(57)【要約】  本明細書において、モバイルネットワークをサポートするための方法及び受動光ネットワーク(PON)を含むさまざまな実施形態が開示される。さまざまな実施形態において、ベースバンドユニット(BBU)は、初期化段階の間に、複数のリモート無線ユニット(RRU)のうちの各々のRRUからBBUへの光経路遅延を測定するように構成される。、BBUは、各々のRRUとBBUとの間の光経路遅延に基づいて、各々の経路のタイミングを調整することによって、モバイルシステムの中のすべてのRRUを同期させる。BBUは、複数のRRUのうちの各々のRRUに割り当てられた各々のリソースブロックを異なるPONトランスポートブロックにマッピングするマッピング規則を決定する。BBUは、複数のRRUのうちの各々のRRUにマッピング規則を送信する。複数の実施形態において、初期化段階の後に、そのマッピング規則を動的に再計算してもよい。
2019535170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モバイルネットワークをサポートする受動光ネットワーク(PON)であって、
複数のリモート無線ユニット(RRU)と、
前記複数のRRUと通信するベースバンドユニット(BBU)と、を含み、前記BBUは、
初期化段階の間に、前記複数のRRUのうちの各々のRRUから前記BBUへの光経路遅延を測定し、
各々のRRUと前記BBUとの間の前記光経路遅延に基づいて、各々の経路のタイミングを調整することによって、前記複数のRRUのうちのすべてのRRUを同期させ、
前記複数のRRUのうちの各々のRRUに割り当てられた各々のリソースブロックを異なるPONトランスポートブロックにマッピングするマッピング規則を決定し、そして、
前記複数のRRUのうちの各々のRRUに前記マッピング規則を送信する、
ように構成される、
PON。
【請求項２】
モバイル媒体アクセス制御(MAC)アップリンクスケジューリングは、前記BBUと前記複数のRRUとの間の通信に適用される、請求項1に記載のPON。
【請求項３】
前記BBUは、時分割多重化受動光ネットワーク(TDM-PON)アップリンクMACスケジュールと一致するようにモバイルMACアップリンクスケジュールを設定する、請求項1又は2のうちのいずれか1項に記載のPON。
【請求項４】
各々のRRUと前記BBUとの間の前記光経路遅延に基づいて、各々の経路のタイミングを調整することによって、前記複数のRRUのうちのすべてのRRUを同期させることは、
最も大きな光経路遅延を基本遅延として設定することと、
前記基本遅延と前記RRUの前記光経路遅延との間の前記差だけ、各々のRRUを遅延させることと、を含み、前記複数のRRUは、前記複数のRRUのうちの各々のRRUが送信した各々のPONトランスポートブロックの先端部が、同時に前記BBUに到達するように同期させられる、請求項1乃至3のうちのいずれか1項に記載のPON。
【請求項５】
前記BBUは、前記複数のRRUから、多重化されたアップリンクデータストリームを受信する、請求項1乃至4のうちのいずれか1項に記載のPON。
【請求項６】
前記マッピング規則は、各々の対応するRRUと前記BBUとの間の各々の光経路遅延の差を考慮に入れる、請求項1乃至5のうちのいずれか1項に記載のPON。
【請求項７】
各々のRRUは、
モバイルデバイスから提供される信号に対して高速フーリェ変換(FFT)を実行し、
前記信号からサイクリックプレフィックスを除去し、そして、
リソースブロックの逆マッピングを実行する、
ように構成される、請求項1乃至6のうちのいずれか1項に記載のPON。
【請求項８】
各々のRRUは、さらに、
前記マッピング規則に基づいて、モバイルPONフレームを生成し、前記モバイルPONフレームは、前記RRUに割り当てられたトランスポートブロックの中に格納されているデータ及び前記モバイルPONフレームの残りの部分の中の空きブロックを有し、
アップリンクにおいて前記BBUに前記生成されたモバイルPONフレームを送信する、
ように構成される、請求項7に記載のPON。
【請求項９】
前記BBUは、さらに、
前記初期化段階の後に、前記複数のRRUからの予想されるリソースブロックの数に基づいて、前記マッピング規則を再計算して、更新されたマッピング規則を生成し、そして、
各々のRRUに前記更新されたマッピング規則を送信する、ように構成され、各々のRRUは、前記モバイルPONフレームを生成する際に、前記更新されたマッピング規則を適用する、請求項8に記載のPON。
【請求項１０】
前記RRUを介して前記BBUに要求メッセージを送って、大きな量のバッファデータを通知し、そして、追加のトランスポートブロックを要求する、ように構成されるユーザ機器(UE)をさらに含み、前記要求メッセージは、前記BBUによる前記マッピング規則の再計算をトリガする、請求項9に記載のPON。
【請求項１１】
受動光ネットワーク(PON)におけるモバイルスケジューリングの方法であって、当該方法は、
ベースバンドユニット(BBU)によって、初期化段階の間に、前記複数のリモート無線ユニット(RRU)のうちの各々のRRUから前記BBUへの光経路遅延を測定するステップと、
前記BBUによって、各々のRRUと前記BBUとの間の前記光経路遅延に基づいて、各々の経路のタイミングを調整することによって、前記複数のRRUのうちのすべてのRRUを同期させるステップと、
前記BBUによって、前記複数のRRUのうちの各々のRRUに割り当てられた各々のリソースブロックを異なるPONトランスポートブロックにマッピングするマッピング規則を決定するステップと、
前記BBUによって、前記複数のRRUのうちの各々のRRUに前記マッピング規則を送信するステップと、を含む、
方法。
【請求項１２】
モバイル媒体アクセス制御(MAC)アップリンクスケジューリングは、前記BBUと前記複数のRRUとの間の通信に適用される、請求項11に記載の方法。
【請求項１３】
前記BBUは、時分割多重化受動光ネットワーク(TDM-PON)アップリンクMACスケジュールと一致するようにモバイルMACアップリンクスケジュールを設定する、請求項11乃至12のうちのいずれか1項に記載の方法。
【請求項１４】
各々のRRUと前記BBUとの間の前記光経路遅延に基づいて、各々の経路の前記タイミングを調整することによって、前記複数のRRUのうちのすべてのRRUを同期させるステップは、
最も大きな光経路遅延を基本遅延として設定するステップと、
前記基本遅延と前記RRUの前記光経路遅延との間の前記差だけ、各々のRRUを遅延させるステップと、を含み、前記複数のRRUは、前記複数のRRUのうちの各々のRRUが送信した各々のPONトランスポートブロックの先端部が、同時に前記BBUに到達するように同期させられる、請求項11乃至13のうちのいずれか1項に記載の方法。
【請求項１５】
前記BBUは、前記複数のRRUから、多重化されたアップリンクデータストリームを受信する、請求項11乃至14のうちのいずれか1項に記載の方法。
【請求項１６】
前記マッピング規則は、各々の対応するRRUと前記BBUとの間の各々の光経路遅延の差を考慮に入れる、請求項11乃至15のうちのいずれか1項に記載の方法。
【請求項１７】
前記BBUによって、前記初期化段階の後に、前記複数のRRUからの予想されるリソースブロックの数に基づいて、前記マッピング規則を再計算して、更新されたマッピング規則を生成するステップと、
前記BBUによって各々のRRUに、前記更新されたマッピング規則を送信するステップと、をさらに含む、請求項11乃至16のうちのいずれか1項に記載の方法。
【請求項１８】
ユーザ機器(UE)が格納している大きな量のバッファデータを前記BBUに通知し、そして、追加のトランスポートブロックを要求するために、前記複数のRRUのうちのRRUを介して、前記UEからの要求メッセージを前記BBUによって受信するステップをさらに含み、前記要求メッセージは、前記BBUによる前記マッピング規則の再計算をトリガする、請求項17に記載の方法。
【請求項１９】
受動光ネットワーク(PON)におけるモバイルスケジューリングの方法であって、当該方法は、
モバイルデバイスから提供される信号に対してリモート無線ユニット(RRU)によって高速フーリェ変換(FFT)を実行するステップと、
前記RRUによって、前記信号からサイクリックプレフィックスを除去するステップと、
前記RRUによって、リソースブロックの逆マッピングを実行するステップと、を含む、
方法。
【請求項２０】
ベースバンドユニット(BBU)からのマッピング規則を前記RRUによって受信するステップと、
前記RRUによって、前記マッピング規則に基づいて、モバイルPONフレームを生成するステップであって、前記モバイルPONフレームは、前記RRUに割り当てられたトランスポートブロックの中に格納されているデータ及び前記モバイルPONフレームの残りの部分の中の空きブロックを有する、ステップと、
前記RRUによって前記BBUに、アップリンクにおいて前記生成されたモバイルPONフレームを送信するステップと、をさらに含む、請求項19に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[関連出願への相互参照]
この出願は、2016年9月15日付で出願された"モバイルフロントホールのための統合型モバイル及びTDM-PONアップリンクMACスケジューリングの方法"と題する米国仮特許出願第62/395,058号に基づく優先権及びその利益を主張する2017年8月24日付で出願された"モバイルフロントホールのための統合型モバイル及びTDM-PONアップリンクMACスケジューリング"と題する米国非仮特許出願第15/685,629号に基づく優先権を主張し、これらの内容は、それらの全体が、参照により本明細書に取り込まれる。
【背景技術】
【０００２】
クラウド無線アクセスネットワーク又は集中型の無線アクセスネットワーク(C-RAN)は、2G、3G、4G、及び将来的な無線通信規格をサポートする無線アクセスネットワークのための集中型のクラウドコンピューティングベースのアーキテクチャである。接続性に対する需要が急激に増大するのに伴って、モバイルオペレーターは、それらの機器の設置面積及びコストを最小化する方法を模索してきた。このことは、無線アクセスネットワーク(RAN)の複数の部分(すなわち、複数のセルラーアンテナに接続し、信号を処理し、そして、その処理した信号をコアネットワークに送る機器)の集中化をもたらしてきた。特に、複数のリモート無線ヘッド(RRH)又はリモート無線ユニット(RRU)にサービスを提供することが可能である中央位置へと、RANの部分であるベースバンド処理ユニット(BBU)を移動させてきた。
【発明の概要】
【０００３】
本開示の1つの態様によれば、モバイルネットワークをサポートする方法及び受動光ネットワーク(PON)が提供される。さまざまな実施形態において、PONは、複数のRRU、及びそれらの複数のRRUと通信するBBUを含む。さまざまな実施形態において、BBUは、初期化段階の間に、それらの複数のRRUのうちの各々のRRUからBBUへの光経路遅延を測定するように構成される。BBUは、各々のRRUとBBUとの間の光経路遅延に基づいて、各々の経路のタイミングを調整することによって、モバイルシステムの中のすべてのRRUを同期させる。BBUは、マッピング規則を決定し、そのマッピング規則は、複数のRRUのうちの各々のRRUに割り当てられた各々のリソースブロックを異なるPONトランスポートブロックにマッピングする。BBUは、複数のRRUのうちの各々のRRUにマッピング規則を送信する。さまざまな実施形態において、BBUは、RRUの最も大きな光経路遅延を基本遅延として設定し、そして、その基本遅延とRRUの光経路遅延との間の差だけ、各々のRRUを遅延させる、ことによって、モバイルシステムの中のすべてのRRUを同期させ、それによって、複数のRRUのうちのあらゆるRRUが送信した各々のPONトランスポートブロックの先端部が、同時にBBUに到達する。複数の実施形態において、マッピング規則は、複数のRRUのうちの各々のRRUとBBUとの間の光経路遅延の差を考慮に入れる。
【０００４】
複数の実施形態において、モバイル媒体アクセス制御(MAC)アップリンクスケジューリングは、BBUと複数のRRUとの間の通信に適用される。例えば、さまざまな実施形態において、BBUは、時分割多重化受動光ネットワーク(TDM-PON)アップリンクMACスケジュールと一致するようにモバイルMACアップリンクスケジュールを設定する。さまざまな実施形態において、BBUは、複数のRRUから、多重化されたアップリンクデータストリームを受信する。
【０００５】
本開示の第2の態様によれば、各々のRRUは、モバイルデバイスから提供される信号に対して高速フーリェ変換(FFT)を実行し、その信号からサイクリックプレフィックスを除去し、そして、リソースブロックの逆マッピングを実行する、ように構成される。さまざまな実施形態において、各々のRRUは、さらに、マッピング規則に基づいて、モバイルPONフレームを生成し、そのモバイルPONフレームは、RRUに割り当てられたトランスポートブロックの中に格納されているデータ及びそのモバイルPONフレームの残りの部分の中の空きブロックを有し、アップリンクにおいてBBUに、生成されたモバイルPONフレームを送信する、ように構成される。
【０００６】
本開示の第3の態様によれば、BBUは、そのBBUが、初期化段階の後に、複数のRRUからの予想されるリソースブロックの数に基づいて、マッピング規則を再計算して、更新されたマッピング規則を生成するように構成される動的モードとなっていてもよい。BBUは、各々のRRUにその更新されたマッピング規則を送信し、各々のRRUは、モバイルPONフレームを生成する際に、その更新されたマッピング規則を適用する。1つの実施形態において、マッピング規則の再計算は、RRUを介してユーザ機器(UE)から要求メッセージを受信することによってトリガされて、そのUEが格納している大きな量のバッファデータをBBUに通知し、そして、追加のトランスポートブロックを要求する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本開示をより完全に理解するために、ここでは、複数の添付の図面及び詳細な説明と関連して行われる以下の簡単な説明を参照し、それらの図面及び詳細な説明においては、同様の参照番号は、同様の部分を表す。
【０００８】
【図１】本開示の様々な実施形態にしたがったC-RANを図示している。
【図２Ａ】この開示のある1つの実施形態にしたがったBBU及びRRUアーキテクチャのある1つの例を図示している。
【図２Ｂ】伝統的な物理層機能と本開示の様々な実施形態にしたがった物理層機能の分割との比較を図示している。
【図２Ｃ】伝統的な物理層機能と本開示の様々な実施形態にしたがった物理層機能の分割との比較を図示している。
【図３Ａ】本開示のある1つの実施形態にしたがってBBUが実行するPONアップリンクスケジューリングを実行するためのある1つの例示的な方法のフローチャートである。
【図３Ｂ】本開示のある1つの実施形態にしたがってRRUが実行するPONアップリンクスケジューリングを実行するためのある1つの例示的な方法のフローチャートである。
【図４】本開示の様々な実施形態にしたがってリソースブロックのマッピングを実装するC-RANを図示している。
【図５】本開示の様々な実施形態にしたがった静的なOFDMAフレームリソースブロックからモバイルPONフレームトランスポートブロックへのマッピングを図示している。
【図６Ａ】本開示の様々な実施形態にしたがった複数のユニットの静的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図６Ｂ】本開示の様々な実施形態にしたがった複数のユニットの静的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図６Ｃ】本開示の様々な実施形態にしたがった複数のユニットの静的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図６Ｄ】本開示の様々な実施形態にしたがった複数のユニットの静的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図７Ａ】本開示の様々な実施形態にしたがった静的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図７Ｂ】本開示の様々な実施形態にしたがった静的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図７Ｃ】本開示の様々な実施形態にしたがった静的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図７Ｄ】本開示の様々な実施形態にしたがった静的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図７Ｅ】本開示の様々な実施形態にしたがった静的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図８Ａ】本開示の様々な実施形態にしたがった動的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図８Ｂ】本開示の様々な実施形態にしたがった動的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図８Ｃ】本開示の様々な実施形態にしたがった動的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図８Ｄ】本開示の様々な実施形態にしたがった動的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図８Ｅ】本開示の様々な実施形態にしたがった動的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図９】本開示の様々な実施形態にしたがった最適化された待ち時間による動的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図１０】本開示のある1つの実施形態にしたがって動的モードにあるBBUが実行するPONアップリンクスケジューリングを実行するためのある1つの例示的な方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
最初に、以下で、1つ又は複数の実施形態のある1つの例示的な実装を提供するが、現在知られているか或いは存在しているかにかかわらず、いずれかの数の技術を使用して、それらの開示されているシステム及び/又は方法を実装してもよいということを理解すべきである。本開示は、本明細書において図示され及び説明されている複数の例示的な設計及び実装を含む以下で解説されている例示的な実装、図面、及び技術には決して限定されるべきではない一方で、それらの全範囲の均等なものとともに、添付の請求項に記載された発明の範囲の中で変更することが可能である。
【００１０】
本明細書において参照するモジュールは、電気回路、プロセッサ、及びメモリ等の1つ又は複数のハードウェア又は電気的な構成要素を含んでもよい。そのメモリは、これらには限定されないが、コンピュータ実行可能な命令、機械コード、及び他の様々な形態のデータ等のデータを格納する揮発性メモリ又は不揮発性メモリであってもよい。そのモジュールは、データを使用して1つ又は複数の命令を実行し、そして、1つ又は複数のタスクを実行するように構成されてもよい。
【００１１】
様々なモバイル動的帯域幅割り当て(DBA)スキームが存在し、それらの様々なモバイルDBAスキームは、低い待ち時間を有する費用効果の高いTDM-PONベースのモバイルフロントホール(MFH)を供給するためのモバイルスケジューリング/帯域幅割り当てと協働する。そのようなモバイルDBAスキームのうちの1つは、T.Tashiro他による"TDM-PONベースのモバイルフロントホールのための新規なDBAスキーム",  OFC  2014,  Paper  Tu3F.3("Tashiroスキーム")である。Tashiroスキームは、BBUと光ネットワークユニット(ONU)との間のシグナリング及び協調を必要とする。Tashiroスキームは、固定の送信速度を有する一般的な公衆無線インターフェイス(CPRI)に適用され、このようにして、そのONUは、同じアップリンク速度を有する。Tashiroスキームの欠点のうちの1つは、送るべきUEからのデータが存在しない場合であっても、RRHが、常に、データメッセージを送っているため、雑音を送信する場合があるということである。
【００１２】
他のモバイルDBAアップリンクスキームは、T.Kobayashi他による"TDM-PONベースのモバイルフロントホールのための単純な統計的トラフィック分析に基づく帯域幅割り当てスキーム",  OFC  2016,  paper  W3C.7("Kobayashiスキーム")を含む。このDBAスキームは、費用対効果の高いTDM-PONベースのMFHを実現するための単純な統計的トラフィック分析に基づく帯域幅割当スキームを提案し、準固定的な帯域幅割り当て(FBA)を使用する。数十分又は数時間にわたって、帯域幅割り当てを徐々に変更する。Kobayashiスキームの欠点のうちの1つは、モバイルトラフィックが、平均的な統計結果に基づく予測に対して、本質的に無作為的に過ぎるとともにバーストに満ちているということである。したがって、Kobayashiスキームは、統計的な分析を行うために長いタイムラインのトラフィック情報を必要とし、このようにして、急速な変化に対応することは不可能である。このスキームは、また、イーサネット受動光ネットワーク(E-PON)においてサイクル時間がもたらす遅延を考慮していない。
【００１３】
上記で説明したように、C-RANにおいては、複数のRRUにサービスを提供することが可能である中央位置へとBBUを移動している。ファイバは、通常、セルサイトにおいて、BBUをRRUに接続するのに使用され、この接続は、"フロントホール"と称されることがよくある。フロントホールは、協調マルチポイント(CoMP)及び大規模多入力多出力(MIMO)等の新たな無線技術を可能とするC-RANにおいて極めて重要なセグメントとなっている。
【００１４】
複数の開示されている実施形態は、既知のモバイルDBAアップリンクスキームを改善しようとするモバイルフロントホールのための統合型モバイル及びTDM-PONアップリンクMACスケジューリングを可能とする。様々な実施形態によれば、複数のONUは、同じ光インターフェイスを共有し、複数のRRUは、同じ無線媒体を共有するため、(ロングタームエボリューション(LTE)等の)無線システム及び光システムの双方のために、1つのスケジューリングを使用することが可能である。1つの実施形態においては、このプロセスは、LTE無線MACスケジューリングをTDM-PON  MACスケジューリングにマッピングすること又は変換することを伴う。例えば、1つの実施形態においては、あらかじめ定義されたマッピング規則は、各々のLTEリソースブロックをPONトランスポートブロックにマッピングするのに使用され、したがって、帯域幅割り当てのための遅延を排除する。リソースブロックは、UEに割り当てることが可能であるリソースの最小単位である。様々な実施形態においては、スケジューリングは、RRUを同期させることによって、各々のRRUからBBUへの変動する光経路遅延を考慮に入れて、伝搬経路のタイミング差によって引き起こされるアップリンク干渉を回避する。
【００１５】
加えて、複数の開示されている実施形態は、最適な物理層機能の分割を提供し、その最適な物理層機能の分割は、モバイルフロントホールでの帯域幅要件を下げる。例えば、様々な実施形態においては、ファイバにより未処理のディジタル化された無線信号を直接的に送るのではなく、RRUは、高速フーリェ変換(FFT)、サイクリックプレフィックスの除去、及びリソースの逆マッピングを実行する。このようにして、ファイバを通じて送られる実際のデータは、CPRIのデータよりも小さくなるだけでなく、負荷に依存し、一方で、システムが常にピーク負荷となっているかのように、CPRIの下でのデータレートは、固定される。さらに、同じモバイルPON帯域幅を共有する複数のRRUを使用して、多重化利得を達成することが可能である。それらの開示されている実施形態の利点は、より低い機器コストのTDM-PON及びより低いファイバ提供要件を含む。
【００１６】
図1は、本開示の様々な実施形態にしたがったC-RAN100を図示している。示されている実施形態においては、C-RAN100は、BBU101、光回線端末(OLT)102、RRU110、RRU120、及びRRU130を含む。C-RAN100は、必要量を超える信頼性の高い帯域幅とともに、RRU110、120、及び130からBBU101への低い待ち時間のフロントホール送信を必要とする。BBU101及びOLT102は、中央局等の中央位置に位置する。BBU101は、ベースバンド処理からパケット処理までの基地局機能を実装するディジタルユニットとして機能する。ベースバンドとは、変調される前の送信信号の元の周波数範囲をいう。単一のBBU101のみが図示されているが、複数のBBU101を中央位置に位置させて、BBUプールを形成してもよい。複数の実施形態のうちのいくつかにおいては、複数のBBU101は、リンクされており、そして、情報を共有することが可能であるが、他の実施形態においては、それらの複数のBBUは、同じ位置に位置しているにすぎない。OLT102は、BBU101がPON105を介して通信することを可能とするアクセスノードである。
【００１７】
RRU110、RRU120、及びRRU130は、各々、(例えば、進化型NodeB(eNB)等の)基地局に位置しており、1つ又は複数のUE150との間で無線により通信をおこなう。そのUE150は、モバイルフォン又はモバイルコンピューティングデバイス等のいずれかの種類の電子デバイスであってもよい。様々な実施形態において、RRU110、RRU120、及びRRU130は、互いに遠く離れて位置しておらず、同じ1つのキャリア周波数又は同じセットのキャリア周波数で動作してもよい。この例では、RRU110、120、130は、ONU111、121、及び131を使用して、PON105を介してBBU101と通信する。例えば、示されている実施形態においては、RRU110は、ONU111に通信可能に接続され、RRU120は、ONU121に通信可能に接続され、そして、RRU130は、ONU131に通信可能に接続されている。ONU111、ONU121、及びONU131は、アクセスノードであり、それらのアクセスノードは、PON105の光ファイバ回線104を介した通信を可能にするために、電気信号を光信号に(及びその逆に)変換する。OLT102は、BBU101の中央位置で同様の機能を実行する。複数の実施形態において、BBU101/OLT102及びRRU110、120、130/ONU111、121、131を、単一のデバイスとして構成してもよい。したがって、異なる内容が示されない限り、本明細書において使用されているように、BBUへのいかなる言及も、独立型デバイスとしてのBBU及びOLTと組み合わせたBBUの双方を含む。同様に、異なる内容が示されない限り、本明細書において使用されているように、RRUへのいかなる言及も、独立型デバイスとしてのRRU及びONUと組み合わせたRRUの双方を含む。
【００１８】
図1に示されているように、RRU110、RRU120、及びRRU130は、各々、光ファイバ回線104を介してマルチプレクサ/デマルチプレクサ103に接続されている。そのマルチプレクサ/デマルチプレクサ103は、また、他の光回線106を介してBBU101に接続されている。マルチプレクサ/デマルチプレクサ103は、RRU110、RRU120、及びRRU130に光信号を送るために、単一の光信号を複数の光信号へと分岐させ或いは逆多重化するように構成される。追加的に、マルチプレクサ/デマルチプレクサ103は、結合された光信号をBBU101に送信するために、RRU110、RRU120、及びRRU130からの複数の光信号を結合し或いは多重化して、単一の光信号とするように構成される。
【００１９】
通常、それらのRRUは、周波数変換、増幅、アナログディジタル(A/D)及びディジタルアナログ(D/A)変換を含む無線機能を実行する。例えば、図2Aは、本開示のある1つの実施形態にしたがったBBU201及びRRU202アーキテクチャのある1つの例を図示するブロック図である。示されている実施形態においては、RRU202は、電力増幅器、デュープレクサ、及び低雑音増幅器モジュール231、プロセッサモジュール232、及び光ファイバトランシーバーモジュール233を含む。プロセッサモジュール232は、電力増幅器、デュープレクサ、及び低雑音増幅器モジュール231に通信可能に接続されるとともに、光ファイバトランシーバーモジュール233に通信可能に接続される。電力増幅器、デュープレクサ、及び低雑音増幅器モジュール231は、1つ又は複数のアンテナを使用して、無線周波数信号を送信し及び受信し、低電力無線周波数信号を高電力信号へと変換し、そして、2つ又はそれ以上の電力増幅器の出力を1つに結合する、ように構成される。プロセッサモジュール232は、アナログ及び/又はディジタル信号を処理するように構成される。光ファイバトランシーバーモジュール233は、通信回線又はリンクを提供し、その通信回線又はリンクは、同時に複数の信号を搬送して、光ファイバ回線を介して、RRU202とBBU201との間のネットワークアクセスを提供するにように設計される。
【００２０】
BBU201は、インターフェイスモジュール221、マスター制御及びクロックモジュール222、ベースバンド処理モジュール223、及び全地球的測位システム(GPS)受信機モジュール224を含む。ベースバンド処理モジュール223は、RRU 202と通信し、さらに以下で説明するように、ベースバンド信号を処理するように構成される。マスター制御及びクロックモジュール222は、GPS受信機モジュール224から位置座標を受信し、信号のタイミングを制御する。インターフェイスモジュール221は、BBU201が他のネットワークデバイスと通信するのを可能とするように構成される。
【００２１】
ある1つの例示的な実施形態において、BBU201は、初期化段階の間に、複数のリモート無線ユニット(RRU)のうちの各々のRRUからそのBBUへの光経路遅延を測定する遅延測定モジュール、各RRUとBBUとの間の光経路遅延に基づいて、各々の径路のタイミングを調整することによって、複数のRRUのうちのすべてのRRUを同期させる同期モジュール、複数のRRUのうちの各々のRRUに割り当てられた各々のリソースブロックを、異なるPONトランスポートブロックへとマッピングするマッピング規則を決定するマッピングモジュール、及び複数のRRUのうちの各々のRRUにマッピング規則を送信する送信モジュールを含む。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、BBU201は、それらの複数の実施形態において説明されるステップのうちのいずれか1つ又はそれらの組み合わせを実行するための他のモジュール又は追加的なモジュールを含んでもよい。さらに、また、いずれかの図に示されるか或いはいずれかの請求項に記載される方法の追加的な又は代替的な実施形態或いは態様のいずれも、同様のモジュールを含むということが意図される。
【００２２】
ある1つの例示的な実施形態において、RRU202は、モバイルデバイスから提供される信号に対して高速フーリェ変換(FFT)を実行するFFTモジュール、その信号からサイクリックプレフィックスを除去するプレフィックス除去モジュール、及び、リソースブロックの逆マッピングを実行する逆マッピングモジュールを含む。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、RRU202は、それらの複数の実施形態において説明されるステップのうちのいずれか1つ又はそれらの組み合わせを実行するための他のモジュール又は追加的なモジュールを含んでもよい。さらに、また、いずれかの図に示されているか或いはいずれかの請求項に記載されている方法の追加的な又は代替的な実施形態或いは態様のいずれも、同様のモジュールを含むということが意図されている。
【００２３】
図2Bは、伝統的なシステムにおけるRRU202とBBU201との間での物理層における機能的な分割を図示している。RRU202は、UE150等から無線周波数(RF)信号を受信し、ブロック210において、そのRF信号をベースバンド信号に変換する。RRU202は、その次に、ブロック211において、アナログディジタル変換器(ADC)でCPRI符号化を使用して、アナログベースバンド信号をディジタル信号に変換する。RRU202は、次に、ファイバを介したディジタル無線(DRoF)212を使用して、ONU204によってBBU201に、未処理のデータ全体を送る。
【００２４】
BBU201は、OLT203を介してRRU
202から未処理の信号を受信する。BBU201は、ブロック213において、サイクリックプレフィックス(CP)を除去し、そして、FFTを実行する。サイクリックプレフィックスの語は、終端の繰り返しを使用してシンボルにプレフィックスを付けることをいう。サイクリックプレフィックスは、ガードインターバルとして機能し、前のシンボルからのシンボル間干渉を排除する。シンボルの終端の繰り返しとして、サイクリックプレフィックスは、周波数選択性マルチパスチャネルの線形畳み込みが、FFTを使用した巡回的な畳み込みとしてモデル化されることを可能とする。
【００２５】
ブロック214において、BBU201は、リソースブロックの逆マッピングを実行して、UE150の信号を抽出する。ブロック215において、BBU201は、直交振幅変調(QAM)等化及び処理された信号の復号化を実行する。QAMは、2つの振幅変調された(AM)信号を単一のチャンネルに結合し、それによって有効帯域幅を2倍にする。ブロック216において、BBU201は、復号化された信号に対して順方向誤り訂正(FEC)を実行する。FECは、データ送信において誤り制御を取得する方法であり、その誤り制御を取得する方法においては、送信元(送信機)は、冗長データを送り、送信先(受信機)は、明らかな誤りを含まないデータの部分のみを認識する。その信号は、その次に、物理層(例えば、LTE層1)から次の層(例えば、LTE層2)に渡され、次の層は、MAC層217、無線リンク制御(RLC)層218、及びパケットデータコンバージェンスプロトコル(PDCP)層219の3つのサブレイヤーからなる。
【００２６】
図2Cは、本開示のある1つの実施形態にしたがったRRU252とBBU251との間での物理層における機能的な分割を図示している。RRU202と同様に、ブロック260において、RRU252は、UE150からRF信号を受信し、そのRF信号をベースバンド信号に変換する。ADCブロック261において、アナログベースバンド信号は、CPRI符号化を使用してディジタル信号に変換される。一方で、RRU202が実行するように、ファイバによって未処理のディジタル化された無線信号を直接的に送るのではなく、RRU 252は、ブロック262において、サイクリックプレフィックスを除去してFFTを実行し、そして、DRoF270を使用し且つONU 254を介してBBU251に、PONを越えて、処理された信号を送る前に、ブロック263において、リソースブロックの逆マッピングを実行する、ことによって、BBU251に処理されたデータを送るように構成される。ブロック264において、BBU251は、OLT253を介してその処理された信号を受信し、QAM等化及び処理された信号の復号化を実行する。ブロック265において、BBU 251は、復号化された信号に対してFECを実行し、物理層からの信号を次の層に渡し、次の層は、MAC層266、RLC層267、及びPDCP層268を含む。
【００２７】
様々な実施形態の利点は、TDM-PONのためのより低い機器コスト及びより低いファイバ提供要件を含む。システムが常にピーク負荷となっているかのように、CPRIの下でのデータレートは、固定されているため、ファイバによって送られる実際のデータは、CPRIのデータよりもより少なくなることはないであろう。実際の処理されたデータの量は、CPRIスキームによって発生するように、負荷に依存し、雑音を送らない場合がある。さらに、多重化利得は、同じモバイルPON帯域幅を共有する複数のRRUによって達成することが可能である。
【００２８】
図3Aは、本開示のある1つの実施形態にしたがってBBUが実行するPONアップリンクスケジューリングを実行するためのある1つの例示的な方法300のフローチャートである。その方法300は、ブロック302で開始し、そのブロック302において、BBUは、初期化段階の間に、複数のRRUのうちの各々のRRUからBBUへの光経路遅延を測定する。ブロック304において、BBUは、各々のRRUとBBUとの間の光経路遅延に基づいて、各々の経路のタイミングを調整することによって、モバイルシステムの中のすべてのRRUを同期させる。1つの実施形態において、そのモバイルシステムの中のすべてのRRUを同期させることは、最も大きな光経路遅延を基本遅延として設定し、そして、その基本遅延とRRUの光経路遅延との間の差だけ、各々のRRUを遅延させる、ことによって実行される。1つの実施形態において、複数のRRUは、それらの複数のRRUのうちのいずれかのRRUが送信した各々のトランスポートブロックの先端部が、同時にBBUに到達するように同期させられる。
【００２９】
ブロック306において、BBUは、各々のRRUに、直交周波数分割多元接続(OFDMA)フレームの1つ又は複数のリソースブロックを割り当てる。ブロック308において、BBUは、あらかじめ定義されたマッピング規則を決定し、そのあらかじめ定義されたマッピング規則は、OFDMAフレームの各々のリソースブロックをPONトランスポートブロックにマッピングする。ブロック310において、BBUは、複数のRRUのうちの各々のRRUにあらかじめ定義されたマッピング規則を送り、その方法300は、その後終了する。
【００３０】
図3Bは、本開示のある1つの実施形態にしたがってRRUがPONアップリンクスケジューリングを実行するためのある1つの例示的な方法350のフローチャートである。その方法300は、ブロック352で開始し、そのブロック352において、RRUは、BBUからのリソースブロック割り当て及びOFDMAフレームの各々のリソースブロックをPONトランスポートブロックにマッピングするあらかじめ定義されたマッピング規則を受信する。ブロック354において、RRUは、UEからRF信号を受信し、そのRF信号をベースバンド信号に変換する。ブロック356において、RRUは、アナログベースバンド信号をディジタル信号に変換する。ブロック358において、RRUは、そのディジタル信号からサイクリックプレフィックス(CP)を除去し、そのディジタル信号に対してFFTを実行する。
【００３１】
ブロック360において、RRUは、リソースブロックの逆マッピングを実行して、データを抽出する。1つの実施形態において、RRUは、各々のリソースブロックの間の境界を認識している。そのRRUは、スペクトラム全体ではなく、各々のリソースブロックをサンプリングして量子化する。データが存在する場合には、そのRRUは、BBUにそのリソースブロックを送る。データが存在しない場合には、そのRRUは、データ有していないフレームを送るのではなく、そのリソースブロックを破棄する。様々な実施形態によれば、量子化分解能は、物理層が分岐した後のCPRIよりも低くなる場合がある。例えば、リソースブロックごとに12＊7＝84サンプル、サンプルごとに2＊8量子化ビットである。複数の実施形態において、セル間干渉を回避するために、隣接するRRUは、同じリソースブロックを使用することは不可能である。このようにして、RRU帯域幅多重化利得は、重要である。
【００３２】
ブロック362において、RRUは、あらかじめ定義されたマッピング規則にしたがって、そのRRUの割り当てられたリソースブロックをPONトランスポートブロックにマッピングする。例えば、OFDMAフレームの中のそのリソースブロックの位置に応じて、BBUによってあらかじめ定義されたマッピング規則に基づいて、ある特定のモバイルPONトランスポートブロックに、各々のリソースブロックをマッピングする。複数の実施形態によれば、そのマッピング規則は、RRUとBBUとの間の光経路遅延の差を考慮に入れる。1つの実施形態において、光経路遅延及びマッピング規則は、ネットワークの初期化中に計算される。BBUは、同じエリアの中のUEが互いに干渉しないように、無線インターフェイスをスケジューリングする。
【００３３】
図4は、本開示の様々な実施形態にしたがってリソースブロック割り当てを実装するC-RAN100を図示している。示されている実施形態においては、BBU101は、RRU110にOFDMAフレーム400のリソースブロック1-5及び8を割り当て、 RRU 120にOFDMAフレーム410のリソースブロック6-7及び9-11を割り当て、 そして、RRU
130にOFDMAフレーム420のリソースブロック12-16を割り当てる。
【００３４】
図5は、本開示の様々な実施形態にしたがったモバイルPONフレーム510のトランスポートブロックへのOFDMAフレーム500のリソースブロックの静的なマッピングを図示している。1つの実施形態において、静的なマッピングモードにおいては、要求される帯域幅提供は、すべてのRRUピーク負荷の総和ではなく、エリア全体の中のピーク負荷以上である。加えて、リソースブロックからトランスポートブロックへのマッピングは、初期化段階の後に変化することは一切ない。
【００３５】
図示のために、図5においては、OFDMAフレーム500は、リソースブロック1-16を含み、モバイルPONフレーム510は、トランスポートブロック1-16を含む。しかしながら、OFDMAフレーム500及びモバイルPONフレーム510は、それぞれ、追加的なリソースブロック及びトランスポートブロックを含んでもよい。示されている実施形態においては、OFDMAフレーム500の同じリソースブロック番号は、モバイルPONフレーム510の対応する番号を付されたトランスポートブロックにマッピングされる。一方で、他の実施形態においては、リソースブロックは、様々な異なる方法で、トランスポートブロックにマッピングされてもよい。
【００３６】
様々な実施形態において、RRUは、低い待ち時間を保証するために、モバイルMACアップリンクスケジューリングに基づいて、BBUとの間でそれらのタイミングを同期させ、それによって、各々のモバイルPONフレーム510の継続時間は、各々のOFDMAフレーム500と同じになる。言い換えると、BBUは、TDM-PONアップリンクMACスケジュールと一致するように、モバイルMACアップリンクスケジュールを設定するように構成されてもよい。例えば、各々のOFDMAフレーム500の継続時間が10[ms]である場合に、各々のモバイルPONフレーム510も、また、同じ10[ms]に同期させられる。複数の実施形態において、モバイルPONフレーム510は、複数のトランスポートブロック512の各々の間にガードブロック511(又はガードタイム)を含む。上記で説明したように、本開示の様々な実施形態によれば、2つの隣接トランスポートブロック512は、複数の異なるRRUから送信されてもよい。ガードブロック511は、複数の異なる加入者からの複数のパケットが、正しいスロットに適合して、BBUでの適切な受信を保証するということを保証する。様々な実施形態において、40ビットのガードブロック511は、小さなタイミング誤差を補償するのに十分であり、それにより、トランスポートブロックがBBUに到達するときに、2つの隣接するトランスポートブロック信号が互いに重ならないようにするということを保証することが可能である。様々な実施形態において、1つ又は複数のガードブロックが、可能なタイミング誤差に対して十分な補償を提供する限り、ガードブロック511は、40ビットよりも多くのビットを有していてもよく、或いは、40ビットよりも少ないビットを有していてもよい。
【００３７】
図6A乃至図6Dは、本開示の様々な実施形態にしたがったモバイルPONフレーム510のトランスポートブロックへの複数のRRUのうちの各々のRRUの静的なリソースブロックのマッピングを図示している。図6Aに図示されているように、RRU110は、OFDMAフレーム400のリソースブロック1-5及び8をモバイルPONフレーム510Aのトランスポートブロック1-5及び8にマッピングする。図6Bにおいては、RRU120は、OFDMAフレーム410のリソースブロック6-7及び9-11をモバイルPONフレーム510Bのトランスポートブロック6-7及び9-11にマッピングする。図6Cにおいては、RRU130は、OFDMAフレーム420のリソースブロック12-16をモバイルPONフレーム510Cのトランスポートブロック12-16にマッピングする。1つの実施形態においては、RRU110、RRU120、及びRRU130は、各々が、自身のフルモバイルPONフレーム(510A、510B、510C)を送り、それらのフルモバイルPONフレームは、例として、16個のトランスポートブロックであってもよい。1つの実施形態においては、RRU110、RRU120、及びRRU130は、割り当てられたリソースブロックの中でのみ処理されたデータを送り、割り当てられていないリソースブロックの中で空のブロックを送る。このようにして、各々のRRUは、他のRRUと同期しているフレームを送り、それらのリソースブロックの中のデータは、重複しない。
【００３８】
図6Dは、RRU110、RRU120、及びRRU130からの信号を組み合わせるモバイルPONフレーム510Dを含む多重化された信号を図示している。図6Dに示されているように、モバイルPONフレーム510Dは、RRU110、RRU120、及びRRU130の組み合わせられたスケジューリングを含み、その組み合わせられたスケジューリングは、重なり合ったり衝突したりすることなく、スケジューリングにおいて間隔をあけて配置されているさまざまな割り当てられたリソースブロックを有する。1つの実施形態において、複数の独立したフレームが、各々のRRUのデータと重複することなくかみ合うため、BBU401は、複数のRRUからのモバイルPONフレーム510Dを含む多重化された信号を生成することが可能である。他の実施形態においては、BBU401は、OLT402を介してモバイルPONフレーム510Dを含む多重化された信号を受信する。例えば、複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、BBU401に先立って、これらに限定されないが、図1及び4に示されているマルチプレクサ/デマルチプレクサ103及び/又はOLT402等の他のネットワークデバイスによって、モバイルPONフレーム510Dを含む多重化された信号を生成してもよい。
【００３９】
図7A乃至図7Dは、本開示のある1つの実施形態にしたがった2次元的な時間(0.5[ms]/リソースブロック、20個のブロック/フレーム)及び周波数(180[kHz]/リソースブロック、合計10[MHz])表現の中の割り当てられたリソースブロックの複数の例を図示している。図7Aは、RRU110のための割り当てられたリソースブロックを図示している。図7Bは、RRU120のための割り当てられたリソースブロックを図示している。図7Cは、RRU 130のための割り当てリソースブロックを図示している。図7Dは、RRU110、RRU120、及びRRU130のための組み合わせられているとともに割り当てられたリソースブロックを図示している。図7Eは、モバイルPONのための2次元的な時間及び周波数多元接続スキームから時間的にのみ分割されている多重化スキームへの静的な規則マッピングのサンプルスナップショットを図示している。図7Eに示されているように、20×50個のLTEリソースブロックは、1000個のPONトランスポートブロックにマッピングされる。上記で言及したように、BBU101は、重複しないリソースブロックをRRU110、RRU120、及びRRU130に割り当てて、初期化段階の後に、PONトランスポートブロックへのリソースブロックのマッピングが変化しない静的なモードにおける衝突を回避する。
【００４０】
代替的な実施形態において、複数の開示されている実施形態は、動的なリソースブロックのマッピングを提供するように構成されてもよく、BBUは、初期化段階の後に、PONトランスポートブロックへのリソースブロックのマッピングを再計算し、その結果にしたがって、マッピング規則を更新する、ように構成される。さまざまな実施形態において、再計算及び更新は、無線スケジューリングが変化するときはいつでも生起し、無線スケジューリングの変化は、1[ms]ごとと同程度の頻度で、或いは、サブフレーム継続期間ごとに存在してもよい。複数のRRUは、アップリンクの間に、複数のRRUの間で干渉を生じないように、更新されたマッピング規則を与えられる。さまざまな実施形態において、その動的なマッピングは、多重化帯域幅利得を増加させることが可能である。
【００４１】
さまざまな実施形態において、UE150は、RRU110、RRU120、及びRRU130のうちの1つを介して、BBU101に要求メッセージを送り、送信のためにバッファリングされているデータ量をBBU101に知らせる。BBU101は、各々のRRU(及び、したがって、アップリンクデータを送ろうとしている各々のUE150)から、情報を受信し、各々のUE150のためにリソーストランスポートブロックを割り当てる。BBU101は、その次に、更新されたリソースマッピングによって、RRU110、RRU120、RRU130、及びUE150を更新する。RRU110、RRU120、及びRRU130は、その更新されたリソースマッピングを使用して、アップリンクデータを送信することに進む。
【００４２】
さまざまな実施形態において、動的なマッピングモードにおいては、RRU110、RRU120、及びRRU130は、データを送信するために同じリソースブロックを割り当てられてもよい。更新されたマッピングは、リソースブロックを個別のトランスポートブロックにマッピングすることによって、あらゆる干渉を回避する。例えば、図8A乃至図8Eは、同じリソースブロックが、2つのRRUに割り当てられ、その次に、送信のために複数の異なるトランスポートブロックにマッピングされる動的なマッピング規則のある1つの例を図示している。具体的には、図8Aは、リソースブロック8(RB8)が、RRU1及びRRU2の双方に割り当てられるマッピング規則を図示している。例えば、示されている実施形態においては、トランスポートブロックT1-T5及びT8は、図8Bに図示されているように、RRU1の対応するリソースブロックRB1-RB5及びRB8にマッピングされる。トランスポートブロックT6及びT7は、図8Cに図示されているように、RRU2の対応するリソースブロックRB6及びRB7にマッピングされる。一方で、トランスポートブロックT8は、RRU1のRB8にマッピングされているので、RRU2のリソースブロックRB8-RB10は、それぞれ、トランスポートブロックT9-T11にマッピングされる。図8Dに図示されているように、RRU3のリソースブロックRB11-RB16は、それぞれ、トランスポートブロックT12-T17にマッピングされる。図8Eは、RRU110、RRU120、及びRRU130からの信号を組み合わせる多重化された信号800を図示している。その多重化された信号800は、BBUに送られる。このようにして、動的なモードにおいては、データを送信するために、2つ又はそれ以上のRRUに同じリソースブロックを割り当ててもよい。複数の異なるトランスポートブロックへの動的な/修正されたマッピングは、それらの複数のRRUのデータの間のあらゆる干渉を回避する。
【００４３】
図9は、動的なマッピングを提供するBBUのある1つの例を図示しており、その動的なマッピングは、アップリンクの中でグループ化されている時間的により前のトランスポートブロックにリソースブロックを割り当てる。当業者が理解することができるように、データを含むトランスポートブロックをグループ化すると、データが送信されていないインターバル期間を提供することが可能となる。必要に応じて代替的な送信のために、これらの休止期間を使用することが可能である。動的なマッピングモードのさまざまな利点は、さまざまなリソースブロックをマッピングして、トランスポートブロックの待ち時間を最適化することを含む。動的なマッピングは、提供される光帯域幅が、ピーク無線データレートより小さい場合、或いは、2つのRRUが、同じリソースブロックを使用する場合に、生起する場合がある。動的なマッピングにおいては、BBUは、変更が存在する場合に、各々のフレームについてのマッピング規則を再計算し、その後、その再計算されたマッピング規則のRRUを更新する、ように構成されてもよい。
【００４４】
図10は、本開示のある1つの実施形態にしたがって、BBUが動的なモードで実行するPONアップリンクスケジューリングを実行するためのある1つの例示的な方法1000のフローチャートである。その方法1000は、ブロック1002で開始し、そのブロック1002において、BBUは、初期化段階の間に、複数のRRUのうちの各々のRRUからBBUへの光経路遅延を測定する。ブロック1004において、BBUは、各々のRRUとBBUとの間の光経路遅延に基づいて、各々の経路のタイミングを調整することによって、モバイルシステムの中のすべてのRRUを同期させる。ブロック1006において、BBUは、各々のRRUにOFDMAフレームの1つ又は複数のリソースブロックを割り当てる。ブロック1008において、BBUは、マッピング規則を計算し、そのマッピング規則は、OFDMAフレームの各々のリソースブロックをPONトランスポートブロックにマッピングする。ブロック1010において、BBUは、複数のRRUのうちの各々のRRUにマッピング規則を送る。ブロック1012において、BBUは、無線スケジューリングの変化をモニタリングする。ブロック1014において、BBUは、無線スケジューリングの変化が生起したか否かを決定する。BBUが、無線スケジューリングに変化がないということを決定する場合に、そのBBUは、ブロック1012に戻り、無線スケジューリングの変化のモニタリングを継続して行う。BBUが、無線スケジューリングに変化があるということを決定する場合に、そのBBUは、ブロック1016において、無線スケジューリングのその変化に基づいて、マッピング規則を再計算する。BBUは、ブロック1018において、再計算されたマッピング規則をそれらの複数のRRUに送り、そして、ブロック1012に戻って、無線スケジュールの変化のモニタリングを継続して行う。
【００４５】
複数の実施形態のうちのいくつかが、本開示において提供されてきたが、本開示の趣旨又は範囲から離れることなく、多くの他の特定の形態で、それらの開示されたシステム及び方法を具体化してもよいということを理解すべきである。それらの本実施例は、例示として考えられるべきであるが、限定的なものとして考えられるべきではなく、そして、その意図は、本明細書において与えられている細部に限定されるべきではない。例えば、さまざまな要素又は構成要素を組み合わせ又は一体化して、他のシステムとしてもよく、或いは、複数の特徴を省略してもよく、又は実装しなくてもよい。
【００４６】
したがって、それらの開示された実施形態は、モバイルフロントホールのための統合型モバイル及びTDM-PONアップリンクMACスケジューリングを提供する。それらの開示された実施形態の利点は、より低い機器コストのTDM-PON及びより低いファイバ提供要件を含む。例えば、それらの開示された実施形態は、モバイルフロントホールにおいて要求されるアップリンク帯域幅をおおむね10倍だけ減少させ、TDM-PONにおける帯域幅スケジューリング遅延を排除し、そして、非常に費用効果の高いTDMポイントトゥマルチポイントモバイルフロントホールを可能とすることができる。
【００４７】
さらに、それらの開示された実施形態は、最適な物理層機能の分割を提供し、その最適な物理層機能の分割は、DRoF帯域幅要件を減少させる。上記で説明したように、ファイバを介して未処理のディジタル化された無線信号を直接的に送信するのではなく、RRUは、FFT、サイクリックプレフィックス除去、及びリソース逆マッピングを実行する。ファイバを通じて送られる実際のデータは、CPRIのデータよりも小さいのみならず、負荷に依存するであろう。したがって、同じモバイルPON帯域幅を共有する複数のRRUを使用して、多重化利得を達成することが可能である。
【００４８】
本開示は、さまざまな実施形態と共に説明されてきた。一方で、図面、開示、及び添付の特許請求の範囲の検討から、それらの開示された実施形態に対する他の変形及び修正を理解することが可能であるとともに実現することが可能であり、そのような変形及び修正は、添付の特許請求の範囲に包含されていると解釈されるべきである。それらの請求項において、"含む"の語は、他の要素又は他のステップを除外するものではなく、不定冠詞"ある1つの"は、複数を除外するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットは、それらの請求項に記載されているいくつかの項目の機能を達成することが可能である。複数の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせを有利に使用することが不可能であるということを示し、除外し、或いは示唆するものではない。他のハードウェアと共に、或いは、他のハードウェアの一部として供給される光記憶媒体又は固体媒体等の適切な媒体に、コンピュータプログラムを格納し又は分散させることが可能であるが、一方で、インターネット或いは他の有線の又は無線の通信システムによる等の他の形態で、コンピュータプログラムを分散させることも可能である。
【００４９】
加えて、本開示の範囲から離れることなく、さまざまな実施形態において個々のもの又は個別のものとして説明されているとともに解説されている技術、システム、サブシステム、及び方法を、他のシステム、モジュール、技術、又は方法と組み合わせ、或いは、一体化することが可能である。電気的に、機械的に、或いは、その他の方法であるか否かにかかわらず、何らかのインターフェイス、デバイス又は中間的な構成要素によって、互いに結合されている又は直接的に結合されている、或いは通信しているとして示され或いは説明されている他の項目を、非直接的に結合し或いは通信してもよい。当業者は、変更、置換、及び改変の他の例を確認することが可能であり、そして、本明細書において開示されている趣旨及び範囲から離れることなく、変更、置換、及び改変の他の例を行うことが可能である。
【図１】
2019535170.tif 000003
【図２Ａ】
2019535170.tif 000004
【図２Ｂ】
2019535170.tif 000005
【図２Ｃ】
2019535170.tif 000006
【図３Ａ】
2019535170.tif 000007
【図３Ｂ】
2019535170.tif 000008
【図４】
2019535170.tif 000009
【図５】
2019535170.tif 000010
【図６Ａ】
2019535170.tif 000011
【図６Ｂ】
2019535170.tif 000012
【図６Ｃ】
2019535170.tif 000013
【図６Ｄ】
2019535170.tif 000014
【図７Ａ】
2019535170.tif 000015
【図７Ｂ】
2019535170.tif 000016
【図７Ｃ】
2019535170.tif 000017
【図７Ｄ】
2019535170.tif 000018
【図７Ｅ】
2019535170.tif 000019
【図８Ａ】
2019535170.tif 000020
【図８Ｂ】
2019535170.tif 000021
【図８Ｃ】
2019535170.tif 000022
【図８Ｄ】
2019535170.tif 000023
【図８Ｅ】
2019535170.tif 000024
【図９】
2019535170.tif 000025
【図１０】
2019535170.tif 000026
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月15日(2019.4.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モバイルネットワークをサポートする受動光ネットワーク(PON)であって、
複数のリモート無線ユニット(RRU)と、
前記複数のRRUと通信するベースバンドユニット(BBU)と、を含み、前記BBUは、
初期化段階の間に、前記複数のRRUのうちの各々のRRUから前記BBUへの光経路遅延を測定し、
各々のRRUと前記BBUとの間の前記光経路遅延に基づいて、各々の経路のタイミングを調整することによって、前記複数のRRUのうちのすべてのRRUを同期させ、
前記複数のRRUのうちの各々のRRUに割り当てられた各々のリソースブロックを異なるPONトランスポートブロックにマッピングするマッピング規則を決定し、そして、
前記複数のRRUのうちの各々のRRUに前記マッピング規則を送信する、
ように構成される、
PON。
【請求項２】
モバイル媒体アクセス制御(MAC)アップリンクスケジューリングは、前記BBUと前記複数のRRUとの間の通信に適用される、請求項1に記載のPON。
【請求項３】
前記BBUは、時分割多重化受動光ネットワーク(TDM-PON)アップリンクMACスケジュールと一致するようにモバイルMACアップリンクスケジュールを設定する、請求項1又は2のうちのいずれか1項に記載のPON。
【請求項４】
各々のRRUと前記BBUとの間の前記光経路遅延に基づいて、各々の経路のタイミングを調整することによって、前記複数のRRUのうちのすべてのRRUを同期させることは、
最も大きな光経路遅延を基本遅延として設定することと、
前記基本遅延と前記RRUの前記光経路遅延との間の差だけ、各々のRRUを遅延させることと、を含み、前記複数のRRUは、前記複数のRRUのうちの各々のRRUが送信した各々のPONトランスポートブロックの先端部が、同時に前記BBUに到達するように同期させられる、請求項1乃至3のうちのいずれか1項に記載のPON。
【請求項５】
前記BBUは、前記複数のRRUから、多重化されたアップリンクデータストリームを受信する、請求項1乃至4のうちのいずれか1項に記載のPON。
【請求項６】
前記マッピング規則は、各々の対応するRRUと前記BBUとの間の各々の光経路遅延の差を考慮に入れる、請求項1乃至5のうちのいずれか1項に記載のPON。
【請求項７】
各々のRRUは、
モバイルデバイスから提供される信号に対して高速フーリェ変換(FFT)を実行し、
前記信号からサイクリックプレフィックスを除去し、そして、
リソースブロックの逆マッピングを実行する、
ように構成される、請求項1乃至6のうちのいずれか1項に記載のPON。
【請求項８】
各々のRRUは、さらに、
前記マッピング規則に基づいて、モバイルPONフレームを生成し、前記モバイルPONフレームは、前記RRUに割り当てられたトランスポートブロックの中に格納されているデータ及び前記モバイルPONフレームの残りの部分の中の空きブロックを有し、
アップリンクにおいて前記BBUに前記生成されたモバイルPONフレームを送信する、
ように構成される、請求項7に記載のPON。
【請求項９】
前記BBUは、さらに、
前記初期化段階の後に、前記複数のRRUからの予想されるリソースブロックの数に基づいて、前記マッピング規則を再計算して、更新されたマッピング規則を生成し、そして、
各々のRRUに前記更新されたマッピング規則を送信する、ように構成され、各々のRRUは、前記モバイルPONフレームを生成する際に、前記更新されたマッピング規則を適用する、請求項8に記載のPON。
【請求項１０】
前記RRUを介して前記BBUに要求メッセージを送って、大きな量のバッファデータを通知し、そして、追加のトランスポートブロックを要求する、ように構成されるユーザ機器(UE)をさらに含み、前記要求メッセージは、前記BBUによる前記マッピング規則の再計算をトリガする、請求項9に記載のPON。
【請求項１１】
受動光ネットワーク(PON)におけるモバイルスケジューリングの方法であって、当該方法は、
ベースバンドユニット(BBU)によって、初期化段階の間に、複数のリモート無線ユニット(RRU)のうちの各々のRRUから前記BBUへの光経路遅延を測定するステップと、
前記BBUによって、各々のRRUと前記BBUとの間の前記光経路遅延に基づいて、各々の経路のタイミングを調整することによって、前記複数のRRUのうちのすべてのRRUを同期させるステップと、
前記BBUによって、前記複数のRRUのうちの各々のRRUに割り当てられた各々のリソースブロックを異なるPONトランスポートブロックにマッピングするマッピング規則を決定するステップと、
前記BBUによって、前記複数のRRUのうちの各々のRRUに前記マッピング規則を送信するステップと、を含む、
方法。
【請求項１２】
モバイル媒体アクセス制御(MAC)アップリンクスケジューリングは、前記BBUと前記複数のRRUとの間の通信に適用される、請求項11に記載の方法。
【請求項１３】
前記BBUは、時分割多重化受動光ネットワーク(TDM-PON)アップリンクMACスケジュールと一致するようにモバイルMACアップリンクスケジュールを設定する、請求項11乃至12のうちのいずれか1項に記載の方法。
【請求項１４】
各々のRRUと前記BBUとの間の前記光経路遅延に基づいて、各々の経路の前記タイミングを調整することによって、前記複数のRRUのうちのすべてのRRUを同期させるステップは、
最も大きな光経路遅延を基本遅延として設定するステップと、
前記基本遅延と前記RRUの前記光経路遅延との間の差だけ、各々のRRUを遅延させるステップと、を含み、前記複数のRRUは、前記複数のRRUのうちの各々のRRUが送信した各々のPONトランスポートブロックの先端部が、同時に前記BBUに到達するように同期させられる、請求項11乃至13のうちのいずれか1項に記載の方法。
【請求項１５】
前記BBUは、前記複数のRRUから、多重化されたアップリンクデータストリームを受信する、請求項11乃至14のうちのいずれか1項に記載の方法。
【請求項１６】
前記マッピング規則は、各々の対応するRRUと前記BBUとの間の各々の光経路遅延の差を考慮に入れる、請求項11乃至15のうちのいずれか1項に記載の方法。
【請求項１７】
前記BBUによって、前記初期化段階の後に、前記複数のRRUからの予想されるリソースブロックの数に基づいて、前記マッピング規則を再計算して、更新されたマッピング規則を生成するステップと、
前記BBUによって各々のRRUに、前記更新されたマッピング規則を送信するステップと、をさらに含む、請求項11乃至16のうちのいずれか1項に記載の方法。
【請求項１８】
ユーザ機器(UE)が格納している大きな量のバッファデータを前記BBUに通知し、そして、追加のトランスポートブロックを要求するために、前記複数のRRUのうちのRRUを介して、前記UEからの要求メッセージを前記BBUによって受信するステップをさらに含み、前記要求メッセージは、前記BBUによる前記マッピング規則の再計算をトリガする、請求項17に記載の方法。
【請求項１９】
受動光ネットワーク(PON)におけるモバイルスケジューリングの方法であって、当該方法は、
モバイルデバイスから提供される信号に対してリモート無線ユニット(RRU)によって高速フーリェ変換(FFT)を実行するステップと、
前記RRUによって、前記信号からサイクリックプレフィックスを除去するステップと、
前記RRUによって、リソースブロックの逆マッピングを実行するステップと、を含む、
方法。
【請求項２０】
ベースバンドユニット(BBU)からのマッピング規則を前記RRUによって受信するステップと、
前記RRUによって、前記マッピング規則に基づいて、モバイルPONフレームを生成するステップであって、前記モバイルPONフレームは、前記RRUに割り当てられたトランスポートブロックの中に格納されているデータ及び前記モバイルPONフレームの残りの部分の中の空きブロックを有する、ステップと、
前記RRUによって前記BBUに、アップリンクにおいて前記生成されたモバイルPONフレームを送信するステップと、をさらに含む、請求項19に記載の方法。
【請求項２１】
コンピュータ実行可能な命令を含むコンピュータプログラムであって、前記コンピュータ実行可能な命令が、受動光ネットワーク(PON)の中のベースバンドユニット(BBU)のプロセッサで実行されると、前記コンピュータ実行可能な命令は、
初期化段階の間に、複数のリモート無線ユニット(RRU)のうちの各々のRRUから前記BBUへの光経路遅延を測定するステップと、
各々のRRUと前記BBUとの間の前記光経路遅延に基づいて、各々の経路のタイミングを調整することによって、前記複数のRRUのうちのすべてのRRUを同期させるステップと、
前記複数のRRUのうちの各々のRRUに割り当てられた各々のリソースブロックを異なるPONトランスポートブロックにマッピングするマッピング規則を決定するステップと、
前記複数のRRUのうちの各々のRRUに前記マッピング規則を送信するステップと、を含む、方法を前記BBUに実行させる、
コンピュータプログラム。
【請求項２２】
コンピュータ実行可能な命令を含むコンピュータプログラムであって、前記コンピュータ実行可能な命令が、受動光ネットワーク(PON)の中のリモート無線ユニット(RRU)のプロセッサで実行されると、前記コンピュータ実行可能な命令は、
モバイルデバイスから提供される信号に対して高速フーリェ変換(FFT)を実行するステップと、
前記信号からサイクリックプレフィックスを除去するステップと、
リソースブロックの逆マッピングを実行するステップと、を含む方法を前記RRUに実行させる、
コンピュータプログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[関連出願への相互参照]
この出願は、2016年9月15日付で出願された"モバイルフロントホールのための統合型モバイル及びTDM-PONアップリンクMACスケジューリングの方法"と題する米国仮特許出願第62/395,058号に基づく優先権及びその利益を主張する2017年8月24日付で出願された"モバイルフロントホールのための統合型モバイル及びTDM-PONアップリンクMACスケジューリング"と題する米国非仮特許出願第15/685,629号に基づく優先権を主張し、これらの内容は、それらの全体が、参照により本明細書に取り込まれる。
【背景技術】
【０００２】
クラウド無線アクセスネットワーク又は集中型の無線アクセスネットワーク(C-RAN)は、2G、3G、4G、及び将来的な無線通信規格をサポートする無線アクセスネットワークのための集中型のクラウドコンピューティングベースのアーキテクチャである。接続性に対する需要が急激に増大するのに伴って、モバイルオペレーターは、それらの機器の設置面積及びコストを最小化する方法を模索してきた。このことは、無線アクセスネットワーク(RAN)の複数の部分(すなわち、複数のセルラーアンテナに接続し、信号を処理し、そして、その処理した信号をコアネットワークに送る機器)の集中化をもたらしてきた。特に、複数のリモート無線ヘッド(RRH)又はリモート無線ユニット(RRU)にサービスを提供することが可能である中央位置へと、RANの部分であるベースバンド処理ユニット(BBU)を移動させてきた。
【発明の概要】
【０００３】
本開示の1つの態様によれば、モバイルネットワークをサポートする方法及び受動光ネットワーク(PON)が提供される。さまざまな実施形態において、PONは、複数のRRU、及びそれらの複数のRRUと通信するBBUを含む。さまざまな実施形態において、BBUは、初期化段階の間に、それらの複数のRRUのうちの各々のRRUからBBUへの光経路遅延を測定するように構成される。BBUは、各々のRRUとBBUとの間の光経路遅延に基づいて、各々の経路のタイミングを調整することによって、モバイルシステムの中のすべてのRRUを同期させる。BBUは、マッピング規則を決定し、そのマッピング規則は、複数のRRUのうちの各々のRRUに割り当てられた各々のリソースブロックを異なるPONトランスポートブロックにマッピングする。BBUは、複数のRRUのうちの各々のRRUにマッピング規則を送信する。さまざまな実施形態において、BBUは、RRUの最も大きな光経路遅延を基本遅延として設定し、そして、その基本遅延とRRUの光経路遅延との間の差だけ、各々のRRUを遅延させる、ことによって、モバイルシステムの中のすべてのRRUを同期させ、それによって、複数のRRUのうちのあらゆるRRUが送信した各々のPONトランスポートブロックの先端部が、同時にBBUに到達する。複数の実施形態において、マッピング規則は、複数のRRUのうちの各々のRRUとBBUとの間の光経路遅延の差を考慮に入れる。
【０００４】
複数の実施形態において、モバイル媒体アクセス制御(MAC)アップリンクスケジューリングは、BBUと複数のRRUとの間の通信に適用される。例えば、さまざまな実施形態において、BBUは、時分割多重化受動光ネットワーク(TDM-PON)アップリンクMACスケジュールと一致するようにモバイルMACアップリンクスケジュールを設定する。さまざまな実施形態において、BBUは、複数のRRUから、多重化されたアップリンクデータストリームを受信する。
【０００５】
本開示の第2の態様によれば、各々のRRUは、モバイルデバイスから提供される信号に対して高速フーリェ変換(FFT)を実行し、その信号からサイクリックプレフィックスを除去し、そして、リソースブロックの逆マッピングを実行する、ように構成される。さまざまな実施形態において、各々のRRUは、さらに、マッピング規則に基づいて、モバイルPONフレームを生成し、そのモバイルPONフレームは、RRUに割り当てられたトランスポートブロックの中に格納されているデータ及びそのモバイルPONフレームの残りの部分の中の空きブロックを有し、アップリンクにおいてBBUに、生成されたモバイルPONフレームを送信する、ように構成される。
【０００６】
本開示の第3の態様によれば、BBUは、そのBBUが、初期化段階の後に、複数のRRUからの予想されるリソースブロックの数に基づいて、マッピング規則を再計算して、更新されたマッピング規則を生成するように構成される動的モードとなっていてもよい。BBUは、各々のRRUにその更新されたマッピング規則を送信し、各々のRRUは、モバイルPONフレームを生成する際に、その更新されたマッピング規則を適用する。1つの実施形態において、マッピング規則の再計算は、RRUを介してユーザ機器(UE)から要求メッセージを受信することによってトリガされて、そのUEが格納している大きな量のバッファデータをBBUに通知し、そして、追加のトランスポートブロックを要求する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本開示をより完全に理解するために、ここでは、複数の添付の図面及び詳細な説明と関連して行われる以下の簡単な説明を参照し、それらの図面及び詳細な説明においては、同様の参照番号は、同様の部分を表す。
【０００８】
【図１】本開示の様々な実施形態にしたがったC-RANを図示している。
【図２Ａ】この開示のある1つの実施形態にしたがったBBU及びRRUアーキテクチャのある1つの例を図示している。
【図２Ｂ】伝統的な物理層機能と本開示の様々な実施形態にしたがった物理層機能の分割との比較を図示している。
【図２Ｃ】伝統的な物理層機能と本開示の様々な実施形態にしたがった物理層機能の分割との比較を図示している。
【図３Ａ】本開示のある1つの実施形態にしたがってBBUが実行するPONアップリンクスケジューリングを実行するためのある1つの例示的な方法のフローチャートである。
【図３Ｂ】本開示のある1つの実施形態にしたがってRRUが実行するPONアップリンクスケジューリングを実行するためのある1つの例示的な方法のフローチャートである。
【図４】本開示の様々な実施形態にしたがってリソースブロックのマッピングを実装するC-RANを図示している。
【図５】本開示の様々な実施形態にしたがった静的なOFDMAフレームリソースブロックからモバイルPONフレームトランスポートブロックへのマッピングを図示している。
【図６Ａ】本開示の様々な実施形態にしたがった複数のユニットの静的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図６Ｂ】本開示の様々な実施形態にしたがった複数のユニットの静的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図６Ｃ】本開示の様々な実施形態にしたがった複数のユニットの静的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図６Ｄ】本開示の様々な実施形態にしたがった複数のユニットの静的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図７Ａ】本開示の様々な実施形態にしたがった静的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図７Ｂ】本開示の様々な実施形態にしたがった静的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図７Ｃ】本開示の様々な実施形態にしたがった静的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図７Ｄ】本開示の様々な実施形態にしたがった静的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図７Ｅ】本開示の様々な実施形態にしたがった静的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図８Ａ】本開示の様々な実施形態にしたがった動的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図８Ｂ】本開示の様々な実施形態にしたがった動的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図８Ｃ】本開示の様々な実施形態にしたがった動的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図８Ｄ】本開示の様々な実施形態にしたがった動的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図８Ｅ】本開示の様々な実施形態にしたがった動的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図９】本開示の様々な実施形態にしたがった最適化された待ち時間による動的なリソースブロックのマッピングを図示している。
【図１０】本開示のある1つの実施形態にしたがって動的モードにあるBBUが実行するPONアップリンクスケジューリングを実行するためのある1つの例示的な方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
最初に、以下で、1つ又は複数の実施形態のある1つの例示的な実装を提供するが、現在知られているか或いは存在しているかにかかわらず、いずれかの数の技術を使用して、それらの開示されているシステム及び/又は方法を実装してもよいということを理解すべきである。本開示は、本明細書において図示され及び説明されている複数の例示的な設計及び実装を含む以下で解説されている例示的な実装、図面、及び技術には決して限定されるべきではない一方で、それらの全範囲の均等なものとともに、添付の請求項に記載された発明の範囲の中で変更することが可能である。
【００１０】
本明細書において参照するモジュールは、電気回路、プロセッサ、及びメモリ等の1つ又は複数のハードウェア又は電気的な構成要素を含んでもよい。そのメモリは、これらには限定されないが、コンピュータ実行可能な命令、機械コード、及び他の様々な形態のデータ等のデータを格納する揮発性メモリ又は不揮発性メモリであってもよい。そのモジュールは、データを使用して1つ又は複数の命令を実行し、そして、1つ又は複数のタスクを実行するように構成されてもよい。
【００１１】
様々なモバイル動的帯域幅割り当て(DBA)スキームが存在し、それらの様々なモバイルDBAスキームは、低い待ち時間を有する費用効果の高いTDM-PONベースのモバイルフロントホール(MFH)を供給するためのモバイルスケジューリング/帯域幅割り当てと協働する。そのようなモバイルDBAスキームのうちの1つは、T.Tashiro他による"TDM-PONベースのモバイルフロントホールのための新規なDBAスキーム",  OFC  2014,  Paper  Tu3F.3("Tashiroスキーム")である。Tashiroスキームは、BBUと光ネットワークユニット(ONU)との間のシグナリング及び協調を必要とする。Tashiroスキームは、固定の送信速度を有する一般的な公衆無線インターフェイス(CPRI)に適用され、このようにして、そのONUは、同じアップリンク速度を有する。Tashiroスキームの欠点のうちの1つは、送るべきUEからのデータが存在しない場合であっても、RRHが、常に、データメッセージを送っているため、雑音を送信する場合があるということである。
【００１２】
他のモバイルDBAアップリンクスキームは、T.Kobayashi他による"TDM-PONベースのモバイルフロントホールのための単純な統計的トラフィック分析に基づく帯域幅割り当てスキーム",  OFC  2016,  paper  W3C.7("Kobayashiスキーム")を含む。このDBAスキームは、費用対効果の高いTDM-PONベースのMFHを実現するための単純な統計的トラフィック分析に基づく帯域幅割当スキームを提案し、準固定的な帯域幅割り当て(FBA)を使用する。数十分又は数時間にわたって、帯域幅割り当てを徐々に変更する。Kobayashiスキームの欠点のうちの1つは、モバイルトラフィックが、平均的な統計結果に基づく予測に対して、本質的に無作為的に過ぎるとともにバーストに満ちているということである。したがって、Kobayashiスキームは、統計的な分析を行うために長いタイムラインのトラフィック情報を必要とし、このようにして、急速な変化に対応することは不可能である。このスキームは、また、イーサネット受動光ネットワーク(E-PON)においてサイクル時間がもたらす遅延を考慮していない。
【００１３】
上記で説明したように、C-RANにおいては、複数のRRUにサービスを提供することが可能である中央位置へとBBUを移動している。ファイバは、通常、セルサイトにおいて、BBUをRRUに接続するのに使用され、この接続は、"フロントホール"と称されることがよくある。フロントホールは、協調マルチポイント(CoMP)及び大規模多入力多出力(MIMO)等の新たな無線技術を可能とするC-RANにおいて極めて重要なセグメントとなっている。
【００１４】
複数の開示されている実施形態は、既知のモバイルDBAアップリンクスキームを改善しようとするモバイルフロントホールのための統合型モバイル及びTDM-PONアップリンクMACスケジューリングを可能とする。様々な実施形態によれば、複数のONUは、同じ光インターフェイスを共有し、複数のRRUは、同じ無線媒体を共有するため、(ロングタームエボリューション(LTE)等の)無線システム及び光システムの双方のために、1つのスケジューリングを使用することが可能である。1つの実施形態においては、このプロセスは、LTE無線MACスケジューリングをTDM-PON  MACスケジューリングにマッピングすること又は変換することを伴う。例えば、1つの実施形態においては、あらかじめ定義されたマッピング規則は、各々のLTEリソースブロックをPONトランスポートブロックにマッピングするのに使用され、したがって、帯域幅割り当てのための遅延を排除する。リソースブロックは、UEに割り当てることが可能であるリソースの最小単位である。様々な実施形態においては、スケジューリングは、RRUを同期させることによって、各々のRRUからBBUへの変動する光経路遅延を考慮に入れて、伝搬経路のタイミング差によって引き起こされるアップリンク干渉を回避する。
【００１５】
加えて、複数の開示されている実施形態は、最適な物理層機能の分割を提供し、その最適な物理層機能の分割は、モバイルフロントホールでの帯域幅要件を下げる。例えば、様々な実施形態においては、ファイバにより未処理のディジタル化された無線信号を直接的に送るのではなく、RRUは、高速フーリェ変換(FFT)、サイクリックプレフィックスの除去、及びリソースの逆マッピングを実行する。このようにして、ファイバを通じて送られる実際のデータは、CPRIのデータよりも小さくなるだけでなく、負荷に依存し、一方で、システムが常にピーク負荷となっているかのように、CPRIの下でのデータレートは、固定される。さらに、同じモバイルPON帯域幅を共有する複数のRRUを使用して、多重化利得を達成することが可能である。それらの開示されている実施形態の利点は、より低い機器コストのTDM-PON及びより低いファイバ提供要件を含む。
【００１６】
図1は、本開示の様々な実施形態にしたがったC-RAN100を図示している。示されている実施形態においては、C-RAN100は、BBU101、光回線端末(OLT)102、RRU110、RRU120、及びRRU130を含む。C-RAN100は、必要量を超える信頼性の高い帯域幅とともに、RRU110、120、及び130からBBU101への低い待ち時間のフロントホール送信を必要とする。BBU101及びOLT102は、中央局等の中央位置に位置する。BBU101は、ベースバンド処理からパケット処理までの基地局機能を実装するディジタルユニットとして機能する。ベースバンドとは、変調される前の送信信号の元の周波数範囲をいう。単一のBBU101のみが図示されているが、複数のBBU101を中央位置に位置させて、BBUプールを形成してもよい。複数の実施形態のうちのいくつかにおいては、複数のBBU101は、リンクされており、そして、情報を共有することが可能であるが、他の実施形態においては、それらの複数のBBUは、同じ位置に位置しているにすぎない。OLT102は、BBU101がPON105を介して通信することを可能とするアクセスノードである。
【００１７】
RRU110、RRU120、及びRRU130は、各々、(例えば、進化型NodeB(eNB)等の)基地局に位置しており、1つ又は複数のUE150との間で無線により通信をおこなう。そのUE150は、モバイルフォン又はモバイルコンピューティングデバイス等のいずれかの種類の電子デバイスであってもよい。様々な実施形態において、RRU110、RRU120、及びRRU130は、互いに遠く離れて位置しておらず、同じ1つのキャリア周波数又は同じセットのキャリア周波数で動作してもよい。この例では、RRU110、120、130は、ONU111、121、及び131を使用して、PON105を介してBBU101と通信する。例えば、示されている実施形態においては、RRU110は、ONU111に通信可能に接続され、RRU120は、ONU121に通信可能に接続され、そして、RRU130は、ONU131に通信可能に接続されている。ONU111、ONU121、及びONU131は、アクセスノードであり、それらのアクセスノードは、PON105の光ファイバ回線104を介した通信を可能にするために、電気信号を光信号に(及びその逆に)変換する。OLT102は、BBU101の中央位置で同様の機能を実行する。複数の実施形態において、BBU101/OLT102及びRRU110、120、130/ONU111、121、131を、単一のデバイスとして構成してもよい。したがって、異なる内容が示されない限り、本明細書において使用されているように、BBUへのいかなる言及も、独立型デバイスとしてのBBU及びOLTと組み合わせたBBUの双方を含む。同様に、異なる内容が示されない限り、本明細書において使用されているように、RRUへのいかなる言及も、独立型デバイスとしてのRRU及びONUと組み合わせたRRUの双方を含む。
【００１８】
図1に示されているように、RRU110、RRU120、及びRRU130は、各々、光ファイバ回線104を介してマルチプレクサ/デマルチプレクサ103に接続されている。そのマルチプレクサ/デマルチプレクサ103は、また、他の光回線106を介してBBU101に接続されている。マルチプレクサ/デマルチプレクサ103は、RRU110、RRU120、及びRRU130に光信号を送るために、単一の光信号を複数の光信号へと分岐させ或いは逆多重化するように構成される。追加的に、マルチプレクサ/デマルチプレクサ103は、結合された光信号をBBU101に送信するために、RRU110、RRU120、及びRRU130からの複数の光信号を結合し或いは多重化して、単一の光信号とするように構成される。
【００１９】
通常、それらのRRUは、周波数変換、増幅、アナログディジタル(A/D)及びディジタルアナログ(D/A)変換を含む無線機能を実行する。例えば、図2Aは、本開示のある1つの実施形態にしたがったBBU201及びRRU202アーキテクチャのある1つの例を図示するブロック図である。示されている実施形態においては、RRU202は、電力増幅器、デュープレクサ、及び低雑音増幅器モジュール231、プロセッサモジュール232、及び光ファイバトランシーバーモジュール233を含む。プロセッサモジュール232は、電力増幅器、デュープレクサ、及び低雑音増幅器モジュール231に通信可能に接続されるとともに、光ファイバトランシーバーモジュール233に通信可能に接続される。電力増幅器、デュープレクサ、及び低雑音増幅器モジュール231は、1つ又は複数のアンテナを使用して、無線周波数信号を送信し及び受信し、低電力無線周波数信号を高電力信号へと変換し、そして、2つ又はそれ以上の電力増幅器の出力を1つに結合する、ように構成される。プロセッサモジュール232は、アナログ及び/又はディジタル信号を処理するように構成される。光ファイバトランシーバーモジュール233は、通信回線又はリンクを提供し、その通信回線又はリンクは、同時に複数の信号を搬送して、光ファイバ回線を介して、RRU202とBBU201との間のネットワークアクセスを提供するにように設計される。
【００２０】
BBU201は、インターフェイスモジュール221、マスター制御及びクロックモジュール222、ベースバンド処理モジュール223、及び全地球的測位システム(GPS)受信機モジュール224を含む。ベースバンド処理モジュール223は、RRU 202と通信し、さらに以下で説明するように、ベースバンド信号を処理するように構成される。マスター制御及びクロックモジュール222は、GPS受信機モジュール224から位置座標を受信し、信号のタイミングを制御する。インターフェイスモジュール221は、BBU201が他のネットワークデバイスと通信するのを可能とするように構成される。
【００２１】
ある1つの例示的な実施形態において、BBU201は、初期化段階の間に、複数のリモート無線ユニット(RRU)のうちの各々のRRUからそのBBUへの光経路遅延を測定する遅延測定モジュール、各RRUとBBUとの間の光経路遅延に基づいて、各々の径路のタイミングを調整することによって、複数のRRUのうちのすべてのRRUを同期させる同期モジュール、複数のRRUのうちの各々のRRUに割り当てられた各々のリソースブロックを、異なるPONトランスポートブロックへとマッピングするマッピング規則を決定するマッピングモジュール、及び複数のRRUのうちの各々のRRUにマッピング規則を送信する送信モジュールを含む。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、BBU201は、それらの複数の実施形態において説明されるステップのうちのいずれか1つ又はそれらの組み合わせを実行するための他のモジュール又は追加的なモジュールを含んでもよい。さらに、また、いずれかの図に示されるか或いはいずれかの請求項に記載される方法の追加的な又は代替的な実施形態或いは態様のいずれも、同様のモジュールを含むということが意図される。
【００２２】
ある1つの例示的な実施形態において、RRU202は、モバイルデバイスから提供される信号に対して高速フーリェ変換(FFT)を実行するFFTモジュール、その信号からサイクリックプレフィックスを除去するプレフィックス除去モジュール、及び、リソースブロックの逆マッピングを実行する逆マッピングモジュールを含む。複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、RRU202は、それらの複数の実施形態において説明されるステップのうちのいずれか1つ又はそれらの組み合わせを実行するための他のモジュール又は追加的なモジュールを含んでもよい。さらに、また、いずれかの図に示されているか或いはいずれかの請求項に記載されている方法の追加的な又は代替的な実施形態或いは態様のいずれも、同様のモジュールを含むということが意図されている。
【００２３】
図2Bは、伝統的なシステムにおけるRRU202とBBU201との間での物理層における機能的な分割を図示している。RRU202は、UE150等から無線周波数(RF)信号を受信し、ブロック210において、そのRF信号をベースバンド信号に変換する。RRU202は、その次に、ブロック211において、アナログディジタル変換器(ADC)でCPRI符号化を使用して、アナログベースバンド信号をディジタル信号に変換する。RRU202は、次に、ファイバを介したディジタル無線(DRoF)212を使用して、ONU204によってBBU201に、未処理のデータ全体を送る。
【００２４】
BBU201は、OLT203を介してRRU
202から未処理の信号を受信する。BBU201は、ブロック213において、サイクリックプレフィックス(CP)を除去し、そして、FFTを実行する。サイクリックプレフィックスの語は、終端の繰り返しを使用してシンボルにプレフィックスを付けることをいう。サイクリックプレフィックスは、ガードインターバルとして機能し、前のシンボルからのシンボル間干渉を排除する。シンボルの終端の繰り返しとして、サイクリックプレフィックスは、周波数選択性マルチパスチャネルの線形畳み込みが、FFTを使用した巡回的な畳み込みとしてモデル化されることを可能とする。
【００２５】
ブロック214において、BBU201は、リソースブロックの逆マッピングを実行して、UE150の信号を抽出する。ブロック215において、BBU201は、直交振幅変調(QAM)等化及び処理された信号の復号化を実行する。QAMは、2つの振幅変調された(AM)信号を単一のチャンネルに結合し、それによって有効帯域幅を2倍にする。ブロック216において、BBU201は、復号化された信号に対して順方向誤り訂正(FEC)を実行する。FECは、データ送信において誤り制御を取得する方法であり、その誤り制御を取得する方法においては、送信元(送信機)は、冗長データを送り、送信先(受信機)は、明らかな誤りを含まないデータの部分のみを認識する。その信号は、その次に、物理層(例えば、LTE層1)から次の層(例えば、LTE層2)に渡され、次の層は、MAC層217、無線リンク制御(RLC)層218、及びパケットデータコンバージェンスプロトコル(PDCP)層219の3つのサブレイヤーからなる。
【００２６】
図2Cは、本開示のある1つの実施形態にしたがったRRU252とBBU251との間での物理層における機能的な分割を図示している。RRU202と同様に、ブロック260において、RRU252は、UE150からRF信号を受信し、そのRF信号をベースバンド信号に変換する。ADCブロック261において、アナログベースバンド信号は、CPRI符号化を使用してディジタル信号に変換される。一方で、RRU202が実行するように、ファイバによって未処理のディジタル化された無線信号を直接的に送るのではなく、RRU 252は、ブロック262において、サイクリックプレフィックスを除去してFFTを実行し、そして、DRoF270を使用し且つONU 254を介してBBU251に、PONを越えて、処理された信号を送る前に、ブロック263において、リソースブロックの逆マッピングを実行する、ことによって、BBU251に処理されたデータを送るように構成される。ブロック264において、BBU251は、OLT253を介してその処理された信号を受信し、QAM等化及び処理された信号の復号化を実行する。ブロック265において、BBU 251は、復号化された信号に対してFECを実行し、物理層からの信号を次の層に渡し、次の層は、MAC層266、RLC層267、及びPDCP層268を含む。
【００２７】
様々な実施形態の利点は、TDM-PONのためのより低い機器コスト及びより低いファイバ提供要件を含む。システムが常にピーク負荷となっているかのように、CPRIの下でのデータレートは、固定されているため、ファイバによって送られる実際のデータは、CPRIのデータよりもより少なくなることはないであろう。実際の処理されたデータの量は、CPRIスキームによって発生するように、負荷に依存し、雑音を送らない場合がある。さらに、多重化利得は、同じモバイルPON帯域幅を共有する複数のRRUによって達成することが可能である。
【００２８】
図3Aは、本開示のある1つの実施形態にしたがってBBUが実行するPONアップリンクスケジューリングを実行するためのある1つの例示的な方法300のフローチャートである。その方法300は、ブロック302で開始し、そのブロック302において、BBUは、初期化段階の間に、複数のRRUのうちの各々のRRUからBBUへの光経路遅延を測定する。ブロック304において、BBUは、各々のRRUとBBUとの間の光経路遅延に基づいて、各々の経路のタイミングを調整することによって、モバイルシステムの中のすべてのRRUを同期させる。1つの実施形態において、そのモバイルシステムの中のすべてのRRUを同期させることは、最も大きな光経路遅延を基本遅延として設定し、そして、その基本遅延とRRUの光経路遅延との間の差だけ、各々のRRUを遅延させる、ことによって実行される。1つの実施形態において、複数のRRUは、それらの複数のRRUのうちのいずれかのRRUが送信した各々のトランスポートブロックの先端部が、同時にBBUに到達するように同期させられる。
【００２９】
ブロック306において、BBUは、各々のRRUに、直交周波数分割多元接続(OFDMA)フレームの1つ又は複数のリソースブロックを割り当てる。ブロック308において、BBUは、あらかじめ定義されたマッピング規則を決定し、そのあらかじめ定義されたマッピング規則は、OFDMAフレームの各々のリソースブロックをPONトランスポートブロックにマッピングする。ブロック310において、BBUは、複数のRRUのうちの各々のRRUにあらかじめ定義されたマッピング規則を送り、その方法300は、その後終了する。
【００３０】
図3Bは、本開示のある1つの実施形態にしたがってRRUがPONアップリンクスケジューリングを実行するためのある1つの例示的な方法350のフローチャートである。その方法350は、ブロック352で開始し、そのブロック352において、RRUは、BBUからのリソースブロック割り当て及びOFDMAフレームの各々のリソースブロックをPONトランスポートブロックにマッピングするあらかじめ定義されたマッピング規則を受信する。ブロック354において、RRUは、UEからRF信号を受信し、そのRF信号をベースバンド信号に変換する。ブロック356において、RRUは、アナログベースバンド信号をディジタル信号に変換する。ブロック358において、RRUは、そのディジタル信号からサイクリックプレフィックス(CP)を除去し、そのディジタル信号に対してFFTを実行する。
【００３１】
ブロック360において、RRUは、リソースブロックの逆マッピングを実行して、データを抽出する。1つの実施形態において、RRUは、各々のリソースブロックの間の境界を認識している。そのRRUは、スペクトラム全体ではなく、各々のリソースブロックをサンプリングして量子化する。データが存在する場合には、そのRRUは、BBUにそのリソースブロックを送る。データが存在しない場合には、そのRRUは、データ有していないフレームを送るのではなく、そのリソースブロックを破棄する。様々な実施形態によれば、量子化分解能は、物理層が分岐した後のCPRIよりも低くなる場合がある。例えば、リソースブロックごとに12＊7＝84サンプル、サンプルごとに2＊8量子化ビットである。複数の実施形態において、セル間干渉を回避するために、隣接するRRUは、同じリソースブロックを使用することは不可能である。このようにして、RRU帯域幅多重化利得は、重要である。
【００３２】
ブロック362において、RRUは、あらかじめ定義されたマッピング規則にしたがって、そのRRUの割り当てられたリソースブロックをPONトランスポートブロックにマッピングする。例えば、OFDMAフレームの中のそのリソースブロックの位置に応じて、BBUによってあらかじめ定義されたマッピング規則に基づいて、ある特定のモバイルPONトランスポートブロックに、各々のリソースブロックをマッピングする。複数の実施形態によれば、そのマッピング規則は、RRUとBBUとの間の光経路遅延の差を考慮に入れる。1つの実施形態において、光経路遅延及びマッピング規則は、ネットワークの初期化中に計算される。BBUは、同じエリアの中のUEが互いに干渉しないように、無線インターフェイスをスケジューリングする。
【００３３】
図4は、本開示の様々な実施形態にしたがってリソースブロック割り当てを実装するC-RAN100を図示している。示されている実施形態においては、BBU101は、RRU110にOFDMAフレーム400のリソースブロック1-5及び8を割り当て、 RRU 120にOFDMAフレーム410のリソースブロック6-7及び9-11を割り当て、 そして、RRU
130にOFDMAフレーム420のリソースブロック12-16を割り当てる。
【００３４】
図5は、本開示の様々な実施形態にしたがったモバイルPONフレーム510のトランスポートブロックへのOFDMAフレーム500のリソースブロックの静的なマッピングを図示している。1つの実施形態において、静的なマッピングモードにおいては、要求される帯域幅提供は、すべてのRRUピーク負荷の総和ではなく、エリア全体の中のピーク負荷以上である。加えて、リソースブロックからトランスポートブロックへのマッピングは、初期化段階の後に変化することは一切ない。
【００３５】
図示のために、図5においては、OFDMAフレーム500は、リソースブロック1-16を含み、モバイルPONフレーム510は、トランスポートブロック1-16を含む。しかしながら、OFDMAフレーム500及びモバイルPONフレーム510は、それぞれ、追加的なリソースブロック及びトランスポートブロックを含んでもよい。示されている実施形態においては、OFDMAフレーム500の同じリソースブロック番号は、モバイルPONフレーム510の対応する番号を付されたトランスポートブロックにマッピングされる。一方で、他の実施形態においては、リソースブロックは、様々な異なる方法で、トランスポートブロックにマッピングされてもよい。
【００３６】
様々な実施形態において、RRUは、低い待ち時間を保証するために、モバイルMACアップリンクスケジューリングに基づいて、BBUとの間でそれらのタイミングを同期させ、それによって、各々のモバイルPONフレーム510の継続時間は、各々のOFDMAフレーム500と同じになる。言い換えると、BBUは、TDM-PONアップリンクMACスケジュールと一致するように、モバイルMACアップリンクスケジュールを設定するように構成されてもよい。例えば、各々のOFDMAフレーム500の継続時間が10[ms]である場合に、各々のモバイルPONフレーム510も、また、同じ10[ms]に同期させられる。複数の実施形態において、モバイルPONフレーム510は、複数のトランスポートブロック512の各々の間にガードブロック511(又はガードタイム)を含む。上記で説明したように、本開示の様々な実施形態によれば、2つの隣接トランスポートブロック512は、複数の異なるRRUから送信されてもよい。ガードブロック511は、複数の異なる加入者からの複数のパケットが、正しいスロットに適合して、BBUでの適切な受信を保証するということを保証する。様々な実施形態において、40ビットのガードブロック511は、小さなタイミング誤差を補償するのに十分であり、それにより、トランスポートブロックがBBUに到達するときに、2つの隣接するトランスポートブロック信号が互いに重ならないようにするということを保証することが可能である。様々な実施形態において、1つ又は複数のガードブロックが、可能なタイミング誤差に対して十分な補償を提供する限り、ガードブロック511は、40ビットよりも多くのビットを有していてもよく、或いは、40ビットよりも少ないビットを有していてもよい。
【００３７】
図6A乃至図6Dは、本開示の様々な実施形態にしたがったモバイルPONフレーム510のトランスポートブロックへの複数のRRUのうちの各々のRRUの静的なリソースブロックのマッピングを図示している。図6Aに図示されているように、RRU110は、OFDMAフレーム400のリソースブロック1-5及び8をモバイルPONフレーム510Aのトランスポートブロック1-5及び8にマッピングする。図6Bにおいては、RRU120は、OFDMAフレーム410のリソースブロック6-7及び9-11をモバイルPONフレーム510Bのトランスポートブロック6-7及び9-11にマッピングする。図6Cにおいては、RRU130は、OFDMAフレーム420のリソースブロック12-16をモバイルPONフレーム510Cのトランスポートブロック12-16にマッピングする。1つの実施形態においては、RRU110、RRU120、及びRRU130は、各々が、自身のフルモバイルPONフレーム(510A、510B、510C)を送り、それらのフルモバイルPONフレームは、例として、16個のトランスポートブロックであってもよい。1つの実施形態においては、RRU110、RRU120、及びRRU130は、割り当てられたリソースブロックの中でのみ処理されたデータを送り、割り当てられていないリソースブロックの中で空のブロックを送る。このようにして、各々のRRUは、他のRRUと同期しているフレームを送り、それらのリソースブロックの中のデータは、重複しない。
【００３８】
図6Dは、RRU110、RRU120、及びRRU130からの信号を組み合わせるモバイルPONフレーム510Dを含む多重化された信号を図示している。図6Dに示されているように、モバイルPONフレーム510Dは、RRU110、RRU120、及びRRU130の組み合わせられたスケジューリングを含み、その組み合わせられたスケジューリングは、重なり合ったり衝突したりすることなく、スケジューリングにおいて間隔をあけて配置されているさまざまな割り当てられたリソースブロックを有する。1つの実施形態において、複数の独立したフレームが、各々のRRUのデータと重複することなくかみ合うため、BBU401は、複数のRRUからのモバイルPONフレーム510Dを含む多重化された信号を生成することが可能である。他の実施形態においては、BBU401は、OLT402を介してモバイルPONフレーム510Dを含む多重化された信号を受信する。例えば、複数の実施形態のうちのいくつかにおいて、BBU401に先立って、これらに限定されないが、図1及び4に示されているマルチプレクサ/デマルチプレクサ103及び/又はOLT402等の他のネットワークデバイスによって、モバイルPONフレーム510Dを含む多重化された信号を生成してもよい。
【００３９】
図7A乃至図7Dは、本開示のある1つの実施形態にしたがった2次元的な時間(0.5[ms]/リソースブロック、20個のブロック/フレーム)及び周波数(180[kHz]/リソースブロック、合計10[MHz])表現の中の割り当てられたリソースブロックの複数の例を図示している。図7Aは、RRU110のための割り当てられたリソースブロックを図示している。図7Bは、RRU120のための割り当てられたリソースブロックを図示している。図7Cは、RRU 130のための割り当てリソースブロックを図示している。図7Dは、RRU110、RRU120、及びRRU130のための組み合わせられているとともに割り当てられたリソースブロックを図示している。図7Eは、モバイルPONのための2次元的な時間及び周波数多元接続スキームから時間的にのみ分割されている多重化スキームへの静的な規則マッピングのサンプルスナップショットを図示している。図7Eに示されているように、20×50個のLTEリソースブロックは、1000個のPONトランスポートブロックにマッピングされる。上記で言及したように、BBU101は、重複しないリソースブロックをRRU110、RRU120、及びRRU130に割り当てて、初期化段階の後に、PONトランスポートブロックへのリソースブロックのマッピングが変化しない静的なモードにおける衝突を回避する。
【００４０】
代替的な実施形態において、複数の開示されている実施形態は、動的なリソースブロックのマッピングを提供するように構成されてもよく、BBUは、初期化段階の後に、PONトランスポートブロックへのリソースブロックのマッピングを再計算し、その結果にしたがって、マッピング規則を更新する、ように構成される。さまざまな実施形態において、再計算及び更新は、無線スケジューリングが変化するときはいつでも生起し、無線スケジューリングの変化は、1[ms]ごとと同程度の頻度で、或いは、サブフレーム継続期間ごとに存在してもよい。複数のRRUは、アップリンクの間に、複数のRRUの間で干渉を生じないように、更新されたマッピング規則を与えられる。さまざまな実施形態において、その動的なマッピングは、多重化帯域幅利得を増加させることが可能である。
【００４１】
さまざまな実施形態において、UE150は、RRU110、RRU120、及びRRU130のうちの1つを介して、BBU101に要求メッセージを送り、送信のためにバッファリングされているデータ量をBBU101に知らせる。BBU101は、各々のRRU(及び、したがって、アップリンクデータを送ろうとしている各々のUE150)から、情報を受信し、各々のUE150のためにリソーストランスポートブロックを割り当てる。BBU101は、その次に、更新されたリソースマッピングによって、RRU110、RRU120、RRU130、及びUE150を更新する。RRU110、RRU120、及びRRU130は、その更新されたリソースマッピングを使用して、アップリンクデータを送信することに進む。
【００４２】
さまざまな実施形態において、動的なマッピングモードにおいては、RRU110、RRU120、及びRRU130は、データを送信するために同じリソースブロックを割り当てられてもよい。更新されたマッピングは、リソースブロックを個別のトランスポートブロックにマッピングすることによって、あらゆる干渉を回避する。例えば、図8A乃至図8Eは、同じリソースブロックが、2つのRRUに割り当てられ、その次に、送信のために複数の異なるトランスポートブロックにマッピングされる動的なマッピング規則のある1つの例を図示している。具体的には、図8Aは、リソースブロック8(RB8)が、RRU1及びRRU2の双方に割り当てられるマッピング規則を図示している。例えば、示されている実施形態においては、トランスポートブロックT1-T5及びT8は、図8Bに図示されているように、RRU1の対応するリソースブロックRB1-RB5及びRB8にマッピングされる。トランスポートブロックT6及びT7は、図8Cに図示されているように、RRU2の対応するリソースブロックRB6及びRB7にマッピングされる。一方で、トランスポートブロックT8は、RRU1のRB8にマッピングされているので、RRU2のリソースブロックRB8-RB10は、それぞれ、トランスポートブロックT9-T11にマッピングされる。図8Dに図示されているように、RRU3のリソースブロックRB11-RB16は、それぞれ、トランスポートブロックT12-T17にマッピングされる。図8Eは、RRU110、RRU120、及びRRU130からの信号を組み合わせる多重化された信号800を図示している。その多重化された信号800は、BBUに送られる。このようにして、動的なモードにおいては、データを送信するために、2つ又はそれ以上のRRUに同じリソースブロックを割り当ててもよい。複数の異なるトランスポートブロックへの動的な/修正されたマッピングは、それらの複数のRRUのデータの間のあらゆる干渉を回避する。
【００４３】
図9は、動的なマッピングを提供するBBUのある1つの例を図示しており、その動的なマッピングは、アップリンクの中でグループ化されている時間的により前のトランスポートブロックにリソースブロックを割り当てる。当業者が理解することができるように、データを含むトランスポートブロックをグループ化すると、データが送信されていないインターバル期間を提供することが可能となる。必要に応じて代替的な送信のために、これらの休止期間を使用することが可能である。動的なマッピングモードのさまざまな利点は、さまざまなリソースブロックをマッピングして、トランスポートブロックの待ち時間を最適化することを含む。動的なマッピングは、提供される光帯域幅が、ピーク無線データレートより小さい場合、或いは、2つのRRUが、同じリソースブロックを使用する場合に、生起する場合がある。動的なマッピングにおいては、BBUは、変更が存在する場合に、各々のフレームについてのマッピング規則を再計算し、その後、その再計算されたマッピング規則のRRUを更新する、ように構成されてもよい。
【００４４】
図10は、本開示のある1つの実施形態にしたがって、BBUが動的なモードで実行するPONアップリンクスケジューリングを実行するためのある1つの例示的な方法1000のフローチャートである。その方法1000は、ブロック1002で開始し、そのブロック1002において、BBUは、初期化段階の間に、複数のRRUのうちの各々のRRUからBBUへの光経路遅延を測定する。ブロック1004において、BBUは、各々のRRUとBBUとの間の光経路遅延に基づいて、各々の経路のタイミングを調整することによって、モバイルシステムの中のすべてのRRUを同期させる。ブロック1006において、BBUは、各々のRRUにOFDMAフレームの1つ又は複数のリソースブロックを割り当てる。ブロック1008において、BBUは、マッピング規則を計算し、そのマッピング規則は、OFDMAフレームの各々のリソースブロックをPONトランスポートブロックにマッピングする。ブロック1010において、BBUは、複数のRRUのうちの各々のRRUにマッピング規則を送る。ブロック1012において、BBUは、無線スケジューリングの変化をモニタリングする。ブロック1014において、BBUは、無線スケジューリングの変化が生起したか否かを決定する。BBUが、無線スケジューリングに変化がないということを決定する場合に、そのBBUは、ブロック1012に戻り、無線スケジューリングの変化のモニタリングを継続して行う。BBUが、無線スケジューリングに変化があるということを決定する場合に、そのBBUは、ブロック1016において、無線スケジューリングのその変化に基づいて、マッピング規則を再計算する。BBUは、ブロック1018において、再計算されたマッピング規則をそれらの複数のRRUに送り、そして、ブロック1012に戻って、無線スケジュールの変化のモニタリングを継続して行う。
【００４５】
複数の実施形態のうちのいくつかが、本開示において提供されてきたが、本開示の趣旨又は範囲から離れることなく、多くの他の特定の形態で、それらの開示されたシステム及び方法を具体化してもよいということを理解すべきである。それらの本実施例は、例示として考えられるべきであるが、限定的なものとして考えられるべきではなく、そして、その意図は、本明細書において与えられている細部に限定されるべきではない。例えば、さまざまな要素又は構成要素を組み合わせ又は一体化して、他のシステムとしてもよく、或いは、複数の特徴を省略してもよく、又は実装しなくてもよい。
【００４６】
したがって、それらの開示された実施形態は、モバイルフロントホールのための統合型モバイル及びTDM-PONアップリンクMACスケジューリングを提供する。それらの開示された実施形態の利点は、より低い機器コストのTDM-PON及びより低いファイバ提供要件を含む。例えば、それらの開示された実施形態は、モバイルフロントホールにおいて要求されるアップリンク帯域幅をおおむね10倍だけ減少させ、TDM-PONにおける帯域幅スケジューリング遅延を排除し、そして、非常に費用効果の高いTDMポイントトゥマルチポイントモバイルフロントホールを可能とすることができる。
【００４７】
さらに、それらの開示された実施形態は、最適な物理層機能の分割を提供し、その最適な物理層機能の分割は、DRoF帯域幅要件を減少させる。上記で説明したように、ファイバを介して未処理のディジタル化された無線信号を直接的に送信するのではなく、RRUは、FFT、サイクリックプレフィックス除去、及びリソース逆マッピングを実行する。ファイバを通じて送られる実際のデータは、CPRIのデータよりも小さいのみならず、負荷に依存するであろう。したがって、同じモバイルPON帯域幅を共有する複数のRRUを使用して、多重化利得を達成することが可能である。
【００４８】
本開示は、さまざまな実施形態と共に説明されてきた。一方で、図面、開示、及び添付の特許請求の範囲の検討から、それらの開示された実施形態に対する他の変形及び修正を理解することが可能であるとともに実現することが可能であり、そのような変形及び修正は、添付の特許請求の範囲に包含されていると解釈されるべきである。それらの請求項において、"含む"の語は、他の要素又は他のステップを除外するものではなく、不定冠詞"ある1つの"は、複数を除外するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットは、それらの請求項に記載されているいくつかの項目の機能を達成することが可能である。複数の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせを有利に使用することが不可能であるということを示し、除外し、或いは示唆するものではない。他のハードウェアと共に、或いは、他のハードウェアの一部として供給される光記憶媒体又は固体媒体等の適切な媒体に、コンピュータプログラムを格納し又は分散させることが可能であるが、一方で、インターネット或いは他の有線の又は無線の通信システムによる等の他の形態で、コンピュータプログラムを分散させることも可能である。
【００４９】
加えて、本開示の範囲から離れることなく、さまざまな実施形態において個々のもの又は個別のものとして説明されているとともに解説されている技術、システム、サブシステム、及び方法を、他のシステム、モジュール、技術、又は方法と組み合わせ、或いは、一体化することが可能である。電気的に、機械的に、或いは、その他の方法であるか否かにかかわらず、何らかのインターフェイス、デバイス又は中間的な構成要素によって、互いに結合されている又は直接的に結合されている、或いは通信しているとして示され或いは説明されている他の項目を、非直接的に結合し或いは通信してもよい。当業者は、変更、置換、及び改変の他の例を確認することが可能であり、そして、本明細書において開示されている趣旨及び範囲から離れることなく、変更、置換、及び改変の他の例を行うことが可能である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３Ｂ】
2019535170.tif 000027
【国際調査報告】
2019535170.tif 000028
2019535170.tif 000029