CN104684005A - 一种分布式基站中数据传输处理方法 - Google Patents

一种分布式基站中数据传输处理方法 Download PDF

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郭经红
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State Grid Electric Power Research Institute
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Abstract

本发明公开了一种分布式基站中数据传输处理方法，其属于无线通信技术领域，通过如下步骤实现分布式基站中数据稳定、高速的传输处理：1、对BBU基带处理设备和RRU远程射频设备间进行数据传输调试，得到两者之间传输数据的矫正系数；2、根据矫正系数，启动BBU基带处理设备和RRU远程射频设备间数据传输，检测BBU基带处理设备和RRU远程射频设备间的原始数据的传输速率；3、进行判断，判断传输速率是否超过预设值：当其超过预设值时，将原始数据进行压缩处理，并将处理完的数据发送给用户终端；或者当其超过预设值时，获取该原始数据的接收端的信号接收质量的要求值，根据要求值调整原始数据的量化位宽；当其没有超过预设值时，不压缩，按常规流程操作。

Description

一种分布式基站中数据传输处理方法
技术领域
本发明属于无线通信技术领域，具体涉及一种分布式基站中数据传输处理方法。
背景技术
现有的分布式基站包含BBU基带处理设备和RRU远程射频设备，目前，把传统的基站中的BBU基带处理设备和RRU远程射频设备分离，定义好统一的公共开放无线接口标准，采用光纤或其他传输媒介将这两部分连接起来的设计思路是目前国内外接入网架构的发展趋势。这种BBU基带处理设备和RRU远程射频设备分离的结构与传统基站相比，RRU远程射频设备更接近天线，可以减少射频信号的损耗、降低馈线与天线连接的石供难度。由于BBU基带处理设备体积小，质量轻，安装位置非常灵活，一般通过光纤与规划站点上部署的RRU远程射频设备之间交换的数据，分布式基站可以有效解决站址选择的问题。其中，BBU基带处理设备包括基带处理、主控、传输、时钟等功能，RRU远程射频设备包括中频处理模块、收发信机模块、滤波器和功放模块。     其中，中频处理模块完成数字上下变频、A/D转换等；收发信机模块完成中频信号到射频信号的变换，再经过功放和滤波模块，将射频信号通过天线发射出去。
由于BBU基带处理设备和RRU远程射频设备之间传输中频信号的媒体需要满足高速数据量的要求，随着系统带宽、天线和扇区化的增加，多制式系统共站越来越多，对传输带宽需求也越来越高，现有部署的光纤资源显得越来越紧张，当现有的通信线路无法满足高速的数据传输要求时，会造成数据的延时甚至丢失。
目前，开放式基站架构联盟(Open Base Station Architecture Initiative，OBSAI)协议中链路承载率较低，现有的开放式基站的天线配置，一般选用10M，4 天线，与之匹配的使用基带数据速率较低的光模块(1.5G 的光模块) 即可，如果要实现更大的链路承载率，需要使用10M 带宽，8 天线的配置，可以使得数据的传输量大大增加，但这样的配置必然需要在BBU基带处理设备和RRU远程射频设备之间使用支持高数据传输速率的光模块，高数据传输速率的光模块因为价格较昂贵，如何在使用支持较低数据传输速率的光模块的基础上，尽可能提高链路承载率，又不提高成本，是业界亟待解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供了一种传输稳定、速率高、抗干扰能力强的分布式基站中数据传输处理方法。
本发明的技术方案如下：
一种分布式基站中数据传输处理方法，其步骤如下：
步骤1：对BBU基带处理设备和RRU远程射频设备之间进行数据传输调试，得到针对两者之间传输数据的矫正系数；
进一步的，具体的数据传输调试的方法如下：
首先，由基站的数字信号处理模块向基站的分布式节点发送前向信号，经分布式节点将所述前向信号转换为射频信号；
其次，基站的反馈器对所述射频信号进行采样并处理，得到反馈信号，并将所述反馈信号发送给非线性失真矫正器，同时，基站的控制器将所述前向信号同步输入至所述非线性失真矫正器，所述非线性失真矫正器根据所述反馈信号对所述前向信号进行矫正；
最后，所述分布式节点将矫正后的前向信号转换为射频信号后发送至用户终端，并保存所述非线性失真矫正器的矫正系数。
进一步的，所述非线性失真矫正器根据所述反馈信号对所述前向信号进行矫正的具体方法如下：
A.根据所述分布式节点的功率放大器的反馈信号、在前的前向信号以及预先设置的失真模型求取功放模型参数；
B.根据所述分布式节点的光电器件的反馈信号、在前的前向信号以及预先设置的失真模型求取光电模型参数；
C.根据所述功率放大器的反馈信号、所述功放模型参数和所述失真模型矫正所述前向信号，得到功放矫正后的前向信号；
D.根据所述光电器件的反馈信号、所述光电模型参数和所述失真模型矫正所述前向信号，得到功放矫正后的前向信号。
步骤2：根据得到矫正系数，启动所述BBU基带处理设备和RRU远程射频设备之间进行数据传输，检测所述BBU基带处理设备和RRU远程射频设备之间的原始数据的传输速率；
步骤3：进行判断，判断所述传输速率是否超过预设值：当其超过预设值时，将所述原始数据进行压缩处理，并将处理完的数据发送给用户终端；或者当其超过预设值时，获取该原始数据的接收端的信号接收质量的要求值，根据所述要求值调整所述原始数据的量化位宽；当其没有超过预设值时，不压缩，按常规流程操作。
进一步的，所述步骤3中对所述原始数据进行压缩处理包括将上行链路的所述原始数据和/或下行链路的所述原始数据信息压缩处理。
进一步的，所述将上行链路的所述原始数据进行压缩处理的步骤如下：
首先，获取所述BBU基带处理单元的接收信号质量的第一要求值；
然后，根据所述第一要求值计算加入的噪声大小，并根据所述噪声大小采用Dither 抖动算法调整所述原始数据的量化位宽。
进一步的，所述将下行链路的所述原始数据进行压缩处理的步骤如下：
首先，获取所述BBU基带处理单元的接收信号质量的第二要求值；
然后，根据所述第二要求值计算加入的噪声大小，并根据所述噪声大小采用Dither 抖动算法调整所述原始数据的量化位宽。
进一步的，所述接收信号质量包括信噪比SNR、信号与干扰加噪声比SINR、参考信号接收功率RSRP和载波干扰噪声比CINR 中的任一种。
进一步的，求取功放模型参数的方法如下：
A.根据所述功率放大器的型号和功率划分功率放大器的反馈信号；
B.再根据划分后的反馈信号、在前的前向信号以及所述失真模型求取功放模型参数。
进一步的，将所述上行链路的所述原始数据和/或下行链路的所述原始数据信息压缩处理的方法还可以如下：
首先，提取所述BBU基带处理设备向所述RRU远程射频设备传输的信号，所述信号为OFDM正交频分复用信号；
然后，控制所述RRU基带处理设备将预置的CP循环前缀插入到所述OFDM正交频分复用信号的帧中。
进一步的，基站的所述分布式节点用于将所述前向信号转换为射频信号，并将非线性失真矫正器矫正后的前向信号转换为射频信号发生给用户终端；
进一步的，基站的所述反馈器用于采样并处理所述射频信号得到反馈信号，并将所述反馈信号发送给非线性失真矫正器；
进一步的，所述非线性失真矫正器用于根据反馈信号对所述前向信号进行矫正得到矫正后的前向信号并发送给分布式节点。
本发明的有益效果如下：
（1） 通过对BBU基带处理设备和RRU远程射频设备之间的数据进行矫正，提前降低非线性失真对分布式基站中数传的影响，保证了提取BBU基带处理设备和RRU远程射频设备之间原始数据的传输速率的准确性和采样的稳定性。
（2） 在传输速率大于预设值时，将原始数据进行压缩，在BBU基带处理设备和RRU远程射频设备之间传输的是压缩后的数据，可采用支持交底速率的光模块进行传输，在BBU基带处理设备侧对压缩后的数据进行解压缩，从而能实现在不增加成本且使用低传输速率的光模块的基础上，提高链路是承载率；同时，还能有效节省BBU基带处理设备和RRU远程射频设备的处理时间和大量运算造成的硬件消耗，避免硬件设备处理能力不足造成的数据延迟或丢失，提高通信的可靠性。
（3） 另外在传输速率大于预设值时，还可以根据所述要求值调整所述原始数据的量化位宽，从而有效避免因为BBU基带处理设备和RRU远程射频设备之间通信线路带宽的限制而重新部署硬件资源，降低了通信系统扩容的成本。
附图说明
图1为本发明的方法实施例1的流程图。
图2为本发明的方法实施例2的流程图。
具体实施方式
下面结合附图1对本技术方案的实施做进一步详细说明：
本发明实施例提供的数据传输方法，在分布式基站系统中，实施例1的流程图参见图1，包括如下步骤：
步骤1：对BBU基带处理设备和RRU远程射频设备之间进行数据传输调试，得到针对两者之间传输数据的矫正系数；
进一步的，具体的数据传输调试的方法如下：
首先，由基站的数字信号处理模块向基站的分布式节点发送前向信号，经分布式节点将所述前向信号转换为射频信号；
其次，基站的反馈器对所述射频信号进行采样并处理，得到反馈信号，并将所述反馈信号发送给非线性失真矫正器，同时，基站的控制器将所述前向信号同步输入至所述非线性失真矫正器，所述非线性失真矫正器根据所述反馈信号对所述前向信号进行矫正；
最后，所述分布式节点将矫正后的前向信号转换为射频信号后发送至用户终端，并保存所述非线性失真矫正器的矫正系数。
进一步的，所述非线性失真矫正器根据所述反馈信号对所述前向信号进行矫正的具体方法如下：
A.根据所述分布式节点的功率放大器的反馈信号、在前的前向信号以及预先设置的失真模型求取功放模型参数；
B.根据所述分布式节点的光电器件的反馈信号、在前的前向信号以及预先设置的失真模型求取光电模型参数；
C.根据所述功率放大器的反馈信号、所述功放模型参数和所述失真模型矫正所述前向信号，得到功放矫正后的前向信号；
D.根据所述光电器件的反馈信号、所述光电模型参数和所述失真模型矫正所述前向信号，得到功放矫正后的前向信号。
步骤2：根据得到矫正系数，启动所述BBU基带处理设备和RRU远程射频设备之间进行数据传输，检测所述BBU基带处理设备和RRU远程射频设备之间的原始数据的传输速率；
步骤3：进行判断，判断所述传输速率是否超过预设值：当其超过预设值时，将所述原始数据进行压缩处理，并将处理完的数据发送给用户终端；当其没有超过预设值时，不压缩，按常规流程操作。
在分布式基站系统中，实施例2的流程图参见图2，包括如下步骤：
步骤1和步骤2均与实施例1相同；
步骤3：进行判断，判断所述传输速率是否超过预设值：当其超过预设值时，获取该原始数据的接收端的信号接收质量的要求值，根据所述要求值调整所述原始数据的量化位宽；当其没有超过预设值时，不压缩，按常规流程操作。
进一步的，所述步骤3中对所述原始数据进行压缩处理包括将上行链路的所述原始数据和/或下行链路的所述原始数据信息压缩处理。
进一步的，所述将上行链路的所述原始数据进行压缩处理的步骤如下：
首先，获取所述BBU基带处理单元的接收信号质量的第一要求值；
然后，根据所述第一要求值计算加入的噪声大小，并根据所述噪声大小采用Dither 抖动算法调整所述原始数据的量化位宽。
进一步的，所述将下行链路的所述原始数据进行压缩处理的步骤如下：
首先，获取所述BBU基带处理单元的接收信号质量的第二要求值；
然后，根据所述第二要求值计算加入的噪声大小，并根据所述噪声大小采用Dither 抖动算法调整所述原始数据的量化位宽。
进一步的，所述接收信号质量包括信噪比SNR、信号与干扰加噪声比SINR、参考信号接收功率RSRP和载波干扰噪声比CINR 中的任一种。
进一步的，求取功放模型参数的方法如下：
A.根据所述功率放大器的型号和功率划分功率放大器的反馈信号；
B.再根据划分后的反馈信号、在前的前向信号以及所述失真模型求取功放模型参数。
进一步的，将所述上行链路的所述原始数据和/或下行链路的所述原始数据信息压缩处理的方法还可以如下：
首先，提取所述BBU基带处理设备向所述RRU远程射频设备传输的信号，所述信号为OFDM正交频分复用信号；
然后，控制所述RRU基带处理设备将预置的CP循环前缀插入到所述OFDM正交频分复用信号的帧中。
进一步的，基站的所述分布式节点用于将所述前向信号转换为射频信号，并将非线性失真矫正器矫正后的前向信号转换为射频信号发生给用户终端；
进一步的，基站的所述反馈器用于采样并处理所述射频信号得到反馈信号，并将所述反馈信号发送给非线性失真矫正器；
进一步的，所述非线性失真矫正器用于根据反馈信号对所述前向信号进行矫正得到矫正后的前向信号并发送给分布式节点。
具体的，分布式基站把传统的宏基站中的BBU基带处理设备和RRU远程射频设备传输分离，采用光纤或者其它传输介质将二者连接起来，同时BBU 和RRU 之间定义有统一的接口标准，如CPRI（Common PublicRadio Interface，通用公共无线接口）标准和OBSAI（Open Base Station ArchitectureInitiative，开放式基站架构联盟）标准。监测模块11 监测分布式基站中BBU基带处理设备和RRU远程射频设备之间传输的原始数据的传输速率，传输速率的单位可用比特率或波特率来表示，二者之间的原始数据的数据传输率可以通过系统带宽和采样速率来确定，例如，在一个LTE（Long TermEvolution，长期演进计划，简称LTE）系统中系统带宽为20MHz，量化位宽为16 比特，天线数为4，扇区数为3，则该LTE 系统中BBU基带处理设备和RRU远程射频设备之间的原始数据的传输速率11.8Gbps。
具体的，BBU基带处理设备和RRU远程射频设备之间传输的原始数据的传输速率越高，对BBU基带处理设备和RRU远程射频设备的硬件处理能力的要求就会越高，当二者之间传输的原始数据的传输速率超BBU基带处理设备和RRU远程射频设备的处理能力时，会造成原始数据的丢失，降低硬件设备的可靠性，通过设置一个传输速率的预置值，当获取的原始数据的传输速率大于该预置值时，对该原始数据进行压缩处理，降低BBU基带处理设备和RRU远程射频设备的处理开销，防止硬件设备过载而导致数据丢失。
可以理解的是，本发明实施例的提供的处理方法不仅可以应用到BBU基带处理设备和RRU远程射频设备之间传输的数据，还可以应用到其他的设备发射端和接收端之间传输的数据。设备发射端和设备接收端之间传输的数据为数字信号，当检测到设备发射端与设备接收端之间传输的数据的传输速率超过预定值时，对该传输的数据进行压缩处理。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精
神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种分布式基站中数据传输处理方法，其特征在于：其包括如下步骤：
步骤1：对BBU基带处理设备和RRU远程射频设备之间进行数据传输调试，得到针对两者之间传输数据的矫正系数；
步骤2：根据得到矫正系数，启动所述BBU基带处理设备和RRU远程射频设备之间进行数据传输，检测所述BBU基带处理设备和RRU远程射频设备之间的原始数据的传输速率；
步骤3：进行判断，判断所述传输速率是否超过预设值：当其超过预设值时，将所述原始数据进行压缩处理，并将处理完的数据发送给用户终端；或者当其超过预设值时，获取该原始数据的接收端的信号接收质量的要求值，根据所述要求值调整所述原始数据的量化位宽；当其没有超过预设值时，不压缩，按常规流程操作。
2.根据权利要求1所述的一种分布式基站中数据传输处理方法，其特征在于：所述步骤1中数据传输调试的方法如下：
首先，由基站的数字信号处理模块向基站的分布式节点发送前向信号，经分布式节点将所述前向信号转换为射频信号；
其次，基站的反馈器对所述射频信号进行采样并处理，得到反馈信号，并将所述反馈信号发送给非线性失真矫正器，同时，基站的控制器将所述前向信号同步输入至所述非线性失真矫正器，所述非线性失真矫正器根据所述反馈信号对所述前向信号进行矫正；
最后，所述分布式节点将矫正后的前向信号转换为射频信号后发送至用户终端，并保存所述非线性失真矫正器的矫正系数。
3.根据权利要求2所述的一种分布式基站中数据传输处理方法，其特征在于：所述非线性失真矫正器根据所述反馈信号对所述前向信号进行矫正的具体方法如下：
A.根据所述分布式节点的功率放大器的反馈信号、在前的前向信号以及预先设置的失真模型求取功放模型参数；
B.根据所述分布式节点的光电器件的反馈信号、在前的前向信号以及预先设置的失真模型求取光电模型参数；
C.根据所述功率放大器的反馈信号、所述功放模型参数和所述失真模型矫正所述前向信号，得到功放矫正后的前向信号；
D.根据所述光电器件的反馈信号、所述光电模型参数和所述失真模型矫正所述前向信号，得到功放矫正后的前向信号。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的一种分布式基站中数据传输处理方法，其特征在于：所述步骤3中对所述原始数据进行压缩处理包括将上行链路的所述原始数据和/或下行链路的所述原始数据信息压缩处理。
5.根据权利要求4所述的一种分布式基站中数据传输处理方法，其特征在于：所述将上行链路的所述原始数据进行压缩处理的步骤如下：
首先，获取所述BBU基带处理单元的接收信号质量的第一要求值；
然后，根据所述第一要求值计算加入的噪声大小，并根据所述噪声大小采用Dither 抖动算法调整所述原始数据的量化位宽。
6.根据权利要求4所述的一种分布式基站中数据传输处理方法，其特征在于：所述将下行链路的所述原始数据进行压缩处理的步骤如下：
首先，获取所述BBU基带处理单元的接收信号质量的第二要求值；
然后，根据所述第二要求值计算加入的噪声大小，并根据所述噪声大小采用Dither 抖动算法调整所述原始数据的量化位宽。
7.根据权利要求5所述的一种分布式基站中数据传输处理方法，其特征在于：所述接收信号质量包括信噪比SNR、信号与干扰加噪声比SINR、参考信号接收功率RSRP和载波干扰噪声比CINR 中的任一种。
8.根据权利要求6所述的一种分布式基站中数据传输处理方法，其特征在于：所述接收信号质量包括信噪比SNR、信号与干扰加噪声比SINR、参考信号接收功率RSRP和载波干扰噪声比CINR 中的任一种。
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WO2017000840A1 (zh) * 2015-06-29 2017-01-05 华为技术有限公司 一种数据传输方法及装置

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