專利名稱：移動(dòng)通信基站系統(tǒng)及其備份保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信基站系統(tǒng)，特別涉及一種移動(dòng)通信基站系統(tǒng)及其備份保護(hù)方法。
背景技術(shù)：
通用公共無(wú)線電接口(Common Public Radio Interface，簡(jiǎn)稱“CPRI”)是由行業(yè)合作多家公司公開發(fā)表的關(guān)于移動(dòng)通信無(wú)線電基站內(nèi)部關(guān)鍵接口的規(guī)范。CPRI規(guī)范是業(yè)界關(guān)于這個(gè)關(guān)鍵接口的第一個(gè)公共規(guī)范，提供了一套基站關(guān)鍵內(nèi)部接口的通用標(biāo)準(zhǔn)。
CPRI行業(yè)合作專注于一個(gè)關(guān)于第三代(3rd Generation，簡(jiǎn)稱“3G”)移動(dòng)通信系統(tǒng)基站的設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)通過(guò)指定一個(gè)新的接口把無(wú)線電基站分成一個(gè)無(wú)線電部分和一個(gè)控制部分，這個(gè)接口是基站內(nèi)部?jī)H僅并且唯一由無(wú)線電驅(qū)動(dòng)的互連點(diǎn)。這使得基站的各個(gè)部分都能更好地從各自領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步中獲益。
為使整個(gè)無(wú)線產(chǎn)業(yè)受益，CPRI規(guī)范可以從被公開的渠道獲得。對(duì)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商而言，關(guān)鍵的好處是可以獲得更豐富的無(wú)線電基站產(chǎn)品系列并且以更短的推向市場(chǎng)的時(shí)間適應(yīng)于所有網(wǎng)絡(luò)部署規(guī)劃。CPRI規(guī)范同時(shí)也使得基站制造商和部件供應(yīng)商可以專注于其核心競(jìng)爭(zhēng)力相關(guān)的研究和開發(fā)活動(dòng)中。CPRI規(guī)范也可用于新架構(gòu)，而且不受限于模塊尺度或者預(yù)先定義的功能劃分。
CPRI行業(yè)合作不僅能使基站制造商能夠把精力集中在核心技術(shù)能力的研發(fā)上，并且能夠?qū)崿F(xiàn)不同廠商制造的設(shè)備的兼容。該規(guī)范帶來(lái)的最主要的益處是，讓被引入的新技術(shù)得以更快的發(fā)展，并且使基站制造商能夠?yàn)檫\(yùn)營(yíng)商提供更加豐富的產(chǎn)品系列，同時(shí)以更短的時(shí)間將產(chǎn)品投向市場(chǎng)。同時(shí)運(yùn)營(yíng)商也會(huì)受益于更加廣泛的產(chǎn)品選擇、更加靈活的解決方案和網(wǎng)絡(luò)部署效率的進(jìn)一步提高。
CPRI的創(chuàng)始企業(yè)將齊心致力于開創(chuàng)一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)性的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)零部件行業(yè)，并且通過(guò)開放CPRI接口，使整個(gè)無(wú)線行業(yè)受益。CPRI將對(duì)現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)化組織，如第三代移動(dòng)通信合作伙伴項(xiàng)目(3rd Generation Partnership Project，簡(jiǎn)稱“3GPP”)起到補(bǔ)充作用，其開發(fā)的通用接口將被應(yīng)用于移動(dòng)系統(tǒng)的無(wú)線基站產(chǎn)品中。
對(duì)于3G移動(dòng)通信系統(tǒng)，比如寬帶碼分多址(Wideband Code DivisionMultiple Access，簡(jiǎn)稱“WCDMA”)，CPRI規(guī)范用于實(shí)現(xiàn)基帶控制單元和射頻單元之間的第一、二層(L1、L2)通信協(xié)議?；贑PRI規(guī)范，可以提高基帶單元和射頻單元之間接口的通用性，也有利于不同廠商的基帶和射頻模塊之間實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。
CPRI接口中基帶與射頻之間傳送的信號(hào)包含有數(shù)據(jù)和信令。其中數(shù)據(jù)包括上行(射頻到基帶)、下行(基帶到射頻)兩路信號(hào)，每路信號(hào)由于是復(fù)信號(hào)，又分為同相(In-Phase，簡(jiǎn)稱“I”)和正交(Quarduture，簡(jiǎn)稱“Q”)兩個(gè)相互正交的分量，因此通常稱為IQ信號(hào)，在實(shí)際系統(tǒng)中就是IQ數(shù)據(jù)流。IQ數(shù)據(jù)相對(duì)于基站來(lái)說(shuō)也就是，上行方向上接受到的射頻信號(hào)解調(diào)后解碼前的數(shù)據(jù)，和下行方向發(fā)送的編碼后調(diào)制前的數(shù)據(jù)?；鶐c射頻之間的接口傳送的信令即基帶控制單元對(duì)射頻單元進(jìn)行操作與維護(hù)(Operations &Maintenance，簡(jiǎn)稱“O&M”)信令，也即對(duì)應(yīng)于高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制協(xié)議通道(High-level Data Link Control，簡(jiǎn)稱“HDLC”)。
在CPRI成功推出后，如何更新改進(jìn)3G無(wú)線基站的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及組網(wǎng)方式是當(dāng)前迫切需要解決的問(wèn)題，對(duì)于一個(gè)通用的基帶與射頻之間的接口，需要提出對(duì)應(yīng)的能夠充分利用其優(yōu)勢(shì)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和組網(wǎng)方式。同時(shí)在此系統(tǒng)構(gòu)造上還要給出網(wǎng)絡(luò)傳輸可靠性解決方案，在通用接口架構(gòu)下，在多個(gè)不同廠商制造設(shè)備協(xié)作情況下，能夠保證基站系統(tǒng)的整體性、兼容性和可靠性。
目前比較看好的是基帶控制單元和射頻單元之間的環(huán)形組網(wǎng)方式，通過(guò)環(huán)形組網(wǎng)可以充分利用CPRI接口的通用性，使得組網(wǎng)、維護(hù)等變得方便。在一個(gè)環(huán)網(wǎng)中至少要有兩條通道，一條是從基帶到射頻的下行通道、另一條是從射頻到基帶的上行通道。按照CPRI規(guī)定，每個(gè)射頻單元從下行通道中提取自身的下行數(shù)據(jù)塊，然后繼續(xù)將剩余的數(shù)據(jù)往后傳，同時(shí)也在上行通道中將自身的上行數(shù)據(jù)塊添加在后面再繼續(xù)往后傳。
另外由于環(huán)形網(wǎng)中同一個(gè)射頻單元經(jīng)過(guò)上下行通道到達(dá)基帶控制單元的延時(shí)不盡相同，這對(duì)IQ數(shù)據(jù)產(chǎn)生了一定的影響。因此CPRI也提供了由基帶控制單元進(jìn)行延時(shí)校正的方法使得IQ數(shù)據(jù)的上下行延時(shí)相同。
在實(shí)際應(yīng)用中，上述方案存在以下問(wèn)題由于該方案沒(méi)有給出相應(yīng)的備份保護(hù)方案，這嚴(yán)重影響基帶與射頻之間的傳輸可靠性。比如對(duì)于一個(gè)單纖雙向的環(huán)形網(wǎng)，其兩個(gè)通道正好是上行和下行通道，沒(méi)有多余的備份保護(hù)通道。一旦鏈路發(fā)生故障，將會(huì)導(dǎo)致通信中斷等嚴(yán)重后果。
造成這種情況的主要原因在于，現(xiàn)有技術(shù)方案沒(méi)有實(shí)現(xiàn)對(duì)通信鏈路的備份保護(hù)，嚴(yán)重降低基帶與射頻單元之間的傳輸可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種移動(dòng)通信基站系統(tǒng)及其備份保護(hù)方法，使得基于CPRI接口的移動(dòng)通信基站系統(tǒng)中基帶控制單元與射頻單元之間能夠可靠傳輸。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種移動(dòng)通信基站系統(tǒng)，包含基帶控制單元和至少一個(gè)射頻單元，其中，
所述基帶控制單元用于處理基帶信號(hào)、完成與所述射頻單元的數(shù)據(jù)和信令交互；所述射頻單元用于處理射頻信號(hào)，在所述基帶控制單元控制下實(shí)現(xiàn)空中接口通信；所述基帶控制單元和所述射頻單元通過(guò)單纖環(huán)形網(wǎng)組網(wǎng)；所述單纖環(huán)形網(wǎng)包含不同方向的兩個(gè)通道，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)所述基帶控制單元和所述射頻單元之間的上下行通道的備份保護(hù)。
其中，所述基帶控制單元在所述兩個(gè)光通道均依次發(fā)送給各所述射頻單元的下行數(shù)據(jù)塊，并從所述兩個(gè)光通道中選擇接收來(lái)自各所述射頻單元的上行數(shù)據(jù)塊；所述射頻單元從所述兩個(gè)光通道中選擇接收自身的下行數(shù)據(jù)塊，然后在所述兩個(gè)光通道中對(duì)應(yīng)自身下行數(shù)據(jù)塊的位置均添加自身的上行數(shù)據(jù)塊，并繼續(xù)在該通道中往后傳。
此外在所述系統(tǒng)中，所述基帶控制單元與所述射頻單元之間的同相分量數(shù)據(jù)、正交分量數(shù)據(jù)及操作與維護(hù)信令通過(guò)不同的子通道復(fù)用在相同的所述光通道上；其中，每個(gè)所述射頻單元的所述同相分量數(shù)據(jù)、正交分量數(shù)據(jù)均獨(dú)立占用所述子通道，而所有的所述射頻單元的所述操作與維護(hù)信令共享所述子通道。
此外在所述系統(tǒng)中，所述射頻單元從所述兩個(gè)光通道的對(duì)應(yīng)自身的所述子通道中獲取自身的下行同相分量、正交分量數(shù)據(jù)塊后，在該子通道中添加自身的上行同相分量、正交分量數(shù)據(jù)塊，并繼續(xù)在該通道中往后傳。
此外在所述系統(tǒng)中，所述射頻單元從所述兩個(gè)光通道的對(duì)應(yīng)所述子通道中提取自身的下行操作與維護(hù)信令后，在該子通道中插入自身的上行操作與維護(hù)信令，并繼續(xù)在該通道中往后傳。
此外在所述系統(tǒng)中，所述基帶控制單元對(duì)所述兩個(gè)光通道中的所述同相分量數(shù)據(jù)、正交分量數(shù)據(jù)均進(jìn)行時(shí)延校正，然后選擇接收其中一個(gè)光通道中的所述同相分量數(shù)據(jù)、正交分量數(shù)據(jù)。
此外在所述系統(tǒng)中，所述射頻單元通過(guò)所述操作與維護(hù)信令通知所述基帶控制單元選擇其中一路光通道中的所述同相分量數(shù)據(jù)、正交分量數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)延校正并接收。
本發(fā)明還提供了一種移動(dòng)通信基站系統(tǒng)備份保護(hù)方法，包含以下步驟A基帶控制單元在單纖環(huán)網(wǎng)的兩個(gè)通道上均依次發(fā)送給各射頻單元的下行數(shù)據(jù)塊；B所述射頻單元從所述兩個(gè)通道中選擇獲取自身的下行數(shù)據(jù)塊后，在所述兩個(gè)通道中對(duì)應(yīng)自身下行數(shù)據(jù)塊的位置均添加自身的上行數(shù)據(jù)塊，并繼續(xù)在該通道中往后傳；C所述基帶控制單元從所述兩個(gè)通道中選擇接收來(lái)自各所述射頻單元的所述上行數(shù)據(jù)塊。
其中，所述基帶控制單元與所述射頻單元之間的同相分量數(shù)據(jù)、正交分量數(shù)據(jù)及操作與維護(hù)信令通過(guò)不同的子通道復(fù)用在相同的所述光通道上；其中，每個(gè)所述射頻單元的所述同相分量數(shù)據(jù)、正交分量數(shù)據(jù)均獨(dú)立占用所述子通道，而所有的所述射頻單元的所述操作與維護(hù)信令共享所述子通道。
此外在所述方法中，所述步驟B包含以下子步驟，所述射頻單元從所述兩個(gè)光通道的對(duì)應(yīng)自身的所述子通道中獲取自身的下行同相分量、正交分量數(shù)據(jù)塊；所述射頻單元在該子通道中添加自身的上行同相分量、正交分量數(shù)據(jù)塊；所述射頻單元繼續(xù)將該子通道在該通道中往后傳。
此外在所述方法中，所述步驟B包含以下子步驟，所述射頻單元從所述兩個(gè)光通道的對(duì)應(yīng)所述子通道中提取自身的下行操作與維護(hù)信令；所述射頻單元在該子通道中插入自身的上行操作與維護(hù)信令；所述射頻單元繼續(xù)將該子通道在該通道中往后傳。
此外在所述方法中，所述步驟C包含以下子步驟，所述基帶控制單元對(duì)所述兩個(gè)光通道中的所述同相分量數(shù)據(jù)、正交分量數(shù)據(jù)均進(jìn)行時(shí)延校正；然后所述基帶控制單元根據(jù)通信質(zhì)量對(duì)比選擇接收其中一個(gè)光通道中的所述同相分量數(shù)據(jù)、正交分量數(shù)據(jù)。
此外在所述方法中，所述步驟C包含以下子步驟，所述射頻單元通過(guò)所述操作與維護(hù)信令通知所述基帶控制單元當(dāng)前正確傳輸?shù)钠渲幸宦饭馔ǖ?；所述基帶控制單元選擇該光通道，對(duì)其中的所述同相分量數(shù)據(jù)、正交分量數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)延校正后接收。
通過(guò)比較可以發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)的主要區(qū)別在于，采用單纖環(huán)形組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)CPRI接口傳輸和備份，基帶控制單元在兩個(gè)不同方向的通道均傳送下行數(shù)據(jù)，兩個(gè)通道上每個(gè)射頻單元節(jié)點(diǎn)在截取本節(jié)點(diǎn)的下行數(shù)據(jù)后，在原下行數(shù)據(jù)的位置上添加本節(jié)點(diǎn)發(fā)給基帶控制單元的上行數(shù)據(jù)，然后再繼續(xù)往后傳，直到基帶控制單元，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)上下行數(shù)據(jù)通道的備份保護(hù)；
備份保護(hù)的兩路數(shù)據(jù)中基帶控制單元或射頻單元選擇接收其中一路較好的數(shù)據(jù)，基帶控制單元還負(fù)責(zé)對(duì)IQ數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)延校正；基帶控制單元同時(shí)對(duì)兩路數(shù)據(jù)都進(jìn)行時(shí)延校正，并選擇接收其中一路；或者，由射頻單元通過(guò)O&M信令通知基帶控制單元選擇接收哪一路數(shù)據(jù)，并只對(duì)這一路數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)延校正。
這種技術(shù)方案上的區(qū)別，帶來(lái)了較為明顯的有益效果，即通過(guò)單纖環(huán)網(wǎng)的備份保護(hù)的實(shí)現(xiàn)，大大提高基帶控制單元和射頻單元之間的傳輸可靠性，從而提高整個(gè)基站系統(tǒng)的可靠性；通過(guò)基帶對(duì)IQ數(shù)據(jù)的時(shí)延校正，提高業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，同時(shí)減少鏈路故障對(duì)業(yè)務(wù)的影響時(shí)間。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的基于CPRI規(guī)范的移動(dòng)通信基站系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的基于CPRI規(guī)范的移動(dòng)通信基站系統(tǒng)射頻單元處理IQ數(shù)據(jù)備份鏈路的示意圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的基于CPRI規(guī)范的移動(dòng)通信基站系統(tǒng)備份保護(hù)方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
基于CPRI規(guī)范，本發(fā)明采用單纖環(huán)網(wǎng)對(duì)移動(dòng)通信基站系統(tǒng)的基帶控制單元和射頻單元組網(wǎng)。基帶與射頻之間的兩路IQ數(shù)據(jù)和O&M信令按照CPRI協(xié)議同時(shí)承載在共同的物理鏈路上，通過(guò)不同的子通道復(fù)用。通過(guò)雙向光通道同時(shí)發(fā)送下行數(shù)據(jù)塊，并且在每個(gè)射頻單元的節(jié)點(diǎn)下載下行數(shù)據(jù)，并在原位置填充上行數(shù)據(jù)塊，傳送回基帶控制單元，從而實(shí)現(xiàn)備份保護(hù)。
根據(jù)CPRI規(guī)范每個(gè)射頻模塊IQ數(shù)據(jù)均獨(dú)占天線容器(AntennaContainer，簡(jiǎn)稱“AxC”)子通道，而所有射頻單元的O&M信令卻共享一個(gè)子通道。這樣的復(fù)用方式也使得IQ和O&M的備份機(jī)制有所不同，其中每個(gè)射頻單元只需將整個(gè)AxC容器的IQ數(shù)據(jù)下載并置換，而O&M信令則需從同一個(gè)子通道或CPRI幀數(shù)據(jù)中提取自身的信令并置換之。
兩路光通道的通信數(shù)據(jù)流中每個(gè)射頻單元到達(dá)基帶控制單元的時(shí)延不同，其中O&M信令對(duì)時(shí)延要求不高因此不涉及時(shí)延問(wèn)題，可以容易地實(shí)現(xiàn)熱備份，但I(xiàn)Q數(shù)據(jù)涉及到時(shí)延問(wèn)題，需要進(jìn)行時(shí)延校正。本發(fā)明提供兩種方法實(shí)現(xiàn)對(duì)IQ數(shù)據(jù)的時(shí)延校正，其中一種方法是基帶控制單元對(duì)兩路數(shù)據(jù)均進(jìn)行校正然后選擇接收其中一路正確的信號(hào)；另一種方法是由射頻單元通過(guò)O&M通知基帶控制單元選擇接收哪一路信號(hào)，基帶控制單元對(duì)該路信號(hào)進(jìn)行時(shí)延校正并接收。
為了更清楚地描述本發(fā)明的原理，下面給出了本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方式中的具體實(shí)現(xiàn)的技術(shù)細(xì)節(jié)。圖1是本發(fā)明的第一實(shí)施方式的基于CPRI規(guī)范的基站系統(tǒng)組網(wǎng)示意圖。
該系統(tǒng)包含一個(gè)基帶控制單元和多個(gè)射頻單元。基帶控制單元用于處理基帶信號(hào)、完成與射頻單元的數(shù)據(jù)和信令交互，控制射頻單元進(jìn)行與移動(dòng)臺(tái)的無(wú)線通信。射頻單元用于處理射頻信號(hào)，在基帶控制單元控制下實(shí)現(xiàn)小區(qū)的空中接口通信?；鶐Э刂茊卧蜕漕l單元之間通信均符合CPRI規(guī)范，因此即使多個(gè)射頻單元是完全不同的甚至是由不同廠商制造的，只要其提供CPRI接口，就可以在這個(gè)環(huán)形組網(wǎng)上工作。從基帶控制單元的始端端口即環(huán)頭出發(fā)依次與N個(gè)射頻單元通過(guò)單纖環(huán)形網(wǎng)連接。
該單纖環(huán)形網(wǎng)中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)即通過(guò)正向或順時(shí)針光通道從上游節(jié)點(diǎn)接收信號(hào)發(fā)送到下游節(jié)點(diǎn)，也通過(guò)反向或逆時(shí)針光通道從下游節(jié)點(diǎn)接收信號(hào)并發(fā)送到上游節(jié)點(diǎn)。因此該單纖環(huán)形網(wǎng)包含不同方向的兩個(gè)光通道，本發(fā)明的第一實(shí)施方式即利用該單纖雙向環(huán)實(shí)現(xiàn)對(duì)基帶控制單元和射頻單元之間的上下行通道的備份保護(hù)。
通過(guò)單纖雙向環(huán)進(jìn)行備份的主要思路如下基帶控制單元在兩個(gè)光通道均依次發(fā)送給各射頻單元的下行數(shù)據(jù)塊，并從兩個(gè)光通道中選擇接收來(lái)自各射頻單元的上行數(shù)據(jù)塊；射頻單元從兩個(gè)光通道中獲取自身的下行數(shù)據(jù)塊后，在該下行數(shù)據(jù)塊的位置添加自身的上行數(shù)據(jù)塊，并繼續(xù)在該通道中往后傳。
可見(jiàn)本發(fā)明利用單纖雙向環(huán)實(shí)現(xiàn)備份的關(guān)鍵點(diǎn)在于每一路數(shù)據(jù)不僅從基帶控制單元發(fā)出并到達(dá)每個(gè)射頻單元時(shí)完成將下行數(shù)據(jù)塊傳送的目的，同時(shí)也在經(jīng)過(guò)每個(gè)射頻單元之后，完成了將該射頻單元放入的上行數(shù)據(jù)塊帶回到基帶控制單元。因此不同方向的兩路光環(huán)不僅完成了上下行通道，而且實(shí)現(xiàn)了相互備份保護(hù)。
然而根據(jù)CPRI規(guī)范，對(duì)于從基帶到頻帶的IQ數(shù)據(jù)流和從控制單元到射頻單元的O&M信令這兩種不同的數(shù)據(jù)，是采用不同的復(fù)用方式實(shí)現(xiàn)在同一物理鏈路上的復(fù)用。由于O&M信令的數(shù)據(jù)量相對(duì)較少，因此所有射頻單元的O&M信令只需共享一個(gè)CPRI約定的帶寬，而IQ數(shù)據(jù)則每個(gè)射頻單元獨(dú)占一個(gè)AxC容器的帶寬。
由此對(duì)于IQ數(shù)據(jù)和O&M信令的備份保護(hù)機(jī)制也有些不同，本發(fā)明的第二實(shí)施方式在第一實(shí)施方式的基礎(chǔ)上，分別對(duì)IQ數(shù)據(jù)和O&M信令進(jìn)行備份保護(hù)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)于IQ數(shù)據(jù)和O&M數(shù)據(jù)處理是不同的。
其中對(duì)于IQ數(shù)據(jù)流，射頻單元從兩個(gè)光通道的對(duì)應(yīng)自身的AxC容器中獲取自身的下行IQ數(shù)據(jù)塊后，在該AxC容器中添加自身的上行IQ數(shù)據(jù)塊，并繼續(xù)在該通道中往后傳。即從一個(gè)端口的接收(Receive，簡(jiǎn)稱“R”)通道接收自身的下行數(shù)據(jù)，然后把上行IQ數(shù)據(jù)插入到和下行IQ數(shù)據(jù)使用的相同的AxC通道然后在另外一個(gè)端口的發(fā)送(Transmit，簡(jiǎn)稱“T”)通道發(fā)送，從而對(duì)帶寬沒(méi)有任何影響。
而對(duì)于O&M信令，射頻單元?jiǎng)t從兩個(gè)光通道的對(duì)應(yīng)傳送信令的子通道中的所有射頻單元的信令中提取自身的下行O&M信令，然后在該子通道中插入自身的上行O&M信令，并繼續(xù)在該通道中往后傳。根據(jù)CPRI協(xié)議，所有的射頻單元只能共享CPRI協(xié)議中約定的帶寬，于是所有射頻單元的O&M打包在一起。經(jīng)過(guò)中間節(jié)點(diǎn)的處理后，對(duì)一個(gè)CPRI幀的O&M數(shù)據(jù)而言可能包括部分單元下行O&M數(shù)據(jù)和部分單元的上行O&M數(shù)據(jù)。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的每個(gè)射頻單元處理IQ數(shù)據(jù)備份的示意圖。每一節(jié)點(diǎn)的射頻單元對(duì)自身發(fā)給基帶控制單元的數(shù)據(jù)同時(shí)在兩個(gè)CRPI端口進(jìn)行發(fā)送。對(duì)IQ數(shù)據(jù)而言，可以按照上下行方向數(shù)據(jù)量較大一個(gè)為每個(gè)射頻單元分配相同數(shù)量的固定的上下行AxC容器通道。收到本射頻單元的下行IQ數(shù)據(jù)是相同的，只是時(shí)延不同，射頻單元可以任意選擇一路好的進(jìn)行接收；對(duì)上行IQ數(shù)據(jù)，射頻單元同時(shí)在兩個(gè)端口進(jìn)行發(fā)送，由基帶控制單元從兩個(gè)始端和終端端口進(jìn)行接收。
對(duì)HDLC鏈路的O&M信令而言，每個(gè)射頻單元從收到的O&M數(shù)據(jù)中取出自己的數(shù)據(jù)，然后將自己發(fā)給基帶控制單元的數(shù)據(jù)和剩下的數(shù)據(jù)一起按照原來(lái)的數(shù)據(jù)流向下發(fā)，射頻單元需要保證自己的每個(gè)O&M數(shù)據(jù)包發(fā)送到兩個(gè)方向的端口，基帶控制單元從和射頻單元相連的兩個(gè)端口分別進(jìn)行接收，選用其中一路，無(wú)論選擇哪一路基帶控制單元都可以收到任意一個(gè)射頻單元發(fā)來(lái)的O&M數(shù)據(jù)，只是時(shí)延可能不同，但O&M數(shù)據(jù)對(duì)時(shí)延沒(méi)有要求，因此無(wú)論選擇哪路發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)都是正確的數(shù)據(jù)都可以保證基帶控制單元和射頻單元之間的通信。
如前所述，由于IQ數(shù)據(jù)對(duì)于時(shí)延要求比較嚴(yán)格，因此需要給出相應(yīng)的時(shí)延校正方案。在WCDMA系統(tǒng)中，射頻數(shù)據(jù)的收發(fā)和處理對(duì)時(shí)延的要求非常嚴(yán)格，為了補(bǔ)償基帶到射頻發(fā)射點(diǎn)的數(shù)據(jù)延遲，基帶處理單元需要對(duì)IQ數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)延提前量處理。為了保證基帶到射頻單元時(shí)延的準(zhǔn)確性，互為備份的兩路IQ通道都需要計(jì)算時(shí)間延遲量，因?yàn)閺幕鶐У缴漕l單元之間的路徑長(zhǎng)短以及中間經(jīng)過(guò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)可能不同。
事實(shí)上，CPRI規(guī)范中提供了對(duì)于IQ時(shí)延校正的方法。但在單纖環(huán)網(wǎng)互為備份的兩路信號(hào)下，需要給出時(shí)延校正策略，使得不僅能夠保證時(shí)延校正精確實(shí)現(xiàn)，而且不影響備份保護(hù)性能，即鏈路故障不會(huì)對(duì)業(yè)務(wù)質(zhì)量產(chǎn)生影響。本發(fā)明按照時(shí)延長(zhǎng)度和傳送可靠性要求的不同提供了兩種IQ數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)校正方案。
第一種IQ時(shí)延校正策略是基帶控制單元對(duì)兩個(gè)光通道中的IQ數(shù)據(jù)均進(jìn)行時(shí)延校正，然后選擇接收其中一個(gè)傳送正常的光通道中的IQ數(shù)據(jù)。在下行基帶處理能力足夠的情況，基帶可以同時(shí)計(jì)算從始端端口和終端端口到射頻單元的時(shí)間延遲量，具體計(jì)算方法可以參考CPRI規(guī)范，對(duì)相同的兩路數(shù)據(jù)分別按照不同的延遲量進(jìn)行時(shí)延提前量處理，然后發(fā)送到相應(yīng)的端口。射頻單元無(wú)論從哪個(gè)端口接收數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)的時(shí)延都是正確的。該方案的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單，但前提基帶要有足夠的處理能力，能夠同時(shí)處理兩路數(shù)據(jù)的延遲補(bǔ)償。在處理能力不夠的情況下，由于多余的計(jì)算量反而會(huì)增加處理時(shí)延。因此給出第二種折中的方案。
第二種IQ時(shí)延校正策略是射頻單元通過(guò)O&M信令通知基帶控制單元選擇其中一路傳輸正確的光通道中的IQ數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)延校正并接收。射頻單元根據(jù)鏈路狀況，首先選擇一路較好的數(shù)據(jù)，然后通過(guò)O&M通道通知基帶處理單元目前其選擇的鏈路，基帶處理根據(jù)射頻單元通知僅對(duì)其選擇的一路數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)延校正。該方案對(duì)基帶的處理能力沒(méi)有額外的要求，但當(dāng)前選擇的通道故障時(shí)，業(yè)務(wù)會(huì)短暫的丟失，這個(gè)時(shí)間非常短，因?yàn)镺&M數(shù)據(jù)始終是熱備份，射頻單元在切換之前會(huì)及時(shí)通知到基帶處理單元。
本發(fā)明提供的方案提高了采用CPRI協(xié)議進(jìn)行單纖雙向環(huán)形組網(wǎng)的可靠性，在保證時(shí)延校正完成的前提下實(shí)現(xiàn)了備份保護(hù)，避免或縮短了鏈路故障時(shí)對(duì)業(yè)務(wù)的影響。
熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，上述實(shí)施方式的表述中對(duì)于3G系統(tǒng)某些具體技術(shù)細(xì)節(jié)均按照WCDMA標(biāo)準(zhǔn)描述，對(duì)于其他3G或后3G的移動(dòng)通信系統(tǒng)，只需按照相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)操作，照樣可以實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的，而不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。
參照上面所述的基于CPRI規(guī)范的移動(dòng)通信基站系統(tǒng)及其組網(wǎng)方式和備份機(jī)制，圖3給出了本發(fā)明的第三實(shí)施方式的基于CPRI規(guī)范的移動(dòng)通信基站系統(tǒng)備份保護(hù)方法流程圖。
在步驟301中，基帶控制單元在單纖環(huán)網(wǎng)的兩個(gè)光通道上均依次發(fā)送給各射頻單元的下行數(shù)據(jù)塊，其中各個(gè)射頻單元的IQ數(shù)據(jù)通過(guò)統(tǒng)一帶寬大小的AxC容器復(fù)用，而所有射頻單元的O&M數(shù)據(jù)則復(fù)用在同一個(gè)約定帶寬的子通道上。
在步驟302中，對(duì)于每個(gè)射頻單元從兩個(gè)光通道中選擇獲取自身的下行數(shù)據(jù)塊，對(duì)于IQ數(shù)據(jù)只需將整個(gè)AxC容器內(nèi)的數(shù)據(jù)下載，而對(duì)于O&M信令則要將整個(gè)子通道中所有射頻單元的信令中提取自身的O&M信令。
在步驟303中，射頻單元還需要在兩個(gè)光通道中對(duì)應(yīng)自身下行數(shù)據(jù)塊的位置均添加自身的上行數(shù)據(jù)塊，并繼續(xù)在該通道中往后傳。這一步就實(shí)現(xiàn)了對(duì)下行數(shù)據(jù)的備份關(guān)鍵。如前所述由于IQ數(shù)據(jù)和O&M信令的傳輸方法不同，因此添加下行數(shù)據(jù)的時(shí)候也需要與步驟302對(duì)應(yīng)地進(jìn)行。對(duì)于IQ數(shù)據(jù)，射頻單元在對(duì)應(yīng)AxC容器中添加自身的上行IQ數(shù)據(jù)塊，并繼續(xù)在該通道中往后傳。對(duì)于O&M信令，將自身的下行信令插入回到原先的提取上行信令后的子通道中，打包繼續(xù)將該子通道在該通道中往后傳。
在步驟304中，基帶控制單元從兩個(gè)光通道中選擇接收來(lái)自各射頻單元的上行數(shù)據(jù)塊。如前所述，該步驟中基帶控制單元還需要對(duì)其中的IQ數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)延校正，有兩種實(shí)現(xiàn)方案對(duì)應(yīng)第一種方案，基帶控制單元對(duì)兩個(gè)光通道中的IQ數(shù)據(jù)均進(jìn)行時(shí)延校正；然后根據(jù)通信質(zhì)量對(duì)比選擇接收其中一個(gè)光通道中的IQ數(shù)據(jù)。
對(duì)應(yīng)第二種方案，射頻單元通過(guò)O&M信令通知基帶控制單元當(dāng)前正確傳輸?shù)钠渲幸宦饭馔ǖ?；基帶控制單元選擇該光通道，僅對(duì)其中的IQ數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)延校正，并將其接收。
雖然通過(guò)參照本發(fā)明的某些優(yōu)選實(shí)施方式，已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了圖示和描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種移動(dòng)通信基站系統(tǒng)，其特征在于，包含基帶控制單元和至少一個(gè)射頻單元，其中，所述基帶控制單元用于處理基帶信號(hào)、完成與所述射頻單元的數(shù)據(jù)和信令交互；所述射頻單元用于處理射頻信號(hào)，在所述基帶控制單元控制下實(shí)現(xiàn)空中接口通信；所述基帶控制單元和所述射頻單元通過(guò)單纖環(huán)形網(wǎng)組網(wǎng)；所述單纖環(huán)形網(wǎng)包含不同方向的兩個(gè)通道，用于實(shí)現(xiàn)對(duì)所述基帶控制單元和所述射頻單元之間的上下行通道的備份保護(hù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的移動(dòng)通信基站系統(tǒng)，其特征在于，所述基帶控制單元在所述兩個(gè)光通道均依次發(fā)送給各所述射頻單元的下行數(shù)據(jù)塊，并從所述兩個(gè)光通道中選擇接收來(lái)自各所述射頻單元的上行數(shù)據(jù)塊；所述射頻單元從所述兩個(gè)光通道中選擇接收自身的下行數(shù)據(jù)塊，然后在所述兩個(gè)光通道中對(duì)應(yīng)自身下行數(shù)據(jù)塊的位置均添加自身的上行數(shù)據(jù)塊，并繼續(xù)在該通道中往后傳。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的移動(dòng)通信基站系統(tǒng)，其特征在于，所述基帶控制單元與所述射頻單元之間的同相分量數(shù)據(jù)、正交分量數(shù)據(jù)及操作與維護(hù)信令通過(guò)不同的子通道復(fù)用在相同的所述光通道上；其中，每個(gè)所述射頻單元的所述同相分量數(shù)據(jù)、正交分量數(shù)據(jù)均獨(dú)立占用所述子通道，而所有的所述射頻單元的所述操作與維護(hù)信令共享所述子通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動(dòng)通信基站系統(tǒng)，其特征在于，所述射頻單元從所述兩個(gè)光通道的對(duì)應(yīng)自身的所述子通道中獲取自身的下行同相分量、正交分量數(shù)據(jù)塊后，在該子通道中添加自身的上行同相分量、正交分量數(shù)據(jù)塊，并繼續(xù)在該通道中往后傳。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的移動(dòng)通信基站系統(tǒng)，其特征在于，所述射頻單元從所述兩個(gè)光通道的對(duì)應(yīng)所述子通道中提取自身的下行操作與維護(hù)信令后，在該子通道中插入自身的上行操作與維護(hù)信令，并繼續(xù)在該通道中往后傳。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的移動(dòng)通信基站系統(tǒng)，其特征在于，所述基帶控制單元對(duì)所述兩個(gè)光通道中的所述同相分量數(shù)據(jù)、正交分量數(shù)據(jù)均進(jìn)行時(shí)延校正，然后選擇接收其中一個(gè)光通道中的所述同相分量數(shù)據(jù)、正交分量數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的移動(dòng)通信基站系統(tǒng)，其特征在于，所述射頻單元通過(guò)所述操作與維護(hù)信令通知所述基帶控制單元選擇其中一路光通道中的所述同相分量數(shù)據(jù)、正交分量數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)延校正并接收。
8.一種移動(dòng)通信基站系統(tǒng)備份保護(hù)方法，其特征在于，包含以下步驟A基帶控制單元在單纖環(huán)網(wǎng)的兩個(gè)通道上均依次發(fā)送給各射頻單元的下行數(shù)據(jù)塊；B所述射頻單元從所述兩個(gè)通道中選擇獲取自身的下行數(shù)據(jù)塊后，在所述兩個(gè)通道中對(duì)應(yīng)自身下行數(shù)據(jù)塊的位置均添加自身的上行數(shù)據(jù)塊，并繼續(xù)在該通道中往后傳；C所述基帶控制單元從所述兩個(gè)通道中選擇接收來(lái)自各所述射頻單元的所述上行數(shù)據(jù)塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的移動(dòng)通信基站系統(tǒng)備份保護(hù)方法，其特征在于，所述基帶控制單元與所述射頻單元之間的同相分量數(shù)據(jù)、正交分量數(shù)據(jù)及操作與維護(hù)信令通過(guò)不同的子通道復(fù)用在相同的所述光通道上；其中，每個(gè)所述射頻單元的所述同相分量數(shù)據(jù)、正交分量數(shù)據(jù)均獨(dú)立占用所述子通道，而所有的所述射頻單元的所述操作與維護(hù)信令共享所述子通道。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的移動(dòng)通信基站系統(tǒng)備份保護(hù)方法，其特征在于，所述步驟B包含以下子步驟，所述射頻單元從所述兩個(gè)光通道的對(duì)應(yīng)自身的所述子通道中獲取自身的下行同相分量、正交分量數(shù)據(jù)塊；所述射頻單元在該子通道中添加自身的上行同相分量、正交分量數(shù)據(jù)塊；所述射頻單元繼續(xù)將該子通道在該通道中往后傳。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的移動(dòng)通信基站系統(tǒng)備份保護(hù)方法，其特征在于，所述步驟B包含以下子步驟，所述射頻單元從所述兩個(gè)光通道的對(duì)應(yīng)所述子通道中提取自身的下行操作與維護(hù)信令；所述射頻單元在該子通道中插入自身的上行操作與維護(hù)信令；所述射頻單元繼續(xù)將該子通道在該通道中往后傳。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的移動(dòng)通信基站系統(tǒng)備份保護(hù)方法，其特征在于，所述步驟C包含以下子步驟，所述基帶控制單元對(duì)所述兩個(gè)光通道中的所述同相分量數(shù)據(jù)、正交分量數(shù)據(jù)均進(jìn)行時(shí)延校正；然后所述基帶控制單元根據(jù)通信質(zhì)量對(duì)比選擇接收其中一個(gè)光通道中的所述同相分量數(shù)據(jù)、正交分量數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的移動(dòng)通信基站系統(tǒng)備份保護(hù)方法，其特征在于，所述步驟C包含以下子步驟，所述射頻單元通過(guò)所述操作與維護(hù)信令通知所述基帶控制單元當(dāng)前正確傳輸?shù)钠渲幸宦饭馔ǖ?；所述基帶控制單元選擇該光通道，對(duì)其中的所述同相分量數(shù)據(jù)、正交分量數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)延校正后接收。
全文摘要
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信技術(shù)，公開了一種移動(dòng)通信基站系統(tǒng)及其備份保護(hù)方法，使得基于CPRI接口的移動(dòng)通信基站系統(tǒng)中基帶控制單元與射頻單元之間能夠可靠傳輸。本發(fā)明中，采用單纖環(huán)形組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)CPRI接口傳輸和備份，基帶控制單元在兩個(gè)不同方向的通道均傳送下行數(shù)據(jù)，兩個(gè)通道上每個(gè)射頻單元節(jié)點(diǎn)在截取本節(jié)點(diǎn)的下行數(shù)據(jù)后，在原下行數(shù)據(jù)的位置上添加本節(jié)點(diǎn)發(fā)給基帶控制單元的上行數(shù)據(jù)，然后再繼續(xù)往后傳，直到基帶控制單元，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)上下行數(shù)據(jù)通道的備份保護(hù)；備份保護(hù)的兩路數(shù)據(jù)中基帶控制單元或射頻單元選擇接收其中一路較好的數(shù)據(jù)，基帶控制單元還負(fù)責(zé)對(duì)IQ數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)延校正。
文檔編號(hào)H04W88/08GK1859651SQ20051003093
公開日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2005年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月1日
發(fā)明者賀文勝 申請(qǐng)人:上海華為技術(shù)有限公司