专利名称：一种家庭基站系统及其通信方法
技术领域：
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种家庭基站系统及其通信方法。
背景技术：
目前，Femto家庭基站基于IP架构，依托现有的数字用户专线(DSL，DigitalSubscriber Line)、有线电视电缆(Cable)或光纤等手段接入移动运营商的核心网网络。现有的Femto基站如图1所示，一般地,一个Femto基站服务一个微蜂窝小区，Femto基站的前端处理(例如功放，射频、模数转换等)、物理层处理(Layerl层)和上层(Layer2和Layer3层)处理都是在同一个设备中完成的，并且Femto基站通过IP与Femto网关相连，进行信令和数据的交互。对于传统的分布式Femto基站，一个用户终端UE被分配到一个实体(Femto基站或基站控制器)中处理后，就固定了此UE被处理的位置，不能动态的共享其他实体资源的处理能力，降低了分布式Femto基站系统的动态容量。并且，在这种Femto基站系统中，一个基站设备中的物理层实体只能为同一个基站设备中的上层实体提供服务，同样地，上层实体也只能得到本基站设备中的物理层服务。这种状态下，就容易产生以下的问题:在多家庭基站组网特别是企业级Femto基站组网时，容易形成忙的小区很忙，由于资源的枯竭导致接入小区的UE得不到相应质量的服务，甚至有可能接不进小区，而闲的小区很闲，造成各小区之间的资源的不均衡，同时也会影响到用户的使用体验；每个Femto基站对于UE的信息不能共享，在需要这些共享信息时(如切换)都要通过核心网中转,无形中加大了切换的延时和核心网的负担；Femto基站组网后不方便扩容，每次扩容都要到现场进行设备的升级，当Femto基站大量存在时，二次扩容的成本巨大；同样，在遇到撤站时，撤下的设备无法继续提供服务;当某个Femto基站由于物理层或上层出现不可恢复的故障时，不能继续对相应小区的用户提供服务。
发明内容
本发明实施例提供了一种家庭基站系统及其通信方法，用以克服现有的家庭基站系统只能处理固定的用户终端所带来的种种弊端。本发明实施例提供了一种家庭基站系统，包括:多个前端模块、第一云端选择器、包含多个物理层实体的物理层实体池、第二云端选择器以及包含多个上层实体的上层实体池,其中:每个前端模块，用于接收用户终端发送的射频信号，将所述射频信号转换成上行数据后发送给第一云端选择器；或将第一云端选择器发送的下行数据转换成射频信号后发送给用户终端；第一云端选择器，用于将前端模块发送的上行数据交由根据第一设置信息从物理层实体池中选择的一个物理层实体进行处理，并向第二云端选择器发送所选择的物理层实体处理后的上行数据；或将第二云端选择器发送的下行数据交由根据第一设置信息从物理层实体池中选择的一个物理层实体进行处理，并向前端模块发送所选择的物理层实体处理后的下行数据；所述第一设置信息包括物理层实体池内的资源负荷参数和/或所述前端模块的制式；第二云端选择器，用于将第一云端选择器发送的上行数据交由根据第二设置信息从上层实体池中选择一个上层实体进行处理，向网关发送所选择的上层实体处理后的上行数据；或接收网关发送的下行数据并将其交由根据第二设置信息从上层实体池中选择一个上层实体进行处理，向第一云端选择器发送所选择的上层实体处理后的下行数据；所述第二设置信息为所述上层实体池内的资源负荷参数。本发明实施例还提供了一种使用上述家庭基站系统进行通信的方法，包括:每个前端模块接收用户终端发送的射频信号，将所述射频信号转换成上行数据后发送给第一云端选择器；或接收第一云端选择器发送的下行数据，将下行数据转换成射频信号后发送给用户终端；第一云端选择器将前端模块发送的上行数据交由根据第一设置信息从物理层实体池中选择的一个物理层实体进行处理，并向第二云端选择器发送所选择的物理层实体处理后的上行数据；或将第二云端选择器发送的下行数据交由根据第一设置信息从物理层实体池中选择的一个物理层实体进行处理，并向前端模块发送所选择的物理层实体处理后的下行数据；所述第一设置信息包括物理层实体池内的资源负荷参数和/或所述前端模块的制式；第二云端选择器将第一云端选择器发送的上行数据交由根据第二设置信息从上层实体池中选择一个上层实体进行处理，向网关发送所选择的上层实体处理后的上行数据；或接收网关发送的下行数据并将其交由根据第二设置信息从上层实体池中选择一个上层实体进行处理，向第一云端选择器发送所选择的上层实体处理后的下行数据；所述第二设置信息为所述上层实体池内的资源负荷参数。本发明实施例提供了另一种家庭基站系统，包括:多个前端模块、与所述多个前端模块对应的多个物理层实体、云端选择器、以及包含多个上层实体的上层实体池，其中:每个前端模块，用于接收用户端发送的射频信号，将所述射频信号转换成上行数据后发送给对应的物理层实体；或接收对应的物理层实体发送的下行数据，将下行数据转换成射频信号后发送给用户终端；多个物理层实体，每个物理层实体用于接收其对应的前端模块发送的上行数据，对所述上行数据处理后发送给所述云端选择器；或接收所述云端选择器发送的下行数据，对所述下行数据处理后发送给与其对应的前端模块；云端选择器，用于针对每个物理层实体发送的上行数据，根据上层实体池内的资源负荷参数信息，从所述上层实体池中选择一个上层实体进行处理，向网关发送所选择的上层实体处理后的上行数据；或接收网关发送的下行数据，根据上层实体池内的资源负荷参数信息，从所述上层实体池中选择一个上层实体进行处理，将所选择的上层实体处理后的下行数据发送至为接收该下行数据的用户终端服务的物理层实体。本发明实施例还提供了一种使用上述家庭基站系统进行通信的方法，包括:
每个前端模块接收用户端发送的射频信号，将所述射频信号转换成上行数据后发送给对应的物理层实体；或接收对应的物理层实体发送的下行数据，将下行数据转换成射频信号后发送给用户终端；每个物理层实体接收其对应的前端模块发送的上行数据，对所述上行数据处理后发送给所述云端选择器；或接收所述云端选择器发送的下行数据，对所述下行数据处理后发送给与其对应的前端模块；云端选择器针对每个物理层实体发送的上行数据，根据上层实体池内的资源负荷参数信息，从所述上层实体池中选择一个上层实体进行处理，向网关发送所选择的上层实体处理后的上行数据；或接收网关发送的下行数据，根据上层实体池内的资源负荷参数信息，从所述上层实体池中选择一个上层实体进行处理，将所选择的上层实体处理后的下行数据发送至为接收该下行数据的用户终端服务的物理层实体。本发明实施例的有益效果包括:本发明实施例提供的一种家庭基站系统及其通信方法，多个前端模块接收用户终端发送的射频信号后，将射频信号转换成上行数据后发送给第一云端选择器或与其对应的物理层实体；第一云端选择器或物理层实体对上行数据处理后发送给第二云端选择器；第二云端选择器对第一云端选择器或物理层实体发送的上行数据处理后，发送给网关。由于本发明实施例提供的家庭基站系统及其通信方法中，物理层和上层的处理过程独立存在，UE不再固定由某一个实体进行处理，使用第一云端选择器或第二云端选择器能够动态的调配多个物理层实体或多个上层实体进行上行/下行数据的处理工作，这样，当某个小区对应的物理实体或者上层实体负荷过重时，可以通过云端选择器灵活调配系统中的其他物理实体或上层实体进行服务，充分地做到系统资源的负载平衡，这样能够实现任何一个用户终端在任何时间的数据都能得及时处理的数据，提升了用户的网络使用体验。
图1为现有的家庭基站网络传输拓扑图；图2为本发明实施例提供的家庭基站系统的结构示意图之一；图3为本发明实施例提供的家庭基站系统组网的示意图之一；图4为本发明实施例提供的家庭基站系统组网的示意图之二 ；图5为本发明实施例提供的家庭基站系统组网的示意图之三；图6为本发明实施例提供的使用家庭基站系统通信的流程图之一；图7为本发明实施例提供的家庭基站系统的结构示意图之二 ；图8为本发明实施例提供的家庭基站系统组网的示意图之四；图9为本发明实施例提供的使用家庭基站系统通信的流程图之二。
具体实施例方式下面结合附图，对本发明实施例提供的家庭基站系统及其通信方法的具体实施方式
进行详细地说明。本发明实施例提供的一种家庭基站系统，如图2所示，包括:多个前端模块201、第一云端选择器202、包含多个物理层实体的物理层实体池203、第二云端选择器204以及包含多个上层实体的上层实体池205，其中:每个前端模块201，用于接收用户终端101发送的射频信号，将射频信号转换成上行数据后发送给第一云端选择器202 ;或接收第一云端选择器202发送的下行数据，将下行数据转换成射频信号后发送给用户终端101 ；第一云端选择器202，用于接收前端模块201发送的上行数据，根据第一设置信息，从物理层实体池203中选择一个物理层实体处理前端模块201发送的上行数据，向第二云端选择器204发送所选择的物理层实体处理后的上行数据；或接收第二云端选择器204发送的下行数据，根据第一设置信息，从物理层实体池203中选择一个物理层实体处理第二云端选择器204发送的下行数据，向前端模块201发送所选择的物理层实体处理后的下行数据；该第一设置信息包括但不限于物理层实体池内的资源负荷参数和/或前端模块的制式；第二云端选择器204，用于接收第一云端选择器202发送的上行数据，根据第二设置信息，从上层实体池205中选择一个上层实体处理第一云端选择器202发送的上行数据，向网关102发送所选择的上层实体处理后的上行数据；或接收网关102发送的下行数据，根据第二设置信息，从上层实体池205中选择一个上层实体处理网关102发送的下行数据，向第一云端选择器202发送所选择的上层实体处理后的下行数据；该第二设置信息为上层实体池内的资源负荷参数。上述家庭基站系统中，物理层和上层处理过程独立存在，使用第一云端选择器202或第二云端选择器204能够动态的调配物理层实体池203中的物理层实体或上层实体池205中的上层实体工作，这样能够在任何时间处理任何一个用户终端的数据，且具体的处理实体可以动态变化，也可以实现不同的上层实体同时处理同一个用户终端的不同服务，充分地实现了系统的资源负载平衡。较佳地，可以在上述家庭基站系统中配置的不同制式的前端模块和上层实体，例如GSM、WCDMA, TD-SCDMA, CDMA2000以及LTE等制式，这样，家庭基站系统就能够同时处理用户终端发送的不同制式的信号，从而构成异构基站系统。较佳地，上述系统中的第一云端选择器202，还用于监测物理层实体池203中各物理层实体的状态，当有物理层实体出现故障时，调配正常物理层实体代替故障物理层实体工作；以及当系统进行扩容或减容时，在物理层实体池203中添加或删除物理层实体。较佳地，上述系统中的第二云端选择器204，还用于监测上层实体池205中各上层实体状态，当有上层实体出现故障时，调配正常上层实体代替故障上层实体工作；以及当系统进行扩容或减容时，在上层实体池205中添加或删除上层实体。较佳地，本发明实施例提供的上述家庭基站系统如图2所示，还可以包括:网关接口实体206，用于从第二云端选择器204接收上行数据并转发至网关102，或从网关102接收下行数据并转发至第二云端选择器204。较佳地，本发明实施例提供的上述家庭基站系统，如图2所示，还可以包括:链路数据库207，用于存储用户终端101在物理层的配置信息、物理层实体池203和前端模块201的配置信息、用户终端101的链路参数以及物理层实体池203中每个物理层实体的处理能力信息。较佳地，本发明实施例提供的上述家庭基站系统，如图2所示，还可以包括:无线资源库208，用于存储每个上层实体的处理能力信息、系统中的无线资源信息、用户终端101的无线资源使用信息以及用户终端101的无线信息参数(如用户终端所属的小区、扩频因子、信道化码、上行扰码、业务QoS信息、信道配置、用户终端能力以及业务传输格式等)。只要是涉及到用户终端的信息都可以存储在无线资源库208中，在此不再赘述。本发明实施例提供的上述家庭基站系统中第一云端选择器202可以灵活的调配物理层实体池203中的各个物理层实体，第二云端选择器204可以灵活的调配上层实体池205中的上层实体对数据进行处理，平衡了各个小区的负载；当某个小区对应的物理层实体或上层实体负荷过重时，第一云端选择器202或第二云端选择器204可以动态的调配新的物理层实体或上层实体进行处理；并且，在需要改变系统容量时，第一云端选择器202可以在物理实体池203中添加或删除物理层实体，第二云端选择器204可以在上层实体池205中添加或删除上层实体，能够方便地改变系统容量。此外，本发明实施例提供的上述家庭基站系统中的第一云端选择器202实时监控物理层实体，第二云端选择器204实时监控上层实体，一旦正在工作的物理层实体或上层实体出现故障，第一云端选择器202或第二云端选择器204就可以调配其他物理层实体或上层实体代替故障的实体工作，并且，用户终端的各个参数已经存储在链路数据库207和无线资源库208中，因此也保障了在物理层实体池203和上层实体池205中任何一个实体都可以随时接替故障实体继续工作。另外，相对于传统的家庭基站用户终端切换小区时需要通过核心网并需要用户终端参与切换过程，本发明实施例提供的系统中由于链路资源库207和无线资源库208对于所有的物理层实体和上层实体，共享了用户终端的所有配置信息和链路信息，因此，在用户终端切换小区时不需要用户终端的参与，并且核心网可以少量参与或不参与切换过程，优化了对用户的服务。具体地，在使用本发明实施例提供的家庭基站系统工作时上行方向(用户终端一家庭基站系统一网关)的处理过程可以包括以下流程:前端模块201接收用户终端101发送的射频信号，通过功率放大、低噪声放大、模数转换等常规处理，将射频信号转换成上行数据发送到第一云端选择器202 ；第一云端选择器202接收到前端模块发送的上行数据后，根据设置信息，比如目前物理层实体池203内的资源负荷的情况和上行数据来自的前端模块制式等信息，调配物理层实体池中的一个物理层实体对上行数据进行处理；物理层实体查询链路数据库207，获取到上行数据对应对前端模块201的信息后，例如码资源信息，对上行数据进行3GPP标准规定的处理，并识别该上行数据是否为初次接入的用户UE，并把处理后的上行数据发送到第一云端选择器202 ；第一云端选择器202接收到物理层实体的发来的上行数据后，把上行数据发送到第二云端选择器204 ；第二云端选择器204接收第一到云端选择器202发来的上行数据后，根据上层实体池205中的负荷情况，调配上层实体池205中的一个上层实体对上行数据进行处理；上层实体根据上行数据传输信道类型(RACH或DCH)获知用户是否为首次接入系统，如是，则按3GPP规范处理此上行数据，并记录期间该用户终端所有的参数信息到无线资源库208 ;如否，则查询无线资源库中该用户终端的参数信息，并用这些参数信息对上行数据进行3GPP规范定义的处理，把处理后的上层数据发给第二云端处理器204进行数据的转发；第二云端处理器204将上行数据转发到网关接口实体206 ；网关接口实体206收到第二云端选择器204发送的上行数据，调用无线资源库208中有关用户终端的信息，把上行数据按3GPP规范进行处理后发送到网关102，并在无线资源库208中更新用户终端的相关参数信息。具体地，在使用本发明实施例提供的家庭基站系统工作时下行方向(网关一家庭基站系统一用户终端)的处理流程与上述上行方向的处理流程相类似，因此，在此不再赘述。本发明实施例提供的上述家庭基站系统布网灵活，可以根据不同的需求，将物理层实体池和第一云端选择器部署在云端网络设备中或客户端，多个前端模块和物理层实体池中的物理层实体可以以一对多、多对一或多对多的形式存在，下面举例说明本发明实施例提供的上述家庭基站系统的组网形式。实例一:如图3所示的组网形式，其中，家庭基站系统中的多个前端模块201、第一云端选择器202、物理层实体池203以及链路数据库207部署在客户端，第二云端选择器204、上层实体池205、无线资源库208以及网关接口实体206部署在云端网络设备中。这种组网方式充分利用了实体资源，适用于部署在大容量的小区，同时，由于物理层部署在客户端，能够对快速响应用户终端的高速服务，例如高速下行分组接入(HSDPA，High Speed Downlink Packet Access),因此这种组网方式还适用于云端和客户端距离较远的情况。实例二:如图4所示的组网方式，其中，家庭基站系统中的多个前端模块201部署在客户端；第一云端选择器202、物理层实体池203、链路数据库207、第二云端选择器204、上层实体池205、无线资源库208以及网关接口实体209部署在云端网络设备中，客户端的前端模块201和云端的第一云端选择器202可以通过光纤连接。这种组网方式也适用于部署在大容量小区，并且，由于前端模块201独自部署在客户端，可以降低在客户端的部署成本，因此这种组网方式还适用于云端和客户端相距较近的情况。实例二:如图5所示的组网方式，两个本发明实施例提供的上述家庭基站系统级联在一起组合成一个大的系统，其中，两个系统中的第一云端选择器202、第二云端选择器204、链路数据库207、无线资源库208之间比起相连，通过相连的第一云端选择器202和第二云端选择器204，可以相互利用彼此资源对用户终端进行服务，同时，通过无线资源库207和链路数据库208互联，保障了网络在共享资源是对用户终端配置参数信息的正确获取以及维护。级联家庭基站系统的组网方式适用于构建大规模、大容量、需要资源优化调配的情况，显然，可以根据实际需求，级联两个以上的家庭基站系统。基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种使用上述家庭基站系统通信的方法，由于该方法解决问题的原理与前述一种家庭基站系统相似，因此该方法的实施可以参见系统的实施，重复之处不再赘述。本发明实施例提供的一种使用上述家庭基站系统通信的方法，如图6所示，可以包括以下步骤:S601、每个前端模块接收用户终端发送的射频信号，将射频信号转换成上行数据后发送给第一云端选择器；或接收第一云端选择器发送的下行数据，将下行数据转换成射频信号后发送给用户终端；S602、第一云端选择器将前端模块发送的上行数据交由根据第一设置信息从物理层实体池选择的一个物理层实体进行处理，并向第二云端选择器发送所选择的物理层实体处理后的上行数据；或将第二云端选择器发送的下行数据交由根据第一设置信息从物理层实体池选择的一个物理层实体进行处理，并向前端模块发送所选择的物理层实体处理后的下行数据；所述第一设置信息包括但不限于物理层实体池内的资源负荷参数和/或前端模块的制式；S603、第二云端选择器将第一云端选择器发送的上行数据交由根据第二设置信息从上层实体池中选择一个上层实体进行处理，向网关发送所选择的上层实体处理后的上行数据；或接收网关发送的下行数据并将其交由根据第二设置信息从上层实体池中选择一个上层实体进行处理，向第一云端选择器发送所选择的上层实体处理后的下行数据；所述第二设置信息为所述上层实体池内的资源负荷参数。本发明实施例还提供了另一种家庭基站系统，如图7所示，包括:多个前端模块301、与多个前端模块301对应的多个物理层实体302、云端选择器303、以及包含多个上层实体的上层实体池304，其中:每个前端模块301，用于接收用户端101发送的射频信号，将射频信号转换成上行数据后发送给对应的物理层实体302 ;或接收对应的物理层实体302发送的下行数据，将下行数据转换成射频信号后发送给用户终端101 ；多个物理层实体302，用于接收其对应的前端模块301发送的上行数据，对上行数据处理后发送给云端选择器303 ;或接收云端选择器303发送的下行数据，对下行数据处理后发送给与其对应的前端模块301 ；云端选择器303，用于接收各物理层实体302发送的上行数据，并针对每个物理层实体302发送的上行数据，根据上层实体池304内的资源负荷参数信息，从上层实体池304中选择一个上层实体，向网关102发送所选择的上层实体处理后的上行数据；或接收网关102发送的下行数据，根据上层实体池304内的资源负荷参数信息，从上层实体池304中选择一个上层实体，向为接收下行数据的用户终端101服务的物理层实体302发送所选择的上层实体处理后的下行数据。较佳地，上述系统中的云端选择器303，还用于监测上层实体池304中各上层实体状态，当有上层实体出现故障时，调配正常上层实体代替故障上层实体工作；以及当系统进行扩容或减容时，在上层实体池304中添加或删除上层实体。较佳地，上述系统中如图7所示，还可以包括:网关接口实体305，用于从云端选择器303接收上行数据并转发至网关102，或从网关102接收下行数据并转发至云端选择器303。
较佳地，上述系统中如图7所示，还可以包括无线资源库306，用于存储每个上层实体的处理能力信息、系统中的无线资源信息、用户终端101的无线资源使用信息以及用户终端101的无线信息参数。下面对本发明实施例提供的上述家庭基站系统的布网方式举例说明。实例四:如图8所示的组网方式，其中，家庭基站系统中的多个前端模块301以及与其对应的物理层实体302部署在客户端，云端选择器303、上层实体池304、无线资源库306以及网关接口实体305部署在云端网络设备中。这种组网方式中物理层实体302和前端模块301是相互对应的，可以为图8所示的一一对应方式，也可以为一对多对应方式，在此不作限定，这种组网方式不能动态调配物理层实体资源，因此，适用于对容量需求不高、负荷不大的情况。基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种使用上述家庭基站系统通信的方法，由于该方法解决问题的原理与前述一种家庭基站系统相似，因此该方法的实施可以参见系统的实施，重复之处不再赘述。本发明实施例提供的一种使用上述家庭基站系统通信的方法，如图9所示，可以包括以下步骤:S901、每个前端模块接收用户端发送的射频信号，将该射频信号转换成上行数据后发送给对应的物理层实体；或接收对应的物理层实体发送的下行数据，将下行数据转换成射频信号后发送给用户终端；S902、每个物理层实体接收其对应的前端模块发送的上行数据，对上行数据处理后发送给云端选择器；或接收所述云端选择器发送的下行数据，对下行数据处理后发送给与其对应的前端模块；S903、云端选择器针对每个物理层实体发送的上行数据，根据上层实体池内的资源负荷参数信息，从上层实体池中选择一个上层实体进行处理，向网关发送所选择的上层实体处理后的上行数据；或接收网关发送的下行数据，根据上层实体池内的资源负荷参数信息，从上层实体池中选择一个上层实体进行处理，将所选择的上层实体处理后的下行数据发送至为接收该下行数据的用户终端服务的物理层实体。本发明实施例提供的一种家庭基站系统及其通信方法，多个前端模块接收用户终端发送的射频信号后，将射频信号转换成上行数据后发送给第一云端选择器或与其对应的物理层实体；第一云端选择器或物理层实体对上行数据处理后发送给第二云端选择器；第二云端选择器对第一云端选择器或物理层实体发送的上行数据处理后，发送给网关。由于本发明实施例提供的家庭基站系统及其通信方法，中物理层和上层的处理过程独立存在，UE不再固定由某一个实体进行处理，使用第一云端选择器或第二云端选择器能够动态的调配多个物理层实体或多个上层实体进行上行/下行数据的处理工作，这样，当某个小区对应的物理实体或者上层实体负荷过重时，可以通过云端选择器灵活调配系统中的其他物理实体或上层实体进行服务，充分地做到系统资源的负载平衡，这样能够实现了任何一个用户终端在任何时间的数据都能得及时处理的数据，提升了用户的网络使用体验。进一步地，本发明实施例中，云端选择器实时监控物理层实体和上层实体，一旦正在工作的物理层实体或上层实体出现故障，云端选择器可以调配其他物理层实体或上层实体代替故障的实体工作，使得Femto基站能够持续为用户服务。进一步地，本发明实施例中，在需要提高系统容量或减容时，云端选择器在相应的实体池中添加新的实体或删除相应的实体即可，使得系统扩容或减容变得更为容易。进一步地，本发明实施例中，由于链路资源库和无线资源库对于所有的物理层实体和上层实体，共享了用户终端的所有配置信息和链路信息，因此，在用户终端切换小区时不需要用户终端的参与，并且核心网可以参与少量或不参与的切换过程，优化了对用户的服务。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种家庭基站系统,其特征在于,包括:多个前端模块、第一云端选择器、包含多个物理层实体的物理层实体池、第二云端选择器以及包含多个上层实体的上层实体池，其中: 每个前端模块，用于接收用户终端发送的射频信号，将所述射频信号转换成上行数据后发送给第一云端选择器；或将第一云端选择器发送的下行数据转换成射频信号后发送给用户终端； 第一云端选择器，用于将前端模块发送的上行数据交由根据第一设置信息从物理层实体池中选择的一个物理层实体进行处理，并向第二云端选择器发送所选择的物理层实体处理后的上行数据；或将第二云端选择器发送的下行数据交由根据第一设置信息从物理层实体池中选择的一个物理层实体进行处理，并向前端模块发送所选择的物理层实体处理后的下行数据；所述第一设置信息包括物理层实体池内的资源负荷参数和/或所述前端模块的制式； 第二云端选择器，用于将第一云端选择器发送的上行数据交由根据第二设置信息从上层实体池中选择一个上层实体进行处理，向网关发送所选择的上层实体处理后的上行数据；或接收网关发送的下行数据并将其交由根据第二设置信息从上层实体池中选择一个上层实体进行处理，向第一云端选择器发送所选择的上层实体处理后的下行数据；所述第二设置信息为所述上层实体池内的资源负荷参数。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一云端选择器，还用于监测所述物理层实体池中各物理层实体的状态，当有物理层实体出现故障时，调配正常物理层实体代替故障物理层实体工作；以及当系统进行扩容或减容时，在所述物理层实体池中添加或删除物理层实体。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二云端选择器，还用于监测所述上层实体池中各上层实体状态，当有上层实体出现故障时，调配正常上层实体代替故障上层实体工作；以及当系统进行扩容或减容时，在所述上层实体池中添加或删除新的上层实体。
4.如权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，还包括:网关接口实体，用于从所述第二云端选择器接收上行数据并转发至网关，或从网关接收下行数据并转发至所述第二云端选择器。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，包括:客户端和云端网络设备，其中: 所述客户端包括:所述多个前端模块、所述第一云端选择器以及所述物理层实体池； 所述云端网络设备包括:所述第二云端选择器、所述上层实体池以及所述网关接口实体。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述客户端还包括:链路数据库，用于存储用户终端在物理层的配置信息、所述物理层实体池和所述前端模块的配置信息、用户终端的链路参数以及所述物理层实体池中每个物理层实体的处理能力信息； 所述云端网络设备还包括:无线资源库，用于存储每个上层实体的处理能力信息、系统中的无线资源信息、用户终端的无线资源使用信息、用户终端的无线信息参数。
7.如权利要求4所述的系统，其特征在于，包括:客户端和云端网络设备，其中: 所述客户端包括:所述多个前端模块； 所述云端网络设备包括:所述第一云端选择器、所述物理层实体池、所述第二云端选择器、所述上层实体池以及所述网关接口实体。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述云端网络设备还包括:链路数据库，用于存储用户终端在物理层的配置信息、所述物理层实体池和所述前端模块的配置信息、用户终端的链路参数以及所述物理层实体池中每个物理层实体的处理能力信息；和/或 无线资源库，用于存储每个上层实体的处理能力信息、系统中的无线资源信息、用户终端的无线资源使用信息以及用户终端的无线信息参数。
9.一种使用如权利要求1所述的家庭基站系统进行通信的方法，其特征在于，包括: 每个前端模块接收用户终端发送的射频信号，将所述射频信号转换成上行数据后发送给第一云端选择器；或接收第一云端选择器发送的下行数据，将下行数据转换成射频信号后发送给用户终端； 第一云端选择器将前端模块发送的上行数据交由根据第一设置信息从物理层实体池中选择的一个物理层实体进行处理，并向第二云端选择器发送所选择的物理层实体处理后的上行数据；或将第二云端选择器发送的下行数据交由根据第一设置信息从物理层实体池中选择的一个物理层实体进行处理，并向前端模块发送所选择的物理层实体处理后的下行数据；所述第一设置信息包括物理层实体池内的资源负荷参数和/或所述前端模块的制式； 第二云端选择器将第一云端选择器发送的上行数据交由根据第二设置信息从上层实体池中选择一个上层实体进行处理，向网关发送所选择的上层实体处理后的上行数据；或接收网关发送的下行数据并将其交由根据第二设置信息从上层实体池中选择一个上层实体进行处理，向第一云端选择器发送所选择的上层实体处理后的下行数据；所述第二设置信息为所述上层实体池内的资源负荷参数。
10.一种家庭基站系统，其特征在于，包括:多个前端模块、与所述多个前端模块对应的多个物理层实体、云端选择器、以及包含多个上层实体的上层实体池，其中: 每个前端模块，用于接收用户端发送的射频信号，将所述射频信号转换成上行数据后发送给对应的物理层实体；或接收对应的物理层实体发送的下行数据，将下行数据转换成射频信号后发送给用户终端； 多个物理层实体，每个物理层实体用于接收其对应的前端模块发送的上行数据，对所述上行数据处理后发送给所述云端选择器；或接收所述云端选择器发送的下行数据，对所述下行数据处理后发送给与其对应的前端模块； 云端选择器，用于针对每个物理层实体发送的上行数据，根据上层实体池内的资源负荷参数信息，从所述上层实体池中选择一个上层实体进行处理，向网关发送所选择的上层实体处理后的上行数据；或接收网关发送的下行数据，根据上层实体池内的资源负荷参数信息，从所述上层实体池中选择一个上层实体进行处理，将所选择的上层实体处理后的下行数据发送至为接收该下行数据的用户终端服务的物理层实体。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述云端选择器，还用于监测所述上层实体池中各上层实体状态，当有上层实体出现故障时，调配正常上层实体代替故障上层实体工作；以及当系统进行扩容或减容时，在所述上层实体池中添加或删除上层实体。
12.如权利要求10或11所述的系统，其特征在于，还包括:网关接口实体，用于从所述云端选择器接收上行数据并转发至网关，或从网关接收下行数据并转发至所述云端选择器。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，包括:客户端和云端网络设备，其中: 所述客户端包括:多个前端模块，以及与所述多个前端模块对应的多个物理层实体； 所述云端网络设备包括:云端选择器、上层实体池以及网关接口实体。
14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述云端网络设备还包括:无线资源库，用于存储每个上层实体的处理能力信息、系统中的无线资源信息、用户终端的无线资源使用信息以及用户终端的无线信息参数。
15.一种使用如权利要求10所述的家庭基站系统进行通信的方法，其特征在于，包括: 每个前端模块接收用户端发送的射频信号，将所述射频信号转换成上行数据后发送给对应的物理层实体；或接收对应的物理层实体发送的下行数据，将下行数据转换成射频信号后发送给用户终端； 每个物理层实体接收其对应的前端模块发送的上行数据，对所述上行数据处理后发送给所述云端选择器；或接收所述云端选择器发送的下行数据，对所述下行数据处理后发送给与其对应的前端模块； 云端选择器针对每个物理层实体发送的上行数据，根据上层实体池内的资源负荷参数信息，从所述上层实体池中选择一个上层实体进行处理，向网关发送所选择的上层实体处理后的上行数据；或接收网关发送的下行数据，根据上层实体池内的资源负荷参数信息，从所述上层实体池中选择一个上层实体进行处理，将所选择的上层实体处理后的下行数据发送至为接收该下行数据的 用户终端服务的物理层实体。
全文摘要
本发明公开了一种家庭基站系统及其通信方法，多个前端模块接收用户终端发送的射频信号后，将射频信号转换成上行数据后发送给第一云端选择器；第一云端选择器对上行数据处理后发送给第二云端选择器；第二云端选择器对第一云端选择器发送的上行数据处理后，发送给网关。由于本发明实施例提供的家庭基站系统中物理层和上层的处理过程独立存在，使用第一云端选择器或第二云端选择器能够动态的调配物理层实体或上层实体工作，这样能够在任何时间处理任何一个用户终端的数据，且具体的处理实体可以动态变化，也可以实现不同的上层实体同时处理同一个用户终端的不同服务，充分地实现了系统的资源负载平衡。
文档编号H04W24/04GK103108011SQ20111036111
公开日2013年5月15日 申请日期2011年11月14日 优先权日2011年11月14日
发明者夏圣赟, 赖文强, 钱玫 申请人:京信通信系统(中国)有限公司