专利名称：一种融合式家庭基站设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种融合式家庭基站设备。
背景技术：
随着3G网络建设的深入，完善室内覆盖、提升用户体验已经成为无线网络发展的 基本要求。目前无线网络的室内覆盖主要存在三个方面的问题其一，室内网络质量较差， 导致室内用户数据业务体验不好；其二，故障多、维修成本高，主要原因在于室内覆盖所采 用的有源器件如干放、直放站等故障率远高于基站等主设备；其三，室内站话务吸收不足， 导致室内设备利用率低于整体设备利用率，投资收益不佳。家庭基站(Home Node Β,ΗΝΒ)，也被称为i^emtocell，它能有效解决室内覆盖问题， 能在3G网络覆盖不到而固定宽带到达的地方为用户提供3G服务，提高室内宽带无线接入 速率，从而吸引3G客户，改善室内话务吸收不足的局面。随着3G用户数增加，高带宽应用 逐步普及，家庭基站可用于转移宏网络流量、缓解宏基站无线资源压力，使宏基站容量主要 服务于室外和运动中的用户。家庭基站还能实现自配置自优化，减小对其它网络的干扰，降 低维护成本。申请号为200710041556. 5的中国发明专利公开了一种TD-SCDMA家庭基站路由 器，该设备将传统移动网络中的Node B、RNC、SGSN、GGSN集成为单一设备，实现了基站节 点、无线网络控制器、服务GPRS支持节点和网关GPRS支持节点的基本功能，该发明取消了 TD-SCDMA的智能天线和接力切换等功能、简化了与其相关的功率控制、分组调度、切换控制 以及动态信道分配等算法要求；该专利实现了传统移动网络中多个网元的集成，能提供多 个TD-SCDMA制式移动终端的接入，但仍然是一种局限于3G移动网络接入方式的设备，它没 有将3G移动接入、WLAN接入和LAN接入功能集成在一个设备上，用户设备不能灵活选择所 需要的接入方式。图1是现有家庭基站的网络体系架构图，该图显示了用户手机通过家庭基站的Uu 口接入移动网络后通过两种方式接入承载网络，一种是通过DSL接入，在完成空中业务的 汇聚后，将数据上传；DSL调制解调器(DSL Modem)用于汇聚和分发客户端数据；数字用户 线路接入复用器(DSLAM)将来自多条DSL的数据进行汇聚和分发，并通过专用虚拟局域网 (VLAN)隔离其它业务；宽带远程接入服务器(BRAS)主要完成网络承载和对用户实现认证 收费等功能；另一种是通过LAN接入，在经过交换机(Switch)和路由器(Router)移动网络 来享受3G服务，现有各种制式的家庭基站都支持3G移动业务，但是功能单一、成本高，也不 能满足用户多种设备的网络接入需求。用户的其它设备如台式电脑或WLAN终端要接入网 络必须通过增加额外设备，这种接入方式不仅设备安装、维护复杂，而且新增的设备其堆放 还会影响美观。因此，需要提供一种可集多种接入方式为一体、无需额外添加路由器等设备的网 络接入设备。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种融合式家庭基站设 备，其集多种接入方式为一体，无需额外添加设备，具有结构简单、实用便捷的特点。本发明的目的通过以下的技术方案实现一种融合式家庭基站设备，包括用于 完成3G移动业务的处理和3G、2G网络侦听的3G业务处理单元，用于完成WLAN业务处理 的WLAN业务处理单元，用于完成用户终端数据的汇聚和分发的LAN业务处理单元，用于完 成3G业务处理单元、WLAN业务处理单元、LAN业务处理单元的数据汇聚和分发的交换单 元，用于完成各业务单元与外部网络之间数据的路由、加密、拨号等管理功能的路由管理单 元；其中3G业务处理单元和WLAN业务处理单元分别通过MII接口(Media Independent hterface，介质无关接口)与交换单元相连，LAN业务处理单元通过PHY(物理层)接口与 交换单元进行连接，交换单元通过MII接口与路由管理单元相连，各业务处理单元的业务 数据在交换单元汇聚并通过交换单元和路由管理单元与核心网进行交互。所述3G业务处理单元从分层结构上分为射频收发(RF)、物理层(PHY)、媒质接入 层处理(MAC)、无线链路控制层处理(RLC)、无线资源控制层处理(RRC)五个功能模块。3G 业务处理单元实现了传统Node B和RNC的基本功能，同时支持3G、2G网络侦听功能，能解 析本基站周围3G、2G宏基站的广播、扰码、BCH载频等信息，从而指导本基站自配置和自优 化。所述LAN业务处理单元通过LAN接口向用户提供LAN服务，LAN接口是用户局 域网设备与家庭基站设备之间的接口，采用RJ45接口，其支持IEEE802. 3、IEEE802. 3u和 IEEE802. 3x 标准。所述WLAN业务处理单元通过WLAN接口向用户提供WLAN服务，WLAN接口支持 IEEE802. 11 标准。所述3G业务处理单元通过Uu接口向用户(UE)提供3G服务，Uu接口遵循3GPP TS24、TS25系列规范。所述家庭基站(HNB)网元与IP网络之间的接口为WAN接口，该接口支持 IEEE802. 3、IEEE802. 3u 和 IEEE802. 3x 标准。所述家庭基站(HNB)网元与HNB GW之间的接口为Iuh接口，该接口遵循 TS25. 467-469系列规范，该接口采用IP技术进行数据传输。所述家庭基站(HNB)网元与HMS之间的通信基于TR069，用于HMS实现对HNB网元 的管理功能。所述kGW可作为独立网元存在于HNB GW和IP网络之间，也可直接集成在HNB Gff 中，其建立的IPSec安全隧道用于保证家庭基站(HNB)到HMS和HNB Gff的安全接入。本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果1、本发明提出的融合式家庭基站由于集成了 WLAN业务处理单元和LAN业务处理 单元，因此，不仅能为用户提供3G移动业务，而且还能为用户设备提供LAN、WLAN接入，接入 方式灵活，可满足用户多种设备的网络接入需求。2、本发明无需额外添加路由器等设备，通过本家庭基站的有线接入方式就可实现 多个用户设备的有线接入，减少了接入设备，保持了接入环境的整洁。
图1是用户设备通过现有家庭基站接入网络的结构示意图；图2是本发明的功能结构示意图；图3是本发明中3G业务处理单元功能结构示意图；图4是本发明中对外接口结构示意图；图5是本发明中实施例1的结构示意图；图6是本发明中实施例2的结构示意图。
具体实施例方式下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限 于此。实施例1如图2所示，一种融合式家庭基站设备，包括用于完成3G移动业务的处理和3G、 2G网络侦听的3G业务处理单元，用于完成WLAN业务处理的WLAN业务处理单元，用于完成 用户终端数据的汇聚和分发的LAN业务处理单元，用于完成3G业务处理单元、WLAN业务处 理单元、LAN业务处理单元的数据汇聚和分发的交换单元，用于完成各业务单元与外部网络 之间数据的路由、加密、拨号等管理功能的路由管理单元；其中3G业务处理单元和WLAN业 务处理单元分别通过MII接口与交换单元相连，LAN业务处理单元通过PHY接口与交换单 元进行连接，交换单元通过MII接口与路由管理单元相连，各业务处理单元的业务数据在 交换单元汇聚并通过交换单元和路由管理单元与核心网进行交互。如图3所示，所述3G业务处理单元从分层结构上分为射频收发(RF)、物理层 (PHY)、媒质接入层处理(MAC)、无线链路控制层处理(RLC)、无线资源控制层处理(RRC)五 个功能模块。3G业务处理单元实现了传统Node B和RNC的基本功能，同时支持3G、2G网络 侦听功能，能解析本基站周围3G、2G宏基站的广播、扰码、BCH载频等信息，从而指导本基站 自配置和自优化。如图4所示，为本实施例的外部接口示意图，所述LAN业务处理单元通过LAN接口 向用户提供LAN服务，LAN接口是用户局域网设备与家庭基站设备之间的接口，采用RJ45 接口，其支持IEEE802. 3、IEEE802. 3u和IEEE802. 3x标准。所述WLAN业务处理单元通过 WLAN接口向用户提供WLAN服务，WLAN接口是家庭基站和用户WLAN设备之间的接口，支持 IEEE802. 11标准。所述3G业务处理单元通过Uu接口向用户提供3G服务，Uu接口是HNB 网元与UE之间的接口，遵循3GPP TS24、TS25系列规范。所述家庭基站与IP网络之间的接口为WAN接口，该接口支持IEEE802. 3、 IEEE802. ;3u和IEEE802. 3x标准。所述家庭基站(HNB)网元与HNB GW之间的接口为Iuh接 口，遵循TS25. 467-469系列规范，该接口采用IP技术进行数据传输。所述HNB网元和HMS 之间的通信基于TR069，用于HMS实现对HNB网元的管理功能；所述kGW直接集成在HNB GW中，其建立的IPSec安全隧道用于保证家庭基站(HNB)到HMS和HNB Gff的安全接入。通过该家庭基站设备，用户设备如3G手机可通过家庭基站的Uu接口接入移动网。 家庭基站将来自用户3G终端的业务数据送至3G业务处理单元，经过3G业务处理单元的射 频收发、物理层、MAC层、RLC层、RRC层处理后的数据再经交换单元和路由管理单元送至家庭基站网关，家庭基站网关最后将接收到的数据传送到核心网，核心网对接收到的数据进 行处理并返回相应信息，由核心网发给用户设备的控制或业务数据经类似路径传送到用户 3G终端。用户LAN接入设备如台式电脑可通过家庭基站的LAN接口接入家庭基站，来自用 户设备的业务数据经过家庭基站的LAN业务处理单元、交换单元和路由管理单元处理后被 送到Internet，同时来自hternet的数据也通过类似路径传送给用户设备，多个用户设备 通过家庭基站的多个LAN接口可直接接入hternet，无需额外添加路由器等设备。用户的WLAN设备可通过家庭基站的WLAN接口接入Internet，家庭基站将来 自WLAN终端的业务数据通过WLAN业务处理单元、交换单元和路由管理单元处理后接入 hternet，来自hternet的业务数据通过类似路径传送给用户的WLAN终端。在本实施例中，如图5所示，家庭基站(HNB)将从空中接口接收到的来自手机(Uu 口)、笔记本电脑(WLAN 口)以及台式电脑(LAN 口)的数据进行汇聚，并通过DSL传到承载 网络，最后，承载网络将接收到的数据发送给移动核心网。DSL调制解调器(DSL Modem)完 成包括家庭基站在内的客户端数据的汇聚和分发，数字用户线路接入复用器(DSLAM)汇聚 和分发来自多条DSL的数据，并通过专用虚拟局域网(VLAN)隔离其它业务。宽带远程接入 服务器(BRAS)主要完成网络承载和对用户实现认证收费等功能。实施例2本实施例除下述特征外其他结构同实施例1 如图6所示，家庭基站通过局域网接 入承载网络，并通过专用虚拟局域网(VLAN)隔离其它业务。家庭基站将来自笔记本WLAN 业务、3G移动业务以及台式电脑的LAN业务的数据进行汇聚，并通过承载网络上传给接入 网设备GW，由GW将数据处理后转发给移动核心网，网络中的交换机(Switch)和路由器 (Router)用于完成各种终端数据的汇聚和分发。所述kGW作为独立的网元存在于HNB Gff和IP承载网络之间，SeGW建立的IPSec 安全隧道用于保证家庭基站(HNB)到HMS和HNB Gff的安全接入。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的 限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种融合式家庭基站设备，其特征在于，包括用于完成3G移动业务的处理和3G、2G 网络侦听的3G业务处理单元，用于完成WLAN业务处理的WLAN业务处理单元，用于完成用 户终端数据的汇聚和分发的LAN业务处理单元，用于完成3G业务处理单元、WLAN业务处理 单元、LAN业务处理单元的数据汇聚和分发的交换单元，用于完成各业务单元与外部网络之 间数据的路由、加密、拨号等管理功能的路由管理单元；其中3G业务处理单元和WLAN业务 处理单元分别通过MII接口与交换单元相连，LAN业务处理单元通过PHY接口与交换单元 进行连接，交换单元通过MII接口与路由管理单元相连，各业务处理单元的业务数据在交 换单元汇聚并通过交换单元和路由管理单元与核心网进行交互。
2.根据权利要求1所述的融合式家庭基站设备，其特征在于，所述3G业务处理单元从 分层结构上分为射频收发、物理层、媒质接入层处理、无线链路控制层处理、无线资源控制 层处理五个功能模块。
3.根据权利要求1所述的融合式家庭基站设备，其特征在于，所述LAN业务处理单元通 过LAN接口向用户提供LAN服务，LAN接口是用户局域网设备与家庭基站设备之间的接口， 采用 RJ45 接 口，其支持 IEEE802. 3、IEEE802. 3u 和 IEEE802. 3x 标准。
4.根据权利要求1所述的融合式家庭基站设备，其特征在于，所述WLAN业务处理单元 通过WLAN接口向用户提供WLAN服务，WLAN接口支持IEEE802. 11标准。
5.根据权利要求1所述的融合式家庭基站设备，其特征在于，所述3G业务处理单元通 过Uu接口向用户提供3G服务，Uu接口遵循3GPP TS24、TS25系列规范。
6.根据权利要求1所述的融合式家庭基站设备，其特征在于，所述家庭基站与IP网络 之间的接口为 WAN 口，该接 口支持 IEEE802. 3、IEEE802. 3u 和 IEEE802. 3x 标准。
7.根据权利要求1所述的融合式家庭基站设备，其特征在于，所述家庭基站网元与HNB GW之间的接口为Iuh接口，该接口遵循TS25. 467-469系列规范，所述Iuh接口采用IP技术 进行数据传输。
8.根据权利要求1所述的融合式家庭基站设备，其特征在于，所述家庭基站网元与HMS 之间的通信基于TR069，用于HMS实现对HNB网元的管理功能。
全文摘要
本发明公开了一种融合式家庭基站设备，包括3G业务处理单元，WLAN业务处理单元，LAN业务处理单元，用于完成各业务处理单元数据汇聚和分发的交换单元，用于完成各业务单元与外部网络之间数据的路由、加密、拨号等管理功能的路由管理单元；3G业务处理单元和WLAN业务处理单元分别通过MII接口与交换单元相连，LAN业务处理单元通过PHY接口与交换单元进行连接，交换单元通过MII接口与路由管理单元相连，各业务处理单元的业务数据在交换单元汇聚并通过交换单元和路由管理单元与核心网进行交互。本发明能为用户提供3G移动业务和LAN、WLAN接入，可满足用户多种设备的网络接入需求，且无需额外添加设备。
文档编号H04W88/08GK102143612SQ20111007894
公开日2011年8月3日 申请日期2011年3月30日 优先权日2011年3月30日
发明者唐文, 钱玫 申请人:京信通信系统(中国)有限公司