专利名称：高效的工作备用无线电保护方案的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信系统，具体而言，涉及采用无线电保护方案的无线系统。
背景技术：
无线回程最近在固定运营商和移动运营商的人气一直在增长，固定运营商和移动 运营商要求为诸如话音等实时应用和诸如web浏览和视频流传送等非实时应用支持不同 类的服务。前者服务要求高等级的可用性，而对于后者，预期较低等级的可用性。为保证一定级别的QoS和一定等级的服务可用性，无线系统通常使用某种无线电 保护方案最常用的无线电保护是基于重复无线电链路和在两个跳上携带相同业务的原 理。用于无线电保护的两个最常见的配置是1+1热备用和1+1工作备用热备用配置在图1中示出并且由在同一频率fl上调谐的两个发射器3a_3b和两 个接收器5a_5b组成。业务1被划分成两个相同流Ia和Ib，并且被发送到两个无线电链路 室内单元2a和2b，以及从该处发送到两个发射器3a和3b ；仅发射器3a处于活动状态，而 发射器3b处于备用状态。发射器3a通过两个信道4a和4b将相同数据发送到接收器5a 和5b。数据由两个另外的无线电链路室内单元6a和6b收集，使得作为结果的两个业务流 7a和7b相同。仅在发射器3a或无线电链路室内单元2a遇到问题时，发射器3b才传送。在工作备用配置中，仍然是有两个发射器和两个接收器，但它们在不同频率上调 谐；业务被重复，并且两个发射器并行处于活动状态，发送相同的数据。图2示出最常实现 的1+1工作备用情形划分成两个相同流Ia和Ib的业务1经由无线电链路室内单元2a和 2b发送到发射器3a和3b。两个发射器均处于活动状态，并且在不同频率Π和f2上调谐。 业务随后不仅由发射器3a经由信道4a发送到接收器5a，而且由发射器3b经由信道4b发 送到接收器5b。收到的数据由两个无线电链路室内单元6a和6b收集，使得作为结果的两 个业务流7a和7b相同。最常见的是，相对于保护的需要，能够确定四种不同的业务类型电路交换业务 (一般为话音)、受保护分组业务、另外还保证有关延迟的最大限制的保证的分组业务及尽 力而为型分组业务，尽力而为型分组业务携带诸如web业务或文件传送等非关键服务，并 且网络对此不提供送达数据的任何保证。近年来，一直在开发自适应调制和编码(AMC)的技术，旨在提高信道带宽效率。AMC后的基本构想是在通信信道上的调制和编码方案不是静态固定的，而是能响 应无线电链路的变化质量而随着时间的推移动态改变。结合保护来使用AMC允许实现可用带宽的更有效利用。目前，知道基于1+1工作 备用配置构建的两个主要方案。第一解决方案是在1+1配置的两个链路上通过最大谱效率调制方案传送相同的 无线电帧。此策略使吞吐量达到最大而不管保护如何，这是因为选择的最佳调制可能不符 合两个链路的信道条件。
双重解决方案通过在两个链路之间使用较低的调制方案来传送相同无线电帧，来 更优选保护而不管吞吐量如何。已知保护方案未考虑传 送的数据业务的类型的任何差别，也就是说，它们保护所 有业务，甚至诸如保证的和尽力而为型数据等不需要保护的业务，并且这导致带宽利用效 率低。
发明内容
本发明的目标是通过在无线电信道中的可用容量方面保证高可用性及最佳效率， 提供克服上述缺点的新无线电保护方案。在下文中将更好地明白的此目标和其它目的通过包括在多个无线电信道上传送 数据的无线电链路传输方法而得以实现。该方法将每个无线电信道的容量的一部分分配用 于在多个无线电信道上传输相同数据。每个无线电信道的其余容量分配用于传输对于每个 无线电信道不同的独特数据。该方法还在多个无线电信道的每个无线电信道上传送相同数 据，并且在多个无线电信道的相应无线电信道中传送独特数据。多个无线电信道可包括两个信道，这些信道可选择性地使用不同频率和/或使用 不同极化。多个无线电信道可以是在微波频带，并且可选择性地具有不同容量。此外，多个无线电信道可采用不同调制方案，并且每个无线电信道可采用随时间 的推移变化的调制方案。每个无线电信道容量的分配用于传输相同数据的部分可随时间的推移是不变的。根据本发明的另一方面，提供了一种用于在多个无线电信道上传送数据的无线电 链路传输设备。设备包括用于将多个信道的每个无线电信道的容量的一部分分配用于相同 数据和用于将容量的其余部分分配用于独特数据的部件。设备还包括用于在多个无线电信道的每个无线电信道上传送相同数据的部件和 用于在多个信道的每个无线电信道上传送独特数据的部件，独特数据对于多个无线电信道 的每个无线电信道是不同的。多个无线电信道可包括两个信道，并且可使用不同频率和/或不同极化。无线电信道可以是在微波频带，并且可具有不同容量。用于传送相同数据的部件和用于传送独特数据的部件可包括配置为对于不同调 制器采用不同调制方案的相应调制器。用于每个无线电信道的调制方案可以是自适应的。可选的是，每个无线电信道容量的分配用于传输相同数据的部分可随时间的推移 是不变的。用于传送相同数据的部件可包括具有用于接收相同数据的输入和用于在所有多 个信道上传送相同数据的多个输出的分离器。用于分配的部件可包括用于多个信道的每个信道的至少一个复用器，所述至少一 个复用器配置为聚集每个信道的独特数据与相同数据。本发明的目标和目的也通过包括上述无线电链路传送设备和无线电链路接收设 备的无线电链路而得以实现。
无线电链路接收设备可包括用于将每个信道中的独特数据与相同数据分开的部 件。注意，提议的配置能够用于在同一无线电链路上携带受保护和无保护业务，其中， 仅重复需要保护的业务，由此允许增大总业务容量。 另外，采用自适应调制和编码允许在工作备用配置的每个链路上独立地应用最适 合的AMC方案。
从附图中通过非限制性示例示出的特定但非排它的实施例的详细描述中，将更好 地明白本发明的其它特征和优点，其中图1示出已知1+1热备用保护方案。图2示出已知1+1工作备用保护方案。图3表示根据本发明在固定调制方案和自适应调制方案中不同业务类型的组合。图4示出根据本发明，用于组合受保护和无保护业务的传送系统的一个优选实施 列。图5示出根据本发明，用于恢复受保护和无保护业务的接收系统的一个优选实施 列。图6示出参照实际示例，用于每个处理类型的业务的实施例的两个无线电链路的 最大可用业务容量。图7示出在链路条件有利时根据本发明的保护方案。图8示出在链路条件恶化时根据本发明的保护方案。
具体实施例方式图3示出在固定调制方案以及在自适应调制方案中根据本发明的工作备用配置 的两个信道上不同业务类型的组合。如果信道是在固定方案模式中，则线条30所示的容量是不变的，并且系统携带三 种类型的业务受保护电路交换数据、受保护分组数据及保证的分组数据。业务被划分成两 个有效负载IOa和10b，它们分别在1+1工作备用配置的频率Π和f2传播。受保护电路交 换数据11和受保护分组数据12在两个有效负载中重复，并因此受到保护。相反，不同的保 证的分组数据13和14分别由两个有效负载IOa和IOb携带，并且它们因此不受保护，并且 通过取决于调制方案的质量等级的可用性等级得到保证。在利用自适应调制时，总容量随着时间的推移而改变。在此情况下，除上述其它类 型的业务外，可存在附加类型的业务，尽力而为型业务。如在固定调制情况下一样，两个有 效负载20a和20b在1+1工作备用配置的相应频率fl和f2处流动。受保护电路交换数据21和受保护分组数据22在相应有效负载20a和20b中重复， 而不同的无保护数据在有效负载20a和20b中发送。具体而言，有效负载20a携带保证的 分组数据23和尽力而为型分组数据24，它们不同于由另一有效负载20b携带的保证的分组 数据25和尽力而为型分组数据26。分配到受保护业务21和22的总容量小于或等于图3中线条30所示的最小调制方案容量。根据在最小调制容量与为受保护数据配置的容量之间的差确定分配用于保证的 分组数据23和25 (如果有)的容量。用于尽力而为型数据24和26的可用容量是变化的， 并且取决于实际调制方案图3中的线条40和50示出在第一信道和第二信道fl与f2上 的当前最大调制方案。尽力而为型数据不但不重复且因而不受保护，而且携带的数据量能 够在两个有效负载中不同，以反映两个无线电信道的不同条件。 现在参照图4，论述执行两个业务有效负载的聚集和分开所需系统的一个可能实 施例。在无线电链路的发射器100处，提供第一复用器110用于聚集电路交换数据和/ 或受保护分组数据101，从而获得受保护复合数据流102，电路交换数据和/或受保护分组 数据101可以是相同或不同速率、同步、准同步或异步。为简化各个数据流在接收器侧200的恢复，可进一步将同步信息的生成器120经 由聚集器130添加到复合数据流。第一复用器的输出或如图4所示聚集器130的输出馈送到两个第二复用器141和 142，以便重复受保护复合数据流以及获得两个相同数据流。第二复用器141和142也分别 在其输入处包括不同的无保护业务流103和104，这些业务流也可以是相同或不同速率、同 步、准同步或异步，并且在本文中也称为独特数据流。每个重复的受保护复合数据流105和106随后分别与不同的独特数据流103和
104聚集在一起。此外，在第三复用器161和162的输入处提供路径特定控制信令的相应生成器151 和152，第三复用器161和162也分别接收来自第二复用器141和142的复用业务。携带作为结果的组合的复合数据流的第三复用器161和162的输出分别馈送到调 制装置171和172，并最终到未示出的无线电发射器。在无线电链路的接收器200处，如图5所示，可提供解调装置211和212用于每个 信道fl和f2以便从无线电信号恢复复合数据流。可在解调装置211和212的下游提供同 步部件221和222，以便通过使用在发射器中由生成器120添加的同步信息来执行各个解调 的复合数据流213和214的对齐和同步信息的提取。选择器240连接在同步部件221和222的下游，以便通过使用传输路径的质量来 选择最佳受保护业务。第一去复用器260连接到选择器240的输出以便提取受保护数据以及获得受保护 数据业务201。类似地，提供路径特定控制信令提取装置231和232用于允许复合数据解码。第 二去复用器251和252而是连接到路径特定控制信令提取装置231和232的输出以便提取 无保护数据以及获得无保护数据业务203与204。在同步或对齐丢失时，仅提取无保护数 据。将通过一个实际示例详细描述采用了自适应调制的本发明的一个实施例，其中， 实现本发明的无线电链路配置如下。在自适应调制中采用的调制方案是4QAM、16QAM、64QAM 及128QAM，受保护电路交换业务容量是16Mbps，以及受保护分组业务容量是12Mbps。考虑到最健壮调制方案(4QAM)的似乎可能的(plausible)容量能够是48Mbps，得 出保证的分组业务容量为48-16-12 = 20Mbps。
在图6中，为每个处理类型的业务示出了实施例的两个无线电链路的最大可用业
务容量。在图7所示具有有利传播条件的时段内，两个无线电链路以最高调制方案工作，即128QAM。根据图6的表格，业务容量对于电路交换数据21是16Mbps，对于受保护分组数 据22是12Mbps，对于保证的分组数据23和25是20Mbps，以及对于尽力而为型分组数据24 和 26 是 112Mbps。假设轻微衰减的条件影响第一无线电链路4a，将调制自适应地更改为更健壮的方 案64QAM。业务容量现在将对于受保护和保证的数据保持不变，而在第一跳中的尽力而为型 数据将降低到92Mbps。在传播条件恶化并影响两个无线电链路4a和4b时，如图8所示，其调制自适应地 更改为更健壮的方案，例如，分别更改为16QAM和64QAM。业务容量将相应地改变，从而将两 个跳上的尽力而为型数据24和26的容量分别减少到48和92Mbps。已经示出，由于本发明允许组合无线电保护和高效带宽利用，因此，它完全实现了 预期目标和目的。本发明有利地支持不同的服务质量级别，并且对受保护业务的保护未带来更改， 而是将用于无保护业务的可用容量加倍，因此，相对于现有技术提供的工作备用保护，无保 护数据吞吐量大约加了一倍。此外，通过建议在工作配置的两个无线电链路上独立地应用自适应调制功能，本 发明允许充分利用通过使用自适应调制和编码方案获得的带宽利用的增益。这样，在每个 无线电链路上始终选择最佳调制，并且提高了单个无线电链路资源的谱效率。此外，本发明提供简单且易于实现的解决方案，该解决方案不需要附加的频率或 补充设备。本发明也提供了电路交换数据的无中断保护，并且支持分组数据业务的优先级区 分、保证的分组数据的传输及分组数据的无中断保护。在不脱离本发明的范围的情况下，多个修改明显将为本领域技术人员所明白并且 能够容易实现。例如，本领域技术人员明白将所述方案扩展到包括不止两个信道的情形，或者考 虑基于极化而不是频率执行两个信道的区分的系统。因此，权利要求的范围不应限于以示例形式在描述中给出的图示或优选实施例， 相反，权利要求应涵盖属于本发明的具专利新颖性的所有特性，包括本领域技术人员将视 为等效物的所有特性。虽然任何权利要求中提及的技术特性之后带有标号，但那些标号的包括只是为了 增加权利要求的可理解性，并且相应地，此类标号对通过示例由此类标号识别的每个元件 的理解无任何限制作用。
权利要求
1.一种包括在多个无线电信道上传送数据的无线电链路传输方法，其特征在于它包括 以下步骤将所述多个无线电信道的每个无线电信道的容量的一部分分配用于在所述多个无线 电信道上传输相同数据，将所述多个无线电信道的每个无线电信道的其余容量分配用于传输独特数据，所述独 特数据对于所述多个无线电信道的每个无线电信道是不同的；在所述多个无线电信道的每个无线电信道上传送所述相同数据；在所述多个无线电信道的相应无线电信道中传送所述独特数据。
2.如前面权利要求任一项所述的方法，其中所述多个无线电信道包括两个信道。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述多个无线电信道使用不同频率。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述多个无线电信道使用不同极化。
5.如前面权利要求任一项所述的方法，其中所述多个无线电信道是在微波频带。
6.如前面权利要求任一项所述的方法，其中所述多个无线电信道具有不同容量。
7.如前面权利要求任一项所述的方法，其中所述多个无线电信道采有不同调制方案。
8.如前面权利要求任一项所述的方法，包括为每个无线电信道采用随时间的推移变化 的调制方案。
9.如前面权利要求任一项所述的方法，其中每个无线电信道容量的分配用于传输相同 数据的所述部分随着时间的推移是不变的。
10.一种用于在多个无线电信道上传送数据的无线电链路传输设备，其特征在于它包括用于将所述多个信道的每个无线电信道的容量的一部分分配用于相同数据和用于将 所述容量的其余部分分配用于独特数据的部件；用于在所述多个无线电信道的每个无线电信道上传送所述相同数据的部件；用于在所述多个信道的每个无线电信道上传送所述独特数据的部件，所述独特数据对 于所述多个无线电信道的每个无线电信道是不同的。
11.如权利要求10所述的设备，其中所述多个无线电信道包括两个信道。
12.如权利要求10所述的设备，其中所述多个无线电信道使用不同频率。
13.如权利要求10所述的设备，其中所述多个无线电信道使用不同极化。
14.如权利要求10所述的设备，其中所述多个无线电信道是在微波频带。
15.如前面权利要求10-14的一项或多项所述的设备，其中所述多个无线电信道具有 不同容量。
16.如前面权利要求10-15的一项或多项所述的设备，其中用于传送所述相同数据的 所述部件和用于传送所述独特数据的所述部件包括配置为对于不同调制器采用不同调制 方案的相应调制器。
17.如权利要求16所述的设备，其中用于每个无线电信道的所述调制方案是自适应的
18.如权利要求10-16的一项或多项所述的设备，其中每个无线电信道容量的分配用 于传输相同数据的所述部分随着时间的推移是不变的。
19.如权利要求10所述的设备，其中用于传送相同数据的所述部件包括具有用于接收 所述相同数据的输入和用于在所有所述多个信道上传送所述相同数据的多个输出的分离器ο
20.如权利要求10所述的设备，其中用于分配的所述部件包括用于所述多个信道的每 个信道的、配置为聚集所述每个信道的所述独特数据与所述相同数据的至少一个复用器。
21.一种包括无线电链路传送设备和无线电链路接收设备的无线电链路，所述无线电 链路传送设备配置为通过多个无线电信道将数据传送到所述无线电链路接收设备，其特征 在于所述无线电链路传送设备包括用于将所述多个信道的每个无线电信道的容量的一部分分配用于相同数据和用于将 所述容量的其余部分分配用于独特数据的部件；用于在所述多个无线电信道的每个无线电信道上传送所述相同数据的部件；用于在所述多个信道的每个无线电信道上传送所述独特数据的部件，所述独特数据对 于所述多个无线电信道的每个无线电信道是不同的。
22.如权利要求21所述的无线电链路，其中所述多个无线电信道包括两个信道。
23.如权利要求21所述的无线电链路，其中所述多个无线电信道使用不同频率。
24.如权利要求21所述的无线电链路备，其中所述多个无线电信道使用不同极化。
25.如权利要求21所述的无线电链路，其中所述多个无线电信道是在微波频带。
26.如前面权利要求21-25的一项或多项所述的无线电链路，其中所述多个无线电信 道具有不同容量。
27.如前面权利要求2116的一项或多项所述的无线电链路，其中用于传送所述相同 数据的所述部件和用于传送所述独特数据的所述部件包括配置为对于不同调制器采用不 同调制方案的相应调制器。
28.如权利要求27所述的无线电链路，其中用于每个无线电信道的所述调制方案是自 适应的
29.如权利要求21-28的一项或多项所述的无线电链路，其中每个无线电信道容量的 分配用于传输相同数据的所述部分随着时间的推移是不变的。
30.如权利要求21所述的无线电链路，其中用于传送相同数据的所述部件包括具有用 于接收所述相同数据的输入和用于在所有所述多个信道上传送所述相同数据的多个输出 的分离器。
31.如权利要求21所述的无线电链路，其中用于分配的所述部件包括用于所述多个信 道的每个信道的、配置为聚集所述每个信道的所述独特数据与所述相同数据的至少一个复用器。
32.如权利要求21-31的一项或多项所述的无线电链路，其中所述无线电链路接收设 备包括用于将每个信道中的所述独特数据与所述相同数据分开的部件。
全文摘要
一种包括在多个无线电信道上传送数据的无线电链路传输方法。方法将每个无线电信道的容量的一部分分配用于在多个无线电信道上传输相同数据。每个无线电信道的其余容量分配用于对于每个无线电信道不同的独特数据的传输。方法还在多个无线电信道的每个无线电信道上传送相同数据，并且在多个无线电信道的相应无线电信道中传送独特数据。
文档编号H04W72/04GK102138286SQ200880131021
公开日2011年7月27日 申请日期2008年8月29日 优先权日2008年8月29日
发明者G·蒙古齐, L·克利马, P-A·托森 申请人:爱立信电话股份有限公司