用于发射数字基带信号的样本的装置及方法.pdf

本发明涉及一种用于发射无线通信网络(11)的数字基带信号(45)的样本(47)的装置及方法。为了允许在不太严格的时序要求下在基带处理装置(17)与远程无线电头端(13)之间有效地发射所述数字基带信号(45)，提供用于发射无线通信网络(11)的所述数字基带信号(45)的样本(47)的发射布置(49)，所述发射布置(49)包括：样本输入(51)，其可操作用于接收所述数字基带信号(45)的所述样本；本地时钟(57)，其可操作用于确定当前时间(t)；时戳生成器(52)，其可操作用于取决于所述当前时间(t)生成至少一个时戳(53)，所述时戳(53)与至少一个样本(47)相关联；以及输出(55)，其可操作用于输出信号(S)，所述信号(S)包含所述样本(47)及所述至少一个时戳(53)；其中所述发射布置(49)经布置用于发射至少一个基带信号模式且用于发射指示将何时输出所述至少一个基带信号模式的指示(r)。此外，提供相应接收布置(61)。

权利要求书1.  一种用于发射无线通信网络(11)的数字基带信号(45)的样本(47)的发射布置(49)，所述发射布置(49)包括：样本输入(51)，其可操作用于接收所述数字基带信号(45)的所述样本；本地时钟(57)，其可操作用于确定当前时间(t)；时戳生成器(52)，其可操作用于取决于所述当前时间(t)生成至少一个时戳(53)，所述时戳(53)与至少一个样本(47)相关联；以及输出(55)，其可操作用于输出信号(S)，所述信号(S)包含所述样本(47)及所述至少一个时戳(53)；其中所述发射布置经布置用于发射至少一个基带信号模式且用于发射指示将何时输出所述至少一个基带信号模式的指示(r)。2.  根据权利要求1所述的发射布置(49)，其中所述本地时钟(57)包括时间参考电路(59)，所述时间参考电路(59)包含用于接收时间参考信号、优选地GPS信号(GPS)的时间参考接收器。3.  根据权利要求1或2所述的发射布置(49)，其中所述时戳(53)指示与所述时戳(53)相关联的所述样本(47)的经调度发射时间及/或其中所述发射布置(49)可操作用于独立于至少一些样本(47)的经调度发射时间来输出所述至少一些样本(47)。4.  根据前述权利要求中任一权利要求所述的发射布置(49)，其中所述时戳(53)与单个样本(47)、优选地与每个样本(47)相关联或与一组连续样本(47)相关联。5.  根据前述权利要求中任一权利要求所述的发射布置(49)，其中所述信号(S)包含由多个RF发射装置(13)发射的至少一个共同基带信号模式及由单个RF发射装置(13)发射的至少一个特定基带信号模式。6.  一种用于发射无线通信网络的信号(S)的方法，所述方法包括：接收数字基带信号(45)的样本(47)；确定当前时间(t)；取决于所述当前时间(t)生成至少一个时戳(53)，所述时戳(53)与至少一个样本(47)相关联；以及输出所述信号(S)，所述信号(S)包含所述样本(47)及所述至少一个时戳(53)；其中所述方法包括发射至少一个基带信号模式及发射指示将何时输出所述至少一个基带信号模式的指示(r)。7.  根据权利要求6所述的方法，其中所述方法是由根据权利要求1到5中任一权利要求所述的发射布置(49)来执行。8.  一种用于接收无线通信网络(11)的信号(S)的接收布置(61)，所述接收布置(61)包括：信号输入(63)，其可操作用于接收所述信号(S)，所述信号包含数字基带信号(45)的样本(47)及至少一个时戳(53)，所述时戳(53)与所述样本(47)中的至少一者相关联；本地时钟(57)，其独立于所述接收信号(S)运行且可操作用于确定当前时间(t)；信号生成器(67)，其用于输出所述数字基带信号(45)，所述信号生成器(67)可操作用于在取决于所述时戳(53)及所述当前时间(t)的时刻输出至少一个样本(47)；其中所述接收布置(61)包括用于存储至少一个基带信号模式的信号模式缓冲器(75)，且其中所述接收布置(61)可操作用于取决于指示将何时输出所述至少一个基带信号模式的指示(r)的接收来输出所述至少一个基带信号模式。9.  根据权利要求8所述的接收布置(61)，其中所述接收布置(61)包括经布置以接收一组变换参数(p)的信号处理器(68)，所述组变换参数(p)描述如何将所述数字基带信号(45)变换为至少另一数字基带信号(45a)，以及如何取决于所述组变换参数(p)变换所述数字基带信号(45)。10.  一种用于重建无线通信网络(11)的数字基带信号(45)的方法，所述方法包括：接收信号(S)，所述信号(S)包含所述数字基带信号(45)的样本(47)及至少一个时戳(53)，所述时戳(53)与所述样本(47)中的至少一者相关联；由独立于所述接收信号(S)运行的本地时钟(57)确定当前时间(t)；以及通过在取决于所述时戳(53)及所述当前时间(t)的时刻输出至少一个样本(47)来生成所述数字基带信号(45)；其中所述方法包括将至少一个基带信号模式存储在信号模式缓冲器(75)中且取决于指示将何时输出所述至少一个基带信号模式的指示(r)的接收来输出所述至少一个基带信号模式。11.  根据权利要求10所述的方法，其中所述方法是由根据权利要求8或9所述的接收布置来执行。12.  一种用于使基带处理装置(17)与无线通信网络(11)的远程无线电头端(13)相互互连的网关装置(33)，所述网关装置(33)包括：根据权利要求8或9所述的接收布置(61)，其用于从所述基带处理装置(17)接收包含样本(47)及时戳(53)的下行链路信号(S)且用于将由所述接收信号(S)重建的下行链路数字基带信号(45)转发到所述远程无线电头端(13)；以及发射布置(49')，其用于从所述远程无线电头端(13)接收上行链路数字基带信号(45)且将包含样本(47)及时戳(53)的上行链路信号(S)输出到所述基带处理装置(17)，其中所述发射布置(49)包括：样本输入(51)，其可操作用于接收所述数字基带信号(45)的所述样本；本地时钟(57)，其可操作用于确定当前时间(t)；时戳生成器(52)，其可操作用于取决于所述当前时间(t)生成至少一个时戳(53)，所述时戳(53)与至少一个样本(47)相关联；以及输出(55)，其可操作用于输出信号(S)，所述信号(S)包含所述样本(47)及所述至少一个时戳(53)。13.  一种无线通信网络(11)的基带信号处理装置(17)，所述无线通信网络(11)可操作用于生成分配给所述通信网络(13)的远程无线电头端(13)的下行链路数字基带信号(45)的样本(47)且用于接收源自于所述远程无线电头端(13)的上行链路数字基带信号(45)的样本(47)，其中所述基带信号处理装置(17)包括：根据权利要求1到5中任一权利要求所述的发射布置(49)，其用于接收所述下行链路数字基带信号(45)的样本(47)且输出包含所述样本(47)及所述时戳(53)的下行链路信号(S)；以及接收布置(61')，其用于接收包含样本(47)及时戳(53)的上行链路信号(S)且再生所述上行链路数字基带信号(45)的所述样本(47)，其中所述接收布置(61)包括：信号输入(63)，其可操作用于接收所述信号(S)，所述信号包含数字基带信号(45)的样本(47)及至少一个时戳(53)，所述时戳(53)与所述样本(47)中的至少一者相关联；本地时钟 (57)，其独立于所述接收信号(S)运行且可操作用于确定当前时间(t)；以及信号生成器(67)，其用于输出所述数字基带信号(45)，所述信号生成器(67)可操作用于在取决于所述时戳(53)及所述当前时间(t)的时刻输出至少一个样本(47)。14.  一种计算机程序产品，其优选地为计算机可读存储媒体，所述计算机程序产品包括经编程用于当在计算机上运行时执行根据权利要求6、7、10或11所述的方法的计算机程序。

说明书用于发射数字基带信号的样本的装置及方法
技术领域
本发明涉及一种用于发射无线通信网络的数字基带信号的样本的装置和方法。明确地说，本发明涉及一种用于无线通信网络的发射布置、一种用于发射信号的方法、一种用于无线通信网络的接收布置、一种用于重建无线通信网络的数字基带信号的方法、一种用于互连基带处理装置与无线通信网络的远程无线电头端的网关装置及一种用于执行所述方法的计算机程序产品。
背景技术
此项技术中已知将用于无线通信网络(例如蜂窝无线电接入网络)的基站细分为基带处理装置及连接到基带处理装置的至少一个无线电头端。通常，基站包括连接到基带处理装置的多个无线电头端的群集。通常，使用光学链路以将远程无线电头端连接到基带处理装置。已指定用于基带处理装置与无线电头端之间的通信的接口(例如，通用公共无线电接口CPRI或开放式基站架构联盟OBSAI)。
基带处理装置与无线电头端之间的现有接口是基于用以在受控延时下传递同步连接的高性能连接。现有接口使用通信媒体(例如，光纤)以使基带处理装置与远程无线电头端相互同步。根据这些接口，基带处理装置以取样时间Ts生成样本并通过同步连接发送所述样本。在接收器侧处，同步时钟是由发射媒体重建且用来控制远程无线电头端的数/模转换器(DAC)。为了维持同步，同步连接上的传播延时必须低于取样时间Ts。同步连接的质量必须足够好以允许精确地重建取样时钟。
发明内容
已知接口的缺点是其对同步连接中的延时的敏感性。高的延时或延时抖动可能干扰远程无线电头端的恰当操作。明确地说，远程无线电头端的接收器可能无法准确地再生取样时钟。结果，难以结合例如10千兆位以太网等数据包交换网络使用已知接口。
本发明的目的是提供一种具有至少一个分布式基站的包括基带处理装置及远程无线电头端的无线电接入网络，其允许在尤其关于基带处理装置与远程无线电头端之间的 发射延时的不太严格的时序要求下在基带处理装置与远程无线电头端之间有效地发射基带信号。
根据一实施例，提供一种用于发射无线通信网络的数字基带信号的样本的发射布置，所述发射布置包括：样本输入，其可操作用于接收所述数字基带信号的样本；本地时钟，其可操作用于确定当前时间；时戳生成器，其可操作用于取决于所述当前时间生成至少一个时戳，所述时戳与至少一个样本相关联；及输出，其可操作用于输出信号，所述信号包含所述样本及所述至少一个时戳。通过生成不但包括所述样本而且包括所述时戳的所述信号，可使用例如包括具有数据包缓冲器的数据包或帧交换机的交换网络的异步发射媒体来传送所述信号。由于所述时戳，接收布置可重建所述原始同步数字基带信号。使用交换网络允许统计上多路复用具有帧流的其它数据包的信号或包括不同数字基带信号的样本的其它信号。统计上多路复用会增加交换网络的发射资源的平均使用率且因此允许实施有效通信网络。
在一实施例中，所述本地时钟包括时间参考电路，所述时间参考电路包含用于接收时间参考信号、优选地GPS信号的时间参考接收器。
在一实施例中，所述时戳指示与所述时戳相关联的所述样本的经调度发射时间及/或所述发射器可操作用于独立于至少一些样本的经调度发射时间来输出所述至少一些样本。独立于所述经调度发射时间发射所述至少一个样本允许一旦所述样本可用于发射(例如，一旦所述样本已例如由基带信号处理装置生成)就发射所述时戳。因此，可在所述经调度发射时间之前的某个时间发射所述至少一个样本。因此，例如交换网络的传送延时中的变动对所重建数字基带信号的质量没有或具有较小的影响。此外，发射布置中不需要发射缓冲器。
在一个实施例中，所述时戳与单个样本、优选地与每个样本相关联。在另一实施例中，所述时戳与一组连续样本相关联。使所述时戳与所述组样本相关联允许将多个样本封装到可通过交换网络以一个数据协议单元(例如，帧或数据包)发射的一个数据块中。
在一实施例中，所述信号包含由多个RF发射装置发射的至少一个共同基带信号模式及由单个RF发射装置发射的至少一个特定基带信号模式。例如，所述共同基带信号模式可包含广播电视信号的至少一部分或使用协调多点发射(CoMP)发射的信号的共同部分。RF发射装置可为无线网络的远程无线电头端。
根据另一优选实施例，提供一种用于发射无线通信网络的信号的方法，所述方法包括：接收数字基带信号的样本；确定当前时间；取决于所述当前时间生成至少一个时戳，所述时戳与至少一个样本相关联；及输出所述信号，所述信号包含所述样本及所述至少 一个时戳。
在实施例中，所述方法是由本文中描述的所述发射布置来执行。根据另一实施例，提供一种经布置用于执行用于发射无线通信网络的信号的方法的发射布置。
根据又另一优选实施例，提供一种用于接收无线通信网络的信号的接收布置，所述接收布置包括：信号输入，其可操作用于接收所述信号，所述信号包含数字基带信号的样本及至少一个时戳，所述时戳与所述样本中的至少一个相关联；本地时钟，其独立于所述接收信号运行且可操作用于确定当前时间；信号生成器，其用于输出所述数字基带信号，所述信号生成器可操作用于在取决于所述时戳及所述当前时间的时刻输出至少一个样本。所述接收布置可经布置用于接收由所述发射布置发射的所述信号且用于由所述接收信号重建所述数字基带信号。
在一实施例中，所述接收布置包括经布置以接收一组变换参数的信号处理器，所述组变换参数描述如何将所述数字基带信号变换为至少另一数字基带信号，以及如何取决于所述组变换参数变换所述数字基带信号。根据这个实施例的接收布置可经布置用于通过变换通过由所述发射布置发射的信号特征化的数字基带信号来生成一或多个其它数字基带信号，所述变换取决于所述变换参数。因此，可生成多个其它基带信号，可能需要所述信号来(例如)用于给天线阵列的多个天线供能。例如，可通过取决于所述其它数字基带信号给多个天线供能来实施波束成型。
因此，所述发射布置或所述无线网络的另一网络元件可包含经布置用于生成所述组变换参数的变换参数生成器。所述组变换参数可通过所述交换网络传送到所述接收布置。在一实施例中，所述组变换参数可包含在其中包含所述样本的相同数据块或协议数据单元中。在另一实施例中，所述组变换参数是使用与包括所述信号(即，所述样本及所述时戳)的协议数据单元流分离的协议数据单元流来发射。
在一实施例中，所述接收布置包括用于存储至少一个基带信号模式的信号模式缓冲器，且所述接收布置可操作用于取决于指示将何时输出所述至少一个基带信号模式的指示的接收来输出所述至少一个基带信号模式。因此，重现信号模式可存储在所述信号模式缓冲器中且通过空中接口重复地发出，而不需要通过交换网络多次传送所述信号模式。在一实施例中，所述接收设备经布置用于接收所述至少一个基带信号模式且用于将所述接收信号模式存储在所述信号模式缓冲器中。在一实施例中，所述指示可指示将发出存储在模式缓冲器中的哪个信号模式。
因此，在一实施例中，所述发射布置或所述无线网络的另一网络元件可经布置用于将所述信号模式及/或所述指示发射到所述接收布置。
根据另一实施例，提供一种用于重建无线通信网络的数字基带信号的方法，所述方法包括：接收信号，所述信号包含所述数字基带信号的样本及至少一个时戳，所述时戳与所述样本中的至少一者相关联；由独立于所述接收信号运行的本地时钟确定当前时间；以及通过在取决于所述时戳及所述当前时间的时刻输出至少一个样本来生成所述数字基带信号。
优选地，所述方法可由本文中描述的接收布置来执行。根据一实施例，提供一种经布置用于执行用于重建所述数字基带信号的方法的接收布置。
根据又另一实施例，提供一种用于使基带处理装置与无线通信网络的远程无线电头端相互互连的网关装置，所述网关装置包括：本文中描述的接收布置，其经布置用于从所述基带处理装置接收包含样本及时戳的下行链路信号且用于将由所述接收信号重建的下行链路数字基带信号转发到所述远程无线电头端；以及本文中描述的发射布置，其经布置用于从所述远程无线电头端接收上行链路数字基带信号且将包含样本及时戳的上行链路信号输出到所述基带处理装置。
根据又另一实施例，提供一种无线通信网络的基带信号处理装置，所述无线通信网络可操作用于生成分配给所述通信网络的远程无线电头端的下行链路数字基带信号的样本且用于接收源自于所述远程无线电头端的上行链路数字基带信号的样本，其中所述基带信号处理装置包括：本文中描述的发射布置，其经布置用于接收所述下行链路数字基带信号的样本且输出包含所述样本及所述时戳的下行链路信号；以及本文中描述的接收布置，其经布置用于接收包含样本及时戳的上行链路信号且再生所述上行链路数字基带信号的所述样本。所述接收布置可由所述上行链路信号再生所述数字基带信号。
根据另一实施例，提供一种计算机程序产品，优选地一种计算机可读存储媒体，所述计算机程序产品包括经编程用于当在计算机上运行时执行本文中描述的方法的计算机程序。所述计算机可读存储媒体可包含半导体存储器、磁性存储媒体或光学存储媒体。此外，所述计算机程序产品、优选地所述计算机程序可由用于下载的服务器而提供。
附图说明
图式中展示且下文详细地描述本发明的示范性实施例及其它优点。
图1展示根据第一实施例的无线通信网络；
图2展示图1的网络的虚拟基站内的上行链路发射路径及下行链路发射路径；
图3展示用于发射包括数字基带信号的样本和与所述样本相关联的时戳的信号的发射布置；
图4展示用于接收由图3的发射布置发射的信号且再生数字基带信号的接收布置；
图5展示根据第二实施例的无线通信网络的部分；以及
图6展示根据第三实施例的无线通信网络的部分。
具体实施方式
所述描述及图式只展示本发明的原理。因此，应了解，所属领域的技术人员将能够设想出各种布置，虽然本文中没有明确描述或展示，但是各种布置实施本发明的原理且包含在本发明的精神及范围内。此外，本文中叙述的所有实例原则上明确地希望只用于教授目的以辅助读者理解本发明的原理及由发明者贡献以用于进一步深化现有技术的概念，且将被解释为不限于这些特定叙述的实例及条件。此外，本文中叙述本发明的原理、方面和实施例的所有陈述以及本发明的特定实例希望包括其等效物。
图1展示根据本发明的实施例的无线电接入网络11。网络11包括一或多个远程无线电头端13及至少一个群集15，其中每个群集15包含经布置用于执行基带处理的一或多个基带处理装置17。基带处理可包含信号处理，例如调制、编码、波束成型、协调多点发射(CoMP)等等及/或对网络11的通信协议的处理。在所示实施例中，网络11具有不同群集15，其中每个群集15执行将在网络11中实行的某种类型的功能。明确地说，第一群集19经布置用于执行物理层处理，尤其是信号处理。第二群集21可操作以执行例如MAC协议信令等协议操作。然而，本发明不限于至少一个群集15根据其而专用于某种类型的功能的实施例。在另一实施例中，至少一个群集15可操作以执行多种类型的功能或网络11的全部基带处理功能。
远程无线电头端13经布置用于通过空中接口23与至少一个移动终端25通信。因此，远程无线电头端13包括可与天线27连接的射频(RF)收发器(未展示)。每个远程无线电头端13具有经由互连布置31连接到网关33的基带端口29。在所示实施例中，一组远程无线电头端13连接到单个网关33。因为所示网络11具有两组远程无线电头端13，所以提供两个网关33。每个网关33连接到接入网络11的交换网络35。因为群集15的基带处理装置17也连接到交换网络35，所以网关33可通过交换网络35与基带处理装置17通信且通过互连布置31与远程无线电头端13通信。即，网关33使远程无线电头端13与群集15的基带处理装置17耦合。
交换网络35可为包含至少一个数据包交换机37的数据包交换网络。在所示实施例中，交换网络35是10GB以太网。更具体地说，交换网络35具有软件定义联网(SDN)架构，即，交换网络35的控制平面功能的至少一部分可由与数据包交换机37分离的控 制器39来执行。结果，交换机37在控制器39的控制下执行用户平面操作，例如帧或数据包转发。例如，根据OpenFlow规范(参见www.openflow.org)，数据包交换机37与控制器39可相互耦合且相互作用。然而，本发明不限于这种类型的交换网络35。明确地说，可应用常规的交换网络而不是使用SDN。此外，本发明不限于以太网；可应用任何类型的网络(尤其是交换网络)以使群集15与网关33相互连接。
因为交换网络35通常包含通常位于交换机37中的数据包缓冲器，所以在网关33与群集15之间发射的数据包的数据包传送延时取决于数据包缓冲器的瞬间大小，所述瞬间大小又取决于当前网络负荷。结果，交换网络35中的一个节点15、33处的数据包的发射与另一节点33、15处的所述数据包的接收之间没有严格的时间关系。因此，包含交换网络35、群集15及网关33的部分的接入网络11的部分称作接入网络11的异步部分41。
与交换网络35相比，互连布置31保证由连接到互连布置31的一个节点29、33发射的数据包的时刻与连接到互连布置31的另一节点33、29处的所述数据包的接收时间的相当严格的时间关系。因此，互连布置及连接到所述互连布置的节点13、33属于网络11的同步部分43。网关33使异步部分41与同步部分43互连，且因此属于异步部分41及同步部分43两者。
在所示实施例中，通过避免经由互连布置31发射的数据包的统计多路复用来实现这种严格的时间关系。因此，互连布置31可包含远程无线电头端13与网关33之间的点对点链路。除了点对点链路以外或作为点对点链路的替代，互连布置31专用的大量发射资源可应用于远程无线电头端13及网关33的个别对。例如，可应用波分复用(WDM)，且单个互连布置31的每一对远程无线电头端13及网关33可具有专用波长。
在操作接入网络11时，群集15及远程无线电头端13相互协调以对基站执行下行链路传输、上行链路传输或其它操作。即，群集15及远程无线电头端13形成接入网络11的分布式基站。因为基带处理是由群集15的基带处理装置17执行，所以包括至少一个分布式基站的网络11也称作“虚拟无线电接入网络”或“云无线电接入网络”。远程无线电头端13不需要了解基带处理任务与个别基带处理装置17的确切关联。
基带处理装置17可基于地址(例如，基于IP的传送协议(例如UDP或TCP)的IP地址及/或端口号)识别并接触任何远程无线电头端13。交换网络35中可使用已知服务质量机制以便保证例如通过交换网络35传送数据包的最大传送延时或最大循环时间(RTT)。结果，只有接入网络11的同步部分43中需要例如通过使用点对点链路进行的发射资源的专用分配，而接入网络11的异步部分41中的已知服务质量的机制是充足的。此外， 网络11的异步部分41的节点(尤其是基带处理装置17)可被实施为具有通用微处理器及例如常规以太网接口的微型计算机。明确地说，可应用标准的个人计算机(PC)以实施群集15或基带处理装置17。具有通用处理器(尤其是PC计算机架构)的微型计算机由于其相当高的计算能力而通常允许在高吞吐量的情况下进行基带处理，但是通常不符合通过互连布置31与远程无线电头端13进行的通信的严格时序要求。通过使用基于时戳的方法(下文将详细地解释)，可符合同步部分43中的严格时序要求，且只在例如交换网络45及群集15等异步部分41中使用可符合较不严格的时序要求的设备。
现在参考图2，更详细地描述无线接入网络11的操作。当执行下行链路传输时，基带处理装置17生成数据(例如，信令数据)或从例如核心网络或从不同基带处理装置接收数据，例如负载数据。取决于所接收或所生成的数据，基带处理装置17生成数字基带信号45。在所示实施例中，数字基带信号45是以时域表示，即，数字基带信号45包括具有介于两个连续样本之间的对应于取样时间间隔Ts的时间间隔的等距样本。在所示实施例中，数字基带信号是复合值信号，每个样本47包括样本的实部的值和样本的虚部的值。因此，样本47也称作IQ样本。基带处理装置17的发射接口布置49接收包含样本47的数字基带信号45。
如图3中所示，发射接口布置49包括用于接收数字基带信号45的样本47的样本接收器51。此外，发射接口布置49包含用于生成至少一个时戳53且用于使时戳53与至少一个样本47相关联的时戳生成器52。在一个实施例中，时戳生成器52可生成多对样本47及与所述样本47相关的相应时戳53。所述对时戳53及样本47可包含在数据块中。此些数据块中的一或多者可包含在通过交换网络35发射的数据包(例如，IP数据包或以太网帧)中。在另一实施例中，时戳53可与一组样本47、优选地与一组连续样本47相关联，如图3中的虚线所示。发射接口布置49的输出55经布置用于输出包含样本47及时戳53的信号S。
此外，发射接口布置49包括本地时钟57。本地时钟57可包含用于接收时间参考信号(例如GPS信号(图3中以GPS标记))的时间参考电路59。时戳生成器52使用由本地时钟57确定的当前时间t来计算每个时戳53的值。在一个实施例中，时戳生成器52只计算依据时戳53的变化特征化当前时间t的值。在另一实施例中，时戳生成器52不但使用当前时间t，而且使用与样本47的发射时间有关的额外信息a。额外信息a可由生成样本47的基带处理装置17生成。使用当前时间t及额外信息a，计算时戳53使得其描述相应样本47将由网关33发射或由远程无线电头端13接收的发射时间(经调度发射时间)。结果，时戳并不取决于交换网络35的传送延时。
在使用额外信息a的实施例中，基带处理装置17可在经调度发射时间之前生成样本47并立即将其转发到时戳生成器52。例如，额外信息a可包含当前时间t与经调度发射时间之间的时间间隔。由信号输出55输出的信号S通过交换网络35发射到网关33。
网关33具有用于接收信号S并再生数字基带信号45的接收布置61。如图4中所示，接收布置61具有用于输入包含样本47及时戳53的信号S的信号输入61。样本47及相应时戳53存储在接收布置61的信号输入缓冲器65中。接收布置61的信号生成器67经布置用于取决于信号S的样本47及时戳53生成数字基带信号45。因此，数字生成器67可从信号输入缓冲器65删除样本47及相应时戳53。明确地说，一旦由信号S的对应样本47的时戳53描述的经调度发射时间对应于当前时间t，信号生成器67就生成数字基带信号45的样本47。经调度发射时间是某个样本47将由接收布置61输出到互连布置31的时间。
结果，信号生成器67根据由基带处理装置17确定且由时戳生成器52包含在信号S中的经调度发射时间来生成基带信号45。为了确定当前时间t，接收布置61可包括至少类似于发射布置的本地时钟57的本地时钟57。本地时钟57经布置用于独立于所接收的信号S而运行；本地时钟57不需要信号S存在或符合某些时序要求来准确地操作。明确地说，本地时钟57可包含用于接收时间参考信号(例如GPS信号)的时间参考电路59。在优选实施例中，发射布置49及接收布置61两者均取决于相同的时间参考信号(例如，GPS信号)生成其当前时间t以实现两个布置49、61的本地时钟57的相互同步。
在优选实施例中，信号生成器67经布置用于以样本47的时戳53的升序从信号输入缓冲器65检索样本。以升序从时戳53检索样本47，信号输入缓冲器65具有以下效果：即使交换网络35中发生数据包重新排序，基带信号45仍然不会失真。使用输入缓冲器65因此允许重新排序无序接收的样本。
归因于交换网络35中的数据包丢失，一或多个样本47在其通过交换网络35的发射期间可能丢失。因此，信号生成器67可经布置用于例如通过插入至少另一样本69来校正样本47的丢失。这个另一样本69可具有预定义值(例如，零)，或可使用其它样本47(优选地相邻样本47)的值而内插。
在一实施例中，基带处理装置17可在没有无线电信号通过空中接口23发射时停止生成样本47。在这种情况下，时戳生成器52将不再输出样本47或时戳53，且信号S将不会通过交换网络35来发射。当接收布置61没有接收到信号S时，在远程无线电头端13需要连续基带信号45以生成内部时钟信号的情况下，信号生成器67可生成其它样本69的序列。
数字基带信号45然后通过互连布置31(例如，网关33与远程无线电头端13之间的点对点链路)发射，且由远程无线电头端13接收。因为属于同步部分43的互连布置31符合严格的时序要求，所以例如CPRI或OBSAI等常规数字基带信号接口可应用于网关61与远程无线电头端13之间的通信。远程无线电头端13的数/模及模/数转换器71生成模拟基带信号，且RF电路73生成经由天线27通过空中接口23发射到终端25的RF信号。
使用时戳53允许一旦样本47已由基带处理装置17生成就通过交换网络发射样本47，且因此用于减小经由交换网络35的发射延时的影响。结果，可通过细心地设计计算速度、经由交换网络35的发射延时及网关33的信号输入缓冲器65的大小来优化信号完整性。结果，基带处理装置17中的足够快的计算可补偿交换网络35中相当长而且不可预测的发射延时，从而允许使用更宽范围的拓扑及技术，且放松对主要涉及发射延时及位率的平均值的服务质量约束的强实时约束的要求。网络11对于丢失一些样本47是稳健的，因为丢失的样本可通过分析时戳53而检测到且必要时可如上所述重建数字基带信号45。
在所示实施例中，数字基带信号45在时域是以IQ样本47的序列的形式来表示。然而，本发明不限于基带信号45的所述表示。替代IQ样本47，互连布置31上可使用基带信号45的不同表示(可由所述表示推导出IQ样本47的序列)。数字基带信号45可包括以等距时间实例布置的样本47，其中样本47之间的距离对应于取样时间间隔Ts。由于样本47在时域中的规则及等距离布置，数字基带信号不需要时戳。因此，在所示实施例中，数字基带信号不包含时戳。
对于上行链路传输，网关33具有发射布置49'，且基带处理装置17具有接收布置61'。在所示实施例中，发射布置49没有生成另一信息a，且时戳生成器52只取决于当前时间生成时戳53以记录在互连布置31处接收对应样本47的实际时间。
上行链路传输路径开始于经由空中接口23发射RF信号的终端25。远程无线电头端13经由天线27接收RF信号。RF电路73处理RF信号并将其转换为模拟基带信号，所述模拟基带信号由转换器71转换为上行链路数字基带信号45。远程无线电头端13通过互连布置31将上行链路数字基带信号45发射到网关33。网关33将上行链路数字基带信号45传递到生成信号S的另一发射接口布置49'。信号S通过交换网络35发射到基带处理装置17。基带处理装置17的另一接收布置61重建上行链路数字基带信号45。
如例如图2中所示，所示实施例使用GPS信号作为用于基带处理装置17及网关33两者的共同时间参考。网关33可因此接收两个同步信号中的UTC时间(以秒表示)：每 秒脉冲(PPS)信号及10MHz时钟信号。通过组合这样的信息，网关33可以10-7s的精确度生成时戳53。如果需要更高精确度，那么可使用锁相环路(PLL)或其它组件以使GPS时钟速率加倍以达到更高精确度需要的所需频率。
在图1及2中所示的实施例中，网关33及远程无线电头端13是以相当长的互连布置31(例如几米或更长的点对点链路)相互连接的单独网络元件。然而，在另一实施例中，网关33集成到远程无线电头端13中。即，远程无线电头端13与网关33来自单个网络元件或装置。远程无线电头端13及网关33可包含在单个盒子中。这样的远程无线电头端13可具有也集成到远程无线电头端13中的简化的互连布置31，简化的互连布置31可包括简单的光学或电气点对点链路。在集成互连布置上，可避免复杂及/或标准化的接口(例如CPRI或OPRSI)，且可实施其它或更简单的接口。
图5展示具有具备集成网关33的远程无线电头端13的无线电接入网络11。在所示实例中，n个远程无线电头端13取决于通过取决于数字基带信号45的信号处理算法计算的n个其它数字基带信号45a而发射无线电信号。这样的一组推导出的其它基带信号的示范性应用是波束成型，其中每个天线需要至少一个不同的另一基带信号45a，其是通过将充分定义的斜切/变换应用于数字基带信号45而获得。为了避免通过交换网络35同时发射所有其它基带信号，网关33的接收布置61的信号处理器68具有用于输入一组变换参数p的输入，所述变换参数p描述如何将数字基带信号45变换为在个别远程无线电头端内使用的其它数字基带信号45a。下行链路信号路径中的接收布置61的信号处理器68经布置用于接收一组变换参数p且取决于与另一数字基带信号45a相关的所述组变换参数而将数字基带信号45变换为所述另一数字基带信号。
基带处理装置17可将不同组的变换参数p发射到个别远程无线电头端13的网关33以命令个别远程无线电头端13以不同方式变换数字基带信号45以在不同远程无线电头端13处生成多个不同的另一基带信号45a。数字基带信号45可通过交换网络35多播到远程无线电头端13。在信号发射期间，集成在无线电头端13中的每个网关33根据所述组变换参数p变换数字基带信号35。
此外，网关33的接收布置61可包括用于存储例如导频信号等等的重现信号模式的样本47的序列的信号模式缓冲器75。这些信号模式是从接入网络11规则地发射到终端25使得进入网络11的终端25可识别网络11中实施的(虚拟)基站，且与基站交互。
这些重现模式至少几乎是恒定的且通常取决于网络配置。在一实施例中，基带处理装置17将一或多个信号模式发射到网关33，且网关33的接收布置61通过信号输入63接收所述信号模式，并将其存储到信号模式缓冲器75中。当信号模式已存储在信号模 式缓冲器75中时，基带处理装置17可只将指示何时必须启动某个信号模式的指示r发送到网关33。如图4中说明，信号生成器67可经布置用于取决于存储在模式缓冲器75中的信号模式生成数字基带信号45的部分。信号生成器67可经布置用于接收指示r且用于取决于由指示r识别且开始于指示r中指定的时刻的存储信号模式而生成数字基带信号模式。结果，可避免经由交换网络35进行信号模式的冗余发射。
图6展示其中多个远程无线电头端13发射不同信号但不同信号中的每一者具有共同部分的情形，所述共同部分对于这组多个远程无线电头端13中的每一者来说是相同的。信号的共同部分可包含分配给例如广播TV等多个终端25的共同内容。当通过接入网络11发射广播TV时，一些数据同时发射到各个无线电小区中的多个终端25。
此外，使用协调多点发射(CoMP)可导致多个基带信号发射到不同的远程无线电头端13，所述多个信号具有相同的共同部分。在称作联合处理的CoMP的某个变体中，连接到不同远程无线电头端13的不同天线系统的空间分集被保证是非相干性的(例如，在信道解码器的输入处发送互补前向错误校正(FEC)奇偶校验位)或相干性的(例如，在解调器的输入处的相位组合中)。对于相干联合处理，必须通过参与联合处理的各个天线系统同时在这样的数据流中插入相同的无线电符号。这些相同的无线电符号形成将发射到不同远程无线电头端13的信号的共同部分。
在图6中所示的实施例中，信号的共同部分是通过多播发射到网关13，且专用于一组多个无线电头端13中的每个远程无线电头端13的信号的剩余部分通过单播发射到连接到远程无线电头端13的网关33。对信号的共同部分使用多播会减小交换网络35中的带宽需要。
总而言之，本文中描述的实施例允许通过网络11的异步部分41(尤其通过交换网络35)同时发射样本47。网关33经定位而尽可能靠近远程无线电头端13。网关33将异步数据包或帧流(信号S)转化为同步IQ样本数据流(数字基带信号45)。样本47的异步发射是通过使用共同时间参考而实现。样本47分别是在通过由交换网络35提供的异步连接发送之前以其经调度发射时间或其确切接收时间加时戳。网关33使用时戳53以再生样本47的同步数据流，即，数字基带信号45。