[发明专利]一种面向高效移动前传的信道聚合分离方法

说明书

本发明请求保护一种面向高效移动前传的信道聚合分离方法及装置。涉及光纤无线融合接入技术领域。该移动前传装置包括发送端、光纤链路和接收端。发送端包括集中化BBU池，DAC、电光转换模块，集中化BBU池包括BBU、信道聚合模块，接收端包括光电转换模块、ADC、信道分离模块、远程无线电单元RRU和天线。本发明可显著降低通信链路的计算复杂度和传输时延，通信系统构建简单。

技术领域

本发明属于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移动信号聚合分离方法及装置。

背景技术

随着智能设备的广泛普及和互联网应用的快速发展，无线接入网的流量压力日益增大，分布式无线接入网在传输速率、传输时延、可扩展性等方面已无法满足用户的网络需求。因此传统的分布式无线接入网(Distributed-RAN，D-RAN)架构逐渐向云无线接入网(Cloud-radio access network,C-RAN)架构转变。在C-RAN中，基带处理单元(BBU)被集中起来形成BBU池，远程无线电单元(RRU)接近天线放置，与BBU在地理位置上分离。此举能够简化基站设计、降低能耗、实现基带处理资源的统计复用。在C-RAN架构中，出现了一个连接BBU池和RRU的关键部分，即移动前传。

在基带处理功能完全从基站分离出来的条件下，前传链路采用的数据接口称为通用无线接口(Common Public Radio Interface，CPRI)。未经基带处理的移动信号的同相正交(In-phase，Quadrature，I/Q)采样信号在CPRI接口中进行传输，这将大大增强前传网络的带宽需求。而伴随着移动信号的带宽增大，以及基站部署的增多，采用CPRI的前传链路在数据速率方面面临严峻挑战。

近年来，为了解决前传链路中面临的数据速率以及带宽瓶颈。业界提出了基于FFT/IFFT的高效移动前传方案，该方案利用FFT/IFFT运算将不同天线单元的移动信号通过频分复用的方式进行信道聚合，进而在单波长IMDD链路中进行传输。该方案通过FFT/IFFT运算实现了移动信号的信道聚合与分离，但是当大量载波单元需要同时进行传输时，大量的FFT/IFFT运算将显著提升运算复杂度。即便运用频域加窗FDW技术，使得FFT/IFFT长度降低，但是其涉及的大量运算也不可避免。因此，该方案具有较大的运算量、较长的处理时延以及硬件难以实现等问题，难以满足未来移动前传系统对于低时延、低复杂度以及低成本的要求。

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信道聚合分离方法及装置，能够满足未来移动前传系统对低运算复杂度、低时延和低成本的需求。

为了实现上述目标，本发明采用的技术方案是：一种面向高效移动前传的信道聚合分离方法及装置，包括BBU端和RRU端发送/接收移动前传链路中的移动信号。

一种面向高效移动前传的信道聚合分离方法，其特征在于，通过灵活的时域上采样和数字正交滤波，在基带处理单元BBU池和远程无线电单元RRU端实现移动信号的信道聚合与分离。

在发送端，首先将移动信号的I分量和Q分量进行分离，进而同时对I分量和Q分量进行M倍时域上采样。将上采样后的I分量和Q分量分别进行数字正交滤波，并且在数字域中将滤波后的移动信号I/Q分量相加，从而实现移动信号的信道聚合。最后，在数模转换器DAC中将数字信号转换成为模拟信号，完成聚合信号的数模转换。

在接收端，接收到的光电流经过一个模数转换器ADC实现模数转换。然后，将数字化的电信号进行匹配滤波，实现聚合信号的信道分离，得到I分量与Q分量。进而对I分量与Q分量进行M倍时域下采样。最后，通过I/Q重组完成移动信号的恢复。

进一步地，移动信号对应的时域上采样系数M取决于DAC的采样速率F_{S_DAC}和移动信号的采样速率F_{S_MS}，需满足：F_{S_DAC}＝2×(K+1)×F_{S_MS}。