[发明专利]基于共享基带池和分布式射频单元的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access，微波存取全球互通)移动通讯系统中，基站侧每个载频扇区的基带 处理资源被多个RF(Radio Frequency，无线射频)单元共享的方法和系统， 以及解决在网络演进过程中的系统容量扩展方法。本发明不仅仅适用于 WIMAX系统，也适合于以OFDMA(正交频分多址接入)为基础的其他移 动通讯系统，比如LTE(Long Term Evolution，长期演进)和UMB(Ultra Mobile Broadband，超移动宽带)。

背景技术

图1是WiMAX移动网络架构的流程示意图。现有WiMAX移动网络的 主要组成部分包含：WiMAX终端CPE(Customer Premises Equipment，用 户端设备)101、WiMAX接入网络的BS(基站)102、ASN-GW(接入网 关)103和CSN(连接服务网络)104，CPE、BS和ASN-GW组成了WiMAX 的ASN(接入服务网络)；CPE和BS之间是标准的R1接口；BS和ASN-GW 之间是标准R6接口；ASN-GW之间采用标准的R4接口；ASN-GW和CSN 之间采用R3接口互连。

由于WiMAX系统无线频率目前的主流频段为2.3/2.5/3.5GHz，如果采 用传统的集成式宏基站配置，馈线损耗较大，导致RF功率浪费，因此BS 通常采用BBU(Base Band Unit，基带单元)+RRU(Radio Remote Unit，远 端射频单元)方式，具体网络结构参见图2。图2是基于分布式架构的WiMAX 接入网络，和图一的主要区别在于：BS204采用分布式架构，由基带单元 BBU202和远端射频单元RRU203组成，BBU和RRU之间可基于OBSAI (Open Base Station Architecture Initiative，开放基站架构创始联盟)或者是 CPRI(Common Public Radio Interface，通用共公无线接口)接口。

在讨论基带共享之前，有两个概念需要明确：一是载频(carrier)，二 是扇区(Sector)。考虑可扩展性，一个扇区可能需要多个载频的扩容和配 置能力。对于WiMAX 802.16e，目前基站的基带处理部分：每个载频扇区 对应到一个802.16e的Channel(频道)；802.16e标准定义WiMAX BS的 Channel可以是3.5/5/7/10/14/20MHz的带宽配置。

对于室内覆盖场景，根据对话务量和覆盖的研究，基本上所有的场景均 为覆盖受限的场景。主要原因是，现存大量的竞争技术比如HSPA(高速分 组接入)、EVDO(Evolution Data Only)以及DSL(Digital Subscriber Loop， 数字用户环路)和LAN(局域网)技术，同时存在多个运营商提供服务，对 于新建的网络来说，和已有的网络之间是竞争和互补的关系；其他的原因是， 初期的用户渗透比例较少，对于新技术，用户的使用习惯和频度需要时间培 养和引导。

但是对于室内覆盖场景，需要考虑后期的容量扩展方案，主要原因是： 随着第二代第三代通信设备接近生命周期，运营商的不同网络之间存在着网 络负载重新分配的选择，运营商更加希望在新的扩容成本更低更加有效的网 络扩容；另外，通过技术先进性的体验和习惯的养成，更多的用户开始接受 新的技术。因此对于室内覆盖而言，需要考虑初期低成本解决覆盖问题，和 后期的容量扩展性解决方案，满足不同阶段的用户需求。

目前WiMAX移动系统采用的方法有三种：

方案1：参见图3，一个覆盖区域内，采用单独配置的基带处理单元， 比如Pico BS方案；图3是基于传统Pico BS架构的室内覆盖网络示意图， 包含Pico BS(微微基站)301，每个覆盖区间(比如一个楼层)采用一个 Pico BS部署；多个Pico BS之间通过汇聚的交换机或者是路由器302实现， 提供到传输网络的R6接口。每个Pico BS需要配置GPS模块，以便解决TDD (系统同步问题，防止系统组网的干扰。

该方案的缺点是，基站之间不能共享冗余的处理能力。比如图3中301 对应的5楼基站区域用户的实际需求为10Mbps数据承载能力；实际上BS1 承载能力可达到25Mbps。