專利名稱：串行信號傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種串行信號傳輸系統(tǒng)，其適用于設在移動通信系統(tǒng)中的 無線電基站裝置中的內(nèi)部接口 。
背景技術(shù)：
近年來，兩種類型的標準規(guī)范已經(jīng)被制訂，用于設在移動通信系統(tǒng)中的無線電基站裝置中的內(nèi)部接口。兩種類型的標準規(guī)范中的一個是CPRI (通用公共無線電接口)而另一個是OBSAI (開放式基站架構(gòu)創(chuàng)始)。這 兩種類型的規(guī)范已經(jīng)由產(chǎn)業(yè)自發(fā)地制定。相關(guān)公司已經(jīng)推進包括符合這些 規(guī)范的內(nèi)部接口的裝置的開發(fā)。這兩種類型的規(guī)范允許無線電部分和基帶 處理部分之間的數(shù)字化基帶信號的串行傳送，這兩部分都設在無線電基站 裝置中。圖1示出包括符合CPRI的內(nèi)部接口的無線電基站裝置的配置。 圖1所示的無線電基站裝置包括無線電裝備(RE) 1，其放大無線 電信號的功率并且例如執(zhí)行無線電信號和基帶信號之間的頻率轉(zhuǎn)換；無線 電裝備控制器2 (REC)，其管理無線電資源并且其執(zhí)行調(diào)制/解調(diào)處理等 等。無線電裝備1和無線電裝備控制器2經(jīng)由符合CPRI的接口 (CPRI鏈 路)連在一起。作為將無線電裝備1和無線電裝備控制器2連接在一起的接口， CPRI 定義了物理層(Layer 1)，通過物理層，作為電信號或者光信號的數(shù)字 化基帶信號被發(fā)送和接收；數(shù)據(jù)鏈路層(Layer 2)，其中流量控制、發(fā)送 和接收數(shù)據(jù)的管理等等被執(zhí)行。根據(jù)CPRI，無線電裝備1和無線電裝備 控制器2在彼此之間發(fā)送和接收每個用戶的IQ數(shù)據(jù)(User)、用于發(fā)送與 接收數(shù)字化的基帶信號的同步信號(Sync.)以及允許CPRI鏈接被維持的 控制和管理數(shù)據(jù)(Control &Mgmt.)。為了以數(shù)字化的基帶信號發(fā)送與接收每個用戶的IQ數(shù)據(jù)(以下簡稱 用戶數(shù)據(jù))，無線電裝備1和無線電裝備控制器2通過如圖2所示地連續(xù)安排由多個比特組成的用戶數(shù)據(jù)DMSB、 D2、 D3、 ...、 D^B而形成幀，并且 逐幀地發(fā)送與接收用戶數(shù)據(jù)。為了允許幀之間的界限被分辨，幀信號(10 比特)位于每個幀的頭部。例如，如果無線電裝備1 (發(fā)送設備)將發(fā)送和接收目標數(shù)據(jù)(幀) 發(fā)送到無線電裝備控制器2 (接收設備)，則無線電裝備1將圖2所示的 幀信號和用戶數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為分別的串行信號并進行發(fā)送。無線電裝備控制器 2將由無線電裝備1發(fā)送的串行信號轉(zhuǎn)換為并行信號。無線電裝備控帶J器 2還將幀信號和用戶數(shù)據(jù)分開并且解調(diào)用戶數(shù)據(jù)。這還應用于無線電裝備 控制器2發(fā)送幀到無線電裝備1的情況中。同時，如果信息的不同部分在無線電裝備1和無線電裝備控制器2之 間被發(fā)送和接收，則用于獨立控制的所需控制信號可以被發(fā)送和接收，并 且這信號不同于CPRI等所規(guī)定的控制數(shù)據(jù)。為了發(fā)送和接收所需的控制 信號(數(shù)字信號)，通常以下兩種方法可以被使用。(a) 除了 CPRI等所規(guī)定的接口之外，為了允許每部分的信息被發(fā)送 和接收，為發(fā)送和接收控制信號設置了專用接口。(b) 該控制信號與CPRI中規(guī)定的信號合成并且在無線電裝備1和無 線電裝備控制器2之間被發(fā)送和接收，例如，與由多個用戶數(shù)據(jù)組成的幀 一起發(fā)送和接收。例如，日本專利公開No.2002-351482 (以下簡稱專利文獻1)，其屬 于不同于本發(fā)明的領域，并公開了一種技術(shù)，將來自發(fā)送設備的聲音信號 的較低比特替換為非聲音的數(shù)據(jù)(文本信息等等)；接收設備將非聲音的 數(shù)據(jù)與接收的聲音信號分開。在無線電裝備控制器和無線電裝備如上所述發(fā)送與接收控制信號的方 法當中，對于提供用于發(fā)送和接收控制信號的專用接口的方法，不利地需 要用于該接口的新接口電路和布線。此外，根據(jù)在無線電裝備控制器和無線電裝備之間發(fā)送和接收期間的 合并控制信號的方法，為了維持在合成之前使用的信號比特率，在合成之后使用的合成信號需要以更高速率被發(fā)送。接口電路的配置也需要被改 變，以便允許以該更高的速率發(fā)送信號。這不利地導致了昂貴的接口電 路。在專利文獻1中說明的技術(shù)在聲音信號中嵌入非聲音的數(shù)據(jù)。這不利 地限制了非聲音信號的可發(fā)射數(shù)據(jù)的傳輸速率，防止了該技術(shù)被直接應用 于在無線電裝備控制器和無線電裝備之間發(fā)送和接收的控制信號。例如，聲音信號的傳輸速率最多是大約64kbps。在聲音信號中嵌入控制信號將控制信號的傳輸速率限制到約幾Kbps。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個目的是，提供一種串行信號傳輸系統(tǒng)，允許所需的控制 信號在發(fā)送設備和接收設備之間被發(fā)送和接收，而不需要增加接口電路或 者布線或者增加傳輸速率。為了實現(xiàn)這個目的，本發(fā)明允許發(fā)送設備將多個發(fā)送和接收目標數(shù)據(jù) 的最低有效比特(least significant bits)替換為傳輸所需控制信號的比特數(shù) 據(jù)。另一方面，接收設備從接收的發(fā)送和接收目標數(shù)據(jù)的分別的最低有效 比特提取控制信號的比特數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的串行信號傳輸系統(tǒng)允許所需控制信號被發(fā)送和接收，而 不需要增加接口電路或者接口線路或者增加傳輸速率。這使得可能的是， 防止設在無線電基站裝置中的發(fā)送設備和接收設備發(fā)送與接收串行信號的 成本增加。


[圖l]圖l是一種框圖，示出包括符合CPRI的內(nèi)部接口的無線電基站 裝置的配置；[圖2]圖2是一種示意圖，示出無線電裝備和無線電裝備控制器之間發(fā) 送和接收的傳統(tǒng)幀的格式配置；[圖3]圖3是一種框圖，示出了無線電裝備的配置，根據(jù)本發(fā)明的串行 信號傳輸系統(tǒng)被應用于該裝備；[圖4]圖4是一種框圖，示出了無線電裝備控制器的配置，根據(jù)本發(fā)明 的串行信號傳輸系統(tǒng)被應用于該無線電裝備控制器；以及[圖]圖5是一種示意圖，示出本發(fā)明中使用的幀的格式的配置，所述 幀在無線電裝備和無線電裝備控制器之間被發(fā)送和接收。
具體實施方式
根據(jù)本發(fā)明的串行信號傳輸系統(tǒng)將設在無線電基站裝置中的無線電裝 備和無線電裝備控制器之間所發(fā)送和接收的多個發(fā)送和接收目標數(shù)據(jù)的最低有效比特(LSB)替換為控制信號的分別的比特數(shù)據(jù)來發(fā)送與接收控制 信號。在此情況中，不需要將所有發(fā)送和接收目標數(shù)據(jù)的LSB替換為控制 信號。根據(jù)預定的"周期"(period)或者"規(guī)則"(rule)，無線電裝備 和無線電裝備控制器將發(fā)送和接收目標數(shù)據(jù)的LSB替換為控制信號。此外，根據(jù)本發(fā)明的串行信號傳輸系統(tǒng)使用諸如PN (偽隨機噪聲) 信號的偽隨機信號來加擾(編碼)控制信號(該控制信號是數(shù)字信號)， 并且將加擾的控制信號替換為發(fā)送和接收目標數(shù)據(jù)的LSB。圖3是一種框圖，示出了無線電裝備的配置，根據(jù)本發(fā)明的串行信號 傳輸系統(tǒng)被應用于該裝備。圖4是一種框圖，示出了無線電裝備控制器的 配置，根據(jù)本發(fā)明的串行信號傳輸系統(tǒng)被應用于該無線電裝備控制器。圖 5是一種示意圖，示出本發(fā)明中使用的幀的格式的配置，所述幀在無線電 裝備和無線電裝備控制器之間被發(fā)送和接收。如圖3所示，無線電裝備包括接收無線電信號的天線11;放大由天 線11接收的信號的接收放大器12;頻率轉(zhuǎn)換器13，其將由接收放大器12 輸出的信號的頻率(射頻)轉(zhuǎn)換為基帶信號的頻率；AD轉(zhuǎn)換器14，其將 頻率轉(zhuǎn)換器13輸出的基帶信號(模擬信號)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；加擾器 15，其使用偽隨機信號來加擾所需的控制信號；信號合成器16，將數(shù)字化 基帶信號中的用戶數(shù)據(jù)(發(fā)送和接收目標數(shù)據(jù))的多個LSB替換為加擾的 控制信號并將幀信號加到控制信號上來產(chǎn)生幀；以及串行信號轉(zhuǎn)換器17， 其將由信號合成器16產(chǎn)生的幀轉(zhuǎn)換為串行信號。如圖4所示，無線電裝備控制器包括并行信號轉(zhuǎn)換器21，其將無線電裝備發(fā)送的串行信號轉(zhuǎn)換為并行信號來分別獲取幀信號和用戶數(shù)據(jù)；解 調(diào)器22，其從并行信號轉(zhuǎn)換器21的輸出信號提取用戶數(shù)據(jù)來解調(diào)用戶數(shù)據(jù)；信號分離器23，其從并行信號轉(zhuǎn)換器21的輸出信號中分離出控制信 號；以及解擾器24，其解擾由信號分離器23分離的控制信號來再現(xiàn)原始 的未加擾的控制信號?，F(xiàn)在，將說明在圖3中示出的無線電裝備的操作，以及在圖4中示出 的無線電裝備控制器的操作。由天線11接收的無線電信號的功率由接收放大器12放大。然后該信 號由頻率轉(zhuǎn)換器13轉(zhuǎn)換為中頻信號。這里，假設無線電信號被直接轉(zhuǎn)換 為基帶信號，該基帶信號是每個用戶的IQ數(shù)據(jù)。由頻率轉(zhuǎn)換器13輸出的基帶信號(模擬信號)由AD轉(zhuǎn)換器14轉(zhuǎn)換 為k比特的數(shù)字信號(例如&=8或者10)。如圖2所示，傳統(tǒng)的串行信號 傳輸系統(tǒng)將幀信號加到被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的基帶信號(用戶數(shù)據(jù))上來形 成幀，將幀轉(zhuǎn)換為串行信號，并且發(fā)送該串行信號到無線電裝備控制器。根據(jù)本發(fā)明，如圖5所示，由AD轉(zhuǎn)換器14輸出的多個用戶數(shù)據(jù)的多 個LSB (D，)被信號合成器16替換為所需控制信號的比特數(shù)據(jù)C,到 Cn+1。在此情況中，控制信號的傳輸速率是AD轉(zhuǎn)換使用的采樣頻率的整 數(shù)分之一。為了本發(fā)明的應用目的，例如設在根據(jù)W-CDMA (寬帶碼分多址) 系統(tǒng)的無線電基站裝置中的無線電裝備控制器和無線電裝備，CPRI中數(shù) 據(jù)傳輸速率被規(guī)定為大約600Mbps到2.5Gbps。從大約幾Mbps到大約幾十Mbps的傳輸速率通常對于控制信號是足夠的。因此，可以僅通過將用 戶數(shù)據(jù)的多個LSB替換為控制信號的比特數(shù)據(jù)d到Cn+1，就實現(xiàn)控制信 號所需的傳輸速率，所述用戶數(shù)據(jù)的多個LSB在AD轉(zhuǎn)換器14的輸出信號中具有最少的信息量。信號合成器16不需要將由AD轉(zhuǎn)換器14輸出的所有用戶數(shù)據(jù)(發(fā)送和接收目標數(shù)據(jù))的LSB替換為控制信號的比特數(shù)據(jù)d到Cn+1。信號合成器16只須在每個預定周期將用戶數(shù)據(jù)的LSB替換為控制信號的比特數(shù)據(jù)d到C^。無線電裝備的接收信號通?；旌现肼?。因此，通過將基帶信號進行AD轉(zhuǎn)換而獲得的用戶數(shù)據(jù)的許多LSB可以被認為是噪聲分量。 從而，即使當用戶數(shù)據(jù)的LSB被控制信號的比特數(shù)據(jù)替換，對用戶數(shù)據(jù)的 不利影響也幾乎是可以忽略的。此外，為了隨機提供控制信號，加擾器15產(chǎn)生偽隨機信號并且使用 產(chǎn)生的偽隨機信號來加擾控制信號的每個比特數(shù)據(jù)d到Cn+1。信號合成器 16然后將加擾的控制信號的比特數(shù)據(jù)d到Cn+1插入到多個用戶數(shù)據(jù)的分 別的LSB中。例如，如果控制信號的比特數(shù)據(jù)G到Cw是連續(xù)的l或者0，則將用 戶數(shù)據(jù)的LSB代替為控制信號的比特數(shù)據(jù)導致了在由多個用戶數(shù)據(jù)組成的 幀中具有DC分量。該DC分量降低了用戶數(shù)據(jù)的S/N比。這就降低了從 串行信號提取時鐘信號的過程中的時鐘提取能力；當無線電裝備控制器中 的并行信號轉(zhuǎn)換器21將串行信號轉(zhuǎn)換為并行信號時，這種能力或者在無 線電裝備控制器中的解調(diào)器22的解調(diào)能力是需要的。本發(fā)明使用偽隨機信號加擾控制信號，因此防止了可能的連續(xù)的1或 者0。這允許了 DC分量的降低，從而防止了上述的時鐘提取能力或者解 調(diào)能力的降低。信號合成器16的輸出信號(幀)由串行信號轉(zhuǎn)換器17轉(zhuǎn)換為串行信 號。該串行信號被發(fā)送到無線電裝備控制器。在無線電裝備控制器中，并行信號轉(zhuǎn)換器21接收由無線電裝備發(fā)送 的串行信號。然后并行信號轉(zhuǎn)換器21將接收的串行信號轉(zhuǎn)換為并行信號 以獲取幀信號和用戶數(shù)據(jù)并將其提供到解調(diào)器22和信號分離器23。解調(diào)器22從并行信號轉(zhuǎn)換器21的輸出信號中提取用戶數(shù)據(jù)并且解調(diào) 用戶數(shù)據(jù)來輸出數(shù)據(jù)作為解調(diào)信號。信號分離器23從并行信號轉(zhuǎn)換器21 的輸出信號所包含的用戶數(shù)據(jù)的LSB提取控制信號并將控制信號提供到解 擾器24。解擾器24使用與無線電裝備中的加擾器15使用的相同的偽隨機 信號來解擾由并行信號轉(zhuǎn)換器21提供的控制信號。因此解擾器24再現(xiàn)了原始的未加擾的控制信號。此時，解擾器24使用CPRI中規(guī)定的幀信號來 將解擾過程中使用的偽隨機信號與通過加擾器15在加擾過程中使用的偽 隨機信號同步。本發(fā)明將多個發(fā)送和接收目標數(shù)據(jù)的LSB替換為發(fā)送和接收所需的控制信號的比特數(shù)據(jù)。這允許所需的控制信號在無線電裝備控制器和無線電 裝備之間被發(fā)送和接收，而不需要增加接口電路或者接口線路或者增加傳 輸速率。這使得可以防止無線電裝備控制器和無線電裝備中的成本增加。 通過舉例方式，在上述說明書中，用戶數(shù)據(jù)(發(fā)送和接收目標數(shù)據(jù))的多個LSB在每個預定周期被控制信號的比特數(shù)據(jù)替換。然而，例如可以 在每個預定周期提取具有最大幅度的用戶數(shù)據(jù)，以便僅僅該用戶數(shù)據(jù)的 LSB可以被控制信號的比特數(shù)據(jù)替換。在此情況中，具有最高S/N比的用 戶數(shù)據(jù)的LSB被控制信號的比特數(shù)據(jù)替換。這使得可最小化將用戶數(shù)據(jù)的 LSB替換為控制信號的不利影響。通過舉例方式，在上述說明書中，無線電裝備(發(fā)送設備)發(fā)送消息 到無線電裝備控制器(接收設備)，如同CPRI中規(guī)定的。然而，如果按 照CPRI中規(guī)定的，無線電裝備控制器發(fā)送信息到無線電裝備，倘若無線 電裝備控制器(發(fā)送設備)包括加擾器15、信號合成器16和串行信號轉(zhuǎn) 換器17，并且倘若無線電裝備(接收設備)包括并行信號轉(zhuǎn)換器21、信 號分離器23和解擾器24，則也可獲得相似于上述那些的效果。而且，即使代替CPRI按照OBSAI中規(guī)定的串行信號被發(fā)送和接收， 倘若發(fā)送設備包括加擾器15、信號合成器16和串行信號轉(zhuǎn)換器17，并且 倘若接收設備包括并行信號轉(zhuǎn)換器21、信號分離器23和解擾器24，則也 可獲得相似于上述那些的效果。
權(quán)利要求
1.一種串行信號傳輸系統(tǒng)，用于根據(jù)設在移動通信系統(tǒng)中的無線電基站裝置中的內(nèi)部接口的規(guī)范發(fā)送和接收串行信號，該系統(tǒng)包括發(fā)送設備，包括信號合成器和串行信號轉(zhuǎn)換器，所述信號合成器將多個發(fā)送和接收目標數(shù)據(jù)的多個最低有效比特替換為所需的控制信號的比特數(shù)據(jù)，所述發(fā)送和接收目標數(shù)據(jù)都是數(shù)字信號，所述控制信號是數(shù)字信號，所述串行信號轉(zhuǎn)換器將所述信號合成器的輸出信號轉(zhuǎn)換為串行信號并且發(fā)送該串行信號；以及接收設備，包括并行信號轉(zhuǎn)換器和信號分離器，所述并行信號轉(zhuǎn)換器接收所述串行信號并且將接收的串行信號轉(zhuǎn)換為并行信號來獲取所述發(fā)送和接收目標數(shù)據(jù)，所述信號分離器從由所述并行信號轉(zhuǎn)換器輸出的發(fā)送和接收目標數(shù)據(jù)的分別的所述最低有效比特提取所述控制信號的比特數(shù)據(jù)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述步驟b包括bll、按順序，從當前使用的子載波或子載波組對應的相移角序列中選擇 一個相移角；M2、以預定的周期，將所述多個發(fā)射機天線的其中一個天線上的數(shù)據(jù)子流 與所選擇的相移角相乘。
10、 根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其中所述預定的周期為多個符號間隔。
11、 一種用于無線通信系統(tǒng)的發(fā)射機，包括至少一個天線，用于提供至少 一個Alamouti編碼數(shù)據(jù)子流，其特征在于，進一步包括相位序列產(chǎn)生器，用于產(chǎn)生相移角序列并周期性地把相移角發(fā)送給乘法器；和乘法器，用于將所述Alamouti編碼數(shù)據(jù)子流中的一個與從所述相位序列產(chǎn) 生器接收到的當前相移角相乘。
12、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)射機，其特征在于，發(fā)射機包括四個天線。
13、 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)射機，其特征在于，所述Alamouti編碼數(shù) 據(jù)子流的數(shù)目為2。其中所述發(fā)送設備是CPRI中規(guī)定的無線電裝備，該CPRI是無線電基 站裝置中的內(nèi)部接口的一種規(guī)范，并且所述接收設備是CPRI中規(guī)定的無線電裝備控制器。
如權(quán)利要求2所述的串行信號傳輸系統(tǒng)，其中所述傳輸設備是CPRI中規(guī)定的無線電裝備控制器，該CPRI是無 線電基站裝置中的內(nèi)部接口的一種規(guī)范，以及 所述接收設備是CPRI中規(guī)定的無線電裝備。
如權(quán)利要求5或者6所述的串行信號傳輸系統(tǒng)，其中所述解擾器使 用CPRI中規(guī)定的幀信號，來將解擾過程使用的偽隨機信號與所述加擾器 在加擾過程使用的偽隨機信號同步。
如權(quán)利要求1到7中的任何一個所述的串行信號傳輸系統(tǒng)，其中所 述信號合成器在每個預定周期將所述發(fā)送和接收目標數(shù)據(jù)的所述最低有效 比特替換為所述控制信號的比特數(shù)據(jù)。
如權(quán)利要求1到7中的任何一個所述的串行信號傳輸系統(tǒng)，其中所 述信號合成器在每個預定周期提取具有最大幅度的發(fā)送和接收目標數(shù)據(jù)來 將提取的發(fā)送和接收目標數(shù)據(jù)的多個最低有效比特替換為所述控制數(shù)據(jù)的 比特數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種發(fā)送設備，包括信號合成器(16)和串行信號轉(zhuǎn)換器(17)，所述信號合成器將多個發(fā)送和接收目標數(shù)據(jù)的最低有效比特替換為所需的控制信號的比特數(shù)據(jù)，所述發(fā)送和接收目標數(shù)據(jù)及所述控制信號是數(shù)字信號，所述串行信號轉(zhuǎn)換器將信號合成器的輸出信號轉(zhuǎn)換為串行信號并且發(fā)送該串行信號。另一方面，一種接收設備，包括并行信號轉(zhuǎn)換器(21)和信號分離器(23)，所述并行信號轉(zhuǎn)換器將接收的串行信號轉(zhuǎn)換為并行信號來獲取發(fā)送和接收目標數(shù)據(jù)，所述信號分離器從并行信號轉(zhuǎn)換器(21)輸出的發(fā)送和接收目標數(shù)據(jù)的分別的最低有效比特提取控制信號的比特數(shù)據(jù)。
文檔編號H04L29/08GK101228772SQ200680026450
公開日2008年7月23日 申請日期2006年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月3日
發(fā)明者保科浩二, 相馬慎太郎, 米山祐三, 繩田日出 申請人:日本電氣株式會社