CN1607755A

CN1607755A - 无线控制处理器、无线发射台及无线网络子***

Info

Publication number: CN1607755A
Application number: CN 200310104531
Authority: CN
Inventors: 许炳
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2003-10-16
Filing date: 2003-10-16
Publication date: 2005-04-20
Anticipated expiration: 2023-10-16
Also published as: CN100555920C

Abstract

本发明涉及码分多址通信***，公开了一种无线控制处理器、无线发射台及无线网络子***，使得无线网络子***的总成本大幅降低、基站设备体积大幅减小，并且能够降低信令负荷，提高业务建立效率。这种无线网络子***包含无线控制器和无线发射台，其中，无线控制处理器包含相互连接的无线网络控制器与基带处理单元；无线网络控制器用于分配和控制与之相连或相关的基带处理模块的无线资源；基带处理模块用于对基带信号进行处理；无线发射台包含相互连接的中频处理模块和射频处理模块；基带处理模块和中频处理模块相连接。

Description

无线控制处理器、无线发射台及无线网络子***

技术领域

本发明涉及码分多址通信***，特别涉及采用宽带码分多址通信***的空中接口技术的通用移动通信***。

背景技术

随着全球科技的迅猛发展，移动通信技术的发展已经历了两个时代：模拟语音移动通信***和数字通信***，这两种通信技术都存在一定的局限性。

模拟移动通信***主要的不足在于容量有限、不能提供自动漫游、保密性差、通话质量不佳以及不能提供数据业务等。

而对于数字移动通信***来说，虽然克服了模拟移动通信的上述弱点，话音质量、保密性能得到大的提高，并可进行省内、省际自动漫游。但由于带宽有限，限制了数据业务的应用，而且无法实现高速率的业务如移动的多媒体业务。另外，由于各国数字移动通信标准不统一，因而无法进行全球漫游。比如中国的GSM手机用户到美国旅行时，手机就无法使用了。

针对以上两种通信***的不足，出现了第三代移动通信***，它是提供覆盖全球的宽带多媒体服务的新一代移动通信。它的一个主要特点是可实现全球漫游，使任意时间、任意地点、任意人之间的无缝交流成为可能。它的另一个主要特点是能够实现高速数据传输和宽带多媒体服务。具体的说，通过第三代移动通信***的手机，除了可以进行普通的寻呼和通话外，还可以上网读报纸、查信息、下载文件和图片；由于带宽的提高，第三代移动通信***还可以传输图像，提供可视电话业务。

在第三代移动通信***中，目前较为令人瞩目的是采用宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，简称“WCDMA”)通信***空中接口技术的通用移动通信***(Universal Mobile TelecommunicationsSystem，简称“UMTS”)。

如图1所示，一个完整的UMTS***1由用户设备(User Equipment，简称“UE”)10、通用移动通信***地面无线接入网(UMTS Terrestrial RadioAccess Network，简称“UTRAN”)20和核心网(Core Net，简称“CN”)30构成，并通过CN30与外部网络40通信。

UE10用于与UTRAN20进行数据交互，为用户提供电路域和分组域内的各种业务功能，包括普通话音、数据通信和移动多媒体，另外，还提供诸如E-mail、WWW浏览以及FTP之类的Internet应用。

从结构上讲，UE10主要包含射频处理单元、基带处理模块、协议栈模块以及应用层软件模块等。

CN30用于处理UMTS***1内所有的话音呼叫和数据连接与外部网络的交换和路由。它主要包含以下功能实体：

移动业务交换中心(Mobile services Switching Center，简称“MSC”)/拜访位置寄存器(Visitor Location Register，简称“VLR”)：主要功能是提供电路交换(Circuit Switching，简称“CS”)域的呼叫控制移动性管理鉴权和加密等功能；网关移动交换中心(Gateway Mobileservices SwitchingCentre，简称“GMSC”)：主要功能是充当移动网和固定网之间的移动关口局，完成公用电话交换网(Public Switched Telephone Network，简称“PSTN”)用户呼移动用户时呼入呼叫的路由功能，承担路由分析、网间接续、网间结算等重要功能；通用分组无线业务服务支持节点(Serving GPRSSupport Node，简称“SGSN”)：主要功能是提供分组交换(Packet Switching，简称“PS”)域的路由转发、移动性管理、会话管理、鉴权和加密等功能；通用分组无线业务网关支持节点(GPRS Gateway Support Node，简称“GGSN”)：主要功能是提供数据包在WCDMA移动网和外部数据网之间的路由和封装，以及同外部网间互联协议(Internet Protocol，简称“IP，，)分组网络的接口功能，另外需要提供UE接入外部分组网络的关口功能；归属位置寄存器(Home Location Register，简称“HLR”)：主要功能是提供用户的签约信息存放、新业务支持、增强的鉴权等功能。

UTRAN20用于处理所有与无线有关的功能。例如：和总体***接入控制有关的功能，包括准入控制、拥塞控制和***信息广播。和安全与私有性有关的功能，包括无线信道加密/解密和消息完整性保护。和移动性有关的功能，包括切换和服务无线网络控制器(Serving Radio Network Controller，简称“SRNC”)迁移。和无线资源管理和控制有关的功能，包括无线资源配置和操作、无线环境勘测、宏分集控制(FDD)、无线承载连接建立和释放(RB控制)、无线承载的分配和回收、动态信道分配DCA(TDD)、无线协议功能、射频功率控制和射频功率设置。

另外，UTRAN20的功能还包括时间提前量设置(TDD)、无线信道编码、无线信道解码、信道编码控制、初始(随机)接入检测和处理和非接入层(Non Access Stratum，简称“NAS”)消息的CN分发功能。

如图2所示，UTRAN20包含一个或几个无线网络子***(Radio NetworkSubsystem，简称“RNS”)21。其中，一个RNS21由一个无线网络控制器(Radio Network Controller，简称“RNC”)25和一个或多个基站(NodeB)28组成。

在现有技术中，如图2所示，RNC25与CN30之间通过Iu接口连接；NodeB28和RNC25之间通过Iub接口连接；在UTRAN20内部，RNC25之间通过Iur接口连接，其中，Iur接口可以通过RNC25之间的直接物理连接或通过传输网连接来实现。

另外参照图1，UE10通过Uu接口与UTRAN20，具体的说是与NodeB28连接。

在上述UTRAN20中，RNC25用于控制UTRAN20的无线资源，即分配和控制与之相连或相关的NodeB28的无线资源。具体的说，主要完成连接建立和断开、切换、宏分集合并、无线资源管理控制等功能。具体包括：执行***信息广播与***接入控制功能、切换和RNC迁移等移动性管理功能以及宏分集合并、功率控制、无线承载分配等无线资源管理和控制功能。

NodeB28用于完成Iub接口和Uu接口(参见图1和图2)之间的数据流的转换，同时也参与一部分无线资源管理。

具体的说，NodeB28通过标准的Iub接口和RNC25互连，完成Uu接口物理层协议的处理，其主要功能是扩频、调制、信道编码及解扩、解调、信道解码，还包括基带信号和射频信号的相互转换等功能。

为了实现上述功能，如图3所示，NodeB28主要由基带处理(BB)模块51、中频处理(IF)模块52和射频处理(RF)模块53等逻辑功能模块构成。

其中，BB模块51用于对基带信号进行处理。具体来说，上行完成解调、译码处理等功能，下行完成信道编码、前向调制、功率控制等功能。

IF模块52用于在上行时将中频信号解调至基带信号，在下行时将基带信号调制为中频信号。

RF模块53用于在上行时将射频信号解调至中频信号，在下行时将中频信号调制为射频信号。

在实际应用中，上述方案存在以下问题：成本高。NodeB的处理较为复杂，实现成本较高。尤其是BB模块51，是图3中三个主要模块中复杂性最大，成本最高的，它几乎占用了NodeB的制造成本的一半。而另一方面，在UTRAN20的RNS21中，呈一个RNC25连接多个NodeB28的结构，每一个NodeB28都需要一个BB模块51，这导致整个RNS21乃至整个UTRAN20的制造成本很高。

信令负荷较重。由于用于基带处理的设备资源在NodeB28内部，需要RNC和NodeB协商基带资源。如上所述在UTRAN20的RNS21中，呈一个RNC25连接多个NodeB的结构，因此RNC和NodeB中用于协商基带资源的信令较多，由此信令负荷较重，业务建立效率较低。

NodeB28的体积大。主要原因在于NodeB28的处理十分复杂，很难将其小型化。而运营商考虑到放置NodeB28的场所成本高昂，希望减小体积来降低运营成本，但是目前的NodeB的设计显然无法满足运营商的这项需要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种无线控制处理器、无线发射台及无线网络子***，使得无线网络子***的总成本大幅降低、基站设备体积大幅减小，并且能够降低信今负荷，提高业务建立效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种无线控制处理器，包含相互连接的无线网络控制器与基带处理模块，其中，

所述无线网络控制器用于分配和控制与之相连的基带处理模块的无线资源；

所述基带处理模块用于对基带信号进行处理。

其中，所述对基带信号进行处理的功能至少包含以下几个方面：

上行完成解调、译码处理功能，下行完成信道编码、前向调制、功率控制功能。

本发明还提供了一种无线发射台，包含相互连接的中频处理模块和射频处理模块，其中，

所述中频处理模块用于在上行时将中频信号解调至基带信号，在下行时将基带信号调制为中频信号；

所述射频处理模块用于在上行时将射频信号解调至中频信号，在下行时将中频信号调制为射频信号。

其中，所述射频处理模块通过发射天线和用户设备进行通信。

本发明还提供了一种无线网络子***，包含一个无线控制处理器和至少一个无线发射台，其中，

所述无线控制处理器包含相互连接的无线网络控制器与基带处理模块；

所述基带处理模块用于对基带信号进行处理；

所述无线发射台包含相互连接的中频处理模块和射频处理模块，其中，

所述射频处理模块用于在上行时将射频信号解调至中频信号，在下行时将中频信号调制为射频信号；

每一个所述无线发射台中的所述中频处理模块均与所述基带处理模块相连接。

其中，不同的所述无线控制处理器之间通过第三代合作伙伴项目的协议所规定的无线网络控制器之间的接口进行通信。

所述无线控制处理器与核心网之间通过第三代合作伙伴项目的协议所规定的无线网络控制器与核心网之间的接口进行通信。

所述无线控制处理器中的所述基带处理模块统一处理所述无线网络子***中各所述无线发射台收发的基带信号。

通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的区别在于，改变了目前每一个NodeB配备一个BB模块的方式，将BB模块的功能转移到无线控制处理器(Radio Control and Handling Equipment，简称“RCHE”)中实现。由此，对于一个RNS来说，只需要一个BB模块即可。由于原先BB模块的成本占到NodeB成本的一半左右，因此通过减少BB模块的数量，可以大幅减少RNS的总成本。

另外，由于本发明在结构上的改变，资源处理集中在RCHE中，因此RCHE与RTS的协商信令会大大降低，即无线接入网内部节点的消息流量会大大降低。因此降低了信令负荷，提高了业务建立效率。

再次，由于本发明的无线发射台(Radio Transceiver，简称“RTS”)和现有技术中的NodeB相比，少了BB模块，因此大大减小了NodeB设备的体积。

附图说明

图1是第三代移动通信***的网络结构示意图；

图2是现有技术中UTRAN的结构示意图；

图3是现有技术中NodeB结构示意图；

图4是根据本发明的一个实施例的UTRAN的结构示意图；

图5是根据本发明的一个实施例的RCHE和RTS结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图4所示，在UMTS***中，CN30和UTRAN60通过Iu接口连接，其中Iu接口与第三代合作伙伴项目(3rd Generation Partnership Project，简称“3GPP”)协议规定的Iu接口相同。

在UTRAN60中，包含若干个RNS61，各个RNS61之间通过Iur接口连接，其中Iur接口与3GPP协议规定的Iur接口相同。Iur接口在物理上可以通过RNS61中的RCHE65之间的直接物理连接或通过传输网连接来实现。

在每一个RNS61中，包含一个RCHE65和若干个RTS68，各个RTS68通过Iut接口与RCHE65连接。需要说明的是，Iut接口是本发明新定义的接口，与3GPP协议规定的Iub接口不同。

RCHE65用于分配和控制与之相连或相关的TRS68的无线资源，即连接建立和断开、切换、宏分集合并、无线资源管理控制等。具体包括执行***信息广播与***接入控制功能、切换和RTS68迁移等移动性管理功能以及宏分集合并、功率控制、无线承载分配等无线资源管理和控制功能。需要说明的是，上述这些功能与原来RNC25的功能是相同的。

另外，本发明中的RCHE65还负责基带数据的处理。即上行完成解调、译码处理等功能，下行完成信道编码、前向调制、功率控制等功能。

由此可见，本发明的RCHE65与图2及图3中现有技术的RNC25之间的区别在于多了一项基带数据的处理功能。实际上是将原先NodeB28中的BB模块51需要实现的功能转移到本发明中的RCHE65中。

因此如图5所示，在结构上，本发明的RCHE65包含原来的RNC25以及NodeB28中的BB模块51，这两个模块相互连接。

RTS68用于对RCHE65发送给其的基带信号进行中频、射频处理，并通过无线接口与UE进行通信。

如图5所示，RTS68中包含相互连接的IF模块52以及RF模块53，原来在NodeB28中的BB模块51被转移到RCHE65中。需要说明的是，RTS68中的IF模块52以及RF模块53，和NodeB28中的IF模块52以及RF模块53，在功能和结构上完全相同。RF模块53通过发射天线和UE进行通信。IF模块52通过Iut接口和RCHE65中的BB模块51相连接。

在本发明中，由于将BB模块51转移到了RCHE65中，因此能够在整个RNS61范围里对BB模块51的基带处理资源进行共享，减少了成本较高的BB模块51的数量，所以对无线接入网而言，总成本会大大降低。

另外，由于基带处理集中在RCHE65，RCHE65与RTS68之间的协商信令会大大减少，即无线接入网内部节点的消息流量会大大降低，从而降低信令负荷，提高业务建立效率。

RTS68的功能相对于NodeB而言有所简化，所以体积将更易做得较小，满足运营商的需求。

虽然通过参照本发明的某些优选实施例，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。

Claims

1.一种无线控制处理器，其特征在于，包含相互连接的无线网络控制器与基带处理模块，其中，

所述基带处理模块用于对基带信号进行处理。

2.根据权利要求1所述的无线控制处理器，其特征在于，所述对基带信号进行处理的功能至少包含以下几个方面：

3.一种无线发射台，其特征在于，包含相互连接的中频处理模块和射频处理模块，其中，

4.根据权利要求3所述的无线发射台，其特征在于，所述射频处理模块通过发射天线和用户设备进行通信。

5.一种无线网络子***，其特征在于，包含一个无线控制处理器和至少一个无线发射台，其中，

所述基带处理模块用于对基带信号进行处理；

6.根据权利要求5所述的无线网络子***，其特征在于，不同的所述无线控制处理器之间通过第三代合作伙伴项目的协议所规定的无线网络控制器之间的接口进行通信。

7.根据权利要求5所述的无线网络子***，其特征在于，所述无线控制处理器与核心网之间通过第三代合作伙伴项目的协议所规定的无线网络控制器与核心网之间的接口进行通信。

8.根据权利要求5所述的无线网络子***，其特征在于，所述无线控制处理器中的所述基带处理模块统一处理所述无线网络子***中各所述无线发射台收发的基带信号。