CN101202975A - 一种多模无线通信基站控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及通信领域，特别涉及一种多模无线通信基站的控制技术，公开了一种多模无线通信基站控制系统，包括：至少两个不同通信制式的业务处理控制模块、至少两个不同通信制式的基带处理控制模块、传输控制模块、射频收发控制模块、操作维护控制模块和数据存储单元。本发明实施例提供的多模无线通信基站控制系统，使多种通信制式的网元有机形成一个统一的网元，便于统一网络维护。

Description

一种多模无线通信基站控制系统

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种多模无线通信基站的控制系统。

背景技术

在移动通信网络中，基站作为接入网最底层的接入设备，目前存在多种通信制式，如GSM(Global System for Mobile Communications，全球移动通信)系统、WCDMA(Wide-band Code Division Multiple Access，宽带码分多址接入)系统、CDMA(Code Division Multiple Addressing，码分多址)系统、TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，时分同步的码分多址接入)系统、Wimax(Worldwide Interoperability for Microwave Access，微波接入全球互通)系统等。不同的通信制式有各自擅长的应用领域，同时考虑到现有网络设备的演进发展，未来的移动通信网络必然是多种通信制式混叠的多通信制式通信网络。

图1以现网2G GSM网络为例说明其如何演进到WCDMA网络，在演进过程中，由于GSM单模手机的存在，GSM和WCDMA双模网络必然存在一定时间。如图2所示，现有无线通信基站BS一般包括一个主控单元、一个射频收发单元、一个基带处理单元和一个传输单元，其中：基带处理单元用于处理一种通信制式的基带信号，主控单元控制射频收发单元、基带处理单元和传输单元的运转。在现有双模网络中，如图3a所示，两个独立的GSM和WCDMA基站堆叠组成双模基站，如图3b所示，两个独立的GSM和WCDMA基站并柜组成双模基站，或者如图3c所示，两个独立的GSM和WCDMA基站共享机柜形式双模基站。

本申请发明人发现，无论上述哪一种组成形式的GSM和WCDMA双模基站，GSM和WCDMA两种通信制式的控制维护机制相互独立，基站的一体化设计(如维护方式、接口设计、维护带宽共享等)程度都不高，从网络设备管理的角度看，实际上是对两个独立的网元进行管理和维护，无法降低总的维护费用，并且无法平滑升级到WCDMA基站，类似问题也存在于现有三模甚至更多通信制式的多模基站中。

发明内容

本发明实施例提供了一种多模无线通信基站控制系统，用于在多模无线通信基站中实现统一控制机制。

一种多模无线通信基站控制系统，包括：

至少两个不同通信制式的业务处理控制模块，分别用于对不同通信制式的通信业务进行信令处理控制和无线资源管理；

至少两个不同通信制式的基带处理控制模块，分别用于控制不同通信制式的基带处理单元对对应通信制式的通信业务进行基带信号处理；

传输控制模块，用于控制传输单元和不同通信制式的基带处理控制模块进行信号交互，对不同通信制式的通信业务进行信号传输控制和传输资源管理；

射频收发控制模块，用于控制射频单元和不同通信制式的基带处理控制模块进行信号交互，对不同通信制式的通信业务进行无线信号收发控制；

操作维护控制模块，用于接收对业务处理控制模块、基带处理控制模块、传输控制模块或射频收发控制模块进行操作维护的指令，并根据所述维护操作指令对相应单元进行操作维护；

数据存储单元，用于接收并存储各业务处理控制模块、传输控制模块以及操作维护控制模块输入的配置数据以及运行数据。

本发明实施例提供的多模无线通信基站控制系统，使多模无线通信基站中多种通信制式网元有机形成统一的网元，利用操作维护控制模块提供的统一控制机制进行操作维护，减小了多模无线通信基站的体积和成本，便于统一网络维护并可以进行平滑升级。并且该基站适应各种多模无线通信基站硬件结构形式，通过不同模块组合方式支持各种通信制式单模、双模以及多模的平滑演进。

附图说明

图1为现有2G GSM网络演进到WCDMA网络的示意图；

图2为现有无线通信基站的一般硬件方案的示意图；

图3a、图3b、图3c为现有GSM和WCDMA双模基站的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的多模无线通信基站控制系统的主要结构示意图；

图5和图6分别为本发明实施例提供的多模无线通信基站的硬件结构示意图；

图7为本发明实施例提供的GSM和WCDMA双模无线通信基站控制系统结构示意图；

图8为在图5所示的多模无线通信基站的硬件结构上，部署本发明实施例提供的GSM和WCDMA双模无线通信基站控制系统相关控制模块的示意图；

图9为在图6所示的多模无线通信基站的硬件结构上，部署本发明实施例提供的GSM和WCDMA双模无线通信基站控制系统相关控制模块的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。

随着DSP(Digital Signal Process，数字信号处理)、网络处理器等信号处理器的能力不断增强，未来双模无线通信基站存在一种发展趋势是所有硬件都是通用的，只要升级基站中各信号处理器的控制功能就可以支持所需的通信制式，这样就可以做到真正意义上的多模基站。基于此，本发明实施例提供的多模基站控制系统如图4所示，具体包括以下控制模块：

至少两个不同通信制式的业务处理控制模块，每一个业务处理控制模块用于对对应一种通信制式的通信业务进行信令处理控制和无线资源管理；业务处理控制模块的具体通信制式和个数根据多模基站的应用确定，例如可以包括图4所示中的任意两种或更多中：WCDMA业务处理控制模块、GSM业务处理控制模块、CDMA业务处理控制模块、Wimax业务处理控制模块或者LTE(LongTerm Evolution，长期演进)业务处理控制模块等，如果还有其它通信制式，可以进行增加相关通信制式的业务处理控制模块。各业务处理控制模块分别为对应通信制式的通信业务分配无线空口资源，并负责处理通信业务的相关信令。

至少两个不同通信制式的基带处理控制模块，分别用于控制不同通信制式的基带处理单元对对应通信制式的通信业务进行基带信号处理；基带处理控制模块的具体通信制式和个数和业务处理控制模块一致，例如当包括图4所示的中的WCDMA业务处理控制模块时，需要对应设置WCDMA基带处理控制模块，是否需要设置其它的GSM基带处理控制模块、CDMA基带处理控制模块、Wimax基带处理控制模块或者LTE(Long Term Evolution，长期演进)基带处理控制模块的原理完全相同，增加对应通信制式的基带处理控制模块即可，如果还有其它通信制式，也可以依据此原理实现。各基带处理控制模块分别设置在对应通信制式的基带处理单元上，负责控制基带处理单元为对应通信制式的通信业务进行基带信号处理。每一个基带处理控制模块分别和对应通信制式的业务处理控制模块、操作维护控制模块和数据存储单元连接。

传输控制模块，用于控制传输单元和不同通信制式的基带处理控制模块进行信号交互，对不同通信制式的通信业务进行信号传输控制和网络侧传输资源管理；例如WCDMA通信制式的通信业务中基站和RNC之间的传输资源管理，再例如GSM通信制式的通信业务中基站和BSC之间的传输资源管理等。如果多模基站中的各种通信制式的传输协议相同，例如都采用IP协议，则可以共享一个传输控制模块，反之，需要为每一种通信制式设置单独的传输控制子模块，在这种情况下，各种通信制式的传输控制子模块中相同的处理功能可以共享为一个公共的处理子模块。

射频收发控制模块，用于控制射频单元和不同通信制式的基带处理控制模块进行信号交互，对不同通信制式的通信业务进行无线信号收发控制；在多模基站中，射频收发单元为共享单元，射频收发控制模块一般部署在每一个射频收发单元上。射频收发控制模块分别和每一个基带处理控制模块、每一个业务处理控制模块、操作维护控制模块连接。

操作维护控制模块，用于接收对业务处理控制模块、基带处理控制模块、传输控制模块或射频收发控制模块进行操作维护的指令，并根据所述维护操作指令对相应单元进行操作维护；本发明实施例中，操作维护控制模块为不同通信制式采用统一的操作维护功能和操作维护接口，根据操作维护中心下发的操作维护指令，可以对多模基站中的每一个控制模块进行操作维护，也就是说，每一个控制模块全部通过操作维护控制模块接入操作维护中心，多模基站对外表现为一个单一的网元，从而实现了统一管理机制。操作维护具体包括各控制模块中相关控制软件的管理、参数配置，以及控制模块的启用、停用、升级、故障检测、故障处理等等。

数据存储单元，用于接收并存储各业务处理控制模块、传输控制模块以及操作维护控制模块输入的配置数据以及运行数据。例如：各控制模块的软件包、配置数据、告警文件、日志文件、调试信息等配置数据以及运行数据。

本发明实施例提供的多模基站的硬件结构可能包括基站主控单元、不同通信制式的基带处理单元、射频收发单元和传输单元，进一步还可以包括至少一个业务主控单元，根据多模基站的硬件结构，其中：

每一个业务处理控制模块和操作维护控制模块可以集中部署在基站主控单元上，或者至少一个业务处理控制模块和操作维护控制模块集中部署在基站主控单元上，其它业务处理控制模块集中部署在业务主控单元上，基站主控单元和业务主控单元之间可以实现相互备份。

传输控制模块可以部署在基站主控单元、业务主控单元或者传输单元上。

数据存储单元包括多个存储子模块，分别用于接收并存储各业务处理控制模块、传输控制模块以及操作维护控制模块输入的配置数据以及运行数据。多个存储子模块各自独立部署、或者其中的部分组合后集中部署。

具体的，当多模基站的硬件结构包括一个基站主控单元和一个业务主控单元时，基站主控单元可以部署：操作维护控制模块、至少一种特定通信制式的业务处理控制模块、存储基站数据的数据存储单元，进一步还可以部署传输控制模块。业务主控单元可以部署：其它通信制式的业务处理控制模块和特定通信业务数据的数据存储单元。基站主控单元和业务主控单元之间相互备份，以提高基站运行的可靠性。

具体的，操作维护控制模块部署在基站主控单元上，并为每一种通信制式的业务处理控制模块设置一个业务主控单元，使每一种通信制式的业务处理控制模块可以分别部署在不同的业务主控单元上，各通信制式业务处理控制模块的升级、操作维护等相互独立，避免影响。也可以将其中一种通信制式的业务处理控制模块和操作维护控制模块一起集中部署在基站主控单元上，为其它通信制式的业务处理控制模块分别设置一个业务主控单元，同样也可以使各通信制式业务处理控制模块的升级、操作维护等相互独立，避免影响。相同通信制式的传输控制模块和业务处理控制模块可以集中部署在同一个业务主控单元上。

本发明实施例中，每一个业务处理控制模块中可以具体包括：信令处理控制子模块，用于通信业务进行信令处理；无线资源管理子模块，用于通信业务的无线资源管理。传输控制模块中可以具体包括：信号传输控制子模块，用于对通信业务进行信号传输控制；传输资源管理子模块，用于通信业务的传输资源管理。由于无线资源管理子模块和传输资源管理子模块的功能都是进行资源管理，所以各业务处理控制模块中的无线资源管理子模块和传输控制模块中的传输资源管理子模块可以集中部署，具体可以部署在基站主控单元上、或者其中一个业务主控单元上、或者传输单元上。

本发明实施例中，需要交互的各控制模块之间的接口采用松耦合设计，如消息接口等，这样可以灵活部署模块以适应不同的硬件方案。在具体操作维护时，不同通信制式的软件模块编译成一个或者多目标代码形式，例如Lib文代码库文件，通过软件编译开关可以增加或者减少不同通信制式软件包，每一个主控单元为最小可替换硬件单元，根据主控单元上部署了一种或一种以上通信制式的控制模块，在操作维护过程中，操作维护中心可以发布一种通信制式的单模软件包，也可以发布不同通信制式混合的双模或多模软件包。

下面以具体实施例进行详细说明。

图5示出了根据本发明实施例提供的多模无线通信基站硬件结构的一种方案，包括：一个主控单元、传输单元、射频收发单元、n个基带处理单元的结构。传输单元和射频收发单元为共享单元，基带处理单元根据需要的通信制式分别配置。

图6示出了本发明实施例提供的另一种多模无线通信基站的硬件结构，包括：两个主控单元、传输单元、射频收发单元和n个基带处理单元，传输单元和射频收发单元为共享单元，基带处理单元根据需要的通信制式分别配置。

其中，射频收发单元用于与无线通信终端进行无线通信和无线控制，多个不同通信制式的基带处理单元分别用于不同通信制式的基带信号处理并与所述射频收发单元进行信号交互，传输单元用于与无线通信网络进行信号传输并与所述多个不同通信制式的基带处理单元进行信号交互，主控单元控制所述射频收发单元、多个不同通信制式的基带信号处理单元和传输单元的运转和其间的信号交互，使所述多个不同通信制式的基带信号处理单元共享所述射频收发单元和传输单元，进行多通信制式的无线通信。

下面以GSM和WCDMA双模基站为例进行了说明，对于三模甚至更多通信制式的基站可以同理类推。

如图7所示，根据本发明实施例提供的多模无线通信基站控制系统，GSM和WCDMA双模无线通信基站具体包括：

一个操作维护控制模块BTS OM(Base station Transceiver Operation &Maintenance，基站收发信机操作维护)：负责整个基站的操作维护管理功能，如软件管理、数据配置、设备管理、故障管理等等。BTS OM部署在基站主控单元上，为基站的操作维护提供统一的接口。

一个GSM业务处理控制模块GSCF&BRM(GSM BTS SignallingControlling Function and BTS Resource Management，基站收发信机信令处理功能和资源管理)：主要完成Abis信令处理以及无线资源管理功能。

一个WCDMA NodeB业务处理控制模块WSCF&NRM(WCDMA NodeBSignalling Controlling Function and NodeB Resource Management，WCDMA基站信令处理功能和资源管理)：主要完成Iub NBAP(NodeB Application Part，NodeB应用协议部分)信令处理以及内部无线资源管理功能。

传输控制以及传输资源管理模块TrCF&TRM(Transport ControllingFunction and Transport Resource Management，传输控制功能和传输资源管理)：主要完成Abis/Iub接口传输信令处理、传输资源管理功能，当Abis传输和Iub传输类似的时候，比如都采用IP(Internet Protocol，互联网协议)技术时，可以采用统一的传输控制模块，如果Abis和Iub传输技术相差较大的时候，比如Abis采用自定义TDM(Time Division Multiplex，时分复用)技术，Iub采用ATM(Asynchronous Transfer Mode，异步传输模式)或者IP技术时，可以采用各自独立的传输控制子模块。传输资源管理模块为基站主控单元上的一个功能模块，传输控制模块为传输单元上的一个功能模块。

基站的软件和数据存储单元SCR(Software and Configuration Repository，软件和配置数据库)：主要负责存储基站运行需要的各种软件包、配置数据、告警文件、日志文件、调试信息等数据信息。每一个控制模块均需要和SCR进行信息交互，SCR可以部署在主控单元上。

WCDMA基带处理控制模块WBBCF(WCDMA Baseband ControllingFunction，WCDMA基带控制功能)：用于控制WCDMA基带处理单元。WBBCF需要部署在WCDMA基带处理单元上。

GSM基带控制模块GBBCF(GSM Baseband Controlling Function，GSMWCDMA基带控制功能)：用于控制GSM基带处理单元。GBBCF模块需要部署在GSM基带处理单元上。

TRX(Transceiver，收发信机)控制功能模块TCF(GSM/WCDMA Dual ModeTRX Controlling Function，GSM/WCDMA双模收发信机控制功能)：用于控制射频收发单元，部署在射频收发单元上。

根据GSM和WCDMA双模无线通信基站通信制式的不同，还可以灵活配置GSM和WCDMA的各控制模块，例如在GSM通信制式时，只需要通过BTSOM部署GSM的相关控制模块，在WCDMA通信制式时，只需要通过BTS OM部署WCDMA的相关控制模块，在需要GSM和WCDMA通信制式并存时，通过BTS OM部署图7所示的所有控制模块。由于BTS OM提供了统一的操作维护功能和接口，使得改变基站工作通信制式的操作非常灵活，可以方便的对基站进行平滑升级。

根据图5所示的GSM和WCDMA双模无线通信基站硬件结构，图8示出了各控制模块一种部署结构示意图，其中，BTS OM、GSCF&BRM、WSCF&NRM、TRM和SCR部署在主控单元上，TrCF部署在传输单元上，TCF部署在射频收发单元上，WBBCF和GBBCF分别部署在对应通信制式的基带处理单元上。

根据图6所示的GSM和WCDMA双模无线通信基站硬件结构，图9示出了各控制模块一种部署结构示意图，其中，BTS OM和GSCF&BRM部署在主控单元1上，WSCF&NRM部署在主控单元2上，BTS OM可以部署在主控单元1或主控单元2上，两个主控单元上分别设置了存储模块SCR，TrCF部署在传输单元上，TCF部署在射频收发单元上，WBBCF和GBBCF分别部署在对应通信制式的基带处理单元上。

另外，如图9所示，在主控单元2上也可以冗余部署一个BTS OM’和TRM’，作为主控单元1上设置的BTS OM和TRM的备份，以增强系统的安全性能。同理，在主控单元1上也可以冗余部署WSCF&NRM’，作为WSCF&NRM的备份，在主控单元2上也可以冗余部署GSCF&BRM’，作为GSCF&BRM的备份，以增强系统的安全性能。

在图9所示的部署方式中，GSM通信制式的相关控制模块集中部署在主控单元1上，WCDMA通信制式的相关控制模块集中部署在主控单元2上，从而使不同通信制式可以独立升级，避免不同通信制式之间升级的相互影响。

上面以GSM和WCDMA双模无线通信基站为例对本发明进行了说明，三模或者多模无线通信基站的可以同理实现。

如上所述，本发明实施例提供的多模无线通信基站控制系统具有统一操作维护控制模块、独立的特定通信制式业务处理模块(包括信令处理和资源管理模块)、独立或者统一的传输控制模块、数据存储单元。由于统一了操作维护控制模块，不同通信制式采用统一的操作维护管理控制功能和接口形式，提供统一的操作维护管理通道，接入到统一的操作维护中心，对外表现单一网元管理。因此，采用本发明，多种通信制式网元有机形成一个统一的网元，便于统一网络维护，并且本发明实施例提供的多模无线通信基站控制系统适用于多模无线通信基站的各种硬件结构形式，从而能够通过不同模块组合方式支持各种通信制式单模和双模的平滑演进。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种多模无线通信基站控制系统，其特征在于，包括：

至少两个不同通信制式的业务处理控制模块，分别用于对不同通信制式的通信业务进行信令处理控制和无线资源管理；

至少两个不同通信制式的基带处理控制模块，分别用于控制不同通信制式的基带处理单元对对应通信制式的通信业务进行基带信号处理；

传输控制模块，用于控制传输单元和不同通信制式的基带处理控制模块进行信号交互，对不同通信制式的通信业务进行信号传输控制和传输资源管理；

射频收发控制模块，用于控制射频单元和不同通信制式的基带处理控制模块进行信号交互，对不同通信制式的通信业务进行无线信号收发控制；

操作维护控制模块，用于接收对业务处理控制模块、基带处理控制模块、传输控制模块或射频收发控制模块进行操作维护的指令，并根据所述维护操作指令对相应单元进行操作维护；

数据存储单元，用于接收并存储各业务处理控制模块、传输控制模块以及操作维护控制模块输入的配置数据以及运行数据。

2.如权利要求1所述的多模无线通信基站控制系统，其特征在于，所述的传输控制模块包括至少两个不同通信制式的传输控制子模块，分别和对应通信制式的基带处理控制模块进行信号交互，对对应通信制式的通信业务进行信号传输控制和传输资源管理。

3.如权利要求1所述的多模无线通信基站控制系统，其特征在于，所述每一个业务处理控制模块和操作维护控制模块集中部署在基站主控单元上。

4.如权利要求1所述的多模无线通信基站控制系统，其特征在于，所述至少一个业务处理控制模块和操作维护控制模块集中部署在基站主控单元上，其它业务处理控制模块集中部署在业务主控单元上。

5.如权利要求4所述的多模无线通信基站控制系统，其特征在于，所述基站主控单元和业务主控单元之间相互备份。

6.如权利要求1所述的多模无线通信基站控制系统，其特征在于，各通信制式的业务处理控制模块分别部署在不同的业务主控单元上，所述操作维护控制模块部署在基站主控单元上。

7.如权利要求6所述的多模无线通信基站控制系统，其特征在于，所述操作维护控制模块和其中一个通信制式的业务处理控制模块集中部署在基站主控单元上，其它通信制式的各业务处理控制模块分别部署在不同的业务主控单元上。

8.如权利要求6或7所述的多模无线通信基站控制系统，其特征在于，相同通信制式的传输控制模块和业务处理控制模块集中部署在同一个业务主控单元上。

9.如权利要求8所述的多模无线通信基站控制系统，其特征在于，任意两个业务主控单元之间、或者基站主控单元和任意一个业务主控单元之间相互备份。

10.如权利要求1-7任一所述的多模无线通信基站控制系统，其特征在于，所述的传输控制模块部署在基站主控单元或者传输单元上。

11.如权利要求1-7任一所述的多模无线通信基站控制系统，其特征在于，所述至少两个不同通信制式的基带处理控制模块分别部署在对应通信制式的基带处理单元上，所述射频收发控制模块部署在每一个射频收发单元上。

12.如权利要求1所述的多模无线通信基站控制系统，其特征在于，所述数据存储单元包括多个存储子模块，分别用于接收并存储各业务处理控制模块、传输控制模块以及操作维护控制模块输入的配置数据以及运行数据。

13.如权利要求1所述的多模无线通信基站控制系统，其特征在于，

所述每一个业务处理控制模块中具体包括：

信令处理控制子模块，用于通信业务进行信令处理；

无线资源管理子模块，用于通信业务的无线资源管理；

所述传输控制模块中具体包括：

信号传输控制子模块，用于对通信业务进行信号传输控制；

传输资源管理子模块，用于通信业务的传输资源管理。

14.如权利要求13所述的多模无线通信基站控制系统，其特征在于，所述传输资源管理子模块和每一个无线资源管理子模块集中部署在基站主控单元上、或者业务主控单元上、或者传输单元上。

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