СПОСОБ ГЕНЕРАЦИИ МОДУЛИРУЮЩЕГО СИГНАЛА В НИСХОДЯЩЕЙ ЛИНИИ, СООТВЕТСТВУЮЩИЕ УСТРОЙСТВО И СИСТЕМА
METHOD OF GENERATING DOWNLINK MODULATING SIGNAL, RESPECTIVE DEVICE AND SYSTEM

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области технологий связи и, в частности, к способу генерации модулирующего сигнала в нисходящей линии и соответствующим устройству и системе.
Предпосылки к созданию изобретения
Распределенная базовая станция с удаленным радио приемопередатчиком разделена на две взаимно независимые части: модуль формирования модулирующих сигналов (Base-band Unit, BBU (ММС)) и удаленный радиоприемопередающий модуль (Radio Remote Unit, RRU). Модуль RRU находится в точке доступа на большом расстоянии от модуля BBU. Эти модули соединены один с другим посредством волоконно-оптических линий связи для передачи модулирующего сигнала в аналоговом или цифровом режиме. Распределенная антенная система (Distributed Antenna System, DAS) аналогична антенной системе распределенной базовой станции с удаленным радио приемопередатчиком. Однако расстояние между модулем BBU и модулем RRU может быть увеличено до тысяч километров или даже десятков тысяч километров. Более того, модуль BBU может быть соединен с модулем RRU волоконно-оптической линией связи непосредственно или через оптическую транспортную сеть связи, такую как пассивная оптическая сеть связи (Passive Optical Network, PON) или сеть связи с уплотнением по длине волны (Wavelength Division Multiplexing, WDM). Далее, помехи между ячейками можно уменьшить и пропускную способность системы связи в целом можно увеличить с применением режима совместной обработки сигналов нескольких ячеек, такого как в сети с большим числом входом и выходов (Multiple-Input Multiple-Output, MIMO) или в системе с совместным планированием для нескольких ячеек.
Сегодня внимание промышленности привлекают системы с облачными сетями радиодоступа (Cloud Radio Access Network (C-RAN)) на основе технологии облачных вычислений. Сеть C-RAN представляет собой систему радиодоступа большего размера, построенную с применением технологии облачных вычислений на основе технологии DAS распределенных антенн. По сравнению с технологией DAS система C-RAN соединяет модули BBU нескольких базовых станций посредством волоконно-оптических линий связи или оптической транспортной сети и использует технологию облачных вычислений для объединения процессорных ресурсов всех модулей BBU в виртуально однородный пул ресурсов. Таким способом система может реализовать статистическое мультиплексирование ресурсов обработки сигнала, что значительно уменьшает стоимость системы. Помимо этого, как и с применением технологии DAS система C-RAN может повысить пропускную способность системы посредством, например, совместной обработки сигналов нескольких ячеек.
На фиг.1 показана упрощенная схема архитектуры известной системы C-RAN. Такая система C-RAN включает большое число узлов C-RAN. Эти узлы C-RAN соединены один с другими посредством обладающих высокой пропускной способностью волоконно-оптических линий связи или оптических транспортных сетей. Каждый узел С-RAN соединен с модулями RRU в кластере небольших ячеек (Small-Cell Cluster) по радиальной (звездообразной) или кольцевой схеме посредством прямых волоконно-оптических линий связи или через оптическую транспортную сеть. Каждый узел C-RAN отвечает в первую очередь за радиодоступ пользователей (RS) в своем собственном кластере небольших ячеек, что включает обработку сигнала на физическом уровне, управление доступом к среде (Media Access Control, MAC) и управление радиоресурсами (Radio Resource Management, RRM). Когда процессорная нагрузка какого-либо узла С-RAN мала, а именно, когда объем трафика пользователей в собственном кластере небольших ячеек, обслуживаемом этим узлом, невелик, такой узел C-RAN может помочь в обеспечении радиодоступа для части пользователей каких-либо кластеров, обслуживаемых другими узлами C-RAN. Когда объем трафика пользователей в собственном кластере небольших ячеек какого-либо узла C-RAN слишком велик, так что соответствующему узлу C-RAN трудно обеспечить радиодоступ для всех пользователей в обслуживаемом этим узлом кластере небольших ячеек эффективно и своевременно, модулирующие радиосигналы части ячеек могут быть направлены через обладающие высокой пропускной способностью волоконно-оптическую линию связи или оптическую транспортную сеть, соединенную со всеми узлами C-RAN, слабонагруженному узлу С-RAN, в обслуживаемом которым кластере в данный момент имеет место небольшой объем трафика пользователей.
Фиг.2 представляет упрощенную структурную схему узла C-RAN в известных системах. На фиг.2 показаны только главные функциональные модули такого C-RAN. На практике, узел C-RAN дополнительно включает другие функциональные модули, такие как модуль синхронизации, модуль управления и модуль интерфейса. Как показано на фиг.2, узел C-RAN может включать несколько модулей BBU. Каждый модуль BBU модулирующего сигнала отвечает за обработку сигналов физического уровня от некоторого числа пользователей, возможно включая также обработку управления доступом к среде и радиоресурсами (MAC/RRM). Узел C-RAN дополнительно включает модуль ретрансляции. Этот модуль ретрансляции соединен со всеми радиоприемопередающими модулями RRU и также соединен с другими узлами C-RAN и конфигурирован для направления модулирующего сигнала от модуля RRU, соединенного с рассматриваемым узлом C-RAN, и модулирующего сигнала от других узлов C-RAN каждому из модулей BBU для обработки. Модуль RRU отвечает главным образом за выполнения функций приемопередающего модуля (TRX). Иными словами, в нисходящем направлении модуль RRU преобразует модулирующий сигнал в нисходящей линии в радиочастотный сигнал, усиливает мощность этого сигнала и затем передает через антенну; в восходящем направлении модуль RRU принимает радиочастотный сигнал восходящей линии от антенны, усиливает принятый сигнал и преобразует этот сигнал в модулирующий сигнал.
На практике, автор изобретения обнаружил, что: С появлением технологий мобильной связи третьего поколения (3G) и четвертого поколения (4G), таких как «долговременная эволюция» (Long Term Evolution, LTE), спектр радиосигнала становится все шире и шире (20 МГц - 100 МГц). При этом массово применяются технологии с большим числом антенн, такие как МГМО, что делает полосу передачи сигнала между узлом C-RAN и модулем RRU все шире и шире. Поэтому, очень важно уменьшить требуемую ширину полосы передачи сигнала между узлом C-RAN и модулем RRU.
Краткое изложение существа изобретения
Вариант настоящего изобретения предлагает способ генерации модулирующего сигнала в нисходящей линии и соответствующие устройство и систему для уменьшения ширины полосы передачи сигнала между узлом C-RAN и модулем RRU.
Один из вариантов настоящего изобретения предлагает способ генерации модулирующего сигнала в нисходящей линии, включающий:
осуществление канального кодирования и модуляции нисходящего потока данных пользователя в ячейке и получение нисходящего кодированного и модулированного сигнала пользователя в ячейке;
генерация сигнала нисходящего канала управления в соответствии с информацией управления физического уровня; и
ретрансляция опорного сигнала, сигнала синхронизации, сигнала канала вещания, нисходящего кодированного и модулированного сигнала пользователя и сигнала нисходящего канала управления соответствующему удаленному радио приемопередающему модулю, так что этот удаленный радиоприемопередающий модуль осуществляет предварительное кодирование для системы с несколькими входами и несколькими выходами применительно к нисходящему кодированному и модулированному сигналу пользователя, отображает сигнал, прошедший предварительное кодирование для системы с несколькими входами и несколькими выходами, сигнал нисходящего канала управления, опорный сигнал, сигнал синхронизации и сигнал канала вещания на соответствующие поднесущие, выполняет обратное быстрое преобразование Фурье для получения модулирующего сигнала в нисходящей линии и передает полученный сигнал вовне.
Один из вариантов настоящего изобретения предлагает другой способ генерации модулирующего сигнала в нисходящей линии, включающий:
прием нисходящего кодированного и модулированного сигнала пользователя и сигнала нисходящего канала управления конкретной ячейки, куда сигналы ретранслирует удаленный радиоприемопередающий модуль, получение нисходящего кодированного и модулированного сигнала пользователя после того, как удаленный радиоприемопередающий модуль осуществит канальное кодирование и модуляцию нисходящего потока данных пользователя в этой конкретной ячейке, и генерацию сигнала нисходящего канала управления посредством удаленного радиоприемопередающего модуля в соответствии с информацией управления физического уровня;
осуществление предварительного кодирования для системы с несколькими входами и несколькими выходами применительно к нисходящему кодированному и модулированному сигналу пользователя;
прием опорного сигнала, сигнала синхронизации и сигнала канала вещания, ретранслируемых узлом сети радиодоступа; и
отображение сигнала, прошедшего предварительное кодирование для системы с несколькими входами и несколькими выходами, сигнала нисходящего канала управления, опорного сигнала, сигнала синхронизации и сигнала канала вещания на соответствующие поднесущие, выполнение обратного быстрого преобразования Фурье для получения модулирующего сигнала в нисходящей линии и передачу полученного сигнала вовне.
Соответственно один из вариантов настоящего изобретения предлагает узел сети радиодоступа, включающий:
по меньшей мере один модуль модулирующего сигнала и модуль ретрансляции.
Модуль модулирующего сигнала включает:
модуль канального кодирования и модуляции данных, конфигурированный для осуществления канального кодирования и модуляции нисходящего потока данных пользователя в ячейке, получения нисходящего кодированного и модулированного сигнала пользователя в ячейке и передачи этого сигнала в модуль ретрансляции; и
модуль генерации сигнала нисходящего канала управления, конфигурированный для генерации сигнала нисходящего канала управления в соответствии с информацией управления физического уровня и передачи этого сигнала в модуль ретрансляции.
Указанный модуль ретрансляции конфигурирован для передачи опорного сигнала, сигнала синхронизации, сигнала канала вещания, нисходящего кодированного и модулированного сигнала пользователя и сигнала нисходящего канала управления соответствующему удаленному радиоприемопередающему модулю, так что этот удаленный радиоприемопередающий модуль осуществляет предварительное кодирование для системы с несколькими входами и несколькими выходами применительно к нисходящему кодированному и модулированному сигналу пользователя, отображает эти сигнал, прошедший предварительное кодирование для системы с несколькими входами и несколькими выходами, сигнал нисходящего канала управления, опорный сигнал, сигнал синхронизации и сигнал канала вещания на соответствующие поднесущие, выполняет обратное быстрое преобразование Фурье для получения модулирующего сигнала в нисходящей линии и передает полученный сигнал вовне.
Соответственно, один из вариантов настоящего изобретения предлагает удаленный радиоприемопередающий модуль, включающий:
модуль предварительного кодирования, конфигурированный для приема нисходящего кодированного и модулированного сигнала пользователя и сигнала нисходящего канала управления конкретной ячейки, куда сигналы ретранслирует узел сети радиодоступа; и осуществления предварительного кодирования для системы с несколькими входами и несколькими выходами применительно к нисходящему кодированному и модулированному сигналу пользователя, где этот нисходящий кодированный и модулированный сигнал пользователя получают после того, как указанный узел сети радиодоступа осуществит канальное кодирование и модуляцию применительно к нисходящему потоку данных пользователя в этой конкретной ячейке, и сигнал нисходящего канала управления будет сформирован узлом сети радиодоступа в соответствии с информацией управления физического уровня;
модуль отображения ресурсов, конфигурированный для приема опорного сигнала, сигнала синхронизации и сигнала канала вещания конкретной ячейки, где эти сигналы направлены узлом сети радиодоступа; и отображения этих сигнала, прошедшего предварительное кодирование в системе с несколькими входами и несколькими выходами, сигнала нисходящего канала управления, опорного сигнала, сигнала синхронизации и сигнала канала вещания на соответствующие поднесущие;
преобразовательный модуль, конфигурированный для выполнения обратного быстрого преобразования Фурье применительно к сигналам, отображенным на поднесущие, с целью получения модулирующего сигнала в нисходящей линии; и
приемопередающий модуль, конфигурированный для передачи полученного модулирующего сигнала в нисходящей линии вовне.
Соответственно, один из вариантов настоящего изобретения предлагает систему генерации модулирующего сигнала в нисходящей линии, которая включает указанные выше узел сети радиодоступа и удаленный радиоприемопередающий модуль. Этот указанный выше узел сети радиодоступа соединен с указанным удаленным радиоприемопередающим модулем посредством волоконно-оптической линии связи или оптической транспортной сети.
Согласно вариантам настоящего изобретения после приема нисходящего потока данных, переданного пользователем в ячейку, узел C-RAN осуществляет канальное кодирование и модуляцию нисходящего потока данных пользователя в ячейке для получения нисходящего кодированного и модулированного сигнала пользователя ячейки и ретранслирует указанные опорный сигнал, сигнал синхронизации, сигнал канала вещания, нисходящий кодированный и модулированный сигнал пользователя и сигнал нисходящего канала управления соответствующему модулю RRU; после этого, соответствующий модуль RRU осуществляет предварительное кодирование для системы MIMO применительно к нисходящему кодированному и модулированному сигналу пользователя, отображает указанные опорный сигнал, сигнал синхронизации, сигнал канала вещания, сигнал, прошедший предварительное кодирование в системе MIMO, и сигнал нисходящего канала управления на соответствующие поднесущие, осуществляет обратное быстрое преобразование Фурье (ОБПФ (IFFT)) для получения модулирующего сигнала в нисходящей линии и передает этот сигнал вовне. В обсуждаемом варианте процедуры предварительного кодирования для системы MIMO, отображения сигнала и преобразования ОБПФ переданы модулю RRU, вследствие чего нет необходимости передавать сигналы на соответствующих поднесущих между узлом C-RAN и модулем RRU, что уменьшает ширину полосы передачи сигнала между узлом C-RAN и модулем RRU.
Краткое описание чертежей
Чтобы сделать более ясным и понятным техническое решение настоящего изобретения или известные решения, далее следует описание прилагаемых чертежей, иллюстрирующих варианты настоящего изобретения или известные решения. Очевидно, что прилагаемые чертежи являются исключительно иллюстративными, а не исчерпывающими, так что специалисты в рассматриваемой области могут разработать другие чертежи на основе таких прилагаемых чертежей без каких-либо особых творческих усилий.
Фиг.1 представляет упрощенную схему архитектуры известной системы C-RAN;
фиг.2 представляет упрощенную схему известного узла C-RAN;
фиг.3 представляет упрощенную структурную схему известного модуля BBU;
фиг.4 представляет более подробную структурную схему модуля BBU, показанного на фиг.3;
фиг.5 представляет логическую схему способа генерации модулирующего сигнала в нисходящей линии согласно одному из вариантов настоящего изобретения;
фиг.6 представляет упрощенную схему физического ресурсного блока (PRB) согласно одному из вариантов настоящего изобретения;
фиг.7 представляет упрощенную схему процедуры генерации сигнала с ортогональным частотным уплотнением (OFDM);
фиг.8 представляет упрощенную схему сценария обработки сигнала в соответствии с алгоритмами координированных многоантенных передачи и приема (СоМР) на основе принципов сети Network-MIMO в нескольких ячейках;
фиг.9 представляет логическую схему другого способа генерации модулирующего сигнала в нисходящей линии согласно одному из вариантов настоящего изобретения;
фиг.10 представляет упрощенную структурную схему узла C-RAN согласно одному из вариантов настоящего изобретения;
фиг.11 представляет упрощенную структурную схему модуля RRU согласно одному из вариантов настоящего изобретения;
фиг.12 представляет упрощенную структурную схему системы генерации модулирующего сигнала в нисходящей линии согласно одному из вариантов настоящего изобретения; и
фиг.13 представляет упрощенную структурную схему другой системы генерации модулирующего сигнала в нисходящей линии согласно одному из вариантов настоящего изобретения.
Подробное описание вариантов
Следующее подробное описание приведено в сопровождении прилагаемых чертежей для обеспечения полного понимания настоящего изобретения. Очевидно, что эти чертежи и подробное описание представляют всего лишь некоторые конкретные варианты настоящего изобретения, но никак не все варианты. Все прочие варианты, которые могут быть разработаны специалистами в рассматриваемой области без каких-либо существенных творческих усилий, должны попадать в объем, защищаемый настоящим изобретением.
Один из вариантов настоящего изобретения предлагает способ генерации модулирующего сигнала в нисходящей линии и соответствующие устройство и систему. Предлагаемый способ применим к системам на основе многостанционного доступа с ортогональным частотным уплотнением (Orthogonal Frequency Division Multiple Access, OFDMA) или на основе другой технологии такого же типа, такой как многостанционный доступ с частным уплотнением и мультиплексированием на одной несущей (Single Carrier Frequency Division Multiple Access, SC-FDMA), например, система LTE, усовершенствованная система LTE (LTE-Advanced, LTE-A), или система глобальной совместимости для микроволнового доступа (Worldwide Interoperability For Microwave Access, WiMAX) для уменьшения ширины полосы передачи сигнала между узлом C-RAN и модулем RRU.
В перечисленных выше системах, таких как LTE, LTE-A и WiMAX, модуль BBU может быть разделен на преобразовательный модуль 301, выполняющий быстрое преобразование Фурье (БПФ) (Fast Fourier Transform, FFT) и обратное быстрое преобразование Фурье (ОБПФ) (Inverse Fast Fourier Transformation, IFFT), модуль 302 отображения ресурсов, осуществляющий отображение и обратное отображение, и модуль 303 обработки сигналов пользователей, как показано на фиг.3. Следует отметить, что модули, показанные на фиг.3, представляют собой функциональные модули плоскости пользователя в составе модуля BBU. В практических приложениях модуль BBU может дополнительно включать модули управления процессами физического уровня, ответственные за обработку сигнала в канале управления, управление мощностью, работу в соответствии с гибридным автоматическим запросом повторной передачи/адаптивной модуляцией и кодированием (Hybrid Automatic Repeat reQuest (HARQ)/Adaptive Modulation and Coding (AMC)) и произвольным доступом. Далее, модуль BBU может включать функциональные модули обработки сигналов в соответствии с протоколами высокого уровня, такие как модули MAC/RRM.
Для облегчения понимания технического решения согласно настоящему изобретению и преимуществ вариантов этого изобретения, далее сначала будет описан известный способ генерации модулирующего сигнала в нисходящей линии на основе модуля BBU, показанного на фиг.3. На фиг.4 приведена более подробная структурная схема модуля BBU, показанного на фиг.3. Модуль 303 обработки сигнала пользователя может быть разделен на модуль 3031 канального кодирования и модуляции данных (включающий модуль 30311 канального кодирования и модуляторный модуль 30312), модуль 3032 генерации сигнала нисходящего канала управления и модуль 3033 предварительного кодирования (включая модуль 30331 предварительного кодирования для системы MIMO). В нисходящем направлении сигналы обрабатывают периодически через заданные интервалы времени передачи (Transmission Time Interval (TTI)). В системе LTE интервал TTI представляет собой субкадр, включающий 14 OFDM-символов и соответствующий времени 1 мс.
Как показано на фиг.4, в интервале TTI, нисходящие потоки данных пользователя 1 - пользователя к проходят через модуль 30311 канального кодирования, модуляторный модуль 30312 и модуль 30331 предварительного кодирования для системы MIMO, соответственно, после чего происходит генерация нисходящего кодированного и модулированного сигнала пользователя соответственно. Эти нисходящие кодированные и модулированные сигналы пользователей отображают на назначенные им поднесущие посредством модуля 302 отображения ресурсов, соответственно. При этом сообщения управления физическим уровнем, генерируемые в модуле BBU, проходят через модуль 3032 генерации сигнала нисходящего канала управления с целью генерации сигналов нисходящего канала управления. Эти сигналы нисходящего канала управления также отображают на соответствующие поднесущие посредством модуля 302 отображения ресурсов соответственно. В практических приложениях модуль 3032 генерации сигнала нисходящего канала управления может дополнительно включать модуль канального кодирования, модуляторный модуль, модуль предварительного кодирования для системы MIMO и т.д. Кроме того, модуль 302 отображения ресурсов осуществляет отображение опорного сигнала, сигнала синхронизации и сигнала канала вещания, которые генерируют внутри модуля BBU, на конкретные поднесущие на местах расположения некоторых фиксированных OFDM-символов.
Таким способом, все сигналы отображаются модулем 302 отображения ресурсов для генерации нисходящих сигналов в частотной области. Эти нисходящие сигналы в частотной области подвергают преобразованию ОБПФ (IFFT), выполняемому преобразовательным модулем 301, для генерации модулирующего сигнала в нисходящей линии во временной области. Этот модулирующий сигнал в нисходящей линии может быть ретранслирован соответствующему модулю RRU посредством модуля ретрансляции в узле C-RAN. Соответствующий модуль RRU отвечает за преобразования модулирующего сигнала в нисходящей линии в радиочастотный сигнал, усиление этого сигнала и затем передачу полученного сигнала через антенну. В описанном выше способе между модулем BBU и модулем RRU нужно передавать сигналы на соответствующих поднесущих, что требует широкой полосы для передачи сигналов между узлом C-RAN, который включает несколько модулей BBU, и модулем RRU.
Один из вариантов настоящего изобретения предлагает способ генерации модулирующего сигнала в нисходящей линии для преодоления технических недостатков, свойственных описанному выше способу. Фиг.5 представляет логическую схему способа генерации модулирующего сигнала в нисходящей линии согласно одному из вариантов настоящего изобретения. Как показано на фиг.5, способ может включать следующие этапы:
501. Осуществление канального кодирования и модуляции нисходящего потока данных пользователя в ячейке и получение нисходящего кодированного и модулированного сигнала пользователя в этой ячейке.
В этом варианте узел C-RAN включает несколько модулей BBU. Каждый модуль BBU обслуживает одну ячейку. Через модуль BBU в составе узла C-RAN этот узел C-RAN может принимать нисходящий поток данных, передаваемых пользователем в ячейке, обслуживаемой модулем BBU; или через модуль BBU в составе узла C-RAN этот узел С-RAN может принимать нисходящий поток данных, переданный пользователем в другой ячейке и ретранслированный другим узлом C-RAN, и осуществлять канальное кодирование и модуляцию нисходящего потока данных для получения нисходящего кодированного и модулированного сигнала пользователя в соответствующей ячейке.
Например, после осуществления канального кодирования нисходящего потока данных пользователя в ячейке узел C-RAN может модулировать этот нисходящий поток данных пользователя для получения нисходящего кодированного и модулированного сигнала пользователя, так что модуляция может быть выполнена в одном из следующих режимов: квадратурная фазовая манипуляция (Quadrature Phase Shift Keying, QPSK), 16-уровневая квадратурная амплитудная модуляция (16 Quadrature Amplitude Modulation, 16QAM) и 64-уровневая квадратурная амплитудная модуляция (64 Quadrature Amplitude Modulation, 64QAM).
502. Генерация сигнала нисходящего канала управления в соответствии с информацией управления физического уровня.
В обсуждаемом варианте модуль BBU, включенный в состав узла C-RAN, может генерировать информацию физического уровня в каждом интервале времени передачи (TTI). Далее, модуль BBU может генерировать сигнал нисходящего канала управления на основе информации управления физического уровня посредством модуля генерации сигнала нисходящего канала управления.
Указанный сигнал нисходящего канала управления используют для управления шириной полосы и отношением сигнал/шум в нисходящем канале.
503. Ретрансляция опорного сигнала, сигнала синхронизации, сигнала канала вещания, нисходящего кодированного и модулированного сигнала пользователя и сигнала нисходящего канала управления соответствующему модулю RRU, так что этот соответствующий модуль RRU осуществляет предварительное кодирование для системы MIMO применительно к сигналу модуляции данных нисходящей линии, отображает опорный сигнал, сигнал синхронизации, сигнал канала вещания, сигнал, прошедший предварительное кодирование для системы MIMO, и сигнал нисходящего канала управления на соответствующие несущие, выполняет преобразование ОБПФ (IFFT) для получения модулирующего сигнала в нисходящей линии и передает полученный сигнал вовне.
Опорный сигнал, указанный выше, предоставляет справочную информацию, такую как амплитуды и частоты разнообразных сигналов; упомянутый выше сигнал синхронизации сообщает синхронизационные интервалы времени для синхронизации различных сигналов; а сигнал канала вещания предоставляет все виды информации о каналах вещания, хорошо известные специалистам в рассматриваемой области и потому здесь не описываемые.
В одном из вариантов узел C-RAN может ретранслировать опорный сигнал, сигнал синхронизации, сигнал канала вещания, нисходящий кодированный и модулированный сигнал пользователя и сигнал нисходящего канала управления соответствующему модулю RRU согласно заранее заданному списку конфигурации ретрансляции, так что этот список конфигурации ретрансляции используется для записи соотношений отображения между информацией пользователя и информацией соответствующего модуля RRU. Например, такая информация пользователя может представлять собой параметр, идентифицирующий пользователя, такой как номер международной идентификации электронного оборудования (International Mobile Equipment Identity, IMEI); а информация модуля RRU может представлять собой идентификатор модуля RRU.
В обсуждаемом варианте выполнение процедур предварительного кодирования для системы MIMO, отображения сигнала и преобразования ОБПФ (IFFT) перенесено в модуль ретрансляции. Например, в одном из вариантов выполнение этих процедур перенесено в модуль RRU, вследствие чего нет необходимости передавать сигналы соответствующих поднесущих между узлом C-RAN и модулем RRU, что позволяет уменьшить ширину полосы передачи сигналов между узлом C-RAN и модулем RRU.
В дополнение к этому в системе на основе технологии OFDMA ресурсы радио интерфейса между узлом C-RAN и модулем RRU в общем случае назначают в форме ресурсных блоков. Фиг.6 представляет упрощенную схему физического ресурсного блока (Physical Resource Block, PRB). Такой блок PRB включает M смежных OFDM-символов во временной области и N смежных поднесущих в частотной области. Если взять в качестве примера систему LTE/LTE-А, обычно, M=7 и N=12. Для передачи потоков данных пользователя временные и частотные ресурсы, назначаемые каждому пользователю, составляют в общем случае логический виртуальный ресурсный блок (Virtual Resource Block, VRB). Система согласно заданному алгоритму отображает виртуальный блок VRB, назначенный рассматриваемому пользователю, на физический блок PRB в конкретное время и в конкретном частотном диапазоне. В системе LTE/LTE-A, например, виртуальный блок VRB имеет такой же размер, как и физический блок PRB, иными словами, и виртуальный блок VRB, и физический блок PRB включает каждый 7 OFDM-символов и 12 поднесущих, причем виртуальный блок VRB может быть отображен на физический блок PRB в субкадре. При назначении ресурсов пользователю система задает такую информацию, как тип, последовательный номер и размер соответствующего ресурса в блоке VRB, а именно, информацию индикации блока VRB. Таким способом можно, согласно заданному алгоритму, отобразить поднесущую, реально занимаемую пользователем во время каждого OFDM-символа. Вследствие этого, отображение и обратное отображение ресурса представляют собой для пользователя операции мультиплексирования и демультиплексирования. В частности, отображение ресурса представляет собой назначение сигналов каждого пользователя на соответствующую поднесущую; а обратное отображение ресурса представляет собой выделение сигналов каждого пользователя из соответствующей несущей.
Виртуальные блоки VRB в общем случае разделяют на два вида: локализованные (Localized) и распределенные (Distributed). Локализованный блок VRB соответствует смежным поднесущим и благоприятствует избирательному планированию частоты и предварительного кодирования для системы MIMO. Распределенный блок VRB распределяет поднесущие пользователя по всей полосе системы и позволяет получить выигрыш от разнесения по частоте. Распределенные блоки VRB в общем применимы к сервисам с небольшим объемом данных, например, к сервису передачи голоса через Интернет (Voice over Internet Protocol, VoIP). Указанный блок VRB представляет собой не только минимальную единицу назначения ресурсов, занимаемых пользователем, а также минимальную единицу конфигурации параметров радиопередач на физическом уровне. Иными словами, неважно, является ли блок VRB локализованным блоком VRB или распределенным блоком VRB, поднесущие некоторого потока данных пользователя в составе любого VRB всегда имеют одинаковый режим кодирования и модуляции и одинаковую мощность передачи, а передачи пользователя всегда имеют одинаковые режим MIMO и матрицу предварительного кодирования для системы MIMO в любом VRB.
Выше описан способ генерации модулирующего сигнала в нисходящей линии, предлагаемый одним из вариантов настоящего изобретения. Использование этого способа позволяет уменьшить ширину полосы передачи сигнала между узлом C-RAN и модулем RRU. Далее со ссылками на варианты приведены больше подробностей относительно способа генерации модулирующего сигнала в нисходящей линии, описанного здесь.
Вариант 1
В этом варианте, в нисходящем направлении (от узла C-RAN к модулю RRU) модуль предварительного кодирования (используемый главным образом для предварительного кодирования для системы MIMO), модуль отображения ресурсов (используемый главным образом для отображения и обратного отображения) и преобразовательный модуль (используемый главным образом для преобразования БПФ/ОБПФ (FFT/IFFT)) из состава каждого модуля BBU, включенного в рассматриваемый узел C-RAN, перенесены вперед, в соответствующий модуль RRU до модуля ретрансляции, при этом каждый модуль BBU сохраняет у себя только модуль канального кодирования и модуляции данных и модуль генерации сигнала нисходящего канала управления. В результате, в нисходящем направлении совокупность сигналов, которые нужно передавать между узлом C-RAN и модулем RRU, включает:
1. Сигнал модуляции данных нисходящей линии (а именно, последовательность модуляционных символов) для каждого потока данных активного пользователя в текущем интервале TTI, где один пользователь может передавать несколько потоков данных через несколько антенн одновременно, а активный пользователь является пользователем, имеющим потоки данных, подлежащие передаче.
2. Индекс кодового сборника предварительного кодирования, соответствующий каждому блоку VRB в текущем интервале TTI, и амплитуду передаваемого сигнала (или мощность передачи).
3. Информацию о ресурсах блока VRB, назначенных каждому активному пользователю в текущем интервале TTI, а именно, информацию индикации блока VRB (тип, последовательный номер и размер соответствующего ресурса в блоке VRB).
4. Сигнал нисходящего канала управления в текущем интервале ТТЛ и информацию индикации ресурсов для передачи этого сигнала.
В обсуждаемом варианте информацию индикации ресурсов для передачи может нести сигнал нисходящего канала управления, передаваемый узлом C-RAN. Используя такую информацию индикации ресурсов для передачи, модуль RRU может отобразить сигнал, предварительно кодированный для системы MIMO, и сигнал нисходящего канала управления на соответствующие поднесущие. Информацию индикации ресурсов для передачи используют для индикации поднесущих, назначенных для сигнала, предварительно кодированного для системы MIMO, и сигнала нисходящего канала управления, соответственно.
Однако в обсуждаемом варианте узел C-RAN может построить новое передаваемое сообщение, несущее информацию индикации ресурсов для передачи, и передать это сообщение модулю RRU, вследствие чего этот модуль RRU согласно информации индикации ресурсов для передачи, заключенной в новом передаваемом сообщении, может отобразить сигнал, предварительно кодированный для системы MIMO, и сигнал нисходящего канала управления на соответствующие поднесущие, которые здесь ничем не ограничены.
5. Амплитуды сигналов (или мощность передачи) - опорного сигнала, сигнала синхронизации и сигнала канала вещания в текущем интервале TTI.
6. Информацию канала вещания в текущем интервале TTI.
В обсуждаемом варианте после того, как модуль BBU сформирует нисходящий кодированный и модулированный сигнал пользователя, модуль ретрансляции направляет этот сигнал прямо в модуль предварительного кодирования в составе соответствующего модуля RRU, модуль предварительного кодирования осуществляет предварительное кодирование этого сигнала для системы MIMO, а модуль отображения ресурсов в составе соответствующего модуля RRU отображает предварительно кодированный для системы MIMO сигнал и информацию нисходящего канала управления на соответствующую поднесущую. При этом, модуль ретрансляции направляет опорный сигнал, сигнал синхронизации и сигнал канала вещания, генерируемые внутри модуля BBU, в модуль отображения ресурсов в соответствующем модуле RRU. Позиции опорного сигнала, сигнала синхронизации и сигнал канала вещания фиксированы, вследствие чего модуль отображения ресурсов может отобразить опорный сигнал, сигнал синхронизации и сигнал канала вещания на соответствующую поднесущую. После этого, передающий модуль в соответствующем модуле RRU осуществляет преобразование ОБПФ (IFFT) сигналов на всех поднесущих для получения модулирующего сигнала в нисходящей линии, а приемопередающий модуль (TRX) передает полученный сигнал вовне.
Опорный сигнал занимает 5-15% системных ресурсов (в зависимости от числа передающих антенн и скорости движения). Позиция опорного сигнала в совокупности временных и частотных ресурсов фиксирована, равно как фиксирован и режим модуляция (обычно квадратурная фазовая манипуляция (QPSK)), вследствие чего используемая последовательность опорного сигнала является заданной. Информация канала вещания и сигнал синхронизации имеют подобные характеристики. Поэтому, в рамках способа, предлагаемого в обсуждаемом варианте, сигналы на соответствующих поднесущих, такие как опорный сигнал, сигнал канала вещания и сигнал синхронизации, нет необходимости передавать между узлом C-RAN и модулем RRU, что еще больше уменьшает требуемую скорость передачи данных и сужает ширину полосы передачи сигнала.
В канале передачи данных для осуществления передачи потока данных пользоватеЬля потоки, передаваемые между узлом C-RAN и модулем RRU в обсуждаемом варианте, не являются потоками сигналов, предварительно кодированных для системы MIMO, а представляют собой потоки данных пользователя, которые не были предварительно кодированы для системы MIMO, что способствует достижению целей снижения необходимой скорости передачи данных и уменьшения ширины полосы передачи сигнала. В обсуждаемом варианте функция предварительного кодирования для системы может быть выражена как:
<mrow><mi>х</mi><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mrow><msub><mi>х</mi><mn>1</mn></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>х</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>⋮</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>х</mi><mi>M</mi></msub></mrow></mtd></mtr></mtable></mrow><mo>]</mo></mrow><mo>=</mo><msub><mi>W</mi><mrow><mi>V</mi><mi>x</mi><mi>K</mi></mrow></msub><mrow><mo>[</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mrow><msub><mi>х</mi><mn>1</mn></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>х</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>⋮</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>х</mi><mi>K</mi></msub></mrow></mtd></mtr></mtable></mrow><mo>]</mo></mrow><mo>=</mo><msub><mi>W</mi><mi>S</mi></msub><mtext>                                                          (1)</mtext></mrow>
где, х обозначает вектор сигнала, предварительно кодированного для системы MIMO; W обозначает матрицу М×К предварительного кодирования; М - число передающих антенн; К - число потоков данных, передаваемых пользователем одновременно, и К≤М; S- вектор потока данных в ячейке.
Система обычно определяет кодовый сборник матриц предварительного кодирования (подготовленную заранее группу матриц предварительного кодирования) и индекс матрицы предварительного кодирования, указывающий используемую матрицу предварительного кодирования.
1
2
K
1
2
M
Как указано выше, поднесущие потока данных пользователя в блоке VRB всегда имеют один и тот же режим кодирования и модуляции и одну и ту же мощность передачи, а передачи пользователя имеют один и тот же режим MIMO и одну и ту же матрицу предварительного кодирования для системы MIMO в блоке VRB. Поэтому, если совокупность передаваемых потоков содержит К потоков данных S, S,…, S кактивных пользователей, которые (потоки) не были предварительно кодированы для системы MIMO, а не сигнальные потоки, предварительно кодированные в системе MIMO S, S,…, S, причем К<М, необходимая скорость передачи данных снижена и требуемая ширина полосы передачи сигнала уменьшена; при этом, поскольку поднесущие потока данных пользователя в блоке VRB всегда имеют один и тот же режим кодирования и модуляции и одинаковую мощность передачи, скорость передачи данных может быть еще более уменьшена.
Если взять в качестве примера систему LTE, использующую дуплексный режим с частотным разделением каналов (Frequency Division Duplexing, FDD), после прохождения канального кодирования и модуляции поток данных пользователя включает синфазную и квадратурную составляющие (I/Q), а блок VRB включает 12 поднесущих. Передаваемые на этих поднесущих сигналы имеют одинаковый режим модуляции, а именно QPSK или 16QAM или 64QAM. Эти три режима модуляции дают 1-битовую, 2-битовую и 3-битовую синфазную или квадратурную составляющую, соответственно. Например, каждая точка отсчета (соответствует какой-либо поднесущей) в общем случае использует передачи 16 бит, так что 12 поднесущих требуют 16×12=192 бит. Поскольку эти 12 поднесущих имеют одинаковый режим модуляции, такой как 16QAM, каждая из этих 12 поднесущих передает только 2 бит модуляционной информации, использует 8 бит для передачи сдвига мощности и использует 8 бит для передачи индекса матрицы предварительного кодирования. Поэтому каждый блок VRB имеет только 2×12+8+8=40 бит.Таким способом коэффициент сжатия ширины полосы передачи сигнала достигает примерно 80%. Аналогично, если использован режим модуляции 64QAM или QPSK, коэффициент сжатия ширины полосы передачи сигнала достигает примерно 70% или 85%, соответственно. В практических системах режим модуляции 64QAM применяется редко. Поэтому, средний коэффициент сжатия ширины полосы передачи сигнала составляет примерно 80%.
В соответствии с приведенным выше анализом информацию, которую необходимо передать между узлом C-RAN и модулем RRU, направляют модулю RRU. Для канала передачи данных, поток данных каждого пользователя обрабатывают в модуле предварительного кодирования для системы MIMO в составе модуля RRU, а модуль отображения ресурсов отображает обработанный поток данных и сигнал нисходящего канала управления от узла C-RAN на соответствующую поднесущую согласно информации индикации ресурсов для передачи, присутствующей в составе сигнала нисходящего канала управления, передаваемого узлом C-RAN. Указанные опорный сигнал, сигнал синхронизации и сигнал канала вещания также отображают на соответствующую поднесущую согласно заданным правилам в системе, после чего эти поднесущие подвергают преобразованию ОБПФ (IFFT) в преобразовательном модуле для генерации модулирующего сигнала в нисходящей линии во временной области. Наконец, приемопередающий модуль (TRX) осуществляет цифро-аналоговое преобразование, преобразование вверх по частоте и усиление указанных сигналов для генерации радиочастотных сигналов, которые затем передают через антенны.
На фиг.7 показан способ генерации OFDM-сигналов в нисходящей линии.
0
1
Nc-1
с
0
1
N-1
с
с
c
Модулирующие сигналы α, α,…, α в частотной области подвергают последовательно-параллельному преобразованию и отображают на N поднесущих. Оставшиеся поднесущие заполняют нулями (0) и затем выполняют преобразование ОБПФ (IFFT) по N точкам для получения модулирующих сигналов x, x,…,x во временной области. В общем случае N намного больше, чем N. Если взять в качестве примера систему LTE, для полосы 20 МГц N-1200, N=2048 и интервал между поднесущими составляет 15 кГц. Поэтому скорости передачи данных в модулирующем сигнале во временной области составляет 2048 х 15кГц=30.72 Мбит/с, а скорость передачи данных в модулирующем сигнале в частотной области составляет 1200×15кГц=18 Мбит/с. В обсуждаемом варианте отображение ресурсов и преобразование ОБПФ (IFFT) перенесены из модуля BBU в модуль RRU. Поэтому, по сравнению с прямой передачей модулирующего сигнала во временной области передача в обсуждаемом варианте требует значительно меньшей ширины полосы передачи сигнала между узлом С-RAN и модулем RRU. Кроме того, когда радио интерфейс в ячейке имеет неполную нагрузку, N поднесущих в каждом OFDM-символе могут быть частично «холостыми» (с заполнением нулями). Поскольку отображение ресурсов и преобразование ОБПФ (IFFT) перенесены из модуля BBU вперед, в модуль RRU, сигналы, соответствующие «холостым» поднесущим, не передают, а передают только сигналы пользователей на занятых поднесущих, что дополнительно уменьшает требуемую ширину полосы передачи сигналов между узлом C-RAN и модулем RRU.
Таким способом, по сравнению с известными системами, поскольку преобразование ОБПФ (IFFT) перенесено из модуля BBU вперед, в модуль RRU, ширина полосы передачи сигнала уменьшается примерно на 40% (игнорируя сжатие полосы в
с
случае, когда некоторые из N поднесущих являются «холостыми»), или, другими словами, достигается коэффициент сжатия 1.67х. Поскольку предварительное кодирование для системы MIMO перенесено из модуля BBU вперед, в модуль RRU, можно использовать дополнительное сжатие на 80% (игнорируя влияние передачи очень маленьких количеств информации, такой как информация о ресурсах в блоках VRB, и игнорируя сжатие, обусловленное отсутствием необходимости передавать сигналы на соответствующих поднесущих, таких как опорный сигнал и канал синхронизации), или, другими словами, достигается коэффициент сжатия 5х. Поэтому, общий коэффициент сжатия составляет 100%-60%×20%≈88%, а именно, коэффициент сжатия 8.4х.
Вариант 2
В рассмотренном выше Варианте 1 не учитывается обработка сигнала в соответствии с алгоритмами координированных многоантенных передачи и приема (Coordinated Multi-Point (СоМР)) на основе принципов сети с несколькими входами и выходами (Network-MIMO) в нескольких ячейках на физическом уровне. В таком случае, модуль ретрансляции должен ретранслировать нисходящие кодированные и модулированные сигналы пользователей нескольких ячеек соответствующему модулю RRU, вследствие чего соответствующий модуль RRU осуществляет совместное предварительное кодирование для системы MIMO этих нисходящих кодированных и модулированных сигналов пользователей нескольких ячеек, отображает эти прошедшие совместное предварительное кодирование для системы MIMO сигналы, сигнал нисходящего канала управления, опорный сигнал, сигнал синхронизации и сигнал канала вещания на соответствующие поднесущие, выполняет преобразование ОБПФ (IFFT) для получения модулирующего сигнала в нисходящей линии и передает полученный сигнал вовне. В этом случае, информация индикации ресурсов для передачи дополнительно указывает поднесущие, назначенные совместно предварительно кодированному для системы MIMO сигналу и сигналу нисходящего канала управления, соответственно, так что модуль RRU отображает совместно предварительно кодированный для системы MIMO сигнал и сигнал нисходящего канала управления на соответствующие поднесущие согласно информации индикации ресурсов для передачи.
Фиг.8 представляет упрощенную схему сценария обработки сигнала в соответствии с алгоритмами координированных многоантенных передачи и приема (СоМР) на основе принципов сети Network-MIMO в нескольких ячейках. Как показано на фиг.8, абонентские устройства UE1, UE2 и UE3 относятся к ячейкам А, В и С, соответственно. Эти 3 ячейки отвечают за передачу потоков данных a, b и с трем устройствам UE соответственно. Однако между нисходящими сигналами этих 3 устройств UE имеют место взаимные помехи. Эти помехи обычно возникают на краю области «соседствования» между рассматриваемыми 3 ячейками, которые географически расположены одна рядом с другой. Чтобы исключить помехи между этими ячейками (штриховые линии на фиг.8 представляют сигналы помех от других ячеек), можно применить упомянутую технологию координированной обработки сигналов СоМР на основе принципов сети Network-MIMO. При этом передающие антенны указанных 3 ячеек рассматривают в качестве совместно передающих антенн. Таким образом, каждая ячейка в системе имеет две передающие антенны, а всего имеются 6 антенн. Потоки данных a, b и с, принадлежащие разным ячейкам, обрабатываются совместно этими 3 ячейками, вследствие чего может быть реализовано совместное предварительное кодирование для всех 3 ячеек. Описанные выше операции могут быть выражены следующими математическими формулами:
<mrow><mi>x</mi><mo>=</mo><mi>W</mi><mi>s</mi><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mrow><msub><mi>W</mi><mn>1</mn></msub><mi>s</mi></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><mi>W</mi><mn>2</mn><mi>s</mi></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mtable columnalign="left"><mtr><mtd><mo>⋮</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>W</mi><mi>q</mi></msub><mi>s</mi></mtd></mtr></mtable></mtd></mtr></mtable></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow>
<mrow><mrow><mo>{</mo><mtable columnalign="left"><mtr><mtd><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub><mo>=</mo><msub><mi>W</mi><mn>1</mn></msub><mi>s</mi></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>x</mi><mn>2</mn></msub><mo>=</mo><msub><mi>W</mi><mn>2</mn></msub><mi>s</mi></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>⋮</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>x</mi><mi>q</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>W</mi><mi>q</mi></msub><mi>s</mi></mtd></mtr></mtable></mrow></mrow>
, а именно,
, где,
<mrow><mi>W</mi><mo>=</mo><msub><mrow><mrow><mo>[</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mrow><msub><mi>W</mi><mn>1</mn></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>W</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>⋮</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>W</mi><mi>q</mi></msub></mrow></mtd></mtr></mtable></mrow><mo>]</mo></mrow></mrow><mrow><mi>И</mi><mtext></mtext></mrow></msub><mi>x</mi><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mrow><msub><mi>х</mi><mn>1</mn></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>х</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>⋮</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>х</mi><mi>q</mi></msub></mrow></mtd></mtr></mtable></mrow><mo>]</mo></mrow><mtext> </mtext><mi>s</mi><mo>=</mo><mrow><mo>[</mo><mrow><mtable><mtr><mtd><mrow><msub><mi>s</mi><mn>1</mn></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>s</mi><mn>2</mn></msub></mrow></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>⋮</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mrow><msub><mi>s</mi><mi>q</mi></msub></mrow></mtd></mtr></mtable></mrow><mo>]</mo></mrow><mtext>                                                        </mtext></mrow>
1,
2
q
1
2
q
1
2
q
1
2
q
1
2
q
1
2
q
В приведенных выше формулах q обозначает число ячеек, совместно SS,…,Sосуществляющих предварительное кодирование, обозначают векторы потоков данных ячеек с номерами 1, 2,…,q соответственно, так что эти векторы соответствуют потокам данных К, К,… К (а именно, нисходящим кодированным и модулированным сигналам пользователей). Таким образом, общее число потоков данных равно К+К+…+К=K, число передающих антенн в ячейках 1, 2,…,q равно M, M,… M сответственно; и общее эквивалентное число передающих антенн в системе равно M+M+…+M=M, где W представляет собой матрицу совместного предварительного кодирования для системы MIMO размером М×К, составленную из q подматриц W, W,… W совместного предварительного кодирования для системы MIMO. Такие подматрицы являются локальными матрицами предварительного кодирования для каждой соответствующей ячейки. Другими словами для q ячеек, предварительно кодируемых совместно, локальная операция предварительного кодирования в ячейке k может быть выражена:
<mrow><msub><mi>x</mi><mn>1</mn></msub><mo>=</mo><msub><mi>W</mi><mi>k</mi></msub><mi>s</mi><mtext>                                                                                                    (2)</mtext></mrow>
k
k
k
k
В приведенной выше формуле x представляет собой результат локального предварительного кодирования с размерностью М×l и W представляет собой локальную матрицу предварительного кодирования размером M×K. Очевидно, что по сравнению с обобщенным предварительным кодированием для системы MIMO, представленным формулой (1), при совместном предварительном кодировании нескольких ячеек, представленном формулой (2), каждая ячейка должна выполнить совместное предварительное кодирование для системы MIMO с использованием нисходящих кодированных и модулированных сигналов пользователей всех ячеек, а не нисходящего кодированного и модулированного сигнала пользователя только этой ячейки.
1
2
q
k
В обсуждаемом варианте, когда несколько ячеек используют координированную обработку данных СоМР на основе сети Network-MIMO на физическом уровне, поскольку поднесущие потока данных пользователя ячейки в блоке всегда имеют одинаковый режим кодирования и модуляции и одинаковую мощность передачи, потоки, передаваемые между узлом C-RAN и модулем RRU, представляют собой К потоков данных S,S,…,S пользователей, а не предварительно кодированный для системы MIMO сигнальный поток x, где эти К потоков данных не были предварительно кодированы для системы MIMO и должны быть подвергнуты совместному предварительному кодированию для нескольких ячеек. Поэтому, при совместном использовании данных пользователя между несколькими ячейками, нисходящие кодированные и модулированные сигналы пользователей подвергают совместному предварительному кодированию, причем осуществление этого совместного предварительного кодирования для системы MIMO также переносят из модуля BBU вперед, в модуль RRU.
В практической системе с учетом таких факторов, как сложность системы, число (q) ячеек, участвующих в совместном предварительном кодировании, обычно равно 2 или 3. Отношение сигнал/шум (Signal to Noise Ratio, SNR) для пользователей на краю ячейки невелико, так что модуляцию высокого порядка, такую как 16QAM или даже 64QAM, применяют редко. Поэтому, даже если потоки данных пользователей всех ячеек, участвующих в совместном предварительном кодировании, передавать модулю RRU одновременно, все равно можно добиться хорошего эффекта сжатия полосы, поскольку поднесущие потока данных пользователя в блоке VRB всегда имеют одинаковый режим кодирования и модуляции и одинаковую мощность передачи.
Если взять систему LTE-A на основе дуплексного режима с частотным разделением каналов в качестве примера, координированную обработку сигнала СоМР выполняют в 3 соседних ячейках. Иными словами, технологию сети Network-МГМО, основанную на том, что несколько ячеек совместно используют данные пользователей, применяют к пользователям на краях ячеек (численность пользователей на краях ячеек обычно составляет 10 - 20% общего числа пользователей). Иными словами, нисходящие кодированные и модулированные сигналы пользователей в нисходящем направлении подвергают совместному предварительному кодированию для нескольких ячеек. Здесь предполагается, что каждая ячейка имеет 2 передающих антенны, каждый пользователь, централизованный с использованием системы СоМР (а именно, пользователь, участвующий в координированной обработке сигналов СоМР) имеет 1 поток данных, данные пользователей в двух ячейках модулируют в режиме QPSK и данные пользователей оставшейся ячейки модулируют в режиме 16QAM. Поэтому, после канального кодирования и модуляции в любой из рассматриваемых 3 ячеек соответствующий пользователь-участник СоМР должен передать синфазную или квадратурную составляющую потоков данных, направляемых модулю RRU; каждая поднесущая соответствует 4 бит, для обозначения данных, модулированных в режиме QPSK на этой поднесущей, нужно 2 бит и для обозначения данных, модулированных в режиме 16QAM на этой поднесущей, нужно 2 бит.Согласно рассмотренному выше решению для сжатия полосы, поскольку 12 поднесущих имеют одинаковый режим модуляции, каждая из этих 12 поднесущих несет только 4 бит модуляционной информации, использует 8 х 3=24 бит для передачи сдвига мощности данных каждой ячейки и использует 16 бит для передачи индекса локальной матрицы предварительного кодирования (вследствие совместного предварительного кодирования для нескольких ячеек размеры локальной матрицы предварительного кодирования увеличиваются и, соответственно, применяется кодовый сборник большего размера). Поэтому, каждый блок VRB должен нести только 4×12+24+16=88 бит. Для сравнения, если потоки передавать модулю RRU после предварительного кодирования для системы MIMO, поскольку каждая ячейка имеет 2 передающие антенны и каждая точка отсчета (соответствует одной поднесущей) требует для передачи 16 бит, для 12 поднесущих нужно 16×2×2=384 бит. Поэтому, в рассматриваемом практическом примере в рамках типового сценария коэффициент сжатия ширины полосы может достигать 78%. В практической системе доля численности пользователей на краю ячейки относительно общего числа пользователей невелика. Поэтому, при применении технологии сети Network-MIMO, позволяющей нескольким ячейкам совместно использовать данные пользователей, а именно при выполнении совместного предварительного кодирования в нескольких ячейках в нисходящем направлении, коэффициент сжатия ширины полосы передачи сигнала между узлом C-RAN и модулем RRU по-прежнему идеален.
Следует отметить, что хотя обсуждаемый вариант берет в качестве примера систему C-RAN, нет четкой разницы между системой C-RAN и другими системами, такими как система DAS, отличающаяся централизованной обработкой сигналов и увеличивающая расстояние до антенн при передаче радиочастотных сигналов посредством широкополосных линий передачи, таких как волоконно-оптические линии. В частности, такие системы имеют одинаковые или подобные структуры с точки зрения передачи модулирующего сигнала и внутренней структуры базовой станции, вследствие чего разнообразные технические решения, предлагаемые здесь, применимы и к другим системам, характеризуемым централизованной обработкой сигнала и увеличением расстояния до антенны для передачи радиочастотных сигналов посредством широкополосных линий передачи, таких как волоконно-оптические линии.
Фиг.9 представляет логическую схему другого способа генерации модулирующего сигнала в нисходящей линии согласно одному из вариантов настоящего изобретения. Этот способ генерации модулирующего сигнала в нисходящей линии применим в системе на основе многостанционного доступа с ортогональным частотным уплотнением или технологии такого же типа, такой как многостанционный доступ с частным уплотнением и мультиплексированием на одной несущей, например, в системе LTE, системе LTE-A или системе WiMAX, для уменьшения ширины полосы передачи сигнала между узлом С-RAN и модулем RRU. Как показано на фиг.9, способ может включать следующие этапы:
901. Прием нисходящего кодированного и модулированного сигнала пользователя и сигнала нисходящего канала управления рассматриваемой конкретной ячейки, где эти сигналы ретранслирует узел C-RAN, получение нисходящего кодированного и модулированного сигнала пользователя после того, как узел C-RAN осуществит канальное кодирование и модуляцию нисходящего потока данных пользователя в рассматриваемой ячейке, а также узел C-RAN генерирует сигнал нисходящего канала управления согласно информации управления физического уровня. Указанный сигнал нисходящего канала управления несет информацию индикации ресурсов для передачи, так что эта информация индикации ресурсов для передачи указывает поднесущие, назначенные для предварительно кодированного для системы MIMO сигнала и для сигнала нисходящего канала управления, соответственно.
В обсуждаемом варианте модуль ретрансляции в составе узла C-RAN может ретранслировать нисходящий кодированный и модулированный сигнал пользователя и сигнал нисходящего канала управления рассматриваемой конкретной ячейки соответствующему модулю RRU. Например, модуль ретрансляции может ретранслировать нисходящий кодированный и модулированный сигнал пользователя и сигнал нисходящего канала управления рассматриваемой ячейки соответствующему модулю RRU согласно заданному списку конфигурации ретрансляции, используемому для записи соотношений отображения между информацией пользователя ячейки и информацией соответствующего модуля RRU. Информация пользователя может представлять собой параметр, указывающий идентичность пользователя, такой как номер IMEI; а информация модуля RRU может представлять собой идентификатор модуля RRU.
902. Осуществление предварительного кодирования для системы MIMO применительно к нисходящему кодированному и модулированному сигналу пользователя рассматриваемой ячейки.
903. Прием опорного сигнала, сигнала синхронизации и сигнала канала вещания рассматриваемой ячейки, где эти сигналы ретранслирует узел C-RAN.
В обсуждаемом варианте модуль ретрансляции в составе узла C-RAN может ретранслировать опорный сигнал, сигнал синхронизации и сигнал канала вещания рассматриваемой ячейки соответствующему модулю RRU. Например, модуль ретрансляции может передать опорный сигнал, сигнал синхронизации и сигнал канала вещания рассматриваемой ячейки соответствующему модулю RRU согласно заданному списку конфигурации ретрансляции, используемому для записи соотношений отображения между информацией пользователя рассматриваемой ячейки и информацией соответствующего модуля RRU.
904. Отображение предварительно кодированного для системы MIMO сигнала, сигнала нисходящего канала управления, опорного сигнала, сигнала синхронизации и сигнала канала вещания рассматриваемой ячейки на соответствующие поднесущие, выполнение преобразования ОБПФ (IFFT) для получения модулирующего сигнала в нисходящей линии и передача полученного сигнала вовне.
В обсуждаемом варианте согласно информации индикации ресурсов для передачи, которую несет сигнал нисходящего канала управления, передаваемый узлом C-RAN, модуль RRU может отобразить предварительно кодированный для системы MIMO сигнал и сигнал нисходящего канала управления на соответствующие поднесущие. Указанная информация индикации ресурсов для передачи используется для индикации поднесущих, назначенных сигналу, предварительно кодированному для системы MIMO и сигналу нисходящего канала управления, соответственно.
Согласно заданному правилу отображения модуль RRU отображает опорный сигнал, сигнал синхронизации и сигнал канала вещания на соответствующие поднесущие, так что это правило отображения служит для указания поднесущих, назначенных опорному сигналу, сигналу синхронизации и сигналу канала вещания, соответственно.
В обсуждаемом варианте порядок выполнения этапов с 901 по 903 жестко не задан.
В обсуждаемом варианте, если рассматриваемая ячейка на этапе 901 и другие ячейки используют, в качестве альтернативы, координированную обработку сигнала СоМР на основе сети Network-MIMO на физическом уровне, модуль RRU может принимать нисходящие кодированные и модулированные сигналы пользователей других ячеек, когда эти сигналы ретранслирует узел сети радиодоступа. В этом случае информация индикации ресурсов для передачи дополнительно указывает поднесущие, назначенные прошедшему совместное предварительное кодирование для системы MIMO сигналу и сигналу нисходящего канала управления, соответственно, так что модуль RRU отображает эти прошедший совместное предварительное кодирование для системы MIMO сигнал и сигнал нисходящего канала управления на соответствующие поднесущие согласно информации индикации ресурсов для передачи.
Соответственно, модуль RRU может осуществить совместное предварительное кодирование для системы MIMO применительно к нисходящему кодированному и модулированному сигналу пользователя рассматриваемой ячейки и к нисходящим кодированным и модулированным сигналам пользователей других ячеек, отобразить эти прошедшие совместное предварительное кодирование для системы MIMO сигналы, сигнал нисходящего канала управления, опорный сигнал, сигнал синхронизации и сигнал канала вещания на соответствующие поднесущие, выполнить обратное быстрое преобразование Фурье для получения модулирующего сигнала в нисходящей линии и передать полученный сигнал вовне.
Аналогично, согласно информации индикации ресурсов для передачи, которую несет сигнал нисходящего канала управления рассматриваемой ячейки, модуль RRU может отобразить сигнал, прошедший совместное предварительное кодирование для системы MIMO, и сигнал нисходящего канала управления указанной рассматриваемой ячейки на соответствующие поднесущие, которые здесь ничем не ограничены.
В обсуждаемом варианте, модуль ретрансляции, включенный в состав узла сети радиодоступа, соответствует нескольким модулям BBU. Иными словами, этот модуль ретрансляции соответствует нескольким ячейкам. Когда несколько ячеек используют координированную обработку сигнала СоМР на основе сети Network-MIMO на физическом уровне, в модуле ретрансляции может быть задан список ретрансляции, применимый к координированной обработке сигнала СоМР на основе сети Network-MIMO для нескольких ячеек. Этот список ретрансляции используют для записи соотношений между несколькими ячейками, использующими координированную обработку сигнала СоМР на основе сети Network-MIMO на физическом уровне, и соответствующим модулем RRU, как показано в таблице 1.
Таблица 1
BBU1
RRU1
BBU2
Таблица 1 указывает, что модули ВВШ и BBU2 используют координированную обработку сигнала СоМР на основе сети Network-MIMO на физическом уровне и при этом модули BBU1 и BBU2 соответствуют модулю RRU1. После приема нисходящего кодированного и модулированного сигнала пользователя с выхода модуля BBU1, сигнала нисходящего канала управления, опорного сигнала, сигнала синхронизации и сигнала канала вещания, модуль ретрансляции, включенный в узел сети радиодоступа, ретранслирует эти нисходящий кодированный и модулированный сигнал пользователя, сигнал нисходящего канала управления, опорный сигнал, сигнал синхронизации и сигнал канала вещания модулю RRU1 согласно таблицы 1. После приема нисходящего кодированного и модулированного сигнала пользователя с выхода модуля BBU2, сигнала нисходящего канала управления, опорного сигнала, сигнала синхронизации и сигнала канала вещания, модуль ретрансляции, включенный в узел сети радиодоступа, ретранслирует эти нисходящий кодированный и модулированный сигнал пользователя, сигнал нисходящего канала управления, опорный сигнал, сигнал синхронизации и сигнал канала вещания модулю RRU1 согласно таблицы 1. Модуль RRU1 может осуществить совместное предварительное кодирование для системы MIMO применительно к нисходящему кодированному и модулированному сигналу пользователя от модуля ВВШ и к нисходящему кодированному и модулированному сигналу пользователя от модуля BBU2, отобразить эти прошедшие совместное предварительное кодирование для системы MIMO сигналы, сигнал нисходящего канала управления, опорный сигнал, сигнал синхронизации, и сигнал канала вещания от модуля ВВШ на соответствующие поднесущие, выполнить обратное быстрое преобразование Фурье для получения модулирующего сигнала в нисходящей линии и передать полученный сигнал вовне.
В таблице 1 модуль BBU2 можно рассматривать в качестве источника помех для модуля RRU1 и модуля ВВШ, соответствующего модулю RRU1. Модуль ВВШ не создает помех для модуля RRU1. Поэтому, после совместного предварительного кодирования для системы MIMO необходимо отобразить сигналы, прошедшие такое предварительное кодирование для системы MIMO, и сигнал нисходящего канала управления, опорный сигнал, сигнал синхронизации и сигнал канала вещания от модуля BBU1 на соответствующие поднесущие, выполнить обратное быстрое преобразование Фурье для получения модулирующего сигнала в нисходящей линии и передать полученный сигнал вовне.
В обсуждаемом варианте модуль RRU принимает нисходящий кодированный и модулированный сигнал пользователя, ретранслируемый узлом C-RAN; осуществляет предварительное кодирование для системы MIMO применительно к этому сигналу; отображает опорный сигнал, сигнал синхронизации и сигнал канала вещания, ретранслируемые узлом C-RAN, а также прошедший предварительное кодирование для системы MIMO сигнал и сигнал нисходящего канала управления на соответствующие поднесущие; выполняет преобразование ОБПФ (IFFT) для получения модулирующего сигнала в нисходящей линии и передает полученный сигнал вовне. В этом варианте нет необходимости передавать между узлом C-RAN и модулем RRU сигналы на соответствующих поднесущих, что позволяет уменьшить ширину полосы для передачи сигнала между указанными узлом C-RAN и модулем RRU.
Соответственно, один из вариантов настоящего изобретения предлагает узел С-RAN, работающий совместно с модулем RRU для реализации способа генерации модулирующего сигнала канала в нисходящей линии, описанного выше. Такой узел С-RAN применим в системе на основе многостанционного доступа с ортогональным частотным уплотнением или технологии такого же типа, такой как многостанционный доступ с частным уплотнением и мультиплексированием на одной несущей, например, в системе LTE, системе LTE-A или системе WiMAX, для уменьшения ширины полосы передачи сигнала между узлом C-RAN и модулем RRU. Фиг.10 представляет упрощенную структурную схему узла C-RAN согласно одному из вариантов настоящего изобретения. Как показано на фиг.10, узел C-RAN может включать:
по меньшей мере один модуль BBU 1001 и модуль ретрансляции 1002.
Модуль BBU 1001 может включать:
модуль 10011 канального кодирования и модуляции данных, конфигурированный для выполнения канального кодирования и модуляции применительно к нисходящему потоку данных пользователя в ячейке, получения нисходящего кодированного и модулированного сигнала пользователя в этой ячейке и передачи полученного сигнала в модуль 1002 ретрансляции; и
модуль 10012 генерации сигнала нисходящего канала управления, конфигурированный для генерации сигнала нисходящего канала управления согласно информации управления физического уровня и передачи этого сигнала в модуль 1002 ретрансляции.
Модуль 1002 ретрансляции конфигурирован для передачи опорного сигнала, сигнала синхронизации и сигнала канала вещания ячейки, а также нисходящего кодированного и модулированного сигнала пользователя и сигнала нисходящего канала управления соответствующему модулю RRU, так что этот модуль RRU осуществляет предварительное кодирование для системы MIMO применительно к нисходящему кодированному и модулированному сигналу пользователя, отображает опорный сигнал, сигнал синхронизации, сигнал канала вещания, сигнал, прошедший предварительное кодирование для системы MIMO, и сигнал нисходящего канала управления на соответствующие поднесущие, выполняет преобразование ОБПФ (IFFT) для получения модулирующего сигнала в нисходящей линии и передает полученный сигнал вовне.
В одном из вариантов модуль ретрансляции специально конфигурирован для передачи опорного сигнала, сигнала синхронизации и сигнала канала вещания ячейки, а также нисходящего кодированного и модулированного сигнала пользователя и сигнала нисходящего канала управления соответствующему модулю RRU согласно заданному списку конфигурации ретрансляции, так что этот список конфигурации ретрансляции используется для записи соотношений отображения между информацией пользователя и информацией соответствующего модуля RRU.
В альтернативном варианте, когда рассматриваемая ячейка и другие ячейки используют координированную обработку сигнала СоМР на основе сети Network-MIMO на физическом уровне, модуль 1002 ретрансляции дополнительно конфигурирован для ретрансляции нисходящих кодированных и модулированных сигналов пользователей других ячеек соответствующему модулю RRU, вследствие чего этот соответствующий модуль RRU осуществляет совместное предварительное кодирование для системы MIMO применительно к нисходящему кодированному и модулированному сигналу пользователя рассматриваемой ячейки и к нисходящим кодированным и модулированным сигналам пользователей других ячеек, отображает эти совместно предварительно кодированные для системы для системы MIMO сигналы, а также сигнал нисходящего канала управления, опорный сигнал, сигнал синхронизации и сигнал канала вещания конкретной ячейки на соответствующие поднесущие, выполняет преобразование ОБПФ (EFFT) для получения модулирующего сигнала в нисходящей линии и передает полученный сигнал вовне.
В этом варианте после приема нисходящего потока данных, переданного пользователем в ячейке, модуль 10011 канального кодирования и модуляции данных осуществляет канальное кодирование и модуляцию применительно к нисходящему потоку данных пользователя в ячейке для получения нисходящего кодированного и модулированного сигнала пользователя ячейки; модуль ретрансляции направляет опорный сигнал, сигнал синхронизации и сигнал канала вещания ячейки, а также нисходящий кодированный и модулированный сигнал пользователя и сигнал нисходящего канала управления соответствующему модулю RRU; а этот соответствующий модуль RRU осуществляет предварительное кодирование для системы MIMO применительно к нисходящему кодированному и модулированному сигналу пользователя, отображает опорный сигнал, сигнал синхронизации и сигнал канала вещания, а также предварительно кодированный для системы MIMO сигнал и сигнал нисходящего канала управления на соответствующие поднесущие, выполняет преобразование ОБПФ (IFFT) для получения модулирующего сигнала в нисходящей линии, и передает полученный сигнал вовне. В обсуждаемом варианте предварительное кодирование для системы MIMO, отображение сигналов и преобразование ОБПФ (IFFT) перенесены вперед, в модуль RRU, вследствие чего нет необходимости передавать сигналы на соответствующих поднесущих между узлом C-RAN и модулем RRU, что уменьшает необходимую ширину полосы передачи сигнала между узлом C-RAN и модулем RRU.
Соответственно один из вариантов предлагает модуль RRU, работающий совместно с узлом C-RAN для реализации способа генерации модулирующего сигнала канала в нисходящей линии, описанного выше. Фиг.11 представляет упрощенную структурную схему модуля RRU согласно одному из вариантов настоящего изобретения. Как показано на фиг.11, модуль RRU может включать модуль предварительного кодирования, модуль отображения ресурсов, преобразовательный модуль и приемопередающий модуль.
Модуль 1101 предварительного кодирования конфигурирован для приема нисходящего кодированного и модулированного сигнала пользователя и сигнала нисходящего канала управления рассматриваемой конкретной ячейки, где эти сигналы ретранслирует узел C-RAN; и осуществления предварительного кодирования для системы MIMO применительно к нисходящему кодированному и модулированному сигналу пользователя.
Указанный нисходящий кодированный и модулированный сигнал пользователя рассматриваемой ячейки получают после того, как узел C-RAN принимает нисходящий поток данных, переданный пользователем в ячейке, и осуществляет канальное кодирование и модуляцию нисходящего потока данных, при этом узел C-RAN генерирует сигнал нисходящего канала управления согласно информации управления физического уровня.
Указанный модуль 1102 отображения ресурсов конфигурирован для приема опорного сигнала, сигнала синхронизации и сигнал канала вещания рассматриваемой конкретной ячейки, где эти сигналы ретранслирует узел C-RAN; и отображения перечисленных опорного сигнала, сигнала синхронизации, сигнала канала вещания, сигнала, прошедшего предварительное кодирование для системы MIMO, осуществленное модулем 1101 предварительного кодирования, и сигнала нисходящего канала управления на соответствующие поднесущие.
Преобразовательный модуль 1103 конфигурирован для выполнения преобразования ОБПФ (IFFT) применительно к сигналам, отображенным на поднесущие, для получения модулирующего сигнала в нисходящей линии.
Приемопередающий модуль 1104 конфигурирован для передачи полученного модулирующего сигнала в нисходящей линии вовне.
В одном из вариантов модуль 1102 отображения ресурсов специально конфигурирован для приема опорного сигнала, сигнала синхронизации и сигнала канала вещания в ячейке, где эти сигналы ретранслирует узел C-RAN; и отображения перечисленных опорного сигнала, сигнала синхронизации и сигнала канала вещания рассматриваемой ячейки согласно заданному правилу отображения, где это правило отображения используют для указания поднесущих, назначенных опорному сигналу, сигналу синхронизации и сигналу канала вещания, соответственно; и согласно информации индикации ресурсов для передачи, переданной узлом C-RAN, отображения нисходящего кодированного и модулированного сигнала пользователя, прошедшего предварительное кодирование для системы MIMO, выполненное модулем 1101 предварительного кодирования, и сигнала нисходящего канала управления на соответствующие поднесущие, где информацию индикации ресурсов для передачи передают в составе сигнала нисходящего канала управления и используют для указания поднесущих, назначенных для сигнала, предварительно кодированного для системы MIMO, и сигнала нисходящего канала управления, соответственно.
В обсуждаемом варианте, когда рассматриваемая ячейка и другие ячейки используют, в качестве альтернативы, координированную обработку сигналов СоМР на основе сети Network-MIMO на физическом уровне, модуль 1101 предварительного кодирования конфигурирован для приема нисходящих кодированных и модулированных сигналов пользователей других ячеек, где эти сигналы ретранслирует узел сети радиодоступа; и осуществления совместного предварительного кодирования для системы MIMO применительно к нисходящим кодированным и модулированным сигналам пользователей других ячеек и нисходящему кодированному и модулированному сигналу пользователя рассматриваемой ячейки.
Соответственно, модуль 1102 отображения ресурсов дополнительно конфигурирован для отображения сигналов, совместно предварительно кодированных для системы MIMO, и сигнала нисходящего канала управления, опорного сигнала, сигнала синхронизации и сигнала канала вещания рассматриваемой ячейки на соответствующие поднесущие.
В альтернативном варианте, согласно информации индикации ресурсов для передачи, передаваемой в составе сигнала нисходящего канала управления рассматриваемой ячейки, модуль 1102 отображения ресурсов может отобразить сигналы, прошедшие совместное предварительное кодирование для системы MIMO, и сигнал нисходящего канала управления рассматриваемой ячейки на соответствующие поднесущие, которые здесь ничем не ограничены.
Соответственно, преобразовательный модуль 1103 конфигурирован для выполнения преобразования ОБПФ (IFFT), применительно к сигналам, отображенным на поднесущие, для получения модулирующего сигнала в нисходящей линии.
Соответственно, приемопередающий модуль 1104 конфигурирован для передачи полученного модулирующего сигнала в нисходящей линии вовне.
В обсуждаемом варианте, модуль 1101 предварительного кодирования осуществляет предварительное кодирование для системы MIMO применительно к нисходящему кодированному и модулированному сигналу пользователя рассматриваемой конкретной ячейки, где этот сигнал ретранслирован узлом C-RAN; модуль 1102 отображения ресурсов отображает опорный сигнал, сигнал синхронизации и сигнал канала вещания рассматриваемой ячейки, где эти сигналы ретранслирует узел C-RAN, предварительно кодированный для системы MIMO сигнал и сигнал нисходящего канала управления рассматриваемой ячейки на соответствующие поднесущие; преобразовательный модуль 1103 выполняет преобразование ОБПФ (IFFT) для получения модулирующего сигнала в нисходящей линии; и приемопередающий модуль 1104, передает полученный модулирующий сигнал в нисходящей линии вовне. В обсуждаемом варианте предварительное кодирование для системы MIMO, отображение сигналов и преобразование ОБПФ (IFFT) перенесены вперед, в модуль RRU, вследствие чего нет необходимости передавать сигналы на соответствующих поднесущих между узлом С-RAN и модулем RRU, что ведет к уменьшению требуемой ширины полосы передачи сигнала между узлом C-RAN и модулем RRU.
Соответственно, один из вариантов настоящего изобретения предлагает систему генерации модулирующего сигнала в нисходящей линии для реализации способа генерации модулирующего сигнала в нисходящей линии, описанного выше. Фиг.12 представляет упрощенную структурную схему системы генерации модулирующего сигнала в нисходящей линии согласно одному из вариантов настоящего изобретения. Как показано на фиг.12, эта система может включать: узел C-RAN 1201 и модуль RRU 1202.
Узел C-RAN 1201 конфигурирован для осуществления канального кодирования и модуляции применительно к нисходящему потоку данных пользователя в рассматриваемой конкретной ячейке с целью получения нисходящего кодированного и модулированного сигнала пользователя этой конкретной ячейки, генерации сигнала нисходящего канала управления в ячейке согласно информации управления физического уровня и ретрансляции опорного сигнала, сигнала синхронизации и сигнала канала вещания рассматриваемой ячейки, а также нисходящего кодированного и модулированного сигнала пользователя и сигнала нисходящего канала управления модулю RRU 1202.
Модуль RRU 1202 конфигурирован для приема нисходящего кодированного и модулированного сигнала пользователя и сигнала нисходящего канала управления рассматриваемой ячейки, где сигналы ретранслирует узел C-RAN 1201; осуществления предварительного кодирования для системы MIMO применительно к нисходящему кодированному и модулированному сигналу пользователя рассматриваемой ячейки; приема опорного сигнала, сигнала синхронизации и сигнала канала вещания рассматриваемой ячейки, где эти сигналы ретранслирует узел C-RAN 1201; отображения опорного сигнала, сигнала синхронизации и сигнала канала вещания рассматриваемой ячейки, а также предварительно кодированного для системы MIMO сигнала и сигнала нисходящего канала управления рассматриваемой ячейки на соответствующие поднесущие; выполнения преобразования ОБПФ (IFFT) для получения модулирующего сигнала в нисходящей линии и передачи полученного модулирующего сигнала в нисходящей линии вовне.
В обсуждаемом варианте, когда рассматриваемая ячейка и другие ячейки используют, в альтернативном варианте, координированную обработку сигналов СоМР на основе сети Network-MIMO на физическом уровне, модуль RRU 1202 дополнительно конфигурирован для приема нисходящих кодированных и модулированных сигналов пользователей других ячеек, где эти сигналы ретранслирует узел C-RAN 1201; осуществления совместного предварительного кодирования для системы МГМО применительно к нисходящим кодированным и модулированным сигналам пользователей других ячеек и нисходящему кодированному и модулированному сигналу пользователя рассматриваемой ячейки; отображения сигналов, совместно предварительно кодированных для системы MIMO, и сигнала нисходящего канала управления, опорного сигнала, сигнала синхронизации и сигнала канала вещания рассматриваемой ячейки на соответствующие поднесущие; выполнения преобразования ОБПФ (IFFT) для получения модулирующего сигнала в нисходящей линии и передачи полученного сигнала вовне.
В системе генерации модулирующего сигнала в нисходящей линии, предлагаемой в обсуждаемом варианте, узел C-RAN 1201 может быть конфигурирован с несколькими (более одного) модулями RRU 1202 с использованием волоконно-оптической линии связи или оптической транспортной сети. Структура узла C-RAN 1201 может быть такой же, как структура, показанная на фиг.10, а структура каждого модуля RRU 1202 может быть такой же, как структура, показанная на фиг.11. Поэтому, система генерации модулирующего сигнала в нисходящей линии, предлагаемая в обсуждаемом варианте, может быть также показана на фиг.13. Функции представленных на фиг.13 функциональных модулей были детализированы при рассмотрении предшествующего варианта, поэтому здесь и далее описание этих функции повторено не будет.
В обсуждаемом варианте после приема нисходящего потока данных, переданного пользователем, узел C-RAN 1201 осуществляет канальное кодирование и модуляцию применительно к нисходящему потоку данных пользователя для получения нисходящего кодированного и модулированного сигнала пользователя и ретранслирует указанные опорный сигнал, сигнал синхронизации, сигнал канала вещания, нисходящий кодированный и модулированный сигнал пользователя и сигнал нисходящего канала управления соответствующему модулю RRU 1202; после этого модуль RRU 1202 осуществляет предварительное кодирование для системы MIMO применительно к нисходящему кодированному и модулированному сигналу пользователя, отображает перечисленные опорный сигнал, сигнал синхронизации, сигнал канала вещания, сигнал, прошедший предварительное кодирование для системы MIMO, и сигнал нисходящего канала управления на соответствующие поднесущие, осуществляет преобразование ОБПФ (IFFT) для получения модулирующего сигнала в нисходящей линии и передает полученный сигнал вовне. В обсуждаемом варианте выполнение предварительного кодирования для системы MIMO, отображения сигнала и преобразования ОБПФ перенесены вперед, в модуль RRU 1202, вследствие чего нет необходимости передавать сигналы на соответствующих поднесущих между узлом C-RAN 1201 и модулем RRU 1202, что уменьшает требуемую ширину полосы для передачи сигналов между узлом С-RAN и модулем RRU.
Рядовые специалисты в рассматриваемой области должны понимать, что все или часть этапов способа, описываемого каким-либо из вариантов настоящего изобретения, могут быть реализованы с использованием программы, содержащей команды для соответствующего оборудования. Программа может быть записана на компьютерном носителе записи. Во время работы программа выполняет этапы способа, описываемого каким-либо из вариантов настоящего изобретения. Таким носителем записи может быть любой носитель, на котором могут быть записаны программные коды, такой как флэш-диск USB, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) (Read-Only Memory, ROM), запоминающее устройство с произвольной выборкой (ЗУГГВ) (Random Access Memory, RAM), магнитный диск или CD-ROM.
В предшествующем тексте подробно рассмотрены способ генерации модулирующего сигнала в нисходящей линии, соответствующее устройство и соответствующая система. Хотя настоящее изобретение описано на примере лишь нескольких вариантов, оно этими вариантами не ограничивается. Очевидно, что специалисты в рассматриваемой области могут внести в настоящее изобретение различные модификации и изменения, не отклоняясь от сущности и объема этого изобретения. Изобретение охватывает такие модификации и изменения, если они попадают в рамки объема защиты, ограниченного последующей формулой изобретения или ее эквивалентами.