一種家庭基站系統(tǒng)及其通信方法

專利名稱：一種家庭基站系統(tǒng)及其通信方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信技術領域，尤其涉及一種家庭基站系統(tǒng)及其通信方法。
背景技術：
目前，F(xiàn)emto家庭基站基于IP架構，依托現(xiàn)有的數(shù)字用戶專線(DSL，DigitalSubscriber Line)、有線電視電纜(Cable)或光纖等手段接入移動運營商的核心網(wǎng)網(wǎng)絡。現(xiàn)有的Femto基站如圖1所示，一般地,一個Femto基站服務一個微蜂窩小區(qū)，F(xiàn)emto基站的前端處理(例如功放，射頻、模數(shù)轉換等)、物理層處理(Layerl層)和上層(Layer2和Layer3層)處理都是在同一個設備中完成的，并且Femto基站通過IP與Femto網(wǎng)關相連，進行信令和數(shù)據(jù)的交互。對于傳統(tǒng)的分布式Femto基站，一個用戶終端UE被分配到一個實體(Femto基站或基站控制器)中處理后，就固定了此UE被處理的位置，不能動態(tài)的共享其他實體資源的處理能力，降低了分布式Femto基站系統(tǒng)的動態(tài)容量。并且，在這種Femto基站系統(tǒng)中，一個基站設備中的物理層實體只能為同一個基站設備中的上層實體提供服務，同樣地，上層實體也只能得到本基站設備中的物理層服務。這種狀態(tài)下，就容易產生以下的問題:在多家庭基站組網(wǎng)特別是企業(yè)級Femto基站組網(wǎng)時，容易形成忙的小區(qū)很忙，由于資源的枯竭導致接入小區(qū)的UE得不到相應質量的服務，甚至有可能接不進小區(qū)，而閑的小區(qū)很閑，造成各小區(qū)之間的資源的不均衡，同時也會影響到用戶的使用體驗；每個Femto基站對于UE的信息不能共享，在需要這些共享信息時(如切換)都要通過核心網(wǎng)中轉,無形中加大了切換的延時和核心網(wǎng)的負擔；Femto基站組網(wǎng)后不方便擴容，每次擴容都要到現(xiàn)場進行設備的升級，當Femto基站大量存在時，二次擴容的成本巨大；同樣，在遇到撤站時，撤下的設備無法繼續(xù)提供服務;當某個Femto基站由于物理層或上層出現(xiàn)不可恢復的故障時，不能繼續(xù)對相應小區(qū)的用戶提供服務。

發(fā)明內容
本發(fā)明實施例提供了一種家庭基站系統(tǒng)及其通信方法，用以克服現(xiàn)有的家庭基站系統(tǒng)只能處理固定的用戶終端所帶來的種種弊端。本發(fā)明實施例提供了一種家庭基站系統(tǒng)，包括:多個前端模塊、第一云端選擇器、包含多個物理層實體的物理層實體池、第二云端選擇器以及包含多個上層實體的上層實體池,其中:每個前端模塊，用于接收用戶終端發(fā)送的射頻信號，將所述射頻信號轉換成上行數(shù)據(jù)后發(fā)送給第一云端選擇器；或將第一云端選擇器發(fā)送的下行數(shù)據(jù)轉換成射頻信號后發(fā)送給用戶終端；第一云端選擇器，用于將前端模塊發(fā)送的上行數(shù)據(jù)交由根據(jù)第一設置信息從物理層實體池中選擇的一個物理層實體進行處理，并向第二云端選擇器發(fā)送所選擇的物理層實體處理后的上行數(shù)據(jù)；或將第二云端選擇器發(fā)送的下行數(shù)據(jù)交由根據(jù)第一設置信息從物理層實體池中選擇的一個物理層實體進行處理，并向前端模塊發(fā)送所選擇的物理層實體處理后的下行數(shù)據(jù)；所述第一設置信息包括物理層實體池內的資源負荷參數(shù)和/或所述前端模塊的制式；第二云端選擇器，用于將第一云端選擇器發(fā)送的上行數(shù)據(jù)交由根據(jù)第二設置信息從上層實體池中選擇一個上層實體進行處理，向網(wǎng)關發(fā)送所選擇的上層實體處理后的上行數(shù)據(jù)；或接收網(wǎng)關發(fā)送的下行數(shù)據(jù)并將其交由根據(jù)第二設置信息從上層實體池中選擇一個上層實體進行處理，向第一云端選擇器發(fā)送所選擇的上層實體處理后的下行數(shù)據(jù)；所述第二設置信息為所述上層實體池內的資源負荷參數(shù)。本發(fā)明實施例還提供了一種使用上述家庭基站系統(tǒng)進行通信的方法，包括:每個前端模塊接收用戶終端發(fā)送的射頻信號，將所述射頻信號轉換成上行數(shù)據(jù)后發(fā)送給第一云端選擇器；或接收第一云端選擇器發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，將下行數(shù)據(jù)轉換成射頻信號后發(fā)送給用戶終端；第一云端選擇器將前端模塊發(fā)送的上行數(shù)據(jù)交由根據(jù)第一設置信息從物理層實體池中選擇的一個物理層實體進行處理，并向第二云端選擇器發(fā)送所選擇的物理層實體處理后的上行數(shù)據(jù)；或將第二云端選擇器發(fā)送的下行數(shù)據(jù)交由根據(jù)第一設置信息從物理層實體池中選擇的一個物理層實體進行處理，并向前端模塊發(fā)送所選擇的物理層實體處理后的下行數(shù)據(jù)；所述第一設置信息包括物理層實體池內的資源負荷參數(shù)和/或所述前端模塊的制式；第二云端選擇器將第一云端選擇器發(fā)送的上行數(shù)據(jù)交由根據(jù)第二設置信息從上層實體池中選擇一個上層實體進行處理，向網(wǎng)關發(fā)送所選擇的上層實體處理后的上行數(shù)據(jù)；或接收網(wǎng)關發(fā)送的下行數(shù)據(jù)并將其交由根據(jù)第二設置信息從上層實體池中選擇一個上層實體進行處理，向第一云端選擇器發(fā)送所選擇的上層實體處理后的下行數(shù)據(jù)；所述第二設置信息為所述上層實體池內的資源負荷參數(shù)。本發(fā)明實施例提供了另一種家庭基站系統(tǒng)，包括:多個前端模塊、與所述多個前端模塊對應的多個物理層實體、云端選擇器、以及包含多個上層實體的上層實體池，其中:每個前端模塊，用于接收用戶端發(fā)送的射頻信號，將所述射頻信號轉換成上行數(shù)據(jù)后發(fā)送給對應的物理層實體；或接收對應的物理層實體發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，將下行數(shù)據(jù)轉換成射頻信號后發(fā)送給用戶終端；多個物理層實體，每個物理層實體用于接收其對應的前端模塊發(fā)送的上行數(shù)據(jù)，對所述上行數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給所述云端選擇器；或接收所述云端選擇器發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，對所述下行數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給與其對應的前端模塊；云端選擇器，用于針對每個物理層實體發(fā)送的上行數(shù)據(jù)，根據(jù)上層實體池內的資源負荷參數(shù)信息，從所述上層實體池中選擇一個上層實體進行處理，向網(wǎng)關發(fā)送所選擇的上層實體處理后的上行數(shù)據(jù)；或接收網(wǎng)關發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，根據(jù)上層實體池內的資源負荷參數(shù)信息，從所述上層實體池中選擇一個上層實體進行處理，將所選擇的上層實體處理后的下行數(shù)據(jù)發(fā)送至為接收該下行數(shù)據(jù)的用戶終端服務的物理層實體。本發(fā)明實施例還提供了一種使用上述家庭基站系統(tǒng)進行通信的方法，包括:
每個前端模塊接收用戶端發(fā)送的射頻信號，將所述射頻信號轉換成上行數(shù)據(jù)后發(fā)送給對應的物理層實體；或接收對應的物理層實體發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，將下行數(shù)據(jù)轉換成射頻信號后發(fā)送給用戶終端；每個物理層實體接收其對應的前端模塊發(fā)送的上行數(shù)據(jù)，對所述上行數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給所述云端選擇器；或接收所述云端選擇器發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，對所述下行數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給與其對應的前端模塊；云端選擇器針對每個物理層實體發(fā)送的上行數(shù)據(jù)，根據(jù)上層實體池內的資源負荷參數(shù)信息，從所述上層實體池中選擇一個上層實體進行處理，向網(wǎng)關發(fā)送所選擇的上層實體處理后的上行數(shù)據(jù)；或接收網(wǎng)關發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，根據(jù)上層實體池內的資源負荷參數(shù)信息，從所述上層實體池中選擇一個上層實體進行處理，將所選擇的上層實體處理后的下行數(shù)據(jù)發(fā)送至為接收該下行數(shù)據(jù)的用戶終端服務的物理層實體。本發(fā)明實施例的有益效果包括:本發(fā)明實施例提供的一種家庭基站系統(tǒng)及其通信方法，多個前端模塊接收用戶終端發(fā)送的射頻信號后，將射頻信號轉換成上行數(shù)據(jù)后發(fā)送給第一云端選擇器或與其對應的物理層實體；第一云端選擇器或物理層實體對上行數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給第二云端選擇器；第二云端選擇器對第一云端選擇器或物理層實體發(fā)送的上行數(shù)據(jù)處理后，發(fā)送給網(wǎng)關。由于本發(fā)明實施例提供的家庭基站系統(tǒng)及其通信方法中，物理層和上層的處理過程獨立存在，UE不再固定由某一個實體進行處理，使用第一云端選擇器或第二云端選擇器能夠動態(tài)的調配多個物理層實體或多個上層實體進行上行/下行數(shù)據(jù)的處理工作，這樣，當某個小區(qū)對應的物理實體或者上層實體負荷過重時，可以通過云端選擇器靈活調配系統(tǒng)中的其他物理實體或上層實體進行服務，充分地做到系統(tǒng)資源的負載平衡，這樣能夠實現(xiàn)任何一個用戶終端在任何時間的數(shù)據(jù)都能得及時處理的數(shù)據(jù)，提升了用戶的網(wǎng)絡使用體驗。


圖1為現(xiàn)有的家庭基站網(wǎng)絡傳輸拓撲圖；圖2為本發(fā)明實施例提供的家庭基站系統(tǒng)的結構示意圖之一；圖3為本發(fā)明實施例提供的家庭基站系統(tǒng)組網(wǎng)的示意圖之一；圖4為本發(fā)明實施例提供的家庭基站系統(tǒng)組網(wǎng)的示意圖之二 ；圖5為本發(fā)明實施例提供的家庭基站系統(tǒng)組網(wǎng)的示意圖之三；圖6為本發(fā)明實施例提供的使用家庭基站系統(tǒng)通信的流程圖之一；圖7為本發(fā)明實施例提供的家庭基站系統(tǒng)的結構示意圖之二 ；圖8為本發(fā)明實施例提供的家庭基站系統(tǒng)組網(wǎng)的示意圖之四；圖9為本發(fā)明實施例提供的使用家庭基站系統(tǒng)通信的流程圖之二。
具體實施例方式下面結合附圖，對本發(fā)明實施例提供的家庭基站系統(tǒng)及其通信方法的具體實施方式
進行詳細地說明。本發(fā)明實施例提供的一種家庭基站系統(tǒng)，如圖2所示，包括:多個前端模塊201、第一云端選擇器202、包含多個物理層實體的物理層實體池203、第二云端選擇器204以及包含多個上層實體的上層實體池205，其中:每個前端模塊201，用于接收用戶終端101發(fā)送的射頻信號，將射頻信號轉換成上行數(shù)據(jù)后發(fā)送給第一云端選擇器202 ;或接收第一云端選擇器202發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，將下行數(shù)據(jù)轉換成射頻信號后發(fā)送給用戶終端101 ；第一云端選擇器202，用于接收前端模塊201發(fā)送的上行數(shù)據(jù)，根據(jù)第一設置信息，從物理層實體池203中選擇一個物理層實體處理前端模塊201發(fā)送的上行數(shù)據(jù)，向第二云端選擇器204發(fā)送所選擇的物理層實體處理后的上行數(shù)據(jù)；或接收第二云端選擇器204發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，根據(jù)第一設置信息，從物理層實體池203中選擇一個物理層實體處理第二云端選擇器204發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，向前端模塊201發(fā)送所選擇的物理層實體處理后的下行數(shù)據(jù)；該第一設置信息包括但不限于物理層實體池內的資源負荷參數(shù)和/或前端模塊的制式；第二云端選擇器204，用于接收第一云端選擇器202發(fā)送的上行數(shù)據(jù)，根據(jù)第二設置信息，從上層實體池205中選擇一個上層實體處理第一云端選擇器202發(fā)送的上行數(shù)據(jù)，向網(wǎng)關102發(fā)送所選擇的上層實體處理后的上行數(shù)據(jù)；或接收網(wǎng)關102發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，根據(jù)第二設置信息，從上層實體池205中選擇一個上層實體處理網(wǎng)關102發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，向第一云端選擇器202發(fā)送所選擇的上層實體處理后的下行數(shù)據(jù)；該第二設置信息為上層實體池內的資源負荷參數(shù)。上述家庭基站系統(tǒng)中，物理層和上層處理過程獨立存在，使用第一云端選擇器202或第二云端選擇器204能夠動態(tài)的調配物理層實體池203中的物理層實體或上層實體池205中的上層實體工作，這樣能夠在任何時間處理任何一個用戶終端的數(shù)據(jù)，且具體的處理實體可以動態(tài)變化，也可以實現(xiàn)不同的上層實體同時處理同一個用戶終端的不同服務，充分地實現(xiàn)了系統(tǒng)的資源負載平衡。較佳地，可以在上述家庭基站系統(tǒng)中配置的不同制式的前端模塊和上層實體，例如GSM、WCDMA, TD-SCDMA, CDMA2000以及LTE等制式，這樣，家庭基站系統(tǒng)就能夠同時處理用戶終端發(fā)送的不同制式的信號，從而構成異構基站系統(tǒng)。較佳地，上述系統(tǒng)中的第一云端選擇器202，還用于監(jiān)測物理層實體池203中各物理層實體的狀態(tài)，當有物理層實體出現(xiàn)故障時，調配正常物理層實體代替故障物理層實體工作；以及當系統(tǒng)進行擴容或減容時，在物理層實體池203中添加或刪除物理層實體。較佳地，上述系統(tǒng)中的第二云端選擇器204，還用于監(jiān)測上層實體池205中各上層實體狀態(tài)，當有上層實體出現(xiàn)故障時，調配正常上層實體代替故障上層實體工作；以及當系統(tǒng)進行擴容或減容時，在上層實體池205中添加或刪除上層實體。較佳地，本發(fā)明實施例提供的上述家庭基站系統(tǒng)如圖2所示，還可以包括:網(wǎng)關接口實體206，用于從第二云端選擇器204接收上行數(shù)據(jù)并轉發(fā)至網(wǎng)關102，或從網(wǎng)關102接收下行數(shù)據(jù)并轉發(fā)至第二云端選擇器204。較佳地，本發(fā)明實施例提供的上述家庭基站系統(tǒng)，如圖2所示，還可以包括:鏈路數(shù)據(jù)庫207，用于存儲用戶終端101在物理層的配置信息、物理層實體池203和前端模塊201的配置信息、用戶終端101的鏈路參數(shù)以及物理層實體池203中每個物理層實體的處理能力信息。較佳地，本發(fā)明實施例提供的上述家庭基站系統(tǒng)，如圖2所示，還可以包括:無線資源庫208，用于存儲每個上層實體的處理能力信息、系統(tǒng)中的無線資源信息、用戶終端101的無線資源使用信息以及用戶終端101的無線信息參數(shù)(如用戶終端所屬的小區(qū)、擴頻因子、信道化碼、上行擾碼、業(yè)務QoS信息、信道配置、用戶終端能力以及業(yè)務傳輸格式等)。只要是涉及到用戶終端的信息都可以存儲在無線資源庫208中，在此不再贅述。本發(fā)明實施例提供的上述家庭基站系統(tǒng)中第一云端選擇器202可以靈活的調配物理層實體池203中的各個物理層實體，第二云端選擇器204可以靈活的調配上層實體池205中的上層實體對數(shù)據(jù)進行處理，平衡了各個小區(qū)的負載；當某個小區(qū)對應的物理層實體或上層實體負荷過重時，第一云端選擇器202或第二云端選擇器204可以動態(tài)的調配新的物理層實體或上層實體進行處理；并且，在需要改變系統(tǒng)容量時，第一云端選擇器202可以在物理實體池203中添加或刪除物理層實體，第二云端選擇器204可以在上層實體池205中添加或刪除上層實體，能夠方便地改變系統(tǒng)容量。此外，本發(fā)明實施例提供的上述家庭基站系統(tǒng)中的第一云端選擇器202實時監(jiān)控物理層實體，第二云端選擇器204實時監(jiān)控上層實體，一旦正在工作的物理層實體或上層實體出現(xiàn)故障，第一云端選擇器202或第二云端選擇器204就可以調配其他物理層實體或上層實體代替故障的實體工作，并且，用戶終端的各個參數(shù)已經存儲在鏈路數(shù)據(jù)庫207和無線資源庫208中，因此也保障了在物理層實體池203和上層實體池205中任何一個實體都可以隨時接替故障實體繼續(xù)工作。另外，相對于傳統(tǒng)的家庭基站用戶終端切換小區(qū)時需要通過核心網(wǎng)并需要用戶終端參與切換過程，本發(fā)明實施例提供的系統(tǒng)中由于鏈路資源庫207和無線資源庫208對于所有的物理層實體和上層實體，共享了用戶終端的所有配置信息和鏈路信息，因此，在用戶終端切換小區(qū)時不需要用戶終端的參與，并且核心網(wǎng)可以少量參與或不參與切換過程，優(yōu)化了對用戶的服務。具體地，在使用本發(fā)明實施例提供的家庭基站系統(tǒng)工作時上行方向(用戶終端一家庭基站系統(tǒng)一網(wǎng)關)的處理過程可以包括以下流程:前端模塊201接收用戶終端101發(fā)送的射頻信號，通過功率放大、低噪聲放大、模數(shù)轉換等常規(guī)處理，將射頻信號轉換成上行數(shù)據(jù)發(fā)送到第一云端選擇器202 ；第一云端選擇器202接收到前端模塊發(fā)送的上行數(shù)據(jù)后，根據(jù)設置信息，比如目前物理層實體池203內的資源負荷的情況和上行數(shù)據(jù)來自的前端模塊制式等信息，調配物理層實體池中的一個物理層實體對上行數(shù)據(jù)進行處理；物理層實體查詢鏈路數(shù)據(jù)庫207，獲取到上行數(shù)據(jù)對應對前端模塊201的信息后，例如碼資源信息，對上行數(shù)據(jù)進行3GPP標準規(guī)定的處理，并識別該上行數(shù)據(jù)是否為初次接入的用戶UE，并把處理后的上行數(shù)據(jù)發(fā)送到第一云端選擇器202 ；第一云端選擇器202接收到物理層實體的發(fā)來的上行數(shù)據(jù)后，把上行數(shù)據(jù)發(fā)送到第二云端選擇器204 ；第二云端選擇器204接收第一到云端選擇器202發(fā)來的上行數(shù)據(jù)后，根據(jù)上層實體池205中的負荷情況，調配上層實體池205中的一個上層實體對上行數(shù)據(jù)進行處理；上層實體根據(jù)上行數(shù)據(jù)傳輸信道類型(RACH或DCH)獲知用戶是否為首次接入系統(tǒng)，如是，則按3GPP規(guī)范處理此上行數(shù)據(jù)，并記錄期間該用戶終端所有的參數(shù)信息到無線資源庫208 ;如否，則查詢無線資源庫中該用戶終端的參數(shù)信息，并用這些參數(shù)信息對上行數(shù)據(jù)進行3GPP規(guī)范定義的處理，把處理后的上層數(shù)據(jù)發(fā)給第二云端處理器204進行數(shù)據(jù)的轉發(fā)；第二云端處理器204將上行數(shù)據(jù)轉發(fā)到網(wǎng)關接口實體206 ；網(wǎng)關接口實體206收到第二云端選擇器204發(fā)送的上行數(shù)據(jù)，調用無線資源庫208中有關用戶終端的信息，把上行數(shù)據(jù)按3GPP規(guī)范進行處理后發(fā)送到網(wǎng)關102，并在無線資源庫208中更新用戶終端的相關參數(shù)信息。具體地，在使用本發(fā)明實施例提供的家庭基站系統(tǒng)工作時下行方向(網(wǎng)關一家庭基站系統(tǒng)一用戶終端)的處理流程與上述上行方向的處理流程相類似，因此，在此不再贅述。本發(fā)明實施例提供的上述家庭基站系統(tǒng)布網(wǎng)靈活，可以根據(jù)不同的需求，將物理層實體池和第一云端選擇器部署在云端網(wǎng)絡設備中或客戶端，多個前端模塊和物理層實體池中的物理層實體可以以一對多、多對一或多對多的形式存在，下面舉例說明本發(fā)明實施例提供的上述家庭基站系統(tǒng)的組網(wǎng)形式。實例一:如圖3所示的組網(wǎng)形式，其中，家庭基站系統(tǒng)中的多個前端模塊201、第一云端選擇器202、物理層實體池203以及鏈路數(shù)據(jù)庫207部署在客戶端，第二云端選擇器204、上層實體池205、無線資源庫208以及網(wǎng)關接口實體206部署在云端網(wǎng)絡設備中。這種組網(wǎng)方式充分利用了實體資源，適用于部署在大容量的小區(qū)，同時，由于物理層部署在客戶端，能夠對快速響應用戶終端的高速服務，例如高速下行分組接入(HSDPA，High Speed Downlink Packet Access),因此這種組網(wǎng)方式還適用于云端和客戶端距離較遠的情況。實例二:如圖4所示的組網(wǎng)方式，其中，家庭基站系統(tǒng)中的多個前端模塊201部署在客戶端；第一云端選擇器202、物理層實體池203、鏈路數(shù)據(jù)庫207、第二云端選擇器204、上層實體池205、無線資源庫208以及網(wǎng)關接口實體209部署在云端網(wǎng)絡設備中，客戶端的前端模塊201和云端的第一云端選擇器202可以通過光纖連接。這種組網(wǎng)方式也適用于部署在大容量小區(qū)，并且，由于前端模塊201獨自部署在客戶端，可以降低在客戶端的部署成本，因此這種組網(wǎng)方式還適用于云端和客戶端相距較近的情況。實例二:如圖5所示的組網(wǎng)方式，兩個本發(fā)明實施例提供的上述家庭基站系統(tǒng)級聯(lián)在一起組合成一個大的系統(tǒng)，其中，兩個系統(tǒng)中的第一云端選擇器202、第二云端選擇器204、鏈路數(shù)據(jù)庫207、無線資源庫208之間比起相連，通過相連的第一云端選擇器202和第二云端選擇器204，可以相互利用彼此資源對用戶終端進行服務，同時，通過無線資源庫207和鏈路數(shù)據(jù)庫208互聯(lián)，保障了網(wǎng)絡在共享資源是對用戶終端配置參數(shù)信息的正確獲取以及維護。級聯(lián)家庭基站系統(tǒng)的組網(wǎng)方式適用于構建大規(guī)模、大容量、需要資源優(yōu)化調配的情況，顯然，可以根據(jù)實際需求，級聯(lián)兩個以上的家庭基站系統(tǒng)?；谕话l(fā)明構思，本發(fā)明實施例還提供了一種使用上述家庭基站系統(tǒng)通信的方法，由于該方法解決問題的原理與前述一種家庭基站系統(tǒng)相似，因此該方法的實施可以參見系統(tǒng)的實施，重復之處不再贅述。本發(fā)明實施例提供的一種使用上述家庭基站系統(tǒng)通信的方法，如圖6所示，可以包括以下步驟:S601、每個前端模塊接收用戶終端發(fā)送的射頻信號，將射頻信號轉換成上行數(shù)據(jù)后發(fā)送給第一云端選擇器；或接收第一云端選擇器發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，將下行數(shù)據(jù)轉換成射頻信號后發(fā)送給用戶終端；S602、第一云端選擇器將前端模塊發(fā)送的上行數(shù)據(jù)交由根據(jù)第一設置信息從物理層實體池選擇的一個物理層實體進行處理，并向第二云端選擇器發(fā)送所選擇的物理層實體處理后的上行數(shù)據(jù)；或將第二云端選擇器發(fā)送的下行數(shù)據(jù)交由根據(jù)第一設置信息從物理層實體池選擇的一個物理層實體進行處理，并向前端模塊發(fā)送所選擇的物理層實體處理后的下行數(shù)據(jù)；所述第一設置信息包括但不限于物理層實體池內的資源負荷參數(shù)和/或前端模塊的制式；S603、第二云端選擇器將第一云端選擇器發(fā)送的上行數(shù)據(jù)交由根據(jù)第二設置信息從上層實體池中選擇一個上層實體進行處理，向網(wǎng)關發(fā)送所選擇的上層實體處理后的上行數(shù)據(jù)；或接收網(wǎng)關發(fā)送的下行數(shù)據(jù)并將其交由根據(jù)第二設置信息從上層實體池中選擇一個上層實體進行處理，向第一云端選擇器發(fā)送所選擇的上層實體處理后的下行數(shù)據(jù)；所述第二設置信息為所述上層實體池內的資源負荷參數(shù)。本發(fā)明實施例還提供了另一種家庭基站系統(tǒng)，如圖7所示，包括:多個前端模塊301、與多個前端模塊301對應的多個物理層實體302、云端選擇器303、以及包含多個上層實體的上層實體池304，其中:每個前端模塊301，用于接收用戶端101發(fā)送的射頻信號，將射頻信號轉換成上行數(shù)據(jù)后發(fā)送給對應的物理層實體302 ;或接收對應的物理層實體302發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，將下行數(shù)據(jù)轉換成射頻信號后發(fā)送給用戶終端101 ；多個物理層實體302，用于接收其對應的前端模塊301發(fā)送的上行數(shù)據(jù)，對上行數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給云端選擇器303 ;或接收云端選擇器303發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，對下行數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給與其對應的前端模塊301 ；云端選擇器303，用于接收各物理層實體302發(fā)送的上行數(shù)據(jù)，并針對每個物理層實體302發(fā)送的上行數(shù)據(jù)，根據(jù)上層實體池304內的資源負荷參數(shù)信息，從上層實體池304中選擇一個上層實體，向網(wǎng)關102發(fā)送所選擇的上層實體處理后的上行數(shù)據(jù)；或接收網(wǎng)關102發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，根據(jù)上層實體池304內的資源負荷參數(shù)信息，從上層實體池304中選擇一個上層實體，向為接收下行數(shù)據(jù)的用戶終端101服務的物理層實體302發(fā)送所選擇的上層實體處理后的下行數(shù)據(jù)。較佳地，上述系統(tǒng)中的云端選擇器303，還用于監(jiān)測上層實體池304中各上層實體狀態(tài)，當有上層實體出現(xiàn)故障時，調配正常上層實體代替故障上層實體工作；以及當系統(tǒng)進行擴容或減容時，在上層實體池304中添加或刪除上層實體。較佳地，上述系統(tǒng)中如圖7所示，還可以包括:網(wǎng)關接口實體305，用于從云端選擇器303接收上行數(shù)據(jù)并轉發(fā)至網(wǎng)關102，或從網(wǎng)關102接收下行數(shù)據(jù)并轉發(fā)至云端選擇器303。
較佳地，上述系統(tǒng)中如圖7所示，還可以包括無線資源庫306，用于存儲每個上層實體的處理能力信息、系統(tǒng)中的無線資源信息、用戶終端101的無線資源使用信息以及用戶終端101的無線信息參數(shù)。下面對本發(fā)明實施例提供的上述家庭基站系統(tǒng)的布網(wǎng)方式舉例說明。實例四:如圖8所示的組網(wǎng)方式，其中，家庭基站系統(tǒng)中的多個前端模塊301以及與其對應的物理層實體302部署在客戶端，云端選擇器303、上層實體池304、無線資源庫306以及網(wǎng)關接口實體305部署在云端網(wǎng)絡設備中。這種組網(wǎng)方式中物理層實體302和前端模塊301是相互對應的，可以為圖8所示的一一對應方式，也可以為一對多對應方式，在此不作限定，這種組網(wǎng)方式不能動態(tài)調配物理層實體資源，因此，適用于對容量需求不高、負荷不大的情況?；谕话l(fā)明構思，本發(fā)明實施例還提供了一種使用上述家庭基站系統(tǒng)通信的方法，由于該方法解決問題的原理與前述一種家庭基站系統(tǒng)相似，因此該方法的實施可以參見系統(tǒng)的實施，重復之處不再贅述。本發(fā)明實施例提供的一種使用上述家庭基站系統(tǒng)通信的方法，如圖9所示，可以包括以下步驟:S901、每個前端模塊接收用戶端發(fā)送的射頻信號，將該射頻信號轉換成上行數(shù)據(jù)后發(fā)送給對應的物理層實體；或接收對應的物理層實體發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，將下行數(shù)據(jù)轉換成射頻信號后發(fā)送給用戶終端；S902、每個物理層實體接收其對應的前端模塊發(fā)送的上行數(shù)據(jù)，對上行數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給云端選擇器；或接收所述云端選擇器發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，對下行數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給與其對應的前端模塊；S903、云端選擇器針對每個物理層實體發(fā)送的上行數(shù)據(jù)，根據(jù)上層實體池內的資源負荷參數(shù)信息，從上層實體池中選擇一個上層實體進行處理，向網(wǎng)關發(fā)送所選擇的上層實體處理后的上行數(shù)據(jù)；或接收網(wǎng)關發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，根據(jù)上層實體池內的資源負荷參數(shù)信息，從上層實體池中選擇一個上層實體進行處理，將所選擇的上層實體處理后的下行數(shù)據(jù)發(fā)送至為接收該下行數(shù)據(jù)的用戶終端服務的物理層實體。本發(fā)明實施例提供的一種家庭基站系統(tǒng)及其通信方法，多個前端模塊接收用戶終端發(fā)送的射頻信號后，將射頻信號轉換成上行數(shù)據(jù)后發(fā)送給第一云端選擇器或與其對應的物理層實體；第一云端選擇器或物理層實體對上行數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給第二云端選擇器；第二云端選擇器對第一云端選擇器或物理層實體發(fā)送的上行數(shù)據(jù)處理后，發(fā)送給網(wǎng)關。由于本發(fā)明實施例提供的家庭基站系統(tǒng)及其通信方法，中物理層和上層的處理過程獨立存在，UE不再固定由某一個實體進行處理，使用第一云端選擇器或第二云端選擇器能夠動態(tài)的調配多個物理層實體或多個上層實體進行上行/下行數(shù)據(jù)的處理工作，這樣，當某個小區(qū)對應的物理實體或者上層實體負荷過重時，可以通過云端選擇器靈活調配系統(tǒng)中的其他物理實體或上層實體進行服務，充分地做到系統(tǒng)資源的負載平衡，這樣能夠實現(xiàn)了任何一個用戶終端在任何時間的數(shù)據(jù)都能得及時處理的數(shù)據(jù)，提升了用戶的網(wǎng)絡使用體驗。進一步地，本發(fā)明實施例中，云端選擇器實時監(jiān)控物理層實體和上層實體，一旦正在工作的物理層實體或上層實體出現(xiàn)故障，云端選擇器可以調配其他物理層實體或上層實體代替故障的實體工作，使得Femto基站能夠持續(xù)為用戶服務。進一步地，本發(fā)明實施例中，在需要提高系統(tǒng)容量或減容時，云端選擇器在相應的實體池中添加新的實體或刪除相應的實體即可，使得系統(tǒng)擴容或減容變得更為容易。進一步地，本發(fā)明實施例中，由于鏈路資源庫和無線資源庫對于所有的物理層實體和上層實體，共享了用戶終端的所有配置信息和鏈路信息，因此，在用戶終端切換小區(qū)時不需要用戶終端的參與，并且核心網(wǎng)可以參與少量或不參與的切換過程，優(yōu)化了對用戶的服務。顯然，本領域的技術人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權利要求及其等同技術的范圍之內，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1.一種家庭基站系統(tǒng),其特征在于,包括:多個前端模塊、第一云端選擇器、包含多個物理層實體的物理層實體池、第二云端選擇器以及包含多個上層實體的上層實體池，其中: 每個前端模塊，用于接收用戶終端發(fā)送的射頻信號，將所述射頻信號轉換成上行數(shù)據(jù)后發(fā)送給第一云端選擇器；或將第一云端選擇器發(fā)送的下行數(shù)據(jù)轉換成射頻信號后發(fā)送給用戶終端； 第一云端選擇器，用于將前端模塊發(fā)送的上行數(shù)據(jù)交由根據(jù)第一設置信息從物理層實體池中選擇的一個物理層實體進行處理，并向第二云端選擇器發(fā)送所選擇的物理層實體處理后的上行數(shù)據(jù)；或將第二云端選擇器發(fā)送的下行數(shù)據(jù)交由根據(jù)第一設置信息從物理層實體池中選擇的一個物理層實體進行處理，并向前端模塊發(fā)送所選擇的物理層實體處理后的下行數(shù)據(jù)；所述第一設置信息包括物理層實體池內的資源負荷參數(shù)和/或所述前端模塊的制式； 第二云端選擇器，用于將第一云端選擇器發(fā)送的上行數(shù)據(jù)交由根據(jù)第二設置信息從上層實體池中選擇一個上層實體進行處理，向網(wǎng)關發(fā)送所選擇的上層實體處理后的上行數(shù)據(jù)；或接收網(wǎng)關發(fā)送的下行數(shù)據(jù)并將其交由根據(jù)第二設置信息從上層實體池中選擇一個上層實體進行處理，向第一云端選擇器發(fā)送所選擇的上層實體處理后的下行數(shù)據(jù)；所述第二設置信息為所述上層實體池內的資源負荷參數(shù)。
2.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一云端選擇器，還用于監(jiān)測所述物理層實體池中各物理層實體的狀態(tài)，當有物理層實體出現(xiàn)故障時，調配正常物理層實體代替故障物理層實體工作；以及當系統(tǒng)進行擴容或減容時，在所述物理層實體池中添加或刪除物理層實體。
3.如權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二云端選擇器，還用于監(jiān)測所述上層實體池中各上層實體狀態(tài)，當有上層實體出現(xiàn)故障時，調配正常上層實體代替故障上層實體工作；以及當系統(tǒng)進行擴容或減容時，在所述上層實體池中添加或刪除新的上層實體。
4.如權利要求1-3任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括:網(wǎng)關接口實體，用于從所述第二云端選擇器接收上行數(shù)據(jù)并轉發(fā)至網(wǎng)關，或從網(wǎng)關接收下行數(shù)據(jù)并轉發(fā)至所述第二云端選擇器。
5.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括:客戶端和云端網(wǎng)絡設備，其中: 所述客戶端包括:所述多個前端模塊、所述第一云端選擇器以及所述物理層實體池； 所述云端網(wǎng)絡設備包括:所述第二云端選擇器、所述上層實體池以及所述網(wǎng)關接口實體。
6.如權利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述客戶端還包括:鏈路數(shù)據(jù)庫，用于存儲用戶終端在物理層的配置信息、所述物理層實體池和所述前端模塊的配置信息、用戶終端的鏈路參數(shù)以及所述物理層實體池中每個物理層實體的處理能力信息； 所述云端網(wǎng)絡設備還包括:無線資源庫，用于存儲每個上層實體的處理能力信息、系統(tǒng)中的無線資源信息、用戶終端的無線資源使用信息、用戶終端的無線信息參數(shù)。
7.如權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括:客戶端和云端網(wǎng)絡設備，其中: 所述客戶端包括:所述多個前端模塊； 所述云端網(wǎng)絡設備包括:所述第一云端選擇器、所述物理層實體池、所述第二云端選擇器、所述上層實體池以及所述網(wǎng)關接口實體。
8.如權利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述云端網(wǎng)絡設備還包括:鏈路數(shù)據(jù)庫，用于存儲用戶終端在物理層的配置信息、所述物理層實體池和所述前端模塊的配置信息、用戶終端的鏈路參數(shù)以及所述物理層實體池中每個物理層實體的處理能力信息；和/或 無線資源庫，用于存儲每個上層實體的處理能力信息、系統(tǒng)中的無線資源信息、用戶終端的無線資源使用信息以及用戶終端的無線信息參數(shù)。
9.一種使用如權利要求1所述的家庭基站系統(tǒng)進行通信的方法，其特征在于，包括: 每個前端模塊接收用戶終端發(fā)送的射頻信號，將所述射頻信號轉換成上行數(shù)據(jù)后發(fā)送給第一云端選擇器；或接收第一云端選擇器發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，將下行數(shù)據(jù)轉換成射頻信號后發(fā)送給用戶終端； 第一云端選擇器將前端模塊發(fā)送的上行數(shù)據(jù)交由根據(jù)第一設置信息從物理層實體池中選擇的一個物理層實體進行處理，并向第二云端選擇器發(fā)送所選擇的物理層實體處理后的上行數(shù)據(jù)；或將第二云端選擇器發(fā)送的下行數(shù)據(jù)交由根據(jù)第一設置信息從物理層實體池中選擇的一個物理層實體進行處理，并向前端模塊發(fā)送所選擇的物理層實體處理后的下行數(shù)據(jù)；所述第一設置信息包括物理層實體池內的資源負荷參數(shù)和/或所述前端模塊的制式； 第二云端選擇器將第一云端選擇器發(fā)送的上行數(shù)據(jù)交由根據(jù)第二設置信息從上層實體池中選擇一個上層實體進行處理，向網(wǎng)關發(fā)送所選擇的上層實體處理后的上行數(shù)據(jù)；或接收網(wǎng)關發(fā)送的下行數(shù)據(jù)并將其交由根據(jù)第二設置信息從上層實體池中選擇一個上層實體進行處理，向第一云端選擇器發(fā)送所選擇的上層實體處理后的下行數(shù)據(jù)；所述第二設置信息為所述上層實體池內的資源負荷參數(shù)。
10.一種家庭基站系統(tǒng)，其特征在于，包括:多個前端模塊、與所述多個前端模塊對應的多個物理層實體、云端選擇器、以及包含多個上層實體的上層實體池，其中: 每個前端模塊，用于接收用戶端發(fā)送的射頻信號，將所述射頻信號轉換成上行數(shù)據(jù)后發(fā)送給對應的物理層實體；或接收對應的物理層實體發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，將下行數(shù)據(jù)轉換成射頻信號后發(fā)送給用戶終端； 多個物理層實體，每個物理層實體用于接收其對應的前端模塊發(fā)送的上行數(shù)據(jù)，對所述上行數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給所述云端選擇器；或接收所述云端選擇器發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，對所述下行數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給與其對應的前端模塊； 云端選擇器，用于針對每個物理層實體發(fā)送的上行數(shù)據(jù)，根據(jù)上層實體池內的資源負荷參數(shù)信息，從所述上層實體池中選擇一個上層實體進行處理，向網(wǎng)關發(fā)送所選擇的上層實體處理后的上行數(shù)據(jù)；或接收網(wǎng)關發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，根據(jù)上層實體池內的資源負荷參數(shù)信息，從所述上層實體池中選擇一個上層實體進行處理，將所選擇的上層實體處理后的下行數(shù)據(jù)發(fā)送至為接收該下行數(shù)據(jù)的用戶終端服務的物理層實體。
11.如權利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述云端選擇器，還用于監(jiān)測所述上層實體池中各上層實體狀態(tài)，當有上層實體出現(xiàn)故障時，調配正常上層實體代替故障上層實體工作；以及當系統(tǒng)進行擴容或減容時，在所述上層實體池中添加或刪除上層實體。
12.如權利要求10或11所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括:網(wǎng)關接口實體，用于從所述云端選擇器接收上行數(shù)據(jù)并轉發(fā)至網(wǎng)關，或從網(wǎng)關接收下行數(shù)據(jù)并轉發(fā)至所述云端選擇器。
13.如權利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，包括:客戶端和云端網(wǎng)絡設備，其中: 所述客戶端包括:多個前端模塊，以及與所述多個前端模塊對應的多個物理層實體； 所述云端網(wǎng)絡設備包括:云端選擇器、上層實體池以及網(wǎng)關接口實體。
14.如權利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述云端網(wǎng)絡設備還包括:無線資源庫，用于存儲每個上層實體的處理能力信息、系統(tǒng)中的無線資源信息、用戶終端的無線資源使用信息以及用戶終端的無線信息參數(shù)。
15.一種使用如權利要求10所述的家庭基站系統(tǒng)進行通信的方法，其特征在于，包括: 每個前端模塊接收用戶端發(fā)送的射頻信號，將所述射頻信號轉換成上行數(shù)據(jù)后發(fā)送給對應的物理層實體；或接收對應的物理層實體發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，將下行數(shù)據(jù)轉換成射頻信號后發(fā)送給用戶終端； 每個物理層實體接收其對應的前端模塊發(fā)送的上行數(shù)據(jù)，對所述上行數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給所述云端選擇器；或接收所述云端選擇器發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，對所述下行數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給與其對應的前端模塊； 云端選擇器針對每個物理層實體發(fā)送的上行數(shù)據(jù)，根據(jù)上層實體池內的資源負荷參數(shù)信息，從所述上層實體池中選擇一個上層實體進行處理，向網(wǎng)關發(fā)送所選擇的上層實體處理后的上行數(shù)據(jù)；或接收網(wǎng)關發(fā)送的下行數(shù)據(jù)，根據(jù)上層實體池內的資源負荷參數(shù)信息，從所述上層實體池中選擇一個上層實體進行處理，將所選擇的上層實體處理后的下行數(shù)據(jù)發(fā)送至為接收該下行數(shù)據(jù)的 用戶終端服務的物理層實體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種家庭基站系統(tǒng)及其通信方法，多個前端模塊接收用戶終端發(fā)送的射頻信號后，將射頻信號轉換成上行數(shù)據(jù)后發(fā)送給第一云端選擇器；第一云端選擇器對上行數(shù)據(jù)處理后發(fā)送給第二云端選擇器；第二云端選擇器對第一云端選擇器發(fā)送的上行數(shù)據(jù)處理后，發(fā)送給網(wǎng)關。由于本發(fā)明實施例提供的家庭基站系統(tǒng)中物理層和上層的處理過程獨立存在，使用第一云端選擇器或第二云端選擇器能夠動態(tài)的調配物理層實體或上層實體工作，這樣能夠在任何時間處理任何一個用戶終端的數(shù)據(jù)，且具體的處理實體可以動態(tài)變化，也可以實現(xiàn)不同的上層實體同時處理同一個用戶終端的不同服務，充分地實現(xiàn)了系統(tǒng)的資源負載平衡。
文檔編號H04W24/04GK103108011SQ20111036111
公開日2013年5月15日 申請日期2011年11月14日 優(yōu)先權日2011年11月14日
發(fā)明者夏圣赟, 賴文強, 錢玫 申請人:京信通信系統(tǒng)(中國)有限公司