DE102020210032A1

DE102020210032A1 - Verfahren und vorrichtung zur verteilten basisbandsignalverarbeitung von neuen radio-downlink-signalen der fünften generation (5g)

Info

Publication number: DE102020210032A1
Application number: DE102020210032.2A
Authority: DE
Inventors: Hyun Soo Cheon
Original assignee: Marvell World Trade Ltd
Current assignee: Marvell Asia Pte Ltd
Priority date: 2019-05-16
Filing date: 2020-08-07
Publication date: 2021-02-11
Also published as: US11432189B2; US20200367099A1; KR20210018779A; US20220353740A1

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zur Basisband-Signalkompression von neuen Funk-Abwärtssignalen der fünften Generation. In einer Ausführungsform umfasst ein Verfahren das Empfangen komprimierter Pakete über ein Übertragungsmedium von einer Zentralstelle, die einen ersten Abschnitt der Basisbandverarbeitung durchführt, um die komprimierten Pakete aus Downlink-Daten zu erzeugen, das Empfangen von Konfigurationsparametern, das Durchführen eines zweiten Abschnitts der Basisbandverarbeitung, um die komprimierten Pakete unter Verwendung der Konfigurationsparameter zu dekomprimieren, um die Downlink-Daten zu erzeugen, und das Übertragen der Downlink-Daten. Eine Vorrichtung umfasst eine Schnittstelle, die komprimierte Pakete und Konfigurationsparameter über ein Übertragungsmedium von einer Zentralstelle empfängt, die einen ersten Basisband-Verarbeitungsabschnitt umfasst, der die komprimierten Pakete aus Downlink-Daten erzeugt. Die Vorrichtung umfasst auch einen zweiten Basisband-Verarbeitungsabschnitt, der die komprimierten Pakete unter Verwendung der Konfigurationsparameter dekomprimiert, um die Downlink-Daten zu extrahieren, und eine RF-Schnittstelle, die die Downlink-Daten überträgt.

Description

PRIORITÄT
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der am 16. Mai 2019 eingereichten Provisional- US-Anmeldung Nr.: 62/849,029 mit dem Titel „METHOD AND APPARATUS FOR BASEBAND SIGNAL COMPRESSION OF 5G NR DOWNLINK“, die durch Verweis hierin in ihrer Gesamtheit aufgenommen wird.
FELD
Die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung betreffen den Betrieb von Telekommunikationsnetzen. Genauer gesagt betreffen die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung den Empfang und die Verarbeitung von Datenströmen zur Verwendung in drahtlosen Telekommunikationsnetzen.
HINTERGRUND
Mit einem schnell wachsenden Trend zu mobilen und entfernten Datenzugriffen über Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsnetzwerke, wie Long Term Evolution (LTE), drahtlose Netzwerke der vierten Generation (4G) und der fünften Generation (5G), wird die genaue Bereitstellung und Entschlüsselung von Datenströmen immer anspruchsvoller und schwieriger.
Während des Downlink-Betriebs müssen die Basisbandsignale in einer Zentralstelle an entfernte Standorte zur Übertragung an Benutzergeräte übertragen werden. In der Regel verwenden Mobilfunkbetreiber geleaste Leitungen zur Übertragung von Informationen zwischen der Zentralstelle und den entfernten Standorten. Es ist wünschenswert, diese geleasten Leitungen so effizient wie möglich zu nutzen, um die Verwendung kostengünstigerer Leitungen oder die Übertragung von mehr 5G-Kanälen über die vorhandenen Leitungen zu ermöglichen.
Daher ist es wünschenswert, über ein System zu verfügen, das eine effiziente Übertragung von Downlink-Basisbandsignalen von einer Zentralstelle zu entfernten Standorten ermöglicht.
ZUSAMMENFASSUNG
In verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen ist ein Downlink-Übertragungssystem mit Verfahren und Geräten zur Übertragung von Downlink-Signalen von einer Zentralstelle zu entfernten Standorten vorgesehen. In einer Ausführungsform wird ein primitiver Downlink-Basisbandsignalvektor für jeden Ressourcenblock als Strahl- (oder Antennen-) Index/Verstärkungsindex, Index/Modulation oder Modulationsreihenfolge/Modulationsdaten definiert. In einer Ausführungsform wird ein 5G-NR-Symbol (OFDMA-Symbol) mit einem Paket komprimiert, das mehrere primitive Datenvektoren enthält, und vom Basisband-Signalprozessor in der Zentralstelle an den entfernten Radio-Header am Antennenstandort übertragen. Durch Verwendung eines Downlink-Basisband-Front-End und Dekomprimierers (Symbolabbilder + Strahlformer) kann der entfernte Radio-Header die Downlink-Basisbandsignalinformationen erfolgreich in die Zeitbereichsfolgen dekomprimieren, die direkt nach oben verschoben und über Sendeantennen übertragen werden.
Die verschiedenen Ausführungsformen entsprechen voll und ganz den 5G-NR-Standards ohne Hinzufügung weiterer Nebeninformationen, bieten extrem niedrige Latenzzeiten, da die erforderlichen Verfahren unkompliziert sind und keine zeitaufwändige oder komplizierte Signalverarbeitung umfassen, und sorgen für Einsparungen bei der Rechenleistung in der Zentralstelle, indem sie die Downlink-Signalverarbeitung an entfernte Standorte verlagern.
In einer Ausführungsform ist ein Verfahren vorgesehen, das den Empfang komprimierter Pakete über ein Übertragungsmedium von einer Zentralstelle, die einen ersten Abschnitt der Basisbandverarbeitung durchführt, um die komprimierten Pakete aus Downlink-Daten zu erzeugen, den Empfang von Konfigurationsparametern, die Durchführung eines zweiten Abschnitts der Basisbandverarbeitung zur Dekomprimierung der komprimierten Pakete unter Verwendung der Konfigurationsparameter zur Erzeugung der Downlink-Daten und die Übertragung der Downlink-Daten umfasst.
In einer Ausführungsform ist eine Vorrichtung vorgesehen, die eine Schnittstelle umfasst, die komprimierte Pakete und Konfigurationsparameter über ein Übertragungsmedium von einer Zentralstelle empfängt, die einen ersten Basisband-Verarbeitungsabschnitt umfasst, der die komprimierten Pakete aus Downlink-Daten erzeugt. Die Vorrichtung umfasst auch einen zweiten Basisband-Verarbeitungsabschnitt, der die komprimierten Pakete unter Verwendung der Konfigurationsparameter dekomprimiert, um die Downlink-Daten zu extrahieren, und eine RF-Schnittstelle, die die Downlink-Daten überträgt.
Zusätzliche Merkmale und Vorteile der beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden aus der ausführlichen Beschreibung, den Abbildungen und Ansprüchen, die im Folgenden dargelegt werden, ersichtlich.
Figurenliste
Die beispielhaften Aspekte der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachstehenden ausführlichen Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen verschiedener Ausführungsformen der Erfindung, die jedoch nicht als Beschränkung der Erfindung auf die konkreten Ausführungsformen verstanden werden sollten, sondern lediglich der Erläuterung und dem Verständnis dienen, besser verstanden.

1 zeigt ein Blockdiagramm eines Kommunikationsnetzes, das eine beispielhafte Ausführungsform eines verteilten Downlink-Basisbandverarbeitungssystems umfasst.
2 zeigt eine beispielhafte detaillierte Ausführungsform einer Zentralstelle und eines entfernten Standortes, die in 1 gezeigt wird.
3 zeigt beispielhaft ein komprimiertes Downlink-Datenpaket, das durch eine Ausführungsform eines ersten Basisband-Verarbeitungsabschnitts erzeugt und durch eine Ausführungsform eines zweiten Basisband-Verarbeitungsabschnitts dekomprimiert wurde.
4 zeigt eine Ausführungsform eines Kompressionsformats für jeden Ressourcenblock von Downlink-Unterträger-Daten.
5 zeigt eine detaillierte Ausführungsform des Basisband-Verarbeitungsabschnitts (B), der den in 2 gezeigten Downlink-Dekomprimierer umfasst.
6 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des in 5 gezeigten Downlink-Front-Ends.
7 veranschaulicht, wie Ausführungsformen des verteilten Downlink-Basisbandverarbeitungssystems Downlink-Signale von einer Zentralstelle zu einem entfernten Standort mit größerer Effizienz als herkömmliche Systeme übertragen.
8 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zur Durchführung der Downlink-Basisbandkompression gemäß beispielhafter Ausführungsformen eines verteilten Downlink-Basisbandverarbeitu ngssystems.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden Aspekte der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit Verfahren und Geräten zur Kompression neuer 5G-Radio-Downlink-Signale beschrieben.
Der Zweck der folgenden ausführlichen Beschreibung ist es, ein Verständnis für eine oder mehrere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung zu vermitteln. Diejenigen, die gewöhnliche Fertigkeiten auf dem Gebiet der Kunst besitzen, werden erkennen, dass die folgende ausführliche Beschreibung nur illustrativ ist und in keiner Weise einschränkend wirken soll. Andere Ausführungsformen werden sich für solche Fachkräfte, die in den Genuss dieser Offenbarung und/oder Beschreibung kommen, ohne weiteres anbieten.
Im Interesse der Klarheit werden nicht alle Routinemerkmale der hier beschriebenen Implementierungen gezeigt und beschrieben. Es versteht sich von selbst, dass bei der Entwicklung einer solchen tatsächlichen Implementierung zahlreiche implementierungsspezifische Entscheidungen getroffen werden können, um die spezifischen Ziele des Entwicklers zu erreichen, wie beispielsweise die Einhaltung von anwendungs- und geschäftsbezogenen Einschränkungen, und dass diese spezifischen Ziele von Implementierung zu Implementierung und von Entwickler zu Entwickler unterschiedlich sein werden. Darüber hinaus wird man verstehen, dass eine solche Entwicklungsanstrengung komplex und zeitaufwendig sein kann, aber dennoch ein Routine-Engineering für diejenigen mit gewöhnlichen Fähigkeiten in der Kunst wäre, die den Vorteil von Ausführungsformen dieser Offenbarung haben.
Verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die in den Zeichnungen dargestellt sind, müssen nicht maßstabsgetreu gezeichnet sein. Vielmehr können die Abmessungen der verschiedenen Merkmale aus Gründen der Klarheit erweitert oder reduziert werden. Darüber hinaus können einige der Zeichnungen aus Gründen der Klarheit vereinfacht werden. So dürfen die Zeichnungen nicht alle Bestandteile einer bestimmten Vorrichtung (beispielsweise einer Vorrichtung) oder eines bestimmten Verfahrens darstellen. In allen Zeichnungen und der folgenden detaillierten Beschreibung werden die gleichen Referenzindikatoren verwendet, um auf gleiche oder ähnliche Teile zu verweisen.
Der Begriff „System“ oder „Vorrichtung“ wird hier allgemein verwendet, um eine beliebige Anzahl von Komponenten, Elementen, Subsystemen, Vorrichtungen, Paketvermittlungselementen, Paketvermittlungen, Zugangsvermittlungen, Routern, Netzwerken, Modems, Basisstationen, eNB (eNodeB), Computer- und/oder Kommunikationsgeräten oder -mechanismen oder Kombinationen von Komponenten davon zu beschreiben. Der Begriff „Computer“ umfasst einen Prozessor, Speicher und Busse, die in der Lage sind, Befehle auszuführen, wobei sich der Computer auf einen oder eine Gruppe von Computern, Personalcomputern, Workstations, Mainframes oder Kombinationen von Computern davon bezieht.
1 zeigt ein Blockdiagramm eines Kommunikationsnetzes 100, das eine beispielhafte Ausführungsform eines verteilten Downlink-Basisbandverarbeitungssystems umfasst. Das Netzwerk 100 kann als vierte Generation („4G“), Long Term Evolution (LTE), fünfte Generation (5G), New Radio (NR) oder als Kombination von 4G- und 5G-Zellularnetzwerkkonfigurationen betrieben werden.
Das Netzwerk 100 umfasst eine Zentralstelle 120 und einen entfernten Standort 104, die über Übertragungsleitungen 118 miteinander kommunizieren. In einer Ausführungsform sind die Zentralstelle 102 und der entfernte Standort 104 durch eine große Entfernung voneinander getrennt. Die Übertragungsleitungen 118 sind Glasfaser oder ein anderes geeignetes Übertragungsmedium.
In einer Ausführungsform umfasst die Zentralstelle 102 einen Basisband-Verarbeitungsabschnitt (A) 120, der den ersten Abschnitt der Basisband-Verarbeitung durchführt, um komprimierte Downlink-Basisband-Pakete 112 zu komprimieren und über die Übertragungsleitungen 118 an die entfernte Stelle 104 zu übertragen. In einer Ausführungsform erzeugt der Basisband-Verarbeitungsabschnitt (A) 120 auch Konfigurationsparameter 114, die unter Verwendung der Übertragungsleitungen 118 an die entfernte Stelle 104 übertragen werden. Die Konfigurationsparameter 114 beschreiben, wie die komprimierten Downlink-Pakete 112 dekomprimiert werden.
Der entfernte Standort 104 umfasst den Basisband- (BB-) Verarbeitungsabschnitt 106 und eine RF-Schnittstelle 108. Die RF-Schnittstelle 108 überträgt über die Antenne 110 Downlink-Kommunikation an Benutzergeräte, wie beispielsweise Benutzergerät 116. Die RF-Schnittstelle 108 empfängt die Downlink-Kommunikation vom Basisband-Verarbeitungsabschnitt 106. Der BB-Verarbeitungsabschnitt 106 führt einen zweiten Abschnitt der Basisband-Verarbeitung durch, um die komprimierten Downlink-Pakete 112 gemäß den empfangenen Konfigurationsparametern zu empfangen und zu dekomprimieren. Die dekomprimierten Downlink-Pakete werden der RF-Schnittstelle zur Übertragung an Benutzergeräte bereitgestellt.
So veranschaulicht das Netzwerk 100 ein verteiltes Basisband-Verarbeitungssystem, das die Übertragungsleitungen zwischen der Zentralstelle 102 und dem entfernten Standort 104 effizient nutzt. Der Basisband-Verarbeitungsabschnitt (A) 120 führt einen ersten Abschnitt der Basisbandverarbeitung durch, um Downlink-Pakete und Konfigurationsparameter zu komprimieren und an den entfernten Standort 104 zu übertragen. Der entfernte Standort 104 führt einen zweiten Abschnitt der Basisbandverarbeitung durch, um die komprimierten Pakete 112 gemäß den empfangenen Konfigurationsparametern 114 zu empfangen und zu dekomprimieren, um Downlink-Pakete zur Übertragung an Benutzergeräte zu erzeugen. Die komprimierten Pakete 112 enthalten Downlink-Daten im komprimierten Format ohne Verlust, um die Übertragungsleitungen 118 effizient zu nutzen, wodurch die Verwendung einer kostengünstigeren Übertragungsleitung oder die Übertragung von mehr Informationskanälen über bestehende Übertragungsleitungen ermöglicht wird. Eine ausführlichere Beschreibung des verteilten Basisbandverarbeitungssystems ist unten aufgeführt.
2 zeigt eine beispielhafte ausführliche Ausführungsform einer Zentralstelle 102 und eines entfernten Standortes 104, die in 1 gezeigt wird. In einer Ausführungsform umfasst die Zentralstelle 102 einen oder mehrere Basisband (BB)-DSPs, wie beispielsweise DSP 202, die Teil des BB-Verarbeitungsabschnitts (A) 120 sind. Die Zentralstelle 102 umfasst auch eine Schnittstelle 204, die Informationen über die Übertragungsleitungen 118 sendet und empfängt. In einer Ausführungsform komprimieren die DSPs, wie beispielsweise DSP 202, Downlink-Basisband-Pakete und übertragen diese Pakete 112 über die Übertragungsleitungen 118 an die entfernten Standorte 104. Die DSPs übertragen auch die Konfigurationsparameter 114 über die Schnittstelle 204 und die Übertragungsleitungen 118 an den entfernten Standort 104. In verschiedenen Ausführungsformen kann jede Art von paketiertem Übertragungsformat verwendet werden. Die Konfigurationsparameter 114 beschreiben, wie die komprimierten Downlink-Pakete 112 zu dekomprimieren sind.
Der entfernte Standort 104 umfasst eine Schnittstelle 206, die die komprimierten Downlink-Pakete 112 und die Konfigurationsparameter 114 empfängt und diese Informationen an einen Downlink-Dekompressor 208 weiterleitet, der Teil des BB-Verarbeitungsabschnitts (B) 106 ist. Der Dekomprimierer 208 dekomprimiert die Downlink-Pakete 112 gemäß den Konfigurationsparametern 114 und leitet die dekomprimierten Downlink-Pakete 218 an eine oder mehrere RF-Schnittstellen, wie beispielsweise RF-Schnittstelle 108, weiter. Zum Beispiel empfängt jede RF-Schnittstelle Downlink-Pakete zur Übertragung mit Antennen, wie beispielsweise Antenne 110, und wandelt die empfangenen digitalen Downlink-Pakete mit Hilfe von Digital-zu-Digital-Wandlern (DAC) in ein analoges Signalformat um. Auf diese Weise erzeugen die RF-Schnittstellen analoge Downlink-Signale, die von den Antennen 110 an Benutzergeräte übertragen werden.
3 zeigt beispielhaft ein komprimiertes Downlink-Datenpaket 300, das durch eine Ausführungsform des ersten Basisband-Verarbeitungsabschnitts 120 erzeugt und durch eine Ausführungsform des zweiten Basisband-Verarbeitungsabschnitts 106 dekomprimiert wurde. Während des Betriebs erzeugt der Basisband-Verarbeitungsabschnitt 120 das Datenpaket 300 für jede Antenne. Das Datenpaket 300 umfasst einen Header 302, der einen Antennenindex, einen Paketzeitstempel und ein (frame:slot:symbol number) umfasst, die das Paket identifiziert. Das Datenpaket 300 umfasst auch die Downlink-Front-End-Konfigurationsparameter 304, die bei Bedarf bereitgestellt werden. Das Datenpaket 300 umfasst auch Unterträgerdaten 306, die Modulationsreihenfolge und Übertragungsdaten umfassen. In einer Ausführungsform können die erzeugten Datenpakete 300 in beliebiger Reihenfolge von der Zentralstelle 102 an die entfernte Stelle 104 übertragen werden.
Konfig urationsparameter
In einer Ausführungsform ist im Folgenden eine nicht erschöpfende Liste der Konfigurationsparameter 304 aufgeführt. Es ist zu beachten, dass in anderen Ausführungsformen auch andere Konfigurationsparameter verwendet werden können.

1. Antennen-Index
2. FFT-Größe
3. Anzahl der Ressourcenblöcke
4. Unterträger-Abstand
5. Größe des zyklischen Präfixes
6. Cyclic delay diversity offset
7. Phasendrehung
8. Antennenkalibrierung on/offset
9. Antennenverstärkung
10. Unterträger-Verschiebung
11. Strahlformer-Matrix

4 zeigt eine Ausführungsform eines Kompressionsformats für jeden Ressourcenblock der Subträgerdaten 306. Zum Beispiel umfasst das Kompressionsformat einen Gruppendeskriptor 402, Strahlindex/Antennenindex 404, Verstärkungsindex 406, Modulationsreihenfolge 408 und eine Vielzahl von Symbolen 410. In einer Ausführungsform hat der Gruppendeskriptor 402 einen Wert von Null oder 1, wobei eine Null leer und eine 1 normalen Verkehr bedeutet. Der Strahlindex/Antennenindex 404 hat einen Bereich zwischen [0 - (n-1)], der einen Strahl- oder Antennenindexwert darstellt. Der Verstärkungsindex 406 hat einen Bereich zwischen [0 - (n-1)], der einen Verstärkungsindex darstellt, der in einer vordefinierten Verstärkungstabelle identifiziert wurde. Die Modulationsreihenfolge 408 hat einen Wert, der eine Modulation von BPSK bis 256 QAM darstellt. Jedes der Symbole 410 umfasst m-Bit-Binärdaten.
5 zeigt eine detaillierte Ausführungsform des Basisband-Verarbeitungsabschnitts (B) 106, der den in 2 gezeigten Downlink-Dekomprimierer 208 umfasst. In einer Ausführungsform besteht der Dekomprimierer 208 aus Verstärkungstabelle 502, Symbolabbilder 504, Multiplikator 506 und Vektorprozessor oder Multiplikator 508. Der Symbolabbilder 504 empfängt die Symboldaten 410 und bildet sie gemäß der Modulationsreihenfolge 408 ab. Die abgebildeten Symbole werden in den Multiplikator 406 eingegeben, der die Verstärkung auf Grundlage eines Ausgangssignals aus der Verstärkungstabelle 502 anpasst. Der Verstärkungsindex 406 wird verwendet, um auf die Verstärkungstabelle 402 zuzugreifen. Die verstärkungskorrigierten Symbole, die vom Multiplikator 506 zusammen mit dem Verstärkungsindex/Antennenindex 404 ausgegeben werden, werden in den Vektor-Multiplikator 508 eingegeben, der eine der Funktionen Strahlformung oder Antennenzuordnung ausführt, um zu übertragende Frequenzbereich-Basisbandabtastwerte 510 zu erzeugen. Die Frequenzbereichs-Abtastwerte 510 werden in ein oder mehrere Front-Ends eingegeben, wie beispielsweise Front-End 512, die die Front-End-Konfigurationsparameter 304 verwenden, um Zeitbereich-Abtastwerte 514 zu erzeugen, die in RF-Schnittstellen (beispielsweise 108) eingegeben werden, wo die Zeitbereich-Abtastwerte in analoge Signale zur Übertragung durch Sendeantennen (beispielsweise 110) umgewandelt werden. In verschiedenen Ausführungsformen werden die Zeitbereich-Antennenabtastwerte mit einem der Übertragungsformate 4G, 5G oder Wi-Fi übertragen.
6 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform des in 5 gezeigten Downlink-Front-End 512. In einer Ausführungsform besteht das Front-End 512 aus einer Antennenkalibrierungs- und Skalierungsschaltung 602, einer Unterträger-Abbildungsschaltung 604 und einer Schaltung zur inversen Fourier-Transformation 606. Das Front-End 512 umfasst auch eine Zeitbereichsmessschaltung 608. In einer Ausführungsform werden die Frequenzbereich-Basisband-Abtastwerte 510, die vom Dekomprimierer 208 ausgegeben werden, von der Kalibrier- und Skalierungsschaltung 602 empfangen, die eine Kalibrier- und/oder Skalierungsfunktion ausführt. Ein Ausgang der Schaltung 602 wird in die Unterträger-Abbildungsschaltung 604 eingegeben, die Unterträger abbildet. Ein Ausgang der Unterträger-Abbildungsschaltung 604 wird in die Schaltung 606 zur inversen Fourier-Transformation eingegeben, die auch ein zyklisches Präfix (CP) hinzufügt, um die Zeitbereich-Basisbandabtastwerte 514 für die Übertragung zu erzeugen.
7 veranschaulicht, wie Ausführungsformen des verteilten Basisband-Kompressionssystems Downlink-Signale von einer Zentralstelle zu einem entfernten Standort mit größerer Effizienz als herkömmliche Systeme übertragen. 7 zeigt ein konventionelles Downlink-Verarbeitungssystem 702, bei dem die Basisbandsignale in einer Zentralstelle 706 verarbeitet und über Übertragungsleitungen 118 an einen entfernten Standort 704 übertragen werden. Die gesamte Basisbandverarbeitung wird in der Zentralstelle durchgeführt, so dass die Übertragungsleitungen 118 Basisbandinformationen im Downlink mit geringer Effizienz übertragen müssen. Beispielsweise werden die in der Zentralstelle 706 berechneten Übertragungsparameter und Daten über die Übertragungsleitungen 118 an die entfernte Stelle übertragen, was zu einer wenig effizienten Informationsübertragung führt.
Im Gegensatz dazu arbeitet das verteilte Basisbandkomprimierungssystem 100, um einen ersten Abschnitt der Basisbandverarbeitung in der Zentralstelle 102 durchzuführen. Beispielsweise führt der BB-Verarbeitungsabschnitt (A) einen ersten Abschnitt der Basisband-Verarbeitung in der Zentralstelle 102 und der BB-Verarbeitungsabschnitt (B) einen zweiten Abschnitt der Basisband-Verarbeitung an dem entfernten Standort 104 durch. Da ein Abschnitt der Basisbandverarbeitung am entfernten Standort 104 durchgeführt wird, erzeugt das System 100 hocheffiziente komprimierte Basisbandpakete in der Zentralstelle, die über die Übertragungsleitungen 118 an den entfernten Standort 104 übertragen werden, wo zusätzliche Basisbandverarbeitung durchgeführt wird. Auf diese Weise werden die Übertragungsleitungen 118 durch Ausführungsformen des Systems 100 effizienter ausgenutzt.
8 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zur Durchführung der Downlink-Basisbandkompression gemäß beispielhafter Ausführungsformen eines Downlink-Übertragungssystems. Beispielsweise eignet sich das Verfahren 800 für die Verwendung mit dem in 2 dargestellten Downlink-Übertragungssystem.
In Block 802 werden die Basisbandsymbole in Ressourcenblöcken komprimiert. Die Zentralstelle umfasst zum Beispiel Basisbandprozessoren 202, die Basisbandsymbole in Ressourcenblöcken für die Übertragung an entfernte Standorte erzeugen. In einer Ausführungsform komprimieren die Basisbandprozessoren 202 die Ressourcenblöcke, wie in 3 dargestellt, zu komprimierten Blöcken.
Im Block 804 werden die komprimierten Basisband-Ressourcenblöcke an entfernte Standorte übertragen. Zum Beispiel verwendet die Zentralstelle 102 die Schnittstelle 204, um die Ressourcenblöcke über die Übertragungsleitungen 118 an den entfernten Standort 104 zu übertragen.
Bei Block 806 werden die komprimierten Ressourcenblöcke an entfernten Standorten empfangen. Beispielsweise werden die komprimierten Ressourcenblöcke 112 am entfernten Standort 104 über die Schnittstelle 206 empfangen.
Im Block 808 werden die empfangenen komprimierten Ressourcenblöcke am entfernten Standort durch den zweiten Basisband-Verarbeitungsabschnitt 106 verarbeitet. Zum Beispiel werden die komprimierten Ressourcenblöcke 112 durch den Downlink-Dekomprimierer 208 verarbeitet. In einer Ausführungsform umfasst der Dekomprimierer 208 einen Symbolabbilder 504, der die empfangenen Symbole auf Grundlage der Modulationsreihenfolge abbildet.
Im Block 810 wird die Verstärkung der abgebildeten Symbole eingestellt. In einer Ausführungsform besteht der Dekomprimierer 208 aus einer Verstärkungstabelle 502 und einem Multiplikator 506, die die Verstärkung der abgebildeten Symbole einstellen.
In Block 812 wird eine Strahlformung oder Antennenzuordnung durchgeführt, um Basisbandsignale im Frequenzbereich zu erzeugen. Zum Beispiel führt der Vektorprozessor oder Multiplikator 508 diese Operation durch. Die Frequenzbereichs-Basisbandsignale 510 fließen dann in ein Downlink-Front-End 512.
Im Block 814 führt das Downlink-Front-End eine Antennenkalibrierung und/oder - Skalierung auf Grundlage der Konfigurationsparameter 304 durch. Zum Beispiel führt der Block 602 diese Funktion aus.
Im Block 816 führt das Downlink-Front-End eine Unterträger-Abbildung auf Grundlage der Konfigurationsparameter 304 durch. Zum Beispiel führt der Block 604 diese Funktion aus.
Im Block 818 führt das Downlink-Front-End eine inverse Transformation durch und fügt ein zyklisches Präfix basierend auf den Konfigurationsparametern 304 hinzu, um Zeitbereichssignale 514 für die Übertragung zu erzeugen. Zum Beispiel führt der Block 606 diese Funktion aus.
So arbeitet das Verfahren 800 zur Durchführung der Downlink-Basisbandkompression gemäß beispielhaften Ausführungsformen eines Downlink-Übertragungssystems. Es ist zu beachten, dass die Operationen des Verfahrens 800 im Rahmen der Ausführungsformen modifiziert, hinzugefügt, gelöscht, neu angeordnet oder anderweitig verändert werden können.
Während bestimmte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind, wird es für den Fachmann offensichtlich sein, dass auf Grundlage der hierin enthaltenen Lehren Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne von den beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und ihren umfassenderen Aspekten abzuweichen. Daher sollen die beigefügten Ansprüche in ihrem Anwendungsbereich alle Änderungen und Modifikationen umfassen, die dem wahren Geist und Umfang dieser beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung entsprechen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 62849029 [0001]

Claims

Verfahren, umfassend: Empfangen komprimierter Pakete über ein Übertragungsmedium von einer Zentralstelle, wobei die Zentralstelle einen ersten Abschnitt der Basisbandverarbeitung durchführt, um die komprimierten Pakete aus Downlink-Daten zu erzeugen; Empfangen von Konfigurationsparametern; Durchführen eines zweiten Abschnitts der Basisbandverarbeitung, um die komprimierten Pakete unter Verwendung der Konfigurationsparameter zu dekomprimieren, um die Downlink-Daten zu erzeugen; und Übertragung der Downlink-Daten.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Vorgang des Empfangens das Empfangen eines Headers für jedes der komprimierten Pakete umfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Vorgang des Empfangens das Empfangen eines Antennenindex, eines Paket-Zeitstempels und einer (frame:slot:symbol) - Nummer in jedem Header umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Vorgang des Empfangens das Empfangen von Front-End-Konfigurationsparametern für jedes der komprimierten Pakete umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Vorgang des Empfangens das Empfangen von Unterträgerdaten in jedem Header umfasst.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Vorgang des Empfangens das Empfangen von Sendedaten umfasst, die ein oder mehrere Symbole als Teil der Unterträgerdaten in jedem Header umfassen.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Empfangsoperation das Empfangen von wenigstens einem von einem Gruppendeskriptor, Strahlungsindex, Antennenindex, Verstärkungsindex und Modulationsreihenfolge-Parameter als Teil der Unterträgerdaten in jedem Header umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Vorgang des Ausführens die Verwendung des Modulationsreihenfolgeparameters und der Daten zur Durchführung der Symbolabbildung zur Erzeugung abgebildeter Symbole umfasst.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Vorgang des Ausführens den Zugriff auf eine Verstärkungstabelle unter Verwendung des Verstärkungsindexes zur Bestimmung eines Verstärkungsparameters umfasst.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Vorgang des Ausführens das Multiplizieren der abgebildeten Symbole mit dem Verstärkungsparameter zur Erzeugung von verstärkungsangepassten Symbolen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Vorgang des Ausführens das Ausführen von wenigstens einer der Operationen Vektor-Multiplikation oder Strahlformung an den verstärkungsangepassten Symbolen umfasst, um Frequenzbereich-Basisband-Abtastwerte zu erzeugen, die mit einer oder mehreren Antennen verbunden sind.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Vorgang des Ausführens das Verarbeiten der Frequenzbereich-Basisbandabtastwerte umfasst, um Zeitbereich-Antennenabtastwerte zu erzeugen, die mit einer oder mehreren Antennen assoziiert sind.
Verfahren nach Anspruch 12, des Weiteren umfassend das Durchführen von Antennenskalierung, Unterträgerabbildung und/oder Funktionen der inversen Fourier-Transformation an den Frequenzbereich-Basisbandabtastwerten auf Grundlage der Front-End-Konfigurationsparameter, um die Zeitbereichs-Antennenabtastwerte zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Vorgang des Übertragens der Downlink-Daten das Übertragen der Zeitbereichs-Antennenabtastwerte unter Verwendung der einen oder mehreren Antennen umfasst.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Vorgang des Übertragens das Übertragen der Zeitdomänen-Antennenabtastwerte unter Verwendung eines von 4G-, 5G- und Wi-Fi-Übertragungsformaten umfasst.
Vorrichtung, umfassend: eine Schnittstelle, die komprimierte Pakete und Konfigurationsparameter über ein Übertragungsmedium von einer Zentralstelle empfängt, wobei die Zentralstelle einen ersten Basisband-Verarbeitungsabschnitt umfasst, der die komprimierten Pakete aus Downlink-Daten erzeugt; und einen zweiten Basisband-Verarbeitungsabschnitt, der die komprimierten Pakete unter Verwendung der Konfigurationsparameter dekomprimiert, um die Downlink-Daten zu extrahieren; und eine Radiofrequenz (RF)-Schnittstelle, die die Downlink-Daten bei Downlink-Übertragungen von einer oder mehreren Antennen überträgt.
Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Konfigurationsparameter umfassen: einen Header, der einen Antennenindex, einen Paket-Zeitstempel und eine (frame:slot:symbol) -Nummer umfasst; Front-End-Konfigurationsparameter; und Daten übertragen, die ein oder mehrere Symbole und wenigstens einen von einem Gruppendeskriptor, Strahlindex, Antennenindex, Verstärkungsindex und Modulationsreihenfolge-Parameter umfassen.
Vorrichtung nach Anspruch 17, wobei der erste Basisband-Verarbeitungsabschnitt umfasst: einen Symbolabbilder, der den Modulationsreihenfolge-Parameter und die Daten verwendet, um eine Symbolabbildung durchzuführen, um abgebildete Symbole zu erzeugen; eine Verstärkungstabelle, die einen Verstärkungsparameter basierend auf dem Verstärkungsindex ausgibt; und einen Multiplikator, der die abgebildeten Symbole mit dem Verstärkungsparameter multipliziert, um Symbole mit angepasster Verstärkung zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 18, wobei der erste Basisband-Verarbeitungsabschnitt umfasst: einen Vektorprozessor, der an den verstärkungsangepassten Symbolen wenigstens eine Vektor-Multiplikation oder Strahlformung durchführt, um Frequenzbereich-Basisband-Abtastwerte zu erzeugen; und. wenigstens eine von Antennenskalierungsschaltung, Unterträgerabbildungsschaltung und inverser Fourier-Transformationsschaltung, die die Frequenzbereich-Basisbandabtastwerte auf Grundlage der Front-End-Konfigurationsparameter verarbeitet, um Zeitbereichs-Antennenabtastwerte zu erzeugen.
Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei die Hochfrequenz (RF)-Schnittstelle die Zeitbereich-Antennenabtastwerte von der einen oder den mehreren Antennen unter Verwendung eines von einem 4G-, 5G- oder Wi-Fi-Übertragungsformat überträgt.