CN1863346A - 多模基站无线系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种多模基站无线系统，该系统主要包括：多模无线中转基站：用于接入各模式的无线用户，对同一小区内的各模式无线用户信号做本地交换，通过无线信道或有线线缆和多模无线基站之间以主备方式或负荷分担方式传递无线用户信号或小区切换数据，支持多模无线基站间小区直接切换，即将源多模无线基站通过无线信道或有线线缆传递过来的切换数据旁路，不经多模无线中转基站的切换处理，直接传递给目的多模无线基站；多模无线基站：用于接入各模式的无线用户，对同一小区内的各模式无线用户信号做本地交换，通过无线信道或有线线缆和多模无线中转基站之间以主备方式或负荷分担方式传递无线用户信号或小区切换数据。利用本发明，可以使多模无线基站与多模无线中转基站之间组成基站Mesh(网状)网络，从而提高系统容量，可以在基站之间进行快速小区切换，从而缩短了小区切换时延。
Description
技术领域
本发明涉及通讯领域，尤其涉及一种多模基站无线系统。
背景技术
在大规模无线网络的规划和部署阶段，网络成本主要包括网元成本和基站站点成本。网元成本主要与电子元器件的成本有关；基站站点成本主要与站点的获取和运营有关，例如基站回程成本、站塔土地租用费用等。随着电子元器件的成本的逐渐下降，基站站点成本就成为大规模无线网络的主要成本。
现有的大规模无线网络通常为单模无线系统。其系统结构如图1所示，由无线基站和无线基站控制器组成。无线基站和无线基站控制器间通过有线线缆连接，无线基站间无任何互连。
上面所述单模无线系统的缺点为：
1、无线基站集中汇聚于无线基站控制器间，无线基站控制器的带宽成为瓶颈，系统容量受限。
2、当无线网络从宏小区无线或移动网络向密集微小区演进时，需要仔细规划微小区的站点，并为每个新增的微小区基站新增有线线缆做回程，连接到无线基站控制器。
3、当发生小区切换时，源基站的切换数据必须经有线线缆接入基站控制器的有线传输处理单元进行转发，再经切换处理单元处理后转发给目的多模无线基站，因此，将导致切换时延大。
发明内容
鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种多模基站无线系统，可以使多模无线基站与多模无线中转基站之间组成基站Mesh(网状)网络，从而提高系统容量，可以在基站之间进行快速小区切换，从而缩短了小区切换时延。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种多模无线中转基站，包括：
多模无线基站处理单元：用于接入各模式的无线用户，通过无线信道和多模无线基站之间以主备方式或负荷分担方式传递无线用户信号，将源多模无线基站通过无线信道传递过来的切换数据传递给切换处理单元，多模无线基站处理单元由旁路开关和不止一个处理单元组成；
多模无线基站处理单元旁路开关矩阵：由多模无线基站处理单元内部的旁路开关组成，在其直通时，将源多模无线基站通过无线信道传来的小区切换数据传递给所述切换处理单元；在其旁通时，将源多模无线基站通过无线信道传来的小区切换数据直接旁路传递给目的多模无线基站；
切换处理单元：用于将无线用户信号在各个多模无线基站处理单元之间进行切换或切换回各个多模无线基站处理单元本身，将多模无线基站处理单元传递过来的切换数据经过切换处理后传递给目的多模无线基站。
包括：
有线传输处理单元：用于通过有线线缆和多模无线基站、多模无线中转基站的上一级设备之间传递无线用户信号，将源多模无线基站通过有线线缆传递过来的切换数据传递给切换处理单元，有线传输处理单元可以接收切换处理单元从多模无线基站处理单元或其自身切换过来的无线用户信号；
有线传输处理单元旁路开关矩阵：位于有线传输处理单元之前，在其直通时，将源多模无线基站通过有线线缆传来的小区切换数据传递给所述切换处理单元；在其旁通时，将源多模无线基站通过有线线缆传来的小区切换数据直接旁路传递给目的多模无线基站。
包括：
多模无线用户站处理单元：用于通过无线信道和多模无线基站之间以主备方式或负荷分担方式传递无线用户信号，将源多模无线基站通过无线信道传递过来的切换数据传递给切换处理单元，多模无线用户站处理单元可以接收切换处理单元从多模无线基站处理单元、有线传输处理单元或其自身切换过来的无线用户信号，多模无线用户站处理单元由旁路开关和不止一个处理单元组成；
多模无线用户站处理单元旁路开关矩阵：由多模无线用户站内部的旁路开关组成，在其直通时，将源多模无线基站通过无线信道传来的小区切换数据传递给所述切换处理单元；在其旁通时，将源多模无线基站通过无线信道传来的小区切换数据直接旁路传递给目的多模无线基站。
一种多模无线基站，包括：
多模无线基站处理单元：用于接入各模式的无线用户，通过无线信道和多模无线中转基站之间以主备方式或负荷分担方式传递无线用户信号，将源多模无线基站的切换数据通过无线信道传递给多模无线中转基站；
交换单元：用于将无线用户信号在各个多模无线基站处理单元之间进行交换或交换回各个多模无线基站处理单元本身。
包括：
有线传输处理单元：用于通过有线线缆以主备方式或负荷分担方式和多模无线中转基站之间传递无线用户信号，将源多模无线基站的切换数据通过有线线缆传递给多模无线中转基站，有线传输处理单元可以接收交换单元从多模无线基站处理单元或其自身切换过来的无线用户信号。
还包括：
多模无线用户站处理单元：用于通过无线信道和多模无线中转基站之间以主备方式或负荷分担方式传递无线用户信号，多模无线用户站处理单元可以接收交换单元从多模无线基站处理单元、有线传输处理单元或其自身交换过来的无线用户信号，将源多模无线基站的切换数据通过无线信道传递给多模无线中转基站。
一种多模基站无线系统，包括：
多模无线中转基站：用于接入各模式的无线用户，对同一小区内的各模式无线用户信号做本地交换，通过无线信道或有线线缆和多模无线基站之间以主备方式或负荷分担方式传递无线用户信号，将源多模无线基站通过无线信道或有线线缆传递过来的切换数据，通过旁路开关直接旁路传递给目的多模无线基站或经过切换处理单元的切换处理传递给目的多模无线基站；
多模无线基站：用于接入各模式的无线用户，对同一小区内的各模式无线用户信号做本地交换，通过无线信道或有线线缆和多模无线中转基站之间以主备方式或负荷分担方式传递无线用户信号或小区切换数据。
所述的多模无线中转基站包括：
至少二个多模无线中转基站以星形或环形或树形或网形或任意网络拓扑结构构成的多模无线中转基站网络。
一种基于上面所述多模基站无线系统的无线用户的接入方法，包括：
A、无线用户通过相应模式无线接入技术，接入多模无线基站或多模无线中转基站；
B、所述接入的各模式的无线用户信号通过无线信道或有线线缆在多模无线基站和多模无线中转基站之间进行传递，通过多模无线基站或多模无线中转基站中的多模无线基站处理单元传递给各模式的无线用户或多模无线基站或多模无线中转基站中的多模无线用户站处理单元。
所述的步骤A具体包括：
A1、无线用户通过相应模式无线接入技术，接入多模无线基站中的相应模式的多模无线基站处理单元，该单元将接入的无线用户信号传递给交换单元。
所述的步骤A具体包括：
A2、多模无线中转基站的有线传输处理单元通过有线线缆将无线用户信号传输至多模无线基站中的有线传输处理单元，该单元将接收到的无线用户信号传递给交换单元。
所述的步骤A具体包括：
A3、多模无线中转基站的多模无线用户站处理单元通过无线信道将无线用户信号传输至多模无线基站中的多模无线基站处理单元，该单元将接收到的无线用户信号传递给交换单元。
所述的步骤A具体包括：
A4、多模无线中转基站的多模无线基站处理单元通过无线信道将无线用户信号传输至多模无线基站中的多模无线用户站处理单元，该单元将接收到的无线用户信号传递给交换单元。
所述的步骤B具体包括：
B1、交换单元将接收到的无线用户信号交换回所述相应模式的多模无线基站处理单元，该单元通过无线信道将所述无线用户信号发送给相应模式的无线用户；
或，
B2、交换单元将接收到的无线用户信号交换至有线传输处理单元，该单元通过有线线缆将所述无线用户信号传输至多模无线中转基站中的有线传输处理单元；
或，
B3、交换单元将接收到的无线用户信号交换至另一种模式的多模无线用户站处理单元，该单元通过无线信道将所述无线用户信号传递给多模无线中转基站中的另一种模式的多模无线基站处理单元；
或，
B4、交换单元将接收到的无线用户信号交换回所述相应模式的多模无线基站处理单元，该单元通过无线信道将所述无线用户信号传递给多模无线中转基站中的相应模式的多模无线用户站处理单元。
所述的步骤A具体包括：
A5、无线用户通过相应模式无线接入技术，接入多模无线中转基站中的相应模式的多模无线基站处理单元，该单元将接入的无线用户信号传递给切换处理单元。
所述的步骤A具体包括：
A6、来自多模无线中转基站的上一级设备的无线用户信号通过有线传输处理单元传递给切换处理单元。
所述的步骤A具体包括：
A7、多模无线基站的有线传输处理单元通过有线线缆将无线用户信号传输至多模无线中转基站中的有线传输处理单元，该单元将接收到的无线用户信号传递给切换处理单元。
所述的步骤A具体包括：
A8、多模无线基站的多模无线用户站处理单元通过无线信道将无线用户信号传输至多模无线中转基站中的多模无线基站处理单元，该单元将接收到的无线用户信号传递给切换处理单元。
所述的步骤A具体包括：
A9、多模无线基站的多模无线基站处理单元通过无线信道将无线用户信号传输至多模无线中转基站中的多模无线用户站处理单元，该单元将接收到的无线用户信号传递给切换处理单元。
所述的步骤B具体包括：
B5、切换处理单元将接收到的无线用户信号切换回所述相应模式的多模无线基站处理单元，该单元经无线信道将所述无线用户信号发送给相应模式的无线用户；
或，
B6、切换处理单元将接收到的无线用户信号切换至有线传输处理单元，该单元通过有线线缆将所述无线用户信号传输至多模无线基站中的有线传输处理单元；
或，
B7、切换处理单元将接收到的无线用户信号切换至另一种模式的多模无线用户站处理单元，该单元通过无线信道将所述无线用户信号传递给多模无线基站中的另一种模式的多模无线基站处理单元；
或，
B8、切换处理单元将接收到的无线用户信号切换回所述相应模式的多模无线基站处理单元，该单元通过无线信道将所述无线用户信号传递给多模无线基站中的相应模式的多模无线用户站处理单元；
或，
B9、切换处理单元将接收到的无线用户信号切换至有线传输处理单元，该单元通过有线线缆将所述无线用户信号传输至多模无线中转基站的上一级设备。
一种基于上面所述多模基站无线系统的基站小区切换的方法，包括：
C、源多模无线基站通过无线信道或有线线缆将切换数据传递给多模无线中转基站；
D、多模无线中转基站通过旁路开关矩阵单元将接收到的切换数据直接旁路，通过无线信道、有线线缆传递给目的多模无线基站，或通过切换处理单元经过切换处理后将接收到的切换数据转发给目的多模无线基站。
所述的方法具体包括：
C1、源多模无线基站的切换数据通过有线线缆传输至多模无线中转基站中的有线传输处理单元；
D1、多模无线中转基站中的有线传输处理单元将所述切换数据传递给多模无线中转基站中的切换处理单元，经过切换处理单元切换处理后，该切换数据通过多模无线中转基站中的有线传输处理单元经有线线缆转发给目的多模无线基站。
所述的方法具体包括：
C2、源多模无线基站的切换数据通过有线线缆传输至多模无线中转基站；
D2、多模无线中转基站通过位于有线传输处理单元之前的旁通的旁路开关，直接将该切换数据通过有线线缆转发给目的多模无线基站。
所述的方法具体包括：
C3、源多模无线基站的切换数据通过无线信道发送给多模无线中转基站中的多模无线用户站处理单元或多模无线基站处理单元；
D3、所述多模无线中转基站中的多模无线用户站处理单元或多模无线基站处理单元将所述切换数据传递给切换处理单元，经过切换处理单元切换处理后，该切换数据通过多模无线中转基站中的多模无线基站处理单元或多模无线用户站处理单元经无线信道转发给目的多模无线基站。
所述的方法具体包括：
C4、源多模无线基站的切换数据通过无线信道发送给多模无线中转基站中的多模无线用户站处理单元或多模无线基站处理单元；
D4、所述多模无线中转基站中的多模无线用户站处理单元或多模无线基站处理单元通过其内部旁通的旁路开关，直接将该切换数据经无线信道转发给目的多模无线基站。
所述的方法具体包括：
C5、一种源多模无线基站的切换数据通过无线信道发送给多模无线中转基站中的多模无线基站处理单元或多模无线用户站处理单元；
D5、所述多模无线中转基站中的多模无线基站处理单元或多模无线用户站处理单元将接收到的切换数据传递给切换处理单元，经过切换处理单元切换处理后，该切换数据通过多模无线中转基站中的有线传输处理单元经有线线缆转发给目的多模无线基站。
或
C6、一种源多模无线基站的切换数据通过有线线缆，传输至所述同一个多模无线中转基站中的有线传输处理单元；
D6、所述多模无线中转基站中的有线传输处理单元将接收到的切换数据传递给切换处理单元，经过切换处理单元切换处理后，该切换数据通过多模无线中转基站中的多模无线基站处理单元或多模无线用户站处理单元经无线信道转发给目的多模无线基站。
所述的方法具体包括：
C7、一种源多模无线基站的切换数据通过无线信道发送给多模无线中转基站中的多模无线基站处理单元或多模无线用户站处理单元；
D7、所述多模无线中转基站中的多模无线基站处理单元或多模无线用户站处理单元，通过其内部旁通的旁路开关和位于有线传输处理单元之前的旁通的旁路开关，直接将该切换数据经有线线缆转发给目的多模无线基站。
或
C8、一种源多模无线基站的切换数据，通过有线线缆传输至所述同一个多模无线中转基站中的有线传输处理单元；
D8、所述多模无线中转基站将通过有线线缆传递过来的切换数据，通过位于有线传输处理单元之前的旁通的旁路开关和多模无线基站处理单元或多模无线用户站处理单元的内部旁通的旁路开关，将该切换数据经无线信道转发给目的多模无线基站。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明和现有技术相比，具有如下优点：
1、在本发明中，多模无线基站与多模无线中转基站之间组成基站Mesh(网状)网络，然后再接入上一级设备(如无线基站控制器)，从而解决了多个无线基站集中汇聚于上一级设备(如无线基站控制器)，导致上一级设备(如无线基站控制器)的带宽成为瓶颈的问题，从而提高了系统容量。
2、在本发明中，由于多模无线中转基站的引入而组成的基站Mesh网络技术是减轻基站站点成本的有效手段。特别当宏小区无线或移动网络向密集微小区演进时，无需增加过多的规划，直接用多模基站无线系统中的无线信道为新增的微小区基站做回程，从而有效地降低了大规模无线网络的部署成本。
3、在本发明中，多模无线基站之间用有线线缆或无线信道直接互连，可以在基站之间进行快速小区切换，从而缩短了切换时延。并且多模无线基站间的有线直连线缆可利用原有的多模无线基站和多模无线中转基站间的有线线缆资源，不用重新铺设。
4、在本发明中，多模无线基站和多模无线中转基站之间的有线线缆和无线信道可以互为备份，或进行负荷分担，从而可以支持多种小区切换模式，支持不同的应用环境，增强传输可靠性和系统容量。
附图说明
图1为现有技术中单模无线系统的结构示意图；
图2为本发明所述多模基站无线系统的结构示意图；
图3为多个无线中转基站之间以星形相连的示意图；
图4为多个无线中转基站之间以环形相连的示意图；
图5为多个无线中转基站之间以树形相连的示意图；
图6为多个无线中转基站之间以网形相连的示意图；
图7为本发明所述图2所示方案的组网结构示意图；
图8为本发明所述有线普通小区切换模式的示意图；
图9为本发明所述有线快速小区切换模式的示意图；
图10为本发明所述无线普通小区切换模式的示意图；
图11为本发明所述无线快速小区切换模式的示意图；
图12为本发明所述混合普通小区切换模式的示意图；
图13为本发明所述混合快速小区切换模式的示意图；
图14为本发明所述一种替代方案的示意图；
图15为本发明所述图14所示的替代方案的组网结构示意图；
图16为本发明所述一种替代方案的示意图；
图17为本发明所述一种替代方案的示意图；
图18为本发明所述一种替代方案的示意图；
图19为本发明所述图18所示的替代方案的组网结构示意图；
图20为本发明所述一种替代方案的示意图；
图21为本发明所述图20所示的替代方案的组网结构示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种多模基站无线系统，本发明的核心为：引入多模无线中转基站，多模无线基站与多模无线中转基站之间组成基站Mesh网络，可以接入多模无线用户，支持在多模无线基站之间进行快速小区切换。。
下面结合附图来详细描述本发明，本发明所述多模基站无线系统的结构示意图如图2所示，主要包括多模无线基站和多模无线中转基站两个部分，其功能分别介绍如下：
多模无线中转基站：用于接入各模式的无线用户，对同一小区内的各模式无线用户信号做本地交换，通过无线信道或有线线缆和多模无线基站之间以主备方式或负荷分担方式传递无线用户信号，将源多模无线基站通过无线信道或有线线缆传递过来的切换数据，通过旁路开关直接旁路传递给目的多模无线基站或经过切换处理单元的切换处理传递给目的多模无线基站。多模无线中转基站包括多模无线基站处理单元、有线传输处理单元、旁路开关矩阵、切换处理单元和多模无线用户站处理单元。
其中，多模无线基站处理单元：用于接入各模式的无线用户，通过无线信道和多模无线基站之间以主备方式或负荷分担方式传递无线用户信号，将源多模无线基站通过无线信道传递过来的切换数据传递给切换处理单元，多模无线基站处理单元由旁路开关矩阵和不止一个处理单元组成；
其中，多模无线用户站处理单元：用于通过无线信道和多模无线基站之间以主备方式或负荷分担方式传递无线用户信号，将源多模无线基站通过无线信道传递过来的切换数据传递给切换处理单元，多模无线用户站处理单元由旁路开关矩阵和不止一个处理单元组成。
其中，有线传输处理单元：用于通过有线线缆和多模无线基站、多模无线中转基站的上一级设备之间传递无线用户信号，将源多模无线基站通过有线线缆传递过来的切换数据传递给切换处理单元；
其中，旁路开关矩阵：由多模无线中转基站中位于有线传输处理单元之前的旁路开关和多模无线基站处理单元、多模无线用户站处理单元内部的旁路开关组成，在其直通时，将源多模无线基站通过有线线缆或无线信道传来的小区切换数据传递给所述切换处理单元；在其旁通时，将源多模无线基站通过有线线缆或无线信道传来的小区切换数据直接旁路传递给目的多模无线基站；
其中，切换处理单元：用于将无线用户信号在多模无线基站处理单元、多模无线用户站处理单元和有线传输处理单元之间进行切换或切换回多模无线基站处理单元、多模无线用户站处理单元、有线传输处理单元本身，将多模无线基站处理单元、多模无线用户站处理单元、有线传输处理单元传递过来的切换数据经过切换处理后传递给目的多模无线基站。
多模无线基站：用于接入各模式的无线用户，对同一小区内的各模式无线用户信号做本地交换，通过无线信道或有线线缆和多模无线中转基站之间以主备方式或负荷分担方式传递无线用户信号或小区切换数据。多模无线基站包括：多模无线基站处理单元、多模无线用户站处理单元、有线传输处理单元和交换单元。
其中，多模无线基站处理单元：用于接入各模式的无线用户，通过无线信道和多模无线中转基站之间以主备方式或负荷分担方式传递无线用户信号，将源多模无线基站的切换数据通过无线信道传递给多模无线中转基站；
其中，多模无线用户站处理单元：用于通过无线信道和多模无线中转基站之间以主备方式或负荷分担方式传递无线用户信号，将源多模无线基站的切换数据通过无线信道传递给多模无线中转基站。
其中，有线传输处理单元：用于通过有线线缆以主备方式或负荷分担方式和多模无线中转基站之间传递无线用户信号，将源多模无线基站的切换数据通过有线线缆传递给多模无线中转基站；
其中，交换单元：用于将无线用户信号在多模无线基站处理单元、多模无线用户站处理单元、有线传输处理单元之间进行交换或交换回多模无线基站处理单元、多模无线用户站处理单元、有线传输处理单元本身。
上面所述的多模无线中转基站间、多模无线中转基站与多模无线基站间，可以仅有线连接、仅无线连接或有线和无线连接皆有。在图2中仅画了两种模式(A模和B模)的无线处理单元，在实际中可有多种模式的无线处理单元，例如，可以是802.16-2004、802.16e、WCDMA(宽带码分多址)、CDMA2000(一种第三代无线通信标准)、TDSCDMA(一种第三代无线通信标准)、GPRS(通用分组无线业务)、GSM(全球移动通信系统)等模式。同一种模式的无线处理单元可由多个物理单元阵列组成。不同种模式的无线处理单元在物理上也可以合一，但在逻辑上是分离的。在图2中多模无线中转基站的上一级设备可以是无线基站控制器，但不限于无线基站控制器。例如在WiMAX(全球互可操作微波接入)系统中，多模无线中转基站的上一级设备可以是WiMAX接入服务网关(ASN GW)，如图7所示。再如，多模无线中转基站的上一级设备还可以是多模无线中转基站。
多模无线基站与多模无线中转基站之间可以组成各种基站Mesh网络。多个多模无线中转基站之间以星形相连的示意图如图3所示；以环形相连的示意图如图4所示；以树形相连的示意图如图5所示；以网形相连的示意图如图6所示。其中16d BS为多模无线中转基站，16e/16d BS为多模无线基站。
上面所述的多模基站无线系统中的多模无线基站与多模无线中转基站都支持多种无线用户接入方法，具体描述如下：
多模无线基站包括如下4种接收无线用户信号的情况：
1、无线用户通过相应模式无线接入技术(例如，802.16-2004宽带固定无线接入技术，简称16d)，接入多模无线基站中的相应模式的多模无线基站处理单元，该单元将接入的无线用户信号传递给交换单元。
2、多模无线中转基站的有线传输处理单元通过有线线缆将无线用户信号传输至多模无线基站中的有线传输处理单元，该单元将接收到的无线用户信号传递给交换单元。
3、多模无线中转基站的多模无线用户站处理单元通过无线信道将无线用户信号传输至多模无线基站中的多模无线基站处理单元，该单元将接收到的无线用户信号传递给交换单元。
4、多模无线中转基站的多模无线基站处理单元通过无线信道将无线用户信号传输至多模无线基站中的多模无线用户站处理单元，该单元将接收到的无线用户信号传递给交换单元。
多模无线基站的交换单元对接收到的无线用户信号又有如下几种处理流程：
1、交换单元将接收到的无线用户信号交换回所述相应模式的多模无线基站处理单元，该单元通过无线信道将所述无线用户信号发送给相应模式的无线用户；
2、交换单元将接收到的无线用户信号交换至有线传输处理单元，该单元通过有线线缆将所述无线用户信号传输至多模无线中转基站中的有线传输处理单元；
3、交换单元将接收到的无线用户信号交换至另一种模式的多模无线用户站处理单元，该单元通过无线信道将所述无线用户信号传递给多模无线中转基站中的另一种模式的多模无线基站处理单元；
4、交换单元将接收到的无线用户信号交换回所述相应模式的多模无线基站处理单元，该单元通过无线信道将所述无线用户信号传递给多模无线中转基站中的相应模式的多模无线用户站处理单元。
多模无线中转基站包括如下5种接收无线用户信号的情况：
1、无线用户通过相应模式无线接入技术(例如，802.16-2004宽带固定无线接入技术，简称16d)，接入多模无线中转基站中的相应模式的多模无线基站处理单元，该单元将接入的无线用户信号传递给切换处理单元。
2、来自多模无线中转基站的上一级设备的无线用户信号通过有线传输处理单元传递给切换处理单元。
3、多模无线基站的有线传输处理单元通过有线线缆将无线用户信号传输至多模无线中转基站中的有线传输处理单元，该单元将接收到的无线用户信号传递给切换处理单元。
4、多模无线基站的多模无线用户站处理单元通过无线信道将无线用户信号传输至多模无线中转基站中的多模无线基站处理单元，该单元将接收到的无线用户信号传递给切换处理单元。
5、多模无线基站的多模无线基站处理单元通过无线信道将无线用户信号传输至多模无线中转基站中的多模无线用户站处理单元，该单元将接收到的无线用户信号传递给切换处理单元。
多模无线中转基站的切换处理单元对接收到的无线用户信号又有如下几种处理流程：
1、切换处理单元将接收到的无线用户信号切换回所述相应模式的多模无线基站处理单元，该单元经无线信道将所述无线用户信号发送给相应模式的无线用户；
2、切换处理单元将接收到的无线用户信号切换至有线传输处理单元，该单元通过有线线缆将所述无线用户信号传输至多模无线基站中的有线传输处理单元；
3、切换处理单元将接收到的无线用户信号切换至另一种模式的多模无线用户站处理单元，该单元通过无线信道将所述无线用户信号传递给多模无线基站中的另一种模式的多模无线基站处理单元；
4、切换处理单元将接收到的无线用户信号切换回所述相应模式的多模无线基站处理单元，该单元通过无线信道将所述无线用户信号传递给多模无线基站中的相应模式的多模无线用户站处理单元；
5、切换处理单元将接收到的无线用户信号切换至有线传输处理单元，该单元通过有线线缆将所述无线用户信号传输至多模无线中转基站的上一级设备。
在图2所示的多模基站无线系统中，切换处理单元与有线传输处理单元、A模无线处理单元、B模无线处理单元等分别互连。在多模无线中转基站中的有线传输处理单元之前，即在连接每个多模无线基站的有线端口入口处，都设有旁路开关；在多模无线中转基站中的A模无线基站处理单元和B模无线用户站内部也设有旁路开关；这些旁路开关组成旁路开关矩阵。一种模式的无线处理单元可以由物理层处理模块、物理层以上层的协议处理模块和旁路开关组成，如图6所示，B模无线用户站处理单元由B模处理模块1(例如可以是B模物理层处理模块)、B模处理模块2(例如可以是B模物理层以上层的协议处理模块)和旁路开关组成。
图2所示的多模基站无线系统支持支持六种小区切换模式，即有线普通小区切换模式、有线快速小区切换模式、无线普通小区切换模式、无线快速小区切换模式、混合普通小区切换模式和混合快速小区切换模式。
下面分别介绍所述的六种小区切换模式。
有线普通小区切换模式：其示意图如图8所示，小区切换时，旁路开关直通，源多模无线基站的切换数据通过有线线缆传输至多模无线中转基站中的有线传输处理单元，再传递给多模无线中转基站中的切换处理单元，经过切换处理单元切换处理后，该切换数据通过多模无线中转基站中的有线传输处理单元经有线线缆转发给目的多模无线基站。
有线快速小区切换模式：其示意图如图9所示，小区切换时，旁路开关旁通，源多模无线基站的切换数据通过有线线缆传输至多模无线中转基站，多模无线中转基站通过位于有线传输处理单元之前的旁通的旁路开关，直接将该切换数据通过有线线缆转发给目的多模无线基站。
无线普通小区切换模式：其示意图如图10所示，小区切换时，旁路开关直通，源多模无线基站的切换数据通过无线信道发送给多模无线中转基站中的多模无线用户站处理单元或多模无线基站处理单元，多模无线中转基站中的多模无线用户站处理单元或多模无线基站处理单元将所述切换数据传递给切换处理单元，经过切换处理单元切换处理后，该切换数据通过多模无线中转基站中的多模无线基站处理单元或多模无线用户站处理单元经无线信道转发给目的多模无线基站。。
无线快速小区切换模式：其示意图如图11所示，小区切换时，旁路开关旁通，源多模无线基站的切换数据通过无线信道发送给多模无线中转基站中的多模无线用户站处理单元或多模无线基站处理单元，多模无线中转基站中的多模无线用户站处理单元或多模无线基站处理单元通过其内部旁通的旁路开关，直接将该切换数据经无线信道转发给目的多模无线基站。
混合普通小区切换模式：其示意图如图12所示，小区切换时，旁路开关直通，一种源多模无线基站(源基站1)的切换数据通过无线信道发送给多模无线中转基站中的多模无线基站处理单元或多模无线用户站处理单元，多模无线中转基站中的多模无线基站处理单元或多模无线用户站处理单元将接收到的切换数据传递给切换处理单元，经过切换处理单元切换处理后，该切换数据通过多模无线中转基站中的有线传输处理单元经有线线缆转发给目的多模无线基站。
一种源多模无线基站(源基站2)的切换数据通过有线线缆，传输至所述同一个多模无线中转基站中的有线传输处理单元，所述多模无线中转基站中的有线传输处理单元将接收到的切换数据传递给切换处理单元，经过切换处理单元切换处理后，该切换数据通过多模无线中转基站中的多模无线基站处理单元或多模无线用户站处理单元经无线信道转发给目的多模无线基站。
混合快速小区切换模式：其示意图如图13所示，小区切换时，旁路开关旁通，一种源多模无线基站(源基站1)的切换数据通过无线信道发送给多模无线中转基站中的多模无线基站处理单元或多模无线用户站处理单元，多模无线中转基站中的多模无线基站处理单元或多模无线用户站处理单元，通过其内部旁通的旁路开关和位于有线传输处理单元之前的旁通的旁路开关，直接将该切换数据经有线线缆转发给目的多模无线基站。
或
一种源多模无线基站(源基站2)的切换数据，通过有线线缆传输至所述同一个多模无线中转基站中的有线传输处理单元，多模无线中转基站将通过有线线缆传递过来的切换数据，通过位于有线传输处理单元之前的旁通的旁路开关和多模无线基站处理单元或多模无线用户站处理单元的内部旁通的旁路开关，将该切换数据经无线信道转发给目的多模无线基站。
在图2所示的多模基站无线系统中，在实际应用中，可以将B模主要作为无线用户接入模式(例如，802.16e宽带移动无线接入模式)，将A模作为无线基站回程(即无线基站数据传输给无线中转基站)模式。即大部分B模无线信道带宽分配给B模无线用户接入，仅有小部分B模无线信道带宽可分配做无线基站回程的备份信道，应急用；而A模无线信道带宽主要分配做无线基站回程，仅有小部分A模无线信道带宽可分配做A模无线用户接入。
上面所述的6种小区切换模式的对比情况如表1所示。表中的有线信道指基站与多模无线中转基站之间的有线连接。
表1：小区切换模式对比表
| 切换模式 | 有线信道 | A模信道 | B模信道 | 切换时延 | 切换数据 | 备注 |
| 有线快速 | 基站间直通 | 基站回程 | 无线用户接入 | 最小 | 大流量 | 当A模信道故障时可通过开关矩阵切到有线普通模式 |
| 有线普通 | 基站回程 | 基站回程备份或故障 | 无线用户接入 | 小 | 大流量 | 当A模信道故障消除时可通过开关矩阵切到有线快速模式 |
| 混合快速 | 基站1有线回程故障；基站2有线信道做基站间互通 | 基站回程 | 无线用户接入、基站2B模信道做基站间互通 | 中 | 中流量 | 基站1有线回程故障前系统为有线快速模式 |
| 混合普通 | 基站1有线回程故障 | 基站回程 | 无线用户接入 | 大 | 中流量 | 基站1有线回程故障前系统为有线普通模式 |
| 无线快速 | 基站1和2有线回程故障 | 基站回程 | 基站间互通、无线用户接入 | 更大 | 小流量 | 基站1和2有线回程故障前系统为有线快速模式 |
| 无线普通 | 基站1和2有线回程故障 | 基站回程 | 无线用户接入 | 最大 | 小流量 | 基站1和2有线回程故障前系统为有线普通模式 |
在实际应用中，可以根据需要，将图2所示的多模基站无线系统进行简化，形成各种替代方案，比如，一种替代方案的示意图如图14所示。
在该替代方案中，多模无线基站间直接通过有线线缆相连，多模无线基站与多模无线中转基站之间不用有线线缆相连，而通过A模和B模无线信道相连。本方案支持有线快速切换模式、无线快速切换模式、无线普通切换模式和混合普通切换模式。其组网结构示意图如图15所示。
本发明的另一种替代方案的示意图如图16所示。在该替代方案中，B模无线处理单元仅接入B模无线用户，不作为无线基站回程用。支持有线快速切换模式、有线普通切换模式、无线普通切换模式和混合普通切换模式。如果小区切换数据和基站回程为分时复用，并且无线中转基站能事先知道小区切换数据所在的时隙，则还可支持无线快速切换模式。组网结构示意图如图7所示。
本发明的另一种替代方案的示意图如图17所示。在该替代方案中，多模无线基站间直接通过有线线缆直接相连，多模无线基站与无线中转基站之间不用有线线缆相连，而通过A模无线信道相连。仅支持有线快速切换模式和无线普通切换模式。如果小区切换数据和基站回程为分时复用，并且无线中转基站能事先知道小区切换数据所在的时隙，则还可支持无线快速切换模式。其组网结构示意图如图15所示。
本发明的另一种替代方案的示意图如图18所示。在该替代方案中，多模无线基站与多模无线中转基站之间不用有线线缆相连，而通过A模无线信道相连作基站回程。该方案支持无线普通切换模式。如果小区切换数据和基站回程为分时复用，并且无线中转基站能事先知道小区切换数据所在的时隙，则该方案还可支持无线快速切换模式。其组网结构示意图如图19所示。
本发明的另一种替代方案的示意图如图20所示。在该替代方案中，多模无线基站与多模无线中转基站之间仅通过有线线缆相连，作基站回程。B模无线处理单元仅接入B模无线用户。该方案支持有线普通切换模式。如果小区切换数据和基站回程为分时复用，并且无线中转基站能事先知道小区切换数据所在的时隙，则该方案还可支持有线快速切换模式。其组网结构示意图如图21所示。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (27)
1、一种多模无线中转基站，其特征在于，包括：
多模无线基站处理单元：用于接入各模式的无线用户，通过无线信道和多模无线基站之间以主备方式或负荷分担方式传递无线用户信号，将源多模无线基站通过无线信道传递过来的切换数据传递给切换处理单元，多模无线基站处理单元由旁路开关和不止一个处理单元组成；
多模无线基站处理单元旁路开关矩阵：由多模无线基站处理单元内部的旁路开关组成，在其直通时，将源多模无线基站通过无线信道传来的小区切换数据传递给所述切换处理单元；在其旁通时，将源多模无线基站通过无线信道传来的小区切换数据直接旁路传递给目的多模无线基站；
切换处理单元：用于将无线用户信号在各个多模无线基站处理单元之间进行切换或切换回各个多模无线基站处理单元本身，将多模无线基站处理单元传递过来的切换数据经过切换处理后传递给目的多模无线基站。
2、根据权利要求1所述多模无线中转基站，其特征在于，包括：
有线传输处理单元：用于通过有线线缆和多模无线基站、多模无线中转基站的上一级设备之间传递无线用户信号，将源多模无线基站通过有线线缆传递过来的切换数据传递给切换处理单元，有线传输处理单元可以接收切换处理单元从多模无线基站处理单元或其自身切换过来的无线用户信号；
有线传输处理单元旁路开关矩阵：位于有线传输处理单元之前，在其直通时，将源多模无线基站通过有线线缆传来的小区切换数据传递给所述切换处理单元；在其旁通时，将源多模无线基站通过有线线缆传来的小区切换数据直接旁路传递给目的多模无线基站。
3、根据权利要求1或2所述多模无线中转基站，其特征在于，包括：
多模无线用户站处理单元：用于通过无线信道和多模无线基站之间以主备方式或负荷分担方式传递无线用户信号，将源多模无线基站通过无线信道传递过来的切换数据传递给切换处理单元，多模无线用户站处理单元可以接收切换处理单元从多模无线基站处理单元、有线传输处理单元或其自身切换过来的无线用户信号，多模无线用户站处理单元由旁路开关和不止一个处理单元组成；
多模无线用户站处理单元旁路开关矩阵：由多模无线用户站内部的旁路开关组成，在其直通时，将源多模无线基站通过无线信道传来的小区切换数据传递给所述切换处理单元；在其旁通时，将源多模无线基站通过无线信道传来的小区切换数据直接旁路传递给目的多模无线基站。
4、一种多模无线基站，其特征在于，包括：
多模无线基站处理单元：用于接入各模式的无线用户，通过无线信道和多模无线中转基站之间以主备方式或负荷分担方式传递无线用户信号，将源多模无线基站的切换数据通过无线信道传递给多模无线中转基站；
交换单元：用于将无线用户信号在各个多模无线基站处理单元之间进行交换或交换回各个多模无线基站处理单元本身。
5、根据权利要求4所述多模无线基站，其特征在于，包括：
有线传输处理单元：用于通过有线线缆以主备方式或负荷分担方式和多模无线中转基站之间传递无线用户信号，将源多模无线基站的切换数据通过有线线缆传递给多模无线中转基站，有线传输处理单元可以接收交换单元从多模无线基站处理单元或其自身切换过来的无线用户信号。
6、根据权利要求4或5所述多模无线基站，其特征在于，还包括：
多模无线用户站处理单元：用于通过无线信道和多模无线中转基站之间以主备方式或负荷分担方式传递无线用户信号，多模无线用户站处理单元可以接收交换单元从多模无线基站处理单元、有线传输处理单元或其自身交换过来的无线用户信号，将源多模无线基站的切换数据通过无线信道传递给多模无线中转基站。
7、一种多模基站无线系统，其特征在于，包括：
多模无线中转基站：用于接入各模式的无线用户，对同一小区内的各模式无线用户信号做本地交换，通过无线信道或有线线缆和多模无线基站之间以主备方式或负荷分担方式传递无线用户信号，将源多模无线基站通过无线信道或有线线缆传递过来的切换数据，通过旁路开关直接旁路传递给目的多模无线基站或经过切换处理单元的切换处理传递给目的多模无线基站；
多模无线基站：用于接入各模式的无线用户，对同一小区内的各模式无线用户信号做本地交换，通过无线信道或有线线缆和多模无线中转基站之间以主备方式或负荷分担方式传递无线用户信号或小区切换数据。
8、根据权利要求7所述多模基站无线系统，其特征在于，所述的多模无线中转基站包括：
至少二个多模无线中转基站以星形或环形或树形或网形或任意网络拓扑结构构成的多模无线中转基站网络。
9、一种基于上面所述多模基站无线系统的无线用户的接入方法，其特征在于，包括：
A、无线用户通过相应模式无线接入技术，接入多模无线基站或多模无线中转基站；
B、所述接入的各模式的无线用户信号通过无线信道或有线线缆在多模无线基站和多模无线中转基站之间进行传递，通过多模无线基站或多模无线中转基站中的多模无线基站处理单元传递给各模式的无线用户或多模无线基站或多模无线中转基站中的多模无线用户站处理单元。
10、根据权利要求9所述无线用户的接入方法，其特征在于，所述的步骤A具体包括：
A1、无线用户通过相应模式无线接入技术，接入多模无线基站中的相应模式的多模无线基站处理单元，该单元将接入的无线用户信号传递给交换单元。
11、根据权利要求9所述无线用户的接入方法，其特征在于，所述的步骤A具体包括：
A2、多模无线中转基站的有线传输处理单元通过有线线缆将无线用户信号传输至多模无线基站中的有线传输处理单元，该单元将接收到的无线用户信号传递给交换单元。
12、根据权利要求9所述无线用户的接入方法，其特征在于，所述的步骤A具体包括：
A3、多模无线中转基站的多模无线用户站处理单元通过无线信道将无线用户信号传输至多模无线基站中的多模无线基站处理单元，该单元将接收到的无线用户信号传递给交换单元。
13、根据权利要求9所述无线用户的接入方法，其特征在于，所述的步骤A具体包括：
A4、多模无线中转基站的多模无线基站处理单元通过无线信道将无线用户信号传输至多模无线基站中的多模无线用户站处理单元，该单元将接收到的无线用户信号传递给交换单元。
14、根据权利要求10、11、12或13所述无线用户的接入方法，其特征在于，所述的步骤B具体包括：
B1、交换单元将接收到的无线用户信号交换回所述相应模式的多模无线基站处理单元，该单元通过无线信道将所述无线用户信号发送给相应模式的无线用户；
或，
B2、交换单元将接收到的无线用户信号交换至有线传输处理单元，该单元通过有线线缆将所述无线用户信号传输至多模无线中转基站中的有线传输处理单元；
或，
B3、交换单元将接收到的无线用户信号交换至另一种模式的多模无线用户站处理单元，该单元通过无线信道将所述无线用户信号传递给多模无线中转基站中的另一种模式的多模无线基站处理单元；
或，
B4、交换单元将接收到的无线用户信号交换回所述相应模式的多模无线基站处理单元，该单元通过无线信道将所述无线用户信号传递给多模无线中转基站中的相应模式的多模无线用户站处理单元。
15、根据权利要求9所述无线用户的接入方法，其特征在于，所述的步骤A具体包括：
A5、无线用户通过相应模式无线接入技术，接入多模无线中转基站中的相应模式的多模无线基站处理单元，该单元将接入的无线用户信号传递给切换处理单元。
16、根据权利要求9所述无线用户的接入方法，其特征在于，所述的步骤A具体包括：
A6、来自多模无线中转基站的上一级设备的无线用户信号通过有线传输处理单元传递给切换处理单元。
17、根据权利要求9所述无线用户的接入方法，其特征在于，所述的步骤A具体包括：
A7、多模无线基站的有线传输处理单元通过有线线缆将无线用户信号传输至多模无线中转基站中的有线传输处理单元，该单元将接收到的无线用户信号传递给切换处理单元。
18、根据权利要求9所述无线用户的接入方法，其特征在于，所述的步骤A具体包括；
A8、多模无线基站的多模无线用户站处理单元通过无线信道将无线用户信号传输至多模无线中转基站中的多模无线基站处理单元，该单元将接收到的无线用户信号传递给切换处理单元。
19、根据权利要求9所述无线用户的接入方法，其特征在于，所述的步骤A具体包括：
A9、多模无线基站的多模无线基站处理单元通过无线信道将无线用户信号传输至多模无线中转基站中的多模无线用户站处理单元，该单元将接收到的无线用户信号传递给切换处理单元。
20、根据权利要求15、16、17、18或19所述无线用户的接入方法，其特征在于，所述的步骤B具体包括：
B5、切换处理单元将接收到的无线用户信号切换回所述相应模式的多模无线基站处理单元，该单元经无线信道将所述无线用户信号发送给相应模式的无线用户；
或，
B6、切换处理单元将接收到的无线用户信号切换至有线传输处理单元，该单元通过有线线缆将所述无线用户信号传输至多模无线基站中的有线传输处理单元；
或，
B7、切换处理单元将接收到的无线用户信号切换至另一种模式的多模无线用户站处理单元，该单元通过无线信道将所述无线用户信号传递给多模无线基站中的另一种模式的多模无线基站处理单元；
或，
B8、切换处理单元将接收到的无线用户信号切换回所述相应模式的多模无线基站处理单元，该单元通过无线信道将所述无线用户信号传递给多模无线基站中的相应模式的多模无线用户站处理单元；
或，
B9、切换处理单元将接收到的无线用户信号切换至有线传输处理单元，该单元通过有线线缆将所述无线用户信号传输至多模无线中转基站的上一级设备。
21、一种基于上面所述多模基站无线系统的基站小区切换的方法，其特征在于，包括：
C、源多模无线基站通过无线信道或有线线缆将切换数据传递给多模无线中转基站；
D、多模无线中转基站通过旁路开关矩阵单元将接收到的切换数据直接旁路，通过无线信道、有线线缆传递给目的多模无线基站，或通过切换处理单元经过切换处理后将接收到的切换数据转发给目的多模无线基站。
22、根据权利要求21所述基站小区切换的方法，其特征在于，所述的方法具体包括：
C1、源多模无线基站的切换数据通过有线线缆传输至多模无线中转基站中的有线传输处理单元；
D1、多模无线中转基站中的有线传输处理单元将所述切换数据传递给多模无线中转基站中的切换处理单元，经过切换处理单元切换处理后，该切换数据通过多模无线中转基站中的有线传输处理单元经有线线缆转发给目的多模无线基站。
23、根据权利要求21所述基站快速小区切换的方法，其特征在于，所述的方法具体包括：
C2、源多模无线基站的切换数据通过有线线缆传输至多模无线中转基站；
D2、多模无线中转基站通过位于有线传输处理单元之前的旁通的旁路开关，直接将该切换数据通过有线线缆转发给目的多模无线基站。
24、根据权利要求21所述基站小区切换的方法，其特征在于，所述的方法具体包括：
C3、源多模无线基站的切换数据通过无线信道发送给多模无线中转基站中的多模无线用户站处理单元或多模无线基站处理单元；
D3、所述多模无线中转基站中的多模无线用户站处理单元或多模无线基站处理单元将所述切换数据传递给切换处理单元，经过切换处理单元切换处理后，该切换数据通过多模无线中转基站中的多模无线基站处理单元或多模无线用户站处理单元经无线信道转发给目的多模无线基站。
25、根据权利要求21所述基站快速小区切换的方法，其特征在于，所述的方法具体包括：
C4、源多模无线基站的切换数据通过无线信道发送给多模无线中转基站中的多模无线用户站处理单元或多模无线基站处理单元；
D4、所述多模无线中转基站中的多模无线用户站处理单元或多模无线基站处理单元通过其内部旁通的旁路开关，直接将该切换数据经无线信道转发给目的多模无线基站。
26、根据权利要求21所述基站小区切换的方法，其特征在于，所述的方法具体包括：
C5、一种源多模无线基站的切换数据通过无线信道发送给多模无线中转基站中的多模无线基站处理单元或多模无线用户站处理单元；
D5、所述多模无线中转基站中的多模无线基站处理单元或多模无线用户站处理单元将接收到的切换数据传递给切换处理单元，经过切换处理单元切换处理后，该切换数据通过多模无线中转基站中的有线传输处理单元经有线线缆转发给目的多模无线基站。
或
C6、一种源多模无线基站的切换数据通过有线线缆，传输至所述同一个多模无线中转基站中的有线传输处理单元；
D6、所述多模无线中转基站中的有线传输处理单元将接收到的切换数据传递给切换处理单元，经过切换处理单元切换处理后，该切换数据通过多模无线中转基站中的多模无线基站处理单元或多模无线用户站处理单元经无线信道转发给目的多模无线基站。
27、根据权利要求21所述基站快速小区切换的方法，其特征在于，所述的方法具体包括：
C7、一种源多模无线基站的切换数据通过无线信道发送给多模无线中转基站中的多模无线基站处理单元或多模无线用户站处理单元；
D7、所述多模无线中转基站中的多模无线基站处理单元或多模无线用户站处理单元，通过其内部旁通的旁路开关和位于有线传输处理单元之前的旁通的旁路开关，直接将该切换数据经有线线缆转发给目的多模无线基站。
或
C8、一种源多模无线基站的切换数据，通过有线线缆传输至所述同一个多模无线中转基站中的有线传输处理单元；
D8、所述多模无线中转基站将通过有线线缆传递过来的切换数据，通过位于有线传输处理单元之前的旁通的旁路开关和多模无线基站处理单元或多模无线用户站处理单元的内部旁通的旁路开关，将该切换数据经无线信道转发给目的多模无线基站。
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