分布式天線系統中的數字復用器的制造方法
【專利摘要】一種用于在分布式天線系統(DAS)中對信號進行路由的系統包括一個或多個基帶單元(BBU)。一個或更多個BBU中的每個BBU具有一個或多個數字輸出。該系統還包括多個數字復用器單元(DMU)，多個數字復用器單元(DMU)彼此耦接并且能夠操作用于在多個DMU之間對信號進行路由。多個DMU中的每個DMU能夠操作用于從一個或多個BBU接收一個或多個數字輸入。該系統還包括多個數字遠程單元(DRU)，多個數字遠程單元(DRU)耦接至多個DMU并且能夠操作用于在多個DRU與多個DMU中的一個或多個DMU之間傳輸信號。
【專利說明】分布式天線系統中的數字復用器
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求于20 13年12月23日提交的題為“D i gi tal Multiplexer in aDistributed Antenna System”的美國臨時專利申請第61/920,397號的優先權，該美國臨時專利申請的全部公開內容出于各種目的而通過引用合并到本文中。
【背景技術】
[0003]無線和移動網絡運營商面臨構建有效地管理高數據流量(datatraffic)增長率的網絡的持續挑戰。針對終端用戶的多媒體內容的移動性和增長水平要求端到端網絡適配，該端到端網絡適配支持新的服務以及對寬帶和統一費率因特網接入的增長需求這兩者。網絡運營商所面臨的最困難的挑戰之一是由訂戶從一個位置至另一位置的物理移動所引起的，特別是當無線訂戶大量地聚集在一個位置時。顯著示例是在午餐時間期間的商業企業設施，當大量無線訂戶逗留在建筑中的餐廳位置時。在那時，大量訂戶已離開其辦公室和平常的工作區。在午餐時間期間很可能在設施內存在許多具有非常少的訂戶的位置。如果室內無線網絡資源在設計處理期間針對當訂戶在其正常工作區中時的正常工作時間期間的訂戶負荷被適當地確定規模，則午餐時間場景很可能相對于可用無線容量和數據吞吐量而呈現一些意料之外的挑戰。
[0004]為了解決這些問題，已經開發和部署了分布式天線系統(DAS)。盡管在DAS中做出了改進，但是在本領域中還需要與DAS有關的改進的方法和系統。

【發明內容】

[0005]本發明總體上涉及將分布式天線系統(DAS)用作分布式無線網絡的一部分的無線通信系統。更具體地，本發明涉及利用軟件定義無線電(SDR)的DAS。無線和移動網絡運營商面臨構建有效地管理高數據流量增長率的網絡的持續挑戰。針對終端用戶的多媒體內容的移動性和增長水平通常采用端到端網絡適配，該端到端網絡適配支持新的服務以及對寬帶和統一費率因特網接入的增長需求。分布式天線系統(DAS)提供了將信號路由至在給定地理區域上分布的各個天線的機制。這些信號通常源自在RF頻率處的也稱為基站的基站收發信臺(BTS)，或者數字地源自基帶單元(BBU) ABU是分布式基站系統的一部分，其中，無線電單元(RU)與BBU物理地分離。這種分布式架構能夠提高聯網的靈活性并且降低維護網絡的成本。BBU與RU之間的一些通用接口標準是OBSAI (開放式基站架構倡議)和CPRI (通用公共無線電接口)。以高數據率在多個BBU與RU之間傳輸蜂窩有效載荷數據。BBU組幀數據(framed data)包括:有效載荷IQ數據、控制和管理(C&M)信息、載波頻率、信號帶寬等。在基帶處在兩個BBU之間對接并且在RF處在BBU與BTS之間對接的通用DAS平臺將簡化分布式天線系統架構。
[0006]根據本發明的實施例，提供了一種用于在分布式天線系統(DAS)中對信號進行路由的系統。該系統包括一個或多個基帶單元(BBU)。一個或多個BBU中的每個BBU具有一個或多個數字輸出。該系統還包括多個數字復用器單元(DMU)，其彼此耦接并且能夠操作用于在多個DMU之間對信號進行路由。多個DMU中的每個DMU能夠操作用于從一個或多個BBU接收一個或多個數字輸入。該系統還包括多個數字遠程單元(DRU)，其耦接至多個DMU并且能夠操作用于在多個DRU與多個DMU中的一個或更多個DMU之間傳輸信號。
[0007]根據本發明的另一實施例，提供了一種用于在分布式天線系統(DAS)中對信號進行路由的方法，該分布式天線系統(DAS)包括多個數字復用器單元(DMU)和多個數字遠程單元(DRU)。該方法包括:在多個DMU的端口處，接收來自一個或多個基帶單元(BBU)的扇區端口的數字信號。該方法還包括:在多個DMU之間對數字信號進行路由；以及在多個DMU與多個DRU之間傳輸數字信號。
[0008]根據本發明的具體實施例，提供了一種分布式天線系統(DAS)^AS包括多個數字復用器單元(DMU)，多個數字復用器單元(DMU)彼此耦接并且能夠操作用于在多個DMU之間對信號進行路由。多個DMU中的每個DMU包括多個數字輸入端口，多個數字輸入端口能夠操作用于從多個BBU中的一個或更多個BBU接收數字輸入。多個BBU中的每個BBU包括多個數字輸出端口。DAS還包括多個數字接入單元(DAU)，多個數字接入單元(DAU)彼此耦接并且能夠操作用于在多個DAU之間對信號進行路由。多個DAU中的每個DAU包括多個模擬輸入端口，多個模擬輸入端口能夠操作用于從多個BTS中的一個或更多個BTS接收模擬RF輸入。多個BTS中的每個BTS包括多個模擬RF輸出端口。DAS還包括多個數字遠程單元(DRU)，多個數字遠程單元(DRU)耦接至多個DMU并且能夠操作用于在DRU與DMU之間傳輸信號，多個DRU中的每個DRU包括遠程天線。
[0009]根據本發明的具體實施例，提供了一種用于在分布式天線系統中對信號進行路由的系統。該系統包括多個數字復用器單元(DMU)。多個DMU被耦接并且能夠操作用于在多個DMU之間對信號進行路由。該系統還包括多個數字遠程單元(DRU)，多個數字遠程單元(DRU)耦接至多個DMU，并且能夠操作用于在DRU與DMU之間、在DRU與多個基帶單元(BBU)之間傳輸信號，多個基帶單元(BBU)具有至多個DMU的數字連接并且能夠操作用于在多個DMU與多個數字連接之間對信號進行路由。
[0010]與傳統技術相比，通過本發明實現了多個益處。例如，本發明的實施例提供了利用硬件需求(例如，BTS中的無線電單元和DAU中的無線電單元)減少的系統元件的方法和系統，從而降低了系統成本，降低了系統功率消耗并且減小了系統規模。另外，本文所描述的實施例減少或消除了執行RF至數字的轉換以及數字至RF的轉換的需求，從而減少了信號衰減。結合以下文本和附圖來更詳細地描述了本發明的這些和其他實施例及其許多特征和優點。
【附圖說明】
[0011]根據以下結合附圖所進行的詳細描述，可以更全面地理解本發明的其他目的和優點，在附圖中:
[0012]圖1是根據本發明的一個實施例的示出以具有單個3扇區BBU和3個DMU以及針對每個小區而以菊鏈式連接在一起的7個DRU為基礎的基本結構和傳輸路由的示例的框圖。
[0013]圖2是根據本發明的一個實施例的示出以具有單個3扇區BBU和3個DMU以及針對每個小區而以菊鏈式連接在一起的7個DRU為基礎的針對N = I的頻率復用模式的基本結構和傳輸路由的示例的框圖。
[0014]圖3是根據本發明的一個實施例的示出以具有多個3扇區BBU和3個DMU以及針對每個小區而以菊鏈式連接在一起的7個DRU為基礎的基本結構和傳輸路由的示例的框圖。
[0015]圖4是根據本發明的實施例的包含物理節點和本地路由器的數字接入單元(DAU)的框圖。
[0016]圖5是根據本發明的實施例的數字遠程單元(DRU)的框圖。
[0017]圖6描繪了根據本發明的實施例的其中多個本地路由器(DMU和DAU)與多個遠程路由器互連的典型拓撲。
[0018]圖7示出了BTS至DAU與BBU至DMU之間的互連的框圖。
[0019]圖8是根據本發明的實施例的數字復用器單元(DMU)的框圖。
[0020]圖9是示出根據本發明的實施例的在DAS中對信號進行路由的方法的簡化流程圖。
【具體實施方式】
[0021]—種分布式天線系統(DAS)提供了利用基站資源的高效手段。與DAS相關聯的一個或多個基站可以位于中心位置和/或通稱為基站機房(hotel)的設施中。傳統DAS網絡包括用作基站與數字遠程單元(DRU)之間的接口的一個或多個數字接入單元(DAU) AAU可以與基站并置。DRU可以以菊鏈式結合和/或以星形配置來放置，并且提供對給定地理區域的覆蓋。DRU通常通過采用高速光纖鏈路來與DAU連接。該方式利于將RF信號從基站傳輸至由DRU服務的遠程位置或區域。典型的基站包括通稱為扇區的3個獨立的無線電資源。這3個扇區通常用于覆蓋3個分離的地理區域，而不在3個不同扇區中的用戶之間產生同信道干擾。?0022] 分布式基站架構涉及對基站單元(BBU)和許多遠程定位的無線電單元(RU)的使用。存在用于將BBU對接至RU的多種標準，一些示例是OBSAI (開放式基站架構倡議)和CPRI(通用公共無線電接口)。傳統地，分布式基站架構和分布式天線系統(DAS)不共存于相同系統上。通常，分布式基站架構涉及供應商特定的基礎設施并且不能適應遠程無線電單元共享。這在場地具有下述需求時提出了問題:由于諸如空間約束、審美約束等問題而限制天線和遠程單元的數量。基礎設施共享是減少在給定的室外或室內場地中可見的供應商特定單元的數量的手段。分布式天線系統優選地是供應商或調制不可知的，以便適應所有不同的供應商特定接口。從在RF處的各個供應商BTS捕獲信號是確保DAS系統將是不可知的手段。然而，活動的DAS系統將對RF信號進行數字化并且將它們傳輸至遠程單元，由此它們將被轉換回RF。數字接入單元(DAU)是從各種BTS接受RF信號的主機單元。
[0023]BTS包括BBU和并置的無線電單元。多個供應商BTS的各種無線電單元在RF處對接至DAU。更有效的處理是利用直接數字地對接至供應商BBU的數字復用器單元(DMU)。該架構會消除BTS的將信號轉換為RF的需求，然后使DAU將信號轉換回數字基帶。有效效應是除了降低該附加步驟的功耗之外，還去除了通過轉換處理而發生的任何損害。該DMU能夠對接至各種供應商BBU JMU提供另一關鍵功能;DMU將各個運營商通道整理到單個數據流上，該單個數據流被發送至各個遠程單元。遠程單元無線電信道是在各個運營商之間共享的。反向操作會在DMU中發生，由此，從各個遠程單元接收的上行鏈路信號被傳輸回DMU，然后被分發至特定BBUοDMU的附加特征是當系統具有需要RF接口的遺留BTS裝置時DMU可以對接至DAU。
[0024]圖1所示的實施例示出了根據本發明的實施例的基本DAS網絡架構并且提供了在3扇區BBU與多個DRU之間的數據傳輸場景的示例。在該實施例中，DRU以菊鏈式連接在一起以實現在特定地理區域中的覆蓋。每個單獨的扇區覆蓋獨立的地理區域，該地理區域被標識為小區。
[0025]圖1描繪了采用多個數字遠程單元(DRU)和多個數字復用器單元(DMU)的DAS系統。根據本發明，每個DRU提供與每個DRU相關聯的唯一的報頭信息，該頭部信息唯一地標識由該特定的數字遠程單元所接收的上行鏈路數據。
[0026]本發明的實施例的一個特征是在DRU或DRU組之間對基站無線電資源進行路由的能力。為了對可從一個或多個基站得到的無線電資源進行路由，期望在DAS網絡中配置DMU和DRU各自的路由表。
[0027]DMU 102、108和111被聯網在一起以利于在多個DMU之間對DRU信號的路由。DMU支持在BBU與DRU之間對RF下行鏈路信號和RF上行鏈路信號的傳輸。該架構使得能夠將各個基帶單元信號同時或并行地傳輸至多個DRU并且從多個DRU同時或并行地傳輸基帶單元信號。在一些實施例中，對等端口用于對DMU進行互連并且對DRU進行互連。
[0028]DMU具有控制在DMU與連接至該DMU的基帶單元(或多個基帶單元)之間傳輸的下行鏈路信號和上行鏈路信號的增益(以在大范圍內的小增量)的能力。該能力提供了同時控制在特定DRU (或經由相關聯的一個或多個DMU的DRU組)與特定基帶單元扇區之間的路徑的上行鏈路連接和下行鏈路連接的靈活性。
[0029]本發明的實施例使用路由表來配置所聯網的DMU。本地路由表建立了輸入至各個輸出的映射。當來自外部端口和對等(PEER)端口的輸入需要合并成相同的數據流時，對下行鏈路表使用內部合并塊。類似地，當來自LAN端口和對等端口的輸入需要合并成相同的數據流時，在上行鏈路表中使用合并塊。
[0030]遠程路由表建立了輸入至各個輸出的映射。當來自LAN端口和對等端口的輸入需要合并成相同的數據流時，對下行鏈路表使用內部合并塊。類似地，當來自外部端口和對等端口的輸入需要合并成相同的數據流時，在上行鏈路表中使用合并塊。
[0031]如圖1所示，各個基帶單元扇區的無線電資源被傳輸至DRU的菊鏈式網絡。每個單獨的扇區的無線電資源經由所聯網DRU來提供對獨立地理區域的覆蓋。圖1展示了三個小區如何提供對給定地理區域的覆蓋，每個小區包括7個DRU的獨立網絡。利用服務器112來控制在DAS網絡中提供的交換功能。參照圖1，并且作為示例，DMUl (102)從BBU扇區I (1I)接收數字下行鏈路信號。DMU I將來自其他DMU的基帶信號整理成串行流，并且光纜123將期望的數字信號傳輸至DRU 2(104)。光纜105將所有數字光學信號傳輸至DRU 3( 106)。菊鏈中的其他DRU參與將光學信號向前傳遞至DRU I (I O 7)。因此，本發明的實施例提供了從基站的BBU的多個扇區(例如，扇區1(101)、扇區2(109)和扇區3(110))接收數字信號的能力。這些數字信號由一個或多個DMU接收，該一個或多個DMU相互連接并且由服務器112控制以使得能夠在DMU之間對數字信號進行路由。可以在DMU處處理的數字信號然后被路由至由圖1中的DRU I至DRU 21所示的數字遠程單元。
[0032]DMU 1(102)與DMU 2(108)和DMU 3(111)聯網以使得能夠將來自扇區2( 109)和扇區(110)的下行鏈路信號傳輸至小區I中的所有DRU。系統的交換和路由功能使得能夠選擇每個DRU傳送和接收哪些扇區的信號。使用光纜124來將DMU 2(108)連接至小區3(DRU 15-21)，并且使用光纜125來將DMU 3(111)連接至小區2(DRU 8-14)。
[0033]由于DMU例如通過光纖(但也可以使用其他通信介質)從基帶單元接收數字信號，所以DMU能夠處理所接收的數字信號并且將數字信號傳送至DRU以作為RF信號廣播至用戶。雖然本發明的實施例討論了接收和傳送數字信號，但是由于可以傳送也可以稱為數字信號的所接收的數字信號的經處理版本，所以這些數字信號不必是相同的。作為示例，可以在DMU I(102)處從扇區I(101)接收數字信號并且通過DMU 2( 108)從扇區2(109)接收數字信號。這些數字信號可以被組合成單個數字信號以傳輸至小區I。因此，雖然說明書和權利要求書提及在通信處理的各個階段的數字信號，但是不要求這些數字信號是相同的。本領域的普通技術人員會意識到許多變型、修改和替選方式。
[0034]如圖1所示，DMU從BBU的扇區接收數字信號，然后將那些數字信號定向至各個DRU。應當注意的是，雖然本發明的實施例討論了例如從BBU接收數字信號以及例如通過DMU將數字信號傳送至DRU，但是傳送至DRU的數字信號不一定與從BBU接收的數字信號相同。作為示例，如上所述，可以在DMU處合并來自多個扇區的多個信號以將所合并的信號發送至DRU^DAS相關的另外的描述在2014年5月9日公布的美國專利申請公布第2013/0114963號(代理人案號第(102800US)號)中提供，該美國專利申請公布的內容出于各種目的而通過引用全部合并到本文中。
[0035]圖2示出了說明當使用N=I的頻率復用模式時可以如何使用單個BBU來提供對較大地理區域的覆蓋的實施例。參照圖2，小區I和小區8將共享BBU的扇區1(201)的無線電資源。類似地，小區2和小區10將共享扇區3(216)的無線電資源，小區2和小區10分別經由光纜231 和232連接至DMU 214。
[0036]DMU控制在BBU與DRU之間對數據的路由。每個單獨的數據包被設置有唯一地標識其與哪個DRU相關聯的報頭。例如使用光纖來將DMU互連以使得能夠在多個DMU之間傳輸數據。該特征提供了 DAS網絡中的在BBU的扇區與各個DRU之間對信號進行路由的獨特的靈活性。使用服務器220來控制在DAS網絡中提供的交換功能。
[0037]參照圖2并且作為示例，DMU 1(202)從BBU I扇區1(201)接收下行鏈路信號。DMU I將來自其他DMU的基帶信號整理成串行流，并且光纖電纜203將期望信號傳輸至小區I中的DRU 2(204)。光纜205將所有光學信號傳輸至DRU 3(206)。菊鏈中的其他DRU參與將光學信號向前傳遞至DRU I (207) JMU I(202)與DMU 2(208)和DMU 3(214)聯網以使得能夠將來自扇區2和扇區3的下行鏈路信號能夠傳輸至小區I中的所有DRU。
[0038]類似地，對于小區8，光纜209將期望信號從DMU 1(202)傳輸至DRU 23(210)。光纜211將所有光學信號傳輸至DRU 24(212)。小區8的菊鏈中的其他DRU參與將光學信號向前傳遞至DRU 22(213)。由于頻率復用，DMU 1(202)能夠經由連接至DMU的多個光學輸出的多條光纜將信號傳遞至如圖2所示的具有星形配置的多個小區。
[0039]圖3示出了說明采用其中N個BBU互連以為給定地理區域服務的BBU機房的應用的實施例。BBU可以表示獨立的無線網絡運營商和/或多種接口標準(CPR1、0BSAI等)。如圖3所示，多個三扇區BBU連接至菊鏈式DAS網絡，在該菊鏈式DAS網絡中，每個DMU利用多個光學輸入和連接至給定小區的單個光學輸出。因此，不同運營商或不同頻帶可以由BBU的不同扇區來表示。雖然出于簡潔目的而在圖3中未示出，但是DMU可以具有如圖3所示的多個輸入以及如圖2所示的多個輸出。因此，接收來自不同BBU的多個數字輸入的多個輸入應用以及在DMU處提供多個數字輸出的多輸出應用包括在本發明的范圍內。
[0040]參照圖3并且作為示例，DMU 1(302)從BBU扇區1(301)接收下行鏈路信號。DMU I(302)將期望信號傳輸至DRU 2(304)。光纜305將所有光學信號傳輸至DRU 3(306)。菊鏈中的其他DRU參與將光學信號向前傳遞至DRU I (307) JMU I (302)與DMU 2(308)聯網以使得能夠將來自BBU I扇區2(320)的下行鏈路信號傳輸至小區I中的所有DRUJMU 1(302)從BBU扇區N(309)接收下行鏈路信號。DMUl (302)對來自各個BBU和DMU的所有下行鏈路信號進行整理。
[0041 ]為了有效地利用有限的BBU資源，DRU的網絡應當具有將它們各自的上行鏈路信號和下行鏈路信號重定向至任何BBU扇區并且對來自任何BBU扇區的上行鏈路信號和下行鏈路信號進行重定向的能力。由于DRU數據流量具有唯一的流，所以DMU路由器具有將信號路由至不同BBU的機制。
[0042]圖4示出了DAU中的2個主要元件，物理節點(400)和本地路由器(401)。物理節點將RF信號轉換為基帶以用于下行鏈路并且將信號從基帶轉換為RF以用于上行鏈路。本地路由器在各個LAN端口、PEER端口與外部端口之間對流量進行定向。物理節點在無線電頻率(RF)下連接至BTS。物理節點可以用于不同運營商、多個頻帶、不同信道等。物理節點可以經由雙工器將下行鏈路信號與上行鏈路信號合并或者物理節點可以保持上行鏈路信號和下行鏈路信號分離，如針對單工配置將是這樣的情況。與圖8所示的DMU相比，在一些實施例中，在圖8所示的DMU中未利用物理節點400。
[0043]圖4示出了物理節點具有針對上行鏈路(405)的單獨輸出以及針對下行鏈路路徑(404)的單獨輸入的DAU的實施例。物理節點將信號從RF轉換為基帶以用于下行鏈路路徑以及將信號從基帶轉換為RF以用于上行鏈路路徑。物理節點經由外部端口(409、410)連接至本地路由器。路由器將來自LAN端口和對等端口的上行鏈路數據流定向至所選的外部U(上行鏈路)端口。類似地，路由器將來自外部D (下行鏈路)端口的下行鏈路數據流定向至所選的LAN端口和對等端口。
[0044]在一個實施例中，LAN端口和對等端口經由光纖連接至DMU和DRU的網絡。該網絡連接也可以使用諸如CAT 5或CAT 6線纜的銅線互連或者其他適當的互連設備。還使用IP(406)來將DAU連接至互聯網網絡。還使用以太網連接(408)來在主機單元與DAU之間進行通信。DRU還可以經由以太網端口而直接連接至遠程操作控制中心(407) ο與DAU相關的其他描述在美國專利申請公布第2013/0114963號中提供，該美國專利申請公布通過以上引用合并到本文中。
[0045]圖5示出了DRU中的兩個主要單元，物理節點(501)和遠程路由器(500) ARU包括遠程路由器和物理節點二者。遠程路由器在LAN端口、外部端口與對等端口之間對流量進行定向。物理節點在無線電頻率(RF)下連接至BTS。物理節點可以用于不同運營商、不同頻帶、不同信道等。圖5示出了物理節點具有針對上行鏈路(504)的單獨輸入以及針對下行鏈路路徑(503)的單獨輸出的實施例。物理節點將信號從RF轉換為基帶以用于上行鏈路路徑以及將信號從基帶轉換為RF以用于下行鏈路路徑。物理節點經由外部端口(506、507)連接至遠程路由器。該路由器將來自LAN端口和對等端口的下行鏈路數據流定向至所選的外部D端口。類似地，路由器將來自外部U端口的上行鏈路數據流定向至所選的LAN端口和對等端口。DRU還包括以太網交換機(505)以使得遠程計算機或無線接入點能夠連接至互聯網。與DRU相關的其他描述在美國專利申請公布第2013/0114963號中提供，該美國專利申請公布通過以上引用合并到本文中。
[0046]圖6描繪了在DMU和DAU網絡拓撲中包括多個DMU、一個或多個DAU以及多個DRU的DAS網絡。由DMU A和DMU B示出的本地路由器以菊鏈式配置示出。雖然出于簡潔目的而示出了單個DAU，但是在該實現方式中可以利用另外的DAU。由DRU 601、605、606、607和609中的部分示出的遠程路由器以星形和/或菊鏈式配置示出。與圖5相比，可以看出，遠程路由器601A和物理節點601B均是DRU的部件。DMU和DAU中的本地路由器可以經由以光纜617和620示出的對等端口來互連。本地路由器可以經由光學連接、銅線連接或其他合適的連接而連接至DRU中的遠程路由器。DRU中的遠程路由器可以以菊鏈式配置與其他DRU連接，或者上述遠程路由器可以經由星形配置與本地路由器連接。當在連接至本地路由器的物理節點(例如，DMU)以及連接至遠程路由器的物理節點(例如，DRU)之間不存在直接連接時，使用DMU中的對等端口。DRU處的對等端口用于在兩個或更多個DRU之間進行菊鏈式連接。DMU 600/604經由光纜630/632從BBU網絡631/633接收數字信號。DMU 600經由光纜615和616連接至DRU601 οDRU 605經由光纜619A和619B連接至DRU 605。使用光纜618和621來將DMU 604以星形配置連接至DRU 606和607 JAU 608經由光纜622連接至DRU609。
[0047]圖7示出了說明采用其中多個BTS和BBU可以互連以為給定地理區域服務的基站/基帶單元機房的應用的實施例。對于本領域技術人員顯而易見的是，圖6和圖7提供了對相關網絡拓撲的例示，在該相關網絡拓撲中，DMU 600/604經由光纜從BBU接收數字信號并且DAU 608經由RF線纜從BTS接收RF信號。在圖7中所示的實施例中，一個或多個三扇區BTS以及一個或多個三扇區BBU可以連接至菊鏈式DAS網絡。BBU可以表示獨立的無線網絡運營商、多個頻帶和/或多種接口標準(CPR1、0BSAI等hBTS可以表示獨立的無線網絡運營商并且在RF處與DAU對接。參照圖7并且作為示例，DAU I(702)經由RF線纜711從BTS N扇區I(709)接收下行鏈路信號。DAU I (702)經由光纜703將期望信號傳輸至DRU 2(704)。光纜705將所有光學信號傳輸至DRU 3(706)。菊鏈中的其他DRU參與將光學信號向前傳遞至DRU 1(707)。DAU 1(702)與DAU 2(708)聯網以使得能夠將來自BTS N扇區2的下行鏈路信號傳輸至小區I中的所有DRUοDAU 2(708)經由DAU I從BTS扇區N(709)接收下行鏈路信號以及經由RF線纜732從BTS扇區2(931)接收下行鏈路信號。
[0048]DMU I (712)對接至BBU I扇區 I (701) AMU I經由光纜741 與DAU 3 743互連。將DAU聯網至DMU提供了將來自BTS的信號與來自BBU的信號進行整理的機制。因此，可以使用圖7所示的拓撲來將來自BTS的模擬RF信號和來自BBU的數字光學信號路由至期望的DRU。
[0049]如圖7所示，DAS網絡可以通過分別使用DAU和DMU來接收來自BTS的模擬信號和來自BBU的數字信號。因此，由本發明的實施例提供的DAS系統可以被視為輸入信號是不可知的，這是因為該DAS系統可以從BBU網絡接收數字輸入以及從BTS接收模擬RF輸入，然后通過系統將那些信號傳送至遠程天線。當然，在上行鏈路路徑中，該系統可以在遠程天線處接收輸入，然后將那些信號以數字或模擬格式傳送至BBU或DAU。
[0050]圖8示出了數字復用器單元(DMU)的框圖。DMU800包括路由器和BBU接口節點二者。路由器在LAN端口、BBU端口與對等端口之間對流量進行定向。BBU節點可以用于不同運營商BBU設備。路由器將來自LAN端口和PEER端口的上行鏈路數據流定向至所選的BBU端口。類似地，路由器將來自BBU端口的下行鏈路數據流定向至所選的LAN端口和PEER端口 ABU端口將送往其特定端口的上行鏈路信號轉換成由連接至該特定端口的BBU所使用的接口標準。類似地，將來自BBU端口的下行鏈路信號從特定BBU協議標準轉換成用于對各種下行鏈路信號進行整理的通用基帶信號。DMU還包含以太網端口 802以使得遠程計算機或無線接入點能夠連接至互聯網。DMU的LAN端口對接至連接至DMU的各個DRU JEER端口用于對接至其他DMU或DAU。
[0051 ] DMU在幾個方面與DAU不同。對于DAU，至基站的對接是經由RF，也就是說，模擬RF信號是在DAU處接收的。由于基站包括兩個實體:執行數字基帶信號處理的基帶單元(BBU);以及還可以稱為無線電單元的RF單元。在使用DAU的系統中，BBU將數字信號傳遞至RF單元，RF單元將信號上轉換(upconverter)為RF并且將該信號提供給DAU，然后DAU將RF信號轉換為數字信號。本發明的實施例使用DMU從BBU接收數字信號，以去除在進行數字至RF轉換之后進行RF至數字轉換的處理。因此，實施例使用提供直接至BBU的數字接口的DMU，從而將BTS中的無線電單元旁路并且將DAU中存在的RF部分旁路。
[0052]如相對于圖1中所討論的那樣，在數字信號通過例如LAN端口 I被傳送至DRU之前，可以對例如在BBU端口 I處從BBU接收的數字信號執行信號處理。因此，在BBU端口處接收的數字信號不一定與在LAN端口處傳送的數字信號相同。因此，本文中對術語“數字信號”的使用包括以下實現:其中，數字信號由DMU接收、處理并，且數字信號被傳送，而不要求所接收的數字信號和所傳送的數字信號相同。本領域的普通技術人員將意識到許多變型、修改和替選。
[0053]再次參照圖8，輸入808是來自BBU網絡的數字輸入，以及輸出803是至DRU的數字輸出。除來自BBU網絡的信號之外，DMU 800還能夠從互聯網805或其他IP數據源接收IP流量。因此，來自BBU網絡的蜂窩流量和來自互聯網的IP流量二者均可以通過如圖8所示的DMU向上游移動以及向下游移動。
[0054]圖9是示出根據本發明的實施例的在DAS中對信號進行路由的方法的簡化流程圖。DAS包括多個數字復用器單元(DMU)和多個數字遠程單元(DRU)。該方法包括:在多個DMU的端口處接收來自相應基帶單元(BBU)的扇區端口的數字信號。DMU的端口是發送和接收數字信號的輸入/輸出端口，這些數字信號可以為數字光學信號。BBU的扇區端口與BBU的扇區相關聯，并且也是發送和接收數字信號的輸入/輸出端口，這些數字信號是數字光學信號。
[0055]該方法還包括:在多個DMU之間對數字信號進行路由。如本文中所示，例如在PEER端口處使用光纖來將DMU彼此耦接，從而實現DMU之間的通信。在多個DMU之間對數字信號的路由可以包括:對從第一 BBU接收的第一數字信號和從第二 BBU接收的第二數字信號進行整理。例如可以與第一 BBU的扇區I和第二 BBU的扇區I相關聯的數字信號然后作為組合信號被路由。在該實施例中，經整理的數字信號被定向至多個DRU之一，其中，這些信號可以使用遠程天線來進行處理和廣播。
[0056]該方法包括:在多個DMU與多個DRU之間傳輸數字信號。例如使用光纖對DMU與DRU的耦接使得能夠將從BBU接收的數字信號傳輸至DRU并且將在DRU處接收的信號傳輸至BBU。
[0057]在一些實施例中，在DMU之間對數字信號進行路由包括使用路由表。這些路由表可以存儲在耦接至多個DMU的服務器處或以其他方式在耦接至多個DMU的服務器處提供。在另一實現方式中，路由表存儲在一個或多個DRU處或以其他方式在一個或多個DRU處提供。路由表可以包括合并塊，這些合并塊利于對在多個DRU處接收的信號進行合并。在實施例中，獨立地控制每個DRU中的每個載波的功率級，從而提高系統性能。
[0058]應當認識到，圖9所示的具體步驟提供了根據本發明的實施例的在DAS中對信號進行路由的特定方法。根據替選實施例，也可以執行其他順序的步驟。例如，本發明的替選實施例可以以不同順序來執行以上所概述的步驟。此外，圖9所示的各個步驟可以包括多個子步驟，這些子步驟可以以適合于各個步驟的各種順序執行。此外，可以根據特定應用來添加或去除另外的步驟。本領域的普通技術人員將意識到許多變型、修改和替選。
[0059]在本發明的一些實施例中，使用路由表對所聯網的DAU進行配置。本地路由表建立輸入至各個輸出的映射。當來自外部端口和PEER端口的輸入需要合并成相同的數據流時，對下行鏈路表利用內部合并塊。類似地，當來自LAN端口和PEER端口的輸入需要合并成相同的數據流時在上行鏈路表中使用合并塊。
[0060]遠程路由表建立輸入至各個輸出的映射。當來自LAN端口的輸入和來自PEER端口的輸入需要合并成相同的數據流時，對下行鏈路表利用內部合并塊。類似地，當來自外部端口的輸入和來自PEER端口的輸入需要合并成相同的數據流時，在上行鏈路表中使用合并塊。與路由表相關的其他描述在通過以上引用合并的美國專利申請公布第2013/0114963號中提供。
[0061 ]作為示例，被分配給特定DMU/DRU或DMU/DRU組的無線電資源(諸如，RF載波、每個載波的功率級、LTE資源塊、CDMA碼或TDMA時隙)的量可以經由軟件控制來設置，以滿足期望容量和吞吐量目標或無線訂戶需求。本發明的應用適于與分布式基站、分布式基帶單元、分布式天線系統、分布式中繼器、移動裝置和無線終端、便攜式無線裝置以及其他無線通信系統(諸如微波和衛星通信)一起使用。
[0062]應當理解的是，本文所描述的示例和實施例僅出于說明目的，并且根據本文所描述的示例和實施例的各種修改或改變將被本領域技術人員想到并且應當在本申請的精神和范圍以及所附權利要求的范圍內。
[0063]附錄I是本文所使用的術語表，包括首字符縮略詞。
[0064]附錄I
[0065]術語表
[0066]ACLR 相鄰信道泄露比
[0067]ACPR 相鄰信道功率比
[0068]ADC 模擬至數字轉換器
[0069]AQDM 模擬正交解調器
[0070]AQM 模擬正交調制器
[0071 ] AQDMC 模擬正交解調器校正器
[0072]AQMC 模擬正交調制器校正器
[0073]BPF 帶通濾波器
[0074]CDMA 碼分多址
[0075]CFR 波峰因數衰減
[0076]DAC 數字至模擬轉換器
[0077]DET檢測器
[0078]DHMPA 數字混合模式功率放大器
[0079]DDC 數字下轉換器
[0080]DNC 下轉換器[0081 ]DPA多爾蒂功率放大器
[0082]DQDM數字正交解調器
[0083]DQM數字正交調制器
[0084]DSP數字信號處理
[0085]DUC數字上轉換器
[0086]EER包絡消除與恢復
[0087]EF包絡跟隨
[0088]ET包絡跟蹤
[0089]EVM誤差向量大小
[0090]FFLPA前饋線性功率放大器
[0091]FIR有限脈沖響應
[0092]FPGA現場可編程門陣列
[0093]GSM全球移動通信系統
[0094]1-Q同相/正交
[0095]IF中間頻率
[0096]LINC使用非線性部件的線性放大
[0097]LO本地振蕩器
[0098]LPF低通濾波器
[0099]MCPA多載波功率放大器
[0100]MDS多向查找
[0101]OFDM正交頻分復用
[0102]PA功率放大器
[0103]PAPR峰值對平均值功率比
[0104]PD數字基帶預失真
[0105]PLL鎖相環
[0106]QAM正交幅度調制
[0107]QPSK正交相移鍵控
[0108]RF無線電頻率
[0109]RRH遠程無線電頭端
[0110]RRU遠程無線電頭端單元
[0111]SAff表面聲波濾波器
[0112]UMTS通用移動通信系統
[0113]UPC上轉換器
[0114]WCDMA寬帶碼分多址
[0115]WLAN無線局域網
【主權項】
1.一種用于在分布式天線系統中對信號進行路由的系統，所述系統包括: 一個或多個基帶單元BBU，所述一個或多個BBU中的每個BBU具有一個或多個數字輸出；多個數字復用器單元DMU，彼此耦接并且能夠操作用于在所述多個DMU之間對信號進行路由，其中，所述多個DMU中的每個DMU能夠操作用于從所述一個或多個BBU接收一個或多個數字輸入;以及 多個數字遠程單元DRU，耦接至所述多個DMU，并且能夠操作用于在所述多個DRU與所述多個DMU中的一個或更多個DMU之間傳輸信號。2.根據權利要求1所述的系統，其中，所述一個或多個BBU中的每個BBU包括能夠操作用于輸出所述一個或多個數字輸出的多個扇區連接。3.根據權利要求1所述的系統，其中，所述多個扇區連接中的每個扇區連接包括光學輸出。4.根據權利要求1所述的系統，其中，所述多個DMU中的每個DMU能夠操作用于從所述多個BBU中的每個BBU接收數字信號。5.根據權利要求1所述的系統，其中，所述多個DMU彼此耦接并且經由下述中的至少一個耦接至所述多個DRU:以太網線纜、光纖、微波視線鏈路、無線鏈路或者衛星鏈路。6.根據權利要求1所述的系統，其中，所述DRU以菊鏈配置來連接。7.根據權利要求1所述的系統，其中，所述DRU以星形配置連接至所述多個DMU。8.根據權利要求1所述的系統，其中，所述DMU經由下述中的至少一個連接至所述BBU:以太網線纜、光纖、微波視線鏈路、無線鏈路或者衛星鏈路。9.根據權利要求1所述的系統，其中，所述DRU以環形連接至所述多個DMU。10.—種用于在分布式天線系統中對信號進行路由的方法，所述分布式天線系統包括多個數字復用器單元(DMU)和多個數字遠程單元(DRU)，所述方法包括:在所述多個DMU的端口處，接收來自一個或多個基帶單元(BBU)的扇區端口的數字信號； 在所述多個DMU之間對所述數字信號進行路由；以及 在所述多個DMU與所述多個DRU之間傳輸所述數字信號。11.根據權利要求10所述的方法，其中，在所述DMU之間對所述數字信號進行路由包括:使用路由表。12.根據權利要求11所述的方法，其中，在耦接至所述多個DMU的服務器處提供所述路由表。13.根據權利要求11所述的方法，其中，在所述DRU中的一個或多個DRU處提供所述路由表。14.根據權利要求13所述的方法，其中，所述路由表包括合并塊。15.根據權利要求1O所述的方法，其中，獨立地控制每個DRU中的每個載波的功率級。16.根據權利要求10所述的方法，其中，在所述多個DMU之間對所述數字信號進行路由包括: 對從第一BBU接收的第一數字信號和從第二BBU接收的第二數字信號進行整理；以及 將經整理的數字信號定向至所述多個DRU中的一個DRU。17.—種分布式天線系統(DAS)，包括: 多個數字復用器單元(DMU)，彼此耦接并且能夠操作用于在所述多個DMU之間對信號進行路由，其中，所述多個DMU中的每個DMU包括多個數字輸入端口，所述多個數字輸入端口能夠操作用于從多個BBU中的一個或更多個BBU接收數字輸入，所述多個BBU中的每個BBU包括多個數字輸出端口； 多個數字接入單元(DAU)，彼此耦接并且能夠操作用于在所述多個DAU之間對信號進行路由，其中，所述多個DAU中的每個DAU包括多個模擬輸入端口，所述多個模擬輸入端口能夠操作用于從多個BTS中的一個或更多個BTS接收模擬RF輸入，所述多個BTS中的每個BTS包括多個模擬RF輸出端口；以及 多個數字遠程單元(DRU)，耦接至所述多個DMU并且能夠操作用于在DRU與DMU之間傳輸信號，所述多個DRU中的每個DRU包括遠程天線。18.根據權利要求17所述的DAS，其中，所述DMU中的每個DMU的所述多個數字輸入端口中的每個數字輸入端口與所述多個BBU中的相應BBU的扇區相關聯。19.根據權利要求17所述的DAS，其中，所述多個BTS中的每個BTS的所述多個模擬RF輸出端口中的每個模擬RF輸出端口與所述多個BTS中的相應BTS的扇區相關聯。20.根據權利要求17所述的DAS，其中，所述BBU中的一個BBU的所述多個數字輸出端口中的一個數字輸出端口使用光纖來連接至所述DMU的所述多個數字輸入端口中的一個數字輸入端口。
【文檔編號】H04W4/00GK105917675SQ201480070750
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2014年12月23日
【發明人】肖恩·帕特里克·斯特普爾頓, 薩沙·特拉伊科維奇
【申請人】大力系統有限公司