框图；以及
图7为根据示例性实施方式可用作第二无线通信环境的一部分的无线通信装置的方框图。
现在参看附图，描述本发明。在图中，相似的参考数字通常表示相同的、功能上相似的、和/或结构上相似的部件。部件首先出现的示图由参考数字中最左边的数字表示。
具体实施方式
以下具体实施方式参看附图阐述与本发明一致的示例性实施方式。在具体实施方式中参看“一个示例性实施方式”、“示例性实施方式”、“实例示例性实施方式”等等，表示所述的示例性实施方式可包括特定的特征、结构或特性，但是每个示例性实施方式无需包括特定的特征、结构或特性。而且，这种短语不必用于相同的示例性实施方式。而且，结合示例性实施方式描述特定的特征、结构或特性时，相关领域内的技术人员了解，无论是否明确进行描述，其他示例性实施方式都会影响这种特征、结构或特性。
本文中所述的示例性实施方式用于进行阐述，而非进行限制。能够具有其他示例性实施方式，并且在本发明的精神和范围内，可对这些示例性实施方式进行修改。因此，具体实施方式并非用于限制本发明。更确切地说，仅仅根据以下权利要求书和其等同物限定本发明的范围。
在硬件、固件、软件或其任意组合中，可执行本发明的实施方式。本发明的实施方式也可用作机器可读介质上储存的指令，这些指令可由一个或多个处理器读取和执行。机器可读介质可包括任何机构，该机构以机器（比如，计算装置）可读的形式储存或传输信息。比如，机器可读介质可包括只读存储器（ROM）、随机存取存储器（RAM）、磁盘存储介质、光存储介质、闪存装置、电气、光学、声音或其他形式的传播信号（比如，载波、红外信号、数字信号等等）等等。而且，本文中可将固件、软件、程序、指令描述成进行某些行为。然而，应理解的是，这种描述仅仅为了方便起见，并且这种行为实际上来自计算装置、处理器、控制器、或执行固件、软件、程序、指令等等的其他装置。
示例性实施方式的以下具体实施方式非常完整地显示出本发明的一般性，所以在不背离本发明的精神和范围的情况下，通过应用相关领域的技术人员的知识，人们可容易地修改和/或调整这种示例性实施方式，用于各种应用程序，无需进行过度的实验。因此，根据本文中进行的教导和指导，这种调整和修改要在示例性实施方式的意义和多个等同物内。要理解的是，本文中的措辞或术语用于进行描述，而非用于进行限制，所以根据本文中的教导，该说明书的措辞或术语要由相关领域的技术人员解释。
虽然要在无线通信方面描述本发明，但是相关领域的技术人员会认识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下，本发明可应用于使用有线或其他类型的无线通信的其他通信中。
示例性无线通信环境
图1为根据示例性实施方式的无线通信环境的方框图。
无线通信环境100在第一无线通信装置104和第二无线通信装置106之间提供无线通信信息，比如一个或多个命令和/或数据。第一无线通信装置104可表示基站模块的示例性实施方式，第二无线通信装置106可表示射频拉远头（RRH）模块的示例性实施方式。
RRH模块106可通过专用接口连接到基站模块104，举例而言，比如，通用公共无线接口（CPRI）标准或开放式基站架构联盟（OBSAI）标准所规定的接口。在整个该专利文档中，讨论管理在链路上进行的通信的标准时，通常引用CPRI规格，这仅仅用于进行阐述。相关领域的技术人员会认识到，其他标准，举例而言，比如，OBSAI、欧洲电信标准协会（ETSI）、开放式无线接口（ORI）、或联邦通信委员会（FCC），可用于管理在该链路上进行的通信。
RRH模块106和基站模块104之间的无线连接需要非常高的比特率，通常在每秒0.6千兆位（Gbps）到大约9Gbps之间变化。通常，设计CPRI规格，以便管理通过光纤电缆进行的通信。然而，根据CPRI规格，无线通信环境100在无线CPRI（wCPRI）链路114上进行通信。
在无线通信环境100内，基站模块104和RRH模块106均可分别包括串行/串并转换器（并串行与串并行转换器）模块108.1和108.2。同样，基站模块104可包括与并串行与串并行转换器模块108.1耦合的标准化的调帧器模块110.1，RRH模块106可包括与并串行与串并行转换器模块108.2耦合的标准化的调帧器模块110.2。虽然该专利文档表示标准化的调帧器模块110.1和110.2，但是讨论无线通信环境100内使用的调帧器模块时，在任何情况下，其意都并非在于限制本公开。相关领域的技术人员会认识到，标准化的调帧器模块110.1和110.2表示调帧器模块，这些模块根据管理通过链路进行的通信的标准进行操作，举例而言，比如CPRI。
每个并串行与串并行转换器模块108.1和108.2在两个通信方向在串行数据和并行接口之间，分别转换数字数据信号116.1和116.2。调帧器模块110.1根据高电平的时钟信号102.1，使用管理数据构造输入的数字数据信号116.1，以便根据CPRI规格形成多个标准化的数字位。高电平的时钟信号102.1由调帧器模块110.1生成，并且允许调帧器模块110.1在数字数据信号116.1内识别数据包。因此，高电平的时钟信号102.1允许调帧器模块110.1根据CPRI规格构造数字数据信号116.1。在示例性实施方式中，如上所述，调帧器模块110.2的功能可与调帧器模块110.1大致相似。因此，调帧器模块110.2可生成高电平的时钟信号102.2，该信号允许调帧器模块110.2根据CPRI规格构造数字数据信号116.2。
无线通信环境100也可包括一对室外信号转换模块112，一个模块与基站模块104连接，另一个模块与RRH模块106连接。室外信号转换模块112通过wCPRI链路114在基站模块104和RRH模块106之间提供无线通信，同时也满足CPRI规格限定的高比特率要求。因此，根据该示例性实施方式，基站模块104和RRH模块106均不能区分出通过wCPRI链路114还是通过普通的光纤电缆进行传输。
如果基站模块104和RRH模块106能够通过wCPRI链路114进行通信，那么能够快速并且容易地部署RRH模块106。尤其地，在本公开的这个实施方式中进行RRH部署与标准的点对点（PtP）链路部署非常相似。此外，在整个密集的市区可部署RRH模块106，而不会产生巨大的成本和费用。而且，在本公开中，下文会更详细地进行讨论，与先前可能通过光纤电缆相比时，可将RRH模块106部署成具有更大的距离。通常，wCPRI链路114可在基站模块104和RRH模块106之间支持高达大约2.5千米的链路范围；然而，在不背离本公开的精神和范围的情况下，也能够具有其他链路范围。
示例性室外信号转换模块
图2为根据示例性实施方式用作无线通信环境的一部分的室外信号转换模块的方框图。室外信号转换模块200可表示室外信号转换模块112的示例性实施方式。
室外信号转换模块200包括计算模块202，该模块在管理数据212上进行各种计算。室外信号转换模块200也包括调制解调器组件204，该组件与计算模块202耦合。调制解调器组件204可进行输入的标准化的数字样本214的高速率数模转换（DAC），以便形成模拟序列216.2。或者，在一个示例性实施方式中，调制解调器组件204可进行模拟序列216.2的高速率模数转换（ADC），从而形成标准化的数字样本214。而且，在一个示例性实施方式中，调制解调器组件204可进行标准化的数字样本214的高速率DAC，以便形成模拟序列216.2，并且可进行模拟序列216.2的高速率ADC，以便形成标准化的数字样本214。信号转换模块200进一步包括与调制解调器组件204耦合的射频功能模块206，在模拟序列216.2上进行操作。在一个示例性实施方式中，射频功能模块206可使模拟序列216.2向上变频，从而模拟序列216.1适合于通过wCPRI链路114进行传输，或者射频功能模块可使模拟序列216.1向下变频，从而调制解调器组件204可进行模拟序列216.2的高速率ADC。
信号转换模块200也可包括串行/串并转换器（并串行与串并行转换器）模块208和标准化的调帧器模块210。并串行与串并行转换器模块208可表示并串行与串并行转换器模块108.1的一个示例性实施方式，并且调帧器模块210可表示调帧器模块110.1的一个示例性实施方式。并串行与串并行转换器模块208在两个通信方向在串行数据和并行接口之间转换输入的数字数据信号222.1。此外，调帧器模块210接收数字数据序列222.2，并且根据高电平的时钟信号218使用管理数据212构造数字数据序列222.2，从而根据CPRI规格形成标准化的数字样本214。高电平的时钟信号218可表示高电平的时钟信号102的一个示例性实施方式。同样，高电平的时钟信号218可由调帧器模块210生成，并且允许调帧器模块210在数字数据序列222.2内识别数据包。因此，高电平的时钟信号218允许调帧器模块210根据CPRI规格构造数字数据序列222.2。此外，信号转换模块200生成第二时钟信号，即，同步时钟信号220，该时钟信号用作振荡器，以便同步基站模块104和RRH模块106。在调制解调器组件204进行任何操作之前，调帧器模块210添加同步时钟信号220。在一个示例性实施方式中，可通过专用端口（图2中未显示）传输同步时钟信号220。同步时钟信号220也可基于IEEE 1588-2008（1588v2）标准内限定的精确时间协议（PTP）、或同步以太网（SyncE）协议。然而，在不背离本公开的精神和范围的情况下，可使用任何时钟/网络协议，该协议能够通过无线链路同步传输器和接收器。由于CPRI标准限定的严格时间要求，所以同步时钟信号220为本公开的组成要素。
信号转换模块200在输入的数字数据信号222.1上执行多种功能，以便允许通过wCPRI链路114传输和/或接收相应的模拟信号216.1。为了仅仅进行阐述，信号转换模块200制备模拟信号216.1，以便通过wCPRI链路114进行传输，从而讨论信号转换模块200的功能。然而，可执行类似的工序，从而通过wCPRI链路114进行传输之后，可接收模拟信号216.1，并且可将该模拟信号转换回符合CPRI标准的数字数据信号222.1。
因此，在基站模块104处接收数字数据信号222.1时，基站模块104可将数字数据信号222.1传输给信号转换模块200。然后，将数字数据信号222.1输入到并串行与串并行转换器模块208内，该模块在串行数据和并行接口之间转换数字数据信号222.1，以便形成数字数据序列222.2。在一个示例性实施方式中，并串行与串并行转换器模块208也可包括小型可插拔收发器（SFP），所以并串行与串并行转换器模块208可通过无线链路或通过光纤链路接收数据。
将数字数据序列222.2输入到调帧器模块210内，该模块然后构造数字数据序列222.2。调帧器模块210也根据高电平的时钟信号218使用管理数据212构造数字数据序列222.2，以便根据CPRI规格形成标准化的数字样本214。在一个示例性实施方式中，调帧器模块210将管理数据212输出到计算模块202中，并且将所产生的标准化的数字样本214输出到调制解调器组件204。
在一个示例性实施方式中，并串行与串并行转换器模块208和调帧器模块210可仅仅位于基站模块104内。因此，在这种示例性实施方式中，信号转换模块200不包括并串行与串并行转换器模块208或调帧器模块210。此外，在这种示例性实施方式中，计算模块202直接从基站模块104中并且不从调帧器模块210中接收管理数据212。
计算模块202在管理数据212上进行各种计算，然后将管理数据212输出给调制解调器组件204。在本公开中，下文会更详细地讨论调制解调器组件204的功能。然后，将模拟序列216.2从调制解调器组件204中输入到射频功能模块206中。如上文中更详细的讨论，射频功能模块206在模拟序列216.2上进行操作，比如，向上转换模拟序列216.2，从而模拟信号216.1适合于通过wCPRI链路114进行传输。然后，通过天线端口，将模拟信号216.1传输给毫米波天线，通过wCPRI链路114传输模拟信号216.1。
示例性毫米波调制解调器组件
图3为根据示例性实施方式可用作室外信号转换模块200的一部分的毫米波调制解调器组件300的方框图。毫米波调制解调器组件300可表示调制解调器组件204的示例性实施方式。
此外，在一个示例性实施方式中，调制解调器组件300可为BroadcomCorporation BCM85100，支持高达大约9Gbps的比特率。BroadcomCorporation BCM85100仅仅用于进行阐述，并非用于成为本文中能够使用的唯一的调制解调器组件，并且其意并非在于限制该公开。尤其地，可使用满足本公开中所述的严格规格的任何调制解调器组件。此外，对于相关领域的技术人员而言，调制解调器组件300显然以连续的方式进行操作，而没有任何中断，对于PtP链路而言，此为强制性。
调制解调器组件300包括输入/输出（IO）接口模块302，被配置为接收数字数据流310.1并且传输恢复的数字数据流310.2。调制解调器组件300也包括编码器模块304，该模块与IO接口模块302电连接。编码器模块304将恢复的数字数据流310.2编码，从而形成编码的数字位312。编码器模块304可表示信道代码编码器的示例性实施方式，允许根据调制解调器组件300的性能，更有效地使用所传输的功率。编码器模块304也可使用8b/10b编码方案，将编码的数字位312编码。在这种实施方式中，通过将8比特符号映射为10比特符号，编码器模块304可将编码的数字位312编码。编码器模块304也可使用前向纠错（FEC）方案，将编码的数字位312编码，举例而言，比如，低密度奇偶校验（LDPC）。使用FEC方案，提高（无误差地）成功恢复所传输的信息的概率。
此外，调制解调器组件300包括与编码器模块304电耦合的物理层（PHY）模块306。在一个示例性实施方式中，PHY模块306可将编码的数字位312转换成数字符号，然后转换成数字样本314，或者将所接收的数字样本320转换成所接收的数字符号，然后转换成所接收的编码数字位322。PHY模块306也能够在单个模块内进行这两种转换。而且，调制解调器组件300可包括数据转换模块308，该模块与PHY模块306电连接。数据转换模块308进行数字样本314的高速率DAC，以便形成适合于通过wCPRI链路114进行传输的模拟信号316。在一个示例性实施方式中，数据转换模块308可进行数字符号的高速率DAC，以便形成适合于通过wCPRI链路114进行传输的模拟信号316。此外，根据自适应编码调制和波特率（ACMB）规格，可配置传输功率。因此，传输功率可配置，从而具有恒定的峰值、恒定的功率、或任何其他这种特性。
在一个示例性实施方式中，数据转换模块308可进行所接收的模拟信号318的高速率ADC，以便形成所接收的数字样本320。然而，在这个特定的实施方式中，使用解码器模块（图中未显示）代替编码器模块304或其部分，将解码器模块被配置为将所接收的编码数字位322解码，从而形成所接收的数字数据流324.2。然后，IO接口模块将所接收的恢复数字数据流324.1传输给连接的基站模块或RRH模块。
在整个该专利文档中使用的术语高速率转换表示以这种高速率进行的数据转换，从而能够根据CPRI规格通过链路传输所转换的数据。高速率ADC和DAC为本公开的组成部分，这是因为ADC和DAC性能为调制解调器组件300可实现的最大速率和调制的限制因数。因此，数据转换模块308能够以高达9Gbps的速度进行高速率ADC和DAC；然而，在不背离本公开的精神和范围的情况下，能够具有其他数据速率。该数据转换模块308也能够以每秒大约125MSym到每秒大约1.7Gsym的波特率以及以大约2GHz的带宽进行高速率ADC和DAC；然而，在不背离本公开的精神和范围的情况下，能够具有其他波特率和/或带宽。而且，该数据转换模块308能够以较高的调制阶数（举例而言，比如，128QAM或256QAM），进行高速率ADC和DAC；然而，在不背离本公开的精神和范围的情况下，能够具有其他调制阶数。
在一个示例性实施方式中，与通过普通光纤电缆进行的延迟相比，调制解调器组件300也减少了通过wCPRI链路114进行的传输延迟。在这种示例性实施方式中，下面显示用于进行传输和接收的BCM85100的最大延迟：
最大允许的电缆长度（CPRI）：10Km
最大电缆长度造成的单侧延迟（光纤电缆的光速为每秒200000Km）：
OpticDelay=10Km/200000[Km/Sec]=50uSec
五分之九最大毫米波链路距离（由于物理限制）：2.5Km
最大的毫米波链路延迟：
mmWaveDelay=2.5Km/300000[Km/Sec]=8.3uSec
毫米波更短的链路造成的备用延迟：
SpareDelay=OpticDelay-mmWaveDelay=50uSec-8.3uSec=41.75uSec
AODU内其他元件的延迟：AODU_SysDelay=2uSec
用于Tx+Rx的BCM85100物理层最大延迟
BRCM85100max_delay_Tx+Rx=SpareDelay-AODU_SysDelay=39.7uSec。
制备通过无线链路传输的数据的示例性方法
图4为根据示例性实施方式制备通过wCPRI链路114传输的数据的示例性操作步骤的流程图。本公开不限于这个操作性的描述。更确切地说，通过本文中的教导，对于相关领域的技术人员而言，其他操作性的控制流程显然在本公开的范围和精神内。以下讨论描述了图4中的步骤。
方法400在步骤420中开始，在该步骤中，IO接口模块302接收数字数据流402。在一个示例性实施方式中，数字数据流402可包括数字位、管理数据212和同步时钟信号220的组合。而且，数字数据流402为数据信道，已经通过CPRI标准构造该数据信道。然后，该方法继续进入步骤430。在步骤430中，将数字数据流402编码，从而形成编码的数字位404。可使用8b/10b编码方案、FEC方案、或某个其他可接受的编码方案，将数字数据流402编码。
然后，该方法继续进入步骤440。在步骤440中，将编码的数字位404转换成数字符号406。然后，该方法继续进入步骤450。在步骤450中，将数字符号406转换成数字样本408。然后，该方法继续进入步骤460。在步骤460中，在数字样本408上进行高速率DAC，以便形成模拟信号410，该信号适合于通过wCPRI链路114进行传输。
在一个示例性实施方式中，对于适合于通过wCPRI链路114进行传输的模拟信号410而言，模拟信号410必须满足CPRI规格。高速率DAC为本发明的组成部分，这是因为DAC性能为调制解调器组件300可实现的最大速率和调制的限制因数。因此，必须能够以高达9Gbps的速度、以每秒大约125MSym到每秒大约2Gsym的波特率、以大约1GHz的带宽、以及以较高的调制阶数（比如，128QAM或256QAM），在步骤460中进行高速率DAC。
制备通过无线链路接收之后进行传输的数据的示例性方法
图5为根据示例性实施方式制备要传输的数据的示例性操作步骤的流程图，其中通过wCPRI链路114接收该数据。本公开不限于这个操作性的描述。更确切地说，通过本文中的教导，对于相关领域的技术人员而言，其他操作性的控制流程显然在本公开的范围和精神内。以下讨论描述了图5中的步骤。
方法500在步骤520中开始，在该步骤中，从毫米波天线中接收模拟信号502。该模拟信号502可表示模拟信号410的示例性实施方式。然后，该方法继续进入步骤530。在步骤530中，在模拟信号502上进行高速率ADC，以便形成数字样本504。数字样本504可表示数字样本408的示例性实施方式。然后，该方法继续进入步骤540。在步骤540中，可将数字样本504转换成数字符号506。数字符号506可表示数字符号406的示例性实施方式。然后，该方法继续进入步骤550。在步骤550中，可将数字符号506转换成编码的数字位508。编码的数字位508可表示编码的数字位404的示例性实施方式。然后，该方法继续进入步骤560。在步骤560中，将编码的数字位508解码，从而形成数字数据流510。根据步骤430中所使用的编码方案的类型，使用适当的解码方案，可将编码的数字位508解码。在一个示例性实施方式中，使用FEC方案，可将编码的数字位508解码，举例而言，比如，可配置的Reed Solomon解码器。
在步骤560中，将编码的数字位508解码之后，形成数字数据流510。在一个示例性实施方式中，数字数据流510可包括数据比特、管理数据212和同步时钟信号220的组合。而且，数字数据流510为已经根据CPRI标准构造的数据信道。数字数据流510可表示数字数据流402的示例性实施方式。然后，该方法继续进入步骤570。在步骤570中，将数字数据流510输出到调帧器模块210。
在一个示例性实施方式中，通过wCPRI链路114进行传输之后，适当地接收模拟信号502并且将该信号转换回符合CPRI标准的数字数据流510，模拟信号502必须满足CPRI规格。高速率ADC为本发明的组成部分，这是因为ADC性能为调制解调器组件300可接收的最大速率和调制的限制因数。因此，必须能够以高达9Gbps的速度、以每秒大约125MSym到每秒大约2Gsym的波特率、以大约1GHz的带宽、以及以较高的调制阶数（比如，128QAM或256QAM），在步骤530中进行高速率ADC。
示例性无线通信环境
图6为根据示例性实施方式的第二无线通信环境的方框图。
无线通信环境600在第一无线通信装置604和多个第二无线通信装置606之间提供无线通信信息，比如一个或多个命令和/或数据。第一无线通信装置604可表示基站模块的一个示例性实施方式。第一无线通信装置604也可表示第一无线通信装置104的一个示例性实施方式。第二无线通信装置606可表示RRH模块的一个示例性实施方式。
RRH模块606可通过多个wCPRI链路614与基站模块604连接。虽然讨论用于在基站模块604和RRH模块606之间进行通信的无线链路类型时，本公开引用了无线CPRI链路，但是这仅仅用于进行阐述。相关领域的技术人员会认识到，其他标准（举例而言，比如，OBSAI、ETSI、ORI、或FCC）所管理的无线链路可用于将基站模块604无线连接到RRH模块606。而且，wCPRI链路614可表示wCPRI链路114的一个示例性实施方式。
基站模块604可包括并串行与串并行转换器模块608以及与并串行与串并行转换器模块608耦合的标准化的调帧器模块610.1。RRH模块606也可包括调帧器模块610.2。而且，无线通信环境600包括与基站模块604耦合的室外信号转换模块612。RRH模块606也包括调制解调器组件616，该组件可嵌入RRH模块606内。调制解调器组件616也可表示调制解调器组件204的示例性实施方式。此外，毫米波天线618可非常靠近RRH模块606。
在一个示例性实施方式中，调制解调器组件616嵌入RRH模块606内，射频功能模块620也可嵌入RRH模块606内。
室外信号转换模块612、调制解调器组件616、射频功能模块620、以及天线618相结合，在基站模块604和RRH模块606之间提供无线通信。在这种示例性实施方式中，基站模块604和RRH模块606能够通过wCPRI链路614进行通信，从而允许基站模块604和RRH模块606进行无线通信，同时也满足CPRI规格限定的高比特率要求。因此，根据该示例性实施方式，基站模块604和RRH模块606均不能区分出通过wCPRI链路614还是通过普通的光纤电缆进行传输。
示例性无线通信装置
图7为根据示例性实施方式用作第二无线通信环境的一部分的无线通信装置的方框图。
无线通信装置700可表示RRH模块的示例性实施方式。无线通信装置700也可表示第二无线通信装置606的示例性实施方式。RRH模块700包括计算模块702，该模块在管理数据712之后，并且将管理数据712传输给任何请求装置。RRH模块700也包括与计算模块702耦合的调制解调器组件704。调制解调器组件704可表示调制解调器组件300的示例性实施方式。调制解调器组件704执行通过wCPRI链路614接收的模拟序列718.2的高速率ADC和DSP功能，从而将模拟序列718.2转换回符合CPRI标准的数字数据流714。RRH模块700进一步包括与调制解调器组件704耦合的射频功能模块706，在模拟信号718.1上进行操作。射频功能模块706向下转换模拟信号718.1，从而调制解调器组件704可进行模拟序列718.2的高速率ADC。
在一个示例性实施方式中，调制解调器组件704可被配置为用作调制解调器或用作并串行与串并行转换器。在这种示例性实施方式中，调制解调器组件704包括调制解调器和并串行与串并行转换器。调制解调器组件也包括开关机构，该机构位于调制解调器组件的输出端，在提供调制解调器连接和提供并串行与串并行转换器连接之间进行切换。而且，在这种示例性实施方式中，RRH模块700包括与调制解调器组件704耦合的SFP。如本公开中的上文所述，SFP允许并串行与串并行转换器位于调制解调器组件704内部，从而通过光纤链路接收数据。因此，在这种示例性实施方式中，调制解调器组件704可通过wCPRI链路614或通过光纤链路接收数据。
RRH模块700也可包括与计算模块702和调制解调器组件704耦合的标准化的调帧器模块708。调帧器模块708也可表示调帧器模块210的示例性实施方式。调帧器模块708接收数字数据流714，并且根据高电平的时钟信号720使用管理数据712构造数字数据流714，从而根据CPRI规格，形成标准化的数字位。高电平的时钟信号720可表示高电平的时钟信号214的示例性实施方式。此外，RRH模块700包括第二时钟信号，即，同步时钟信号716，从调制解调器组件704中输出该信号，并且该时钟信号用作振荡器，以便同步基站模块604和RRH模块700。在一个示例性实施方式中，可通过专用端口（图7中未显示）传输同步时钟信号716。同步时钟信号716也可基于IEEE 1588-2008（1588v2）标准内限定的精确时间协议（PTP）、或同步以太网（SyncE）协议。然而，在不背离本公开的精神和范围的情况下，可使用任何时钟/网络协议，该协议能够通过无线链路同步传输器和接收器。RRH模块700也包括与调帧器模块708耦合的转换器模块710。
RRH模块700在输入的模拟信号718.1上执行各种功能，以便将模拟信号718.1转换成射频数据信号722.1，该信号符合一个移动标准，举例而言，比如，LTE、WiMax或3G。因此，从天线618中接收输入的模拟信号718.1时，其中，已经通过wCPRI链路614接收模拟信号718.1，天线618将模拟信号718.1传输给射频功能模块706。然而，射频功能模块706向下转换模拟信号718.1，从而调制解调器组件704可进行模拟序列718.2的高速率ADC。然后，调制解调器组件704在模拟序列718.2上执行高速率ADC以及DSP功能，以便将模拟序列718.2转换成数字数据流714。将数字数据流714输入到调帧器模块708中。然后，调帧器模块708构造数字数据流714，以便将数字数据流714放入CPRI标准内。调帧器模块708将管理数据712输出送回至计算模块702，该模块反过来将管理数据712输入送回至调制解调器组件704。调帧器模块708也将数字数据序列722.2输出到转换器模块710中，用于进一步进行DSP处理。
转换器模块710包括模拟和数字元件，从调帧器模块708中接收数字数据序列722.2，然后，使该数字数据序列722.2向上变频或向下变频。转换器模块710也可结合多个数字数据序列722.2，从而形成单个射频信号，或者转换器模块710可将数字数据序列722.2分成多个射频信号。转换器模块710使数字数据序列722.2向上变频还是向下变频，这要取决于RRH模块700接收模拟信号718.1还是传输射频数据信号722.1。
结论
要理解的是，具体实施方式部分而非摘要部分，用于解释权利要求书。摘要部分可提出本发明的一个或多个示例性实施方式，而非所有的示例性实施方式，因此在任何情况下，都不限制本发明和所附权利要求书。
上面已经在功能性构件的帮助下，描述了本发明，这些功能性构件阐述实施其特定的功能和关系。为了便于进行描述，在本文中已经任意地限定这些功能性构件的界限。只要适当地执行其特定的功能和关系，就可限定替换的界限。
对于相关领域的技术人员而言，在不背离本发明的精神和范围的情况下，显然可在其内进行各种形式上和细节上的变化。因此，本发明不应受到任何上述示例性实施方式的限制，而应仅仅由以下权利要求书和其等同物限定。
Claims (10)
1.一种毫米波调制解调器组件，包括：
输入/输出接口模块，被配置为根据专用接口规格接收和传输多个标准化的数据流；
编码器模块，被配置为将所述多个标准化的数据流编码，以形成多个编码的数字位；
物理层模块，被配置为：
将所述多个编码的数字位转换成数字符号以及转换成数字样本，以及
将所述数字样本转换成所述数字符号以及转换成所述多个编码的数字位；以及
数据转化模块，被配置为执行所述数字样本的高速率转换，以形成适合于根据专用接口规格在链路上无线传输的模拟信号。
2.根据权利要求1所述的毫米波调制解调器组件，其中，所述数据转换模块被配置为以每秒高达大约9千兆位、以大约125Msym/秒至大约1.7Gsym/秒的波特率、以大约2GHz的带宽以及以高的调制阶数来执行高速率数据转换。
3.根据权利要求2所述的毫米波调制解调器组件，其中，所述编码器模块为信道代码编码器，使用前向纠错方案将所述编码的数字位进行编码。
4.根据权利要求1所述的毫米波调制解调器组件，其中，所述多个标准化的数据流包括数字位、管理数据以及高电平时钟信号的组合，所述多个标准化的数据流为已经根据通用公共无线接口（CPRI）规格或开放式基站架构联盟（OBSAI）规格构造的数据信道。
5.一种制备在无线链路上传输的数据的方法，包括：
在输入/输出接口模块处根据专用接口规格接收多个标准化的数据流；
将所述多个标准化的数据流进行编码以形成多个编码的数字位；
将所述多个编码的数字位转换成数字符号；
将所述数字符号转化为数字样本；以及
执行数字样本的高速率转换，以形成适合于根据专用接口规格在链路上无线传输的模拟信号。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，能够以每秒高达大约9千兆位、以大约125MSym/秒至大约1.7Gsym/秒范围内的波特率、以大约2GHz的带宽以及以高的调制阶数来执行高速率转换。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，使用前向纠错方案将所述编码的数字位进行编码。
8.根据权利要求5所述的方法，其中，所述多个标准化的数据流包括数字位、管理数据以及高电平时钟信号的组合，所述多个标准化的数据流为已经根据通用公共无线接口（CPRI）规格或开放式基站架构联盟（OBSAI）规格构造的数据信道。
9.一种无线通信促进系统，包括：
计算模块，被配置为对管理数据进行操作；
调制解调器组件，被配置为
执行多个标准化数字样本的高速率转换，以形成适合于根据专用接口规格在无线链路上无线传输的至少一个模拟序列，以及
根据专用接口规格，对在所述无线链路上接收的模拟信号进行高速率转换，以形成多个标准化的恢复的数字样本；以及数字/RF功能模块，被配置为
组合至少一个数字序列，将所述至少一个数字序列转换成至少一个模拟序列，并且使所述至少一个模拟序列向上变频以形成适合于根据移动标准在无线链路上传输的模拟信号，以及
使在所述无线链路上接收的所述模拟信号向下变频，以形成至少一个模拟序列，并根据专用接口规格，将所述至少一个模拟序列转换成至少一个数字序列或者将所述至少一个模拟序列分成至少一个数字序列。
10.根据权利要求9所述的无线通信促进系统，进一步包括：
串行/串并转换器模块，被配置为在不同的方向上在串行数据和并行接口之间转换数字数据信号；以及
标准化的调帧器模块，被配置为接收多个数字数据流并且根据高电平的时钟信号使用管理数据构造所述多个数字数据流，以根据通用公共无线接口（CPRI）规格或开放式基站架构联盟（OBSAI）规格形成多个标准化的数字位。
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