CN213818207U - 基站系统和通信系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基站系统和通信系统。其中一种基站系统，包括：网关设备，连接核心网以输出下行数据包；主电力线通信设备，包括主控制单元和至少一个主扩展单元；主扩展单元通过电力线网连接主控制单元；主控制单元连接网关设备；其中，主控制单元接收下行数据包，输出下行调制数据；主扩展单元接收下行调制数据，输出下行解调数据；第一基站，连接主扩展单元；第一基站接收下行解调数据并转发至相应的终端设备；其中，主扩展单元接收第一基站传输的上行数据包，输出上行调制数据；主控制单元接收上行调制数据，向网关设备输出上行解调数据。本申请可通过已有的电力线网，实现多条共享基站回传网络的快速部署，降低建设成本并提高部署的便捷性。

Description

基站系统和通信系统

技术领域

本申请涉及移动通信技术领域，特别是涉及一种基站系统和通信系统。

背景技术

随着移动通信技术的发展，出现了通信系统。通信系统包括基站、网关设备和核心网，基站通过回传连接网关设备，网关设备连通核心网，核心网对侧互联网，终端在接入基站时可访问语音或者互联网业务。如此，通过环环相扣组成了整套通信系统的架构。

然而，在通信系统的覆盖下仍旧存在多个通信盲区。在常见的终端通信中，多采用300MHz(兆赫兹)至300GHz(吉赫兹)之间的频率实现微波通信。由于微波通信传播距离短，因此必须建设大量的信号中继设备(即基站)才能实现大范围的信号覆盖。而受限于发射功率、天线方位和天线角度等因素，基站只能在一定范围内进行信号覆盖。当位于基站信号的覆盖范围外时，终端处于通信盲区并无法进行通信。

此外，当终端位于地下室或者电梯等地方时，也常遭遇无信号的情况，这种通信盲区的产生可以看作是基站无法覆盖的问题，但究其原因，则是因为通信所采用的的电磁波发生了反射、折射以及衍射等，使得电磁波受到屏蔽而无法到达上述位置。也正因如此，恶劣天气下容易产生通信盲区，导致通信无法顺利进行。

传统技术一般通过调整基站的数量、部件或性能来减少通信盲区，例如增加更多的基站、增大基站的功率或改善天线性能。但是针对于大范围的通信盲区，如地下室、电梯或电磁波受到屏蔽的其他大范围区域等，还需要通过繁重的工程施工来额外部署光纤或者网线回传环境，花费大量的材料、时间和施工成本，存在建设成本高的问题。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够降低建设成本的基站系统和通信系统。

一种基站系统，包括：

网关设备，用于连接核心网以输出下行数据包；

主电力线通信设备，包括主控制单元和至少一个主扩展单元；主扩展单元用于通过电力线网连接主控制单元；主控制单元连接网关设备；其中，主控制单元接收下行数据包，输出下行调制数据；主扩展单元接收下行调制数据，输出下行解调数据；

第一基站，连接主扩展单元；第一基站接收下行解调数据并转发至相应的终端设备；

其中，主扩展单元接收第一基站传输的上行数据包，输出上行调制数据；主控制单元接收上行调制数据，向网关设备输出上行解调数据。

在其中一个实施例中，还包括第二基站和至少一个从电力线通信设备；从电力线通信设备包括从控制单元和至少一个从扩展单元；从扩展单元连接从控制单元；

任一从电力线通信设备的从控制单元连接主扩展单元，或连接另一从电力线通信设备的从扩展单元；

任一从电力线通信设备的从扩展单元连接第二基站，或连接另一从电力线通信设备的从控制单元。

在其中一个实施例中，主控制单元为电力猫路由器；从控制单元为电力猫路由器。

在其中一个实施例中，第一基站通过网线连接主扩展单元的LAN口；第二基站通过网线连接从扩展单元的LAN口。

在其中一个实施例中，主扩展单元集成于第一基站内；从扩展单元集成于第二基站内。

在其中一个实施例中，主扩展单元的数量为两个或以上；从扩展单元的数量为两个或以上。

在其中一个实施例中，网关设备通过光纤或网线连接主控制单元的WAN口。

在其中一个实施例中，第一基站与主扩展单元一一对应连接。

在其中一个实施例中，网关设备为专网网关设备或互联网网关设备。

一种通信系统，包括核心网和如上述的基站系统；基站系统连接核心网。

上述基站系统和通信系统中，包括：网关设备，用于连接核心网以输出下行数据包；主电力线通信设备，包括主控制单元和至少一个主扩展单元；主扩展单元用于通过电力线网连接主控制单元；主控制单元连接网关设备；其中，主控制单元接收下行数据包，输出下行调制数据；主扩展单元接收下行调制数据，输出下行解调数据；第一基站，连接主扩展单元；第一基站接收下行解调数据并转发至相应的终端设备；其中，主扩展单元接收第一基站传输的上行数据包，输出上行调制数据；主控制单元接收上行调制数据，向网关设备输出上行解调数据。本申请可通过已有的电力线网，利用主控制单元和主扩展单元，实现多条共享基站回传网络的快速部署，无需额外部署网线或光线回传网络，从而可减少繁重的工程施工，进而降低回传链路的建设成本并提高基站系统部署的便捷性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一个实施例中基站系统的第一示意性结构图；

图2为一个实施例中基站系统的第二示意性结构图；

图3为一个实施例中基站系统的第三示意性结构图。

附图标记说明：

网关设备，110；主控制单元，120；主扩展单元，130；第一基站，140；从控制单元，210；从扩展单元，220；第二基站，230。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个设备与另一个设备区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一扩展单元称为第二扩展单元，且类似地，可将第二扩展单元称为第一扩展单元。第一扩展单元和第二扩展单元两者都是扩展单元，但其不是同一扩展单元。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。“下行”为核心网至终端设备的通信方向，“上行”为终端设备至核心网的通信方向。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。“多个”可以指两个或以上的情况。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种基站系统，包括：

网关设备110，用于连接核心网以输出下行数据包；

主电力线通信设备，包括主控制单元120和至少一个主扩展单元130；主扩展单元130用于通过电力线网连接主控制单元120；主控制单元120连接网关设备110；其中，主控制单元120接收下行数据包，输出下行调制数据；主扩展单元130接收下行调制数据，输出下行解调数据；

第一基站140，连接主扩展单元130；第一基站140接收下行解调数据并转发至相应的终端设备；

其中，主扩展单元130接收第一基站140传输的上行数据，输出上行调制数据；主控制单元120接收上行调制数据，向网关设备110输出上行解调数据。

具体地，网关设备110可以是支持任意通信形式、任意型号、基于任意原理的网关设备110，本申请对网关设备110并不作出具体限制，只需其可完成网络层以上的网络互联即可。电力线通信设备为基于电力线通信技术所实现的设备，即利用电力线传输数据和媒体信号的通信设备。电力线通信设备通过将载有信息的高频加载在电力线中，从而可利用电力线将信息传输至接收信息的适配器，适配器可以从电流中分离出高频信息，并传送到通信目标以实现信息的传递。电力线通信设备可使用家庭或办公室已有的电力线和插座来组成一通信网络，终端(如个人计算机、非对称用户数字环路用调制解调器、机顶盒、音频设备、监控空设备和其他的只能电器设备等)在连接通信网络后，可借助该通信网络传输数据、语音和视频，以完成通信，具有即插即用的优点，能够通过普通家庭电力线传输网络IP(Internet Protocol，网际互连协议)数字信号。

主电力线通信设备包括主控制单元120和一个或多个的主扩展单元130，主扩展单元130的具体数量可以根据基站系统的设置场所、空间大小和终端数量等因素来确定，本申请对此不作具体限制，只需基站系统能较好地完成信号覆盖即可。进一步地，主电力线通信设备还可包括中继单元，中继单元在主控制单元120和主扩展单元130之间完成信号转发，从而可增加主控制单元120和主扩展单元130的通信距离，提高基站系统的适用性。

主电力线通信设备可以支持现有技术中常见的通信标准，例如可通过各个版本的Homeplug标准来进行通信。Homeplug 1.0标准的最初速率为14M(兆)，Homeplug AV1.0标准速率为200M(实际物理层速率最高197Mbps)，HomeplugAV 2.0的最高速率达到2000Mbps。

第一基站140为连接主扩展单元130的基站，其具体可为现有技术中任意类型、支持单一/多种通信制式的基站，例如宏基站、微基站、微微基站或分布式基站等，并支持2G、3G、4G、5G和WIFI等通信制式中的任意一种或任意组合。第一基站140的数量可以为一个或者多个，其具体数量可以根据基站系统的设置场所、空间大小和终端数量等因素来确定，只需基站系统能较好地完成信号覆盖即可。

具体而言，网关设备110用于连接核心网，通过核心网与互联网络(即公网)进行对接，实现通信。进一步地，网关设备110可以但不局限于专网网关设备110或互联网网关设备110，专网网关设备110用于连接运营商专网核心网，互联网网关设备110用于连接互联网核心网。如此，可增加基站系统的部署灵活性。网关设备110可连接主控制单元120，进一步地，可通过光纤或网线连接主控制单元120的WAN(Wide Area Network，广域网)口。

主控制单元120通过已有的通信盲区电力线网连接各个主扩展单元130，主控制单元120和各主扩展单元130可以通过桥接透传或者路由转发模式进行通信。各主扩展单元130可分别设置在通信盲区的各处，并接入通信盲区电力线网范围中的任一点。本申请对各主扩展单元130的设置位置并不作出具体限定，只需其能接入通信盲区电力线网并为通信盲区实现信号覆盖即可。每一个第一基站140用于连接终端设备，并连接任意一个主扩展单元130。即一主扩展单元130可以连接零个、一个或多个的第一基站140。在一个示例中，如图1所示，第一基站140与主扩展单元130可一一对应连接，即一个主扩展单元130连接一个第一基站140。

在前述架构的基站系统中，在进行下行通信时，网关设备110可根据核心网发送的数据，向主控制单元120输出下行数据包。主控制单元120接收来自网关设备110的下行数据包，并对下行数据包进行高频调制，将调制得到的下行调制数据加载在电流中，通过电力线网进行输出至每一主扩展单元130中。主扩展单元130从电力线网中接收下行调制数据并进行解调，将解调得到的下行调制数据转发给第一基站140，第一基站140再将下行调制数据转发至相应的终端设备。

而在进行上行通信时，主扩展单元130接收来自第一基站140的上行数据包，并对接收到的信息进行高频调制，将调制得到的上行调制数据加载在电流中，通过电力线网输出至主控制单元120。主控制单元120从电力线网中接收上行调制数据并进行解调，将解调得到的上行解调数据转发给网关设备110，网关设备110再将上行解调数据发送至核心网。

进一步地，请参阅图2，图2示出了终端设备与互联网络之间的数据交互过程，以上行为例，终端设备发送的数量包括Ethernet头、S1隧道IP头、S1隧道UDP头、GTP-U包头和终端IP包，终端设备发送的数据依次经主扩展单元130、电力线网、主控制单元120传输后到达网关设备110，网关设备110通过核心网与互联网络进行通信，此时核心网与互联网络的交互数据包括Ethernet头和终端IP包。

如此，基站可以通过主电力线通信设备与核心网(包括运营商专网核心网和互联网核心网)建立连接并进行无线小区覆盖，覆盖区域下的终端设备可以正常进行语音和数据业务。进一步地，可重点保障语音业务，数据业务可根据回传带宽大小和基站空口能力对应。本申请利用已有的电力线网即可实现基站回传链路的搭建，通过在通信盲区内部署基站，基站通过该回传链路与核心网进行通信，从而可优化无线信号的覆盖，减少通信盲区，满足特别区域的实时通信需求。例如当基站系统布置在电梯场景时，通过电力猫系统(即主电力线通信设备)与家庭级基站的组合即可实现快速优化并解决电梯内无线信号差的问题。

上述基站系统中，通过已有的电力线网，利用主控制单元120和主扩展单元130，实现多条共享基站回传网络的快速部署，无需额外部署网线或光线回传网络，从而可减少繁重的工程施工，进而降低回传链路的建设成本并提高基站系统部署的便捷性

在一个实施例中，基站系统还包括第二基站230和至少一个从电力线通信设备。各从电力线通信设备和主电力线通信设备两两之间可以分别对应连接不同的电力线网。在每一个从电力线通信设备中，均包括从控制单元210和至少一个从扩展单元220，从扩展单元220连接从控制单元210。从电力线通信设备的数量和每一从电力线通信设备中从扩展单元220的数量均可以根据基站系统的设置场所、空间大小和终端数量等因素来确定，只需基站系统能较好地完成信号覆盖即可。

第二基站230为连接从扩展单元220的基站，其具体可为现有技术中任意类型、支持单一/多种通信制式的基站，例如宏基站、微基站、微微基站或分布式基站等，并支持2G、3G、4G、5G和WIFI等通信制式中的任意一种或任意组合。第二基站230的数量可以为一个或者多个，其具体数量可以根据基站系统的设置场所、空间大小和终端数量等因素来确定，只需基站系统能较好地完成信号覆盖即可。

可以理解，从电力线通信设备与主电力线通信设备为以是否直接连接网关设备110作为划分条件来对基站系统中各电力线通信设备划分后得到的，仅用于将直接连接的电力线通信设备与间接连接网关设备110的电力线通信设备进行区分，并不对设备的具体构成或信号处理步骤做出限制，二者均采用相同的处理方式来处理上下行信号，二者可以为相同结构或不同结构的电力线通信设备。类似地，第二基站230和第一基站140是以其连接主电力线通信设备或从电力线通信设备来对各基站划分后得到的，仅用于区分基站连接的电力线通信设备，并不对基站的具体构成做出具体限制。

具体而言，请参阅图3，任一从电力线通信设备的从控制单元210连接主扩展单元130，和/或连接另一从电力线通信设备的从扩展单元220；任一从电力线通信设备的从扩展单元220连接第二基站230，和/或连接另一从电力线通信设备的从控制单元210。在任一从电力线通信设备的从控制单元210可以连接主扩展单元130时，从电力线通信设备可依次通过主扩展单元130、主控制单元120和网关设备110连接核心网。或者，在任一从电力线通信设备的从控制单元210可连接另一从电力线通信设备的从扩展单元220时，该从电力线通信设备可依次通过另一从电力线通信设备、主扩展单元130主控制单元120和网关设备110连接核心网。进一步地，从电力线通信设备的级联级数可以根据实际情况确定，例如可结合电力线通信设备的传输距离和传输吞吐量等确定基站系统中的级联级数。例如，当级联级数为3级时，第一从电力线通信设备可依次通过第二从电力线通信设备和主电力线通信设备连接核心网。

除可连接另一从电力线通信设备的从控制单元210外，从电力线通信设备的从扩展单元220还可连接第二基站230，第二基站230用于连接终端设备。

上述基站系统中，主电力线通信设备和各个电力线通信设备均设置在不同的电力网中，一从电力线通信设备的从控制单元210可连接另一从电力线通信设备的从扩展单元220和/或主扩展单元130，一从电力线通信设备的从扩展单元220可连接第二基站230和/或连接另一从电力线通信设备的从控制单元210，如此可以较低的建设成本扩展基站系统的覆盖范围，满足更大区域的信号覆盖。

在一个实施例中，电力线通信设备的控制单元，包括主控制单元120和从控制单元210，可以为电力猫路由器。也即，在电力线通信设备中，电力猫路由器通过电力线网连接一个或多个的扩展单元。

在一个实施例中，一电力线通信设备的扩展单元，包括主电力线通信设备中主扩展单元130的数量，以及一从电力线通信设备中从扩展单元220的数量，可以为两个或以上。在一个示例中，一电力线通信设备的扩展单元可以小于或等于7个。需要说明的是，两个电力线通信设备的扩展单元数量并无必然联系，即主扩展单元130的数量与从扩展单元220的数量可以相同或者不同，两个从电力线通信设备可以包括相同数量或不同数量的从扩展单元220。

在一个实施例中，基站与该基站所连接的扩展单元可以集成于一体，换言之，第一基站140与该第一基站140连接的主扩展单元130可以集成于一体，即第一基站140兼备基站的功能与主扩展单元130的功能。第二基站230与该第二基站230所连接的从扩展单元220可以集成于一体，即第二基站230兼备基站的功能与从扩展单元220的功能。需要说明的是，任意两个第一基站140是否集成主扩展单元130、任意两个第二基站230是否集成从扩展单元220、第一基站140是否集成主扩展单元130与第二基站230是否集成从扩展单元220之间均无必然联系。

在一个实施例中，电力线通信设备的扩展单元可通过其上的LAN(LocalAreaNetwork，局域网)口连接基站，进一步地，LAN口可通过网线连接基站。也即，第一基站140可通过网线连接主扩展单元130的LAN口，第二基站230可通过网线连接从扩展单元220的LAN口。

在一个实施例中，提供了一种通信系统，包括核心网和上述的基站系统；所述基站系统连接核心网。如此，通信系统可通过前述的通信方式，以较低的建设成本实现通信盲区的信号覆盖。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基站系统，其特征在于，包括：

网关设备，用于连接核心网以输出下行数据包；

主电力线通信设备，包括主控制单元和至少一个主扩展单元；所述主扩展单元用于通过电力线网连接所述主控制单元；所述主控制单元连接所述网关设备；其中，所述主控制单元接收所述下行数据包，输出下行调制数据；所述主扩展单元接收所述下行调制数据，输出下行解调数据；

第一基站，连接所述主扩展单元；所述第一基站接收所述下行解调数据并转发至相应的终端设备；

其中，所述主扩展单元接收所述第一基站传输的上行数据包，输出上行调制数据；所述主控制单元接收所述上行调制数据，向所述网关设备输出上行解调数据。

2.根据权利要求1所述的基站系统，其特征在于，还包括第二基站和至少一个从电力线通信设备；所述从电力线通信设备包括从控制单元和至少一个从扩展单元；所述从扩展单元连接所述从控制单元；

任一所述从电力线通信设备的所述从控制单元连接所述主扩展单元，或连接另一所述从电力线通信设备的所述从扩展单元；

任一所述从电力线通信设备的所述从扩展单元连接所述第二基站，或连接另一所述从电力线通信设备的所述从控制单元。

3.根据权利要求2所述的基站系统，其特征在于，所述主控制单元为电力猫路由器；所述从控制单元为电力猫路由器。

4.根据权利要求2或3所述的基站系统，其特征在于，所述第一基站通过网线连接所述主扩展单元的LAN口；所述第二基站通过网线连接所述从扩展单元的LAN口。

5.根据权利要求2或3所述的基站系统，其特征在于，所述主扩展单元集成于所述第一基站内；所述从扩展单元集成于所述第二基站内。

6.根据权利要求2或3所述的基站系统，其特征在于，所述主扩展单元的数量为两个或以上；所述从扩展单元的数量为两个或以上。

7.根据权利要求1至3任一项所述的基站系统，其特征在于，所述网关设备通过光纤或网线连接所述主控制单元的WAN口。

8.根据权利要求1至3任一项所述的基站系统，其特征在于，所述第一基站与所述主扩展单元一一对应连接。

9.根据权利要求1至3任一项所述的基站系统，其特征在于，所述网关设备为专网网关设备或互联网网关设备。

10.一种通信系统，其特征在于，包括核心网和如权利要求1至9任一项所述的基站系统；所述基站系统连接所述核心网。

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