CN106604310A - 随机接入的方法、系统、基站处理单元和射频拉远模块 - Google Patents

Abstract

一种随机接入的方法，所述方法包括：在BBU中顺序选择随机接入中与天线数无关的模块，将所选择的模块加入到RRU中构成新建RRU；在BBU中删除所选择的模块构成新建BBU；在接收到新建BBU发送的配置信息后，新建RRU通过IR接口模块向新建BBU发送随机接入检测信息；新建BBU通过IR接口模块向新建RRU传输RRU处理所需的配置信息；并且在收到随机接入检测信息后，上报随机接入检测信息。本发明还公开了一种随机接入的方法，应用于随机接入的射频拉远模块和基站处理单元。应用本发明实施例后，能够降低随机接入中的接口数据传输量，进而降低随机接入传输接口所需要的数据传输带宽。

Description

随机接入的方法、系统、基站处理单元和射频拉远模块

技术领域

本申请涉及通信技术领域，更具体地，涉及随机接入的方法、系统、基站处理单元和射频拉远模块。

背景技术

在未来组网以及C-RAN技术中，基站处理单元(BBU)-射频拉远模块(RRU)间接口(CPRI)数据传输技术是未来系统组网的重要技术手段。

参见附图1，在随机接入过程中，RRU主要负责：上行随机接入信号天线接收、前端处理、A/D转换以及中频处理。BBU中针对不同的信道有不同的模块分别进行处理。随机接入过程中，BBU中的CP处理、降采样滤波、PRACH信号检测和定时估计，负责处理大量的基带数字信号处理部分。RRU通过IR接口模块发送数据至BBU。PRACH处理过程在BBU中进行。附图1中在RRU中仅显示随机接入涉及的模块，剩余其它模块并未示出；在BBU中仅显示随机接入涉及的模块，剩余其它模块并未示出。

按照常规方式，随机接入的接口数据为多个接收天线基带采样速率下的时域数据。LTE及以后技术引入了20MHz以上的带宽和多入多出(MIMO)等技术，使得单站址上的数字化射频数字流高达50Gbps以上，接口传输数据量巨大。而且随着LTE对高带宽、多天线MIMO等需求日益发展的趋势下，随机接入的接口需传输的数据量也将随之增大，这对LTE的发展将是一个严重挑战。

以LTE系统为例，在20MHz带宽下，基站侧天线配置为8天线MIMO时，BBU和RRU接口带宽计算如下：

Ir接口带宽＝30.72MHz(采样速率)×16(采样精度)×2(I/Q两路)×8(天线数)/80％(传输效率)＝9830.4Mbps

因此8天线LTE配置下，一般采用带宽为10GHz带宽的光纤传输Ir接口数据。

可见，随着天线数目和采样速率的提高，随机接入过程中需要更大的带宽。

发明内容

本发明实施例提出一种随机接入的方法，能够降低随机接入中的接口数据传输量，进而降低随机接入传输接口所需要的数据传输带宽。

本发明实施例还提出一种随机接入的系统，能够降低随机接入中的接口数据传输量，进而降低随机接入传输接口所需要的数据传输带宽。

本发明实施例的技术方案如下：

一种随机接入的方法，应用于无线接入系统，所述无线接入系统包括射频拉远模块RRU、IR接口模块和基站处理单元BBU，所述方法包括：

在BBU中顺序选择随机接入中与天线数无关的模块，将所选择的模块加入到RRU中构成新建RRU；在BBU中删除所选择的模块构成新建BBU；

在接收到新建BBU发送的配置信息后，新建RRU通过IR接口模块向新建BBU发送随机接入检测信息；

新建BBU通过IR接口模块向新建RRU传输RRU处理所需的配置信息，并且在收到随机接入检测信息后，上报随机接入检测信息。

所述选择的模块包括：去CP处理、降采样滤波、PRACH信号检测和定时估计；

所述随机接入检测信息包括：信号检测结果、定时提前量和信号功率。

一种随机接入的系统，所述系统包括射频拉远模块RRU、IR接口模块和基站处理单元BBU，所述RRU包括去CP处理、降采样滤波、PRACH信号检测和定时估计；

所述RRU，用于在接收到新建BBU发送的配置信息后，通过IR接口模块向新建BBU发送随机接入检测信息；

所述BBU，用于通过IR接口模块向新建RRU传输RRU处理所需的配置信息，在收到随机接入检测信息后，上报随机接入检测信息。

所述随机接入检测信息包括：信号检测结果、定时提前量和信号功率。

一种应用于随机接入的射频拉远模块，所述射频拉远模块RRU包括去CP处理、降采样滤波、PRACH信号检测和定时估计；

所述RRU，用于在接收到配置信息后，通过IR接口模块发送随机接入检测信息。

所述随机接入信息包括：信号检测结果、定时提前量和信号功率。

一种应用于随机接入的基站处理单元，用于通过IR接口模块传输射频拉远模块RRU处理所需的配置信息，在收到随机接入检测信息后，上报随机接入检测信息。

所述随机接入检测信息包括：信号检测结果、定时提前量和信号功率。

从上述技术方案中可以看出，在本发明实施例中在BBU中顺序选择随机接入中与天线数无关的模块，将所选择的模块加入到RRU中构成新建RRU；在BBU中删除所选择的模块构成新建BBU；在接收到新建BBU发送的配置信息后，新建RRU通过IR接口模块向新建BBU发送随机接入检测信息；新建BBU通过IR接口模块向新建RRU传输RRU处理所需的配置信息；并且在收到随机接入检测信息后，上报随机接入检测信息。在新建RRU中处理与天线数目有关的传输量较大的时域数据，接口数据由原有的基带时域数据变化为信号检测结果和定时估计结果的上报，信号检测和定时估计的传输数据量与天线数目无关，因此显著的降低了随机接入中的接口数据传输量，进而降低随机接入传输接口所需要的数据传输带宽。

附图说明

图1为BBU与RRU功能模块的常规划分示意图；

图2为随机接入的方法流程示意图；

图3为重新划分后BBU和RRU模块划分示意图；

图4为随机接入的系统结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点表达得更加清楚明白，下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

在本发明实施例中，在BBU中顺序选择随机接入中与天线数无关的模块，将所选择的模块加入到RRU中构成新建RRU；在BBU中删除所选择的模块构成新建BBU。这样，数据传输量较大的时域数据在新建RRU内部直接传输，不需要通过IR接口模块传输至新建BBU。配置信息和随机接入检测信息传输量数据量较小，且其传输数据量与天线数目无关，因此显著的降低了随机接入中的接口数据传输量，进而降低随机接入传输接口所需要的数据传输带宽。

一般情况下，RRU-BBU接口数据与上行接收天线数成正比。对于常规的BBU和RRU功能划分方式，RRU-BBU接口数据为多个接收天线的基带采样速率的时域数据。

例如：单个RRU，每个RRU支持8个天线射频单元，每个射频单元支持20MHz带宽，每上行子帧RRU与BBU之间传送的RRU-BBU比特数据量TransBitNum为：

TransBitNum＝RruNum×AntNum×AdSample×SampleBitNum

其中：RruNum是RRU数目；AntNum是天线射频单元数目；AdSample＝30720，AdSample是RRU一个子帧处理的采样点数；SampleBitNum＝32bit，SampleBitNum是每个采样点占用的bit位宽，实部虚部各16bit，总共32bit。

计算得到每上行子帧RRU-BBU接口传送的比特数为：

TransBitNum＝1*8*30720*32＝7864320bit。

为了降低接口数据的传输量，应尽量选择与天线数无关的模块作为RRU和BBU功能重新划分的依据，以达到减小RRU-BBU接口数据带宽的目的。

参见附图2为随机接入的方法流程示意图，具体包括以下步骤：

201、在BBU中顺序选择随机接入中与天线数无关的模块，将所选择的模块加入到RRU中构成新建RRU；在BBU中删除所选择的模块构成新建BBU。

参见附图1，现有的BBU中包括去CP处理、降采样滤波、PRACH信号检测和定时估计四个模块。在随机接入过程中，利用上述四个模块进行相应的处理。可以在BBU中第一个处理模块开始顺序选择与天线数无关的模块，即可以从去CP处理开始顺序选择与天线数无关的模块。其中PRACH信号检测模块和定时估计模块与天线数无关。也就是说，可以将去CP处理、降采样滤波和PRACH信号检测三个模块加入到RRU中构成新建RRU。此外，还可以将去CP处理、降采样滤波、PRACH信号检测和定时估计四个模块全部加入到RRU中构成新建RRU。

具体来说，将去CP处理、降采样滤波、PRACH信号检测和定时估计四个模块划分是RRU中。也就是说，重新划分后，去CP采样、降采样滤波、PRACH信号检测和定时估计，由BBU划分到RRU中实现。

参见附图3是重新划分后BBU和RRU模块划分示意图，在重新划分的RRU即新建RRU中不仅包括原有RRU中的模块，还包括有去CP采样、降采样滤波、PRACH信号检测和定时估计四个模块。这样，PRACH处理过程在新建RRU中进行。通过打破常规的RRU-BBU功能划分，可以有效降低RRU-BBU接口的数据传输量。在新建BBU中不再包括有去CP采样、降采样滤波、PRACH信号检测和定时估计四个模块，其它剩余模块未在图3中示出。

202、在接收到新建BBU发送的配置信息后，新建RRU通过IR接口模块向新建BBU发送随机接入检测信息；

首先，新建BBU向新建RRU发送用于处理所需的配置信息，这样新建RRU就可以依照该配置信息，在天线数据接口、前端处理、A/D转换、中频处理和所选择的模块中进行随机接入检测获得随机接入检测信息，然后通过IR接口模块向新建BBU发送随机接入检测信息。

203、新建BBU通过IR接口模块向新建RRU传输RRU处理所需的配置信息，并且在收到随机接入检测信息后，上报随机接入检测信息。

新建BBU在收到新建RRU发送的随机接入检测信息后，上报收到的随机接入检测信息。

新建RRU进一步包括有去CP采样、降采样滤波、PRACH信号检测和定时估计四个模块时，新建RRU通过IR接口模块向新建BBU发送随机接入检测信息，其中随机接入检测信息包括信号检测结果、定时提前量和信号功率。新建BBU需要通过IR接口模块向新建RRU传输RRU处理所需的配置信息；并且在在收到随机接入检测信息后，上报随机接入检测信息。

例如，单RRU接口，设定最大RA-RNTI数为4，在采用本发明的技术方案后，PRACH传输数据量：16560bit。接口需传输数据量16560bit远远小于现有技术中需传输的时域数据数据量7864320bit。

参见附图4为随机接入的系统结构示意图，具体包括新建RRU401、新建BBU402和IR接口模块403。

首先，在BBU中顺序选择随机接入中与天线数无关的模块，将所选择的模块加入到RRU中构成新建RRU401；在BBU中删除所选择的模块构成新建BBU402；

新建RRU401中除现有模块外，还可以包括有去CP处理、降采样滤波、PRACH信号检测和定时估计。

新建RRU401，用于在接收到新建BBU发送的配置信息后，通过IR接口模块403向新建BBU402发送随机接入检测信息；

新建BBU402，用于通过IR接口模块403向新建RRU401传输RRU处理所需的配置信息，在收到随机接入检测信息后，上报随机接入检测信息。

在BBU中选择的模块包括去CP处理、降采样滤波、PRACH信号检测和定时估计时，新建BBU通过IR接口模块向新建RRU发送RRU处理所需的配置信息；新建RRU通过IR接口模块向新建BBU发送随机接入检测信息。新建BBU在收到随机接入检测信息后，上报随机接入检测信息。随机接入检测信息包括：信号检测结果、定时提前量和信号功率等。

可见，RRU-BBU上行链路功能模块重新划分，相对于常规设计，直接优势是大幅度节省RRU-BBU上行链路数据传输所耗带宽。其次，RRU多天线数据传输不再受限，以较少的传输资源实现大带宽RRU和多RRU向BBU传输数据成为可能，进而为LTE高带宽、多天线MIMO、多RRU多点协作等应用场景实现提供技术支撑。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种随机接入的方法，应用于无线接入系统，所述无线接入系统包括射频拉远模块RRU、IR接口模块和基站处理单元BBU，其特征在于，所述方法包括：

在BBU中顺序选择随机接入中与天线数无关的模块，将所选择的模块加入到RRU中构成新建RRU；在BBU中删除所选择的模块构成新建BBU；

在接收到新建BBU发送的配置信息后，新建RRU通过IR接口模块向新建BBU发送随机接入检测信息；

新建BBU通过IR接口模块向新建RRU传输RRU处理所需的配置信息，并且在收到随机接入检测信息后，上报随机接入检测信息。

2.根据权利要求1所述随机接入的方法，其特征在于，所述选择的模块包括：去CP处理、降采样滤波、PRACH信号检测和定时估计；

所述随机接入检测信息包括：信号检测结果、定时提前量和信号功率。

3.一种随机接入的系统，所述系统包括射频拉远模块RRU、IR接口模块和基站处理单元BBU，其特征在于，

所述RRU包括去CP处理、降采样滤波、PRACH信号检测和定时估计；

所述RRU，用于在接收到新建BBU发送的配置信息后，通过IR接口模块向新建BBU发送随机接入检测信息；

所述BBU，用于通过IR接口模块向新建RRU传输RRU处理所需的配置信息，在收到随机接入检测信息后，上报随机接入检测信息。

4.根据权利要求3所述系统，其特征在于，

所述随机接入检测信息包括：信号检测结果、定时提前量和信号功率。

5.一种应用于随机接入的射频拉远模块，其特征在于，所述射频拉远模块RRU包括去CP处理、降采样滤波、PRACH信号检测和定时估计；

所述RRU，用于在接收到配置信息后，通过IR接口模块发送随机接入检测信息。

6.根据权利要求5所述射频拉远模块，其特征在于，

所述随机接入信息包括：信号检测结果、定时提前量和信号功率。

7.一种应用于随机接入的基站处理单元，其特征在于，用于通过IR接口模块传输射频拉远模块RRU处理所需的配置信息，在收到随机接入检测信息后，上报随机接入检测信息。

8.根据权利要求7所述基站处理单元，其特征在于，

所述随机接入检测信息包括：信号检测结果、定时提前量和信号功率。