CN101369849B - 一种光纤拉远射频模块级连节点切换的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光纤拉远射频模块级连节点切换的方法。本发明所述方法在分布式基站级连拓扑结构中，通过硬件实现级连节点切换功能，屏蔽故障级连节点，使故障级连节点的上一级数据信息通过硬件电路切换转发到下一级节点，从而保证系统非故障节点业务正常工作。硬件切换方法提高了切换功能的可靠性，同时提高了系统整体的抗故障能力。

Description

一种光纤拉远射频模块级连节点切换的方法

技术领域

本发明涉及一种无线基站系统中光纤拉远射频模块级连节点硬件切换的方法。

背景技术

近年来，无线通信系统的架构逐渐向分布式基站方向发展。分布式方式将基站与射频模块分离，通过星形、链形、树形等拓扑结构组网。实际中，基站与射频模块和射频模块与射频模块之间，需要长距离高速率连接，一级距离一般10公里，数据速率高达2.5Ghz，光纤连接可以满足上述要求。图1是基站与射频模块组成的2级链形拓扑连接的示意图，当然2级连接可以扩展实现多级连接和树状连接，其中射频模块1是基站的第一级节点，射频模块2是基站的第二级节点，射频模块节点1上一级连接基站，下一级连接射频模块节点2，节点1的这种结构成为级连节点。

在上述2级链形连接结构中，第一级节点内部结构如图2所示。激光器1连接基站，激光器2连接下一级节点射频模块2。下行方向，RX1接收端口接收激光器1的下行数据，经第一级节点射频模块1内部处理后，从TX2发送端口转发到激光器2，发送给第二级节点射频模块2。上行方向，RX2接收端口接收激光器2的上行数据，经第一级节点射频模块1内部处理后，从TX1发送端口转发到激光器1，发送给上一级节点基站。可以看出，第一级节点射频模块1承载着第二级节点射频模块2的信息上下行转载工作。

级连组网结构中，如果第一级节点射频模块1内部出现故障，丧失正常功能，退出服务，必然导致第一级节点射频模块1承载的第二级节点射频模块2的信息丢失，第二级非故障节点射频模块2也必将退出服务。这样，由于前级节点射频模块故障，造成后级节点模块不能正常工作，致使整个系统业务能力下降。

上述分析可见，级连拓扑结构中，具有级连功能的远端节点射频模块需要具有级连切换的功能，即某一级节点射频模块故障而不影响后级节点射频模块工作的功能。目前采用软件可以部分实现上述功能，需要软件参与，系统实现复杂，可靠性低。通过硬件切换技术，实现故障节点级连切换功能，具有实现简单，不需要软件参与，可靠性高的特点。

发明内容

本发明目的在于解决存在故障的光纤拉远射频模块级连节点级连切换的技术问题，本发明提供一种光纤拉远射频模块级连节点切换的方法，通过硬件切换技术，在链状拓扑结构中，实现某一级节点射频模块故障而不影响后级非故障节点射频模块工作的功能。

本发明方法包括以下步骤：存在故障的光纤拉远射频模块级连节点上层软件发出切换命令时，同时设置选择器MUX1和选择器MUX2的逻辑控制信号输出为低，选择器MUX1选择驱动器BUFFER1的输出信号，选择器MUX2选择驱动器BUFFER2输出信号，后级射频模块节点可以与上一级基站节点的硬件通讯链路保持正常连接，正常收发业务数据；存在故障的光纤拉远射频模块级连节点处于异常复位状态时，逻辑器件进入复位状态，选择器MUX1和选择器MUX2的逻辑控制信号恢复默认为低的状态，控制选择器MUX1选择驱动器BUFFER1的输出信号，选择器MUX2选择驱动器BUFFER2的输出信号，后级射频模块节点正常与上一级基站节点的硬件通讯链路保持正常连接，正常收发业务数据；存在故障的光纤拉远射频模块级连节点恢复正常工作时，同时设置MUX1和MUX2的逻辑控制信号状态为高，选择器MUX1选择来自射频模块的发送端口TX2的输出信号，选择器MUX2选择来自射频模块的发送端口TX1的输出信号，该级连节点切换回正常工作状态，承载转发后级射频模块节点的上下行数据。

本发明的效果：本发明提供一种光纤拉远射频模块级连节点硬件切换的方法，通过硬件实现，提高了系统的可靠性，避免了级连拓扑组网结构中，上一级故障对下一级业务和全局业务的影响。

附图说明

图1为基站与光纤拉远射频模块节点的链形拓扑组网示意图；

图2为一般光纤拉远射频模块级连节点光接口示意图；

图3为本发明光纤拉远射频模块级连节点硬件实现示意图；

图4为MUX选择器功能示意图；

图5为BUFFER驱动器功能示意图。

具体实施方式

图1是基站与光纤拉远射频模块节点的链形拓扑组网示意图。包括基站端，光纤拉远射频模块节点1和光纤拉远射频模块节点2，这种2级级连结构可以延伸扩展为链状结构和树状结构中的一部分。

图2是一般光纤拉远射频模块级连节点光接口示意图，包括连接上一级的光接口激光器1，连接下一级的光接口激光器2，和射频模块。射频模块通过激光器1连接上一级，射频模块通过激光器2连接下一级，射频模块承载转发下一级和上一级的交互信息。激光器实现光电信号之间的转换。

图3是本发明光纤拉远射频模块级连节点硬件实现示意图，在图2的基础上，在激光器完成光电转换后的电信号电路中增加了两个驱动器和两个选择器。BUFFER1和BUFFER2是一输入二输出的驱动器，MUX1和MUX2是二输入一输出的二选一选择器。驱动器功能，将信号一路输入分成二路输出，一路送给射频模块，一路送给选择器。选择器功能，通过选择信号的逻辑状态控制两路信号输入选择其中一路信号输出。

图4是MUX选择器功能示意图。MUX选择器包括两个输入信号端口in1和in2，一个输出信号端口out，还有一个逻辑控制信号control。当逻辑控制信号control状态为逻辑高时，out输出信号是输入端口in1的信号；当逻辑控制信号control状态为逻辑低时，out输出信号是输入端口in2的信号；逻辑控制信号control来源于逻辑器件CPLD或者EPLD。

图5是BUFFER驱动器功能示意图。BUFFER器件包括一个输入信号端口in，两个输出信号端口out1和out2。out1和out2端口输出信号和输入端口信号in完全一样，完成一输入两输出的功能。

下面结合附图3对技术方案的实施作进一步的详细描述：

存在故障的光纤拉远射频模块级连节点的上层软件发出切换命令时，设置MUX1和MUX2的控制逻辑信号输出为低，MUX1选择BUFFER1的输出信号，MUX2选择BUFFER2的输出信号。这样，后级射频模块节点2正常与上一级基站节点的通讯链路保持正常连接，正常收发业务数据。

存在故障的光纤拉远射频模块级连节点处于异常复位状态时，此时，逻辑器件进入复位状态，MUX1和MUX2的逻辑控制信号恢复默认为低的状态，MUX1选择BUFFER1的输出信号，MUX2选择BUFFER2的输出信号。这样，后级射频模块节点2正常与上一级基站的通讯链路保持正常连接，正常收发业务数据。

存在故障的光纤拉远射频模块级连节点恢复正常工作时，设置MUX1和MUX2的控制逻辑信号状态为高，MUX1选择TX2发送端口的输出信号，MUX2选择TX1发送端口的输出信号。此时，射频模块1切换回正常工作状态，承载转发后级射频模块节点2的上下行数据。

本发明的目的是提供一种光纤拉远射频模块级联硬件切换的方法，通过硬件电路实现，提高了系统的可靠性，避免了级连拓扑组网结构中，上一级故障对下一级业务的影响，提高了系统全局业务的抵抗故障的能力。

下行方向，激光器1输出经过BUFFER1分为两路信号，一路到射频模块1，一路到选择器MUX1。MUX1输入信号一路来自BUFFER1，一路来自射频模块1的发送信号TX2。设置MUX1逻辑控制信号control状态为高时，选择来自射频模块1的TX2的信号发送给激光器2，此时，射频模块1实现正常的下行级连信息转发功能；当设置MUX2逻辑控制信号control状态为低时，选择来自BUFFER1的信号发送给激光器2，直接将激光器1的接收信号转发到激光器2的输入端口，从而实现下行光接口级连硬件切换功能。

上行方向，激光器2输出经过BUFFER2分为两路信号，一路到射频模块1，一路到选择器MUX2。MUX2输入信号一路来自BUFFER2，一路来自射频模块1的TX1。设置MUX2逻辑控制信号control状态为高时，选择来自射频模块1的TX1的信号发送给激光器1，此时，射频模块1实现正常的上行级连信息转发功能；当设置MUX2逻辑控制信号control状态为低时，选择来自BUFFER2的信号发送给激光器1，直接将激光器2的接收信号转发到激光器1的输入端口，从而实现上行光接口级连硬件切换功能。

光纤拉远射频模块级连节点硬件切换技术应用包括以下两种情况：

1.射频模块级连节点发出切换命令时，同时设置选择器MUX1和MUX2的逻辑控制信号control状态为低，选择硬切换功能；

2.射频模块级连节点处于异常复位状态时，选择器MUX1和MUX2的逻辑控制信号control状态默认为低，选择硬切换功能；

上面所述输出逻辑控制信号的器件为可编程逻辑器件CPLD或者EPLD，上电即可运行，不需要软件加载。

Claims (3)

1.一种光纤拉远射频模块级连节点切换的方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)存在故障的光纤拉远射频模块级连节点上层软件发出切换命令时，同时设置选择器MUX1和选择器MUX2的逻辑控制信号输出为低，选择器MUX1选择驱动器BUFFER1的输出信号，选择器MUX2选择驱动器BUFFER2输出信号，后级射频模块节点可以与上一级基站节点的硬件通讯链路保持正常连接，正常收发业务数据；

(2)存在故障的光纤拉远射频模块级连节点处于异常复位状态时，逻辑器件进入复位状态，选择器MUX1和选择器MUX2的逻辑控制信号恢复默认为低的状态，控制选择器MUX1选择驱动器BUFFER1的输出信号，选择器MUX2选择驱动器BUFFER2的输出信号，后级射频模块节点正常与上一级基站节点的硬件通讯链路保持正常连接，正常收发业务数据；

(3)存在故障的光纤拉远射频模块级连节点恢复正常工作时，同时设置MUX1和MUX2的逻辑控制信号状态为高，选择器MUX1选择来自射频模块的发送端口TX2的输出信号，选择器MUX2选择来自射频模块的发送端口TX1的输出信号，该级连节点切换回正常工作状态，承载转发后级射频模块节点的上下行数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：驱动器BUFFER1和BUFFER2是一输入二输出的驱动器，选择器MUX1和MUX2是二输入一输出的二选一选择器。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述输出逻辑控制信号状态的器件为可编程逻辑器件CPLD或者EPLD，上电即可运行，不需要软件加载。

Images