CN108513369A - 一种分布式基站系统及组网方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分布式基站系统及组网方法：在系统中至少设置了一个能量共享池，能量共享池能够存储来自电网、基带处理单元、远程天线单元的电能，并且也能够向基带处理单元、远程天线单元和电网供电；能量共享池的能量通过双向传输链路传输到远程天线单元和基带处理单元，远程天线单元和基带处理单元所收集的能量通过双向传输链路传输到能量共享池，电网和能量共享池的电能双向交易通过智能电表完成。本发明能实现远程天线单元和基带处理单元所收集能量的共享，达到灵活配置资源。在不借助电网的情况下，通过能量共享的功率分配方法和信息与能量协作方法等也能有效工作，提高了系统可靠性，降低了系统对电网的依赖程度和使用成本。

Description

一种分布式基站系统及组网方法
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及无线EH网络中分布式基站的组网方法。
背景技术
人们对无线网络能量消耗的日益关注以及地球温度的升高促使人们研发能量效率更高的通信技术。从可再生能源如太阳能、风能、热能和射频（radio frequency, RF）能中获得能量的能量收集（energy harvesting, EH）技术可以驱动通信设备和网络，为实现绿色通信展现了光明的前景。
分布式基站通常由基带处理单元和远程天线单元（也称为射频处理单元）组成，相对于传统基站具有更高的容量和更好的覆盖性能。无线EH网络中有关分布式基站组网的成果鲜见。有公开了的一种分布式基站架构，MIMO分布式天线系统通过任意分布的远程天线单元实现在下行链路上的无线信息与功率同传，远程天线单元采用EH技术，并可与智能电网交易收集的能量，进行双向的能量流动。但是这种架构的缺点是不能实现远程天线单元之间的能量共享，不能实现分布式基站资源的灵活配置，甚至需要从电网购买更多的电力，提高了系统使用成本。
发明内容
本发明提供了一种优化分布式基站系统资源配置、实现能量共享的组网方法，以及根据该组网方法构建的分布式基站系统。图1描述了所述分布式基站系统的网络架构，图中所示的信息与能量双向传输链路包括有线或无线信息双向传输链路和有线或无线能量双向传输链路，所示的电网为智能电网或传统电网。在分布式基站系统中至少设置了一个能量共享池，所述能量共享池能够存储来自电网、具备能量收集能力的基带处理单元、具备能量收集能力的远程天线单元的电能，并且也能够向基带处理单元、远程天线单元和电网供电。能量共享池的能量是通过能量双向传输链路传输到基带处理单元,通过有线或无线信息与能量双向传输链路传输到远程天线单元；基带处理单元所收集的能量是通过能量双向传输链路传输到能量共享池,远程天线单元所收集的能量是通过有线或无线信息与能量双向传输链路传输到能量共享池，电网和能量共享池的电能双向交易通过智能电表完成。
所构建的分布式基站系统至少包括：一个基带处理单元，2个具备能量收集能力的远程天线单元，一个能量共享池；所述能量共享池与基带处理单元之间通过能量双向传输链路连接，所述能量共享池与远程天线单元之间通过有线或无线信息与能量双向传输链路连接。
本发明解决的问题和产生的有益效果：（1）可以实现远程天线单元和基带处理单元所收集能量的共享，实现灵活的资源配置；在不借助电网的情况下，通过能量共享的功率分配方法和信息与能量协作方法等，也能有效工作，提高了系统可靠性；（2）通过优先使用收集的能量，降低了对智能电网的依赖程度和分布式基站的使用成本。
本发明的应用场景：
(1) 不依赖电网的应用场景。在此场景中，分布式基站系统仅仅依靠自身收集的能量提供电力驱动，各远程天线单元除了收集能量驱动自身工作外，将多余的电能传输到能量共享池，当基带处理单元具备能量收集能力时,基带处理单元除了收集能量驱动自身工作外，也将多余的电能传输到能量共享池。由于无线环境的随机性，当部分远程天线单元和/或基带处理单元的能量不足以使设备正常工作时，能量共享池向需求电能的远程天线单元和/或基带处理单元输送电能。
（2）优先使用收集能量的应用场景。在此场景中，分布式基站系统优先使用自身收集的能量提供电力驱动，各远程天线单元除了收集能量驱动自身工作外，将多余的电能传输到能量共享池，当基带处理单元具备能量收集能力时,基带处理单元除了收集能量驱动自身工作外，也将多余的电能传输到能量共享池。由于无线环境的随机性，当部分远程天线单元和/或基带处理单元的能量不足以使设备正常工作时，首先由能量共享池向需求电能的远程天线单元和/或基带处理单元输送电能，其次由电网向能量共享池输送电能，能量共享池接着向基带处理单元和/或远程天线单元输送电能；电网也可以直接向基带处理单元输送电能。
（3）向电网供应电能的场景。在此场景中，当基带处理单元和/或远程天线单元收集的能量除了保证自身正常工作外，多余的电能输送给能量共享池，当能量共享池溢出时，溢出的电能输送给电网。
附图说明
图1描述了本发明的组网方法和网络架构。
具体实施方式
构建的分布式基站系统包括一个基带处理单元、N个远程天线单元（或称为射频处理单元）、一个能量共享池（例如，可由蓄电池和交直流转换装置构成，也可以由化学蓄能装置或电容蓄能装置配合电源变换系统构成）、能量共享池与基带处理单元之间的传输链路和接口、远程天线单元与基带处理单元之间的传输链路和接口、远程天线单元与能量共享池之间的传输链路和接口、分布式基站与电网设备之间的传输链路与接口等，N为大于或等于2的自然数，基带处理单元可以具备能量收集能力,也可以不具备能量收集能力,远程天线单元具备能量收集能力。
所述电网至少具备以下功能：
（1）直接给分布式基站的基带处理单元提供电能；
（2）向能量共享池提供电能或接受能量共享池供应的电能。
所述能量共享池至少具备以下功能：
（1）存储来自电网、基带处理单元、远程天线单元的电能；
（2）向分布式基站的基带处理单元、远程天线单元提供电能；
（3）向电网供应电能。
所述智能电表至少具备以下功能：
（1）电网和能量共享池的电能双向交易通过智能电表完成；
（2）对分布式基站系统与电网之间的电力交易进行计数计价。
下行链路信息传输方法：
（1）基带处理单元将信息通过有线或无线信息双向传输链路传输到远程天线单元；
（2）远程天线单元将信息通过从远程天线单元到接收机的无线信息传输链路传输到接收机。
下行链路能量传输方法：能量共享池将能量通过有线或无线能量双向传输链路传输到远程天线单元。远程天线单元还可以将能量通过从远程天线单元到接收机的无线能量传输链路传输到接收机。
上行链路信息传输方法：
（1）接收机将信息通过从接收机到远程天线单元的无线信息传输链路传输到远程天线单元；
（2）远程天线单元将信息通过有线或无线信息双向传输链路传输到基带处理单元。
上行链路能量传输方法：接收机将能量通过从接收机到远程天线单元的无线能量传输链路传输到远程天线单元。远程天线单元还可以将能量通过有线或无线能量双向传输链路传输到能量共享池。
将以上实施方式中的基带处理单元换成基站,远程天线单元换成具有能量收集能力的中继站,即可作为一种能量共享的协作通信系统的具体实施方式。基站可以具备能量收集能力,也可以不具备能量收集能力。

Claims (5)

1.一种分布式基站系统组网方法，包括分布式基站系统，其特征在于：在分布式基站系统中至少设置一个能量共享池，所述能量共享池能够存储来自电网、具备能量收集能力的基带处理单元、具备能量收集能力的远程天线单元的电能，并且也能够向基带处理单元、远程天线单元和电网供电；所述能量共享池的能量是通过能量双向传输链路传输到基带处理单元,通过有线或无线信息与能量双向传输链路传输到远程天线单元；所述基带处理单元所收集的能量是通过能量双向传输链路传输到能量共享池,远程天线单元所收集的能量是通过有线或无线信息与能量双向传输链路传输到能量共享池。
2.根据权利要求1所述的方法，在分布式基站系统中还设置了智能电表，电网和能量共享池的电能双向交易通过智能电表完成。
3.一种分布式基站系统，所述系统至少包括：一个基带处理单元，2个具备能量收集能力的远程天线单元，一个能量共享池；所述能量共享池与基带处理单元之间通过能量双向传输链路连接，所述能量共享池与远程天线单元之间通过有线或无线信息与能量双向传输链路连接。
4.根据权利要求3所述的系统，在系统中还设置了完成电网和能量共享池的电能双向交易的智能电表。
5.一种能量共享的协作通信系统，所述系统至少包括：一个基站,2个具有能量收集能力的中继站，一个能量共享池；所述能量共享池与基站之间通过能量双向传输链路连接，所述能量共享池与中继站之间通过有线或无线信息与能量双向传输链路连接。
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