TWI606710B - 用於雲端無線電存取網路之修改架構以及用於前傳資料之壓縮的方式 - Google Patents

用於雲端無線電存取網路之修改架構以及用於前傳資料之壓縮的方式 Download PDF

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Description

用於雲端無線電存取網路之修改架構以及用於前傳資料之壓縮的方式
本發明係有關於用於雲端無線電存取網路之修改架構以及用於前傳資料之壓縮的方式。
發明背景
對無線通訊之需求已隨著行動裝置(例如，蜂巢式電話及平板電腦)近年來已變得更風行而增加。為了滿足此需求，在無線電存取網路(RAN)中已產生了增加數目個基地台。由於無線地連接至RAN之裝置中的許多者為行動的，因此給定基地台處之網路訊務的負載貫穿典型白天可發生變化，此係由於消費者攜載行動裝置至不同方位。
依據本發明之一實施例，係特地提出一種經組配用於一基於雲端之無線電存取網路(C-RAN)中之增強型遠端無線電頭端(eRRH)，其中基頻實體層處理在一基頻處理單元(BBU)集區與該eRRH之間進行劃分，該eRRH包含：一或多個處理器；一類比前端(AFE)，其經組配以經由一或多個天線自至少一使用者裝備(UE)接收一無線電信號；一類 比至數位轉換器(ADC)，其經組配以自該AFE接收該無線電信號並數位化該無線電信號；以及一控制/資料分裂器模組，其經組配以：自該ADC接收該經數位化無線電信號，使用該一或多個處理器對該經數位化無線電信號執行循環首碼移除，以及識別該經數位化無線電信號中多個時域實體上行鏈路共用頻道(PUSCH)相位/正交(I/Q)樣本，該等多個時域PUSCH I/Q樣本對應於多個PUSCH I/O符號，其中該等多個PUSCH I/O符號與一實體資源區塊(PRB)相關聯。
100‧‧‧典型基於雲端之無線電存取網路(C-RAN)架構
102、104、106、204‧‧‧遠端無線電頭端(eRRH)
114、202、302‧‧‧基頻處理單元(BBU)集區
116、118、120、206、306、418‧‧‧前傳鏈路
122‧‧‧核心網路
124‧‧‧無線裝置
200‧‧‧基於共同公眾無線電介面(CPRI)之基於雲端之無線電存取網路(C-RAN)架構
208、308、402‧‧‧類比前端(AFE)
210、310‧‧‧數位至類比轉換器(DAC)
212、312‧‧‧類比至數位轉換器(ADC)
214、222、314、322‧‧‧選取範圍
216、224、324‧‧‧壓縮及成框模組
218、226、326‧‧‧解壓縮及成框模組
220、320‧‧‧層處理模組
228、328、404‧‧‧天線
300‧‧‧實體分裂基於雲端之無線電存取網路(C-RAN)架構
304、400‧‧‧增強型遠端無線電頭端(eRRH)
316‧‧‧上行鏈路基頻實體層處理(UBPHY)模組
318‧‧‧下行鏈路基頻實體層處理(DBPHY)模組
406‧‧‧數位至類比轉換器(DAC)/類比至數位轉換器(ADC)模組
408‧‧‧控制/資料分裂器模組
410‧‧‧快速傅裏葉變換(FFT)模且
412‧‧‧封裝及格式化模組
414‧‧‧壓縮模組
416‧‧‧位元分配模組
500‧‧‧能夠減低實體分裂基於雲端之無線電存取網路(C-RAN)中之前傳資料速率要求的eRRH之例示性功能性
本發明的特徵及優點將自以下結合附圖的實施方式為顯而易見的，該等附圖借助於實例一起說明本發明的特徵；且其中：圖1說明根據一實例的C-RAN架構；圖2說明根據一實例的基於共同公眾無線電介面(CPRI)之C-RAN架構；圖3說明根據一實例的PHY分裂之C-RAN架構；圖4說明根據一實例之增強型遠端無線電頭端(eRRH)的圖；圖5係說明根據一實例之eRRH之例示性功能性的流程圖；且圖6提供根據一實例之無線裝置的實例說明。
現將參考所說明之例示性實施例，且本文中將使用特定語言來描述所說明例示性實施例。儘管如此，仍應理解不意欲藉此限制本發明之範疇。
較佳實施例之詳細說明
在揭示並描述一些實施例之前，應理解，所主張標的物並非限於特定結構、程序操作或本文中所揭示的材料，而是擴展至其如將由一般熟習相關技術者認識到的等效物。亦應理解，本文中所使用之術語出於僅描述特定實例的目的而使用，且並非意欲為限制性的。不同圖式中之相同參考數字表示相同元件。提供於流程圖及程序中的數字在說明操作中為了清楚而提供，且不必指示特定次序或序列。
下文提供技術實施例之初始概述，且接著稍後進一步詳細地描述特定技術實施例。此初始概述意欲輔助讀者更快速地理解該技術，但並不意欲識別技術之關鍵或本質特徵，亦不意欲限制所主張標的物之範疇。
隨著具有無線能力之行動裝置已變得愈來愈風行，對無線通訊之需求近年來已迅速增長。此等行動裝置中之許多者提供依賴於至無線網路之連接的方便功能性(例如，網際網路存取、語音呼叫及文字發送)。隨著行動裝置已變得更廣泛，移動通過伺服此等行動裝置的無線網路之訊務的量已顯著地增加。
通過無線網路之訊務量的此增加引起對傳統無線電存取網路(RAN)範例之挑戰。構築、升級及維持傳統基地台(BS)位點以便滿足對無線訊務的增長之消費型需求的成本依據資源支出(CAPEX)及操作支出(OPEX)兩者為高 的。此問題藉由網路之峰值對平均值比率通常為高的事實而進一步放大。舉例而言，大體上住宅偏遠區域中的BS在居民為了在近旁城市中工作而離開之前於上午可能經歷無線訊務之高峰值負載歷時短暫時段，但可能經歷極低負載歷時大部分白晝，直至居民在傍晚返回。在此類型之情境中，BS之網路資源未充分利用歷時大部分白晝。
為了解決在傳統RAN基礎結構中出現的此等問題，已提議了一種基於集中式處理雲端之RAN(雲端(C)-RAN)基礎架構。在C-RAN中，不同於傳統蜂巢式系統，基頻處理單元(BBU)之中心集區執行多數基頻處理，而遠端無線電頭端(RRH)執行無線電信號的傳輸及接收。C-RAN架構可藉由在BBU集區處合併能量消耗硬體裝備而改良能效。C-RAN架構亦可藉由使得集中式網路管理及網路升級更易於實現來減小網路的CAPEX及OPEX兩者。此外，C-RAN架構可用以實施高階協調多點(CoMP)通訊及干擾管理方案，諸如增強型小區間干擾協調(eICIC)。
圖1說明典型C-RAN架構100。RRH 102、104及106可發送無線信號並自具有無線能力的裝置(諸如，使用者裝備(UE))接收無線信號。RRH 102、104及106可分別經由前傳鏈路116、118及120與BBU集區114通訊。共同公眾無線電介面(CPRI)可為用於經由前傳鏈路116、118及120將RRH 102、104及106連接至BBU集區114的類型之介面。BBU集區114可與核心網路122通訊。在一個實例中，自核心網路122至處於RRH 102(或RRH 104或RRH 106)之涵蓋區域 裝置中的無線裝置124之通訊可自核心網路122發送至BBU集區114。BBU集區114可接著經由前傳鏈路116(或分別經由前傳鏈路118或前傳鏈路120)將通訊發送至RRH 102(或RRH 104或RRH 106)。通訊可接著經由無線電信號自RRH 102(或RRH 104或RRH 106)發送至無線裝置124。此情形通常被稱作下行鏈路通訊。
在另一實例中，被稱作上行鏈路通訊的自無線裝置124至核心網路的通訊可自無線裝置124進行傳輸，並經由無線電信號在RRH 102(或RRH 104或RRH 106)處予以接收。RRH 102(或RRH 104或RRH 106)可接著經由前傳鏈路116(或分別經由前傳鏈路118或前傳鏈路120)將通訊發送至BBU集區114。BBU集區114可接著發送通訊至核心網路122，其中通訊可係針對其所欲目的地。
圖2說明基於CPRI之C-RAN架構200的實例，在該架構中，BBU集區202由前傳鏈路206連接至RRH 204。RRH 204可包含類比前端(AFE)208、數位至類比轉換器(DAC)210及類比至數位轉換器(ADC)212。AFE 208可被可操作地連接至多個天線228。此外，如選取範圍214中所展示，RRH 204可包含用於CPRI處理的至少兩個模組：壓縮及成框模組216，及解壓縮及成框模組218。BBU集區202可包含層處理模組220，其處置針對封包資料聚合協定(PDCP)層、無線電鏈路控制(RLC)層、媒體存取控制(MAC)層及實體(PHY)層的處理。如選取範圍222中所展示，BBU集區202亦可包含用於CPRI處理之至少兩個模組：壓縮及成框模組 224及解壓縮及成框模組226。
在一個實例中，在下行鏈路通訊中，信號可自BBU集區202之層處理模組220發送至BBU集區202之壓縮及成框模組224。壓縮及成框模組224可對信號執行時域壓縮及成框操作，並使用CPRI協定經由前傳鏈路206將信號發送至RRH 204之解壓縮及成框模組218。解壓縮及成框模組218可對信號執行解壓縮及成框操作，並將信號發送至DAC 210。DAC可將信號轉換成類比信號，並將類比信號發送至AFE 208。AFE可將類比信號傳達至多個天線228。多個天線228可將類比信號無線地發送至目的地裝置(例如，UE)。
在另一實例中，在上行鏈路通訊中，多個天線228可接收無線電信號並將信號傳達至AFE 208。AFE 208可將信號傳達至ADC 212。ADC 212可使用相位(I)及正交(Q)取樣來將信號數位化，並將經數位化信號發送至壓縮及成框模組216。壓縮及成框模組216可對信號執行時域壓縮及成框操作，並使用CPRI協定經由前傳鏈路206將信號傳送至BBU集區202之解壓縮及成框模組226。解壓縮及成框模組226可對信號執行解壓縮及成框操作，並將信號發送至層處理模組220。層處理模組220可對信號執行較高層基頻處理。
雖然C-RAN範例緩解與傳統RAN範例相關聯的問題中之許多問題，但現有C-RAN架構亦引入一些新挑戰。詳言之，由於現有C-RAN範例需要CPRI介面用於將RRH連接至BBU集區，因此對用於C-RAN架構中之前傳鏈路的傳送速率要求可為有問題的，此係因為前傳介面上之預期 傳送速率(亦即，前傳速率)可顯著地高於無線電介面上之資料傳送的速率。
舉例而言，考慮具有10兆赫茲(MHz)頻寬、RRH處之兩個接收天線及15.36MHz之取樣頻率的長期演進(LTE)上行鏈路(UL)系統。若使用I/Q相位數位樣本的15位元表示，則I/Q資料速率為每秒921.6兆位元(Mbps)。若考慮針對每15個位元組資料一個標頭位元組之CPRI基本訊框附加項及10/8之行寫碼速率，則實體行速率變成每秒1.2288十億位元(Gbps)。此外，總CPRI實體行速率隨著天線之數目線性地增加，且系統頻寬在使用載波聚合時可快速地超出10Gbps。此等因素可因此導致對於實際部署過分地高之前傳速率要求。
其他問題亦影響現有C-RAN架構。舉例而言，CPRI的取樣速率與LTE之取樣速率相同，且獨立於小區內的使用者負載或使用者活動；因此，不存在統計平均增益。此外，CPRI資料速率要求之大部分由I/Q使用者平面資料樣本驅動。LTE信號歸因於保護頻帶之使用而本身為冗餘的。在10MHzLTE系統中，例如，1024個可用副載波中之僅600個用於資料；其他副載波經置零以充當保護頻帶。然而，儘管時域I/Q樣本具有冗餘信號結構，但需要複雜非線性方案以利用此冗餘以便達成較高壓縮因數。此外，對時域I/Q樣本進行操作的前傳壓縮方案對於不同調變及寫碼方案或使用者排程旁側資訊(例如，使用者活動、副載波佔用)不可利用信號量化雜訊比率(SQNR)，此係因為一旦信號在時域 中經分裂，此資訊便大體上被失去。由於至少此等原因，壓縮效能在現有C-RAN架構中為相對差的。
根據本發明之系統及方法呈現替代性C-RAN架構(亦即，實體分裂之C-RAN架構)，其中基頻實體層處理在BBU集區與增強型RRH(eRRH)之間進行劃分。利用LTE信號冗餘及使用者排程資訊的一頻域壓縮方式可用於該eRRH處以顯著地減少前傳資料速率要求。在符合當前揭示內容之一些實例中，在頻域壓縮方式中結合可變速率霍夫曼寫碼來使用均勻純量量化。在一些實例中，頻域壓縮方式包含有損壓縮，接著為無損壓縮。在一些實例中，架構之用於壓縮的部分為可分離的，使得用於實施之硬體可具有低複雜度。
圖3係根據實例之實體分裂C-RAN架構300的說明。BBU集區302由前傳鏈路306連接至增強型RRH(eRRH)304。eRRH 304可包含類比前端(AFE)308、數位至類比轉換器(DAC)310及類比至數位轉換器(ADC)312。AFE 308可被可操作地連接至多個天線328。此外，如選取範圍314中所展示，eRRH 304可包含執行一些受限基頻實體層處理的兩個模組：上行鏈路基頻實體層處理(UBPHY)模組316及下行鏈路基頻實體層處理(DBPHY)模組318。BBU集區302可包含層處理模組320，其處置針對封包資料聚合協定(PDCP)層、無線電鏈路控制(RLC)層、媒體存取控制(MAC)層及實體(PHY)層的處理。如選取範圍322中所展示，BBU集區302亦可包含至少兩個額外處理模組： 壓縮及成框模組324及解壓縮及成框模組326。
在一個實施例中，上行鏈路無線電信號可經由多個天線328接收到，並傳達至AFE 308。AFE 308可將信號傳達至ADC 312。ADC 312可使用相位(I)及正交(Q)取樣來數位化信號，並將經數位化信號發送至UBPY模組316。UBPHY模組316可對上行鏈路信號執行一些實體(PHY)層處理功能，諸如循環首碼(CP)移除及快速傅裏葉變換(FFT)之計算。UBPHY模組316亦可對信號執行壓縮及成框操作，且經由前傳鏈路306將信號傳送至BBU集區302之解壓縮及成框模組326。解壓縮及成框模組326可對信號執行解壓縮及成框操作並將信號發送至層處理模組320。層處理模組320可對信號執行並非已由UBPHY模組316執行的較高層基頻處理功能，諸如頻道估計、渦輪寫碼/解碼及多個天線處理。
在一個實施例中，下行鏈路信號可由來自核心網路之BBU集區302的層處理模組320自核心網路接收。層處理模組320可將信號發送至BBU集區202的壓縮及成框模組324。壓縮及成框模組224可對信號執行壓縮及成框操作，並將信號經由前傳鏈路306發送至RRH 304的DBPHY模組318。DBPHY模組318可對下行鏈路信號執行先前未由層處理模組320執行的一些實體層處理功能，諸如循環首碼(CP)添加及反快速傅立葉變換(IFFT)的計算。DBPHY模組318亦可對信號執行解碼及成框操作，並將信號發送至DAC 310。DAC可將信號轉換成類比信號並將類比信號發送至 AFE 308。AFE可將類比信號傳達至多個天線328。多個天線328可將類比信號無線地發送至目的地裝置(例如，UE)。
在符合當前揭示內容之一些實例(例如，使用LTE的實例)中，多個使用者間的時間頻率資源分配及下行鏈路(DL)及上行鏈路(UL)兩者之使用者排程旁側資訊在BBU集區處可用。使用者排程旁側資訊之一些實例包括(但不限於)所佔用之副載波、關於個別副載波上之群集或調變、渦輪寫碼速率、多輸入多輸出(MIMO)中排程之使用者的數目、混合式自動重複請求(HARQ)狀態、目標信號對干擾雜訊比(SINR)及平均位元/區塊誤差效能。
在符合當前揭示內容之實例中，使用者排程旁側資訊可用以達成流過前傳鏈路之I/O資料樣本的合乎需要之壓縮。對於基頻資訊之可靠解碼，目標SQNR大體上基於所使用之調變及寫碼方案而發生變化。因此，經指派以量化攜載正交相移鍵控(QPSK)符號之資源區塊的位元之數目可顯著低於經指派以量化攜載64正交振幅調變(64-QAM)符號的位元之數目。
圖4說明根據一實例之增強型遠端無線電頭端(eRRH)400的圖。eRRH 400可包含可操作地連接至多個天線404的類比前端(AFE)402。AFE 402可自經由多個天線404接收無線電信號。AFE 402可將所接收上行鏈路信號傳達至DAC/ADC模組406。DAC/ADC模組406可包含類比至數位轉換器(ADC)及/或數位至類比轉換器(DAC)。DAC/ADC模組406可使用相位(I)及正交(Q)取樣數位化信號，並將經數 位化信號發送至控制/資料分裂器模組408。在一些實施例中，經數位化信號可包含時域I/Q樣本。
控制/資料分裂器模組408可對經數位化信號執行循環首碼(CP)移除並分離經數位化信號中的使用者平面資料符號(亦即，實體上行鏈路共用頻道(PUSCH)I/Q符號)與非資料符號，諸如經數位化信號中的參考信號、實體下行鏈路控制頻道(PUCCH)符號及隨機存取頻道(RACH)信號。在一些實施例中，使用者平面資料符號可由多個時域I/Q樣本來表示。控制/資料分裂器模組408可接著將使用者平面資料符號(亦即，PUSCH I/Q符號)發送至快速傅裏葉變換(FFT)模組410，並將參考信號、實體上行鏈路控制頻道(PUCCH)符號及隨機存取頻道(RACH)信號至封裝及格式化模組412。FFT模組410可藉由計算FFT而對使用者平面資料符號(亦即，PUSCH I/Q符號)執行FFT，且將使用者平面資料符號(亦即，PUSCH I/Q符號)發送至壓縮模組414。在一些實施例中，FFT模組410更具體而言可對表示使用者平面資料符號之多個時域I/Q樣本執行FFT，以便產生表示使用者平面資料符號的多個頻域I/Q樣本。
位元分配模組416可經由前傳鏈路418自BBU集區接收針對正交分頻多重存取(OFDMA)上行鏈路信號的旁側資訊。旁側資訊可包含按實體資源區塊(PRB)使用的調變及寫碼方案、多輸入多輸出(MIMO)連接的數目、CoMP方案、在特定PRB上排程之使用者的數目及/或HARQ狀態。在一個實施例中，位元分配模組416可指派待由壓縮模 組414使用以基於對應於給定PRB的旁側資訊而量化給定PRB中的每一符號的量化位元之數目。由位元分配模組416應用之位元預算可為旁側資訊之函數，且對於給定PRB內之所有符號可為恆定的。可使用各種位元預算方案。在一個實施例中，位元預算可係基於調變等級，如以下表中所展示：
位元分配模組416可將用以量化給定PRB中之每一符號的位元之數目傳達至壓縮模組414。壓縮模組414可藉由減去均值並使用按比例調整值來正規化對應於按PRB基礎接收自FFT模組之PUSCH I/Q符號的PUSCH I/Q樣本(例如，頻域PUSCH I/Q樣本)，使得正規化I/Q樣本具有範圍介於-1至1的值。壓縮模組414可包含用以執行有損壓縮的均勻純量量化器，在該有損壓縮中，正規化I/Q樣本經均勻地量化為有限位元。用於每一正規化I/Q樣本的位元之數目可係根據由用於PRB之位元分配模組416提供的位元預算，每一各別正規化I/Q樣本係關於該PRB。有損壓縮可產生表示在PUSCH I/Q符號中找到之資訊的經均勻量化之經正規化I/Q樣本。
使用排程旁側資訊以判定每PRB之位元分配等級可藉由啟用資料之較高壓縮速率來顯著地減少經由前傳鏈路418發送的資料之量。舉例而言，在一個實例中，測試及模擬已展示，十倍(10×)壓縮比率藉由使用排程旁側資訊 連同本文中所描述之其他壓縮技術而有可能。較高壓縮等級使得C-RAN架構能夠藉由減小發生於前傳鏈路處之瓶頸而更易於實施。
壓縮模組414亦可藉由使用無損之無首碼霍夫曼碼來執行無損壓縮，以壓縮每一經均勻量化之經正規化I/Q樣本的兩個最高有效位元(MSB)。在一個實施例中，霍夫曼碼可藉由下表來界定：
於在經量化之經正規化I/Q樣本中(例如，在獲取自使用保護頻帶之LTE信號的樣本中)找到之MSB的分佈中，相較於為01、10及11的值，00之值對於前兩個MSB為更常見的。因此，藉由壓縮模組414執行之無損壓縮可減少表示均勻經量化之經正規化I/Q樣本需要的位元之數目。無損壓縮可產生表示在均勻量化之經正規化I/Q樣本中找到之資訊的經量化之量值位元。壓縮模組414可接著發送對應於每一經量化之經正規化I/Q樣本的經量化量值位元及正負號位元連同每一PRB的按比例調整值及均值至封裝及格式化模組412。
封裝及格式化模組412可封裝並格式化接收自控制/資料分裂器模組408的參考信號、實體上行鏈路控制頻道(PUCCH)符號，及隨機存取頻道(RACH)信號。此外，封裝及格式化模組412可封裝並格式化接收自壓縮模組414的經量化量值位元、正負號位元、按比例調整值及均值。封 裝及格式化模組412可經由前傳鏈路418發送包含經封裝及格式化的經量化量值位元、正負號位元、按比例調整值及均值的一或多個通訊至BBU集區。
雖然圖4提供eRRH之一個例示性圖，但其他eRRH模型、設計及組態有可能。在一些實施例中，例如，視經應用之抽象層級而定，在圖4中展示為分離的若干模組亦可表示為單一模組。舉例而言，在一個抽象化層處，DAC/ADC模組406、控制/資料分裂器模組408及FFT模組410可表示為執行針對三個分離模組描述之功能的單一模組(例如，預處理模組)。
此外，視應用之抽象層級而定，描繪於圖4中之個別模組亦可表示為分離模組。舉例而言，壓縮模組414亦可表示為第一(有損)壓縮模組及第二(無損)壓縮模組，此係由於分離硬體及/或軟體可分別用於有損壓縮及無損壓縮。
除明確說明於圖4中之彼等模組外的額外模組可包括於一些eRRH模型中。舉例而言，可壓縮及/或解碼發送自控制/分裂器模組408的參考信號、實體上行鏈路控制頻道(PUCCH)符號及/或隨機存取頻道(RACH)信號之可選中間處理模組可插入於控制/資料分裂器模組408與封裝及格式化模組412之間的路徑上。
在與本發明相符之一些eRRH模型中，執行一些操作的次序可發生變化。舉例而言，在一些eRRH模型中，所接收信號之FFT可在分裂使用者平面資料符號與參考信號之前進行計算。
圖5係說明能夠減低實體分裂C-RAN中之前傳資料速率要求的eRRH之例示性功能性500的流程圖。功能性可實施為一種方法，或功能性可作為機器上之指令而實行，其中指令包括於至少一電腦可讀媒體或一個非暫時性機器可讀儲存媒體上。如在510中，可在eRRH處自至少一UE接收無線電信號。在一些實例中，無線電信號可由ADC數位化。如在520中，可在eRRH處對無線電信號執行循環首碼移除；在一些實例中，循環首碼移除可在eRRH處由控制/資料分裂器模組來執行。如在530中，在eRRH處，可識別與無線電信號中之PRB相關聯的多個PUSCH I/Q符號。在一些實例中，PUSCH I/Q符號可由控制/資料分裂器模組(例如，藉由識別對應於PUSCH I/Q符號之多個時域I/Q樣本)來識別。如在540中，在eRRH處，可對表示多個PUSCH I/Q符號之多個時域I/Q樣本執行FFT。在一些實例中，在eRRH處，可由FFT模組來執行FFT。
如在550中，與PRB相關聯之使用者排程旁側資訊可經由前傳鏈路在eRRH處自BBU集區或演進型節點B(eNB)接收。在一些實例中，在eRRH處，使用者排程旁側資訊可由位元分配模組接收。使用者排程旁側資訊可包含以下各者中的一或多者：使用者活動、副載波佔用、關於個別副載波之群集或調變、渦輪寫碼速率、多輸入多輸出(MIMO)中排程之使用者的數目、混合式自動重複請求(HARQ)狀態、目標信號對干擾雜訊比(SINR)或平均位元/區塊誤差效能。
如在560中，可基於使用者排程旁側資訊(例如，基於使用者排程旁側資訊包含的調變等級)來識別待分配用於多個PUSCH I/Q符號中之每一PUSCH I/Q符號的位元之數目。在一些實例中，在eRRH處，位元之數目可由位元分配模組來判定及/或識別。位元分配模組可判定，待用於每一PUSCH I/Q符號之位元的數目在調變等級為正交相移鍵控(QPSK)時為每符號四個位元，在調變等級為16正交振幅調變(16-QAM)時為每符號五個位元，且在調變等級為64正交振幅調變(64-QAM)時為每符號六個位元。
如在570中，在UE處，可執行有損壓縮。在一些實例中，有損壓縮可藉由壓縮模組在eRRH處執行。作為有損壓縮之部分(或作為基本預處理動作)，對應於多個PUSCH I/Q符號之多個PUSCH I/Q樣本(例如，藉由對對應於PUSCH I/Q符號之時域I/Q樣本執行FFT產生的頻域I/Q樣本)中的每一PUSCH I/Q樣本可經正規化。在一些實例中，每一PUSCH I/Q可藉由減去均值並使用按比例調整值來正規化為範圍介於-1至1的值。經正規化PUSCH I/Q樣本可接著基於位元之數目來量化。在一些實例中，均勻純量量化可應用至每一經正規化PUSCH I/Q樣本(例如，由均勻純量量化器)。
如在580中，在UE處，可執行無損壓縮。在一些實例中，無損壓縮可藉由壓縮模組在eRRH處執行。在無損壓縮中，無首碼碼可應用至多個位元子集，多個位元子集中之每一位元子集與多個PUSCH I/Q樣本中之各別PUSCH I/Q樣本相關聯。在一些實例中，多個位元子集中之每一位元子集可包含位元子集相關聯的PUSCH I/Q樣本的兩個最高有效位元(MSB)。在一些實例中，無首碼碼可為霍夫曼碼，其中：對於MSB之為00的值映射至具有為0之值的單一經寫碼位元；對於MSB之為01的值映射至具有為10之值的兩個經寫碼位元；對於MSB之為10的值映射至具有為110之值的三個經寫碼位元；且對於MSB之為11的值映射至具有為111之值的四個經寫碼位元。
在一些實例中，eRRH亦可包含參考信號壓縮模組，其經組配以應用額外壓縮技術(例如，不同於應用至位元子集、I/Q樣本、及/或PUSCH符號之壓縮技術的壓縮技術)至參考信號、實體上行鏈路控制頻道(PUCCH)符號或隨機存取頻道(RACH)信號中的至少一者。
圖6提供諸如以下各者之無線裝置的實例說明：使用者裝備(UE)、行動台(MS)、行動無線裝置、行動通訊裝置、平板電腦、手機或其他類型之無線裝置。無線裝置可包括經組配以與以下各者通訊的一或多個天線：節點、巨型節點、低功率節點(LPN)或諸如基地台(BS)的傳輸台、演進型節點B(eNB)、基頻處理單元(BBU)、遠端無線電頭端(RRH)、遠端無線電裝備(RRE)、中繼台(RS)、無線電裝備(RE)或其他類型之無線廣域網路。無線裝置可經組配以使用包括3GPP LTE、WiMAX、高速封包存取(HSPA)、藍芽與WiFi的至少一無線通訊標準通訊。無線裝置可使用針對每一無線通訊標準之獨立天線或針對多個無線通訊標準 的共用天線來通訊。無線裝置可在無線區域網路(WLAN)、無線個人區域網路(WPAN)及/或WWAN中通訊。
圖6亦提供可用於音訊輸入及來自無線裝置之輸出的麥克風及一或多個揚聲器的說明。顯示螢幕可為液晶顯示器(LCD)螢幕，或諸如有機發光二極體(OLED)顯示器的其他類型之顯示螢幕。顯示屏幕可經組配為觸控式螢幕。觸控式螢幕可使用電容、電阻或另一類型之觸控式螢幕技術。應用程式處理器及圖形處理器可耦接至內部記憶體以提供處理及顯示能力。非依電性記憶體埠亦可用以提供資料輸入/輸出選項至使用者。非依電性記憶體埠亦可用以擴展無線裝置的記憶體能力。鍵盤可與無線裝置整合，或無線地連接至無線裝置以提供額外使用者輸入。虛擬鍵盤亦可使用觸控式螢幕來提供。
各種技術或其某些態樣或部分可採用體現於有形媒體中的程式碼(亦即，指令)的形式，該等有形媒體係諸如軟碟、CD-ROM、硬碟機、非暫時性電腦可讀儲存媒體或任何其他機器可讀儲存媒體，其中當程式碼加載至機器(諸如，電腦)並且由機器實行時，該機器變為用於實踐各種技術的設備。電路可包括硬體、韌體、程式碼、可執行碼、電腦指令及/或軟體。非暫時性電腦可讀儲存媒體可為並不包括信號的電腦可讀儲存媒體。在程式碼在可程式化電腦上實行的狀況下，計算裝置可包括：處理器；儲存媒體，其為由處理器可讀的(包括依電性及非依電性記憶體儲存器及/或儲存元件)；至少一輸入裝置；及至少一輸出裝置。 依電性及非依電性記憶體及/或儲存元件可為RAM、EPROM、隨身碟、光碟機、磁性硬碟機、固態磁碟機，或用於儲存電子資料的其他媒體。節點及無線裝置亦可包括收發器模組、計數器模組、處理模組及/或時脈模組或計時器模組。可實施或利用本文中所描述之各種技術的一或多個程式可使用應用程式設計介面(API)、可重複使用控件及其類似者。此等程式可用高階程序性或物件導向式程式設計語言來實施以與電腦系統通訊。然而，在需要時，程式亦可用組合或機器語言實施。在任何狀況下，該語言可為編譯或解釋語言，並與硬體實施方式相組合。
如本文中所使用，術語處理器可包括通用處理器、諸如VLSI之專用處理器、FPGA及其他類型之專用處理器，以及用於收發器中以發送、接收並處理無線通訊的基頻處理器。
應理解，描述於本說明書中之許多功能單元已標記為模組以便更明確地強調其實施獨立性。舉例而言，模組可實施為包含定製VLSI電路或閘陣列的硬體電路(例如，特殊應用積體電路(ASIC))、諸如邏輯晶片的現成半導體、電晶體或其他離散組件。模組亦可以可程式化硬體裝置，諸如場可程式化閘陣列、可程式化陣列邏輯、可程式化邏輯裝置或其類似者來實施。
模組亦可以軟體實施以藉由各種類型之處理器來實行。可實行碼之經識別模組可(例如)包含電腦指令之一或多個實體或邏輯區塊，其可(例如)經組織為物件、程序或 函數。儘管如此，經識別模組之可實行檔案不必實體上定位在一起，而是可包含儲存於不同方位中之截然不同指令，其當邏輯地接合在一起時包含模組且達成模組之所陳述目的。
實際上，可實行碼之模組可為單一指令或許多指令，且甚至可在若干不同碼段上、在不同程式間及跨越若干記憶體裝置而分佈。類似地，操作資料可在本文中於模組內識別並說明，且可以任何適合形式體現並於任何適合類型之資料結構內進行組織。可操作資料可收集為單一資料集，或可分佈在不同方位上，包括不同儲存裝置上，並且可至少部分僅作為電子信號存在於系統或網路上。該等模組可為被動或主動的，包括可操作以執行所需功能之代理程式。
如本文中所使用，術語「處理器」可包括通用處理器、諸如VLSI之專用處理器、FPGA及其他類型之專用處理器，以及用於收發器中以發送、接收並處理無線通訊的基頻處理器。
貫穿本說明書，參考「實例」意謂結合該實例所描述之特定特徵、結構或特性包括於至少一實施例中。因此，貫穿本說明書中之各種地方出現的片語「在一實例中」未必皆指同一實施例。
如本文中所使用，為方便起見，多個項目、結構元件、組成元件及/或材料可呈現於共同清單中。然而，應如同將清單之每一成員個別地識別為單獨且唯一成員一般 地解釋此等清單。因此，在不存在相反於以下情況之指示的情況下，不應僅僅基於成員在共同群組中之呈現，將此清單之個別成員解釋為實際上等效於同一清單之任何其他成員。另外，本文中可參考各種實施例及實例連同其各種組件之替代例。應理解，此等實施例、實例及替代例不應被解釋為彼此的實際上之等效物，而是將被認為是分離且自主之實施例、實例及替代例。
此外，在一或多個實施例中，可以任何合適方式組合所描述特徵、結構或特性。在以下描述中，提供大量特定細節，諸如佈局之實例、距離、網路實例等，以提供一些實施例的透徹理解。然而，熟習相關技術者將認識到，一些實施例關於特定細節中的一或多者或關於其他方法、組件、佈局等而不同。在其他情況下，並不詳細展示或描述熟知結構、材料或操作，以避免使實施例之態樣混淆。
雖然前述實例說明一或多個特定應用中之一些實施例的原理，但對於一般熟習此項技術者將為清楚的是，可進行實施之形式、使用及細節的大量修改而不實踐本發明之能力且不偏離在本發明及申請專利範圍中闡述的原理及概念。因此，並非意欲本發明或圖式為限制性的；所欲限制由以下申請專利範圍來闡述。
100‧‧‧典型基於雲端之無線電存取網路(C-RAN)架構
102、104、106‧‧‧遠端無線電頭端(eRRH)
114‧‧‧基頻處理單元(BBU)集區
116、118、120‧‧‧前傳鏈路
122‧‧‧核心網路
124‧‧‧無線裝置

Claims (25)

  1. 一種經組配用於一基於雲端之無線電存取網路(C-RAN)中之增強型遠端無線電頭端(eRRH)，其中基頻實體層處理在一基頻處理單元(BBU)集區與該eRRH之間進行劃分，該eRRH包含：一或多個處理器；一類比前端(AFE)，其經組配以經由一或多個天線從至少一使用者裝備(UE)接收一無線電信號；一類比至數位轉換器(ADC)，其經組配以從該AFE接收該無線電信號並數位化該無線電信號；以及一控制/資料分裂器模組，其經組配以：從該ADC接收該經數位化無線電信號，使用該一或多個處理器對該經數位化無線電信號執行循環首碼移除，以及識別該經數位化無線電信號中之多個時域實體上行鏈路共用頻道(PUSCH)相位/正交(I/Q)樣本，該等多個時域PUSCH I/Q樣本對應於多個PUSCH I/Q符號，其中該等多個PUSCH I/Q符號與一實體資源區塊(PRB)相關聯。
  2. 如請求項1之eRRH，其進一步包含：一快速傅裏葉變換(FFT)模組，其經組配以從該控制/資料分裂器模組接收該等多個時域PUSCH I/Q樣本，且對該等時域PUSCH I/Q樣本執行一快速傅立葉變 換以產生對應於該等多個PUSCH I/Q符號之多個頻域PUSCH I/Q樣本。
  3. 如請求項2之eRRH，其進一步包含一位元分配模組，其經組配以：經由一前傳鏈路從該BBU集區接收使用者排程旁側資訊，該使用者排程旁側資訊與該(PRB)相關聯；以及基於該使用者排程旁側資訊來識別要針對該等多個PUSCH I/Q符號中之每一PUSCH I/Q符號而分配的位元之一數目。
  4. 如請求項3之eRRH，其進一步包含一壓縮模組，其經組配以：從該FFT模組接收該等多個頻域PUSCH I/Q樣本；從該位元分配模組接收要用於該等多個PUSCH I/Q符號中之每一PUSCH I/Q符號的位元之該數目；以及執行一有損壓縮，其中對應於該等多個PUSCH I/Q符號之該等多個頻域PUSCH I/Q樣本中的每一頻域PUSCH I/Q樣本被正規化，並基於接收自該位元分配模組的位元之該數目而被量化。
  5. 如請求項3之eRRH，其中該使用者排程旁側資訊包含以下各者中的一或多者：一使用者活動、一副載波佔用、關於個別副載波上之一群集或調變、一渦輪寫碼速率、在多輸入多輸出(MIMO)中排程之使用者的一數目、一混合自動重複請求(HARQ)狀態、一目標信號對干擾雜 訊比(SINR)或一平均位元/區塊誤差效能。
  6. 如請求項4之eRRH，其中該壓縮模組經進一步組配以藉由減去一均值並使用一按比例調整值來正規化該等多個頻域PUSCH I/Q樣本中的每一頻域PUSCH I/Q樣本至範圍介於-1與1之間的一值。
  7. 如請求項4之eRRH，其中該壓縮模組經進一步組配以應用均勻量化以量化該等多個頻域PUSCH I/Q樣本中之每一頻域PUSCH I/Q樣本。
  8. 如請求項4之eRRH，其中該位元分配模組經進一步組配以基於該使用者排程旁側資訊中含有之一調變等級而識別要用於該等多個PUSCH I/Q符號中之每一PUSCH I/Q符號的位元之一數目。
  9. 如請求項8之eRRH，其中該位元分配模組經進一步組配以判定：要分配用於每一PUSCH I/Q符號的位元之該數目在該調變等級為正交相移鍵控(QPSK)時為每符號四個位元，在該調變等級為16正交振幅調變(16-QAM)時為每符號五個位元，且在該調變等級為64正交振幅調變(64-QAM)時為每符號六個位元。
  10. 如請求項4之eRRH，其中該壓縮模組經進一步組配以執行一無首碼碼應用至多個位元子集之一無損壓縮，該等多個位元子集中之每一位元子集與該等多個PUSCH I/Q樣本中之一各別PUSCH I/Q樣本相關聯。
  11. 如請求項10之eRRH，其中該等多個位元子集中之每一位元子集包含該等多個頻域PUSCH I/Q樣本中該各別頻 域PUSCH I/Q樣本的兩個最高有效位元(MSB)。
  12. 如請求項11之eRRH，使用一霍夫曼碼作為該無首碼碼，其中：用於該等MSB之為00的一值映射至具有為0之一值的一單一經寫碼位元；用於該等MSB之為01的一值映射至具有為10之一值的兩個經寫碼位元；用於該等MSB之為10的一值映射至具有為110之一值的三個經寫碼位元；以及用於該等MSB之為11的一值映射至具有為111之一值的四個經寫碼位元。
  13. 如請求項1之eRRH，其中該控制/資料分裂器模組經進一步組配以識別該無線電信號中之參考信號、實體上行鏈路控制頻道(PUCCH)符號以及一隨機存取頻道(RACH)信號，且其中該eRRH進一步包含一參考信號壓縮模組，其經組配以將不同於應用至該等多個PUSCH符號之一壓縮技術的一壓縮技術應用至該等參考信號、該等實體上行鏈路控制頻道(PUCCH)符號或該隨機存取頻道(RACH)信號中之至少一者。
  14. 一種上面具有指令之電腦可讀媒體，該等指令在由一或多個處理器實行時執行以下操作：在一增強型遠端無線電頭端(eRRH)處接收一無線電信號；在該eRRH處對該無線電信號執行一循環首碼移 除；識別該無線電信號中多個時域實體上行鏈路共用頻道(PUSCH)相位/正交(I/Q)樣本，該等多個時域PUSCH I/Q樣本對應於多個PUSCH I/Q符號，其中該等多個PUSCH I/Q符號與該無線電信號中之一實體資源區塊(PRB)相關聯；以及在該eRRH處對該等多個時域PUSCH I/Q樣本執行一快速傅立葉變換，以產生對應於該等多個PUSCH I/Q符號之多個頻域PUSCH I/Q樣本。
  15. 如請求項14之電腦可讀媒體，其進一步在上面具有指令，該等指令在由一或多個處理器實行時執行以下操作：經由一前傳鏈路從一BBU集區或一演進節點B(eNB)在該eRRH處接收使用者排程旁側資訊，該使用者排程旁側資訊與該PRB相關聯；以及在該eRRH處基於該使用者排程旁側資訊識別要用於該等多個PUSCH I/Q符號中之每一PUSCH I/Q符號的位元之一指定數目。
  16. 如請求項15之電腦可讀媒體，其中該使用者排程旁側資訊包含以下各者中的一或多者：一使用者活動、一副載波佔用、關於個別副載波上之一群集或調變、一渦輪寫碼速率、在多輸入多輸出(MIMO)中排程之使用者的一數目、一混合自動重複請求(HARQ)狀態、一目標信號對干擾雜訊比(SINR)或一平均位元/區塊誤差效能。
  17. 如請求項15之電腦可讀媒體，其進一步在上面具有指令，該等指令在由一或多個處理器實行時執行以下操作：基於該使用者排程旁側資訊中含有之一調變等級識別要用於該等多個PUSCH I/Q符號中之每一PUSCH I/Q符號的位元之該指定數目。
  18. 如請求項15之電腦可讀媒體，其進一步在上面具有指令，該等指令在由一或多個處理器實行時執行以下操作：在該eRRH處正規化該等多個頻域PUSCH I/Q樣本中之每一頻域PUSCH I/Q樣本，該等多個頻域PUSCH I/Q樣本對應於該等多個PUSCH I/Q符號；基於位元之該指定數目在該eRRH處執行一有損頻域壓縮，其中該等多個頻域PUSCH I/Q樣本中之每一頻域PUSCH I/Q樣本被離散化。
  19. 如請求項18之電腦可讀媒體，其進一步在上面具有指令，該等指令在由一或多個處理器實行時執行以下操作：執行一無首碼碼被應用至多個位元子集之一無損壓縮，該等多個位元子集中之每一位元子集與該等多個頻域PUSCH I/Q樣本中之一各別頻域PUSCH I/Q樣本相關聯。
  20. 如請求項19之電腦可讀媒體，其中該等多個位元子集中之每一位元子集包含該各別PUSCH I/Q樣本之兩個最高 有效位元(MSB)，該位元子集與該兩個最高有效位元(MSB)相關聯。
  21. 如請求項20之電腦可讀媒體，其中該無首碼碼為一霍夫曼碼，其中：用於該等MSB之為00的一值映射至具有為0之一值的一單一經寫碼位元；用於該等MSB之為01的一值映射至具有為10之一值的兩個經寫碼位元；用於該等MSB之為10的一值映射至具有為110之一值的三個經寫碼位元；以及用於該等MSB之為11的一值映射至具有為111之一值的四個經寫碼位元。
  22. 一種經組配用於一基於雲端之無線電存取網路(C-RAN)中之增強型遠端無線電頭端(eRRH)，其包含：一類比前端(AFE)，其經組配以經由一或多個天線從一或多個使用者裝備(UE)接收一或多個無線電信號；一控制/資料分裂器，其經組配以分離該一或多個無線電信號中之使用者平面資料符號與參考符號及控制資訊；一位元分配單元，其經組配接收用於該一或多個UE之排程旁側資訊，及基於該排程旁側資訊判定用於每一使用者平面資料符號之一量化等級；以及一壓縮單元，其經組配以基於該量化等級壓縮該使用者平面資料符號，以形成經壓縮的經量化樣本，以使 得該經壓縮的經量化樣本能夠經由一前傳鏈路傳達至一基頻單元。
  23. 如請求項22之eRRH，其中該位元分配單元經進一步組配以基於包含以下各者中之一或多者的排程旁側資訊判定該量化等級：一使用者活動、一副載波佔用、關於個別副載波上之一群集或調變、一渦輪寫碼速率、在多輸入多輸出(MIMO)中排程之使用者的一數目、一混合式自動重複請求(HARQ)狀態、一目標信號對干擾雜訊比(SINR)或一平均位元/區塊誤差效能。
  24. 如請求項22之eRRH，其中該位元分配單元經進一步組配以判定用於一實體資源區塊(PRB)中之每一資料符號的該量化等級。
  25. 如請求項22之eRRH，其中該壓縮單元經進一步組配以執行一無損壓縮，其中一無首碼碼應用至該經壓縮之經量化樣本。
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