CN107925471A - 具有分布式基站功能的电信系统 - Google Patents

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Abstract

公开了电信系统(例如分布式天线系统)中的分布式基站功能的示例。在一些方面，电信系统可包括具有电路系统的接口，该电路系统被配置为与一个或多个基站实体、基站组件(诸如基带单元或远程无线电头)或核心网络实体通信。电信系统还可包括位于区域中以向终端设备提供无线覆盖的无线电单元。电信系统还可包括通信地耦合在接口和无线电单元之间的头端单元。电信系统中的一个或多个设备可包括低层处理模块。在一些方面，低层处理模块可执行辅助eNodeB的功能，诸如(但不限于)无线电传输层处理。在附加或替代方面，低层处理模块可执行在上行链路物理层处理和下行链路物理层处理之间拆分和/或在辅助物理层处理和主物理层处理之间拆分的物理层处理。

Description

具有分布式基站功能的电信系统
对相关申请的交叉引用
本文要求于2015年7月16日提交的标题为“Repeater with Distributed BaseStation Physical Layer Processing”的美国临时申请序列No.62/193,338以及于2015年6月16日提交的标题为“Increasing Distributed Antenna System Capacity usingSecondary eNodeB Functionality”的美国临时申请序列No.62/180,131的优先权，这两个申请的内容通过引用被结合于此。
技术领域
本公开涉及电信，并且特别地(尽管不一定完全地)涉及具有分布式基站功能的电信系统。
背景技术
电信系统的示例可以包括分布式天线系统(“DAS”)、中继器或无线电接入网络。电信系统可以通信地耦合到基站，诸如(但不限于)符合长期演进(“LTE”)标准的eNodeB。
电信系统可以用于在多种多样的环境中提供无线通信覆盖，特别是在诸如办公楼、会议厅、机场、体育场等的大型结构中。例如，DAS可以包括通信地耦合到一个或多个基站的一个或多个头端单元(例如，主单元)。DAS还可以包括通信地耦合到头端单元的多个无线电单元。每个可以包括一个或多个收发器和天线的无线电单元可以跨覆盖区域分布。无线电单元可以将来自基站的下行链路信号发送到由无线电单元服务的覆盖区域中的移动电话或其它终端设备。无线电单元也可以接收来自终端设备的上行链路信号，并将上行链路信号发送到头端单元。
DAS或其它电信系统可以使用开放系统互连模型(“OSI模型”)来实现，该模型是特征化和标准化电信系统的通信功能而不考虑它们的底层内部结构和技术的概念模型。OSI模型通过将通信系统划分为抽象层来允许各种通信系统的互操作性。每一层服务于上面的层并且由下面的层服务。例如，物理层可能是OSI模型中的最低层。物理层中的处理可以包括定义两个设备之间的物理连接，包括传输介质、信号时序、传输模式等。
发明内容
公开了电信系统(例如，分布式天线系统)中的分布式基站功能的示例。在一些方面，电信系统可以包括具有电路系统的接口，该电路系统被配置为与一个或多个基站实体、基站组件或核心网络实体通信。电信系统还可以包括位于区域中以便向终端设备提供无线覆盖的无线电单元。电信系统还可以包括通信地耦合在接口和无线电单元之间的头端单元。电信系统中的一个或多个设备可以包括低层处理模块。在一些方面，低层处理模块可以执行辅助eNodeB的功能，诸如(但不限于)无线电传输层处理。在附加的或替代的方面，低层处理模块可以执行在上行链路物理层处理和下行链路物理层处理之间拆分的和/或在辅助物理层处理和主物理层处理之间拆分的物理层处理。
在附图和下面的描述中阐述了一个或多个方面和示例的细节。其它特征和方面将从描述、附图和权利要求中变得显而易见。
附图说明
图1是绘出根据本公开的一个方面的包括用于分布基站功能的具有低层处理模块的分布式天线系统(“DAS”)的电信系统的示例的框图。
图2是逻辑上绘出根据本公开的一个方面的被集成到DAS中的基站功能(诸如辅助eNodeB(“SeNB”)功能)的示例的框图。
图3是逻辑上绘出根据本公开的一个方面的可以被集成到DAS中(例如，在头端单元、聚合单元和/或无线电单元中)并且具有S1功能的SeNB模块的示例的框图。
图4是逻辑上绘出根据本公开的一个方面的可以被集成到DAS中并且可以在没有S1功能的情况下被实现的SeNB模块的示例的框图。
图5是绘出根据本公开的一个方面的包括分布式物理(“PHY”)层功能的中继器的示例的框图。
图6是绘出根据本公开的一个方面的对于电信系统中的信号具有上行链路处理和下行链路处理之间的拆分以及辅助处理和主处理之间的拆分的PHY层的示例的框图。
图7是绘出根据本公开的一个方面的用于在电信系统中分布基站功能的过程的示例的流程图。
具体实施方式
某些方面和特征涉及从基站(例如，eNodeB)向电信系统中的单元分布低层处理或其它功能。电信系统可以是扩展无线通信覆盖范围的通信耦合的设备的任何系统。电信系统的示例包括分布式天线系统(“DAS”)、中继器或无线电接入网络。从基站分布低层处理或其它功能可以包括例如电信系统中的单元执行物理(“PHY”)层处理和无线电传输层处理。
电信系统中的单元可以使用一个或多个合适的协议经由数字链路通信地耦合。用于数字链路的合适的协议的示例包括以太网、同步以太网、通用公共无线电接口(“CPRI”)、同步光网络(“SONET”)等。在一些方面，电信系统的容量可以通过将诸如低层处理的基站功能合并到电信系统的一个或多个单元中得到改进。
在一些方面，电信系统可以是中继器系统。来自基站的PHY层功能可以分布在中继器系统的设备或其它元件之间，诸如交换传输单元或无线电单元。例如，物理层实体(例如，编码器和调制解调器)的构建块可以分布在中继器的不同元件之间。在另一个示例中，基站的无线电传输层功能(例如，物理层通信中的检测和纠正错误)可以分布在中继器的组件之间。耦合到基站并且包括基站功能的中继器可以形成分布式基站。
在一些方面，基站功能可以分布在符合长期演进(“LTE”)标准的电信系统的设备之间。其功能可以被集成到DAS或中继器中的LTE基站的示例是辅助eNodeB(“SeNB”)。SeNB可以是实现协议栈的较低层(诸如用于无线电传输的层)的低复杂度基站。
在一些方面，低复杂度基站可以实现低层处理而不实现较高层处理，诸如用于加密的层。较高层处理可以由与DAS、中继器或用于分布基站功能的其它电信系统通信的外部基站执行。可以与DAS、中继器或用于分布基站功能的其它电信系统通信的外部LTE基站的一个示例是主要eNodeB(“MeNB”)。其它合适的基站也可以以本公开中关于MeNB所描述的方式来使用。
SeNB的低复杂度可以允许SeNB功能由通信地耦合到MeNB或其它合适的基站的电信系统中的一个或多个合适的设备来实现。例如，在DAS中，头端单元和无线电单元中的一个或多个可以包括用于实现SeNB功能的SeNB模块或其它低层处理模块。SeNB模块可以实现由与头端单元通信的基站使用的协议的至少一个无线电传输层。
在一些方面，在中继器中包括基站的PHY层功能可以减少经由中继器传送数据所需的资源。例如，在中继器中，部分地由于在中继器站点处完全成熟的基站的成本和终止射频(“RF”)接口的需要，可能会增加每比特的资源成本。在中继器中包括PHY层功能可以减少中央基站机房(hotel)和中继器站点之间的前传(fronthaul)成本(例如，通过减少用于发送控制数据的带宽)。例如，与诸如CPRI的同相/正交(“IQ”)传输相比，可以减少外部和内部接口上的数字传输带宽。传输带宽的该减少可以导致资本支出和运营支出的节省。
图1绘出了其中可以分布基站功能的电信系统100的示例。电信系统100的这个示例包括通信地耦合到一个或多个基站实体、基站组件(诸如基带单元或远程无线电头)或核心网络实体的DAS 102。在这个示例中，基站实体、基站组件或核心网络实体包括基站104a-d。虽然在图1中绘出了DAS 102，但是，可以使用其它类型的电信系统，诸如中继器或无线电接入网络。此外，基站104a-d可以由采用不同空中接口的一个或多个蜂窝提供商使用。
在图1中绘出的DAS 102包括通信地耦合到多个基站104a-d的单个头端单元106。但是，其它实现也是可能的。例如，与第一提供商相关联的一个或多个基站可以通信地(例如，经由一个或多个物理链路)耦合到第一头端单元或头端单元的集合，与第二提供商相关联的一个或多个基站可以通信地(例如，经由一个或多个物理链路)耦合到第二头端单元或头端单元的集合，等等。
DAS 102还包括经由分发和聚合网络110通信地耦合到头端单元106的多个空间分离的无线电单元112a-d。无线电单元112a-d可以在由DAS 102服务的区域(例如，建筑物、隧道等)中向在一个或多个覆盖区114a、114b中的终端设备提供信号覆盖。无线电单元112a-d可以包括例如收发设备，该收发设备包括或通信地耦合到一个或多个天线。分发和聚合网络110可以包括一个或多个聚合单元108。在一些方面，聚合单元108可以与头端单元106分离，如图1所绘出的。在其它方面，聚合单元108可以被包括在头端单元106中。
在一些方面，头端单元106和聚合单元108之间的给定物理链路可以用于传递多条逻辑链路的数据。在一个示例中，由物理链路支持的第一逻辑链路可以表示第一提供商的数据流量，由相同物理链路支持的第二逻辑链路可以表示第二提供商的数据流量，等等。在另一个示例中，由物理链路支持的第一逻辑链路可以表示第一类型的数据流量(例如CPRI数据)，由相同物理链路支持的第二逻辑链路可以表示第二类型的数据流量(例如，X1数据)，等等。不同的数据类型可以被封装在以太网或CPRI帧中，或者经由波分多路复用在提供物理链路的相同光纤上进行多路复用。在附加的或替代的方面，聚合单元108和无线电单元112a-d之间的给定物理链路可以用于以上述方式传递多条逻辑链路的数据。
DAS 102可以合并用于与覆盖区114a、114b中的一个或多个中的终端设备通信的基站功能，终端设备经由DAS 102与基站104a-d中的一个或多个通信。例如，一个或多个头端单元106可以包括可以在DAS 102中分布基站功能的低层处理模块116。
低层处理模块116可以从由基站104a-d中的一个或多个使用的一个或多个协议的任何层执行处理。在一些方面，低层处理模块116可以执行层1(“L1”)处理，诸如PHY层处理。在附加的或替代的方面，低层处理模块116可以执行无线电传输层处理。在一些示例中，可以通过使用低层处理模块116实现一个或多个SeNB功能来增加DAS 102的容量(例如，可以由DAS 102服务的终端设备的数量)。
低层处理模块116可以包括一个或多个设备或者提供用于执行与多个层相关联的处理的功能。例如，在一些方面，低层处理模块116可以是SeNB设备或者可以提供SeNB设备的功能。SeNB功能可以包括层1处理以及其它低层处理。例如，包括在低层处理模块116中的SeNB设备可以执行无线电链路控制(“RLC”)处理、介质访问控制(“MAC”)处理和分组数据汇聚协议(“PDCP”)功能。PDCP功能可以包括用户平面数据分组的压缩、用户数据的传送、切换管理以及加密和解密。SeNB设备可以包括用于与一个或多个核心网络实体进行通信的S1接口。核心网络可以包括可以用于向DAS102的用户提供服务的实体，诸如服务网关(S-GW)或移动性管理实体(MME)。例如，核心网络可以执行频谱分配、呼叫聚合和终端设备的认证。
为了说明的目的，图1绘出了位于头端单元106中的一个低层处理模块116。其它实现是可能的。例如，多个低层处理模块可以位于DAS 102的任何组件中或者独立组件中。在一些方面，低层处理模块116可以被包括在其它设备(例如，聚合单元108、一个或多个无线电单元112a-d等中的一个或多个)中。
在一些方面，使用一个或多个低层处理模块116可以解决与将大量数据(例如，数字化RF数据、数字化IF数据等)传输到与移动设备或其它终端设备无线通信的无线电单元相关联的挑战。例如，传输大量的数字数据可能需要在无线电单元和将数据发送到无线电单元的设备之间的大量带宽。电信系统的这些带宽要求可以通过将某些较低层处理移动到更靠近一个或多个无线电单元来解决。在一些方面，多个处理层(诸如SeNB功能中涉及的处理层)的功能可以被集成到DAS或中继器的一个或多个单元中，如本文关于图2-4所描述的。在附加的或替代的方面，物理层处理(例如，层1处理)可以被集成到DAS或中继器的一个或多个单元中，如本文关于图5和图6所描述的。因此，本文关于图2至图7描述的一个或多个实现可以单独地或组合地使用，以解决与将大量数据传输到与终端设备无线通信的无线电单元相关联的挑战。
在DAS中集成的SeNB功能
在一些方面，可以使用低层处理模块来实现SeNB功能，如本文关于图2-4所描述的。SeNB功能可以作为本文关于图5和图6所描述的分布式PHY处理的附加或替代来执行。SeNB功能可以被集成到(或以其它方式包括在)通信地耦合到一个或多个基站、一个或多个核心网络或者其任何其它组合的DAS、中继器或任何其它电信系统中。
例如，图2是逻辑上绘出集成在DAS 202中的SeNB功能的示例的图。DAS 202包括可以执行无线电传输层处理的低层处理模块214a-d。DAS 202还包括通信地耦合到聚合单元208的头端单元206，其中聚合单元208通信地耦合到无线电单元212a-d。在一些方面，DAS202、头端单元206、聚合单元208、无线电单元212a-d和低层处理模块214a可以是分别在图1中绘出的DAS 102、头端单元106、聚合单元108、无线电单元112a-d和低层处理模块116的示例。
头端单元206可以包括一个或多个模块。例如，在一些方面，头端单元206可以包括用于传递RF数据的施主(donor)模块216a、216b。在图2中绘出的示例中，施主模块216a可以经由天线传递RF信号。施主模块216a可以与一个或多个MeNB 204b(例如，与基站共同定位的MeNB)传递RF信号。
在附加的或替代的方面，头端单元206还可以包括一个或多个X2模块220a、220b。头端单元206的X2模块220a、220b可以是与MeNB 204a、204b的X2链路的终止点(termination point)。在图2中绘出的示例中，X2模块220a可以与一个或多个MeNB 204a传递X2数据。X2模块220a可以与一个或多个其它MeNB 204b(例如，与基站共同定位的MeNB)传递X2数据。
在附加的或替代的方面，头端单元206还可以包括S1模块214。头端单元206的S1模块214可以是与一个或多个EPC 218a或其它核心网络的一个或多个S1链路的终止点。EPC218a或其它核心网络可以是例如用于多个无线电接入网络提供商的服务网关。
在附加的或替代的方面，头端单元206可以包括一个或多个前传设备210a、210b。前传设备可以与DAS 202外部的一个或多个其它设备或系统(例如，MeNB、基站或核心网络)传递IQ(例如，CPRI或OBSAI)、X2和S1数据。前传设备210a、210b中的每一个可以是逻辑终止点。在逻辑终止点之后，DAS 202可以实现从基站或者其它外部设备或系统的角度来看与远程无线电头的行为相似的行为。例如，在CloudRAN的上下文中，前传设备可以是一个或多个基站机房224a、224b与DAS 202的单元之间的IQ链路(例如，CPRI或OBSAI链路)的一个逻辑端。在附加的或替代的方面，前传设备210a、210b中的每一个可以是与一个或多个核心网络(诸如一个或多个EPC 218b、218c)的S1链路的终止点。在附加的或替代的方面，前传设备210b可以是与一个或多个MeNB 204c的X2链路的终止点。
在一些方面，头端单元206可以在前传设备或子系统中包括低层处理模块214a，以向S1链路、X2链路或这两者提供逻辑终止点。例如，低层处理模块214a可以包括SeNB功能。SeNB功能可以包括与一个或多个MeNB 204c或者其它基站传递IQ和X2数据。SeNB功能还可以包括与一个或多个EPC 218c或者其它核心网络传递S1数据。
在一些方面，SeNB或其它低层处理可以在DAS 202中的附加或替代设备中实现。例如，低层处理模块214b可以在可以由头端单元206控制的聚合单元208(例如，交换单元)中实现。在附加的或替代的方面，一个或多个低层处理模块214c、214d可以在一个或多个无线电单元212c、212d中实现。无线电单元212c、212d中的低层处理模块214c、214d可以实现SeNB功能。例如，来自实现SeNB功能的无线电单元212c或212d的通信链路可以用于在无线电单元和一个或多个MeNB(例如，图2中绘出的MeNB 204a-c中的一个或多个)之间传送IQ数据以及X2和S1数据。在一些方面，每个低层处理模块214a-d可以包括一个或多个以太网接口，经由该一个或多个以太网接口可以传递X2数据、S1数据和其它分组化数据中的一个或多个。在一些方面，其它无线电单元212a、212b可以不实现SeNB功能。
在一些方面，可以在头端单元206和聚合单元208中的一个或多个中实现一个或多个低层处理模块。例如，对于新的安装，如果过量的带宽可用于与一个或多个无线电单元通信，那么低层处理模块214b可以在聚合单元208中实现。如果系统安装有IQ接口，那么低层处理模块214a可以在头端单元206中的前传210b或另一个模块中实现。如果链路上到无线电单元212c、212d的带宽有限，那么低层处理模块214c、214d可以分别在无线电单元212c、212d中实现。
如果低层处理模块214c、214d在无线电单元212c-d中实现，那么通信链路可以用于无线电单元212c-d与一个或多个MeNB 204a-b之间的直接通信，而无需将传递的数据路由通过DAS 202中的聚合单元208或前传设备210a-b。例如，如果一个或多个MeNB 204a-b与DAS 202共同定位，那么无线电单元212c-d可以能够经由无线电链路建立与一个或多个MeNB 204a-b的链路。聚合单元208可以将IQ数据与RF流传输数据和X2分组化数据交换。
在其它方面，X2和S1数据可以被编码和调制到窄带或宽带IQ数据流上。例如，只有IQ数据流可以在DAS 202内传送。X2和S1数据可以经由调制后的IQ信号来传递。
例如，头端单元206可以从各种源接收S1和X2数据。头端单元206可以对接收到的S1和X2数据进行编码，并且利用编码后的S1和X2数据调制经由DAS 202传送的IQ信号。一个或多个无线电单元212a-d可以从接收自头端单元206(或者直接或者经由聚合单元208)的IQ信号解码S1和X2数据。无线电单元212a-d可以根据需要使用解码后的S1和X2数据来建立或维持与和DAS 202通信的终端设备的通信链路。
在一些方面，可以并行地传递不同的IQ数据流。在一些方面，这些并行的IQ数据流可以包括来自由DAS 202服务的多个提供商的数据。在附加的或替代的方面，这些并行的IQ数据流可以包括经由DAS 202传送的并行的MIMO数据流。
可以经由具有SeNB功能的DAS 202传递的其它信号的示例包括(但不限于)基带IQ信号、中频(“IF”)IQ信号、仅具有实部分量(例如，仅I分量)的数字IF信号、零IF信号等。
在其它方面，X2和S1数据可以被编码和调制到宽带、数字RF数据流上。例如，数字RF接口可以用于DAS 202内的通信。在一些方面，低层处理模块214a-d可以包括用于通过天线传递无线RF数据的RF接口。一个或多个低层处理模块214a-d可以在头端单元206和聚合单元208中的一个或多个中实现。在DAS 202内，数据可以在头端单元206、聚合单元208和无线电单元212a-d之间作为数字RF信号传递。
例如，可以经由调制后的、数字RF信号来传递X2和S1数据。头端单元206可以接收来自各种源的S1和X2数据。头端单元206可以对接收到的S1和X2数据进行编码，并且利用编码后的S1和X2数据调制经由DAS 202传送的数字RF信号。一个或多个无线电单元212a-d可以从接收自头端单元206(或者直接或者经由聚合单元208)的数字RF信号解码S1和X2数据。无线电单元212a-d可以根据需要使用解码后的S1和X2数据来建立或维持与和DAS 202通信的终端设备的通信链路。
在一些方面，可以并行地传递不同的数字RF数据流。在一些方面，这些并行的数字RF数据流可以包括经由DAS 202传送的并行的MIMO数据流。
在其它方面，X2和S1数据可以被编码和调制到模拟RF数据流上。例如，模拟RF接口可以用于在头端单元206、聚合单元208和无线电单元212a-d之间使用模拟RF信号传递数据。
可以经由调制后的、模拟RF信号来传递X2和S1数据。头端单元206可以接收来自各种源的S1和X2数据。头端单元206可以对接收到的S1和X2数据进行编码，并且利用编码后的S1和X2数据调制经由DAS 202传送的模拟RF信号。一个或多个无线电单元212a-d可以从接收自头端单元206(或者直接或者经由聚合单元208)的模拟RF信号解码S1和X2数据。无线电单元212a-d可以根据需要使用解码后的S1和X2数据来建立或维持与和DAS 202通信的终端设备的通信链路。
在一些方面，可以使用频移方法来传递MIMO信号。例如，如果头端单元206接收具有相同频率或重叠频率的一组MIMO信号，那么头端单元206可以移动该组中的一个或多个MIMO信号的频率。移动一个或多个MIMO信号的频率可以允许该组MIMO信号经由DAS 202被并行地传送到各个无线电单元212a-d。接收MIMO信号的无线电单元212a-d可以修改频移后的MIMO信号，使得它们具有正确的频率(例如，它们的原始频率)，以便传送到以MIMO模式操作的终端设备。
在一些方面，低层处理模块214a-d可以用于经由在LTE版本12中提供的一个或多个特征来实现DAS 202中的SeNB功能。例如，X2协议是用于在eNodeB或其它基站之间通信的LTE协议。X2协议包括作为控制平面协议的X2-C和作为用户平面协议的X2-U。
在另一个示例中，S1协议是用于在eNodeB(或其它基站)与演进分组核心(“EPC”)网络或其它核心网络之间通信的LTE协议。核心网络可以包括电信网络中可以向电信网络的用户提供服务的一组设备。由核心网络提供的服务的示例包括频谱分配、呼叫聚合、终端设备或用户的认证、呼叫切换、服务调用、到其它网络的网关等。S1协议包括S1-U，它是可以用于与路由和转发用户数据分组的服务网关(“S-GW”)进行通信的用户平面协议。S1协议还包括S1-MME，它是用于与管理移动设备的跟踪和寻呼过程以及空闲模式的核心网络的移动性管理实体(“MME”)进行通信的协议。
在一个示例中，基站可能不共同定位在由DAS 202服务的建筑物或覆盖区中的一个或多个中。从DAS 202到基站建立链路以允许终端设备与一个或多个基站直接通信。在另一个示例中，与一个或多个基站通信的中继器可以经由中继器和一个或多个基站之间的通信链路接收下行链路信号，并且经由通信链路向第一终端设备重传下行链路信号(并且在上行链路方向反之亦然)。其它通信链路可以用于DAS 202中的一个或多个低层处理模块214a-d与一个或多个终端设备之间的通信。低层处理模块214a-d与终端设备之间的辅助链路(在图4中未绘出)允许在需要数据卸载的情况下终端设备与低层处理模块214a-d进行通信。
一个或多个低层处理模块214a-d可以经由X2-C和X2-U通信链路(例如，有线或微波链路)与一个或多个基站通信。给定的低层处理模块214a-d可以与给定的基站相关联。在一些方面，DAS 202的无线电单元212a-d中的每一个可以包括一个或多个天线，用于在低层处理模块214a-d与一个或多个覆盖区中它们相关联的终端设备之间实现一个或多个通信链路。
DAS 202可以实现使用低层处理模块214a-d绘出的SeNB功能。DAS 202或具有SeNB功能的其它电信系统可以支持多个电信提供商。来自不同提供商的数据流量可以使用相同的物理链路并行地传递。例如，与不同提供商对应的多条逻辑链路可以使用公共物理链路来建立。在一个示例中，物理链路上的第一逻辑链路可以表示第一提供商的数据流量，相同物理链路上的第二逻辑链路可以表示第二提供商的数据流量，等等。在另一个示例中，物理链路上的第一逻辑链路可以包括第一类型的数据流量(例如，CPRI数据)，相同物理链路上的第二逻辑链路可以包括第二类型的数据流量(例如，X1数据)，等等。
可以使用任何合适的实现在多条逻辑链路之间共享公共物理链路。在一些方面，与不同逻辑链路对应的数据可以被封装在经由相同物理链路传递的以太网帧中。在附加的或替代的方面，与不同逻辑链路对应的数据可以被封装在经由相同的物理链路传递的CPRI帧中(例如，使用CPRI内的嵌入式以太网)。在附加的或替代的方面，与不同逻辑链路对应的数据可以使用波分多路复用在相同的物理链路上进行多路复用。其它实现是可能的，以用于在多条逻辑链路之间共享公共物理链路。
SeNB功能可以以任何合适的方式在DAS 202、中继器(例如，图2中的中继器500)或另一个电信系统中实现。在一些方面，低层处理模块可以是可以安装在一个或多个头端单元、一个或多个聚合器单元、一个或多个无线电单元或者其一些组合中的插件卡或其它设备。在附加的或替代的方面，低层处理模块可以被集成到一个或多个头端单元、一个或多个聚合器单元、一个或多个无线电单元或其一些组合中。集成选择性激活的SeNB设备或其它低层处理模块对于其中安装附加的硬件可能是不切实际的单元(诸如无线电单元)可能是有用的。
低层处理模块可以基于DAS 202的要求被选择性地激活或以其它方式进行配置。例如，DAS 202中的单元(例如，头端单元206、聚合器单元208或无线电单元212a-d)可以包括集成的SeNB设备。如果DAS 202需要提供SeNB功能，那么单元中的SeNB设备可以(例如，经由软件)被激活。这个功能可以包括在由DAS 202服务的不同提供商之间分配由SeNB设备使用的带宽或其它资源。
在一些方面，可以以可缩放的方式来实现低层处理模块。例如，多个低层处理模块可以被实现为现场可编程门阵列(“FPGA”)中的固件、由DAS的单元中的一个或多个处理设备执行的不同软件引擎、DAS 202的单元中分离的物理设备(例如，多个SeNB接口卡或集成的SeNB设备)等。在一些示例中，低层处理模块是接口卡或其它合适的设备，其包括用于实现SeNB功能的一个或多个设备或其它电路系统并且可以被安装在DAS 202的单元中。在DAS202中实现SeNB功能可以包括使用一个或多个低层处理模块来执行否则可以由单独的eNodeB系统(例如，SeNB)执行的一个或多个功能。
由DAS 202提供的SeNB功能可以用于与包括一个或多个MeNB的无线电接入网络的通信。DAS 202的SeNB功能可以涉及管理与终端设备的通信链路。SeNB功能的较低复杂度可以允许这个SeNB功能被直接集成到DAS 202中的组件中。
一个或多个MeNB可以与包括在DAS 202中的一个或多个低层处理模块214a-d通信。一个或多个MeNB与DAS 202中的一个或多个低层处理模块214a-d之间的接口可以使用X2-C和X2-U协议。例如，可以使用通信链路来在一个或多个MeNB与根据X2-C和X2-U协议格式化的DAS 202之间传递数据。
在一些方面，可以使用空中接口来提高DAS 202使用资源的效率。例如，终端设备可以具有用于与一个或多个MeNB通信的第一通信链路以及用于与DAS 202的一个或多个低层处理模块214a-d通信的第二通信链路。与一个或多个MeNB的通信可以限于信令，这可以减少在通信链路中使用的资源。S1接口可以由一个或多个MeNB和一个或多个低层处理模块214a-d中的一者或两者使用，以与核心网络通信。DAS 202可以支持多个运营商，并且具有到多个核心网络的多个S1接口。
由一个或多个MeNB从核心网络接收到的下行链路数据可以在PDCP层中加密。一个或多个MeNB处理下行链路数据并将下行链路数据提供给一个或多个低层处理模块214a-d。一个或多个MeNB还处理由一个或多个低层处理模块214a-d经由一条或多条无线电链路接收到的上行链路数据。低层处理模块214a-d可以实现用于无线电接口传输的较低层协议，诸如RLC和MAC协议。低层处理模块214a-d可以经由链路从一个或多个MeNB接收处理后的下行链路数据。低层处理模块214a-d可以使用RLC和MAC协议将下行链路数据传送到终端设备。低层处理模块214a-d还可以经由链路将上行链路数据传送到一个或多个MeNB。低层处理模块214a-d还可以使用RLC和MAC协议来接收上行链路数据并发起从终端设备接收到的上行链路数据的重传。
在一些方面，低层处理模块214a-d可以是低复杂度的并且可以至少部分地由一个或多个MeNB控制。低层处理模块214a-d可以不实现加密，使得对一个或多个MeNB与低层处理模块214a-d之间的X2-C和X2-U接口的未经授权的访问将不提供对未加密数据的访问。
在一些示例中，CloudRAN实现可以用于与DAS 202共同定位的基站(例如，一个或多个MeNB)或位于远离DAS 202的基站。用于传送X2-C和X2-U数据的数据速率可以与用于CPRI协议的数据速率相当或更好。例如，在CloudRAN环境中，与经由CPRI或类似协议传送IQ数据相比，一个或多个MeNB与一个或多个低层处理模块214a-d之间的通信链路可以使用X2-C和X2-U协议来利用更少的资源。
在一些方面，DAS中的SeNB模块可以执行由单独的SeNB执行的功能中的一些或全部。例如，图3是逻辑上绘出可以被集成到DAS中的SeNB模块302的示例的框图。SeNB模块可以被包括在低层处理模块300中。低层处理模块300可以是例如图2中绘出的低层处理模块214a-d中的一个。SeNB模块302可以包括用于与EPC或其它核心网络通信的S1接口。SeNB模块302可以执行RLC处理、MAC处理和PDCP功能。在一些方面，SeNB模块302可以用于使用LTE-U(未经许可的)频谱进行通信。在附加的或替代的方面，SeNB模块302可以支持许可协助(license-assisted)的接入。
在一些方面，SeNB模块302可以与MeNB 304通信，该MeNB304可以控制与终端设备的通信。在一些方面，终端设备可以与MeNB通信(例如，用于LTE服务上的语音)。SeNB模块302可以经由任何合适的通信链路(诸如像图3中绘出的X2通信链路)与MeNB 304通信。MeNB304还可以执行RLC处理、MAC处理和PDCP功能中的一个或多个。在一些方面，X2流量可以被MeNB 304中的PDCP层加密。
虽然图3绘出了单个SeNB模块302，但是其它实现是可能的。在一些方面，SeNB功能可以分布在DAS的多个单元之间。例如，DAS的第一单元可以包括执行PHY层处理的第一SeNB或低层处理模块，并且DAS的另一个单元或者一组单元可以包括实现RLC层处理、MAC层处理和PDCP层处理中的一者或多者的一个或多个附加的SeNB或者低层处理模块。
没有S1接口的SeNB功能
在一些方面，可以在没有S1功能的情况下实现SeNB模块，如图4中所绘出的。图4逻辑上绘出了可以被集成到DAS中的SeNB模块402的示例。SeNB模块可以被包括在低层处理模块400中。低层处理模块400可以是例如图2中绘出的低层处理模块214a-d中的一个。SeNB模块402省略了用于与EPC或其它核心网络通信的S1接口。但是SeNB模块402可以执行RLC处理和MAC处理。在一些方面，SeNB模块402可以用于使用LTE-U(未经许可的)频谱进行通信。在附加的或替代的方面，SeNB模块402可以支持许可协助的接入。
在一些方面，SeNB模块402可以与MeNB 404通信，该MeNB 404可以控制与终端设备的通信。在一些方面，终端设备可以与MeNB通信(例如，用于LTE服务上的语音)。SeNB模块402可以经由任何合适的通信链路(诸如像图3中绘出的X2通信链路)与MeNB 404通信。MeNB404还可以执行RLC处理、MAC处理和PDCP功能中的一个或多个。在一些方面，X2流量可以被MeNB 404中的PDCP层加密。
虽然图4绘出了单个SeNB模块402，但是其它实现是可能的。在一些方面，SeNB功能可以分布在DAS的多个单元之间。例如，DAS的第一单元可以包括执行PHY层处理的第一SeNB或低层处理模块，并且DAS的另一个单元或者一组单元可以包括实现RLC层处理和MAC层处理中的一者或多者的一个或多个附加的SeNB或者低层处理模块。
分布式PHY层功能
在一些方面，其它基站功能也可以分布在用于扩展一个或多个基站的无线覆盖范围的其它通信系统中。例如，图5绘出了可以包括分布式PHY层功能的中继器系统500的示例。在一些方面，中继器系统500可以使用通信地耦合到基站和无线电单元的一个或多个中继器设备来实现，如图5中绘出的。在附加的或替代的方面，中继器系统500可以使用图2中绘出的DAS 202的一个或多个设备来实现。
在图5中绘出的示例中，中继器500通信地耦合到一个或多个基站实体、基站组件(诸如基带单元或远程无线电头)或核心网络实体。更具体而言，在这个示例中，中继器500通信地耦合到基站502a-b。中继器500可以包括施主单元504a-b、前传终止接口506a、网关508、分配和聚合单元510以及无线电单元512a-d。无线电单元512a-d可以耦合到或者包括用于在区域中提供无线覆盖的天线514a-d。无线电单元512a-d可以包括用于处理信号、上变频和放大信号、下变频信号和滤波信号等的电路系统。分配和聚集单元510可以包括用于在无线电单元与施主单元504a-b、前传终止接口506a及网关508之间传递信号的交换传输电路系统。
施主单元504a-b可以包括可以在射频模拟信号和数字信号之间转换信号的电路系统。前传终止接口506a可以为标准化格式(诸如CPRI和OBSAI)的信号提供接口。具有IQ接口(CPRI/OBSAI)的CloudRAN应用可以由前传终止接口506a支持。网关508还可以包括前传终止接口506b。虽然示出了基站502a-b的各种不同示例，但是在其它方面，可以使用一种类型的基站和一种类型的接口。
中继器500可以在不同设备之间分配PHY层功能。PHY层功能可以在上行链路PHY层功能(“PHY-U”)516和下行链路PHY层功能(“PHY-D”)518之间拆分。中继器500中的上行链路方向可以包括从无线电单元512a-d朝向基站502a-b的信号路径。中继器500中的下行链路方向可以包括从基站502a-b朝向无线电单元512a-d的信号路径。PHY-U 516和PHY-D 518中的每一个可以在主物理层功能和辅助物理层功能之间进一步拆分。
施主单元504a-b可以从基站502a-b或者经由无线天线520直接从空中接收RF信号。对于由集成的LTE PHY服务的LTE载波，网关508可以终止与基站机房522的前传链路(例如，提供安全通信)。MAC层和PHY层与基站机房522之间的通信可以由MACPHY消息路由器524终止。例如，MACPHY通信可以使用在毫微微(Femto)应用编程接口(“FAPI”)工业标准中定义的消息。MAC层可以在基站机房522的基带单元中实现。基站机房522还可以具有前传终止(例如，安全网关)。
MACPHY消息路由器524可以经由上行链路介质访问控制/物理接口(“MACPHY-U”)与辅助PHY-U(“sPHY-U”)526通信并且经由下行链路介质访问控制/物理接口(“MACPHY-D”)与主PHY-D(“pPHY-D”)528通信。在一些方面，sPHY-U 526和pPHY-D 528可以被包括在网关508中，如图5中绘出的。在其它方面，sPHY-U 526和pPHY-D 528可以被包括在分配和聚合单元510或无线电单元512a-d中。
在一些方面，主PHY-U(“pPHY-U”)530和辅助PHY-D(“sPHY-D”)532被包括在无线电单元512a-d中。在附加的或替代的方面，无线电单元512a-d可以包括或者PHY-U 516(sPHY-U 526+pPHY-U 530)或者pPHY-U 530。在附加的或替代的方面，无线电单元512a-d可以包括或者PHY-D 518(sPHY-D 532+pPHY-D 528)或者sPHY-D 532。
在图5中绘出的示例中，无线电单元512a包括PHY-U 516和PHY-D 518功能。无线电单元512b包括pPHY-U 530和PHY-D 518功能。分配和聚合单元510或网关508包括用于与无线电单元512b通信的sPHY-U 526功能。无线电单元512c包括pPHY-U 530功能和sPHY-D 532功能。分配和聚合单元510或网关508包括用于与无线电单元512c通信的sPHY-U 526和pPHY-D 528功能中的一者或两者。无线电单元512d包括PHY-U 516功能和sPHY-D 532功能。分配和聚合单元510或网关508包括用于与无线电单元512d通信的pPHY-D 528功能。
虽然示出了四个无线电单元512a-d，但是在中继器500中可以包括任意数量的无线电单元。此外，可以在中继器500中实现各种配置的PHY层功能拆分。在一些中继器中，pPHY-U 530和sPHY-D 532功能在无线电单元512a-d中，而其它类型的PHY层功能可以在无线电单元512a-d中或者拆分和包括在分配和聚合单元510中。
中继器500可以使用由IQ流表示的调制后的宽带信号来传递数字分组化数据。分组数据可以由传输链路的每一端处的调制解调器转换。在一些方面，中继器500可以传递分组化(例如，以太网)数据，其中IQ流被分组化并且MACPHY/P2S被嵌入在分组流量中。在附加的或替代的方面，中继器500可以传递分组化数据并且其中IQ信号被流传输的IQ流(例如，CPRI)是天线容器(“AxC”)，并且MACPHY/P2S经由嵌入式以太网链路被传输。以太网链路数据格式可以类似于100baseFX(例如，4b5b编码)。在附加的或替代的方面，中继器500可以传递分组化数据和IQ流，其中MACPHY/P2S在由调制解调器生成的单独的IQ流上被传输。在附加的或替代的方面，中继器500可以在模拟链路或数字RF链路上传递分组化数据。MACPHY/P2S在由调制解调器生成的单独的IQ流上被传输。IQ流(包括MACPHY/P2S流)被调制到载波频率，并在数字RF传输的情况下被数字转换。
图6是示出图5中描述的PHY层模块之间的拆分的一个示例的PHY层600的框图。这个示例包括上行链路处理和下行链路处理之间的拆分以及辅助处理和主处理之间的拆分。图6绘出了用于对PHY实体的特定阶段分配的具有单输入单输出(“SISO”)(例如，一个天线)的单载波PHY的示例。PHY实体可以处理多个载波并且以多输入多输出(“MIMO”)配置来服务多个天线。取决于实现，可以将不同的处理阶段分配给pPHY-U 602、pPHY-D 604、sPHY-U606和sPHY-D 608实体。例如，PHY实体之间的拆分S2P-U 610和S2P-D 612可以取决于分配来传递不同类型的信息。
MACPHY-D 614可以包括要传送的由pPHY-D 604功能和sPHY-D 608功能处理的信息，sPHY-D 608功能可以包括可以实现低功率信号处理的发射链(“TX-链”)。可以从数字头端传送(“DFE-TX”)块接收表示载波信息的IQ数据616a，并且可以通过数字前端接收(“DFE-RX”)块传送表示载波信息的IQ数据616b。主物理层功能和辅助物理层功能之间的拆分可以由安装者、系统提供商或管理者根据系统中特定功能要在其中执行的组件来选择。
组合的SeNB和分布式PHY层功能
在一些方面，图5和图6中绘出的分布式PHY层功能可以与图2-4中的一个或多个中绘出的分布式SeNB功能组合。例如，图2-4中绘出的低层处理模块214a-d、300或400中的一个或多个除了可以实现本文描述的SeNB功能之外还可以实现在图5和图6中绘出的pPHY-U、pPHY-D、sPHY-U或sPHY-D功能中的一者或多者。
图7是绘出用于在电信系统(例如，DAS、中继器或无线电接入网络)中分配基站功能的过程的示例的流程图。
在框702中，在电信系统的单元和无线电单元之间传送数据。该单元可以是电信系统的头端单元、聚合单元或另一个单元。电信系统的一个或多个单元可以包括低层处理模块。在一些方面，低层处理模块可以被集成到单元中。在附加的或替代的方面，低层处理模块可以是插件卡或可以安装在电信系统中的组件中的其它合适的设备。
在框704中，在单元和无线电单元中的至少一个中执行物理层处理。在一些方面，物理层处理可以在上行链路物理层处理和下行链路物理层处理之间拆分。在附加的或替代的方面，单元和无线电单元可以每个都执行处理的一部分。例如，无线电单元可以执行上行链路物理层处理，并且单元可以执行下行链路物理层处理。
在一些方面，上行链路物理层处理可以在辅助上行链路物理层处理和主上行链路物理层处理之间拆分。在附加的或替代的方面，下行链路物理层处理可以在辅助下行链路物理层处理和主下行链路物理层处理之间拆分。例如，无线电单元可以包括可以执行主上行链路物理层处理的低层处理模块。与无线电单元通信的头端单元或其它合适的单元可以包括可以执行辅助上行链路物理层处理的低层处理模块。在另一个示例中，无线电单元可以包括可以执行主上行链路物理层处理和辅助下行链路物理层处理的低层处理模块。与无线电单元通信的头端单元或其它合适的单元可以包括可以执行辅助上行链路物理层处理和主下行链路物理层处理的低层处理模块。
在框706中，在单元和无线电单元中的至少一个中执行无线电传输层处理。在一些方面，单元可以与无线电单元传递移动通信信号。在附加的或替代的方面，单元可以与基站实体、基站组件(诸如基带单元或远程无线电头)或核心网络实体传递移动通信信号。移动通信信号可以包括数字RF数据、基带IQ数据、X2数据和S1数据。
虽然图7绘出了框704、706两者，但是其它实现是可能的。在一个示例中，电信系统(例如，DAS、中继器)可以省略框704并且使用图2-4中绘出的特征中的一个或多个特征来执行SeNB处理。在另一个示例中，电信系统(例如，DAS、中继器)可以省略框706并且使用图5和图6中绘出的特征中的一个或多个特征来执行SeNB处理。
为了说明的目的，本公开包括对“SeNB模块”和“MeNB”的引用。但是本文描述的示例可以涵盖任何合适的实现，包括涉及以下的实现：一个或多个SeNB模块、使用一个或多个SeNB模块服务的一个或多个小区、使用给定SeNB模块实现的一个或多个SeNB、使用一个或多个SeNB模块实现的一个或多个LTE小区、用于被服务的一个或多个给定提供商的一个或多个SeNB模块、与一个或多个SeNB模块通信的一个或多个MeNB，等等。
上述描述(包括图示的示例)仅出于说明和描述的目的呈现，并不旨在是穷尽的或将主题限制到所公开的精确形式。在不脱离本公开的范围的情况下，其各种修改、适配和使用对于本领域技术人员将是显而易见的。给出以上描述的说明性示例是为了向读者介绍这里讨论的一般主题，并不旨在限制所公开的概念的范围。

Claims (30)

1.一种电信系统，包括：
具有电路系统的接口，电路系统被配置为与外部的基站实体、基站组件或核心网络实体通信；
多个无线电单元，能够定位在区域中以便向终端设备提供无线覆盖；
单元，能够通信地耦合在所述接口和所述多个无线电单元之间；以及
在所述单元和所述多个无线电单元中的无线电单元中的至少一者中的低层处理模块，所述低层处理模块被配置为跨电信系统中的多个单元执行在上行链路物理层处理与下行链路物理层处理之间拆分的物理层处理。
2.如权利要求1所述的电信系统，其中所述上行链路物理层处理在辅助上行链路物理层处理和主上行链路物理层处理之间拆分，
其中所述下行链路物理层处理在辅助下行链路物理层处理和主下行链路物理层处理之间拆分。
3.如权利要求2所述的电信系统，其中所述无线电单元包括被配置为执行主上行链路物理层处理和下行链路物理层处理的第一低层处理模块，其中所述单元包括被配置为执行辅助上行链路物理层处理的第二低层处理模块。
4.如权利要求2所述的电信系统，其中所述多个无线电单元中的无线电单元包括被配置用于主上行链路物理层处理和辅助下行链路物理层处理的第一低层处理模块，其中所述单元包括被配置用于辅助上行链路物理层处理和主下行链路物理层处理的第二低层处理模块。
5.如权利要求2所述的电信系统，其中所述多个无线电单元中的无线电单元包括被配置用于上行链路物理层处理和辅助下行链路物理层处理的第一低层处理模块，其中所述单元包括被配置用于主下行链路物理层处理的第二低层处理模块。
6.如权利要求1至5中任一项所述的电信系统，其中所述低层处理模块是辅助eNodeB(“SeNB”)设备并且还被配置为执行无线电传输层处理。
7.如权利要求6所述的电信系统，其中SeNB设备还被配置为执行介质访问控制层处理、无线电链路控制处理或分组数据汇聚协议处理中的至少一者。
8.如权利要求1至7中任一项所述的电信系统，其中低层处理模块被集成到所述多个第一单元中的至少一个第一单元或者第二单元中。
9.如权利要求1至8中任一项所述的电信系统，其中所述电信系统是通信地耦合到外部的基站实体、基站组件或核心网络实体以形成分布式基站的中继器、无线电接入网络或分布式天线系统中的至少一者。
10.如权利要求1至9中任一项所述的电信系统，其中外部的基站实体、基站组件或核心网络实体包括以下中的至少一个：基带单元、远程无线电头、主要eNodeB以及核心网络中的实体。
11.一种电信系统，包括：
单元，被配置用于从外部的基站实体、基站组件或核心网络实体接收数据；
多个无线电单元，被配置用于与终端设备无线地传递RF信号；以及
低层处理模块，通信地耦合到所述单元和所述多个无线电单元中的至少一个无线电单元，所述低层处理模块被配置用于使用协议的无线电传输层来处理接收到的数据以便传送到终端设备。
12.如权利要求11所述的电信系统，其中所述低层处理模块还被配置用于使用协议的物理层来处理接收到的数据以便传送到终端设备，并且该处理在上行链路处理和下行链路处理之间拆分。
13.如权利要求11或12所述的电信系统，其中所述低层处理模块是SeNB模块，该SeNB模块被集成到所述单元和所述多个无线电单元中的无线电单元中的至少一者中。
14.如权利要求13所述的电信系统，其中所述SeNB模块被配置为实现包括无线电链路控制和介质访问控制的低级协议。
15.如权利要求11至14中任一项所述的电信系统，其中所述单元被配置为与所述多个无线电单元传递移动通信信号，所述移动通信信号包括至少两种类型的数据，其中所述两种类型的数据包括数字RF数据、基带IQ数据、X2数据和S1数据。
16.如权利要求11至15中任一项所述的电信系统，其中所述单元被配置为与外部的基站实体、基站组件或核心网络实体传递移动通信信号，所述移动通信信号包括至少两种类型的数据，其中所述类型的数据包括IQ数据、X2数据和S1数据。
17.如权利要求11至16中任一项所述的电信系统，其中所述电信系统是通信地耦合到外部的基站实体、基站组件或核心网络实体以形成分布式基站的中继器、无线电接入网络或分布式天线系统中的至少一者。
18.如权利要求11至17中任一项所述的电信系统，其中外部的基站实体、基站组件或核心网络实体包括以下中的至少一者：基带单元、远程无线电头、主要eNodeB以及核心网络中的实体。
19.一种方法，包括：
在电信系统的多个无线电单元和头端单元之间传送数据，其中所述头端单元耦合到外部的基站实体、基站组件或核心网络实体，其中所述多个无线电单元与终端设备无线通信，并且其中所述电信系统扩展外部的基站实体、基站组件或核心网络实体的覆盖范围；以及
在所述头端单元和所述多个无线电单元中的无线电单元中的至少一者中执行SeNB功能。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述SeNB功能包括无线电传输层处理。
21.如权利要求19或20所述的方法，还包括在所述头端单元或所述无线电单元中的至少一者中执行分布式物理层处理。
22.如权利要求21所述的方法，其中所述分布式物理层处理通过在上行链路物理层处理和下行链路物理层处理之间拆分分布式物理层处理来执行，并且其中所述头端单元和所述无线电单元每个执行处理的一部分。
23.如权利要求19至22中任一项所述的方法，其中所述电信系统是中继器、无线电接入网络或分布式天线系统中的至少一者。
24.如权利要求19至23中任一项所述的方法，其中外部的基站实体、基站组件或核心网络实体包括以下中的至少一者：基带单元、远程无线电头、主要eNodeB以及核心网络中的实体。
25.一种方法，包括：
在电信系统的多个无线电单元和头端单元之间传送数据，其中所述头端单元耦合到基站实体、基站组件或核心网络实体，其中所述电信系统扩展基站实体、基站组件或核心网络实体的覆盖范围；以及
在所述头端单元或所述多个无线电单元中的无线电单元中的至少一者中执行分布式物理层处理。
26.如权利要求25所述的方法，还包括在所述头端单元和所述无线电单元中的至少一者中执行SeNB功能。
27.如权利要求26所述的方法，其中所述SeNB功能包括无线电传输层处理。
28.如权利要求25至27中任一项所述的方法，其中所述分布式物理层处理是通过在上行链路物理层处理和下行链路物理层处理之间拆分分布式物理层处理来执行的，并且其中所述头端单元和所述无线电单元每个执行处理的一部分。
29.如权利要求25至28中任一项所述的方法，其中所述电信系统是中继器、无线电接入网络和分布式天线系统中的至少一者。
30.如权利要求25至29中任一项所述的方法，其中外部的基站实体、基站组件或核心网络实体包括以下中的至少一者：基带单元、远程无线电头、主要eNodeB以及核心网络中的实体。
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