本申請(qǐng)涉及無線通信技術(shù)，特別涉及一種多個(gè)可搬移無線寬帶通信系統(tǒng)的無線組網(wǎng)。

背景技術(shù)：

隨著TDD LTE/WiMAX等寬帶無線移動(dòng)通信系統(tǒng)小型化，出現(xiàn)了車載或可搬移的寬帶無線通信系統(tǒng)。一輛車或幾個(gè)可搬移的箱子即裝載了寬帶無線通信系統(tǒng)的基站、核心網(wǎng)和應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的無線通信系統(tǒng)。這種通信系統(tǒng)通常用來作為應(yīng)急使用。由于一個(gè)這樣的無線通信系統(tǒng)只有一個(gè)基站，覆蓋范圍有限，當(dāng)需要覆蓋更大區(qū)域時(shí)，一般通過光纖或其他無線傳輸類設(shè)備(衛(wèi)星或微波)將多個(gè)這樣的系統(tǒng)連接起來使用。

使用有線(光纖)或其他無線傳輸系統(tǒng)將多個(gè)車載或可搬移TD LTE通信系統(tǒng)連接時(shí)，由于這些有線或無線傳輸系統(tǒng)部署困難，影響了多個(gè)車載或可搬移TD LTE通信系統(tǒng)聯(lián)合使用的效率和有效性。

具體地，LTE系統(tǒng)的接收靈敏度很高，因此LTE系統(tǒng)的覆蓋范圍很大，兩個(gè)相鄰的LTE系統(tǒng)的距離比較遠(yuǎn)。用有線連接時(shí)，需要鋪設(shè)很長的光纖將其連接，在某些使用環(huán)境下還無法鋪設(shè)光纖。用其他無線傳輸系統(tǒng)連接時(shí)，例如微波，要求無遮擋，而且微波中繼設(shè)備的天線要求對(duì)打，對(duì)安裝的要求很高，設(shè)備也很笨重。如用WLAN，其接收機(jī)的靈敏度和發(fā)射功率不夠，中繼距離太近。另外無線中繼系統(tǒng)使用的頻段也是問題。使用2.4G或5.8G等公用頻段，頻率太高而且易受干擾。使用專用頻段，很難申請(qǐng)足夠的頻譜資源。

綜上所述，很難找到和LTE接收靈敏度相近或更優(yōu)的，帶寬足夠的無線中繼設(shè)備。即便有這樣的系統(tǒng)，由于車內(nèi)空間、供電能力有限，也很難容納另一套無線通信設(shè)備。

進(jìn)一步地，如果使用其他無線傳輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無線中繼，多個(gè)同頻的車載或可搬移LTE系統(tǒng)在一起協(xié)調(diào)工作，需要復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，且對(duì)時(shí)鐘同步要求很高。另外，LTE的同頻組網(wǎng)需要考慮鄰區(qū)的PCI參數(shù)設(shè)置，否則會(huì)造成嚴(yán)重的相互干擾。由于多個(gè)車載或可搬移LTE系統(tǒng)一起協(xié)調(diào)工作一般是臨時(shí)性的，所以規(guī)劃和配置起來都比較繁瑣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請(qǐng)一種多個(gè)可搬移無線寬帶通信系統(tǒng)的無線組網(wǎng)，能夠方便地實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)采用如下技術(shù)方案：

一種多個(gè)可搬移無線寬帶通信系統(tǒng)的無線組網(wǎng)方法，每個(gè)可搬移無線寬帶通信系統(tǒng)包括外置濾波器、基站、大功率中繼終端、核心網(wǎng)和交換設(shè)備，其中，外置濾波器分別與基站中的RRU和大功率中繼終端相連；基站通過交換設(shè)備與核心網(wǎng)相連，核心網(wǎng)通過交換設(shè)備與大功率中繼終端相連；所述無線組網(wǎng)方法包括：

在相鄰的兩個(gè)所述通信系統(tǒng)中，其中一個(gè)通信系統(tǒng)中的大功率中繼終端作為另一個(gè)通信系統(tǒng)的終端接入所述另一個(gè)通信系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)該兩個(gè)通信系統(tǒng)間的通信；

所述大功率中繼終端連接的外置濾波器的通帶范圍在該大功率中繼終端接入的通信系統(tǒng)的帶寬范圍之內(nèi)；在同一通信系統(tǒng)內(nèi)，基站RRU的發(fā)送與大功率中繼終端接收之間的隔離度大于或等于設(shè)定的第一隔離度閾值。

較佳地，在同一通信系統(tǒng)內(nèi)，通過對(duì)基站RRU和大功率中繼終端間在頻率和空間的隔離實(shí)現(xiàn)所述大于或等于所述第一隔離度閾值。

較佳地，對(duì)于通過大功率中繼終端相互連通的兩個(gè)相鄰?fù)ㄐ畔到y(tǒng)中基站RRU連接的兩個(gè)外置濾波器，通帶的頻率寬度相等，且通帶頻率范圍互不重疊，并保證兩個(gè)外置濾波器的隔離度大于或等于預(yù)設(shè)的第二隔離度閾值。

較佳地，將所述兩個(gè)外置濾波器的通帶頻率設(shè)置為保證實(shí)現(xiàn)所述第二隔離度閾值和設(shè)備允許的最大值，所述兩個(gè)外置濾波器間的保護(hù)頻率設(shè)置為保證實(shí)現(xiàn)所述第二隔離度閾值的最小值。

較佳地，所述大功率中繼終端連接的外置濾波器的通帶范圍與該大功率中繼終端接入的通信系統(tǒng)的帶寬范圍相同。

較佳地，在同一通信系統(tǒng)內(nèi)，基站RRU連接的外置濾波器和大功率中繼終端連接的外置濾波器互換，用于改變所述通信系統(tǒng)的工作頻段。

較佳地，在所述同一通信系統(tǒng)內(nèi)，基站RRU、天線和包括所述大功率中繼終端在內(nèi)的所有終端均支持本通信系統(tǒng)中的兩個(gè)外置濾波器的通帶范圍，在基站BBU上建立兩個(gè)頻段的小區(qū)，分別對(duì)應(yīng)于本通信系統(tǒng)中的兩個(gè)外置濾波器的通帶范圍，建立的兩個(gè)頻段的小區(qū)對(duì)應(yīng)兩個(gè)與BBU連接的CPRI光口；選擇本通信系統(tǒng)的工作頻段時(shí)，將對(duì)應(yīng)工作頻段的CPRI光口與所述RRU的光纖相連。

較佳地，所述大功率中繼終端工作在所述兩個(gè)頻段上，根據(jù)小區(qū)搜索結(jié)果進(jìn)行駐留。

較佳地，在同一通信系統(tǒng)中，基站RRU和大功率中繼終端的天線，分離部署在兩根不同的天線桿上，或者，在一根天線桿上上下錯(cuò)開部署。

較佳地，所述基站RRU的天線為全向天線或定向天線，所述大功率中繼終端的天線為全向天線或定向天線。

較佳地，當(dāng)所述基站RRU的天線為定向天線時(shí)，該定向天線為3面水平波瓣角度為65度的定向天線，該基站RRU所在的通信系統(tǒng)中的基站建立三個(gè)小區(qū)，配套3個(gè)基站RRU。

由上述技術(shù)方案可見，本申請(qǐng)中，在相鄰的兩個(gè)通信系統(tǒng)中，其中一個(gè)通信系統(tǒng)中的大功率中繼終端作為另一個(gè)通信系統(tǒng)的終端接入另一個(gè)通信系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)該兩個(gè)通信系統(tǒng)間的通信；大功率中繼終端連接的外置濾波器的通帶范圍在該大功率中繼終端接入的通信系統(tǒng)的帶寬范圍之內(nèi)；在同一通信系統(tǒng)內(nèi)，基站RRU的發(fā)送與大功率中繼終端接收之間的隔離度大于或等于設(shè)定的第一隔離度閾值。通過上述方式，能夠利用引入的大功率中繼終端作為相鄰?fù)ㄐ畔到y(tǒng)的終端，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)通信系統(tǒng)的互聯(lián)互通，方便地實(shí)現(xiàn)了多個(gè)車載或可移動(dòng)通信系統(tǒng)間的組網(wǎng)。

附圖說明

圖1為本申請(qǐng)組網(wǎng)方式中各部分的連接關(guān)系；

圖2為在一根天線桿上的天線部署方式示意圖；

圖3為在兩根天線桿上的天線部署方式示意圖；

圖4為按照本申請(qǐng)進(jìn)行鏈型組網(wǎng)的示意圖；

圖5為按照本申請(qǐng)進(jìn)行星形組網(wǎng)的示意圖；

圖6為按照本申請(qǐng)進(jìn)行樹形組網(wǎng)的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本申請(qǐng)的目的、技術(shù)手段和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖對(duì)本申請(qǐng)做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

一套完整的車載或可搬移TD LTE通信系統(tǒng)包括基站，核心網(wǎng)，交換設(shè)備，網(wǎng)管系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)。這種車載或可搬移通信系統(tǒng)可以獨(dú)立為所屬終端提供語音、數(shù)據(jù)等通信功能。在某些應(yīng)用中(例如應(yīng)急通信)，會(huì)將多套車載或可搬移TD LTE通信系統(tǒng)組合起來或者實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的互通,或者聯(lián)合覆蓋一片區(qū)域，共同對(duì)區(qū)域內(nèi)的所有終端提供服務(wù)。比較典型的組網(wǎng)形態(tài)為鏈狀、星形和樹狀組網(wǎng)。

本發(fā)明提供了一種無線組網(wǎng)方法，能夠?qū)⒍鄠€(gè)獨(dú)立的LTE系統(tǒng)通過無線連接起來。具體地，本發(fā)明中每套車載或可搬移LTE通信系統(tǒng)包括：外置濾波器、基站、大功率中繼終端、核心網(wǎng)、交換設(shè)備、網(wǎng)管和應(yīng)用系統(tǒng)，其中基站包括天線、RRU和BBU。各部分的連接關(guān)系如圖1所示。圖中以鏈形組網(wǎng)為例，相鄰兩個(gè)LTE系統(tǒng)通過其中一個(gè)LTE系統(tǒng)中的大功率中繼終端作為另一LTE系統(tǒng)的終端接入這個(gè)系統(tǒng)的小區(qū)，使這兩個(gè)LTE系統(tǒng)通過自身的無線空口聯(lián)通在一起。其中，大功率中繼終端連接的外置濾波器的通帶范圍在該大功率中繼終端接入的通信系統(tǒng)的帶寬范圍之內(nèi)，以實(shí)現(xiàn)順利接入。

基于上述基本的組網(wǎng)方法，下面以跨LTE系統(tǒng)的終端間直接IP報(bào)文通信為例來說明通信過程。來自LTE系統(tǒng)1的終端的IP數(shù)據(jù)報(bào)文在通過LTE系統(tǒng)1的核心網(wǎng)后，由LTE系統(tǒng)1的路由器/交換機(jī)根據(jù)報(bào)文的目的IP地址進(jìn)行路由，如果目的地址為LTE系統(tǒng)2或LTE系統(tǒng)3的終端IP地址，會(huì)將該報(bào)文路由到LTE系統(tǒng)1的大功率中繼終端，由該中繼終端將報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到LTE系統(tǒng)2。再由LTE系統(tǒng)2的路由器/交換機(jī)根據(jù)報(bào)文的目的IP地址繼續(xù)進(jìn)行路由。如果報(bào)文的目的地址為本系統(tǒng)下終端的地址則送往本系統(tǒng)的核心網(wǎng)，由核心網(wǎng)發(fā)往本系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)終端。如果IP報(bào)文的目的地址為LTE系統(tǒng)3的報(bào)文，則通過LTE系統(tǒng)2的大功率中繼終端繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)到LTE系統(tǒng)3。交換機(jī)的路由設(shè)置可以是動(dòng)態(tài)或靜態(tài)路由。如果使用動(dòng)態(tài)路由，交換機(jī)/核心網(wǎng)和大功率中繼終端均需要支持動(dòng)態(tài)路由協(xié)議。對(duì)于較復(fù)雜的應(yīng)用，由各系統(tǒng)的應(yīng)用系統(tǒng)為各自系統(tǒng)下的終端提供服務(wù)，當(dāng)該通信需要跨系統(tǒng)時(shí)，跨系統(tǒng)間的通信由各系統(tǒng)的應(yīng)用系統(tǒng)間的通信代理進(jìn)行。

為了使該該組網(wǎng)方案切實(shí)可行，需要解決LTE系統(tǒng)內(nèi)大功率中繼終端與RRU的共站問題。假設(shè)該組網(wǎng)中的所有系統(tǒng)是同步的，且子幀配比相同，則同一LTE系統(tǒng)中，當(dāng)RRU處于發(fā)射時(shí)隙時(shí)，中繼終端為接收時(shí)隙，當(dāng)中繼終端處于發(fā)射時(shí)隙時(shí)，RRU處于接收時(shí)隙。如果RRU的收發(fā)和中繼終端的發(fā)收之間的隔離度不高，就會(huì)造成嚴(yán)重的相互干擾。因此，為避免干擾，本申請(qǐng)中，在同一通信系統(tǒng)內(nèi)，基站RRU的發(fā)送與大功率中繼終端接收之間的隔離度大于或等于設(shè)定的第一隔離度閾值。

例如，對(duì)于發(fā)射功率為46dBm(40W)的RRU，為了不影響底噪為-94dBm(20Mhz帶寬)的中繼終端的接收，要求RRU發(fā)送與中繼終端接收之間的隔離度達(dá)到143dB。由于TDD系統(tǒng)是收發(fā)同頻的，收發(fā)信道有互異性，該隔離度同樣作用與中繼終端發(fā)射和RRU接收之間。由于中繼終端的發(fā)射功率要大概為40dBm(10W)，RRU的接收低噪為-97dBm(20Mhz帶寬)，只需要140dB的隔離度。 因此143dB的隔離度滿足要求。

為了達(dá)到設(shè)定的隔離度，本發(fā)明從頻率和空間兩個(gè)維度上實(shí)現(xiàn)。頻率上即要求同一個(gè)LTE系統(tǒng)中的RRU和大功率中繼終端使用不同的頻率，這樣組網(wǎng)上要求之間聯(lián)通的兩個(gè)相鄰LTE系統(tǒng)使用不同的頻率?？臻g上RRU的天線與大功率中繼終端的天線分離部署(在水平面或垂直面上保持一定距離，不相對(duì)放置)。下面從頻率設(shè)置和天線放置兩方面介紹實(shí)現(xiàn)高隔離度的具體實(shí)現(xiàn)方式。

首先介紹頻率上錯(cuò)開的方案。對(duì)于相互連通的兩個(gè)相鄰?fù)ㄐ畔到y(tǒng)中基站RRU連接的兩個(gè)外置濾波器，通帶的頻率寬度相等，且通帶頻率范圍互不重疊，并保證兩個(gè)外置濾波器的隔離度大于或等于預(yù)設(shè)的第二隔離度閾值。優(yōu)選地，將上述兩個(gè)外置濾波器的通帶頻率設(shè)置為保證實(shí)現(xiàn)第二隔離度閾值和設(shè)備允許的最大值，該兩個(gè)外置濾波器間的保護(hù)頻率設(shè)置為保證實(shí)現(xiàn)第二隔離度閾值的最小值。

在上述最基本的組網(wǎng)方法中，大功率中繼終端連接的外置濾波器的通帶范圍在該大功率中繼終端接入的通信系統(tǒng)的帶寬范圍之內(nèi)。在實(shí)際應(yīng)用中，優(yōu)選地，可以將大功率中繼終端連接的外置濾波器的通帶范圍設(shè)置為與該大功率中繼終端接入的通信系統(tǒng)的帶寬范圍相同。也就是說，當(dāng)?shù)谝煌ㄐ畔到y(tǒng)的中繼接入終端接入第二通信系統(tǒng)的基站時(shí)，第一通信系統(tǒng)的中繼接入終端連接的外置濾波器與第二通信系統(tǒng)的基站RRU連接的外置濾波器的通帶范圍相同。下面，以這種情況下的組網(wǎng)為例說明頻率上錯(cuò)開的方案。

將TD LTE系統(tǒng)使用的頻段由配置的第一外置濾波器和第二外置濾波器分為2個(gè)部分：第一外置濾波器的通帶范圍為第一頻段和第二外置濾波器的通帶范圍為第二頻段。這兩個(gè)頻段不重疊，并且為了使這兩款濾波器的通帶范圍之間達(dá)到一定的隔離度(例如75dB)，第一頻段和第二頻段之間有一定的頻率間隔(該頻率間隔的寬度和第一頻段和第二頻段的寬度以及外置濾波器的技術(shù)指標(biāo)有關(guān))。第一頻段和第二頻段以及保護(hù)頻率劃分的原則為第一頻段和第二頻段的頻率寬度相等，在設(shè)備能力和可獲得頻譜范圍內(nèi)盡量寬，保護(hù)頻率在保證兩類外置濾波器能達(dá)到75dB隔離度的情況下盡量窄。例如對(duì)于LTE系統(tǒng)可用頻率范圍為380～450Mhz，14Mhz的保護(hù)頻率可以保證外置濾波器達(dá)到75dB隔離度，第一頻段為380Mhz～408Mhz，保護(hù)頻率為408Mhz～422Mhz，第二頻段為422Mhz～450Mhz。其中RRU、天線和大功率中繼終端以及所有終端都支持第一頻段和第二頻段。所有的參與組網(wǎng)的多套車載或可搬移LTE通信系統(tǒng)根據(jù)其RRU連接的外置濾波器類型分為兩種類型，RRU使用第一外置濾波器為第一類型，RRU使用第二外置濾波器為第二類型。每個(gè)LTE系統(tǒng)里的RRU使用的外置濾波器與大功率中繼終端使用 的均不相同。在組網(wǎng)過程中要求直接相連的第一類型和第二類型的LTE系統(tǒng)間隔排列。第一類型和第二類型的LTE系統(tǒng)可以在各種的頻段內(nèi)任意選擇頻點(diǎn)和帶寬建立各自的本地覆蓋小區(qū)。對(duì)于某些組網(wǎng)場景(例如鏈形組網(wǎng))甚至可以實(shí)現(xiàn)各LTE系統(tǒng)任意選擇各自的子幀配比和定時(shí)(即無需時(shí)鐘同步)。第一頻段和第二頻段需要盡量寬主要是為了有足夠的頻率范圍來規(guī)避來自其他外部系統(tǒng)的干擾，同時(shí)也為了在某些應(yīng)用場景下(例如星形組網(wǎng))為了規(guī)避本系統(tǒng)的同頻干擾增加系統(tǒng)容量能使用全異頻組網(wǎng)。

在上述組網(wǎng)方式下，在同一通信系統(tǒng)內(nèi)，基站RRU連接的外置濾波器可以與大功率中繼終端連接的外置濾波器互換，用于改變?cè)撏ㄐ畔到y(tǒng)的工作頻段。

具體地，在同一通信系統(tǒng)內(nèi)，基站RRU、天線和包括所述大功率中繼終端在內(nèi)的所有終端均支持本通信系統(tǒng)中的兩個(gè)外置濾波器的通帶范圍，第一類型的LTE系統(tǒng)可以通過將RRU和中繼終端連接的外置濾波器互換變?yōu)榈诙愋偷腖TE系統(tǒng)。這時(shí)需要通過網(wǎng)管系統(tǒng)更改BBU上小區(qū)的頻點(diǎn)以及中繼終端的工作頻端。由于BBU上有多個(gè)和RRU連接的CPRI光口，較簡單的方法可以在BBU上建立兩個(gè)頻段的小區(qū)，對(duì)應(yīng)不同的CPRI口，當(dāng)更換LTE系統(tǒng)類型時(shí)，直接將與RRU連接的光纖插到對(duì)應(yīng)的光口上即可。較簡單的，也可以不更改中繼終端的工作頻段，讓其工作在兩個(gè)頻段上，根據(jù)小區(qū)搜索的結(jié)果進(jìn)行駐留，這時(shí)中繼終端需要使用定向天線，并對(duì)準(zhǔn)需要連接的相鄰LTE系統(tǒng)，此時(shí)相鄰LTE系統(tǒng)不應(yīng)將該LTE系統(tǒng)的小區(qū)配置為其異頻鄰區(qū)。頻率錯(cuò)開的方案可以實(shí)現(xiàn)120dB以上的隔離度，其中45dB為LTE標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的由RRU或中繼終端內(nèi)的數(shù)字濾波器提供帶內(nèi)鄰道選擇性，剩下的75dB由外置濾波器提供。

下面介紹空間上錯(cuò)開的方案。RRU和中繼終端的天線分離部署在兩根天線桿上或在一根天線桿上上下錯(cuò)開部署。實(shí)際部署中可以很容易實(shí)現(xiàn)二者天線達(dá)到30dB的隔離度。RRU可以使用全向天線或定向天線，如果使用定向天線，為了實(shí)現(xiàn)全向覆蓋，可以使用3面水平波瓣角度為65度的定向天線(此時(shí)配套3個(gè)RRU，建立3個(gè)小區(qū))，中繼終端同樣可以使用定向或全向天線，但建議使用定向天線，一方面可以提高天線增益，另一方面可以減小來自非服務(wù)小區(qū)的其他小區(qū)的干擾，改善中繼鏈路的質(zhì)量。圖2和圖3分別給出了在一根和兩根天線桿上的天線部署方式。

上述本申請(qǐng)的方案支持以下圖4-圖6的幾種組網(wǎng)，圖中箭頭方向表示RRU到中繼終端的通信方向。其中，圖4為鏈型組網(wǎng)，圖5為星形組網(wǎng)，圖6為樹形組網(wǎng)。由于兩個(gè)頻段交叉組網(wǎng)，一般同頻端系統(tǒng)之間的距離都能保證足夠遠(yuǎn)，避免 了系統(tǒng)間的同頻干擾。在某些情況下例如星形組網(wǎng)，或者成環(huán)的鏈形組網(wǎng)，可能會(huì)有同頻段的系統(tǒng)間距離較近，導(dǎo)致一定的同頻干擾，由于LTE系統(tǒng)支持同頻組網(wǎng)，因此這種同頻干擾不會(huì)造成系統(tǒng)不可使用，但會(huì)影響系統(tǒng)的容量。對(duì)容量要求高的場景，且在第一、第二頻段范圍足夠?qū)挼那闆r下，可以通過讓產(chǎn)生同頻干擾的幾個(gè)同頻端LTE系統(tǒng)使用該頻段內(nèi)的不同頻率范圍解決。例如對(duì)于星形組網(wǎng)中中心系統(tǒng)的外圍系統(tǒng)為同頻段，此時(shí)外網(wǎng)系統(tǒng)間的距離較近，之間會(huì)有一定的同頻干擾，為了避免干擾提高系統(tǒng)容量，可以讓它們盡量使用不同的頻率范圍，例如對(duì)于上面380～450Mhz的LTE系統(tǒng)，第一個(gè)外圍系統(tǒng)使用379.5～389.5Mhz，第二個(gè)外圍系統(tǒng)使用389～399Mhz，第三個(gè)外網(wǎng)系統(tǒng)使用398.5～408.5Mhz。由于10Mhz帶寬的LTE系統(tǒng)內(nèi)在兩端各有0.5Mhz的保護(hù)帶，沒有承載任何信息，因此各系統(tǒng)間保護(hù)帶重疊不會(huì)造成問題。

通過上述本申請(qǐng)的組網(wǎng)方式，能夠方便地將多個(gè)車載或可移動(dòng)LTE通信系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)，易于實(shí)現(xiàn)，并且實(shí)現(xiàn)成本低。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。