JP4588038B2

JP4588038B2 - マスター基地局とリモート無線ユニットを接続するインターフェース装置

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Application number: JP2007035966A
Authority: JP
Inventors: 鵬蘭; 涛蒲; 旺軍 ▲う▼
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
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Filing date: 2007-02-16
Publication date: 2010-11-24
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Description

本発明は分散基地局（distributed base station）に関し、特に分散基地局においてマスター基地局とリモート無線ユニット（RRU，Remote Radio Unit）を接続するインターフェース装置に関する。

無線基地局システムにおいて、無線アクセスネットワークはユーザに無線アクセス機能を提供している。マスター基地局と無線周波数モジュール例えばRRUは、様々なネットワーキングトポロジー、例えば、スター型、リング型、ツリー型などに構成されることができる。

上記RRUは第３世代帯移動通信システムの標準化プロトコルリリース99/リリース４（3GPP R99/R4）の周波数分割複信（FDD）プロトコルによって開発された屋外型リモート無線ユニットである。RRUの物理アーキテクチャ形式は一般に一体的構成になっており、多種類の実装要求に応じることができる。体積の小さい屋外型RRUはアンテナの近くに実装するときの要求を満足でき、マシンルーム選択での要求を大いに低減させる。マスター基地局には、屋内マクロ基地局、屋外マクロ基地局、屋内型ベースバンドユニット（BBU，baseband Unit）、屋外型BBUなどが含まれる。

現在、RRUは一般に光インターフェースを通してマスター基地局に接続され、マスター基地局におけるベースバンド処理とメインコントロールクロックのリソースを共用している。図１は従来技術による光ファイバを用いたRRU２との遠隔接続を示す図である。図1から分かるように、マスター基地局１とRRU２との間は光インターフェースを通して光ファイバを用いて接続されて、マスター基地局１とRRU２との間のベースバンドデータ伝送を実現している。

国際出願の国際公開ＷＯ２００４／０９５８７３号。

図1に示す光ファイバを用いてRRU２を遠隔で接続する実現方案に対して、短距離で伝送する場合、敷設コストが高く、施工難度が高い。また、光ファイバを用いてRRU２を遠隔で接続するために、マスター基地局１とRRU２に光モジュールを追加する必要があり、これにより、設備コストが上がると共に、設備の信頼性も低下されている。一般に、建物又はビルディング内の布線としてツイストペア線（より対線）、特にシールドなしツイストペア線が採用されており、光ファイバの使用が要求される場合、改めて敷設しなければならない。これで、ネットワークの確立で既存のケーブルリソースを用いる可能性が低下され、工程の施工コストが増加される。

本発明は上記に鑑みてなされたものであって、工程の施工コストを低下させ、設備の信頼性を高め、リモート無線ユニットとマスター基地局との間のクロック同期を保証することができる、マスター基地局とリモート無線ユニットを接続するインターフェース装置を提供することを主な目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の技術方案は具体的に下記のように実現される。

マスター基地局とリモート無線ユニット（RRU）を接続するインターフェース装置であって、
デジタルベースバンド信号を伝達するデジタルインターフェースからのデジタルベースバンド信号を受信し、イーサネット（登録商標）物理層（PHY layer）インターフェースプロトコルフォーマットに適合する信号に変換し、デジタルベースバンド信号を伝達するデジタルインターフェース上のデジタルベースバンド信号から参照クロックを回復し、又はイーサネット（登録商標）物理層からのクロック信号を受信して周波数変換を経て、参照クロックを獲得し、獲得した参照クロックをクロックモジュールに送信する、インターフェース変換モジュールと、
インターフェース変換モジュールから変換された後のデジタルベースバンド信号を受信して相手先のイーサネット（登録商標）物理層インターフェースに送信し、又は、受信したデジタルベースバンド信号からクロック信号を抽出してインターフェース変換モジュールに送信する、イーサネット（登録商標）物理層インターフェースと、
インターフェース変換モジュールからの参照クロックを受信し、動作クロックと外部動作クロックを生成し、それぞれインターフェース変換モジュールとイーサネット（登録商標）物理層インターフェースに提供するクロックモジュールとを備える。

前記クロックモジュールは、位相ロックループ（PLL）と、電圧制御水晶発振器（VCXO）と、X分周回路とを備え、
PLLとVCXOから構成されるロック回路は、クロック回復処理を行って、前記動作クロックを生成し、
前記PLLは、前記参照クロックを受信し、生成した動作クロックをX分周回路に送信し、
X分周回路は、前記外部動作クロックを生成する。

前記クロックモジュールは、PLLと、電圧制御発振器（VCO）と、X分周回路とを備え、
PLLとVCOから構成されるロック回路は、クロック回復処理を行って、前記動作クロックを生成し、
前記PLLは、前記参照クロックを受信し、生成した動作クロックをX分周回路に送信し、
X分周回路は、前記外部動作クロックを生成する。

前記イーサネット（登録商標）物理層インターフェースはギガビットイーサネット（登録商標）物理層インターフェースチップであり、前記周波数変換は8分周であり、前記X分周回路は5分周回路である。

前記マスター基地局インターフェース装置内のイーサネット（登録商標）物理層インターフェースはクロックマスターモードで動作し、前記マスター基地局インターフェース装置内のインターフェース変換モジュールは、デジタルベースバンド信号を伝達するデジタルインターフェース上のデジタルベースバンド信号から前記参照クロックを回復し、前記マスター基地局インターフェース装置内のイーサネット（登録商標）物理層インターフェースは、インターフェース変換モジュールから変換された後のデジタルベースバンド信号を受信して相手先のイーサネット（登録商標）物理層インターフェースに送信し、
前記RRUインターフェース装置内のイーサネット（登録商標）物理層インターフェースはクロックスレーブモードで動作し、前記RRUインターフェース装置内のインターフェース変換モジュールはイーサネット（登録商標）物理層からのクロック信号を受信して周波数変換を経て、前記参照クロックを獲得し、前記RRUインターフェース装置内のイーサネット（登録商標）物理層インターフェースは受信したデジタルベースバンド信号からクロック信号を抽出し、当該クロック信号をインターフェース変換モジュールに送信する。

前記イーサネット（登録商標）物理層インターフェースの間はシールド付きツイストペア線又はシールドなしツイストペア線によって接続される。

前記デジタルベースバンド信号を伝達するインターフェースは高速インターフェース、又はその他のユーザ定義のインターフェースであり、
前記高速インターフェースは共通公衆無線インターフェース（CPRI）である。

前記インターフェース変換モジュールは、前記デジタルベースバンド信号を伝達するインターフェースに接続される高速シリアルSERDESインターフェース又は同期パラレルインターフェースと、イーサネット（登録商標）物理層インターフェースに接続されるギガビットメディア独立インターフェース（GMII）シリーズ又はSERDESシリーズインターフェースとを備える。

前記CMIIシリーズインターフェースは、GMII、リデューストギガビットメディア独立インターフェース（RGMII）、又はリデュースト10ビットインターフェース（RTBI）を備え、前記SERDESシリーズインターフェースは1.25G SERDESインターフェースである。

前記イーサネット（登録商標）物理層インターフェースは100メガ又は１ギガビットイーサネット（登録商標）物理層チップである。

前記インターフェース装置は、マスター基地局とRRUをカスケード接続してネットワーキングさせるカスケード設備に設けられる。

インターフェース装置を備えるマスター基地局であって、前記インターフェース装置は、
デジタルベースバンド信号を伝達するデジタルインターフェースからのデジタルベースバンド信号を受信し、イーサネット（登録商標）物理層インターフェースプロトコルフォーマットに適合する信号に変換し、デジタルベースバンド信号を伝達するデジタルインターフェース上のデジタルベースバンド信号から参照クロックを回復し、又はイーサネット（登録商標）物理層からのクロック信号を受信して周波数変換を経て、参照クロックを獲得し、獲得した参照クロックをクロックモジュールに送信する、インターフェース変換モジュールと、
インターフェース変換モジュールから変換された後のデジタルベースバンド信号を受信して相手先のイーサネット（登録商標）物理層インターフェースに送信し、又は、受信したデジタルベースバンド信号からクロック信号を抽出してインターフェース変換モジュールに送信する、イーサネット（登録商標）物理層インターフェースと、
インターフェース変換モジュールからの参照クロックを受信し、動作クロックと外部動作クロックを生成し、それぞれインターフェース変換モジュールとイーサネット（登録商標）物理層インターフェースに提供するクロックモジュールとを備える。

前記マスター基地局インターフェース装置内のイーサネット（登録商標）物理層インターフェースはクロックマスターモードで動作し、前記マスター基地局インターフェース装置内のインターフェース変換モジュールは、デジタルベースバンド信号を伝達するデジタルインターフェース上のデジタルベースバンド信号から前記参照クロックを回復し、前記マスター基地局インターフェース装置内のイーサネット（登録商標）物理層インターフェースは、インターフェース変換モジュールから変換された後のデジタルベースバンド信号を受信して相手先のイーサネット（登録商標）物理層インターフェースに送信する。

インターフェース装置を備えるリモート無線ユニット（RRU）であって、前記インターフェース装置は、
デジタルベースバンド信号を伝達するデジタルインターフェースからのデジタルベースバンド信号を受信し、イーサネット（登録商標）物理層インターフェースプロトコルフォーマットに適合する信号に変換し、デジタルベースバンド信号を伝達するデジタルインターフェース上のデジタルベースバンド信号から参照クロックを回復し、又はイーサネット（登録商標）物理層からのクロック信号を受信して周波数変換を経て、参照クロックを獲得し、獲得した参照クロックをクロックモジュールに送信する、インターフェース変換モジュールと、
インターフェース変換モジュールから変換された後のデジタルベースバンド信号を受信して相手先のイーサネット（登録商標）物理層インターフェースに送信し、又は、受信したデジタルベースバンド信号からクロック信号を抽出してインターフェース変換モジュールに送信する、イーサネット（登録商標）物理層インターフェースと、
インターフェース変換モジュールからの参照クロックを受信し、動作クロックと外部動作クロックを生成し、それぞれインターフェース変換モジュールとイーサネット（登録商標）物理層インターフェースに提供するクロックモジュールとを備える。

前記RRUインターフェース装置内のイーサネット（登録商標）物理層インターフェースはクロックスレーブモードで動作し、前記RRUインターフェース装置内のインターフェース変換モジュールはイーサネット（登録商標）物理層からのクロック信号を受信して周波数変換を経て、前記参照クロックを獲得し、前記RRUインターフェース装置内のイーサネット（登録商標）物理層インターフェースは受信したデジタルベースバンド信号からクロック信号を抽出し、当該クロック信号をインターフェース変換モジュールに送信する。

インターフェース装置を備えるカスケード設備であって、前記インターフェース装置は、
デジタルベースバンド信号を伝達するデジタルインターフェースからのデジタルベースバンド信号を受信し、イーサネット（登録商標）物理層インターフェースプロトコルフォーマットに適合する信号に変換し、デジタルベースバンド信号を伝達するデジタルインターフェース上のデジタルベースバンド信号から参照クロックを回復し、又はイーサネット（登録商標）物理層からのクロック信号を受信して周波数変換を経て、参照クロックを獲得し、獲得した参照クロックをクロックモジュールに送信する、インターフェース変換モジュールと、
インターフェース変換モジュールから変換された後のデジタルベースバンド信号を受信して相手先のイーサネット（登録商標）物理層インターフェースに送信し、又は、受信したデジタルベースバンド信号からクロック信号を抽出してインターフェース変換モジュールに送信する、イーサネット（登録商標）物理層インターフェースと、
インターフェース変換モジュールからの参照クロックを受信し、動作クロックと外部動作クロックを生成し、それぞれインターフェース変換モジュールとイーサネット（登録商標）物理層インターフェースに提供するクロックモジュールとを備える。

上記技術方案からわかるように、本発明のインターフェース装置では、デジタルベースバンド信号を伝達するデジタルインターフェース例えば高速インターフェースと、イーサネット（登録商標）物理層インターフェース、例えばギガビットメディア独立インターフェース（GMII）、リデューストGMII（Reduced GMII, RGMII）、リデュースト10ビットインターフェース（RTBI）又は1.25G高速シリアル（serial）（1.25G SERDES）インターフェースとの間のプロトコルフォーマット変換を完成するインターフェース変換モジュール及びイーサネット（登録商標）物理層インターフェースによって、マスター基地局とリモート無線ユニットとの間でツイストペア線、特にシールドなしツイストペア線を通じて遠距離のデジタルベースバンド信号伝送を実現している。同時に、本発明において、マスター基地局側のインターフェース装置に設けられたイーサネット（登録商標）物理層インターフェースはクロックマスターモードで動作し、リモート無線ユニット側のインターフェース装置内のイーサネット（登録商標）物理層インターフェースはクロックスレーブモードで動作する。このように、本発明のインターフェース装置では、クロックモジュールによって、リモート無線ユニットの動作クロックとマスター基地局との同期を実現し、リモート無線ユニットとマスター基地局との間の同期伝送を保証している。

本発明の核心的発明構想は、デジタルベースバンド信号を伝達するデジタルインターフェースとイーサネット（登録商標）物理層インターフェースとの間のプロトコルフォーマット変換を完成するインターフェース変換モジュールと、イーサネット（登録商標）物理層インターフェースと、インターフェース変換モジュールからの参照クロックを受信し、動作クロックと外部動作クロックを生成し、それぞれインターフェース変換モジュールとイーサネット（登録商標）物理層インターフェースに提供するクロックモジュールを備えて、ベースバンド処理ユニットとリモート無線ユニットの間でイーサネット（登録商標）物理層インターフェースによって遠距離の同期伝送が実現されることである。

本発明の目的、技術方案とメリットを更に明確にするために、以下、図面を参照し、好ましい実施例を挙げて本発明を更に詳しく説明する。

図2は本発明によるインターフェース装置１０の構成図である。マスター基地局１とRRU２との両方に含まれる当該インターフェース装置１０は、それぞれマスター基地局１又はRRU２に設けられた、デジタルベースバンド信号を伝達するデジタルインターフェースに接続される。当該インターフェース装置１０によって、マスター基地局１とRRU２間のデジタルベースバンド信号の同期伝送が実現される。図２に示すように、当該インターフェース装置１０には以下の構成要素が含まれる。

（1）第１の構成要素は、デジタルベースバンド信号を伝達するデジタルインターフェース例えば、共通公衆無線インターフェース（CPRI）など高速インターフェース又はその他のインターフェースと、イーサネット（登録商標）物理層インターフェースとの間のプロトコルフォーマット変換を完成するためのインターフェース変換モジュール１１である。即ち、デジタルベースバンド信号を伝達するデジタルインターフェースからのデジタルベースバンド信号を、イーサネット（登録商標）物理層インターフェースプロトコルフォーマットに適合する信号に変換し、変換した後のデジタルベースバンド信号をイーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２に送信し、デジタルベースバンド信号を伝達するデジタルインターフェース上のデジタルベースバンド信号から参照クロックを回復（restore）し、又はイーサネット（登録商標）物理層からのクロック信号を受信し、分周(dividing frequency)処理して参照クロックを獲得し、獲得した参照クロックをクロックモジュール１３に送信する。当該インターフェース変換モジュール１１は、マスター基地局１/RRU２の高速インターフェースに向けてSERDESインターフェース又は同期パラレルインターフェースを提供し、イーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２に向けてGMII/SERDESシリーズ（series）インターフェースを提供する。ここで、GMIIシリーズインターフェースはGMII/RGMII/RTBシリーズインターフェースを備える。SERDESシリーズインターフェースは1.25G SERDESインターフェースであってよい。説明すべきものとして、マスター基地局１のデジタルベースバンド信号を伝達するデジタルインターフェースに向けてSERDESインターフェースを提供し、イーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２に向けてSERDESインターフェースを提供する場合、マスター基地局１に向けたインターフェースはCPRIプロトコルに適合するSERDESインターフェースであり、イーサネット（登録商標）物理層に向けたインターフェースはイーサネット（登録商標）プロトコルに適合できるSERDESインターフェースである。両者に対して、プロトコルが異なり、同様に、インターフェース変換モジュール１１を通じてプロトコルフォーマット変換を行う必要がある。
（2）第２の構成要素は、マスター基地局１とRRU２を接続し、マスター基地局１とRRU２間のデジタルベースバンド信号によるCAT5/5E/6のクラスのツイストペア線上の長距離伝送を実現するためのイーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２である。マスター基地局１側はインターフェース変換モジュール１１によって変換された後のデジタルベースバンド信号を受信し、相手先のイーサネット（登録商標）物理層インターフェースに送信する。相手先のイーサネット（登録商標）物理層インターフェースからのデジタルベースバンド信号を受信したRRU２内のイーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２はクロック信号を抽出してインターフェース変換モジュール１１に送信する。
当該イーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２は従来の100メガ又は１ギガビットイーサネット（登録商標）物理層チップであってよい。イーサネット（登録商標）物理層チップはGMII/RGMII/RTBI又は1.25G SERDESインターフェースを提供してインターフェース変換モジュール１１と接続する。
例えば、ギガビットイーサネット（登録商標）物理層チップはPAM-5符号化などの技術を用いて、CAT5/5E/6のクラスのツイストペア線上でギガビットのデータを少なくとも100ｍ伝送することができる。マスター基地局１側では、ギガビットイーサネット（登録商標）物理層チップがギガビットモードで固定動作するように設定され、インターフェース変換モジュール１１からのデジタルベースバンド信号を100ｍ離れたRRU２に送信する。RRU２では、自身のインターフェース装置１０内のイーサネット（登録商標）物理層チップを通じてマスター基地局１からのデジタルベースバンド信号を受信し、インターフェース変換モジュール１１を通じて獲得したデジタルベースバンド信号を変換した後でRRU２のCPRIに送信する。
上記イーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２とインターフェース変換モジュール１１によって、マスター基地局１とRRU２間のベースバンドデータによるツイストペア線、特にシールドなしツイストペア線上の遠距離伝送が実現されている。
（3）第３の構成要素は、マスター基地局１とRRU２の同期動作保持を保証するためのクロックモジュール１３である。
一般的なアプリケーションにおいて、イーサネット（登録商標）物理層チップによって相互接続されたエンティティ間のクロックは同期されていないが、マスター基地局１とRRU２から構成されたシステムにおいて、RRU２とマスター基地局１間の同期保持が要求される。図３に示すクロックモジュール１３はイーサネット（登録商標）物理層チップによって接続されたマスター基地局１とRRU２間の同期保持を実現するためのものである。

図３は本発明によるインターフェース装置１０内のクロックモジュール１３の構成図である。図３に示すように、当該クロックモジュール１３は、位相ロックループ（PLL）２１と、電圧制御水晶発振器（VCXO）２２と、X分周回路２３とを備える。ここで、「X分周回路」のXは一つの数値を表し、実際的なアプリケーションによって決められ、例えば５分周などである。そのうち、マスター基地局１側で、PLL２１は、デジタルベースバンド信号を伝達するデジタルインターフェース上のデジタルベースバンド信号からインターフェース変換モジュール１１により回復された参照クロックを受信し、当該参照クロックに対してPLL２１＋VCXO２２ロック回路のクロック回復処理を行った後、動作クロックを生成してインターフェース変換モジュール１１に提供すると共に、生成した動作クロックをX分周処理した後で外部動作クロックを生成し、イーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２、例えば、ギガビットイーサネット（登録商標）インターフェースチップに提供する。仮にギガビットイーサネット（登録商標）インターフェースチップの内部位相ロックループが当該外部動作クロックを５倍周したら、ギガビットイーサネット（登録商標）インターフェースチップは122.88MHz上で動作する。PLL+VCXO処理及びX分周処理はこの分野の公知技術に属するため、ここでは、その実現プロセスを詳細に説明しない。一方、本発明のインターフェース装置１０内のクロックモジュール１３がマスター基地局１とRRU２との同期動作を保証し、同期システムを構成することについて強調する。ここで、当該実施例におけるインターフェース装置１０内のクロックモジュール１３でのVCXO２２を電圧制御発振器（VCO）に替えることもできる。

IEEE802.3プロトコルの要求に基づき、複数のイーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２（1000BASE-T）が互いに接続されるときには、イーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２のクロックがループタイム（Loop Time）モードで動作することが要求される。ループタイムモードとは、通信における一方の側において、イーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２がクロックマスター（Master）モードで動作し、回路側がデータの送受信で全てローカルクロックを採用し、一方、通信における他方の側において、イーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２がクロックスレーブ（Slave）モードで動作し、回路側がデータの送受信で全てクロック回復回路を採用することを指している。マスター基地局１とRRU２システムとの接続においては、マスター基地局１のインターフェース装置１０でイーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２がクロックマスターモードで動作し、RRU２のインターフェース装置１０でイーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２がクロックスレーブモードで動作するように設定され、図３に示すクロックモジュール１３との組み合わせによって、マスター基地局１とRRU２との同期動作が実現される。ここで、クロック動作モードの決定はハードウェア又はソフトウェアの設定によって実現され得る。

図４は本発明によるツイストペア線３３を用いてRRU２を遠隔で接続する実施例１の説明図である。ここで、マスター基地局１のインターフェース装置１０−１内のイーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２−１がクロックマスターモードで動作し、RRU２のインターフェース装置１０−２内のイーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２−２がクロックスレーブモードで動作することがソフトウェアによって設定されると仮定する。インターフェース変換モジュール１１−１，１１−２がCPRI３１−１，３１−２から回復した参照クロックが15.36MHzであり、イーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２−１，１２−２内の内部位相クロックループが５倍周処理であって、インターフェース装置１０−１，１０−２内のX分周が５分周であると仮定する。マスター基地局１とRRU２との間はRJ45プラグ３２−１，３２−２を通じてCAT5/5E/6のクラスのツイストペア線３３によって接続されると仮定する。

そうすれば、マスター基地局１において、CPRI３１−１からのデジタルベースバンド信号はインターフェース装置１０−１内のインターフェース変換モジュール１１−１によってプロトコルフォーマット変換され、イーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２−１を通した後、RJ４５プラグ３２−１に接続されたツイストペア線３３によって、マスター基地局１外へ伝送される。マスター基地局１において、クロックモジュール１３−１内のPLLはインターフェース変換モジュール１１−１によりCPRI３１−１から回復された参照クロック、即ち15.36MHzを受信し、当該15.36MHzに対してPLL+VCXOロック回路のクロック回復処理を行った後で動作クロック、即ち122.88MHzを生成し、インターフェース変換モジュール１１−１に提供すると共に、生成した122.88MHzを５分周処理した後で外部動作クロックを生成し、イーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２−１に提供する。イーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２−１内の内部位相クロックループは同期クロックを５倍周処理した後で122.88MHzを回復する。当該インターフェース装置１０−１によって、マスター基地局１内のインターフェース変換モジュール１１−１及びイーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２−１が全て122.88MHzで動作し、即ち、同期動作状態にある。

RRU２では、RJ45プラグ３２−２によって接続されたツイストペア線３３とイーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２−２を経由して、マスター基地局１からのデジタルベースバンド信号が受信される。イーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２−２からのデジタルベースバンド信号に対して、インターフェース装置１０−２内のインターフェース変換モジュール１１−２はプロトコルフォーマット変換を行った後でCPRI３１−２に送信する。RRU２において、イーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２−２は、受信したデジタルベースバンド信号からマスター基地局１に同期する122.88MHzを抽出し、当該クロックをインターフェース変換モジュール１１−２に送信し、８分周処理を行って、PLLの同期使用に使用される15.36MHzを生成する。インターフェース変換モジュール１１−２によって分周された15.36MHzを受信したクロックモジュール１３−２内のPLLは、当該15.36MHzに対してPLL+VCXOロック処理を行った後で動作クロック、即ち122.88MHzを生成し、インターフェース変換モジュール１１−２に提供すると共に、生成した122.88MHzを５分周処理した後で、生成した24.576MHｚをイーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２−２の動作クロックとしてイーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２−２に提供する。イーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２−２内の内部位相クロックループは同期クロックを５倍周処理した後で122.88MHzを回復する。当該インターフェース装置１０−２によって、RRU２内のインターフェース変換モジュール１１−２及びイーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２−２が全て122.88MHzで動作し、即ち、同期動作状態にある。RRU２の動作クロックである122.88MHzとマスター基地局１の動作クロックである122.88MHzが同期しているので、システム全体も同期動作状態にある。

上記の動作原理からわかるように、本発明のインターフェース装置１０−１，１０−２内のイーサネット（登録商標）物理層インターフェース１２−１，１２−２によって接続されたマスター基地局１とRRU２が同期動作状態にあることで、マスター基地局１とRRU２間ではベースバンドデータの遠距離伝送をツイストペア線３３、特にシールドなしツイストペア線を経由して実現している。

図５は本発明によるツイストペア線３３を用いてRRU２を遠隔で接続する実施例２の説明図である。図５に示すように、マスター基地局１（図示せず。）とRRU２との間がカスケード（cascaded）設備４０、例えば、リモートHUB（RHUB）によってネットワーキングされる場合、インターフェース装置は、マスター基地局１とRRU２をカスケード接続してネットワーキングさせるカスケード設備４０に設けられることができる。マスター基地局１とRRU２間がカスケード設備４０によってネットワーキングされることは本発明と関係なく、関連特許を参照することができるので、ここでは詳述しない。本文でのカスケード設備４０はマスター基地局１の一部として見なされる。カスケード設備４０内のインターフェース変換モジュール４１は複数のギガビットイーサネット（登録商標）PHYインターフェースチップに接続されることができ、例えば、図５に示す二つのギガビットイーサネット（登録商標）PHYインターフェースチップ４２ａ，４２ｂに接続される。各ギガビットイーサネット（登録商標）PHYインターフェースチップ４２ａ，４２ｂは、複数のインターフェースを提供し、複数のRRU２とスター型ネットワーキングを実現することができる。図５に示すように、各ギガビットイーサネット（登録商標）PHYインターフェースチップ４２ａ，４２ｂはそれぞれ四つのインターフェース４７ａ〜４７ｄ，４７ｅ〜４７ｈ（図５では４７として示す。）を提供する。各インターフェース４７ａ〜４７ｄ，４７ｅ〜４７ｈは一つのRJ45プラグに対応する。ギガビットイーサネット（登録商標）PHYインターフェース４２ａ，４２ｂとRJ45プラグ４７ａ〜４７ｄ，４７ｅ〜４７ｈの間は変成器によって分離される。インターフェース変換モジュール４１はメインコントロールモジュール４４−１の制御下で動作し、クロックモジュール４３は同時に二つのギガビットイーサネット（登録商標）PHYインターフェース４２ａ，４２ｂに外部動作クロックを提供する。RRU２側で、インターフェース変換モジュール１１−２はメインコントロールモジュール４４−２の制御下で動作する。カスケード設備４０とRRU２はツイストペア線３３を通して遠距離伝送を実現しており、図４の動作原理を参照でき、カスケード設備４０とRRU２との間は同期動作を保持する。

上記は本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明の保護範囲を限定するものではない。

従来技術による光ファイバを用いたRRU２の遠隔接続を示す図である。本発明によるインターフェース装置１０の構成図である。本発明によるインターフェース装置１０内のクロックモジュール１３の構成図である。本発明によるツイストペア線を用いてRRU２を遠隔で接続する実施例１の説明図である。本発明によるツイストペア線を用いてRRU２を遠隔で接続する実施例２の説明図である。

符号の説明

１…マスター基地局、
２…ＲＲＵ、
１０，１０−１，１０−２…インターフェース装置、
１１，１１−１，１１−２，４１…インターフェース変換モジュール、
１２，１２−１，１２−２，４２ａ，４２ｂ…イーサネット（登録商標）物理層インターフェース、
１３，１３−１，１３−２，４３…クロックモジュール、
２１…ＰＬＬ、
２２…ＶＣＸＯ、
２３…Ｘ分周回路、
３１−１，３１−２…ＣＰＲＩ、
３２−１，３２−２，４７…ＲＪ４５プラグ、
３３…ツイストペア線、
４０…カスケード設備、
４４−１，４４−２…メインコントロールモジュール、
４５…アップカスケード高速インターフェース、
４６…ダウンカスケード高速インターフェース。

Claims

マスター基地局とリモート無線ユニット（RRU）を接続するインターフェース装置であって、前記インターフェース装置は、インターフェース変換モジュールと、イーサネット（登録商標）物理層インターフェースと、クロックモジュールとを備え、
前記インターフェース変換モジュールは、第１のデジタルベースバンド信号を伝達するデジタルインターフェースから前記第１のデジタルベースバンド信号を受信し、前記第１のデジタルベースバンド信号を、イーサネット物理層インターフェースプロトコルフォーマットに適合する第１の変換後のデジタルベースバンド信号に変換し、前記デジタルインターフェース上の前記第１のデジタルベースバンド信号から参照クロックを復元するか又は前記イーサネット物理層インターフェースからクロック信号を受信して周波数変換により参照クロックを獲得し、前記参照クロックを前記クロックモジュールに送信し、
前記イーサネット物理層インターフェースは、前記インターフェース変換モジュールから前記第１の変換後のデジタルベースバンド信号を受信し、前記第１の変換後のデジタルベースバンド信号を通信相手のイーサネット物理層インターフェースに送信するか、又は、通信相手のイーサネット物理層インターフェースから第２の変換後のデジタルベースバンド信号を受信してクロック信号を抽出し、前記抽出したクロック信号を前記インターフェース変換モジュールに送信し、
前記クロックモジュールは、前記インターフェース変換モジュールから前記参照クロックを受信して動作クロックと外部動作クロックを生成し、前記動作クロックをインターフェース変換モジュールに提供し、前記外部動作クロックを前記イーサネット物理層インターフェースに提供することを特徴とするインターフェース装置。
前記クロックモジュールは、位相ロックループ（PLL）と、電圧制御水晶発振器（VCXO）と、X分周回路とを備え、
前記PLLと前記VCXOから構成されるロック回路は、前記参照クロックに対してクロック復元処理を行って、前記動作クロックを生成し、
前記PLLは、前記参照クロックを受信し、前記生成した動作クロックを前記X分周回路に送信し、
前記X分周回路は、前記外部動作クロックを生成することを特徴とする請求項１に記載のインターフェース装置。
前記クロックモジュールは、位相ロックループ（PLL）と、電圧制御発振器（VCO）と、X分周回路とを備え、
前記PLLと前記VCOから構成されるロック回路は、前記参照クロックに対してクロック復元処理を行って、前記動作クロックを生成し、
前記PLLは、前記参照クロックを受信し、前記生成した動作クロックを前記X分周回路に送信し、
前記X分周回路は、前記外部動作クロックを生成することを特徴とする請求項１に記載のインターフェース装置。
前記イーサネット物理層インターフェースはギガビットイーサネット物理層インターフェースチップであり、
前記周波数変換は8分周であり、
前記X分周回路は5分周回路であることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のインターフェース装置。
前記マスター基地局のインターフェース装置内の前記イーサネット物理層インターフェースはクロックマスターモードで動作し、前記マスター基地局のインターフェース装置内の前記インターフェース変換モジュールは、前記デジタルインターフェース上の前記第１のデジタルベースバンド信号から前記参照クロックを復元し、前記マスター基地局のインターフェース装置内の前記イーサネット物理層インターフェースは、前記インターフェース変換モジュールから前記第１の変換後のデジタルベースバンド信号を受信し、前記第１の変換後のデジタルベースバンド信号を前記通信相手のイーサネット物理層インターフェースに送信し、
前記RRUのインターフェース装置内の前記イーサネット物理層インターフェースはクロックスレーブモードで動作し、前記RRUのインターフェース装置内の前記インターフェース変換モジュールは、前記イーサネット物理層インターフェースから前記クロック信号を受信して周波数変換により前記参照クロックを獲得し、前記RRUのインターフェース装置内の前記イーサネット物理層インターフェースは、前記第２の変換後のデジタルベースバンド信号から前記クロック信号を抽出し、前記抽出したクロック信号を前記インターフェース変換モジュールに送信することを特徴とする請求項１に記載のインターフェース装置。
前記マスター基地局装置のインターフェース装置内の前記イーサネット物理層インターフェースと、前記ＲＲＵのインターフェース装置内の前記イーサネット物理層インターフェースとは、シールド付きツイストペア線又はシールドなしツイストペア線によって接続されることを特徴とする請求項１に記載のインターフェース装置。
前記デジタルインターフェースは高速インターフェース、又はその他のユーザ定義のインターフェースであり、
前記高速インターフェースは共通公衆無線インターフェース（CPRI）であることを特徴とする請求項１に記載のインターフェース装置。
前記インターフェース変換モジュールは、前記デジタルインターフェースに接続される高速シリアルSERDESインターフェース又は同期パラレルインターフェースと、前記イーサネット物理層インターフェースに接続されるギガビットメディア独立インターフェース（GMII）シリーズ又はSERDESシリーズインターフェースとを備えることを特徴とする請求項１に記載のインターフェース装置。
前記CMIIシリーズインターフェースは、GMII、リデューストギガビットメディア独立インターフェース（RGMII）、又はリデュースト10ビットインターフェース（RTBI）を備え、前記SERDESシリーズインターフェースは1.25G SERDESインターフェースであることを特徴とする請求項８に記載のインターフェース装置。
前記イーサネット物理層インターフェースは100メガ又は１ギガビットイーサネット物理層チップであることを特徴とする請求項１に記載のインターフェース装置。
前記インターフェース装置は、前記マスター基地局と前記RRUをカスケード接続してネットワーキングさせるカスケード設備に設けられることを特徴とする請求項１に記載のインターフェース装置。
インターフェース装置を備えるマスター基地局であって、前記インターフェース装置は、インターフェース変換モジュールと、イーサネット物理層インターフェースと、クロックモジュールとを備え、
前記インターフェース変換モジュールは、第１のデジタルベースバンド信号を伝達するデジタルインターフェースから前記第１のデジタルベースバンド信号を受信し、前記第１のデジタルベースバンド信号を、イーサネット物理層インターフェースプロトコルフォーマットに適合する第１の変換後のデジタルベースバンド信号に変換し、前記デジタルインターフェース上の前記第１のデジタルベースバンド信号から参照クロックを復元するか又は前記イーサネット物理層インターフェースからクロック信号を受信して周波数変換により参照クロックを獲得し、前記参照クロックを前記クロックモジュールに送信し、
前記イーサネット物理層インターフェースは、前記インターフェース変換モジュールから前記第１の変換後のデジタルベースバンド信号を受信し、前記第１の変換後のデジタルベースバンド信号を通信相手のイーサネット物理層インターフェースに送信するか、又は、通信相手のイーサネット物理層インターフェースから第２の変換後のデジタルベースバンド信号を受信してクロック信号を抽出し、前記抽出したクロック信号を前記インターフェース変換モジュールに送信し、
前記クロックモジュールは、前記インターフェース変換モジュールから前記参照クロックを受信して動作クロックと外部動作クロックを生成し、前記動作クロックをインターフェース変換モジュールに提供し、前記外部動作クロックを前記イーサネット物理層インターフェースに提供することを特徴とするマスター基地局。
前記イーサネット物理層インターフェースはクロックマスターモードで動作し、前記インターフェース変換モジュールは、前記デジタルインターフェース上の前記第１のデジタルベースバンド信号から前記参照クロックを復元し、前記イーサネット物理層インターフェースは、前記インターフェース変換モジュールから前記第１の変換後のデジタルベースバンド信号を受信し、前記第１の変換後のデジタルベースバンド信号を前記通信相手のイーサネット物理層インターフェースに送信することを特徴とする請求項１２に記載のマスター基地局。
インターフェース装置を備えるリモート無線ユニット（RRU）であって、前記インターフェース装置は、インターフェース変換モジュールと、イーサネット物理層インターフェースと、クロックモジュールとを備え、
前記インターフェース変換モジュールは、第１のデジタルベースバンド信号を伝達するデジタルインターフェースから前記第１のデジタルベースバンド信号を受信し、前記第１のデジタルベースバンド信号を、イーサネット物理層インターフェースプロトコルフォーマットに適合する第１の変換後のデジタルベースバンド信号に変換し、前記デジタルインターフェース上の前記第１のデジタルベースバンド信号から参照クロックを復元するか又は前記イーサネット物理層インターフェースからクロック信号を受信して周波数変換により参照クロックを獲得し、前記参照クロックを前記クロックモジュールに送信し、
前記イーサネット物理層インターフェースは、前記インターフェース変換モジュールから前記第１の変換後のデジタルベースバンド信号を受信し、前記第１の変換後のデジタルベースバンド信号を通信相手のイーサネット物理層インターフェースに送信するか、又は、通信相手のイーサネット物理層インターフェースから第２の変換後のデジタルベースバンド信号を受信してクロック信号を抽出し、前記抽出したクロック信号を前記インターフェース変換モジュールに送信し、
前記クロックモジュールは、前記インターフェース変換モジュールから前記参照クロックを受信して動作クロックと外部動作クロックを生成し、前記動作クロックをインターフェース変換モジュールに提供し、前記外部動作クロックを前記イーサネット物理層インターフェースに提供することを特徴とするリモート無線ユニット（RRU）。
前記イーサネット物理層インターフェースはクロックスレーブモードで動作し、前記インターフェース変換モジュールは、前記イーサネット物理層インターフェースから前記クロック信号を受信して周波数変換により前記参照クロックを獲得し、前記イーサネット物理層インターフェースは、前記第２の変換後のデジタルベースバンド信号から前記クロック信号を抽出し、前記抽出したクロック信号を前記インターフェース変換モジュールに送信することを特徴とする請求項１４に記載のリモート無線ユニット（RRU）。
インターフェース装置を備えるカスケード設備であって、前記インターフェース装置は、インターフェース変換モジュールと、少なくとも１つのイーサネット物理層インターフェースと、クロックモジュールとを備え、
前記インターフェース変換モジュールは、第１のデジタルベースバンド信号を伝達するデジタルインターフェースから前記第１のデジタルベースバンド信号を受信し、前記第１のデジタルベースバンド信号を、イーサネット物理層インターフェースプロトコルフォーマットに適合する第１の変換後のデジタルベースバンド信号に変換し、前記デジタルインターフェース上の前記第１のデジタルベースバンド信号から参照クロックを復元するか又は前記イーサネット物理層インターフェースからクロック信号を受信して周波数変換により参照クロックを獲得し、前記参照クロックを前記クロックモジュールに送信し、
前記イーサネット物理層インターフェースは、前記インターフェース変換モジュールから前記第１の変換後のデジタルベースバンド信号を受信し、前記第１の変換後のデジタルベースバンド信号を通信相手のイーサネット物理層インターフェースに送信するか、又は、通信相手のイーサネット物理層インターフェースから第２の変換後のデジタルベースバンド信号を受信してクロック信号を抽出し、前記抽出したクロック信号を前記インターフェース変換モジュールに送信し、
前記クロックモジュールは、前記インターフェース変換モジュールから前記参照クロックを受信して動作クロックと外部動作クロックを生成し、前記動作クロックをインターフェース変換モジュールに提供し、前記外部動作クロックを前記イーサネット物理層インターフェースに提供することを特徴とするカスケード設備。