CN102158992B - 基站和有线网络互连的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了基站和有线网络互连的方法和系统，本发明所述方法主要包括：将无线网络的无线接口协议栈下移到基站；将所述基站通过PON(无源光网络)或DOCSIS(光纤/同轴电缆混合网接入)网络与所述无线网络相连，进行无线传输。本发明利用PON/DOCSIS传输技术作为基站的传输技术，给运营商提供了一种新的无线网络的传输方式，可以使3G/2G/WiMAX(微波接入全球互联)接入网的建设尽量利用原PON/DOCSIS网络已布设的线路资源，从而降低了3G/2G/WiMAX接入网的建设成本。本发明通过将无线接口协议栈下移到基站，最大限度地重用了标准lu/lur接口，现有UTRAN(通用地面无线接入网路)架构可以平滑演进；减小了传输时延对用户QoS(服务质量)的影响，提高了无线网络的传输速率，为高速数据业务的QoS提供了保证。
Description
技术领域
本发明涉及通讯领域，尤其涉及一种基站和有线网络互连的方法和系统。
背景技术
以IP为首的分组网络，包括公共INTERNET/企业INTRANET/社区宽带接入网正得到飞速发展，具有成本低、接口丰富、带宽大、可以提供端到端的应用的特点。IP技术作为广域网连接技术在全球范围得到普及，因此也给运营商提供了新的传输解决方案。
数字技术的迅猛发展使得计算机网络、公共电信网和有线电视网这三大业务网络开始互相渗透。HFC(光纤/同轴电缆混合网)因其良好的频带资源、覆盖范围和业务综合能力已经成为业界倍受瞩目的三网业务载体之一。
DOCSIS(HFC接入网络)是建立在有线电视同轴网基础上的双向交互式宽带网，它保留了传统的模拟传输方式，同时充分利用现有的有线电视同轴电缆资源，不需重新铺设配线网就可为用户提供电话、广播电视、视频点播、Internet接入、视频会议、数据等多种业务。因此，DOCSIS具有低成本、宽频带和多业务特性，它将成为解决最后1公里宽带接入的优选方案。DOCSIS是对双向交互式HFC接入网的CableLabs标准，PacketCable(分组电缆)标准是建立在DOCSIS的基础上的MSO(多业务运营商)宽带网络标准。
PacketCable分为HFC接入网络、用户驻地网和Managed IP Network(管理IP网络)，基于HFC接入网络的PacketCable参考架构示意图如图1所示，图1中省略了Managed IP Network中的网元。HFC接入网络和用户驻地网的主要网元包括：CMTS(电缆调制解调局端设备)、HFC/Cable Network(HFC传输网络)、CM(Cable Modem，电缆调制解调器)、多媒体终端适配器MTA(Multimedia Terminal Adapter，图中省略)等。其中，CMCI为用户驻地网中CPE(用户端设备)和CM的参考点；CMRFI为CM和H FC/CableNetwork间的参考点；CMTS-NSI为CMTS和Managed IP Network间的Ethernet Aggregation(以太网汇聚)参考点。
在MANAGED IP NETWORK和CPE间可仅采用二层网络桥接技术；也可采用IP三层路由技术。
FTTH(光纤到家庭)技术是目前通讯领域中的一项热点技术，但由于成本、技术和需求等方面的障碍，该技术至今还没有得到大规模地推广与发展。由于PON(无源光网络)技术的发展，FTTH网进入快速发展时期。新设备、新的网络建设计划不断推出。
PON作为一种新兴的覆盖最后一公里的宽带接入技术，其在ODN不需要节点设备，只需安装一个简单的光分路器即可，因此具有节省光缆资源、带宽共享、节省机房投资、环境依赖程度低、设备安全性高、建网速度快、维护简单等优点。对于已开通FTTH的大楼可以很方便的得到传输资源，而且由于FTTH的高宽带性，是解决3G IP传输基站的有效补充手段，尤其对于那些高话务量地区往往也是FTTH资源最丰富的地区，如高档写字楼和高档社区。
FTTH是FTTx(光纤接入网)发展的一种最终形式，FTTx的正式名称是光纤FITL(Fiber in the loop，用户环路)。根据ON U(光网络单元)的位置所在，FTTx分为FTTH、FTTB(光纤到大楼)和FTTC(光纤到路边)等几种情况。FTTx接入的高带宽能够更好地开展Triple Play(同时传输语音、数据与多媒体视频)的业务。FTTx主要采用PON的技术，现在主流的比较成熟的FTTx技术主要有两种：EPON(以太无源光网络)和GPON(千兆位无源光网络)。其中EPON是2001年推出的技术，GPON标准于2003年1月被ITU(国际电信联盟)通过。
FTTx网络的基本网络架构如图2所示。FTTx网络中OAN(光接入网)的网络参考架构如图3所示。
OAN由CPN(用户驻地网)、Access Network(接入网)和ServiceNode Function(业务功能点)组成。其中用户驻地网和接入网的主要网元包括：OLT(光路终结点)、ODN(光分配网)、ON U/ONT，适配功能体AF。在接入网中，AF(适配功能体)是可选设备，主要是提供ON U/ONT(光网络终端)接口与U NI(用户网络接口)的相互转换，AF也可以内置在ONU中，这样“a”参考点可以不要。AF也可以放在OLT之后作OLT接口和SNI(业务点接口)的相互转换。AF既可以看成CPN的功能体，也可以看成是Access Network的功能体。T为U NI接口的参考点，V为SNI接口的参考点。OLT为ODN提供网络接口并连至一个或多个ODN。ODN为OLT和ON U提供传输手段。ONU为OAN提供用户侧接口并和ODN相连。
用户的设备CPE通过UNI接口(如：通过DSL线路)连接到AF，AF将报文格式由UNI接口格式转换成能与ONU连接的a接口(如：Ethernet链路)格式，ON U再将报文转换成能在ODN上传送的格式(如：EPON的封装、GPON的通用组帧的封装)。最后由OLT将报文转换成SNI接口(如：Ethernet链路)的报文格式，再进行业务点的访问。
3G/2G无线通信系统采用上述OAN网络类似的结构，其系统参考架构如图4所示。包括RAN(Radio Access Network，无线接入网络)和CN(CoreNetwork，核心网络)。其中RAN用于处理所有与无线有关的功能，而CN处理无线通信系统内所有的话音呼叫和数据连接，并实现与外部网络的交换和路由功能。CN从逻辑上分为CS(Circuit Switched Domain，电路交换域)和PS(Packet Switched Domain，分组交换域)。RAN、CN与MS(MobileStation，移动台)一起构成了整个3G/2G无线通信网络。
在GSM(全球移动通信系统)/GPRS(通用无线分组业务)/CDMA(码分多址)/CDMA2000通信系统中，BS(Base Station，基站)又被称为BTS(Base Transceiver Station，基站收发信台)。在WCDMA(宽带码分多址)/TD-SCDMA(时分-同步码分多址)通信系统中，BS称为节点B(NodeB)；BSC(基站控制器)在WCDMA中称为RNC(Radio NetworkController，无线网络控制器)；在CDMA2000中，PCF(包控制功能)，PCF位于BSC与PDSN(Packet Data Serving Node，分组数据服务节点)之间，提供分组数据业务支持，作为无线接入网络的一部分可以和BSC放置在一起，也可以单独放置。
在WiMAX(微波接入全球互联)网络中，RAN称为接入业务网络(Access Service Network，ASN)，CN称为连接业务网络(ConnectivityService Network，CSN)，其系统参考架构如图5所示。其中，BS可以直接通过接入业务网关ASN-GW接入CSN(BS和ASN-GW可以合为一体)，或BS象3G/2G网络一样分为BTS和BSC两个网元。
在WCDMA通信系统中，UTRAN(通用地面无线接入网路)中使用了lu系列接口，包括lu，lur和lub接口，这些接口按UTRAN接口通用协议模型划分协议栈由相应的RN L(无线网络层)和TNL(传输网络层)组成。lu接口是连接UTRAN和CN的接口。lu接口是一个开放的标准接口。lu接口控制面协议是RANAP(无线接入网络应用部分)，用户面协议是GTP(隧道协议)协议。lur接口是连接RNC之间的接口，lur接口是UMTS(通用移动通信系统)系统特有的接口，用于对RAN中移动台的移动管理。比如在不同的RNC之间进行软切换时，移动台所有数据都是通过lur接口从正在工作的RNC传到候选RNC。lur是开放的标准接口。lur接口控制面协议是RNSAP(无线电网络子系统应用部分)，用户面协议是lur FP。lub接口是连接NodeB与RNC的接口，lub接口也是一个开放的标准接口。lub接口控制面协议是NBAP，用户面协议是lub FP。
Node B是WCDMA系统的基站(即无线收发信机)，包括无线收发信机和基带处理部件。Node B通过标准的lub接口和RNC互连，主要完成Uu接口物理层协议的处理。它的主要功能是扩频、调制、信道编码及解扩、解调、信道解码，还包括基带信号和射频信号的相互转换等功能。
RNC是无线网络控制器，用于控制UTRAN的无线资源，主要完成连接建立和断开、切换、宏分集合并、无线资源管理控制等功能。具体包括如下功能：
1、执行系统信息广播与系统接入控制功能；
2、切换和RNC Relocation(迁移)或重定位等移动性管理功能；
3、宏分集合并、功率控制、无线承载分配等无线资源管理和控制功能。
UE和UTRAN之间的无线接口协议栈架构如图6所示，包括了多种协议，它们分布在无线接入网络中的不同节点实现。
RRC(无线电资源控制)协议在UE和RNC中实现，它主要实现RRC连接的管理、无线承载的管理、寻呼/广播以及移动性管理等功能。它负责配置无线接口协议栈中其他协议实体的参数信息。
RLC(无线链路控制)协议在UE和RNC中实现，它主要实现用户数据的传输功能，它提供了三种数据传输模式，分别适合于传送不同QoS要求的业务数据。
MAC(媒质接入控制层)协议通常在UE和RNC中实现，它负责为用户数据选择合适的传送格式，负责实现逻辑信道到传输信道的映射。对于一些特殊的信道类型，Node B中也有MAC协议的实现。
PDCP(分组数据会聚协议)协议在UE和RNC中实现，它的功能包括：在发送与接收实体中分别执行IP数据流的头部压缩与解压缩，如TCP(传输控制协议)/IP和RTP(实时传输协议)/UDP(用户数据报协议)/IP头部头部压缩方法，对应特定的网络层传输层或上层协议的组合；传输用户数据是将非接入层送来的PDCP-SDU转发到RLC层，若支持无损SRNS迁移功能则转发PDCP-SDU及相应的序列号，将多个不同的RB复用到同一个RLC实体。
BMC(广播/多播控制)的功能包括：小区广播消息的存储；业务流量监视和为CBS要求无线资源；BMC消息的调度；发送BMC消息到UE；向高层(NAS)传送小区广播消息等。
上述现有协议栈中Node B只处理物理层协议，一旦需要采用资源管理进行判决的自适应技术，都需要在RNC中实现，网络到终端必须经过RNC到Node B，Node B到终端两个阶段，反之亦然。
上述现有技术中基站的传输方法的缺点为：
1、lub接口的时延比较长，而且降低了Node B的处理能力和lub接口传输资源的统计复用率；
2、在lub接口存在较大时延情况下，RNC和U E之间的RLC层的重传机制的吞吐率会下降；
3、在lub接口时延比较大的情况下，外环功率控制算法不能快速根据空中接口的变化进行SIRtarget调整；
4、小区负载信息目前依赖NodeB周期性上报，在NodeB上报的信息滞后后，将导致RNC获取的负载信息不实时。
可见，将所有接入高层均放在RNC中的协议结构将不适应高速数据传输，在采用类似于自适应协调、反馈控制的技术后，该种协议结构不能保证数据传输的高速、高效，难以适应高速数据传输的需求。
现有技术中一种2G或3G网络基站的传输方法为：
采用E1/T1作为基站的传输技术，例如，在图7所示的WCDMA典型组网传输方式示意图中，WCDMA的lub接口出E1组网，WCDMA给每一个用户提供的带宽最高仅2Mbps，WCDMA R99在lub传输上为ATM传输技术，ATM可以承载在TDM传输上，如E1/T1上(E1传输速率为2M Hz，T1传输速率为1.5MHz)。通常，基站为了支持大量用户，需要对E1/T1进行多路捆绑，即采用IMA(ATM反向复用)技术。
随着无线网络的发展和建设，数据业务在无线网络中占用的分量越来越重，数据业务需要的带宽远远大于语音，但数据业务的收费低廉，并且随着网络的发展，数据业务所占的比例将不断提高，因此需要的传输带宽也将不断提高，特别在引入HSDPA/HSU PA以及CDMA 1X Do后，对带宽的需求是巨大的。例如，在HSDPA或CDMA 1x Do的时候，下行9Mbps业务流，上行1Mbps业务，考虑到下面各层的开销，反映到物理层的速率大致在下行15Mbps和上行1.5Mbps。
上述现有技术中2G或3G网络基站的传输方法的缺点为：
当数据业务所需要的传输带宽不断提高后，如果运营商传输继续使用E1/T1传输方式，由于E1/T1传输方式的传输速率比较低，BS和基站控制器之间的链路负载会比较大，无法满足高速数据业务的速率要求，无法为高速数据业务的QoS提供保证。同时，由于数据业务的收费低廉，将导致高成本低收益，会严重影响运营商的盈利水平。
因此，无线网络的传输问题将是运营商迫切需要解决的问题，不管是建立自己的传输网络，还是寻找其他廉价的替代技术，都将是运营商直接面临的抉择。
发明内容
鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种基站和有线网络互连的方法和系统，提出了基于Wireless/Mobile over PON/DOCSIS的无线网络传输方案，给运营商提供了一种新的无线网络的传输方式。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种基站和有线网络互连的方法，包括步骤：
A、将无线网络的无线接口协议栈下移到基站；
B、将所述基站通过无源光网络PON或光纤/同轴电缆混合网接入网络DOCSIS网络与所述无线网络相连，进行无线传输。
所述的无线网络包括：宽带码分多址WCDMA通信网络或全球移动通信网络GSM或通用无线分组业务GPRS网络或时分-同步码分多址TD-SCDMA网络或CDMA2000网络或增强的第三代移动通信3G网络。
所述的步骤A具体包括：
在WCDMA或GSM或GPRS或TD-SCDMA网络中，将无线网络控制器RNC或基站控制器BSC的所有处理功能下移到设置于基站的基站控制处理单元中。
所述的步骤A具体包括：
在CDMA2000网络中，将BSC和分组控制功能PCF的所有功能下移到设置于基站的基站控制处理单元中；或者，只将BSC的所有处理功能下移到设置于基站的基站控制处理单元中。
所述的步骤A具体包括：
在增强的3G网络中，将媒体接入控制MAC、无线链路控制RLC、分组数据汇聚协议PDCP、小区专用无线资源管理CS-RRM、切换控制HO Control下移到设置于基站的基站控制处理单元中。
所述的步骤A还包括：
在增强的3G网络中，将广播多播控制BMC、接纳控制AdmissionContrl、小区控制Cell Control和/或调度QoS功能下移到设置于基站的基站控制处理单元中。
所述的步骤A还包括：
在微波接入全球互联WiMAX网络中，将路径功能Data Path Fn、切换控制HandOver Control和无线资源管理Radio Resource Management功能下移到设置于基站的基站控制处理单元中。
所述的步骤A还包括：
在WiMAX网络中，将位置注册器location register、业务流认证和管理Service Flow Auth and Mgmt、上下文功能Context Function、鲁棒性头压缩ROHC、密钥管理Key Management、寻呼控制Paging Control、DHCP中继DHCP Relay、移动IP外部代理MIP FA、移动IP代理客户端PMIP Client和/或认证中继Authentication Relay功能下移到设置于基站的基站控制处理单元中。
一种基站设备与有线网络互连的系统，包括：
基站设备：用于通过一对或不止一对有线线缆在参考点a和光接入网OAN网络的光网络终端ONU/光网络单元ONT设备相连，完成无线用户的无线接入处理，并将接入的无线用户的数据包或帧做基站控制处理后传递给ONU/ONT设备，将ONU/ONT设备传递过来的数据包或帧做基站控制处理后输出给无线用户；
ONU/ONT设备：用于通过一对或不止一对有线线缆和基站设备相连，通过一对或不止一对光缆和OAN的光路终结点OLT相连，将基站设备传递过来的数据包或帧转换成光传输的方式后传递给OAN的OLT，将OLT传递过来的数据包或帧转换成电传输的方式后传递给基站设备。
包括：
远程供电设备：用于将市电输入或直流电输入转换成高压直流电输出，通过有线线缆同时向ONU/ONT设备和基站设备，或者单独向ONU/ONT设备进行远程供电。
所述的基站设备包括：
基站无线物理层处理单元：用于完成无线用户的接入，并将接入的无线用户的数据包或帧传递给基站控制器处理单元，将基站控制器处理单元传递过来的数据包或帧传递给无线用户，该单元包括一个或不止一个处理单元，每个处理单元至少由天线、射频处理模块、中频处理模块和基带处理模块构成；
基站控制器处理单元：用于将基站无线物理层处理单元传递过来的数据包或帧做上行基站控制处理后传递给基站有线接口单元或回传给基站无线物理层处理单元，将基站有线接口单元传递过来的数据包或帧做下行基站控制处理后传递给基站无线物理层处理单元，该单元包括一个或不止一个处理单元，每个处理单元由无线数据链路层处理模块或由无线数据链路层处理模块和无线数据链路以上层处理模块构成；
基站有线接口单元：用于通过一对或不止一对有线线缆和ONU/ONT设备相连，对基站控制器处理单元传递过来的数据包或帧进行有线接口发送处理后传递给ONU/ONT设备，将ONU/ONT设备传递过来的数据包或帧进行有线接口接收处理后，传递给基站控制器处理单元，该单元包括一个或不止一个处理单元。
所述的基站控制器处理单元在功能上可以为RNC、BSC或BSC加上PCF；或者为增强的3G网络中的MAC、RLC、PDCP、CS-RRM、HO Control功能；或者为WiMAX网络中的Data Path Fn、HandOver Control和RadioResource Management功能。
所述的基站控制器处理单元在功能上可以为增强的3G网络中的BMC、Admission Control、Cell Control和/或QoS功能；或者为WiMAX网络中的location register、Service Flow Auth and Mgmt、Context Function、ROHC、Key Management、Paging Control、DHCP Relay、MIP FA、PMIPClient和/或Authentication Relay功能。
所述的ONU/ONT设备包括：
有线接口单元：用于通过一对或不止一对有线线缆和基站设备相连，将基站设备传递过来的数据包或帧进行有线接口接收处理后传递给光传输处理单元，将光传输处理单元传递过来的数据包或帧进行有线接口发送处理后，传递给基站设备；
光传输处理单元：用于通过一对或不止一对光缆和OAN的OLT在参考点a互连，将有线接口单元传递过来的数据包或帧转换成光传输的方式后传递给OLT设备，将OLT传递过来的数据包或帧转换成电传输的方式后，传递给有线接口单元，该单元包括一个或不止一个光传输处理单元。
包括：
若该系统支持三层路由，则所述ONU/ONT设备的有线接口单元、所述基站设备的基站有线接口单元支持IP层、数据链路层和物理层处理；若该系统支持二层桥接，则所述ONU/ONT设备的有线接口单元、所述基站设备的基站有线接口单元支持数据链路层和物理层处理；
当所述ONU/ONT设备的有线接口单元、所述基站设备的基站有线接口单元为基站以太网接口处理单元时，所述有线线缆为以太网有线线缆，所述数据链路层为以太网MAC层，所述物理层为以太网PHY层。
所述的ONU/ONT设备包括：
交换单元：用于将数据包或帧在各个有线接口单元和各个光传输处理单元之间进行包交换或帧交换。
所述的ONU/ONT设备包括：
远程供电单元：用于将远程供电设备传递过来的高压直流电转换为低压直流电，对ONU/ONT设备的电源供给单元进行本地供电，或者将接收到的高压直流电进行续传，通过有线线缆向下一级远端的ONU/ONT设备进行远程供电，该单元还通过有线线缆对基站远程供电单元进行远程供电，该单元还支持与基站设备或远程供电设备之间的相互通信，作为对ONU/ONT设备的带外管理通道。
所述的基站设备包括：
基站远程供电单元：用于将远程供电设备或ONU/ONT设备的远程供电单元传递过来的高压直流电转换为低压直流电，对基站设备的电源供给单元进行本地供电，或者将接收到的高压直流电进行续传，通过有线线缆向下一级远端的基站设备进行远程供电，该单元还支持与远程供电设备之间的相互通信，作为对BS的带外管理通道。
一种基站设备与有线网络互连的系统，包括：
基站设备：集成了ONU/ONT功能，通过一对或不止一对有线线缆和ODN与OLT设备相连，完成无线用户的无线接入处理，并将接入的无线用户的数据包或帧做基站控制处理后传递给OLT设备，将OLT设备传递过来的数据包或帧做基站控制处理后输出给无线用户。
包括：
远程供电设备：用于将市电输入或直流电输入转换成高压直流电输出，通过有线线缆向基站设备进行远程供电，远程供电设备可以和BS集成为一个设备。
所述的基站设备包括：
基站无线物理层处理单元：用于完成无线用户的接入，并将接入的无线用户的数据包或帧传递给基站控制器处理单元，将基站控制器处理单元传递过来的数据包或帧传递给无线用户，该单元包括一个或不止一个处理单元，每个处理单元至少由天线、射频处理模块、中频处理模块和基带处理模块构成；
基站控制器处理单元：用于将基站无线物理层处理单元传递过来的数据包或帧做上行基站控制处理后传递给光传输处理单元或回传给基站无线物理层处理单元，将光传输处理单元传递过来的数据包或帧做下行基站控制处理后传递给基站无线物理层处理单元，该单元包括一个或不止一个处理单元，每个处理单元由无线数据链路层处理模块或由无线数据链路层处理模块和无线数据链路以上层处理模块构成；
光传输处理单元：用于通过一对或不止一对光缆通过ODN和OLT互连，将基站控制器处理单元传递过来的数据包或帧转换成光传输的方式后传递给OLT设备，将OLT传递过来的数据包或帧转换成电传输的方式后，传递给基站控制器处理单元，该单元包括一个或不止一个光传输处理单元。
所述的基站设备包括：
基站远程供电单元：用于将远程供电设备传递过来的高压直流电转换为低压直流电，对基站设备的电源供给单元进行本地供电，或者将接收到的高压直流电进行续传，通过有线线缆向下一级远端的基站设备进行远程供电。该单元还支持与远程供电设备之间的相互通信，作为对BS的带外管理通道。
所述的基站控制器处理单元在功能上可以为RNC、BSC或BSC加上PCF；或者为增强的3G网络中的MAC、RLC、PDCP、CS-RRM、HO Control功能；或者为WiMAX网络中的Data Path Fn、HandOver Control和RadioResource Management功能。
所述的基站控制器处理单元在功能上可以为增强的3G网络中的BMC、Admission Control、Cell Control和/或QoS功能；或者为WiMAX网络中的location register、Service Flow Auth and Mgmt、Context Function、ROHC、Key Management、Paging Control、DHCP Relay、MIP FA、PMIPClient和/或Authentication Relay功能。
一种基站设备与有线网络互连的系统，包括：
基站设备：用于通过一对或不止一对有线线缆在参考点CMCI和光纤/同轴电缆混合网接入网络DOCSIS的电缆调制解调器CM设备相连，完成无线用户的无线接入处理，并将接入的无线用户的数据包或帧做基站控制处理后传递给CM设备，将CM设备传递过来的数据包或帧做基站控制处理后输出给无线用户；
CM设备：用于通过一对或不止一对有线线缆和基站设备相连，通过一对或不止一对同轴电缆和DOCSIS网络的电缆调制解调器终端系统CMTS设备相连，将基站设备传递过来的数据包或帧做DOCSIS调制后传递给CMTS设备，将CMTS设备传递过来的数据包或帧做DOCSIS解调后传递给基站设备，当该单元为基站以太网接口处理单元时，所述有线线缆为以太网有线线缆，所述数据链路层为以太网MAC层，所述物理层为以太网PHY层。
包括：
远程供电设备：用于将市电输入或直流电输入转换成高压直流电输出，通过有线线缆同时向基站设备和CM设备，或者单独向基站设备进行远程供电。
所述的基站设备包括：
基站无线物理层处理单元：用于完成无线用户的接入，并将接入的无线用户的数据包或帧传递给基站控制器处理单元，将基站控制器处理单元传递过来的数据包或帧传递给无线用户，该单元包括一个或不止一个处理单元，每个处理单元至少由天线、射频处理模块、中频处理模块和基带处理模块构成；
基站控制器处理单元：用于将基站无线物理层处理单元传递过来的数据包或帧做上行基站控制处理后传递给基站有线接口单元或回传给基站无线物理层处理单元，将基站有线接口单元传递过来的数据包或帧做下行基站控制处理后传递给基站无线物理层处理单元，该单元包括一个或不止一个处理单元，每个处理单元由无线数据链路层处理模块或由无线数据链路层处理模块和无线数据链路以上层处理模块构成；
基站有线接口单元：用于通过一对或不止一对有线线缆和CM设备相连，对基站控制器处理单元传递过来的数据包或帧进行有线接口发送处理后传递给CM设备，将CM设备传递过来的数据包或帧进行有线接口接收处理后，传递给基站控制器处理单元。
所述的基站控制器处理单元在功能上可以为RNC、BSC或BSC加上PCF；或者为增强的3G网络中的MAC、RLC、PDCP、CS-RRM、HO Control功能；或者为WiMAX网络中的Data Path Fn、HandOver Control和RadioResource Management功能。
所述的基站控制器处理单元在功能上可以为增强的3G网络中的BMC、Admission Control、Cell Control和/或QoS功能；或者为WiMAX网络中的location register、Service Flow Auth and Mgmt、Context Function、ROHC、Key Management、Paging Control、DHCP Relay、MIP FA、PMIPClient和/或Authentication Relay功能。
所述的CM设备包括：
有线接口单元：用于通过一对或不止一对有线线缆和基站设备相连，将基站设备传递过来的数据包或帧进行有线接口接收处理后传递给CM单元，将CM单元传递过来的数据包或帧进行有线接口发送处理后传递给基站设备；
CM单元：用于通过一对或不止一对同轴电缆和DOCSIS网络的CMTS设备在参考点CMCI互连，对有线接口单元传递过来的数据包或帧做DOCSIS调制后传递给DOCSIS网络的CMTS设备，将CMTS设备传递过来的数据包或帧做DOCSIS解调后，传递给有线接口单元，该单元包括一个或不止一个CableModem单元。
包括：
若该系统支持三层路由，则所述CM设备的有线接口单元、所述基站设备的基站有线接口单元支持IP层、数据链路层和物理层处理，若该系统支持二层桥接，则所述CM设备设备的有线接口单元、所述基站设备的基站有线接口单元支持数据链路层和物理层处理；
当所述CM设备设备的有线接口单元、所述基站设备的基站有线接口单元为基站以太网接口处理单元时，所述有线线缆为以太网有线线缆，所述数据链路层为以太网MAC层，所述物理层为以太网PHY层。
所述的基站设备包括：
基站远程供电单元：用于将远程供电设备传递过来的高压直流电转换为低压直流电，对基站设备的电源供给单元进行本地供电，或者将接收到的高压直流电进行续传，通过有线线缆向下一级远端的基站设备进行远程供电，该单元还通过有线线缆对CM设备进行远程供电，该单元还支持与远程供电设备之间的相互通信，作为对BS的带外管理通道。
所述的CM设备包括：
远程供电单元：用于将远程供电设备或基站设备传递过来的高压直流电转换为低压直流电，对CM设备的电源供给单元进行本地供电，或者将接收到的高压直流电进行续传，通过有线线缆向下一级远端的CM设备进行远程供电，该单元还支持与基站设备或远程供电设备之间的相互通信，作为对CM设备的带外管理通道。
一种基站设备与有线网络互连的系统，包括：
基站设备：用于通过一对或不止一对同轴电缆在参考点CMRFI和DOCSIS网络的CMTS设备相连，完成无线用户的无线接入处理，并将接入的无线用户的数据包或帧做基站控制处理后传递给CMTS设备，将CMTS设备传递过来的数据包或帧做基站控制处理后输出给无线用户；
CMTS设备：用于通过一对或不止一对同轴电缆和基站设备相连，通过一对或不止一对有线电缆和管理IP网络Managed IP Network相连，将基站设备传递过来的数据包或帧做DOCSIS解调后传递给Managed IP Network，将Managed IP Network传递过来的数据包或帧做DOCSIS调制后传递给基站设备。
包括：
远程供电设备：用于将市电输入或直流电输入转换成高压直流电输出，通过有线线缆同时向CMTS设备和基站设备，或者单独向CMTS设备进行远程供电，远程供电的距离与有线线缆的线径、线对数量、基站室外单元的功耗、远程供电设备的输出电压有关。
所述的基站设备包括：
基站无线物理层处理单元：用于完成无线用户的无线接入，并将接入的无线用户的数据包或帧传递给基站控制器处理单元，将基站控制器处理单元传递过来的数据包或帧传递给无线用户，该单元包括一个或不止一个处理单元，每个处理单元至少由天线、射频处理模块、中频处理模块和基带处理模块构成；
基站控制器处理单元：用于将基站无线物理层处理单元传递过来的数据包或帧做上行基站控制处理后传递给基站CM单元或回传给基站无线物理层处理单元，将基站CM单元传递过来的数据包或帧做下行基站控制处理后传递给基站无线物理层处理单元，该单元包括一个或不止一个处理单元，每个处理单元由无线数据链路层处理模块或由无线数据链路层处理模块和无线数据链路以上层处理模块构成；
基站CM单元：用于通过一对或不止一对同轴电缆和DOCSIS网络的CMTS设备相连，对基站控制器处理单元传递过来的数据包或帧做DOCSIS调制后传递给CMTS设备，将CMTS设备传递过来的数据包或帧做DOCSIS解调后，传递给基站控制器处理单元。
所述的基站控制器处理单元在功能上可以为RNC、BSC或BSC加上PCF；或者为增强的3G网络中的MAC、RLC、PDCP、CS-RRM、HO Control功能；或者为WiMAX网络中的Data Path Fn、HandOver Control和RadioResou rce Management功能。
所述的基站控制器处理单元在功能上可以为增强的3G网络中的BMC、Admission Control、Cell Control和/或QoS功能；或者为WiMAX网络中的location register、Service Flow Auth and Mgmt、Context Function、ROHC、Key Management、Paging Control、DHCP Relay、MIP FA、PMIPClient和/或Authentication Relay功能。
所述的CMTS设备包括：
有线接口单元：用于通过一对或不止一对有线线缆和DOCSIS网络的Managed IP Network相连，将Managed IP Network传递过来的数据包或帧进行有线接口接收处理后传递给CM单元，将CM单元传递过来的数据包或帧进行有线接口发送处理后，传递给Managed IP Network；
CM单元：用于通过一对或不止一对同轴电缆和基站设备在参考点CMRFI互连，对有线接口单元传递过来的数据包或帧做DOCSIS解调后传递给基站设备，将基站设备传递过来的数据包或帧做DOCSIS调制后，传递给有线接口单元，该单元包括一个或不止一个CM单元。
包括：
若该系统支持三层路由，则所述CMTS设备的有线接口单元支持IP层、数据链路层和物理层处理，若该系统支持二层桥接，则所述CMTS设备的有线接口单元支持数据链路层和物理层处理。
所述的CMTS设备包括：
远程供电单元：用于将远程供电设备传递过来的高压直流电转换为低压直流电，对CMTS设备的电源供给单元进行本地供电，或者将接收到的高压直流电进行续传，通过有线线缆向下一级远端的CMTS设备进行远程供电，该单元还通过有线线缆对基站设备进行远程供电，该单元还支持与基站设备或远程供电设备之间的相互通信，作为对CMTS设备的带外管理通道。
所述的基站设备包括：
基站远程供电单元：用于将远程供电设备或CMTS设备的远程供电单元传递过来的高压直流电转换为低压直流电，对基站设备的电源供给单元进行本地供电，或者将接收到的高压直流电进行续传，通过有线线缆向下一级远端的基站设备进行远程供电，该单元还支持与远程供电设备之间的相互通信，作为对BS的带外管理通道。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明通过将无线网络的无线接口协议栈下移到基站，提出了基于Wireless/Mobile over PON/DOCSIS的无线网络传输方案，利用PON/DOCSIS传输技术作为基站的传输技术，给运营商提供了一种新的无线网络的传输方式，可以使3G/2G/WiMAX接入网的建设尽量利用原PON/DOCSIS网络已布设的线路资源，从而降低了3G/2G/WiMAX接入网的建设成本。
本发明通过将无线接口协议栈下移到基站，最大限度地重用了标准lu/lur接口，现有UTRAN架构可以平滑演进；减小了传输时延对用户QoS的影响，提高了无线网络的传输速率，为高速数据业务的QoS提供了保证。
本发明通过将无线接口协议栈下移到基站，无线接口协议控制面RRC配置无线接口协议用户面协议的消息会在BS内部执行，而且RLC重传也不会再使用这条链路，BS和基站控制器之间的链路负载会大大降低，BS和基站控制器间的传输机制将大为简化，提高了数据传输性能和无线接入网络资源的使用效率，解决了现有技术的问题。
本发明通过将无线接口协议栈下移到基站，采用多对多的网络架构，有效的避免了单点故障；特别适合于固定、游牧、便携和低速移动的无线接入应用，便于与有线网络融合。
附图说明
图1为基于HFC接入网络的PacketCable参考架构示意图；
图2为FTTx网络的基本网络架构示意图；
图3为FTTx网络中OAN(光接入网)的网络参考架构示意图；
图4为3G/2G系统参考架构示意图；
图5为WiMAX系统参考架构示意图；
图6为UE和UTRAN之间的无线接口协议栈架构示意图；
图7为WCDMA典型组网传输方式示意图；
图8为本发明所述方法的具体实现方式的处理流程图；
图9为本发明所述基站采用PON传输的示意图；
图10为本发明所述基站采用DOCSIS传输的示意图；
图11为本发明所述一种BS和PON网络互连的系统的具体实现方式的结构图示意图；
图12为本发明所述另一种BS和PON网络互连的系统的具体实现方式的结构图示意图；
图13为本发明所述一种BS和DOCSIS网络互连的系统的具体实现方式的结构图示意图；
图14为本发明所述另一种BS和DOCSIS网络互连的系统的具体实现方式的结构图示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种基站和有线网络互连的方法和系统，本发明的核心为：无线网络将无线接口协议栈下移到基站，利用PON/DOCSIS传输技术作为基站的传输技术。
下面结合附图来详细描述本发明所述方法，本发明所述方法的具体实现方式的处理流程图如图8所示，包括如下步骤：
步骤8-1、将无线网络的无线接口协议栈下移到基站。
本发明提出了基于Wireless/Mobile over PON/DOCSIS的无线网络传输方案，该传输方案的核心为将无线网络的无线接口协议栈下移到基站。该无线网络包括WCDMA、GSM(全球移动通信系统)、GPRS(通用无线分组业务)、TD-SCDMA(时分-同步码分多址)、CDMA2000和增强的3G等网络。
为实现将上述无线网络的无线接口协议栈下移到基站，需要对上述无线网络的现有的基站功能进行改进，在基站中设置基站控制处理单元，分别介绍如下：
在WCDMA或GSM或GPRS或TD-SCDMA网络中，将无线网络控制器RNC或基站控制器BSC的所有处理功能下移到设置于基站的基站控制处理单元中。
在CDMA2000网络中，将BSC和分组控制功能PCF的所有功能下移到设置于基站的基站控制处理单元中；或者，只BSC的所有处理功能下移到设置于基站的基站控制处理单元中。
对于增强的3G网络，将该网络的RAN功能进行重新分解，将该网络的无线接口协议中的RNL协议栈的部分RRC、PDCP/BMC/RLC/MAC等功能下移到设置于基站的基站控制处理单元中，新的基站的功能如表1所示。
表1、3G基站功能分解对照表
对于WiMAX网络，本发明对该网络的RAN的功能进行了重新分解。WiMAX基站所具有的的基站控制器单元实现ASN网关的部分功能，主要包括切换控制(HandOver Control)、路径功能(Data Path Fn)和无线资源管理(Radio Resource Management)。其中，切换控制实现用户网络切换的控制；无线资源的控制和代理实现无线资源的分配管理。
基站控制器单元除具有以上所述功能外，还可以根据需求加入其他功能，如位置注册器(location register)、业务流认证和管理(Service FlowAuth.and Mgmt.)、上下文功能(Context Function)、鲁棒性头压缩(ROHC)、密钥管理(Key Management)、寻呼控制(PagingControl)、DHCP中继(DHCP Relay)、移动IP外部代理(MIP FA)、移动IP代理客户端(PMIP Client)、认证中继(Authentication Relay)。本发明所述WiMAX基站所具有的基站控制器单元功能如表2所示。
表2、WiMAX BS的基站控制器功能分解对照表
步骤8-2、基站与PON/DOCSIS网相连，实现基站采用PON或DOCSIS传输。
在对各种无线网络的基站进行了上述改进后，将该基站与PON或DOCSIS网络相连，实现基站采用PON或DOCSIS传输。
基站采用PON传输的示意图如图9所示，基站通过ONU(光网络单元)/ONT(光网络终端)与PON网络的ODN相连。基站采用DOCSIS传输的示意图如图10所示，基站通过CM与DOCSIS网络的HFC/Cable Network相连。
基站采用PON或DOCSIS传输是一个比较好的选择，PON或DOCSIS的传输速率和E1/T1比较有较大的优势。其中，PON的传输速率如下：
BPON：下行622Mbps，上行155Mbps；
EPON：上下行对称1.25Gbps；
GPON：下行1.25Gbps/2.5Gbps，上行155Mbps/622Mbps/1.25Gbps/2.5Gbps。
通常，PON最远传输距离可达到20Km。
而DOCSIS的传输速率如表3所示，通常，DOCSIS最远传输距离可达到5Km。
表3、DOCSIS的传输速率表
| DOCSIS版本1 | DOCSIS版本2 | DOCSIS版本3 | |
| 下行带宽(Mbps/通道) | 40 | 40 | 200 |
| 下行带宽(Gbps/节点) | 5 | 5 | 6.3 |
| 上行带宽(Mbps/通道) | 10 | 30 | 100 |
| 上行带宽(Mbps/节点) | 80 | 170 | 450 |
利用PON/DOCSIS传输技术作为基站的传输技术，可以使3G/2G/WiMAX接入网的建设尽量利用原PON/DOCSIS网络已布设的线路资源，从而降低3G/2G/WiMAX接入网的建设成本。
下面介绍本发明所述基站和有线网络互连的系统，该系统包括两种BS与PON网络互连系统和两种BS与DOCSIS网络互连系统。
本发明所述一种BS和PON网络互连的系统的具体实现方式的结构图如图11所示，包括如下模块：
基站设备：用于通过一对或不止一对有线线缆在参考点a和ONU/ONT设备相连，完成无线用户的无线接入处理，并将接入的无线用户的数据包或帧做基站控制处理后传递给ONU/ONT设备，将ONU/ONT设备传递过来的数据包或帧做基站控制处理后输出给无线用户。该基站设备可以为3G/2G/802.16基站。基站设备包括：基站无线物理层处理单元、基站控制器处理单元、基站有线接口单元和基站远程供电单元。
ONU/ONT设备：用于通过一对或不止一对有线线缆和基站设备相连，通过一对或不止一对光缆和OAN的OLT相连，将基站设备传递过来的数据包或帧转换成光传输的方式(如EPON、GPON的格式)后传递给OAN的OLT，将OLT传递过来的数据包或帧转换成电传输的方式后传递给基站设备。ONU/ONT设备包括：ONU/ONT有线接口单元、ONU/ONT光传输处理单元、交换单元和ONU/ONT远程供电单元。
远程供电设备：用于将市电输入(例如110V/220V交流)或直流电输入(例如-48V/-60V直流)转换成高压直流电输出(例如270V直流)，通过有线线缆(例如一对或多对双绞线)同时向ONU/ONT设备和基站设备，或者单独向ONU/ONT设备进行远程供电。远程供电的距离与有线线缆的线径、线对数量、基站室外单元的功耗、远程供电设备的输出电压有关，通常可以做到多达2～5公里的远程供电的距离。远程供电设备可以和BS集成为一个设备。
上述基站设备中的基站无线物理层处理单元：用于完成无线用户的接入，并将接入的无线用户的数据包或帧传递给基站控制器处理单元，将基站控制器处理单元传递过来的数据包或帧传递给无线用户，该单元包括一个或不止一个处理单元，每个处理单元由天线、射频处理模块、中频处理模块和基带处理模块构成。
上述基站设备中的基站控制器处理单元：用于将基站无线物理层处理单元传递过来的数据包或帧做上行基站控制处理后传递给有线接口单元或传回给基站无线物理层处理单元，将有线接口单元传递过来的数据包或帧做下行基站控制处理后传递给基站无线物理层处理单元，该单元包括一个或不止一个处理单元，每个处理单元由无线数据链路层处理模块和无线数据链路以上层处理模块构成。该基站控制器处理单元在功能上可以为RNC、BSC或BSC+PCF，或为表1或表2所示的BS的基站控制器功能。
上述基站设备中的基站有线接口单元：用于通过一对或不止一对有线线缆和ONU/ONT设备相连，对基站控制器处理单元传递过来的数据包或帧进行有线接口发送处理后传递给ONU/ONT设备，将ONU/ONT设备传递过来的数据包或帧进行有线接口接收处理后，传递给基站控制器处理单元。该单元包括一个或不止一个处理单元。若该系统支持三层路由，则该单元支持IP层、数据链路层和物理层处理，若该系统支持的二层桥接，则该单元支持数据链路层和物理层处理。
该单元可以为基站以太网接口处理单元，此时，上述有线线缆为以太网有线线缆，上述数据链路层为以太网MAC层，上述物理层为以太网PHY层。
上述基站设备中的基站远程供电单元：用于将远程供电设备或ONU/ONT设备的远程供电单元传递过来的高压直流电(例如270V直流)转换为低压直流电，对基站设备的电源供给单元进行本地供电，或者将接收到的高压直流电进行续传，通过有线线缆向下一级远端的基站设备进行远程供电。该单元还支持与远程供电设备之间的相互通信，作为对BS的带外管理通道，可以实现正常与故障时的监控告警，便于设备的管理、故障定位、利于远程维护等。
上述ONU/ONT设备中的有线接口单元：用于通过一对或不止一对有线线缆和基站设备相连，将基站设备传递过来的数据包或帧进行有线接口接收处理后传递给光传输处理单元，将光传输处理单元传递过来的数据包或帧进行有线接口发送处理后，传递给基站设备。若该系统支持三层路由，则该单元支持IP层、数据链路层和物理层处理，若该系统支持二层桥接，则该单元支持数据链路层和物理层处理。
该单元可以为以太网接口处理单元，此时，上述有线线缆为以太网有线线缆，上述数据链路层为以太网MAC层，上述物理层为以太网PHY层。
上述ONU/ONT设备中的光传输处理单元：用于通过一对或不止一对光缆和OAN的OLT在参考点(a)互连，对有线接口单元传递过来的数据包或帧转换成光传输的方式(如EPON、GPON的格式)后传递给OLT设备，将OLT传递过来的数据包或帧转换成电传输的方式后，传递给有线接口单元。该单元包括一个或不止一个光传输处理单元。
上述ONU/ONT设备中的交换单元：用于将数据包或帧在各个有线接口单元和各个光传输处理单元之间进行交换，若该系统支持三层路由的，则该单元为IP交换单元，若该系统支持二层桥接，则该单元为二层交换单元。当光传输处理单元和有线接口单元皆为一个时，可以没有该交换单元。
上述ONU/ONT设备中的远程供电单元：用于将远程供电设备传递过来的高压直流电(例如270V直流)转换为低压直流电，对ONU/ONT设备的电源供给单元进行本地供电，或者将接收到的高压直流电进行续传，通过有线线缆向下一级远端的ONU/ONT设备进行远程供电。该单元还通过有线线缆向基站设备进行远程供电。该单元还支持与基站设备或远程供电设备之间的相互通信，作为对ONU/ONT设备的带外管理通道，可以实现正常与故障时的监控告警，便于设备的管理、故障定位、利于远程维护等。
本发明所述另一种BS和PON网络互连的系统的具体实现方式的结构图如图12所示，包括如下模块：
基站设备：集成了ON U/ONT功能，通过一对或不止一对有线线缆和ODN与OLT设备相连，完成无线用户的无线接入处理，并将接入的无线用户的数据包或帧做基站控制处理后传递给OLT设备，将OLT设备传递过来的数据包或帧做基站控制处理后输出给无线用户。该基站设备可以为3G/2G/802.16基站。基站设备包括：基站无线物理层处理单元、基站控制器处理单元、光传输处理单元和基站远程供电单元。
远程供电设备：用于将市电输入(例如110V/220V交流)或直流电输入(例如-48V/-60V直流)转换成高压直流电输出(例如270V直流)，通过有线线缆(例如一对或多对双绞线)向基站设备进行远程供电。远程供电的距离与有线线缆的线径、线对数量、基站室外单元的功耗、远程供电设备的输出电压有关，通常可以做到多达2～5公里的远程供电的距离。远程供电设备可以和BS集成为一个设备。
上述基站设备中的基站无线物理层处理单元：用于完成无线用户的接入，并将接入的无线用户的数据包或帧传递给基站控制器处理单元，将基站控制器处理单元传递过来的数据包或帧传递给无线用户，该单元包括一个或不止一个处理单元，每个处理单元由天线、射频处理模块、中频处理模块和基带处理模块构成。
上述基站设备中的基站控制器处理单元：用于将基站无线物理层处理单元传递过来的数据包或帧做上行基站控制处理后传递给光传输处理单元或回传给基站无线物理层处理单元，将光传输处理单元传递过来的数据包或帧做下行基站控制处理后传递给基站无线物理层处理单元，该单元包括一个或不止一个处理单元，每个处理单元由无线数据链路层处理模块和无线数据链路以上层处理模块构成。该基站控制器处理单元在功能上可以为RNC、BSC或BSC+PCF，或为表1或表2所示的BS的基站控制器功能。
上述基站设备中的光传输处理单元：用于通过一对或不止一对光缆通过ODN和OLT互连，将基站控制器处理单元传递过来的数据包或帧转换成光传输的方式(如EPON、GPON的格式)后传递给OLT设备，将OLT传递过来的数据包或帧转换成电传输的方式后，传递给基站控制器处理单元。该单元包括一个或不止一个光传输处理单元。
上述基站设备中的基站远程供电单元：用于将远程供电设备传递过来的高压直流电(例如270V直流)转换为低压直流电，对基站设备的电源供给单元进行本地供电，或者将接收到的高压直流电进行续传，通过有线线缆向下一级远端的基站设备进行远程供电。该单元还支持与远程供电设备之间的相互通信，作为对BS的带外管理通道，可以实现正常与故障时的监控告警，便于设备的管理、故障定位、利于远程维护等。
本发明所述一种BS和DOCSIS网络互连的系统的具体实现方式的结构图如图13所示，包括如下模块：
基站设备：用于通过一对或不止一对有线线缆在参考点CMCI和CableModem设备相连，完成无线用户的无线接入处理，并将接入的无线用户的数据包或帧做基站控制处理后传递给CABLE MODEM设备，将CABLE MODEM设备传递过来的数据包或帧做基站控制处理后输出给无线用户。该基站设备可以为3G/2G/WiMAX基站。基站设备包括：基站无线物理层处理单元、基站控制器处理单元、基站有线接口单元和基站远程供电单元。
CABLE MODEM设备：用于通过一对或不止一对有线线缆和基站设备相连，通过一对或不止一对同轴电缆和DOCSIS网络的CMTS设备相连，将基站设备传递过来的数据包或帧做DOCSIS调制后传递给CMTS设备，将CMTS设备传递过来的数据包或帧做DOCSIS解调后传递给基站设备。CABLEMODEM设备包括：CABLE MODEM有线接口单元、CABLE MODEM单元和CABLE MODEM远程供电单元。
远程供电设备：用于将市电输入(例如110V/220V交流)或直流电输入(例如-48V/-60V直流)转换成高压直流电输出(例如270V直流)，通过有线线缆(例如一对或多对双绞线)同时向基站设备和CABLE MODEM设备，或者单独向基站设备进行远程供电。远程供电的距离与有线线缆的线径、线对数量、基站室外单元的功耗、远程供电设备的输出电压有关，通常可以做到多达2～5公里的远程供电的距离。远程供电设备可以和BS集成为一个设备。
上述基站设备中的基站无线物理层处理单元：用于完成无线用户的接入，并将接入的无线用户的数据包或帧传递给基站控制器处理单元，将基站控制器处理单元传递过来的数据包或帧传递给无线用户，该单元包括一个或不止一个处理单元，每个处理单元由天线、射频处理模块、中频处理模块和基带处理模块构成。
上述基站设备中的基站控制器处理单元：用于将基站无线物理层处理单元传递过来的数据包或帧做上行基站控制处理后传递给有线接口单元或回传给基站无线物理层处理单元，将有线接口单元传递过来的数据包或帧做下行基站控制处理后传递给基站无线物理层处理单元。该单元包括一个或不止一个处理单元，每个处理单元由无线数据链路层处理模块和无线数据链路以上层处理模块构成。该基站控制器处理单元在功能上可以为RNC、BSC或BSC+PCF，或为表1或表2所示的BS的基站控制器功能。
上述基站设备中的基站有线接口单元：用于通过一对或不止一对有线线缆和CABLE MODEM设备相连，对基站控制器处理单元传递过来的数据包或帧进行有线接口发送处理后传递给CABLE MODEM设备，将CABLE MODEM设备传递过来的数据包或帧进行有线接口接收处理后，传递给基站控制器处理单元。若该系统支持三层路由，则该单元支持IP层、数据链路层和物理层处理，若该系统支持二层桥接，则该单元支持数据链路层和物理层处理。
该单元可以为基站以太网接口处理单元，此时，上述有线线缆为以太网有线线缆，上述数据链路层为以太网MAC层，上述物理层为以太网PHY层。
上述基站设备中的基站远程供电单元：用于将远程供电设备或CABLEMODEM设备的远程供电单元传递过来的高压直流电(例如270V直流)转换为低压直流电，对基站设备的电源供给单元进行本地供电，或者将接收到的高压直流电进行续传，通过有线线缆向下一级远端的基站设备进行远程供电。该单元还通过有线线缆向CABLE MODEM设备进行远程供电，该单元还支持与远程供电设备之间的相互通信，作为对BS的带外管理通道，可以实现正常与故障时的监控告警，便于设备的管理、故障定位、利于远程维护等。
上述CABLE MODEM设备中的有线接口单元：用于通过一对或不止一对有线线缆和基站设备相连，将基站设备传递过来的数据包或帧进行有线接口接收处理后传递给Cable Modem单元，将Cable Modem单元传递过来的数据包或帧进行有线接口发送处理后，传递给基站设备。若该系统支持三层路由，则该单元支持IP层、数据链路层和物理层处理，若该系统支持二层桥接，则该单元支持数据链路层和物理层处理。
该单元可以为以太网接口处理单元，此时，上述有线线缆为以太网有线线缆，上述数据链路层为以太网MAC层，上述物理层为以太网PHY层。
上述CABLE MODEM设备中的Cable Modem单元：用于通过一对或不止一对同轴电缆和DOCSIS网络的CMTS设备在参考点CMCI互连，对有线接口单元传递过来的数据包或帧做DOCSIS调制后传递给DOCSIS网络的CMTS设备，将CMTS设备传递过来的数据包或帧做DOCSIS解调后，传递给有线接口单元。该单元包括一个或不止一个Cable Modem单元。
上述CABLE MODEM设备中的远程供电单元：用于将远程供电设备或基站设备传递过来的高压直流电(例如270V直流)转换为低压直流电，对CABLE MODEM设备的电源供给单元进行本地供电，或者将接收到的高压直流电进行续传，通过有线线缆向下一级远端的CABLE MODEM设备进行远程供电。该单元还支持与基站设备或远程供电设备之间的相互通信，作为对CABLE MODEM设备的带外管理通道，可以实现正常与故障时的监控告警，便于设备的管理、故障定位、利于远程维护等。
本发明所述另一种BS和DOCSIS网络互连的系统的具体实现方式的结构图如图14所示，包括如下模块：
基站设备：用于通过一对或不止一对同轴电缆在参考点CMRFI和DOCSIS网络的CMTS设备相连，完成无线用户的无线接入处理，并将接入的无线用户的数据包或帧做基站控制处理后传递给CMTS设备，将CMTS设备传递过来的数据包或帧做基站控制处理后输出给无线用户。该基站设备可以为3G/2G/WiMAX基站。基站设备包括：基站无线物理层处理单元、基站控制器处理单元、基站CABLE MODEM单元和基站远程供电单元。
CMTS设备：用于通过一对或不止一对同轴电缆和基站设备相连，通过一对或不止一对有线电缆和Managed IP Network相连，将基站设备传递过来的数据包或帧做DOCSIS解调后传递给Managed IP Network，将Managed IPNetwork传递过来的数据包或帧做DOCSIS调制后传递给基站设备。CMTS设备包括：CABLE MODEM有线接口单元、CABLE MODEM单元和CABLEMODEM远程供电单元。
远程供电设备：用于将市电输入(例如110V/220V交流)或直流电输入(例如-48V/-60V直流)转换成高压直流电输出(例如270V直流)，通过有线线缆(例如一对或多对双绞线)同时向CMTS设备和基站设备，或者单独向CMTS设备进行远程供电。远程供电的距离与有线线缆的线径、线对数量、基站室外单元的功耗、远程供电设备的输出电压有关，通常可以做到多达2～5公里的远程供电的距离。远程供电设备可以和CMTS设备集成为一个设备。
上述基站设备中的基站无线物理层处理单元：用于完成无线用户的无线接入，并将接入的无线用户的数据包或帧传递给基站控制器处理单元，将基站控制器处理单元传递过来的数据包或帧传递给无线用户，该单元包括一个或不止一个处理单元，每个处理单元由天线、射频处理模块、中频处理模块和基带处理模块构成。
上述基站设备中的基站控制器处理单元：用于将基站无线物理层处理单元传递过来的数据包或帧做上行基站控制处理后传递给基站CABLE MODEM单元或回传给基站无线物理层处理单元，将基站CABLE MODEM单元传递过来的数据包或帧做下行基站控制处理后传递给基站无线物理层处理单元，该单元包括一个或不止一个处理单元，每个处理单元由无线数据链路层处理模块和无线数据链路以上层处理模块构成。该基站控制器处理单元在功能上可以为RNC、BSC或BSC+PCF，或为表1或表2所示的BS的基站控制器功能。
上述基站设备中的基站CABLE MODEM单元：用于通过一对或不止一对同轴电缆和DOCSIS网络的CMTS设备相连，对基站控制器处理单元传递过来的数据包或帧做DOCSIS调制后传递给CMTS设备，将CMTS设备传递过来的数据包或帧做DOCSIS解调后，传递给基站控制器处理单元。
上述基站设备中的基站远程供电单元：用于将远程供电设备或CMTS设备的远程供电单元传递过来的高压直流电(例如270V直流)转换为低压直流电，对基站设备的电源供给单元进行本地供电，或者将接收到的高压直流电进行续传，通过有线线缆向下一级远端的基站设备进行远程供电。该单元还支持与远程供电设备之间的相互通信，作为对BS的带外管理通道，可以实现正常与故障时的监控告警，便于设备的管理、故障定位、利于远程维护等。
上述CMTS设备中的有线接口单元：用于通过一对或不止一对有线线缆和DOCSIS网络的Managed IP Network相连，将Managed IP Network传递过来的数据包或帧进行有线接口接收处理后传递给Cable Modem单元，将CableModem单元传递过来的数据包或帧进行有线接口发送处理后，传递给Managed IP Network。若该系统支持三层路由，则该单元支持IP层、数据链路层和物理层处理，若该系统支持二层桥接，则该单元支持数据链路层和物理层处理。
上述CMTS设备中的Cable Modem单元：用于通过一对或不止一对同轴电缆和基站设备在参考点CMRFI互连，对有线接口单元传递过来的数据包或帧做DOCSIS解调后传递给基站设备，将基站设备传递过来的数据包或帧做DOCSIS调制后，传递给有线接口单元。该单元包括一个或不止一个CableModem单元。
上述CMTS设备中的远程供电单元：用于将远程供电设备传递过来的高压直流电(例如270V直流)转换为低压直流电，对CMTS设备的电源供给单元进行本地供电，或者将接收到的高压直流电进行续传，通过有线线缆向下一级远端的CMTS设备进行远程供电。该单元还通过有线线缆向基站设备进行远程供电，该单元还支持与基站设备或远程供电设备之间的相互通信，作为对CMTS设备的带外管理通道，可以实现正常与故障时的监控告警，便于设备的管理、故障定位、利于远程维护等。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (16)
1.一种基站设备与有线网络互连的系统，其特征在于，包括：
基站设备：用于通过一对或不止一对有线线缆在参考点CMCI和光纤/同轴电缆混合网接入网络DOCSIS的电缆调制解调器CM设备相连，完成无线用户的无线接入处理，并将接入的无线用户的数据包或帧做基站控制处理后传递给CM设备，将CM设备传递过来的数据包或帧做基站控制处理后输出给无线用户；
CM设备：用于通过一对或不止一对有线线缆和基站设备相连，通过一对或不止一对同轴电缆和DOCSIS网络的电缆调制解调器终端系统CMTS设备相连，将基站设备传递过来的数据包或帧做DOCSIS调制后传递给CMTS设备，将CMTS设备传递过来的数据包或帧做DOCSIS解调后传递给基站设备；
所述的CM设备包括：
有线接口单元：用于通过一对或不止一对有线线缆和基站设备相连，将基站设备传递过来的数据包或帧进行有线接口接收处理后传递给CM单元，将CM单元传递过来的数据包或帧进行有线接口发送处理后传递给基站设备；
CM单元：用于通过一对或不止一对同轴电缆和DOCSIS网络的CMTS设备在参考点CMCI互连，对有线接口单元传递过来的数据包或帧做DOCSIS调制后传递给DOCSIS网络的CMTS设备，将CMTS设备传递过来的数据包或帧做DOCSIS解调后，传递给有线接口单元。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，包括：
远程供电设备：用于将市电输入或直流电输入转换成高压直流电输出，通过有线线缆同时向基站设备和CM设备，或者单独向基站设备进行远程供电。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述的基站设备包括：
基站无线物理层处理单元：用于完成无线用户的接入，并将接入的无线用户的数据包或帧传递给基站控制器处理单元，将基站控制器处理单元传递过来的数据包或帧传递给无线用户，该单元包括一个或不止一个处理单元，每个处理单元至少由天线、射频处理模块、中频处理模块和基带处理模块构成；
基站控制器处理单元：用于将基站无线物理层处理单元传递过来的数据包或帧做上行基站控制处理后传递给基站有线接口单元或回传给基站无线物理层处理单元，将基站有线接口单元传递过来的数据包或帧做下行基站控制处理后传递给基站无线物理层处理单元，该单元包括一个或不止一个处理单元，每个处理单元由无线数据链路层处理模块或由无线数据链路层处理模块和无线数据链路以上层处理模块构成；
基站有线接口单元：用于通过一对或不止一对有线线缆和CM设备相连，对基站控制器处理单元传递过来的数据包或帧进行有线接口发送处理后传递给CM设备，将CM设备传递过来的数据包或帧进行有线接口接收处理后，传递给基站控制器处理单元。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述的基站控制器处理单元在功能上为RNC，或者，BSC或者BSC加上PCF；或者为增强的3G网络中的MAC、RLC、PDCP、CS-RRM、HO Control功能；或者为WiMAX网络中的Data Path Fn、HandOver Control和Radio Resource Management功能。
5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述的基站控制器处理单元在功能上为增强的3G网络中的BMC、Admission Control、Cell Control或QoS功能；或者为WiMAX网络中的location register、Service Flow Auth andMgmt、Context Function、ROHC、Key Management、Paging Control、DHCP Relay、MIP FA、PMIP Client或Authentication Relay功能。
6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，包括：
若该系统支持三层路由，则所述CM设备的有线接口单元、所述基站设备的基站有线接口单元支持IP层、数据链路层和物理层处理，若该系统支持二层桥接，则所述CM设备的有线接口单元、所述基站设备的基站有线接口单元支持数据链路层和物理层处理；
当所述CM设备的有线接口单元、所述基站设备的基站有线接口单元为基站以太网接口处理单元时，所述有线线缆为以太网有线线缆，所述数据链路层为以太网MAC层，所述物理层为以太网PHY层。
7.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述的基站设备包括：
基站远程供电单元：用于将远程供电设备传递过来的高压直流电转换为低压直流电，对基站设备的电源供给单元进行本地供电，或者将接收到的高压直流电进行续传，通过有线线缆向下一级远端的基站设备进行远程供电，该单元还通过有线线缆对CM设备进行远程供电，该单元还支持与远程供电设备之间的相互通信，作为对BS的带外管理通道。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述的CM设备包括：
远程供电单元：用于将远程供电设备或基站设备传递过来的高压直流电转换为低压直流电，对CM设备的电源供给单元进行本地供电，或者将接收到的高压直流电进行续传，通过有线线缆向下一级远端的CM设备进行远程供电，该单元还支持与基站设备或远程供电设备之间的相互通信，作为对CM设备的带外管理通道。
9.一种基站设备与有线网络互连的系统，其特征在于，包括：
基站设备：用于通过一对或不止一对同轴电缆在参考点CMRFI和DOCSIS网络的CMTS设备相连，完成无线用户的无线接入处理，并将接入的无线用户的数据包或帧做基站控制处理后传递给CMTS设备，将CMTS设备传递过来的数据包或帧做基站控制处理后输出给无线用户；
CMTS设备：用于通过一对或不止一对同轴电缆和基站设备相连，通过一对或不止一对有线电缆和管理IP网络Managed IP Network相连，将基站设备传递过来的数据包或帧做DOCSIS解调后传递给Managed IP Network，将Managed IP Network传递过来的数据包或帧做DOCSIS调制后传递给基站设备；
所述的CMTS设备包括：
有线接口单元：用于通过一对或不止一对有线线缆和DOCSIS网络的Managed IP Network相连，将Managed IP Network传递过来的数据包或帧进行有线接口接收处理后传递给电缆调制解调器CM单元，将CM单元传递过来的数据包或帧进行有线接口发送处理后，传递给Managed IP Network；
CM单元：用于通过一对或不止一对同轴电缆和基站设备在参考点CMRFI互连，对有线接口单元传递过来的数据包或帧做DOCSIS解调后传递给基站设备，将基站设备传递过来的数据包或帧做DOCSIS调制后，传递给有线接口单元。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，包括：
远程供电设备：用于将市电输入或直流电输入转换成高压直流电输出，通过有线线缆同时向CMTS设备和基站设备，或者单独向CMTS设备进行远程供电，远程供电的距离与有线线缆的线径、线对数量、基站室外单元的功耗、远程供电设备的输出电压有关。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述的基站设备包括：
基站无线物理层处理单元：用于完成无线用户的无线接入，并将接入的无线用户的数据包或帧传递给基站控制器处理单元，将基站控制器处理单元传递过来的数据包或帧传递给无线用户，该单元包括一个或不止一个处理单元，每个处理单元至少由天线、射频处理模块、中频处理模块和基带处理模块构成；
基站控制器处理单元：用于将基站无线物理层处理单元传递过来的数据包或帧做上行基站控制处理后传递给基站CM单元或回传给基站无线物理层处理单元，将基站CM单元传递过来的数据包或帧做下行基站控制处理后传递给基站无线物理层处理单元，该单元包括一个或不止一个处理单元，每个处理单元由无线数据链路层处理模块或由无线数据链路层处理模块和无线数据链路以上层处理模块构成；
基站CM单元：用于通过一对或不止一对同轴电缆和DOCSIS网络的CMTS设备相连，对基站控制器处理单元传递过来的数据包或帧做DOCSIS调制后传递给CMTS设备，将CMTS设备传递过来的数据包或帧做DOCSIS解调后，传递给基站控制器处理单元。
12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述的基站控制器处理单元在功能上为RNC，或者，BSC或者BSC加上PCF；或者为增强的3G网络中的MAC、RLC、PDCP、CS-RRM、HO Control功能；或者为WiMAX网络中的Data Path Fn、HandOver Control和Radio Resource Management功能。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述的基站控制器处理单元在功能上为增强的3G网络中的BMC、Admission Control、Cell Control或QoS功能；或者为WiMAX网络中的location register、Service Flow Authand Mgmt、Context Function、ROHC、Key Management、PagingControl、DHCP Relay、MIP FA、PMIP Client或Authentication Relay功能。
14.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，包括：
若该系统支持三层路由，则所述CMTS设备的有线接口单元支持IP层、数据链路层和物理层处理，若该系统支持二层桥接，则所述CMTS设备的有线接口单元支持数据链路层和物理层处理。
15.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述的CMTS设备包括：
远程供电单元：用于将远程供电设备传递过来的高压直流电转换为低压直流电，对CMTS设备的电源供给单元进行本地供电，或者将接收到的高压直流电进行续传，通过有线线缆向下一级远端的CMTS设备进行远程供电，该单元还通过有线线缆对基站设备进行远程供电，该单元还支持与基站设备或远程供电设备之间的相互通信，作为对CMTS设备的带外管理通道。
16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述的基站设备包括：
基站远程供电单元：用于将远程供电设备或CMTS设备的远程供电单元传递过来的高压直流电转换为低压直流电，对基站设备的电源供给单元进行本地供电，或者将接收到的高压直流电进行续传，通过有线线缆向下一级远端的基站设备进行远程供电，该单元还支持与远程供电设备之间的相互通信，作为对BS的带外管理通道。
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