CN101394658B

CN101394658B - 一种实现分布式无线小区的装置及通信方法

Info

Publication number: CN101394658B
Application number: CN 200710122193
Authority: CN
Inventors: 郭锋; 王建利; 王伟
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2007-09-21
Filing date: 2007-09-21
Publication date: 2013-12-18
Anticipated expiration: 2027-09-21
Also published as: CN101394658A; HK1141191A1; WO2009036636A1; EP2197221A4; EP2197221A1; EP2197221B1

Abstract

本发明公开了一种实现分布式无线小区的装置及通信方法：射频远置单元接收移动终端发送的上行信令后，将上行信令转发给基带单元；基带单元接收上行信令之后，对上行信令进行解析合成处理，发送给基站控制器；基站控制器将下行信令发送给基带单元；基带单元接收下行信令之后，进行解析处理，然后分发给多个射频远置单元，多个射频远置单元通过空中接口将下行信令转发给移动终端。本发明通过远端射频单元的分布式协作，扩展了小区的有效覆盖范围，可以延长高速移动终端穿越小区的逗留时间，改善了移动终端在穿越相邻小区时的测量和切换效果，提高了移动用户的通话质量，有针对地满足了高速铁路沿线等场合下的移动通信需求。

Description

一种实现分布式无线小区的装置及通信方法

技术领域

本发明主要涉及移动通信领域，尤其涉及一种实现分布式无线小区的装置及通信方法。

背景技术

在新一代通讯设备制造领域，射频拉远系统被逐渐引起关注，其典型架构是把基站收发信台(BTS，Base Tranceiver Station)分成基带单元(BBU，Baseband Unit)和远端射频单元(RRU，Remote Radio Unit)两个部分。

RRU与BBU在分离安装之后，通过光纤进行拉远连接，为分布式网络覆盖提供基础。如在一些特定的场合，通过多个不同的RRU发射同样的载波，形成一个分布式的网络覆盖。

对于经济发达地区的高速铁路沿线，尽管现有的网络覆盖已经非常完全，早已实现无缝覆盖。但现有的网络覆盖基本上在高速铁路沿线上以0.5千米为半径进行小区网络的覆盖分布。这对于最高时速达250千米/小时的高速列车内的移动用户来说，由于其快速的移动特性，使得移动用户在一个小区所覆盖的范围内逗留的时间很短，以250千米/小时速度为例，该速度下，移动用户在700米的小区覆盖范围内逗留的时间仅仅为10秒钟。在这种情况下，移动终端往往来不及进行邻区测量及切换，或者刚刚找到一个信号较强的小区进行切换操作，但由于其快速的移动特性，列车正快速远离该小区，因此，该信号较强的小区对于移动终端来说已经不再是最优的小区，以至于处于高速列车内的移动终端频繁地进行邻区测量和切换判决，从而大大影响移动用户的通话质量。

目前，现有技术通过在高铁沿线铺设专网，来解决小区覆盖范围过小，以及移动终端在单个小区内的逗留时间过短。但该技术存在以下缺点：

首先，在铺设专网过程中，如果要加大小区网络覆盖半径就需要将天线架高，然而天线架高将产生两个不良后果，第一，不属于高速列车内的用户很容易切换到该专网中，造成对专网资源的占用。第二，由于专网规划沿线一般要求和现有的移动通信大网脱离邻接关系，以减少和大网的区间切换，因此，不属于高速列车内的用户一旦进入，就很难再从专网中切换出来。

其次，当小区网络覆盖半径加大后，小区网络覆盖的边缘地带信号强度将必然减小。由于高速列车的屏蔽作用较强，如庞巴迪高速列车的信号衰减损耗最高可达24db，因此当高速列车进入小区网络覆盖的边缘地带时，高速列车内的移动终端将可能无法进行正常的通讯。

综上所述，现有技术下的小区网络覆盖模式已经不能满足高速铁路沿线的移动通信需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种实现分布式无线小区的方法及装置，通过该方法及装置形成一种分布式无线小区，达到延长移动终端在每个小区内的逗留时间，提高移动用户的通话质量，解决移动终端在高速铁路沿线相邻小区之间的测量和切换问题，满足高速铁路沿线的移动通信需求的目的。

本发明提供了一种实现分布式无线小区的通信方法，包括：

A.射频远置单元接收移动终端发送的上行信令后，将上行信令转发给基带单元；

B.基带单元接收上行信令，对上行信令进行解析合成处理，将处理后的上行信令发送给基站控制器；

C.基站控制器接收并解析上行信令，将下行信令发送给基带单元；

D.基带单元接收下行信令，对下行信令进行解析处理后，分发给射频远置单元，射频远置单元将下行信令转发给移动终端。

该方法所述射频远置单元为工作于同一个小区的多个射频远置单元。

该方法所述小区与相邻无线小区的覆盖范围部分重叠。

该方法所述基带单元与所述基站控制器通过Abis口进行交互；

该方法所述射频远置单元与移动终端通过空中接口进行交互。

该方法所述移动终端为处于多个射频远置单元覆盖的网络范围内的移动终端。

本发明还提供了一种实现分布式无线小区的装置，包括：

基站控制器，用于接收并解析基带单元发送的上行信令，并将下行信令发送给基带单元；

基带单元，用于接收射频远置单元转发的上行信令，对所有上行信令进行解析合成处理，发送给基站控制器；接收基站控制器发送的下行信令，进行解析处理后，分发给射频远置单元；

射频远置单元，用于接收移动终端发送的上行信令后，分别将上行信令转发给基带单元；接收基带单元发送的下行信令，将下行信令发送给移动终端。

该装置所述射频远置单元为工作于同一个小区的多个射频远置单元。

该装置所述小区与相邻无线小区的覆盖范围部分重叠。

该装置所述基带单元与所述基站控制器通过Abis口进行交互；

该装置所述射频远置单元与移动终端通过空中接口进行交互。

该装置所述移动终端为处于多个射频远置单元覆盖的网络范围内的移动终端。

本发明所述的实现分布式无线小区的方法及装置，通过将多个射频远置单元级连共同工作于一个小区，形成一个狭长的小区网络覆盖，其中，每个射频远置单元都有共同的广播控制信道(BCCH，Broadcast Control Channel)，公共控制信道(CCCH，Common Control Channel)和业务信道(TCH，TrafficChannel)，使高速列车内的移动终端在不同时刻与同一个小区内的不同的射频远置单元交互，从而延长移动终端在一个小区内的逗留时间，提高了移动用户的通话质量。另外，本发明将两个相邻小区的覆盖范围进行部分重叠，从而满足了邻接小区的配置要求，有力地保证了处于高速列车内的移动终端在两个相邻小区之间的网络测量和切换，大大满足了高速铁路沿线的移动通信需求。

附图说明

图1为本发明中分布式无线小区的覆盖范围示意图；

图2为本发明中实现分布式无线小区的装置结构图；

图3为本发明中实现分布式无线小区的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图来说明本发明的具体实施方式。

本发明中的基带单元BBU通过一根光纤便与多个射频远置单元RRU连接，多个射频远置单元RRU之间以级连的方式连接，由于每个射频远置单元RRU具有一定的网络覆盖范围，因此，多个级连的射频远置单元RRU在铁路沿线上形成一个链型的网络覆盖，并同时支持同一个小区。

对于射频远置单元RRU的架设，每个射频远置单元RRU的覆盖天线不需要架的太高，以5米左右的天线架高为宜，从而使网络覆盖只针对高速列车上的移动用户，进而保证网络覆盖区域内具有较强的信号强度，能够顺利穿过车厢屏蔽；另外，覆盖天线的架设倾角要较小，每根覆盖天线大约覆盖几百米的铁路沿线，尽量使网络覆盖保持在一定范围内，从而大大避免高速列车外的用户进入射频远置单元RRU所支持的小区覆盖范围内，与高速列车内的用户抢占无线资源的情况发生。

图1为本发明中分布式无线小区的覆盖范围示意图，本发明中采用6个射频远置单元RRU级连形成一个小区的网络覆盖，每个射频远置单元RRU都有一套单独的无线配置，从逻辑上看就是一个两载频的小区，每个射频远置单元RRU有共同的BCCH、CCCH和TCH，在铁路沿线构成一个狭长的覆盖，以一个RRU覆盖500米半径长度计算，6个RRU构成长达6千米的小区网络覆盖。在6千米的范围内，如果高速列车按250千米/小时的速度行驶，其穿越小区的时间达到86秒，这样将保证高速列车在行驶过程中，其内部的移动终端能够始终处于具有足够信号强度的小区覆盖范围内，从而保证高质量的通话效果。

图1中6个级连的射频远置单元RRU均发射相同载波的信号，其发射效果相当于下行多路发射分集的发射效果。移动终端在6km范围内移动时，虽然会跨越不同RRU所覆盖的范围，但每个射频远置单元RRU由于均工作于同一个小区，因此大大延长了快速移动过程中，移动终端在一个小区的逗留时间。另外，由于每个射频远置单元RRU的通过合理设置天线架高，使其所覆盖范围都不大，但覆盖范围内的各处的信号强度都足够强，从而保证即使存在车厢屏蔽效应，移动终端与基站之间的上下行信号仍具有足够的信号强度。

另外，对于移动终端在两个相邻小区间的测量和切换的问题，本发明将两个相邻小区进行部分覆盖重叠，从而满足邻接小区的配置要求，有力地保证了处于高速列车内的移动终端在两个相邻小区之间的网络测量和切换。

图2为本发明中实现分布式无线小区的装置结构图，包括：

基站控制器101，用于接收并解析基带单元102发送的上行信令，将下行信令发送给基带单元102。

基带单元102，用于接收射频远置单元103～108转发的上行信令，对所有上行信令进行解析合成处理，通过Abis口发送给基站控制器；接收基站控制器发送的下行信令，对下行信令进行解析处理，分发给多个射频远置单元。

第一射频远置单元103、第二射频远置单元104、第三射频远置单元105、第四射频远置单元106、第五射频远置单元107、第六射频远置单元108，用于接收移动终端发送的上行信令后，分别将上行信令转发给基带单元；接收基带单元发送的下行信令，发送给处于射频远置单元103～108的网络覆盖范围内的移动终端。

图3为本发明中实现分布式无线小区的方法流程图，具体实施步骤如下：

步骤1，移动终端发送上行信令给工作于一个小区的多个射频远置单元RRU。

步骤2，多个射频远置单元RRU接收上行信令后，转发给基带单元BBU。

步骤3，基带单元BBU接收上行信令，对信令进行解析合成处理，通过Abis口发送给基站控制器BSC。

步骤1～3为移动终端、射频远置单元RRU、基带单元BBU、基站控制器BSC之间的上行链路通信过程。该过程中，高速列车内部的移动终端在进入一个小区后，随着高速列车的不断移动，移动终端将按照进入小区的先后顺序与工作于该小区的多个射频远置单元RRU进行信令的交互，基带单元BBU将多个射频远置单元RRU所接收到的上行信令进行合成处理，使合成处理后的信令与移动终端发出的上行信令完全对应。

步骤4，基站控制器BSC接收并解析上行信令，通过Abis口将下行信令发送给基带单元BBU。

步骤5，基带单元BBU接收下行信令，进行解析处理，分发给多个射频远置单元RRU。

步骤6，多个射频远置单元RRU将下行信令发送给处于其网络覆盖范围内的移动终端。

步骤4～6为基站控制器BSC、基带单元BBU、射频远置单元RRU、移动终端之间的下行链路通信过程。该过程中，基带单元BBU接收基站控制器BSC发送的下行信令，在完成处理后，将处理后的下行信令分发到工作于该小区的多个射频远置单元RRU，从而使每个工作于该小区的射频远置单元RRU均发送该下行信令，因此，移动终端在进入一个小区后，随着高速列车的不断移动，虽然在不同时刻与不同的射频远置单元RRU进行交互，但由于每个射频远置单元RRU发送的都是同样的下行信令，因此，移动终端能够在高速移动场合通过工作于该小区的多个射频远置单元RRU完整地实现信令交互，保证了移动终端在该小区的正常网络连接。

本发明所述的移动终端在通话过程中，随着高速列车不断移动，移动终端将与工作于同一个小区的多个射频远置单元RRU交互，每个射频远置单元RRU一旦与移动终端进行交互，该射频远置单元RRU将对应地占用业务信道TCH，基带单元BBU将对每个RRU的TCH业务信道进行测量，对不同来源的数据进行测量筛选、合成处理，形成成最好的一路话音，从而保证高质量的通话效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种实现分布式无线小区的通信方法，其特征在于，包括：

A.射频远置单元接收移动终端发送的上行信令后，将上行信令转发给基带单元，所述射频远置单元为工作于同一个小区的多个射频远置单元，所述上行信令为所述多个射频远置单元接收的、由所述移动终端发送的同一上行信令；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述小区与相邻无线小区的覆盖范围部分重叠。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述基带单元与所述基站控制器通过Abis口进行交互；

所述射频远置单元与移动终端通过空中接口进行交互。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述移动终端为处于多个射频远置单元覆盖的网络范围内的移动终端。

5.一种实现分布式无线小区的装置，其特征在于，包括：

射频远置单元，用于接收移动终端发送的上行信令后，分别将上行信令转发给基带单元；接收基带单元发送的下行信令，将下行信令发送给移动终端，所述射频远置单元为工作于同一个小区的多个射频远置单元，所述上行信令为所述多个射频远置单元接收的、由所述移动终端发送的同一上行信令。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述小区与相邻无线小区的覆盖范围部分重叠。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述基带单元与所述基站控制器通过Abis口进行交互；

所述射频远置单元与移动终端通过空中接口进行交互。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述移动终端为处于多个射频远置单元覆盖的网络范围内的移动终端。