一种扩展无线网络覆盖的设备、通信系统及通信处理方法

摘要

本发明提供了一种扩展无线网络覆盖的设备、通信系统及通信处理方法。其中扩展无线网络覆盖的设备包括客户终端设备CPE以及与CPE连接的无线访问接入点AP；在所述AP接入无线网络，并建立与终端的无线连接，所述CPE随机接入基站时，所述基站以及所述终端通过所述CPE以及所述AP进行通信数据的传输。本发明提供的扩展无线网络覆盖的设备，由客户终端设备CPE与无线访问接入点AP组成，CPE可以随机接入到基站中，且其可以接受无线局域网信号，因此通过CPE以及AP连接，当终端接入AP时，CPE随机接入到基站，即可以实现终端与基站的通信，本发明利用局域网增强了无线通信网络的覆盖范围，有效的提升了网络覆盖范围，实现了更加方便快捷的无线通信。

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，更具体地说，涉及一种扩展无线网络覆盖的设备、通信系统及通信处理方法。

背景技术

随着无线通信技术的发展，在无线通信网络中，面临的最主要问题之一即是网络覆盖问题。

现有技术中，基站只能与其网络覆盖范围的终端建立通信连接，基站网络覆盖范围外的终端将无法连接到基站，这就会影响通信质量，特别是在基站网络覆盖范围较弱的区域尤为明显。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种扩展无线网络覆盖的设备、通信系统及通信处理方法，用以增强网络的覆盖范围。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一方面，本发明提供了一种扩展无线网络覆盖的设备，包括客户终端设备CPE以及与所述CPE连接的无线访问接入点AP；

在所述AP接入无线网络，并建立与终端的无线连接，所述CPE随机接入基站时，所述基站以及所述终端通过所述CPE以及所述AP进行通信数据的传输。

优选的，所述AP用于接收所述终端的第一通信数据，并将所述第一通信数据传输至所述CPE；接收所述CPE传输的所述基站发送的第二通信数据，并将所述第二通信数据发送至所述终端；

所述CPE用于接收所述AP传输的所述第一通信数据，并将所述第一通信数据传输至所述基站；接收基站发送的所述第二通信数据，并将所述第二通信数据发送至所述AP。

优选的，所述CPE与所述AP通过网线连接。

优选的，所述CPE由数字基带模块UBB以及射频模块RB组成。

优选的，所述CPE在所述基站控制下，进行小区测量、小区切换以及位置更新。

另一方面，本发明提供了一种通信系统，至少包括基站、扩展无线网络覆盖的设备以及终端；

所述扩展无线网络覆盖的设备包括CPE以及与所述CPE连接的无线访问接入点AP，

在所述AP接入无线网络，并建立与所述终端的无线连接，所述CPE随机接入所述基站时，所述基站以及所述终端通过所述CPE以及所述AP进行通信数据的传输。

优选的，所述AP用于接收所述终端的第一通信数据，并将所述第一通信数据传输至所述CPE；接收所述CPE传输的所述基站发送的第二通信数据，并将所述第二通信数据发送至所述终端。

优选的，所述CPE用于接收所述AP传输的所述第一通信数据，并将所述第一通信数据传输至所述基站；接收基站发送的所述第二通信数据，并将所述第二通信数据发送至所述AP。再一方面，本发明提供了一种通信处理方法，应用于扩展无线网络覆盖的设备中，所述扩展无线网络覆盖的设备包括客户终端设备CPE以及与所述CPE连接的无线访问接入点AP，所述方法包括：

所述扩展无线网络覆盖的设备通过所述CPE随机接入基站，以及通过所述AP接入无线网络，并与终端建立无线连接；

所述扩展无线网络覆盖的设备接收所述终端的第一通信数据并将其传输至所述基站；接收所述基站的第二通信数据并将其传输至所述终端。

优选的，所述扩展无线网络覆盖的设备接收所述终端的第一通信数据并将其传输至所述基站；接收所述基站的第二通信数据并将其传输至所述终端包括：

所述AP接收所述终端的第一通信数据，并将所述第一通信数据传输至所述CPE；

所述CPE接收所述AP传输的所述第一通信数据，并将所述第一通信数据传输至所述基站；

所述CPE接收基站发送的所述第二通信数据，并将所述第二通信数据发送至所述AP；

所述AP接收所述CPE传输的所述基站发送的第二通信数据，并将所述第二通信数据发送至所述终端。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

本发明提供的扩展无线网络覆盖的设备，由客户终端设备CPE与无线访问接入点AP组成，CPE可以随机接入到基站中，且其可以接受无线局域网信号，因此通过CPE以及AP连接，当终端接入AP时，CPE随机接入到基站，即可以实现终端与基站的通信，本发明利用局域网增强了无线通信网络的覆盖范围，有效的提升了网络覆盖范围，实现了更加方便快捷的无线通信。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种扩展无线网络覆盖的设备的一种结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种扩展无线网络覆盖的设备的一种子结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种通信系统的一种结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种通信处理方法的一种流程图；

图5为本发明实施例提供的一种通信处理方法的另一种流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的技术方案，可以应用于各种无线通信系统，特别是LTE(Long Term Evolution，长期演进)、LTE-A(LTE-Advanced，LTE增强)等等。

本发明实施例中，终端即可以是指用户终端(UT，User Terminal)也可称之为用户设备(UE，User Equipment)、移动终端(MT，Mobile Terminal)、移动台(MS，Mobile Station)等，可以经无线接入网(例如，RAN，Radio Access Network)与一个或者多个核心网进行通信。

基站，可以是GSM或CDMA中的基站(BTS，Base Transceiver Station)，也可以是WCDMA中的基站(称为Node B)，还可以是LTE中的演进型基站(称为eNB或e-NodeB，evolution NodeB)。另外，一个基站可能支持/管理一个或多个小区(cell)，在无线通信系统中，用户终端需要和网络侧通信时，它将选择一个小区发起网络接入，接入基站。

由于基站的覆盖范围有限，无法满足更多的通信要求，因此本发明实施例提供了一种扩展无线网络覆盖的设备，利用局域网增强无线通信网络的网络覆盖，该扩展无线网络覆盖的设备由客户终端设备(CPE，Customer Premise Equipment)以及无线访问接入点(AP，Wireless Access Point)组成，CPE可以作为用户终端随机接入基站，与基站基于无线网络进行通信，同时其可以接收局域网信号，因此CPE与AP连接，终端接入AP时，终端与基站即可通过CPE以及AP实现通信，保证了终端与基站的正常通信，本发明实施例在不影响通信的前提了，增强了无线通信网络的网络覆盖，提高了无线通信质量。且终端为利用局域网实现与基站的通信，由于局域网使用的广泛性，相较于终端与基站直接通信，本发明实施例在增大局域网增强设备的覆盖范围的同时，也大大降低了通信系统的成本。

请参考图1，其示出了本发明实施例提供的一种扩展无线网络覆盖的设备的一种结构示意图，其中，扩展无线网络覆盖的设备包括：CPE11以及与CPE11连接的AP12。

AP12接入无线网络，并建立与终端14的无线连接，CPE11随机接入基站时，基站以及终端通过CPE11以及AP12进行通信数据的传输。

CPE是一种可以接收局域网信号的无线终端接入设备，可取代无线网卡等设备。可以接收无线路由器，无线AP，无线基站等的无线信号，是一种新型的无线终端接入设备。

CPE可以按照无线通信协议，随机接入基站，其在与基站通信过程中，即可以作为与基站建立无线通信连接的用户终端，因此CPE在基站的控制下，可以小区测量、小区切换以及位置更新等操作。

终端接入AP，AP接入CPE，CPE随机接入基站之后，局域网即可以作为无线通信网络的延伸部分，以提高无线通信网络的覆盖范围。

本发明实施例中，局域网可以是指采用WIFI(Wireless Fidelity，无线保真)技术的局域网。

本发明实施例在一个实际应用中，可以实现增强LTE230网络的网络覆盖，CPE具体即为支持230频段的CPE，当然本发明也可以实现增强其他频段的LTE的网络覆盖。

其中，基站以及终端即可以通过CPE11以及AP12进行通信数据的传输，具体可以过程可以如下：

AP12用于接收终端的第一通信数据，并将第一通信数据传输至CPE11；接收CPE11传输的基站发送的第二通信数据，并将第二通信数据发送至终端。

CPE11用于接收AP12传输的第一通信数据，并将第一通信数据传输至基站；接收基站发送的第二通信数据，并将第二通信数据发送至AP12。

需要说明的是，第一通信数据和第二通信数据中的第一和第二仅是为了区分基站与终端发送的不同通信数据，并不具备其他含义。

本发明提供的扩展无线网络覆盖的设备，由客户终端设备CPE与无线访问接入点AP组成，CPE可以随机接入到基站中，且其可以接受无线局域网信号，因此通过CPE以及AP连接，当终端接入AP时，CPE随机接入到基站，即可以实现终端与基站的通信，本发明利用局域网增强了无线通信网络的覆盖范围，有效的提升了网络覆盖范围，实现了更加方便快捷的无线通信。

其中，图2示出了本发明实施例提供的扩展无线网络覆盖的设备中CPE的一种结构示意图。结合图2可知，图1中的CPE11可以包括数字基带模块UBB111和射频模块RB112。

其中，UBB111主要用于完成与外部设备的接口、业务数据的接收和处理。RB112用于完成上下行射频信号的放大和滤波功能、对射频带外干扰、带内杂散信号进行抑制等。

UBB111按照功能的不同，可以划分为四个部分，具体为主处理器模块、接口模块、时钟模块和电源模块，其中：

主处理器模块通过以太网接口实现视频采集设备的连接。

UBB111板卡的主处理器模块的数字信号处理(DSP，digital signal processing)完成与CPE11与空口的频偏计算，通过输出脉冲宽度调制(PWM，Pulse Width Modulation)信号经过相移(RC，Resistance-Capacitance)电路，对时钟模块的主时钟石英晶体振荡器(TCXO，Temperature Compensate X'tal(crystal)Oscillator)的压控端进行控制，进而完成频率的调整。

其中，TCXO在频率调整前的精度为±2ppm，完成小区搜索后，调整的精度为±0.1ppm，即实现了系统需求中对UE时钟精度的要求。

电源模块提供了UBB111和RB112板卡工作所需要的电流和电压，并对输出到UBB111板卡和RB112板卡的电源提供输出滤波。

需要说明的是，UBB111与RB112之间是相互协作，相互连通的，用以共同实现CPE11的通信，其中，UBB111与RB112通过射频天线的接口实现信号通路，且同时UBB111为RB112提供多个数字控制通道和两个模拟信号通道。

RB112为CPE11重要组成部分，它一方面，将来自UBB111的射频信号滤波放大到额定功率电平后送给天线辐射出去；另一方面，RB112将天线接收到的微弱射频信号进行低噪声放大滤波后送给UBB111。同时，还对发射带外及杂散信号、接收带外信号进行一定的抑制。

AP12可以作为一个嵌入式模块通过网线与CPE11的UBB111模块连接，通过PPPOE(point-to-point protocol over ethernet)协议与MAC(Media Access  Control，媒体介入控制层)协议建立PPP(point-to-point，点对点)连接，进行数据传输。

需要说明的是，MAC主要负责控制与连接物理层的物理介质。在发送数据的时候，MAC协议可以事先判断是否可以发送数据，如果可以发送将给数据加上一些控制信息，最终将数据以及控制信息以规定的格式发送到物理层。

AP12作为PPPOE的主接入端，在启动后开始与CPE11协商PPPOE会话，获取CPE11分配的唯一会话标识ID(Session-ID)，进入PPPOE的会话阶段；AP12通过ID开始与CPE11进行PPP数据交互。在数据传递的过程中，传递的数据经由CPE11去掉PPP报头后进入LTE230网络，故终端就可以通过AP12、CPE11、基站建立通信连接，进行数据交换。其中，AP12与CPE11通过网线连接，用于完成LTE230系统和其它网络之间数据的传输。

本发明提供的扩展无线网络覆盖的设备，由CPE与无线访问接入点AP组成，且CPE通过UBB和RB可以随机接入到基站中，且其可以接受无线局域网信号，因此通过CPE以及AP连接，当终端接入AP时，CPE随机接入到基站，即可以实现终端与基站的通信，本发明利用局域网增强了无线通信网络的覆盖范围，有效的提升了网络覆盖范围，实现了更加方便快捷的无线通信。

本发明实施例还提供了一种通信系统，请参考图4，其示出了本发明实施例提供的一种通信系统的结构示意图，该通信系统，至少包括基站13、扩展无线网络覆盖的设备10以及终端14。其中：

扩展无线网络覆盖的设备10包括CPE11以及与CPE11连接的AP12。

在AP12接入无线网络，并建立与终端14的无线连接，CPE11随机接入基站13时，基站13以及终端14通过CPE11以及AP12进行通信数据的传输。

其中，基站以及终端即可以通过CPE11以及AP12进行通信数据的传输，具体可以过程可以如下：

AP12用于接收终端的第一通信数据，并将第一通信数据传输至CPE11；接收CPE11传输的基站发送的第二通信数据，并将第二通信数据发送至终端。

CPE11用于接收AP12传输的第一通信数据，并将第一通信数据传输至基站；接收基站发送的第二通信数据，并将第二通信数据发送至AP12。

需要说明的是，第一通信数据和第二通信数据中的第一和第二仅是为了区分基站与终端发送的不同通信数据，并不具备其他含义。

本发明提供的通信系统中的终端与局域网增强设备通过无线局域网络进行连接，故在增大局域网增强设备的覆盖范围的同时也大大降低了通信系统的成本。

本发明提供的通信系统，由CPE与无线访问接入点AP组成，CPE可以随机接入到基站中，且其可以接受无线局域网信号，因此通过CPE以及AP连接，当终端接入AP时，CPE随机接入到基站，即可以实现终端与基站的通信，本发明利用局域网增强了无线通信网络的覆盖范围，有效的提升了网络覆盖范围，实现了更加方便快捷的无线通信。

与上述通信系统的实施例相对应，本发明实施例还提供了一种通信处理方法，应用于扩展无线网络覆盖的设备中，所述扩展无线网络覆盖的设备包括客户终端设备CPE以及与所述CPE连接的无线访问接入点AP，请参考图5，其示出了本发明实施例提供的一种通信处理方法的一种流程图，可以包括以下步骤：

步骤101：扩展无线网络覆盖的设备通过CPE随机接入基站，以及通过AP接入无线网络，并与终端建立无线连接。

步骤102：扩展无线网络覆盖的设备接收终端的第一通信数据并将其传输至基站；接收基站的第二通信数据并将其传输至终端。

扩展无线网络覆盖的设备用于增强网络覆盖范围，通过将CPE与AP相互连接，根据CPE及AP对数据通信传输的特性可知，AP通过与无线网络相连后，可直接为各终端提供无线信号，以供用户进行网络通信。

本发明提供的通信处理方法，由客户终端设备CPE与无线访问接入点AP组成，CPE可以随机接入到基站中，且其可以接受无线局域网信号，因此通过CPE以及AP连接，当终端接入AP时，CPE随机接入到基站，即可以实现终端与基站的通信，本发明利用局域网增强了无线通信网络的覆盖范围，有效的提升了网络覆盖范围，实现了更加方便快捷的无线通信。

请参考图5，其示出了本发明实施例提供的一种通信处理方法的另一种流程图，可以包括以下步骤：

步骤201：扩展无线网络覆盖的设备通过CPE随机接入基站，以及通过AP接入无线网络，并与终端建立无线连接。

步骤202：AP接收终端的第一通信数据，并将第一通信数据传输至CPE。

步骤203：CPE接收AP传输的第一通信数据，并将第一通信数据传输至基站。

步骤204：CPE接收基站发送的第二通信数据，并将第二通信数据发送至AP。

步骤205：AP接收CPE传输的基站发送的第二通信数据，并将第二通信数据发送至终端。

本发明提供的通信处理方法，由客户终端设备CPE与无线访问接入点AP组成，CPE可以随机接入到基站中，且其可以接受无线局域网信号，因此通过CPE以及AP连接，当终端接入AP时，CPE随机接入到基站，即可以实现终端与基站的通信，本发明利用局域网增强了无线通信网络的覆盖范围，有效的提升了网络覆盖范围，实现了更加方便快捷的无线通信。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下， 在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。