CN1379605A - 对已接收信号进行基带处理的过程和基站 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种对已接收信号进行基带处理的过程和基站。一种在无线通信系统基站的至少一个基带单元中基带处理已接收信号的过程,其中该基带单元或每个基带单元具有至少一个计算元件,特别是微处理器,根据基带单元中计算元件的使用情况,基带处理分配给至少一个基带单元的至少一个具体的计算元件。一种无线通信系统的基站,包括至少一个用于处理模拟信号的高频单元和若干用于处理数字信号的基带单元,每个基带单元具有至少一个计算元件,特别是微处理器,基站具有用于确定基带单元的计算元件使用情况的第一装置和用于将等待基带处理的已接收信号分配给至少一个基带单元的至少一个计算元件的第二装置,其中该分配是根据计算元件的使用情况实现的。

Description

对已接收信号进行基带处理的过程和基站
技术领域
本发明涉及一种在无线通信系统基站的至少一个基带单元中基带处理已接收信号的过程。基带单元或每个基带单元具有至少一个计算元件，特别是微处理器。
本发明是基于优先权申请DE 101 15 610.3，这里并入它作为参考。
本发明还涉及一种无线通信系统的基站，包括至少一个用于处理模拟信号的高频(HF)单元和若干用于处理数字信号的基带单元。每个基带单元具有至少一个计算元件，特别是微处理器。
最后，本发明涉及一种无线通信系统，包括多个移动无线单元，与移动无线单元无线连接的若干个基站，和至少一个用于控制无线通信系统的控制装置，链接到基站。
背景技术
具有一开始所称述类型的基站的无线通信系统例如是本领域已知的通用移动通信系统(UMTS)。在UMTS通信系统中，基站称为节点B，控制设备称为无线网络控制器(RNC)。在所谓的上行链路方式，数据经无线链路从移动无线单元发送到基站。来自各个无线单元的数据根据所谓的码分多址(CDMA)过程调制并经公共信道传送。多个信道组合成一个无线信号，该无线信号在与无线单元无线链接的基站中接收作为已接收信号。已接收信号在基站中处理。
已接收信号在基站中的处理要针对模拟和数字信号单独实现。模拟信号在所谓的高频(HF)单元中处理，而数字信号在所谓的基带单元处理。在CDMA过程调制信号的情况下，基带单元中的数字处理除其它之外还包括所谓的符号速率处理和所谓的码片速率处理。码片速率处理用于从已接收信号中恢复各个信道。符号速率处理用在各个信道上以便从经信道传送的信号中恢复各个无线单元传送的数据。
基站经不同的信道接收信号，根据现有技术，为了处理模拟和数字信号，在基站分别提供信道和处理该信道信号的HF单元或基带单元之间的指定标记。但是，此指定标记要求十分恒定的能力进行基带处理，特别在现代无线通信系统中，例如UMTS通信系统，基带处理能力，特别是例如用于所谓瑞克接收机的码片速率处理不是恒定的，而是依赖已接收信号的质量，也就是说依赖瑞克接收机叉指状天线的数目，要求叉指状天线接收规定质量的信号。因此信道已接收信号的基带处理所需的计算容量变化非常大。为了总是具有足够的计算容量，必须将计算容量设计的比较大以便能够保证处理在规定时间内处理接收的并具有规定质量的信号，即使是在最差的情况下。但是，平均来说，这些可用的计算容量的大部分是不必要的，因为已接收信号的质量通常好于最差的情况。
发明内容
因此本发明的目的在于在无线通信系统的基站中实现基带处理，其中一方面基站中可以省去硬件，另一方面，可以得到适当的计算容量，因此即使已接收信号质量差时，处理可以保证在规定的时间内确保具有规定的质量。
为了实现此目的，基于前面所陈述类型的过程，建议根据基带单元中计算元件的使用情况，基带处理分配给至少一个基带单元的至少一个具体的计算元件。
根据本发明，因此建议首先确定基带单元各个计算元件的使用情况。然后根据计算元件的使用情况，等待处理的已接收信号的基带处理分配给至少一个基带单元的至少一个具体的计算元件。根据本发明，有可能将全部的基带处理分配给具有所需可用计算容量的基带单元的一个计算元件。但是，也可以想象在一个或多个基带单元的若干个计算元件之间分担基带处理，这一个或多个基带单元总体上可以得到所需的计算容量。因此本发明的关键在于用与使用情况有关的自适应分配替代现有技术已知的HF单元与基带单元之间的严格分配。
基站中省去越多的硬件，基带处理就可以越均匀地分布在所有基带单元地所有计算元件之中。在分配基带计算机卡(基带板)的基带单元的计算元件的计算容量用于载波的基带处理的信道内，可以假设该基带板内的信道之间具有特定的均衡性，因为已接收信号质量的统计分布。但是也有可能最初设计用于具体载波的基带板可以提供不同的基带板计算容量，或者其自身需要来自其它基带板的额外计算容量。
根据一可能的实施例，交换矩阵一方面安排在基站的模拟处理部分(HF单元)之间，另一方面安排在数字基带处理单元(基带单元)。该交换矩阵必须能够处理发生在HF单元的发射机/接收机设备(收发信机)和具有空闲计算容量的基带单元之间的相对较高的数据率。为此，交换矩阵例如具有光传输装置。
但是，为了避免在交换矩阵交换高数据率，根据本发明一个有利的进展，建议基带处理分配给至少一个具体基带单元的至少一个具体的计算元件，而且基带单元内的基带处理至少部分地分配给该基带单元的至少另一个计算元件。根据此进展，因此基带处理分配给同一基带单元的多个计算元件。因此在同一基带单元的计算元件之间出现计算容量的均衡性。
根据本发明另一个有利的进展，建议基带处理分配给至少一个基带单元的至少一个具体的计算元件，而且基带处理至少部分地分配给至少另一个基带单元的至少另一个计算元件。根据此进展，因此在同一或不同基带板的若干个基带单元的计算元件之间计算容量得以均衡。
根据本发明的优选实施例，建议已接收信号经多个信道传送，一个信道分配给一个计算元件，而且如果分配给该信道的至少一个计算元件的可用计算容量不够，则该信道的基带处理至少部分地分配给另一个计算元件。如果质量相对较差的已接收信号经一具体的信道传送，而且分配给此信道的计算元件的可用计算容量不足以在规定时间内和具有规定质量地处理已接收信号时，利用至少另一个计算元件基带处理经此信道传送的已接收信号。作为首选，除原始的计算元件外此另一个计算元件可以加入该基带处理，作为次选，此另一个计算元件甚至可以代替原始的计算元件接管整个基带处理。例如如果此另一个计算元件的全部计算容量都可用，同时其它信道的已接收信号的基带处理部分地占用该原始计算元件，则可以想到第二种选择。
有利的是，在开始基带处理之前估计分配给该信道的至少一个计算元件的预期可用计算容量。在实际的基带处理之前，通过至少一个计算元件的总计算容量和预期的使用情况可以确定预期可用的计算容量。在基带处理开始之前，通过已接收信号的数据内容和通过基站看门狗单元的命令可以估计至少一个计算元件的预期使用情况。如果至少一个计算元件的预期可用计算容量低于规定的门限值，则为了缓和负荷，至少另一个计算元件用于基带处理或者整个基带处理都转换到该至少另一个计算元件。
可选择的或另外，建议在基带处理期间监视分配给该信道的至少一个计算元件的使用情况。如果在基带处理期间，至少一个计算元件的预期可用计算容量低于规定的门限值，则为了缓和负荷，至少另一个计算元件用于基带处理或者整个基带处理都转换到该至少另一个计算元件。
作为本发明对此问题的进一步的解决方案，根据在开始陈述的基站类型，建议该基站具有用于确定基带单元的计算元件使用情况的第一装置和用于将等待基带处理的已接收信号分配给至少一个基带单元的至少一个计算元件的第二装置，该分配是根据计算元件的使用情况实现的。
根据本发明的一个有利的进展，建议基带单元的计算元件经高速接口互连。这些高速接口例如构造成所谓的链路端口，这些链路端口设计用来连接外围设备或同一类型的其它计算元件。等待基带处理的已接收信号可以经各个计算元件之间的连接分布到不同的计算元件。例如，已接收信号在不同计算元件之间的分布可以通过例如看门狗单元、公共处理器或直接存储器访问(DMA)机来协调。为了将等待处理的已接收信号分布到不同的计算元件，已接收信号的数据存储在对应计算元件的存储单元中。然后，数据从计算元件中恢复用于处理。
经高速接口连接计算元件的实施例比交换矩阵的优越之处在于所述连接更简单而且实现起来更经济，因为HF单元和基带单元之间不需要复杂的基于硬件的快速交换高数据率。通过适当的在基带单元的计算元件中预处理已接收信号，可以极大的降低经过高速接口的数据率。
用于将已接收信号分配给至少一个计算元件的第二装置最好构造成看门狗单元，它使等待基带处理的已接收信号传送到至少一个计算元件的存储区。
根据一开始陈述的无线通信系统类型，作为本发明对此问题的进一步的解决方案，建议无线通信系统的至少一个基站构造成根据本发明的基站。
附图说明
本发明进一步的特征、可能的应用在下面对附图所说明的示范性实施例的描述中体现。这里所单独或组合描述或说明的所有特征构成本发明的主题，分别与它们在本专利权利要求书或交叉引用中的组合无关，和与它们在说明书和附图中的措辞或表示无关。
图1表示根据本发明的无线通信系统；
图2表示根据本发明的基站；和
图3表示根据本发明过程的流程图。
具体实施方式
根据本发明的无线通信系统，也就是通用移动通信系统全部在图1中示出，附图标记为1。无线通信系统1包括多个移动无线单元MF、若干个与移动无线单元MF无线链接的基站节点B、和至少一个链接到基站节点B的控制装置RNC(无线网控制器)。在所谓的上行链路模式，来自移动无线单元MF的数据经无线链路传送到基站节点B。来自各个无线单元MF的数据根据所谓的码分多址(CDMA)方法调制并经公共信道传送。多个信道组合成一个在与移动单元MF无线链接的基站节点B接收的无线信号作为已接收信号2。已接收信号在基站节点B中处理。
在基站节点B中对已接收信号的处理(参见图2)分别针对模拟和数字信号实现。模拟信号在所谓的高频(HF)单元3中处理，数字信号在所谓的基带单元4中处理。多个HF单元3组合成一个HF板5，多个基带单元4组合成一个基带板6。每个HF单元3和基带单元4具有一个特别是微处理器的计算元件8和要处理的数据可以存储的存储装置9。数据经传输线路10从存储装置9传递到计算元件8用于处理。
对于根据CDMA方法调制的信号2，在基带单元4中的数字处理除其它以外包括所谓的符号速率处理和所谓的码片速率处理。码片速率处理用于从已接收信号中恢复各个信道。符号速率处理用在各个信道上，以便从经此信道传送的信号中恢复MF传送的数据。基站节点B经不同的信道接收数据。根据现有技术，为了处理模拟和数自信号，特别要提到分别在信道和处理此信道的信号的HF单元3或基带单元4之间的基站中提供一个指定标记。这种严格的关系由HF单元和对应的基带单元4之间的链接电路7示出。本发明的关键在于用与使用情况有关的自适应分配代替现有技术已知的HF单元3和基带单元4之间的严格分配。因此基站节点B的计算容量可以适应于实际的需要，特别在现代无线通信系统，例如UMTS通信系统1中。在规定时间内和具有规定质量地处理已接收信号2实际所需的计算容量实际上波动非常大，因为它依赖于已接收信号2的质量。这特别将码片速率处理应用在例如基站节点B的瑞克接收机中。在瑞克接收机中，计算容量和信号质量都随着叉指状天线数目的增加而增加。
在根据本发明的基站节点B中，由此可以降低基带单元3的计算容量。对于传统质量的已接收信号2，降低的计算容量可以促使足够快速和足够好质量的处理。在已接收信号2的质量较差的情况下，为其所提供的计算容量可能不够时，可以由一个或多个基带板6的一个或多个基带单元4的多个计算元件8分担，或者分配给计算容量全部可用的一个计算元件8。
基带单元4的各个计算元件8经高速接口11互连可以促使已接收信号2依赖于使用情况的自适应分配给计算元件8。高速接口11构造成所谓的链路端口，这些链路端口设计用来连接外围设备或同一类型的其它计算元件。等待基带处理的已接收信号2可以经各个计算元件8之间的连接12分布到不同的计算元件8。例如，已接收信号2在不同计算元件8之间的分布可以通过例如看门狗单元、公共处理器或直接存储器访问(DMA)机来协调。为了将等待处理的已接收信号2分布到不同的计算元件8，已接收信号2的数据存储在对应计算元件8的存储单元13中。然后，数据从计算元件中恢复用于处理。
根据本发明的过程流程图在图3中示出。该过程在功能模块20开始。然后在功能模块21确定基带单元4的计算元件8的使用情况。这可以是当前使用情况或预计将来的使用情况。然后等待基带处理的数据在功能模块22根据计算元件8的使用情况分布到一个或多个计算元件8。但是，在分布到多个计算元件8的情况下，这必须明确不需要同一基带单元4或同一基带板6。数据然后在规定时间内和具有规定质量地在功能模块23中由计算元件8进行处理。此过程在功能模块24中结束。

Claims (10)

1.一种在无线通信系统基站的至少一个基带单元中基带处理已接收信号的过程，其中该基带单元或每个基带单元具有至少一个计算元件，特别是微处理器，根据基带单元中计算元件的使用情况，基带处理分配给至少一个基带单元的至少一个具体的计算元件。
2.根据权利要求1的过程，其中基带处理分配给至少一个具体基带单元的至少一个具体的计算元件，而且基带单元内的基带处理至少部分地分配给该基带单元的至少另一个计算元件。
3.根据权利要求1的过程，其中基带处理分配给至少一个基带单元的至少一个具体的计算元件，而且基带处理至少部分地分配给至少另一个基带单元的至少一个计算元件。
4.根据权利要求1到3其中一个的过程，其中已接收信号经多个信道传送，其中至少一个信道分配给每个计算元件，而且如果分配给一个信道的至少一个计算元件的可用计算容量不够，则该信道的基带处理至少部分地分配给另一个计算元件。
5.根据权利要求4的过程，其中在开始基带处理之前估计分配给该信道的至少一个计算元件的预期使用情况。
6.根据权利要求4或5的过程，其中在基带处理期间监视分配给该信道的至少一个计算元件的使用情况。
7.一种无线通信系统的基站，包括至少一个用于处理模拟信号的高频单元和若干用于处理数字信号的基带单元，每个基带单元具有至少一个计算元件，特别是微处理器，基站具有用于确定基带单元的计算元件使用情况的第一装置和用于将等待基带处理的已接收信号分配给至少一个基带单元的至少一个计算元件的第二装置，其中该分配是根据计算元件的使用情况实现的。
8.根据权利要求7的基站，基带单元的所述计算元件经高速接口互连。
9.根据权利要求7或8的基站，所述第二装置设计成看门狗单元，它使等待基带处理的已接收信号传送到至少一个基带单元的至少一个计算元件的存储区。
10.一种无线通信系统，包括多个移动无线单元，与移动无线单元无线连接的若干个基站，和至少一个用于控制无线通信系统的链接到基站的控制装置，所述至少一个基站根据权利要求7到9的其中一个被设计。
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