(57)【要約】  本発明は、ＳＤＨ／ＯＴＮを使用することにより、リモート無線ヘッド（ＲＲＨ）技術を使用する集中型無線基地局システム内の中央チャネル処理メイン・ユニット（ＭＵ）と、１つ又は複数のリモート無線ユニット（ＲＲＵ）との間で信号を伝送する方法を開示する。この方法は、前記ＭＵと前記ＲＲＵとの間の通信インターフェイスを、主にユーザ・データに関するＩ／Ｑサンプリング・データを搬送するユーザ・プレーンと、主に制御シグナリングに関するデータを搬送する制御プレーンとに分割するステップと、前記ユーザ・プレーンによって搬送される前記ユーザ・データに関する前記Ｉ／Ｑサンプリング・データを、Ｉ／Ｑデータ・フレーム適合レイヤを介してＩ／Ｑデータ・フレームの形に形成し、次いで、前記Ｉ／Ｑデータ・フレームを、ＧＦＰを介してＧＦＰフレームの形に形成し、当該フレームをＳＤＨ／ＯＴＮ上に送出するステップと、前記制御プレーンの前記制御シグナリングを、ＵＤＰ／ＩＰ及び／又はＴＣＰ／ＩＰに基づいて搬送し、更に、ＩＰパケットをＰＰＰに基づいて搬送し、当該パケットをＨＤＬＣフレームの形に形成し、前記制御プレーンのシグナリングを含む前記ＨＤＬＣフレームを、前記ＧＦＰフレームの制御文字チャネルを介してＳＤＨ／ＯＴＮ上に送出するステップとを含む。本発明によれば、既存のＳＤＨ／ＯＴＮ伝送ネットワークが、直接利用され、このことが、信号伝送に必要とされる管理及び保守業務並びにネットワーキング費用を削減する。
2008506321.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リモート無線ヘッド（ＲＲＨ）技術を使用する集中型無線基地局システム内の中央チャネル処理メイン・ユニット（ＭＵ）と、１つ又は複数のリモート無線ユニット（ＲＲＵ）との間で信号を伝送する方法であって、前記中央チャネル処理メイン・ユニット（ＭＵ）と前記１つ又は複数のＲＲＵとの間の伝送チャネルは、同期デジタル・ハイアラーキ（ＳＤＨ）／光伝送ネットワーク（ＯＴＮ）を使用し、
前記ＭＵと前記ＲＲＵとの間の通信インターフェイスを、主にユーザ・データに関するＩ／Ｑサンプリング・データを搬送するユーザ・プレーンと、主に制御シグナリングに関するデータを搬送する制御プレーンとに分割するステップと、
前記ユーザ・プレーンによって搬送される前記ユーザ・データに関する前記Ｉ／Ｑサンプリング・データを、Ｉ／Ｑデータ・フレーム適合レイヤを介してＩ／Ｑデータ・フレームの形に形成し、次いで、前記Ｉ／Ｑデータ・フレームを、ジェネリック・フレーミング・プロシージャ（ＧＦＰ）を介してＧＦＰフレームの形に形成し、当該フレームをＳＤＨ／ＯＴＮ上に送出するステップと、
前記制御プレーンの前記制御シグナリングを、ユーザ・データ・プロトコル（ＵＤＰ）／インターネット・プロトコル（ＩＰ）及び／又は伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）／インターネット・プロトコル（ＩＰ）に基づいて搬送し、更に、ＩＰパケットを２地点間プロトコル（ＰＰＰ）に基づいて搬送し、当該パケットをハイレベル・データ・リンク制御（ＨＤＬＣ）フレームの形に形成し、前記制御プレーンのシグナリングを含む前記ＨＤＬＣフレームを、前記ＧＦＰフレームの制御文字チャネルを介して前記ＳＤＨ／ＯＴＮ上に送出するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
請求項１に記載の信号を伝送する方法であって、マルチ・アンテナ技術を採用する無線ＢＴＳシステムにおいて、ＲＲＵ／ＭＵ間インターフェイスが、複数の搬送波周波数の無線信号の伝送をサポートし、同じ搬送波周波数に対応するマルチ・アンテナ信号の伝送をサポートし、伝送中の各アンテナ信号の伝送時間遅延が同じになることを保証することができるように、前記ＲＲＵと前記ＭＵとの間の前記通信インターフェイスを構成するステップを、
更に含む方法。
【請求項３】
請求項１に記載の信号を伝送する方法であって、前記ＲＲＵと前記ＭＵとの間の前記インターフェイスのＧＦＰを介して、前記Ｉ／Ｑデータ・フレームをＧＦＰフレームの形に形成する前記ステップは、
前記ＧＦＰ−Ｔの伝送帯域幅を時分割多重化することによって、各ＲＲＵにおけるＭ個の搬送波周波数に対応する前記無線信号を、それぞれ前記ＧＦＰ−Ｔフレームの各スーパー・ブロック単位で伝送するステップを含み、Ｍ≧１である、
方法。
【請求項４】
請求項１に記載の信号を伝送する方法であって、前記ユーザ・プレーンによって搬送される前記ユーザ・データに関する前記Ｉ／Ｑサンプリング・データを、Ｉ／Ｑデータ・フレーム適合層を介してＩ／Ｑデータ・フレームの形に形成する前記ステップは、
各アンテナに由来し、ｍ＝１，２，．．．Ｍとするｍ番目の搬送波周波数の前記Ｉ／Ｑベース・バンド信号を、同じサンプリング時間で順次整列させるステップであって、
各アンテナに由来する前記Ｉ／Ｑベース・バンド信号のサンプリング値の順序が、アンテナ・アレイ又はアンテナ群の空間位置順序と同じになるようにセットされ、単一のＩ／Ｑデータ・フレームを形成するために、同じアンテナに由来する前記Ｉ／Ｑベース・バンド信号のサンプリング値が、直交成分のサンプリング値と、同相成分のサンプリング値とに従って順次整列される、ステップを、
含む、方法。
【請求項５】
請求項１に記載の信号を伝送する方法であって、前記ユーザ・プレーンによって搬送される前記ユーザ・データに関する前記Ｉ／Ｑサンプリング・データを、Ｉ／Ｑデータ・フレーム適合層を介してＩ／Ｑデータ・フレームの形に形成する前記ステップは、
各アンテナに由来し、ｍ＝１，２，．．．Ｍとするｍ番目の搬送波周波数の前記Ｉ／Ｑベース・バンド信号を、同じサンプリング時間で順次整列させるステップであって、
各アンテナに由来する前記Ｉ／Ｑベース・バンド信号のサンプリング値の順序が、アンテナ・アレイ又はアンテナ群の空間位置順序と同じになるようにセットされ、同じアンテナに由来する前記Ｉ／Ｑベース・バンド信号のサンプリング値が、直交成分のサンプリング値と、同相成分のサンプリング値とに従って順次整列される、ステップと、
複数のデータ・ブロックを形成するために、Ｍ個の搬送波周波数に由来する同じサンプリング・タイミングのＭ個のＩ／Ｑデータを順次整列させるステップと、
単一のＩ／Ｑデータ・フレームを形成するために、前記複数のデータ・ブロックを、サンプリング時間の増分に従って順次整列させるステップと、
を含む、方法。
【請求項６】
請求項１に記載の信号を伝送する方法であって、ＧＦＰ−Ｔのクライアント・データ・フレームの制御文字チャネルを使用して、制御プレーンのシグナリング・フレームを伝送するステップを更に含み、
送信端で、
前記Ｉ／Ｑサンプリング・データを、前記Ｉ／Ｑデータ・フレーム適合層を介してＩ／Ｑデータ・フレームの形に形成するステップと、
前記Ｉ／Ｑデータ・フレームを伝送スケジューリング・ユニットによって処理し、次いで、６４Ｂ／６５Ｂ符号化ユニットによってＧＦＰ−Ｔのクライアント・データ・フレームを形成するために、当該Ｉ／Ｑデータ・フレームを、埋め込み文字、前記制御プレーンのシグナリング・フレーム文字、並びに前記Ｉ／Ｑデータ・フレームのデータ文字を含む６４Ｂ／６５Ｂ符号化ブロックにマッピングするステップと、
形成された前記ＧＦＰ−Ｔフレームを、ＶＣ（仮想コンテナ）／ＯＤＵ（光チャネル・データ単位）のマッピング／連結ユニットによってＶＣ／ＯＤＵの形に形成し、次いで、ＳＴＭ−Ｎ／ＯＴＭ−ｎフレームを更に形成するステップと、
受信端で、
前記ＳＴＭ−Ｎ／ＯＴＭ−ｎフレームから対応するＶＣ／ＯＤＵを分離し、それ自体のペイロードを抽出するステップと、
前記６４Ｂ／６５Ｂ符号化ブロックを、ＧＦＰ−Ｔフレーム処理ユニットによる処理が済んだ後に取得し、前記Ｉ／Ｑデータ・フレーム文字ストリームと、前記制御プレーンのシグナリング・フレーム文字ストリームとを、６４Ｂ／６５Ｂ復号化ユニットによって分離するステップであって、各アンテナに由来する各搬送波周波数の前記各Ｉ／Ｑデータ・ストリームを取得するために、前記Ｉ／Ｑデータ・フレーム文字ストリームが、Ｉ／Ｑデータ・フレーム処理ユニットによって更に処理されるステップと、
を含む方法。
【請求項７】
請求項６に記載の信号を伝送する方法であって、前記符号化ブロック内の前記制御文字は、
最上位ビットｂ７は、前記６４Ｂ／６５Ｂ符号化ブロック内の後続のバイトが前記制御文字であるかどうかを示し、
この後に続くｂ６は、前記制御文字が埋め込み文字であるかどうかを示し、
この後に続くｂ５は、無線フレーム同期化を示し、
高位４ビットの最後のビットｂ４は、拡張のために予約され、
低位４ビットは、帯域内制御文字ストリームを伝送する、
と定義される、方法。
【請求項８】
請求項１に記載の信号を伝送する方法であって、ＧＦＰのクライアント管理フレームは、前記ＲＲＵ／ＭＵ間インターフェイスにおける前記ＧＦＰの伝送リンクを検査し維持するのに使用され、ＩＴＵ−Ｔ／ＡＮＳＩのＧＦＰ標準に準拠する、方法。
【請求項９】
請求項１に記載の信号を伝送する方法であって、無線フレーム同期化指示ビットを使用して前記無線フレームを同期化し、往復伝送時間遅延（ＲＴＴ）を測定するステップを更に含み、前記ステップは、
ＭＵ側の前記無線フレームのタイミングが、当該ＭＵにリンクされた全てのＲＲＵのタイミング基準と同じになるようにするステップと、
ダウン・ストリームで、無線フレームの開始時間が、ＭＵ側で確認されたときに、ダウン・ストリームＩ／Ｑデータ・ストリームを、ＧＦＰ−Ｔを介して前記ＲＲＵに送るステップであって、前記埋め込み文字が、現時点で送信される場合には、当該文字の前記無線フレーム同期化指示ビットが、「１」にセットされ、前記Ｉ／Ｑデータ・フレーム文字が、現時点で送信される場合には、その時点で直ちに埋め込み文字を挿入し、当該文字の前記無線フレーム同期化指示ビットを「１」にセットし、それ自体の無線フレーム同期化指示ビットが「１」にセットされた前記制御文字を前記ＲＲＵが受信する時間は、ＲＲＵ側の前記無線フレームの開始時間となり、ＲＲＵ側の前記無線フレームのタイミングと、ＭＵ側の前記無線フレームのタイミングとの間には、伝送時間遅延を原因とするある遅延が確認される、ステップと、
アップ・ストリームで、前記ＲＲＵが、ダウン・ストリームの前記無線フレーム同期化指示を受信したときに、アップ・ストリームＩ／Ｑデータ・ストリームを、ＧＦＰ−Ｔを介して前記ＭＵに送るステップであって、前記埋め込み文字が、現時点で送信される場合には、当該文字の前記無線フレーム同期化指示ビットが、「１」にセットされ、前記Ｉ／Ｑデータ・フレーム文字が、現時点で送信される場合には、その時点で直ちに埋め込み文字を挿入し、当該文字の前記無線フレーム同期化指示ビットを「１」にセットし、前記ＲＲＵから前記ＭＵによって受信された前記無線フレーム同期化指示と、ＲＲＵ側の前記無線フレームのタイミングとの間には、伝送時間遅延を原因とするある遅延が確認される、ステップと、
前記ＲＲＵからフィード・バックされる前記無線フレームの開始時間と、前記ＭＵ内の元の無線フレームのタイミングの開始時間との差を計算することによって、前記往復伝送時間遅延（ＲＴＴ）の推定値を取得するステップと、
を含む、方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の信号を伝送する方法であって、前記無線フレームのタイミングがＣＢＴＳ内の各セル間で同期化されることを保証するために、ＲＲＵの時間遅延を調整するステップを更に含み、ＲＲＵの時間遅延を調整する前記ステップは、
前記ＭＵが、各ＲＲＵの前記無線フレームのタイミングが同じになるように、各ＲＲＵの前記ＲＲＴの変動を途切れなく追跡し、各ＲＲＵ間の前記無線フレームのタイミングを同期化された状態に保つために、各ＲＲＵに関して取得されたＲＲＴ測定値を使用することによって、比較的早い段階又は遅い段階で、前記無線フレームのタイミングを各ＲＲＵに送るステップを
含む、方法。
【請求項１１】
請求項１に記載の信号を伝送する方法であって、
前記ＲＲＵが、高安定度の周波数基準を取得するステップと、
前記受信端でＩ／Ｑデータ・ストリームを再構築するときに、前記送信端のビット同期化クロックと同期をとる前記Ｉ／Ｑデータ・ストリームのビット同期化クロックを復元し、又は取得するステップと、
を更に含む方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の信号を伝送する方法であって、
前記ＭＵと各ＲＲＵがどちらも、デジタル無線信号データ・ストリームのビット・タイミングと、前記ＲＲＵによって必要とされる高安定度の周波数基準とを獲得するために、高安定度の前記周波数基準を全地球測位システム（ＧＰＳ）から獲得し、当該周波数基準を前記デジタル無線信号データ・ストリームのサンプリング・クロック・ソースとして使用するステップ
を更に含む方法。
【請求項１３】
請求項１１に記載の信号を伝送する方法であって、位相同期ループを介して一定のデータ・ストリームのクロックを復元するために、伝送される連続的なデータ・ストリーム自体が、一定のビット・レートを有する特徴を使用するステップを更に含む方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の信号を伝送する方法であって、
ダウン・ストリームで、
前記ＭＵが、ＭＵ側の前記ＭＵ／ＲＲＵ間インターフェイスの前記送信端のＧＦＰ−Ｔフレーミング及びＶＣ／ＯＤＵマッピング・モデルのタイミングを提供する高安定度の前記基準クロック・ソースを使用するステップと、
ＲＲＵ側の前記受信端が、前記ＰＬＬを使用し、ＦＩＦＯ（先入れ先出し）に基づいて、前記デジタル無線信号データ・ストリームのクロックを復元すると同時に、当該クロックも、前記ＲＲＵの前記基準周波数ソースとなる、ステップと、
アップ・ストリームで、
ＲＲＵ側の前記ＭＵ／ＲＲＵ間インターフェイスにおける前記送信端の前記ＧＦＰ−Ｔフレーミング及びＶＣ／ＯＤＵマッピング・モデルが、ダウン・ストリームで取得された前記同期化クロックを使用してデータを送るステップと、
ＭＵ側の前記受信端が、前記ＭＵ内の上記の基準クロック・ソースを使用して、前記ＧＦＰ−Ｔフレーム復号化及びＶＣ／ＯＤＵ逆マッピング・モデルのタイミングを提供するステップと、
前記送信端／受信端におけるＳＴＭ−Ｎ／ＯＴＭ−ｎインターフェイスの前記クロックが、上記のクライアント・データ・クロックを使用せずに、ＳＤＨ／ＯＴＮ回線から直接抽出されるステップと、
を更に含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信システムで使用される無線基地局技術に関し、より詳細には、リモート無線ヘッド（ＲＲＨ）技術を使用する集中型無線基地局システム内のリモート無線ユニットと、集中型無線基地局（Ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ  Ｒａｄｉｏ  Ｂａｓｅ  Ｓｔａｔｉｏｎ）との間のインターフェイス方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
１．集中型無線基地局（ＣＢＴＳ）及び無線信号伝送
図１Ａに示されるように、移動通信システムでは、無線アクセス・ネットワークは、典型的には、無線基地局（ＢＴＳ）と、主にベース・バンド処理サブシステム、無線周波数（ＲＦ）サブシステム、アンテナ等から構成され、無線信号の送信、受信、及び処理を行う責任を負う複数のＢＴＳを制御する基地局制御装置（ＢＳＣ）又は無線ネットワーク制御装置（ＲＮＣ）とから構成され、ＢＴＳは、図１Ｂに示されるように、複数のアンテナを用いることによって様々なセルをカバーすることができる。
【０００３】
移動通信システムでは、高層ビルの室内カバレージ、カバレージ・ホール、影部のカバレージ等従来のＢＴＳ技術によっては解決がより困難な無線ネットワーク・カバレージの問題があり、ＲＲＨ技術は、上記の諸問題を解決するものとして提案されるより有効な解決策である。ＲＲＨ技術を使用するＢＴＳシステムでは、１次無線周波数ユニットと、アンテナとが、カバレージを提供するのに必要とされる領域に設けられ、広帯域伝送回線を介してＢＴＳ内の他のユニットに接続される。
【０００４】
この技術は更に、ＲＲＨ技術を使用するＣＢＴＳ技術に発展される可能性もある。従来のＢＴＳと比較すると、ＲＲＨ技術を使用するＣＢＴＳは、例えば、集中型構造を用いることにより、幾つかのマイクロ・セルを使用して従来のＢＴＳに基づくマクロ・セルを置き換えることが可能となり、従って当該構造がより良い形で様々な無線環境に適合され得、システム容量やカバレージ等の無線性能を高めることができる点、集中型構造を用いることにより、従来のＢＴＳのソフト・ハンドオフをよりソフトなハンドオフで置き換えることが可能となり、従って追加的な処理利得が得られる点、集中型構造を用いることにより、ベース・バンド信号の有益な処理資源を幾つかのセルによって共用される資源プールとすることも可能となり、従って統計的多重化の利点がもたらされ、システム費用も減少する点等、多くの利点を有する。参照により本明細書に組み込まれる次の各特許、即ち、１９９５年３月２３日に出願された米国特許第５６５７３７４号「Ｃｅｌｌｕｌａｒ  ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ  ｂａｓｅ  ｓｔａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  ａｎｔｅｎｎａ  ｕｎｉｔｓ」と、１９９９年６月２８日に出願された米国特許第６３２４３９１号「Ｃｅｌｌｕｌａｒ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｗｉｔｈ  ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ａｎｄ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ」とは、ＲＲＨ技術を使用するＣＢＴＳに関する幾つかの実装形態の詳細を開示する。
【０００５】
図２に示されるように、ＲＲＨ技術を使用するＣＢＴＳシステム２００は、中央チャネル処理メイン・ユニット（ＭＵ）（又は中央チャネル処理サブシステム）２０１と、一体的に設置される複数のリモート無線ユニット（ＲＲＵ）２０４１、２０４２、．．．、２０４Ｍとから構成され、ＭＵと、ＲＲＵとは、広帯域伝送リンク又はネットワークを介して互いに接続される。ＢＳＣ／ＲＮＣインターフェイス・ユニットは、ＢＴＳとＢＳＣ／ＲＮＣとの間のインターフェイスに関するユーザ・プレーン処理と、シグナリング・プレーン処理とを実施する責任を負う。中央チャネル処理サブシステム２０１は主に、チャネル処理資源プール（ｃｈａｎｎｅｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｒｅｓｏｕｒｃｅ  ｐｏｏｌ）２０２、信号経路分散ユニット（ｓｉｇｎａｌ  ｒｏｕｔｅ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  ｕｎｉｔ）２０３等から構成され、チャネル処理資源プール２０２は、複数のチャネル処理ユニット２０２１、２０２２、．．．、２０２Ｎを一緒に積み重ねることによって形成され、ベース・バンド信号処理等を実施するのに使用される。信号経路分散ユニット２０３は、様々なセル・トラフィックに従ってチャネル処理資源を動的に分散させて、複数のセル処理資源の効率的な共用を実現する。図２に示されるように、信号経路分散ユニット２０３は、ＭＵの内部に加えてＭＵの外部の別個の機器としても構築され得る。ＲＲＵ  ２０４１、２０４２、．．．、２０４Ｍは主に、送信チャネル内の無線周波数電力増幅器、受信チャネル内の低雑音増幅器、アンテナ等から構成される（必ずしも全て図示されるわけではいない）。中央チャネル処理サブシステム２０１と、リモート無線ユニット（ＲＲＵ）２０４１、２０４２、．．．、２０４Ｍとの間のリンクは、典型的には、光ファイバ、銅ケーブル、マイクロ波等の伝送媒体を使用することができ、伝送される信号は、サンプリング済みデジタル信号であることも、変調アナログ信号であることもあり、これらの信号は、ベース・バンド信号であることも、中間周波数信号であることも、無線周波数信号であることもある。
【０００６】
上述のＲＲＨ技術を使用する２つのＢＴＳシステムでは、解決されるべき主要な問題は、ＲＲＵとＭＵとの間の無線信号伝送である。典型的には、アナログ信号伝送スキームを採用する方が容易であるが、アナログ中間周波数又はアナログ無線周波数信号伝送スキームが採用され、アナログ回線に例えば雑音等の妨害成分が生じ、伝送される信号の変調が非線形的な歪みを導入することになる。更に、アナログ伝送は、伝送回線の使用率を減少させ、大容量の多重化技術の実装の妨げとなる可能性がある。従って、大規模ネットワーキングでは、アナログ伝送スキームを採用することは、困難である。
【０００７】
これらの問題を解決するために、次の２つの特許、即ち、２００２年６月１１日に出願された「Ａ  ｓｏｆｔ  ＢＴＳ  ｓｙｓｔｅｍ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｒｅｍｏｔｅ  ｆｉｂｅｒ  ａｎｄ  ｉｔｓ  ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  ｍｅｔｈｏｄ」と題する中国特許出願第ＣＮ１４６４６６６号と、２００３年７月２日に出願された（優先日：２００２年７月２日）「Ｔｈｅ  ＢＴＳ  ｓｙｓｔｅｍ  ｉｎ  ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ」と題する別の中国特許出願第ＣＮ１４７１３３１号とに、デジタル信号伝送スキームが、提案される。デジタル・ベース・バンド信号伝送スキームは、一般に、伝送帯域幅要件を可能な限り低減するために使用される。特許出願第ＣＮ１４６４６６６号では、光ファイバを使用してＲＲＵとメインＢＴＳとの間でデジタルＩ／Ｑ（同相／直交）ベース・バンド信号を伝送する単純な方法しか開示されず、即ち、デジタルＩ／Ｑベース・バンド信号が、送信端で並列／直列変換を用いて直列データ・ストリームに変換され、次いで光送信機によって受信端に送信され、受信端で光受信機によって受信された後に直列／並列変換を用いてデジタルＩ／Ｑベース・バンド信号に復元される方法しか開示されない。特許出願第ＣＮ１４７１３３１号は、物理レイヤでイーサネット（登録商標）技術を使用する伝送技術を提案し、この技術は、イーサネット（登録商標）ＭＡＣ（媒体アクセス制御）フレームの代わりに特別に定義された連続ビット・ストリーム・フォーマットを使用する。現在、ＣＰＲＩ（Ｃｏｍｍｏｎ  Ｐｕｂｌｉｃ  Ｒａｄｉｏ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）と称する企業組織も、ＲＲＵとメインＢＴＳとの間のデジタル・ベース・バンド伝送の標準化に取り組んでおり、この技術仕様は、Ｗｅｂサイト（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｐｒｉ．ｉｎｆｏ／ｓｐｅｃ．ｈｔｍｌ）から取得され得る。この技術仕様は、特許第ＣＮ１４７１３３１号で採用されるのと同様の技術を採用し、即ち、物理インターフェイスは、１０００ＭＢ又は１０ＧＢイーサネット（登録商標）規格を使用し、これよりも上位のレイヤは、ユーザ定義された連続ビット・ストリーム・フォーマットを使用するが、ＣＰＲＩは、２地点間リンクしかサポートしない。上述の既存技術は、成熟した伝送技術でなく伝送レイヤ技術に特有のプロトコル仕様を採用するので、実用的なシステムによる検証が未だなされていない多くの潜在的な技術的問題が存在し、技術開発及び製品開発期間がより長くなり、ネットワーク構築費用がより高額となり、このため、大規模ネットワーキングでの既存技術の使用に不都合が生じる。
【０００８】
２．ジェネリック・フレーミング・プロシージャ（ＧＦＰ）
ジェネリック・フレーミング・プロシージャ（ＧＦＰ）は、ＩＴＵ−Ｔ及びＡＮＳＩから共同で推奨され、ブロック符号のデータ・ストリーム又はパケット・タイプを、典型的には例えばＳＤＨ（同期デジタル・ハイアラーキ）やＯＴＮ（光伝送ネットワーク）のような新しい技術である連続バイトの同期伝送チャネル（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｂｙｔｅ  ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  ｃｈａｎｎｅｌ）に適合させるのに使用され、これらの詳細な技術仕様については、参照により本明細書に組み込まれるＩＴＵ−Ｔ  Ｇ７０４１、又はＡＮＳＩ  Ｔ１Ｘ１．５／２０００−０２４Ｒ３を参照してもよい。ＧＦＰは、ＰＤＵ（プロトコル・データ単位）をサポートするフレーム・マッピングＧＦＰ（ＧＦＰ−Ｆ）と、ブロック符号をサポートするトランスペアレントＧＦＰ（ＧＦＰ−Ｔ）とに分類され得、ＧＦＰ−Ｆは、プロトコル・パケットをＩＰ／ＰＰＰ（インターネット・プロトコル／２地点間プロトコル）、ＭＰＬＳ（マルチ・プロトコル・ラベル・スイッチング）、イーサネット（登録商標）ＭＡＣ（媒体アクセス制御）等に適合させる際に使用され得、ＧＦＰ−Ｔは、ブロック符号文字ストリームを１０００ＭＢイーサネット（登録商標）回線などに直接適合させるのに使用され得、従って非常に少ない時間遅延の幾つかの適用要件が満足される可能性があるが、ＧＦＰ−Ｔの伝送帯域幅利用率は、ＧＦＰ−Ｆの伝送帯域幅利用率よりも低くなる。
【０００９】
図３には、ＧＦＰ−Ｔタイプのフレーム構造が概略的に示される。ＧＦＰ−Ｔフレームは、コア・ヘッダーと、ペイロード部とから構成される。更に、ペイロード部は、ペイロード・ヘッダーと、ペイロードと、選択可能なペイロードのＦＣＳ（フレーム・チェック・シーケンス）とを含む。コア・ヘッダーは、ペイロードの長さを示すＰＬＩフィールドと、コア・ヘッダー誤り制御フィールド（ｃＨＥＣ）とを含み、ｃＨＥＣは、ＡＴＭ（非同期伝送モード）セル描写と同様のＧＦＰフレーム描写としての機能を有すると共に、コア・ヘッダーの誤り保護も実現する。ペイロード・ヘッダーは、ペイロード・タイプを示し、ｔＨＥＣによる誤り保護を実現するが、ここで、ペイロード・タイプ識別子（ＰＴＩ）は、それ自体が「０００」であるときは、ＧＦＰ−Ｔフレームがユーザ・データを搬送していることを示し、それ自体が「１００」であるときは、ＧＦＰ−Ｔフレームがクライアント管理情報を搬送していることを示し、ペイロードのＦＣＳインジケータ（ＰＦＩ）は、ペイロードのＦＣＳが存在するかどうかを示し、ユーザ・ペイロード識別子（ＵＰＩ）とＰＴＩとは合わせて、ペイロード内のユーザ・データ又はクライアント管理情報のタイプを示す。更に、拡張ヘッダー識別子（ＥＸＩ）は、選択可能な拡張ヘッダーの存在と、そのタイプとを示す。現在、拡張ヘッダーの典型的な使用例は、チャネル識別子（ＣＩＤ）を提供することであり、従って、複数の別々のクライアント信号の多重化をサポートすることである。図３に示されるように、ＧＦＰ−Ｔフレーム内のペイロードは、ある順序に従う６４Ｂ／６５Ｂ符号化ブロックから形成される固定長のスーパー・ブロックである。トランスペアレントＧＦＰの直接的な適合は現在、８Ｂ／１０Ｂ伝送路符号のブロック符号文字ストリームを使用する故に、６４Ｂ／６５Ｂ符号化ブロックは、ユーザ・データ文字と、制御文字とを含み、従って、６４Ｂ／６５Ｂ符号化ブロック内に制御文字が存在するかどうかを示すために、フラグ・ビットが、使用される。この場合、制御文字の高位４ビットは、元の８Ｂ／１０Ｂの符号ストリーム内の後続の制御文字の指示（ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ）及び制御符号位置の指示として使用され、低位４ビットは、制御符号自体を伝送するのに使用される。
【００１０】
クライアント信号の伝送を確実に行うために、伝送チャネルの帯域幅、例えばＳＤＨ／ＯＴＮ等は、ＧＦＰフレームで必要とされる帯域幅よりも多少広いものであるべきである。ＧＦＰ−Ｔフレーム内の各スーパー・ブロックのサイズは、５３６ビットであるので、ＧＦＰ−Ｔフレームのビット長Ｌは、
Ｌ＝Ｌｏｖｅｒｈｅａｄ＋５３６・Ｎ      （１）
と表され得、
上式で、Ｎは、ＧＦＰ−Ｔフレーム内のスーパー・ブロックの数であり、Ｌｏｖｅｒｈｅａｄは、ＧＦＰ−Ｔフレーム内のコア・ヘッダー、ペイロード・ヘッダー、選択可能なペイロードのＦＣＳ等のオーバーヘッドの長さである。各スーパー・ブロックが、５１２ビットのクライアント信号ストリームを搬送することができるものとし、元のクライアント信号の転送速度が、ＢＣビット／秒であり、ＳＤＨ／ＯＴＮ等の伝送チャネル帯域幅が、ＢＴビット／秒である場合は、ＧＦＰ−Ｔ内のスーパー・ブロックの数Ｎは、次式を満足することになる。
【００１１】
【数１】
2008506321.tif 000003
【００１２】
従って、ＧＦＰ−Ｔで上記の条件を満足するのに必要とされるスーパー・ブロックの最小数Ｎは、
【００１３】
【数２】
2008506321.tif 000004
【００１４】
となり、記号
【００１５】
【数３】
2008506321.tif 000005
【００１６】
は、ｘよりも大きい又はｘと等しい最小の整数を示す。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【００１７】
（発明の概要）
従って、既存技術におけるＲＲＵとメインＢＴＳとの間の無線信号伝送の諸問題を解決するために、本発明の一目的は、ＲＲＨ技術を使用するＣＢＴＳシステム内のＲＲＵとＭＵとの間のインターフェイス方法を提供することである。本発明は、ＧＦＰ技術に基づいてＲＲＵとＭＵとの間でデジタル無線信号を伝送する方法を提案する。この方法は、特定の伝送技術の必要なしに、成熟した同期デジタル・ハイアラーキ（ＳＤＨ）／光伝送ネットワーク（ＯＴＮ）伝送ネットワーク技術を直接使用して、ＲＲＵとメインＢＴＳとの間のデジタル無線信号伝送を実現し、従って、信号伝送に必要とされる管理及び保守業務並びにネットワーキング費用も削減する。
【００１８】
本発明の一態様によれば、リモート無線ヘッド（ＲＲＨ）技術を使用する集中型無線基地局システム内の中央チャネル処理メイン・ユニット（ＭＵ）と、１つ又は複数のリモート無線ユニット（ＲＲＵ）との間で信号を伝送する方法が、提案される。前記ＭＵと前記１つ又は複数のＲＲＵとの間の伝送チャネルは、同期デジタル・ハイアラーキ（ＳＤＨ）／光伝送ネットワーク（ＯＴＮ）を使用し、前記方法は、前記ＭＵと前記リモート無線ユニット（ＲＲＵ）との間の通信インターフェイスを、主にユーザ・データに関するＩ／Ｑサンプリング・データを搬送するユーザ・プレーンと、主に制御シグナリングに関するデータを搬送する制御プレーンとに分割するステップと、前記ユーザ・プレーンによって搬送される前記ユーザ・データに関する前記Ｉ／Ｑサンプリング・データを、Ｉ／Ｑデータ・フレーム適合レイヤを介してＩ／Ｑデータ・フレームの形に形成し、次いで、前記Ｉ／Ｑデータ・フレームを、ジェネリック・フレーミング・プロシージャ（ＧＦＰ）を介してＧＦＰフレームの形に形成し、当該フレームをＳＤＨ／ＯＴＮ上に送出するステップと、前記制御プレーンの前記制御シグナリングを、ユーザ・データ・プロトコル（ＵＤＰ）／インターネット・プロトコル（ＩＰ）及び／又は伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）／インターネット・プロトコル（ＩＰ）に基づいて搬送し、更に、ＩＰパケットをＰＰＰに基づいて搬送し、当該パケットをハイレベル・データ・リンク制御（ＨＤＬＣ）フレームの形に形成し、前記制御プレーンのシグナリングを含む前記ＨＤＬＣフレームを、ＧＦＰの制御文字チャネルを介して前記ＳＤＨ／ＯＴＮ上に送出するステップとを含む。
【００１９】
なお、本発明の好ましい諸実施形態を添付の図面と併せて読めば、本発明が、より良く理解され、従って、本発明の各利点、特徴、及び有利な効果が、より明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下の本発明の詳細な説明を添付の図面と併せて読めば、本発明の各目的、利点、及び有利な効果が、より明瞭に理解されるであろう。
【００２１】
１．無線信号伝送及びＲＲＵ／ＭＵ間インターフェイス・プロトコル
図４は、本発明によるＲＲＵ／ＭＵ間インターフェイス・プロトコルの構造を示す。このインターフェイスは、ユーザ・プレーンと、制御プレーンとから構成される。ここで、ユーザ・プレーンは主に、ユーザ・データに関するＩ／Ｑサンプリング・データを搬送する。Ｉ／Ｑサンプリング・データはまず、Ｉ／Ｑデータ・フレーム適合レイヤを介してＩ／Ｑデータ・フレームの形に形成された後、ＧＦＰ−Ｔを介してＳＤＨ／ＯＴＮ上に送出される。制御プレーンの制御シグナリングは、ＵＤＰ（ユーザ・データ・プロトコル）／ＩＰ及び／又はＴＣＰ（伝送制御プロトコル）／ＩＰに基づいて搬送され、ＩＰパケットは、ＰＰＰに基づいて搬送され、ＨＤＬＣ（ハイレベル・データ・リンク制御）フレームの形に形成される。最終的に、制御プレーンのシグナリングを含むＨＤＬＣフレームが、ＧＦＰ−Ｔの制御文字チャネルを介してＳＤＨ／ＯＴＮ上に送出される。
【００２２】
ＲＲＵは、典型的には、１つ又は複数の搬送波周波数をサポートすることができ、従って、ＲＲＵ／ＭＵ間インターフェイス・プロトコルは、複数の搬送波周波数の無線信号の伝送をサポートすべきである。更に、実用的な無線ＢＴＳシステムでは、拡大された無線性能を達成するために、マルチ・アンテナ技術が、より頻繁に採用される。マルチ・アンテナ技術は、例えば送信ダイバシティ、受信ダイバシティ、マルチ・アンテナ送受信（ＭＩＭＯ）、スマート・アンテナ又はアレイ・アンテナ等の技術を含む。マルチ・アンテナ技術を採用する無線ＢＴＳシステムでは、各アンテナ信号間に厳密な時間及び位相関係が存在し、従って、伝送中の各アンテナ信号の伝送時間遅延は、同じになることが必要とされる。従って、ＲＲＵ／ＭＵ間インターフェイス・プロトコルは、同じ搬送波周波数に対応するマルチ・アンテナ信号の伝送をサポートし、伝送中の各アンテナ信号の伝送時間遅延が同じとなることを保証すべきである。
【００２３】
従って、本発明によれば、図５は、好ましいＲＲＵ／ＭＵ間インターフェイス・モードに関するＧＦＰフレーム構造を示す。このインターフェイス・モードでは、時分割多重を使用して、ＲＲＵにおけるＭ個（Ｍ≧１）の搬送波周波数に対応する無線信号が、様々なスーパー・ブロック単位で伝送される。図５に示されるインターフェイス・モードで採用されるＧＦＰ−Ｔフレームでは、合計８バイトのコア・ヘッダーと、ペイロード・ヘッダーとは、拡張ヘッダーを使用せずにＩＴＵ−Ｔ／ＡＮＳＩのＧＦＰ標準に準拠し、ＧＦＰ−Ｔフレームのペイロードでは、ペイロードのＦＣＳは、任意選択であり、初期のＭ個のスーパー・ブロック（Ｍ×６７バイト）は、それぞれＭ個の異なる搬送波周波数に対応し、この構造は、順次ｐ回（Ｐ≧１）繰り返され、従って、ＧＦＰ−Ｔフレーム内のスーパー・ブロックの合計数Ｎは、ｐＭとなる。このスキームは事実上、ＧＦＰ−Ｔの伝送帯域幅をＭ個の搬送波周波数に時分割多重するものであり、各搬送波周波数の無線信号の伝送は、互いに独立している。
【００２４】
図６は、かかるインターフェイス・モードのＩ／Ｑデータ・フレーム・フォーマットを示す。まず、各アンテナに由来するｍ番目（ｍ＝１，２，．．．Ｍ）の搬送波周波数のＩ／Ｑベース・バンド信号が、同じサンプリング時間で順次整列（ａｒｒａｎｇｅ）され、この場合、各アンテナに由来するＩ／Ｑベース・バンド信号のサンプリング値の順序は、アンテナ・アレイ又はアンテナ群の空間位置順序と同じになり、同じアンテナに由来するＩ／Ｑベース・バンド信号のサンプリング値は、直交成分のサンプリング値と、同相成分のサンプリング値とに従って順次整列される。従って、アンテナ数をＤとし、サンプリング・ビット幅をＷ（典型的には４〜２０）とした場合、あるサンプリング時間における搬送波周波数のＩ／Ｑデータ長は、２ＷＤビットとなる。Ｉ／Ｑデータ・フレームは、搬送波周波数に対応し、サンプリング時間の増分に従って順次整列されたＬ個のＩ／Ｑデータから構成され、従って、合計ビット長は、２ＷＤＬとなる。ＧＦＰ−Ｔフレーミングでは、整列方法が、バイトに基づく故に、Ｉ／Ｑデータ・フレームのビット長は、８の倍数とすべきであり、即ち、当該ビット長は、ＷＤＬ／４バイトとすべきであり、一方、Ｉ／Ｑデータ・フレームの長さは、フレーミング処理中に誘起される固有の時間遅延が減少するように、可能な限り短くすべきである。サンプリング・ビット幅と、アンテナ数とが、固定である故に、Ｌは、ＷＤＬ／４が整数となる最小値である。例えば、あるＲＲＵのアンテナ数Ｄを２とし、サンプリング・ビット幅Ｗを１１とすれば、Ｌ＝２となり、Ｉ／Ｑデータ・フレームの長さは、１１バイトとなる。
【００２５】
図７は、別の好ましいＲＲＵ／ＭＵ間インターフェイス・モードのＩ／Ｑデータ・フレーム・フォーマットを示す。このインターフェイス・モードでは、ＲＲＵにおけるＭ個（Ｍ≧１）の搬送波周波数に対応する無線信号が、図７に示されるＩ／Ｑデータ・フレーム・フォーマットに従って多重化された後、ＧＦＰ−Ｔを介して送出される。具体的にはまず、各アンテナに由来するｍ番目（ｍ＝１，２，．．．Ｍ）の搬送波周波数のＩ／Ｑベース・バンド信号が、同じサンプリング時間で順次整列され、この場合、各アンテナに由来するＩ／Ｑベース・バンド信号のサンプリング値の順序は、アンテナ・アレイ又はアンテナ群の空間位置順序と同じになり、同じアンテナに由来するＩ／Ｑベース・バンド信号のサンプリング値は、直交成分のサンプリング値と、同相成分のサンプリング値とに従って順次整列される。従って、あるサンプリング時間における搬送波周波数のＩ／Ｑデータ長は、２ＷＤビットとなり、次いで、２ＭＷＤビットの長さのデータ・ブロックを形成するために、同じサンプリング時間におけるＭ個の搬送波周波数に由来するＭ個のＩ／Ｑデータが、順次整列される。最終的に、Ｉ／Ｑデータ・フレームを形成するために、Ｌ個のかかるデータ・ブロックが、サンプリング時間の増分に従って順次整列され、従って、合計ビット長は、２ＭＷＤＬとなる。上記と同じ理由から、Ｌは、ＭＷＤＬ／４が整数となる最小値である。例えば、あるＲＲＵのアンテナ数Ｄを２とし、サンプリング・ビット幅Ｗを１１とし、搬送波周波数の数Ｍを３とすれば、Ｌ＝２となり、Ｉ／Ｑデータ・フレームの長さは、３３バイトとなる。
【００２６】
図４に示されるＲＲＵ／ＭＵ間インターフェイス・プロトコル構造において、Ｉ／Ｑデータ・フレーム及び制御プレーンのシグナリング・フレームの伝送は、例えば図８Ａに示される。送信端で、Ｉ／Ｑデータが、Ｉ／Ｑデータ・フレーム適合レイヤを介してＩ／Ｑデータ・フレームの形に形成され、次いで、Ｉ／Ｑデータ・フレームが、伝送スケジューリング・ユニットによって処理され、６４Ｂ／６５Ｂ符号化ユニットによってＧＦＰ−Ｔのクライアント・データ・フレームを形成するために６４Ｂ／６５Ｂ符号化ブロックにマッピングされる。６４Ｂ／６５Ｂ符号化ブロックは、２種類の制御文字、即ち埋め込み文字（ｐａｄｄｉｎｇ  ｃｈａｒａｃｔｅｒ）と、制御プレーンのシグナリング・フレーム文字とを含むと共に、Ｉ／Ｑデータ・フレームのデータ文字も含む。伝送スケジューリング・ユニットは、Ｉ／Ｑデータ・フレームと、制御プレーンのシグナリング・フレームとの伝送スケジューリングを行う責任を負う。具体的には、次のスケジューリング方法に従って、即ち、Ｉ／Ｑデータ・フレーム文字ストリームの入力バッファが空（ｎｕｌｌ）であるが、制御プレーンのシグナリング・フレームの入力バッファが空でない場合には、制御プレーンのシグナリング・フレームが、制御文字として６４Ｂ／６５Ｂ符号化ユニットに入力され、そうでない場合には、埋め込み文字が埋め込まれるというスケジューリング方法に従って、制御プレーンのシグナリング・フレーム文字が、６４Ｂ／６５Ｂ符号化ユニットに入力される。次いで、ＧＦＰ−Ｔフレームが形成された後、これが、ＶＣ（仮想コンテナ）／ＯＤＵ（光チャネル・データ単位）のマッピング／連結ユニットによってＶＣ／ＯＤＵの形に形成され、更に、ＳＤＨ／ＯＴＮに基づく伝送を実現するために、ＳＴＭ−Ｎ／ＯＴＭ−ｎフレームの形に形成される。
【００２７】
受信端の処理は、図８Ｂに示されるように、送信端の処理の逆である。まず、対応するＶＣ／ＯＤＵが、ＳＴＭ−Ｎ／ＯＴＭ−ｎフレームから分離され、次いで、それ自体のペイロードが抽出され、６４Ｂ／６５Ｂ符号化ブロックが、ＧＦＰ−Ｔフレーム処理ユニットによって処理された後に取得され、その後、Ｉ／Ｑデータ・フレーム文字ストリームと、制御プレーンのシグナリング・フレーム文字ストリームとが、６４Ｂ／６５Ｂ復号化ユニットによって分離される。ここで、Ｉ／Ｑデータ・フレーム文字ストリームは、各アンテナに由来する各搬送波周波数のＩ／Ｑデータ・ストリームを取得するために、Ｉ／Ｑデータ・フレーム処理ユニットによって更に処理され、制御プレーンのシグナリング・フレーム文字ストリームは、図４に示される制御プレーンの様々なレイヤにおけるプロトコルに従って更に処理される。
【００２８】
上述の２つの異なるＲＲＵ／ＭＵ間インターフェイス・モードの差異は、ＧＦＰ−Ｔフレーム上のＩ／Ｑデータ・フレームを多重化する際に採用されるモードが異なる点である。１番目のＲＲＵ／ＭＵ間インターフェイス・モードに関しては、送信端で、様々な搬送波周波数に対応するＩ／Ｑデータ・フレームが、形成され、次いで様々なスーパー・ブロック単位で送信される一方、受信端で、様々な搬送波周波数が、様々なスーパー・ブロックに従って同時に識別され、対応する搬送波周波数の各アンテナにおけるＩ／Ｑデータ・ストリームを取得するために、６４Ｂ／６５Ｂ復号化ユニットによって分離されたＩ／Ｑデータ・フレーム文字ストリームが、Ｉ／Ｑデータ・フレーム処理ユニットによって処理される。２番目のＲＲＵ／ＭＵ間インターフェイス・モードに関しては、送信端で、様々な搬送波周波数の各アンテナのＩ／Ｑデータが一緒に、Ｉ／Ｑデータ・フレームの形に形成される一方、受信端で、様々な搬送波周波数の各アンテナにおけるＩ／Ｑデータ・ストリームを取得するために、６４Ｂ／６５Ｂ復号化ユニットによって分離されたＩ／Ｑデータ・フレーム文字ストリームが、Ｉ／Ｑデータ・フレーム処理ユニットによって処理される。
【００２９】
先に論じたように、ＧＦＰ符号では、６４Ｂ／６５Ｂ符号化ブロックの制御文字の内の低位４ビットだけが、制御符号を伝送するのに使用される一方、高位４ビットが、元の８Ｂ／１０Ｂの符号ストリーム内の後続の制御文字の指示及び制御符号位置の指示として使用される。本発明は、８Ｂ／１０Ｂ符号化を使用しない故に、制御文字は、埋め込み文字であること以外には制御プレーンのシグナリング・フレームを伝送する用途しかなく、従って、制御文字のビットを再定義する必要がある。図９は、説明上の非限定的な例として、制御文字のある種の定義を示し、ここで、最上位ビットｂ７の定義は、元のＧＦＰ符号の定義と同じであり、即ち、６４Ｂ／６５Ｂ符号化ブロック内の後続のバイトが制御文字であるかどうかを示し、ｂ６は、制御文字が埋め込み文字であるかどうかを示すのに使用され、ｂ５は、無線フレーム同期化指示（後段で詳細に説明）として使用され、ｂ４は、将来のプロトコル拡張のために予約され、低位４ビットは、制御プレーンのシグナリング・フレーム文字ストリームを伝送するのに使用される。この場合、ｂ６が、制御文字が埋め込み文字であることを示したときは、低位４ビットは、どのような値としてもよく、受信端で埋め込み文字として省略されることになる。
【００３０】
本発明によれば、ＧＦＰのクライアント管理フレームは、ＲＲＵ／ＭＵ間インターフェイスにおけるＧＦＰの伝送リンクを検査し維持するのにも使用され得る。ＧＦＰのクライアント管理フレームの使用は、ＩＴＵ−Ｔ／ＡＮＳＩのＧＦＰ標準に準拠する。このＧＦＰ標準では、ＧＦＰのクライアント管理フレームは、２種類のクライアント管理情報、即ち、クライアント信号障害（クライアント信号の損失）と、クライアント信号障害（クライアント文字同期化の失敗）とを搬送する。クライアント管理情報は、深刻な伝送エラー又はクライアント信号におけるＧＦＰフレームの非同期化（ＧＦＰフレーム描写障害）が生じた場合に再同期化を実施して、通常のリンク通信を回復するよう送信端／受信端に適時に知らせるのに使用される。
【００３１】
更に、ＲＲＨ技術を使用するＢＴＳシステムでは、ＲＲＵの管理及び制御情報は、少なくとも次の３つの情報、即ち、リンクのセットアップ、修正、削除、動作モード・ネゴシエーション、転送速度ネゴシエーション、Ｉ／Ｑデータ・フレーム・フォーマット・ネゴシエーション等の制御シグナリングを含めたＲＲＵ／ＭＵ間インターフェイスのリンク制御、管理、及び保守シグナリングと、パラメータのセットアップ、オン／オフ制御、各ＲＲＵ無線モデルの状態検査及び警告と、例えばソフトウェア／ファームウェアの更新、コンフィギュレーション管理等、ＲＲＵの動作及び保守情報とを有する。本発明によれば、ＲＲＵ無線モデルのオン／オフ制御（後段で詳細に説明）等、厳密なタイミング要件を伴う動作を除き、上述の他の管理及び制御情報は、図４に示されるＲＲＵ／ＭＵ間インターフェイス・プロトコルの制御プレーン内にある。制御プレーンのシグナリングは、ＵＤＰ／ＩＰ及び／又はＴＣＰ／ＩＰに基づいて搬送される。ＵＤＰ／ＩＰに基づいて搬送される制御プレーンのシグナリングに関する典型的な一例は、ＳＮＭＰ（簡易ネットワーク管理プロトコル）メッセージであり、ＴＣＰ／ＩＰに基づいて搬送されるその典型的な一例は、ＨＴＴＰ（ハイパーテキスト転送プロトコル）、テルネット、及び上述の他の制御シグナリングである。先に説明されたように、制御プレーンのシグナリングは、ＧＦＰ−Ｔの制御文字チャネルを介してＳＤＨ／ＯＴＮ上に送出され、受信端で、制御プレーンのシグナリング・ストリームが、ＧＦＰ−Ｔの制御文字チャネルから抽出され得るとしても、ＧＦＰ−Ｔの制御文字チャネル自体は、パケット描写、高信頼伝送を含めたリンク・レイヤ機能を提供することはできず、従って、制御プレーンのシグナリングを搬送する上記のＩＰパケットは、ＰＰＰに基づいて搬送され、ＨＤＬＣフレームの形に形成されることになる。
【００３２】
２．無線フレームの同期化及びＲＴＴの推定
先に説明されたように、本発明は、制御文字の定義の際に無線フレーム同期化指示ビットを定義し、定義されたビットは、無線フレームを同期化し、往復伝送時間遅延（ＲＴＴ）を測定するのに使用され得、その原理は、図１０に示される。
【００３３】
まず、ＭＵ側の無線フレームのタイミングが、ＭＵとリンクされた全てのＲＲＵのタイミング基準となる。ダウン・ストリームで、無線フレームの開始時間が、ＭＵ側で確認されたときに、ダウン・ストリームＩ／Ｑデータ・ストリームが、ＧＦＰ−Ｔを介してＲＲＵに送られるが、埋め込み文字が、現時点で送信される場合には、当該文字の無線フレーム同期化指示ビット（図９ではｂ５）が、「１」にセットされ、Ｉ／Ｑデータ・フレーム文字が、現時点で送信される場合には、その時点で直ちに埋め込み文字を挿入し、当該文字の無線フレーム同期化指示ビットを「１」にセットする。それ自体の無線フレーム同期化指示ビットが「１」にセットされた制御文字をＲＲＵが受信する時間は、ＲＲＵ側の無線フレームの開始時間となる。ＲＲＵ側の無線フレームのタイミングと、ＭＵ側の無線フレームのタイミングとの間には、伝送時間遅延を原因とするある遅延が存在する。
【００３４】
アップ・ストリームで、ＲＲＵが、ダウン・ストリームの無線フレーム同期化指示を受信したときに、アップ・ストリームＩ／Ｑデータ・ストリームが、やはりＧＦＰ−Ｔを介してＭＵに送られるが、埋め込み文字が、現時点で送信される場合には、当該文字の無線フレーム同期化指示ビット（図９ではｂ５）が、「１」にセットされ、Ｉ／Ｑデータ・フレーム文字が、現時点で送信される場合には、その時点で直ちに埋め込み文字を挿入し、当該文字の無線フレーム同期化指示ビットを「１」にセットする。上記と同様に、ＲＲＵからＭＵによって受信された無線フレーム同期化指示と、ＲＲＵ側の無線フレームのタイミングとの間には、伝送時間遅延を原因とするある遅延が存在する。このように、往復伝送時間遅延（ＲＴＴ）の推定値は、ＲＲＵからフィード・バックされる無線フレームの開始時間と、ＭＵ内の元の無線フレームのタイミングの開始時間との差を計算することによって取得され得る。
【００３５】
ＲＲＵが無線フレームのタイミングを取得する目的は、ＲＲＵ無線モデル（無線電力増幅器や、周波数合成ユニット等）が、無線モデルのオン／オフ制御及びモード遷移、ＴＤＤ（時分割多重）システムの送信／受信スイッチ等に関する動作を実施するために、しばしば無線フレームのタイミングに基づく厳密なタイミング要件を伴う周期制御を必要とする故に、ＲＲＵが、取得された無線フレームのタイミングを使用することによって（様々な制御信号の開始時間及び終了時間は、上記の制御プレーンのシグナリングによってパラメータとして構成され変更され得る）、上記の信号を周期的且つ局所的に生成することができる点にある。
【００３６】
更に、伝送時にある種の遅延ジッタが存在する故に、各ＲＲＵフレームによって受信された無線フレーム同期化指示にもある種のジッタが存在する恐れがあり、従って、無線フレームのタイミングの周期性は、円滑処理（Ｓｍｏｏｔｈ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）を実施して、ＲＲＵ側の正確な無線フレームのタイミングを達成するのに使用され得る。
【００３７】
３．ＲＲＵの時間遅延調整
ＴＤＤモードの無線インターフェイス技術に関しては、ＲＲＵによってそれぞれ実施されるアップ・ストリーム受信と、ダウン・ストリーム送信とが、同期化されることを保証する必要がある。ＴＤＤシステムの様々なセルにおけるアップ・ストリーム及びダウン・ストリームの送信／受信タイミングの非同期化は、セル間ハンドオーバの改良型タイミング調整に影響を及ぼす時間スロットの送信／受信干渉を様々なセルで引き起こすことになるので、各ＲＲＵの無線フレームのタイミングの同期化は、保証されなければならない。ＴＤＤシステムの様々なセル間の同期化に関する論述は、３ＧＰＰ（第３世代パートナーシップ・プロジェクト）の「ＴＲ２５．８３６，ＮｏｄｅＢ  Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ＴＤＤ」を参照してもよい。ＦＤＤ（周波数分割多重）の無線インターフェイス技術に関しては、様々なセル間の厳密な無線フレームの同期化が必要とされない場合は、ＲＲＵの時間遅延調整は、実施されないこともあり、必要に応じて実施されることもある。
【００３８】
様々な伝送時間遅延の故に、上記の方法を使用することによってＭＵから各ＲＲＵによって取得される無線フレームのタイミングは、互いに異なり、従って、ＴＤＤシステムに関しては、無線フレームのタイミングがＣＢＴＳ内の様々なセル間で同期化されることを保証するために、ＲＲＵの時間遅延調整が、必要とされる。このため、本発明によれば、ＭＵは、各ＲＲＵの無線フレームのタイミングが同じになるように、各ＲＲＵのＲＲＴの変動を途切れなく追跡し、各ＲＲＵ間の無線フレームのタイミングを同期化された状態に保つために、各ＲＲＵに関して取得されたＲＲＴ測定値を使用することによって、比較的早い段階又は遅い段階で、無線フレームのタイミングを各ＲＲＵに送ることができる。
【００３９】
図１１は、ＲＴＴの測定値に基づく時間遅延調整を概略的に示す。図１１では、上段のグラフは、基準タイミングであり、中段は、時間遅延調整前のＲＲＵのタイミングであり、下段は、時間遅延調整後のＲＲＵのタイミングであり、左側にある矢印は、ＭＵ側の各ＲＲＵに対応するフレームの開始時間を指し、中程にある矢印は、ＲＲＵ側で受信されたフレームの開始時間を指し、右側にある矢印は、ＲＲＵからＭＵにフィード・バックされたフレームの開始時間を指し、基準タイミングの往復伝送時間遅延は、ＲＴＴ０であり、ＲＲＵの往復伝送時間遅延は、ＲＴＴ１である。図１１Ａでは、ＲＲＵのＲＴＴ１は、基準タイミングのＲＴＴ０よりも長く、即ち、ΔＲＴＴ＝ＲＴＴ１−ＲＴＴ２＞０であり、従って、ＭＵは、ＲＲＵ側で受信されるフレームの開始時間が基準タイミングと整列されることを保証するために、ＲＲＵに送られるフレームの開始時間を、
【００４０】
【数４】
2008506321.tif 000006
【００４１】
だけ進める必要がある。図１１Ｂの場合は、図１１Ａの場合と対照的に、ＲＲＵのＲＴＴ１は、基準タイミングのＲＴＴ０よりも短くなり、即ち、ΔＲＴＴ＝ＲＴＴ１−ＲＴＴ２＞０であり、従って、ＭＵは、ＲＲＵ側で受信されるフレームの開始時間が基準タイミングと整列されることを保証するために、ＲＲＵに送られるフレームの開始時間を、
【００４２】
【数５】
2008506321.tif 000007
【００４３】
だけ遅らせる必要がある。
実際、上記の時間遅延調整は、アップ・ストリームの伝送時間遅延が、大部分の用途に適合されるダウン・ストリームの伝送時間遅延と同じであると仮定するが、アップ・ストリームの伝送時間遅延が、特定の用途のダウン・ストリームの伝送時間遅延と異なる場合は、各ＲＲＵに送られる無線フレームのタイミングの進み値／遅れ値（ａｄｖａｎｃｅｄ／ｄｅｌａｙ  ｖａｌｕｅ）に、調整係数が、追加されてもよく、即ち、
【００４４】
【数６】
2008506321.tif 000008
【００４５】
と訂正されてもよく、上式で、−１＜γ＜１であり、調整係数は、測定される経験値によって決定され得る。更に、上記の時間遅延調整における基準タイミングは、全てのＲＲＵに関する時間遅延調整の基準であるが、基準タイミングの値の選択は、各ＲＲＵ間の相対的なタイミング同期化には影響を及ぼさず、ＭＵ側の各ＲＲＵに対応する平均フレーム開始時間に影響を及ぼすものであり、従って、上記の基準タイミングは、ＭＵ側の各ＲＲＵに対応する平均フレーム開始時間によって決定される。
【００４６】
４．サンプリング・クロックの復元及び周波数の同期化
移動通信システムでは、ＢＴＳ無線周波数ユニットの周波数安定度は、比較的高く、一般には０．０５ｐｐｍの精度とする必要があり、従って、ＲＲＵは、高安定度の周波数基準を必要とする。一方、Ｉ／Ｑデータ・ストリームは、非同期のＧＦＰ−Ｔチャネルを介して受信端に送信されるので、受信端でＩ／Ｑデータ・ストリームを再構築するには、送信端のビット同期化クロックと同期をとるＩ／Ｑデータ・ストリームのビット同期化クロックを復元し、又は取得する必要がある。
【００４７】
ＲＲＨ技術を使用するＢＴＳシステムでは、ＭＵは、常に高安定度の周波数基準を取得することができる一方、ＲＲＵは、高安定度の同期クロックを復元し、又は取得する必要がある。一方では、必要とされる周波数基準を無線周波数部分に供給するためであり、他方では、ダウン・ストリームのデジタル無線信号データ・ストリームを再構築し、これを使用することによってアップ・ストリームの無線信号データ・ストリームを生成するためである。従って、デジタル無線信号データ・ストリームのビット・タイミングと、ＲＲＵによって必要とされる高安定度の周波数基準とを獲得するために、２つの異なる方法が、使用され得る。１つの方法は、共通のグローバル・クロックを採用するものであり、典型的な一実装形態では、ＭＵと各ＲＲＵはどちらも、高安定度の周波数基準をＧＰＳ（全地球測位システム）から獲得し、次いで、当該周波数基準をデジタル無線信号データ・ストリームのサンプリング・クロック・ソースとして使用する。別の方法は、適応型クロック復元を採用するものであり、この技術は、図１２に示されるような位相同期ループ（ＰＬＬ）を介して一定のデータ・ストリームのクロックを復元するために、伝送される連続的なデータ・ストリーム自体が、一定のビット・レートを有する特徴を使用する。
【００４８】
図１２では、ダウン・ストリームで、ＭＵは、ＭＵ自体のタイミングを提供することに加えて、高安定度の基準クロック・ソースを使用し、この基準クロック・ソースは、ＭＵ側のＭＵ／ＲＲＵ間インターフェイスの送信端に提供されるＧＦＰ−Ｔフレーミング及びＶＣ／ＯＤＵマッピング・モデル等のタイミングを提供し、ＲＲＵ側の受信端は、ＰＬＬを使用し、ＦＩＦＯ（先入れ先出し）に基づいて、デジタル無線信号データ・ストリームのクロックを復元する一方、当該クロックも、ＲＲＵの基準周波数ソースとなる。アップ・ストリームで、ＲＲＵ側のＭＵ／ＲＲＵ間インターフェイスの送信端に提供されるＧＦＰ−Ｔフレーミング及びＶＣ／ＯＤＵマッピング・モデル等は、ダウン・ストリームで取得された同期化クロックを使用してデータを送り、ＭＵ側の受信端は、ＭＵ内の上記の基準クロック・ソースを使用して、ＧＦＰ−Ｔフレームの復号化及びＶＣ／ＯＤＵ逆マッピング・モデル等のタイミングを提供する。更に、送信端／受信端におけるＳＴＭ−Ｎ／ＯＴＭ−ｎインターフェイスのクロックは、上記のクライアント・データ・クロックを使用せずに、ＳＤＨ／ＯＴＮ回線から直接抽出される。
【００４９】
本発明に関するＲＲＵとＣＢＴＳとの間のインターフェイス方法は、添付の図面に関連して上記で開示されたが、本開示は、本発明を限定するものではない。本発明には、本発明の原理に従って本発明の添付の特許請求の範囲から逸脱することのない様々な修正及び改良を加えることができることが、当業者には理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１Ａ】従来の移動通信システムにおける無線アクセス・ネットワーク構造を示す概略図である。
【図１Ｂ】従来の移動通信システムにおける基本的なＢＴＳシステム構造の概略図である。
【図２】ＲＲＨ技術を使用するＣＢＴＳシステム構造の概略図である。
【図３】ＧＦＰによるブロック符号文字ストリームに関するＧＦＰ−Ｔフレーム構造の概略図である。
【図４】本発明の好ましい一実施形態によるＲＲＵと中央チャネル処理メイン・ユニットとの間のインターフェイス構造の概略図である。
【図５】本発明の好ましい一実施形態によるＲＲＵと中央チャネル処理メイン・ユニットとの間のインターフェイス・モードに関するＧＦＰフレーム構造を示す図である。
【図６】図５に示されるインターフェイス・モードのＩ／Ｑデータ・フレーム構造を示す図である。
【図７】本発明の別の好ましい実施形態によるＲＲＵと中央チャネル処理メイン・ユニットとの間のインターフェイス・モードに関するＩ／Ｑデータ・フレーム構造を示す図である。
【図８Ａ】図４に示されるＲＲＵと中央チャネル処理メイン・ユニットとの間のインターフェイス・モードにおいて、ＧＦＰ−Ｔのクライアント・データ・フレーム内の制御文字を使用して制御プレーンのシグナリング・フレーム・データを伝送する際の送信端構造を示す概略図である。
【図８Ｂ】図４に示されるＲＲＵと中央チャネル処理メイン・ユニットとの間のインターフェイス・モードにおいて、ＧＦＰ−Ｔのクライアント・データ・フレーム内の制御文字を使用して制御プレーンのシグナリング・フレーム・データを伝送する際の受信端構造を示す概略図である。
【図９】本発明による制御文字の定義の概略図である。
【図１０】本発明による無線フレームの同期化と、往復伝送時間遅延の測定値とを示す概略図である。
【図１１Ａ】本発明によるＲＴＴの測定値に基づく時間遅延調整を示す概略図である。
【図１１Ｂ】本発明によるＲＴＴの測定値に基づく時間遅延調整を示す概略図である。
【図１２】本発明によるクロック復元と、ＲＲＵタイミングとを示す概略図である。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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