DE102015016328A1

DE102015016328A1 - Digitales, verteiltes Antennensystem

Info

Publication number: DE102015016328A1
Application number: DE102015016328.0A
Authority: DE
Inventors: Amit Oren; Fredrik Karl Olsson; Lowell Lamb
Original assignee: Broadcom Corp
Current assignee: Avago Technologies International Sales Pte Ltd
Priority date: 2014-12-15
Filing date: 2015-12-15
Publication date: 2016-06-16
Also published as: CN105703811B; US9787806B2; US20160174128A1; HK1219816A1; CN105703811A

Abstract

Ein System kann einen Funk-Netzwerkdatenverkehr von einer Basisstation in einem bidirektionalen Link auf eine oder mehrere Funkeinheiten verteilen. Das System kann den Funk-Netzwerkdatenverkehr über ein digitales Netzwerk, wie beispielsweise ein paketbasiertes Netzwerk, transportieren. Das System kann eine mit den Funkeinheiten gekoppelte und mit der Basisstation in Verbindung stehende Fronthaul-Einheit umfassen. Die Fronthaul-Einheit kann Zugangsfunksignale von der Basisstation für den Transport über das digitale Netzwerk innerhalb von digitalen Transportströmen verkapseln. Auf ähnliche Weise können die Funkeinheiten eingehende Funksignale für den Rücktransport an die Fronthaul-Einheit und dann weiter an die Basisstation verkapseln und zuordnen. Die Fronthaul-Einheit kann außerdem Daten über das digitale Netzwerk transportieren, um den drahtlosen lokalen Netzwerk-Dienst an den Funkeinheiten zu unterstützen.

Description

Technisches Gebiet
Die Offenbarung betrifft Technologien für drahtlose Netzwerkverbindungen. Die Offenbarung betrifft außerdem Antennensysteme für Technologien für drahtlose Netzwerkverbindungen.
Hintergrund
Von einer immensen Nachfrage der Kunden angetrieben, haben schnelle Fortschritte im Bereich der Elektronik- und Kommunikationstechnologien zu einer breiten Nutzung mobiler Kommunikationsvorrichtungen geführt. Das Ausmaß der Verbreitung solcher Vorrichtungen wird ohne Weiteres im Hinblick auf einige Schätzungen deutlich, welche die Anzahl der auf der Welt verwendeten drahtlosen Teilnehmeranschlüsse auf fast 80% der Weltbevölkerung beziffern. Außerdem geben weitere Schätzungen an, dass (es seien hier nur drei Beispiele genannt) in den Vereinigten Staaten, in Italien und in Großbritannien jeweils mehr Mobiltelefone verwendet werden als Menschen in den Ländern leben. Das Erweitern des Dienstes auf Umgebungen mit schlechter oder gar nicht vorhandener Konnektivität wird die Nachfrage der Konsumenten nach Mobilvorrichtungen und zugehörigen Diensten noch weiter antreiben.
Überblick
Gemäß einer Erscheinungsform umfasst eine Vorrichtung Folgendes:
eine Antenne, die so konfiguriert ist, das sie ein eingehendes Signal empfängt;
eine Funk-zu-Netzwerk-Schaltungsanordnung, die so konfiguriert ist, dass sie als Reaktion auf ein eingehendes Signal einen eingehenden digitalen Transportstrom generiert; und
eine Netzwerkschnittstellen-Schaltungsanordnung, die so konfiguriert ist, dass sie den eingehenden digitalen Transportstrom an eine Aggregations-Schaltungsanordnung sendet, die so konfiguriert ist, dass sie das eingehende Signal zum Transport zu einer Basisstation in einem kombinierten digitalen Transportstrom mit einem zweiten eingehenden Signal überlagert.
Zweckmäßigerweise:
ist die Funk-zu-Netzwerk-Schaltungsanordnung so konfiguriert, dass sie den eingehenden digitalen Transportstrom mittels der folgenden Schritte generiert:
Abtasten des eingehenden Signals, um ein abgetastetes eingehendes Signal zu generieren;
Verkapseln des abgetasteten eingehenden Signals in Übereinstimmung mit einem Transportprotokoll, um verkapselte eingehende Signaldaten zu generieren; und
Hinzufügen der verkapselten eingehenden Signaldaten zu dem eingehenden digitalen Transportstrom.
Zweckmäßigerweise umfassen der eingehende digitale Transportstrom und die kombinierten digitalen Transportströme RoE-Transportströme (Radio over Ethernet, Funk über Ethernet).
Zweckmäßigerweise ist die Netzwerkschnittstellen-Schaltungsanordnung ferner für Folgendes konfiguriert:
Empfangen eines Datenrahmens von einem paketbasierten Netzwerk; und
Bewirken, dass die Antenne ein den Datenrahmen tragendes WLAN-Funksignal (Wireless Local Area Network, drahtloses lokales Netzwerk) überträgt.
Zweckmäßigerweise:
ist die Netzwerkschnittstellen-Schaltungsanordnung ferner so konfiguriert, dass sie einen von der Basisstation gesendeten, ersten digitalen Zugangstransportstrom empfängt;
ist die Funk-zu-Netzwerk-Schaltungsanordnung so konfiguriert, dass sie ein erstes Zugangssignal aus dem ersten digitalen Zugangstransportstrom extrahiert; und die Antenne ist so konfiguriert, dass sie das erste Zugangssignal überträgt.
Zweckmäßigerweise ist die Funk-zu-Netzwerk-Schaltungsanordnung so konfiguriert, dass sie das erste Zugangssignal extrahiert, indem sie folgende Schritte ausführt:
Entkapseln eines abgetasteten Zugangssignals aus dem ersten digitalen Zugangstransportstrom; und
Rekonstruieren des ersten Zugangssignals aus dem abgetasteten Zugangssignal.
Zweckmäßigerweise:
ist die Netzwerkschnittstellen-Schaltungsanordnung ferner so konfiguriert, dass sie einen von einer weiteren Basisstation gesendeten, zweiten digitalen Zugangstransportstrom empfängt;
ist die Funk-zu-Netzwerk-Schaltungsanordnung so konfiguriert, dass sie ein zweites Zugangssignal aus dem zweiten digitalen Zugangstransportstrom extrahiert; und die Antenne ist so konfiguriert, dass sie das zweite Zugangssignal überträgt.
Zweckmäßigerweise ist die Antenne so konfiguriert, dass sie das erste Zugangssignal über ein anderes Frequenzband überträgt als das zweite Zugangssignal.
Gemäß einer Erscheinungsform umfasst eine Vorrichtung Folgendes: eine Netzwerkschnittstellen-Schaltungsanordnung, die Folgendes umfasst:
einen ersten Port, der so konfiguriert ist, dass er einen ersten digitalen Transportstrom von einer ersten Funkeinheit empfängt, wobei der erste digitale Transportstrom so konfiguriert ist, dass er ein erstes abgetastetes eingehendes Signal trägt;
einen zweiten Port, der so konfiguriert ist, dass er einen zweiten digitalen Transportstrom von einer zweiten Funkeinheit empfängt, wobei der zweite digitale Transportstrom so konfiguriert ist, dass er ein zweites abgetastetes eingehendes Signal trägt; und
einen Fronthaul-Port, der so konfiguriert ist, dass er einen Fronthaul-Netzwerk-Link zu einer Basisstation herstellt; und
eine mit der Netzwerkschnittstellen-Schaltungsanordnung gekoppelte Aggregations-Schaltungsanordnung, wobei die Aggregations-Schaltungsanordnung für Folgendes konfiguriert ist:
Extrahieren des ersten und des zweiten abgetasteten eingehenden Signals aus dem ersten und dem zweiten digitalen Transportstrom;
Überlagern des ersten und des zweiten abgetasteten eingehenden Signals, um ein kombiniertes abgetastetes eingehendes Signal zu generieren;
Generieren eines kombinierten digitalen Transportstroms als Reaktion auf das kombinierte abgetastete eingehende Signal; und
Bewirken, dass die Netzwerkschnittstellen-Schaltungsanordnung den kombinierten digitalen Transportstrom über den Fronthaul-Netzwerk-Link an die Basisstation sendet.
Zweckmäßigerweise:
umfasst die Netzwerkschnittstellen-Schaltungsanordnung ferner einen dritten Port, der so konfiguriert ist, dass er einen dritten digitalen Transportstrom von einer dritten Funkeinheit empfängt, wobei der dritte digitale Transportstrom so konfiguriert ist,
dass er ein drittes abgetastetes eingehendes Signal trägt; und
die Aggregations-Schaltungsanordnung ist so konfiguriert, dass sie eine virtuelle Zelle generiert, indem sie die folgenden Schritte durchführt:
Generieren eines vierten digitalen Transportstroms als Reaktion auf das dritte abgetastete eingehende Signal; und
Bewirken, dass die Netzwerkschnittstellen-Schaltungsanordnung den vierten digitalen Transportstrom getrennt von dem kombinierten digitalen Transportstrom an die Basisstation sendet.
Zweckmäßigerweise:
ist der erste Port so konfiguriert, dass er einen dritten digitalen Transportstrom von der ersten Funkeinheit empfängt, wobei der dritte digitale Transportstrom so konfiguriert ist, dass er ein drittes abgetastetes eingehendes Signal trägt; und
die Aggregations-Schaltungsanordnung ist für Folgendes konfiguriert:
Generieren eines vierten digitalen Transportstroms als Reaktion auf das dritte abgetastete eingehende Signal; und
Bewirken, dass die Netzwerkschnittstellen-Schaltungsanordnung den kombinierten digitalen Transportstrom über einen weiteren Fronthaul-Port an eine weitere Basisstation sendet.
Zweckmäßigerweise umfasst das erste abgetastete eingehende Signal das Abtasten von einem anderen Funkfrequenzband als das Abtasten, das bei dem dritten abgetasteten eingehenden Signal eingeschlossen ist.
Zweckmäßigerweise ist der Fronthaul-Port so konfiguriert, dass er einen vierten digitalen Transportstrom über den Fronthaul-Netzwerk-Link empfängt, wobei der vierte digitale Transportstrom ein abgetastetes eingehendes Zugangssignal trägt.
Zweckmäßigerweise ist die Netzwerkschnittstellen-Schaltungsanordnung so konfiguriert, dass sie den vierten digitalen Transportstrom per Unicast über den ersten Port an die erste Funkeinheit sendet.
Zweckmäßigerweise ist die Netzwerkschnittstellen-Schaltungsanordnung so konfiguriert, dass sie den vierten digitalen Transportstrom per Broadcast über den ersten und den zweiten Port an die erste und die zweite Funkeinheit sendet.
Gemäß einer Erscheinungsform umfasst ein Verfahren Folgendes:
Austauschen von Signalen mit einer Antenne, die für Folgendes konfiguriert ist:
Übertragen eines Zugangssignals; und
Empfangen eines eingehenden Signals;
Extrahieren des Zugangssignals aus einem von einer Basisstation gesendeten, digitalen Zugangstransportstrom;
Senden des Zugangssignals zur Übertragung an die Antenne; und
Verkapseln des eingehenden Signals innerhalb eines eingehenden digitalen Transportstroms für den Transport zu der Aggregations-Schaltungsanordnung, wobei die Aggregations-Schaltungsanordnung so konfiguriert ist, dass sie das eingehende Signal innerhalb eines kombinierten digitalen Transportstroms zum Transport an die Basisstation mit einem weiteren eingehenden Signal kombiniert.
Zweckmäßigerweise:
umfasst das Extrahieren des Zugangssignals Folgendes:
Entkapseln eines abgetasteten Zugangssignal aus dem digitalen Zugangstransportstrom; und
Rekonstruieren des Zugangssignals aus dem abgetasteten Zugangssignal.
Zweckmäßigerweise:
umfasst das Verkapseln des eingehenden Signals Folgendes:
Abtasten des eingehenden Signals, um ein abgetastetes eingehendes Signal zu generieren;
Codieren des abgetasteten eingehenden Signals in Datenrahmen für ein Netzwerk-Kommunikationsprotokoll; und
Generieren des eingehenden digitalen Transportstroms aus den Datenrahmen.
Zweckmäßigerweise umfasst das Verfahren ferner die folgenden Schritte:
Senden des eingehenden digitalen Transportstroms über ein paketbasiertes Netzwerk; und
Empfangen des digitalen Zugangstransportstroms über das paketbasierte Netzwerk.
Zweckmäßigerweise umfasst das Verfahren ferner die folgenden Schritte:
Empfangen von Datenrahmen über das paketbasierte Netzwerk; und
Bewirken, dass die Antenne WLAN-Funksignale (Wireless Local Area Network, drahtloses lokales Netzwerk) überträgt, welche die Datenrahmen tragen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein beispielhaftes DRDS (Digital Radio Distribution System, digitales Funkverteilungssystem).
2 zeigt eine beispielhafte mobile Vorrichtung, die für einen Funkzugang mit der RU (Radio Unit, Funkeinheit) gekoppelt werden kann.
3 zeigt ein beispielhaftes DRDS.
4 zeigt eine beispielhafte DRDS-Umgebung.
5 zeigt eine beispielhafte DRDS-Logik.
6 zeigt eine beispielhafte Logik für eine Funkeinheit.
7 zeigt eine beispielhafte Logik für virtuelle Zellen.
8 zeigt einen beispielhaften Bereich 800, der von einem DRDS abgedeckt wird.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die Offenbarung unten betrifft Techniken und Architekturen für die Verteilung von Drahtlosdiensten in Bereichen, die gegebenenfalls von einer anpassbaren Positionierung lokaler Antennen profitieren. Dies gilt zum Beispiel für Bereiche wie Gebäude, Verkehrstunnel, Bunker, Türme und/oder andere Örtlichkeiten, die gegebenenfalls mittels einer angepassten Bereitstellung von Funkzellen effektiver abgedeckt werden können als mit einer pauschalen, Makrozellen-artigen Versorgung. Ferner kann eine flexible geografische Verteilung der Signale für zellulare Dienste, zum Beispiel Zugangssignale von der Basisstation oder eingehende Signale von der zellularen Vorrichtung, eine effiziente Zuteilung von Funkbandbreitenressourcen ermöglichen. Zum Beispiel kann ein Bereich, der zum Unterstützen mehrerer Client-Vorrichtungen von einer einzelnen, mehrere Frequenzbänder nutzenden Makrozelle abgedeckt wird, durch ein verteiltes Antennensystem mit einer stärker lokalisierten Funkverteilung und besseren Möglichkeiten für die geografische Wiederverwendung von Frequenzbändern ersetzt werden. Somit kann in einigen Fällen ein verteiltes Antennensystem in der Lage sein, denselben Bereich zu bedienen wie eine Makrozelle, wobei es weniger Frequenzbänder nutzt.
Eine FHU (Front Haul Unit, Fronthaul-Einheit) kann Zugangssignale, zum Beispiel drahtlose Konnektivitätssignale und drahtlose Datensignale, von einer oder mehreren Basisstationseinheiten empfangen. Die Basisstationseinheiten können einem oder mehreren Diensteanbietern, einer oder mehreren RATs (Radio Access Technologies, Funkzugangstechnologien) oder einer beliebigen Kombination aus diesen zugeordnet sein. Die FHU kann Funk-zu-Netzwerk-Protokolle (zum Beispiel RoE (Radio over Ethernet, Funk über Ethernet), IEEE 1904.3) nutzen, um die Zugangssignale mittels digitaler Transportströme an eine oder mehrere RUs (Radio Unit, Funkeinheit) zu verteilen. Die RUs können dann einem anpassbaren Bereich eine Mehrfachdienst-/Mehrfach-RAT-Konnektivität bereitstellen. Zum Beispiel können RUs in unterschiedlichen Stockwerken eines Gebäudes platziert sein, wo unterschiedliche RUs eine ausgewählte Menge von Diensten/RATs auf unterschiedlichen Stockwerken vorsehen.
Bei einem analogen Verteilungssystem, wie beispielsweise einem DAS (Distributed Antenna System, verteiltes Antennensystem) kann eine Basisstation einem Eingang ein Zugangssignal bereitstellen. Passive oder aktive Komponenten, wie beispielsweise Koaxialkabel, Koppler, Funkköpfe, Repeater und/oder andere Komponenten können das Zugangssignal an ein Antennenfeld verteilen. Da es sich jedoch bei dem Signal um ein analoges Signal handelt, sind digitale Vermittlung, Routing, Fehlerkorrektur und/oder digitale Signalbearbeitung gegebenenfalls nicht notwendigerweise in das Analogsystem integriert. Ferner ist eine vorhandene oder verbreitet erhältliche Hochgeschwindigkeitsverkabelung gegebenenfalls nicht notwendigerweise mit der analogen Bereitstellung kompatibel. Zum Beispiel unterstützt ein CAT5-Ethernet-Kabel gegebenenfalls nicht notwendigerweise den Transport von zellulären (2G/3G/LTE) Signalen. Somit kann es vorteilhaft sein, digitale FHUs und RUs bereitzustellen, welche die Zugangssignale und die eingehenden Signale auf einer Aufwärtsstrecke digital verteilen können, wie unten erörtert.
1 zeigt ein beispielhaftes DRDS (Digital Radio Distribution System, digitales Funkverteilungssystem) 100. Eine FHU 110 kann mit einer oder mehreren RUs 150 gekoppelt sein. Die FHU kann eine Funk-Sende-/Empfangs-Schaltungsanordnung 113 aufweisen, um Zugangssignale von den Basisstationen 102 zu empfangen und eingehende Signale an diese zu senden. Die FHU kann außerdem eine Netzwerkschnittstellen-Schaltungsanordnung 116 aufweisen, um die FHU mit einem oder mehreren paketbasierten Netzwerken 104 zu koppeln, zum Beispiel mit Ethernet- und/oder anderen daten- oder paketbasierten Netzwerken. Die FHU kann eine Aggregations-Schaltungsanordnung 118 aufweisen, um die Zugangssignale in ein Format zur Übertragung über den Netzwerk-Link 149 zwischen den RUs und FHUs zu codieren. Die Aggregations-Schaltungsanordnung kann Funk-zu-Netzwerk-Systeme aufweisen, zum Beispiel RoE-Mapper oder andere Funk-zu-Netzwerk-Funktionalität, um den digitalen Transport von Zugangssignalen und eingehenden Signalen zu unterstützen. Die FHU kann außerdem eine Brücken-Schaltungsanordnung 120 aufweisen, um den Datenverkehr auf dem datenbasierten Netzwerk über den Netzwerk-Link 149 umzusetzen. Zum Beispiel kann die Brücken-Schaltungsanordnung 120 einen Router, einen Netzwerk-Switch und/oder weitere Netzwerkvorrichtungen aufweisen, um Datenverkehr zwischen Netzwerken oder Netzwerkdomänen weiterzuleiten.
Die FHU kann außerdem eine System-Schaltungsanordnung 122 aufweisen. Die System-Schaltungsanordnung 122 kann einen oder mehrere Prozessor(en) 124 und/oder Speicher 126 aufweisen. Der Speicher 126 kann Operationen 128 und Steuerparameter 130 aufweisen. Die Operationen 128 können Anweisungen zur Ausführung auf einem oder mehreren der Prozessoren 124 beinhalten, um das Funktionieren der FHU zu unterstützen, zum Beispiel können die Operationen einen doppelt gerichteten Datenverkehr zwischen den RUs und Basisstationen oder datenbasierten Netzwerken regulieren. Die Steuerparameter 130 können Parameter beinhalten oder die Ausführung der Operationen 128 unterstützen. Zum Beispiel können die Steuerparameter Einstellungen für Netzwerkprotokolle, Bandbreitenparameter, Zuweisungen von Funkfrequenzzuordnungen für verschiedene RATs und/oder andere Parameter beinhalten.
Die RU 150 kann eine Funk-zu-Netzwerk-Schaltungsanordnung 158 aufweisen, zum Beispiel RoE-Mapper oder eine weitere Funk-zu-Netzwerk-Schaltungsanordnung, um eine Kopplung mit dem Netzwerk-Link 149 herzustellen, die empfangenen Zugangssignale zu decodieren, und eine Schaltungsanordnung für den drahtlosen Netzwerkzugang 160, um die über den Netzwerk-Link empfangenen Netzwerkdaten zum Senden per Broadcast über die RU-Antenne 161 zusammen mit den decodierten Zugangssignalen in ein drahtloses WLAN-Signal (Wireless Local Area Network, drahtloses lokales Netzwerk) zu koppeln.
Die RU kann außerdem eine System-Schaltungsanordnung 172 aufweisen. Die System-Schaltungsanordnung 172 kann einen oder mehrere Prozessor(en) 174 und/oder Speicher 176 aufweisen. Der Speicher 176 kann Operationen 178 und Steuerparameter 180 aufweisen. Die Operationen 178 können Anweisungen zur Ausführung auf einem oder mehreren der Prozessoren 174 umfassen, um das Funktionieren der RU zu unterstützen. Zum Beispiel können die Anweisungen Anwendungen zum Extrahieren von abgetasteten Zugangssignalen aus den digitalen Transportströmen, zum Rekonstruieren von Zugangssignalen aus Abtastungs-Zugangssignalen, zum Verkapseln von abgetasteten eingehenden Signaldaten in einen digitalen Transportstrom oder zum Durchführen anderer Operationen für den Transport oder die Decodierung von Funksignalen beinhalten. Die Steuerparameter 180 können Parameter beinhalten oder die Ausführung der Operationen 178 unterstützen. Zum Beispiel können die Steuerparameter Einstellungen für Netzwerkprotokolle, Bandbreitenparameter, Zuweisungen von Funkfrequenzzuordnungen für verschiedene RATs und/oder andere Parameter beinhalten.
Bei verschiedenen Implementierungen können unterschiedliche RATs an unterschiedliche RUs weitergeleitet werden. Da das DRDS Routing- und Adressierungstechnologien verwenden kann, können einige an der FHU empfangene RATs zu ausgewählten RUs gesendet werden, anstatt notwendigerweise an die gesamte Menge von mit der FHU verbundenen RUs gesendet zu werden. Außerdem können Funkkanäle und -ressourcen mittels der FHU oder der BTS (Base Station, Basisstation) in Echtzeit umkonfiguriert werden. Wenn zum Beispiel eine RAT oder ein Dienst von den aktuell mit einer RU verbundenen Vorrichtungen nicht genutzt wird, kann die FHU die Funkressource anderen Diensten/RATs zuordnen. Zum Beispiel kann ein Band, das für einen Datenkanal einer bestimmten RAT verwendet wird, anderweitig zugewiesen werden, während keine Vorrichtungen auf der bestimmten RAT aktiv sind. Ein Pilotfrequenz-/Paging-Band kann offen bleiben und auf eingehende Vorrichtungen warten. Sobald eine Vorrichtung eine Verbindung zu der bestimmten RAT herstellt, können die Ressourcen mittels der FHU erneut zugewiesen werden.
2 zeigt eine beispielhafte mobile Vorrichtung 200, die für einen Funkzugang mit der RU gekoppelt werden kann. Bei der mobilen Vorrichtung 200 handelt es sich in diesem Beispiel um ein Smartphone, aber bei der mobilen Vorrichtung kann es sich um jede beliebige mobile Vorrichtung handeln, wie zum Beispiel ein Smartphone, eine Smart Watch, Smart Glasses, ein Tablet, einen Laptop-Computer oder eine andere Vorrichtung, aber nicht auf diese beschränkt. Demgemäß sieht das beschriebene Beispiel für ein Smartphone lediglich einen beispielhaften Kontext zum Erläutern der Architekturen und Techniken vor.
Als ein Beispiel kann es sich bei der mobilen Vorrichtung 200 um ein Mobiltelefon gemäß 2G, 3G, 4G/LTE oder schneller handeln, das in der Lage ist, drahtlose Anrufe zu tätigen oder anzunehmen, Daten unter Verwendung von 802.11 a/b/g/n/ac/ad („WiFi”), Bluetooth (BT), NFC (Near Field Communication, Nahfeldkommunikation) oder einer beliebigen anderen drahtlosen Technologie zu übertragen und zu empfangen. Bei der mobilen Vorrichtung 200 kann es sich auch um ein Smartphone handeln, das zusätzlich zum Tätigen und Annehmen von Anrufen eine beliebige Anzahl oder eine beliebige Art von Anwendungen ausführt.
Die beispielhafte mobile Vorrichtung 200 kann mit der RU 150 in Verbindung stehen. Die RU 150 und die mobile Vorrichtung 200 stellen Kommunikationsverbindungen wie beispielsweise den Steuerkanal 252 und den Datenkanal 254 her und tauschen Daten aus. In diesem Beispiel unterstützt die mobile Vorrichtung 200 eine oder mehrere SIMs (Subscriber Identity Module, Teilnehmererkennungsmodul), wie die SIM1 202. Die elektrische und physische Schnittstelle 206 verbindet die SIM1 202 mit dem Rest der Hardware des Benutzerendgeräts, zum Beispiel über den Systembus 210.
Die mobile Vorrichtung 200 weist Kommunikationsschnittstellen 212, eine System-Schaltungsanordnung 214 und eine Benutzerschnittstelle 218 auf. Die System-Schaltungsanordnung 214 kann eine beliebige Kombination von Hardware, Software, Firmware oder anderer Logik aufweisen. Die System-Schaltungsanordnung 214 kann zum Beispiel mit einem oder mehreren SoCs (System on a Chip, Ein-Chip-System), ASICs (Application Specific Integrated Circuit, anwendungsspezifische integrierte Schaltung), diskreten analogen und digitalen Schaltungen und anderen Schaltungsanordnungen implementiert sein. Die System-Schaltungsanordnung 214 ist ein Bestandteil jeder beliebigen gewünschten Funktionalität in der mobilen Vorrichtung 200. In dieser Hinsicht kann die System-Schaltungsanordnung 214 Logik aufweisen, die, als Beispiele, das Decodieren und Abspielen von Musik und Videos ermöglicht, zum Beispiel das Decodieren und Wiedergeben von MP3, MP4, MPEG, AVI, FLAC, AC3 oder WAV; das Ausführen von Anwendungen; das Annehmen von Benutzereingaben; das Speichern und Abrufen von Anwendungsdaten; das Herstellen, Aufrechterhalten und Beenden von Mobiltelefonanrufen oder -datenverbindungen, als ein Beispiel, zum Zweck der Internet-Konnektivität; das Herstellen, Aufrechterhalten und Beenden von drahtlosen Netzwerkverbindungen, Bluetooth-Verbindungen oder anderen Verbindungen; und das Anzeigen von relevanten Informationen auf der Benutzerschnittstelle 218. Die Benutzerschnittstelle 218 und die Eingänge 228 können eine grafische Benutzerschnittstelle, ein berührungsempfindliches Display, haptische Rückmeldungen oder andere haptische Ausgaben, Sprach- oder Gesichtserkennungseingaben, Schaltflächen, Schalter, Lautsprecher oder andere Elemente einer Benutzerschnittstelle umfassen. Zusätzliche Beispiele für die Eingänge 228 umfassen Mikrofone, Video- und Standbildkameras, Temperaturfühler, Vibrationsfühler, Drehwinkel- und Orientierungssensoren, Headset- und Mikrofoneingangs-/-ausgangsbuchsen, USB-Anschlüsse (Universal Serial Bus, universeller serieller Bus), Steckplätze für Speicherkarten, Strahlungssensoren (zum Beispiel IR-Sensoren) und andere Arten von Eingängen.
Die System-Schaltungsanordnung 214 kann einen oder mehrere Prozessoren 216 und Speicher 220 aufweisen. Der Speicher 220 speichert zum Beispiel Steueranweisungen 222, die der Prozessor 216 ausführt, um die gewünschte Funktionalität für die mobile Vorrichtung 1200 durchzuführen. Die Steuerparameter 224 sehen Konfigurations- und Betriebsoptionen für die Steueranweisungen 222 vor und spezifizieren diese. Der Speicher 220 kann außerdem beliebige BT-, WiFi-, 3G- oder andere Daten 226 speichern, welche die mobile Vorrichtung 200 über die Kommunikationsschnittstellen 212 senden wird oder empfangen hat.
Bei verschiedenen Implementierungen kann der Strom für das System mittels einer Stromspeichervorrichtung, wie beispielsweise einer Batterie 282, geliefert werden.
Bei den Kommunikationsschnittstellen 212 handhabt die Schaltungsanordnung für das Funkfrequenz-Übertragen (RF-Übertragen) (Tx) und -Empfangen (Rx) 230 das Übertragen und Empfangen von Signalen über eine oder mehrere Antennen 232. Die Kommunikationsschnittstelle 212 kann einen oder mehrere Transceiver aufweisen. Bei den Transceivern kann es sich um drahtlose Transceiver handeln, die eine Schaltungsanordnung für die Modulation/Demodulation aufweisen, Digital/Analog-Wandler (DAWs), Umformungstabellen, Analog/Digital-Wandler (ADWs), Filter, Wellenform-Former, Filter, Vorverstärker, Leistungsverstärker und/oder andere Logik zum Übertragen und Empfangen über eine oder mehrere Antennen oder (bei einigen Vorrichtungen) über ein physisches (zum Beispiel leitungsgebundenes) Medium.
Die übertragenen und empfangenen Signale können einem beliebigen Element aus einer vielfältigen Gruppe von Formaten, Protokollen, Modulationsschemata (zum Beispiel QPSK, 16-QAM, 64-QAM oder 256-QAM), Frequenzkanälen, Bitraten und Codierungsschemata angehören. Als ein spezifisches Beispiel können die Kommunikationsschnittstellen 212 Transceiver aufweisen, welche die Übertragung und den Empfang gemäß den Standards 2G, 3G, BT, WiFi, UMTS (Universal Mobile Telecommunications System), HSPA+ (High Speed Packet Access) und Long Term Evolution (4G/LTE/LTE-A) unterstützen. Die unten beschriebenen Techniken sind jedoch auf andere drahtlose Kommunikationstechnologien anwendbar, unabhängig davon, ob sie aus dem 3GPP-Projekt (3rd Generation Partnership Projekt), GSM Association, 3GPP2, IEEE oder anderen Partnerschaften oder Normungsgremien hervorgegangen sind.
3 zeigt ein beispielhaftes DRDS 300. Bei dem beispielhaften DRDS 300 sind die Basisstationen (BTS) 301, 302 und ein paketbasiertes Netzwerk 303 mit einer FHU 310 gekoppelt. Die BTSs 301, 302 können über die Fronthaul-Netzwerk-Links 399, 398 mit der FHU 310 gekoppelt sein. Die Fronthaul-Netzwerk-Links 399, 398 können ihren Ursprung an den Fronthaul-Ports 332 haben, an der Funk-zu-Netzwerk-Schaltungsanordnung 307, 309 in den BTSs 301, 302 enden und über eine CPRI (Common Public Radio Interface, gemeinsame öffentliche Funkschnittstelle) mit der SP-Schaltungsanordnung (Signal Processing, Signalverarbeitung) 304, 305 der BTSs 301, 302 verbunden sein. Zusätzlich oder alternativ kann die FHU über eine CPRI-Verbindung direkt mit den BTSs 301, 302 gekoppelt sein. Die Fronthaul-Netzwerk-Links 399, 398 können über quasi jedes Medium, wie zum Beispiel ein optisches Medium, ein koaxiales Medium, ein Twisted-Pair-Medium, ein drahtloses Medium oder ein anderes physisches Medium hergestellt werden. In einigen Fällen kann ein Medium ausgewählt werden, um einen Langstreckentransport zu ermöglichen, weil sich die BTSs gegebenenfalls nicht notwendigerweise innerhalb der Reichweite von Twisted-Pair-Ethernet befinden, zum Beispiel ~100 Meter relativ zu der Fronthaul-Einheit. Die Aggregations-Schaltungsanordnung 318 der FHU kann Zugangssignale von den BTSs 301, 302 empfangen. Die Aggregations-Schaltungsanordnung 318 kann die Zugangssignale innerhalb von digitalen Transportströmen als Funksignale oder über andere Transportschemata empfangen. Die Aggregations-Schaltungsanordnung 318 kann dann auf der Grundlage der empfangenen Zugangssignale digitale Transportströme generieren. Die digitale Transportstromausgabe der Aggregations-Schaltungsanordnung 318 kann zum Transport an die RUs 350 über den Netzwerk-Link 349 in die Ports des paketbasierten Netzwerks 331 der Netzwerkschnittstelle 330 eingespeist werden.
Die RUs 350 können über den Netzwerk-Link 349 mit der FHU 310 gekoppelt sein. Die RU 350 kann mehrere Funkfrequenzbänder für das Senden per Broadcast mit mehreren Funktechnologien unterstützen. Die Funk-zu-Netzwerk-Schaltungsanordnung 358 an den RUs 350 kann die Ethernet-Signale decodieren und abgetastete Zugangssignale extrahieren. Die abgetasteten Zugangssignale können verwendet werden, um zum Beispiel über die DAWs 356, 357 analoge Zugangssignale zur Übertragung aus der Antenne zu rekonstruieren. Die Funk-zu-Netzwerk-Schaltungsanordnung 358 kann die Zugangssignale über die Funkfrequenzbänder 372, 374 senden. Eine CPRI-Verbindung kann verwendet werden, um die decodierten Signale zu den Funkfrequenzkanaleingängen zu transportieren. Die Verstärker 376, 378 können die Funkfrequenzleistung des Signals für die Übertragung erhöhen. Die Funkfrequenzkanäle und das Ausgangssignal von dem WLAN-Zugangspunkt 380 können an dem Funkfrequenz-Multiplexer 390 gemultiplext werden. Das kombinierte RAT-Ausgangssignal kann über die Mehrbandantenne 361 übertragen werden. Auf ähnliche Weise können eingehende Signale an der Mehrbandantenne 361 empfangen werden, zum Beispiel über die ADWs 354, 355 abgetastet und mittels der FHU 310 in einer Aufwärtsstrecke an die BTSs 301, 302 und/oder das paketbasierte Netzwerk 303 gesendet werden.
Die Verbindung mit Mehrfach-Technologien und Mehrfach-BTSs kann verwendet werden um eine Konfiguration mit neutralem Host zu implementieren. In einer Konfiguration mit neutralem Host können die Zugangssignale von den BTSs mehrerer Diensteanbieter mittels der Aggregations-Schaltungsanordnung 318 in Speisesignale für einzelne RU-Antennen gemultiplext/demultiplext werden.
Bei einigen Implementierungen kann eine BTS in die FHU integriert sein. Bei einem solchen integrierten BTS-FHU-System kann die FHU die Zugangssignale hervorbringen, welche zur Übertragung an die RUs gesendet werden, und der digitale Signaltransport zwischen der BTS und der FHU kann entfallen.
Bei verschiedenen bereits vorhandenen Implementierungen kann das System Ethernet-Funktionalität verwenden. Ethernet-Multicast, Synchronisierung (zum Beispiel gemäß IEEE 1588, synchrones Ethernet (SyncE)), Sicherheit, Vorwärtsfehlerkorrektur, PoE (Power over Ethernet, Stromversorgung über das Ethernet-Kabel) und/oder andere Ethernet-Funktionalität kann mittels der Netzwerkschnittstelle 330 und der Funk-zu-Netzwerk-Schaltungsanordnung 358 implementiert werden. So können zum Beispiel die RU-Vorrichtungen 150, 350 PoE-Funktionalität unterstützen. Somit können die RUs zur einfachen Bereitstellung über die RU-Netzwerkleitung mit Strom versorgt werden.
Da die Konfigurationen für den Dienst/die RAT der RUs individuell festgelegt werden können, selbst wenn die RUs mit derselben FHU verbunden sind, kann das DRDS genutzt werden, um mehrere virtuelle Zellen vorzusehen. Die Aggregations-Schaltungsanordnung kann die virtuellen Zellen unter Verwendung der unten beschriebenen Logik für virtuelle Zellen 700 bereitstellen.
Ein DRDS-System kann eine Vielzahl von Technologien zur Verbindung einer BTS mit einer FHU nutzen, einschließlich Glasfaser, Mikrowellen, Twisted-Pair (zum Beispiel CAT5, CAT6), Koax und/oder andere physische Netzwerkmedien. Auf ähnliche Weise kann der Netzwerk-Link zwischen der FHU und den RUs verschiedene physische Medien für den Transport nutzen.
Zusätzlich zu einem drahtlosen Datenverkehr kann eine FHU-Einheit außerdem Aggregation und den Transport von drahtgebundenem Datenverkehr (zum Beispiel LAN-Konnektivität, WAN-Konnektivität) vorsehen. Zum Beispiel kann die FHU als Switch in einem Unternehmensnetzwerk fungieren und den Datenverkehr demgemäß leiten. Zusätzlich oder alternativ kann die FHU 310 ein Breitbandmodem aufweisen und eine Backhaul-Konnektivität für LAN- und WLAN-Netzwerke vorsehen.
4 zeigt eine beispielhafte DRDS-Umgebung 400. Bei der beispielhaften DRDS-Umgebung 400 ist eine FHU 410 über Fronthaul-Ports 470 mit mehreren BTSs 401, 402, 403 verbunden. Die FHU 410 ist über Netzwerkschnittstellen-Ports 480 mit mehreren RUs 451, 452, 453, 454, 455, 456, 458 und einem paketbasierten Netzwerk 405 gekoppelt. Die RUs können einzeln bereitgestellt werden und/oder gruppenweise bereitgestellt werden, wie unten erörtert, um virtuelle Zellen 461, 462, 463 zu bilden. Einzelne der virtuellen Zellen können in dem gesamten Versorgungsbereich der virtuellen Zelle gemeinsame Dienste/RATs aufweisen.
5 zeigt eine beispielhafte DRDS-Logik 500, die bei einer Aggregations-Schaltungsanordnung 318 der FHU 310 implementiert sein kann. Die DRDS-Logik 500 kann an einem Netzwerkschnittstellen-Port Zugangssignale von einer oder mehreren Basisstationen (502) empfangen. Zum Beispiel können die BTSs die Zugangssignale innerhalb von digitalen Transportströmen, wie beispielsweise RoE-Transportströmen, verkapselt an die Aggregations-Schaltungsanordnung 318 senden. Die DRDS-Logik 500 kann auf der Grundlage der Zugangssignale digitale Transportströme generieren (504). Zum Beispiel kann die DRDS-Logik 500 die Zugangssignale zur Kommunikation an die RUs 350 erneut in einen Ethernet-Strom verkapseln. Bei einem beispielhaften Szenario extrahiert die DRDS-Logik 500 abgetastete Zugangssignale aus einem von einer BTS empfangenen Transportstrom und nutzt dann die Aggregations-Schaltungsanordnung, um die Abtastungs-Zugangssignale in einem weiteren digitalen Transportstrom zu platzieren. Die DRDS-Logik 500 kann dann den digitalen Transportstrom auf der Grundlage der Bereitstellung von virtuellen Zellen an die RUs senden. Die DRDS-Logik 500 kann Datenverkehr mittels der digitalen Transportstrom-Pakete zwischenschalten (506). Zum Beispiel kann die DRDS-Logik 500 den Ethernet-Datenverkehr weiterleiten, um WLAN-Verbindungen an den RUs 350 zu unterstützen.
Die DRDS-Logik 500 kann über das Netzwerk eingehende Signale von den RUs empfangen (508). Die eingehenden Signale können Rücksende-Zellendaten/Sprache und/oder WLAN-Datenverkehr in Rückwärtsrichtung beinhalten. Die eingehenden Signale können innerhalb von digitalen Transportströmen, zum Beispiel RoE-Strömen, verkapselt an die DRDS-Logik 500 gesendet werden. Die RU kann die Ströme über einen Netzwerk-Link zwischen der FHU und der RU senden. Die digitalen Transportströme können in Datenrahmen des Netzwerk-Kommunikationsprotokolls auf dem Netzwerk-Link, zum Beispiel Ethernet-Datenrahmen, codiert sein.
Die eingehenden Signale Die DRDS-Logik 500 kann abgetastete, von den RUs eingehende Signale entkapseln (510). Die DRDS-Logik 500 kombiniert von den RUs empfangene, abgetastete eingehende Signale zu kombinierten abgetasteten eingehenden Signalen (511). Zum Beispiel kann die DRDS-Logik 500 mehrere abgetastete eingehende Signale überlagern, um eine einzelne kombinierte Abtastung eines bestimmten Funkfrequenzbandes zu generieren. Somit können eingehende Signale von mehreren RUs übereinander gesetzt werden, um ein einzelnes abgetastetes eingehendes Signal für den Transport an die BTS zu generieren. Bei einem beispielhaften Szenario kann die DRDS-Logik 500 die abgetasteten eingehenden Signale so kombinieren, dass in derselben virtuellen Zelle zusammengefasste RUs ihre abgetasteten eingehenden Signale auf demselben kombinierten abgetasteten eingehenden digitalen Transportstrom senden lassen. Demgemäß kann eine BTS einen kombinierten eingehenden digitalen Transportstrom für jede der von ihr verwalteten virtuellen Zellen empfangen. Zusätzlich oder alternativ können abgetastete eingehende Signale je nach RAT oder Frequenzband kombiniert werden. Zum Beispiel können abgetastete eingehende Signale innerhalb desselben Frequenzbandes kombiniert werden, zum Beispiel wenn die abgetasteten eingehenden Signale von RUs in derselben virtuellen Zelle kommen. Ferner können abgetastete eingehende Signale, welche dieselbe RAT nutzen, kombiniert werden, zum Beispiel wenn die abgetasteten eingehenden Signale von RUs in derselben virtuellen Zelle kommen.
Die DRDS-Logik 500 kann die abgetasteten kombinierten eingehenden Signale für den Transport zu den BTSs in kombinierten eingehenden digitalen Transportströmen verkapseln (512). Zum Beispiel kann die DRDS-Logik 500 die kombinierten eingehenden Abtastungssignale unter Verwendung eines RoE-Protokolls verkapseln. Sobald die Verkapselung erfolgt ist, kann die DRDS-Logik 500 die kombinierten eingehenden digitalen Transportströme gemäß der Zuordnung der virtuellen Zellen, wie unten unter Bezugnahme auf 7 erläutert, auf Netzwerk-Datenrahmen an die BTSs senden (514).
Für die Daten für das paketbasierte Netzwerk 303, die parallel zu den digitalen Transportströmen transportiert werden, ist gegebenenfalls nicht notwendigerweise eine Decodierung erforderlich, da der WLAN-Datenverkehr gegebenenfalls bereits für die Durchlieferung über ein paketbasiertes Netzwerk formatiert ist, wenn er von einer Quellvorrichtung und/oder einem paketbasierten Quellnetzwerk stammt.
Unter nochmaliger Bezugnahme auf 3 können die RUs 350 Zugangssignale und eingehende Signale über die FHU 310 mit den BTSs 301, 302 austauschen. Die Zugangssignale und die eingehenden Signale können unter Verwendung von digitalen Transportströmen ausgetauscht werden, die von den Ports der Netzwerkschnittstelle 330 empfangen und von diesen gesendet werden können. Die RUs 350 können die Zugangssignale nach dem Extrahieren übertragen. Die RUs 350 empfangen die eingehenden Signale über die Mehrbandantenne 361 und können die eingehenden Signale für die Rückübertragung an die BTSs 301, 302 über die FHU 310 abtasten und verkapseln. Unter Bezugnahme auf 6 wird nun eine beispielhafte RU-Logik 600, zum Beispiel für die Handhabung von Zugangssignalen und eingehenden Signalen, gezeigt. Die RU-Logik 600 kann ein eingehendes Signal von der Mehrbandantenne 361 empfangen (602). Die RU-Logik 600 kann das eingehende Signal abtasten, um ein abgetastetes eingehendes Signal zu generieren (604). Das in der digitalen Domäne abgetastete eingehende Signal kann für den Transport als Daten über ein Netzwerk codiert werden. Demgemäß kann die RU-Logik 600 das abgetastete eingehende Signal innerhalb eines eingehenden digitalen Transportstroms verkapseln (606). Die RU-Logik 600 kann den eingehenden digitalen Transportstrom zum Beispiel als Netzwerk-Datenrahmen an die FHU senden (608).
Die RU-Logik 600 kann ferner einen digitalen Zugangstransportstrom von der FHU empfangen (610). Die RU-Logik 600 kann ein innerhalb des digitalen Zugangstransportstroms getragenes abgetastetes Zugangssignal entkapseln (612). Die RU-Logik 600 kann ein Zugangssignal aus dem abgetasteten Zugangssignal rekonstruieren (614). Das in der analogen Domäne rekonstruierte Zugangssignal kann an der Mehrbandantenne 361 der RU 350 übertragen werden. Demgemäß kann die RU-Logik 600 die Antenne veranlassen, das Zugangssignal zu übertragen (616).
Die Bereitstellung von Zugangssignalen an die RU und der Transport von eingehenden Signalen zurück zu den BTSs kann mittels des virtuellen Zellenlayouts des Systems gesteuert werden. 7 zeigt eine beispielhafte Logik für virtuelle Zellen 700, die von der Aggregations-Schaltungsanordnung 318 verwendet werden kann, um unter den RUs 350 virtuelle Zellen bereitzustellen. Die Logik für virtuelle Zellen 700 kann Verbindungs- und Funkparameter für die RUs bestimmen (702). Zum Beispiel kann die Logik für virtuelle Zellen 700 bestimmen, welche von den BTSs bereitgestellten RAT-Dienste auf die RUs 350 verteilt werden können. Die Logik für virtuelle Zellen 700 kann Gruppierungen von virtuellen Zellen für die RUs bestimmen (704). Die Gruppierung von virtuellen Zellen kann RAT- oder BTS-spezifisch sein. Somit kann die Logik für virtuelle Zellen 600 eine erste RU mit einer zweiten RU innerhalb einer virtuellen Zelle für eine mittels einer ersten BTS bereitgestellte RAT gruppieren, diese aber nicht notwendigerweise mit der zweiten RU für eine zweite RAT oder für eine zweite BTS gruppieren.
Nach dem Bestimmen der Gruppierungen von virtuellen Zellen kann die Logik für virtuelle Zellen 700 eine Zuordnung für die Verteilung des Zugangssignals an die RUs generieren (706). Zum Beispiel kann die Zuordnung angeben, welche digitalen Transportströme mittels der Aggregations-Schaltungsanordnung 318 an die RUs gesendet werden können. Zum Beispiel kann die Zuordnung bei RUs innerhalb einer einzelnen virtuellen Zelle der Aggregations-Schaltungsanordnung angeben, dass jede der RUs denselben digitalen Zugangstransportstrom empfangen sollte. Somit können die RUs einer gegebenen virtuellen Zelle dieselben Zugangssignale übertragen.
Die Logik für virtuelle Zellen kann eine Zuordnung für die Verteilung von eingehenden Signalen auf die BTSs generieren (708). Bei einigen Implementierungen können die eingehenden Signale verwendet werden, um die Mitgliedschaft bei virtuellen Zellen unter den RUs 350 zu erzwingen. Zum Beispiel können die RUs 350 innerhalb einer virtuellen Zelle eingehende digitale Transportströme an die Aggregations-Schaltungsanordnung 318 senden. Die Aggregations-Schaltungsanordnung 318 kann die abgetasteten eingehenden Signale innerhalb des Transportstroms extrahieren und sie zu einem einzelnen kombinierten abgetasteten eingehenden Signal kombinieren. Das kombinierte abgetastete eingehende Signal kann über einen kombinierten eingehenden digitalen Transportstrom an die BTS gesendet werden. Daher empfängt die BTS die eingehenden Funksignale von allen der RUs innerhalb der virtuellen Zelle als einzelnes Funksignal, zum Beispiel als ob es an einer Signalantenne erfasst worden wäre.
Bei einigen Systemen kann die Aggregations-Schaltungsanordnung den virtuellen Zellen dynamisch RUs bereitstellen. Um die dynamische Bereitstellung von RUs zu unterstützen, kann die Logik für virtuelle Zellen 700 Aktivitätsstufen überwachen (710). Um zum Beispiel Aktivitätsstufen zu überwachen, kann die Logik für virtuelle Zellen 700 die Anzahl von mobilen Vorrichtungen überwachen, die eine Verbindung mit einer virtuellen Zelle herstellen oder Funksignale mit einer bestimmten RU austauschen. Zusätzlich oder alternativ kann die Logik für virtuelle Zellen von der BTS einen Indikator der Aktivitätsstufen für eine virtuelle Zelle empfangen. Die Logik für virtuelle Zellen 700 kann einen Vergleich zwischen den Aktivitätsstufen und einem Kriterium zum Generieren von virtuellen Zellen vornehmen (712). Zum Beispiel kann ein Kriterium zum Generieren von virtuellen Zellen einen Schwellenwert für die Anzahl von verbundenen mobilen Vorrichtungen, einen Schwellenwert für die Stufe des Datendurchsatzes oder andere Schwellen-Aktivitätsstufen umfassen.
Wenn das Kriterium zum Generieren von virtuellen Zellen erfüllt ist, kann die Logik für virtuelle Zellen 700 die Aggregations-Schaltungsanordnung 318 veranlassen, die Anzahl an virtuellen Zellen zu erhöhen (714). Zum Beispiel kann die Logik für virtuelle Zellen 700 bewirken, dass eine virtuelle Zelle mit mehreren RUs in mehrere virtuelle Zellen aufgeteilt wird. Zusätzlich oder alternativ kann die Logik für virtuelle Zellen die RUs in eine neue Konfiguration mit wenigstens einer zusätzlichen virtuellen Zelle umgruppieren. Wie unten unter Bezugnahme auf 7 erörtert, kann das Erhöhen der Anzahl von virtuellen Zellen es ermöglichen, dass durch die geografische Lokalisierung der Versorgung mehr Möglichkeiten zur Wiederverwendung von Funkressourcen bestehen.
Zusätzlich oder alternativ kann die Logik für virtuelle Zellen einen Vergleich zwischen den Aktivitätsstufen und einem Kriterium zum Entfernen von virtuellen Zellen vornehmen (716). Wenn das Kriterium zum Generieren von virtuellen Zellen erfüllt ist, kann die Logik für virtuelle Zellen 700 die Aggregations-Schaltungsanordnung 318 veranlassen, die Anzahl an virtuellen Zellen zu verringern (718). Zum Beispiel können virtuelle Zellen zu einer einzelnen virtuellen Zelle kombiniert werden oder in eine Konfiguration mit wenigstens einer virtuellen Zelle weniger umgruppiert werden. In einigen Fällen kann das Verringern der Anzahl von virtuellen Zellen die Verarbeitungskomplexität für BTSs verringern, und es kann die von den zur Unterstützung der virtuellen Zellen genutzten digitalen Transportströmen verbrauchte Bandbreite verringern.
Die dynamische Bereitstellung von virtuellen Zellen kann verwendet werden, um die Nutzung von Funkressourcen, wie zum Beispiel die Wiederverwendung von Frequenzspektren, in einem von einem DRDS abgedeckten Gebiet zu verwalten. Unter Bezugnahme auf 8 wird nun ein beispielhafter Bereich 800 gezeigt, der von einem DRDS abgedeckt wird. Das DRDS weist mehrere RUs 802 und eine FHU 804 auf. Die FHU ist mit einer BTS 805 gekoppelt. In einer ersten Konfiguration 810 kann eine Aggregations-Schaltungsanordnung in der FHU 804 die RUs in einem von einer einzelnen virtuellen Zelle bedienten Versorgungsbereich 812 platzieren. In der ersten Konfiguration 810 können sich die RUs 802 wie eine einzelne Makrozelle verhalten. In einer zweiten Konfiguration 820 sind die RUs 802 mittels der Aggregations-Schaltungsanordnung in der FHU 804 zu mehreren virtuellen Zellen gruppiert. In der zweiten Konfiguration 820 überlagern sich die Versorgungsbereiche der virtuellen Zellen 822 und 826 nicht. Somit können Frequenzressourcen zwischen den Versorgungsbereichen 822 und 826 wiederverwendet werden, weil eine geografische Überlagerung der Versorgung nicht vorhanden ist. Der Versorgungsbereich 824 überlagert sowohl 822 als auch 826.
Die Logik für virtuelle Zellen 700 kann die Versorgungskonfigurationen ändern, sobald die Aktivitätsstufen, wie beispielsweise die Dichte von mobilen Vorrichtungen, sich innerhalb des von einem DRDS versorgten Bereichs ändern. Somit ermöglicht das DRDS-System Flexibilität bei der geografischen Bereitstellung von Funkressourcen mit einer Auflösung unterhalb der Makrozellen-Ebene, was eine Anpassung als Reaktion auf Drahtlos-Aktivitätsstufen und Hindernisse für die bodengestützte drahtlose Übertragung ermöglicht.
Die oben beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen, Verarbeitungen und die oben beschriebene Logik können auf viele verschiedene Weisen und in vielen verschiedenen Kombinationen aus Hardware und Software implementiert werden. Zum Beispiel kann es sich bei allen Implementierungen oder bei einem Teil davon um Schaltungsanordnungen handeln, die einen Prozessor für Anweisungen, wie zum Beispiel eine CPU (Central Processing Unit, zentrale Verarbeitungseinheit), einen Mikrocontroller oder einen Mikroprozessor aufweisen; einen ASIC (Application Specific Integrated Circuit, anwendungsspezifische integrierte Schaltung), einen PLD (Programmable Logic Device, programmierbare Logikvorrichtung) oder einen FPGA (Field Programmable Gate Array, feldprogrammierbare Gatteranordnung); oder eine Schaltungsanordnung, welche diskrete Logik oder andere Schaltungskomponenten aufweist, einschließlich analoger Schaltungskomponenten, digitaler Schaltungskomponenten oder beidem; oder eine beliebige Kombination aus diesen. Die Schaltungsanordnung kann diskrete, miteinander verbundene Hardwarekomponenten aufweisen und/oder kann beispielsweise auf einem einzelnen Rohchip für eine integrierte Schaltung kombiniert sein, auf mehrere Rohchips für integrierte Schaltungen verteilt sein oder in einem MCM (Multiple Chip Module, Multi-Chip-Modul) aus mehreren Rohchips für integrierte Schaltungen in einem gemeinsamen Gehäuse implementiert sein.
Die Schaltungsanordnung kann ferner Anweisungen zur Ausführung mittels der Schaltungsanordnung aufweisen oder auf diese zugreifen. Die Anweisungen können in einem materiellen Speichermedium gespeichert sein, bei dem es sich um etwas anderes als ein vorübergehendes Signal handelt, beispielsweise um einen Flash-Speicher, ein RAM (Random Access Memory, Speicher mit wahlfreiem Zugriff), ein ROM (Read Only Memory, Nur-Lese-Speicher), ein EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory, löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher); oder auf einer Magnetplatte oder einer optischen Platte, wie zum Beispiel einer CDROM (Compact Disc Read Only Memory, Nur-Lese-CD), einem Festplattenlaufwerk oder einer anderen Magnetplatte oder optischen Platte; oder in oder auf einem anderen, maschinenlesbaren Medium. Ein Produkt, wie beispielsweise ein Computerprogrammprodukt, kann ein Speichermedium und in dem oder auf dem Medium gespeicherte Anweisungen aufweisen, und die Anweisungen können, wenn sie mittels der Schaltungsanordnung in einer Vorrichtung ausgeführt werden, bewirken, dass die Vorrichtung eine beliebige der oben beschriebenen oder in den Zeichnungen veranschaulichten Verarbeitungen implementiert.
Die Implementierungen können als Schaltungsanordnungen auf mehrere Systemkomponenten verteilt sein, wie beispielsweise auf mehrere Prozessoren und Speicher, optional einschließlich mehrerer verteilter Verarbeitungssysteme. Parameter, Datenbanken und andere Datenstrukturen können getrennt gespeichert und verwaltet werden, sie können in einem einzigen Speicher oder in einer einzigen Datenbank enthalten sein, und sie können logisch und physisch auf viele verschiedene Weisen organisiert sein, und sie können auf viele verschiedene Weisen implementiert sein, einschließlich als Datenstrukturen, wie beispielsweise verknüpfte Listen, Hash-Tabellen, Datenfelder, Datensätze, Objekte oder implizite Speichermechanismen. Bei Programmen kann es sich um Teile (zum Beispiel Subroutinen) eines einzelnen Programms oder um getrennte Programme handeln, sie können auf mehrere Speicher und Prozessoren verteilt sein oder auf viele verschiedene Weisen implementiert sein, wie beispielsweise in einer Bibliothek, beispielsweise einer gemeinsam verwendeten Bibliothek (zum Beispiel einer DLL (Dynamic Link Library, dynamische Programmbibliothek)). Die DLL kann zum Beispiel Anweisungen speichern, welche beliebige der oben beschriebenen oder in den Zeichnungen veranschaulichten Verarbeitungen durchführen, wenn sie von der Schaltungsanordnung ausgeführt wird.
Verschiedene Implementierungen wurden speziell beschrieben. Es sind jedoch auch viele andere Implementierungen möglich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Nicht-Patentliteratur

IEEE 1904.3 [0032]
IEEE 1588 [0051]

Claims

Vorrichtung, die Folgendes umfasst: eine Antenne, die so konfiguriert ist, dass sie ein eingehendes Signal empfängt; eine Funk-zu-Netzwerk-Schaltungsanordnung, die so konfiguriert ist, dass sie als Reaktion auf ein eingehendes Signal einen eingehenden digitalen Transportstrom generiert; und eine Netzwerkschnittstellen-Schaltungsanordnung, die so konfiguriert ist, dass sie den eingehenden digitalen Transportstrom an eine Aggregations-Schaltungsanordnung sendet, die so konfiguriert ist, dass sie das eingehende Signal zum Transport zu einer Basisstation in einem kombinierten digitalen Transportstrom mit einem zweiten eingehenden Signal überlagert.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die Funk-zu-Netzwerk-Schaltungsanordnung so konfiguriert ist, dass sie den eingehenden digitalen Transportstrom mittels der folgenden Schritte generiert: Abtasten des eingehenden Signals, um ein abgetastetes eingehendes Signal zu generieren; Verkapseln des abgetasteten eingehenden Signals in Übereinstimmung mit einem Transportprotokoll, um verkapselte eingehende Signaldaten zu generieren; und Hinzufügen der verkapselten eingehenden Signaldaten zu dem eingehenden digitalen Transportstrom.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der eingehende digitale Transportstrom und die kombinierten digitalen Transportströme RoE-Transportströme (Radio over Ethernet, Funk über Ethernet) umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Netzwerkschnittstellen-Schaltungsanordnung ferner für Folgendes konfiguriert ist: Empfangen eines Datenrahmens von einem paketbasierten Netzwerk; und Bewirken, dass die Antenne ein den Datenrahmen tragendes WLAN-Funksignal (Wireless Local Area Network, drahtloses lokales Netzwerk) überträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei: die Netzwerkschnittstellen-Schaltungsanordnung ferner so konfiguriert ist, dass sie einen von der Basisstation gesendeten, ersten digitalen Zugangstransportstrom empfängt; die Funk-zu-Netzwerk-Schaltungsanordnung so konfiguriert ist, dass sie ein erstes Zugangssignal aus dem ersten digitalen Zugangstransportstrom extrahiert; und die Antenne so konfiguriert ist, dass sie das erste Zugangssignal überträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Funk-zu-Netzwerk-Schaltungsanordnung so konfiguriert ist, dass sie das erste Zugangssignal extrahiert, indem sie folgende Schritte ausführt: Entkapseln eines abgetasteten Zugangssignals aus dem ersten digitalen Zugangstransportstrom; und Rekonstruieren des ersten Zugangssignals aus dem abgetasteten Zugangssignal.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei: die Netzwerkschnittstellen-Schaltungsanordnung ferner so konfiguriert ist, dass sie einen von einer weiteren Basisstation gesendeten, zweiten digitalen Zugangstransportstrom empfängt; die Funk-zu-Netzwerk-Schaltungsanordnung so konfiguriert ist, dass sie ein zweites Zugangssignal aus dem zweiten digitalen Zugangstransportstrom extrahiert; und die Antenne so konfiguriert ist, dass sie das zweite Zugangssignal überträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Antenne so konfiguriert ist, dass sie das erste Zugangssignal über ein anderes Frequenzband überträgt als das zweite Zugangssignal.
Vorrichtung, die Folgendes umfasst: eine Netzwerkschnittstellen-Schaltungsanordnung, die Folgendes umfasst: einen ersten Port, der so konfiguriert ist, dass er einen ersten digitalen Transportstrom von einer ersten Funkeinheit empfängt, wobei der erste digitale Transportstrom so konfiguriert ist, dass er ein erstes abgetastetes eingehendes Signal trägt; einen zweiten Port, der so konfiguriert ist, dass er einen zweiten digitalen Transportstrom von einer zweiten Funkeinheit empfängt, wobei der zweite digitale Transportstrom so konfiguriert ist, dass er ein zweites abgetastetes eingehendes Signal trägt; und einen Fronthaul-Port, der so konfiguriert ist, dass er einen Fronthaul-Netzwerk-Link zu einer Basisstation herstellt; und eine mit der Netzwerkschnittstellen-Schaltungsanordnung gekoppelte Aggregations-Schaltungsanordnung, wobei die Aggregations-Schaltungsanordnung für Folgendes konfiguriert ist: Extrahieren des ersten und des zweiten abgetasteten eingehenden Signals aus dem ersten und dem zweiten digitalen Transportstrom; Überlagern des ersten und des zweiten abgetasteten eingehenden Signals, um ein kombiniertes abgetastetes eingehendes Signal zu generieren; Generieren eines kombinierten digitalen Transportstroms als Reaktion auf das kombinierte abgetastete eingehende Signal; und Bewirken, dass die Netzwerkschnittstellen-Schaltungsanordnung den kombinierten digitalen Transportstrom über den Fronthaul-Netzwerk-Link an die Basisstation sendet.
Verfahren, das Folgendes umfasst: Austauschen von Signalen mit einer Antenne, die für Folgendes konfiguriert ist: Übertragen eines Zugangssignals; und Empfangen eines eingehenden Signals; Extrahieren des Zugangssignals aus einem von einer Basisstation gesendeten, digitalen Zugangstransportstrom; Senden des Zugangssignals zur Übertragung an die Antenne; und Verkapseln des eingehenden Signals innerhalb eines eingehenden digitalen Transportstroms für den Transport zu der Aggregations-Schaltungsanordnung, wobei die Aggregations-Schaltungsanordnung so konfiguriert ist, dass sie das eingehende Signal innerhalb eines kombinierten digitalen Transportstroms zum Transport an die Basisstation mit einem weiteren eingehenden Signal kombiniert.