CN101888641A - 数据的传输方法和数据传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数据的传输方法和数据传输系统。其中，该数据传输系统包括：宏基站、室内基站、repeater、用于管理宏基站的第一网关、用于管理室内基站的第二网关，其中，室内基站与repeater电连接，用于实现与repeater以及归属于室内基站的终端的数据交互；repeater用于与宏基站实现数据交互；宏基站用于与第一网关实现数据交互；第二网关用于与第一网关实现数据交互。通过本发明，能有效改善网络在室内的覆盖效果，提高业务质量，为用户的应用提供便利。

Description

数据的传输方法和数据传输系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及一种数据的传输方法和数据传输系统。

背景技术

随着网络技术的高速发展，WiMAX无线网络逐渐被越来越多的人所熟知和接受，并被人们视为继3G(3rd Generation，第3代)之后的4G(4th Generation，第4代)标准。

全球众多运营商都在积极筹建WiMAX网络，对于大型运营网络，需要考虑室外和室内覆盖两种情况下的网络部署方案。由于WiMAX频率高，空间及穿透损耗大，而WiMAX主要提供高速数据服务，又需要良好的空中信号质量，所以如何解决室内覆盖是WiMAX网络部署中的一个重要课题。

目前，针对WiMAX网络对室内覆盖效果不佳的问题，通常采用为终端外接接收设备(例如，外接一个收发天线)的方式来提高室内用户的信号质量。但是，这种外接设备的方式会提高用户的成本，并且会对用户的使用造成不便。

目前，针对相关技术中WiMAX网络对室内覆盖效果不佳的问题，目前尚未提出有效而且简单易行的解决方案。

发明内容

考虑到相关技术中WiMAX网络对室内覆盖效果不佳的问题而提出本发明，为此，本发明的主要目的在于提供一种数据的传输方法及数据传输系统，以解决上述问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种数据传输系统。

根据本发明的数据传输系统包括：宏基站、室内基站、repeater、用于管理宏基站的第一网关、用于管理室内基站的第二网关，其中，室内基站与repeater电连接，用于实现与repeater以及归属于室内基站的终端的数据交互；repeater用于与宏基站实现数据交互；宏基站用于与第一网关实现数据交互；第二网关用于与第一网关实现数据交互。

优选地，上述repeater包括：CPE，用于将上述repeater接入上述宏基站，并实现与上述宏基站的数据交互；BPL调制解调器，连接至上述CPE，用于实现与上述室内基站的数据交互。

优选地，上述室内基站与上述repeater之间、上述室内基站与上述终端之间、上述repeater与上述宏基站之间、上述宏基站与上述第一网关之间、以及上述第二网关与上述第一网关之间交互的数据包括：上述终端的上行数据、上述终端的下行数据、控制命令。

优选地，上述电连接为电力线连接。

根据本发明的另一个方面，提供了一种数据的传输方法，该方法基于上述的数据传输系统实现终端的上行数据的传输。

根据本发明的数据的传输方法包括：室内基站将来自于终端的上行数据发送给repeater；上述repeater将上述上行数据发送给宏基站；上述宏基站将上述上行数据发送给第一网关；上述第一网关将上述上行数据发送给第二网关；其中，上述第一网关用于管理上述宏基站，上述第二网关用于管理上述室内基站。

优选地，上述上行数据包括以下之一：控制信令、上行业务数据。

根据本发明的又一个方面，提供了一种数据的传输方法，用于基于上述的数据传输系统实现终端的下行数据的传输。

根据本发明的数据的传输方法包括：第二网关将下行数据发送给第一网关；上述第一网关将上述下行数据发送给宏基站；上述宏基站将上述下行数据发送给repeater；上述repeater将上述下行数据发送给室内基站；上述室内基站将上述下行数据发送给终端；其中，上述第一网关用于管理上述宏基站，上述第二网关用于管理上述室内基站。

优选地，上述下行数据包括以下之一：控制信令、下行业务数据。

通过本发明的上述至少一个技术方案，能够通过宏基站、Repeater设备为室内基站和该室内基站的AGW提供传输通路，从而实现了室内基站下终端与宏基站之间的高质量数据传输，避免了相关技术中对终端外接设备所带来的额外成本，有效改善了网络在室内的覆盖效果，提高了业务质量，为用户的应用提供了便利。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明实施例的数据传输系统的结构框图；

图2是本发明实施例的数据传输系统的优选结构框图；

图3是本发明实施例的通信方式示意图；

图4是根据本发明实施例的数据的传输方法的一个流程图；

图5是根据本发明实施例的数据的传输方法的另一个流程图；

图6是本发明实施例的通讯控制面协议转换的一个示意图；

图7是本发明实施例的通讯媒体面协议转换的另一个示意图。

具体实施方式

功能概述

如上所述，针对于某些WiMAX应用场景下室内覆盖受限的问题，本发明提供一种数据传输系统以及基于该数据传输系统的数据传输方法。本发明的基本思路是：通过宏基站、Repeater设备为室内基站(例如，室内PICO/Femto基站)和该室内基站的AGW提供传输通路，从而提高网络在室内的覆盖效果，并且不会产生额外的成本。为了达到上述目的，本发明的实现过程中主要会涉及到以下设备：管理室内PICO/Femto基站的AGW、管理宏基站的AGW、宏基站、Repeater和室内PICO/Femto基站。

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

在以下的描述中，为了解释的目的，描述了多个特定的细节，以提供对本发明的透彻理解。然而，很显然，在没有这些特定细节的情况下，也可以实现本发明，此外，在不冲突的情况下，即在不背离所附权利要求阐明的精神和范围的情况下，下述实施例以及实施例中得各个细节可以进行各种组合。

系统实施例

图1是根据本发明实施例的数据传输系统的结构框图，如图1所示，该数据传输系统包括：宏基站、室内基站、repeater、用于管理宏基站的第一网关(AGW 1)、用于管理室内基站的第二网关(AGW 2)。其中，该系统中各网元之间的连接关系为：室内基站与repeater电连接，用于实现与repeater以及归属于室内基站的终端的数据交互；repeater用于与宏基站实现数据交互；宏基站用于与第一网关实现数据交互；第二网关用于与第一网关实现数据交互，优选地，上述电连接可以为电力线连接。并且，室内基站与repeater之间、室内基站与终端之间、repeater与宏基站之间、宏基站与第一网关之间、以及第二网关与第一网关之间交互的数据包括：终端的上行数据、终端的下行数据、控制命令。

下面对该系统中每个网元的功能进行说明。

Repeater：该网元可以放置于易接收宏站信号的地方(可以位于室内或室外)，用于接收WiMAX信号，并通过电力线将WiMAX信号发送给室内基站；宏基站：该网元可以放置于需要覆盖区域的不同站点，用于负责其覆盖范围内WiMAX终端的接入、切换、无线资源管理；室内PICO/Femto站：该网元可以放置于宏站无法覆盖的室内，用于负责室内WiMAX终端的接入、切换、无线资源管理；第一网关管理宏站的AGW：该网元可以放置于运营商的机房内，用于管理室外宏基站，负责完成室内基站的层3管理、网络接入功能；第二网关(即，管理室内基站的AGW)：该网元可以放置于运营商的机房内，用于管理室内覆盖基站，负责完成室内基站的层3管理、网络接入功能。

图2示出了本发明实施例的数据传输系统的优选结构框架图，如图2所示，在图1所示装置的基础上，repeater可以包括CPE和BPL调制解调器，其中，CPE(也可以称为WiMAX CPE)，用于将repeater接入宏基站，并实现与宏基站的数据交互，具体地，CPE用于接收WiMAX宏站无线信号并将其恢复为IP数据报；BPL调制解调器(BPL Modem)，连接至CPE，用于实现与室内基站的数据交互，具体地，BPL调制解调器通过电力线(或以太网等其他传输形式)将CPE恢复后的IP数据报文转发给室内的PICO或Femto BS。

在上述图1或图2所示的系统中，管理宏基站的AGW、宏基站是原有网络设备，管理室内PICO/Femto基站的AGW、Repeater和室内PICO/Femto基站是新增设备，通过在原有宏蜂窝网络中增加这三个设备，达到利用宏基站无线覆盖作为传输承载实现扩展室内覆盖的目的。

基于图1或图2所示的系统，图3是示出了基于该系统的通信方式的原理示意图，如图3所示，本发明的通信原理为：利用宏基站AGW、宏基站和CPE、BPL设备为管理PICO/Femto BS的AGW和室内PICO或Femto基站提供R6口传输通道，其中，这个传输通道对管理PICO/Femto基站的AGW和PICO/Femto基站是透明的。

通过本发明实施例提供数据传输系统，实现了室内基站下终端与宏基站之间的高质量数据传输，能够有效改善网络在室内的覆盖效果，提高了业务质量，为用户的应用提供了便利。

方法实施例

根据本发明实施例，提供了一种数据的传输方法，该数据传输方法可以通过图1或图2所示的数据传输系统来实现，即，通过Repeater方式实现WiMAX网络室内覆盖的方法，下面对本发明中数据传输方法的上行方向和下行方向分别进行说明。

图4是根据本发明实施例的数据的传输方法的流程图，用于图1或图2所示的数据传输系统实现终端的上行数据的传输，如图4所示，该方法包括以下步骤：

步骤S402，室内基站将来自于终端的上行数据发送给repeater。该上行数据可以包括以下之一：控制信令、上行业务数据。；

步骤S404，repeater将上行数据发送给宏基站；

步骤S406，宏基站将上行数据发送给第一网关；

步骤S408，第一网关将上行数据发送给第二网关，其中，第一网关用于管理宏基站，第二网关用于管理室内基站。

图5是根据本发明实施例的数据的传输方法的流程图，用于图1或图2所示的数据传输系统实现终端的下行数据的传输，如图5所示，该方法包括以下步骤：

步骤S502，第二网关将下行数据发送给第一网关，其中，该下行数据可以包括以下之一：控制信令、下行业务数据；

步骤S504，第一网关将下行数据发送给宏基站；

步骤S506，宏基站将下行数据发送给repeater；

步骤S508，repeater将下行数据发送给室内基站；

步骤S510，室内基站将下行数据发送给终端，其中，第一网关用于管理宏基站，第二网关用于管理室内基站。

通过本发明实施例提供的技术方案，实现了室内基站下终端与宏基站之间的高质量数据传输，能够有效改善网络在室内的覆盖效果，提高了业务质量，为用户的应用提供了便利。

实例1

该实例为基于本发明的控制信令的通信处理方法，主要包括以下处理：

步骤A，管理室内站的AGW、管理宏站的AGW和宏站均处于正常运行状态。

步骤B，Repeater打开电源，其中的CPE自动以WiMAX终端方式接入宏基站，建立双向业务流和连接。

步骤C，宏基站与管理宏站的AGW之间建立针对步骤B中的业务流的R6隧道。

步骤D，室内基站覆盖下的WiMAX终端发起网络接入。

步骤E，室内基站接收空中信令，处理后生成发往管理室内站的AGW R6控制报文，将R6控制报文通过电力线发给Repeater，Repeater将报文做为数据处理，分类到步骤B中所建的空中连接上，发送给宏基站。

步骤F，宏基站将数据通过步骤C中建立的R6隧道发给管理宏站的AGW

步骤G，AGW解GRE封装后，根据数据包目的IP地址(管理室内站AGW的IP地址)将数据包发送给管理室内站的AGW。

步骤H，管理室内站的AGW接收到控制报文后进行相应的处理。

步骤I，管理室内站的AGW发出的前向控制报文通过网络寻址到管理宏站的AGW，管理宏站的AGW根据目的IP地址分类到步骤C中的R6隧道，发给宏基站；

步骤J，宏基站通过步骤B中建立的空中连接将报文转换为空口形式发给Repeater。

步骤K，Repeater接收报文后做业务数据处理，通过电力线将报文发给室内基站。

步骤L，室内基站接收解析确认是R6控制报文，转换为空口消息发给室内终端。

步骤M，室内终端发送的反向控制信息处理与步骤D至步骤H的处理类似，这里不再赘述。

图6是采用实例1所述的方法时，各个相关网元的控制面协议栈转换的示意图，其中，管理PICO/Femto基站的AGW和PICO/Femto基站间的控制面ASN报文在宏站AGW被按照媒体面数据处理，分类匹配后进行GRE封装，宏基站按照正常方式处理与CPE交互，CPE解析为用户数据通过BPL(或其他传输形式)传输发送给PICO/Femto基站，PICO/Femto BS解析时发现是自己的控制面R6报文后，会进行相应的与终端的控制面操作。

实例2

该实例为基于本发明的下行业务数据的通信处理方法，主要包括以下处理：

步骤A，网络侧通过网络寻址将待发送给室内终端的媒体报文首先发送给管理室内基站的AGW。

步骤B，管理室内基站的AGW将上述媒体报文进行分类后，封装为GRE报文并映射到相应的R6隧道，GRE报文的目的IP地址是室内覆盖站IP地址，网络将其寻址到管理宏站的AGW。

步骤C，管理宏站的AGW根据报文目的IP地址将其分类映射实例1的步骤C中建立的R6隧道，并进行GRE封装，发给宏基站。

步骤D，宏基站接收数据报文，转换为空口形式，通过实例1的步骤B中建立的空口连接发送给Repeater。

步骤E，Repeater接收数据报文后做业务数据处理，通过电力线将数据报文发给室内基站。

步骤F，室内基站接收解析确认是R6媒体报文，将其分类到对应的空口连接，以空口协议格式发送给室内终端。

实例3

该实例为基于本发明的上行业务数据的通信处理方法，主要包括以下处理：

步骤A，室内终端通过空中连接将媒体数据发送给室内基站。

步骤B，室内基站接收媒体数据，讲过处理后生成发往管理室内站的AGW的R6媒体报文，室内基站将R6媒体报文通过电力线发给Repeater，Repeater将该媒体报文进行数据处理，分类空中连接上，将经过数据处理后的媒体报文发送给宏基站。

步骤C，宏基站将接收到的媒体报文通过R6隧道(例如，实例1的步骤C中建立的R6隧道)发送给管理宏站的AGW。

步骤D，管理宏站的AGW解GRE封装后，根据数据包的目的IP地址(管理室内站AGW的IP地址)将数据包发送给管理室内站的AGW。

步骤E，管理室内站的AGW接收到数据报文后进行相应地处理。

图7是采用实例2或实例3所述的方法时，各个相关网元的控制面协议栈转换的示意图，其中，管理PICO/Femto基站的AGW和PICO/Femto基站间的R6GRE媒体面在宏基站AGW、宏基站、CPE上按照数据净荷进行处理，从协议层次在宏基站AGW和宏基站R6媒体面间多增加一层GRE封装，但宏基站AGW和宏基站不知道这个变化，依然按照正常的方式(例如，现有技术中宏基站AGW和宏基站间的处理方式)进行处理。

如上所述，借助于本发明提供的数据的传输方法和/或数据传输系统，能够通过宏基站、Repeater设备为室内基站(例如，室内PICO/Femto基站)和该室内基站的AGW提供传输通路，从而实现了室内基站下终端与宏基站之间的高质量数据传输，避免了相关技术中对终端外接设备所带来的额外成本，有效改善了网络在室内的覆盖效果，提高了业务质量，为用户的应用提供了便利；并且，运营商可以基于已部署宏蜂窝网络，在不对原网络设备做任何改造的前提下，利用宏基站覆盖对室内无信号的室内提供覆盖，有效提高了部网的效率。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (8)

1.一种数据传输系统，其特征在于，包括：宏基站、室内基站、repeater、用于管理所述宏基站的第一网关、用于管理所述室内基站的第二网关，其中，

所述室内基站与所述repeater电连接，用于实现与所述repeater以及归属于所述室内基站的终端的数据交互；

所述repeater用于与所述宏基站实现数据交互；

所述宏基站用于与所述第一网关实现数据交互；

所述第二网关用于与所述第一网关实现数据交互。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述repeater包括：

CPE，用于将所述repeater接入所述宏基站，并实现与所述宏基站的数据交互；

BPL调制解调器，连接至所述CPE，用于实现与所述室内基站的数据交互。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述室内基站与所述repeater之间、所述室内基站与所述终端之间、所述repeater与所述宏基站之间、所述宏基站与所述第一网关之间、以及所述第二网关与所述第一网关之间交互的数据包括：所述终端的上行数据、所述终端的下行数据、控制命令。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述电连接为电力线连接。

5.一种数据的传输方法，用于基于权利要求1至4中任一项所述的数据传输系统实现终端的上行数据的传输，其特征在于，所述方法包括：

室内基站将来自于终端的上行数据发送给repeater；

所述repeater将所述上行数据发送给宏基站；

所述宏基站将所述上行数据发送给第一网关；

所述第一网关将所述上行数据发送给第二网关；

其中，所述第一网关用于管理所述宏基站，所述第二网关用于管理所述室内基站。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述上行数据包括以下之一：控制信令、上行业务数据。

7.一种数据的传输方法，用于基于权利要求1至4中任一项所述的数据传输系统实现终端的下行数据的传输，其特征在于，所述方法包括：

第二网关将下行数据发送给第一网关；

所述第一网关将所述下行数据发送给宏基站；

所述宏基站将所述下行数据发送给repeater；

所述repeater将所述下行数据发送给室内基站；

所述室内基站将所述下行数据发送给终端；

其中，所述第一网关用于管理所述宏基站，所述第二网关用于管理所述室内基站。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述下行数据包括以下之一：控制信令、下行业务数据。

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