[发明专利]面向移动前传的控制字与I/Q波形同步传输方法及装置

说明书

本发明公开了一种面向高效移动前传的控制字与I/Q波形同步传输方法及装置，在发送端对控制字数据进行正交幅度调制QAM星座图映射，转换为控制字QAM符号，然后分别对控制字QAM符号的I/Q分量和移动信号I/Q波形进行时域上采样和数字正交滤波，将滤波后的控制字QAM符号和移动信号I/Q波形在数字域中相加，实现信道聚合；在接收端，光电流经模数转换器数字化，输入多个并行的数字正交滤波器实现信道分离，最后通过时域下采样恢复控制字QAM符号和移动信号I/Q波形。本发明利用时域上采样、数字正交滤波和数字域相加取代复杂的FFT/IFFT运算，不仅显著降低运算复杂度、信号时延和光收发机硬件开发难度，对传统移动前传具有良好的背向兼容性，通信系统构建简单，硬件实现容易。

技术领域

本发明涉及光纤无线融合接入技术领域，尤其是面向5G和B5G移动前传的高频谱效率、低复杂度、低时延和硬件易实现的控制字与I/Q波形同步传输方法及装置。

背景技术

近年来，随着移动通信业务量的增长和移动通信设备的部署日趋密集，传统分布式无线接入网在能耗和信道干扰等方面的问题日益突出，促使无线接入网结构逐渐向云无线接入网(Cloud-radio access network,C-RAN)架构转变。C-RAN是一种适用于5G和B5G的集中化处理(Centralized Processing)、协作式无线电(Collaborative Radio)和实时云计算架构(Real-time Cloud Infrastructure)的绿色无线接入网。通过减少基站机房数量，采用协作化、虚拟化等技术，云接入网可以实现低成本、高带宽、灵活的无线网络运营，从而为信号的完整覆盖提供重要的技术解决方案。

在C-RAN中，采用光纤链路的移动前传承载基带处理单元(baseband unit，BBU)池与远程无线电单元(remote radio unit，RRU)之间的数据传输。现有的移动前传链路主要采用基于通用公共无线电接口(common public radio interface，CPRI)的数字光载无线技术(digital-radio over fiber，D-RoF)。在CPRI中，移动信号的数字化同相(in-phase，I)和正交(quadrature，Q)分量与用于设备控制/管理的控制字(control words，CWs)数据需要进行同步传输。同时，CPRI采用基于二进制开关键控(on-off keying，OOK)调制方式的强度调制/直接检测(intensity modulation/direct detection，IM/DD)光纤传输链路。移动信号的数字化处理和OOK调制方式导致采用CPRI的移动前传具有较低的频谱效率。

为了解决当前移动前传中频谱效率较低的问题，业界提出高效移动前传(efficient mobile fronthaul，EMF)解决方案。EMF主要利用数字信号处理实现移动信号的载波聚合与分离，进而在单波长光纤链路中传输。为了获得控制字数据与移动信号I/Q波形的同步传输，业界提出基于FFT/IFFT运算的信道聚合方案。在这种方案中，当大量的移动信号需要进行信道聚合时，大规模的FFT/IFFT运算将显著提高信道聚合的运算复杂度。即使利用频域加窗FDW技术来降低FFT/IFFT的长度，FFT/IFFT和FDW涉及的大量乘法运算也不可避免。因此，该方案具有较大的计算量、较长的信号时延和硬件实现困难等问题，难以满足移动前传对低复杂度、低时延和低成本的要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种面向高效移动前传的基于数字正交滤波的控制字与I/Q波形同步传输方法及装置，能够满足未来移动前传对低复杂度、低时延和低成本的要求。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种面向高效移动前传的控制字与I/Q波形同步传输方法，基带处理单元BBU池和远程无线电单元RRU接收移动前传上/下行中的控制字数据和移动信号I/Q波形。