CN101282517A - 多模基站及其通信方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多模基站及其通信方法。该多模基站通信方法包括建立一条多模基站中无线设备管理器和无线设备之间的物理链路，所述无线设备管理器包括至少两个主控模块，设置有与所述主控模块对应的主节点；在所述无线设备内设置与所述主节点对应的从节点；在所述物理链路中分别建立用于连接对应的主节点和从节点的逻辑链路；通过所述逻辑链路进行数据传输。该多模基站为采用上述通信方法进行通信的基站。通过本发明实施例可以保证多模基站场景下的正常通信。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，尤其是一种多模基站及其通信方法。
背景技术
通用公共无线接口(Common Public Radio Interface，CPRI)协议是一种无线设备控制器(Radio Equipment Control，REC)和无线设备(RadioEquipment，RE)之间的接口规范。CPRI协议包括三个平面：用户数据面、管理控制面和同步机制面，按协议层次分为三层：物理层(Layer 1，L1)、链路层(Layer 2，L2)和应用层(Layer 7，L7)。CPRI协议重点关注与硬件相关的协议层面L1和L2，确保硬件做有限的适配就可以提供独立的技术演进，CPRI协议不包括应用层的规定。
基站(Base Station，BS)可以分为两个部分：基带模块(Base Band Unit，BBU)和射频模块(Radio Frequency Unit，RFU)或者射频拉远模块(RemoteRadio Unit，RRU)。BBU和RFU/RRU之间遵循CPRI接口标准，BBU对应于CPRI协议中的REC，RFU/RRU对应于CPRI协议中的RE。为了支撑REC和RE的控制面消息有效交互，需要REC和RE协同完成拓扑扫描(Topology Scan，TOP扫描)。在TOP扫描时每个RE对应一个HOP号，若REC和RE之间采用高层数据链路控制(High-level Data Link Control，HDLC)协议进行通信，则REC中的主控模块根据HOP号为相应的RE分配一个HDLC地址，使每个RE对应一个HDLC从节点。在现有单模基站情况下，REC侧只有一个主控模块，即建立逻辑链路时，REC侧只有一个HDLC主节点，RE侧有一个HDLC从节点，因此REC与RE之间可以通过一个HDLC主节点和一个HDLC从节点实现通信。
随着技术的进步，能够同时支持多种无线制式的多模基站应运而生，在多模基站中REC侧包括至少两个主控模块，各主控模块分别支持不同的无线制式。如能同时支持全球移动通信(Global System for Mobile Communication，GSM)和通用移动通信系统(Universal Mobile Telecommuni cations System，UMTS)两种无线制式的基站称为GU双模基站。发明人在实现本发明的过程中发现现有技术中至少存在如下问题：在多模基站情况下，REC侧，与主控模块对应，至少设置有两个HDLC主节点，而根据HOP号为每个RE分配一个HDLC地址使RE侧只有一个HDLC从节点，一个HDLC从节点不能同时与两个HDLC主节点进行通信，因此，适用于现有单模基站的CPRI通信方法不再适用于多模基站。
发明内容
本发明实施例是提供一种多模基站及其通信方法，用以解决现有CPRI通信方法不适用于多模基站的问题。
本发明实施例提供了一种多模基站通信方法，包括：
建立一条多模基站中无线设备管理器和无线设备之间的物理链路，所述无线设备管理器包括至少两个主控模块；
在所述无线设备管理器内设置与所述主控模块对应的主节点，在所述无线设备内设置与所述主节点对应的从节点；
在所述物理链路中分别建立用于连接对应的主节点和从节点的逻辑链路；
通过所述逻辑链路进行数据传输。
本发明实施例还提供了一种多模基站，包括：
无线设备控制器，包括至少两个主控模块，设置有与所述主控模块对应的主节点；
无线设备，设置有与所述无线设备控制器中的主节点对应的从节点；
物理链路，连接所述无线设备控制器和无线设备，并建立有用于连接对应的主节点和从节点的逻辑链路。
由上述技术方案可知，本发明实施例通过在无线设备侧设置多个从节点，使从节点与无线设备管理器侧的主节点对应，进而各对应的从节点和主节点可以分别建立通信链路，使得在多模场景下，无线设备管理器和无线设备也可以进行通信，适用于多模基站的情况。
附图说明
图1为本发明多模基站通信方法实施例的流程示意图；
图2为本发明多模基站通信方法实施例中建立逻辑链路的流程示意图；
图3为本发明多模基站实施例中无线设备控制器和无线设备接口实施例的结构示意图；
图4为本发明多模基站实施例的结构示意图；
图5为本发明多模基站实施例中各实体间协议栈实施例的示意图。
具体实施方式
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。
图1为本发明多模基站通信方法实施例的流程示意图，该实施例包括：
步骤11：建立一条多模基站中REC和RE之间的物理链路，该REC中包括至少两个主控模块。该物理链路可以为CPRI链路。
步骤12：在该REC内设置与主控模块对应的主节点，在该RE内设置与所述主节点对应的从节点。为了避免现有技术中多个主节点对应一个从节点造成的不能通信的问题，本实施例设置多个与主节点对应的从节点。
步骤13：在所述物理链路中分别建立用于连接对应的主节点和从节点的逻辑链路。该逻辑链路可以为HDLC链路。
步骤14：通过所述逻辑链路进行数据传输。例如，采用HDLC标准的I帧进行层七的消息传输。由于逻辑链路与主控模块对应，因此，对应于不同的无线制式将建立不同的逻辑链路，各逻辑链路只接收本链路的数据，丢弃非本链路的数据，实现可以同时支持多种无线制式。
参见图2，步骤13可以包括：
(1)REC中的各主控模块通过对应的主节点分别向RE发送地址分配命令，该地址分配命令中携带为位于RE中的所述逻辑链路的从节点分配的地址。具体包括：
步骤221：第一主控模块通过第一主节点向RE发送地址分配命令；
步骤222：第二主控模块通过第二主节点向RE发送地址分配命令。
上述可以先执行步骤221，后执行步骤222；或者先执行步骤222，后执行步骤221；或者同时执行步骤221、步骤222。
步骤221与其后续的操作，如步骤231、241、251、261组成第一主节点与其对应的从节点的逻辑链路的建立流程；步骤222与其后续的操作，如步骤232、242、252、262组成第二主节点与其对应的从节点的逻辑链路的建立流程。第一主节点与其对应的从节点的逻辑链路的建立流程和第二主节点与其对应的从节点的逻辑链路的建立流程，其两者可以交叉进行，也可以先后进行或者同时进行。图2所示为第一主节点在第二主节点之前进行与对应从节点的逻辑链路的建立流程的实施例。
其中，地址分配命令可以通过HDLC标准协议的XID帧进行广播。由于REC侧包括多个主控模块，即在建立逻辑链路，如HDLC链路时，具有多个主节点，为了与各主节点对应建立不同的HDLC链路，在RE侧需要具有相应的从节点，以使各对应的主节点和从节点建立对应的HDLC链路。
REC侧发送地址分配命令后，进入等待状态，若REC在预设的时间内没有收到该地址分配命令的响应信息，则进行超时处理，再次向RE发送地址分配命令。由于该实施例针对的是多模基站情况，因此REC中的主控模块至少为两个，如GU双模基站情况下，REC包括UMTS BBU和GSM BBU。如果REC和RE之间采用HDLC通信，则在REC侧每个主控模块中设置一个HDLC主节点。为了区分，将对应UMTS BBU的HDLC主节点称为第一HDLC主节点，对应GSM主控实体的HDLC主节点称为第二HDLC主节点。REC可以通过广播XID桢的形式、以默认的线速率发送该地址分配命令。该地址分配命令中包括但不限于表1所示的信息：
表1
| 字段 | 内容 | 描述 |
| HDLC地址 | 0xFF | 接收此HDLC帧的地址，此处为广播地址 |
| 控制类型 | XID | XID控制帧类型 |
| CPRI端口标识 | 整数类型(0..5) | REC侧连接CPRI链路的端口标识 |
| RE HOP号 | 整数类型(0..0x8F) | RE HOP号 |
| RE HLDC地址 | 整数类型(1..254) | REC给RE分配的HDLC地址 |
| REC的无线制式 | 位图类型 | 发送本消息的REC支持的无线制式信息，某一位置1表示支持对应的制式：B7：WCDMAB6：GSMB5：CDMAB4：WIMAXB3：LTEB2：UMBB1-B0：Reserved如果REC支持多种制式，则将对应的几位都置1。 |
上述地址分配命令可以携带在表2所示的厂商自定义的子信道17-19中。具体占用的子信道可以根据地址分配命令占用的字节数确定。
(2)REC将对应的初始化的从节点地址设置为所述分配的地址。具体包括：
步骤241：对应于第一主节点，设置第一从节点；
步骤242：对应于第二主节点，设置第二从节点。
上述可以先执行步骤241，后执行步骤242；或者先执行步骤242，后执行步骤241；或者同时执行步骤241、步骤242。
RE在启动时同时初始化从节点，即启动时将各从节点的地址置为0，接收到地址分配命令后，将初始化的一个从节点的地址设置为该地址分配命令中携带的HDLC地址。为了应对RE闪断或REC复位等异常情况，若待设置的从节点地址为非全0，并且地址分配命令中携带的HDLC地址与该从节点已有的地址不同，则RE将该从节点的地址清0，并向REC上报地址冲突消息。
(3)所述从节点向对应的主节点发送地址分配响应，所述地址分配响应中携带配置参数信息。具体包括：
步骤251：第一从节点向第一主节点发送地址分配响应；
步骤252：第二从节点向第二主节点发送地址分配响应。
上述可以先执行步骤251，后执行步骤252；或者先执行步骤252，后执行步骤251；或者同时执行步骤251、步骤252。
其中，地址分配响应中可以采用HDLC标准协议的XID帧进行传输。该地址分配响应中包括但不限于表2所示的信息：
表2
| 字段 | 内容 | 描述 |
| HDLC地址 | 整数类型(1..254) | RE的HDLC地址，由HDLC地址分配消息下发 |
| 控制类型 | XID | XID控制帧类型 |
| CPRI端口标识 | 整数类型(0..5) | REC侧连接CPRI链路的端口标识 |
| RE HOP号 | 整数类型(0..0x8F) | RE HOP号 |
| RE HLDC地址 | 整数类型(1..254) | REC给RE分配的HDLC地址 |
| RE支持的CPRI线速率 | 数据结构 | RE支持的CPRI线速率 |
| 其他信息 | 数据结构 | 其他可选的信息，如时延参数等 |
| RE的无线制式 | 位图类型 | 发送本消息的RE支持的无线制式信息，某一位置1表示支持对应的制式：B7：WCDMAB6：GSMB5：CDMAB4：WIMAXB3：LTEB2：UMBB1-B0：Reserved如果RE支持多种制式，则将对应的几位都置1。 |
(4)根据地址分配响应进行逻辑链路数据配置。具体包括：
步骤261：建立第一主节点和第一从节点之间的逻辑链路；
步骤262：建立第二主节点和第二从节点之间的逻辑链路。
上述可以先执行步骤261，后执行步骤262；或者先执行步骤262，后执行步骤261；或者同时执行步骤261、步骤262。
其中，逻辑链路数据配置可以采用HDLC标准的XID帧实现。REC接收到地址分配响应后，根据该地址分配响应中携带的各参数进行HDLC链路数据配置。该参数配置完成后便实现了对应的HDLC主节点和HDLC从节点之间的HDLC通信链路的建立。为了向RE发送地址分配命令，步骤13还可以进一步包括：
步骤21：REC通过拓扑扫描获取所述无线设备的HOP号，根据所述HOP号向RE发送地址分配命令。启动REC和RE，完成TOP扫描使REC获知各RE的HOP号。
参见图3，为REC41和RE42之间通过CPRI接口43进行通信的结构示意图。由于CPRI是针对物理层(L1)和链路层(L2)的规范，因此图3中REC和RE侧各示出了这两层。在物理层，每个超帧(Hyperframe)的256个控制字(Control Word)按一定的格式被组织成64个子信道，每个子信道包括4个控制字。64个子信道传送的内容划分如表3所示：
表3
| subchannelnumber Ns | purpose ofsubchannel | Xs＝0 | Xs＝1 | Xs＝2 | Xs＝3 |
| 0 | sync&timing | sync byte K28.5 | HFN | BFN-low | BFN-high |
| 1 | slow C&M | slow C&M | slow C&M | slow C&M | slow C&M |
| 2 | L1 inband prot. | version | startup | L1-reset-LOS... | pointer p |
| 3 | reserved | reserved | reserved | reserved | reserved |
| … | … | … | … | … | … |
| 15 | reserved | reserved | reserved | reserved | reserved |
| 16 | vendor specific | vendor specific | vendor specific | vendor specific | vendor specific |
| … | … | … | … | … | … |
| p-1 | vendor specific | vendor specific | vendor specific | vendor specific | vendor specific |
| pointer：p | fast C&M | fast C&M | fast C&M | fast C&M | fast C&M |
| … | … | … | … | … | … |
| 63 | fast C&M | fast C&M | fast C&M | fast C&M | fast C&M |
其中，厂商定义(vendor specific)的子信道(子信道16～子信道p-1)可以根据产品需要自定义。
在GU双模情况下，REC包括两个主控模块GSM BBU和UMTS BBU，RE为射频单元(RFU或者RRU)，根据实际应用，射频单元可以组成链型、星型或者环形。由于各RE可以组成不同的拓扑结构，因此为了使REC准确地向某个RE发送信息，在进行REC和RE通信之前，需要通过TOP扫描获知各RE的HOP号。TOP扫描流程如下：
1)REC将下发的CPRI帧的控制字段中设置为Hop Number＝0、M&SAttribute＝Master，与BBU连接的第一级RE从其上联光口接收到该CPRI帧，根据M&S Attribute＝Master得知上级光口属性是Master。之后，该RE将自己的上联光口设置为Slave，并把自己的下联光口置为Master，把Hop Humber加1后传给下一级RE，依次类推进行Hop Humber和RE的对应。其中，参见表4，Hop Number和M&S Attribute项可以设置在厂商定义的子信道16中。
2)RE的下联光口也接收下级RE发送的CPRI帧，如果RE检测不到其下级RE的信息，则表明该RE是链尾，则该RE将自己的Hop号上传给上级RE；如果RE检测到下级RE发送的Hop信息，则直接上传给上级RE。因此，CPRI链路上每一级RE都可以获取一个HOP号，REC根据最终获取的HOP号就能知道CPRI链路上RE的数量，并根据HOP号定位到每一级RE。
表4
| subchannelnumber Ns | purpose ofsubchannel | Xs＝0 | Xs＝1 | Xs＝2 | Xs＝3 |
| 0 | sync&timing | sync byteK28.5 | HFN | BFN-low | BFN-high |
| 1 | slow C&M | slow C&M | slow C&M | slow C&M | slow C&M |
| 2 | L1 inbandprot. | version | startup | L1-reset-LOS | pointer p |
| 3 | reserved | reserved | reserved | reserved | reserved |
| … | … | … | … | … | … |
| 15 | reserved | reserved | reserved | reserved | reserved |
| 16 | vendorspecific | vendor specific | vendorspecific | HOP Number | M&S Attribute |
| … | … | … | … | … | … |
| p-1 | vendorspecific | reserved of vs | reserved of vs | reserved of vs | reserved of vs |
| Pointer-p | faster C&M | faster C&M | faster C&M | faster C&M | faster C&M |
| … | … | … | … | … | … |
| 63 | faster C&M | faster C&M | faster C&M | faster C&M | faster C&M |
在现有单模基站情况下，REC侧只有一个主控模块及对应的一个主节点，REC主控模块为每个HOP号分配一个HDLC地址。通过位于REC侧的HDLC主节点和位于RE侧的HDLC从节点，REC和RE可以进行通信，其特征是每个RE上只有一个HDLC从节点地址。但是在多模基站情况下，REC侧至少有两个主控模块及对应的至少两个的主节点，因此若按照HOP号给每个RE分配一个从节点HDLC地址是不可行的，因此，为了使REC和RE正常通信，RE侧需要设置至少两个从节点。各主节点和对应的从节点建立通信链路，进而保证多模基站情况下，REC和RE的正常通信。为了区分不同的制式，可以在REC为各HDLC从节点分配地址时，利用分配的地址的首位或前几位进行区分，如在双模情况下，地址0XXXXXXX表示一种制式，地址1XXXXXXX表示另一种制式，类似的，存在多种制式时，可以用地址的前几位进行区分，如四种制式，用地址的前两位区分等。
在RE为从节点分配地址之前，步骤13还可以进一步包括：RE确定接收的地址分配命令是否有效。具体包括：
步骤231：RE确定第一主节点发送的地址分配命令是否有效；
步骤232：RE确定第二主节点发送的地址分配命令是否有效。
上述可以先执行步骤231，后执行步骤232；或者先执行步骤232，后执行步骤231；或者同时执行步骤231、步骤232。
有效性判断包括：根据地址分配命令中的ID号(端口号和HOP号)判断该地址分配命令是否发送给自己；判断自己是否支持该地址分配命令中的REC无线制式。若上述判断结果均为是，则该地址分配命令有效。若上述判断结果有一个为否，即若地址分配命令中的ID号(端口号和HOP号)与自身不匹配，或者自身不支持该地址分配命令中的无线制式，则丢弃该地址分配命令，使REC做超时处理。
本实施例通过在RE侧设置多个从节点，使对应于不同无线制式的主节点均可以找到与之对应的从节点，进而与对应的从节点建立通信链路，实现包括多个主控模块的多模基站内的正常通信。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
图4为本发明多模基站实施例的结构示意图，该实施例包括REC41、RE42和物理链路43。REC41包括至少两个主控模块411，REC41内设置有与所述主控模块对应的主节点412，图4中示出的是两个主控模块及对应的两个从节点的情况；RE42设置有与该REC41中的主节点对应的从节点421；物理链路43连接REC41和RE42，并建立有用于连接对应的主节点和从节点的逻辑链路44。
其中，REC41中的各主控模块411分别向RE42发送地址分配命令，所述地址分配命令中携带为位于RE42中的所述逻辑链路44的从节点421分配的地址；RE42接收到该地址分配命令后，将对应的初始化的从节点地址设置为所述分配的地址；所述从节点421在设置完地址之后，向对应的主节点412发送地址分配响应，所述地址分配响应中携带配置参数信息；所述主节点412和对应的从节点421根据所述配置参数信息进行对应的逻辑链路的数据配置，以实现对应的主节点412和从节点421之间的逻辑联络的建立。
主控模块411还用于支持不同无线制式的数据，如支持GSM制式或UMTI制式。同时，通常情况下，REC侧和RE侧采用不同的数据格式，即采用不同的通信协议标准，因此，主节点412还用于进行无线设备管理器和无线设备之间的数据转换，以使REC和RE可以通信，具体如下所述。
参见图5，为多模基站中各实体间协议栈的示意图。图5中REC41包括两个主控模块411及与主控模块对应设置的主节点412；RE42侧对应包括两个从节点421。主控模块411中各协议层分别为L7、MAC、ETH，该实施例中REC41与RE42链路层采用HDLC协议通信，物理层采用CPRI接口，也可以采用其他协议，因此，RE42中各协议层分别为L7、HDLC、CPRI。为了使REC41与RE42通信，主节点412需要进行REC41和RE42之间的数据转换，即主节点412包括L7、MAC、ETH协议层部分和L7、HDLC、CPRI协议层部分。进行数据转换后，各实体间便可以进行对等层的通信。
本实施例中包括多个主控模块的REC通过与包括多个从节点的RE分别建立通信链路，实现了多模基站的正常运行。
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 (10)
1、一种多模基站通信方法，其特征在于，包括：
建立一条多模基站中无线设备管理器和无线设备之间的物理链路，所述无线设备管理器包括至少两个主控模块；
在所述无线设备管理器内设置与所述主控模块对应的主节点，在所述无线设备内设置与所述主节点对应的从节点；
在所述物理链路中分别建立用于连接对应的主节点和从节点的逻辑链路；
通过所述逻辑链路进行数据传输。
2、根据权利要求1所述的通信方法，其特征在于，所述建立逻辑链路包括：
所述无线设备管理器中的各主控模块分别向所述无线设备发送地址分配命令，所述地址分配命令中携带为位于所述无线设备中的所述逻辑链路的从节点分配的地址；
所述无线设备将对应的初始化的从节点地址设置为所述分配的地址；
所述从节点向对应的主节点发送地址分配响应，所述地址分配响应中携带配置参数信息；
根据所述配置参数信息进行对应的主节点和从节点之间的逻辑链路的数据配置。
3、根据权利要求2所述的通信方法，其特征在于：所述无线设备管理器通过拓扑扫描获取所述无线设备的HOP号，根据所述HOP号向所述无线设备发送地址分配命令。
4、根据权利要求2所述的通信方法，其特征在于：所述无线设备在确定所述地址分配命令有效后，将初始化的从节点地址设置为所述分配的地址。
5、根据权利要求1所述的通信方法，其特征在于：所述物理链路为通用公共无线接口链路。
6、根据权利要求1所述的通信方法，其特征在于：所述逻辑链路为高层数据链路控制链路。
7、一种多模基站，其特征在于，包括：
无线设备控制器，包括至少两个主控模块，设置有与所述主控模块对应的主节点；
无线设备，设置有与所述无线设备控制器中的主节点对应的从节点；
物理链路，连接所述无线设备控制器和无线设备，并建立有用于连接对应的主节点和从节点的逻辑链路。
8、根据权利要求7所述的多模基站，其特征在于：
所述无线设备管理器中的各主控模块用于分别向所述无线设备发送地址分配命令，所述地址分配命令中携带为位于所述无线设备中的所述逻辑链路的从节点分配的地址；
所述无线设备用于将对应的初始化的从节点地址设置为所述分配的地址；
所述从节点用于向对应的主节点发送地址分配响应，所述地址分配响应中携带配置参数信息；
所述主节点和对应的从节点根据所述配置参数信息进行对应的逻辑链路的数据配置。
9、根据权利要求7所述的多模基站，其特征在于：所述主控模块还用于支持不同无线制式的数据。
10、根据权利要求7所述的多模基站，其特征在于：所述主节点还用于进行无线设备管理器和无线设备之间的数据转换。
Priority Applications (3)
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Publications (1)
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