CN101102606A - 一种支持网络实时优化的室内分布式系统及实现方法 - Google Patents

一种支持网络实时优化的室内分布式系统及实现方法 Download PDF

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一种支持网络实时优化的室内分布式系统及实现方法，属于通信技术领域。本发明方法包括，首先系统通过基带资源池BBU控制微射频拉远单元Pico-RRU发射信号使得两个相邻同频小区同时覆盖一个固定区域，然后系统通过控制两个小区的发射功率比，将此固定区域内的移动台进行软切换或者更软切换。本发明还提供了一种支持网络实时优化的室内分布式系统。本发明根据实际的应用情况对室内覆盖的网络结构进行实时的调整，对接近饱和的小区采取自动分裂的方式实现增大覆盖区内的系统容量，对多个用户较少的小区自动合并为一个小区。

Description

一种支持网络实时优化的室内分布式系统及实现方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种支持网络实时优化的室内分布式系统及实现方法。
背景技术
随着世界范围内3G无线网络应用的逐渐开展，3G的室内覆盖提上日程，各大运营商均开始重视3G室内覆盖。根据日本NTT DoCoMo公司的分析发现，3G的室内业务使用量高达总业务量的69.7％，因此做好室内覆盖是3G业务能否抓住用户的关键因素。
3G网络必须达到足够高的覆盖才能对用户有吸引力。3G业务将首先在具有市场潜力的地方得到应用，如大城市的中心区、商业区或者机场、宾馆、地铁这样的人流密集区域。3G无线网络的频点集中在2.1GHz，高频率带来过大的空间衰减损耗。如果3G网络对室内的覆盖仍然采用类似2G网络那样利用室外基站天线进行室内覆盖方案，就会要求增加基站的数量和基站的输出功率，从而导致建网成本增加。
目前2G网络的室内覆盖主要采用微机站或直放站加无源分布系统、有源分布系统、光纤分布系统等组成。而3G网络的室内覆盖，由于存在频点较高衰减较大，室内业务的类型比较多，在网络规划上需要更加灵活。近期业界提出的新型的室内覆盖方案主要包括使用微基站Pico-NodeB或微射频拉远单元Pico-RRU接分布式系统进行覆盖，其中Pico-RRU加基带池的方式由于可以共用基带资源，相对于Pico-NodeB的覆盖方式更优，比较具有应用价值。
Pico-RRU是采用分布式基站思想在室内覆盖上进行实现的一种射频拉远方案，此方案采用基带资源池(BBU)、射频拉远集线器(RRU-HUB)、微射频拉远单元Pico-RRU结合，完成室内覆盖。Pico-RRU具有节省发射功率，方便安装，成本低，可以方便升级扩容等优点。由于基带数据可以通过RRU-HUB进行分发合路，Pico-RRU分布式系统可以支持多个Pico-RRU共小区的配置，并且可以通过软件灵活配置，为网络规划提供了更高的灵活性。
但是在实际的3G室内应用中，由于存在较多高速率的应用类型，小区的负荷在不同的时间的变化是较大的，建筑物内不同区域的功能变化，在不同时段建筑内不同功能区人员的密度变化等都造成小区负荷的起伏波动。如果在网络规划时都按照峰值应用去进行规划，对室内覆盖系统的成本就有较大的压力。理想的情况是室内覆盖的网络结构可以根据实际的应用情况实时的调整，对于接近饱和的小区采取自动分裂的方式增大覆盖区内的系统容量，对于用户较少的小区可以自动将多个小区合并为一个小区节省网络资源。
发明内容
本发明所要解决的问题是，提供一种支持网络实时优化的室内分布式系统及实现方法，从而合理利用网络资源。
本发明，提供了一种支持网络实时优化的室内分布式系统，该系统包括一个基带资源池BBU及多个微射频拉远单元Pico-RRU，BBU控制各Pico-RRU的发射信号使得两个相邻同频小区同时覆盖一个固定区域，其中BBU实现上下行基带处理、时钟处理、与基站控制器的接口处理；Pico-RRU实现下行基带信号到射频信号的转换和射频信号的发射，上行射频信号接收和射频到基带信号的转换。
上述BBU还实现基带数据的汇集和交换。
上述系统还可以包括多个射频拉远集线器RRU-HUB，RRU-HUB接收BBU的下行数据，同时分发给各个Pico-RRU；RRU-HUB接收所有Pico-RRU的数据后，经数据合路后发送给BBU。
本发明还提供了，一种支持网络实时优化的室内分布式系统的实现方法，系统通过基带资源池BBU控制微射频拉远单元Pico-RRU发射信号使得两个相邻同频小区同时覆盖一个固定区域，然后系统通过控制两个小区的发射功率比，将此固定区域内的移动台进行软切换或者更软切换。
其中BBU控制Pico-RRU发射信号是指BBU控制Pico-RRU同时发射两个相邻的同频小区的下行数据。
上述系统控制两个小区的发射功率比，是根据网络的切换参数确定的。
上述方法可能具体分为以下步骤：
(1)系统开始工作时，Pico-RRU只发射小区B的下行数据，然后系统控制Pico-RRU发射的数据内容，使该Pico-RRU同时发射两个相邻的同频小区A、B的下行数据；
(2)系统控制小区A的发射功率逐渐增加，小区B的发射功率逐渐减小，并根据移动台的实时测量报告判断小区A、B是否分别满足接入及删除条件，若小区A满足接入条件，则将小区A加入到当前接入的小区，若小区B满足删除条件，则将小区B从当前接入的小区中删除；
(3)系统继续增加小区A的发射功率，减小小区B的发射功率，直到小区B的发射功率为0。
上述(2)中，小区A的接入条件和小区B的删除条件分别由小区A、B的导频功率值确定。
(1)中，Pico-RRU的上行数据被同时合路到小区A和小区B的上行数据流中。
本发明针对室内覆盖的网络结构，根据实际的应用情况进行实时的调整，对接近饱和的小区采取自动分裂的方式实现增大覆盖区内的系统容量，对多个用户较少的小区自动合并为一个小区。其中对接近饱和的小区进行分裂时，多个Pico-RRU支持同一个小区，对多个用户较少的小区进行合并时，多个小区的Pico-RRU在系统结构上可以同时支持一个小区，从而实现节省网络资源的目的。
附图说明
图1是应用本发明技术方案的实施例1的室内分布式系统的结构示意图，
图2是图1所示系统的工作流程图，
图3是图1所示系统在同频小区切换过程中发射功率变化曲线图，
图4是应用本发明技术方案的实施例2的示意图，
图4(a)是实施例2进行网络实时优化前的网络结构示意图，
图4(b)是实施例2进行网络实时优化后的网络结构示意图，
图4(c)是实施例2进行网络实时优化的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
本发明的主要构思是：在下行方向通过基带合路控制RRU同时发射两个同频小区的下行信号，在上行方向控制小区接收信号的组成，使两个同频小区同时覆盖一个固定区域，然后根据网络的切换参数改变这两个小区的发射功率使此区域内的移动台发生软切换或者更软切换，完成网络覆盖的实时重构。即本发明利用RRU-HUB的下行合路功能模拟了移动台移动而引起的软切换，从而在不影响用户业务的情况下改变了网络结构。
实施例1，提供了一种支持网络实时优化的室内分布式系统，如图1所示，该系统包括一个BBU、多个RRU-HUB及多个Pico-RRU，其中BBU挂接多个RRU-HUB，每个RRU-HUB又连接多个Pico-RRU。该系统的下行方向为，RRU-HUB接收BBU的下行数据，同时分发给各个Pico-RRU；上行方向为，RRU-HUB接收所有Pico-RRU的数据后，经数据合路后发送给BBU。
其中BBU主要完成上下行基带处理、时钟处理、与基站控制器的接口等功能。
RRU-HUB主要用于实现基带数据的汇集和交换。
Pico-RRU主要完成下行基带信号到射频信号的转换和射频信号的发射，上行射频信号接收和射频到基带信号的转换。本实施例中多个Pico-RRU可以支持同一个小区，一个Pico-RRU也可同时支持多个小区。
上述系统中RRU-HUB可以合并到BBU中实现其功能。
当实施例1的室内分布式系统中一个Pico-RRU覆盖的区域由小区B覆盖变为由A小区覆盖，即该Pico-RRU覆盖的区域中的移动台从小区B发生软切换切换到A小区时，系统的工作原理如下：
一、关于下行信号方面，系统通过控制这个Pico-RRU的发射数据内容，使这个Pico-RRU同时发射小区A和小区B的下行数据，因为是同频小区，只要在RRU-HUB中将两个小区的下行基带数据合路之后发送给Pico-RRU即可。系统需要控制小区A的发射功率逐渐增加，而小区B的发射功率逐渐减少，功率增加或者减少的步长和控制频率可以根据网络的切换参数进行设定以减少软切换或更软切换的失败概率。
上述功率变化的过程中，移动台会不停的测量当前载波的服务小区和临近小区并将测量值上报给网络，网络根据上报的测量值和设定的切换参数给移动台发命令增加或者删除当前接入的小区。
随着小区A发射功率的增加和小区B发射功率的减小，移动台会将小区A加入到当前接入小区中去，此时移动台同时接入小区A和小区B，随着小区A发射功率的继续增加和小区B发射功率的继续减小，移动台会将小区B从当前接入的小区中删除。最终这个Pico-RRU覆盖的区域由小区B覆盖变成了小区A覆盖，而原来在这个Pico-RRU覆盖区内的移动台的接入小区也从小区B变成了小区A。
二、关于上行信号方面，系统只需要将每个小区所对应的Pico-RRU的上行数据进行合路即可，因为在一个Pico-RRU同时发送两个小区的下行数据的情况下，这个Pico-RRU的上行数据也需要同时合路到这两个小区的上行数据中去。
上述实施例1的系统中一个Pico-RRU覆盖的区域由小区B覆盖变为由A小区覆盖，即该Pico-RRU覆盖的区域中的移动台从小区B发生软切换切换到A小区时，系统工作的具体流程如图2所示，包括以下步骤：
步骤201：Pico-RRU发射小区B的下行数据；
步骤202：控制Pico-RRU发射数据内容，使得该Pico-RRU同时发射两个相邻的同频小区A、B的下行数据，而该Pico-RRU的上行数据被同时合路到小区A和小区B的上行数据流中；
步骤203：系统控制小区A的发射功率逐渐增加，小区B的发射功率逐渐减小；
步骤204：系统根据移动台的实时测量报告判断小区A是否满足接入条件，如果是，进入步骤205，否则返回步骤203；
步骤205：系统向移动台发送增加当前接入小区的命令后，移动台将小区A加入到当前接入的小区；
步骤206：系统继续增加小区A的发射功率，减小小区B的发射功率；
步骤207：系统根据移动台的实时测量报告判断小区B是否满足删除条件，如果是，进入步骤208，否则返回步骤206；
步骤208：系统向移动台发送删除当前接入小区的命令后，移动台将小区B从当前接入的小区中删除。
步骤209：系统继续增加小区A的发射功率，减小小区B的发射功率，直到小区B的发射功率为0。
上述步骤202中，Pico-RRU同时发射同频点的两个小区的下行数据时，这两个同频小区的发射功率比可以通过配置基带合路时的两个小区的下行数据增益值来进行调整。
步骤204、207中所述接入条件和删除条件由小区的导频功率值确定。
图3为实施例1的系统在小区切换过程中发射功率变化曲线图。
系统开始工作时，Pico-RRU发射的全部是小区B的下行信号，此时在这个Pico-RRU覆盖区域中的移动台接入的仅为小区B。
然后，小区B的发射功率逐渐减小，而小区A的发射功率逐渐增大，在t1时刻，即小区A满足接入条件，此时移动台将小区A添加为当前小区；随着小区B的发射功率继续减小和小区A的发射功率增大，在t2时刻，即小区B满足删除条件，移动台将小区B从当前小区中删除。
最后，小区B的发射功率继续减小和小区A的发射功率增大，直到小区B的发射功率为0，此时RRU发射的全部是小区A的下行信号，而移动台也从小区B软切换到了小区A。
当存在多个移动台时，每个移动台由于测量的不同，发生小区添加和删除的时刻会稍有不同，小区的接入条件和删除条件可以由小区的导频功率值确定。另外两个同频小区的发射功率也不一定是等斜率的变化，可以根据小区的切换参数设计变化曲线以保证软切换的成功率。
实施例2，提供了一种通过小区分裂合并实现网络实时优化的室内分布式系统。图4(a)为实施例2未经优化前的小区覆盖系统结构示意图，该系统中RRU-HUB后挂四个Pico-RRU，分别是RRUA、RRUB、RRUC、RRUD，其中RRUA和RRUB同时支持小区X，RRUC和RRUD支持小区Y。此时，小区X中接入的用户数就比较多，而小区Y接入的用户数很少。
将图4(a)所示的系统中RRUB下行发射内容从小区X的下行信号切换为小区Y的下行信号，从而将RRUB的覆盖区域的移动台带到了小区Y中，即得到了图4(b)所示的优化后的系统结构示意图，其中RRUA单独支持一个小区X，而RRUB和RRUC、RRUD一起支持一个小区Y，此时两个小区的用户量接近均衡。
实施例2的系统中多个Pico-RRU支持同一个小区，同时进行小区合并的Pico-RRU在系统结构上也可以同时支持一个小区。
上述实施例2进行网络实时优化的具体流程，如图4(c)所示，包括以下步骤：
步骤401：RRUB发射小区X的下行数据；
步骤402：控制RRUB发射数据内容，使得该RRU同时发射两个相邻的同频小区X、Y的下行数据，而该Pico-RRU的上行数据被同时合路到小区X和小区Y的上行数据流中；
步骤403：系统控制小区X的发射功率逐渐减小，小区Y的发射功率逐渐增加；
步骤404：系统根据移动台的实时测量报告判断小区Y是否满足接入条件，如果是，进入步骤405，否则返回步骤403；
步骤405：系统向移动台发送增加当前接入小区的命令后，移动台将小区Y加入到当前接入的小区；
步骤406：系统继续增加小区Y的发射功率，减小小区X的发射功率；
步骤407：系统根据移动台的实时测量报告判断小区X是否满足删除条件，如果是，进入步骤408，否则返回步骤406；
步骤408：系统向移动台发送删除当前接入小区的命令后，移动台将小区X从当前接入的小区中删除。
步骤409：系统继续增加小区Y的发射功率，减小小区X的发射功率，直到小区X的发射功率为0。
上述步骤402中，RRUB同时发射同频点的两个小区的下行数据时，这两个同频小区的发射功率比可以通过配置基带合路时的两个小区的下行数据增益值来进行调整。
步骤404、407中所述接入条件和删除条件分别由小区Y|、X的导频功率值确定。
上述实施例1、2，针对室内覆盖的网络结构，根据实际的应用情况进行实时优化调整，对接近饱和的小区采取自动分裂的方式实现增大了覆盖区内的系统容量，对多个用户较少的小区自动合并为一个小区，而在该优化过程中，利用了RRU-HUB的下行合路功能模拟了移动台移动而引起的软切换，从而在不影响用户的正常业务应用。

Claims (9)

1、一种支持网络实时优化的室内分布式系统，其特征在于，该系统包括一个基带资源池BBU及多个微射频拉远单元Pico-RRU，BBU控制各Pico-RRU的发射信号使得两个相邻同频小区同时覆盖一个固定区域，其中BBU实现上下行基带处理、时钟处理、与基站控制器的接口处理；Pico-RRU实现下行基带信号到射频信号的转换和射频信号的发射，上行射频信号接收和射频到基带信号的转换。
2、如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述BBU还实现基带数据的汇集和交换。
3、如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括多个射频拉远集线器RRU-HUB，RRU-HUB接收BBU的下行数据，同时分发给各个Pico-RRU；RRU-HUB接收所有Pico-RRU的数据后，经数据合路后发送给BBU。
4、一种支持网络实时优化的室内分布式系统的实现方法，其特征在于，系统通过基带资源池BBU控制微射频拉远单元Pico-RRU发射信号使得两个相邻同频小区同时覆盖一个固定区域，然后系统通过控制两个小区的发射功率比，将此固定区域内的移动台进行软切换或者更软切换。
5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述BBU控制Pico-RRU发射信号是指BBU控制Pico-RRU同时发射两个相邻的同频小区的下行数据。
6、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述系统控制两个小区的发射功率比，是根据网络的切换参数确定的。
7、如权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法分为以下步骤：
(1)系统开始工作时，Pico-RRU只发射小区B的下行数据，然后系统控制Pico-RRU发射的数据内容，使该Pico-RRU同时发射两个相邻的同频小区A、B的下行数据；
(2)系统控制小区A的发射功率逐渐增加，小区B的发射功率逐渐减小，并根据移动台的实时测量报告判断小区A、B是否分别满足接入及删除条件，若小区A满足接入条件，则将小区A加入到当前接入的小区，若小区B满足删除条件，则将小区B从当前接入的小区中删除；
(3)系统继续增加小区A的发射功率，减小小区B的发射功率，直到小区B的发射功率为0。
8、如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述(2)中，小区A的接入条件和小区B的删除条件分别由小区A、B的导频功率值确定。
9、如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述(1)中，Pico-RRU的上行数据被同时合路到小区A和小区B的上行数据流中。
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