ES2350542B1 - Sistema y antena para redes de acceso de radio. - Google Patents

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ES2350542B1 ES200803536A ES200803536A ES2350542B1 ES 2350542 B1 ES2350542 B1 ES 2350542B1 ES 200803536 A ES200803536 A ES 200803536A ES 200803536 A ES200803536 A ES 200803536A ES 2350542 B1 ES2350542 B1 ES 2350542B1
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices

Abstract

Sistema y elemento para redes de acceso de radio.#Se describe un elemento de acceso radio y un sistema formado por los mismos. El elemento (1) comprende una antena activa (2) con un primer (Mi) y un segundo (M?j) conjunto de módulos para radiofrecuencia en una misma plataforma hardware y además comprende una plataforma digital (3) conectada a dicha plataforma hardware con una única conexión a fuente de alimentación (7). La plataforma digital (3) comprende:#- módulos de banda base operativos en 2G, 3G y/o LTE;#- medios de procesamiento para el plano de control de redes de acceso 2G y 3G;#- medios de encaminamiento para datos lu, Gb o S1 para retransmitir desde una ubicación de retransmisión;#- al menos una conexión Ethernet (4, 5) con una dirección IP asignada al elemento de acceso radio;#- al menos dos puertos ópticos (6, 6?) para conexión en cadena (24) con un par de elementos de acceso radio en la misma ubicación de retransmisión.

Description

Sistemayelemento para redesde accesode radio.
Campo técnico de la invención
La presente invención se encuentra dentrodel campo de las telecomunicacionesy, especialmente, en redes de comunicaciones inalámbricas que soportan la segunda generación (2G), la tercera generación (3G) o tecnologías 3G posteriores(LTE,WiMax, etc.).
Más particularmente, esta invención se refiere al diseño y despliegue de redes de radio basándose en antenas activas autónomas malladas enredatravésde conectividadIP (protocolode Internet).Sucampodeaplicaciónes el área industrial encargada de proporcionar la red de acceso de radio (RAN; por ejemplo, UTRAN en UMTS) con conexión de radio a través de antenas activas a la red central (CN).
Antecedentes de la invención
El despliegue de una redde acceso de radio a escala completa ha implicado siempre la instalación de una cantidad considerabledediversos equipos. Las redesde accesode radio2Gy3G han sido históricamente redes independientes en gran medida con poca armonización más allá de la compartición de ubicación y antena. Ubicaciones de radio tradicionales comprenden un número de diferentes armarios o unidades que albergan equipos de transporte, banda base, radiofrecuencia, fuentede alimentación, baterías,y otrosequipos.Por ejemplo,una estaciónbasetípica(BTS en 2G o Nodo B en 3G) puede tener un número de diferentes módulos dependiendo de su arquitectura: módulo frontalde radiofrecuencia(RF), móduloamplificadordepotencia(PA), módulode bandabase(BB),ymódulosde controly transmisión. Los módulosRF reciben/transmiten señalesy las conviertena partir de/en datos digitales,y puedendividirse entre módulosRF frontalyamplificadoresde alta potencia.El móduloBB procesala señal realizando multiplexación/demultiplexaciónycodificación/decodificación de los datos entre otras operaciones que permiten la transmisión/recepción de los datos requeridos. Los datos se transportan desde/hacia el controlador de red de radio (RNC) o la red central (CN) a través del módulo de transmisión dependiendo de la arquitectura de la red de acceso de radio (RAN) (por ejemplo, una arquitectura plana permitiría conexión directa al CN sin ningún RNC para redes de datos conmutadas por paquetes). Y se mantiene la coordinación entre estas funciones mediante el módulo de control.
La complejidaddela estructuradela redde accesode radioha hecholos despliegues lentosy caros. Actualmente conlaevolucióndela tecnologíaquesoportala tendenciaa simplificarlaarquitecturadered,seestá haciendoposible simplificar de manera considerable la topología de la red de acceso de radio.
En este sentido, la introducción de la tecnología de cabecera de radio remota (RRH) trajo la parte RF de la estación base más cerca de la antena. La cabecera de radio remota (RRH) es una unidad de radio autocontenida activa alimentada por fibra óptica que permite a los restantes elementos de la estación base (especialmente las unidades de banda base) ubicarse de manera remota desde la cabecera de radio. Un transceptor RF al que normalmente se hace referencia como unidadde radio remota(RRU),que realiza todaslas funcionestransmisión/recepciónRF necesarias, se instala en la parte superior del mástil de la antena o, si no es posible, en la proximidad. Las partes restantes, generalmente reunidas en uno o más armarios (por ejemplo banda base, transmisión, baterías), podrían colocarse más lejosdel mástildela antena, bienen interioresoexteriores dependiendodelas restricciones constructivasyel costede alquiler (generalmenteel costeenexterioreses menor, aunque esto podríavariarsegúnel contexto localdel operador). También la utilización de RRH podría permitir centralizar un número de estaciones base en una única ubicación con conexionesde fibralas correspondientesRRUyantenas,loque permite ahorrar costede alquilerparala situaciónde los armarios a expensas de conexiones de fibra más complejas.
Laintegracióndelas unidadesRRUenla antenaseha mejorado adicionalmente medianteel desarrollodela tecnología de antena activa que básicamente permite que todas las funciones de la RRUse alberguen en la antena. Mediante este paso adelante en la tecnología, la antena se convierte en un elemento activo. Anteriormente la antena activa tenía una funciónpasivadeemitirla señal creada mediantelaRRUycapturarla energíadelasseñales acumuladas desdelos terminales en la red. Actualmente la antena activa tiene un diseño de arquitectura que combina un dispositivo activo en una parte de un elemento pasivo. Normalmente esto se consigue utilizando un número de módulos RF síncronos transmitiendoyrecibiendocadaunopartedelaseñalglobal,quepuedeversecomo descomposicióndelaseñaldealta potencia en un número de señales de potencia más baja (por ejemplo 10 módulos de 4W que permiten construir una salida globalde potenciade salidade 40W).[“Active antenne elements for millimeter-wave cellular communications”,
M.J. Vaughan, W. Wright, R.C. Compton, Signáis, Systems, y Electronics, ISSSE ’95, URSI International Symposium, 1995].
Ademásdeesto,la introduccióndela arquitecturaplanaparael dominiodela conmutaciónpor paquetes(PS)también permitió una simplificación adicional de la arquitectura RAN con la integración de funcionalidades RNC en la BTS/NodoByla red central(no se requieren nodos BSC/RNC enla red), mientras que históricamente las BSC/RNC se desplegaban normalmente adicionalmentealas estaciones base. Esta arquitectura plana, también denominada arquitectura colapsada porque muchas funciones RNC se colapsan directamente en el Nodo B, se basa en eHSPA(acceso por paquetes de alta velocidad evolucionado), definido mediante las especificaciones del 3GPP release 7que se basa en HSDPA(accesopor paquetesde enlace descendentede altavelocidad)yHSUPA(accesopor paquetesde enlace ascendente de alta velocidad) para las portadoras de datos 3G por el aire.
La figura1 ilustra un ejemplo de un diseño compacto típico para una ubicación BS que utiliza antenas pasivas convencionales (10, 10’, 10”); normalmente se utilizan tres antenas, esdecir una por sector,y un armario clásico (11) para alojar un equipode banda base, transmisión, radio, fuentedealimentaciónybatería protegido. Una estación base exterior típica con una configuración típica tiene una gran huella puede pesar varios cientos de kilos.
Aún hoy, con la Arquitectura RAN actual, a pesar de la mejora aportada por la tecnología RRH (frente a la estación base clásica), se necesitan todavía en cada ubicación además de las antenas pasivas, conexión de fibra óptica a cadaRRU(3entotal,esdecirunaRRUporsector)yel armario autocontenidodela BTS/NodoBparaalbergarlas solucionesde banda base/transporteyfuentede alimentación potencialybatería. Por tanto es altamente deseable una innovación importante en términosdela simplificacióndela infraestructurade ubicación parafacilitaryacelerarel despliegue de la ubicación a un coste de funcionamiento más bajo.
Sumario de la invención
La presente invención sirve para resolver el problema mencionado anteriormente proporcionando una manera de simplificar el despliegue de una red de acceso de radio (RAN) por medio de una antena activa de protocolo de Internet (IP) autónoma que es una solución RAN autocontenida, puesto que la antena activa IP autónoma aquí propuesta se basa en equipo que incluye todos los componentes necesarios para operar un elemento de red de acceso de radio móvil con sólo un equipo de fuente de alimentación externa requerido. El elemento de acceso radio que se describe proporcionaala misma ubicación cobertura2G,3G,y/oEvoluciónaLargo Plazo(LTE),sin requerir instalaciónde equipo extra para poder operar (podrían requerirse antenas activas separadas en el caso en que se operen 2G, 3G, y/o LTE en bandas de frecuencia diferentes).
Un aspectodelainvenciónse refiereaun elementoderedde acceso radioque comprendeuna antenaactiva,es decir, una antena hecha de submódulosque operan de manera síncrona, integrando cada submódulo síncrono funciones de transmisiónyrecepción RF, que incluyen amplificación de baja potencia mediante amplificadores de bajo ruido(LNA) en enlace ascendente (UL)y un amplificadorde bajaa media potencia multiportadora (MCPA) en enlace descendente (DL), conversión ascendente/descendentey conversión digitala analógica, filtradoyfuncionesde elemento de antena emisora para transmitir por el aire una señal de salida de alta potencia así como recibir señales con sensibilidad similar, como en un despliegueRRH macro clásico. Esta antena activa comprende un primery un segundo conjunto de módulos que usan la misma plataforma hardwareydichos módulos contienen los submódulos que operan sincrónicamente en radiofrecuencia anteriormente descritos. Además el elemento de acceso radio tiene una plataforma digital que dispone de:
•
Procesamientode banda base(BB): Este componente manipula todoel procesamientode banda baserequerido parala transmisiónyrecepcióndelas señales, incluyendomodulación/demodulaciónycodificación/decodificación pertinentesparalatecnologíade accesoderadio(porejemplo2G,3G,oLTE).
•
Funcionesde controladorderedderadio(RNC)ycontroladorde estaciónbase(BSC),albergarestasfunciones permite una simplificación adicional de la arquitectura (arquitectura plana) en 2G y 3G para el soporte de servicios PS.
•
Función de encaminamiento para soportar la retransmisión de datos a partir de las interfaces de red de datos 2G,3GyLTEestandarizadas:IuenUMTS, interfazGPRSGbyS1paraLTE.Losdatosse retransmitenaun nodo “ancla” dentro de la topología de la ubicación a través de una conexión punto a punto (P2P) por el aire (OTA).
•
Dos puertos ópticos de encadenamiento que permiten el encadenamiento de elementos de acceso radio en la misma ubicación. La antena activa está concebida para ser un único sector. Por ejemplo, en una ubicación de tres sectores, se requieren tres antenas activas, encadenadas entre sí a través del correspondiente par de puertos de encadenamiento.
•
Puerto eléctrico de Ethernetpara Iu/Gb/S1 sobre conexión IP.
•
Puerto óptico de Ethernet para Iu/Gb/S1 sobre conexión IP.
El conjunto de módulos de banda base para procesamiento BB permite un funcionamiento simultáneo en una o en una combinación de tecnologías de acceso de radio seleccionadas de entre 2G, 3GyLTE. El procesamientoBB se implementa en una plataforma digital que también integra medios de procesamiento para la función del planode controlderedesde accesoderadio2Gy3G(porejemplo funcionesRNCenuna arquitecturaUTRANplana)ymedios de encaminamiento para retransmisión de datos desde/hacia una red central según una interfaz estándar seleccionada de entreIu (UMTS),Gb(2GGPRS)yS1(LTE).
El elemento de acceso radio descrito funciona como una antena activa IP autónoma diseñadapara reducir lo más posible la huella de la solución de ubicación global (es decir el objetivo es ocupar el menos espacio posible en cada ubicación)ytienelaformadeunaantena estándar(porejemplouna antenaactivade900MHzquesoporta2G,3Gy LTE tendríaun tamaño comparablealdeunatípicade900MHz),normalmente concebidapara instalarseenexteriores
o sobre un tejado.
Además el elemento de acceso radio implementa todas las funcionalidades a partir de un RNC, Nodo B (que incluye procesamientoBByRF)yantena para transmitiryrecibir señales dentrode una redde accesode radio,así como funcionalidades de transporte de interfaz Iu/Gb/S1, de modo que no se requiera ningún elemento extra dentro de la red de acceso de radio.
La única conexión eléctrica necesaria es para la fuente de alimentación que alimenta esta antena activaIP autónoma (y la conexión de transporte en el caso de una ubicación de anclaje).
Basándose en esta arquitectura simplificada la red de radio está compuesta por ubicaciones “de anclaje”y “de retransmisión”.En ubicacionesde retransmisión,los datos se encaminana las ubicacionesde anclaje asignadasque proporcionanla conexión físicaalaCN.La relaciónde ubicacionesde anclaje (respectoa ubicacionesde retransmisión) se mantiene suficientemente pequeña para hacer el coste de la arquitectura eficaz.
CadanododeantenaactivaIP(o elementode accesoradio)tieneuna direcciónIPasignadaypuedeutilizarseen unodedosmodos definidos:obienenunmododeanclajeobienenunmodode retransmisión.Enelmododeanclaje, elnodode antenaactivaIPtieneunaconexióndetransporteIPfísicaalared central(porejemploconexiónIPópticaal GSN de servicio). En el modo de retransmisión, el nodo de antena activa IP encamina los datos de transporte Iu/Gb/S1 a la ubicación de anclaje a través de una conexión P2P OTA. Para realizar esta conexión P2P para encaminar los datos de transporte a la ubicación de anclaje, la antena activa utiliza tecnología HSPA como tecnología de transporte Iu/Gb/S1 desde el sector pertinente de la ubicación de retransmisión al correspondiente sector de la ubicación de anclaje. En el modo de retransmisión la antena activa manipula la transmisión/recepción por el aire de tanto la interfaz de radio habitual (Um/Uu/LTE-Uu)en puntoa multipunto (P2M) comoel enlacede transporte a/desdela ubicaciónde anclajeenP2P.Porlo tantonohay necesidadde elementosde accesoradioextrapara soportarlos enlacesde transporte P2P Iu/Gb/S1.
Otro aspectodelainvención tratadeun sistemapararedesde accesode radioque comprende una pluralidaddelos elementos de acceso radio descritos previamente como antenas activas IP autónomas para transmitir/recibir señales RF. El sistema que se propone aquí comprende:
-
al menos un elemento de acceso radio en modo de anclaje; es decir, conectada físicamente a la red central (CN) que soporta protocolode Internet(IP)yubicadaen una ubicacióndeanclaje.Enla ubicaciónde anclaje,o bien uno
o bien todos los sectores de las antenas activas puede conectarse a la red de transporte. En una ubicación dividida en tres sectores típica, tres antenas activas pueden encadenarse para utilizar una única conexión IP.
-
Al menos un par de elementos de acceso radio en una ubicación de retransmisión que operan en modo de retransmisiónyconectados al nodo ancla (elemento de acceso radio en la ubicación de anclaje) por el aire. La relación de ubicaciones de anclaje respecto a ubicaciones de retransmisión se determina mediante el equilibrio entre la capacidad de las conexiones IP físicas en la ubicación de anclaje así como la posibilidadde encontrar una conexión de línea visual al sector pertinente de la ubicación de anclaje en el campo.
Para cada ubicación, todos los sectores se operan en el mismo modo, es decir o bien en modo de retransmisión
o bien en modo de anclaje. En la topología de red, para construir una ubicación de retransmisión para un elemento de acceso radio, se necesita encontrar una conexión P2P a un elemento de acceso radio de una ubicación de anclaje. Los diferentes un elementos de acceso radio de una ubicación de retransmisión pueden conectarse a una ubicación de anclaje diferente parafacilitarla probabilidadde encontrar un enlace P2P para operar en modode retransmisión.Los un elementode accesoradioque pertenecenalamisma ubicaciónseconectanentresíencadenaatravésdeconexiones de fibra de cadena margarita. Sólo se conectan a la interfaz Iu/Gb/S1 antenas activas IP autónomas utilizadas como nodos ancla a través del puerto óptico de Ethernet o puerto eléctrico de Ethernet.
La interconexión entrela antena activaIPde retransmisiónyla antena activaIP anclaacoplada segarantiza utilizandotecnologíaHSPA.La capacidaddel enlacede retransmisión seve influenciadaporel númerode enlacesde retransmisión manipuladosporla antenaactivaIP anclaytambiénlas característicasde propagación entrelas antenas tanto ancla como de retransmisión.Para un enlace de alta capacidad sobre HSPA, la relación de enlaces de retransmisiónrespectoal sector ancla debería ser baja (por ejemplode2 a4enlacespara una antena activaIP ancla)y es deseable instalar las antenas activas IP de retransmisión de tal forma que se tenga una línea visual. Si no es posible encontrarunalíneavisualenciertosescenarios,aúnesposible conectarconelanclaaexpensasdeunacapacidadmás baja del enlace P2P.
El sistema es fácilmente ampliable en ubicaciones. Cuando se requiere instalar un elemento de acceso radio nuevo, se le asigna una dirección IP. Esta antena IP se conecta a la antena activa IP ancla pertinente utilizando la interfaz Iu/Gb/S1 sobre HSPA. Para facilitar la instalación de la ubicación de retransmisión, puede utilizarse una función de autodetección para facilitar el establecimiento del enlace de retransmisión al ancla. Esto es posible asociando en laO&M el identificador de celda de las ubicaciones de anclaje con la correspondiente dirección IP midiendo el canal piloto primario común (P-CPICH) recibido desde las diferentes antenas activas IP ancla. El enlace P2P puede optimizarsehaciaelmejor servidor(CPICH recibidamásalto)sielnúmerodeconexionesaesta antenaactivaIPancla es acorde conel límitede diseño establecidoporel operador.EltráficodetransportedeIu/Gb/S1seencaminaala direcciónIP asignadaalaubicaciónde anclaje,queasuvezlo encaminaalaredde retornoderedde transporte.Como resultado de utilizar HSPA, no hay necesidad ni de fibra óptica, ni coaxial ni de ningún tipo de equipo de transmisión adicional,lo que reducede manera significativa los costesde instalaciónyacelera losdespliegues. Dependiendodela relación de ubicaciones de anclaje respecto a de retransmisión, es posible reasignar de manera dinámica el enlace de retransmisión P2P entre antenas activas IP ancla. El encaminamiento del tráfico de transporte Iu/Gb/S1puede entonces aprovechar al máximo las diferentes rutas, como en una red IP típica, con QoS soportada de manera inherente sobre red de retransmisión de transmisión HSPA...
Los beneficios de la presente invención se traducen en ahorro de costey tiempo en el despliegue de redes 3G, graciasa una simplificacióndela topologíade red global hasta un máximo puesto que permite hacerel despliegue de redes de acceso de radio mucho más rápido reduciendo el número de equipos a sólo un nodo de antena activa autónoma por sector.
Descripción de los dibujos
Para completarladescripciónquese está haciendoyconel objetivode ayudara unamejor comprensióndelas características de la invención, según un ejemplo preferido de realización práctica de la misma, acompañando a dicha descripción como una parte integrante de la misma, se proporciona un conjunto de dibujos en los que, a modo de de ilustraciónyde manera no restrictiva, seha representadolo siguiente:
La figura1muestra una representación esquemática de la ubicación de estación base típica definida en la técnica anterior.
Lafigura2muestraunaarquitecturadebloquesdelelementoderedde accesoradiosegúnuna realizaciónpreferida de la invención.
La figura3muestra una representación esquemáticade una topologíade redde accesode radio basándose en una pluralidadde elementosde accesoradiocomolosdelafigura2queactúancomo antenasactivasIP autónomas“ancla” ycomo múltiples antenas activas IP “de retransmisión” asociadas directa o indirectamente a una antena IP “ancla”.
La figura4muestra unarepresentación esquemáticade una topologíaderedde accesode radioque utiliza elementosde acceso radio en modosde anclajeyde retransmisión.
Descripción detallada de la invención
Lafigura2ilustralaarquitecturadeun elementode accesoradio(1)que constituyeuna antenaactivaIP autónoma que comprende una antena activa(2) con módulos RF, módulos BB construidos en una plataforma digital (3)que también implementa el RNCy las funciones de encaminamiento, un puerto eléctrico de Ethernet (4) para interfaz Iu, un puerto óptico de Ethernet (5) para interfaz Iu, dos puertos de encadenamiento ópticos (6, 6’) para dos antenas activasIP autónomas ubicadas conjuntamenteyel conectorde fuentede alimentación (7).
Un opción para implementar la arquitectura del elemento de acceso radio (1) es utilizar un primer conjunto de módulos(M1,M2,...,Mn)utilizadosparala transmisiónP2M sobrela interfazUude radioyunsegundo conjuntode módulos (M’1, M’2,..., M’m)para la transmisión P2P en modo de retransmisióna la ubicación de anclaje, siendo el primer conjuntode módulos(M1,M2,...,Mn)independiente con respectoalsegundo conjuntode módulos(M’1,M’2,..., M’m), m≥1,n≥1,m = non * n.Todos estos módulos(M1,M2,...,Mn)y(M’1,M’2,...,M’m)pueden ser similares, es decir puede reutilizarse la misma plataforma hardware, pero funcionalmente el primer conjunto de módulos RF (M1, M2,..., Mn)se utiliza para transmitir/recibir señales desde/hacia los equipos móviles mientras que los módulos RF (M’1, M’2,..., M’m)del segundo conjunto se utilizan para manejar el enlace de retransmisión P2P a la antena activa IP ancla pertinente.Para apuntarala ubicaciónde anclaje pertinente, los módulosRF(M1,M2,...,Mn)parala interfaz de radio, módulos Mi, permiten un controldel haz formado por estos módulos Mi que es independiente con respecto alhaz formadoporel otro conjuntode módulos(M’1,M’2,...,M’m),módulosM’j.Para optimizar completamenteel enlace de transmisión, los módulos M’j necesitan tener más capacidad de dirección que los módulos Mi utilizados para Uu (pero esto no es indispensable, puede verse como una optimización).
Como la antena activa se acopla normalmente a un poste o mástil, la instalación de ambos conjuntos de módulos RF,MiyM’j,sigueuna disposición mecánica apropiadademaneraqueelpatrónde radiaciónnopuedaverse afectado; por ejemplo, los módulos M’j no pueden estar ubicados en la proximidad del mástil en la parte posterior de la antena. Estos módulos M’j podrían ubicarse por ejemplo en el conjunto de módulos Mi o adyacentes al mismo.
Una opción para implementar la arquitectura del elementode acceso radio (1) es utilizar el mismo conjunto de módulos para interfazUude radioytransmisiónala ubicaciónde anclaje. Esto simplificade manera considerableel diseño de la solución de la antena activa IP autónoma. Un ejemplo de escenario se muestra en la figura 3, que ilustra un elemento de acceso radio en modo de retransmisión (20) que opera en una portadora Uu (f1), por ejemplo, UMTS 2100 MHz,y una segunda portadora (f2) que se utiliza para conexión Iuba un nodo anclao ubicaciónde anclaje
(21)sobreHSDPA.Cada antenaactivaIP(20,21) proporciona cobertura2G,3GyLTE(30,32).Eneste casopuede compartirse un único conjunto de módulos, es decir todos los módulos Miy Mj’ mostrados en la figura2 pueden reutilizarse para transmisión/recepción Iu. Esto es posible suponiendo que uno de los tres sectores, es decir, una de las tres antenas activas enla ubicación está apuntandoaladireccióndela ubicaciónde anclaje (21), que proporciona transporte de datos Iu al controlador de red de radio (RNC) sobre una conexión IP.
En caso de utilizar portadoras (f1, f2) diferentes de la misma banda de frecuencia, puede conseguirse una inclinaciónvertical separada entre las portadoras,f1 para radioyf2 para transmisiónal nodo ancla (21). Esta es una opción más barata aunque con rendimiento de enlace reducido para la conexión hacia la ubicación de anclaje, por lo que es una solución menosoptimizadaparalaconexiónala ubicacióndeanclaje.Este soluciónpodríanoserposibleentodos los escenarios de despliegue porque es principalmente aplicable al escenario cuando la transmisión a la ubicación de anclaje se realiza sobre una portadora separada de la misma banda.
La figura4ilustra la arquitectura de red de radio global basándose en el tipo propuesto de antena activa IP que permite la simplificación de la solución de ubicación. La complejidad en términos de conexiones físicas de red de transporte físicase simplifica graciasala introducciónde ubicacionesde retransmisión(40,41,42)enlasquelos enlaces de transporte se manipulan a través de enlaces P2P inalámbricos (50, 51, 52) que utilizan tecnología HSPA. En cada ubicación de retransmisión (40, 41, 42) un sector debe estar en línea visual con un sector de la ubicación de anclaje(31)oalmenos estaren una condicióntalque permitaquese establezca entrelosdosunbuen enlaceP2Pde radio. La ubicación ancla tiene una conexión física Ethernet (23) a la redcentral (33) por IP, por ejemplo, a través de un puerto óptico de Ethernet alnodo de soporte GPRS de servicio (SGSN).
La figura 3 y la figura 4 muestran que la única conexión eléctrica necesaria en el elemento de acceso radio, independientemente de su modo de funcionamiento, de anclaje o retransmisión, es simplemente una conexión de fuentedealimentación (22).No se requieren otras conexiones físicas enubicacionesde retransmisión.Si elementode acceso radio está en la ubicación de anclaje, además de la conexión de fuente de alimentación (22), al menos uno de los sectoresdela ubicación requiere una conexión Ethernet (23)ala red central(33).Todos los sectoresde una ubicación operan en un mismo modo,de anclajeo retransmisión, estando conectados en generalatravésde conexionesde fibra en cadena (24) para utilizar la única conexión Ethernet (23).
Volviendoalafigura3,se muestrandos ubicacionesdeanclaje(21,21’)yel escenariodereddeestafigura3ilustra también que es posible más de un nivel de retransmisión. El elemento de acceso radio en modo de retransmisión (20) seconectaatravésdeunenlace directo(54),porejemplo,sobreHSDPA,ala ubicacióndeanclaje(21)y se conecta tambiéna otro nodo ancla (21’) indirectamente, esdecir, a travésde un nodode retransmisión intermedio(20’)alque el elemento de acceso radio en modo de retransmisión (20) tiene una conexión (53).
Los términos en que sehaexpresado esta memoria descriptiva hande tomarsesiempre enel sentido más amplioy no de manera restrictiva.
Obsérvese que en este texto, el término “comprende” y sus derivados (tales como “que comprende”, etc.) no deberían entenderse en un sentido excluyente, es decir, estos términos no deberían interpretarse como que excluyen la posibilidaddequeloquesedescribeydefinepueda incluir elementos,etapas adicionales,etc.

Claims (11)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Elemento de acceso radio (1) que comprende una antena activa (2), donde la antena activa (2) comprende:
    -
    unprimerconjuntodenmódulos(Mi),i =1,2,...,n,queoperandemanerasíncronapara transmisiónyrecepción de radiofrecuencia, e implementado el primer conjunto de n módulos (Mi) en una plataforma hardware;
    caracterizado porque
    la antenaactiva(2) comprende ademásunsegundo conjuntodem módulos (M’j),j =1, 2,...,m,que operande manera síncronaparatransmisiónyrecepciónde radiofrecuenciaeintegradosenla misma plataforma hardwareque el primer conjunto de n módulos (Mi);
    yporque el elemento de acceso radio comprende además una plataforma digital (3) con conexión a una fuente de alimentación(7,22)y con conexiónala plataformahardwaredela antenaactiva(2)alaque alimentaatravésdela única conexión a fuente de alimentación (7, 22), donde la plataforma digital (3) comprende:
    -
    un conjuntode módulosdebandabasepara procesamientodebandabaseyqueoperaenalmenosun tecnología de accesode radio seleccionadade entre2G,3GyLTE;
    -
    módulo controladorde redradioymódulo controladorde estación base;
    -
    medios de encaminamiento para retransmisión de datos desde/hacia una red central según una interfaz estándar seleccionadade entreIu,GbyS1;
    -
    al menos una conexión Ethernet (4, 5, 23) a la red central con la que el elemento de acceso radio se comunica usando una dirección IP asignada;
    -
    al menos dos puertos ópticos (6, 6’) para conexión en cadena (24) que conectan el elemento de acceso radio que está en una ubicación con al menos un par de elemento de acceso radio que están en la misma ubicación.
  2. 2.
    Elemento de acceso radio según la reivindicación 1, en la que el primer conjunto de n módulos (Mi) se utiliza para conexiónporelaireatravésdeuna interfazderadioaal menosunequipomóvilyelsegundo conjuntodem módulos (M’j) se utiliza para conexión por el aire a otra antena activa.
  3. 3.
    Elementode acceso radiosegúnlareivindicación2,enlaqueelsegundo conjuntodem módulos(M’j)se utiliza para conexión por el aire a otra antena activa conectada a la red central.
  4. 4.
    Elementode acceso radiosegúnlareivindicación2,enlaqueelsegundo conjuntodem módulos(M’j)se utiliza paraconexiónporelaireaotra antenaactivadeotro elementode accesoradioqueoperaenunmodode retransmisión.
  5. 5.
    Elemento de acceso radio según la reivindicación 1, en la que tanto el primer conjunto de n módulos (Mi) como el segundo conjunto de m módulos (M’j) se utilizan para conexión por el aire a través de una interfaz de radio a al menos un equipo móvilyparaconexión porel airea otra antena activa.
  6. 6.
    Elemento de acceso radio según la reivindicación 5, en la que tanto el primer conjunto de n módulos (Mi) como el segundo conjunto de m módulos (M’j) se utilizan para conexión por el aire a otra antena activa que está conectada a la red central.
  7. 7.
    Elementode acceso radio según las reivindicaciones2y5, enla que tantoel primer conjuntoden módulos (Mi) como el segundo conjunto de m módulos (M’j) se utilizan para conexión por el aire a otra antena activa de otro elemento de acceso radio que opera en un modo de retransmisión.
  8. 8.
    Elemento de acceso radio según cualquier reivindicación anterior, en la que la conexión Ethernet (23) se seleccionade entreun puerto eléctrico(4)y un puerto óptico(5).
  9. 9.
    Sistemapara redesde accesode radiodivididasen unapluralidadde ubicacionesque comprende una pluralidad de elementos de acceso radio definidos según cualquier reivindicación anterior, en el que:
    -
    al menos un elemento de acceso radio está ubicado en una ubicación de anclajeyopera en un modo de anclaje utilizandola direcciónIP asignadayla conexión Ethernet (23)ala red central parael transporteIPde datos;
    -
    al menos un par de elementos de acceso radio están ubicados en una ubicación de retransmisión operando en un modo de retransmisión, conectados a través de un par de dos puertos ópticos en cadena (24), estando todas sus antenas activas conectadas porel aireala antena activa del,al menos un, elementode acceso radio enla ubicaciónde anclaje ubicado operando en el modo de anclaje al que los elementos de acceso radio de la ubicación de retransmisión retransmiten datos mediante los medios de encaminamiento.
  10. 10. Sistema según la reivindicación 9, en el que el número de ubicaciones de anclaje con respecto al número de ubicacionesde retransmisión se determina mediante un equilibrio entrela capacidaddela conexión Ethernet (23)del, al menosun, elementode accesoradioenla ubicacióndeanclajeyla probabilidadde encontrarunalíneavisualdesde las antenas activas de los elementos de acceso radio de la ubicación de retransmisión a la antena activa del, al menos un, elemento de acceso radio en la ubicación de anclaje.
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud:200803536
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 12.12.2008
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : H04W88/08 (01.01.2009)
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    Y
    HOYMAN et al. "A Self-backhauling Solution for LTE-Advanced". Wireless World Research Forum. Meeting 21-WG04-07. 15.10.2008. [Recuperado de internet 23.12.2010]. Recuperado de Internet: http://www.wireless-world-research.org/fileadmin/sites/default/files/meetings/Past%20Meetings/ 2008/WWRF21/Presentations%20and%20Papers/WG4/papers/WWRF21-WG4-07_Hoymann.pdf> 1-10
    Y
    US 2003073463 A1 (SHAPIRA JOSEPH) 17.04.2003, resumen; párrafos [0062-0063],[0079-0081]. 1-10
    A
    US 2006083186 A1 (HANDFORTH MARTIN R et al.) 20.04.2006, todo el documento. 1-10
    A
    WO 03019799 A2 (INTERWAVE COMMUNICATIONS INC et al.) 06.03.2003, todo el documento. 1-10
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones □ para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 23.12.2010
    Examinador M. Rivas Sáiz Página 1/5
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Nº de solicitud:200803536
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) H04W Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de
    búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC
    Informe del Estado de la Técnica Página 2/5
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud:200803536
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 23.12.2010
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-10 SI NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-10 SI NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    Informe del Estado de la Técnica Página 3/5
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud:200803536
    1. Documentos considerados.-
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D01
    HOYMAN et al. "A Self-backhauling Solution for LTE-Advanced". Wireless World Research Forum. Meeting 21-WG04-07. 15.10.2008. [recuperado de internet 23.12.2010]. Recuperado de Internet: http://www.wireless-world-research.org/fileadmin/sites/default/files/ meetings/Past%20Meetings/2008/ WWRF21/Presentations%20and%20Papers/WG4/papers/WWRF21WG4-07_Hoymann.pdf> 15.10.2008
    D02
    US 2003073463 A1 (SHAPIRA JOSEPH) 17.04.2003
  11. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    El documento D01 se considera el próximo del estado de la técnica a la invención solicitada. En este documento se describe distintas opciones para incluir capacidades multisalto en la redes LTE-Advances para la comunicación con la red central.
    Con relación a la reivindicación 1, el documento D01 describe un método que utiliza la interfaz radio de LTE para conectar un eNode B a la red central a través de otro eNode B (ver figura 1). Por tanto, el eNode B (elemento de acceso radio) mencionado en D01 implica una serie de módulos: -módulo de procesamiento en banda base de la tecnología LTE -módulo controlador de red radio y módulo controlador de estación base -medios de encaminamiento hacia una red central -una conexión a la red central, que tal como indica D01 en la página 2 puede ser una conexión Ethernet. Los eNodes B tienen una IP asignada (ver página 5).
    El documento D01 propone dos soluciones una solución con un antena en la que la retransmisión se realiza en la misma o distinta banda que el tráfico de usuarios o bien otra solución con dos antenas.
    Las diferencias entre D01 y la reivindicación 1 es la configuración de la antena activa y los puertos ópticos. La inclusión de puertos ópticos se considera que no contribuye al resultado de la invención. Con relación a la primera diferencia, la reivindicación 1 indica que la antena activa consta de dos conjuntos de módulos y el documento D01 propone una o dos antenas. El efecto técnico de esta diferencia es que en la reivindicación 1 se transmiten las señales mediante un conjunto de módulos síncronos recibiendo y transmitiendo cada uno una parte de la señal global. El problema técnico es cómo transmitir las señales mediante un conjunto de módulos síncronos recibiendo y transmitiendo cada uno una parte de la señal global.
    El documento D02 describe distintas técnicas de configuración de una matriz de antenas activas. En los párrafos 0062 y 0063 describe distintas configuraciones de los módulos donde cada uno transmite una parte de la señal global (párrafos 0079 a 0081). Por consiguiente, un experto en la materia combinaría las características descritas en D01 con la antena descrita en D02 para obtener la reivindicación 1 sin ayuda de la actividad inventiva y por tanto la reivindicación 1 no implica actividad inventiva (Artículo 8 LP.).
    El documento D01 permite conectar el elemento de acceso radio utilizando una interfaz radio a al menos un equipo móvil y a otro eNode B. Esto lo realiza bien mediante una única antena o con dos antenas diferentes.
    En la reivindicación 2 utiliza cada conjunto de módulos para un tipo de transmisión (al equipo móvil y al eNode B). Teniendo en cuenta el razonamiento anterior de implementación de la antena con distintos conjuntos de módulos, tal como está descrita en el documento D02, se concluye que la reivindicación 2 no cumple el requisito de actividad inventiva (Artículo 8 LP.). De la misma manera, la reivindicación 5 propone que los dos conjuntos de módulos se utilicen tanto para la conexión con un equipo móvil y con otro elemento de acceso. Aplicando el mismo razonamiento se llega a la conclusión que dicha reivindicación no cumple el requisito de actividad inventiva (Artículo 8 LP.).
    D01 describe que el elemento de acceso radio puede estar conectado a la red central o bien puede actuar de retransmisor. Por tanto, la reivindicaciones 3 y 4 (dependientes de la reivindicación 2) y las reivindicaciones 6 y 7 (dependientes de la reivindicación 5) no implican actividad inventiva (Artículo 8 LP.).
    La reivindicación 8 describe una característica que no contribuye al resultado de la invención y por tanto carece de actividad inventiva (Artículo 8 LP.).
    Informe del Estado de la Técnica Página 4/5
    OPINIÓN ESCRITA
    Nº de solicitud:200803536
    La reivindicación 9 propone un sistema para redes de acceso con una pluralidad de elemento de acceso como los descritos en las reivindicaciones anteriores actuando en función de anclaje (con conexión a la red central) o en función de retransmisión. Este sistema está descrito en D01 y por tanto no implica actividad inventiva (Artículo 8 LP.).
    La reivindicación 10 propone características habituales en el estado de la técnica para el desarrollo y configuración de la red, necesarias para su funcionamiento. Por tanto, la reivindicación 10 carece actividad inventiva (Artículo 8 LP.).
    Informe del Estado de la Técnica Página 5/5
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9369990B2 (en) * 2008-08-11 2016-06-14 Qualcomm Incorporated Multi-carrier design for control and procedures
US9078287B2 (en) 2010-04-14 2015-07-07 Adc Telecommunications, Inc. Fiber to the antenna
US8660057B2 (en) * 2010-08-26 2014-02-25 Golba, Llc Method and system for distributed communication
JP2014506029A (ja) * 2010-11-30 2014-03-06 コーニング インコーポレイテッド 近接度に基づいた自律型スタンバイモードスイッチングリモートアンテナユニット
TW201246816A (en) * 2010-12-08 2012-11-16 Broadcom Corp RF module control interface
ES2478666B1 (es) * 2012-07-18 2015-04-28 Vodafone España, S.A.U. Interfaz de capa de acceso y procedimiento de gestión de dispositivos en una red celular de telecomunicaciones multirradio
CN104184504B (zh) * 2013-05-27 2019-01-25 中兴通讯股份有限公司 一种毫米波通信空间复用传输方法及毫米波通信设备
GB2519287A (en) * 2013-09-26 2015-04-22 Socowave Technologies Ltd Network element, radio frequency mast-top module and methods therefor
CN114390647B (zh) * 2020-10-19 2024-02-06 中国移动通信集团重庆有限公司 基站节能控制系统

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6900775B2 (en) * 1997-03-03 2005-05-31 Celletra Ltd. Active antenna array configuration and control for cellular communication systems
US6047199A (en) * 1997-08-15 2000-04-04 Bellsouth Intellectual Property Corporation Systems and methods for transmitting mobile radio signals
US6989797B2 (en) * 1998-09-21 2006-01-24 Ipr Licensing, Inc. Adaptive antenna for use in wireless communication systems
US6583763B2 (en) * 1999-04-26 2003-06-24 Andrew Corporation Antenna structure and installation
AU2002255528A1 (en) * 2001-03-19 2002-10-03 Remec, Inc. Intelligent multiplexers in an antenna line management system
US20030040335A1 (en) * 2001-08-27 2003-02-27 Mcintosh Chris P. Tower top cellular communication devices and method for operating the same
US6888504B2 (en) * 2002-02-01 2005-05-03 Ipr Licensing, Inc. Aperiodic array antenna
US20040198451A1 (en) * 2002-06-11 2004-10-07 Andrew Corporation Tower top antenna structure with fiber optic communications link
US7280848B2 (en) * 2002-09-30 2007-10-09 Andrew Corporation Active array antenna and system for beamforming
US7366120B2 (en) * 2004-10-18 2008-04-29 Nortel Networks, Ltd Method and apparatus for improving quality of service over meshed bachaul facilities in a wireless network
US7205956B1 (en) * 2004-12-14 2007-04-17 Nortel Networks Limited Structural waveguide formed in a leg of an antenna tower and method of use
US7286507B1 (en) * 2005-10-04 2007-10-23 Sprint Spectrum L.P. Method and system for dynamically routing between a radio access network and distributed antenna system remote antenna units
US20070109991A1 (en) * 2005-11-14 2007-05-17 Broadcom Corporation, A California Corporation Access point supporting direct and indirect downstream delivery based on communication characteristics
US8737454B2 (en) * 2007-01-25 2014-05-27 Adc Telecommunications, Inc. Modular wireless communications platform

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