專利名稱：一種分布式載波聚合多室內(nèi)聯(lián)合基站系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到無線通信技術領域，具體涉及一種在室內(nèi)場景下使用載波聚合的聯(lián)合基站系統(tǒng)。
背景技術：
當前移動寬帶網(wǎng)絡迅猛發(fā)展，對移動通信網(wǎng)絡提出了諸多挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在數(shù)據(jù)業(yè)務大幅度增加、帶寬需求、頻譜效率，以及運營維護成本等都有更高的要求。其中80%數(shù)據(jù)業(yè)務發(fā)生在室內(nèi)場景。LTE (A)是在LTE(Long Term Evolution,長期演進)基礎上演進的，是應對移動寬帶業(yè)務需求的重要候選技術，主要包括如下關鍵技術:一、載波聚合技術載波聚合技術(Carrier Aggregation)可以有效的利用多個載波,增大單個UE(終端)的峰值速率，同時能夠更加靈活的使用零散頻譜。載波聚合主要是指一個基站可以配置多個載波，每個載波構成一個服務或者多個小區(qū)，該載波在載波聚合技術里也稱為成員載波(CC:Component Carrier)。當一個UE發(fā)起業(yè)務之后，網(wǎng)絡側可以為該UE分配多個載波上的時頻資源，從而使得該UE可以獲得高帶寬。如圖1所示，基站可以單獨配置載波1，也可以同時配置載波I和載波2。二、分布式基站技術分布式基站技術是從分布式天線技術演變而來，分布式天線是指將天線拉遠，從而增加單個小區(qū)的覆蓋范圍，尤其是用于室內(nèi)系統(tǒng)。但是分布式天線系統(tǒng)有一定的局限性，因為天饋系統(tǒng)的衰減等缺點，導致覆蓋范圍增加有限，因此分布式基站系統(tǒng)應運而生。分布式基站系統(tǒng)將傳統(tǒng)基站中的BBlKBuilding Base band Unit基帶處理單元)與RRlKRemoteRadio Unite，射頻處理單元)分離，通過光纖射頻拉遠，一個BBU控制多個RRH (RadioRemote Head，為RRU拉遠后的設備，射頻拉遠頭)，使得小區(qū)的覆蓋范圍進一步增強。如圖2所示，一個BBU控制5個RRH。三、C-RANC-RAN是中國移動提出的一種基站形態(tài)，它充分利用了分布式基站的優(yōu)點，在BBU側通過BBU池來實現(xiàn)BBU資源的共享，可以減小運營維護成本。BBU池為多個載波聯(lián)合處理提供了便利。通常的，一個BBU支持一個載波(CC Component Carrier)的基帶信號的處理，當采用BBU池后，載波聚合有可能采用更少的BBU來處理多個載波的基帶信號。有關BBU池如何支持多載波有待進一步研究。如圖3所示，3個基帶處理單元BBU1、BBU2、BBU3組成的BBU池開放式BBU RRU接口 0BRI，控制5個射頻拉遠頭RRH1、RRH2、RRH3、RRH4、RRH5。四、Home-eNB演進型基站一般記為eNB，應用于家庭場景的演進型基站記為Home-eNB。當前移動寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務80%發(fā)生在室內(nèi)場景，Home-eNB (簡寫為HeNB)是針對室內(nèi)應用場景的一個重要解決方案。應用于家庭場景的HeNB有個CSG IDCClosed Subscriber Group Id,閉合用戶組標識)，只有簽約了這個CSG ID的用戶才可以接入HeNB網(wǎng)絡，其他用戶的接入權限根據(jù)HeNB的工作模式而定。CSG ID由HeNB小區(qū)的系統(tǒng)廣播消息下發(fā)，當UE接收到該下發(fā)的CSG ID后，UE會判斷自己是否屬于該CSG，如果屬于，則可以發(fā)起業(yè)務接入，如果不屬于，則不能發(fā)起業(yè)務。UE發(fā)起業(yè)務后，網(wǎng)絡側還會繼續(xù)判斷該UE是否真正有權利使用該網(wǎng)絡，以防止非法/非簽約用戶強行接入。這個主要靠網(wǎng)絡側的用戶白名單機制。HeNB的覆蓋范圍局限于室內(nèi)，使用用戶數(shù)有限，通常10個左右，其部署模式基本上是一個家庭部署一個或多個HeNB設備，因此其成本是其商業(yè)應用的一個關鍵因素。五、節(jié)能技術能耗占據(jù)運營商運營成本的很大部分，而其中基站的發(fā)射功率的能耗是基站設備能耗的主要部分。綠色通信是當前運營商很關注的一項技術，有部分廠家提出一些網(wǎng)絡或者終端的節(jié)能技術。譬如，在多個小區(qū)同覆蓋的情況下，如果業(yè)務量不大，則可以通過載頻靈活關斷的技術，關閉部分載頻，或者針對部分時隙進行關斷，從而達到節(jié)能的目的。

發(fā)明內(nèi)容
在室內(nèi)場景下對以上背景技術的綜合應用，可以更好的應對移動寬帶高速發(fā)展的挑戰(zhàn)，本發(fā)明因此提供了一種在室內(nèi)場景下使用載波聚合的方法。本發(fā)明的技術方案為一種分布式載波聚合多室內(nèi)聯(lián)合基站系統(tǒng)，包括設置在網(wǎng)絡側的移動管理實體、家庭基站網(wǎng)關、基帶處理部分，以及設置在室內(nèi)側的射頻處理部分；基帶處理部分集成多個相應基帶處理單元，每個基帶處理單元處理一個載波；射頻處理部分包括每個室內(nèi)區(qū)域設置的一個多通道射頻拉遠頭，或者包括一個多通道射頻拉遠頭和設置在每個室內(nèi)區(qū)域的天線；移動管理實體連接家庭基站網(wǎng)關，家庭基站網(wǎng)關連接基帶處理部分，基帶處理部分處理的所有載波的射頻拉遠頭集成到多通道射頻拉遠頭。而且，根據(jù)終端所在室內(nèi)區(qū)域位置使用載波時頻資源，實現(xiàn)方式如下，步驟1，在網(wǎng)絡側判斷終端在哪個MRRH/天線相應室內(nèi)區(qū)域下接入，所述MRRH/天線表示設置在某室內(nèi)區(qū)域的多通道射頻拉遠頭或天線；步驟2，由基帶處理部分分配該終端的時頻資源，處于其他MRRH/天線下的終端能夠使用相同的時頻資源。而且，步驟I中判斷終端在哪個MRRH/天線相應室內(nèi)區(qū)域下接入，根據(jù)系統(tǒng)廣播消息中的閉合用戶組標識CSG ID實現(xiàn)；或者，根據(jù)系統(tǒng)廣播消息的下行消息里增加下發(fā)的一個接入點標識AP ID實現(xiàn)，所述接入點表示某個MRRH/天線相應室內(nèi)區(qū)域；在網(wǎng)絡側預先配置CSG ID/AP ID與MRRH/天線之間的對應關系。而且，步驟2中由基帶處理部分分配該終端的時頻資源實現(xiàn)方式為，基帶處理部分做資源映射時，根據(jù)CSG ID/AP ID與MRRH/天線的對應關系，只在發(fā)往對應MRRH/天線的時頻資源上承載該CSG ID/AP ID數(shù)據(jù)；在發(fā)往沒有對應關系的MRRH/天線的同樣時頻資源上不承載該CSG ID/AP ID數(shù)據(jù)。本發(fā)明將載波聚合技術與分布式基站技術和C-RAN技術集成到一起，形成一種適用于室內(nèi)場景的新型基站設備，稱之為MIB (Mult1-1ndoor-eNB:多室內(nèi)聯(lián)合基站)。相對于傳統(tǒng)的室內(nèi)一體化基站，本發(fā)明的MIB室內(nèi)基站設備具有如下優(yōu)點:
I)減少SI接口的連線，便于部署和網(wǎng)絡規(guī)劃。2)MIB的基帶處理部分集成了各個室內(nèi)的HeNB的BBU，使得BBU的處理能力可以共享，并且相對于傳統(tǒng)的HeNB，有可能減少BBU的個數(shù)。3)具有載波聚合的能力，使得每個室內(nèi)的用戶獲得高帶寬，體驗高速業(yè)務。4) CSG場景下的MIB能夠節(jié)省下發(fā)的I3DSCH功率，一個UE時，MHB就能夠節(jié)省2/3的功率(三個MRRH)。5)在資源上增加了空域即MRRH的位置，使得時頻資源利用效率提高。6)在系統(tǒng)消息里增加的AP ID字段不需要用戶UE注冊，比CSG ID方便容易。本發(fā)明基于這種用于室內(nèi)場合的分布式基站設備提供的一種分布式載波聚合多室內(nèi)聯(lián)合基站系統(tǒng)，能夠較好的應對移動寬帶發(fā)展中的室內(nèi)數(shù)據(jù)業(yè)務龐大、頻譜效率、CAPEX/0PEX增加等挑戰(zhàn)，也可用于宏基站、pico基站等沒有CSG概念的場景。


圖1為現(xiàn)有技術的單載波到載波聚合示意圖。圖2為現(xiàn)有技術的分布式基站系統(tǒng)示意圖。圖3為現(xiàn)有技術的C-RAN示意圖。圖4為現(xiàn)有技術的HeNB部署示意圖。圖5為本發(fā)明實施例的MIB部署示意圖。圖6為本發(fā)明實施例的MIB部署采用多個CSG ID示意圖。圖7為本發(fā)明實施例的MIB部署采用單個CSG ID示意圖。圖8為本發(fā)明實施例的下行物理信道I3DSCH處理流程圖。圖9為本發(fā)明實施例的資源柵格圖。圖10為本發(fā)明實施例的基于MRRH ID的資源映射邏輯圖。圖11為本發(fā)明實施例的時頻資源優(yōu)化利用邏輯流程圖。圖12為本發(fā)明實施例的基于分布式天線的MHB設備示意圖。圖13為本發(fā)明實施例的載波聚合時的基于MRRH ID的資源映射示意圖。
具體實施例方式結合附圖，提供本發(fā)明實施例具體描述如下。(I)實施例提出一種具有載波聚合和分布式基站技術的室內(nèi)基站設備:現(xiàn)有的室內(nèi)基站解決方案是在每一個室內(nèi)部署一個HeNB設備，該設備是將BBU與RRH集成在一起，最大系統(tǒng)帶寬為20M，覆蓋范圍通常為一個室內(nèi)場景，用戶數(shù)量一般在10個左右。這種設備的缺點主要包括:I)設備數(shù)量眾多，每個室內(nèi)一個HeNB，該HeNB通常由I個BBU，I個RRU以及天線組成，成本是個問題。2) 一個HeNB最大提供20M系統(tǒng)帶寬，支持最大下行100Mbit/s的速率，帶寬有限，不能很好的支持未來室內(nèi)高速業(yè)務。3) 一個宏小區(qū)覆蓋范圍內(nèi)的家庭基站數(shù)以萬計，HeNB設備接入到核心網(wǎng)MME/S-GW的接口數(shù)量眾多，距離也比較長，最后一公里需要部署大量傳輸線纜，譬如光纖。
4)當某個室內(nèi)未使用本室內(nèi)家庭基站的時候，其他室內(nèi)區(qū)域也無法使用，造成BBU資源的浪費。5)各個室內(nèi)區(qū)域分別各自部署HeNB，增加了網(wǎng)絡規(guī)劃和部署的復雜度，規(guī)劃不好，造成很強的干擾，導致業(yè)務無法運行或者性能變差。其具體部署方案如圖4所示，MME/S-GW(移動管理實體)通過SI接口連接HeNB Gff(家庭基站網(wǎng)關)，HeNB Gff分別與各HeNB通過SI接口連接。為了克服以上缺點，實施例將載波聚合技術與分布式基站技術和C-RAN技術集成到一起，形成一種適用于室內(nèi)場景的新型基站設備，稱之為MIB (Mult1-1ndoor-eNB:多室內(nèi)聯(lián)合基站)。MIB包括基帶處理部分和射頻處理部分。實施例提供完整的分布式載波聚合多室內(nèi)聯(lián)合基站系統(tǒng)，包括設置在網(wǎng)絡側的移動管理實體、家庭基站網(wǎng)關、基帶處理部分，以及設置在室內(nèi)側的射頻處理部分；基帶處理部分集成多個相應基帶處理單元，每個基帶處理單元處理一個載波；射頻處理部分包括每個室內(nèi)區(qū)域設置的一個多通道射頻拉遠頭，或者包括一個多通道射頻拉遠頭和設置在每個室內(nèi)區(qū)域的天線；移動管理實體連接家庭基站網(wǎng)關，家庭基站網(wǎng)關連接基帶處理部分，基帶處理部分處理的所有載波拉遠到多通道射頻拉遠頭，即基帶處理部分處理的所有載波的射頻拉遠頭集成為多通道射頻拉遠頭。以三個載波聚合為例，如圖5所示:MME/S_GW通過SI接口連接HeNB Gff, HeNB Gff通過SI接口連接基帶處理部分。原有的3個室內(nèi)區(qū)域的BBU集成到一起形成基帶處理部分，每個BBU處理一個CC (成員載波)，分別記為CC1、CC2、CC3。3個室內(nèi)的MRRH設備分別記為 MRRHl、MRRH2、MRRH3。其具有以下特點:DBBU與RRH分離，將原有的多個室內(nèi)的BBU集成到一起形成基帶處理部分，每個BBU處理一個CC(成員載波)，BBU的處理資源可以形成共享。共享技術一方面可以提高系統(tǒng)處理能力，另外一方面，因為一個BBU可以提供一個載波或者多個載波的基帶處理能力，所以也為節(jié)約硬件資源提供了可能，相對于現(xiàn)在的每個室內(nèi)一個BBU設備，BBU數(shù)量的減少成為可能。其具體實現(xiàn)方式為現(xiàn)有技術，本發(fā)明不再詳述。2)原本一個室內(nèi)一個HeNB，一個室內(nèi)具有一個載波的使用權。現(xiàn)在多個室內(nèi)的載波集中起來管理，使得多個室內(nèi)之間的載波間使用載波聚合技術成為可能。載波聚合技術的使用，可以使得每個室內(nèi)所使用的帶寬增加，提高室內(nèi)用戶的吞吐量。載波聚合技術不在本發(fā)明之列，本文不再詳述。3)在每個室內(nèi)，都部署有來自不同室內(nèi)的載波的RRH。具體實施時，可以將這些RRH集成到一起形成一個獨立的設備形態(tài)，即為MRRH (Mult1-RRH,多通道射頻拉遠頭)，該設備可以采用刀片堆疊等技術實現(xiàn)。每個MRRH也可采用相應標識區(qū)別，記為MRRH ID。一個室內(nèi)區(qū)域的MRRH，可以根據(jù)該室內(nèi)區(qū)域連接到的載波數(shù)目靈活配置RRH數(shù)目。但是，這種分布式載波聚合室內(nèi)基站會帶來一個問題。從圖6可以看到，一個CC建立的服務小區(qū)(一個CC獨立對應一個或者多個服務小區(qū))經(jīng)過拉遠會覆蓋多個室內(nèi)區(qū)域。這樣，在同一個室內(nèi)區(qū)域內(nèi)，就有來自多個CC的多個服務小區(qū)覆蓋，就會接收多個服務小區(qū)的CSG ID,因此一個室內(nèi)用戶的UE也可以在其他室內(nèi)區(qū)域接入HeNB網(wǎng)絡，不符合家庭基站的接入權限要求。如圖6中，室內(nèi)區(qū)域indoorl和indoor2都有來自CC1、CC2、CC3的服務小區(qū)覆蓋，都接收相應CSG ID=1、2、3。要做到符合家庭基站的接入要求，則需要進一步做技術上的處理。本發(fā)明進一步提出，根據(jù)終端所在室內(nèi)區(qū)域位置使用載波時頻資源，實現(xiàn)方式如下，步驟1，在網(wǎng)絡側判斷終端在哪個MRRH/天線相應室內(nèi)區(qū)域下接入，所述MRRH/天線表示設置在某室內(nèi)區(qū)域的多通道射頻拉遠頭或天線；步驟2，由基帶處理部分分配該終端的時頻資源，處于其他MRRH/天線下的終端能夠使用相同的時頻資源。分析上圖，可發(fā)現(xiàn)采用分布式基站和載波聚合技術之后，每個室內(nèi)覆蓋下的UE可以接收到多個小區(qū)系統(tǒng)廣播的CSG ID，而CSG ID是可以幫助限制UE是否有權限接入的。因此，本發(fā)明希望讓某個室內(nèi)位置只出現(xiàn)本室內(nèi)用戶簽約了的CSG ID，其他室內(nèi)用戶簽約了的CSGID不發(fā)送到本室內(nèi)區(qū)域，可以設定一個小區(qū)只在某個或者某些MRRH/天線覆蓋范圍內(nèi)下發(fā)CSG ID，在其他MRRH/天線下不下發(fā)CSG ID。實施例提供具體實現(xiàn)方法如圖7所示，某個CC連接的MRRH，如果也拉遠到其他MRRH，則不向其他MRRH發(fā)送該CC對應的CSGID0 例如 CCl 連接 MRRHl，只向 MRRHl 而不向 MRRH2、MRRH3 發(fā)送 CSG ID=I。另外，對于本發(fā)明中的MIB，也可以做到保證某個室內(nèi)的用戶優(yōu)先使用本室內(nèi)簽約的載波，只有在本室內(nèi)簽約的載波有富裕的情況下，才允許通過載波聚合技術，共享給其他室內(nèi)用戶使用。采用本方法后，共享地點限制在其他室內(nèi)位置區(qū)域。具體的實現(xiàn)方法如下描述:在BBU處理CSG ID基帶信號的時候，把承載CSG ID信號的時頻資源復制成多份，其中一份發(fā)往本室內(nèi)區(qū)域的時頻資源保留承載該CSG ID，將發(fā)往其他室內(nèi)位置的時頻資源中不承載CSG ID數(shù)據(jù)，或者說發(fā)往其他室內(nèi)位置的RRH的時頻資源上承載一個空白的CSG ID數(shù)據(jù)。具體實施方法如下:I)在網(wǎng)絡側建立如下配置關系表。表ICSG ID和RRH ID的對應關系表
權利要求
1.一種分布式載波聚合多室內(nèi)聯(lián)合基站系統(tǒng)，其特征在于:包括設置在網(wǎng)絡側的移動管理實體、家庭基站網(wǎng)關、基帶處理部分，以及設置在室內(nèi)側的射頻處理部分； 基帶處理部分集成多個相應基帶處理單元，每個基帶處理單元處理一個載波； 射頻處理部分包括每個室內(nèi)區(qū)域設置的一個多通道射頻拉遠頭，或者包括一個多通道射頻拉遠頭和設置在每個室內(nèi)區(qū)域的天線； 移動管理實體連接家庭基站網(wǎng)關，家庭基站網(wǎng)關連接基帶處理部分，基帶處理部分處理的所有載波的射頻拉遠頭集成到多通道射頻拉遠頭。
2.根據(jù)權利要求1所述分布式載波聚合多室內(nèi)聯(lián)合基站系統(tǒng)，其特征在于:根據(jù)終端所在室內(nèi)區(qū)域位置使用載波時頻資源，實現(xiàn)方式如下， 步驟I，在網(wǎng)絡側判斷終端在哪個MRRH/天線相應室內(nèi)區(qū)域下接入，所述MRRH/天線表示設置在某室內(nèi)區(qū)域的多通道射頻拉遠頭或天線； 步驟2，由基帶處理部分分配該終端的時頻資源，處于其他MRRH/天線下的終端能夠使用相同的時頻資源。
3.根據(jù)權利要求2所述分布式載波聚合多室內(nèi)聯(lián)合基站系統(tǒng)，其特征在于:步驟I中判斷終端在哪個MRRH/天線相應室內(nèi)區(qū)域下接入， 根據(jù)系統(tǒng)廣播消息中的閉合用戶組標識CSG ID實現(xiàn)；或者，根據(jù)系統(tǒng)廣播消息的下行消息里增加下發(fā)的一個接入點標識AP ID實現(xiàn)，所述接入點表示某個MRRH/天線相應室內(nèi)區(qū)域； 在網(wǎng)絡側預先配置CSG ID/AP ID與MRRH /天線之間的對應關系。
4.根據(jù)權利要求3所述分布式載波聚合多室內(nèi)聯(lián)合基站系統(tǒng)，其特征在于:步驟2中由基帶處理部分分配該終端的時頻資源實現(xiàn)方式為，基帶處理部分做資源映射時，根據(jù)CSGID/AP ID與MRRH/天線的對應關系，只在發(fā)往對應MRRH/天線的時頻資源上承載該CSG ID/AP ID數(shù)據(jù)；在發(fā)往沒有對應關系的MRRH/天線的同樣時頻資源上不承載該CSG ID/AP ID數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種分布式載波聚合多室內(nèi)聯(lián)合基站系統(tǒng)，包括設置在網(wǎng)絡側的移動管理實體、家庭基站網(wǎng)關、基帶處理部分，以及設置在室內(nèi)側的射頻處理部分；基帶處理部分集成多個相應基帶處理單元，射頻處理部分包括每個室內(nèi)區(qū)域設置的一個多通道射頻拉遠頭，或者包括一個多通道射頻拉遠頭和設置在每個室內(nèi)區(qū)域的天線?？稍诰W(wǎng)絡側里建立一個CSGID/APID和MRRHID的對應關系表，判斷包含CSGID/APID的PDSCH所要發(fā)送的MRRH位置，支持實現(xiàn)每個家庭只有一個CSGID/APID，只有這個家庭的用戶才可以接入；在此基礎上研究了基于MRRH的位置來節(jié)省基站設備下發(fā)的PDSCH功率和重復利用時頻資源的方法。
文檔編號H04L5/00GK103199975SQ20131010452
公開日2013年7月10日 申請日期2013年3月28日 優(yōu)先權日2013年3月28日
發(fā)明者黃小軍, 邱勇, 陳亮明, 管鮑 申請人:武漢郵電科學研究院