CN104378766A - 一种基站自组网的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基站自组网的方法和装置，涉及通信技术领域，能够解决现有技术中网络部署不灵活的问题。本发明的方法包括：在所有基站中选取根基站；从根基站开始，逐级查找次级基站；建立上级基站与次级基站之间的无线连接。本发明适用于移动式基站组网的场景中。

Description

一种基站自组网的方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基站自组网的方法和装置。

背景技术

在移动通信网络中，基站与基站之间主要通过有线的连接方式进行数据交互。例如通过光纤、同轴电缆等进行连接。这种连接方式通常适用于固定基站之间的组网，而对于移动式基站(例如车载式基站)，基站的移动则会受到连接线的制约，其机动性受限较为严重。

例如，在移动作战、应急救灾等场景中，通常需要部署一些移动式基站。由于基站之间是通过有线方式进行连接的，所以基站移动时需要拆移光纤等有线连接工具，从而使得基站的移动非常不便，进而使得移动式基站难以发挥灵活部署网络的优势。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供的基站自组网的方法和装置，能够解决现有技术中网络部署不灵活的问题。

为解决上述技术问题，一方面，本发明提供了一种基站自组网的方法，包括：

在所有基站中选取根基站；

从根基站开始，逐级查找次级基站；

建立上级基站与次级基站之间的无线连接。

另一方面，本发明提供了一种基站自组网的装置，包括：

选取单元，用于在所有基站中选取根基站；

查找单元，用于从选取单元选取的根基站开始，逐级查找次级基站；

建立单元，用于建立上级基站与查找单元查找到的次级基站之间的无线连接。

借由上述技术方案，本发明提供的基站自组网的方法和装置，能够在进行网络部署时，在所有基站中首先选择出一个根基站，并从根基站起始，对次级基站进行逐级查找并建立无线连接。与现有技术中基站之间建立有线连接相比，本发明采用无线自组网技术对基站进行无线连接，基站之间无需光纤、同轴电缆等有线方式进行连接。当基站需要移动时，由于基站采用无线网络连接，所以无需进行有线连接工具的拆移，从而使得基站的移动更为方便，尤其是移动式基站可以直接移动到指定地点，进而使得基站的网络部署更加灵活。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1示出了一种基站自组网的方法的一种具体实现方式的流程图；

图2示出了一种基站进行无线连接的方法的示意图；

图3示出了一种环路连接的示意图；

图4示出了一种基站自组网的方法的另一种具体实现方式的流程图；

图5示出了一种基站自组网的装置的一种具体实现方式的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

为了解决现有技术中网络部署不灵活的问题，本发明实施例提供了一种基站自组网的方法。该方法可以应用于基站的上层管理设备侧，也可以应用于基站侧。下面，以上层管理设备侧执行为例对本方法进行说明。如图1所示，该方法包括：

101、上层管理设备在所有基站中选取根基站。

其中，上层管理设备可以为MSC(Mobile Switching Center，移动交换中心)、RNC(Radio Network Controller，无线网络控制器)等。上层管理设备中包含各个基站的性能信息和属性信息等，并管理各个基站之间的连接关系，从而控制所有基站之间的通信情况。

在进行网络部署时，上层管理设备首先需要在众多基站中确定一个根基站，以该根基站为起点逐级顺次建立各个基站之间的无线连接。其中，选取根基站的依据可以为基站的负载能力、处理能力、带宽、最大发射功率、噪声系数以及解调门限等，本实施例不对选取根基站所依据的具体内容进行限制。

需要说明的是，根基站只是从所有基站中选取的一个基站，该根基站与其他基站在本质上是相同的，即在结构、功能等诸多方面与其他基站并无本质区别。

此外，本步骤是以确定一个根基站为例进行说明的，在实际应用中，上层管理设备也可以先确定多个根基站，并针对每一个根基站分别独立执行下述步骤102至步骤103，从而完成网络部署。这种实现方式在本质上，相当于将整个网络分割为若干个子网络，并分别对各个子网络以步骤102至步骤103的方式进行网络部署，最后将各个子网络连接起来，从而完成整个网络的连接与通信。

102、上层管理设备从所述根基站开始，逐级查找次级基站。

其中，从根基站开始，上层管理设备开始查找根基站的次级基站，然后再查找根基站的次级基站的次级基站，直至找到所有基站的次级基站。

103、上层管理设备建立上级基站与次级基站之间的无线连接。

其中，当建立第一级无线连接时，这里指的上级基站为根基站，此后，各级无线连接的上级基站为前一级无线连接的次级基站。

例如，如图2所示，上层管理设备选取基站1为根基站，从基站1开始，上层管理设备逐级查取次级基站。由图2可知，基站1的次级基站为基站2和基站3，基站2的次级基站为基站5，基站3的次级基站为基站4，基站5的次级基站为基站6和基站7。最后，将基站1分别与基站2和基站3进行无线连接，并且基站1和基站2之间的无线连接称为第一级无线连接，基站1和基站3之间的无线连接也称为第一级无线连接；将基站2与基站5进行无线连接，该无线连接称为第二级无线连接，将基站3与基站4进行无线连接，该无线连接也称为第二级无线连接；将基站5分别与基站6和基站7进行无线连接，并且将基站5与基站6的无线连接称为第三级无线连接，基站5与基站7的无线连接也称为第三级无线连接。

需要说明的是，当所有的基站建立无线连接时，为了防止产生广播风暴、多重复数据帧、地址表不稳定等影响，要避免形成环路连接。例如，如图3所示，基站1、基站2和基站3相连接构成一个环路，这种连接方式称为环路连接。

本发明提供的基站自组网的方法，能够在进行网络部署时，在所有基站中首先选择出一个根基站，并从根基站起始，对次级基站进行逐级查找并建立无线连接。与现有技术中基站之间建立有线连接相比，本发明采用无线自组网技术对基站进行无线连接，基站之间无需光纤、同轴电缆等有线方式进行连接。当基站需要移动时，由于基站采用无线网络连接，所以无需进行有线连接工具的拆移，从而使得基站的移动更为方便，尤其是移动式基站可以直接移动到指定地点，进而使得基站的网络部署更加灵活。

此外，本发明提供的基站自组网的方法，还能够实现基站之间的非视距传输。现有技术中基站与基站之间通过中继并采用有线连接的方式进行数据交互，基站中的电波只能通过直线的方式进行传播，而没有绕射功能，这种传输方式称为视距传输。而本发明中基站与基站之间直接采用无线连接的方式进行数据交互，无线电波可以经过反射和衍射等方式绕过障碍物而到达接收端，这种传输方式称为非视距传输。

进一步的，作为对图1所示方法的细化及扩展，本发明的另一个实施例还提供了一种基站自组网的方法，如图4所示，该方法包括：

401、上层管理设备选取所有基站中性能最优的基站，作为所述根基站。

其中，基站的性能参数包括：负载能力、处理能力以及带宽。其中，负载能力为基站接入的终端数量；处理能力为基站的有效覆盖半径等。

示例性的，若以负载能力作为选取根基站的依据，则选取接入终端数量最多的基站作为根基站；若以处理能力作为选取根基站的依据，则选取有效覆盖半径最大的基站作为根基站；以带宽作为选取根基站的依据，则选取带宽最宽的基站作为根基站。

需要说明的是，基站的性能参数还可以包括最大发射功率、噪声系数等。例如，若基站1至基站10进行组网，则可以选取最大发射功率值最大的基站2作为根基站，也可以选取噪声系数最小的基站6作为根基站。

本步骤中，上层管理设备根据基站的性能参数选取根基站，可以保证在组网过程中，起始基站的发送和接收信息的质量，从而可以进一步保证根基站与其他基站的通信质量。

402、上层管理设备根据基站的属性信息，在下一级基站中查找所述次级基站。

其中，在步骤401中确定根基站的依据为基站的性能优劣，而在选取次级基站时，上层管理设备的选取依据则为基站的属性信息。

具体的：

基站的属性信息用于对基站进行唯一标识，或者对基站的位置、型号等参数进行表征。在本实施例中，上层管理设备可以依据基站的属性信息对次级基站进行选取。这些属性信息包括：与上级基站之间的距离、基站的ID(Identity，身份标识号码)以及基站的IP(Internet Protocol，网间协议)地址。其中，IP地址包括源IP地址和目的IP地址。

除通过属性信息对次级基站进行选取之外，在本实施例的另一种实现方式中，与选取根基站相似的，上层管理设备也可以根据基站的性能优劣选取次级基站。例如，上层管理设备还可以根据基站的最大发射功率、最大接收功率、SNR(Signal-to-Noise Ratio，信噪比)、SINR(Signal toInterference plus Noise Ratio，信干燥比)查找次级基站。

若以与上级基站之间的距离作为查找次级基站的依据，则上层管理设备选取与上级基站之间距离最近的基站作为次级基站；若以基站的ID作为查找次级基站的依据，则上层管理设备选取与上级基站的ID最接近的ID所对应的基站作为次级基站；若以IP地址作为查找次级基站的依据，则将上级基站的IP地址作为源IP地址，下一级基站的IP地址作为目的IP地址，则上层管理设备选取与源IP地址最近的目的IP地址所对应的基站作为次级基站；若以基站的最大发射功率作为查找次级基站的依据，则上层管理设备在下一级基站中选取最大发射功率值最大的基站作为次级基站；若以基站的最大接收功率作为查找次级基站的依据，则上层管理设备在下一级基站中选取最大接收功率值最大的基站作为次级基站；若以基站的SNR作为查找次级基站的依据，则上层管理设备在下一级基站中选取SNR最大的基站作为次级基站；若以基站的SINR作为查找次级基站的依据，则上层管理设备在下一级基站中选取SINR最大的基站作为次级基站。

需要说明的是，本实施例中上层管理设备选取最优的下一级基站与上级基站进行无线连接，可以在保证根基站与根基站的次级基站的通信质量基础上，逐级保证上级基站与下一级基站之间的通信质量，从而使得每级基站之间的通信质量都能够有所保障，进而保证各级基站所组成的整个网络的通信质量。

例如，若基站1为根基站，基站1的下一级基站中最优的基站为基站2，上层管理设备将基站1与基站2进行无线连接，则可以保证基站1与基站2之间的通信质量；基站2的下一级基站中最优的基站为基站3，上层管理设备将基站2与基站3进行无线连接，则由于基站2发送或接收信息的质量可以得到保障，所以基站2与基站3之间的通信质量可以得到保障。若上层管理设备将基站1与基站3进行无线连接，由于基站3所接收到的信息的质量差，所以基站3与基站2进行通信时，可能会导致通信质量无法得到保障。

403、上层管理设备建立上级基站与次级基站之间的无线连接。

本步骤的实现方式与图1中步骤103的实现方式相同，此处不再赘述。

可选的，考虑到实际应用中已建立的无线连接可能会发生故障，影响到基站之间的正常通信，因此在本实施例的另一种实现方式中，在执行完步骤403之后，上层管理设备还可以进一步顺序执行步骤404和步骤405，在没有建立无线连接的基站之间进一步建立备用的无线连接，以对前述已建立的无线连接进行冗余备份，以保证基站之间的正常通信。

404、上层管理设备在未建立无线连接的基站之间建立备用连接。

其中，备用连接可以是有线的，也可以是无线的，但是基于灵活部署移动式基站的方案，在一种实现方式中该备用连接应当为备用的无线连接。

需要说明的是，403中建立的无线连接可称为主无线连接，404中建立的备用连接可以称为备用无线连接。

405、当所述无线连接发生故障时，上层管理设备根据次级基站的属性信息选取最优的备用连接进行通信。

与前述步骤402中选取次级基站类似的，本步骤中上层管理设备也可以根据基站属性信息建立备用无线连接。具体的，当无线连接发生故障，即404中所说的主无线连接发生故障时，上层管理设备根据次级基站的属性信息选取最优的备用无线连接进行通信。其中，基站的属性信息包括：与上级基站之间的距离、基站的ID以及基站的IP地址。

除了基站的属性信息以外，上层管理设备还可以根据最大发射功率、最大接收功率、SNR、SINR选取最优的基站，从而选取出最优的备用连接，在此不作限定。

可选的，在已经开始通过备用无线连接进行通信的条件下，可以不对发生故障的主无线连接进行修复，而是将备用无线连接转为主无线连接进行使用。

进一步的，实际应用中，若不对发生故障的主无线连接进行修复，则可能会出现一些问题。例如，随着时间的推移，网络中存在的可用无线连接数量会越来越少，网络的覆盖面积等会越来越小。又如，由于采用的是备用无线连接，相对主无线连接而言，其对应基站的性能不是最优的，如果放任高性能基站的主无线连接不作修复，而使用较低性能基站的备用无线连接，则网络的部署资源无法得到充分利用。为了解决上述问题，在本实施例的一种改进方式中，上层管理设备可以对主无线连接进行修复，备用无线连接仅仅在主无线连接的修复过程中进行使用，当主无线连接修复完成后，将不再使用备用无线连接，而是转为原来的主无线连接进行通信。

本实施例在基站之间建立主无线连接和备用无线连接，当主无线连接发生故障时，上层管理设备选取最优的备用无线连接，而无需等待主无线连接的恢复就可以正常通信，从而使整个无线网络能够快速恢复正常通信状态。

需要说明的是，本发明实施例可以应用于GSM(Global System ForMobile Communications，全球移动通信系统)、3G(The 3rd GenerationTelecommunication，第三代移动通信技术)和LTE(Long Term Evolution，长期演进)等网络中，在此不作限定。

进一步的，作为对上述各方法实施例的实现，在本发明的另一个实施例中，还提供了一种基站自组网的装置。该装置可以位于基站的上层管理设备中，例如RNC、MSC，也可以位于某个基站中，用以对上述方法实施例进行实现。如图5所示，该装置包括：选取单元51、查找单元52以及建立单元53。其中，

选取单元51，用于在所有基站中选取根基站。

查找单元52，用于从选取单元51选取的根基站开始，逐级查找次级基站。

建立单元53，用于建立上级基站与查找单元52查找到的次级基站之间的无线连接。

进一步的，选取单元51，用于选取所有基站中性能最优的基站，作为根基站。

其中，基站的性能参数包括：负载能力、处理能力以及带宽。

进一步的，查找单元52，用于根据基站的属性信息，在下一级基站中查找次级基站。

其中，基站的属性信息包括：与上级基站之间的距离、基站标识ID以及基站的网间协议IP地址。

进一步的，建立单元53，用于在建立上级基站与次级基站之间的无线连接之后，在未建立无线连接的基站之间建立备用连接。

进一步的，选取单元51，用于当无线连接发生故障时，根据次级基站的属性信息选取最优的备用连接进行通信。

本发明提供的基站自组网的装置，能够在进行网络部署时，在所有基站中首先选择出一个根基站，并从根基站起始，对次级基站进行逐级查找并建立无线连接。与现有技术中基站之间建立有线连接相比，本发明采用无线自组网技术对基站进行无线连接，基站之间无需光纤、同轴电缆等有线方式进行连接。当基站需要移动时，由于基站采用无线网络连接，所以无需进行有线连接工具的拆移，从而使得基站的移动更为方便，尤其是移动式基站可以直接移动到指定地点，进而使得基站的网络部署更加灵活。

此外，本发明提供的基站自组网的方法，还能够实现基站之间的非视距传输。现有技术中基站与基站之间通过中继并采用有线连接的方式进行数据交互，基站中的电波只能通过直线的方式进行传播，而没有绕射功能，这种传输方式称为视距传输。而本发明中基站与基站之间直接采用无线连接的方式进行数据交互，无线电波可以经过反射和衍射等方式绕过障碍物而到达接收端，这种传输方式称为非视距传输。

上层管理设备根据基站的性能参数选取根基站，可以保证在组网过程中，起始基站的发送和接收信息的质量，从而可以进一步保证根基站与其他基站的通信质量。上层管理设备选取最优的下一级基站与上级基站进行无线连接，可以在保证根基站与根基站的次级基站的通信质量基础上，逐级保证上级基站与下一级基站之间的通信质量，从而使得每级基站之间的通信质量都能够有所保障，进而保证各级基站所组成的整个网络的通信质量。

本实施例在基站之间建立主无线连接和备用无线连接，当主无线连接发生故障时，选取最优的备用无线连接，而无需等待主无线连接的恢复就可以正常通信，从而使整个无线网络能够快速恢复正常通信状态。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

可以理解的是，上述方法及装置中的相关特征可以相互参考。另外，上述实施例中的“第一”、“第二”等是用于区分各实施例，而并不代表各实施例的优劣。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的发明名称(如确定网站内链接等级的装置)中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

Claims (10)

1.一种基站自组网的方法，其特征在于，所述方法包括：

在所有基站中选取根基站；

从所述根基站开始，逐级查找次级基站；

建立上级基站与次级基站之间的无线连接。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所有基站中选取根基站，包括：

选取所有基站中性能最优的基站，作为所述根基站；

其中，基站的性能参数包括：负载能力、处理能力以及带宽。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述根基站开始，逐级查找次级基站，包括：

根据基站的属性信息，在下一级基站中查找所述次级基站；

其中，基站的属性信息包括：与所述上级基站之间的距离、基站标识ID以及基站的网间协议IP地址。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述建立上级基站与次级基站之间的无线连接之后，所述方法进一步包括：

在未建立无线连接的基站之间建立备用连接。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：

当所述无线连接发生故障时，根据次级基站的属性信息选取最优的备用连接进行通信。

6.一种基站自组网的装置，其特征在于，所述装置包括：

选取单元，用于在所有基站中选取根基站；

查找单元，用于从所述选取单元选取的所述根基站开始，逐级查找次级基站；

建立单元，用于建立上级基站与所述查找单元查找到的次级基站之间的无线连接。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述选取单元，用于选取所有基站中性能最优的基站，作为所述根基站；

其中，基站的性能参数包括：负载能力、处理能力以及带宽。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述查找单元，用于根据基站的属性信息，在下一级基站中查找所述次级基站；

其中，基站的属性信息包括：与所述上级基站之间的距离、基站标识ID以及基站的网间协议IP地址。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述建立单元，用于在所述建立上级基站与次级基站之间的无线连接之后，在未建立无线连接的基站之间建立备用连接。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述选取单元，用于当所述无线连接发生故障时，根据次级基站的属性信息选取最优的备用连接进行通信。