CN103379071A - 分布式基站降低上行数据传输带宽的方法及射频拉远模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开分布式基站降低上行数据传输带宽的方法，在射频拉远模块侧，对中频处理后的天线载波数据的处理分为：A分支、从所述天线载波数据中去除循环前缀CP，得到时域数据并对其进行快速傅里叶变换，得到频域数据，从频域数据中移除虚拟子载波，得到含有物理随机接入信道Prach的有效子载波并对其按资源块RB分解，剔除无效Prach占用的RB，得到有效基带数据；B分支、从所述天线载波数据中获取完整Prach信息，去除Prach信息中的CP，得到Prach检测信号并对其进行滤波抽取，得到有效Prach检测信号；将上述有效基带数据和有效Prach检测信号映射到传输单元，发给基带处理单元。本发明还公开了射频拉远模块。本发明可进一步降低射频拉远模块和基带处理单元之间的数据传输带宽。
Description
技术领域
本发明涉及分布式基站传输技术，尤其涉及分布式基站降低上行数据传输带宽的方法及射频拉远模块。
背景技术
基带处理单元和射频拉远模块是通信系统中的两个重要组成部分，是附属于基站的通信模块，两种模块之间采用光纤连接。一般情况下，基带处理单元和射频拉远模块之间传输的是天线载波数据和控制管理数据。
在上行方向，射频拉远模块需要从天线接收天线载波数据，通过低噪声放大后由射频变为中频，再送到中频处理模块，从中频处理后的天线载波数据中提取出基带天线载波数据，对所述基带天线载波数据进行逻辑映射、时延调整后，与上行控制管理数据组帧，最后发送给基带处理单元。
目前，在上行方向传输天线载波数据时，即从射频拉远模块传输天线载波数据至基带处理单元时，射频拉远模块侧实现上行数据传输的方法如图1所示，具体包括以下步骤：
射频拉远模块从天线接收天线载波数据，通过低噪声放大后由射频变为中频，再送到中频处理模块，对经过中频处理之后的天线载波数据的处理分为两分支：
A分支：从所述经过中频处理之后的天线载波数据中去除循环前缀，得到时域数据，对所述时域数据进行快速傅里叶变换FFT，得到频域数据，从所述频域数据中移除频域的虚拟子载波，得到含有Prach信道(PhysicalRandom Access Channel物理随机接入信道)的有效子载波，所述有效子载波中除了含有Prach信道外，还含有参考符号、控制信道和业务信道。
B分支：从所述经过中频处理之后的天线载波数据中获取完整的Prach信息，去除所述Prach信息中的循环前缀，得到Prach检测信号，对所述Prach检测信号进行滤波抽取，降低Prach信号的数据量，得到有效的Prach检测信号。
然后，将A分支和B分支处理完毕得到的信号映射至传输单元，通过传输单元发送给基带处理单元。传输单元可以是Ir接口，Ir接口是指基带处理单元和射频拉远模块之间的接口，用光纤连接。
采用上述现有技术，在传输单元接口传输的是频域数据，相对于目前最常用的在传输单元接口传输时域数据的方法，虽然可以降低传输单元接口的带宽，但是在传输上述A分支处理完毕得到的频域的有效子载波信号时，仍然含有无效的Prach信号，由于这些无效的Prach信号的存在，会占据相当一部分传输带宽，从而会增加传输单元接口的带宽需求，不利于降低基带处理单元和射频拉远模块的光模块成本，也不利于提高硬件电路设计的可靠性。
发明内容
有鉴于此，本发明提出一种分布式基站降低上行数据传输带宽的方法，可进一步降低射频拉远模块和基带处理单元之间的数据传输带宽。
本发明还提出一种射频拉远模块，可进一步降低射频拉远模块和基带处理单元之间的数据传输带宽。
为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
一种分布式基站降低上行数据传输带宽的方法，在射频拉远模块侧，对经过中频处理之后的天线载波数据的处理分为A分支和B分支：
A分支：从所述经过中频处理之后的天线载波数据中去除循环前缀，得到时域数据，对所述时域数据进行快速傅里叶变换，得到频域数据，从所述频域数据中移除频域的虚拟子载波，得到含有物理随机接入信道Prach的有效子载波；对所述含有物理随机接入信道Prach的有效子载波，按照资源块进行分解，剔除无效的Prach所占用的资源块，得到有效的基带数据；
B分支：从所述经过中频处理之后的天线载波数据中获取完整的Prach信息，去除所述Prach信息中的循环前缀，得到Prach检测信号，对所述Prach检测信号进行滤波抽取，得到有效的Prach检测信号；
将上述A分支处理完毕得到的有效基带数据和B分支处理完毕得到的有效Prach检测信号映射到传输单元，通过传输单元发送给基带处理单元。
一种射频拉远模块，包括：中频处理模块、第一循环前缀处理模块、傅里叶变换模块、虚拟子载波处理模块、资源块处理模块、物理随机接入信道信息获取模块、第二循环前缀处理模块、滤波抽取模块、传输单元，其中：
中频处理模块，用于对天线载波数据进行中频处理，将中频处理后的天线载波数据发送给第一循环前缀处理模块和物理随机接入信道信息获取模块；
第一循环前缀处理模块，用于接收来自中频处理模块的天线载波数据，从所述天线载波数据中去除循环前缀，得到时域数据并将其发送给傅里叶变换模块；
傅里叶变换模块，用于接收来自循环前缀处理模块的时域数据，对所述时域数据进行快速傅里叶变换，得到频域数据并将其发送给虚拟子载波处理模块；
虚拟子载波处理模块，用于接收来自傅里叶变换模块的频域数据，从所述频域数据中移除频域的虚拟子载波，得到含有物理随机接入信道Prach的有效子载波；
资源块处理模块，用于接收来自虚拟子载波处理模块的含有Prach的有效子载波，对所述有效子载波按照资源块进行分解，剔除无效的Prach所占用的资源块，得到有效的基带数据并将其发送给传输单元；
物理随机接入信道信息获取模块，用于接收来自中频处理模块的天线载波数据，从所述天线载波数据中获取完整的Prach信息，将所述Prach信息发送给第二循环前缀处理模块；
第二循环前缀处理模块，用于接收物理随机接入信道信息获取模块发送的Prach信息，从所述Prach信息中去除循环前缀，得到Prach检测信号并将其发送给滤波抽取模块；
滤波抽取模块，用于接收来自循环前缀处理模块的Prach检测信号，对所述Prach检测信号进行滤波抽取，得到有效Prach检测信号并将其发送给传输单元；
传输单元，用于接收来自资源块处理模块的有效基带数据和来自滤波抽取模块的有效Prach检测信号，对所述有效基带数据和有效Prach检测信号进行映射后发送给基带处理单元。
本发明的有益效果为，通过对上行方向传输的频域数据中的资源块进行分解，去除无效的物理随机接入信道Prach所占用的资源块，将得到的有效基带数据和有效Prach检测信号映射到传输单元中，通过传输单元发送给基带处理单元，从而可进一步降低射频拉远模块和基带处理单元之间的数据传输带宽，降低基带处理单元和射频拉远模块的光模块成本，提高硬件电路设计的可靠性。
附图说明
图1为现有技术的分布式基站实现上行数据传输的流程示意图；
图2为本发明实施例的方法流程图；
图3为本发明实施例的装置结构图；
图4为本发明实施例的Prach的格式0时序示意图；
图5为本发明实施例的数据传输带宽计算流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过具体实施例并参见附图，对本发明进行详细说明。
本发明在现有技术的基础上，在射频拉远模块侧，通过对分布式基站上行方向传输的频域数据中的资源块进行分解，去除无效的物理随机接入信道Prach所占用的资源块，将得到的有效基带数据和经过滤波抽取后的有效Prach信道数据映射到传输单元中，并通过传输单元发送给基带处理单元，从而可以进一步降低射频拉远模块和基带处理单元之间的数据传输带宽。
本发明实施例的方法流程如图2所示，一种分布式基站降低上行数据传输带宽的方法，在射频拉远模块侧，对经过中频处理之后的天线载波数据的处理分为A分支和B分支：
A分支：从所述经过中频处理之后的天线载波数据中去除循环前缀，得到时域数据，对所述时域数据进行快速傅里叶变换，得到频域数据，从所述频域数据中移除频域的虚拟子载波，得到含有物理随机接入信道Prach的有效子载波；
对所述含有物理随机接入信道Prach的有效子载波，按照资源块进行分解，剔除无效的Prach所占用的资源块，得到有效的基带数据；
B分支：从所述经过中频处理之后的天线载波数据中获取完整的Prach信息，去除所述Prach信息中的循环前缀，得到Prach检测信号，对所述Prach检测信号进行滤波抽取，得到有效的Prach检测信号；
将上述A分支处理完毕得到的有效基带数据和B分支处理完毕得到的有效Prach检测信号映射到传输单元，通过传输单元发送给基带处理单元。
较佳地，所述将上述A分支处理完毕得到的有效基带数据和B分支处理完毕得到的有效Prach检测信号映射到传输单元时，对于含有Prach信息的子帧，按照含有Prach的子帧的方式来映射，对于不含有Prach信息的子帧，保留Prach信息的映射空间。
相对于现有技术，本发明在A分支的处理中增加了：对所述含有物理随机接入信道Prach的有效子载波，按照资源块进行分解，剔除无效的Prach所占用的资源块，得到有效的基带数据。通过如此处理，可以进一步节省射频拉远模块和基带处理单元之间的数据传输带宽。
本发明实施例的装置结构如图3所示，一种射频拉远模块，包括：中频处理模块、第一循环前缀处理模块、傅里叶变换模块、虚拟子载波处理模块、资源块处理模块、物理随机接入信道信息获取模块、第二循环前缀处理模块、滤波抽取模块、传输单元，其中：
中频处理模块，用于对天线载波数据进行中频处理，将中频处理后的天线载波数据发送给第一循环前缀处理模块和物理随机接入信道信息获取模块；
第一循环前缀处理模块，用于接收来自中频处理模块的天线载波数据，从所述天线载波数据中去除循环前缀，得到时域数据并将其发送给傅里叶变换模块；
傅里叶变换模块，用于接收来自循环前缀处理模块的时域数据，对所述时域数据进行快速傅里叶变换，得到频域数据并将其发送给虚拟子载波处理模块；
虚拟子载波处理模块，用于接收来自傅里叶变换模块的频域数据，从所述频域数据中移除频域的虚拟子载波，得到含有物理随机接入信道Prach的有效子载波；
资源块处理模块，用于接收来自虚拟子载波处理模块的含有Prach的有效子载波，对所述有效子载波按照资源块进行分解，剔除无效的Prach所占用的资源块，得到有效的基带数据并将其发送给传输单元；
物理随机接入信道信息获取模块，用于接收来自中频处理模块的天线载波数据，从所述天线载波数据中获取完整的Prach信息，将所述Prach信息发送给第二循环前缀处理模块；
第二循环前缀处理模块，用于接收物理随机接入信道信息获取模块发送的Prach信息，从所述Prach信息中去除循环前缀，得到Prach检测信号并将其发送给滤波抽取模块；
滤波抽取模块，用于接收来自循环前缀处理模块的Prach检测信号，对所述Prach检测信号进行滤波抽取，得到有效Prach检测信号并将其发送给传输单元；
传输单元，用于接收来自资源块处理模块的有效基带数据和来自滤波抽取模块的有效Prach检测信号，对所述有效基带数据和有效Prach检测信号进行映射后发送给基带处理单元。
较佳地，所述传输单元，在对所述有效基带数据和有效Prach检测信号进行映射时，对于含有Prach信息的子帧，按照含有Prach的子帧的方式来映射，对于不含有Prach信息的子帧，保留Prach信息的映射空间。
本发明方案简单明了，而且能够进一步节省射频拉远模块和基带处理单元之间数据传输的带宽，下面结合图4和图5，举例说明：
以LTE系统的20MHz带宽系统为例，基带信号采样率为30.72MHz，在物理随机接入信道Prach和业务数据同时存在的上行子帧内，按照Prach的格式0来计算，Prach的格式0时序如图4所示。
同时结合图5所示流程可知，经过中频处理之后的天线载波数据有30720个样点，处理分为A分支和B分支：
A分支：从所述30720个样点中去除循环前缀CP，得到2048个资源单元RE，进行快速傅里叶变换之后，去掉每个符号中的虚拟子载波848个RE，得到1200个RE，对这1200个RE进行分解，分解为Prach所占RE和业务数据所占RE，对于Prach信道，一个时频单元占用6个资源块RB，1RB＝12RE，这样Prach信道共有6×12＝72个RE，这72个RE不能被业务数据占用，故为无效的业务信道RE，不需要发送给基带处理单元。所以，剩余的业务数据占用1128个RE为有效基带数据。
B分支：从所述30720个样点中获取完整的Prach信道数据为27744个样点，去除CP之后，得到Prach检测信号，为24567个样点，对其进行24倍的滤波抽取，可得到1024个样点。
现有技术中，最终一个子帧内，在传输单元中传输的数据由30720个RE减少到1200×14+1024＝17824个RE，可降低的接口传输带宽为(30720-17824)/30720＝41.98％。
采用本发明方法，最终一个子帧内，在传输单元中传输的数据由30720个RE减少到1128×14+1024＝16816个RE，可降低的接口传输带宽为(30720-16816)/30720＝45.26％。
从上述比较可知，采用本发明方案，可以进一步地降低基带处理单元和射频拉远模块之间的数据传输带宽，有利于降低基带处理单元和射频拉远模块之间的光模块成本，提高硬件电路设计的可靠性。
根据以上举例可知，当Prach占用1个频率资源时，在一个子帧内需要传输6×12RE×14symbol＝1008的Prach信息，1008稍小于1024，说明含有Prach的子帧，需要的接口带宽稍大于不含有Prach信息的子帧；因此，在传输单元映射有效基带数据和有效Prach检测信号时，对于含有Prach信息的子帧，按照含有Prach的子帧的方式来映射，对于不含有Prach信息的子帧，保留Prach信息的映射空间。即无论子帧中是否含有Prach信息，均按照含有子帧含有Prach的方式来进行映射，这样实现起来会比较简单。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (4)
1.一种分布式基站降低上行数据传输带宽的方法，在射频拉远模块侧，对经过中频处理之后的天线载波数据的处理分为A分支和B分支：
A分支：从所述经过中频处理之后的天线载波数据中去除循环前缀，得到时域数据，对所述时域数据进行快速傅里叶变换，得到频域数据，从所述频域数据中移除频域的虚拟子载波，得到含有物理随机接入信道Prach的有效子载波；
B分支：从所述经过中频处理之后的天线载波数据中获取完整的Prach信息，去除所述Prach信息中的循环前缀，得到Prach检测信号，对所述Prach检测信号进行滤波抽取，得到有效的Prach检测信号；
其特征在于，A分支中进一步包括：对所述含有物理随机接入信道Prach的有效子载波，按照资源块进行分解，剔除无效的Prach所占用的资源块，得到有效的基带数据；
将上述A分支处理完毕得到的有效基带数据和B分支处理完毕得到的有效Prach检测信号映射到传输单元，通过传输单元发送给基带处理单元。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将上述A分支处理完毕得到的有效基带数据和B分支处理完毕得到的有效Prach检测信号映射到传输单元时，对于含有Prach信息的子帧，按照含有Prach的子帧的方式来映射，对于不含有Prach信息的子帧，保留Prach信息的映射空间。
3.一种射频拉远模块，其特征在于，包括：中频处理模块、第一循环前缀处理模块、傅里叶变换模块、虚拟子载波处理模块、资源块处理模块、物理随机接入信道信息获取模块、第二循环前缀处理模块、滤波抽取模块、传输单元，其中：
中频处理模块，用于对天线载波数据进行中频处理，将中频处理后的天线载波数据发送给第一循环前缀处理模块和物理随机接入信道信息获取模块；
第一循环前缀处理模块，用于接收来自中频处理模块的天线载波数据，从所述天线载波数据中去除循环前缀，得到时域数据并将其发送给傅里叶变换模块；
傅里叶变换模块，用于接收来自循环前缀处理模块的时域数据，对所述时域数据进行快速傅里叶变换，得到频域数据并将其发送给虚拟子载波处理模块；
虚拟子载波处理模块，用于接收来自傅里叶变换模块的频域数据，从所述频域数据中移除频域的虚拟子载波，得到含有物理随机接入信道Prach的有效子载波；
资源块处理模块，用于接收来自虚拟子载波处理模块的含有Prach的有效子载波，对所述有效子载波按照资源块进行分解，剔除无效的Prach所占用的资源块，得到有效的基带数据并将其发送给传输单元；
物理随机接入信道信息获取模块，用于接收来自中频处理模块的天线载波数据，从所述天线载波数据中获取完整的Prach信息，将所述Prach信息发送给第二循环前缀处理模块；
第二循环前缀处理模块，用于接收物理随机接入信道信息获取模块发送的Prach信息，从所述Prach信息中去除循环前缀，得到Prach检测信号并将其发送给滤波抽取模块；
滤波抽取模块，用于接收来自循环前缀处理模块的Prach检测信号，对所述Prach检测信号进行滤波抽取，得到有效Prach检测信号并将其发送给传输单元；
传输单元，用于接收来自资源块处理模块的有效基带数据和来自滤波抽取模块的有效Prach检测信号，对所述有效基带数据和有效Prach检测信号进行映射后发送给基带处理单元。
4.根据权利要求3所述的射频拉远模块，其特征在于，所述传输单元，在对所述有效基带数据和有效Prach检测信号进行映射时，对于含有Prach信息的子帧，按照含有Prach的子帧的方式来映射，对于不含有Prach信息的子帧，保留Prach信息的映射空间。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
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Granted publication date: 20160309 |