專利名稱：一種支持網(wǎng)絡結構在線重組的裝置及其方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線分布系統(tǒng)的室內(nèi)覆蓋技術，尤其涉及無線分布系統(tǒng)實時 調(diào)整室內(nèi)覆蓋的網(wǎng)絡結構的裝置及方法。
背景技術：
隨著世界范圍內(nèi)3G無線網(wǎng)絡應用的逐漸開展，3G的室內(nèi)覆蓋提上曰 程，各大運營商均開始重視3G室內(nèi)覆蓋。根據(jù)日本NTTDoCoMo的分析發(fā) 現(xiàn)3G的室內(nèi)業(yè)務使用量高達總業(yè)務量的69.7%，因此做好室內(nèi)覆蓋是3G 業(yè)務能否抓住用戶的關鍵因素。3G網(wǎng)絡必須達到足夠高的覆蓋才能對用戶有吸引力。3G業(yè)務將首先在 具有市場潛力的地方得到應用，如大城市的中心區(qū)、商業(yè)區(qū)或者機場、賓館、 地鐵這樣的人流密集區(qū)域。3G無線網(wǎng)絡的頻點集中在2.1GHz，高頻率帶來過 大的空間衰減損^^。如果3G網(wǎng)絡對室內(nèi)的覆蓋仍然采用類似2G網(wǎng)絡那樣 利用室外基站天線進行室內(nèi)覆蓋方案，就會要求基站有更大的輸出功率和增 加基站的數(shù)量，導致建網(wǎng)成本增加。因此有必要建立3G室內(nèi)覆蓋，降低運 營成本。2G網(wǎng)絡的室內(nèi)覆蓋主要采用微機站或直放站加無源分布系統(tǒng)、有源分 布系統(tǒng)、光纖分布系統(tǒng)等組成。3G網(wǎng)絡的室內(nèi)覆蓋由于存在頻點較高衰減 較大，室內(nèi)業(yè)務的類型比較多，在網(wǎng)絡規(guī)劃上需要更加靈活。近期業(yè)界提出 的新型的室內(nèi)覆蓋方案主要包括使用微基站Pico-NodeB或微型射頻遠端單 元(Pico匿RRU, Pico Remote Radio Unit) 4婁分布式系統(tǒng)進4亍覆蓋，其中 Pico-RRU加基帶池的方式由于可以共用基帶資源，相對于Pico-NodeB的覆 蓋方式更優(yōu)，比較具有應用價值。Pico-RRU是分布式基站思想在室內(nèi)覆蓋上進行實現(xiàn)的 一種射頻拉遠方 案，此方案采用基帶資源池BBU (Baseband Unit,基帶單元)、射頻拉遠 單元-數(shù)據(jù)匯集與交換裝置RRU-HUB及Pico RRU結合，完成室內(nèi)覆蓋。 Pico-RRU具有節(jié)省發(fā)射功率，方便安裝，成本低，可以方便升級擴容等優(yōu) 點。由于基帶數(shù)據(jù)可以通過RRU-HUB進行分發(fā)合路，Pico-RRU分布式系 統(tǒng)可以支持多個Pico-RRU共小區(qū)的配置，并且可以通過軟件靈活配置，為 網(wǎng)絡規(guī)劃提供了更高的靈活性。但是在實際的3G室內(nèi)應用中，由于存在較多高速率的應用類型，小區(qū) 的負荷在不同的時間的變化是較大的，建筑物內(nèi)不同區(qū)域的功能變化，在不 同時段建筑內(nèi)不同功能區(qū)人員的密度變化等都造成小區(qū)負荷的起伏波動，如 果在網(wǎng)絡規(guī)劃時都按照峰值應用去進行規(guī)劃對室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的成本就有較 大的壓力。理想的情況是室內(nèi)覆蓋的網(wǎng)絡結構可以根據(jù)實際的應用情況實時 的調(diào)整，對于接近飽和的小區(qū)釆取自動分裂的方式增大覆蓋區(qū)內(nèi)的系統(tǒng)容 量，對于用戶較少的小區(qū)可以自動將多個小區(qū)合并為一個小區(qū)節(jié)省網(wǎng)絡資 源。圖1是基于射頻拉遠的分布式系統(tǒng)的系統(tǒng)結構。在此系統(tǒng)中，基帶資源 池(BBU)可以掛接多個RRU-HUB (圖中僅示出一個)，每個RRU-HUB 又可以連接多個RRU。在系統(tǒng)的下行方向，RRU-HUB接收BBU的下行數(shù) 據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)分路后分發(fā)給各個RRU,在上行方向RRU-HUB接收RRU的數(shù)據(jù) 后經(jīng)數(shù)據(jù)合路后發(fā)送給BBU。圖1所示的系統(tǒng)支持多個RRU共一個小區(qū)的應用主要是通過數(shù)據(jù)分路 和數(shù)據(jù)合路部分來實現(xiàn)的。詳細的原理可以參考圖2所示的框圖，假設這個 RRU-HUB可以支持N個小區(qū)，后面可以帶M個RRU,那么在下行的數(shù)據(jù) 分路電路中就有M個可配置的N選1電路，如圖2A所示，這個N選l電 路根據(jù)配置從N路下行數(shù)據(jù)中選擇一路發(fā)送到輸出端口 。當多個端口選擇 同一路下行數(shù)據(jù)的時候，這路下行數(shù)據(jù)就以廣播的形式發(fā)送到多個RRU, 這些RRU下行發(fā)射的內(nèi)容是相同的。同時在上行方向也要選4奪把相應的 RRU的上行數(shù)據(jù)相加合路，形成小區(qū)的上行數(shù)據(jù)。這為小區(qū)的合并提供了 方便的途徑。譬如有3個RRU分別隸屬兩個小區(qū)，當兩個小區(qū)由于用戶數(shù) 量驟減而需要合并成一個小區(qū)時，通過廣播的形式將此小區(qū)的下行數(shù)據(jù)發(fā)送 到3個RRU端口 ；上行時將這3個RRU端口的數(shù)據(jù)通過一個合路器合成到 一個小區(qū)的上行數(shù)據(jù)流中。圖2A所示的數(shù)據(jù)分路存在的不足在于，當某一小區(qū)因用戶數(shù)量驟增需要分裂成2個小區(qū)時，該數(shù)據(jù)分路并未從設備上提供對小區(qū)分裂的支持，因而不利于網(wǎng)絡結構的在線重組。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種支持網(wǎng)絡結構在線重組的裝置 及其方法，使用本裝置的無線接入系統(tǒng)可以充分支持小區(qū)的在線分裂與合并，并支持一個RRU覆蓋的區(qū)域從一個小區(qū)到另 一個同頻小區(qū)的切換。為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種支持網(wǎng)絡結構在線重組的裝 置，包括下行數(shù)據(jù)分路和上行數(shù)據(jù)合路；其中，下行數(shù)據(jù)分路包括多路可將 N個小區(qū)的下行數(shù)據(jù)選通輸出到射頻遠端單元RRU端口的可配置的N選1 電路，上行數(shù)據(jù)合路對應每個小區(qū)配備一個加法器，該加法器具有多個輸入 端口 ；本發(fā)明在下行數(shù)據(jù)分路中的可配置的N選1電路和RRU端口之間引 入加法器，該加法器具有兩個輸入端口和一個輸出端口，且加法器的輸入端 口分別與兩^各可配置的N選1電路的輸出端相接，加法器的輸出端口與一 RRU端口連才矣。進一 步地，下行數(shù)據(jù)分路中加法器的輸入端口具有可控增益調(diào)整環(huán)節(jié)， 其增益值能夠?qū)崟r調(diào)節(jié)。進一步地，上行數(shù)據(jù)合路的所述輸入端口具有可控增益調(diào)整環(huán)節(jié)，其增 益值能夠?qū)崟r調(diào)節(jié)。進一步地，本發(fā)明的裝置為射頻拉遠單元-集線器RRU-HUB。為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種支持網(wǎng)絡結構在線重組的方 法，應用于射頻拉遠的分布式系統(tǒng)，該方法包括以下步驟在下行數(shù)據(jù)分路中將兩個小區(qū)的下行信號混合后發(fā)送給一個射頻遠端 單元RRU;在上行數(shù)據(jù)合路中將RRU端口的數(shù)據(jù)按小區(qū)分發(fā)到兩個合路器 輸入端，作為兩個小區(qū)的上行數(shù)據(jù)流傳送給基帶單元BBU。
進一步地，將兩個小區(qū)的下行信號混合時，對兩小區(qū)的下行信號功率比例實時調(diào)整；在上行數(shù)據(jù)合路中每個合路器的該輸入端信號功率能夠?qū)崟r變化。為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種支持網(wǎng)絡結構在線重組的軟 切換方法，應用于射頻拉遠的分布式系統(tǒng)，該方法包括步驟(a)在下行數(shù)據(jù)分路中將第一小區(qū)和第二小區(qū)的下行信號經(jīng)可配置的 增益環(huán)節(jié)混合后接入一個RRU端口 ；(b )初始狀態(tài)下，該RRU端口上的下行信號為所述第二小區(qū)的下行信 號，該RRU端口上的上行信號為所述第二加法器的加法子項；在下行數(shù)據(jù)分^^中實時調(diào)整該RRU端口上第一小區(qū)、第二小區(qū)的下行 信號混合功率比例，使第一小區(qū)的下行信號功率比例由O逐漸調(diào)整為1,并 使第二小區(qū)的下行信號功率比例由1逐漸調(diào)整為0，使該RRU端口上的下 行信號最終變?yōu)榈谝恍^(qū)的下行信號；在下行調(diào)整過程中，相應地在上行數(shù)據(jù)合路中將該RRU端口的上行數(shù) 據(jù)按d、區(qū)分發(fā)到第 一小區(qū)和第二小區(qū)對應的加法器的輸入端，分別作為第一 小區(qū)和第二小區(qū)的上行數(shù)據(jù)流的加法子項；調(diào)整后，該RRU端口上的上行 信號最終變?yōu)榈谝患臃ㄆ鞯募臃ㄗ禹?。采用本發(fā)明提供的支持網(wǎng)絡結構在線重組的裝置及方法，由于其帶有可 控增益的加法環(huán)節(jié)，可以在不改變網(wǎng)絡硬件的情況下靈活地實現(xiàn)小區(qū)在線分 裂及合并，并支持一個RRU覆蓋的區(qū)域從一個小區(qū)到另 一個同頻小區(qū)的切 換，從而增強系統(tǒng)的室內(nèi)覆蓋能力。并且，在單個RRU上能夠?qū)崿F(xiàn)兩個同 頻小區(qū)的同時覆蓋，可以應用在碼資源受限的場合。


圖1是基于射頻拉遠的分布式系統(tǒng)的系統(tǒng)結構； 圖2A是現(xiàn)有的RRU-HUB中數(shù)據(jù)分路的原理框圖； 圖2B是現(xiàn)有的RRU-HUB中數(shù)據(jù)合路的原理框圖； 圖3是本發(fā)明的用于RRU-HUB中的數(shù)據(jù)分路裝置原理框圖； 圖4A、 4C、 4D是本發(fā)明RRU-HUB中下行數(shù)據(jù)分路的實施例； 圖4B、 4E、 4F是本發(fā)明RRU-HUB中上行數(shù)據(jù)合路的實施例。
具體實施方式
本發(fā)明對現(xiàn)有RRU-HUB裝置中的下行數(shù)據(jù)分路做出的改進是在原來 下行數(shù)據(jù)分路中的可配置的N選1電路與RRU端口之間引入加法器，該加 法器具有兩個輸入端口和一個輸出端口，其中，兩個輸入端口分別與兩個可 配置的N選1電路的輸出端相接，且輸入端的數(shù)據(jù)具有增益調(diào)整環(huán)節(jié)，其 增益值可以實時調(diào)整；輸出端口與一RRU端口連接。另外，本發(fā)明雖對現(xiàn) 有RRU-HUB裝置中的上行數(shù)據(jù)合路的結構并未改變，但在運用上行數(shù)據(jù)合 路的方法上有所改進，即在進行上行數(shù)據(jù)合并時允許將一個RRU端口的數(shù) 據(jù)同時作為兩個合路器的輸入項分發(fā)到兩個小區(qū)的上行數(shù)據(jù)流中。也就是說，本發(fā)明可將兩個小區(qū)的下行數(shù)據(jù)通過可配置的增益環(huán)節(jié)后合 路為一路下行數(shù)據(jù)通過一個RRU端口發(fā)送出去，并可將一個RRU端口的一 路上行數(shù)據(jù)作為兩個小區(qū)的上行數(shù)據(jù)的合路子項，并通過調(diào)整上下行信號合 成的功率比例支持一個RRU覆蓋的區(qū)域從一個小區(qū)到另外一個同頻小區(qū)的 切換，從而支持小區(qū)的在線分裂和合并，為小區(qū)實時調(diào)整優(yōu)化結構提供了充 分的方便。以下通過具體實施例和附圖詳細闡述本發(fā)明的技術方案。圖3為本發(fā)明對下行數(shù)據(jù)分路電路所做的改進，在可配置的N選1電 路與RRU端口之間引入加法器，該加法器具有兩個輸入端口和一個輸出端 口，其中，每個加法器的輸入端口分別與兩個可配置的N選1電^^的輸出 端相接，其輸出端口與一RRU端口連接，且輸入端的數(shù)據(jù)具有增益調(diào)整環(huán) 節(jié)，其增益值可以實時調(diào)整。這樣設備在功能上就支持兩個同頻小區(qū)的下行 數(shù)據(jù)從一個RRU發(fā)射出去，并且對兩個小區(qū)的下行信號功率比例可以實時 調(diào)節(jié)。本發(fā)明對上行數(shù)據(jù)合路在結構上沒有變化，但是運用該數(shù)據(jù)合路時允許將一個RRU端口的數(shù)據(jù)同時作為兩個加法器的輸入項分發(fā)到兩個小區(qū)的上行數(shù)據(jù)流中去，并且每個加法器的該輸入項功率可以實時變化。本實施例支持網(wǎng)絡結構在線重組的方法，包括以下步驟步驟一在下行數(shù)據(jù)分路中將兩個小區(qū)的下行數(shù)據(jù)混合后發(fā)送給一個射 頻遠端單元RRU，且該兩小區(qū)的下行信號功率比例能夠?qū)崟r調(diào)整；步驟二在上行數(shù)據(jù)合路中將一個RRU端口的數(shù)據(jù)按小區(qū)分發(fā)到兩個 合路器輸入端，作為兩個小區(qū)的上行數(shù)據(jù)流傳送給基帶單元BBU,且每個 合路器的該輸入端信號功率能夠?qū)崟r變化。通過一個具體實施例可以更清晰地說明本發(fā)明的上述技術方案。譬如原 有小區(qū)1、小區(qū)2兩個小區(qū)，其中，小區(qū)1由RRU1覆蓋，小區(qū)2由RRU2 和RRU3覆蓋，此時下行和上行的數(shù)據(jù)通^各如圖4A和圖4B。當小區(qū)2在某 一時間段里用戶數(shù)量大大增力o,而小區(qū)1的用戶數(shù)量很少，此時可以將RRU2 覆蓋的區(qū)域由小區(qū)2覆蓋調(diào)整為由小區(qū)1覆蓋?？蓪⑦@兩個小區(qū)的下行數(shù)據(jù) 分別通過兩個N選1電路接入到一加法器的兩輸入端上，如圖4C所示，該 加法器的輸出端接RRU2端口。這樣，在下行時小區(qū)l和小區(qū)2的下行數(shù)據(jù) 就通過加法器合成到RRU2端口上。通過調(diào)整加法器前面的增益環(huán)節(jié)使小區(qū) 1的下行信號逐漸增強，小區(qū)2的下行信號逐漸減弱，最終將RRU2的下行 發(fā)射由小區(qū)2的下行變?yōu)樾^(qū)1的下行，如圖4D所示。而在上行時如圖4E 所示，可將RRU2端口的數(shù)據(jù)按小區(qū)分發(fā)到兩個合路器(即加法器)輸入端， 分別作為小區(qū)1和小區(qū)2的上行數(shù)據(jù)流的加法子項。在調(diào)整完成后RRU2的 上行數(shù)據(jù)只作為小區(qū)1的上行數(shù)據(jù)流的加法子項，如圖4F所示。在這個調(diào) 整過程中存在小區(qū)1和小區(qū)2同時覆蓋RRU2的區(qū)域的情況，這樣就可以實 現(xiàn)此區(qū)域中的用戶從小區(qū)2軟切換到小區(qū)1。本發(fā)明上行數(shù)據(jù)合路和下行數(shù)據(jù)分路中的加法器輸入端口均帶有增益 調(diào)整環(huán)節(jié)，其增益值可以實時調(diào)節(jié)，即對信號合成的功率比例實時控制，這
樣可以在設備功能上支持一個RRU覆蓋的區(qū)域從一個小區(qū)到另 一個同頻小 區(qū)的切換，達到實時優(yōu)化網(wǎng)絡結構的目的。本發(fā)明提供的支持網(wǎng)絡結構在線重組的裝置及其方法，由于帶有可控增 益的加法環(huán)節(jié)，因而可將兩個小區(qū)的下行數(shù)據(jù)通過一個RRU端口發(fā)送出去， 并可將一個RRU端口的數(shù)據(jù)作為兩個小區(qū)的上行數(shù)據(jù)分發(fā)給BBU，從而支 持小區(qū)的在線分裂和合并。而且，通過對信號合成的功率比例實時控制而在 設備功能上支持一個RRU覆蓋的區(qū)域從一個小區(qū)到另外一個同頻小區(qū)的切 換，從而能夠充分利用已有網(wǎng)絡資源實現(xiàn)實時的最優(yōu)覆蓋。當然，本發(fā)明還可有其他多種實施，在不背離本發(fā)明精神及其實質(zhì)的情 況下，熟悉本領域的技術人員當可根據(jù)本發(fā)明，做出各種相應的改變和變形， 但這些相應的改變和變形都應屬于本發(fā)明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1、一種支持網(wǎng)絡結構在線重組的裝置，包括下行數(shù)據(jù)分路和上行數(shù)據(jù)合路；其中，所述下行數(shù)據(jù)分路包括多路可將N個小區(qū)的下行數(shù)據(jù)選通輸出到射頻遠端單元RRU端口的可配置的N選1電路，所述上行數(shù)據(jù)合路對應每個小區(qū)配備一個加法器，所述加法器具有多個輸入端口，其特征在于所述下行數(shù)據(jù)分路中在所述可配置的N選1電路和所述RRU端口之間引入加法器，所述加法器具有兩個輸入端口和一個輸出端口，所述加法器的輸入端口分別與兩路可配置的N選1電路的輸出端相接，所述加法器的輸出端口與一RRU端口連接。
2、 按照權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述下行數(shù)據(jù)分路中加 法器的輸入端口具有可控增益調(diào)整環(huán)節(jié)，其增益值能夠?qū)崟r調(diào)節(jié)。
3、 按照權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述上行數(shù)據(jù)合路的所 述輸入端口具有可控增益調(diào)整環(huán)節(jié)，其增益值能夠?qū)崟r調(diào)節(jié)。
4、 按照權利要求l、 2或3所述的裝置，其特征在于，所述裝置為射頻 拉遠單元-集線器RRU-HUB。
5、 一種支持網(wǎng)絡結構在線重組的方法，應用于射頻拉遠的分布式系統(tǒng)， 所述方法包括以下步驟在下行數(shù)據(jù)分路中將兩個小區(qū)的下行信號混合后發(fā)送給一個射頻遠端 單元RRU;在上行數(shù)據(jù)合路中將所述RRU端口的數(shù)據(jù)按小區(qū)分發(fā)到兩個合路器輸 入端，作為兩個小區(qū)的上行數(shù)據(jù)流傳送給基帶單元BBU。
6、 按照權利要求5所述的方法，其特征在于，將兩個小區(qū)的下行信號 混合時，對所述兩小區(qū)的下行信號功率比例實時調(diào)整；在上行數(shù)據(jù)合路中每 個所述合路器的所述輸入端信號功率能夠?qū)崟r變化。
7、 一種支持網(wǎng)絡結構在線重組的軟切換方法，包括步驟 (a)在下行數(shù)據(jù)分路中將第一小區(qū)和第二小區(qū)的下行信號經(jīng)可配置的 增益環(huán)節(jié)混合后接入一個射頻遠端單元RRU端口 ；(b )初始狀態(tài)下，所述RRU端口上的下行信號為所述第二小區(qū)的下行 信號，所述RRU端口上的上行信號為所述第二加法器的加法子項；在下行數(shù)據(jù)分^各中實時調(diào)整所述RRU端口上所述第一'卜區(qū)、第二小區(qū) 的下行信號混合功率比例，使所述第一小區(qū)的下行信號功率比例由0逐漸調(diào) 整為1，并使所述第二小區(qū)的下行信號功率比例由1逐漸調(diào)整為0,使所述 RRU端口上的下行信號最終變?yōu)樗龅谝恍^(qū)的下行信號；在下行調(diào)整過程中，相應地在上行數(shù)據(jù)合路中將所述RRU端口的上行 數(shù)據(jù)按小區(qū)分發(fā)到第 一 小區(qū)和第二小區(qū)對應的加法器的輸入端，分別作為第 一小區(qū)和第二小區(qū)的上行數(shù)據(jù)流的加法子項；調(diào)整后，所述RRU端口上的 上行信號最終變?yōu)樗龅谝患臃ㄆ鞯募臃ㄗ禹棥?br> 全文摘要
本發(fā)明提供了一種支持網(wǎng)絡結構在線重組的裝置，包括下行數(shù)據(jù)分路和上行數(shù)據(jù)合路；其中，下行數(shù)據(jù)分路包括多路可將N個小區(qū)的下行數(shù)據(jù)選通輸出到射頻遠端單元RRU端口的可配置的N選1電路，在可配置的N選1電路和RRU端口之間引入加法器，該加法器具有兩個輸入端口和一個輸出端口，且加法器的輸入端分別與兩路可配置的N選1電路的輸出端相接，輸出端與一RRU端口連接；上行數(shù)據(jù)合路對應每個小區(qū)配備一加法器，該加法器具有多個輸入端口。本發(fā)明能靈活實現(xiàn)小區(qū)在線分裂及合并，并支持一個RRU覆蓋的區(qū)域在兩個同頻小區(qū)之間的切換，從而增強系統(tǒng)的室內(nèi)覆蓋能力。
文檔編號H04W88/08GK101115275SQ20071013014
公開日2008年1月30日 申請日期2007年7月20日 優(yōu)先權日2007年7月20日
發(fā)明者嵩 高 申請人:中興通訊股份有限公司