CN101365185B - 一种实现回程数据传输的基站、方法及移动通信*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种实现回程数据传输的基站、方法及移动通信***，其中该基站设置于移动通讯网络中，通过级联方式与其他基站和/或BSC进行通信，该基站进一步包括：MSB TRX，用于利用无线资源，向BSC所在的上行传输方向发送回程数据至上级路由节点的基站，或者接收来自下级路由节点的基站发来的回程数据；和/或SSB TRX，用于利用无线资源，接收下级路由节点的基站的MSB TRX发来的回程数据，或者发送回程数据至上级路由节点的基站的MSB TRX；和一控制管理接口单元，与基站中的MSB TRX、SSB TRX和/或BSC分别连接，完成各种收发信机之间以及基站与BSC之间的信号协议处理和回程数据交换。

Description

一种实现回程数据传输的基站、方法及移动通信***

技术领域

本发明涉及移动通信领域中基站技术，特别涉及一种是采用带内自回程(Self-Backhaul)技术的基站装置和方法。

背景技术

移动通信是通信领域中最活跃的分支之一，也是当前发展最快的通信技术。随着移动通信的发展和成熟，电信资费越来越低，运营商对基站设备及传输等配套设施的成本也越来越敏感。随着基站设备成本不断降低，基站和基站控制器之间的传输链路的成本所占的比重越来越大。

目前，基站和基站控制器间的传输方面，这种数据传输在业界习惯上成为回程(Backhaul)数据传输，大部分厂家采用El、SDH光纤、微波等传输方式，如图1所示，基站100(BTS1、BTS2和BTS3)都直接与基站控制器BSC200进行通信。而每个基站100与基站控制器200之间的回程数据的传输链路都是独立的，需要付出成本很高。

传输的解决主要取决于传输工程的复杂度，在一些需要快速建站，而架设电缆光缆有困难的场合，如话务量小，地形复杂的边缘山区，沙漠，草原等区域，有线传输成本高、速度慢，成为建站的瓶颈。使用微波或租用卫星链路等无线传输方式虽然可以解决传输问题，但是，采用微波需要依赖于第三方的设备，需要解决传输设备的室外应用、工程配合以及频段申请等等问题，而卫星链路非常昂贵。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种实现回程数据传输的移动通信***及方法，以解决基站与基站控制器间传输链路建设成本过高的问题。

为实现上述目的，本发明提出了一种实现回程数据传输的基站，设置于移动通讯网络中，通过级联方式与其他基站和/或基站控制器进行通信，其中，该基站进一步包括：

主自回程收发信机，用于利用无线资源，向所述基站控制器所在的上行传输方向发送回程数据至上级路由节点的基站，或者接收来自下级路由节点的基站发来的回程数据；和/或

从属自回程收发信机，用于利用所述无线资源，接收下级路由节点的基站的主自回程收发信机发来的回程数据，或者发送回程数据至上级路由节点的基站的主自回程收发信机；和

一控制管理接口单元，与所述基站中的主自回程收发信机、从属自回程收发信机和/或所述基站控制器分别连接，完成各种收发信机之间以及所述基站与基站控制器之间的信号协议处理和回程数据交换。

上述的实现回程数据传输的基站，其中，所述基站进一步包括：

正常收发信机，与所述控制管理接口单元连接，用于与所述基站所在小区的移动终端进行通信，接收所述移动终端发送的无线信号，生成所述基站自身的回程数据。

上述的实现回程数据传输的基站，其中，所述正常收发信机为一个或者多个，所述主自回程收发信机为一个或者多个，所述从属自回程收发信机为一个或者多个。

上述的实现回程数据传输的基站，其中，所述主自回程收发信机下行方向与所述从属自回程收发信机上行方向使用相同的无线资源；或者

所述主自回程收发信机上行方向与所述从属自回程收发信机下行方向使用相同的无线资源。

上述的实现回程数据传输的基站，其中，所述无线资源进一步包括：频带、时隙或码道。

为实现上述目的，本发明还提供了一种实现回程数据传输的方法，其中，包括如下步骤：

步骤一，确定各个基站在级联方式中与基站控制器之间传输回程数据的路由关系；

步骤二，在各个基站中配置主自回程收发信机和/或从属自回程收发信机，使分别位于相邻路由节点的基站中的主自回程收发信机和从属自回程收发信机使用相同的无线资源，对应传输所述回程数据；

步骤三，与所述基站控制器级联的基站，将下级路由节点的基站发来的回程数据，发送至所述基站控制器。

上述的实现回程数据传输的方法，其中，所述步骤一进一步包括：

步骤71，计算所述基站作为回程数据传输的路由节点收到的其他基站的回程数据容量，以及所述基站自身回程数据容量的步骤；

步骤72，根据所述基站需要传输的回程数据容量以及主自回程收发信机和从属自回程收发信机的传输回程数据的能力，确定所述基站中需要配置的主自回程收发信机和从属自回程收发信机的数量。

上述的实现回程数据传输的方法，其中，所述步骤一进一步包括：

配置主自回程收发信机作为上行回程数据的发起方，从属自回程收发信机作为上行回程数据的接收方的步骤；或者

配置从属自回程收发信机作为上行回程数据的发起方，主自回程收发信机作为上行回程数据的接收方的步骤。

上述的实现回程数据传输的方法，其中，当主自回程收发信机作为上行回程数据的发起方，从属自回程收发信机作为上行回程数据的接收方时，所述步骤二进一步包括：

下级路由节点基站回程数据处理步骤，基站中的从属自回程收发信机接收下级路由节点基站的主自回收发信机从上行方向发来的回程数据，转发至控制管理接口单元；

本级路由节点基站回程数据处理步骤，所述基站中的正常收发信机接收所述基站所在小区的移动终端上报的基站自身的回程数据，转发至所述控制管理接口单元；和/或

回程数据上传步骤，所述控制管理接口单元将收到的全部回程数据，发送至所述主自回程收发信机，所述主自回程收发信机将所述全部的回程数据发送至相邻的上一级路由节点基站中的从属自回程收发信机。

上述的实现回程数据传输的方法，其中，当从属自回程收发信机作为上行回程数据的发起方，主自回程收发信机作为上行回程数据的接收方时，所述步骤二进一步包括：

下级路由节点基站回程数据处理步骤，基站中的主自回程收发信机接收下级路由节点基站中的从属自回程收发信机从上行方向发来的回程数据，转发至控制管理接口单元；

本级路由节点基站回程数据处理步骤，所述基站中的正常收发信机接收所述基站所在小区的移动终端上报的基站自身的回程数据，转发至所述控制管理接口单元；和/或

回程数据上传步骤，所述控制管理接口单元将收到的全部回程数据，发送至所述从属自回程收发信机，由所述从属自回程收发信机将所述全部回程数据发送至相邻的上一级路由节点基站中的主自回程收发信机。

本发明还提供了一种实现上述任意一项方法的移动通信***，包括基站控制器和多个基站，所述多个基站通过级联方式与所述基站控制器进行通信，其中，所述基站进一步包括：

主自回程收发信机，用于利用无线资源，向基站控制器所在的上行传输方向发送回程数据至与上级路由节点的基站，或者接收来自下级路由节点的基站发来的回程数据；和/或

从属自回程收发信机，用于利用所述无线资源，接收下级路由节点的基站的主自回程收发信机发来的回程数据，或者向上级路由节点的基站的主自回程收发信机发送回程数据；和

一控制管理接口单元，与所述基站中的主自回程收发信机、从属自回程收发信机和/或所述基站控制器分别连接，完成各种收发信机之间以及所述基站与基站控制器之间的信号协议处理和回程数据交换。

本发明提供的采用带内Self-backhaul技术的基站设备，无需铺设线缆，无需引入其他传输设备，成功解决基站与基站之间，以及基站和基站控制器之间的传输问题，特别适合于小容量，传输铺设复杂的建站环境。

本发明采用的带内自回程技术及带内自回程基站具备微波类似的无线传输能力，但无需购买第三方微波设备，传输与主设备一体化，不存设备间的配合问题，维护方便，管理也可以统一纳入主设备的无线网管，无需申请微波频段，或租用第三方传输设备，维护成本低，传输设备和基站硬件一体化，传输载频与常规载频拥有相同的物理尺寸和室外应用能力，无需为传输设备考虑室外应用环境，使网络建设中主设备和传输一次性解决，大大提高了网络建设速度。

附图说明

图1是传统的基站和基站控制器之间的基站互联示意图；

图2是本发明带内自回程基站装置的示意图；

图3是本发明实现基站回程数据传输的流程示意图；

图4是本发明实施例的带内自回程技术实现基站互联的示意图。

具体实施方式

带内自回程技术的核心思想是指将原有基站和基站之间，或者基站与基站控制器之间的回程数据通过基站本身具有的无线通道来传输，这种自回程无线通道所使用的频率资源与基站和终端之间的频带资源相同，并不占用其他的频率资源。因此，本发明称这种技术为带内自回程技术，称这种基站为带内自回程基站，或Stand-Alone Base station(SA BTS)。

如图2所示，本发明提供的实现回程数据传输的移动通信***，该***包括多个SA BTS(Stand-Alone Base station，带内自回程基站)100和基站控制器BSC200。本发明所述的采用带内Self-backhaul技术的基站装置SA BTS100主要包括：主自回程收发信机(Master Self-Backhaul TRX，简写为MSB TRX)110、从属自回程收发信机(Slave Self-Backhaul TRX，简写为SSB TRX)120、正常的收发信机(Normal TRX)130以及控制管理接口单元(ControlManagement and Interface Unit，简写为CMIU)。

Normal TRX130与传统基站的收发信机相同，用于和移动终端设备通信，Normal TRX130按照通信协议将基站控制器200或网络侧的信号向移动终端发送，并且接收移动终端发送的无线信号，然后传送给基站控制器200或其他网络设备。一般情况下，Normal TRX130都要对上下行的信号作协议处理，使其适合于无线口和网络侧的传输要求。

SSB TRX120的发射和接收部分与Normal TRX130完全一致，SSBTRX120的作用是与其他级联的带内自回程基站的MSB TRX110通信。由于SSB TRX120和Normal TRX130物理结构和使用的频带方面完全一致，两者可以互相替换。Normal TRX130可以根据需要配置成为SSB TRX120，完成与MSB TRX110的通讯任务，同样，SSB TRX120也可以根据需要配置成为Normal TRX130，完成与移动终端的通讯工作。

MSB TRX110的接收和发射部分使用的无线资源分别与SSB TRX120(或Normal TRX130)发射和接收部分使用的无线资源相同，所述的无线资源包括频带，时隙或码道等。MSB TRX110下行方向和SSB TRX120上行方向使用相同的无线资源，MSB TRX110的上行方向与SSB TRX120下行方使用相同的无线资源。因此，SSB TRX120发射的信号能够被MSB TRX110接收，而MSB TRX110发射的信号能够被SSB TRX120接收。虽然，MSB TRX110上下行的无线资源与SSB TRX120(或Normal TRX130)的上下行无线资源恰好相反，但是，从上下行总体来看，MSB TRX110和SSB TRX120之间传输回程数据所使用的无线资源并没有超出整个基站标准无线口所允许占用资源的范围。用一对或多对MSB TRX110和SSB TRX120通过无线方式传输回程数据仅使用基站自身的无线资源，因此，本发明称之为带内自回程技术。

CMIU140作为控制，管理和接口单元主要负责MSB TRX110、SSBTRX120和Normal TRX130的配置，管理和控制，完成收三种收发信机之间以及收发信机与基站有线接口之间的信号协议处理和回程数据的交换等。

由于带内自回程技术是通过无线通道发送和接收回程数据的，因此，用于收发回程数据的收发信机必须相对应，即在一个SA BTS100上存在MSBTRX110或SSB TRX120，那么在与之级联的SA BTS100上必须有SSB TRX120或MSB TRX110，这样，才能实现带内自回程基站的回程数据传输通道。

如图2所示，SA BTS100的结构示意图，其对外通信的接口主要有三种，一是无线接口107，SA BTS100的Normal TRX110通过这个无线接口实现与移动终端的通信，这个接口符合通用的无线通信协议的规定，如3GPP，IEEE802.16等；二是无线接口106，SA BTS100的SSB TRX120通过106接口与级联的其他SA BTS100中的MSB TRX110通信，对带内自回程数据进行收发，SA BTS100的MSB TRX110通过106接口与级联的其他SA BTS100中的SSBTRX120通信，对带内自回程数据进行收发，无线接口106上下行使用的频带与接口107恰好相反，但是并不使用107无线接口协议规定之外的频率；三是有线接口104，SA BTS100可以通过这个接口与基站控制器200通信，接口104连接在CMIU140上。

在基站SA BTS100内部，Normal TRX130通过内部有线接口101与CMIU140连接，SSB TRX120通过有线接口102与CMIU140通信，MSBTRX110通过有线接口103与CMIU140连通。

在图2所示的带内自回程基站100中，任何一类外部接口的信号都可以通过控制交换接口处理单元140交换到其他类型的外部接口。例如无线接口107的上下行数据可以通过101接口传输到CMIU140，经过CMIU140处理后可以(1)经接口102传输到SSB TRX120，再通过接口106传输到级联的其他SABTS100的MSB TRX110中；(2)经接口103传输到MSB TRX110，再通过接口106传输到级联的其他SA BTS100的SSB TRX110中；(3)经过接口104直接发送到基站控制器200。同样的，接口106，104的上下行数据也可以通过CMIU140处理并交换到其他类型的外部接口。

如图3所示，为采用带内自回程技术实现基站互联的流程和方法。包括如下步骤：

步骤S301，确定使用带内自回程技术的SA BTS100的拓扑关系，明确各个SA BTS100与基站控制器200之间回程数据传输的路由关系。

步骤S302，根据拓扑关系计算各个SA BTS100需要传输的回程数据容量。SA BTS100需要传输的回程数据容量包含两个部分，一是将该SA BTS100作为回程传输路由的其他基站的回程数据，二是该基站自身回程数据。

步骤S303，根据SA BTS100需要传输的回程数据量以及MSB TRX110和SSB TRX120传输回程数据的能力，确定该SA BTS100需要配置的MSBTRX110或SSB TRX120的数量，不同的SA BTS100可以包括数目不同的MSBTRX110和/或SSB TRX120。

此外，对于路由最下层的SA BTS100可以只设置MSB TRX110或者SSBTRX120作为上行方向的回程数据的发起方，对于路由最上层的SA BTS100也可以只设置MSB TRX110或者SSB TRX120，作为上行回程数据的接收方，但是要始终保证MSB TRX110和SSB TRX120在回程数据传输上的对应关系。

步骤S304，在SA BTS100上配置MSB TRX110和SSB TRX120，配置的原则是相邻回程数据路由节点的MSB TRX110和SSB TRX120必须相对应，并且，MSB TRX110和SSB TRX120使用的无线资源不与Normal TRX130的无线资源相互干扰。可以将MSB TRX110作为上行回程数据的发起方，SSBTRX120作为上行回程数据的接收方。MSB TRX110可以放在下级路由节点的SA BTS100上，SSB TRX120放在上级路由节点的SA BTS120上，两者的数据传输能力匹配。这里所述的上行方向是回程数据向基站控制器的传输方向。

步骤S305，将需要传输的回程数据通过MSB TRX110或SSB TRX120的无线接口传输到作为上级回程路由的SA BTS100或基站控制器200。

根据如图4所示网络拓扑关系，以及图3所示的方法步骤，该实施例具体包括如下步骤：

步骤41，确定带内自回程数据传输的路由关系。SA BTS3(100)的回程数据需要通过SA BTS2(100)路由，然后传输到SA BTS1(100)，最后再传输到基站控制器BSC。其中，SA BTS3(100)和SA BTS2(100)的回程数据通过带内自回程技术传输，SA BTS1(100)直接通过有线方式和基站控制器200传输回程数据。

步骤42，计算SA BTS100的回程数据量，SA BTS3(100)的回程数据容量等于SA BTS100中所有Normal TRX130需要的回程数据；SA BTS2(100)需要传输的回程数据等于SA BTS3(100)的回程数据加上SA BTS2(100)中Normal TRX130的回程数据之和；SA BTS1(100)需要传输的回程数据等于SA BTS1和SA BTS2的回程数据与SA BTS3(100)中Normal TRX130的回程数据之和。

步骤43，根据传输的SSB TRX120和MSB TRX110无线接口传输能力，计算SA BTS100需要配置的SSB TRX120或MSB TRX110的数目。例如SABTS3(100)中配置n1个MSB TRX110，可以满足SA BTS1(100)回程数据传输的容量需求，那么，必须在与SA BTS1(100)上级回程路由点SA BTS2(100)中配置n2个SSB TRX120，其中n1个MSB TRX110和n2个SSBTRX120的数据传输能力匹配。在SA BTS2(100)中配置n3个MSB TRX110，其传输回程数据的能力等于n2个SSB TRX120数据量与SA BTS2(100)中Normal TRX130回程数据量之和。在SA BTS1(100)中，配置n4个SSB TRX120用于接收SA BTS100发送的回程数据。n4个SSB TRX120的回程数据和SABTS1(100)中所有的Normal TRX130的回程数据都通过有线链路传输到基站控制器200。

步骤44，MSB TRX110和SSB TRX120配置到各个SA BTS100中。以SABTS2(100)为例具体说明基站内回程信号的处理，n2个SSB TRX100通过无线接口106接收SA BTS1(100)的回程数据，然后通过接口102传输到CMIU140，SA BTS2(100)本地的Normal TRX130的回程数据通过101接口也传输到CMIU140，CMIU140将两种回程数据处理后通过接口103传输到n3个MSB TRX110，然后再通过无线接口106发送到上级路由节点SA BTS1(100)的SSB TRX120中。

SA BTS100需要的时钟可以通过GPS或从无线接口提取。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的普通技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种实现回程数据传输的基站，设置于移动通讯网络中，通过级联方式与其他基站和/或基站控制器进行通信，其特征在于，该基站进一步包括：

主自回程收发信机，用于利用无线资源，向所述基站控制器所在的上行传输方向发送回程数据至上级路由节点的基站，或者接收来自下级路由节点的基站发来的回程数据；和/或

从属自回程收发信机，用于利用所述无线资源，接收下级路由节点的基站的主自回程收发信机发来的回程数据，或者发送回程数据至上级路由节点的基站的主自回程收发信机；和

一控制管理接口单元，与所述基站中的主自回程收发信机、从属自回程收发信机和/或所述基站控制器分别连接，完成各种收发信机之间以及所述基站与基站控制器之间的信号协议处理和回程数据交换。

2.根据权利要求1所述的实现回程数据传输的基站，其特征在于，所述基站进一步包括：

正常收发信机，与所述控制管理接口单元连接，用于与所述基站所在小区的移动终端进行通信，接收所述移动终端发送的无线信号，生成所述基站自身的回程数据。

3.根据权利要求2所述的实现回程数据传输的基站，其特征在于，所述正常收发信机为一个或者多个，所述主自回程收发信机为一个或者多个，所述从属自回程收发信机为一个或者多个。

4.根据权利要求1所述的实现回程数据传输的基站，其特征在于，

各个所述基站中的所述主自回程收发信机下行方向与各个所述基站中的所述从属自回程收发信机上行方向使用相同的无线资源；或者

各个所述基站中的所述主自回程收发信机上行方向与各个所述基站中的所述从属自回程收发信机下行方向使用相同的无线资源。

5.根据权利要求4所述的实现回程数据传输的基站，其特征在于，所述无线资源进一步包括：频带、时隙或码道。

6.一种实现回程数据传输的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，确定各个基站在级联方式中与基站控制器之间传输回程数据的路由关系；

步骤二，在各个基站中配置主自回程收发信机和/或从属自回程收发信机，使分别位于相邻路由节点的基站中的主自回程收发信机和从属自回程收发信机使用相同的无线资源，对应传输所述回程数据；

步骤三，与所述基站控制器级联的基站，将下级路由节点的基站发来的回程数据，发送至所述基站控制器。

7.根据权利要求6所述的实现回程数据传输的方法，其特征在于，所述步骤一进一步包括：

步骤71，计算所述基站作为回程数据传输的路由节点收到的其他基站的回程数据容量，以及所述基站自身回程数据容量的步骤；

步骤72，根据所述基站需要传输的回程数据容量以及主自回程收发信机和从属自回程收发信机的传输回程数据的能力，确定所述基站中需要配置的主自回程收发信机和从属自回程收发信机的数量。

8.根据权利要求6所述的实现回程数据传输的方法，其特征在于，所述步骤一进一步包括：

配置各个所述基站中的主自回程收发信机作为上行回程数据的发起方，并配置各个所述基站中的从属自回程收发信机作为上行回程数据的接收方的步骤；或者

配置各个所述基站中的从属自回程收发信机作为上行回程数据的发起方，并配置各个所述基站中的主自回程收发信机作为上行回程数据的接收方的步骤。

9.根据权利要求8所述的实现回程数据传输的方法，其特征在于，当主自回程收发信机作为上行回程数据的发起方，从属自回程收发信机作为上行回程数据的接收方时，所述步骤二进一步包括：

下级路由节点基站回程数据处理步骤，基站中的从属自回程收发信机接收下级路由节点基站的主自回收发信机从上行方向发来的回程数据，转发至控制管理接口单元；

本级路由节点基站回程数据处理步骤，所述基站中的正常收发信机接收所述基站所在小区的移动终端上报的基站自身的回程数据，转发至所述控制管理接口单元；和/或

回程数据上传步骤，所述控制管理接口单元将收到的全部回程数据，发送至所述主自回程收发信机，所述主自回程收发信机将所述全部的回程数据发送至相邻的上一级路由节点基站中的从属自回程收发信机。

10.根据权利要求8所述的实现回程数据传输的方法，其特征在于，当从属自回程收发信机作为上行回程数据的发起方，主自回程收发信机作为上行回程数据的接收方时，所述步骤二进一步包括：

下级路由节点基站回程数据处理步骤，基站中的主自回程收发信机接收下级路由节点基站中的从属自回程收发信机从上行方向发来的回程数据，转发至控制管理接口单元；

本级路由节点基站回程数据处理步骤，所述基站中的正常收发信机接收所述基站所在小区的移动终端上报的基站自身的回程数据，转发至所述控制管理接口单元；和/或

回程数据上传步骤，所述控制管理接口单元将收到的全部回程数据，发送至所述从属自回程收发信机，由所述从属自回程收发信机将所述全部回程数据发送至相邻的上一级路由节点基站中的主自回程收发信机。

11.一种实现权利要求6至10中任意一项方法的移动通信***，包括基站控制器和多个基站，所述多个基站通过级联方式与所述基站控制器进行通信，其特征在于，所述基站进一步包括：

主自回程收发信机，用于利用无线资源，向基站控制器所在的上行传输方向发送回程数据至与上级路由节点的基站，或者接收来自下级路由节点的基站发来的回程数据；和/或

从属自回程收发信机，用于利用所述无线资源，接收下级路由节点的基站的主自回程收发信机发来的回程数据，或者向上级路由节点的基站的主自回程收发信机发送回程数据；和

一控制管理接口单元，与所述基站中的主自回程收发信机、从属自回程收发信机和/或所述基站控制器分别连接，完成各种收发信机之间以及所述基站与基站控制器之间的信号协议处理和回程数据交换。

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