CN101043666B - 一种基站的维护系统、维护接入装置及维护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基站的维护系统、维护接入装置及维护方法，维护系统包括：BBU、RRU、维护终端，接入装置，接入装置，串接在所述远端射频单元和基带单元之间的通信路径上，以提供一维护操作接口，用于对基站进行维护控制。维护接入装置包括：进行光电信号变换并进行维护信号转发的接口/光电变换模块；信号处理器，用于对维护信号进行协议转换并对所述维护信号进行区分；维护终端接口模块。所述方法包括：接入装置收到BBU或RRU发送的信号后，对该信号进行判断，将维护信号发送给维护终端。本发明的实现对分离式基站的BBU和RRU同时进行维护，提高维护的工作效率。

Description

一种基站的维护系统、维护接入装置及维护方法

技术领域

本发明涉及一种基站的维护系统、维护接入装置及维护方法，尤其是一种针对分离式基站进行维护的维护系统、维护接入装置及维护方法。

背景技术

移动通信进入3G时代，UMTS(Universal Mobile Telecommunication System，通用移动通信系统)、CDMA((Code Division Multiple Access，码分多址简称)2000及TDD(Time Division Duplex，时分双工)等制式的商业网络，都已经投入实际运营。在全球移动运营环境下，各种运营商的建网条件相差巨大，普遍存在的问题是设备机房不够大，或根本没有机房的现象。为了解决这一问题，各种形态的基站纷纷出现，其中，典型的基站形态是将基站基带处理部分与射频部分相分离，如分布式基站、射频拉远技术等，射频部分安装在靠近天线的地方，可能在楼顶，也可能在铁塔上。基带部分安装在一切可用的地方，如现有机房可用位置、楼梯间、地下室，甚至其它设备的空余空间。为运营商解决机房问题，提供了很好的办法。

如图1所示，其为现有技术的分离式基站示意图。其中包括基带单元(BaseBand Unit，简称BBU)1，远端射频单元(Radio Remote Unit，简称RRU)2，BBU与RRU之间的接口方式是多种多样，该通信接口可以为CPRI(Common Public Radio Interface，通用公共无线接口)或OBSAI(Open Base Station Architecture Initiative，开放式基站架构发起组织)等接口。

由于分布式基站将传统基站的射频部分与基带部分分开，变原来单一的维护实体，为两个需要维护的实体，由于通常情况下，基带部分的安装与射频部分安装，相隔较远，一个在机房室内，另一个在室外楼顶或铁塔，增加了维护操作工作量，因此对维护方法、工具及设备提出了新要求。

基于上述分布式基站结构，目前操作维护主要通过上级主基站实现，既可以在上级主基站的近端通过近端维护台来维护，也可通过远端维护台来维护。最接近射频远端的维护接入点，在基站NodeB(基站)或基带单元BBU，如图2所示。

对于这种分布式基站的日常维护，通过维护终端3本地链接到基带单元BBU，进行维护。也可以通过统一网管中心对其进行维护，操作维护功能包括：设备管理、配置管理、告警管理、软件管理、调测管理等。目前提供的维护类型有：

远端维护：NodeB机房平常均无人值守，维护人员在网管中心客户端通过运营商提供的Intranet或者Internet，由RNC提供IP路由，对NodeB进行维护的一种方式。

近端维护：维护人员在NodeB设备旁边使用本地维护终端(LMT)通过网线登录到NodeB，可以对NodeB进行各种操作维护。

反向维护：LMT通过NodeB本地网口，连接无线网络基站控制设备(简称RNC)、由RNC提供IP路由，对另外一个NodeB进行维护的方式。

对于射频部分RRU的维护，也需要在BBU侧完成，一般情况下，在RRU上没有维护链接接口。

如图3所示，现有技术中，维护终端通过基带单元的设备连接接口，连接到基带单元的电路板上，然后通过内部数据线与各部分链接，定义相关数据格式、功能定义，完成各项维护功能。对射频部分的维护、状态监控，都是通过BBU上的与RRU通信的接口模块，将电信号转化为光信号，通过光纤，完成基带与射频的相互配合，反过来也是相似。其中图中的FE为快速以太网(Fast Ethernet)，STM为同步传输模式(Synchronous Transport Module)，FP为帧协议(Frame Protocol)。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有的现基带与射频分离式基站的维护技术至少存在如下缺陷：

当基站设备(RRU或BBU)出现问题后，现场操作维护不方便，维护人员工作效率低，需要到达现场人员增加，运营商维护成本增加。具体表现在：

由于BBU与RRU分别安装在不同地方。一般情况下，基带部分BBU安装在机房、地下室，或大楼类任何可安装的地方。而射频部分RRU安装在离天线较近的地方。如楼顶、铁塔、抱杆等地方。

但是，若需要维护RRU时，当其来到RRU安装地点，在对RRU维护的同时还要查看BBU的状态，或对BBU进行操作，则必须需要另一人帮忙，或自己回到BBU处，如此反复操作，比较麻烦，效率低下。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种分离式基站的维护系统、维护接入装置及维护方法，以实现单个工程师，就能够对分离式基站的BBU和RRU同时进行维护，提高维护的工作效率。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种分离式基站的维护系统，包括：BBU、RRU、维护终端。还包括：

接入装置，串接在所述远端射频单元和基带单元之间的通信路径上，以提供一维护操作接口，用于对基站进行维护控制；所述接入装置具体用于当通信路径上传输维护信号时，对维护信号进行方向判断，根据方向判断结果将维护信号发送给远端射频单元、基带单元或维护终端。本发明实施例还提供了一种分离式基站维护的接入装置，包括：第一接口/光电变换模块，用于进行光电信号变换，与基带单元进行通信，并将接收到的维护信号发送给信号处理器；

所述第二接口/光电变换模块，与所述第一接口/光电变换模块和所述信号处理器连接，用于进行光电信号变换，与远端射频单元进行通信，并将接收到的维护信号发送给所述信号处理器；

维护终端接口模块，与所述信号处理器连接，用于提供与维护终端的接口连接；

所述信号处理器，与所述第一接口/光电变换模块、所述第二接口/光电变换模块及维护终端接口模块连接，用于对维护信号进行协议转换，并对所述维护信号进行区分，将用于维护基带单元的维护信号发送给第一接口/光电变换模块，将用于维护远端射频单元的维护信号发送给所述第二接口/光电变换模块。

本发明还提供了一种分离式基站的维护方法，包括：

对接收到的维护信号进行判断，如果所述维护信号为对远端射频单元进行维护的维护信号，则将所述维护信号通过通信路径发送给所述远端射频单元，如果所述维护信号为对基带单元进行维护的维护信号，则将所述维护信号发送给所述基带单元；如果所述维护信号为基带单元或远端射频单元发送的维护信号，则将该维护信号发送给维护终端。

由上述技术方案可知，通过本发明实施的分离式基站维护的接入装置、维护系统及维护方法，维护技术人员可以将维护用便携机，直接连接到接入设备上，通过维护命令，方便地对这个基站进行操作和维护，实现了既能在基带单元安装地点，进行维护操作，也能在射频单元安装的地点，或者在BBU与RRU安装点之间的任何地方，进行维护操作。对于单个站点的维护，只需要一个技术人员就能够进行。从而解决分离式基站与集中式基站维护工作量不相等的问题，为分离式基站的广泛利用，提供了技术保证。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为现有技术的分离式基站示意图；

图2为现有技术的分离式基站维护系统示意图1；

图3为现有技术的分离式基站维护系统示意图2；

图4为本发明实施例的分离式基站的维护系统的示意图；

图5为本发明实施例的接入装置的内部结构示意图；

图6为本发明实施例的CPRI的数据帧结构1；

图7为本发明实施例的CPRI的数据帧结构2。

具体实施方式

参见图4，其为本发明实施例的分离式基站的维护系统的示意图，考虑到对现有射频远端设备影响最小原则，不改变现有RRU的特性、外观等因素，本发明实施例在射频远端接口附近，设置一个接入装置4，串联在基带BBU1与射频RRU2之间，与基带BBU与射频RRU共用通信路径资源，将维护终端3链接到该接入装置上，实现对整个分离式基站的维护。所述接入装置用于区分主信号和维护信号，允许所述主信号在RRU与BBU之间传输，并进一步对维护信号进行方向判断，根据方向判断结果将维护信号发送给RRU、BBU或维护终端。

上述接入设备可以为一个外置物理实体，也可以和RRU一体设置。本发明实施例的接入装置的内部结构可以采用如图5所示的结构，包括：

接口/光电变换模块主要完成光电信号变换，同时区别出维护信号与主信号，主信号传输通过该接入装置，对主信号的没有损伤。对来自BBU、RRU的维护信号，接收下来，并送到信号处理电路。其中该接口/光电变换模块为两个，其中第一接口/光电变换模块41用于接入设备与BBU之间信号处理，第二接口/光电变换模块42用于接入设备与RRU之间的信号处理。

维护终端接口模块44(可具体采用快速以太网接口(Fast Ethernet，简称FE)电路，完成将维护终端输出的信号，转变为接入设备内部信号格式，输出给信号处理电路。

信号处理器43，用于将维护终端发送的维护信号进行协议转换，并对所述维护信号进行区分，将用于维护BBU的维护信号发送给第一接口/光电变换模块，将用于维护RRU的维护信号发送给第二接口/光电变换模块。通过该信号处理器经维护终端的维护命令转化为对基带单元的维护命令和对射频单元的维护命令。目前的各种分离式基站，其基带部分与射频部分接口协议差异，也可以由此部分完成适配。信号处理电路由通用处理芯片组成，相关功能可以由编程实现。

所述信号处理器可进一步包括如下模块：

通信模块，用于判断接收到的维护信号中携带的维护信息的方向，分别区分出发送给BBU、RRU及维护终端的维护信息，并建立与BBU、RRU以及维护终端的通信连接；

维护信息转换模块，与所述通信模块连接，用于根据维护信息的方向对维护信息进行协议转换，并根据维护信息的方向将经过协议转换后的维护信息发送给BBU、RRU或维护终端。

上述维护信息包括维护终端向BBU或RRU发送的维护命令和BBU或RRU反馈的数据信息。

信号处理器中的通信模块和维护信息转换模块可以通过软件来实现。

对于在接口与BBU和RRU之间传输的维护信息，关键是定义数据格式，数据格式与维护信息传输方向有关，定义两个方向，其一个方向为“TO BBU方向”(面向基带单元方向，接入装置与BBU之间的维护信息交互，该维护信息为双向的)；另一个方向为“TO RRU方向”(面向射频单元方向，接入装置与RRU之间的维护信息交互，该维护信息为双向的)。

每个方向维护命令数据量不同，占用字节也不同。本发明实施例考虑了不改变现有的接口协议，充分利用现有协议的数据帧结构的解决方案，即利用现有空余比特位，定义维护信息的数据结构，完成相关远端维护功能。具体数据结构与BBU和RRU之间的接口协议有关，例如，在BBU和RRU之间采用CPRI接口情况下，维护信息可通过如下方式封装到相应的CPRI数据帧结构中，其中图6和图7中所示的帧结构为现有的CPRI数据帧结构。

在“TO BBU方向”上的CPRI的数据帧结构如下图6所示：其中，“T1～T8”为链路传输延迟测试位，分别对应一条拉远链上的1～8个RRU，按照顺序指定，最靠近基带单元BBU的射频单元RRU为T1，向下依次对应。“校验”为偶校验。“OMC(操作维护控制)数据”只使用该列第位，“OMC帧头”为标志帧头。在该数据帧结构中第一到五个字节没有被使用，各设备厂家，可以根据自己的维护命令，完成映射，通过该部分来承载维护信息，实现对BBU的维护与控制，其他部分不作变动。

在“TO RRU方向”上的数据帧结构如下图7所示：其中有1个字节空闲，由于维护工程师在近端，维护控制RRU的命令较少，因此，需要的命令字也少，利用该空闲的一个字节就能够承载维护信息，其余部分不作任何变动，对于其它信息没有影响。

通过利用现有的数据帧结构来传输维护信息，降低了技术实现的复杂度，对于现有的分离式基站设备，包括BBU和RRU，硬件上不需变化，软件上需要增加一小段程序，用于在加入了控制信息的数据帧结构中提取控制信息，完成来自远端维护终端的维护命令到本地控制信号的转化。

在维护过程中，接入设备的工作流程如下：

接入设备定时扫描各个接口(与BBU间通信的第一接口/光电变换模块，与RRU之间通信的第二接口/光电变换模块，与维护终端通信的维护终端接口模块)，当接收到维护终端发送的维护信号后，对所述维护信号进行判断，如果所述维护信号为对RRU进行维护的维护信号，则将所述维护信号通过所述通信路径发送给所述RRU，如果所述维护信号为对BBU进行维护的维护信号，则将所述维护信号发送给所述BBU；

当收到BBU或RRU发送的信号后，对该信号进行判断，如果所述信号为主信号，则允许所述主信号在RRU与BBU之间传输，如果所述信号为维护信号，则将所述维护信号发送给所述维护终端。

在接入装置在向BBU或RRU或维护终端发送维护信号前，还可以包括：对所述维护信号进行协议转换的操作。该协议转换操作可以具体为：

提取维护终端发送的维护信号中携带的对BBU或RRU进行维护控制的维护信息，将该维护信息封装到CPRI数据帧结构的空闲字节中；

从BBU或RRU发送的维护信号中携带的CPRI数据帧结构的空闲字节中提取反馈维护信息，并将该反馈维护信息转换为所述维护终端能够识别的数据格式。

通过本发明实施例的分离式基站维护的接入装置、维护系统及维护方法，维护技术人员可以将维护用便携机，直接连接到维护设备上，通过维护命令，方便维护整个基站。实现了既能在基带单元安装地点，进行维护操作，也能在射频单元安装的地点，进行维护操作。并且减少了维护所需要的人数，大大提高了维护效率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种基站的维护系统，包括基带单元、远端射频单元、维护终端，其特征在于，还包括：

接入装置，串接在所述远端射频单元和基带单元之间的通信路径上，以提供一维护操作接口，用于对基站进行维护控制；

所述接入装置具体用于当通信路径上传输维护信号时，对维护信号进行方向判断，根据方向判断结果将维护信号发送给远端射频单元、基带单元或维护终端。

2.一种基站维护的接入装置，其特征在于，包括：

第一接口/光电变换模块，用于进行光电信号变换，与基带单元进行通信，并将接收到的维护信号发送给信号处理器；

所述第二接口/光电变换模块，与所述第一接口/光电变换模块和所述信号处理器连接，用于进行光电信号变换，与远端射频单元进行通信，并将接收到的维护信号发送给所述信号处理器；

维护终端接口模块，与所述信号处理器连接，用于提供与维护终端的接口连接；

所述信号处理器，与所述第一接口/光电变换模块、所述第二接口/光电变换模块及维护终端接口模块连接，用于对维护信号进行协议转换，并对所述维护信号进行区分，将用于维护基带单元的维护信号发送给第一接口/光电变换模块，将用于维护远端射频单元的维护信号发送给所述第二接口/光电变换模块。

3.根据权利要求2所述的接入装置，其特征在于，在所述信号处理器包括：

通信模块，用于判断接收到的维护信号中携带的维护信息的方向，分别区分出发送给基带单元、远端射频单元及维护终端的维护信息，并建立与基带单元、远端射频单元以及维护终端的通信连接；

维护信息转换模块，与所述通信模块连接，用于根据维护信息的方向对维护信息进行协议转换，并根据维护信息的方向将经过协议转换后的维护信息发送给基带单元、远端射频单元或维护终端。

4.一种基站的维护方法，其特征在于，包括如下步骤：

对接收到的维护信号进行判断，如果所述维护信号为对远端射频单元进行维护的维护信号，则将所述维护信号通过通信路径发送给所述远端射频单元，如果所述维护信号为对基带单元进行维护的维护信号，则将所述维护信号发送给所述基带单元；如果所述维护信号为基带单元或远端射频单元发送的维护信号，则将该维护信号发送给维护终端。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在向所述基带单元或所述远端射频单元或维护终端发送维护信号前，还包括：对所述维护信号进行协议转换的操作。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述协议转换操作具体为：

提取维护终端发送的维护信号中携带的对所述基带单元或远端射频单元进行维护控制的维护信息，将该维护信息封装到通用公共无线接口数据帧结构的空闲字节中；

从基带单元或远端射频单元发送的维护信号中携带的通用公共无线接口的数据帧结构的空闲字节中提取反馈维护信息，并将该反馈维护信息转换为所述维护终端能够识别的数据格式。

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