本发明专利技术公开了一种用于无源光网络中的混合复用/解复用的方法及装置，该方法包括以下步骤：将N个第一中频子带平均地分成M个簇群，其中，每个簇群包含K个第一中频子带并且N＝M*K，K个第一中频子带中的每个承载一路基带数字电信号；软件定义第一中频复用器从N个第一中频子带中选择K个第一中频子带的基带数字电信号进行软件定义的频分复用并形成一个簇，以及模拟硬件簇群复用器将所述M个簇群的模拟电信号在第二中频子带上进行频分复用。根据本发明专利技术的混合模拟光纤无线电方案，实现了软件定义中频复用器和硬件簇群复用器之间的平衡和多级频分复用，并且具有很高的性价比和配置灵活性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及光通信
，具体地，涉及用于无源光网络中的混合复用/解复用的方法及装置。
技术介绍
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，主导下一代移动网络(NGMN：Next Generation Mobile Network)的云协调无线接入网络(C-RAN：Coordinated Radio Access Network)的基本共识已在行业/市场的组织和龙头企业之间达成。为了大力支持和促进C-RAN的实施，大容量前端(fronthaul)回传的关键技术突破将成为技术和业务方面的强大动力。最近，如全业务接入网(FSAN：Full Service Access Network)和国际电信联盟(ITU-T)论坛等标准化组织已经在移动前端回传(MFH：Mobile FrontHaul)问题上成立了工作组。同时，世界最大的通信公司中国移动已早在2015率先试验和计划部署C-RAN系统。日本NTT DoCoMo公司表示，它也将在2016开始计划部署C-RAN系统。C-RAN技术的亮点是能够进行集中基带数字信号处理(DSP：Digital Signal Processing)计算，高效地控制/管理在基带单元(BBU：Baseband Unit)处理，集中供冷以及购置/租赁不动产的成本。现有技术中有两种类型的传输方法可实现CRAN的MFH：数字化光纤无线电(D-RoF：Digitized Radio over Fiber)和模拟光纤无线电(A-RoF：Analog Radio over Fiber)。D-RoF的最典型的两个协议实现是如图1B所示的通用公共无线接口(CPRI：Common Public Radio Interface)和开放基站标准倡议(OBSAI：Open Base station Standard Initiative)。图1A示出了基于D-RoF的光网络构架的示意
图。因为基于D-RoF的MFH的传输产生的降解可忽略不计，D-RoF在目前的4G时代比较受欢迎，然而D-RoF需要非常大的带宽资源。随着诸如大规模MIMO高级应用的MFH容量增强的蓬勃发展，D-RoF由于其对带宽的要求将成为次优的选择。第二种MFH方法是A-RoF，在先进的DSP的协助下，该方法可以在MFH操作中维持信号质量，并且展现灵活的无线参数，相对于D-RoF需要更少的光传输带宽。如图2A所示出的网络结构图，到(或从)每个天线的数据以QAM(Quadrature Amplitude Modulation)格式经由单个的中频(IF：Intermediate Frequency)子带。和图1B相对应的示意图在图2B中示出。其表明，通过分别在BBU和远端射频单元(RRH：Remote Radio Header)引入数模转换器(DAC：Digital to Analog Converter)和模数(ADC：Analog to Digital Converter)转换器，CPRI数据可以以模拟方式被映射到QAM星座图上。由于DSP技术的成熟，模拟传输可以以适中的价格提供高频谱效率的信息。例如，对于4G LTE MFH来说，一个小区(例如配备24根天线)在理论上只需要480MHz带宽，这意味着一个1GHz光收发器(TRx：Transceiver)已经足以容纳具有48根天线的6个RRH(对应6个扇区)，而一个10GHz的D-RoF TRx只能传输8根天线。表1简要地比较了A-RoF和D-RoF这两种方法的性能。表1 D-ROF和A-ROF MFH的比较8天线3扇区需求协议格式注释CPRI MFH3个10G TRxTDMOOKTRxA-RoF MFH1个1G TRxIFDMOFDM-QAMADC/DAC目前，阻碍A-RoF MFH广泛推行的最具挑战性的一个问题是对于宽带ADC/DAC模块严格的要求。如图2A所示，在基于C-RAN架构的A-RoF MFH中，每个天线的数据在MFH链路中的单个的IF子载波上承载，其中某些(例如，#1到#8IF子带)被分配在较低的
频带，和其相应的IF带宽在50MHz至210MHz之间；但某些(例如，#17到#24IF子带)被分配在非常高的频带，和其相应的IF带宽在370MHz至530MHz之间。因此在RRH中必须安装宽带ADC和DAC，其目标数据被分配在频率轴上的高端。实际上，IF子带分配算法可在BBU中灵活确定，这意味着每个RRH必须配备全带宽的ADC和DAC。总之，随着MFH链路的天线数量的增加，在BBU以及RRH中需要配置宽带ADC和DAC，这对成本的要求很高。目前还没有方案来解决这个问题。然而，最简单和直接的IF复用/解复用的方法是采用硬件(HW：HardWare)混频器。利用硬件混频器，目标数据之间可以在基带和IF通道之间转换，窄带DAC或ADC能够对各通道数据的处理。然而，问题是在一个小区中它会要求和天线数目一样多的硬件混频器(在NGMN中，例如24根天线或更多)，产品成本和复杂性的问题使得采用纯硬件的方法不实际。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种用于无源光网络中的混合复用/解复用的方法及装置。根据本专利技术的第一个方面，公开了一种用于无源光网络中的混合复用的方法，所述方法包括以下步骤：A.将N个第一中频子带平均地分成M个簇群，其中，每个所述簇群包含K个第一中频子带并且N＝M*K，其中K个第一中频子带中的每个承载一路基带数字电信号；B.软件定义第一中频复用器从所述N个第一中频子带中选择K个第一中频子带的基带数字电信号进行软件定义的频分复用并形成一个簇群；以及C.模拟硬件簇群复用器将所述M个簇群的模拟电信号在第二中频子带上进行频分复用。有利地，所述步骤B之后还包括：将经所述软件定义中频复用器复用后的数字电信号转换为模拟电信号并采用硬件簇群本地振荡器以模拟硬件方式将所述模拟电信号在模拟硬件第二混频器中变频
到第二中频上以提供本地振荡信号源。有利地，所述步骤B之前还包括：第n个软件定义本地振荡器将第n路基带数字电信号经第n个第一混频器以数字软件方式变频到第n个第一中频子带上，第一中频的频率不比所述第二中频的频率高以实现多级频分复用，其中n代表所述第一中频子带的索引并且n为不大于N的正整数。有利地，所述K为小区中配备的天线数目。有利地，所述软件定义本地振荡器的变频频率可根据负载需求调节，其中调节参数包括频率、幅度和相位。有利地，所述步骤C之后还包括：将经所述硬件簇群复用器复用后的电信号调制成光信号。根据本专利技术的第二个方面，公开了一种在用于无源光网络中的混合复用的装置，所述装置包括：M个软件定义第一中频复用器，M个软件定义第一中频复用器中的每个用于从所述N个第一中频子带中选择K个第一中频子带的基带数字电信号进行复用并形成一个簇群，其中，所述N个第一中频子带被平均地分成M个簇群，每个簇群包含K个第一中频子带并且N＝M*K，其中所述K个第一中频子带中的每个承载一路基带数字电信号；以及硬件簇群复用器，其用于将所述M个簇群的电信号在第二中频子带上进行频分复用。有利地，所述装置还包括：M个数模转换器，M个数模转换器中的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于无源光网络中的混合复用的方法，所述方法包括以下步骤：A.将N个第一中频子带平均地分成M个簇群，其中，每个所述簇群包含K个第一中频子带并且N＝M*K，其中K个第一中频子带中的每个承载一路基带数字电信号；B.软件定义第一中频复用器从所述N个第一中频子带中选择K个第一中频子带的基带数字电信号进行软件定义的频分复用并形成一个簇群；以及C.模拟硬件簇群复用器将所述M个簇群的模拟电信号在第二中频子带上进行频分复用。
【技术特征摘要】
1.一种用于无源光网络中的混合复用的方法，所述方法包括以下步骤：A.将N个第一中频子带平均地分成M个簇群，其中，每个所述簇群包含K个第一中频子带并且N＝M*K，其中K个第一中频子带中的每个承载一路基带数字电信号；B.软件定义第一中频复用器从所述N个第一中频子带中选择K个第一中频子带的基带数字电信号进行软件定义的频分复用并形成一个簇群；以及C.模拟硬件簇群复用器将所述M个簇群的模拟电信号在第二中频子带上进行频分复用。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B之后还包括：将经所述软件定义中频复用器复用后的数字电信号转换为模拟电信号并采用硬件簇群本地振荡器以模拟硬件方式将所述模拟电信号在模拟硬件第二混频器中变频到第二中频上以提供本地振荡信号源。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B之前还包括：第n个软件定义本地振荡器将第n路基带数字电信号经第n个第一混频器以数字软件方式变频到第n个第一中频子带上，第一中频的频率不比所述第二中频的频率高以实现多级频分复用，其中n代表所述第一中频子带的索引并且n为不大于N的正整数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述K为小区中配备的天线数目。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述软件定义本地振荡器的变频频率可根据负载需求调节，其中调节参数包括频率、幅度和相位。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C之后还包括：将经所述硬件簇群复用器复用后的电信号调制成光信号。7.一种在用于无源光网络中的混合复用的装置，所述装置包括：M个软件定...
【专利技术属性】
技术研发人员：叶晨晖，张凯宾，
申请(专利权)人：上海贝尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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