专利名称：皮蜂窝基站及其提供应急服务的方法以及移动通信系统的制作方法
技术领域：
本发明属于移动通讯领域，更具体的说，是一种利用已有的移动通讯网络
作为IP Abis传输来实现经济、灵活、快速覆盖的Pico BTS(Pico Base Transceiver Station,皮蜂窝基站)及其提供应急服务的方法以及移动通信系统。
背景技术：
随着移动通讯的发展，移动运营商竟争日趋激烈，客户要求也逐渐精细和 专业。为了满足移动运营商打造精品网络的高水准要求，移动设备供应商开始 研发Pico BTS，这类基站发射功率为几百毫瓦至几瓦不等，辐射小，能通过 用户的宽带连接接入移动运营商的核心网络。
Pico BTS可以为用户提供高质量的语音、最佳的数据速率以及更便宜的 资费，带来灵活的商业模式以及创新型增值业务机会，其主要特点包括
自动搜索频点以选择最优频点通讯，有效利用原有频率建设网络；发射功 率能很好的控制在室内范围，对宏基站不造成干扰。在不增加频率资源的情况 下，可以大大提高网络容量，增加用户。可以做成简单、方便的壁挂、吸顶和 桌面安装。不需租机房、架设天线。不需要建设专门传输网络，它提供网口， 支持IP传输，因此，只需利用现有固网中的互联网资源即可接入，而不需要 建设传统的昂贵的E1、光纤、微波专线传输。
目前Pico BTS工艺已经成熟，体积小巧，重量轻至lkg以下，功耗也非 常低， 一般在IO瓦量级。
然而，发明人在实现本发明实施例的过程中发现，现有的Pico BTS至少 还存在以下缺点
现有的Pico BTS，通过固定网络接入BSC (Base Station Controller,基站 控制器)来实现Abis (基站与基站控制器之间的接口 )传输，因此，在应急通 讯应用中受到基站所在地固定网络的布线限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种皮蜂窝基站及其提供应急服务的方法以及移动 通信系统，摆脱皮蜂窝基站对固定网络的依赖，提供更加及时的应急服务。
为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种皮蜂窝基站，用于与所属的
基站控制器结合为移动通信终端提供移动通信服务，所述皮蜂窝基站包括 天线模块，用于通过空中接口与所述移动通信终端进行通信； 射频处理模块，与所述天线模块连接； 基带处理模块，与所述射频处理模块连接；
第一传输接口模块，与所述基带处理模块连接，用于连接移动数据卡； 主控单元模块，与所述射频处理模块、基带处理模块和第一传输接口模块 连接；
所述皮蜂窝基站通过所述移动数据卡、所述移动数据卡所属的基站系统、 核心网与所述基站控制器进行通信。 上述的皮蜂窝基站，其中，还包括
维护模块，用于对所述射频处理模块、基带处理模块、传输接口模块和主 控模块进行管理，实现系统控制，并用于根据通过所述移动数据卡接收到的来 自所述基站控制器的^t喿作维护指令完成操作维护。
上述的皮蜂窝基站，其中，还包括
用于为基站上层软件提供操作系统支撑的支撑模块；
所述支撑模块具体包括
搡作系统封装单元，用于对操作系统进行封装，提供一虛拟操作系统； 程序控制单元，用于通过依次给应用软件的任务和进程发送上电消息，控 制所述应用软件的任务和进程的上电次序；
链路控制单元，用于对系统使用过程中的通讯链路进行控制。 上述的皮蜂窝基站，其中，还包括
第 一驱动提供模块，用于为所述操作系统提供通过所述第 一传输接口模块 访问所述移动数据卡的驱动。
上述的皮蜂窝基站，其中，还包括
第二传输接口模块，与所述基带处理模块连接，用于连接固定网络设备；第二驱动提供模块，用于为所述操作系统提供通过所述第二传输接口模块 访问所述固定网络设备的驱动。
上述的皮蜂窝基站，其中，还包括
业务控制模块，用于根据业务优先级进行业务拥塞控制。
为了实现上述目的，本发明实施例还提供了 一种皮蜂窝基站提供应急服务 的方法，所述皮蜂窝基站归属于基站控制器，所述方法包括
所述皮蜂窝基站通过天线模块与移动通信终端进行通信；
所述皮蜂窝基站与所述基站控制器之间通过移动数据卡、所述移动数据卡 所属的基站系统以及所述基站系统连接的核心网与进行数据交互，使所述皮蜂 窝基站通过无线接入所述基站控制器，为所述移动通信终端提供移动通信服务。
上述的方法，其中，所述移动数据卡与所述皮蜂窝基站以能够插拔的方式 连接。
上述的方法，其中，还包括
在所述皮蜂窝基站为所述移动通信终端提供移动通信服务的过程中，根据 业务优先级进行业务拥塞控制。
为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种移动通信系统，包括 皮蜂窝基站；
所述皮蜂窝基站所属的基站控制器； 移动数据卡；
所述移动数据卡所属的基站子系统；
核心网，连接所述基站系统和所述基站控制器；
所述皮蜂窝基站通过所述移动数据卡、所述基站系统以及所述核心网与所 述基站控制器进行数据交互，无线接入所述基站控制器。
我们称这种基于无线通讯IP Abis的无线通讯为ROR (Radio Over Radio, 无线载无线通信)。
本发明实施例具有以下的有益效果
本发明实施例中，第一传输接口模块，与所述基带处理模块连接，用于连 接移动数据卡；而通过该移动数据卡可以利用区域内其他高速移动通讯网络服务来实现IPAbis传输，使得PicoBTS可以低成本、灵活、快速地实现热点地 区容量补充、补盲。
同时，PicoBTS使用通用可插拔的接口 (如USB接口 )与商用移动数据 卡连接，使Abis传输设备独立于PicoBTS设备之外，具备了可选择性，使得 应急应用更加灵活。
本发明实施例尤其适应于局部第二代移动通讯基站设备瘫痪情况下，Pico BTS利用第三、四代移动通讯提供的数据业务功能实现IP Abis,使移动运营 商可以紧急恢复原有第二代移动通讯服务，以最快的速度处理客户投诉。
图1为本发明实施例的PicoBTS的结构示意图2为本发明实施例的PicoBTS的分层结构示意图3为包括本发明实施例的PicoBTS的移动通信系统的示意图4为本发明的PicoBTS开通过程的流程示意图。
具体实施例方式
目前，多种制式第三、四代移动通讯方式(如E-EDGE、 WCDMA、 CDMA2000、 TD-SCDMA等)的迅速应用，使得同一区域多个移动网络共存 成为一种普遍现象，并且可以提供高达几Mbps的带宽，这就为Pico BTS利 用现有的移动网络实现低成本、快速地补盲或应急通讯提供了可能。
下面结合附图对本发明应急皮蜂窝基站进行说明。
如图1所示，本发明实施例的PicoBTS包括
天线模块，用于通过空中接口与移动通信终端进行通信；
射频处理模块，与所述天线模块连接；
基带处理模块，与所述射频处理模块连接；
第一传输接口模块，与所述基带处理模块连接，用于连接移动数据卡。 主控单元模块，与所述射频处理模块、基带处理模块和第一传输接口模块连接。
其中，该移动数据卡可以是各种移动通信制式(如E-EDGE、 WCDMA、CDMA2000、 TDS-CDMA等)的移动通信数据卡，其与模块连接，为Pico BTS 提供IP承载。移动数据卡与第一传输接口模块之间的连接可以通过可插拔的 方式(如USB方式)进行连接。
由于数据传输模块(移动数据卡)与皮蜂窝基站以可插拔的方式连接，因 此具有灵活的优势
首先，由于移动数据卡与皮蜂窝基站以可插拔的方式连接，因此可以根据 待服务区域已有的移动网络来提供应急服务，因此能够在不同的区域都能提供 服务，如A区域只有A网络，B区域只有B网络，在A区域，皮蜂窝基站可 以选用与A网络对应的移动数据卡提供服务，而在B区域，皮蜂窝基站可以 选用与B网络对应的移动数据卡提供服务，；
其次，移动数据卡与皮蜂窝基站以可插拔的方式连接，因此，在待服务区 域存在多种网络类型时，可以根据需要提供应急服务的区域的网络状况(如区 域中的移动网络的服务质量、服务价格等)选择对应的移动数据卡，举例说明 如下。
假定当前区域需要提供应急服务，同时，该当前区域中存在A、 B和C三 种网络类型，此时，可以根据A、 B和C在该区域的信号质量选择信号最好的 网络类型(假定为A),并选择与该网络类型A对应的移动数据卡；
当然，也可以选择信号质量满足要求，但服务价格最低的网络类型(假定 为B)，并选择与该网络类型B对应的移动数据卡。
其中该基带处理模块具有无线资源管理功能，负责无线资源管理协议的传 送及处理，无线资源的维护、包括无线链路层管理、专用信道管理、公共信道 管理和载频管理等。
其中，为了便于管理，本发明实施例的PicoBTS包括
维护模块，用于对射频处理模块、基带处理模块、传输接口模块和主控模 块进行管理，实现系统控制，并根据通过移动数据卡接收到的操作维护指令完 成操作维护。
其中，该操作维护包括消息分发、参数配置、版本管理、状态告警管理、 数据库管理等功能；
当然，为了方便本地操作人员故障定位和诊断，该维护单元也可以提供本地维护功能。
当然，Pico BTS需要基于电源供应才能工作，因此，PicoBTS还包括电 源供应模块，该电源供应模块可以利用市电进行供电，也可以是利用蓄电池进 行供电，由于Pico BTS功耗也非常低，当然还可以通过其他方式供电，如在 使用固定网络作为Abis传输时从网线取电。
基带处理模块进行无线资源管理协议的传送及处理，无线资源的维护、包 括无线链路层管理、专用信道管理、公共信道管理和栽频管理，射频模块进行 变频处理等，都是基于一定的应用软件进行处理，而每一个Pico BTS的自身 的处理、对Pico BTS的操作、维护等都需要基于支撑系统进行处理，因此该 Pico BTS还包括
用于为基站上层软件提供操作支撑的支撑模块。
该支撑模块具体包括
操作系统封装单元，用于对操作系统进行封装，提供一具有任务管理，进 程调度，进程间通信，内存管理，定时器管理和异常管理等功能的虛拟操作系 统，并使得该虚拟操作系统与应用程序无关，以增强可移植性；
程序控制单元，用于在系统开始运行时，通过依次给应用软件的任务和进 程发送上电消息，来控制应用软件的任务和进程的上电次序。
链路控制单元，用于对系统使用过程中链路进行控制，其能够使得应用层 程序感觉传输链路是透明的，系统使用过程中链路包括IP传输基础上的控制 面数据传输RTCP ( Real-time Transport Control Protocol,实时传输控制协i义) 链路、用户面数据传输RTP ( Real-time Transport Protocol,实时传输协议)链 路等；
同时，上层的操作系统需要向应用程序提供访问移动数据卡的接口 ，因此， Pico BTS还包括
第一驱动提供模块，用于为所述操作系统提供驱动，使所述操作系统能通 过所述第一传输接口模块与所述移动数据卡交互，利用所述移动数据卡为Pico BTS提供IP承载；
当然，考虑到固定网络传输和移动网络传输相结合，本发明实施例的Pico BTS还可包括第二传输接口模块，与所述基带处理模块连接，用于连接固定网络设备； 第二驱动提供模块，用于为所述操作系统提供驱动，使所述操作系统能通
过所述第二传输接口模块与所述固定网络设备交互，为Pico BTS提供IP承载； 也就是说，Pico BTS具备使用网线连接BSC或使用移动数据卡连接BSC
的能力时，可以自适应的选择可用的物理承载来为Pico BTS提供完全相同的
IP承载服务(链路控制模块可进行具体控制)。
当然对于其他底层硬件同样需要设置接口，并提供驱动，但其设置与移动
数据卡的设置相同，在此不重复描述。
在本发明的具体实施例中，为了使得对于底层硬件的操作更方便，更好地 为虚拟操作系统与应用程序服务，进行两次封装，说明如下
首先由板级支持包负责硬件接口的第一层封装，然后在其基础上再次进行 软件封装。
上面已经详细描述了本发明实施例的Pico BTS的结构，下面对其与现有 网络的连接进行进一 步详细说明。
对于上述的结构，从分层结构来看，本发明实施例的Pico BTS如图2所示.
如图3所示，本发明的Pico BTS与现有网络连接形成的移动通信系统的 示意图，其中包括
核心网，其包括如MSC( Mobile services Switching Center,移动交换中心)； ISDN (Integrated Service Digital Network,综合业务凄史字网)；PSTN ( Public Switching Telephone Network,公用电话交换网)；PSDN ( Public Switched Data Network,公用数据交换网)；PLMN ( Public Land Mobile Network,公用陆地 移动网)等。
在此，应该指出的是，所述MSC应该包括BSC所属网络的MSC和移动 数据卡所属网络的MSC, BSC所属网络即应急皮蜂窝基站所属网络，除包括 MSC外，还包括BSC, Pico BTS和用户终端等；数据卡移动所属网络除包括 所述MSC外，还包括基站子系统和数据卡。
BSC， Pico BTS所属网络的基站控制器；
Pico BTS,本发明应急皮蜂窝基站；用户终端，接受应急网络服务的移动台，他与Pico BTS间的接口是无线 接口 Um,也称空中"l妾口 。
基站子系统，为PicoBTS外接的移动数据卡提供无线服务的基站子系统， 其包括基站控制器和基站。
移动数据卡，通过无线接口与基站子系统连接，为PicoBTS提供基于ROR 技术的IPAbis传输。
上述的网络结构中，Pico BTS与其所属的BSC之间的数据传输通过移动 数据卡、移动数据卡所属网络的基站子系统以及核心网进行数据传输。
所述皮蜂窝基站通过所述移动数据卡、所述基站系统以及所述核心网与所 述基站控制器进行数据交互，接入所迷基站控制器。
如图4所示，本发明的PicoBTS开通过程如下
步骤401,确定基站信息，包括确定基站地理位置，根据热点地区容量补 充、补盲需要，或者是针对局部区域原有网络瘫痪的应急通讯需要，通常是用 户投诉或移动通讯系统设备告警触发应急事件处理，确定需要Pico BTS的地 理位置。同时需要确定该区域的现有移动网络覆盖中能提供最优数据服务的网 络，为了经济性考虑在满足带宽及服务等级的情况下选择价格较低廉的移动网 络服务。最后还需要根据现场实际情况选择市电供电或是蓄电池供电。
步骤402:通过维护模块进行基站配置，其包括移动数据卡的选择，并完 成其相关配置，包括数据卡驱动、连接、鉴权等配置，以及Pico BTS和BSC 的其他基本属性配置。
步骤403:基站在应用现场上电初始化，完成移动数据卡的初始化及Pico BTS的各任务和进程上电。
步骤404: Pico BTS根据步骤402中的配置，通过移动数据卡、移动数据 卡所属的基站子系统和核心网连接到对应的BSC;
在此，该基站子系统通过步骤402中所设置的连接配置属性(如BSC IP 地址、网关等)，通过所述移动数据卡所属移动网络提供的数据业务因特网服 务，连接到对应的BSC。
步骤405,在BSC对接入的Pico BTS进行鉴权(防止非法用户接入)之 后，Pico BTS进行无线配置，自动搜索频点，选择最优频点通讯；步骤406: PicoBTS提供无线网络服务，开通流程结束。 由于使用ROR技术的PicoBTS受数据卡所属无线网络环境的影响很大， 可能出现IP Abis带宽不足的情况，所以在提供应急无线网络服务过程中，应 该根据一定的策略进行业务拥塞控制，如通过优先级进行控制，设置CS(Circuit Switched Domain,电路交换域)业务的优先级高于PS(Packet Switched Domain,分组交换域)业务的优先级。
本发明实施例的皮蜂窝基站提供应急服务的方法包括 所述皮蜂窝基站通过天线模块与移动通信终端进行通信； 所述皮蜂窝基站与所述基站控制器之间通过移动数据卡、所述移动数据卡 所属的基站系统以及所述基站系统连接的核心网与进行数据交互，使所述皮蜂 窝基站通过无线接入所述基站控制器，为所述移动通信终端提供移动通信服 务。
在所述皮蜂窝基站为所述移动通信终端提供移动通信服务的过程中，根据 业务优先级进行业务拥塞控制。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通 技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种皮蜂窝基站，用于与所属的基站控制器结合为移动通信终端提供移动通信服务，其特征在于，所述皮蜂窝基站包括天线模块，用于通过空中接口与所述移动通信终端进行通信；射频处理模块，与所述天线模块连接；基带处理模块，与所述射频处理模块连接；第一传输接口模块，与所述基带处理模块连接，用于连接移动数据卡；主控单元模块，与所述射频处理模块、基带处理模块和第一传输接口模块连接；所述皮蜂窝基站通过所述移动数据卡、所述移动数据卡所属的基站系统、核心网无线接入所述基站控制器。
2. 根据权利要求1所述的皮蜂窝基站，其特征在于，还包括 维护模块，用于对所述射频处理模块、基带处理模块、传输接口模块和主控模块进行管理，实现系统控制，并用于根据通过所述移动数据卡接收到的来 自所述基站控制器的操作维护指令完成操作维护。
3. 根据权利要求1所述的皮蜂窝基站，其特征在于，还包括用于为基站上层软件提供操作系统支撑的支撑模块；所述支撑模块具体包括操作系统封装单元，用于对操作系统进行封装，提供一虚拟操作系统； 程序控制单元，用于通过依次给应用软件的任务和进程发送上电消息，控 制所述应用软件的任务和进程的上电次序；链路控制单元，用于对系统使用过程中的通讯链路进行控制。
4. 根据权利要求l、 2或3所述的皮蜂窝基站，其特征在于，还包括第 一驱动提供模块，用于为所述操作系统提供通过所述第 一传输接口模块 访问所述移动数据卡的驱动。
5. 根据权利要求4所述的皮蜂窝基站，其特征在于，还包括 第二传输接口模块，与所述基带处理模块连接，用于连接固定网络设备； 第二驱动提供模块，用于为所述操作系统提供通过所述第二传输接口模块访问所述固定网络设备的驱动。
6. 根据权利要求l、 2或3所述的皮蜂窝基站，其特征在于，还包括 业务控制模块，用于根据业务优先级进行业务拥塞控制。
7. —种皮蜂窝基站提供应急服务的方法，所述皮蜂窝基站归属于基站控 制器，其特征在于，所述方法包括所述皮蜂窝基站通过天线模块与移动通信终端进行通信； 所述皮蜂窝基站与所述基站控制器之间通过移动数据卡、所述移动数据卡 所属的基站系统以及所述基站系统连接的核心网与进行数据交互，使所述皮蜂 窝基站通过无线接入所述基站控制器，为所述移动通信终端提供移动通信服 务。
8. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所迷移动数据卡与所迷皮 蜂窝基站以能够插拔的方式连接。
9. 根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括 在所述皮蜂窝基站为所述移动通信终端提供移动通信服务的过程中，根据业务优先级进行业务拥塞控制。
10. —种移动通信系统，其特征在于，包括 皮蜂窝基站；所述皮蜂窝基站所属的基站控制器； 移动数据卡；所述移动数据卡所属的基站子系统；核心网，连接所述基站系统和所述基站控制器；所述皮蜂窝基站通过所述移动数据卡、所述基站系统以及所述核心网与所 述基站控制器进行数据交互，无线接入所述基站控制器。
全文摘要
本发明提供皮蜂窝基站及其提供应急服务的方法以及移动通信系统，该基站用于与所属的基站控制器结合为移动通信终端提供移动通信服务，包括天线模块，用于通过空中接口与所述移动通信终端进行通信；射频处理模块，与所述天线模块连接；基带处理模块，与所述射频处理模块连接；第一传输接口模块，与所述基带处理模块连接，用于连接移动数据卡；主控单元模块，与所述射频处理模块、基带处理模块和第一传输接口模块连接；所述皮蜂窝基站通过所述移动数据卡、所述移动数据卡所属的基站系统、核心网与所述基站控制器进行通信。本发明实施例使得皮蜂窝基站可以低成本、灵活、快速地实现热点地区容量补充、补盲。
文档编号H04W4/22GK101588566SQ20091008671
公开日2009年11月25日 申请日期2009年6月19日 优先权日2009年6月19日
发明者左喆娴, 张建永, 张耀丹, 璞 段, 强 钱, 飞 陈 申请人:中兴通讯股份有限公司