基站系统中的天线控制系统及其配置方法与流程

交叉参考相关申请

依据美国专利法119(a)条(35u.s.c.119(a))，本专利申请要求对2014年11月25日向韩国专利局提交的专利申请第10-2014-0165662号的优先权，其所有内容作为参考文献包含在本专利申请中。同时，根据上述理由本专利申请同样可以在美国以外的其他国家要求优先权，因此其所有内容作为参考文献也包含在本专利申请中。

本发明涉及基站系统中的天线控制系统及其配置方法，尤其，涉及一种遵循aisg(antennainterfacestandardsgroup)协议可远端控制该天线的操作的天线控制系统的配置方法。

背景技术：

该部分记载的内容仅用于提供本发明实施例的背景信息，而不是用于实施背景技术。

目前广泛使用的移动通信基站的天线系统具有能够发送或者接收垂直的两个偏振波的放射元件垂直地排列的结构。发送接收天线为了校准偏振波方向或者为了提高发送接收性能，有必要调整天线的倾斜(tilt)，方位角(azimuth)等。

过去，作为天线的倾斜，方位角等的调节方法，主要使用技术人员登上发射塔手动作业调整所有的天线的机械式的方法。机械式的方法具有不仅危险，而且紧急情况下不能立即做出反应的缺点。

最近，使用通过在天线内部插入移相器(phaseshifter)后，电动调节天线的倾斜，方位角等的电动方法。电动控制天线的方法在韩国专利公开公报第10-2010-0122092号等中公开。

控制天线的装置的种类如下。包括控制天线的倾斜的ret(remoteelectricaltiltunit)，控制放大器的tma(tower-mountedamplifier)，调节天线的方位角的ras(remoteazimuthsteering)，调节天线的波束宽度的rab(remoteazimuthbeamwidth)等。此外，还包括asd(alignmentsensordevice)，acs(antennaclocksource)，gls(geographiclocationsensor)，cpm(configurablepowermonitor)，ats(antennatemperaturesensor)，rae(remoteantennaextension)等各种天线控制装置。随着技术的发展，新的天线控制装置被增加。本说明书中，上述的天线控制装置被称之为电调天线设备(antennalinedevice：以下称之为，'ald')。

目前的移动通信环境不仅具有2g(generation)3g，4g(longtermevolution)，而且准备引进5g的情况下，基于通信系统或者通信服务商及国家，各种移动通信服务频率频带混杂。为了使基站的综合管理容易，减少基站运营费用，将多个基站整合为一个的实例逐渐增多。

基站系统可由具有不同的通信规范的多个基站和各基站中使用的带宽的天线构成。基站系统相互间服务覆盖范围可重叠，为了最小化服务范围重叠区域的信号干涉，有必要调节天线。基站系统中，为了最小化信号干涉，最大化网络容量，应用天线控制技术的尝试正在展开。

与基站系统有关的现有技术公开于韩国专利公开公报第10-2013-0070144号，韩国专利公开公报第10-2013-0087362号等中。

图1是现有基站系统的示例图。

基站系统由多个基站(basetransceiverstation：bts)，各基站中使用的天线构成。各基站111、112、113与各基站中使用的天线141、142、143一对一地进行连接。

各基站111、112、113通过端口121、122、123，与各ald131、132、133连接。各ald131、132、133控制各天线141、142、143。

韩国专利公开公报第10-2013-0070144号、韩国专利公开公报第10-2013-0087362号等中公开的现有天线控制方法是各基站直接一对一地控制各基站连接的天线的方式。但是，随着通信系统日渐复杂，有必要对各基站将要控制的天线进行流动地设定。

技术实现要素：

本实施例的目的在于，一种基于通信环境的变化可最优化天线控制系统的配置的系统及其方法，通过在基站系统中自由地设置多个端口和多个ald之间的连接关系或者多个ald和各ald将要控制的天线之间的连接关系，改善控制遵循aisg(antennainterfacestandardsgroup)标准的天线的灵活性。

根据本实施例的一侧面，提供一种天线控制方法，该方法在多个ald(antennalinedevice)及与多个基站连接且包括多个端口的多重ald系统中用于控制多个天线，其特征在于，包括如下步骤：所述多个ald中任意一个ald从所述多个基站中任意一个基站接收配置命令(configurationcommand)的步骤；接收所述配置命令的ald分别向其他ald传递所述配置命令的步骤；以及所述多个ald分别基于所述配置命令设定将要控制的天线或者将要连接的端口的步骤。

根据本实施例的另一侧面，通过一种多重ald(antennalinedevice)系统，用于控制多个天线，其特征在于，包括：与多个基站分别连接的多个端口；以及用于控制所述多个天线的多个ald，所述多个ald的每一个为了可互相通信而连接，基于从多个基站中任意一个基站接收的配置命令，设定将要控制的天线或者将要连接的端口。

根据本实施例，基站系统中可自由地设定'多个端口'和'多个ald'之间的连接关系，或者'多个ald'和'各ald将要控制的天线'之间的连接关系，从而能够改善控制天线的灵活性，可最优化天线控制系统。

附图说明

图1是现有基站系统的示例图。

图2是本实施例涉及的多重ald系统的概念图。

图3是本实施例涉及的多重ald系统的第一实施例。第一实施例在与各ald连接的端口处于预先设定的状态下，基于配置命令各ald流动地设定欲控制的天线。

图4是第一实施例中使用的配置命令的示意图。

图5是基于图4的配置命令连接关系被重新配置的多重ald系统的示意图。

图6是本实施例涉及的多重ald系统的第二实施例。第二实施例在各ald欲控制的天线处于预先设定的状态下，基于配置命令流动地设定与各ald连接的端口。

图7是第二实施例中使用的配置命令的示意图。

图8是基于图7的配置命令连接关系被重新配置的多重ald系统的示意图。

图9是以主用ald的观点图示本实施例涉及的天线控制系统的配置方法的流程图。

图10是以基站，端口，主用ald及从用ald的观点图示本实施例涉及的天线控制系统的配置方法的流程图。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的实施例进行详细说明如下。标注附图标记时，即使相同技术特征在不同的附图中出现，也尽可能使用了相同的附图标记。而且，还要注意，在通篇说明书中，如果认为对相关已知的技术特征和功能的具体说明可能会导致本发明主题不清楚，则省略其详细说明。

此外，说明本发明时，可以使用第一、第二、i)、ii)、a)、b)等用语。这些用语仅仅是为了区分相应技术特征与其他技术特征，并非限定其本质、次序或顺序等。贯穿说明书全文，如果一技术特征“包括”、“具备”另一技术特征，如果没有特殊地相反的记载，可理解为一技术特征还包括另一技术特征，而不应理解为一技术特征排斥另一技术特征。而且，说明书中记载的“…部”,“模块”等用语是指至少能够执行一个功能或者动作的单元，其可通过硬件或/和软件及硬件来实现。

随着天线的控制方法的逐渐复杂化，需要增加各种功能。例如，现有的各基站控制的ald或者频带(band)为固定，但是，最近，产生了对各基站控制的ald或者频带进行变更的需求。

如上，在基站系统中，对于流动地变化且控制各基站将要控制的ald或者将要控制的天线的控制系统，本说明书中称之为'多重ald系统(multialdsystem)'。

图1图示的现有基站系统中，基站和天线一对一的对应，各基站只控制自己频带的天线。与此相比，本实施例涉及的多重ald系统中各基站可控制其他频带的天线。

图2是本实施例涉及的多重ald系统的概念图。

基站系统由具有不同的通信规范的多个基站211、212、213和各基站中使用的带宽的多个天线241、242、243、244构成。

本实施例的多重ald系统200包括多个基站211、212、213，多个端口221、222、223，多个天线241、242、243、244及用于控制多个天线241、242、243、244的多个ald231、232、233、234、235。

多重ald系统200中端口可以是插座，插头等的形式。端口通过供电电缆，aisg(antennainterfacestandardsgroup)电缆等与基站连接，并由基站接收发送数据。多个ald231、232、233、234、235由直连或者网状形态的通信总线连接，并进行相互通信。

对于图1所示的现有基站系统，端口的个数，ald的个数及天线的个数相同。但是图2图示的本实施例涉及的多重ald系统200中，一个ald可控制多个天线，因此端口的个数，ald的个数，天线的个数不存在特殊的限定。只是基站的个数和端口的个数应该相同。

本实施例涉及的多重ald系统200中，一个ald可控制多个天线。基站通过端口向ald天线发送控制命令，天线控制命令优选使用遵循aisg标准的rs-485信号。

多重ald系统200中，各基站可通过端口向ald发送天线控制命令。而且多重ald系统200中，各基站也可以发送用于改变多个端口和多个ald之间的连接关系，或者多个ald和各ald将要控制的天线之间的连接关系的命令(以下称之为'配置命令(configurationcommand)')。

本实施例中配置命令(configurationcommand)是指，指示各端口和各ald之间的连接关系，或者各ald和各ald将要控制的天线的连接关系的设定信息。

多重ald系统200中，可通过配置命令而改变端口、ald及天线之间的关系。图2中用云图样来表示这种流动的连接关系。

多重ald系统200中，如果一次执行多个配置命令则配置会出现问题，因此，当执行一个配置命令时不能执行其他配置命令。为了共享从基站接收的配置命令，且确保执行一个配置命令时不执行其他配置命令，多个ald通过直连或者网状的通信总线进行连接并进行相互通信。

多个ald中实现的通信及控制步骤如下。

i)如果基站向特定的ald发送配置命令，则接收配置命令的ald(以下称之为'主用ald')通过通信总线通知其他ald(以下称之为'从用ald')配置命令已收到。

ii)如果从用ald从主用ald收到配置命令已收到的通知，则向主用ald发送确认信息，并忽视从其他基站接收的配置命令。

iii)主用ald向发送确认信号的从用ald发送配置命令。

iv)主用ald和各从用ald基于配置命令重新配置端口和ald的连接关系，或者ald和ald将要控制的天线的连接关系。

v)当各从用ald结束设定基于配置命令的连接关系时，通知主用ald基于配置命令的配置作业已完成。

vi)当主用ald结束基于配置命令的配置作业，而且从所有从用ald收到配置作业已完成的通知时，主用ald向发送配置命令的基站及所有从用ald发送配置结束的信号。

vii)主用ald从发送配置结束信号的时间点开始，允许执行从各基站中任意一个基站收到的配置命令。从用ald从接收配置结束信号的时间点开始，允许执行从各基站中任意一个基站收到的配置命令。

在构建多重ald系统的过程中，可自由地设定各ald将要连接的端口和各ald将要控制的天线。预先不指定各ald将要连接的端口和各ald将要控制的天线，而是基于配置命令可自由地设定连接关系的天线控制系统称之为全多重ald系统(fullmulti-aldsystem)。

只是，预先指定部分连接关系，有利于减少制造成本、简化设计及防止系统错误等。预先指定各ald将要连接的端口和各ald将要控制的天线的一部分，剩余部分可通过配置命令自由设定连接关系的天线控制系统称之为半多重ald系统(halfmulti-aldsystem)。

以下，以半多重ald系统(halfmulti-aldsystem)为例，对本发明进行说明。

图3是本实施例涉及的多重ald系统的第一实施例。第一实施例在与各ald连接的端口处于预先设定的状态下，基于配置命令各ald流动地设定将要控制的天线。

第一实施例的多重ald系统300包括与多个基站分别连接的多个端口221、222、223，用于控制多个天线的多个ald231、232、233。第一实施例的多重ald系统300中各ald将要连接的端口已确定，且利用配置命令可配置ald和天线之间的连接关系。

图4是第一实施例中使用的配置命令的示意图。

使用者可利用键盘、鼠标、触屏等输入配置命令。对于第一实施例的多重ald系统，如果使用者输入的配置命令为一个天线连接多个ald的形态时，会发生问题。

当处于一个天线连接多个ald的形态时，控制天线时会出现冲突。例如第一天线连接第一ald和第二ald时，第一天线可从第一ald和第二ald接收天线控制命令。如果第一ald命令第一天线使其倾斜15度，而第二ald命令第一天线使其倾斜30度，则天线的倾斜将发生错误操作。因此配置命令不能为一个天线连接多个ald的配置。

使用者输入的配置命令为一个天线连接多个ald的形态时，多重ald系统300输出错误消息并禁止执行该配置命令。

图4的配置命令为第一ald连接第一天线和第二天线，第二ald连接第三天线，第三ald连接第四天线的配置命令。该配置命令不是一个天线连接多个ald的配置，因此被允许。

图5是基于图4的配置命令连接关系被重新配置的多重ald系统的示意图。

参照图5，基于图4的配置命令，第一ald上可连接第一天线各第二天线，第二ald上可连接第三天线，第三ald上可连接第四天线。

图6是本实施例涉及的多重ald系统的第二实施例。第二实施例在各ald将要控制的天线处于预先设定的状态下，基于配置命令流动地设定与各ald连接的端口。

第二实施例的多重ald系统600包括与多个基站分别连接的多个端口621、622、623，用于控制多个天线的多个ald631、632、633、634。第二实施例的多重ald系统600中，预先确定各ald将要控制的天线，且利用配置命令可重新配置ald和端口之间的连接关系。

图7是第二实施例的多重ald系统中使用的配置命令的示意图。

使用者可利用键盘、鼠标、触屏等输入配置命令。对于第二实施例的多重ald系统，如果使用者输入的配置命令为一个ald连接多个端口的形态时，会发生问题。

当一个ald上连接多个端口的形态时，控制天线时会发生冲突。例如，当第一ald上可连接第一端口和第二端口时，第一ald可从第一基站和第二基站收到天线控制命令。如果第一基站命令第一ald将特定天线倾斜15度，而第二基站命令第一ald将特定天线倾斜30度时，倾斜天线会出现错误操作。因此配置命令不能是一个ald上连接多个端口的配置。

作为例外，配置命令中如果考虑r/w和r/o，则可设定一个ald上可连接多个端口的配置。配置命令的r/w和r/o的定义如下。

1.第二实施例中r/w的含义

ald控制的天线控制装置利用如ret(remoteelectricaltiltunit)，ras(remoteazimuthsteering)等的天线上结合的电磁石、步进马达、驱动器、液压系统等改变天线状态的装置时，端口和ald的连接状态可表示为r/w(read/write)。其理由如下。

端口向ald发送改变天线状态的命令，其通过在ald写(write)天线控制命令的方式实现，因此表示为w(write)。

当天线状态变更结束，ald从天线接收天线变更后的倾斜角(tiltangle)，方位角(azimuth)等状态信息，其通过ald读取天线状态信息的方式实现，因此表示为r(read)。

2.第二实施例中r/o的含义

ald控制的天线控制装置为如ats(antennatemperaturesensor)，gls(geographiclocationsensor)等的感应天线状态的装置时，端口和ald的连接状态表示为r/o(readonly)。端口无需向ald方向发送改变天线状态的命令，只需简单地从ald读取天线状态信息，因此表示为r/o(readonly)。

ald控制的天线控制装置即使是改变ret，ras等天线状态的装置，也可以不改变天线状态，而只接收天线的倾斜角(tiltangle)，方位角(azimuth)等状态信息，这种情况下表示为r/o(readonly)。

3.第二实施例中配置命令的设定方法

一个ald上连接多个端口时，如果两个以上的端口以r/w方式连接，则改变天线状态的两个以上的控制命令可能发生冲突。因此不允许此类配置。

一个ald上连接多个端口时，如果只有一个端口以r/w发送连接，剩余端口以r/o方式连接，则改变天线状态的控制命令只有一个，而剩余的控制命令只是用于简单地请求天线状态信息，从而不要发生冲突。因此，允许此类配置。

一个ald上连接多个端口时，如果所有端口以r/o方式连接的配置，则不会发生冲突。因此允许此类配置。

使用者输入的配置命令为一个ald上连接多个端口的形态时，如果一个ald上以r/w方式连接两个以上的端口，则多重ald系统600输出错误消息，并禁止执行该配置命令。但是，允许一个ald上以r/o方式连接两个以上的端口的配置。

图7的配置命令是第一ald上以r/w方式连接第一端口，第二ald上以r/w方式连接第二端口而以r/o方式连接第三端口，第三ald上以r/o方式连接第一端口而以r/w方式连接第二端口，第四ald上以r/w方式连接第三端口的命令。图7的配置命令不包括一个ald上以r/w方式连接两个以上的端口的配置，因此允许图7的配置命令。

图8是基于图7的配置命令连接关系被重新配置的多重ald系统的示意图。

表示ald和端口的连接关系时，r/w连接用双箭头表示，r/o连接用单箭头表示。对于r/w，从端口向ald方向传送天线控制命令，基于该控制命令，ald控制天线之后，接收天线状态信息，并重新向端口传递，因此，进行双向通信。相反，对于r/o，ald接收天线形态信息，并向端口传递，就此结束通信，因此，进行单方向通信。

参照图8，基于图7的配置命令，第一ald上以r/w方式连接第一端口，第二ald上以r/w方式连接第二端口而以r/o方式连接第三端口，第三ald上以r/o连接第一端口而以r/w方式连接第二端口，第四ald上以r/w方式连接第三端口。

图9是以主用ald的观点图示本实施例涉及的天线控制系统的配置方法的流程图。

利用从主用ald的观点举例的多重ald系统的天线控制系统的配置方法包括接收配置命令的步骤s910，判断执行与否的步骤s920，通知步骤s930，接收确认信号的步骤s940，发送配置命令的步骤s950，执行配置作业的步骤s960，接收作业结束信号的步骤s970及发送配置结束信号的步骤s980。

接收配置命令的步骤s910是，ald通过端口从任意一个基站接收配置命令的步骤。从端口接收配置命令的ald成为主用ald，监视配置命令的执行。

判断执行与否的步骤s920是，主用ald判断是否正在进行基于其他配置命令的配置作业之后，如果基于其他配置命令正在进行配置作业，则忽视由端口发送的配置命令(s920的'是')，如果不处于基于其他配置命令的配置作业，则通知从用ald接收配置命令的事实的步骤s930(s920的'否'，)。

接收确认信号的步骤s940是，当主用ald从从用ald收到针对配置命令接收事实通知的确认信号时，向该从用ald发送配置命令的步骤s950(s940的'是')。

进行配置作业的步骤s960是，主用ald基于配置命令进行配置作业的步骤。

接收作业结束信号的步骤s970是，如果主用ald本身结束基于配置命令的配置作业，而且从所有的从用ald接收作业结束信号，则主用ald通过端口向基站发送配置结束信号，向所有从用ald发送配置结束信号的步骤s980(s970的'是')。

图9中，图示了依次执行s910至s980，但是这只是用于举例说明本发明的技术思想。对于本发明所属的技术领域的具有通常知识的技术人员而言，在不超出本发明本质特性的范围内，图9中图示的顺序可进行修改并执行，或者s910至s980中将一个以上的步骤并列执行等对图9图示的方法进行各种修改及变形。

另外，图9图示的步骤可以通过在电脑可读取的记录媒体上以电脑可读取的代码的形式实现。电脑可读取的记录媒体包括保存有电脑系统可读数据的所有类型的记录装置。例如电脑可读的记录媒体可包括磁性储存媒体(例如，只读媒体，软盘，硬盘等)，光读写媒体(例如，cdrom，dvd等)和载波(例如，通过互联网的传送)等储存媒体。此外，电脑可读的记录媒体可记录分散在网络连接的电脑系统中，且电脑以分散的方式读取的代码并且能够执行。

图10是以基站、端口、主用ald及从用ald的观点举例的利用本实施例涉及的多重ald系统的天线控制系统的配置方法的流程图。

如果基站收到使用者输入的配置命令(s1002的'是')，则判断配置命令的错误与否(s1004)。如果配置命令由一个天线上连接多个ald的配置组成，或者一个ald上以r/w方式连接两个以上的端口配置组成时，则基站判断配置命令存在错误。

如果基站判断配置命令中不存在错误，则通过端口向ald发送配置命令s1006(s1004的'否')，如果配置命令中存在错误，则重新从使用者接收输入的配置命令(s1004的'是')。

主用ald判断是否基于其他配置命令正在进行配置作业之后，如果基于其他配置命令正在进行配置作业，则忽视由端口发送的配置命令(s1008的'是')，如果不正在进行基本其他配置命令的配置作业，则通知从用ald配置命令已接收事实s1010(s1008的'否')。

如果从用ald从主用ald收到配置命令已收到的通知，则向主用ald发送确认信号s1012。从用ald从主用ald收到配置命令已接收事实的通知的时间点开始，即使通过端口收到新的配置命令，也忽视新的配置命令。

主用ald从从用ald接收确认信号，则向发送确认信号的从用ald发送配置命令s1014。

主用ald和从用ald分别执行基于配置命令的配置作业s1016、s1018。

当从用ald结束基于配置命令的配置作业，则向主用ald发送作业结束信号s1020。

主用ald自身结束基于配置命令的配置作业，且当从所有的从用ald接收作业结束信号时，向基站及所有的从用ald发送配置结束信号s1024、s1026(s1022的'是')。此时，主用ald可先向基站发送配置结束信号，也可以先向从用ald发送配置结束信号。即，s1024和s1026的顺序颠倒也无妨。

基站通过端口接收配置结束信号s1024时，配置作业将结束。

本实施例仅仅用于说明本发明的技术思想，只要是本实施例所属的技术领域的技术人员，在不超过本实施例的本质特征的范围内，可进行各种修改和变形。

本实施例不是为了限定本实施例的技术思想，而是为了对其进行说明，本实施例的技术思想的范围不限于上述实施例。本实施例的保护范围解释要依据权利要求书，与其等同范围内的所有技术思想均被认为属于本实施例的权利范围。