[发明专利]用于经铜缆传送无线电信号的方法和系统

说明书

本发明涉及被配置为用于将RF无线电信号从第一RF频带下变频到第一LF频带并将电信号从第二LF频带上变频到第二RF频带的转换单元(41)；LF频带和RF频带具有相同的带宽，而RF频带以高于LF频带的LF中心频率的中心频率为中心。转换单元(41)适于根据预定标准在多个RF频带和所述多个铜缆链路当中选择在上面发送经下变频的RF信号的铜缆链路(5)和第一LF频带；以及根据预定标准在所述多个RF连接件和多个RF频带当中选择在上面发送经上变频的LF信号的RF连接件和第二RF频带。

技术领域

本发明涉及电信系统的领域，特别涉及密集使用分布式天线和多天线系统的无线电网络的领域以及多输入多输出(MIMO)技术。

背景技术

具有分布式天线的无线系统和多天线的使用具有如文献中广泛报道的若干益处。本文讨论的示例性使用例是蜂窝通信系统。蜂窝系统中吞吐量和移动性的不断增长的需求正在改变无线电接入网络(RAN)的范例。小小区(small cell)和天线的广泛部署似乎是增加就每平方公里吞吐量而言的RAN容量的唯一可行解决方案。集中式RAN(CRAN，图1中所示)被设计为集中处理大量天线，以通过利用相互协作以减轻干扰来同时在相同的时-频资源中为大量用户提供服务。天线连同最少的本地处理一起被托管在部署在小区站点处或密集地理分布在室内/室外的远程单元(RU)中，而调制/解调处理在远程布置在相同机房(hotel)中的多个基带单元(BBU)处执行，这就可扩展性和可编程性而言具有大的优势[1]。

前传(Front-hauling)是用于指基于传送RU到BBU(上行链路)和BBU到RU(下行链路)射频(RF)信号的原理的BBU和RU之间的连接的技术词汇。通常，前传被设计为在RF信号的同相和正交(IQ)流式传输被数字化并根据任何常规采用的串行协议(诸如CPRI[2]或用于数字IQ流式传输的任何其它类似的协议)布置到分组的序列中之后交换它们。RF信号数字化的缺点是可以高达30倍的带宽扩展(对于压缩的CPRI而言，降低至16-18倍[3])。即使光学网络似乎是传送几Gbps的唯一可行的技术，在RU处使用若干天线也根据其数量Na扩展带宽，并且对于每个具有多个天线的RU而言，对应的数据率能够容易地上升到几十Gbps。举例来说，在通过一个天线接收具有100MHz带宽的RF信号的情况下，那么对于RF信号传送，数字前传需要至少3Gbps(或者，如果是压缩的CPRI，那么是1.6-1.8Gbps)；对于具有Na＝10个天线的RU，数据率变为30Gbps(或者，如果被压缩，那么是16-18Gbps)，并且对于大型天线或聚合的多个RU，数据率可以达到几百Gbps。

与数字IQ流式传输相比，模拟RF信号经光纤或线缆的(在一些载波频率适配之后的)直接中继避免了任何带宽扩展，并且被认为是发明人过去也调查过的有前途的解决方案。

无线或铜载无线电(RoC)将RF载波变换为适合双绞线铜缆的带宽，以在RU和BBU之间传送，RF载波的传送可以与其它服务(诸如xDSL[4])共存。RoC的好处在于它可以重用现有的双绞线电话线，以及甚至在建筑物和企业中大量存在的LAN线缆，并且RoC设备可以通过相同的线缆供电。光载无线电(RoF)使用类似的方法，通过用RF信号直接调制激光器[5]。但是，直接调制所要求的线性度对于采用RoF而言是严重的限制，这给光通信界留下了一些仍然开放的研究课题。

申请人已经注意到，RoC体系架构是模拟-中继系统，与数字IQ流式传输和RoF相比，RoC提供了本文下面表1中收集的若干好处。即，RoC使用类似的RF电子器件用于上行(BB到RF)和到基带(BB)的下行(RF到BB)转换，并且用于带宽转换的电路系统(混合器)与RoF(需要线性调制激光器)或甚至与CPRI(需要快速数字化和IQ分组聚合)相比具有中等复杂性。模拟-中继的延迟时间可以忽略不计，并且RoC的所有延迟时间只是由于传播引起的；这是能够实现5G系统预测的1ms的端到端延迟时间的唯一可行方法。此外，RoC中的RU可以通过使用铜利用与自2003年以来由IEEE802.3标准化的以太网供电(PoE)的相同范例以不同的功率水平从BBU机房远程供电。

表1