一种接入网网络架构制造技术

本发明专利技术提供了一种接入网网络架构，所述网络架构包括：无线电频谱传感器前端RFE及虚拟频谱池，所述RFE通过SP接口与所述虚拟频谱池进行通信；其中，所述虚拟频谱池：用于基于各无线通信标准，利用云计算动态生成相应的频谱信息实体文件及各频谱载波调制IQ基带波形数据，并将各频谱信息及各频谱载波调制IQ基带波形数据通过所述SP接口发送至所述RFE中；所述RFE：用于根据接收到的各频段的频谱信息实体文件将自身的工作参数调整至所需状态；并根据调整后的工作参数对接收到的各所述IQ基带波形数据进行频谱环境参数的配置。

【技术实现步骤摘要】
一种接入网网络架构
本专利技术属于网络通信
，尤其涉及一种接入网网络架构。
技术介绍
随着智能终端用户的不断增长，推动了移动数据的传输量的不断上升。因此，为了满足不断增长的用户需求，移动网络运营商不得不提高网络容量。而第四代移动通信长期演进(LTE，LongTermEvolution)标准，其频谱效率已经接近香农极限，现有增加网络容量最突出的方法是通过添加更多的小区，创建一个复杂结构的异构和微小区网络(HetSNets)或通过实现技术，如多用户多输入多输出(MIMO，Multiple-InputMultiple-Out-put)，以及大规模的MIMO，在多个天线上/在同一时间频率资源/同时服务来增加用户的数量。然而，这导致了小区间干扰的水平和高成本的增加。无线接入网被认为是整个无线网络最重要的组成部分，因此，无线标准的差异主要涉及无线接入网络，无线接入网络中的基站利用专有的硬件设计，并支持专用的标准。当无线网络升级时，几乎所有的网络设备都必须更换。此外，在过渡期间，为了满足新通信标准的共存(如3G的宽带码分多址WCDMA，WidebandCodeDivisionMultipleAccess)和旧的通信标准(如2G的全球移动通信系统GSM，GlobalSystemforMobileCommunication)，移动运营商必须保留旧的网络，并为新通信标准创建另一个网络。因此，无线网络升级需要大量的金融投资，并且限制了新兴的无线技术的应用。可以看出，如何建立一个互操作性及灵活性强的移动网络是现有技术存在的技术问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术实施例提供了一种接入网网络架构，用于解决现有技术当需要对无线网络进行升级时，由于当前的移动网络互操作性及灵活性较低，需要更换所有的网络设备才能实现升级，进而导致升级成本高的技术问题。本专利技术提供一种接入网网络架构，所述网络架构包括：无线电频谱传感器前端(RFE，RfFrontEnd)及虚拟频谱池，所述RFE通过频谱协议接口(SP，SpectrumProtocol)与所述虚拟频谱池进行通信；其中，所述虚拟频谱池：用于基于各无线通信标准，利用云计算动态生成相应的频谱信息实体文件及各同相正交基带波形数据(IQ，In-phase，Quadrature)，并将各所述频谱信息实体文件及各所述IQ基带波形数据通过所述SP接口发送至所述RFE中；所述RFE：用于根据接收到的各频谱信息实体文件将自身的工作参数调整至所需状态；并根据调整后的工作参数对接收到的各所述IQ基带波形数据进行频谱环境参数的配置；所述频谱环境参数包括：所述IQ基带波形的带宽、数据传输率、射频的频点、功率幅度、采样率、相位、位置信息、定时时间信息及数据帧结构。上述方案中，所述无线电频谱传感器前端RFE包括：天线及无线电设备；其中，所述无线电设备中集成有：第一频谱产生或解析器、PNT定时同步时钟模块、现场可编程门阵列(FPGA，Field－ProgrammableGateArray)、模拟数字转换器(ADC，AnalogtoDigitalConverter)、数字模拟转换器(DAC，Digitaltoanalogconverter)、低噪声放大器(LNA，LowNoiseAmplifier)、功率放大器(PowerAmplifier)和接收滤波器Filter；所述(PNT，PositionNavigationTime)定时同步时钟模块，用于生成所述RFE的定时信息、位置信息和信号采样时钟；当所述RFE接收终端发送的频谱信息时，所述接收滤波器Filter用于：滤除所述频谱信息中的无用信号；所述LNA，用于对所述频谱信息进行低噪声放大；所述ADC，用于将低噪声放大后的所述频谱信息的模拟信号转换为数字信号；所述FPGA，用于对所述频谱信息的数字信号进行频谱下搬移；所述第一频谱产生或解析器，用于对频谱搬移后的信号进行处理，产生频谱信号，经所述SP接口发送至数据中心；当所述RFE向所述终端发送频谱信号时，所述第一频谱产生或解析器，还用于通过所述SP接口接收数据中心发送的频谱信号；所述FPGA还用于，对所述频谱信号的数字信号进行频谱上搬移；所述DAC，用于将所述频谱信号转换为模拟信号；所述PA，用于将所述模拟信号进行功率放大后发射到所述终端中。上述方案中，所述虚拟频谱池包括：频谱信息环境层SIE、IQ基带波形数据池及主时钟服务器；其中，所述频谱信息环境层SIE包括：虚拟频谱传感器环境状态描述发生器及第二频谱产生或解析器；所述虚拟频谱传感器环境状态描述发生器用于生成各所述频谱信息实体文件；所述第二频谱产生或解析器用于根据所述频谱信息实体文件生成频谱信息；所述IQ基带波形数据池，用于生成各所述IQ基带波形数据；所述主时钟服务器，用于为所述虚拟频谱池提供精确的定时信号。上述方案中，所述频谱信息实体文件包括：波形信息、频率信息、时间信息、位置信息、能量信息及多维分量信息。上述方案中，所述SP接口支持的通信传输协议包括：SP频谱协议，所述SP频谱协议加载至光纤或网线链路上的TCP/IP协议或USB3.0协议等，以传输所述频谱信息实体文件。上述方案中，所述SP频谱协议携带有IQ基带波形报文数据包和频谱信息context传输包；所述波形报文数据包用于提供数据格式，所述context传输包用于传送所述工作参数。上述方案中，所述波形数据报文包的数据格式包括：消息头、扩展消息头、后缀选项bits位、滚动计数器所述消息头，包括包类型；所述扩展消息头，包括：流标识符、类标识符、整数时间戳和64位小数-秒时间戳。上述方案中，所述工作参数包括：功率幅度、带宽、数据传输率、采样率、频点、相位、位置信息、定时时间信息及数据帧结构。上述方案中，所述虚拟频谱池设置在基站侧的数据中心，所述RFE设置在远程信号塔上。本专利技术提供了一种接入网网络架构，所述网络架构包括：无线电频谱传感器前端RFE及虚拟频谱池，所述RFE通过SP接口与所述虚拟频谱池进行通信；其中，所述虚拟频谱池：用于基于各无线通信标准，利用云计算动态生成相应的频谱信息实体文件及各同相正交IQ基带波形数据，并将各频谱信息及各所述IQ基带波形数据通过所述SP接口发送至所述RFE中；所述RFE：用于根据接收到的各频段的频谱信息实体文件将自身的工作参数调整至所需状态；并根据调整后的工作参数对接收到的各所述IQ基带波形数据进行频谱环境参数的配置；如此，虚拟频谱池相当于是一个资源池，可以对所有的频谱信息进行集中处理，RFE是一个通用平台，当需要使用某个通信标准对应的频谱时，频谱资源池就会基于这个通信标准生成一个频谱信息实体文件，在将频谱信息实体文件传输至RRS中，这样当需要对无线网络进行升级时，频谱资源池就会动态生成相应的频谱信息实体文件及IQ基带波形数据，然后在RRS中进行软件更新这些数据即可，完全实现了与硬件设备无关，进而增强了移动网络的可操作性及灵活性，也降低了升级成本。附图说明图1为本专利技术实施例提供的接入网网络架构的整体结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的频谱结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的频谱结构示意图频谱信息及IQ基带波形数据传输流程示意图；图4为本专利技术实施例提供的波形数据报文包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接入网网络架构，其特征在于，所述网络架构包括：无线电频谱传感器前端RFE及虚拟频谱池，所述RFE通过SP接口与所述虚拟频谱池进行通信；其中，所述虚拟频谱池：用于基于各无线通信标准，利用云计算动态生成相应的频谱信息实体文件及各同相正交IQ基带波形数据，并将各所述频谱信息实体文件及各所述IQ基带波形数据通过所述SP接口发送至所述RFE中；所述RFE：用于根据接收到的各频谱信息实体文件将自身的工作参数调整至所需状态；并根据调整后的工作参数对接收到的各所述IQ基带波形数据进行频谱环境参数的配置；所述频谱环境参数包括：所述IQ基带波形的带宽、数据传输率、射频的频点、功率幅度、采样率、相位、位置信息、定时时间信息及数据帧结构。

【技术特征摘要】
1.一种接入网网络架构，其特征在于，所述网络架构包括：无线电频谱传感器前端RFE及虚拟频谱池，所述RFE通过SP接口与所述虚拟频谱池进行通信；其中，所述虚拟频谱池：用于基于各无线通信标准，利用云计算动态生成相应的频谱信息实体文件及各同相正交IQ基带波形数据，并将各所述频谱信息实体文件及各所述IQ基带波形数据通过所述SP接口发送至所述RFE中；所述RFE：用于根据接收到的各频谱信息实体文件将自身的工作参数调整至所需状态；并根据调整后的工作参数对接收到的各所述IQ基带波形数据进行频谱环境参数的配置；所述频谱环境参数包括：所述IQ基带波形的带宽、数据传输率、射频的频点、功率幅度、采样率、相位、位置信息、定时时间信息及数据帧结构。2.如权利要求1所述的网络架构，其特征在于，所述无线电频谱传感器前端RFE包括：天线及无线电设备；其中，所述无线电设备中集成有：第一频谱产生或解析器、PNT定时同步时钟模块、现场可编程门阵列FPGA、模拟数字转换器ADC、数字模拟转换器DAC、低噪声放大器LNA、功率放大器PA和接收滤波器Filter；所述PNT定时同步时钟模块，用于生成所述RFE的定时信息、位置信息和信号采样时钟；当所述RFE接收终端发送的频谱信息时，所述接收滤波器Filter用于：滤除所述频谱信息中的无用信号；所述LNA，用于对所述频谱信息进行低噪声放大；所述ADC，用于将低噪声放大后的所述频谱信息的模拟信号转换为数字信号；所述FPGA，用于对所述频谱信息的数字信号进行频谱下搬移；所述第一频谱产生或解析器，用于对频谱搬移后的信号进行处理，产生频谱信号，经所述SP接口发送至数据中心；当所述RFE向所述终端发送频谱信号时，所述第一频谱产生或解析器，还用于通过所述SP接口接收数据中心发送的频谱信号；所述FPGA还用于，对所述频谱信号的数字信号进行频谱上搬移；所述DAC...

【专利技术属性】
技术研发人员：柴旭荣，邱昕，郭瑞，蒯冲，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11