CN113365374A - 一种一体化基站及其级联方法 - Google Patents

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王伟
张继栋
王延松
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Abstract

本发明涉及移动通信技术领域，具体为一种一体化基站及其级联方法，包括：级联功能模块和一体化基站内部功能模块；级联功能模块，用于与其他一体化基站的级联功能模块连接，并使用TSN核心交换机制转发级联的一体化基站之间的数据；一体化基站内部功能模块，用于分别与核心网和终端之间进行数据传输。本基站具备级联转发功能，部署简单，且方便独立部署，能临时扩容，可以满足不同环境中一体化基站的多样快速组网需求。

Description

一种一体化基站及其级联方法
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，具体为一种一体化基站及其级联方法。
背景技术
移动通信系统包括终端，基站和核心网，其中终端和基站组成了基站子系统，核心网内部包括众多的网元组成了网络子系统。随着移动通信的高速发展，5G也进入了发展阶段，相对于已经普及的4G，虽然5G具有高速率、低时延和大连接的优点，但是5G穿透能力差，对于在室外环境搭建的宏基站5G信号覆盖范围有限，对于进深广的室内、地下或者偏远地区等场所信号覆盖不全，严重影响用户的正常通信需求。此外，一些特定场所在特定时间内，因某些特定事件引发用户量骤增，终端接入基站数量超过容量上限，也会出现终端无法正常接入基站使用无线网络，或者接入基站后功能使用异常。
对上述问题，现在解决方案通常采用增加部署基站和无线射频设备，以达到扩容的目的。但是，现有解决方案中由于基站不具备直接组网功能，因此存在部署复杂、施工周期长、费用高、且不能临时扩容等缺点，无法满足不同环境中一体化基站的多样快速组网需求。
发明内容
本发明意在提供一种一体化基站及其级联方法，一体化基站具备级联转发功能，部署简单，且方便独立部署，能临时扩容，可以满足不同环境中一体化基站的多样快速组网需求。
本发明提供的基础方案一：一种一体化基站，包括：级联功能模块和一体化基站内部功能模块；
所述级联功能模块，用于与其他一体化基站的级联功能模块连接，并使用TSN核心交换机制转发级联的一体化基站之间的数据；
所述一体化基站内部功能模块，用于分别与核心网和终端之间进行数据传输。
基础方案一的有益效果：一种一体化基站，包括一体化基站内部功能模块，用于分别与核心网和终端之间进行数据传输，起到基站的基本作用，实现终端和核心网之间的通信；本一体化基站还包括级联功能模块，用于与其他一体化基站的级联功能模块连接，并使用TSN核心交换机制转发级联的一体化基站之间的数据，因此在进行组网，或当前网络有特殊需求时，可根据信号覆盖范围、终端容量以及带宽等需求，按照需求级联部署多个一体化基站。若干一体化基站之间可以通过自身的级联功能模块进行级联，级联的一体化基站之间使用TSN核心交换机制，通过级联功能模块传输数据，保证一体化基站之间的数据传输，其中与核心网之间的数据，能够通过级联功能模块正确路由转发，最终与核心网完成数据交互，并且TSN核心交换机制能够保证数据传输的快速、可靠和确定性。
使用本方案中一体化基站进行联合组网，能满足扩大5G信号覆盖范围和容量的需求，并且部署简单，且方便独立部署，能临时扩容，可以满足不同环境中一体化基站的多样快速组网需求。
进一步，所述级联功能模块，包含多个光口交换设备和电口交换设备；
所述级联功能模块转发级联的一体化基站之间的数据，包括：
所述级联功能模块接收一体化基站内部功能模块发送的数据，并转发给级联的另一一体化基站的级联功能模块；
所述级联功能模块接收另一一体化基站的级联功能模块转发的数据，并转发给一体化基站内部功能模块。
有益效果：级联功能模块通过接收一体化基站内部功能模块发送的数据，并转发给级联的另一一体化基站的级联功能模块，同时接收另一一体化基站的级联功能模块转发的数据，并转发给一体化基站内部功能模块，实现转发级联的一体化基站之间的数据。多个光口交换设备和电口交换设备的设置，可以支持接光纤或者RJ45线缆，保证组网后的数据传输效率。
进一步，所述一体化基站内部功能模块，包括：基站功能模块和射频功能模块；
所述基站功能模块，用于接收射频功能模块转发的数据，并对数据进行协议转换处理，将处理后的数据，发送给核心网；还用于接收核心网发送的数据，并对数据进行协议转换处理，将处理后的数据，发送给射频功能模块；
所述射频功能模块，用于接收基站功能模块发送的数据，并将数据转换为射频信号，发送给终端；还用于接收终端发送的射频信号，并将射频信号转换为数据，发送给基站功能模块。
有益效果：射频功能模块实现信号的转换，以及与终端之间的通信，基站功能模块，实现协议转换，以及与核心网的通信，射频功能模块和基站功能模块进行通信，从而实现终端和核心网之间的通信，模块结构简单。
进一步，所述一体化基站内部功能模块，还包括：网管功能模块；
所述网管功能模块，用于配置管理一体化基站的参数，所述一体化基站的参数，包括基站功能模块参数、射频功能模块参数和级联功能模块参数。
有益效果：网管功能模块可自由灵活的跳配置管理一体化基站的基站功能模块参数、射频功能模块参数和级联功能模块参数，使一体化基站能够满足当前网络需求。
进一步，多个一体化基站进行级联，上级的一体化基站的网络功能模块配置管理下级的一体化基站的参数。
有益效果：多个一体化基站进行级联，上级的一体化基站的网络功能模块配置管理下级的一体化基站的参数，从而实现上级的一体化基站对下级的一体化基站的统一管理，是对整个组网的一体化基站管理更方便。
本发明提供基础方案二：一种一体化基站级联方法，采用上述一体化基站，包括
根据信号覆盖范围、终端容量以及带宽需求，将若干一体化基站与主干网连接。
基础方案二的有益效果：一种一体化基站级联方法，采用上述一体化基站，根据信号覆盖范围、终端容量以及带宽需求，将若干一体化基站与主干网连接，从而满足扩大5G信号覆盖范围和容量的需求，并且部署简单，且方便独立部署，能临时扩容，可以满足不同环境中一体化基站的多样快速组网需求。
进一步，所述将若干一体化基站与主干网连接，包括：
将若干一体化基站逐一级联，并将首个一体化基站接入主干网。
有益效果：将若干一体化基站逐一级联，并将首个一体化基站接入主干网，从而增加信号的覆盖率，并且布线简单，便于调节信号覆盖范围。
进一步，所述将若干一体化基站与主干网连接，还包括：
将若干一体化基站逐一级联，并将首尾两个一体化基站分别接入主干网。
有益效果：将若干一体化基站逐一级联，并将首尾两个一体化基站分别接入主干网，拖杆一体化基站组成环网，单个一体化基站异常时，不影响其他一体化基站的正常运行和业务处理，提高网络的稳定性。
进一步，所述将若干一体化基站与主干网连接，还包括：
将每一一体化基站均接入主干网。
有益效果：将每一一体化基站均接入主干网，任意一体化基站出现故障都不会影响其他一体化基站的正常运行和业务处理，保证网络的稳定。
附图说明
图1为本发明一种一体化基站实施例一的逻辑框图；
图2为本发明一种一体化基站级联方法实施例二的级联部署网络连接示意图；
图3为本发明一种一体化基站级联方法实施例三的级联部署网络连接示意图；
图4为本发明一种一体化基站级联方法实施例四的级联部署网络连接示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：核心网1、主交换机2、交换机3、一体化基站4、万兆环网5、万兆交换机501。
实施例一
本实施例基本如附图1所示：一种一体化基站，应用于5G移动通信系统，包括：级联功能模块和一体化基站内部功能模块；
级联功能模块，包括多个光口交换设备和电口交换设备，级联功能模块用于与其他一体化基站的级联功能模块连接，并使用TSN核心交换机制转发级联的一体化基站之间的数据；包括：级联功能模块接收一体化基站内部功能模块发送的数据，并转发给级联的另一一体化基站的级联功能模块。
级联功能模块接收另一一体化基站的级联功能模块转发的数据，并转发给一体化基站内部功能模块。
一体化基站内部功能模块，用于分别与核心网和终端之间进行数据传输，包括：基站功能模块、射频功能模块和网管功能模块。
基站功能模块，用于接收射频功能模块转发的数据，并对数据进行协议转换处理，将处理后的数据，发送给核心网；还用于接收核心网发送的数据，并对数据进行协议转换处理，将处理后的数据，发送给射频功能模块。
射频功能模块，用于接收基站功能模块发送的数据，并将数据转换为射频信号，发送给终端；还用于接收终端发送的射频信号，并将射频信号转换为数据，发送给基站功能模块。
网管功能模块，用于配置管理一体化基站的参数，所述一体化基站的参数，包括基站功能模块参数、射频功能模块参数和级联功能模块参数，所述各模块参数包括：带宽和频段。多个一体化基站进行级联，上级的一体化基站的网络功能模块配置管理下级的一体化基站的参数，即上级的一体化基站的网络功能模块可以对下级的一体化基站的基站功能模块参数、射频功能模块参数和级联功能模块参数进行设置修改，从而实现最上级的一体化基站对下级的基站的统一管理。各一体化基站可以配置指定某个一体化基站为自己的上级，多个一体化基站可以指定的上级为同一个。
实施例二
一种一体化基站4级联方法，采用上述一体化基站4，包括：
根据信号覆盖范围、终端容量以及带宽需求，将若干一体化基站4与主干网连接，其中主干网包括核心网1和主交换机2，本实施例中核心网1为5G核心网1；
5G核心网1，用于5G移动通信的核心业务处理，以及和外部网络的通信；5G核心网1和一体化基站4之间回传网络使用光纤连接，可以保证数据带宽和并发处理能力。
主交换机2，为环境中的主干交换机3，负责网络设备之间的数据高速路由转发；
将若干一体化基站4与主干网连接，包括：将若干一体化基站4逐一级联，并将首个一体化基站4接入主干网，具体为将若干一体化基站4的级联功能模块逐一级联，将若干级联的一体化基站4中第一个基站通过交换机3接入主干网，其中交换机3用于供一体化基站4接入主干网使用。
如图2所示，本实施例中包括四个一体化基站4：一体化基站4A、一体化基站4B、一体化基站4C和一体化基站4D，一个交换机3，以及由5G核心网1和主交换机2组成的主干网，5G核心网1和主交换机2进行通信，主交换机2和交互机进行通信，四个一体化基站4逐一级联：A-B-C-D；其中一体化基站4A接入交换机3，从而接入主干网，并且一体化基站4A、一体化基站4B、一体化基站4C和一体化基站4D均可额外连接其他一体化基站4。其中级联的一体化基站4可以根据信号覆盖范围、终端容量以及带宽等需求，按照需求级联部署增删，特别是在矿洞等特殊应用场景下，网络布线时受到实际环境的制约，通过本级联方案，各个一体化基站4逐一级联，从而将网络部署到矿洞中，保证信号的覆盖率，且布线方便简洁。
实施例三
本实施例提供一种一体化基站4级联方法，与实施例二相比，区别在于：将若干一体化基站4与主干网连接，包括：将若干一体化基站4逐一级联，并将首尾两个一体化基站4分别接入主干网，具体为将若干一体化基站4的级联功能模块逐一级联，并将首尾两个一体化基站4通过万兆环网5分别接入主干网，其中万兆环网5，由多个万兆交换机501组成环网，再接入主交换机2，供一体化基站4接入主干网使用，环网可以保证单点网络出现故障不影响整体网络的正常路由转发，并且级联的一体化基站4中，首位的一体化基站4接入万兆环网5，尾位的一体化基站4也接入万兆环网5，对级联的一体化基站4做二层环网数据配置，当单一一体化基站4出现异常时，不影响其他一体化基站4的正常运行和业务处理。
如图3所示，本实施例中包括四个一体化基站4：一体化基站4E、一体化基站4F、一体化基站4G和一体化基站4H，一个万兆环网5，由四个万兆交换机501组成万兆交换机501A、万兆交换机501B、万兆交换机501C和万兆交换机501D，以及由5G核心网1和主交换机2组成的主干网，5G核心网1和主交换机2进行通信，主交换机2和万兆环网5进行通信，即万兆交换机501A接入主交换，四个一体化基站4逐一级联：E-F-G-H；其中一体化基站4E接入万兆环网5，与万兆交换机501B连接，一体化基站4H接入万兆环网5，与万兆交换机501D连接，对级联的一体化基站4做二层环网数据配置，包括设置默认路由，防止传输混乱，从而接入主干网，并且一体化基站4E、一体化基站4F、一体化基站4G和一体化基站4H均可额外连接其他一体化基站4。其中级联的一体化基站4可以根据信号覆盖范围、终端容量以及带宽等需求，按照需求级联部署增删，若单个一体化基站4异出现常，不会影响其他一体化基站4的正常运行和业务处理。
实施例四
本实施例提供一种一体化基站4级联方法，与实施例二相比，区别在于：将若干一体化基站4与主干网连接，包括：将每一一体化基站4均接入主干网，具体为若干一体化基站4分别接入交换机3，交换机3接入主交换机2，从而接入主干网，其中交换机3用于供一体化基站4接入主干网使用。
如图4所示，本实施例中包括四个一体化基站4：一体化基站4I、一体化基站4J、一体化基站4K和一体化基站4L；一个交换机3，以及由5G核心网1和主交换机2组成的主干网，5G核心网1和主交换机2进行通信，主交换机2和交互机进行通信；一体化基站4I、一体化基站4J、一体化基站4K和一体化基站4L都接入交换机3，从而接入主干网，并且一体化基站4I、一体化基站4J、一体化基站4K和一体化基站4L均可额外连接其他一体化基站4。其中一体化基站4可以根据信号覆盖范围、终端容量以及带宽等需求，按照需求级联部署增删。本方法中因为各一体化基站4都接入到交换机3，一体化基站4之间不级联，任意一体化基站4出现故障都不会影响其他一体化基站4的正常运行和业务处理。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.一种一体化基站，其特征在于：包括：级联功能模块和一体化基站内部功能模块；
所述级联功能模块，用于与其他一体化基站的级联功能模块连接，并使用TSN核心交换机制转发级联的一体化基站之间的数据；
所述一体化基站内部功能模块，用于分别与核心网和终端之间进行数据传输。
2.根据权利要求1所述的一体化基站，其特征在于：所述级联功能模块，包含多个光口交换设备和电口交换设备；
所述级联功能模块接收一体化基站内部功能模块发送的数据，并转发给级联的另一一体化基站的级联功能模块；
所述级联功能模块接收另一一体化基站的级联功能模块转发的数据，并转发给一体化基站内部功能模块。
3.根据权利要求1所述的一体化基站，其特征在于：所述一体化基站内部功能模块，包括：基站功能模块和射频功能模块；
所述基站功能模块，用于接收射频功能模块转发的数据，并对数据进行协议转换处理，将处理后的数据，发送给核心网；还用于接收核心网发送的数据，并对数据进行协议转换处理，将处理后的数据，发送给射频功能模块；
所述射频功能模块，用于接收基站功能模块发送的数据，并将数据转换为射频信号，发送给终端；还用于接收终端发送的射频信号，并将射频信号转换为数据，发送给基站功能模块。
4.根据权利要求3所述的一体化基站，其特征在于：所述一体化基站内部功能模块，还包括：网管功能模块；
所述网管功能模块，用于配置管理一体化基站的参数，所述一体化基站的参数，包括基站功能模块参数、射频功能模块参数和级联功能模块参数。
5.根据权利要求4所述的一体化基站，其特征在于：多个一体化基站进行级联，上级的一体化基站的网络功能模块配置管理下级的一体化基站的参数。
6.一种一体化基站级联方法，其特征在于：采用上述一体化基站，包括:根据信号覆盖范围、终端容量以及带宽需求，将若干一体化基站与主干网连接。
7.根据权利要求6所述的一体化基站级联方法，其特征在于：所述将若干一体化基站与主干网连接，包括：将若干一体化基站逐一级联，并将首个一体化基站接入主干网。
8.根据权利要求6所述的一体化基站级联方法，其特征在于：所述将若干一体化基站与主干网连接，还包括：将若干一体化基站逐一级联，并将首尾两个一体化基站分别接入主干网。
9.根据权利要求6所述的一体化基站级联方法，其特征在于：所述将若干一体化基站与主干网连接，还包括：将每一一体化基站均接入主干网。
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