[發(fā)明專利]一種隨機(jī)接入信號(hào)的處理方法及裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210164248.2
• 申請(qǐng)日: 2012-05-24
• 公開（公告）號(hào): CN103428721A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王雯芳;任震;耿鵬;秦洪峰;許玲;廖群;李遠(yuǎn)英
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號(hào): H04W24/00
• 分類號(hào): H04W24/00;H04W28/10;H04W74/08
• 代理公司: 北京銀龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 黃燦;姜精斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動(dòng)通信中的基站，特別涉及上行隨機(jī)接入信號(hào)（RACH，Random?Access?Channel）在射頻拉遠(yuǎn)單元（RRU，Remote?Radio?Unit）與室內(nèi)基帶處理單元（BBU，Building?Baseband?Unit）之間數(shù)據(jù)處理的方法和裝置。

背景技術(shù)

目前，利用RRU和BBU實(shí)現(xiàn)的分布式基站已得到廣泛應(yīng)用，尤其是在下一代寬帶移動(dòng)通信長期演進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)（LTE，Long?Term?Evolution）系統(tǒng)中。其中，RRU主要用來實(shí)現(xiàn)無線信號(hào)前端的調(diào)制/解調(diào)、數(shù)字上/下變頻、數(shù)/模（A/D）轉(zhuǎn)換等處理，BBU主要用來實(shí)現(xiàn)基帶處理功能，例如：編碼/解碼、復(fù)用/解復(fù)用、調(diào)制/解調(diào)、擴(kuò)頻/解擴(kuò)以及與高層系統(tǒng)的通信等。

在LTE系統(tǒng)中，正交頻分復(fù)用（OFDM，Orthogonal?Frequency?Division?Multiplexing）技術(shù)成為支持高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵技術(shù)。通常為了降低運(yùn)算的復(fù)雜度以及實(shí)際處理中所占用的硬件資源，經(jīng)常會(huì)采用數(shù)字降采樣濾波器（DDC，Digital?Downsample?Converter）來降低數(shù)據(jù)的采樣頻率，減少需要處理的數(shù)據(jù)量。另外，LTE系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一是調(diào)制與解調(diào)，分別通過逆傅里葉變換（IDFT）與傅里葉變換（DFT，Discrete?Fourier?Transform）來實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際系統(tǒng)中為降低計(jì)算復(fù)雜度，可以使用逆快速傅里葉變換（IFFT）和快速傅里葉變換（FFT）來代替IDFT和DFT。

LTE上行隨機(jī)接入信號(hào)分為format?0~4共五種模式，通常稱format?0~3為長RACH，format?4為短RACH。對(duì)于LTE?TDD（Time?Division?Duplex，時(shí)分雙工）系統(tǒng)，這五種模式都適用，并且每個(gè)子幀中最多可包含6個(gè)RACH頻域資源；對(duì)于LTE?FDD（Frequency?Division?Duplex，頻分雙工）系統(tǒng)，僅format0~3適用，并且每個(gè)子幀中最多可包含1個(gè)RACH頻域資源。

LTE上行隨機(jī)接入信號(hào)處理鏈路為無線信號(hào)的接收鏈路，數(shù)據(jù)處理流由RRU向BBU傳輸，從而完成隨機(jī)接入信號(hào)的接收以及信號(hào)檢測等處理流程。

圖1為LTE分布式基站系統(tǒng)的上行隨機(jī)接入信號(hào)接收機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。該接收機(jī)包括兩個(gè)硬件組成部分，分別為射頻拉遠(yuǎn)單元（RRU，Radio?Remote?Unit）和室內(nèi)基帶處理單元（BBU，Building?Base?band?Unit）。其中，RRU和BBU間通過光纖進(jìn)行連接，接口是Ir（Interface?between?the?RRU?and?the?BBU）接口。一個(gè)BBU可以連接一個(gè)、兩個(gè)或多個(gè)RRU。

RRU和BBU之間數(shù)據(jù)的傳輸是按照Ir接口協(xié)議，利用光纖連接來完成基帶數(shù)據(jù)的傳輸。如圖2所示，上行Ir接口的一種劃分方法是將Ir接口劃分在接收機(jī)中的去循環(huán)前綴（CP，Cyclic?Prefix）單元之前，比特位寬為I/Q數(shù)據(jù)分別為16比特（bit）。

對(duì)于LTE系統(tǒng)上行隨機(jī)接入信號(hào)，由于實(shí)際的序列長度比較短，例如，長RACH實(shí)際有效序列長度為839，短RACH實(shí)際有效序列長度為139，因此實(shí)際系統(tǒng)中為降低計(jì)算復(fù)雜度，基站側(cè)通常先對(duì)上行接收到的OFDM基帶時(shí)域離散信號(hào)進(jìn)行數(shù)字降采樣（DDC）處理之后，再進(jìn)行DFT（或者FFT）處理。當(dāng)LTE系統(tǒng)帶寬是20MHz時(shí)，去CP處理之前系統(tǒng)采樣率是30.72MHz。以FDD系統(tǒng)RACH?format?0格式為例，RACH子載波間隔為1.25KHz，如果DFT長度為1536，則相當(dāng)于RACH數(shù)據(jù)采樣率為1536×1.25K=1.92MHz，此時(shí)去CP處理之前的系統(tǒng)采樣率30.72MHz相比于RACH數(shù)據(jù)采樣率1.92MHz增加了1500%；如果FFT長度為2048，則相當(dāng)于RACH數(shù)據(jù)采樣率為2048×1.25K=2.56MHz，此時(shí)去CP處理之前的系統(tǒng)采樣率30.72MHz相比于RACH數(shù)據(jù)采樣率2.56MHz則增加了1100%。對(duì)于采用分布式結(jié)構(gòu)的基站系統(tǒng)（基帶部分和射頻部分之間通過光纖進(jìn)行連接），過高的系統(tǒng)采樣率會(huì)導(dǎo)致上行光纖上傳輸?shù)腛FDM基帶數(shù)據(jù)速率超出光纖的傳輸容量。

為了使LTE系統(tǒng)上行光纖上傳輸?shù)碾S機(jī)接入信號(hào)數(shù)據(jù)流量不超過光纖的傳輸容量，可以增加光纖數(shù)量或者減小數(shù)據(jù)位寬的處理方式。但是，增加光纖數(shù)量會(huì)增加設(shè)備成本和維護(hù)成本，而減小數(shù)據(jù)位寬則會(huì)降低系統(tǒng)的性能。因此，亟需一種新的方法和裝置來解決LTE分布式基站系統(tǒng)上行光纖上傳輸隨機(jī)接入信號(hào)數(shù)據(jù)流量過高的問題。

發(fā)明內(nèi)容