CN106664745B - 用于减少集中式无线电接入网络（c-ran）中前传负载的方法 - Google Patents

用于减少集中式无线电接入网络（c-ran）中前传负载的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106664745B
CN106664745B CN201480081095.2A CN201480081095A CN106664745B CN 106664745 B CN106664745 B CN 106664745B CN 201480081095 A CN201480081095 A CN 201480081095A CN 106664745 B CN106664745 B CN 106664745B
Authority
CN
China
Prior art keywords
central unit
remote unit
unit
data
remote
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201480081095.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106664745A (zh
Inventor
M·博尔迪
P·吉阿诺拉
B·麦利斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Telecom Italia SpA
Original Assignee
Telecom Italia SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Telecom Italia SpA filed Critical Telecom Italia SpA
Publication of CN106664745A publication Critical patent/CN106664745A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106664745B publication Critical patent/CN106664745B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2575—Radio-over-fibre, e.g. radio frequency signal modulated onto an optical carrier
    • H04B10/25752—Optical arrangements for wireless networks
    • H04B10/25753—Distribution optical network, e.g. between a base station and a plurality of remote units
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25—Arrangements specific to fibre transmission
    • H04B10/2575—Radio-over-fibre, e.g. radio frequency signal modulated onto an optical carrier
    • H04B10/25752—Optical arrangements for wireless networks
    • H04B10/25758—Optical arrangements for wireless networks between a central unit and a single remote unit by means of an optical fibre
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2602—Signal structure
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/16—Central resource management; Negotiation of resources or communication parameters, e.g. negotiating bandwidth or QoS [Quality of Service]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices
    • H04W88/085—Access point devices with remote components
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03M—CODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M7/00—Conversion of a code where information is represented by a given sequence or number of digits to a code where the same, similar or subset of information is represented by a different sequence or number of digits
    • H03M7/30—Compression; Expansion; Suppression of unnecessary data, e.g. redundancy reduction
    • H03M7/3059—Digital compression and data reduction techniques where the original information is represented by a subset or similar information, e.g. lossy compression
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems

Abstract

提出一种在移动通信网络(100)中布置数据传输的方法，所述数据传输在用户设备(UEi)与包括中央单元(CU，CU')和与其相关联的至少一个远程单元(RUj，RU'j)的至少一个基站(BS)之间。该方法包括：在包括远程单元(RUj，RU'j)或中央单元(CU，CU')的发送侧，根据量化位数(Qj)量化(225)所述数据，及经分别包括中央单元(CU，CU')或远程单元(RUj，RU'j)的发送侧和接收侧之间的前传链路(FL)将量化数据发送到接收侧。该方法还包括，在中央单元(CU，CU')处：确定(260)所述量化位数(Qj)，其中所述确定包括根据在中央单元(CU，CU')处可用的网络信息(IAj，IB)随时间改变量化位数(Qj)，及向至少一个远程单元(RUj，RU'j)传送所确定的量化位数(Qj)。

Description

用于减少集中式无线电接入网络（C-RAN）中前传负载的方法
技术领域
本发明一般而言涉及移动通信网络——以下称为移动网络。更具体而言，本发明涉及基于“集中式无线电接入网络”(Centralized Radio Access Network，CRAN)架构——简称为CRAN系统的移动网络。
引出本发明的工作已依据授权协议n.317941-project iJOIN从欧盟第七框架计划FP7/2007-2013获得资金。
背景技术
CRAN系统通常包括一个或多个中央单元，每个中央单元连接到多个远程单元(优选地是通过相应的光纤链路)。
根据常规CRAN系统架构，在下行链路中，中央单元接收要发送到移动网络的用户设备的数据并提供数字基带信号。然后，数字基带信号从电转换为光，并经光纤链路被发送到远程单元。每个远程单元接收光学基带信号，然后光学基带信号在被天线辐射到用户设备之前，从光转换为电、被滤波、从数字转换到模拟、从基带上变频到射频并且被放大。
在基于OFDMA(“正交频分多址”)的无线电接入技术中，诸如WiMAX(“全球微波接入互操作性”)和LTE(“长期演进”) /LTE-A(“LTE-高级”)之类，数字基带信号是复合数字基带信号，即，它由在时域中叠加的用于不同用户设备的信号(或用户信号) 组成。
因此，在时域中(例如，根据“开放基站架构倡议”(OBSAI) 或“通用公共无线电接口”(CPRI)标准)，常规的CRAN系统在考虑下行链路时(经光纤链路)为每个远程单元的每个(发送)天线提供一个(光学)复合基带信号的传输，或者在考虑上行链路时(经光纤链路)为每个远程单元的每个(接收)天线提供一个(光学)复合基带信号的传输。作为其结果，当连接到给定中央单元的远程单元的数量增加时，光纤链路上的可用传输容量会迅速地变成瓶颈，此外，光纤链路上的可用传输容量也会被相对较低数量的信号饱和，尤其是当考虑新无线电接入技术所强加的增长的数据速率时，并且预期该数据速率将随着即将到来的技术(诸如“多输入多输出”(MIMO)和载波聚合技术之类)进一步增长。
一些现有技术的解决方案已经针对这些问题。
已经提出了对每个用户信号单独操作的信号处理算法(诸如“自适应波束成形”和“网络协调”算法之类)。
WO2010/075865，“A Method for adaptive distributed MobileCommunications，corresponding system and computer program product”公开了一种在蜂窝通信系统中的用户终端与包括中央单元和多个远程单元的至少一个基站之间布置信号交换的方法。该方法包括通过在至少两个远程单元处向与至少一个用户终端交换的信号应用单独的分配加权函数来经由至少两个远程单元与至少一个用户终端同时交换信号。
WO2010/075864“A Method for distributed Mobile Communications，corresponding system and computer program product”公开了一种在蜂窝通信系统中的用户终端和至少一个基站之间布置信号交换的方法。基站包括中央单元和多个远程单元。信号在中央单元和远程单元之间被交换，作为用于多个用户设备的聚合信号。所述信号在远程单元处作为各自与多个用户设备中相应的一个用户设备相关联的不同信号被处理。具体而言，WO2010/075864示出了一种基于频域传输来经光纤链路(通常被称为“前传(fronthaul)”，以便将这些链路与“回程(backhaul)”链路区分开，“回程”链路替代地将中央单元连接到移动传输网络)减少经无线电的数据的方法。这是通过在远程单元中布置IFFT/FFT模块并在频域中发送信号来实现的。
发明内容
申请人已经发现，上述解决方案不能完全满足现代技术需求。
具体而言，申请人已经发现，其中将信号处理操作委派给中央单元的常规CRAN系统受灵活性问题的影响，因为任何算法改变都可能涉及中央单元中的软件和/或硬件修改，以及受可扩展性问题的影响，因为涉及对可连接到给定中央单元的远程单元的最大数量的限制。
这些问题在依赖对每个用户信号单独进行操作的信号处理算法 (诸如“自适应波束成形”和“网络协调”算法)的CRAN系统中加剧，因为这种算法的应用要求信号处理操作在中央单元侧执行(其中用户信号仍然是单独可用的)，因此进一步增加了中央单元的负担。因此，申请人相信，为了有效地应用这种算法，应当减少在光纤链路上发送的信号的数据速率。
申请人已经发现，虽然在WO2010/075864和WO2010/075865中公开的频域传输方法允许相对于传统基于时域的方法的数据速率的相对降低，但是在光纤链路上发送的信号的数据速率应当进一步降低，以便满足增加可连接到给定中央单元的远程单元的最大数量的现代需求。
鉴于以上所述，申请人已经设计出旨在克服这些以及其它缺点的解决方案。具体而言，申请人已经设计出经前传链路提供量化数据的传输的系统和方法，所述量化数据是根据在中央单元处可用的网络信息由随时间变化的量化位数而被量化的。
根据本发明的实施例的解决方案的一个或更多个方面在独立权利要求中阐述，相同解决方案的有利特征在从属权利要求(其表述在此逐字引用作为参考)中阐述。
更特别地，根据本发明的实施例的解决方案涉及一种在移动通信网络中布置数据传输的方法，所述数据传输在用户设备与包括中央单元和与其相关联的至少一个远程单元的至少一个基站之间进行，该方法包括：
在包括远程单元或中央单元的发送侧，
根据量化位数量化所述数据，及
经分别包括中央单元或远程单元的发送侧和接收侧之间的前传链路，将量化数据发送到接收侧。
该方法还包括，在中央单元处：
确定所述量化位数，其中所述确定包括根据在中央单元处可用的网络信息随时间改变量化位数，及
向至少一个远程单元传送所确定的量化位数。
根据本发明的实施例，所述网络信息包括发送侧必须向接收侧发送的数据流量，并且确定所述量化位数，以便根据所述数据流量在至少一个远程单元的每一个之间分配前传链路的数据负载容量。
根据本发明的实施例，所述网络信息包括用户档案(user profile) 和/或服务类型。
根据本发明的实施例，所述网络信息包括发送侧必须向接收侧发送的数据流量的空间分配的指示，该方法还包括根据在中央单元处测得的至少一个参数确定数据流量的所述空间分配。
根据本发明的实施例，所述参数包括以下中的至少一个：
-“混合自动重传请求”传输的平均数量；
-“无线电链路控制”传输的平均数量；
-第一个“混合自动重传请求”传输后的平均“块错误率”；
-“信号与干扰加噪声比”。
根据本发明的实施例，所述将所述量化数据发送到接收侧包括在频域中发送所述量化数据。
根据本发明的实施例，发送侧包括至少一个远程单元并且接收侧包括中央单元。
根据本发明实施例的解决方案的另一方面涉及一种用于在移动通信网络中与用户设备交换数据的系统。所述系统包括适于与至少一个远程单元相关联的中央单元，并且中央单元被配置为：
根据在中央单元处可用的网络信息来确定量化位数，及
将所确定的量化位数传送到至少一个远程单元，以便允许至少一个远程单元根据所述量化位数来量化所述数据，并且经中央单元与至少一个远程单元之间的前传链路将量化数据发送到中央单元。
根据本发明的实施例，该系统还包括所述至少一个远程单元。
根据本发明的实施例，至少一个远程单元借助光纤链路连接到中央单元。
根据本发明的实施例，至少一个远程单元借助无线通信链路连接到中央单元。
根据本发明的实施例，所述网络信息包括至少一个远程单元必须向相关联的中央单元发送的数据流量，并且确定所述量化位数，以便根据所述数据流量在至少一个远程单元中的每一个之间分配前传链路的数据负载容量。
根据本发明的实施例，所述网络信息包括用户档案和/或服务类型。
根据本发明的实施例，所述网络信息包括至少一个远程单元必须向相关联的中央单元发送的数据流量的空间分配的指示，中央单元还被配置为根据在中央单元处测得的以下至少一个参数确定数据流量的所述空间分配：
-“混合自动重传请求”传输的平均数量；
-“无线电链路控制”传输的平均数量；
-第一个“混合自动重传请求”传输后的平均“块错误率”；
-“信号与干扰加噪声比”。
根据本发明实施例的解决方案的另一方面涉及一种计算机程序产品，其能加载到至少一个计算机的存储器中并且包括用于当计算机程序产品在计算机上运行时执行以上方法的软件代码部分。
附图说明
通过以下对本发明一些示例性和非限制性实施例的描述，本发明的这些和其它特征和优点将变得清楚。为了其更好的可理解性，应当参考附图阅读以下描述，其中：
图1示意性地示出了其中可以应用本发明的移动通信网络，及
图2A-2B示意性地示出了根据本发明的相应实施例的移动通信网络的各部分。
具体实施方式
参考附图，图1示意性地示出了其中可以应用本发明的移动通信网络(以下称为移动网络)100。
移动网络100允许数据在用户设备UEi(i＝1，2，...，I)(诸如用户设备UE1-UE5(I＝5))与一个或多个基站(诸如基站BS) 之间发送。
移动网络100例如符合3GPP LTE/LTE-高级或WiMAX标准。但是，本发明的原理一般而言适用于基于OFDM(“正交频分复用”)技术的任何移动网络，并且在应用到进一步基于MIMO (“多输入多输出”)或SC-FDMA(“单载波频分多址”)技术的移动网络时特别有利。
根据OFDM技术，要发送的数据(包括信息数据和控制数据二者)被分割成数据序列，数据序列由单独且相互正交的子载波调制，并被多路复用到包括OFDM符号的数据流或OFDM符号流中，用于传输。根据MIMO技术，多个OFDM符号流经由多个发送/接收天线被发送/接收，这在没有附加的带宽或增加的传输功率的情况下提高了通信性能。
如已知的，OFDM技术基于在时域/频域中的无线电资源分配。考虑例如3GPP LTE/LTE-高级标准，在时域中，无线电资源在每个“传输时间间隔”(TTI)被分配，每个TTI持续1ms(子帧)并且包括两个0.5ms的时隙，而在频域中，整个带宽被划分成多个 180kHz的子信道(每个子信道对应于12个相邻且等间隔的子载波，每个子载波也被称为资源元素)。包括跨越时域中的一个时隙和频域中的十二个相邻子载波的数个OFDM符号(例如，七个)的无线电资源被称为“物理资源块”(PRB)，并对应于可以分配给第i个用户设备UEi用于传输的最小无线电资源。
根据优选的非限制性的所示场景，移动网络100基于“集中式无线电接入网络”(以下称为CRAN)架构，其中每个基站BS(或移动网络100的基站中的至少一个基站)包括中央单元(诸如中央单元 CU)和与中央单元相关联(例如，耦合或连接到中央单元)的一个或多个远程单元RUj，j＝1，2，…，J，在所讨论的例子中J＝3。如图所示，中央单元CU优选地在一侧连接到远程单元RUj，例如，通过(例如，环形)光纤链路FL(也称为前传链路)并且在另一侧连接到核心网络CN(例如，通过合适的无线或有线链路，也称为回程链路)。每个远程单元RUj包括K个发送/接收天线Aj,t(k＝1，...， K，在所讨论的例子中K＝2)，用于将数据从中央单元CU发送到多个用户设备UEi(并由此发送到多个远程单元RUj)或者说下行链路传输，并且用于将数据从多个用户设备UEi(并由此从多个远程单元RUj)发送到中央单元CU或者说上行链路传输。
在下面的描述中，将仅参考上行链路传输，本发明主要但不是严格地意在用于上行链路传输。
而且，在下文中，为了讨论实际的场景，将示例性地参考 CRAN架构，其中基带功能在中央单元CU和远程单元RUj之间被分配。在WO2010/075864中充分讨论的这种CRAN架构现在是本领域中众所周知的，因此在下文中将仅介绍并讨论对理解本发明来说严格必要的相关方面(相反，一些其它方面将为了简洁而有意省略)。
具体地，现在参考图2A，其示意性地示出了根据本发明第一实施例的中央CU和远程RUj(例如，RU1-RU3)单元的一些相关模块，信道估计(模块230)、频域均衡(模块235)、“离散傅立叶逆变换”(IDFT)预编码(模块240)、软解调(即，符号到位的解映射)(模块245)、信道解码(模块250)以及更高层协议功能(模块255)(诸如“非接入层”(NAS)、“无线电资源控制” (RRC)、“无线电链路控制”(RLC)和“介质访问控制” (MAC)层之类)在中央单元CU中执行，而滤波(模块205)、射频处理和模数转换(模块210)、“循环前缀”(CP)去除和“快速傅立叶变换”(FFT)(模块215)、资源元素解映射(模块220) 和量化(模块225)在每个远程单元RUj中执行，但是，不排除其中在中央单元CU中提供解映射模块220的实施例。
如应当理解的，术语“模块”在本文中意在考虑硬件或软件实现。因此，在软件实现的情况下，每个模块意在作为对应的操作步骤，例如，由包括在计算机程序中并且当该程序在计算机上运行时被执行的合适的代码装置实现。
在以适当的量化位数量化之后，对应的(OFDM)信号(或量化信号)在电光转换(未示出)之后经光纤链路FL被发送，该对应的 (OFDM)信号(或量化信号)在每个远程单元RUj侧包括来自属于 /关于该远程单元RUj的每个用户设备UEi的(OFDM)信号(在频域中被分离)。借助经前传链路(即，在所讨论的例子中的光纤链路 FL)的频域传输，相对于其中时域传输经前传链路而发生的传统 CRAN架构，整体吞吐量显著降低。
根据本发明，另外(如本文通过例子假设的)或者替代经前传链路的频域传输，用于每个远程单元RUj的每个量化模块220的(即，将被用于量化的)量化位数(以下称为量化位数Qj)由量化控制模块260控制。
优选地位于中央单元CU中的量化控制模块260被配置为接收来自与相应远程单元RUj“相关联”的每个信道解码模块250的控制信息(或网络信息IAj)和/或来自NAS/RRC/RLC/MAC层的控制信息 (或网络信息IB)，并且根据这种网络信息(并且根据如下文讨论的对应准则)向相应远程单元RUj的量化模块225提供量化位数Qj，如应当理解的，作为替代，量化控制模块260可被配置为提供量化位数Qj的指示，在这种情况下，量化位数Qj可以代替地在其它地方(例如，直接在每个远程单元RUj的量化模块225中)计算。
网络信息IA1-IA3可以包括例如远程单元RUj必须发送到相关联的中央单元CU的数据流量(以及，优选地，其空间分配)的指示 (例如，由在中央单元CU侧测得的一个或多个参数提供)，而网络信息IB可以包括例如来自NAS层的用户档案和/或服务类型(以及由“QoS类标识符”(QCI)定义的相关联的“服务质量”(QoS) 类))的指示。
在本文所考虑的有利场景中，其中来自属于/关于给定远程单元 RUj的各个用户设备UEi的信号在频域中被分离(并且被发送)，量化控制可以基于每个用户来执行——并且为了实现此目的，优选地为每个远程单元RUj在每个子帧(即，每1ms)提供由位于中央单元 CU(未示出)中的调度器单元调度的资源分配。因此，虽然为了方便起见，参考IB缺少任何索引，但是信息IB可以优选地包括与不同远程单元RUj的不同用户设备UEi有关的信息。
因此，本发明引入在前传链路上发送的信号的可变量化，以便利用系统/用户性能与前传链路FL上的吞吐量负载之间的不同权衡。特别地，根据考虑了网络负载、系统和/或用户状况和/或配置以及其他的一个或更多个准则，量化位数Qi被动态地改变/更新/调整。
在不失一般性的情况下，将在下面简要地介绍和讨论一些相关准则(基于上面的网络信息IAj、IB)，应当理解，依赖于具体的设计选项，以下准则(或者其至少一部分)可以彼此附加地或替代地被采用，以及作为为了简明而未在本文考虑的其它合适准则的附加或替代而被采用：
a)基于每个远程单元的调整
根据这种准则，对于所有连接的远程单元RUj，量化位数Qi的调整由中央单元CU共同控制，从而使得能够根据所服务的数据流量的等级，在不同的远程单元RUj之间平衡/分配所指派的前传(数据负载)容量或向每个远程单元RUj指派更多(或更少)的前传容量。这避免了前传拥塞，即，当前传容量不足以传输由连接到中央单元 CU的远程单元RUj组经无线电接口递送的聚合数据流量时出现的不期望的情况。为了避免这种情况，有必要通过考虑所有远程单元RUj都向被服务的用户设备UEi提供最大理论数据吞吐量的最坏情况来设计前传带宽。但是，考虑到可以由上一代无线通信网络提供的非常大的数据吞吐量，以及具有非常大数量的远程单元RUj的场景是可能的，因此基于峰值情况的前传设计会是代价非常高的。因此，通过根据本发明调整量化位数Qi，优选地连同以低于峰值情况的预定义的拥塞概率为特征的前传容量，前传拥塞的影响被强烈地限制。
b)基于每个用户的半静态调整
根据这种准则，根据用户档案(并且因此根据网络信息IB)来执行量化位数Qi的调整。例如，较大的量化位数Qi可用于高类别用户(例如，黄金用户)，而较小的量化位数Qi可用于低类别用户 (例如，银/铜用户)。附加地或作为替代，根据用户正在利用的服务类型(并且因此仍然根据网络信息IB)来执行量化位数Qi的调整。例如，容忍延迟的后台服务(例如，邮件递送)可以与较小的量化位数Qi相关联，而实时服务(例如，视频/音频呼叫)可以与较大的量化位数Qi相关联。
c)基于每个用户的动态调整
用于不同远程单元RUj的量化位数Qi可以按联合的方式动态地被选择，以便平衡由不同远程单元RUj生成的前传负载，或者动态地采用数据流量的空间分配。例如，可以采用由服务于少量用户设备 UEi的第j个远程单元RUj生成的小前传负载，以便增加服务于忙热点流量的另一个远程单元RUj的量化位数Qj。在这种情况下，指派到给定用户信号的量化位数Qj可以与由中央单元CU测得的具体参数相关，从而提供数据流量的空间分配的指示。优选地，虽然不是必需，这种参数可以包括以下之间的一个或多个：
·“混合自动重传请求”(H-ARQ)传输的平均数量；
·“无线电链路控制”重传的平均数量；
·第一个H-ARQ传输之后的“块错误率”(例如，在合适的时间窗口上求平均)；及
·测得的“信号与干扰加噪声比”(SINR)，例如，对于处于非常好信道条件的用户(即，靠近经历高SINR的远程单元RUj的用户设备UEi)，可以减少量化位数Qi。
借助本发明，实现了传输资源在中央单元CU和远程单元RUj之间的更高效使用，这允许增加可以由给定光纤链路FL或通过其它前传链路技术(例如微波或毫米波)连接的远程单元RUj的最大数量。
如应当容易理解的，在不影响本发明的原理的情况下，可以以其它方式在中央单元CU与远程单元RUj之间划分物理层功能。
在这方面，图2B示意性地示出了根据本发明第二实施例的中央单元CU'和远程单元RU'j(例如，RU'1-RU'3)的一些相关模块。在这个实施例中，滤波(模块205)、射频处理和模数转换(模块 210)、“循环前缀”(CP)去除和“快速傅立叶变换”(FFT) (模块215)、资源元素解映射(模块220)、信道估计(模块 230)、频域均衡(模块235)、“离散傅立叶逆变换”(IDFT)预编码(模块240)、软解调(即，符号到位的解映射)(模块245) 和量化(模块225)在每个远程单元RU'j中(优选地以这个次序) 执行，而信道解码(模块250)和更高层协议功能(诸如“非接入层” (NAS)、“无线电资源控制”(RRC)、“无线电链路控制” (RLC)和“介质访问控制”(MAC)层(模块255)之类)仍然在中央单元CU'中执行。
因此，相对于先前的实施例，在通过依赖于信息IAj、IB的适当量化位数Qi量化(量化模块225)之后，来自软解调模块245的基于 LLR(“对数似然比”)的位估计，或者软比特，经前传链路被发送，应当理解，关于量化位数Qi和信息IAj、IB的所有上述考虑也适用于本实施例。
所提出的CRAN架构相对于现有技术解决方案在经前传链路发送的信号的吞吐量减少方面提供了显著的优点，以下数值例与常规时域传输相比较地示出了频域传送和借助根据本发明的量化位数的控制的频率传输。
就所涉及的时域传输而言，考虑SC-FDMA信号的特性，可以获得用于经光纤链路传输一个LTE载波的前传容量的估计。在20MHz LTE小区的情况下，以30.72MHz的频率对FFT模块的输入端的信号进行采样。该信号通常按因子二过采样，使得经光纤链路发送的信号的采样频率fs为61.44Mbit/s。此外，当考虑MIMO 1×2天线配置 (即，在远程单元侧有K＝2个天线并且在用户设备侧有一个天线) 时必须发送两个信号。最后，假设提供了SC-FDMA信号的P个分量(通常，在同相和正交分量的情况下，P＝2)，并且其量化通常通过使用固定数量的量化位Q来执行(通常Q＝10，使得由量化引起的块错误率或吞吐量的性能降级相对于非量化信号是可忽略的)，由一个20MHz LTE小区生成的经光纤链路的吞吐量可以被如下估计：
K*fs*P*Q，
在所讨论的例子中，其等于2.46Gbit/s。这个估计并非有意地既不考虑由使用用于保护信息的线路代码引入的开销也不考虑由可能的控制信令生成的开销，这个估计显示，当考虑大量远程单元连接到中央单元的场景、或具有大量天线的MIMO配置、亦或多RAT(“无线电接入技术”)场景时，前传链路会变成潜在的瓶颈。
就所涉及的根据图2A的物理层分割的频域传输而言，经前传链路的吞吐量的估计可以如下计算：
P*Nsub*K*Q*l/Ts
其中
Q是量化位数，
Ts是OFDM符号持续时间(对于LTE系统是66.6ms)，
Nsub是经调制的OFDM子载波的数量
考虑20MHz LTE载波(Nsub＝1200)、版本10MIMO传输 (即，双码字传输，其中K＝2)并且Q＝10的情况，吞吐量等于 720Mbit/s。与常规时域传输相比，前传负载的减少来自于以下事实：仅表示开销(例如，循环前缀、在频带边缘处的空子载波)的一些辅助信息不需要经前传链路发送。
就所涉及的根据图2B的具有量化位数Qj控制的物理层分割的频域传输而言，经前传链路的吞吐量的估计可以如下计算：
Nsub*Nbit*K*Qj*l/Ts
其中
Qj是量化位数(根据本发明进行调整)，
Ts是OFDM符号持续时间(对于LTE系统是66.6ms)，
Nsub是经调制的OFDM子载波的数量，及
Nbit是由每个OFDM子载波携带的位数。
考虑20MHz LTE载波(Nsub＝1200)、版本10MIMO传输(即，双码字传输，其中K＝2)、64-QAM调制(Nbit＝6)和Qj的典型值Qj＝3(因为申请人通过实验发现，借助本发明，量化位数Qj通常在1和5位之间的范围内)的情况，吞吐量等于648Mbit/s(其低于没有量化控制的频域传输，并且对应于与常规的SC-FDMA信号的时域传输相比超过3倍的压缩因子)。
必须指出的是，上文讨论的用于上行链路(即，其中远程单元充当发送侧并且中央单元充当接收侧)的系统概念和调整机制还可以应用于下行链路(即，其中中央单元充当发送侧并且远程单元充当接收侧)。在下行链路情况下，IDFT模块可以布置在远程单元中，并且由中央单元在频域中向远程单元发送量化信号。在下行链路情况下，基于每个远程单元的调整过程或基于每个用户的半静态调整可以采用为上行链路定义的相同度量(例如，远程单元负载、用户类别、服务类型等)。相反，在基于每个用户的动态调整机制的情况下，要用于调整过程的无线电质量度量可以是由用户设备报告的信道质量度量，诸如用于H-ARQ传输的确认位(ACK/NACK)或“信道质量指示符”(CQI)之类。优选地，出于不同的原因，在上行链路和下行链路情况下，量化位数都在中央单元侧确定并传送到远程单元。实际上，如在上面讨论的上行链路情况下，量化位数被远程单元用来执行量化，而在下行链路情况下，优选地向远程单元通知关于量化位数(用于在中央单元侧的量化)的信息用于进一步的信号处理。
自然，为了满足本地和特殊需求，本领域技术人员可以对上述解决方案应用许多逻辑和/或物理修改和变更。更具体而言，虽然已参考其优选实施例以一定程度的特定性描述了本发明，但是应当理解，在形式和细节上的各种省略、替换和改变以及其它实施例都是可能的。特别地，本发明的不同实施例甚至可以在没有前面描述中阐述的具体细节的情况下实践，具体细节是为了提供对其更彻底的理解；相反，众所周知的特征可能已经被省略或简化，以便不以不必要的细节阻碍本描述。而且，明确意指的是，结合本发明的任何公开的实施例描述的具体元件和/或方法步骤可以作为一般设计选择而结合到任何其它实施例中。
更具体而言，根据本发明的实施例的解决方案有助于通过等效方法(通过使用类似的步骤、去除一些不必需的步骤、或者添加另外的可选步骤)来实现；而且，可以按不同的次序，并发地或以交织方式 (至少部分地)执行步骤。
虽然在本描述中明确地引用导频符号以及主和辅同步符号，但是这不应当被限制性地解释。实际上，可以在远程单元中本地生成具有持久特性的其它控制信号或信道。
此外，如果移动网络具有不同的结构或包括等效部件，或者其具有其它操作特征，则适用类似的考虑。在任何情况下，其任何部件可以被分离成数个元件，或者两个或更多个部件可以组合成单个元件；此外，每个部件可以被复制，用于支持对应操作的并行执行。还应当指出的是，不同部件之间的任何交互一般不需要是持续的(除非另有说明)，并且它既可以是直接的也可以通过一个或多个中间体是间接的。
而且，虽然明确地引用基于LTE标准的移动网络，但是应当理解，申请人的意图不限于任何特定移动网络架构或协议的实现。
而且，虽然在本描述中明确地引用光纤链路，但是这不应当被限制性地解释。实际上，本发明的原理还可以应用于其中前传链路通过无线链路而不是光纤链路被管理的场景。
最后，该方法也可以容易地应用于不同于基于OFDMA的系统的系统。仅作为例子，在基于CDMA(“码分多址”)技术的系统 (诸如3GPP UMTS/HSDPA系统之类)的情况下，上述本发明的原理可以借助简单的修改来应用。例如，根据本发明的教导，本领域技术人员可以操作以便在远程单元中执行扩展和加扰操作，由此使得可以在前传链路中将不同的用户信号作为分开的信号发送。这将允许仅发送实际被分配用于传输的用户的信号，清楚的优点是前传链路上的传输速率将变得与无线电接口上的实际负载成比例。这转而将允许在连接到相同前传网络的远程单元之间执行统计多路复用/负载平衡。

Claims (13)

1.一种在移动通信网络(100)中布置数据传输的方法，所述数据传输在用户设备(UEi)与包括中央单元(CU，CU′)和与中央单元相关联的至少一个远程单元(RUj，RU′j)的至少一个基站(BS)之间进行，该方法包括：
在包括远程单元(RUj，RU′j)或中央单元(CU，CU′)的发送侧，
根据量化位数(Qj)量化(225)所述数据，及
经分别包括中央单元(CU，CU′)或远程单元(RUj，RU′j)的发送侧和接收侧之间的前传链路(FL)，将量化数据发送到接收侧，
其特征在于
在中央单元(CU，CU′)处：
确定(260)所述量化位数(Qj)，其中所述确定包括根据在中央单元(CU，CU′)处能获得的网络信息(IAj，IB)随时间改变量化位数(Qj)，及
向至少一个远程单元(RUj，RU′j)传送所确定的量化位数(Qj)，
其中所述网络信息(IAj，IB)包括用户档案和/或服务类型。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述网络信息(IAj，IB)包括发送侧必须向接收侧发送的数据流量，并且其中确定所述量化位数(Qj)，以便根据所述数据流量在至少一个远程单元(RUj，RU′j)的每一个之间分配前传链路(FL)的数据负载容量。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述网络信息(IAj，IB)包括发送侧必须向接收侧发送的数据流量的空间分配的指示，该方法还包括根据在中央单元(CU，CU′)处测得的至少一个参数确定数据流量的所述空间分配。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述参数包括以下中的至少一个：
-“混合自动重传请求”传输的平均数量；
-“无线电链路控制”传输的平均数量；
-第一个“混合自动重传请求”传输后的平均“块错误率”；
-“信号与干扰加噪声比”。
5.如前述权利要求中任意一项所述的方法，其中所述将所述量化数据发送到接收侧包括在频域中发送所述量化数据。
6.如权利要求1至4中任意一项所述的方法，其中发送侧包括至少一个远程单元(RUj，RU′j)并且接收侧包括中央单元(CU，CU′)。
7.一种用于在移动通信网络(100)中与用户设备(UEi)交换数据的系统(BS，CU，CU′，RUj，RU′j)，所述系统(BS，CU，CU′，RUj，RU′j)包括适于与至少一个远程单元(RUj，RU′j)相关联的中央单元(CU，CU′)，中央单元(CU，CU′)被配置为
根据在中央单元(CU，CU′)处能获得的网络信息(IAj，IB)确定量化位数(Qj)，及
将所确定的量化位数(Qj)传送到至少一个远程单元(RUj，RU′j)，以便允许至少一个远程单元(RUj，RU′j)根据所述量化位数(Qj)来量化(220)所述数据，并且经中央单元(CU，CU′)与至少一个远程单元(RUj，RU′j)之间的前传链路(FL)将量化数据发送到中央单元(CU，CU′)，
其中所述网络信息(IAj，IB)包括用户档案和/或服务类型。
8.如权利要求7所述的系统(BS，CU，CU′，RUj，RU′j)，还包括所述至少一个远程单元(RUj，RU′j)。
9.如权利要求8所述的系统(BS，CU，CU′，RUj，RU′j)，其中至少一个远程单元(RUj，RU′j)借助光纤链路(FL)连接到中央单元(CU，CU′)。
10.如权利要求8所述的系统(BS，CU，CU′，RUj，RUj)，其中至少一个远程单元(RUj，RU′j)借助无线通信链路连接到中央单元(CU，CU′)。
11.如权利要求8至10中任意一项所述的系统(BS，CU，CU′，RUj，RUj)，其中所述网络信息(IAj，IB)包括至少一个远程单元(RUj，RU′j)必须向相关联的中央单元(CU，CU′)发送的数据流量，并且其中确定所述量化位数(Qj)，以便根据所述数据流量在至少一个远程单元(RUj，RU′j)中的每一个之间分配前传链路(FL)的数据负载容量。
12.如权利要求8至10中任意一项所述的系统(BS，CU，CU′，RUj，RUj)，其中所述网络信息(IAj，IB)包括至少一个远程单元(RUj，RU′j)必须向相关联的中央单元(CU，CU′)发送的数据流量的空间分配的指示，中央单元(CU，CU′)还被配置为根据在中央单元(CU，CU′)处测得的以下至少一个参数确定数据流量的所述空间分配：
-“混合自动重传请求”传输的平均数量；
- “无线电链路控制”传输的平均数量；
-第一个“混合自动重传请求”传输后的平均“块错误率”；
-“信号与干扰加噪声比”。
13.一种其上存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序在由处理器执行时，使所述处理器执行如权利要求1至6中任意一项所述的方法。
CN201480081095.2A 2014-06-23 2014-06-23 用于减少集中式无线电接入网络（c-ran）中前传负载的方法 Active CN106664745B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2014/063137 WO2015197104A1 (en) 2014-06-23 2014-06-23 Method for reducing fronthaul load in centralized radio access networks (c-ran)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106664745A CN106664745A (zh) 2017-05-10
CN106664745B true CN106664745B (zh) 2020-03-03

Family

ID=51298708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480081095.2A Active CN106664745B (zh) 2014-06-23 2014-06-23 用于减少集中式无线电接入网络（c-ran）中前传负载的方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10334478B2 (zh)
EP (1) EP3158824B1 (zh)
CN (1) CN106664745B (zh)
WO (1) WO2015197104A1 (zh)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106538027B (zh) * 2014-07-11 2019-11-05 Lg 电子株式会社 无线通信系统中在非许可频谱中发送wi-fi信号的方法和装置
WO2017070635A1 (en) 2015-10-22 2017-04-27 Phluido, Inc. Virtualization and orchestration of a radio access network
US10757607B2 (en) * 2016-03-10 2020-08-25 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Apparatus and method of controlling utilization of a fronthaul link in a wireless communication network
US10080215B2 (en) * 2016-08-05 2018-09-18 Nokia Technologies Oy Transportation of user plane data across a split fronthaul interface
EP3510832B1 (en) 2016-09-06 2023-08-16 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (PUBL) Resource configuration of wireless devices
US10879941B2 (en) 2016-09-06 2020-12-29 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Methods and devices for determination of beamforming information
US10524273B2 (en) 2016-09-06 2019-12-31 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Resource configuration of wireless devices
EP4009693A1 (en) 2016-10-26 2022-06-08 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) 5g congestion control
EP3542487A1 (en) * 2016-11-16 2019-09-25 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (PUBL) Methods and devices for adapting load on a fronthaul network
WO2018095523A1 (en) * 2016-11-23 2018-05-31 Huawei Technologies Co., Ltd. A network device and a baseband unit for a telecommunication system
IT201700055080A1 (it) * 2017-05-22 2018-11-22 Teko Telecom S R L Sistema di comunicazione wireless e relativo metodo per il trattamento di dati fronthaul di uplink
IT201700073442A1 (it) * 2017-06-30 2018-12-30 Telecom Italia Spa Controllo di congestione del fronthaul in una rete di comunicazione mobile
WO2019015758A1 (en) 2017-07-20 2019-01-24 Nokia Solutions And Networks Oy TREATMENT AND TRANSPORT OF FRONTHAUL COMMUNICATIONS
CN109548037B (zh) * 2017-08-01 2020-09-11 中国移动通信有限公司研究院 一种控制方法、分布式单元、集中单元及存储介质
GB2567490B (en) * 2017-10-16 2021-08-11 Samsung Electronics Co Ltd Improvements in and relating to fronthaul interfaces in telecommunication networks
US10637540B2 (en) 2018-01-22 2020-04-28 At&T Intellectual Property I, L.P. Compression of radio signals with adaptive mapping
EP3769570A1 (en) * 2018-03-20 2021-01-27 Nokia Technologies Oy Apparatus, method and computer program
US11627497B2 (en) 2018-09-04 2023-04-11 Commscope Technologies Llc Front-haul rate reduction for use in a centralized radio access network
EP3957097B1 (en) * 2019-06-11 2023-10-18 British Telecommunications public limited company Fronthaul physical layer split in a cellular telecommunications network
KR20210046486A (ko) 2019-10-18 2021-04-28 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 프론트홀 전송을 위한 장치 및 방법
TWI701956B (zh) 2019-11-22 2020-08-11 明泰科技股份有限公司 第五代無線通信的通道負載預調整系統
KR20220063468A (ko) * 2020-11-10 2022-05-17 한국전자통신연구원 모바일 융합 광전송 네트워크를 위한 기능 분할 구조 및 이를 이용한 셀 간 협력 기술 제공 방법
TWI817231B (zh) 2020-11-10 2023-10-01 鴻齡科技股份有限公司 雲無線接入網路中上行訊號處理方法及系統
US11949426B2 (en) 2020-12-16 2024-04-02 Qualcomm Incorporated Configurable analog-to-digital conversion parameters
US11337100B1 (en) * 2021-02-25 2022-05-17 Nokia Solutions And Networks Oy Transfer of channel estimate in radio access network

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103052176A (zh) * 2011-10-13 2013-04-17 美国博通公司 分离式架构射频拉远
CN103370881A (zh) * 2011-02-11 2013-10-23 阿尔卡特朗讯 用于信号压缩和解压缩的方法和装置
CN103532895A (zh) * 2012-07-03 2014-01-22 上海贝尔股份有限公司 一种用于在频率上压缩多载波调制信号的方法及装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2893468A1 (fr) * 2005-11-17 2007-05-18 France Telecom Codage d'information pour voie de retour d'un systeme radio-mobile
WO2010059816A1 (en) * 2008-11-20 2010-05-27 Board Of Regents, The University Of Texas System Interference management and decentralized channel access schemes in hotspot-aided cellular networks
EP2374219B1 (en) 2008-12-30 2018-04-04 Telecom Italia S.p.A. A method for distributed mobile communications, corresponding system and computer program product
ES2657217T3 (es) 2008-12-30 2018-03-02 Telecom Italia S.P.A. Procedimiento para comunicaciones móviles distribuidas adaptativas, sistema correspondiente y producto de programa informático
JP5237214B2 (ja) * 2009-07-15 2013-07-17 株式会社日立製作所 送信装置、受信装置、または無線通信の処理方法
CN103348645B (zh) * 2011-09-30 2017-03-29 华为技术有限公司 上行基带信号压缩方法、解压缩方法、装置和系统
WO2013113351A1 (en) * 2012-01-30 2013-08-08 Nokia Siemens Networks Oy Processing a signal in station apparatus
CN103634273A (zh) * 2012-08-21 2014-03-12 电信科学技术研究院 数据压缩发送及解压缩方法和设备
CN104718795B (zh) * 2012-10-19 2018-05-29 日本电信电话株式会社 分散式无线通信基站系统、信号处理装置、无线装置和分散式无线通信基站系统的执行方法
WO2014076004A2 (en) * 2012-11-16 2014-05-22 Telefonica, S.A. Method and system for lossless compression and decompression of baseband digital signals in distributed lte-advanced radio access networks
EP2946538B1 (en) * 2013-01-16 2018-03-07 Telefonaktiebolaget LM Ericsson (publ) Compression and de-compression of complex valued ofdm data for a radio base station
JP5999799B2 (ja) * 2013-01-25 2016-09-28 ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド ジョイント信号処理における圧縮転送中継方式のためのシステムおよび方法
US9380466B2 (en) * 2013-02-07 2016-06-28 Commscope Technologies Llc Radio access networks
US9936470B2 (en) * 2013-02-07 2018-04-03 Commscope Technologies Llc Radio access networks
US9414399B2 (en) * 2013-02-07 2016-08-09 Commscope Technologies Llc Radio access networks
CN105027461B (zh) * 2013-03-29 2019-06-28 英特尔Ip公司 用于多用户多输入多输出(mu-mimo)的正交波束成形
CN105324949B (zh) * 2013-05-29 2018-05-29 凯迪迪爱通信技术有限公司 基站系统及通信装置
CN105723771B (zh) * 2013-09-06 2020-07-21 华为技术有限公司 在无线通信系统中调度和/或静默无线电资源的方法
US9215297B2 (en) * 2013-10-30 2015-12-15 Broadcom Corporation Efficient signal compression format schemes
WO2015081277A1 (en) * 2013-11-27 2015-06-04 Futurewei Technologies, Inc. Method and apparatus for downlink transmission in a cloud radio access network
EP2905934B1 (en) * 2014-02-07 2018-05-30 Vodafone GmbH Mobile telecommunication system using soft-information dequantizer
CN106797641B (zh) * 2014-06-09 2021-07-16 艾尔瓦纳有限合伙公司 在无线电接入网络中调度相同的资源
EP3192324B1 (en) * 2014-09-10 2020-04-22 Intel IP Corporation Modified architecture for cloud radio access networks and approach for compression of front-haul data

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103370881A (zh) * 2011-02-11 2013-10-23 阿尔卡特朗讯 用于信号压缩和解压缩的方法和装置
CN103052176A (zh) * 2011-10-13 2013-04-17 美国博通公司 分离式架构射频拉远
CN103532895A (zh) * 2012-07-03 2014-01-22 上海贝尔股份有限公司 一种用于在频率上压缩多载波调制信号的方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP3158824A1 (en) 2017-04-26
US20170164236A1 (en) 2017-06-08
US10334478B2 (en) 2019-06-25
EP3158824B1 (en) 2018-03-21
WO2015197104A1 (en) 2015-12-30
CN106664745A (zh) 2017-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106664745B (zh) 用于减少集中式无线电接入网络（c-ran）中前传负载的方法
US11838242B2 (en) Aperiodic triggering of channel quality information using physical downlink control channel
US8868122B2 (en) User apparatus, base station apparatus and communication control method
US9681460B2 (en) Wireless communication system, base station apparatus and mobile station apparatus
US8725186B2 (en) Base station apparatus, user equipment and precoding method
WO2015107818A1 (ja) 無線基地局、ユーザ端末、無線通信方法、及び無線通信システム
Li et al. Enabling flexible link capacity for eCPRI-based fronthaul with load-adaptive quantization resolution
CN106576327B (zh) 用于动态地减少基站和多个远程无线电单元之间的前传载荷的方法
Kakishima et al. Experimental evaluation on throughput performance of asymmetric carrier aggregation in LTE-Advanced
Loshakov et al. Adaptive control signal parameters in LTE technology with MIMO
JP2018191321A (ja) 無線基地局及びユーザ端末

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant