CN219068381U - 一种基站及通信*** - Google Patents

Abstract

本申请提供一种基站及通信***，涉及通信技术领域。本申请通过在基站的基带处理单元中增设用于检测基站的第一上行链路拥堵情况的链路检测模块，与基站的邻近基站连接的直连端口模块，与直连端口模块相连接且用于检测基站的邻近基站的第二上行链路拥堵情况的状态更新模块，使得基站的第一上行链路的拥堵情况和邻近基站的第二上行链路的拥堵情况可以传输至主控模块，并由主控模块触发信号处理模块将从终端获取到的信号中承载的数据分通过直连端口模块分流至邻近基站。通过本申请提供的基站，减轻了基站上行链路的压力的同时保证了来自终端的数据的完整性，提高了基站的稳定性。

Description

一种基站及通信***

技术领域

本申请涉及通信技术，尤其涉及一种基站及通信***。

背景技术

在5G通信技术的高速发展下，5G网络在各垂直行业的应用场景也逐渐丰富，如环境监测专网、教育专网等。而5G基站是5G网络的接入设备，各垂直行业用户的业务数据需要通过5G基站设备转发到核心网来实现从业务侧到网络侧的传输。

在实际使用过程中，基站到核心网的上行链路经常发生拥堵，不仅会导致部分上行数据丢失，也会严重影响基站运行的稳定性。

实用新型内容

本申请提供一种基站及通信***，用以解决基站设备上行链路拥堵导致的数据丢失、基站设备稳定性差的问题。

第一方面，本申请提供一种基站，包括基带处理单元和射频处理单元，所述基带处理单元包括：

用于检测所述基站的第一上行链路拥堵情况的链路检测模块；

与所述基站的邻近基站连接的直连端口模块；

与所述直连端口模块相连接，且用于检测所述基站的邻近基站的第二上行链路拥堵情况的状态更新模块；

用于获取终端设备发送的信号的信号处理模块；

分别与所述链路检测模块和所述状态更新模块相连接，且用于根据所述第一上行链路拥堵情况和第二上行链路拥堵情况，确定所述信号处理模块获取的信号所承载的数据是否需要分流的主控模块；

所述直连端口模块还与所述信号处理模块相连接，以在所述主控模块确定需要分流时，将所述信号处理模块获取的信号所承载的数据分流给所述邻近基站。

可选的，所述直连端口模块还与网络交换器相连接，以实现与所述基站的多个邻近基站相连接。

可选的，所述信号处理模块包括：用于对所述射频处理模块输出的基带信号进行解析的移动通讯协议解析模块，和用于对所述移动通讯协议解析模块输出的信号进行处理的数据处理模块。

可选的，所述移动通讯协议解析模块包括：用于对所述射频处理单元输出的基带信号进行接收的CPRI模块，用于对CPRI模块转发的信号进行调制的MIMO处理与调制模块，以及用于对MIMO处理与调制模块输出的信号依次进行处理的MAC模块、RLC模块、PDCP模块和RRC模块，所述RRC模块与数据传输模块相连接，以实现对获取到的信号进行协议解析后输出给所述数据处理模块。

可选的，所述数据处理模块包括：用于对所述移动通讯协议解析模块输出的信号进行分析处理的传输处理模块，用于对所述传输处理模块输出的信号进行封装的封装处理模块，以及用于将封装后的信号输出给核心网侧网络的网络接口。

可选的，所述射频处理单元包括：用于对获取的信号进行滤波处理的滤波器，用于对所述滤波器输出的信号依次进行频率调整的功放模块、收发信机模块和中频模块，以及用于将所述中频模块输出的基带信号转发给移动通讯协议解析模块的CPRI模块。

可选的，所述射频处理单元还包括：用于接收终端设备发送的无线电磁波信号，并将所述无线电磁波信号转化为电信号输出给所述滤波器的天线单元。

第二方面，本申请提供一种通信***，包括：终端设备、如第一方面所述的基站和核心网侧网络。

可选的，该***还包括：分别与所述基站及多个邻近基站相连接的网络交换器。

可选的，该***还包括：与所述终端设备相连接的采集器组。

本申请提供一种基站及通信***，本申请提供的基站，包括基带处理单元和射频处理单元，其中基带处理单元包括：用于检测基站的第一上行链路拥堵情况的链路检测模块；与基站的邻近基站连接的直连端口模块；与直连端口模块相连接，且用于检测基站的邻近基站的第二上行链路拥堵情况的状态更新模块；用于获取终端设备发送的信号的信号处理模块；分别与链路检测模块和状态更新模块相连接，且用于根据第一上行链路拥堵情况和第二上行链路拥堵情况，确定信号处理模块获取的信号所承载的数据是否需要分流的主控模块；直连端口模块还与信号处理模块相连接，以在主控模块确定需要分流时，将信号处理模块获取的信号所承载的数据分流给邻近基站。本申请通过在基站的基带处理单元中增设用于检测基站的第一上行链路拥堵情况的链路检测模块，与基站的邻近基站连接的直连端口模块，与直连端口模块相连接且用于检测基站的邻近基站的第二上行链路拥堵情况的状态更新模块，使得基站的第一上行链路的拥堵情况和邻近基站的第二上行链路的拥堵情况可以传输至主控模块，并由主控模块触发信号处理模块将从终端获取到的信号中承载的数据分通过直连端口模块分流至邻近基站。通过本申请提供的基站，在基站上行链路发生拥堵时可以将产生拥堵的数据分流至邻近的上行链路通畅的基站，以达到本基站上行链路被疏散的目的，减轻了基站上行链路的压力的同时保证了来自终端的数据的完整性，提高了基站的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中基站上行链路示意图；

图2为本申请实施例一提供的一种基站的结构示意图；

图3为本申请实施例二提供的一种基站中信号处理模块的结构示意图；

图4为本申请实施例三提供的一种基站中射频处理单元的结构示意图；

图5为本申请实施例四提供的一种通信***的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的实施例。虽然附图中显示了本实用新型的某些实施例，然而应当理解的是，本实用新型可以通过各种形式来实现，而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例，相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本实用新型。应当理解的是，本实用新型的附图及实施例仅用于示例性作用，并非用于限制本实用新型的保护范围。

图1为现有技术中基站上行链路示意图。现有的基站设备在接收到终端设备发送的数据后，需要将接收的数据转发至核心网，再由核心网转发至公网，以实现终端设备与公网的数据互通。但是在基站将数据转发至核心网的上行链路上，由于基站最大并发数量的限制，上行链路常常发生拥堵。在拥堵情况下，不仅部分上行数据会由于不能并发承载而被舍弃，基站中的其他功能模块的性能也会由于上行链路的传输拥堵而超负荷运行，使得整个基站的稳定性受到影响。

因此，本申请的技术构思在于，如何使得基站上行链路的拥堵状况能够被及时发现及时解决，从而维持该基站的稳定性。

下面，通过具体实施例对本申请的技术方案进行详细说明。需要说明的是，下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。

图2为本申请实施例一提供的一种基站的结构示意图。参见图2，该基站200包括基带处理单元201和射频处理单元202，基带处理单元201包括：用于检测基站200的第一上行链路拥堵情况的链路检测模块203；与基站200的邻近基站208连接的直连端口模块205；与直连端口模块205相连接，且用于检测基站200的邻近基站208的第二上行链路拥堵情况的状态更新模块204；用于获取终端设备209发送的信号的信号处理模块206；分别与链路检测模块203和状态更新模块204相连接，且用于根据第一上行链路拥堵情况和第二上行链路拥堵情况，确定信号处理模块206获取的信号所承载的数据是否需要分流的主控模块207。

直连端口模块205还与信号处理模块206相连接，以在主控模块207确定需要分流时，将信号处理模块206获取的信号所承载的数据分流给邻近基站208。

在本实施例中，链路检测模块203从信号处理模块206中获取基站200的实时上行数据量，用实时上行数据量与基站200最大并发上行数据量的比例表征该基站200的第一上行链路拥堵情况，链路检测模块203将该第一上行链路拥堵情况上传至主控模块207。

在本实施例中，在上述实时上行数据量与基站200最大并发上行数据量的比例大于第一预设阈值时，认为第一上行链路处于拥堵状态，触发状态更新模块204通过直连端口模块205向邻近基站208查询其第二上行链路拥堵情况，并将查询结果上传至主控模块207。若邻近基站208的实时上行数据量与其最大并发上行数据量的比例未超过第二预设阈值，则由主控模块207向信号处理模块206发出确定分流的指令，此时信号处理模块206将其从终端设备209获取到的信号所承载的数据通过直连端口模块205分流至邻近基站208。

可选的，第一预设阈值可以是[80％，90％]之间的任一数值，第二预设阈值可以是[0，50％]之间的任一数值。

本实施例中，本申请提供的基站，包括基带处理单元和射频处理单元，其中基带处理单元包括：用于检测基站的第一上行链路拥堵情况的链路检测模块；与基站的邻近基站连接的直连端口模块；与直连端口模块相连接，且用于检测基站的邻近基站的第二上行链路拥堵情况的状态更新模块；用于获取终端设备发送的信号的信号处理模块；分别与链路检测模块和状态更新模块相连接，且用于根据第一上行链路拥堵情况和第二上行链路拥堵情况，确定信号处理模块获取的信号所承载的数据是否需要分流的主控模块；直连端口模块还与信号处理模块相连接，以在主控模块确定需要分流时，将信号处理模块获取的信号所承载的数据分流给邻近基站。本申请通过在基站的基带处理单元中增设用于检测基站的第一上行链路拥堵情况的链路检测模块，与基站的邻近基站连接的直连端口模块，与直连端口模块相连接且用于检测基站的邻近基站的第二上行链路拥堵情况的状态更新模块，使得基站的第一上行链路的拥堵情况和邻近基站的第二上行链路的拥堵情况可以传输至主控模块，并由主控模块触发信号处理模块将从终端获取到的信号中承载的数据分通过直连端口模块分流至邻近基站。通过本申请提供的基站，在基站上行链路发生拥堵时可以将产生拥堵的数据分流至邻近的上行链路通畅的基站，以达到本基站上行链路被疏散的目的，减轻了基站上行链路的压力的同时保证了来自终端的数据的完整性，提高了基站的稳定性。

可选的，图2中的基站还可以包括：

直连端口模块还与网络交换器相连接，以实现与基站的多个邻近基站相连接。

在本实施例中，网络交换器可以与本基站及多个邻近基站的直连端口相连接，以使得本基站与多个邻近基站之间上行链路拥堵情况均可以互通，在当本基站的上行链路发生拥堵时，可通过网络交换器快速查询到多个邻近基站的上行链路拥堵情况，网络交换器可以使得基站上行链路拥堵需要分流时有更多的邻近基站可以选择，有利于快速找到可以承担本基站分流数据的邻近基站，提高了基站的运行效率。

图3为本申请实施例二提供的一种基站中信号处理模块的结构示意图。结合图2，参照图3，该信号处理模块206包括：用于对射频处理模块202输出的基带信号进行解析的移动通讯协议解析模块301，和用于对移动通讯协议解析模块输出的信号进行处理的数据处理模块302。

具体的，移动通讯协议解析模块301包括：用于对射频处理单元202输出的基带信号进行接收的通用公共无线接口(Common Public Radio Interface；简称：CPRI)模块303，用于对CPRI模块303转发的信号进行调制的多入多出(Multiple Input Multiple Output，简称：MIMO)处理与调制模块304，以及用于对MIMO处理与调制模块304输出的信号依次进行处理的介质访问控制层(Medium Access Control，简称：MAC)模块305、无线链路层控制协议(Radio Link Control，简称：RLC)模块306、分组数据汇聚协议(Packet DataConvergence Protocol，简称：PDCP)模块307和无线资源控制层(Radio ResourceControl，简称：RRC)模块308，RRC模块与数据传输模块302相连接，以实现对获取到的信号进行协议解析后输出给数据处理模块，以实现对获取到的信号进行协议解析后输出给数据处理模块302。

具体的，数据处理模块302包括：用于对移动通讯协议解析模块301输出的信号进行分析处理的传输处理模块309，用于对传输处理模块309输出的信号进行封装的封装处理模块310，以及用于将封装后的信号输出给核心网侧网络312的网络接口311。

在本实施例中，由射频处理单元202输出的基带信号被移动通讯协议解析模块301中的CPRI模块303接收后，转发给MIMO处理与调制模块304。MIMO技术能在不增加带宽的情况下，成倍地提高通信***的容量和频谱利用率，实现对空间的充分分割来区别不同的数据。通过MIMO处理与调制模块304可以将从终端获取的多波束信号合并。从MIMO处理与调制模块304输出的信号依次通过MAC模块305、RLC模块306、PDCP模块307和RRC模块308依据移动通讯协议进行解析，将基带信号解析为固网信号。

在本实施例中，移动通讯协议解析模块301输出的固网信号由传输处理模块309接收、分析出该信号所承载的数据量后，传输至封装处理模块310，以实现由电信号到光信号的转换以及协议的封装，以使得封装后的光信号能够通过网络接口311发送至核心网侧网络312。该封装协议可以是通信网络传输控制协议(Transmission Control Protocol；简称：TCP)/网际互连协议(Internet Protocol；简称IP)协议。

本实施例中，包括移动通讯协议解析模块和数据处理模块的信号处理模块，将射频处理模块输出的基带信号进行协议解析，解析出信号所承载的数据量后再根据固网传输协议进行封装，传输至核心网侧网络的信号能够被识别。本申请提供的基站，能够实现基带信号到光信号的转换、协议解析及封装，有效实现从业务侧到网络侧的数据传输。

图4为本申请实施例三提供的一种基站中射频处理单元的结构示意图。结合图2、图3，参照图4，该射频处理单元202包括：用于对获取的信号进行滤波处理的滤波器401，用于对滤波器401输出的信号依次进行频率调整的功放模块402、收发信机模块403和中频模块404，以及用于将中频模块404输出的基带信号转发给移动通讯协议解析模块的CPRI模块405。

可选的，射频处理单元202还包括：用于接收终端设备209发送的无线电磁波信号，并将无线电磁波信号转化为电信号输出给滤波器401的天线单元406。

在本实施例中，滤波器401将从天线单元406获取的电信号中不属于预设频率的信号过滤掉，在5G基站中，预设频率范围为3.5G-3.6GHz。然后将滤波器401输出的信号依次通过功放模块402、收发信机模块403和中频模块404将高频的电信号调整为零频的基带信号，通过与信号处理模块中的移动通讯协议解析模块中的接口相对应的CPRI模块405将该基带信号传输给信号处理模块206参照图3对应的实施例继续处理。

可选的，天线单元406可以设置在射频处理单元202内，也可以独立设置于基站内。天线单元406接收终端设备209发送的携带业务侧数据的无线电磁波信号，并将该电磁波信号转换为电信号发送至滤波器401过滤噪声。

本实施例中，本申请提供的基站的射频处理单元包括用于对获取的信号进行滤波处理的滤波器，用于对滤波器输出的信号依次通过功放模块、收发信机模块和中频模块进行频率调整的模块，以及用于将中频模块输出的基带信号转发给移动通讯协议解析模块的CPRI模块。还包括用于接收终端设备发送的无线电磁波信号，并将无线电磁波信号转化为电信号输出给滤波器的天线单元。通过本申请提供的基站，可以将终端设备发送的无限电磁波信号转换为电信号后继续处理为基带信号，以适应后续信号处理模块对该信号的处理。能够有效实现终端设备与基站之间的信号转换，提高基站的信号处理效率。

图5为本申请实施例四提供的一种通信***的结构示意图。结合图2、图3及图4，参照图5，该通信***500包括：终端设备209、如的上述实施例描述的基站200和核心网侧网络312。

可选的，该通信***500还包括分别与基站200及多个邻近基站相连接的网络交换器501。

可选的，该通信***500还包括：与终端设备209相连接的采集器组502。

在本实施例中，通信***500包括终端设备209、如上述实施例的基站200以及核心网侧网络。核心网侧网络包括核心网及公网。该通信***500中有多个基站时，该***还可以包括网络交换器501，用来实现多个基站之间的状态互通和流量转发。

在本实施例中，终端设备209是经由通信设施向计算机输入程序和数据或接收计算机输出处理结果的设备，通常设置在能利用通信设施与远处计算机联接工作的业务侧，它主要由通信接口控制装置与专用或选定的输入输出装置组合而成。众多分散的终端设备可以经由通信设施而与计算机联接形成联机***，联机***也可以向基站发送相应的业务数据。

终端设备209包括在移动中使用的计算机设备，具体包括手机、笔记本、平板电脑、网络摄像头等集数据采集与数据转发于一体的设备，也可以是只进行数据转发的设备，如路由器。当终端设备209只具有数据转发功能时，该***还应该包括与终端设备相连接的采集器组502，该采集器应与业务侧的具体业务有关，如地质勘探时使用的各类探针，环境监测时使用的各类传感器等。采集器组502将采集的业务数据通过终端设备209转发至基站，再经过基站的转发上传至核心网侧网络。在基站上行链路出现拥堵情况时，可以通过与网络交换器501相连接的相邻基站查询相邻基站的上行链路拥堵情况，并选择相邻基站中上行链路通畅的基站将数据分流，以实现本基站的稳定运行。

在本实施例中，基站200可以是为某城市的教育***专网服务而建立的，此时终端设备209可以是在授课的老师及学生的网络摄像头、平板电脑、手机等。当同时上课的在线人数较多，老师随堂提出了一系列的教学问题，并通过教学软件发布给在线的学生，此时有一定数量的学生在通过终端设备在进行提交作业、回答问题等操作，通过学生无线终端设备发送的作业或问题答案等数据首先会以无线电磁波的形式被附近的基站所接收，该基站通过将无线电磁波转换为电信号后，去噪声、调频率、协议解析、信号处理、转换并封装成光信号后上传至核心网侧网络，在由核心网侧网络将该数据转发给所属老师的终端设备。

在本实施例中，学生的终端设备上传的相应数据通过基站发送至核心网侧网络的上行链路中，由于同时在线的学生数量众多，同时上传的数据量庞大，若该数据量与基站最大的并发上行数据量的比例超出上述第一预设阈值，则触发该基站通过连接的网络交换器查询邻近基站的上行链路拥堵情况，并选择上行链路通畅的邻近基站，将超出阈值的数据量分流至该邻近基站，由该邻近基站将分流的数据上传至核心网侧网络，以使得所有学生终端设备所上传的数据都可以被保留，并传输至所对应的老师的终端。以保障基站所转发的数据的完整性和及时性，以及基站中其余功能性模块运行的流畅性。

本实施例中，包括终端设备、基站及核心网侧网络及网络交换器和采集器组的通信***，采集器组将采集到的业务侧数据通过终端设备转发至基站，再经过基站的转发上传至核心网侧网络，并在基站上行链路出现拥堵情况时，通过与网络交换器相连接的相邻基站查询其多个相邻基站的上行链路拥堵情况，并选择相邻基站中上行链路通畅的基站将数据分流。通过本申请提供的通信***，解决了基站上行链路拥堵问题的同时，合理调配了资源，保全了业务侧数据的完整性，提高了基站的稳定性。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (10)

1.一种基站，其特征在于，包括基带处理单元和射频处理单元，所述基带处理单元包括：

用于检测所述基站的第一上行链路拥堵情况的链路检测模块，当实时上行数据量与所述基站最大并发上行数据量的比例大于第一预设阈值时，所述第一上行链路处于拥堵状态；

与所述基站的邻近基站连接的直连端口模块；

与所述直连端口模块相连接，且用于检测所述基站的邻近基站的第二上行链路拥堵情况的状态更新模块，当所述邻近基站的实时上行数据量与所述邻近基站的最大并发上行数据量的比例未超过第二预设阈值时，所述第二上行链路处于非拥堵状态；

用于获取终端设备发送的信号的信号处理模块；

分别与所述链路检测模块和所述状态更新模块相连接的主控模块，所述主控模块用于接收所述链路检测模块上传的所述第一上行链路拥堵情况，在所述第一上行链路处于拥堵状态时，接收所述状态更新模块上传的所述第二上行链路拥堵情况；当所述第二上行链路处于非拥堵状态时，所述主控模块向所述信号处理模块发出确定分流的指令；所述指令用于指示所述信号处理模块获取的信号所承载的数据需要分流；

所述直连端口模块还与所述信号处理模块相连接，以在所述主控模块确定需要分流时，将所述信号处理模块获取的信号所承载的数据分流给所述邻近基站。

2.根据权利要求1所述的基站，其特征在于，所述直连端口模块还与网络交换器相连接，以实现与所述基站的多个邻近基站相连接。

3.根据权利要求1或2所述的基站，其特征在于，所述信号处理模块包括：用于对所述射频处理单元输出的基带信号进行解析的移动通讯协议解析模块，和用于对所述移动通讯协议解析模块输出的信号进行处理的数据处理模块。

4.根据权利要求3所述的基站，其特征在于，所述移动通讯协议解析模块包括：用于对所述射频处理单元输出的基带信号进行接收的CPRI模块，用于对CPRI模块转发的信号进行调制的MIMO处理与调制模块，以及用于对MIMO处理与调制模块输出的信号依次进行处理的MAC模块、RLC模块、PDCP模块和RRC模块，所述RRC模块与数据传输模块相连接，以实现对获取到的信号进行协议解析后输出给所述数据处理模块。

5.根据权利要求3所述的基站，其特征在于，所述数据处理模块包括：用于对所述移动通讯协议解析模块输出的信号进行分析处理的传输处理模块，用于对所述传输处理模块输出的信号进行封装的封装处理模块，以及用于将封装后的信号输出给核心网侧网络的网络接口。

6.根据权利要求3所述的基站，其特征在于，所述射频处理单元包括：用于对获取的信号进行滤波处理的滤波器，用于对所述滤波器输出的信号依次进行频率调整的功放模块、收发信机模块和中频模块，以及用于将所述中频模块输出的基带信号转发给移动通讯协议解析模块的CPRI模块。

7.根据权利要求6所述的基站，其特征在于，所述射频处理单元还包括：用于接收终端设备发送的无线电磁波信号，并将所述无线电磁波信号转化为电信号输出给所述滤波器的天线单元。

8.一种通信***，其特征在于，包括：终端设备、如权利要求1至7任一项所述的基站和核心网侧网络。

9.根据权利要求8所述的通信***，其特征在于，还包括：分别与所述基站及多个邻近基站相连接的网络交换器。

10.根据权利要求9所述的通信***，其特征在于，还包括：与所述终端设备相连接的采集器组。

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