CN106162947B - 基站系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及基站系统。所述基站系统包括基站装置(1)、无线传送装置(2)和数据传输装置(3)，其中的每一个可以被安装在室外。装置(1‑3)的外壳(12、22、32)中的每一个都提供安装在室外所需要的以免水和灰尘进入的保护。基站装置(1)的外壳(12)容纳用作基站的电子设备(11)。无线传送装置(2)的外壳(22)容纳用作用于执行与另一装置的无线传输以将基站装置(1)连接到移动回程网络的无线站的电子设备(21)。数据传输装置(3)的外壳(32)容纳用作路由器或交换机的电子设备(31)，以在基站装置(1)和无线传送装置(2)之间传输数据分组或数据帧。这消除了用于构建用于安装基站系统的建筑物/遮挡物的必要。

Description

基站系统
本申请是申请日为2013年1月31日、发明名称为“基站系统”、申请人为“日本电气株式会社”、申请号为201380008740.3的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及基站系统，该基站系统包括基站装置以及用于将基站装置连接到移动回程网络的无线传送装置和数据传输装置。
背景技术
使用微波或毫米波的无线传送系统通常用于将基站连接到移动回程网络。在基站和移动回程网络之间的无线连接相优于使用光纤的有线连接的优点在于：简单的网络构建、高经济效率和对基站的安装位置的低限制性。
移动回程网络是基站所连接到的上层网络。移动回程网络包括：例如，控制节点，控制节点执行与基站和移动站的信号发送；交换节点，交换节点处理语音呼叫；以及传输节点，传输节点执行数据传输。通常，移动回程网络由移动电信运营商(移动运营商)来管理。移动回程网络包括核心网络，并且在一些架构中，还包括无线电接入网络节点。例如，在UTRAN(UMTS陆地无线电接入网)的情况下，移动回程网络包括RNC(无线电网络控制器)和核心网络(例如，SGSN(服务GPRS支持节点)、GGSN(网关GPRS支持节点)和MSC(移动交换中心))。而且，在E-UTRAN(演进的UTRAN)的情况下，移动回程网络包括核心网络(例如，MME(移动管理实体)、S-GW(服务网关)和P-GW(PDN网关))。
例如，已知专利文献1，其描述了用于将基站连接到移动回程网络的无线传送装置。专利文献1公开了一种微波无线传送装置，其包括在室外安装的天线和前端装置(ODU：室外单元)以及在室内安装的后端装置(IDU：室内单元)。前端装置(ODU)主要执行模拟信号处理，诸如频率上/下转换和放大。后端装置主要执行数字信号处理，诸如信道编码/解码、交织/解交织和调制/解调。
引用列表
专利文献
专利文献1：国际专利公开No.WO 2011/162281
发明内容
技术问题
如在专利文献1中所述，在用于将基站连接到移动回程网络的已知无线传送装置中，该装置的一部分(即，前端)被安装在室外。然而，无线传送装置的后端装置被安装在室内(例如，在建筑物或遮挡物(shelter)内)。而且，基站装置也被安装在室内。而且，在一些情况下，数据传输装置(例如，路由器、层3交换机或层2交换机)用于在基站和无线传送装置之间传输数据(例如，IP(因特网协议)分组或MAC(媒体访问控制)帧)，并且数据传输装置也被安装在室内。
本发明的发明人已经进行了研究，以便于更容易地安装包括基站装置以及用于将基站装置连接到移动回程网络的无线传送装置和数据传输装置的基站系统。无线地连接到移动回程网络的基站系统不需要铺设光纤，而是需要用于容纳需要安装在室内的设备的建筑物/遮挡物的构建。因此，期望在很多有地理店址的区域和国家中广泛地使用不需要建筑物/遮挡物的构建的基站设施。而且，在诸如地震或洪水的紧急情况的情况下，期望不需要建筑物/遮挡物的构建的基站设施预期有助于移动电话基础设施的迅速恢复。
已经基于发明人的上述发现实现了本发明，并且因此，本发明的目的在于提供一种不要求建筑物/遮挡物的构建的基站系统(包括基站装置、无线传送装置和数据传输装置)。
对问题的解决方案
根据本发明的一个方面，一种基站系统包括基站装置、无线传送装置和数据传输装置，其中的每一个都能够被安装在室外。基站装置包括：第一电子设备，该第一电子设备用作基站，用于在多个移动站和移动回程网络之间中继数据；以及第一外壳，该第一外壳容纳第一电子设备。无线传送装置包括：第二电子设备，该第二电子设备用作无线电站，用于执行与另一装置的无线传送，以将基站装置连接到移动回程网络；以及第二外壳，该第二外壳容纳第二电子设备。该数据传输装置包括第三电子设备，该第三电子设备用作路由器或交换机，用于在基站装置和无线传送装置之间传输数据分组或数据帧；以及第三外壳，该第三外壳容纳所述第三电子设备。该第一至第三外壳中的每一个提供安装在室外所需要的以免水和灰尘进入的一定程度的保护。
本发明的有益效果
根据如上所述的本发明的方面，能够提供一种不需要建筑物/遮挡物的构建的基站系统(包括基站装置、无线传送装置和数据传输装置)。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的基站系统的外部结构示例和安装示例的外部立体图；
图2是示出根据第一实施例的基站系统的内部结构示例和连接的框图；以及
图3是示出根据第二实施例的基站系统的内部结构示例和连接的框图。
具体实施方式
以下将参考附图详细描述本发明的具体实施例。注意，在附图的描述中，相同要素将通过相同附图标记表示，并且将省略重复的说明以使解释清楚。
<第一实施例>
图1是示出根据本实施例的基站系统的外部结构示例和安装示例的外部立体图。图2是示出根据该实施例的基站系统的内部结构示例和连接的框图。
基站系统包括基站装置1、无线传送装置2和数据传输装置3，其中的每一个可以被安装在室外。基站装置1例如是UTRAN基站(即，节点B)或E-UTRAN基站(eNB)。无线传送装置2例如是微波或毫米波无线传送装置。例如，无线传送装置2使用至少20GHz的频率的载波，并且实现至少500米的传送距离。优选地，无线传送装置2使用25GHz频带或60GHz频带，并且实现双向19兆比特/秒的传送速度和大约1千米至大约10千米的传送距离。数据传输装置3执行数据分组或数据帧(例如，IP分组或MAC帧)的传输。例如，数据传输装置3是例如路由器、层3交换机或层2交换机。基站装置1、无线传送装置2和数据传输装置3被配置为使得其可以被安装在室内。以下，参考图1和图2来描述基站装置1、无线传送装置2和数据传输装置3中的每一个的结构。
基站装置1包括电子设备11以及容纳电子设备11的外壳12。电子设备11用作基站，其在多个移动站和移动回程网络之间中继数据。外壳12容纳电子设备11，并且提供安装在室外所需要的以免水和灰尘进入的一定程度的保护。
无线传送装置2包括电子设备21和容纳电子设备21的外壳22。电子设备21用作无线电站，其执行与另一装置的无线传送以用于将基站装置1连接到移动回程网络。该另一装置可以是具有再生中继功能或非再生中继功能的无线传送装置。电子设备21具有后端功能和前端功能。后端功能通常包括基带处的数字信号处理。前端功能通常包括载波频率(RF(射频)带)处的模拟信号处理。更具体地，后端功能包括信道编码和调制/解调，并且前端功能包括频率转换和信号放大。外壳22容纳电子设备21，并且提供安装在室外所需要的以免水和灰尘进入的一定程度的保护。
数据传输装置3包括电子设备31和容纳电子设备31的外壳32。电子设备31用作路由器或交换机，其在基站装置1和无线传送装置2之间传输数据分组或数据帧。外壳32容纳电子设备31，并且提供安装在室外所需要的以免水和灰尘进入的一定程度的保护。
如上所述的每个外壳12、22和32的以免水和灰尘进入的一定程度的保护可以是例如根据由IEC(国际电工委员会)定义的IEC 60529的IP65。
如上所述，在该实施例中，基站装置1、无线传送装置2和数据传输装置3分别被容纳在独立的外壳12、22和32中，并且提供安装在室外所需要的以免水和灰尘进入的一定程度的保护。因此，该三个装置中的任何一个都不要求安装在建筑物/遮挡物内。因此，当安装根据本实施例的基站系统时，不需要构建建筑物/遮挡物。不需要建筑物/遮挡物的构建的根据该实施例的基站系统可以期望在对于建筑物/遮挡物的构建有许多地理限制的区域和国家中广泛使用。而且，在诸如地震或洪水的紧急情况的情况下，可以期望根据该实施例的基站系统有助于移动电话基础设施的迅速恢复。
而且，当三个装置1至3的拥有者或管理者彼此不同时，不需要构建建筑物/遮挡物的事实也是有效的。在三个装置1至3的拥有者或管理者不同的情况下，假定构建建筑物/遮挡物的地点的使用权的获取以及用于构建建筑物/遮挡物的成本的分担可能产生问题。在该实施例中，因为不需要建筑物/遮挡物，所以这样的问题很少产生。
而且，在本实施例中，无线传送装置2具有下述结构：其中，用作执行与另一装置的无线传送的无线电站的电子设备21被整体地容纳在外壳22中。换句话说，无线传送装置2具有下述结构：其中，具有前端功能和后端功能的电子设备21被整体地容纳在外壳22中。这消除了对于在安装基站系统时用于连接前端装置和后端装置的布线操作的需要。
以下，描述在图1和2的示例中所示的另一具体结构。注意，下面描述的具体结构仅仅是该实施例的一个示例，并且可以被适当地修改。
在图1和2中所示的结构示例中，基站装置1、无线传送装置2和数据传输装置3被配置为使得通过下述步骤来完成开始操作所需要的布线操作：在该三个装置的安装位置中，执行对在外壳12、22和32外部暴露的连接端子(例如，通信电缆连接端子和电源电缆连接端子)的布线，而不执行分别对容纳在外壳12、22和32内的电子设备11、21和31的额外布线。换句话说，基站装置1、无线传送装置2和数据传输装置3被配置为使得仅通过对外壳12、22和32的外部布线来完成布线操作。因此，在基站装置1、无线传送装置2和数据传输装置3的安装工作中执行布线操作时，不需要打开外壳12、22和32。由此，能够减少用于安装基站系统所需要的布线操作的工作量。而且，有可能存在涉及打开外壳12、22和32的操作由于外壳的气密性的丢失而导致的防尘和防水能力的退化。另一方面，在本实施例中可以避免那些问题。
如图1和图2中所示，基站装置1的外壳12可以设置有用于通信电缆41的连接端子13，通信电缆41连接在电子设备11和数据传输装置3之间以允许通信。无线传送装置2的外壳22可以设置有用于通信电缆42的连接端子23。通信电缆42连接在电子设备21和数据传输装置3之间以允许通信，并且从数据传输装置3供应电子设备21的操作电力。数据传输装置3的外壳32可以设置有分别用于通信电缆41和42的连接端子33和34。因此，在图1和图2的示例中，通信电缆42公共地用于无线传送装置2的通信以及对无线传送装置2的电力供应。例如，可以通过PoE(以太网供电：Power over Ethernet)来进行电力供应。由此，能够减少安装无线传送装置2所需要的电缆的数目。具体地，因为微波和毫米波具有高直线传播特性，所以使用其作为载波的无线传送装置2需要在无线传送装置2和另一装置之间存在很少的障碍物并且可提供足够的可视通路(line-of-sight)的状态中被使用。因此，无线传送装置2需要被安装在比其他两个装置(基站装置1和数据传输装置3)高的位置中。因此，需要相对长的电缆来用于无线传送装置2的电力供应和通信，并且因此，如在该实施例中所述的对于通信和电力供应二者使用通信电缆42的效果是明显的。
如图1和图2中所示，基站装置1的外壳12可以设置有用于与天线17连接的天线连接端子15。天线17是安装在外壳12外部的用于基站的天线。
如图1中所示，基站装置1、无线传送装置2和数据传输装置3可以被配置为使得可以利用安装构件61至63将其安装在壁表面或杆表面上。在图1的示例中，在圆柱形杆表面71上安装该三个装置1至3。因为所有三个装置1至3可以被安装在壁表面或杆表面上，所以增强了基站系统的安装的灵活性。注意，虽然图1的示例示出了三个装置1至3彼此接近地被安装在一个杆表面71上的布局，但是该布局仅是一个示例。例如，仅无线传送装置2可以被安装在杆表面71上，并且基站装置1和数据传输装置3可以被安装在其他地点(例如，在建筑物的外壁表面上)。
如图1中所示，外壳12、22和32可以是便携的。这促进了在基站装置1、无线传送装置2和数据传输装置3的安装位置的改变。
如图1和图2中所示，无线传送装置2可以具有集成和紧凑的结构，其中，不仅电子设备21而且天线20也被容纳在外壳22中。这允许在无线传送装置2的装运之前进行在天线20和电子设备21之间的连接。由此，能够减少用于安装无线传送装置2所需要的布线操作的工作量。而且，用于在无线装置(例如，前端装置(ODU))上安装天线以及在诸如钢塔的高度处调整天线的方向的操作是耗时的并且具有高风险。期望利用具有天线20也被容纳在外壳22中的集成和紧凑结构的无线传送装置2来减少天线方向调整所需要的工作量。
如图1中所示，优选地，三个装置1至3的通信电缆连接端子13、23、33和34的形状所有都是相同的。如果在一个工作地点中共存不同种类的连接端子，则这可以是对于工人产生负担。期望利用相同形状的连接端子13、23、33和34来提高布线操作的效率。
如图1和图2中所示，数据传输装置3的外壳32可以设置有连接端子35，用于从AC或DC外部电源接收电力的电源电缆53与该连接端子35连接。而且，如图2中所示，数据传输装置3可以包括容纳在外壳32中的电源设备36。电源设备36从外部电源接收电力，向电子设备31供应操作电力，并且还向通信电缆42供应DC电压。在图2的示例中，数据传输装置3(电源设备36)接收从外部AC/DC转换器50供应的DC电压(例如，-48V)。AC/DC转换器50将AC电压(例如，AC200V)转换为DC电压(例如，-48V)并对其它进行输出。而且，如图2中所示，无线传送装置2可以包括容纳在外壳22中的电源设备24，经由通信电缆42接收DC电压(例如，-48V)，并且向电子设备21供应操作电力。
如图1和图2中所示，基站装置1的外壳12可以设置有连接端子14，用于从AC或DC外部电源接收电力的电源电缆51于该连接端子14连接。而且，如图2中所示，基站装置1可以包括容纳在外壳12中的电源设备16，从外部电源接收电力，并且向电子设备11供应操作电力。在图2的示例中，基站装置1(电源设备16)接收从外部AC/DC转换器50供应的DC电压(例如，-48V)。
在图1和图2的结构示例中，基站装置1具有集成和紧凑结构，其中，电子设备11和电源设备16被容纳在可以安装在室外的外壳12中。而且，无线传送装置2具有集成和紧凑结构，其中，天线20、电子设备21和电源设备24被容纳在可以安装在室外的外壳22中。而且，数据传输装置3具有集成和紧凑结构，其中，电子设备31和电源设备36被容纳在可以安装在室外的外壳32中。装置1至3不需要涉及在安装工作期间打开外壳的内部布线操作。即，在图1和图2的结构示例中，装置1至3中的每一个可以被安装在室外，整体地被容纳在每个外壳中，具有紧凑结构，并且被配置为使得基站系统的安装工作可以通过在那些装置之间的电缆连接来完成。因此，在图1和图2的结构示例中示出的基站系统提供移动回程网络，因为装置1至3具有用于进行与移动回程网络的连接的彼此协作的功能，所以该移动回程网络具有对环境条件的高度耐受性并且易于安装。
<第二实施例>
第一实施例描述了下述具体示例：其中，基站装置1通过与通信电缆连接端子13不同的电源电缆连接端子14来从外部电源接收电力。然而，基站装置1可以利用使用通信电缆41从数据传输装置3供应的电力来进行操作，如无线传送装置2。例如，可以通过PoE(以太网供电)来进行电力供应。更具体地，如图3中所示，数据传输装置3的电源设备36向通信电缆42供应DC电压(例如，-48V)。然后，基站装置1的电源设备16经由通信电缆41接收DC电压(例如，-48V)，并且向电子设备11供应操作电力。该结构消除了到基站装置1的电源电缆的布线操作的必要，由此减少了布线操作的工作量，并且促进了包括装置1至3的基站系统的安装。
<其他实施例>
第一和第二实施例描述了下述示例：其中，通信电缆41和42(例如，STP(屏蔽双绞线)电缆)中的每一个公共地用于通信和电力供应。然而，电源电缆可以公共地用于通信和电力供应。具体地，将数据传输装置3与无线传送装置2连接以用于对无线传送装置2的电力供应的电源电缆还可以用于在数据传输装置3和无线传送装置2之间的通信。
第一和第二实施例描述了使用一个基站装置1和一个无线传送装置2的示例。然而，在例如基站系统的安装位置存在高的业务需求的情况下，可以安装多个基站装置1。在该情况下，一个无线传送装置2可以用于将多个基站装置1连接到移动回程网络。注意，对与多个基站装置1相关的业务的复用可以通过在数据传输装置3中的分组(帧)复用来执行，或者可以使用无线传送装置2的复用功能来执行。而且，在例如使得与移动回程网络的连接冗余或基站系统进一步中继安装在另一位置中安装的基站的业务的情况下，可以安装多个无线传送装置2。
虽然在图1和2的示例中仅通过一个通信电缆42来连接基站装置1和数据传输装置3，但是那些装置可以通过多个通信电缆来连接。类似地，无线传送装置2和数据传输装置3可以通过多个通信电缆来连接。
而且，本发明不限于如上所述的实施例，并且显然，在不偏离如上所述的本发明的精神和范围的情况下，可以在其中作出各种修改。
本申请基于并且要求2012年2月10日提交的日本专利申请No.2012-027177的优先权权益，其全部公开内容通过引用合并在此。附图标记列表
1 基站装置
2 无线传送装置
3 数据传输装置
11 基站的电子设备
12 外壳
13 通信电缆连接端子
14 电源电缆连接端子
15 天线连接端子
16 电源设备
17 天线
20 天线
21 无线传送装置的电子设备
22 外壳
23 通信电缆端子
24 电源设备
31 数据传输装置的电子设备
32 外壳
33 通信电缆连接端子
34 通信电缆连接端子
35 电源电缆连接端子
36 电源设备
41 通信电缆
42 通信电缆
50 AC/DC转换器
51 电源电缆
53 电源电缆
61 安装构件
62 安装构件
63 安装构件
71 杆

Claims (17)

1.一种移动网络系统，其被构造为被连接到移动回程网络，所述移动网络系统包括基站装置、数据传输装置和无线传送装置，其中：
所述基站装置被构造成接收来自多个无线通信装置的信息，并且所述基站装置包括第一外壳，所述第一外壳被构造成提供被安装在室外所需要的以免水和灰尘进入的保护；
所述数据传输装置被构造成接收来自所述基站装置的信息，被构造成将该信息传输到所述无线传送装置，并且所述数据传输装置包括第二外壳，所述第二外壳被构造成提供被安装在室外所需要的以免水和灰尘进入的保护，所述数据传输装置用作路由器或交换机；并且
所述无线传送装置被构造成接收来自所述数据传输装置的信息，并且所述无线传送装置包括第三外壳，所述第三外壳被构造成提供被安装在室外所需要的以免水和灰尘进入的保护，所述无线传送装置用作无线电站以将所述移动网络系统连接到所述移动回程网络。
2.根据权利要求1所述的移动网络系统，其中，
所述基站装置、所述数据传输装置和所述无线传送装置中的一个或多个装置还包括分别在所述第一至所述第三外壳外面的一个或多个连接端子，以用于分别连接所述基站装置、所述数据传输装置和所述无线传送装置中的一个或多个装置的布线，以便操作所述移动网络系统，使得所述布线在所述第一至所述第三外壳的外面。
3.根据权利要求2所述的移动网络系统，其中，
所述基站装置、所述数据传输装置和所述无线传送装置被构造成允许在不打开所述第一至所述第三外壳的情况下来完成所述布线。
4.根据权利要求1所述的移动网络系统，其中，
所述第一至所述第三外壳被构造成利用安装构件来被安装在壁表面或杆表面上。
5.根据权利要求1所述的移动网络系统，其中，
所述基站装置、所述数据传输装置和所述无线传送装置中的每一个装置是便携的。
6.根据权利要求1所述的移动网络系统，其中，
所述无线传送装置进一步包括天线，所述天线被容纳在所述无线传送装置的所述第三外壳中、被连接到所述无线传送装置的内部设备、并且被用于无线传输。
7.根据权利要求1所述的移动网络系统，其中，
所述第一至所述第三外壳中的一个或多个装置提供至少与根据由国际电工委员会IEC定义的IEC 60529的IP65相对应的保护。
8.根据权利要求1所述的移动网络系统，其中，
所述数据传输装置经由电缆来向所述基站装置和所述无线传送装置中的至少一个装置供应操作电力。
9.根据权利要求8所述的移动网络系统，其中，
所述电缆还被用于数据通信。
10.根据权利要求8所述的移动网络系统，其中，
所述数据传输装置进一步包括电源设备，所述电源设备从DC或AC外部电源接收电力，并且向所述基站装置和所述无线传送装置中的至少一个装置供应操作电力。
11.根据权利要求8所述的移动网络系统，其中，
通过利用以太网供电PoE的方式，所述数据传输装置经由所述电缆来供应所述基站装置和所述无线传送装置中的至少一个装置的操作电力。
12.一种用于移动通信网络的数据传输装置，包括：
外壳，其提供用于被安置在室外所需要的以免水和灰尘进入的保护程度；
电子设备，其被容纳在所述外壳中，并且在基站装置和无线传送装置之间传输数据分组或数据帧，所述无线传送装置被构造成与另一装置进行无线传送以在所述移动通信网络中将所述基站装置连接到移动回程网络；以及
电源，其被容纳在所述外壳中，从DC或AC外部电源来接收电力，并且通过利用被用于数据通信的电力电缆来向所述移动回程网络的通信装置或所述基站装置供应操作电力，
其中，通过利用被用于所述数据通信和所述电源这两者的单个电力电缆，所述数据传输装置被连接于所述基站装置或者所述通信装置。
13.根据权利要求12所述的数据传输装置，其中，
所述外壳提供至少与根据由国际电工委员会IEC定义的IEC60529的IP65相对应的、用于避免水和灰尘进入的保护程度。
14.根据权利要求12所述的数据传输装置，其中，
所述外壳被构造成利用安装构件来被安装在壁表面或杆表面上。
15.根据权利要求12所述的数据传输装置，其中，
所述基站装置或者所述通信装置被安置在室外。
16.根据权利要求12所述的数据传输装置，其中，
所述基站装置是UTRAN(UMTS陆地无线电接入网络)或E-UTRAN(演进的UTRAN)基站。
17.根据权利要求12所述的数据传输装置，其中，
通过利用以太网供电PoE的方式，来供应所述操作电力。
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