CN106211195A - 一种lte室内分布式覆盖系统及方法 - Google Patents

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何涛勇
周世军
杨浩
赵雨
王平辉
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Abstract

本发明公开了LTE室内分布式覆盖系统及方法，系统包括BBU，EU和RRU；BBU使用光口和第一级EU光口00连接，第一级EU光口01连接第二级EU光口00，以此类推，EU通过光口10—17连接0—8个RRU。覆盖实现包括，BBU识别EU、RRU和宏覆盖RRU，并对EU和RRU进行配置；EU根据配置进行设置，完成基带数据分发与和并；RRU根据配置，对下行基带数据处理并通过射频模块输出完成下行覆盖，对接受的上行射频信号转化为基带信号经EU上传到BBU进行上行处理。采用本发明的系统和方法能够降低室内分布式系统布网拓扑和网元管理的复杂度和施工的难度，节省了信号覆盖的成本，具有重要的市场价值。

Description

一种LTE室内分布式覆盖系统及方法
技术领域
本发明涉及移动通信领域，尤其是涉及到一种LTE室内分布式覆盖系统及方法。
背景技术
LTE 是由3GPP 组织制定的UMTS 技术标准的长期演进，随着LTE的大规模建网，LTE网络已由宏覆盖向深度覆盖、室内分布式覆盖方向转变，特别是室内分布式覆盖，楼宇内部结构各异，布网拓扑复杂，如何在不增加网络拓扑复杂度、网元管理的难度，充分利用现有LTE网络资源完成室内分布式覆盖，使用传统的室内分布式系统已不能满足LTE室内分布式系统要求。
对LTE室内分布式覆盖，目前有两种通用的做法，一种是采用现有的宏覆盖分布式基站系统BBU+RRU的方式，针对这种方法可以实现室内室外同网络拓扑，拓扑简单，但因使用宏覆盖RRU进行室内分布式覆盖在增加无线信号干扰的同时，消耗了大量的电力资源，即使将宏覆盖RRU更换为微RRU，因受BBU设备光口数量的限制和级联RRU级数限制，必然会增加BBU的需求量，使平均基站利用率低照成BBU设备的浪费；一种是采用多制式室内分布式系统，信号从附近基站耦合到光学单元，然后通过光纤分配到一个或多个远端单元的方式，该系统简单的进行了信号的覆盖，无法实现系统的容量扩展，在远端单元急剧增加时照成系统灵敏度的降低，影响系统吞吐率，同时增加了光学单元、扩展单元、远端单元且与现有的LTE网元不兼容，需要开发新的网管系统对上述单元进行网元控制，但这样会增加网元管理的复杂度和难度。
相关术语：
1、LTE：Long Term Evolution，长期演进计划
2、BBU：Base Band Unit，基带单元
3、RRU：Remote RF Unit，射频拉远单元
4、EU：Extend Unit，扩展单元
5、C&M：Control and Management，控制和管理
6、IR：Interface between the RRU and the BBU，BBU与RRU的接口
7、AXC：Antenna Carrier，天线载波。
发明内容
本发明的目的是提供LTE室内分布式覆盖技术方案，旨在解决不增加LTE室内分布式覆盖系统布网复杂度的同时满足室内分布式覆盖系统与宏覆盖基站共站，室内外宏基站共用提高基站利用率和实现系统扩容功能。
本发明技术方案提供一种LTE室内分布式覆盖系统，包括BBU和RRU，所述BBU为基带单元，所述RRU为远端射频单元，设置至少一级扩展单元EU，EU的网元管理采用同RRU的网元管理，每级EU中包括光口00和光口01；BBU上的光口和第一级EU上的光口00连接，第一级EU的光口01连接第二级EU光口00，以此类推；每个EU通过EU上的光口10—17连接0至8个RRU；BBU发送基带数据和C&M数据到EU和RRU，管理EU和RRU，并对接受到的数据信号进行处理；EU用于接受BBU发送的基带数据和C&M数据，并分发基带数据和广播C&M数据到RRU；RRU接收基带数据完成信号覆盖。
而且，所述BBU与宏覆盖分布式系统能够共站，所述宏覆盖分布式系统包括至少一级宏覆盖RRU。
而且，所述EU包括光口模块、下行数据链路模块、上行数据链路模块和控制模块；
光口模块，包括用于与BBU或上级EU连接的光口00，用于与下级EU连接的光口01和用于与RRU连接的光口10-17；
下行数据链路模块，用于对光口00接收的下行数据进行I/Q和C&M广播数据解帧分离、I/Q解映射分离、I/Q压缩，I/Q压缩后与C&M广播数据组帧，通过光口10-17分发到各RRU；
上行数据链路模块，用于对光口10-17上行数据进行I/Q数据和C&M广播数据分离、I/Q解压缩、I/Q映射合并和C&M数据合并，合并后的I/Q数据与合并后的C&M数据组帧通过光口00上传至上级EU或BBU；
控制模块，用于获取C&M广播数据，完成EU网元的管理和光口模块、下行数据链路模块和上行数据链路模块的配置。
而且，所述的光口00、01为高速光口侧，兼容9.8304G光口速率，光口10-17为低速光口侧，适配RRU光口速率兼容1.2288G、2.4576G、4.9152G光口速率。
而且，所述下行数据链路模块中的I/Q解映射分离，包括对下行AXC的基带信号分离，用于各光口10-17对应的I/Q压缩。
而且，所述上行数据链路模块中的I/Q映射合并，包括对各光口10-17解压后的上行I/Q信号映射到对应的AXC中。
本发明相应提供一种采用上述LTE室内分布式覆盖系统实现的LTE分布式覆盖方法，包括以下步骤，
（1）BBU通过IR接口协议识别出EU、RRU和宏覆盖RRU；
（2）BBU对EU和RRU分别进行配置；
（3）EU根据BBU配置，对EU的下行数据链路模块、上行数据链路模块和控制模块进行设置；
（4）RRU根据BBU配置，对BBU基带数据经EU下行数据链路模块下发的下行数据进行处理并通过RRU的射频处理模块输出，对接受到的上行射频信号进行数据处理转化为基带信号，发送到EU的上行数据链路模块并上传到BBU。
而且，所述BBU通过IR接口协议识别出EU、RRU和宏覆盖RRU，是采用IR协议中RRU硬件类型进行EU、RRU和宏覆盖RRU区分识别。
而且，所述BBU对EU和RRU分别进行配置，是对EU进行除小区之外的参数配置和EU光口10-17对应RRU的AXC配置信息、I/Q压缩比率配置。
而且，所述EU根据BBU配置，对EU的下行数据链路模块、上行数据链路模块和控制模块进行设置，是配置I/Q解映射中AXC与光口10-17基带数据对应关系、I/Q压缩/解压缩比率、I/Q解映射中光口10-17基带数据与AXC的对应关系和EU控制模块中RRU ID的配置。
本发明具有下列的优点和积极效果：
1、本技术方案可以轻松实现LTE室内分布式覆盖，通过引入EU网元，网元管理采用同RRU的网元管理，减少了BBU数量，降低了布网拓扑和网元管理的复杂度和工程施工的难度，节省了信号覆盖的成本。
2、本技术方案可与宏覆盖基站共站，无需对基站、网管进行重新设计，根据业务量可任意进行小区的增删操作。
因此，本技术方案具有重大的市场价值。
附图说明
图1 为本发明实施例提供的一种室内分布式覆盖系统结构图；
图2 为本发明实施例提供的一种EU结构图；
图3 为本发明实施例提供的一种室内分布式覆盖系统流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1，本发明实施例提供的一种LTE室内分布式覆盖系统包括基带单元BBU，扩展单元EU和远端射频单元RRU。
BBU使用BBU上的光口（设记为Opt0…OptM）和第一级EU上的光口00（Opt00）连接，第一级EU的光口01（Opt01）连接第二级EU光口00（Opt00），以此类推，满配时连接4级EU，如图中EU_1…EU_4；EU通过EU上的光口10—17（Opt10~Opt17）连接0—8个RRU，如图中RRU1…RRU8；BBU发送基带数据和C&M数据到EU和RRU，管理EU和RRU，并对接受到的数据信号进行处理；EU用于接受BBU发送过来的基带数据和C&M数据，并分发基带数据和广播C&M数据到RRU；RRU接收基带数据完成信号覆盖。
具体实施时，M根据具体厂家的BBU配置基带处理盘确定，例如一般1块时光口为Opt0-Opt2，两块时光口为Opt0-Opt5。以下详细说明各单元的实现方式：
（1）BBU：为现网（LTE通信网分布式基站）相同或兼容的LTE BBU，实现本技术方案的同时，如图1中，可通过光口与宏覆盖的其他RRU连接完成分布式宏覆盖功能，可视为扩展EU的分布式系统与宏覆盖分布式系统共站，所述宏覆盖分布式系统包括该BBU和级联的宏覆盖RRU。
宏覆盖方式中，BBU使用BBU上的光口（Opt0…OptM）和第一级RRU上的光口0（Opt0）连接，第一级RRU的光口1（Opt1）连接第二级RRU光口0（Opt0），以此类推，满配时连接6级RRU，如图1中宏覆盖RRU_1…宏覆盖RRU_6；BBU发送基带数据和C&M数据到宏覆盖RRU，管理RRU，RRU根据接受BBU发送过来的基带数据和C&M数据，完成信号的宏覆盖。
（2）EU：如图2，EU包括光口模块，下行数据链路模块，上行数据链路模块和控制模块。
EU网元的管理，采用同RRU网元的管理方式。具体实施时，可将EU网元和RRU网元都按照行标《TD-LTE数字蜂窝移动通信网Ir接口技术要求》中定义的RRU的管理方法进行管理。
光口模块，包括用于与BBU或上级EU连接的光口00，用于与下级EU连接的光口01和用于与RRU连接的光口10-17；进一步地，优选方案为，所述的光口00、01为高速光口侧，兼容9.8304G光口速率，10-17为低速光口侧，适配RRU光口速率兼容1.2288G、2.4576G、4.9152G光口速率。
下行数据链路模块，用于对光口00接收的下行数据进行I/Q和C&M广播数据解帧分离、I/Q解映射分离、I/Q压缩（分8路，分别记为I/Q压缩0…I/Q压缩7）和I/Q压缩后与C&M广播数据组帧（8路分别记为光口10组帧…光口17组帧），通过光口10-17分发到各RRU；其中也可以采用模块化方式进一步细分实现：光口00解帧模块，用于分离下行AXC基带信号和C&M广播信号，AXC基带信号分离到I/Q解映射分离模块中，C&M广播信号分离到C&M广播模块中；I/Q解映射分离模块，用于对下行AXC的基带信号分离到各光口10-17对应的I/Q压缩模块中；C&M广播数据发送到控制模块；I/Q压缩模块用于根据配置压缩比率进行I/Q数据压缩；光口组帧模块用于将I/Q压缩模块后的I/Q数据和C&M广播数据进行组帧并通过光口10-17模块输出。
上行数据链路模块，用于对光口10-17上行数据进行I/Q数据和C&M广播数据解帧分离（8路分别记为光口10解帧…光口17解帧）、I/Q解压缩（8路分别记为I/Q解压缩0…I/Q解压缩7）、I/Q映射合并和C&M数据合并，合并后的I/Q数据与合并后的C&M数据组帧通过光口00上传至上级EU或BBU；其中也可以采用模块化方式进一步细分实现：光口解帧模块用于将光口10-17接受的I/Q压缩数据和C&M数据进行分离出I/Q压缩数据和C&M数据，I/Q压缩数据输入到I/Q解压缩模块，C&M数据输入到光口10-17对应的C&M模块（采用8个C&M模块）中；I/Q解压缩模块用于根据配置压缩比率进行I/Q数据解压缩输入到I/Q映射合并模块；所述I/Q映射合并模块，用于对各光口10-17解压后的上行I/Q信号映射到对应的AXC中；来自控制模块中EU的C&M数据和光口10-17的C&M数据输入到C&M合并模块用于C&M数据合并；光口00组帧模块，用于对I/Q映射合并和C&M合并后的数据组合成标准的IR接口协议帧数据。
控制模块，用于获取C&M广播数据，完成EU网元的管理和光口模块、下行数据链路模块和上行数据链路模块的配置。C&M数据为标准的Fast C&M通道数据是基于以太网（Ethernet）的，C&M控制模块和下行数据链路模块、上行数据链路模块通过RMII接口连接后进行网络数据交互。
（3）RRU：低光口速率RRU，完成信号覆盖，可通过现有技术实现。
实施例的RRU包括基带数据处理模块，射频处理模块和控制模块成；
基带数据处理模块，用于完成C&M广播数据和下行I/Q数据分离，将下行I/Q数据的解压缩为下行基带信号，完成上行基带信号压缩和C&M数据组帧上传；
射频处理模块，用于完成下行基带信号到下行射频信号转换和发射，完成上行射频信号的接收和上行射频信号到上行基带信号的转换；
控制模块，用于获取C&M广播数据，完成RRU网元的管理和基带数据处理模块，射频处理模块的配置。
进一步地，低光口速率RRU，光口速率为1.2288G、2.4576G或4.9152G。基于上述系统，本发明实施例提出的方法包括如下基本过程：
（1）BBU通过IR接口协议识别出EU、RRU和宏覆盖RRU；
进一步地，所述BBU通过IR接口协议识别出EU、RRU和宏覆盖RRU，为采用IR协议中RRU硬件类型进行EU、RRU和宏覆盖RRU区分识别。
（2）BBU对EU和RRU分别进行配置；
进一步地，所述BBU对EU和RRU分别进行配置，为对EU进行除小区之外的参数配置和EU光口10-17对应RRU的AXC配置信息，I/Q压缩比率配置。具体实施时，可参照行标《TD-LTE数字蜂窝移动通信网Ir接口技术要求》。
（3）EU根据BBU配置，对EU的下行数据链路模块、上行数据链路模块和控制模块进行设置；
进一步地，所述EU根据BBU配置，对EU的下行数据链路模块、上行数据链路模块和控制模块进行设置，为配置I/Q解映射中AXC与光口10-17基带数据对应关系，I/Q压缩/解压缩比率，I/Q解映射中光口10-17基带数据与AXC的对应关系和对EU控制模块中RRU ID的配置。
（4）RRU根据BBU配置，对BBU基带数据经EU的下行数据链路模块下发的下行数据进行处理并通过RRU的射频处理模块输出，对接受到的上行射频信号进行数据处理转化为基带信号，发送到EU的上行数据链路模块并上传到BBU。
根据BBU配置，RRU配置基带数据处理模块、射频处理模块和控制模块。
实施例系统的工作流程如图3，以下以使用BBU光口连接一个EU，EU光口10连接一个RRU，EU转义的RRU硬件类型厂家标示为“EU2O8OR1”，RRU的RRU硬件类型厂家标示为“MINIRRU2R1”，宏覆盖RRU的RRU硬件类型厂家标示为“MACRORRU2R4”，RRU光口速率为1.2288G，使用AXC0-AXC7实现RRU天线1的一个载波，载波号为1，输出带宽为20M，输出频率为2335-2355MHz，输出功率为21dBm的单载波小区，完成室内分布式覆盖为例进行说明，具体包括如下步骤：
步骤1：BBU通过IR接口协议识别出EU、RRU和宏覆盖RRU-图3中记为101。
BBU获取EU、RRU和宏覆盖RRU通过通道建立请求上报的硬件类型解析RRU硬件类型及版本信息中硬件类型厂家标示“EU2O8OR1”对应EU，“MINIRRU2R1”对应RRU，“MACRORRU2R4”对应宏覆盖RRU。
步骤2：BBU对EU和RRU分别进行配置-图3中记为102。
BBU对EU配置包括除小区和射频部分配置之外的配置，实施例中还包括将EU光口10连接的RRU对应的AXC0-7通过I/Q数据通道配置，配置到EU中，天线号转义为RRU连接到EU上的光口10（即使用协议中天线号1表示EU上的光口10，依次类推，天线号8表示EU上的光口17），通过扩展透传协议，配置压缩比率为4。BBU对RRU配置进行正常流程配置外，通过扩展透传协议，配置上/下行压缩比率均为4；BBU对RRU配置根据压缩比率，压缩比率为4时最大支持32个AXC。
步骤3：EU配置光口模块、上/下行数据链路模块和控制模块-图3中记为103。
EU根据BBU配置信息，配置光口模块为配置光口10光口速率为1.2288G；配置下行数据链路模块，包括：配置将AXC0-7对应的I/Q数据解映射分离到对应光口10的I/Q压缩模块中、I/Q压缩模块为将I/Q数据进行4倍压缩；配置上行数据链路模块，包括：配置I/Q解压缩模块解压比率为4、I/Q映射合并模块为将解压后的I/Q数据映射到AXC0-7中；配置控制模块。
步骤4：RRU配置基带数据处理模块、射频处理模块和控制模块-图3中记为104。
RRU根据BBU配置信息，配置基带数据处理模块：配置C&M广播数据速率，配置RRU载波1对应下行数据为AXC0-7，配置下行解压比率和上行压缩比率为4；配置射频处理模块：配置输出带宽为20M，射频输出频率为2335-2355MHz，输出功率为21dBm；配置控制模块：包括配置参数信息、告警门限信息、小区信息。
步骤5：RRU获取下行基带数据完成下行覆盖-图3中记为105。
RRU获取下行基带数据完成下行覆盖，具体过程为：
BBU光口通过与EU上的光口10将RRU基带数据下发到EU，EU根据步骤3中下行数据链路模块配置进行工作，EU光口00解帧模块解帧出I/Q数据和C&M广播数据，I/Q解映射分离模块分离AXC0-7的基带数据，并传入I/Q压缩模块，I/Q压缩模块根据配置的压缩比率4对基带数据进行压缩，压缩后I/Q数据与C&M广播数据通过光口10组帧模块组帧并通过光口10下发到RRU，RRU根据步骤4的下行数据链路配置，完成I/Q 4倍解压缩，下行I/Q映射，下行信号处理转换为射频信号输出到RRU的射频处理模块完成下行覆盖。
步骤6：RRU接收上行射频信号，并进行上行信号处理为基带数据上传至BBU完成上行基带信号上传-图3中记为106。
RRU接收上行射频信号，并将上行射频信号处理为基带数据上传至BBU完成上行基带信号上传，具体过程为：
RRU通过射频处理模块接收上行信号，根据步骤4的上行数据处理配置，完成上行数据处理，上行I/Q映射，I/Q数据压缩，并通过EU光口上传到EU，EU通过光口10接收到的RRU数据分离出C&M数据和I/Q压缩数据，C&M数据与其他光口11-17的C&M数据和EU自身的C&M数据合并，I/Q解压缩模块根据配置的压缩比率4对基带数据进行解压缩，解压后I/Q数据与其他光口11-17的解压后的I/Q数据映射合并，合并后的I/Q数据与合并后的C&M数据组帧后通过光口00上传到上级EU或BBU完成上行基带信号上传。
具体实施时，步骤5和步骤6可根据实际上下行需求分别实施，并不限制执行先后顺序。
以上所述的具体实施例说明本发明，但并不限定本发明的精神范围。若对本发明的各种可能的等同改变或替换，而所有改变和替换都应属于本发明权利要求及其等同技术的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种LTE室内分布式覆盖系统，包括BBU和RRU，所述BBU为基带单元，所述RRU为远端射频单元，其特征在于：设置至少一级扩展单元EU，EU的网元管理采用同RRU的网元管理，每级EU中包括光口00和光口01；BBU上的光口和第一级EU上的光口00连接，第一级EU的光口01连接第二级EU光口00，以此类推；每个EU通过EU上的光口10—17连接0至8个RRU；BBU发送基带数据和C&M数据到EU和RRU，管理EU和RRU，并对接受到的数据信号进行处理；EU用于接受BBU发送的基带数据和C&M数据，并分发基带数据和广播C&M数据到RRU；RRU接收基带数据完成信号覆盖。
2.根据权利要求1所述LTE室内分布式覆盖系统，其特征在于：所述BBU与宏覆盖分布式系统能够共站，所述宏覆盖分布式系统包括至少一级宏覆盖RRU。
3.根据权利要求1所述LTE室内分布式覆盖系统，其特征在于：所述EU包括光口模块、下行数据链路模块、上行数据链路模块和控制模块；
光口模块，包括用于与BBU或上级EU连接的光口00，用于与下级EU连接的光口01和用于与RRU连接的光口10-17；
下行数据链路模块，用于对光口00接收的下行数据进行I/Q和C&M广播数据解帧分离、I/Q解映射分离、I/Q压缩，I/Q压缩后与C&M广播数据组帧，通过光口10-17分发到各RRU；
上行数据链路模块，用于对光口10-17上行数据进行I/Q数据和C&M广播数据分离、I/Q解压缩、I/Q映射合并和C&M数据合并，合并后的I/Q数据与合并后的C&M数据组帧通过光口00上传至上级EU或BBU；
控制模块，用于获取C&M广播数据，完成EU网元的管理和光口模块、下行数据链路模块和上行数据链路模块的配置。
4.根据权利要求3所述LTE室内分布式覆盖系统，其特征在于：所述的光口00、01为高速光口侧，兼容9.8304G光口速率，光口10-17为低速光口侧，适配RRU光口速率兼容1.2288G、2.4576G、4.9152G光口速率。
5.根据权利要求3所述LTE室内分布式覆盖系统，其特征在于：所述下行数据链路模块中的I/Q解映射分离，包括对下行AXC的基带信号分离，用于各光口10-17对应的I/Q压缩。
6.根据权利要求3所述LTE室内分布式覆盖系统，其特征在于：所述上行数据链路模块中的I/Q映射合并，包括对各光口10-17解压后的上行I/Q信号映射到对应的AXC中。
7.根据权利要求1至6所述LTE室内分布式覆盖系统实现的LTE室内分布式覆盖方法，其特征在于：包括以下步骤，
（1）BBU通过IR接口协议识别出EU、RRU和宏覆盖RRU；
（2）BBU对EU和RRU分别进行配置；
（3）EU根据BBU配置，对EU的下行数据链路模块、上行数据链路模块和控制模块进行设置；
（4）RRU根据BBU配置，对BBU基带数据经EU下行数据链路模块下发的下行数据进行处理并通过RRU的射频处理模块输出，对接受到的上行射频信号进行数据处理转化为基带信号，发送到EU的上行数据链路模块并上传到BBU。
8.根据权利要求7所述的LTE室内分布式覆盖方法，其特征在于：所述BBU通过IR接口协议识别出EU、RRU和宏覆盖RRU，是采用IR协议中RRU硬件类型进行EU、RRU和宏覆盖RRU区分识别。
9.根据权利要求7所述的LTE室内分布式覆盖方法，其特征在于：所述BBU对EU和RRU分别进行配置，是对EU进行除小区之外的参数配置和EU光口10-17对应RRU的AXC配置信息、I/Q压缩比率配置。
10.根据权利要求7所述的LTE室内分布式覆盖方法，其特征在于：所述EU根据BBU配置，对EU的下行数据链路模块、上行数据链路模块和控制模块进行设置，是配置I/Q解映射中AXC与光口10-17基带数据对应关系、I/Q压缩/解压缩比率、I/Q解映射中光口10-17基带数据与AXC的对应关系和EU控制模块中RRU ID的配置。
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