CN1136749C - 扩展业务的基站 - Google Patents

Abstract

本发明涉及蜂房网络中的一种基站，该基站通过无线路径连接到该基站所形成的小区区域中的移动台(MS)，通过传输网络(TN)连接到控制基站的装置(MSC)。该基站包括(a)第一组单元，该组单元形成了传输网络的物理接口和移动台(MS)的无线接口，以及(b)包括若干总线的内部总线系统，前述单元连接到这些总线，并通过总线彼此相连。为了有效地提供其它电信业务，基站还具有第二组单元，它们形成了至少一个其它外部设备接口，该基站还配备有内部交叉连接，用于至少在外部设备和传输网络之间交换业务量。

Description

扩展业务的基站

本发明一般涉及电信网的基础结构，尤其涉及蜂房网络中基站和其它电信业务的集成。

电信网的常规基础结构是，蜂房网络及其传输网络提供移动通信服务，此外，另一传输网络及其终端提供其它电信业务。图1说明了上述情况，它示出了一幢不同楼层F1...F4上安置有基站(BS)的建筑物作为终端用户环境，这些基站形成了宏小区，为在这些小区中移动的移动用户提供服务。基站一般以星形连接到位于该建筑物设备空间的交叉连接设备(XCD)，该交叉连接设备将基站进一步连接到中继网络。此外，同一建筑物可以包含例如一个LAN，它一般包括一个位于设备空间的集线器(C1)，LAN服务器(SE1和SE2)一般连接到该集线器。将基本电缆段(BSG)从该集线器拉到与特定层相关的配线架，后者一般包括一个低层集线器(C2)，从该低层集线器中拉出星形电缆，即每个设备，例如终端(TE)，打印机(TE2)等都有一根电缆。

如果希望使用同一传输网络提供非蜂房网络业务的电信业务，则所述其它电信业务通过不同设备提供，在这种情况下，所述设备和可能的全天候罩必须安装在客户前端或设备空间。这类解决方案在图2中说明，其中建筑物的设备空间中已安装了单独的交叉连接设备(XCD)，通过该设备可以在具有基站的同一传输网络中连接例如LAN，传真机或ISDN电话。交叉连接设备将进入基站的信号隔离到不同的基站线路(BL)，基站将信号转换成适于无线路径的形式。单独的交叉连接设备还可以位于单个基站中。例如，本申请人具有针对以上目的的一种产品，其市场名称为DN2(数字节点2)。这种设备提供2Mbit/s连接，且包括多个交叉连接板单元，每个交叉连接板单元具有2×2Mbit/s的连接容量。

如果采用例如上述方案，则必须在蜂房网络附加单独的基础结构，或者至少必须安装单独的节点设备来实现其它电信业务，这是一种代价不菲的方案。也可能是有限的空间阻碍了单独设备在基站中的安装，因为基站必须位于没有(较大)单独设备空间的地方。这个问题可能会在将来进一步恶化，因为小区和基站的规模减小，基站将会更经常地位于不是建筑物顶部的某处，例如在客户前端。在这种情况下，以前必须采用两种不同的传输网络来实现业务(见图1)。

已知方案还要求较长的安装时间，因为实际上它们的安装需要多个不同的安装班组。这也增加了总成本。

业务集成的困难还引起了网络管理的问题，尤其在同一运营者希望提供尽可能多的业务选择时更是如此。

本发明的目的是消除上述缺陷并提出一种解决方案，该方案可以经济地集成蜂房网络的基站和其它电信业务。

该目的通过以下技术方案来实现：

本发明提供蜂房网络中的一种基站，该基站通过无线路径连接到该基站所形成的小区区域中的移动台，通过传输网络连接到控制基站的装置，该基站包括第一组单元，该组单元形成了传输网络的物理接口和移动台的无线接口，以及包括若干总线的内部总线系统，前述单元连接到这些总线，并通过总线彼此相连，其特征在于，基站还包括第二组单元，它们形成了至少一个其它外部设备接口，以及基站配备有用于至少在外部设备和传输网络之间交换业务量的内部交叉连接，交叉连接以如下方式实现：在基站内部总线中增加交叉连接总线，并为单元配备交叉连接功能。

本发明提供蜂房网络中的一种基站，该基站通过无线路径连接到该基站所形成的小区区域中的移动台，通过传输网络连接到控制基站的装置，该基站包括第一组单元，该组单元形成了传输网络的物理接口和移动台的无线接口，以及包括若干总线的内部总线系统，前述单元连接到这些总线，并通过总线彼此相连，其特征在于，基站还包括第二组单元，它们形成了至少一个其它外部设备接口，以及基站配备有用于至少在外部设备和传输网络之间交换业务量的内部交叉连接，交叉连接以如下方式实现：在基站中增加一个单元，形成单独的交叉连接单元，并在所述单元和基站的其它单元之间增加交叉连接线路，每根线路形成了到另一单元的连接。

本发明的思想在于，集成蜂房网络的基站和提供其它电信业务的设备，通过在基站内部配备单元，使得它们形成一个功能性整体，提供不同业务的接口，并且不同单元之间具有交叉连接功能。这些交叉连接功能可以通过将它们分配到所有单元，或者将它们集中到基站中的某个单独的交叉连接单元来实现。

基于按照本发明的方案，利用小型设备可以实现多种业务，该小型设备易于快速安装。因为该设备可以在比以前更小的空间中安装，所以可以在无法安装已知方案所要求的较大设备组的地方(例如公共场所)进行安装。

该设备所需的投资较少，因为可以合并不同设备所共有的功能。

基于按照本发明的方案，运营者(例如蜂房网络运营者)更易于向其客户提供附加业务。因为此后所有的网络管理任务，例如可以由一个网管设备实现，所以该设备的运营和使用成本比以前低。

下面通过按照附图的例子，结合图3-8详细描述本发明及其优选

实施例，在附图中

图1说明了终端用户环境中电信业务的一般实现；

图2说明了实现不同电信业务的另一已知方法；

图3a说明了终端用户环境中按照本发明的电信业务的一种实现；

图3b说明了图3a中网络的一种可选拓扑结构；

图4说明了按照本发明第一实施例的基站的体系结构；

图5说明了按照图4的基站的内部总线结构；

图6说明了按照本发明第二实施例的基站的体系结构；

图7说明了按照图6的基站的内部总线结构；

图8说明了按照本发明的电信业务在网络层的实现。

在常规方案中，基站一般包括传输单元和基站单元。传输单元负责传输网络和基站之间的业务量，它包括一个用于传输网络的外部接口。基站单元则包括基站的无线部件，所述部件连接到天线。这些单元之间的连接是固定的，因而通过基站无线接口的所有业务量也通过传输单元所形成的外部接口。(无线接口是基站和移动台之间的(空中)接口。)通常，一个标准2Mbit/s PCM接口对基站的总容量而言是够用的，在这种情况下，通过无线接口的所有业务量也通过该2Mbit/s接口。

在更新的方案中，基站在传输网络中串联，使得每个基站在分配给它自己单元的时隙中从传输网络取走业务量，并将其余时隙连接到下一基站。这样，在这种情况下，基站板单元中(或者在两个班单元之间)定义了固定的分支，用以将业务量分流到一系列基站中的下一基站。

在按照本发明的方案中，基站内的固定分支被替换成了对应于单独交叉连接设备的交叉连接功能，基站内部配备了提供不同业务接口的传输单元，从而在业务接口和传输网络之间，或者在两个业务接口之间实现了交叉连接。在后一种情况下，可以利用基站提供本地电信业务，除了提供移动通信业务之外，例如还连接LAN部件。

图3a和3b说明了按照本发明的方案与图1和2所示方案在原理上的不同。按照本发明，集成蜂房网络的常规基站和传输节点，使得它们具有共同的总线结构和共同的结构。通过这种方式，生成了新的基站节点BSN，它同时提供移动通信业务和电信业务。基站节点的传输单元被直接安置到基站节点中，使得它们能够连接到其内部总线。网络的拓扑结构可以有所变化，例如基站节点BSN可以以星形连接到公用基站节点(图3a)，或者它们可以通过连接基站节点的电缆TN链接(图3b)。网络的拓扑结构也可以是星形，链形或环路的组合，从而它包括这些基本拓扑结构中的至少一种。如果系统的可靠性需要增强，则链接的基站可以确保不会出现环路。公用基站节点(图3a)在结构上类似于其它基站节点。在某些情况下，公用基站节点的容量可能不足以实现交叉连接，此时，需要将其替换成具有更大容量的交叉连接节点。

基站节点的交叉连接功能可以通过两种可选方法实现：分布式交叉连接或集中式交叉连接。

分布式方案在图4和5中说明。图4说明了配备分布式交叉连接的基站节点的体系结构。该设备的内部总线位于基站节点的底板或母板(BP)上，它们在图5中示出，其中总线的宽度说明了它的相对容量。这些其上形成了基站单元(基站的无线部件)的板单元连接到该内部总线系统。在该图中，有两个这样的基站板单元，标记成BSBU1和BSBU2(板单元也称为插件单元。)此外，配备了不同连接接口以从基站节点提供电信业务的传输板单元连接到该总线。在该图中，还有两个这样的传输板单元，它们标记成TRBU1和TRBU2。至少一个板单元还提供到传输网络的接口。传输板单元的数量可以有所变化，它们可以配备不同类型的接口。传输板单元可以提供例如HDSL，ISDN和V.35接口或LAN标准接口。在按照该图的例子中，这些接口通过传输板单元的前连接件(FC1和FC2)形成。

在本发明的一种优选实施例中，至少一个传输板单元是无线链路单元，它在基站中形成了无线链路接口。通过这类无线链路可以将基站例如连接到邻接基站或者控制该基站的设备。

在分布式方案中，底板(BP)中的一根总线是交叉连接总线(CCB)(图5)，至少基站的传输单元连接到该总线。该交叉连接总线以已知方式，例如采用时分方式实现，从而在总线帧中为特定板单元之间的业务量保留一个单独的时隙。(也存在其它的实现方法，例如，一个ATM类型的交换域，其中分组利用内部路由寻址标识符连接到正确的输出。)每个板单元具有它自己的交叉连接电路，用于进行交叉连接(即，交叉连接分布到这些板单元)。

在图6所示的集中式方案中，存在一个单独的交叉连接单元，即用于交叉连接的单独板单元(CCBU)，板单元不具有交叉连接功能。在这种情况下，所有其它板单元中的业务量都首先连接到交叉连接单元(CCBU)，然后，从板单元(CCL)(图7)有到交叉连接单元(CCBU)的单独交叉连接线路，它(采用已知方法)进行交叉连接。

分布方案的优点在于易于扩展基站，因为需要加入基站的每个板单元本身具有交叉连接能力。在集中式方案中，开始时必须选择一个足够大的交叉连接单元，其容量足以连接以后可能通过基站的所有业务量。这样，一个非常小的基站最初可能要求具有较大容量的昂贵的交叉连接板，而该交叉连接板的容量可能在很长时间内未被充分利用。

下面简要描述图5和7所示总线。

基站的业务量总线(TRB)是传送流经基站空中接口的业务量的总线。因此，转发空中接口业务量的基站板和传输板单元连接到该总线。

不同板单元之间的交叉连接在交叉连接总线(CCB)中实现。也可以是流经空中接口的业务量，或其一部分通过该交叉连接总线。在这种情况下，基站的业务量总线(TRB)可以完全略去，或者可以例如仅用于语音业务量。如果同时使用交叉连接总线和业务量总线转发流经空中接口的业务量，则需要两种类型的基站板单元(连接到业务量总线的板单元和连接到交叉连接总线的板单元)。

定时总线(TB)为每个板单元提供定时。例如在适当时刻进行交叉连接时需要正确的定时(分布式交叉连接)。

跳频总线(FHB)是仅由基站板单元使用的总线，它用于实现跳频。

控制器间总线(ICB)是不同板单元的控制器相互通信用的总线。(实际上，几乎每个板单元都有自己的控制器)。

网管信号通过管理和维护总线(MB)传送。维护人员所用的终端可以连接到该总线，例如在不同板单元上的软件需要更新的情况下。

告警总线(AB)用于传送告警。

供电总线(PB)用于向板单元传送功率。

集中式方案具有一组交叉连接线路(CCL)，而不是单独的交叉连接总线。这些线路的每一个在交叉连接板单元(CCBU)和其它某个板单元之间形成点到点连接。

上述例子涉及设备内部单元也形成板单元的情况。但是，这并不必要，因为一个单元可以例如分布到若干板单元。

交叉连接的实现涉及普通的众所周知的技术，此处不再详细描述。为了举一个实际的例子，可以认为交叉连接例如采用西门子PEB2045电路所用的原理来实现。

图8说明了按照本发明的电信业务在网络层的实现。逻辑上生成的业务量(基站节点BSN3…BSN6)通过这些节点连接到中继网络。在常规移动通信网络中，业务量流经移动业务中心(MSC)，后者配备了不同的系统接口以将移动通信网连接到其它网络，例如公用交换网，ISDN网，其它移动通信网以及分组交换数据网。这样，常规移动通信网具有一种类似树形的层次结构，其中移动业务中心是树的根，基站和用户分别是枝和叶。通常情况洗，业务量总是从这颗“树”的根流向叶。

如果采用按照本发明的基站节点，则涉及不同业务的业务量流经同一中继网络，所以网络中需要交叉连接点，在这些点中将涉及不同业务的业务量彼此分离。通过这种方式，业务量不再是“垂直流经整棵树”，因为网络中有一些交叉连接点，这些交叉连接点“在水平方向上”分布来自终端的业务量，甚至在到达树的根之前就已如此。因为蜂房网络的基站具有交叉连接属性，所以基站节点可以形成这类交叉连接节点。该图示出了两个基站，BSN1和BSN2，它们充当基站和传输网络中的交叉连接点，其中来自用户的业务量(箭头A)在不同方向上分布(箭头B和C)。此外，网络一般具有业务前端节点(SFN)，用于将涉及不同业务的业务量分配到相应节点，例如将蜂房网络业务分配到移动业务中心(MSC)(箭头F)，将因特网业务量分配到提供因特网业务的运营者(ISP)的节点(箭头E)，将ISDN呼叫分配到公用电话网节点(SW)(箭头D)。这样，如果图8中的基站BSN3…BSN6代表了宏小区类型的方案，则位置在网络中“较高”的基站BSN1和BSN2可以是宏小区类型。如果基站节点BSN1和BSN2的容量不足以实现交叉连接，则需要用具有更大容量的交叉连接节点来代替它们。

如图8的基站BSN2所示，传输板单元所提供的一个连接接口可以是无线链路接口。按照本发明的一种完全集成的无线链路方案具有更为突出的优点：无线链路的内部单元类似于传输板单元，可以直接安装到基站(或基站节点)，而不需要单独的结构。(常规无线链路终端一般包括外部和内部单元。内部单元要求它自己的结构方案，并通过电缆连接到其它传输单元或基站。)按照本发明的无线链路直接连接到交叉连接总线，它可以利用整个传输容量与所有其它传输板单元和基站通信。因为无线链路设备集成在基站中，所以共同总线还提供了无缝网管概念。

尽管以上针对参照附图的例子描述了本发明，但显然本发明并不局限于此，而可以在后附权利要求书所提出的本发明思想范围内以多种方式加以变化。尽管形成传输网络的基站节点接口的板单元，以及形成移动台无线接口的板单元通常与形成外部设备接口的板单元不同，但同一板单元可以具有不同类型的接口，例如传输网络接口和外部设备接口。还应当注意，在权利要求书中提到一组单元时，该组可以仅包括一个单元，该单元可能有出基站节点的一个或多个端口。因此，重要的是，除了普通的传输网络和无线接口之外，基站单元还具有一些接口，通过这些接口可以利用节点内部的交叉连接，并借助普通传输网络提供电信业务。

Claims (6)

1.蜂房网络中的一种基站，该基站通过无线路径连接到该基站所形成的小区区域中的移动台(MS)，通过传输网络(TN)连接到控制基站的装置(MSC)，该基站包括

-第一组单元，该组单元形成了传输网络的物理接口和移动台(MS)的无线接口，以及

-包括若干总线的内部总线系统，前述单元连接到这些总线，并通过总线彼此相连，

其特征在于，

基站还包括第二组单元，它们形成了至少一个其它外部设备接口，以及

基站配备有用于至少在外部设备和传输网络之间交换业务量的内部交叉连接，

交叉连接以如下方式实现：在基站内部总线中增加交叉连接总线(CCB)，并为单元配备交叉连接功能。

2.蜂房网络中的一种基站，该基站通过无线路径连接到该基站所形成的小区区域中的移动台(MS)，通过传输网络(TN)连接到控制基站的装置(MSC)，该基站包括

-第一组单元，该组单元形成了传输网络的物理接口和移动台(MS)的无线接口，以及

-包括若干总线的内部总线系统，前述单元连接到这些总线，并通过总线彼此相连，

其特征在于，

基站还包括第二组单元，它们形成了至少一个其它外部设备接口，以及

基站配备有用于至少在外部设备和传输网络之间交换业务量的内部交叉连接，交叉连接以如下方式实现：在基站中增加一个单元(CCBU)，形成单独的交叉连接单元，并在所述单元和基站的其它单元之间增加交叉连接线路，每根线路形成了到另一单元的连接。

3.根据权利要求1或2的基站，其特征在于，外部设备可以通过有线连接连接到至少一个接口。

4.根据权利要求1或2的基站，其特征在于，至少一个接口是无线链路接口。

5.根据权利要求1或2的基站，其特征在于，基站配备有遵循不同标准的多个接口。

6.根据权利要求1或2的基站，其特征在于，实现交叉连接，使得它还连接两个接口之间的业务量，从而能够从基站提供本地电信业务。

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