CN103052176B - 分离式架构射频拉远 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及分离式架构射频拉远。本发明一方面涉及无线通信系统，包括至少一个基站模块，配置成实现媒体接入控制器和物理层；包括至少一个射频拉远头模块，配置成准备模拟信号或数字数据信号，用于根据专用接口规格通过链路进行传输和接收；还包括至少一个室外信号转换模块，配置成根据专用接口规格，进行高速率数模转换以及高速率模数转换；并且进一步包括至少两个毫米波天线组件，其中，每个天线组件配置成根据专用接口规格，通过无线链路发送和接收模拟信号。

Description

分离式架构射频拉远
相关申请的引用
本专利申请要求2011年10月13日提交的美国临时专利申请第61/546,795号以及2012年1月5日提交的美国专利申请第13/344,016号的优先权，其全文以引用的方式并入本文中。
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。
背景技术
无线接入网络（RAN）为各种通信系统已知的组成部分。术语“RAN”通常用于表示通信装置及其核心网络（CN）之间的接口。近年来，在努力减少实现和维持使用RAN的通信系统所产生的资本支出以及操作成本的过程中，引入了某些概念。
这样的一个概念称为“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回传到分组核心演进（EPC）。使用云无线接入网络概念，使用低成本的射频拉远头（RemoteRadioHead）（RRH）代替天线处的eNodeB。这就允许通过专用接口传送数字化射频数据，比如，通用公共无线接口（CPRI），以便提供可进行基带处理的集中式处理装置。
然而，由于CPRI规范（或任何其他专有或公共的成帧器（framer））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。使用光纤电缆，链接速度足以允许控制严格的时间要求，管理链路上的通信的标准（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。
发明内容
本发明的一个方面涉及一种无线通信系统，其包括：基站模块，被配置为实现（implement）媒体接入控制器和物理层；至少一个室外信号转换模块，被配置为根据专用接口规范进行高速率数模转换以形成适合于通过无线链路进行传输（transmission，发射）的模拟信号，以及根据所述专用接口规范进行高速率模数转换以形成恢复的数字数据信号；以及毫米波天线组件，被配置为根据所述专用接口规范通过所述无线链路发送和接收所述模拟信号。
上述无线通信系统，优选进一步包括：串行/串并转换器模块（serial/deserializermodule），被配置为在不同的方向在串行数据和并行接口之间转换数字数据信号；以及标准化的成帧器模块，被配置为接收多个数字数据流并且根据高电平时钟信号使用管理数据构造（frame）所述多个数字数据流，以便根据所述专用接口规范形成多个标准化数字比特。
上述无线通信系统，优选所述室外信号转换模块包括：计算模块，被配置为对管理数据进行操作；调制解调器组件，被配置为进行所述高速率数模转换和所述高速率模数转换；以及数字/射频功能模块，被配置为：组合所述多个数字数据流，将所述数字数据流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（up-convert）以形成适合于根据移动标准通过所述无线链路进行传输的模拟信号，以及使通过所述无线链路接收的模拟信号向下变频（down-convert）以形成所述至少一个模拟序列，并且根据所述专用接口规范，将所述至少一个模拟序列转换成所述多个数字数据流或者将所述至少一个模拟序列分离（split）为所述数字数据流。
上述无线通信系统，优选所述调制解调器组件被配置为以每秒高达约9千兆比特、以每秒约125MSym到每秒约1.7Gsym的波特率、以约2GHz的带宽并且以任何调制阶数（modulationorder），进行高速率数模转换和高速率模数转换。
上述无线通信系统，优选所述多个标准化数字比特包括已经根据通用公共无线接口（CPRI）规范或开放式基站架构联盟（OBSAI）规范构造（frame）的数据。
上述无线通信系统，优选所述室外信号转换模块被配置为根据通用公共无线接口（CPRI）规范、开放式基站架构联盟（OBSAI）规范或欧洲电信标准协会（ETSI）标准进行高速率数模转化和高速率模数转换，并且其中，所述毫米波天线组件被配置为根据CPRI规范、OBSAI规范或ETSI标准通过所述无线链路发送和接收所述模拟信号。
上述无线通信系统，优选所述基站模块为射频拉远头模块，被配置为根据所述专用接口规范准备用于通过所述链路传输和接收的所述模拟信号和所述数字信号。
本发明的另一方面涉及一种无线通信系统，其包括：至少一个基站模块，被配置为实现媒体接入控制器和物理层；至少一个射频拉远头模块，被配置为根据专用接口规范准备用于通过无线链路传输和接收的模拟信号或数字数据信号；至少一个室外信号转换模块，被配置为根据专用接口规范进行高速率数模转换以及高速率模数转换；以及至少两个毫米波天线组件，每个天线组件被配置为根据专用接口规范通过所述无线链路发送和接收模拟信号。
上述无线通信系统，优选所述至少一个室外信号转换模块包括：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：进行所述高速率数模转换以形成所述模拟信号，所述模拟信号适合于根据所述专用接口规范通过所述无线链路进行传输，以及根据所述专用接口规范进行所述高速率模数转换以形成恢复的数字数据信号；以及数字/射频功能模块，被配置为：组合多个数字数据流，将所述数字数据流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通过所述无线链路进行传输的模拟信号，以及使通过所述无线链路接收的模拟信号向下变频，以形成所述至少一个模拟序列，并且根据所述专用接口规范，将所述至少一个模拟序列转换成所述多个数字数据流或者将所述至少一个模拟序列分离为所述数字数据流。
上述无线通信系统，优选所述调制解调器组件被配置为以每秒高达约9千兆比特、以每秒约125MSym到每秒约1.7Gsym的波特率、以大约2GHz的带宽并且以任何调制阶数，进行所述高速率数模转换和所述高速率模数转换。
上述无线通信系统，优选所述至少一个室外信号转换模块被定位为基本上靠近所述至少一个基站模块或者在所述至少一个基站模块内，并且其中，所述至少两个毫米波天线中的一个天线被定位为基本上靠近所述至少一个基站模块，而所述至少两个毫米波天线中的另一个天线被定位为基本上靠近至少一个所述射频拉远头模块。
上述无线通信系统，优选所述至少一个基站模块和所述至少一个射频拉远头模块相距高达约2.5公里。
上述无线通信系统，优选所述至少一个基站模块被定位为基本上远离任何人口密集区域的位置，并且所述至少一个射频拉远头模块被定位为基于上在人口密集区域内。
上述无线通信系统，优选基本上靠近所述至少一个基站模块的毫米波天线具有高达约60cm的尺寸，并且基本上靠近所述至少一个射频拉远头模块的毫米波天线的尺寸小于基本上靠近所述至少一个基站模块的毫米波天线，且在约20cm到约60cm的范围内。
上述无线通信系统，优选所述至少一个基站模块与核心网络电连接。
上述无线通信系统，优选所述至少一个射频拉远头模块中的一个与所述至少一个射频拉远头模块中的另一个通过毫米波菊花链链路或者光纤菊花链链路电连接。
上述无线通信系统，优选所述至少一个射频拉远头模块被配置为根据通用公共无线接口（CPRI）规范、开放式基站架构联盟（OBSAI）规范或欧洲电信标准协会（ETSI）标准准备用于通过所述链路来传输和接收的所述模拟信号和所述数字数据信号，所述至少一个室外信号转换模块被配置为根据CPRI规范、OBSAI规范或ETSI标准进行所述高速率数模转化和所述高速率模数转换，并且所述至少两个毫米波天线组件被配置为根据CPRI规范、OBSAI规范或ETSI标准通过所述无线链路发送和接收所述模拟信号。
本发明的又一方面涉及一种平衡无线通信网络上的负载的方法，其包括：将至少一个基站模块定位在基本上在工业区和居民区之间的位置，其中，所述至少一个基站模块被配置为根据专用接口规范准备用于通过无线链路传输的模拟信号；将第一组射频拉远头模块设置在所述工业区内，并且将第二组射频拉远头模块设置在所述居民区内，其中，第一和第二组射频拉远头模块被配置成为根据所述专用接口规范准备用于通过链路传输和接收的模拟信号或数字数据信号；将多个毫米波天线放置为基本上靠近所述至少一个基站模块和所述射频拉远头模块；并且在白天将大量带宽分配给第一组射频拉远头模块，并且在晚上和周末将大量带宽分配给第二组射频拉远头模块。
上述的方法，优选进一步包括使具有调制解调器组件的第一室外信号转换模块定位在基本上靠近所述基站模块或位于所述基站模块内，并且使包括所述调制解调器组件的第二室外信号转换模块定位在基本上靠近第一和第二组射频拉远头模块内的各个射频拉远头模块或位于第一和第二组射频拉远头模块内的各个射频拉远头模块内。
上述的方法，优选所述调制解调器组件被配置为以每秒高达约9千兆比特、以每秒约125MSym到每秒约1.7Gsym的波特率、以约2GHz的带宽并且以高的调制阶数，进行高速率数模转换和高速率模数转换，所述至少一个基站模块被配置为根据通用公共无线接口（CPRI）规范、开放式基站架构联盟（OBSAI）规范或欧洲电信标准协会（ETSI）标准准备通过所述无线链路传输的模拟信号，并且第一和第二组射频拉远头模块被配置为根据CPRI规范、OBSAI规范或ETSI标准准备用于通过所述链路传输和接收的所述模拟信号和所述数字数据信号。
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框图；
图2为根据示例性实施方式用作（implement）无线通信环境的一部分的室外信号转换模块的框图；
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框图；
图4为根据示例性实施方式部署的无线通信环境的示意图；
图5为根据示例性实施方式部署的第二无线通信环境的示意图；
图6为根据示例性实施方式部署的第三无线通信环境的示意图；
图7为根据示例性实施方式部署的第四无线通信环境的示意图，该部署使得施加在无线通信环境上的负载被平衡；以及
图8为在根据示例性实施方式的无线通信环境平衡负载的示例性操作步骤的流程图。
现在参照附图描述本发明。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
然而，由于较高的比特率要求，使用光纤电缆在基站和射频拉远头（RRH）之间进行通信。在基站和RRH之间直接连接光纤电缆，从而允许控制管理链路上的通信的标准所需要的严格时间要求。然而，在某些区域（人口密集、不同寻常的地形等等）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（需要挖掘地面、移动建筑物等等），从而产生非常高的费用/成本。此外，需要较长的时间部署光纤。因此，部署光纤电缆需要替换物。
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）可读的形式储存或发送信息。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无线通信方法的其他通信中。
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，讨论管理通过链路进行的通信的标准时，通常引用CPRI规范，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），可用于管理通过该链路进行的通信。
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0.6千兆比特（Gbps）到大约9Gbps的范围内。写入CPRI规范，以便管理通过光纤电缆进行的通信。然而，根据CPRI规范，无线通信环境100通过无线CPRI（wCPRI）链路114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（SerDec）模块108.1和108.2。同样，基站模块104可包括与SerDec模块108.1耦合的标准化的成帧器模块110.1，RRH模块106可包括与SerDec模块108.2耦合的标准化的成帧器模块110.2。虽然该专利文档表示标准化的成帧器模块110.1和110.2，但是讨论无线通信环境100内使用的成帧器模块时，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，标准化的成帧器模块110.1和110.2表示成帧器模块，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，或者表示任何其他专有的成帧器。
每个SerDec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。成帧器模块110.1根据高电平时钟信号102.1，使用管理数据和同步信息构造输入的数字数据信号116.1，以便根据CPRI规范形成多个标准化的数字比特。高电平时钟信号102.1由成帧器模块110.1生成，并且允许成帧器模块110.1在数字数据信号116.1内识别数据包。因此，高电平时钟信号102.1允许成帧器模块110.1根据CPRI规范构造数字数据信号116.1。在示例性实施方式中，如上所述，成帧器模块110.2的功能可与成帧器模块110.1大致相似。因此，成帧器模块110.2可生成高电平时钟信号102.2，该信号允许成帧器模块110.2根据CPRI规范构造数字数据信号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规范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，与光纤电缆相比时，可依然将RRH模块106部署成具有非常大的距离。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公里的链路范围；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可在多个标准化的数字样品214上进行数字信号处理（DSP），然后使用高速率数模转换（DAC），转换标准化的数字样品214，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），然后，进行DSP处理，从而形成标准化的数字样品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品214的高速率DSP和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和DSP，以便形成标准化的数字样品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（SerDec）模块208和标准化的成帧器模块210。SerDec模块208可表示SerDec模块108.1的一个示例性实施方式，并且成帧器模块210可表示成帧器模块110.1的一个示例性实施方式。SerDec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，成帧器模块210接收数字数据序列222.2，并且根据高电平时钟信号218使用管理数据212构造数字数据序列222.2，从而根据CPRI规范形成标准化的数字样品214。高电平时钟信号218可表示高电平时钟信号102的一个示例性实施方式。同样，高电平时钟信号218可由成帧器模块210生成，并且允许成帧器模块210在数字数据序列222.2内识别数据包。因此，高电平时钟信号218允许成帧器模块210根据CPRI规范构造数字数据序列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，成帧器模块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IEEE1588-2008（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发送器和接收器。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发送和/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准备模拟信号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发送给信号转换模块200。然后，将数字数据信号222.1输入到SerDec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，SerDec模块208也可包括小型可插拔收发器（SFP），所以SerDec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输入到成帧器模块210内，该模块然后构造数字数据序列222.2。成帧器模块210也根据高电平时钟信号218使用管理数据212构造数字数据序列222.2，以便根据CPRI规范形成标准化的数字样品214。在一个示例性实施方式中，成帧器模块210将相关的管理数据212输出到计算模块202中，并且将所产生的标准化的数字样品214和额外的管理数据212输出到调制解调器组件204。
在一个示例性实施方式中，SerDec模块208和成帧器模块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SerDec模块208或成帧器模块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中并且不从成帧器模块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，然后通过调制解调器组件204执行管理任务。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发送给毫米波天线，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BroadcomCorporationBCM85100，支持高达大约9Gbps的比特率。BroadcomCorporationBCM85100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范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，只要操作满足CPRI规范，调制解调器组件300显然就可用连续的方式进行操作，而不造成任何中断，或者可通过非连续的链路进行操作，举例而言，比如，时分双工（TDD）。
调制解调器组件300包括输入/输出（IO）接口模块302，配置成接收数字数据流310.1并且发送恢复的数字数据流310.2。调制解调器组件300也可包括编码器模块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比特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编码计划，将编码的数字比特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可将编码的数字比特312编码。编码器模块304也可使用前向纠错（FEC）计划，将编码的数字比特312编码，举例而言，比如，低密度奇偶校验（LDPC）。使用FEC计划，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可将编码的数字比特312转换成数字符号，然后转换成数字样品314，或者将所接收的数字样品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比特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进行数字样品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，而不进行数字样品314的高速率DAC。此外，调制解调器组件300允许在数据转换模块308处配置传输功率。尤其地，根据自适应编码调制和波特率（AdaptiveCodeModulationandBuad）（ACMB）规范，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品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，将解码器模块配置成将所接收的编码数字比特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发送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规范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的最大等待时间：
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]=50μSec
以5个9（at5nines）的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]=8.3μSec
毫米波较短链路造成的备用延迟：
SpareDelay=OpticDelay-mmWaveDelay=50μSec-8.3μSec=41.75μSec
AODU内其他元件的延迟：AODU_SysDelay=2μSec
用于Tx+Rx的BCM85100物理层最大等待时间
BRCM85100max_delay_Tx+Rx=SpareDelay-AODU_SysDelay=39.7μSec。
无线通信环境的示例性部署
图4为根据示例性实施方式部署的无线通信环境的示意图。
无线通信环境400在第一无线通信装置（比如，基站模块402）和多个第二无线通信装置404之间提供无线通信信息，比如一个或多个命令和/或数据。在一个实施方式中，第一无线通信装置为基站模块402。然而，第一无线通信装置可为另一种装置。第一无线通信装置402也可为第一无线通信装置104（图1）的实施方式。每个第二无线通信装置404可表示RRH模块的实施方式，比如RRH模块106（图1）。
多个RRH模块404可通过多个wCPRI链路406与基站模块402连接。虽然讨论用于在基站模块402和RRH模块404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402无线连接到RRH模块404。而且，每个wCPRI链路406可表示wCPRI链路114的一个示例性实施方式。
无线通信环境400也可包括多个毫米波天线408.1和408.2。毫米波天线408.1和408.2配置成根据CPRI标准，通过多个wCPRI链路406发送和接收模拟信号216.1。在一个示例性实施方式中，无线通信环境400包括一个毫米波天线408.1，该天线基本上靠近基站模块402。无线通信环境400也可包括额外数量的毫米波天线408.2，该数量等于无线通信环境400内部署的RRH模块404的数量。在这种示例性实施方式中，每个毫米波天线408.2基本上靠近一个不同的RRH模块404。
在一个示例性实施方式中，无线通信环境400也可包括多个室外信号转换模块112（图4中未显示）。在本公开中，上文中已经更详细地讨论了，室外信号转换模块112配置成准备模拟信号216.1和数字数据信号222.1，用于根据CPRI标准通过链路进行传输和接收。尤其地，如果通过一个毫米波天线408.1或408.2，将信号发送给基站模块402或一个RRH模块404，那么室外信号转换模块112会准备模拟信号216.1，以便通过一个wCPRI链路406（由第二室外信号转换模块112）发送以及随后接收该模拟信号。如果通过光纤链路将信号发送给基站模块402或一个RRH模块404，那么室外信号转换模块112会准备数字数据信号222.1，用于（由第二室外信号转换模块112）进行传输以及随后进行接收。
此外，一个室外信号转换模块112基本上靠近基站模块402，并且额外数量的室外信号转换模块112等于无线通信环境400内部署的RRH模块404的数量，基本上靠近每个RRH模块404。
在一个示例性实施方式中，无线通信环境400可包括仅仅一个室外信号转换模块112，该模块靠近基站模块402或一个RRH模块404。在这种示例性实施方式中，无论室外信号转换模块112不靠近哪个模块，调制解调器组件204和射频功能模块206都可嵌入基站模块402或一个RRH模块404内。而且，在一个示例性实施方式中，无线通信环境400可不包括任何室外信号转换模块112。在这种示例性实施方式中，基站模块402和RRH模块404均包括调制解调器组件204和射频功能模块206。另外，在一个示例性实施方式中，整个室外信号转换模块112可嵌入基站模块402和多个RRH模块404内。
因此，基站模块402和RRH模块404能够通过多个wCPRI链路406进行通信，允许基站模块402和RRH模块404进行无线通信，同时也满足CPRI规范所限定的高比特率要求。因此，根据该示例性实施方式的基站模块402和RRH模块404都不能区分出通过一个wCPRI链路406还是通过普通的光纤电缆进行传输。
如果基站模块402和RRH模块404能够通过多个wCPRI链路406进行通信，那么在人口密集区域，能够快速并且容易地部署RRH模块404。尤其地，基站模块402可位于充分远离人口密集区域410的位置。在一个示例性实施方式中，举例而言，基站模块可位于农村地区、海岸线沿线、或者人迹罕至的地区；然而，在不背离本公开的精神和范围的情况下，也能够位于其他位置。此外，多个RRH模块404可大致部署在人口密集区域410内，举例而言，比如，大城市内。在一个示例性实施方式中，RRH模块106可在较高的位置，部署在整个人口密集区域410内，举例而言，比如，构筑物或楼塔顶部；然而，在不背离本公开的精神和范围的情况下，也能够部署在其他较高的位置。
由于基站模块402和RRH模块404能够进行无线通信，同时也满足CPRI规范所限定的高比特率要求，所以能够进行其他类型的部署。如上所述，由于基站模块402和RRH模块404通过多个wCPRI链路406进行通信，所以基站模块402和RRH模块404根据CPRI规范进行通信时不需要光纤电缆。因此，由于与光纤链路相关的物理和经济限制，RRH模块404可位于先前不可用的较高的位置。在一个示例性实施方式中，RRH模块404也可位于人口密集区域410内人工建造的构筑物顶部或与这些构筑物连接。RRH模块的普通部署不允许RRH模块位于这种构筑物上或附近，这是因为通常在地下部署光纤电缆。因此，普通的部署需要拆除和移动建筑物和其他构筑物，从而可挖掘地面，以便于铺设光纤电缆。不仅如此，由于严格的时间要求，PtP光纤电缆还需要将基站模块402连接到RRH模块404。该电缆不能穿过路由器或任何其他的通信中心。
而且，多个wCPRI链路406允许将基站模块402和RRH模块106部署成具有某个距离，该距离大于先前使用光纤电缆可能具有的距离。通常，wCPRI链路406可在基站模块402和RRH模块404之间支持高达大约2.5公里的链路范围；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。
同样，在一个示例性实施方式中，使基站模块402位于充分远离人口密集区域410的位置，并且使RRH模块404大致位于人口密集区域410内的位置，从而允许使用尺寸不同的毫米波天线408.1和408.2。在这种示例性实施方式中，基本上靠近RRH模块404的毫米波天线408.2的直径可小于基本上靠近基站模块402的毫米波天线408.1的直径。尤其地，基本上靠近RRH模块404的毫米波天线408.2的直径均可在大约20厘米（cm）到大约60厘米（cm）的范围内。基本上靠近基站模块402的毫米波天线408.1的直径均可为大约60cm。在这种示例性实施方式中，在人口密集区域410内的位置，具有更小的毫米波天线408.2，这就允许更有效地部署无线通信环境400，这是因为每个毫米波天线408.2在每个部署位置使用更少的空间，这在空间受限的人口密集区域410内越来越重要。
无线通信环境的示例性部署
图5为根据示例性实施方式部署的第二无线通信环境的示意图。
无线通信环境500在第一无线通信装置（比如，基站模块502）和多个第二无线通信装置504之间提供无线通信信息，比如一个或多个命令和/或数据。在一个实施方式中，第一无线通信装置为基站模块502。然而，第一无线通信装置可为另一种装置。第一无线通信装置502也可为第一无线通信装置402（图4）的实施方式。每个第二无线通信装置504可表示RRH模块的实施方式，比如RRH模块106（图1）。
多个RRH模块504可通过多个wCPRI链路506与基站模块502连接，该链路可表示多个wCPRI链路406的示例性实施方式。
无线通信环境500也可包括两个毫米波天线508.1和508.2。毫米波天线508.1和508.2可分别表示毫米波天线408.1和408.2的示例性实施方式。尤其地，毫米波天线508.1和508.2配置成根据CPRI标准，通过wCPRI链路506发送和接收模拟信号216.1。在一个示例性实施方式中，一个毫米波天线508.1基本上靠近基站模块502，另一个毫米波天线508.2基本上靠近多个RRH模块504中的一个模块。
在一个示例性实施方式中，无线通信环境500可包括基本上靠近基站模块502的室外信号转换模块112（图5中未显示）以及额外数量的室外信号转换模块112，该数量等于无线通信环境500内部署的RRH模块504的数量。在这种示例性实施方式中，每个额外的室外信号转换模块112基本上靠近一个不同的RRH模块504。
基站模块502和RRH模块504通过wCPRI链路506进行通信，允许基站模块502和RRH模块504进行无线通信，同时也满足CPRI规范所限定的高比特率要求。因此，根据该示例性实施方式的基站模块502和RRH模块504都不能区分出通过wCPRI链路506还是通过普通的光纤电缆进行传输。
因此，在一个示例性实施方式中，基站模块502可位于充分远离人口密集区域510的位置，多个RRH模块504可大致部署在人口密集区域510内。每个RRH模块504可通过光纤菊花链链路（fiberopticdaisychainlink.）512彼此电连接。因此，仅仅一个RRH模块504通过毫米波天线508.2接收模拟信号216.1。每个剩余的RRH模块504通过光纤菊花链链路512接收数字数据信号116.2，该信号为模拟信号216.1的数字转换。
也参看图6，根据示例性实施方式阐述了第三无线通信环境的示意图。
无线通信环境600在第一无线通信装置（比如，基站模块602）和多个第二无线通信装置604之间提供无线通信信息，比如一个或多个命令和/或数据。在一个实施方式中，第一无线通信装置为基站模块602。然而，第一无线通信装置可为另一种装置。第一无线通信装置602也可为第一无线通信装置502（图5）的实施方式。每个第二无线通信装置604可表示RRH模块的实施方式，比如RRH模块106（图1）。
多个RRH模块604中的一个模块通过光纤菊花链链路606可与基站模块602连接。而且，无线通信环境600也可包括多个毫米波天线608。每个毫米波天线608可表示一个毫米波天线408的示例性实施方式。尤其地，毫米波天线608配置成根据CPRI标准，通过毫米波菊花链链路（millimeterwavedaisychainlink）610发送和接收模拟信号216.1。在一个示例性实施方式中，每个毫米波天线608基本上靠近多个RRH模块604中的一个不同模块。此外，基站模块602可与核心网络614电连接。
在一个示例性实施方式中，无线通信环境600可包括多个基本上靠近多个RRH模块604中的一个不同模块的室外信号转换模块112（图6中未显示）。在这种示例性实施方式中，由于基站模块602通过光纤菊花链链路606发送数字数据信号116.2，无需将数字数据信号116.2转换成模拟域，所以在基站模块602处不需要室外信号转换模块112。
每个RRH模块604可通过毫米波菊花链链路610彼此进行通信，允许RRH模块604彼此进行无线通信，同时也满足CPRI规范所限定的高比特率要求。因此，根据该示例性实施方式的RRH模块604都不能区分出通过毫米波菊花链链路610还是通过普通的光纤电缆进行传输。
因此，在一个示例性实施方式中，基站模块602可位于基本上接近地面层的位置，并且多个RRH模块604可位于人工建造的构筑物612顶部或与这些构筑物连接。每个RRH模块604可通过毫米波菊花链链路610彼此电连接，仅仅一个RRH模块604通过光纤菊花链链路606从基站模块602中接收数字数据信号116.2。因此，每个剩余的RRH模块604通过光纤菊花链链路606接收模拟信号216.1，该信号为数字数据信号116.2的模拟转换。此外，在这种实施方式中，由于不再需要爬到人工建造的构筑物612顶部以便在基站模块602上进行作业，所以更容易维修基站模块602。
无线通信环境的示例性部署
图7为根据示例性实施方式部署的第四无线通信环境的示意图，以便平衡施加在无线通信环境上的负载。
无线通信环境700在第一无线通信装置（比如，基站模块702）和多个第二无线通信装置704之间提供无线通信信息，比如一个或多个命令和/或数据。在一个实施方式中，第一无线通信装置为基站模块702。然而，第一无线通信装置可为另一种装置。第一无线通信装置702也可为第一无线通信装置402（图4）的实施方式。而且，每个第二无线通信装置704可表示RRH模块的实施方式，比如RRH模块406（图4）。
多个RRH模块704可通过多个wCPRI链路706与基站模块702连接，该链路可表示多个wCPRI链路406的示例性实施方式。
无线通信环境700也可包括两个毫米波天线708.1和708.2。多个毫米波天线708.1和708.2中的每个天线可分别表示一个毫米波天线408.1和408.2的示例性实施方式。在一个示例性实施方式中，某些毫米波天线708.1基本上靠近基站模块702，并且，每个剩余的毫米波天线708.2基本上靠近多个RRH模块704中的每个模块。
在一个示例性实施方式中，无线通信环境700可包括多个室外信号转换模块112（图7中未显示），至少一个模块基本上靠近基站模块702，并且剩下的模块中的每个模块基本上靠近多个RRH模块704中的每个模块。
基站模块702和RRH模块704通过wCPRI链路706进行通信，允许基站模块702和RRH模块704进行无线通信，同时也满足CPRI规范所限定的高比特率要求。因此，根据该示例性实施方式的基站模块702和RRH模块704都不能区分出通过wCPRI链路706还是通过普通的光纤电缆进行传输。
因此，在一个示例性实施方式中，基站模块702可大致部署在工业区710和居民区712之间的位置。多个RRH模块704可分成第一组RRH模块704.1和第二组RRH模块704.2。第一组RRH模块704.1可大致部署在工业区710内的位置，第二组RRH模块可大致部署在居民区712内。在这种示例性实施方式中，单个基站模块702可支持整个城市。此外，如果具有这种部署策略，那么白天给工业区710分配更多的带宽，晚上和周末给居民区712分配更多的带宽，从而无线通信环境700可有效地平衡施加在环境700上的负载。
平衡无线通信环境上的负载的示例性方法
图8为根据示例性实施方式平衡无线通信环境上的负载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8中的步骤。
方法800从步骤820开始，在该步骤中，基站模块702大致部署在工业区710和居民区712之间的位置。然后，该方法继续进入步骤830。在步骤830中，第一组RRH模块704.1大致部署在工业区710内的位置，第二组RRH模块可大致部署在居民区712内。然后，该方法继续进入步骤840。在步骤840中，某些毫米波天线708.1基本上靠近基站模块702，并且，每个剩余的毫米波天线708.2基本上靠近多个RRH模块704中的每个模块。然后，该方法继续进入步骤850。在步骤850中，连续平衡施加在无线通信环境700上的负载。在一个示例性实施方式中，白天给工业区710分配更多的带宽，晚上和周末给居民区712分配更多的带宽，从而平衡施加在无线通信环境700上的负载。在这种示例性实施方式中，单个基站模块702可提供分量充足的无线连接，同时满足CPRI规范，以便支持整个城市。
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，而应仅仅由权利要求书和其等同方案限定。

Claims (8)

1.一种无线通信系统，包括：
基站模块，被配置为根据通用公共无线接口规范经由无线链路与射频拉远头通信；
至少一个室外信号转换模块，被配置为
根据所述通用公共无线接口规范进行高速率数模转换以形成适合于通过无线链路进行传输的模拟信号，以及
根据所述通用公共无线接口规范进行所述模拟信号的高速率模数转换以形成恢复的数字数据信号；
毫米波天线组件，被配置为根据所述通用公共无线接口规范通过所述无线链路发送和接收所述模拟信号；
串行/串并转换器模块，被配置为在不同的方向上转换串行数据与并行接口之间的所述数字数据信号以产生数字数据流；以及
标准化成帧器模块，被配置为接收所述数字数据流并根据高电平时钟信号使用管理数据构造所述数字数据流，以便根据所述通用公共无线接口规范形成多个标准化数字比特；
其中，所述多个标准化数字比特包括已经根据通用公共无线接口规范或开放式基站架构联盟规范构造的数据。
2.根据权利要求1所述的无线通信系统，其中，所述室外信号转换模块包括：
计算模块，被配置为对所述管理数据进行操作；
调制解调器组件，被配置为进行所述高速率数模转换和所述高速率模数转换；以及
数字/射频功能模块，被配置为：
组合所述多个数字数据流，将所述数字数据流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通过所述无线链路进行传输的模拟信号，以及
使通过所述无线链路接收的模拟信号向下变频以形成所述至少一个模拟序列，并且根据专用接口规范，将所述至少一个模拟序列转换成所述多个数字数据流或者将所述至少一个模拟序列分离为所述数字数据流。
3.根据权利要求2所述的无线通信系统，其中，所述调制解调器组件被配置为以每秒高达约9千兆比特、以每秒约125MSym到每秒约1.7Gsym的波特率、以约2GHz的带宽并且以任何调制阶数，进行所述高速率数模转换和所述高速率模数转换。
4.根据权利要求1所述的无线通信系统，
其中，所述室外信号转换模块被配置为根据通用公共无线接口(CPRI)规范、开放式基站架构联盟(OBSAI)规范或欧洲电信标准协会(ETSI)标准进行所述高速率数模转化和所述高速率模数转换，并且
其中，所述毫米波天线组件被配置为根据CPRI规范、OBSAI规范或ETSI标准通过所述无线链路发送和接收所述模拟信号。
5.根据权利要求2所述的无线通信系统，其中，所述基站模块为射频拉远头模块，被配置为根据所述专用接口规范准备用于通过所述链路来传输和接收的所述模拟信号和所述数字信号。
6.一种无线通信系统，包括：
基站模块，被配置为实现媒体接入控制器和物理层；
射频拉远头，被配置为根据通用公共无线接口规范通过无线链路与所述基站通信；
室外信号转换模块，被配置为根据所述通用公共无线接口规范进行数字数据信号的高速率数模转换以及第一模拟信号的高速率模数转换；
至少两个毫米波天线组件，所述至少两个天线组件被配置为根据所述通用公共无线接口规范通过所述无线链路来促进所述第一模拟信号在所述基站与所述射频拉远头之间的传送；
串行/串并转换器模块，被配置为在不同的方向上转换串行数据与并行接口之间的所述数字数据信号以产生数字数据流；以及
标准化成帧器模块，被配置为接收所述数字数据流并根据高电平时钟信号使用管理数据构造所述数字数据流，以便根据所述通用公共无线接口规范形成多个标准化数字比特；
其中，所述多个标准化数字比特包括已经根据通用公共无线接口规范或开放式基站架构联盟规范构造的数据。
7.根据权利要求6所述的无线通信系统，其中，所述室外信号转换模块包括：
计算模块，被配置为对所述管理数据进行操作；
调制解调器组件，被配置为：
进行所述高速率数模转换以形成第一模拟序列，所述第一模拟序列适合于根据所述通用公共无线接口规范通过所述无线链路进行传输，以及
根据所述通用公共无线接口规范进行所述高速率模数转换以形成恢复的数字数据信号；以及数字/射频功能模块，被配置为：
使所述第一模拟序列向上变频以形成适合于通过所述无线链路进行传输的所述第一模拟信号，以及
使通过所述无线链路接收的第二模拟信号向下变频，以形成第二模拟序列，使得所述调制解调器组件执行所述第二模拟序列的高速率模数转换。
8.一种平衡无线通信网络上的负载的方法，包括：
将基站定位于在工业区和居民区之间的位置，
其中，所述基站被配置为根据通用公共无线接口规范准备用于通过无线链路传输的模拟信号；
将第一组射频拉远头设置在所述工业区内，并且将第二组射频拉远头设置在所述居民区内，
其中，所述第一和第二组射频拉远头被配置成为根据所述通用公共无线接口规范通过所述无线链路从所述基站接收所述模拟信号；
将多个毫米波天线放置为靠近所述基站和所述射频拉远头；
在白天将大量带宽分配给所述第一组射频拉远头，并且在晚上和周末将大量带宽分配给所述第二组射频拉远头；以及
使具有调制解调器组件的第一室外信号转换模块定位在靠近所述基站或位于所述基站内，并且使包括所述调制解调器组件的第二室外信号转换模块定位成靠近所述第一和第二组射频拉远头内的每个射频拉远头或位于所述每个射频拉远头内。
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