通用遠程無線電頭的制作方法
【專利說明】通用遠程無線電頭
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年2月22日提交的美國臨時專利申請N0.61/768，038的優先權，其內容以引用的方式并入本文中。
技術領域
【背景技術】
[0003]分布式基站系統可以包括基站基帶信號處理功能和基站控制功能以及遠程無線電頭。遠程無線電頭可以包括射頻(RF)收發機和功率放大器。在示例性分布式基站無線電系統中，在位于主機單元中的基帶處理單元與位于遠程單元中的遠端射頻(RF)收發機之間傳輸數字基帶數據。在示例性分布式基站無線電系統中，基帶處理單元使用信道化的通用公共無線電接口(CPRI)信號和/或開放式基站結構發起(OBSAI)信號與遠程無線電頭進行通信。
【發明內容】
[0004]一種分布式基站無線電系統，包括:第一信道化到寬帶轉換單元，該第一信道化到寬帶轉換單元被配置為從第一信道化射頻源接收第一射頻頻帶的第一下行鏈路信道化數據；以及第一通用遠程無線電頭，該第一通用遠程無線電頭通信耦合到第一信道化到寬帶轉換單元。第一信道化到寬帶轉換單元還被配置為將第一下行鏈路信道化數據轉換為第一下行鏈路寬帶信號。第一通用遠程無線電頭被配置為接收第一下行鏈路寬帶信號。第一通用遠程無線電頭還被配置為將第一下行鏈路寬帶信號頻率轉換為在第一射頻頻帶中的第一下行鏈路射頻信號。第一通用遠程無線電頭還被配置為向第一訂戶單元發送在第一射頻頻帶中的第一下行鏈路射頻信號。
【附圖說明】
[0005]應當理解的是，附圖僅示出了示例性實施例，并且因此不能認為是對范圍進行限制，將通過附圖的使用來描述具有附加特征和細節的示例性實施例，圖中:
[0006]圖1A-圖1B是分布式基站無線電系統的示例性實施例的框圖；
[0007]圖2A-圖2C是在分布式基站無線電系統(例如圖1A-圖1B中的示例性分布式基站無線電系統)中使用的信道化寬帶轉換單元的示例性實施例的框圖；
[0008]圖3是在分布式基站無線電系統(例如圖1A-圖1B中的示例性分布式基站無線電系統)中使用的其它信號源接口的示例性實施例的框圖；
[0009]圖4A-圖4C是在分布式基站射頻系統(例如圖1A-圖1B中的不例性分布式基站射頻系統)中使用的其它信號源接口的示例性實施例的框圖；
[0010]圖5是在分布式基站無線電系統(例如圖1A-圖1B中的示例性分布式基站無線電系統)中使用的通用遠程無線電頭的示例性實施例的框圖；
[0011]圖6A-圖6E是在分布式基站無線電系統(例如圖1A-圖1B中的示例性分布式基站無線電系統)的通用遠程無線電頭中使用的射頻(RF)轉換模塊的示例性實施例的框圖；
[0012]圖7是示出了操作分布式基站無線電系統的方法的一個示例性實施例的流程圖；
[0013]圖8是示出了操作分布式基站無線電系統的方法的另一個示例性實施例的流程圖；
[0014]圖9是示出了操作通用遠程無線電頭的方法的另一個示例性實施例的框圖；以及
[0015]圖10是示出了操作信道化寬帶轉換單元的方法的另一個示例性實施例的框圖。
[0016]根據公知常識，描述的各種特征并沒有按比例繪制，而是繪制用于強調與示例性實施例有關的具體特征。在各種附圖中，類似的附圖標記和名稱表示類似的元件。
【具體實施方式】
[0017]在以下的具體描述中，參考了形成其一部分的附圖，并且其中通過對具體說明的實施例進行舉例說明的方式示出。然而，應當理解的是，可以使用其它實施例，并且可以實現邏輯、機械和電子的改變。此外，在附圖和說明書中出現的方法不能解釋為對執行各個步驟的順序進行限制。因此，以下的具體描述并不視為具有限制意義。
[0018]下文描述的實施例描述了分布式基站無線電系統，該分布式基站無線電系統包括至少一個通信耦合到至少一個通用遠程無線電頭的信道化寬帶轉換單元。信道化寬帶轉換單元通常在基站處通信耦合到信道化射頻源。在示例性實施例中，信道化寬帶轉換單元是通用公共無線電接口(CPRI)基站接口、開放式基站結構發起(OBSAI)基站接口、以及開放式無線電接口(ORI)基站接口中的至少一個。在示例性實施例中，信道化寬帶轉換源包括基帶處各個信道的表示。在示例性實施例中，信道化寬帶轉換單元將基帶處各個信道的表示轉換為寬帶信號，該寬帶信號能夠在單個寬帶信號中表示多個信道。寬帶信號包括位于一組頻譜中的各個信道，該組頻譜反映在RF頻譜中的每個信道位置。當聚合時，寬帶信號中的各個信道并不相互重疊。該寬帶信號具有單個中心頻率，而各個信道化信號中各種具有其自身的中心頻率。
[0019]然后，寬帶信號通過分布式基站無線電交換網絡分布到至少一個通用遠程無線電頭。通用遠程無線電頭是多標準的，并且能夠接收寬帶信號并且將寬帶信號轉換為射頻(RF)并且使用至少一個天線來發送該射頻。通用遠程無線電頭并不特定于多個信道或空中協議，并且當添加或去除信道時或使用新的調制類型或空中協議時，并不必須要求任何硬件變化。在示例性實施例中，多個信道化寬帶轉換單元將從多個信道化射頻源接收并且表示各個信道的多個信道化射頻信號轉換為單個寬帶信號，該單個寬帶信號通過分布式基站無線電交換網絡向至少一個通用遠程無線電頭傳輸，該通用遠程無線電頭將單個寬帶信號轉換為射頻(RF)信號，并且使用至少一個天線來發送該射頻信號。在示例性實施例中，至少一個通用遠程無線電頭包括單個數/模轉換器和能夠將整個寬帶信號轉換為具有各個信道的RF頻譜的單個RF轉換器。
[0020]如本文中的描述，信道化信號特定于具體信道。在示例性實施例中，信道化信號是基帶數據，例如信道化同相(I)和正交(Q)數據。信道化信號并不相對彼此定位，并且在可以執行RF轉換和發送之前要求附加的基帶轉換。具體地，向遠程無線電頭傳送信道化信號的系統將要求遠程無線電頭處在RF轉換和發送之前的附加處理以轉換信道化信號。因此，遠程無線電頭比下文描述的通用遠程無線電頭更復雜并且更不靈活。
[0021]相比之下，寬帶信號并不特定于具體信道，并且可以包括多個不同信道。寬帶信號表示數字或模擬頻譜，并且比信道化信號距離RF信號更接近一步。在示例性實施例中，寬帶信號處于中頻處，中頻映射到包括多個信道的大部分RF頻譜。在示例性實施例中，寬帶信號可以簡單地在如下文描述的通用遠程無線電頭處從中頻上轉換到射頻并發送。因此，通用遠程無線電頭并不要求在RF轉換和發送之前處理信道化信號的能力。因此，通用遠程無線電頭較不復雜。此外，向通用遠程無線電頭發送什么信道都沒有關系。在示例性實施例中，通用遠程無線電頭使用處于第一頻率的第一組信道和處于第二頻率的第二組信道與訂戶單元通信。在示例性實施例中，通用遠程無線電頭同時使用不同的調制和/或無線電接入技術來通信。
[0022]圖1A-圖1B是分布式基站無線電系統100的示例性實施例的框圖。圖1A-圖1B中的每一個分別示出了標記為100A-100B的分布式基站無線電系統100的不同實施例。
[0023]圖1A是分布式基站無線電系統100的示例性實施例(分布式基站無線電系統100A)的框圖。分布式基站無線電系統100A包括至少一個信道化寬帶轉換單元102 (包括信道化寬帶轉換單元102-1，以及直到可選信道化寬帶轉換單元102-A的任意數量的可選信道化寬帶轉換單元102)、至少一個通用遠程無線電頭104(包括通用遠程無線電頭104-1，以及直到可選通用遠程無線電頭104-B的任意數量的可選通用遠程無線電頭104)、分布式基站無線電交換網絡106、以及其它可選信號源接口 108(包括直到其他可選信號源接口108-C的任意數量的其他可選信號源接口 108，例如其他可選信號源接口 108-1)。
[0024]每個信道化寬帶轉換單元102通信耦合到被配置為提供信道化信號的信道化射頻源110，該信道化信號表示將通過分布式基站無線電系統100A向信道化寬帶轉換單元102-1發送的單個信道。在前向路徑中，每個信道化寬帶轉換單元102被配置為從對應的信道化射頻源110接收表示單個信道的信道化信號。具體地，信道化寬帶轉換單元102-1通信耦合到信道化射頻源110-1，并且可選信道化寬帶轉換單元102-A通信耦合到可選信道化射頻源110-A。每個信道化寬帶轉換單元102還穿過通信鏈路112通信耦合到分布式基站無線電交換網絡106。具體地，信道化寬帶轉換單元102-1穿過通信鏈路112-1通信耦合到分布式基站無線電交換網絡106，并且可選信道化寬帶轉換單元102-A穿過通信鏈路112-A通信耦合到分布式基站無線電交換網絡106。如下文中更詳細描述的，每個信道化寬帶轉換單元102被配置為將來自對應信道化射頻源110的信道化信號轉換為下行鏈路寬帶信號，并且還被配置為(直接或通過分布式基站無線電系統100A的其它組件)穿過相應通信鏈路112向分布式基站無線電交換網絡106傳送下行鏈路寬帶信號。每個下行鏈路寬帶信號包含位于一組頻譜中的各個信道，該組頻譜反映了各個信道在RF頻譜中的位置。所述另一個方式是，每個下行鏈路寬帶信號中的信道與該信道所聚合為的其它信道處于不同的RF頻率處。因此，當將多個下行鏈路寬帶信號聚合在一起時，各個信道并不相互重疊并且可以將所有信道同時一起上轉換為射頻頻譜。
[0025]類似地，在反向路徑中，在示例性實施例中，每個信道化寬帶轉換單元102被配置為穿過相應的通信鏈路112從分布式基站無線電交換網絡106接收上行鏈路寬帶信號。每個信道化寬帶轉換單元102還被配置為將接收的上行鏈路寬帶信號轉換為針對對應的信道化射頻源110的信道化信號，并且還被配置為向對應的信道化射頻源110傳送信道化信號。在示例性實施例中，上行鏈路寬帶信號是來自至少一個通用遠程無線電頭104的上行鏈路寬帶信號的聚合。例如，上行鏈路寬帶信號可以是來自任意數量的通用遠程無線電頭104的上行鏈路寬帶信號的聚合。
[0026]在示例性實施例中，通信鏈路112是光纖，并且穿過通信鏈路112的通信是光通信。在這些實施例中，在信道化寬帶轉換單元102處出現電光轉換。在其它的實施例中，通信鏈路112是導電線纜(例如同軸電纜、雙絞線等等)，并且穿過通信鏈路的通信是電通信。在示例性實施例中，穿過通信鏈路112的通信是模擬通信。在其它的實施例中，穿過通信鏈路112的通信是數字通信。在示例性實施例中，穿過通信鏈路112出現光通信、電通信、模擬通信、和數字通信的任何組合。在示例性實施例中，信道化寬帶轉換單元102可以包括在數字信號與模擬信號之間轉換的功能。
[0027]分布式基站無線電交換網絡106將至少一個信道化寬帶轉換單元102和其他可選信號源接口 108與至少一個通用遠程無線電頭104通信耦合。分布式基站無線電交換網絡106可以包括一個或多個分布式基站無線電交換機，或功能上將來自至少一個信道化寬帶轉換單元102的下行鏈路寬帶信號分布到至少一個通用遠程無線電頭104的其它組件。在示例性實施例中，分布式基站無線電交換網絡106將來自多個信道化寬帶轉換單元102的下行鏈路寬帶信號聚合為向至少一個通用遠程無線電頭104路由的單個聚合下行鏈路寬帶信號。分布式基站無線電交換網絡106還在功能上將來自至少一個通用遠程無線電頭104的上行鏈路寬帶信號分布到至少一個信道化寬帶轉換單元102。在示例性實施例中，分布式基站無線電交換網絡106將來自多個通用遠程無線電頭104的上行鏈路寬帶信號聚合為向至少一個信道化寬帶轉換單元102路由的單個聚合上行鏈路寬帶信號。
[0028]在示例性實施例中，其它信號源接口 108與分布式基站無線電交換網絡106之間的通信鏈路122是光纖，并且穿過通信鏈路122的通信是光通信。在這些實施例中，在其它信號源接口 108處出現電光轉換。在其它的實施例中，通信鏈路122是導電線纜(例如同軸電纜、雙絞線等等)，并且穿過通信鏈路122的通信是電通信。在示例性實施例中，穿過通信鏈路122的通信是模擬通信。在其它的示例性實施例中，穿過通信鏈路122的通信是數字通信。在示例性實施例中，穿過通信鏈路122出現通信、電通信、模擬通信、和數字通信的任意混合。在示例性實施例中，其它信號源接口 108可以包括在數字信號與模擬信號之間轉換的功能。
[0029]每個通用遠程無線電頭104穿過通信鏈路114通信耦合到分布式基站無線電交換網絡106。具體地，通用遠程無線電頭104-1穿過通信鏈路114-1通信耦合到分布式基站無線電交換網絡106，并且可選通用遠程無線電頭104-B穿過通信鏈路114-B通信耦合到分布式基站無線電交換網絡106。每個通用遠程無線電頭104包括被配置用于在至少一個下行鏈路寬帶信號與至少一個射頻頻帶信號之間轉換的組件，以及被配置為向/從至少一個訂戶單元118發送和接收至少一個射頻頻帶中的信號的至少一個射頻天線116。示例性實施例中，下行鏈路寬帶信號是多個下行鏈路寬帶信號的聚合，該多個下行鏈路寬帶信號各自具有位于一組頻譜中的信道，該組頻譜反映了信道在RF頻譜中的位置。在多個下行鏈路寬帶信號聚合在一起的示例性實施例中，各個信道可以同時一起轉換為至少一個射頻頻帶信號。
[0030]在下游中，每個通用遠程無線電頭104被配置為將至少一個下行鏈路寬帶信號轉換為在射頻頻帶中的下行鏈路射頻(RF)信號。在示例性實施例中，該通用遠程無線電頭可以包括數模轉換器和振蕩器。每個通用遠程無線電頭104還被配置為使用至少一個射頻天線116向至少一個訂戶單元118發送在射頻頻帶中的下行鏈路射頻信號。在具體實例性實施例中，通用遠程無線電頭104-1被配置為將從分布式基站無線電交換網絡106接收的至少一個下行鏈路寬帶信號轉換為射頻頻帶中的下行鏈路射頻信號。通用遠程無線電頭104-1還被配置為使用射頻頻帶天線116-1向至少一個訂戶單元118-1發送射頻頻帶中的下行鏈路射頻信號。在示例性實施例中，通用遠程無線電頭104-1被配置為將從分布式基站無線電交換網絡106接收的至少一個下行鏈路寬帶信號轉換為多個射頻頻帶中的多個下行鏈路射頻信號。在這些示例性實施例中，通用遠程無線電頭104-1還被配置為使用射頻頻帶天線116-1和直到其他可選射頻頻帶天線116-D的其他可選射頻頻帶天線116來發送多個射頻頻帶中的多個下行鏈路射頻信號。在示例性實施例中，通用遠程無線電頭104-1被配置為使用天線116-1向一個訂戶單元118-1發送一個下行鏈路射頻信號，并且使用另一個天線116-D向一個訂戶單元118-E發送另一個射頻信號。在示例性實施例中，使用射頻天線116與其它組件的其它組合以向各個訂戶單元118傳送其它各個射頻頻帶中的射頻信號的其它組合，例如但不限于使用多個天線來與單個訂戶單元118通信。
[0031 ] 類似地，在反向路徑中，在示例性實施例中，每個通用遠程無線電頭104被配置為使用至少一個射頻天線116從至少一個訂戶單元118接收上行鏈路射頻信號。每個通用遠程無線電頭104還被配置為將射頻信號轉換為至少一個上行鏈路寬帶信號。每個通用遠程無線電頭104還被配置為將至少一個上行鏈路寬帶信號聚合為聚合上行鏈路寬帶信號，并且還被配置為穿過至少一個通信鏈路114向分布式基站無線電交換網絡傳送聚合上行鏈路寬帶信號。在示例性實施例中，通用遠程無線電頭104將不同頻帶中的上行鏈路信號復用到同一接口上，用于向下一個上游單元通信。在其它的示例性實施例中(例如實現分集處理的示例實施例)，通用遠程無線電頭104能夠以智能方式來聚合(即集合/組合)上行鏈路。在示例性實施例中，每個上行鏈路寬帶信號包含位于一組頻譜中的信道，該組頻譜反映了信道在RF頻譜中的位置。因此且即使所聚合的上行鏈路寬帶信號將會在頻譜中重疊，當多個上行鏈路寬帶信號聚合在一起時，來自聚合上行鏈路寬帶信號的各個信道本身并不相互重疊。
[0032]在示例性實施例中，通信鏈路114是光纖，并且穿過通信鏈路114的通信是光通信。在這些實施例中，在通用遠程無線電頭104處出現電光轉換。在其它的實施例中，通信鏈路114是導電線纜(例如同軸電纜、雙絞線等等)，并且穿過通信鏈路114的通信是電通信。在示例性實施例中，穿過通信鏈路114的通信是模擬通信。在其它的示例性實施例中，穿過通信鏈路114的通信是數字通信。在示例性實施例中，穿過通信鏈路114出現光通信、電通信、模擬通信、和數字通信的任意混合。在示例性實施例中，通用遠程無線電頭104可以包括在數字信號和模擬信號之間轉換的功能。
[0033]圖1B是分布式基站無線電系統100的示例性實施例(分布式基站無線電系統100B)的框圖。分布式基站無線電系統100B包括至少一個信道化寬帶轉換單元102 (包括信道化寬帶轉換單元102-1和直到可選信道化寬帶轉換單元102-A的任意數量的可選信道化寬帶轉換單元102)、至少一個通用遠程無線電頭104 (包括通用遠程無線電頭104-1和直到可選通用遠程無線電頭104-B的任意數量的可選通用遠程無線電頭104)、分布式基站無線電交換機124、以及其他可選信號源接口 108 (包括直到其他可選信號源接口 108-C的任意數量的其他可選信號源接口 108，例如其他可選信號源接口 108-1)。分布式基站無線電系統100B包括與上述的分布式基站無線電系統100A類似的組件，并且根據與上述的分布式基站無線