ES2350542A1 - Sistema y antena para redes de acceso de radio. - Google Patents
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- Signal Processing (AREA)
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Abstract
Sistema y elemento para redes de acceso de
radio.
Se describe un elemento de acceso radio y un
sistema formado por los mismos. El elemento (1) comprende una antena
activa (2) con un primer (Mi) y un segundo (M'j) conjunto de módulos
para radiofrecuencia en una misma plataforma hardware y además
comprende una plataforma digital (3) conectada a dicha plataforma
hardware con una única conexión a fuente de alimentación (7). La
plataforma digital (3) comprende:
- módulos de banda base operativos en 2G, 3G y/o
LTE;
- medios de procesamiento para el plano de
control de redes de acceso 2G y 3G;
- medios de encaminamiento para datos lu, Gb o
S1 para retransmitir desde una ubicación de retransmisión;
- al menos una conexión Ethernet (4, 5) con una
dirección IP asignada al elemento de acceso radio;
- al menos dos puertos ópticos (6, 6') para
conexión en cadena (24) con un par de elementos de acceso radio en
la misma ubicación de retransmisión.
Description
Sistema y elemento para redes de acceso de
radio.
La presente invención se encuentra dentro del
campo de las telecomunicaciones y, especialmente, en redes de
comunicaciones inalámbricas que soportan la segunda generación (2G),
la tercera generación (3G) o tecnologías 3G posteriores (LTE, WiMax,
etc.).
Más particularmente, esta invención se refiere
al diseño y despliegue de redes de radio basándose en antenas
activas autónomas malladas en red a través de conectividad IP
(protocolo de Internet). Su campo de aplicación es el área
industrial encargada de proporcionar la red de acceso de radio (RAN;
por ejemplo, UTRAN en UMTS) con conexión de radio a través de
antenas activas a la red central (CN).
El despliegue de una red de acceso de radio a
escala completa ha implicado siempre la instalación de una cantidad
considerable de diversos equipos. Las redes de acceso de radio 2G y
3G han sido históricamente redes independientes en gran medida con
poca armonización más allá de la compartición de ubicación y antena.
Ubicaciones de radio tradicionales comprenden un número de
diferentes armarios o unidades que albergan equipos de transporte,
banda base, radiofrecuencia, fuente de alimentación, baterías, y
otros equipos. Por ejemplo, una estación base típica (BTS en 2G o
Nodo B en 3G) puede tener un número de diferentes módulos
dependiendo de su arquitectura: módulo frontal de radiofrecuencia
(RF), módulo amplificador de potencia (PA), módulo de banda base
(BB), y módulos de control y transmisión. Los módulos RF
reciben/transmiten señales y las convierten a partir de/en datos
digitales, y pueden dividirse entre módulos RF frontal y
amplificadores de alta potencia. El módulo BB procesa la señal
realizando multiplexación/demultiplexación y
codificación/decodificación de los datos entre otras operaciones que
permiten la transmisión/recepción de los datos requeridos. Los datos
se transportan desde/hacia el controlador de red de radio (RNC) o la
red central (CN) a través del módulo de transmisión dependiendo de
la arquitectura de la red de acceso de radio (RAN) (por ejemplo, una
arquitectura plana permitiría conexión directa al CN sin ningún RNC
para redes de datos conmutadas por paquetes). Y se mantiene la
coordinación entre estas funciones mediante el módulo de
control.
control.
La complejidad de la estructura de la red de
acceso de radio ha hecho los despliegues lentos y caros. Actualmente
con la evolución de la tecnología que soporta la tendencia a
simplificar la arquitectura de red, se está haciendo posible
simplificar de manera considerable la topología de la red de acceso
de radio.
En este sentido, la introducción de la
tecnología de cabecera de radio remota (RRH) trajo la parte RF de la
estación base más cerca de la antena. La cabecera de radio remota
(RRH) es una unidad de radio autocontenida activa alimentada por
fibra óptica que permite a los restantes elementos de la estación
base (especialmente las unidades de banda base) ubicarse de manera
remota desde la cabecera de radio. Un transceptor RF al que
normalmente se hace referencia como unidad de radio remota (RRU),
que realiza todas las funciones transmisión/recepción RF necesarias,
se instala en la parte superior del mástil de la antena o, si no es
posible, en la proximidad. Las partes restantes, generalmente
reunidas en uno o más armarios (por ejemplo banda base, transmisión,
baterías), podrían colocarse más lejos del mástil de la antena, bien
en interiores o exteriores dependiendo de las restricciones
constructivas y el coste de alquiler (generalmente el coste en
exteriores es menor, aunque esto podría variar según el contexto
local del operador). También la utilización de RRH podría permitir
centralizar un número de estaciones base en una única ubicación con
conexiones de fibra las correspondientes RRU y antenas, lo que
permite ahorrar coste de alquiler para la situación de los armarios
a expensas de conexiones de fibra más complejas.
La integración de las unidades RRU en la antena
se ha mejorado adicionalmente mediante el desarrollo de la
tecnología de antena activa que básicamente permite que todas las
funciones de la RRU se alberguen en la antena. Mediante este paso
adelante en la tecnología, la antena se convierte en un elemento
activo. Anteriormente la antena activa tenía una función pasiva de
emitir la señal creada mediante la RRU y capturar la energía de las
señales acumuladas desde los terminales en la red. Actualmente la
antena activa tiene un diseño de arquitectura que combina un
dispositivo activo en una parte de un elemento pasivo. Normalmente
esto se consigue utilizando un número de módulos RF síncronos
transmitiendo y recibiendo cada uno parte de la señal global, que
puede verse como descomposición de la señal de alta potencia en un
número de señales de potencia más baja (por ejemplo 10 módulos de 4W
que permiten construir una salida global de potencia de salida de
40W). ["Active antenne elements for
millimeter-wave cellular communications",
M.J. Vaughan, W. Wright, R.C. Compton, Signáis, Systems, y
Electronics, ISSSE '95, URSI International Symposium, 1995].
Además de esto, la introducción de la
arquitectura plana para el dominio de la conmutación por paquetes
(PS) también permitió una simplificación adicional de la
arquitectura RAN con la integración de funcionalidades RNC en la
BTS/Nodo B y la red central (no se requieren nodos BSC/RNC en la
red), mientras que históricamente las BSC/RNC se desplegaban
normalmente adicionalmente a las estaciones base. Esta arquitectura
plana, también denominada arquitectura colapsada porque muchas
funciones RNC se colapsan directamente en el Nodo B, se basa en
eHSPA (acceso por paquetes de alta velocidad evolucionado), definido
mediante las especificaciones del 3GPP release 7 que se basa
en HSDPA (acceso por paquetes de enlace descendente de alta
velocidad) y HSUPA (acceso por paquetes de enlace ascendente de alta
velocidad) para las portadoras de datos 3G por el aire.
La figura 1 ilustra un ejemplo de un diseño
compacto típico para una ubicación BS que utiliza antenas pasivas
convencionales (10, 10', 10''); normalmente se utilizan tres
antenas, es decir una por sector, y un armario clásico (11) para
alojar un equipo de banda base, transmisión, radio, fuente de
alimentación y batería protegido. Una estación base exterior típica
con una configuración típica tiene una gran huella puede pesar
varios cientos de kilos.
Aún hoy, con la Arquitectura RAN actual, a pesar
de la mejora aportada por la tecnología RRH (frente a la estación
base clásica), se necesitan todavía en cada ubicación además de las
antenas pasivas, conexión de fibra óptica a cada RRU (3 en total, es
decir una RRU por sector) y el armario autocontenido de la BTS/Nodo
B para albergar las soluciones de banda base/transporte y fuente de
alimentación potencial y batería. Por tanto es altamente deseable
una innovación importante en términos de la simplificación de la
infraestructura de ubicación para facilitar y acelerar el despliegue
de la ubicación a un coste de funcionamiento más bajo.
La presente invención sirve para resolver el
problema mencionado anteriormente proporcionando una manera de
simplificar el despliegue de una red de acceso de radio (RAN) por
medio de una antena activa de protocolo de Internet (IP) autónoma
que es una solución RAN autocontenida, puesto que la antena activa
IP autónoma aquí propuesta se basa en equipo que incluye todos los
componentes necesarios para operar un elemento de red de acceso de
radio móvil con sólo un equipo de fuente de alimentación externa
requerido. El elemento de acceso radio que se describe proporciona a
la misma ubicación cobertura 2G, 3G, y/o Evolución a Largo Plazo
(LTE), sin requerir instalación de equipo extra para poder operar
(podrían requerirse antenas activas separadas en el caso en que se
operen 2G, 3G, y/o LTE en bandas de frecuencia diferentes).
Un aspecto de la invención se refiere a un
elemento de red de acceso radio que comprende una antena activa, es
decir, una antena hecha de submódulos que operan de manera síncrona,
integrando cada submódulo síncrono funciones de transmisión y
recepción RF, que incluyen amplificación de baja potencia mediante
amplificadores de bajo ruido (LNA) en enlace ascendente (UL) y un
amplificador de baja a media potencia multiportadora (MCPA) en
enlace descendente (DL), conversión ascendente/descendente y
conversión digital a analógica, filtrado y funciones de elemento de
antena emisora para transmitir por el aire una señal de salida de
alta potencia así como recibir señales con sensibilidad similar,
como en un despliegue RRH macro clásico. Esta antena activa
comprende un primer y un segundo conjunto de módulos que usan la
misma plataforma hardware y dichos módulos contienen los submódulos
que operan sincrónicamente en radiofrecuencia anteriormente
descritos. Además el elemento de acceso radio tiene una plataforma
digital que dispone de:
- \bullet
- Procesamiento de banda base (BB): Este componente manipula todo el procesamiento de banda base requerido para la transmisión y recepción de las señales, incluyendo modulación/demodulación y codificación/decodifica- ción pertinentes para la tecnología de acceso de radio (por ejemplo 2G, 3G, o LTE).
- \bullet
- Funciones de controlador de red de radio (RNC) y controlador de estación base (BSC), albergar estas funciones permite una simplificación adicional de la arquitectura (arquitectura plana) en 2G y 3G para el soporte de servicios PS.
- \bullet
- Función de encaminamiento para soportar la retransmisión de datos a partir de las interfaces de red de datos 2G, 3G y LTE estandarizadas: Iu en UMTS, interfaz GPRS Gb y S1 para LTE. Los datos se retransmiten a un nodo "ancla" dentro de la topología de la ubicación a través de una conexión punto a punto (P2P) por el aire (OTA).
- \bullet
- Dos puertos ópticos de encadenamiento que permiten el encadenamiento de elementos de acceso radio en la misma ubicación. La antena activa está concebida para ser un único sector. Por ejemplo, en una ubicación de tres sectores, se requieren tres antenas activas, encadenadas entre sí a través del correspondiente par de puertos de encadenamiento.
- \bullet
- Puerto eléctrico de Ethernet para Iu/Gb/S1 sobre conexión IP.
- \bullet
- Puerto óptico de Ethernet para Iu/Gb/S1 sobre conexión IP.
El conjunto de módulos de banda base para
procesamiento BB permite un funcionamiento simultáneo en una o en
una combinación de tecnologías de acceso de radio seleccionadas de
entre 2G, 3G y LTE. El procesamiento BB se implementa en una
plataforma digital que también integra medios de procesamiento para
la función del plano de control de redes de acceso de radio 2G y 3G
(por ejemplo funciones RNC en una arquitectura UTRAN plana) y medios
de encaminamiento para retransmisión de datos desde/hacia una red
central según una interfaz estándar seleccionada de entre Iu (UMTS),
Gb (2G GPRS) y S1 (LTE).
El elemento de acceso radio descrito funciona
como una antena activa IP autónoma diseñada para reducir lo más
posible la huella de la solución de ubicación global (es decir el
objetivo es ocupar el menos espacio posible en cada ubicación) y
tiene la forma de una antena estándar (por ejemplo una antena activa
de 900 MHz que soporta 2G, 3G y LTE tendría un tamaño comparable al
de una típica de 900 MHz), normalmente concebida para instalarse en
exteriores o sobre un tejado.
Además el elemento de acceso radio implementa
todas las funcionalidades a partir de un RNC, Nodo B (que incluye
procesamiento BB y RF) y antena para transmitir y recibir señales
dentro de una red de acceso de radio, así como funcionalidades de
transporte de interfaz Iu/Gb/S1, de modo que no se requiera ningún
elemento extra dentro de la red de acceso de radio.
La única conexión eléctrica necesaria es para la
fuente de alimentación que alimenta esta antena activa IP autónoma
(y la conexión de transporte en el caso de una ubicación de
anclaje).
Basándose en esta arquitectura simplificada la
red de radio está compuesta por ubicaciones "de anclaje" y
"de retransmisión". En ubicaciones de retransmisión, los datos
se encaminan a las ubicaciones de anclaje asignadas que proporcionan
la conexión física a la CN. La relación de ubicaciones de anclaje
(respecto a ubicaciones de retransmisión) se mantiene
suficientemente pequeña para hacer el coste de la arquitectura
eficaz.
Cada nodo de antena activa IP (o elemento de
acceso radio) tiene una dirección IP asignada y puede utilizarse en
uno de dos modos definidos: o bien en un modo de anclaje o bien en
un modo de retransmisión. En el modo de anclaje, el nodo de antena
activa IP tiene una conexión de transporte IP física a la red
central (por ejemplo conexión IP óptica al GSN de servicio). En el
modo de retransmisión, el nodo de antena activa IP encamina los
datos de transporte Iu/Gb/S1 a la ubicación de anclaje a través de
una conexión P2P OTA. Para realizar esta conexión P2P para encaminar
los datos de transporte a la ubicación de anclaje, la antena activa
utiliza tecnología HSPA como tecnología de transporte Iu/Gb/S1 desde
el sector pertinente de la ubicación de retransmisión al
correspondiente sector de la ubicación de anclaje. En el modo de
retransmisión la antena activa manipula la transmisión/recepción por
el aire de tanto la interfaz de radio habitual
(Um/Uu/LTE-Uu) en punto a multipunto (P2M) como el
enlace de transporte a/desde la ubicación de anclaje en P2P. Por lo
tanto no hay necesidad de elementos de acceso radio extra para
soportar los enlaces de transporte P2P Iu/Gb/S1.
Otro aspecto de la invención trata de un sistema
para redes de acceso de radio que comprende una pluralidad de los
elementos de acceso radio descritos previamente como antenas activas
IP autónomas para transmitir/recibir señales RF. El sistema que se
propone aquí comprende:
- al menos un elemento de acceso radio en modo
de anclaje; es decir, conectada físicamente a la red central (CN)
que soporta protocolo de Internet (IP) y ubicada en una ubicación de
anclaje. En la ubicación de anclaje, o bien uno o bien todos los
sectores de las antenas activas puede conectarse a la red de
transporte. En una ubicación dividida en tres sectores típica, tres
antenas activas pueden encadenarse para utilizar una única conexión
IP.
- Al menos un par de elementos de acceso radio
en una ubicación de retransmisión que operan en modo de
retransmisión y conectados al nodo ancla (elemento de acceso radio
en la ubicación de anclaje) por el aire. La relación de ubicaciones
de anclaje respecto a ubicaciones de retransmisión se determina
mediante el equilibrio entre la capacidad de las conexiones IP
físicas en la ubicación de anclaje así como la posibilidad de
encontrar una conexión de línea visual al sector pertinente de la
ubicación de anclaje en el campo.
Para cada ubicación, todos los sectores se
operan en el mismo modo, es decir o bien en modo de retransmisión o
bien en modo de anclaje. En la topología de red, para construir una
ubicación de retransmisión para un elemento de acceso radio, se
necesita encontrar una conexión P2P a un elemento de acceso radio de
una ubicación de anclaje. Los diferentes un elementos de acceso
radio de una ubicación de retransmisión pueden conectarse a una
ubicación de anclaje diferente para facilitar la probabilidad de
encontrar un enlace P2P para operar en modo de retransmisión. Los un
elemento de acceso radio que pertenecen a la misma ubicación se
conectan entre sí en cadena a través de conexiones de fibra de
cadena margarita. Sólo se conectan a la interfaz Iu/Gb/S1 antenas
activas IP autónomas utilizadas como nodos ancla a través del puerto
óptico de Ethernet o puerto eléctrico de Ethernet.
La interconexión entre la antena activa IP de
retransmisión y la antena activa IP ancla acoplada se garantiza
utilizando tecnología HSPA. La capacidad del enlace de retransmisión
se ve influenciada por el número de enlaces de retransmisión
manipulados por la antena activa IP ancla y también las
características de propagación entre las antenas tanto ancla como de
retransmisión. Para un enlace de alta capacidad sobre HSPA, la
relación de enlaces de retransmisión respecto al sector ancla
debería ser baja (por ejemplo de 2 a 4 enlaces para una antena
activa IP ancla) y es deseable instalar las antenas activas IP de
retransmisión de tal forma que se tenga una línea visual. Si no es
posible encontrar una línea visual en ciertos escenarios, aún es
posible conectar con el ancla a expensas de una capacidad más baja
del enlace P2P.
El sistema es fácilmente ampliable en
ubicaciones. Cuando se requiere instalar un elemento de acceso radio
nuevo, se le asigna una dirección IP. Esta antena IP se conecta a la
antena activa IP ancla pertinente utilizando la interfaz Iu/Gb/S1
sobre HSPA. Para facilitar la instalación de la ubicación de
retransmisión, puede utilizarse una función de autodetección para
facilitar el establecimiento del enlace de retransmisión al ancla.
Esto es posible asociando en la O&M el identificador de celda de
las ubicaciones de anclaje con la correspondiente dirección IP
midiendo el canal piloto primario común (P-CPICH)
recibido desde las diferentes antenas activas IP ancla. El enlace
P2P puede optimizarse hacia el mejor servidor (CPICH recibida más
alto) si el número de conexiones a esta antena activa IP ancla es
acorde con el límite de diseño establecido por el operador. El
tráfico de transporte de Iu/Gb/S1 se encamina a la dirección IP
asignada a la ubicación de anclaje, que a su vez lo encamina a la
red de retorno de red de transporte. Como resultado de utilizar
HSPA, no hay necesidad ni de fibra óptica, ni coaxial ni de ningún
tipo de equipo de transmisión adicional, lo que reduce de manera
significativa los costes de instalación y acelera los despliegues.
Dependiendo de la relación de ubicaciones de anclaje respecto a de
retransmisión, es posible reasignar de manera dinámica el enlace de
retransmisión P2P entre antenas activas IP ancla. El encaminamiento
del tráfico de transporte Iu/Gb/S1 puede entonces aprovechar al
máximo las diferentes rutas, como en una red IP típica, con QoS
soportada de manera inherente sobre red de retransmisión de
transmisión HSPA...
Los beneficios de la presente invención se
traducen en ahorro de coste y tiempo en el despliegue de redes 3G,
gracias a una simplificación de la topología de red global hasta un
máximo puesto que permite hacer el despliegue de redes de acceso de
radio mucho más rápido reduciendo el número de equipos a sólo un
nodo de antena activa autónoma por sector.
Para completar la descripción que se está
haciendo y con el objetivo de ayudar a una mejor comprensión de las
características de la invención, según un ejemplo preferido de
realización práctica de la misma, acompañando a dicha descripción
como una parte integrante de la misma, se proporciona un conjunto de
dibujos en los que, a modo de de ilustración y de manera no
restrictiva, se ha representado lo siguiente:
La figura 1 muestra una representación
esquemática de la ubicación de estación base típica definida en la
técnica anterior.
La figura 2 muestra una arquitectura de bloques
del elemento de red de acceso radio según una realización preferida
de la invención.
La figura 3 muestra una representación
esquemática de una topología de red de acceso de radio basándose en
una pluralidad de elementos de acceso radio como los de la figura 2
que actúan como antenas activas IP autónomas "ancla" y como
múltiples antenas activas IP "de retransmisión" asociadas
directa o indirectamente a una antena IP "ancla".
La figura 4 muestra una representación
esquemática de una topología de red de acceso de radio que utiliza
elementos de acceso radio en modos de anclaje y de
retransmisión.
La figura 2 ilustra la arquitectura de un
elemento de acceso radio (1) que constituye una antena activa IP
autónoma que comprende una antena activa(2) con módulos RF,
módulos BB construidos en una plataforma digital (3) que también
implementa el RNC y las funciones de encaminamiento, un puerto
eléctrico de Ethernet (4) para interfaz Iu, un puerto óptico de
Ethernet (5) para interfaz Iu, dos puertos de encadenamiento ópticos
(6, 6') para dos antenas activas IP autónomas ubicadas conjuntamente
y el conector de fuente de alimentación (7).
Un opción para implementar la arquitectura del
elemento de acceso radio (1) es utilizar un primer conjunto de
módulos (M_{1}, M_{2},..., M_{n}) utilizados para la
transmisión P2M sobre la interfaz Uu de radio y un segundo conjunto
de módulos (M'_{1}, M'_{2},..., M'_{m}) para la transmisión
P2P en modo de retransmisión a la ubicación de anclaje, siendo el
primer conjunto de módulos (M_{1}, M_{2},..., M_{n})
independiente con respecto al segundo conjunto de módulos (M'_{1},
M'_{2},..., M'_{m}), m\geq1,n\geq1,m = n o n \neq n. Todos
estos módulos (M_{1}, M_{2},..., M_{n}) y (M'_{1},
M'_{2},..., M'_{m}) pueden ser similares, es decir puede
reutilizarse la misma plataforma hardware, pero funcionalmente el
primer conjunto de módulos RF (M_{1}, M_{2},..., M_{n}) se
utiliza para transmitir/recibir señales desde/hacia los equipos
móviles mientras que los módulos RF (M'_{1}, M'_{2},...,
M'_{m}) del segundo conjunto se utilizan para manejar el enlace de
retransmisión P2P a la antena activa IP ancla pertinente. Para
apuntar a la ubicación de anclaje pertinente, los módulos RF
(M_{1}, M_{2},..., M_{n}) para la interfaz de radio, módulos
Mi, permiten un control del haz formado por estos módulos Mi que es
independiente con respecto al haz formado por el otro conjunto de
módulos (M'_{1}, M'_{2},..., M'_{m}), módulos M'j. Para
optimizar completamente el enlace de transmisión, los módulos M'j
necesitan tener más capacidad de dirección que los módulos Mi
utilizados para Uu (pero esto no es indispensable, puede verse como
una optimización).
Como la antena activa se acopla normalmente a un
poste o mástil, la instalación de ambos conjuntos de módulos RF, Mi
y M'j, sigue una disposición mecánica apropiada de manera que el
patrón de radiación no pueda verse afectado; por ejemplo, los
módulos M'j no pueden estar ubicados en la proximidad del mástil en
la parte posterior de la antena. Estos módulos M'j podrían ubicarse
por ejemplo en el conjunto de módulos Mi o adyacentes al mismo.
Una opción para implementar la arquitectura del
elemento de acceso radio (1) es utilizar el mismo conjunto de
módulos para interfaz Uu de radio y transmisión a la ubicación de
anclaje. Esto simplifica de manera considerable el diseño de la
solución de la antena activa IP autónoma. Un ejemplo de escenario se
muestra en la figura 3, que ilustra un elemento de acceso radio en
modo de retransmisión (20) que opera en una portadora Uu (f1), por
ejemplo, UMTS 2100 MHz, y una segunda portadora (f2) que se utiliza
para conexión Iub a un nodo ancla o ubicación de anclaje (21) sobre
HSDPA. Cada antena activa IP (20, 21) proporciona cobertura 2G, 3G y
LTE (30, 32). En este caso puede compartirse un único conjunto de
módulos, es decir todos los módulos Mi y Mj' mostrados en la figura
2 pueden reutilizarse para transmisión/recepción Iu. Esto es posible
suponiendo que uno de los tres sectores, es decir, una de las tres
antenas activas en la ubicación está apuntando a la dirección de la
ubicación de anclaje (21), que proporciona transporte de datos Iu al
controlador de red de radio (RNC) sobre una conexión IP.
En caso de utilizar portadoras (f1, f2)
diferentes de la misma banda de frecuencia, puede conseguirse una
inclinación vertical separada entre las portadoras, f1 para radio y
f2 para transmisión al nodo ancla (21). Esta es una opción más
barata aunque con rendimiento de enlace reducido para la conexión
hacia la ubicación de anclaje, por lo que es una solución menos
optimizada para la conexión a la ubicación de anclaje. Este solución
podría no ser posible en todos los escenarios de despliegue porque
es principalmente aplicable al escenario cuando la transmisión a la
ubicación de anclaje se realiza sobre una portadora separada de la
misma banda.
La figura 4 ilustra la arquitectura de red de
radio global basándose en el tipo propuesto de antena activa IP que
permite la simplificación de la solución de ubicación. La
complejidad en términos de conexiones físicas de red de transporte
física se simplifica gracias a la introducción de ubicaciones de
retransmisión (40, 41, 42) en las que los enlaces de transporte se
manipulan a través de enlaces P2P inalámbricos (50, 51, 52) que
utilizan tecnología HSPA. En cada ubicación de retransmisión (40,
41, 42) un sector debe estar en línea visual con un sector de la
ubicación de anclaje (31) o al menos estar en una condición tal que
permita que se establezca entre los dos un buen enlace P2P de radio.
La ubicación ancla tiene una conexión física Ethernet (23) a la red
central (33) por IP, por ejemplo, a través de un puerto óptico de
Ethernet al nodo de soporte GPRS de servicio (SGSN).
La figura 3 y la figura 4 muestran que la única
conexión eléctrica necesaria en el elemento de acceso radio,
independientemente de su modo de funcionamiento, de anclaje o
retransmisión, es simplemente una conexión de fuente de alimentación
(22). No se requieren otras conexiones físicas en ubicaciones de
retransmisión. Si elemento de acceso radio está en la ubicación de
anclaje, además de la conexión de fuente de alimentación (22), al
menos uno de los sectores de la ubicación requiere una conexión
Ethernet (23) a la red central (33). Todos los sectores de una
ubicación operan en un mismo modo, de anclaje o retransmisión,
estando conectados en general a través de conexiones de fibra en
cadena (24) para utilizar la única conexión Ethernet (23).
Volviendo a la figura 3, se muestran dos
ubicaciones de anclaje (21, 21') y el escenario de red de esta
figura 3 ilustra también que es posible más de un nivel de
retransmisión. El elemento de acceso radio en modo de retransmisión
(20) se conecta a través de un enlace directo (54), por ejemplo,
sobre HSDPA, a la ubicación de anclaje (21) y se conecta también a
otro nodo ancla (21') indirectamente, es decir, a través de un nodo
de retransmisión intermedio (20') al que el elemento de acceso radio
en modo de retransmisión (20) tiene una conexión (53).
Los términos en que se ha expresado esta memoria
descriptiva han de tomarse siempre en el sentido más amplio y no de
manera restrictiva.
Obsérvese que en este texto, el término
"comprende" y sus derivados (tales como "que comprende",
etc.) no deberían entenderse en un sentido excluyente, es decir,
estos términos no deberían interpretarse como que excluyen la
posibilidad de que lo que se describe y define pueda incluir
elementos, etapas adicionales, etc.
Claims (10)
1. Elemento de acceso radio (1) que comprende
una antena activa (2), donde la antena activa (2) comprende:
- un primer conjunto de n módulos (Mi), i = 1,
2,..., n, que operan de manera síncrona para transmisión y recepción
de radiofrecuencia, e implementado el primer conjunto de n módulos
(Mi) en una plataforma hardware;
caracterizado porque
la antena activa (2) comprende además un segundo
conjunto de m módulos (M'j), j = 1, 2,..., m, que operan de manera
síncrona para transmisión y recepción de radiofrecuencia e
integrados en la misma plataforma hardware que el primer conjunto de
n módulos (Mi);
y porque el elemento de acceso radio comprende
además una plataforma digital (3) con conexión a una fuente de
alimentación (7, 22) y con conexión a la plataforma hardware de la
antena activa (2) a la que alimenta a través de la única conexión a
fuente de alimentación (7, 22), donde la plataforma digital (3)
comprende:
- -
- un conjunto de módulos de banda base para procesamiento de banda base y que opera en al menos un tecnología de acceso de radio seleccionada de entre 2G, 3G y LTE;
- -
- módulo controlador de red radio y módulo controlador de estación base;
- -
- medios de encaminamiento para retransmisión de datos desde/hacia una red central según una interfaz estándar seleccionada de entre Iu, Gb y S1;
- -
- al menos una conexión Ethernet (4, 5, 23) a la red central con la que el elemento de acceso radio se comunica usando una dirección IP asignada;
- -
- al menos dos puertos ópticos (6, 6') para conexión en cadena (24) que conectan el elemento de acceso radio que está en una ubicación con al menos un par de elemento de acceso radio que están en la misma ubicación.
2. Elemento de acceso radio según la
reivindicación 1, en la que el primer conjunto de n módulos (Mi) se
utiliza para conexión por el aire a través de una interfaz de radio
a al menos un equipo móvil y el segundo conjunto de m módulos (M'j)
se utiliza para conexión por el aire a otra antena activa.
3. Elemento de acceso radio según la
reivindicación 2, en la que el segundo conjunto de m módulos (M'j)
se utiliza para conexión por el aire a otra antena activa conectada
a la red central.
4. Elemento de acceso radio según la
reivindicación 2, en la que el segundo conjunto de m módulos (M'j)
se utiliza para conexión por el aire a otra antena activa de otro
elemento de acceso radio que opera en un modo de retransmisión.
5. Elemento de acceso radio según la
reivindicación 1, en la que tanto el primer conjunto de n módulos
(Mi) como el segundo conjunto de m módulos (M'j) se utilizan para
conexión por el aire a través de una interfaz de radio a al menos un
equipo móvil y para conexión por el aire a otra antena activa.
6. Elemento de acceso radio según la
reivindicación 5, en la que tanto el primer conjunto de n módulos
(Mi) como el segundo conjunto de m módulos (M'j) se utilizan para
conexión por el aire a otra antena activa que está conectada a la
red central.
7. Elemento de acceso radio según las
reivindicaciones 2 y 5, en la que tanto el primer conjunto de n
módulos (Mi) como el segundo conjunto de m módulos (M'j) se utilizan
para conexión por el aire a otra antena activa de otro elemento de
acceso radio que opera en un modo de retransmisión.
8. Elemento de acceso radio según cualquier
reivindicación anterior, en la que la conexión Ethernet (23) se
selecciona de entre un puerto eléctrico (4) y un puerto óptico
(5).
9. Sistema para redes de acceso de radio
divididas en una pluralidad de ubicaciones que comprende una
pluralidad de elementos de acceso radio definidos según cualquier
reivindicación anterior, en el que:
- al menos un elemento de acceso radio está
ubicado en una ubicación de anclaje y opera en un modo de anclaje
utilizando la dirección IP asignada y la conexión Ethernet (23) a la
red central para el transporte IP de datos;
- al menos un par de elementos de acceso radio
están ubicados en una ubicación de retransmisión operando en un modo
de retransmisión, conectados a través de un par de dos puertos
ópticos en cadena (24), estando todas sus antenas activas conectadas
por el aire a la antena activa del, al menos un, elemento de acceso
radio en la ubicación de anclaje ubicado operando en el modo de
anclaje al que los elementos de acceso radio de la ubicación de
retransmisión retransmiten datos mediante los medios de
encaminamiento.
10. Sistema según la reivindicación 9, en el que
el número de ubicaciones de anclaje con respecto al número de
ubicaciones de retransmisión se determina mediante un equilibrio
entre la capacidad de la conexión Ethernet (23) del, al menos un,
elemento de acceso radio en la ubicación de anclaje y la
probabilidad de encontrar una línea visual desde las antenas activas
de los elementos de acceso radio de la ubicación de retransmisión a
la antena activa del, al menos un, elemento de acceso radio en la
ubicación de anclaje.
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