[发明专利]一种在前端回传网络上传输数据的方法及其设备

说明书

本发明涉及一种在前端回传网络的光线路终端和射频拉远单元上进行上下行传输数据的方法及其设备。其中，在光线路终端上发送下行传输数据的方法包括步骤：A.接收从基带单元池发送的多组基带矢量信号；B.把所述每组基带矢量信号分别调制到中频副载波组上，通过副载波复用以获得对应于所述射频拉远单元的中频信号组；C.通过波分复用把各组所述中频信号组分别调制到光波上的各个波长载波上，以获得载有各个波长信号的光波；D.把所述光波导向至传输链路中。本发明所公开的方案解决了现有基于CPRI协议进行MFH传输过程中所遇到的带宽瓶颈的难题，有助于在现有的4GLTE或则未来的B4G/5G网络中进行多天线的MFH传输。

技术领域

本发明主要涉及通信技术领域，具体地，涉及一种在前端回传网络的光线路终端和射频拉远单元上进行上下行传输数据的方法及其设备。

背景技术

对于4G LTE或即将到来的5G移动网络中不断增长的带宽需求，运营商正寻求更好的方式以促进在系统的灵活性和功能集中性上具有增强功能的无线接入和回程(backhaul)传输。移动前传(MFH：mobile fronthaul)的概念已被一些运营商(例如，中国移动)提出以用于云-居民接入网(C-RAN)的部署。如图1所示，对于C-RAN，堆叠的基带单元(BBU)实施共同的基带处理并且把模拟正交频分复用(OFDM)矢量(I/Q：In-phase/Quadrature)数据转化为通用公共无线接口(CPRI)帧。当在光分布式网络(ODN)中的射频拉远头(RRH)从光纤上接收到CPRI数据时，通过数字/模拟转换(DCA)来复原原来的基带矢量数据。该基带矢量数据之后被转换为用于无线接口的射频(RF)信号。这些基于C-RAN的MFH的最令人期待的益处在于：其简化了并且有助于低延迟的X2接口上的多点协作(CoMP)。而且由于共享了功率和/或冷却设备，堆叠的基带单元方案有助于节省管理支出/资本性支出(OpEx/CapEx)。其他的优点还有，例如，可以动态地或灵活地通过堆叠的基带单元结构，在资源分配和调度中实现弹性和灵活性。

然而，在云-居民接入网方案中，CPRI帧的数据在传输带宽中被要求是量化后的数据。例如，为了把一个20MHz的基带矢量数据转换为用于移动前端回传(MFH)网络传输的CPRI帧，对该基带矢量数据的采样率被设置为30.72Mb/s。在接下来的数模转换模组中，每个(具有复合矢量的)电压采样值被转换至16(*2)位的以1/0表示的数据流，然后通过10b/8b编码计算生成CPRI帧，最终该输出数据传输率将达到1.2288Gb/s(计算公式：30.72M×16×2×10/8)。表1给出了对应于1个载波和一个扇区(多天线)时，不同类型的居民接入网中的CPRI数据传输率。

表-1

基于各个在MFH网络中运行的CPRI带宽特征，当前的光分配网络将会用完带宽资源并且无法再继续支持宽带无线接入的进一步发展。以基于MFH网络的无源光纤网络(PON)为例，如图2中所示，一个具有40G总容量的TWDM-PON只能在4个天线上发送LTE-A数据(在下行方向上，每个波长具有9.8G b/s的CPRI数据率)。在B4G/5G时代中，将引入大量的由128个以上的100MHz基带带宽的天线构成的多入多出(MIMO)系统，这将导致B4G/5G MFH数据传输率增至768Gb/s或更多，这超过了现有MFH运行承载量的100倍。对于运营商，如果没有其他新的先进的方法，那这就意味着相应的管理支出/资本性支出的增加。

据了解在无线接入网络中现有的解决带宽限制的主流方法可以分为数字方法和模拟方法。

在数字方法中，通过即时DSP在时域频域上对传输数据进行线率(Line rate)压缩。通常，50％(甚至80％)的压缩率一方面不能根本上释放带宽拥堵，另一方面高速的(以Gb/s为量级)即时压缩和解压缩会造成更高的DSP复杂度和功耗(特别是对用户端而言)。