本發(fā)明屬于移動(dòng)通信技術(shù)和無線局域網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種基于云處理的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合架構(gòu)及其數(shù)據(jù)傳輸方法。

背景技術(shù)：

目前無線通信系統(tǒng)內(nèi)各種制式的無線接入網(wǎng)絡(luò)并存，相互獨(dú)立，形成多層次的重疊覆蓋。雖然這些無線接入網(wǎng)絡(luò)在一定程度上滿足了終端用戶的各種接入需求，但是由于相互之間沒有統(tǒng)一的協(xié)調(diào)機(jī)制，同種制式以及不同制式的無線接入網(wǎng)絡(luò)之間干擾嚴(yán)重；另外，目前無線通信網(wǎng)絡(luò)并沒有充分的發(fā)揮無線接入網(wǎng)絡(luò)各自的優(yōu)勢，造成無線資源的浪費(fèi)和過多的能耗。隨著無線通信的進(jìn)一步發(fā)展，各種新興的無線接入網(wǎng)絡(luò)的部署勢必進(jìn)一步加重這一狀況。

未來5G的通信系統(tǒng)是將各種制式的無線接入網(wǎng)絡(luò)融進(jìn)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)之中，使得用戶能夠在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)通過任何制式的無線接入技術(shù)接入網(wǎng)絡(luò)。而在不同制式的無線接入網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模組網(wǎng)中，必將涉及到海量的數(shù)據(jù)傳輸和信息交互，對(duì)系統(tǒng)的處理能力將是一個(gè)極大的考驗(yàn)；另外，各種不同制式的無線接入網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)各不相同，在組網(wǎng)的時(shí)候，必須要有一種合理的融合機(jī)制，才能使得各無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)工作。

異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)由于能夠融合各種不同制式的網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)，充分的利用接入網(wǎng)絡(luò)各自的優(yōu)勢，對(duì)接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聯(lián)合調(diào)度和管理，極大的提高無線資源利用率和用戶體驗(yàn)，能夠很好的解決5G系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)融合問題；而云處理技術(shù)采用計(jì)算、存儲(chǔ)等資源虛擬化的方式實(shí)現(xiàn)資源的動(dòng)態(tài)分配，提供強(qiáng)大的計(jì)算和存儲(chǔ)能力，對(duì)解決未來5G系統(tǒng)大規(guī)模組網(wǎng)過程中系統(tǒng)處理能力不足問題有很大的幫助。結(jié)合異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和云處理技術(shù)的基于云處理的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)被認(rèn)為是未來5G通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)。

現(xiàn)有的云處理與異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的融合方案是采用單層云處理架構(gòu)，在一個(gè)云中實(shí)現(xiàn)基帶集中處理和異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的融合，云設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，不利于融合系統(tǒng)的升級(jí)和擴(kuò)展。另外，目前基于云處理的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合是一種切換的傳輸架構(gòu)，強(qiáng)調(diào)的是用戶能夠在融合的網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行無縫的切換，以保證在一條鏈路變差時(shí)，能夠無縫的切換到其他無線接入網(wǎng)絡(luò)，而保證良好的用戶體驗(yàn)，用戶的傳輸速率仍然受限于一條無線接入網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率，滿足不了5G對(duì)終端用戶傳輸速率的需求。除此之外，現(xiàn)有的融合技術(shù)需要對(duì)基站或無線接入點(diǎn)進(jìn)行較大改建，兼容性較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種基于雙層云處理的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合架構(gòu)及其數(shù)據(jù)傳輸方法，其目的在于解決由于在不同制式無線接入網(wǎng)超密集覆蓋場景下的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合中云設(shè)計(jì)難度大導(dǎo)致的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，與現(xiàn)有基站系統(tǒng)無法兼容的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種基于雙層云處理的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合架構(gòu)，包括用戶層、接入層和云處理層；

其中，用戶層由支持多徑并發(fā)傳輸以及多種制式無線接入的多模終端設(shè)備構(gòu)成；

接入層為用戶層提供無線接入，包括LTE(Long Term Evolution)基站、小范圍覆蓋的無線接入點(diǎn)，以及只具備射頻發(fā)送功能的射頻頭子(RRH)；其中，小范圍覆蓋的無線接入點(diǎn)包括WIFI(Wireless Fidelity)和家庭基站；

云處理層包括兩個(gè)子層，分別為基帶云集中處理層和異構(gòu)匯聚云處理層；基帶云集中處理層用于把相同類型基站中分散的基帶處理單元集中到一個(gè)基帶處理池中，對(duì)基帶處理池中對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行集中處理，實(shí)現(xiàn)高密集組網(wǎng)海量數(shù)據(jù)的高效處理；異構(gòu)匯聚云處理層由匯聚服務(wù)器構(gòu)成，用于實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的融合和多徑并發(fā)傳輸。

優(yōu)選的，上述基于雙層云處理的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合架構(gòu)，其異構(gòu)匯聚云處理層的每個(gè)匯聚服務(wù)器上都設(shè)有多個(gè)高速網(wǎng)絡(luò)接口；接入層的各種無線接入點(diǎn)通過高速的有線鏈路與匯聚服務(wù)器上的高速網(wǎng)絡(luò)接口進(jìn)行連接。

優(yōu)選的，上述基于雙層云處理的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合架構(gòu)，其異構(gòu)匯聚云處理層的每個(gè)匯聚服務(wù)器均支持多徑并發(fā)傳輸。

優(yōu)選的，上述基于雙層云處理的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合架構(gòu)，利用LTE基站進(jìn)行信令的傳輸，而利用小范圍覆蓋的無線接入點(diǎn)進(jìn)行高速的數(shù)據(jù)傳輸；其中，小范圍覆蓋的無線接入點(diǎn)包括WIFI、家庭基站。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，基于上述基于雙層云處理的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合架構(gòu)提供了一種數(shù)據(jù)傳輸方法，包括上行數(shù)據(jù)傳輸方向的處理和下行數(shù)據(jù)傳輸方向的處理，具體如下：

(a)上行數(shù)據(jù)傳輸方向

(a.1)由多模終端設(shè)備的無線網(wǎng)卡選擇基站、無線接入點(diǎn)或射頻頭子進(jìn)行無線接入，形成多條無線數(shù)據(jù)傳輸鏈路；

(a.2)由多模終端設(shè)備根據(jù)多徑并發(fā)傳輸協(xié)議將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分流到各條無線鏈路上；

(a.3)當(dāng)射頻頭子接收到來自多模終端的數(shù)據(jù)包，由基帶云集中處理層對(duì)所述數(shù)據(jù)包進(jìn)行基帶數(shù)據(jù)集中處理，將集中處理獲得的數(shù)據(jù)通過高速有線鏈路發(fā)送到異構(gòu)匯聚云處理層的匯聚服務(wù)器；

當(dāng)基站或無線接入點(diǎn)接收到來自多模終端的數(shù)據(jù)包，則通過高速有線傳輸鏈路發(fā)送到匯聚服務(wù)器；

(a.4)由匯聚服務(wù)器對(duì)接入層的用戶數(shù)據(jù)包進(jìn)行匯聚處理，并根據(jù)多徑并發(fā)傳輸協(xié)議，將匯聚處理獲得的、來自同一多模終端的數(shù)據(jù)包進(jìn)行排序處理；并按照排列的順序?qū)⑺鰯?shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到廣域網(wǎng)中；

(b)上行數(shù)據(jù)傳輸方向

(b.1)當(dāng)匯聚服務(wù)器從廣域網(wǎng)中接收到來自業(yè)務(wù)服務(wù)器對(duì)用戶的響應(yīng)數(shù)據(jù)包，則根據(jù)多徑并發(fā)傳輸協(xié)議將所述數(shù)據(jù)包分流到接入層中的各無線接入點(diǎn)、基站或者無線射頻頭子上；

(b.2)由接入層將來自匯聚服務(wù)器的數(shù)據(jù)以無線傳輸?shù)男问桨l(fā)送到多模終端的無線網(wǎng)卡上；

(b.3)由多模終端的各無線網(wǎng)卡從無線鏈路中接收數(shù)據(jù)包，并根據(jù)多徑并發(fā)傳輸協(xié)議對(duì)所述數(shù)據(jù)包進(jìn)行排序處理，根據(jù)數(shù)據(jù)包排列的順序?qū)⑺鰯?shù)據(jù)包發(fā)送到上層用戶。

總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得下列有益效果：

(1)本發(fā)明提供的基于雙層云處理的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了基帶處理與異構(gòu)融合的分離，在基帶云集中處理層進(jìn)行基帶處理，在異構(gòu)匯聚云處理層進(jìn)行異構(gòu)融合；現(xiàn)有技術(shù)中基于云處理的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)在一個(gè)云中實(shí)現(xiàn)同制網(wǎng)絡(luò)基帶集中處理與異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合這兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的功能，由于兩個(gè)不同的功能處理耦合在一起，使得云設(shè)計(jì)非常復(fù)雜；而本發(fā)明提供的這種架構(gòu)用兩層云對(duì)上述兩種功能進(jìn)行分開處理，大大的簡化了云的復(fù)雜度；

(2)本發(fā)明提供的基于雙層云處理的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合架構(gòu)，經(jīng)過基帶云集中處理層處理的RRH通過基帶單元池的網(wǎng)關(guān)與異構(gòu)匯聚云處理層的匯聚服務(wù)的高速網(wǎng)絡(luò)接口相連接，而沒有經(jīng)過基帶云集中處理層處理集中處理的普通基站或者接入點(diǎn)可直接與匯聚服務(wù)器進(jìn)行連接，各種制式無線接入網(wǎng)絡(luò)在匯聚服務(wù)器處實(shí)現(xiàn)匯聚融合，匯聚服務(wù)器對(duì)這些網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聯(lián)合調(diào)度和管理；因此，本架構(gòu)與現(xiàn)有的基站系統(tǒng)能夠很好的兼容；而現(xiàn)有技術(shù)中的基于云處理異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合方法中，只考慮LTE對(duì)基帶單元池進(jìn)行管理，并沒有提供一種與現(xiàn)有的小范圍無線接入點(diǎn)融合的機(jī)制，兼容性較差；

(3)本發(fā)明提供的基于雙層云處理的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合架構(gòu)，所有的無線接入網(wǎng)絡(luò)最終都匯聚在匯聚服務(wù)器處，使得在多模終端設(shè)備和匯聚服務(wù)器之間形成多條數(shù)據(jù)傳輸通路成為可能，通過在多模終端設(shè)備和匯聚服務(wù)器上運(yùn)行跨層多徑并發(fā)傳輸協(xié)議可實(shí)現(xiàn)多模終端設(shè)備數(shù)據(jù)的多徑并發(fā)傳輸，從而突破傳統(tǒng)的一條傳輸鏈路的限制，成倍的提高終端設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸速率；

另一方面，本架構(gòu)充分的考慮宏小區(qū)和微小區(qū)的差異，利用宏小區(qū)的廣覆蓋的特點(diǎn)，利用宏小區(qū)基站只進(jìn)行控制信令的傳輸，而利用微小區(qū)只進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，鏈路傳輸模式從信令和數(shù)據(jù)混合傳輸轉(zhuǎn)變成每條鏈路只傳輸其中一種信息，大大的簡化數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶幚黼y度，極大的提高數(shù)據(jù)的傳輸效率；

(4)本發(fā)明提供的基于雙層云處理的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合架構(gòu)，各無線接入網(wǎng)絡(luò)都集中連接到異構(gòu)匯聚云中的匯聚服務(wù)器上，各基站、接入點(diǎn)之間能夠更加簡單、快速的交換信令，使得現(xiàn)有的許多干擾協(xié)調(diào)技術(shù)的運(yùn)用成為可能，如CoMP(Coordinated Multiple Points Transmission/Reception)，系統(tǒng)可以方便的獲取各接入網(wǎng)絡(luò)的各種參數(shù)信息，對(duì)各接入網(wǎng)絡(luò)基站或接入點(diǎn)進(jìn)行功率和頻譜的聯(lián)合分配，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的干擾協(xié)調(diào)，可極大的提高頻譜利用率。

附圖說明

圖1是實(shí)施例中的雙層云處理異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合架構(gòu)示意圖；

圖2是實(shí)施例中的多徑并發(fā)傳輸流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

圖1所示，是實(shí)施例中的基于雙層云處理的異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)示意圖，包括用戶層、接入層和云處理層；其中，云處理層分為兩個(gè)子層，分別為基帶云集中處理層和異構(gòu)匯聚云處理層。

其中，用戶層由支持多徑并發(fā)傳輸以及多種制式無線接入的多模終端設(shè)備構(gòu)成；現(xiàn)有的多模終端設(shè)備(如智能手機(jī))一般支持蜂窩網(wǎng)絡(luò)接入(如LTE)和無線局域網(wǎng)接入(如WIFI)，隨著無線接入技術(shù)的發(fā)展，未來的終端設(shè)備將會(huì)支持更多的無線接入；

接入層為用戶層提供無線接入，包括大范圍覆蓋的LTE基站，小范圍覆蓋的無線接入點(diǎn)，以及只具備射頻發(fā)送功能的射頻頭子；目前主要包括LTE eNodeB(Evolved Node B)、家庭基站HeNB(Home evolved Node B)、WIFI無線接入點(diǎn)以及經(jīng)過基帶云集中處理的家庭基站RRH和WIFI RRH；

其中，云處理層分為兩個(gè)子層，分別為基帶云集中處理層和異構(gòu)匯聚云處理層；基帶云處理層由各種基帶單元池組成，每一個(gè)基帶單元池只支持同一種制式的基帶集中處理，如圖1所示的架構(gòu)中提供了兩種基帶單元池：家庭基站基帶單元池和無線局域網(wǎng)基帶單元池；

基帶集中處理層針對(duì)的是微小區(qū)，如WIFI和家庭基站，為了增加整個(gè)無線傳輸系統(tǒng)的容量；基帶云集中處理通過把同種制式的微小區(qū)基站或接入點(diǎn)中分散的基帶處理單元集中到基帶單元池中后進(jìn)行云處理，實(shí)現(xiàn)高密集組網(wǎng)海量數(shù)據(jù)的高效處理；極大的提高系統(tǒng)的處理能力和節(jié)省無線資源。

基帶云集中處理層用于把相同類型基站中分散的基帶處理單元集中到一個(gè)基帶處理池中，對(duì)基帶信號(hào)進(jìn)行集中處理，異構(gòu)匯聚云處理層由匯聚服務(wù)器構(gòu)成，用于實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)之間的融合和多徑并發(fā)傳輸。

異構(gòu)匯聚云處理層則由匯聚服務(wù)器組成；匯聚服務(wù)器之間連接組成云處理系統(tǒng)，每一個(gè)匯聚服務(wù)器上設(shè)有多個(gè)高速網(wǎng)絡(luò)接口，接入層的無線接入網(wǎng)絡(luò)通過高速有線鏈路與這些網(wǎng)絡(luò)接口相連接，在匯聚服務(wù)器出實(shí)現(xiàn)匯聚；另外，每個(gè)匯聚服務(wù)器都與網(wǎng)關(guān)相連接，通過網(wǎng)關(guān)與外網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。

圖2所示，是實(shí)施例中的多徑并發(fā)傳輸流程示意圖；下面結(jié)合圖2對(duì)實(shí)施例提供的這種基于雙層云處理異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合架構(gòu)中的數(shù)據(jù)傳輸方法進(jìn)行闡述：

(a)上行數(shù)據(jù)傳輸方向；

(a.1)多模終端設(shè)備的各無線網(wǎng)卡分別與LTE eNodeB、家庭基站、WIFI接入點(diǎn)以及家庭基站RRH進(jìn)行連接，形成一條信令傳輸鏈路和三條數(shù)據(jù)傳輸鏈路；

(a.2)多模終端設(shè)備根據(jù)多徑并發(fā)傳輸協(xié)議把業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)按比例分流到家庭基站、WIFI接入點(diǎn)和家庭基站RRH三條無線數(shù)據(jù)傳輸鏈路中；

同時(shí)，多模終端設(shè)備通過LTE鏈路傳輸信令信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與信令傳輸分離；

(a.3)家庭基站和WIFI接入點(diǎn)鏈路將接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)過基帶處理后直接發(fā)送給匯聚服務(wù)器；而家庭基站、RRH將接收到的數(shù)據(jù)首先傳輸?shù)郊彝セ净鶐卧刂羞M(jìn)行基帶的云集中處理，再把處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送到匯聚服務(wù)器；

(a.4)匯聚服務(wù)器通過高速網(wǎng)絡(luò)接口匯聚各鏈路的數(shù)據(jù)，根據(jù)多徑并發(fā)傳輸協(xié)議對(duì)來自同一用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)行排序處理，然后將經(jīng)過整序的數(shù)據(jù)按序轉(zhuǎn)發(fā)到外網(wǎng)；

(b)下行數(shù)據(jù)傳輸方向；

(b.1)匯聚服務(wù)器從廣域網(wǎng)中接收來自業(yè)務(wù)服務(wù)器對(duì)用戶的響應(yīng)數(shù)據(jù)包，并根據(jù)多徑并發(fā)傳輸協(xié)議將接收到的數(shù)據(jù)包按比例分流到接入層；與此同時(shí)，通過LTE鏈路傳輸相關(guān)的信令信息；

(b.2)家庭基站和WIFI接入點(diǎn)把從匯聚服務(wù)器接收的數(shù)據(jù)包經(jīng)基帶處理后，將處理后的數(shù)據(jù)包以無線傳輸?shù)男问桨l(fā)送到無線鏈路；家庭基站RRH則從家庭基站基帶單元池接收已經(jīng)過基帶處理的數(shù)據(jù)包，將該數(shù)據(jù)包通過射頻發(fā)送到無線鏈路中；

(b.3)多模終端的各無線網(wǎng)卡分別從各無線鏈路接收來自匯聚服務(wù)器的數(shù)據(jù)包，根據(jù)多經(jīng)并發(fā)傳輸協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行排序處理，然后按序發(fā)送給上層用戶。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。