ES2875566T3 - Procedimiento y sistema de antena distribuido para enrutamiento de portadoras agregadas en el sistema de antena distribuido - Google Patents

Procedimiento y sistema de antena distribuido para enrutamiento de portadoras agregadas en el sistema de antena distribuido Download PDF

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Abstract

Un procedimiento realizado por un Sistema de Antena Distribuido digital, DAS, (300) de enrutamiento de portadoras agregadas recibidas por al menos una unidad maestra digital (301) del DAS a al menos una unidad remota digital (304) del DAS, caracterizado porque comprende: identificar (S101) las portadoras agregadas recibidas que se transmitirán a un dispositivo de comunicación inalámbrica que se ubica en un área de cobertura servida por la al menos una unidad remota digital (304); y enrutar (S102a) las portadoras agregadas identificadas a través de una misma trayectoria de enrutamiento (309) a través del DAS (300) a dicha al menos una unidad remota digital (304) para su transmisión al dispositivo de comunicación inalámbrica.

Description

DESCRIPCIÓN
Procedimiento y sistema de antena distribuido para enrutamiento de portadoras agregadas en el sistema de antena distribuido
Campo técnico
La invención se refiere a un sistema de antena distribuido digital (DAS) y a un procedimiento realizado por el DAS digital de enrutamiento de portadoras agregadas.
Antecedentes
Un sistema de antena distribuido (DAS) es una tecnología para proporcionar cobertura de radio en un área que no puede servirse directamente desde la red de radio móvil general (por ejemplo, túneles en un sistema de metro o un complejo de edificios) y es particularmente ventajosa en aplicaciones donde varios proveedores de servicios inalámbricos necesitan proporcionar cobertura, ya que un solo DAS puede usarse con muchas estaciones base de radio.
El DAS digital atípico se muestra en la Figura 1 y consta de equipos de cabecera, en la presente memoria se denominan unidades maestras digitales (DMU) 14, 15, que reciben señales de enlace de bajada de varias estaciones base de radio (RBS) 10-13 y las convierten para su transporte en fibras ópticas 16, 17 a través de una o más unidades de enrutamiento (RUT) 18 a varios nodos remotos 19, 20, en la presente memoria se denominan unidades digitales remotas (DRU), que se ubican en el área de cobertura que convierte las señales ópticas en señales de radio que pueden transmitirse en antenas controladas por las DRU 19, 20 para su transporte hacia/desde dispositivos de comunicación inalámbrica 21, 22 tales como teléfonos inteligentes y tabletas. Cada DRU 19, 20 recibe señales de enlace de subida desde su(s) antena(s) conectada(s) y las convierte para su transmisión a través de las fibras ópticas 16, 17 de vuelta a las DMU 14, 15 y posteriores a las RBS 10-13.
Un DAS activo moderno, como el que se ilustra en la Figura 1, transporta las señales de radio en forma de muestras digitales, generalmente a través de conexiones de fibra óptica, aunque no siempre. El transporte de datos digitales permite un enrutamiento y distribución flexibles de señales de radio con un grado mucho mejor de control sobre qué señales van a qué DRU.
Las señales de la estación base se convierten en flujos filtrados de datos digitales correspondientes a las diferentes asignaciones de frecuencia de portadoras, y las señales de enlace de subida también se filtran de acuerdo con las asignaciones de frecuencia y se envían de vuelta a las estaciones base. La interfaz de la estación base puede ser analógica (por ejemplo, con señales de enlace de bajada y subida RF) o digital (donde las señales de enlace de bajada y subida se codifican en forma digital). Un nodo remoto soporta un número finito de bandas de frecuencia (por ejemplo, 4 bandas). Cuando se necesitan más bandas en un área de cobertura, pueden conectarse varios nodos remotos para que transmitan en paralelo dentro del área de cobertura. Con un DAS digital es sencillo conectar un par de nodos remotos en una configuración de cadena tipo margarita para enrutar señales hacia y desde ambos.
Un objetivo principal de un sistema DAS es no solo proporcionar cobertura para dispositivos móviles, sino también permitir una alta capacidad de datos al proporcionar un enlace de alta calidad entre las estaciones base y los terminales móviles dentro del área de cobertura. La versión 10 del estándar de Evolución a largo plazo (LTE) introdujo el concepto de "agregación de portadoras" para aumentar las velocidades máximas de datos disponibles. La agregación de portadoras permite a un terminal móvil recibir datos de más de una señal de portadoras de estación base en el enlace de bajada y, opcionalmente, transmitir datos en más de una asignación de frecuencia de enlace de subida de estación base. Cada portadora tiene asignado un ancho de banda de 20 MHz como máximo; con la agregación de portadoras, pueden usarse varias portadoras en paralelo para proporcionar un ancho de banda máximo de hasta 100 MHz y una velocidad de datos correspondientemente más alta.
Sin embargo, la agregación de portadoras es problemática para las estructuras de DAS de última generación, ya que las estructuras de DAS no tienen en cuenta que las portadoras agregadas de, por ejemplo, un par de portadoras agregadas se relacionan fuertemente entre sí y, como tal, no pueden tratarse como portadoras independientes, pero deben transportarse cuidadosamente a través del DAS para finalmente transmitirse en un área de cobertura prevista que proporciona el DAS.
El documento US 2014/036770 divulga un procedimiento para comunicarse con dispositivos de usuario inalámbricos que incluye recibir una señal en una unidad de acceso digital (DAU), la señal reside dentro de una primera banda de frecuencia y se procesa la señal en la DAU. El procedimiento también incluye transmitir la señal procesada desde la DAU y recibir la señal transmitida en una DRU. El procedimiento incluye además convertir la señal a una segunda banda de frecuencia diferente a la primera banda de frecuencia.
El documento US 2016/329933 divulga un enrutador de estación base que se dispone en un sistema de antena distribuido. El enrutador de la estación base incluye un panel posterior y un controlador. El panel posterior puede administrar una disponibilidad de sectores para zonas de cobertura. Cada sector puede incluir canales de comunicación que se irradiarán a dispositivos móviles en las zonas de cobertura y puede representar una cantidad de capacidad de telecomunicaciones. El controlador puede responder a un indicador de tráfico al hacer que el panel posterior redistribuya la disponibilidad de al menos un sector.
El documento US 2016/127101 divulga sistemas y se proporcionan procedimientos para configurar automáticamente un sistema de antena distribuido. Un subsistema de configuración del sistema de antena distribuido puede identificar parámetros de señal para señales de enlace de bajada que se reciben desde una o más estaciones base a través de entradas de una unidad en el sistema de antena distribuido. El subsistema de configuración puede determinar automáticamente un plan de configuración para el sistema de antena distribuido en base a los parámetros de señal identificados automáticamente. El plan de configuración especifica cómo combinar subconjuntos de las señales de enlace de bajada para enrutar a unidades de antena remotas del sistema de antena distribuido.
El documento US 2013/094425 divulga módulos de controlador de transmisión simultánea de estación base que se adaptan para enviar un mensaje al controlador de estación base para indicarle al controlador de estación base que envíe paquetes de enlace de bajada a través de cada una de la pluralidad de estaciones base para transmisión simultánea con una identidad de sector común (ID). Pueden enviarse una o más instrucciones de control de transmisión simultánea a la pluralidad de estaciones base para facilitar la transmisión simultánea con la ID de sector de la pluralidad de estaciones base.
El documento US 2009/257533 divulga un receptor que recibe y procesa en la parte frontal una pluralidad de señales de portadoras de componentes, cada portadora se separa en frecuencia. Las señales de portadoras de componentes de banda base, digitalizadas, se inspeccionan para determinar estimaciones de las compensaciones de tiempo entre las portadoras. Una unidad de control selecciona una señal de la primera portadora de componentes que tiene datos programados para el receptor. Si se programan datos para el receptor en otras señales de portadoras de componentes, la unidad de control genera señales de control de ajuste de compensación de tiempo y frecuencia para alinear en tiempo y frecuencia cada una de las señales de portadoras de componentes que tienen datos relevantes, con la señal de la primera portadora de componentes.
El documento US 2014/0219255 divulga un sistema de comunicación que comprende unidades remotas y un controlador. Las unidades remotas comprenden una o más unidades de radiofrecuencia (RF) para intercambiar señales de RF con dispositivos móviles. El controlador comprende uno o más módems y se conecta a una red externa. Al menos uno de los módems es un módem de banda base y se configura para pasar los primeros datos correspondientes a la información de las señales de RF. El al menos uno de los módems se configura para realizar la programación en tiempo real de los primeros datos correspondientes a la información. El controlador se separa de las unidades remotas por una red intermedia que comprende una red Ethernet conmutada a través de la cual los segundos datos correspondientes a la información se transportan en tramas entre el controlador y las unidades remotas.
El documento US 2012/0178483 divulga un sistema de gestión de capacidad de radio (RCMS) que se adapta para integrarse dentro de una red existente de células que forman una red celular local de comunicaciones inalámbricas. El RCMS reasigna los recursos de RF inactivos entre la red de células, ya sean esos recursos redundantes o no. Las reasignaciones son en base a una base dinámica, de acuerdo con sea necesario, o en datos históricos de calidad de servicio específicos de cada célula. El RCMS incluye un sistema de gestión de capacidad maestro (MCMS) que se comunica de forma continua con un controlador de estación base que proporciona datos de capacidad de recursos de cada sitio al MCMS. El MCMS usa esta fecha para determinar cuándo una célula requiere capacidad de transceptor de radio adicional y desde dónde se reasignará la capacidad.
Sumario
Un objetivo de la presente invención es resolver, o al menos mitigar, este problema en la técnica y proporcionar un DAS mediante el uso de un procedimiento mejorado de enrutamiento de portadoras agregadas a través del DAS. Este objetivo se consigue en un primer aspecto de la invención mediante un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, mediante un DAS de acuerdo con la reivindicación 8, mediante un programa informático de acuerdo con la reivindicación 12, y mediante un producto de programa informático de acuerdo con la reivindicación 13.
Este objetivo se logra en un segundo aspecto de la invención mediante un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 2, y mediante un DAS de acuerdo con la reivindicación 9.
Por lo tanto, una DMU identifica las portadoras agregadas recibidas que se enviarán a un dispositivo de comunicación inalámbrica (WCD) que se ubica en un área de cobertura servida por una de las DRU del DAS.
Para identificar portadoras agregadas, la DMU puede, por ejemplo, comunicarse con una base de datos de gestión de recursos de radio en la red del operador, que informará a la DMU que la primera portadora y la segunda portadora recibidas en la DMU forman efectivamente un par de portadoras agregadas. La información de configuración almacenada previamente en una base de datos DAS permite que las portadoras de la estación base relevantes se identifiquen mutuamente. Por lo tanto, el DAS adquiere información de la base de datos del DAS sobre qué portadoras se agregan. Ahora, después de haber identificado la primera y la segunda portadora recibidas como portadoras agregadas, la DMU determinará a qué DRU deben transportarse las portadoras agregadas, agrupará las dos portadoras y transportará las portadoras agregadas a través de una red de transporte DAS a la DRU prevista. Por lo tanto, la DMU enrutará ventajosamente las portadoras de componentes, que incluso pueden recibirse a través de estaciones base separadas, como un par de portadoras agregadas a la DRU para la que se destinan las portadoras agregadas.
En una realización, en caso de que el enrutamiento de las portadoras agregadas identificadas a través del DAS comprenda enrutar las portadoras agregadas identificadas a través de diferentes trayectorias de enrutamiento, el procedimiento comprende determinar un retraso de procesamiento de cada una de las diferentes trayectorias de enrutamiento. A partir de entonces, un elemento de retraso dispuesto en al menos una primera de las trayectorias de enrutamiento, que tiene un retraso de procesamiento menor que al menos una segunda de las trayectorias de enrutamiento, se controla para provocar más retrasos a una primera portadora agregada enrutada a través de la primera trayectoria de enrutamiento, para reducir una diferencia de tiempo entre la primera portadora agregada enrutada a través de la primera trayectoria de enrutamiento y una segunda portadora agregada enrutada a través de la segunda trayectoria de enrutamiento.
Los requisitos de alineación del tiempo entre las transmisiones de las estaciones base de las portadoras agregadas son estrictos, y los WCD deben hacer frente a diferencias de retraso de propagación de hasta 3o ps entre portadoras agregadas. Existe el requisito de que el error de alineación del tiempo de la estación base entre las portadoras de componentes se mantenga en menos de 260 ns para la agregación interbanda e intrabanda no contigua, y en menos de 130 ns para la agregación intrabanda contigua.
Con esta realización, cualquier retraso de procesamiento que cause el DAS cuando se enrutan las portadoras agregadas se compensa de tal manera que finalmente no hay diferencia de tiempo entre las portadoras de componentes cuando las portadoras agregadas se envían a través de antenas DRU a un WCD previsto.
En una realización, el retraso de cada trayectoria de enrutamiento a través del DAS se mide antes o durante la instalación del DAS, y se ingresa en una base de datos a la que puede acceder el DAS para seleccionar posteriormente las trayectorias de enrutamiento adecuadas a través del DAS. Con este enfoque, el DAS puede consultar convenientemente la base de datos por cualquier retraso de trayectoria de enrutamiento para controlar los elementos de retraso de modo que se eliminen las diferencias de tiempo entre las portadoras agregadas antes de que las portadoras se envíen a través de antenas DRU a un WCD previsto.
En otras realizaciones más, el elemento de retraso se implementa por medio de un búfer de anillo que se configura para almacenar en búfer muestras de una portadora agregada para retrasarlas más para reducir cualquier diferencia de tiempo, o al pasar muestras de una o más portadoras agregadas a través de un filtro de retraso fraccional.
En la descripción detallada se expondrán realizaciones adicionales de la invención.
Generalmente, todos los términos usados en las reivindicaciones se han de interpretar de acuerdo con su significado ordinario en el campo técnico, a menos que expresamente se defina de cualquier otra forma en la presente memoria. Todas las referencias a "un/uno/el elemento, el aparato, el componente, el medio, la etapa, etc." se han de interpretar abiertamente como que se refieren al menos a una instancia de dicho elemento, aparato, componente, medio, etapa, etc., a menos que explícitamente se indique de cualquier otra forma.
Breve descripción de los dibujos
La invención se describirá ahora, a manera de ejemplo, con referencia a los dibujos acompañantes, en los cuales: La Figura 1 ilustra un DAS digital típico;
Las Figuras 2a-c ilustran diferentes tipos de agregación de portadoras;
La Figura 3 ejemplifica cómo pueden conectarse portadoras agregadas a un DAS en una realización de la invención; La Figura 4 muestra un ejemplo en el que las interfaces digitales se conectan al DAS directamente desde una BBU respectiva;
La Figura 5 ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento de enrutamiento de portadoras agregadas a través de un DAS de acuerdo con una realización de la invención;
La Figura 6 ilustra un DAS de acuerdo con otra realización de la invención;
La Figura 7 ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento de enrutamiento de portadoras agregadas a través de un DAS de acuerdo con otra realización de la invención;
La Figura 8 ilustra un DAS de acuerdo con otra realización más de la invención;
La Figura 9 ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento de enrutamiento de portadoras agregadas a través de un DAS de acuerdo con otra realización más de la invención; y
La Figura 10 ilustra un diagrama de flujo de un procedimiento de enrutamiento de portadoras agregadas a través de un DAS de acuerdo con otra realización más de la invención.
Descripción detallada
La presente invención ahora se describirá más completamente a continuación con referencia a los dibujos acompañantes, en los que se muestran ciertas realizaciones de la invención. La presente invención puede, sin embargo, realizarse en muchas formas diferentes y no debe considerarse como limitada a las realizaciones expuestas en la presente memoria; más bien, estas realizaciones se proporcionan de manera que esta divulgación sea exhaustiva y completa, y transmita completamente el ámbito de la invención a aquellos expertos en la técnica. Los números similares se refieren a elementos similares a lo largo de la descripción.
La Figura 1 ilustra un DAS digital típico y se ha descrito previamente en la sección de la técnica anterior.
La agregación de portadoras se indica como intrabanda o interbanda en función de si las portadoras están en la misma o en diferentes bandas de frecuencia. La Figura 2 muestra algunos ejemplos simples de diferentes escenarios con dos portadoras agregadas, comúnmente se denominan portadoras de componentes.
La Figura 2a muestra la agregación de portadoras intrabanda contiguas, donde las dos portadoras se ubican en rangos de frecuencia adyacentes dentro de la misma banda de frecuencia. Este es el caso más simple, ya que, desde el punto de vista del transporte, las dos portadoras pueden tratarse efectivamente como una solo gran portadora. En un sistema DAS, podría usarse un solo filtro ancho para capturar las señales que luego podrían transmitirse como un solo flujo de datos.
La Figura 2b muestra la agregación de portadoras intrabanda no contiguas. Las portadoras se ubican dentro de la misma banda de frecuencia, pero existe un espacio entre las portadoras. Este escenario surge con frecuencia cuando un operador de telefonía móvil tiene asignaciones de frecuencia que se distribuyen en la banda, con asignaciones de otros operadores de telefonía móvil en el medio.
La Figura 2c muestra la agregación de portadoras interbanda. En este caso, las dos portadoras están en bandas de frecuencia completamente diferentes.
En la práctica, pueden agregarse más de dos portadoras, con cualquier combinación de agregación intrabanda e interbanda. Además, cada portadora puede usar MIMO (entrada múltiple, salida múltiple), en cuyo caso la estación base transmite y recibe a través de varias antenas, mediante el uso de los mismos rangos de frecuencia para cada antena.
La Figura 3 muestra algunos ejemplos de cómo pueden conectarse portadoras agregadas a un DAS 300 en una realización de la invención. Si la interfaz RBS-DAS usa señales de RF analógicas, las señales portadoras se reciben de las unidades de radio RBS (RU). Los proveedores de estaciones base tienen mucha libertad en cómo se implementan las portadoras agregadas.
Por ejemplo, pueden generarse a partir de una única unidad de banda base (BBU) 320 de la primera RBS 330 que transmite las diferentes portadoras en varias RU diferentes 321, 322 que se conectan a esa BBU, y a una primera DMU 301 del DAS 300 que enruta las portadoras sobre una red de transporte DAS 303 y en una o más DRU, en esta realización ilustrativa particular que se ilustra por medio de cinco DRU 304-308, cada una de las cuales sirve a uno o más dispositivos de comunicación inalámbrica que se ubican en un área de cobertura que proporciona la respectiva DRU.
Además, una única BBU 323 de una segunda RBS 331 puede generar portadoras agregadas que se transmiten a través de diferentes RU 324, 325 a una pluralidad de DMU 301, 302 del Da s 300 para enrutamiento adicional a una o más de las DRU 304-308.
Alternativamente, una única RU 327 de una tercera RBS 332 podría transmitir varias portadoras desde una BBU 326 al DAS 300. También es posible que varias BBU se conecten a través de la red del operador y se coordinen entre sí de modo que una BBU transmita un conjunto de portadoras y la otra BBU transmita otro conjunto de portadoras. El DAS 300 convierte las señales de radio recibidas a través de la interfaz de RF analógica 328 en señales digitales y luego filtra las diferentes portadoras en la dirección del enlace de bajada para generar flujos de datos digitales separados para cada portadora que luego se vuelven a convertir en señales de RF en las DRU 304-308 para transmisión a través de antenas dAs que se conectan a las DRU.
Desde la perspectiva de la instalación, es deseable que el punto de conexión del DAS sea flexible (es decir, puede realizarse cualquier conexión de estación base a cualquier DMU 301, 302 en el DAS 300). Cabe señalar que es posible que las estaciones base cooperantes ni siquiera se ubiquen físicamente en el mismo lugar.
La Figura 4 muestra un ejemplo en el que las interfaces digitales se conectan directamente desde las respectivas BBU 420, 421 de una primera RBS 430 y una segunda RBS 431 al DAS 300 a través de las DMU 301, 302. Cada BBU 420, 421 tiene una o más conexiones digitales a una o más DMU. Las señales digitales transportan datos de banda base muestreados para cada portadora, que el DAS 300 convierte a un formato adecuado para el enrutamiento interno hacia y desde las DRU 304-308 donde las señales de RF se transmiten en el enlace de bajada y se reciben en el enlace de subida.
En este caso, las diferentes opciones de conexión RU de la Figura 3 no se aplican, pero aún puede darse el caso de que se generen portadoras agregadas a través de varias estaciones base y/o se envíen en diferentes conexiones digitales al DAS 300.
La adición de agregación de portadoras al estándar LTE causa problemas en un DAS digital. Uno de los principales beneficios de un DAS digital es que es posible enrutar señales a diferentes destinos de acuerdo con las necesidades cambiantes, es decir, las señales recibidas en las DMU 301, 302 prácticamente pueden enrutarse a cualquier DRU 304-308 en el DAS 300 digital.
Esta posibilidad conlleva al riesgo de que un ingeniero de servicio que realice una reconfiguración no observe el hecho de que se utilizan portadoras agregadas y solo reenrute una de las portadoras agregadas. Las estaciones base esperan que los dispositivos de comunicación inalámbrica que se sirven en el área de cobertura respectiva puedan recibir todas las portadoras agregadas, y si falta una de las portadoras, la agregación con esa portadora ya no será posible. El estándar LTE ya anticipa el caso de que es posible que no todos los terminales reciban diferentes portadoras agregadas, por lo que no habrá fallas catastróficas, pero la capacidad de la red se desperdiciará en generar informes de medición de dispositivos de comunicación inalámbrica para portadoras que no existen en absoluto en el área de cobertura y el operador de telefonía móvil no podrá ofrecer el rendimiento que se espera a sus clientes.
Este problema en la técnica se supera mediante una realización de la invención descrita con referencia al diagrama de flujo de la Figura 5. Además, se hará referencia al sistema de la Figura 3.
Al suponer, por ejemplo, que la red de un operador se configura de manera que una primera portadora se transmite a la primera DMU 301 del DAS 300 a través de la primera BBU 320 a través de la RU 322 mientras que una segunda portadora se transmite a la primera DMU 301 del DAS 300 a través de la segunda BBU 322 sobre la RU 324, cuya primera y segunda portadoras forman un par de portadoras agregadas, como se ilustra, por ejemplo, en la Figura 2a. Cada portadora agregada se denomina comúnmente portadora de componentes (CC).
En una realización del procedimiento de enrutamiento de las portadoras agregadas a través del DAS 300, la primera DMU 301 identifica en la etapa S101 las portadoras agregadas recibidas que se enviarán a un dispositivo de comunicación inalámbrica (WCD) que se ubica en un área de cobertura servida por una de las DRU 304-308 del DAS 300, por ejemplo, el DRU 304.
Para identificar portadoras agregadas, la primera DMU 301 puede, por ejemplo, comunicarse con una base de datos de gestión de recursos de radio en la red del operador, que informará a la primera DMU 301 que la primera portadora y la segunda portadora recibidas en la primera DMU 301 forman de hecho un par de portadoras agregadas. La información sobre qué BBU/RU se conecta a qué DMU del DAS puede ingresarse por un instalador del sistema mediante el uso de una interfaz gráfica de usuario (GUI) para la gestión del DAS y se almacena en una base de datos interna. Esta información almacenada permite que las portadoras de la estación base relevantes se identifiquen mutuamente entre la base de datos de gestión de recursos de radio del operador y los parámetros de enrutamiento de RF del DAS (rango de frecuencia, puerto de entrada y DRU de destino). Alternativamente, las portadoras agregadas pueden identificarse por medio de marcarlos manualmente en la GUI de gestión del DAS durante la instalación y almacenar la información sobre qué portadores se agregan dentro de la base de datos interna del DAS.
Ahora, después de haber identificado la primera y la segunda portadora recibidas como portadoras agregadas, la primera d Mu 301 determinará a qué DRU deben transportarse las portadoras agregadas, agrupará las dos portadoras y transportará las portadoras agregadas a través de la red de transporte DAS 303 al DRU previsto.
Por lo tanto, la primera DMU 301 en la etapa S102 enrutará ventajosamente los componentes de portadoras recibidos a través de BBU separados 320, 321 como un par de portadoras agregadas a la DRU para la que se destinan las portadoras agregadas, en esta realización ilustrativa particular la DRU 304.
Un problema estructural más serio es causado por los requisitos de alineación del tiempo entre las transmisiones de las estaciones base de las portadoras agregadas. Los WCD deben hacer frente a diferencias de retraso de propagación de hasta 30 ps entre portadoras agregadas, y existe el requisito de que el error de alineación del tiempo de la estación base entre portadoras de componentes se mantenga en menos de 260 ns para la agregación interbanda e intrabanda no contigua, y menos de 130 ns para la agregación intrabanda contigua.
Actualmente no existen especificaciones de prueba explícitamente para un DAS, y hay cierto ámbito para argumentar que un DAS con una interfaz RF analógica puede verse como parte de la trayectoria de la señal en lugar de como parte de la estación base. Sin embargo, es probable que un DAS con conexión digital se considere parte de la estación base y se mantenga con los mismos estándares. Las señales enrutadas a través del DAS experimentarán en general diferentes retrasos si se alimentan a través de diferentes rutas. Para un DAS con una interfaz analógica, tales variaciones de retraso consumirán el presupuesto de diferencia de retraso de trayectoria para los WCD. Para un DAS con una interfaz digital, estas diferencias de retraso pueden significar que el sistema en su conjunto no cumple los requisitos de aprobación de tipo.
Este problema en la técnica se supera mediante realizaciones de la invención descritas con referencia a las diferentes rutas del DAS 300 de las Figuras 6 y 8 y a los diagramas de flujo de las Figuras 7 y 9.
La Figura 6 muestra el DAS 300 como se describió anteriormente, con la adición de que una unidad de enrutamiento 309 se incorpora en la red de transporte DAS 303 (como se ha descrito previamente con referencia a la Figura 1), a través de la cual la unidad de enrutamiento 309 se enruta cada portadora de componentes al DRU 304.
En un DAS digital, existen muchas opciones de enrutamiento para enrutar una señal desde una DMU a una DRU (y viceversa). Por simplicidad, la unidad de enrutamiento 309 se ilustra para tener una primera trayectoria de enrutamiento 310 y una segunda trayectoria de enrutamiento 311 donde cada trayectoria de enrutamiento proporciona funciones tales como, por ejemplo, serialización de datos, filtrado y programación de datos. Normalmente, cada trayectoria de enrutamiento 310, 311 provoca su propio retraso individual a una señal que se procesa a través de la trayectoria respectiva. Debería notarse además que las DMU 301, 302 y las DRU de manera interna normalmente proporcionan numerosas rutas posibles.
De nuevo con referencia a la Figura 6, que ilustra el DAS 300 en una realización de la invención, las etapas del procedimiento que realiza el DAS 300 se realizan en la práctica por una unidad de procesamiento 360 que se incorpora en la forma de uno o más microprocesadores dispuestos para ejecutar un programa informático 361 descargado a un medio de almacenamiento 362 asociado con el microprocesador, tal como una memoria de acceso aleatorio (RAM), una memoria Flash o una unidad de disco duro. La unidad de procesamiento 360 se dispone para hacer que el DAS 300 lleve a cabo el procedimiento de acuerdo con las realizaciones cuando el programa informático apropiado 361 que comprende instrucciones ejecutables por ordenador se descarga al medio de almacenamiento 362 y se ejecuta por la unidad de procesamiento 360. El medio de almacenamiento 362 también puede ser un producto de programa informático que comprende el programa informático 361. Alternativamente, el programa informático 361 puede transferirse al medio de almacenamiento 362 por medio de un producto de programa informático adecuado, tal como un disco versátil digital (DVD) o un lápiz de memoria. Como alternativa adicional, el programa informático 361 puede descargarse al medio de almacenamiento 362 a través de una red. La unidad de procesamiento 360 puede incorporarse en forma de un procesador de señal digital (DSP), un circuito integrado específico de aplicación (ASIC), un arreglo de puerta programable en campo (FPGA), un dispositivo lógico programable complejo (CPLD), etc.
Normalmente, cada una de las DMU 301, 302 y la red de transporte DAS 303, así como las DRU 304-308, comprenden estos componentes o similares para realizar las operaciones apropiadas.
En la realización que se ilustra con el diagrama de flujo de la Figura 7, después de que las portadoras agregadas se identifican por la primera DMU 301 en la etapa S101, la primera DMU 101 enrutará colectivamente las dos portadoras agregadas a la DRU 304 en la etapa S102a a través de la misma trayectoria de enrutamiento de la unidad de enrutamiento 309. Es decir, la primera y la segunda portadora se enrutarán a través de la primera trayectoria de enrutamiento 310 o a través de la segunda trayectoria de enrutamiento 311.
Ventajosamente, esto provocará el mismo retraso de procesamiento para las dos portadoras agregadas desde la llegada de las portadoras agregadas en la primera dMu 301 a la d Ru 304, donde las portadoras agregadas se transmiten a través de una o más antenas DAS a un WCD para el cual las portadoras agregadas se destinan y, por lo tanto, el DAS no provocará ninguna diferencia de tiempo entre las portadoras agregadas.
La Figura 8 muestra el DAS 300 en una realización diferente. En esta realización, se supone que se recibe un par de portadoras agregadas en el DAS 300 donde la primera DMU 301 recibe una primera portadora de componentes del par mientras que el segundo DMU 302 recibe una segunda portadora de componentes del par. Se supone además que el par de portadoras agregadas se destina a la primera DRU 304 que da servicio a un WCD al que se transmite el par de portadoras agregadas.
Se hace referencia además al diagrama de flujo de la Figura 9.
Ahora, como se discutió anteriormente, las dos portadoras de componentes deberían llegar de manera óptima al WCD simultáneamente, o al menos no con una diferencia de tiempo que exceda una diferencia de tiempo máxima permitida estipulada. Sin embargo, puede muy bien darse el caso de que una primera trayectoria de enrutamiento 312 a través del DAS 300 esté sujeta a un retraso de procesamiento At-i, mientras que una segunda trayectoria de enrutamiento 313 está sujeta a otro retraso de procesamiento At2 , lo que provoca una diferencia de tiempo total At = Ati - At2.
En una realización, el retraso de cada trayectoria de enrutamiento a través del DAS 300 se mide antes o durante la instalación del DAS 300 y se ingresa en una base de datos, a la que pueden acceder las DMU 301, 302 para seleccionar las trayectorias de enrutamiento adecuadas a través del dAs 300.
Al disponer las trayectorias de enrutamiento con elementos de retraso, cuyo retraso puede controlarse y ajustarse, por ejemplo, mediante las DMU 301, 302, es posible que el DAS 300 se adapte a los retrasos inherentes de procesamiento de la trayectoria de enrutamiento de manera que el DAS 300 no causa una diferencia de tiempo entre las portadoras de componentes que se transmiten desde la primera DRU 304.
Por lo tanto, después de que las portadoras agregadas hayan sido identificadas en la etapa S101 como ambas se destinan a la primera DRU 304, el retraso de procesamiento de la primera trayectoria de enrutamiento 312 y la segunda trayectoria de enrutamiento 323 se determina en Sioia. Se supone que el retraso de procesamiento At1 de la primera trayectoria de enrutamiento 312 es menor que el retraso At2 de la segunda trayectoria de enrutamiento 313; At2 = p At1.
Por lo tanto, el DAS 300 puede provocar un retraso artificial p a la primera trayectoria de enrutamiento 312 en la etapa Sioib al ajustar el retraso de dicho elemento de retraso (que es, por ejemplo, un búfer de anillo) de modo que el elemento de retraso retrase la primera portadora de componentes en p. Como resultado, la diferencia de tiempo At que causa el DAS 300 a las portadoras agregadas se vuelve ventajosamente cero.
En esta realización, la primera portadora de componentes se someterá intencionalmente a un retraso p (o cercano a p), por ejemplo, mediante el uso de un búfer de anillo FIFO como elemento de retraso, cuando la primera portadora se enruta a través de la primera trayectoria de enrutamiento 312 en la etapa S102b, mientras que la segunda portadora se enruta a través de la segunda trayectoria de enrutamiento 313 en la etapa S102C.
Se observa que habría surgido el mismo problema de retraso si, por ejemplo, la primera portadora de componentes hubiera sido transmitida por la primera dMu 301 al WCD a través de la primera DRU 305 mientras que la segunda portadora de componentes hubiera sido transmitida por la segunda DMU 302 a dicha WCD a través de la segunda DRU 305 (aunque es probable que se aplique un valor de retraso diferente a la trayectoria de enrutamiento que se extiende desde la segunda DMU 302 a la segunda DRU 305).
De manera similar, habría surgido el mismo problema de retraso si, por ejemplo, la primera portadora de componentes hubiera sido transmitida por la primera DMU 301 al WCD a través de la primera DRU 305 mientras que la segunda portadora de componentes también hubiera sido transmitida por la primera DMU 302 a dicha WCD pero a través de la segunda DRU 305 (aunque es probable que se aplique un valor de retraso diferente a la trayectoria de enrutamiento que se extiende desde la primera DMU 301 a la segunda DRU 305).
Por lo tanto, tan pronto como una portadora de componentes se enruta a través de una trayectoria de enrutamiento mientras que otra portadora de componentes se enruta a través de otra trayectoria de enrutamiento que tiene un retraso diferente, surge potencialmente este problema de retraso.
Se observa además que, si la primera trayectoria de enrutamiento 312 y la segunda trayectoria de enrutamiento 313 tuvieran el mismo retraso de procesamiento, es decir, At2 = At1 - no es necesario activar el elemento de retraso de la segunda trayectoria para provocar el retraso adicional p a la segunda portadora de componentes.
En otra realización más, que se ilustra con referencia al diagrama de flujo de la Figura 10 y al enrutamiento DAS de la Figura 8, puede darse el caso de que una de la primera y la segunda portadora de componentes ya esté retrasada en relación con la otra al llegar a la primera DMU 301 y la segunda DMU 302, en particular porque estas portadoras de componentes se transmiten desde la red central del operador a través de diferentes BBU. Por ejemplo, la diferencia de tiempo entre las dos portadoras agregadas puede ascender a t.
Por lo tanto, después de que las portadoras agregadas se identifiquen por la primera DMU 301 en la etapa S101, la primera DMU 301 determina en la etapa Sioib' si la segunda portadora de componentes está retrasada en a con respecto a la primera portadora de componentes.
En esta realización, la primera portadora de componentes se retrasará intencionalmente por a y p en la etapa Sioib -para compensar tanto antes de que la diferencia de tiempo entre las dos continúe al llegar al DAS 300 como por el retraso de procesamiento más largo de la segunda trayectoria de enrutamiento 313, por ejemplo, al retrasar las muestras de datos de la portadora de componentes en un búfer de anillo FIFO.
A continuación, las portadoras agregadas se enrutan a través de la primera y la segunda trayectoria de enrutamiento, respectivamente, como se ilustra en las etapas S102b y S102C.
Cuando las dos portadoras de componentes llegan a la DRU 304 para su transmisión adicional al área de cobertura servida por la d Ru 304, después de haber pasado respectivamente por la primera trayectoria de enrutamiento 312 y la segunda trayectoria de enrutamiento 313, la diferencia de tiempo entre la primera portadora de componentes y la segunda portadora de componentes se ha eliminado.
Dado que las portadoras agregadas se transmiten de forma sustancialmente simultánea, el WCD dispondrá de casi el presupuesto completo de 30 ps para compensar las posibles diferencias de retraso de trayectoria entre las antenas DAS y el w Cd .
Cabe señalar que incluso si no es posible debido a la estructura del DAS 300 retrasar la primera portadora de componentes con respecto a la segunda portadora de componentes de modo que cualquier diferencia de tiempo se elimine por completo, aún puede ser posible provocar un retraso a la primera portadora de componentes de manera que la diferencia de tiempo entre el primer y la segunda portadora de componentes se reduce a un nivel aceptable antes de que las dos portadoras de componentes se transmitan por la primera DRU 304.
Cabe señalar además que puede someterse a una o más portadoras agregadas a un retraso al seleccionar cuidadosamente una trayectoria de enrutamiento a través del DAS 300 a través de varias entidades funcionales y nodos dentro del DAS 300, y ni una sola de las dos posibles trayectorias de enrutamiento como se ilustra por brevedad en las Figuras discutidas anteriormente.
Para un proveedor de un DAS, como el DAS 300 de acuerdo con la invención, es posible medir y, por lo tanto, especificar el tiempo de vuelo de las señales que viajan por varios nodos y enlaces en el DAS 300.
Por lo tanto, un DAS digital puede diseñarse de tal manera que los retrasos de enrutamiento se conozcan con precisión. Por ejemplo, si los enlaces digitales DAS son en base al estándar de Interfaz de Radio Pública Común (CPRI), se estipulan de acuerdo con los requisitos del estándar para que su retraso se caracterice en 16,276 ns. Ventajosamente, en las realizaciones de la invención, como la que se ilustra con referencia a la Figura 8, el DAS 300 agregará artificialmente un retraso a las portadoras de componentes "principales" de modo que todas las portadoras de componentes que se destinan a un WCD particular se alineen al llegar al uno o más DRU que proporcionan cobertura para esa WCD.
En una realización, este retraso de procesamiento se produce mediante el uso de los denominados búferes de anillo que se usan para almacenar en búfer los flujos de datos entrantes. Los búferes de anillo podrían usarse en el DAS 300 digital para almacenar muestras de cada portadora agregada con una escritura variable para leer desplazamiento que permite ajustar el retraso con una resolución de un período de muestra (por ejemplo, esto daría una resolución en el peor de los casos de < 50 ns para una portadora de ancho de banda de 20 MHz, ya que debe muestrearse a una velocidad superior a 20 MHz si se representa como una señal de banda base compleja). Por lo tanto, los elementos del búfer de anillo, es decir, las muestras de cada portadora agregada, se desplazarían hacia afuera con una velocidad máxima de un elemento cada 50 ns.
En otra realización, el retraso de procesamiento se produce al usar los denominados filtros de retraso fraccional, como un filtro Farrow o un filtro polifásico, para proporcionar un ajuste de retraso que puede ser una fracción arbitraria de un período de muestra.
La invención de manera general se ha descrito anteriormente con referencia a algunas realizaciones. Sin embargo, como apreciará fácilmente una persona experta en la técnica, son igualmente posibles otras realizaciones distintas de las divulgadas anteriormente dentro del ámbito de la invención, como se define en las reivindicaciones de patente adjuntas.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Un procedimiento realizado por un Sistema de Antena Distribuido digital, DAS, (300) de enrutamiento de portadoras agregadas recibidas por al menos una unidad maestra digital (301) del DAS a al menos una unidad remota digital (304) del DAS, caracterizado porque comprende:
identificar (S101) las portadoras agregadas recibidas que se transmitirán a un dispositivo de comunicación inalámbrica que se ubica en un área de cobertura servida por la al menos una unidad remota digital (304); y
enrutar (S102a) las portadoras agregadas identificadas a través de una misma trayectoria de enrutamiento (309) a través del DAS (300) a dicha al menos una unidad remota digital (304) para su transmisión al dispositivo de comunicación inalámbrica.
2. Un procedimiento realizado por un Sistema de Antena Distribuido digital, DAS, (300) de enrutamiento de portadoras agregadas recibidas por al menos una unidad maestra digital (301) del DAS a al menos una unidad remota digital (304) del DAS, caracterizado porque comprende:
identificar (S101) las portadoras agregadas recibidas que se transmitirán a un dispositivo de comunicación inalámbrica que se ubica en un área de cobertura servida por la al menos una unidad remota digital (304);
determinar (S101a) un retraso de procesamiento de cada una de una trayectoria de enrutamiento diferente a través de la cual se deben enrutar las portadoras agregadas identificadas;
controlar (S101b) un elemento de retraso dispuesto en al menos una primera (312) de las trayectorias de enrutamiento que tiene un retraso de procesamiento menor que al menos una segunda (313) de las trayectorias de enrutamiento, para provocar más retrasos a una primera portadora agregada enrutada a través de la primera trayectoria de enrutamiento (312) para reducir una diferencia de tiempo entre la primera portadora agregada enrutada a través de la primera trayectoria de enrutamiento (312) y una segunda portadora agregada enrutada a través de la segunda trayectoria de enrutamiento (313); y
enrutar (S102b, 102C) las portadoras agregadas identificadas a través de las diferentes trayectorias de enrutamiento (309) a través del DAS (300) a dicha al menos una unidad remota digital (304) para su transmisión al dispositivo de comunicación inalámbrica.
3. El procedimiento de la reivindicación 2, en el que el retraso adicional que provoca el elemento de retraso en la primera trayectoria de enrutamiento (312) se controla de manera que un retraso de procesamiento total de la primera trayectoria de enrutamiento sea igual al retraso de procesamiento de la segunda trayectoria de enrutamiento (313).
4. El procedimiento de las reivindicaciones 2 o 3, en el que el retraso de procesamiento de una trayectoria de enrutamiento se determina por:
adquirir valores de retraso almacenados previamente de una base de datos accesible por el DAS (200).
5. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 2-4, en el que la etapa de enrutar (S102) las portadoras agregadas identificadas a través del DAS (300) a través de diferentes trayectorias de enrutamiento comprende, además:
detectar (S101b') una diferencia de tiempo entre la primera y la segunda portadoras agregadas; en el que el control (S101b) comprende además:
controlar (S101b) el elemento de retraso dispuesto en la primera (312) de las trayectorias de enrutamiento, para provocar aún más retrasos a la primera portadora agregada enrutada a través de la primera trayectoria de enrutamiento (312) para reducir dicha diferencia de tiempo entre la primera portadora agregada enrutada a través de la primera trayectoria de enrutamiento (312) y la segunda portadora agregada enrutada a través de la segunda trayectoria de enrutamiento (313).
6. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 2-5, en el que el retraso adicional se produce al almacenar en búfer muestras de la primera portadora agregada en un búfer de anillo.
7. El procedimiento de una cualquiera de las reivindicaciones 2-5, en el que el retraso adicional se produce al pasar muestras de la primera portadora agregada a través de un filtro de retraso fraccional.
8. Un Sistema de Antena Distribuido digital, DAS, (300) que se configura para enrutar portadoras agregadas recibidas por al menos una unidad maestra digital (301) del DAS a al menos una unidad remota digital (304) del DAS, el DAS (300) que comprende al menos una unidad de procesamiento (360) caracterizada porque se configura para hacer que el DAS:
identificar las portadoras agregadas recibidas que se transmitirán a un dispositivo de comunicación inalámbrica que se ubica en un área de cobertura servida por la al menos una unidad remota digital (304); y
enrutar las portadoras agregadas identificadas a través de una misma trayectoria de enrutamiento (309) a través del DAS (300) a dicha al menos una unidad remota digital (304) para su transmisión al dispositivo de comunicación inalámbrica.
9. Un Sistema de Antena Distribuido digital, DAS, (300) que se configura para enrutar portadoras agregadas recibidas por al menos una unidad maestra digital (301) del DAS a al menos una unidad remota digital (304) del DAS, el DAS (300) que comprende al menos una unidad de procesamiento (360) caracterizada porque se configura para hacer que el DAS:
identificar las portadoras agregadas recibidas que se transmitirán a un dispositivo de comunicación inalámbrica que se ubica en un área de cobertura servida por la al menos una unidad remota digital (304);
determinar un retraso de procesamiento de cada una de una trayectoria de enrutamiento diferente a través de la cual se enrutarán las portadoras agregadas identificadas;
controlar un elemento de retraso dispuesto en al menos una primera (312) de las trayectorias de enrutamiento que tiene un retraso de procesamiento menor que al menos una segunda (313) de las trayectorias de enrutamiento, para provocar más retrasos a una primera portadora agregada enrutada a través de la primera trayectoria de enrutamiento (312) para reducir una diferencia de tiempo entre la primera portadora agregada enrutada a través de la primera trayectoria de enrutamiento (312) y una segunda portadora agregada enrutada a través de la segunda trayectoria de enrutamiento (313); y
enrutar las portadoras agregadas identificadas a través de las diferentes trayectorias de enrutamiento (309) a través del DAS (300) a dicha al menos una unidad remota digital (304) para su transmisión al dispositivo de comunicación inalámbrica.
10. El DAS (300) de la reivindicación 9, en el que el retraso adicional que provoca el elemento de retraso en la primera trayectoria de enrutamiento (312) se controla de manera que un retraso de procesamiento total de la primera trayectoria de enrutamiento sea igual al retraso de procesamiento de la segunda trayectoria de enrutamiento (313).
11. El DAS (300) de una cualquiera de las reivindicaciones 9 o 10, la unidad de procesamiento (360) que se configura para hacer que el DAS, cuando enruta las portadoras agregadas identificadas a través del DAS (300) a través de diferentes trayectorias de enrutamiento:
detecte una diferencia de tiempo entre la primera y la segunda portadoras agregadas; en el que el control comprende además:
controlar el elemento de retraso dispuesto en la primera (312) de las trayectorias de enrutamiento, para provocar aún más retrasos a la primera portadora agregada enrutada a través de la primera trayectoria de enrutamiento (312) para reducir dicha diferencia de tiempo entre la primera portadora agregada enrutada a través de la primera trayectoria de enrutamiento (312) y la segunda portadora agregada enrutada a través de la segunda trayectoria de enrutamiento (313).
12. Un programa informático (361) que comprende instrucciones ejecutables por ordenador para hacer que un DAS (300) realice las etapas enumeradas en una cualquiera de las reivindicaciones 1-7 cuando las instrucciones ejecutables por ordenador se ejecutan en una unidad de procesamiento (360) que se incluye en el DAS.
13. Un producto de programa informático que comprende un medio legible por ordenador (362), el medio legible por ordenador que tiene el programa informático (361) de acuerdo con la reivindicación 12 incorporado en el mismo.
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