CN201163806Y - 智能城市无线网络资源共享系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供智能城市无线网络资源共享系统，属于电通信技术领域，该系统包括：基站、载频池切换盒、控制中心以及接入传输设备，其中所述载频池切换盒从所述基站引出下行信号，并将上行信号送入所述基站；所述控制中心与所述载频池切换盒和所述接入传输设备连接，用以对所述载频池切换盒和所述接入传输设备进行监控，从而可通过控制中心将网络上的射频信号调度到通信需求较高的地区，由此形成载频储备、载频共享的载频资源利用模式，该系统可广泛地应用在城市无线小区的建设中。

Description

智能城市无线网络资源共享系统

技术领域

本实用新型涉及电通信技术领域，尤其涉及智能城市无线网络资源共享系统。

背景技术

在传统的城市网络规划中，扇区话务容量配置往往是按照本区域用户使用高峰时的网络容量要求进行设计，然而这种设计使每个基站的载频配置都很大，从而造成一定比例的载频板仅在话务量高峰时段才使用，导致平均利用率偏低，并且造成一定的资源浪费。

目前，随着移动通信网络与业务的不断发展，话务量持续快速增长，同时对无线网络的载波资源、频率资源的需求也越来越大。移动通信网络的蜂窝网结构决定了全网的容量来源于各小区的资源的总和，由于小区的资源是一个比较小的量级(信道从几个到几十个)，因此单个小区的容量不能承受大幅度的话务量变化。然而现代生活人们的移动性很大，通信的突发性也很强。例如在会馆、体育场等一些小区大部分的时间很少有话务，但在话务高峰时期又很容易发生资源拥塞的问题。

通过观察整个网络的容量和各个覆盖区域话务量情况，我们发现每个小区的话务量变化都是一个有规律的时间函数，很多地区话务量变化的周期基本一致，但不同类型的小区之间的话务函数的“相位”不同。例如：写字楼、商务区的话务白天高，晚上低；住宅区的话务则是白天低，晚上高；餐饮场所的话务则可能一天只有两个话务高峰，其他时间很低。写字楼区域的话务星期一到五话务较高；商业区、旅游点的话务周末话务较高。

在实现本实用新型的过程中，发现现有技术中至少存在如下问题：。

1)频率利用率问题：城市中某些基站平时有大量的载频资源空闲，如：大型会展中心、大型体育场等，这些特殊场合的频率资源长期闲置，造成大量资源的浪费。

2)话务调度问题：在一些特殊时段大型广场和人流密集地区话务量繁忙，对容量的需求具有突发性，临时的相关需要基站扩容，应急通信车等是常规的解决方式，然而在周边基站有大量的载频资源空闲，在这之间存在着一个可以载频资源互相调度的关系。

3)不同时段话务平衡问题：写字楼区域的话务量白天高，晚上低；住宅区的话务则是白天低，晚上高；餐饮场所、娱乐场所的话务每天都有固定的话务高峰，其它时间很低；写字楼的话务量周一到周五较高，商场、旅游景点周末话务量较高，这些情况都是以小时、天或星期为周期的周期函数，它们之间都存在着一个可定期切换的关系。以及，

4)城市超闲小区覆盖、海域覆盖的问题：这些区域的覆盖区话务量低，要求覆盖距离远，并且单独建基站成本高，海边建站也常常比较困难。

实用新型内容

本实用新型提供智能城市无线网络资源共享系统，通过远程光纤实现载波资源的动态调配，从而最大程度的提高了无线网络资源的利用率。

本实用新型提供智能城市无线网络资源共享系统，包括：基站、载频池切换盒、控制中心以及接入传输设备，其中所述载频池切换盒从所述基站引出下行信号，并将上行信号送入所述基站；所述控制中心与所述载频池切换盒和所述接入传输设备连接，用以对所述载频池切换盒和所述接入传输设备进行监控。

优选地，所述接入传输设备包括：接入调度方基站的前端机和具有载频需求方的后端机。

优选地，所述接入传输设备的前端机与后端机通过光纤传输。

优选地，所述接入传输设备的前端机与后端机通过移频方式传输。

优选地，所述系统还包括重发天线，用于对目标区域进行覆盖，吸纳话务量以及波分复用器。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：

1)通过远程光纤实现载波资源的动态调配，提高了载频的使用效率，节省载频板资源；

2)载波动态调度系统可以实现一点对一点、一点对多点、多点对一点多种频率资源调配方式，使得载频资源得到最大限度的利用；

3)系统允许本地激活切换和远程遥控切换，并且切换时机上可以随机控制切换也可以根据两个区域的话务量规律定时控制切换；

4)接入传输系统通过光纤或其他的频率资源来转移信号，可以保证信号转移过程的纯净度；以及，

5)系统安装简单，未转移信号时不影响原基站的覆盖效果。

附图说明

图1为本实用新型的实施例中智能城市无线网络资源共享系统的结构示意图；

图2为本实用新型的实施例中耦合型切换盒原理图。

具体实施方式

在本实用新型的实施例中无线小区资源共享系统为空闲的基站载频提供射频信号中继接口，可通过控制中心将网络上的射频信号调度到通信需求较高的地区，由此形成载频储备、载频共享的载频资源利用模式。

该系统允许本地激活切换和远程遥控切换，并且在切换的时机上可以随机控制切换，或者可以根据两个区域的话务量规律定时控制切换。根据话务量统计规律计算出城市小区间网络资源需求，从而针对各小区话务之间存在的话务高峰时间差异，结合基站长期运行的话务统计数据，研究出各个基站的话务变化规律，从而得出基站之间冗余容量部分的分时复用方案。设置基站按预定时间进行切换，并且区分闲时/忙时、周末、节假日等时间条件，即系统的时间策略功能。对于突发性的预期外的话务量飙升，从而造成话务拥塞，并且影响无线网络通信的情况，可以通过控制端临时发布指令，进行远程遥控切换即时调整网络资源，将临近小区的空闲资源征调过来，即系统的应急策略功能。

为了使读者进一步理解本实用新型的具体实施例，进而进一步理解本实用新型，下面对本实用新型的实施例中所涉及到名词给出解释说明如下：

1)时间策略功能：此功能通过定时自动切换实现，将每周分为周一至周五，以及非节假日和周六周日节假日两类时间策略，并且每天可设两个切换时间点，可改变系统状态2次，从而共有两组时间策略，而且还能设置该组时间策略的作用时间段，从而实现春节长假、国庆长假等特殊假日的特殊需求。

下面以非节假日时间策略设置为例说明，首先设置系统时间与当前时间一致，其次设置非节假日为有效，再设置一天的第一个切换时间点，即第一组时间的时、分、秒，同时从四种开关切换标识中选择所要求执行的开关状态，接下来设置一天的第二个切换时间点，即第二组时间的时、分以及秒，同时从四种开关切换标识中选择所要求执行的开关状态，然后，通过遥控执行。节假日时间策略设置与以上操作类同，只是时间策略与所要执行的开关状态有所不同，在此就不再敷述。

在本实用新型的其他实施例中，也将一天划分为两个时间段，四个时间点，在四个时间点同样进行以上时间策略的设置，也可根据需要支持更多组时间策略，同时支持五一、十一、春节等长假的时间策略。

2)应急策略功能：通过发布指令命令实现即时切换。也就是通过对城市无线小区资源智能共享系统内的小区发布指令命令，对其参数进行修改，实现对邻小区的话务量评估，并临时实现调度，即时转向目标小区。

通过上述内容的介绍，为了使本技术领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图和实施方式对本实用新型的实施例作进一步的详细说明。

如图1所示，为本实用新型的实施例中智能城市无线网络资源共享系统结构示意图，由图中可知，该系统包括基站、载频池切换盒、控制中心以及接入传输设备。

其中，载频池切换盒从基站引出下行信号，通过控制射频开关完成对信号的切换，并将上行信号送入基站，通过射频开关直接切换射频资源(例如：射频信号)来实现无线资源的动态调配，将闲小区资源直接切换至忙小区，从而实现载波资源的调度。

上述控制中心与载频池切换盒连接，实现远程的定时、不定时的控制，并且可对载频池切换盒和接入传输设备进行设备监控，从而可根据周边区域话务规律或对突发事件的反应进行控制切换，完成载频资源的调配。

上述接入传输设备包括接入调度方基站的前端机和具有载频需求方的后端机，可将接入基站的载频资源(例如：射频信号)在监控中心的控制下，通过载频池切换盒将信号接入至接入传输设备，从而将闲小区资源搬移到需要载频的站点，达到增加覆盖端区域容量的目的。

在本实用新型的实施例中接入传输设备的前端机与后端机可以通过光纤或者移频两种方式进行传输。

下面结合图2对该系统进行详细说明，载频池切换盒可以通过本地控制，也可通过远程遥控来实现自动定时切换，基站信号通过切换盒内射频开关的打开或关闭来实现载频资源的调配，载频池切换盒内经过合路后的信号的经近端机放大转化成光信号，然后通过光纤传输，由覆盖端接收后再经过光电转换，放大后覆盖多个载频资源较贫乏的区域，来实现载频资源的合理调度。对应一个扇区引出二根天馈线的基站设备，如ALCATE(阿尔卡特)、NOKIA(诺基亚)以及MOTOROLA(摩托罗拉)的一部分基站设备，一根为收发共用，一根为分集接收，或者两根都为收发共用。

将基站的载频信号通过光纤实现远距离传输，在效果上如同将基站天线拉远，从而解决基站选址难、建设难的问题；并且方便地解决话务调度和分流问题，提高ARPU(ARPU-Average Revenue Per User，每用户平均收入)；在保证良好的性能指标的基础上，实现多载频覆盖；输出总功率达43W，起到接近基站的覆盖效果。

在本实用新型的实施例中，该系统还可包括重发天线以及波分复用器，其中重发天线用于对目标区域进行覆盖，吸纳话务量以及波分复用器。

通过上面对该系统的描述，可知在本实用新型的实施例中该系统还可实现下述功能：

1)下行功放随动功能：这一功能只适用于光纤直放站，下行功放开关的开和关闭与射频开关的分路开关的状态一致，当射频开关的分路开关打开时，光纤直放站的下行功放开关随之打开，当射频开关的分路开关关闭时，光纤直放站的下行功放开关也随之关断。

2)数传功能：通过拨号连接，网管中心拨号，直放站自动应答，实现对直放站的遥控和遥测。

3)射频开关遥测告警功能：通过网管中心对切换盒内射频开关状态异常进行遥测，当射频开关处于打开状态时，如果每个射频开关的12V供电脚与接地脚短接，会出现短暂告警并且开关自动关断，直放站将异常告警上传给网管中心。当射频开关处于关闭状态时，切换盒的每个射频开关如果出现断路，都会出现异常告警并上传给网管中心。

此项功能留有扩充余地，目前通道耦合型都为主路开关控制和分路开关控制两个控制项，而且二通道耦合型开关故障检测项为四项，主通道和分通道分别为两项，但是要注意的是四通道耦合型检测项只有两项，这是由于在开关驱动电路中，主路和分路每四个开关的故障检测电路合为一路，所以主通道和分通道开关故障检测项分别设计为一项，主路和分路只要一个开关出现以上故障时，就会出现告警。设计载波池系统四通道切换型时需每路分别控制，开关控制项需扩充到四项，检测项也随之扩充为四项。

4)掉电记忆功能：当在载波池系统设置的切换时间点之前出现掉电，在加电之后，让载波池系统仍然保证以前的时间及开关状态设置生效，即在切换时间点之后才加电时，当载波池系统启动时，切换盒状态应该能切换到上次设置的状态，不影响时间策略的执行。

5)覆盖端控制接入端功能：可在覆盖区域通过覆盖端的操作实现对接入端的射频开关的控制，在现场对载频资源的进行实时合理分配，对二(四)通道耦合型载波池系统而言，对覆盖端监控功能加两个射频开关的控制项，即主路控制和分路控制项，若为载波池系统四通道切换型需扩充到四个开关控制项。

在本实用新型的实施例中，还可在控制端和远端安装一话务分析设备，该话务分析设备可对话务量进行智能分析，就是对话务量预先设置一门限值，当目标地点话务量超出这个门限值后，就可判断出该区域的话务量偏高，并且容易发生掉话现象，因此，通过该话务分析设备的智能分析，从而能够智能调度其他较空闲小区的资源，实现了非人工干预的智能化调度。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.智能城市无线网络资源共享系统，其特征在于，包括：基站、载频池切换盒、控制中心以及接入传输设备，其中所述载频池切换盒从所述基站引出下行信号，并将上行信号送入所述基站；所述控制中心与所述载频池切换盒和所述接入传输设备连接，用以对所述载频池切换盒和所述接入传输设备进行监控。

2.根据权利要求1所述的智能城市无线网络资源共享系统，其特征在于，所述接入传输设备包括：接入调度方基站的前端机和具有载频需求方的后端机。

3.根据权利要求2所述的智能城市无线网络资源共享系统，其特征在于，所述接入传输设备的前端机与后端机通过光纤传输。

4.根据权利要求2所述的智能城市无线网络资源共享系统，其特征在于，所述接入传输设备的前端机与后端机通过移频方式传输。

5.根据权利要求1所述的智能城市无线网络资源共享系统，其特征在于，所述系统还包括重发天线，用于对目标区域进行覆盖，吸纳话务量以及波分复用器。

Images