CN102082586A - 分布式基站链路系统及其链路保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种分布式基站链路系统，包括无线网络控制器、由所述无线网络控制器控制的多个分布式基站设备，每一分布式基站设备包含一个连接到所述无线网络控制器的基带单元，和连接到所述基带单元的多个串联的射频远端单元，在相邻的第一分布式基站设备和第二分布式基站设备中，连接到第一分布式基站设备的基带单元的多个串联射频远端单元中的末级射频远端单元与第二分布式基站设备通过备用链路连接。本发明实施例提供的分布式基站链路系统利用备用链路，将分布式基站设备的末级射频远端单元链接到相邻的分布式基站设备，使得在实现对链路系统保护的同时有效地提高了移动通信系统的设备利用率。

Description

分布式基站链路系统及其链路保护方法

技术领域

本发明涉及无线通信网络规划技术领域，尤其涉及一种分布式基站链路系统及其链路保护方法。

背景技术

随着移动通信技术的发展，第三代通信系统的建设取得了长足的进步，作为第三代移动通信系统的一个重要分支，移动通信系统的建设工作也取得了很多的有益成果。分布式基站设备(NodeB)由基带单元(BBU，Base Band Unit)、射频远端单元(RRU，Remote RF Unit)构成。如图1所示。其中RRU通过Ir接口(Interface between the RRU and the BBU)与BBU相连，BBU通过Iub接口(Interface between the BBU and the RNC)和无线网络控制器(RNC，Radio Network Controller)连接。Ir接口协议支持的基本网络结构为一个BBU单元和一个RRU单元通过一段光纤连接。为了满足系统扩容和网络结构多样性的要求，Ir接口协议可以被扩展，经扩展得到的Ir接口的连接方式包括星型连接方式和链型连接方式。其中链型连接方式可以支持多个RRU间的互连。目前在采用对高速公路、铁路等带状区域进行专网覆盖，或大型室内深度覆盖建设的情况下，多采用链型连接方式进行分布式基站的网络组建，相对于星型连接方式，其在资源利用率、建设速度、投资等方面有很强的优势。

现有的链式连接的分布式组网方案示意图如图2所示，包括：两个NodeB连续组网，每个NodeB站点设置为一个BBU串接多个RRU，共设置6个站址，实现链形区域覆盖。这样，3个RRU共享1个BBU的基带资源，对于后2个RRU站点来说，因为不用设置BBU，可充分利用RRU是室外设备这一特性，可以不用设置机房(无站房)，大大节约投资、提高建设速度。同时，由于3个站点的RRU可设置为一个小区，对于覆盖移动性强的用户，将多个站址合并为一个小区，可减少切换，从而在规划层面上保证网络质量。但是，链型连接存在的缺陷在于一旦Ir接口光纤出现断裂，整条链路大量下级RRU将不能工作，即如图2所示的链式连接方式缺少对链路的保护。

针对这一个问题，目前业界采用的方式为采用环形接法。如图3所示，将BBU与末级RRU利用光纤进行连接。这样，当一侧的Ir接口出现断开(打叉处)，则下级RRU(RRU3)可采用备用链路进行工作，保证通信正常。但是，由于传输时延等原因，现有的网络中，BBU至末级RRU的传输距离的极限值一般为40km。如果采用环型连接的组网方式，为保证断点在任何地方出现，所有RRU都能正常工作，则其链路的最大串接长度不能超过20km。因此在类似高速公路沿线或者铁路沿线，针对高速移动的移动通信终端铺设的无线通信基站时，如果采用现有的环形接法，则原本一组NodeB设备能够实现的辐射距离，由于需要链路保护，必须架设两组NodeB设备。直接导致设备利用率较低。

而将现有的环形接法的链路结构应用到商场等环境下的深度覆盖时，要求在一定距离上设置多个BBU，现有的环形接法由于需要一条单独的光纤作为保护链路，从而造成了对光纤使用浪费。而当链路中的BBU出现故障时，必然出现该分布式基站设备所在的小区出现通信故障或中断，为了防止这种问题的发生，现有技术最好的方法是增加一个备用的BBU。但是这样在深度覆盖情况下，为了链路保护而采用备用BBU，显然设备利用率很低。

发明内容

本发明实施例提供一种分布式基站链路系统及其链路保护方法，用以解决现有技术在针对高速移动的移动通信终端铺设无线通信基站链路系统时，或者现有技术在针对深度覆盖环境铺设无线通信基站链路系统时，由于需要进行链路保护而导致的设备利用率较低的问题。

本发明实施例提供了一种分布式基站链路系统，包括无线网络控制器、由所述无线网络控制器控制的多个分布式基站设备，每一分布式基站设备包含一个连接到所述无线网络控制器的基带单元，和连接到所述基带单元的多个串联的射频远端单元，在相邻的第一分布式基站设备和第二分布式基站设备中，连接到第一分布式基站设备的基带单元的多个串联射频远端单元中的末级射频远端单元与第二分布式基站设备通过备用链路连接。

本发明实施例提供了一种分布式基站链路系统的链路保护方法，包括：第一分布式基站设备的基带单元接收控制自身的无线网络控制器发来的启用备用链路的指示消息，所述指示消息为所述无线网络控制器在接收到第二分布式基站设备的基带单元发来断路告警消息时发送的，其中第二分布式基站设备在发现与自身的基带单元连接的射频远端单元失去联系时发送所述断路告警消息；第一分布式基站设备的基带单元在接收到所述指示消息后，启用第一分布式基站与第二分布式基站设备的基带单元连接的多个串联射频远端单元中的末级射频远端单元之间的备用链路，以及基于启用的备用链路控制第二分布式基站设备的基带单元连接的多个串联射频远端单元中的射频远端单元。

本发明实施例提供了一种分布式基站链路系统的设备，包括：监控单元，用于监控与所述设备连接的射频远端单元之间的联系；告警消息上报单元，用于在监控单元监控到与所述设备连接的射频远端单元之间失去联系时，向控制所述设备的无线网络控制器上报断路告警消息；指示消息接收单元，用于接收控制所述设备的无线网络控制器下发的启用备用链路的指示消息；备用链路开启单元，用于在指示消息接收单元接收到所述指示消息后，启用所述设备与相邻另一设备之间的备用链路；控制单元，用于基于备用链路开启单元启用的备用链路控制所述多个串联射频远端单元中的射频远端单元。

本发明实施例提供的分布式基站链路系统及其链路保护方法，利用备用链路，将分布式基站设备管理的连接到基带单元的串联射频远端单元链接到附近的分布式基站设备，使得在实现对链路系统保护的同时有效地提高了移动通信系统的设备利用率。当串联射频远端单元的链路出现故障或者某个分布式基站设备管理的基带单元出现故障时，能够利用备用链路保证串联射频远端单元的正常工作，保证了移动通信网络的通信不间断。

附图说明

图1是现有的分布式基站的组成结构示意图；

图2是现有的分布式基站的链路系统组成结构示意图；

图3是现有的分布式基站的链路系统组成结构示意图；

图4a是本发明实施例1提供的分布式基站链路系统组成结构示意图；

图4b是本发明实施例1提供的分布式基站链路系统启用保护链路后的结构示意图；

图5a是本发明实施例2提供的分布式基站链路系统组成结构示意图；

图5b是本发明实施例2提供的分布式基站链路系统启用保护链路后的结构示意图；

图6是本发明实施例3提供的链路保护方法实施流程图；

图7是本发明实施例4提供的链路保护方法实施流程图；

图8是本发明实施例5提供的设备的结构示意图；

具体实施方式

本发明实施例1针对现有的分布式基站链路系统中RRU的实际组网距离过小的问题，提供了一种分布式基站链路系统，如图4a所示，包括：无线网络控制器401、第一基带单元402、第二基带单元403、第一射频远端设备组404，第二射频远端设备组405、以及备用链路406。其中第一基带单元402和第一射频远端设备组404构成NodeB1；第二基带单元403和第二射频远端设备组405构成NodeB2。NodeB1和NodeB2统一接受无线网络控制器401的控制和管理。

并且其中第一射频远端设备组404包括三个射频远端单元，分别是射频远端单元4041、射频远端单元4042、射频远端单元4043，如图所示射频远端单元4041、射频远端单元4042、射频远端单元4043串联在一起，链接到第一基带单元402；第二射频远端设备组405包括三个射频远端单元，分别是射频远端单元4051、射频远端单元4052、射频远端单元4053，如图中所示射频远端单元4051、射频远端单元4052、射频远端单元4053串联在一起，链接到第二基带单元403。各个连接在一起射频远端单元之间可以但不局限于利用光纤进行连接；各基带单元与射频远端单元的连接也是可以但不局限于通过光纤连接的，从基带单元到末级射频远端单元之间的链路为主用链路。另外备用链路406也可以但不局限于是光纤链路；各个射频远端设备组可以包含的射频远端单元数目不局限于3个，也可以是多个，但是出于BBU的处理能力考虑，一般设定为一个BBU连接的RRU不超过6个。

实际分布式基站的铺设时，由于是针对铁路沿线和高速公路沿线等移动通信终端进行高速准直线移动的环境而设计的分布式基站链路系统，所以第一射频远端设备组404的下级射频远端设备中，射频远端单元4043距离其所在的NodeB1的第一基带单元402的物理距离较远，相对的，射频远端单元4043距离属于NodeB2的第二基带单元403的物理距离可能很近，故而可以将射频远端单元4043与距离自身很近的第二基带单元403用备用链路406连接起来，形成保护支路。这样当第一射频远端设备组404中的射频远端单元之间的主用链路出现故障而无法与第一基带单元402通信时，第一基带单元402将该情况通知给无线网络控制器401，无线网络控制器401可以通知第二基带单元403启用由备用链路406构成的保护支路，如图4b所示，即通过备用链路406将原属于NodeB1的射频远端设备接入到NodeB2，从而保证了移动通信网络不受影响。

并且属于NodeB2的射频远端单元4053同样通过备用链路链接到下一个附近的分布式基站设备NodeB的基带单元BBU上，以此类推，形成针对铁路沿线和高速公路沿线等移动通信终端进行高速准直线移动的环境而设计的分布式基站链路系统的连续无线覆盖网络。由于备用链路406是从射频远端单元4043连接到了第二基带单元403，所以可以保证正常工作的情况下射频远端单元4043所设置的位置到第一基带单元402的距离可以达到理论极限值。也就是说，对于NodeB1而言其下属的最远的一个射频远端单元与自身的距离可以达到理论极限值。大大增加了无线通信网络的覆盖范围，提高了设备的利用率。并且有效地保障了链路故障时，移动通信网络的正常运行。

本发明实施例2提供了一种分布式基站链路系统，与实施例1提供的适用于铁路沿线和高速公路沿线的分布式基站链路系统不同，该链路系统更适合用于对商场等特殊场合进行深度覆盖时的无线通信系统的基站建设，增强区域内的信号覆盖能力，并且由于不需要使用备用基带单元就可以进行链路系统保护，从而提高了无线通信基站系统的设备利用率。本发明实施例2提供的分布式基站链路系统的示意图如图5a所示，包括：

无线网络控制器501、第一基带单元502、第二基带单元503、第一射频远端设备组504，第二射频远端设备组505、以及备用链路506。其中第一基带单元502和第一射频远端设备组504构成NodeB1；第二基带单元503和第二射频远端设备组505构成NodeB2。并且其中第一射频远端设备组504包括三个射频远端单元，分别是射频远端单元5041、射频远端单元5042、射频远端单元5043，如图所示射频远端单元5041、射频远端单元5042、射频远端单元5043串联在一起，链接到第一基带单元502；第二射频远端设备组505包括三个射频远端单元，分别是射频远端单元5051、射频远端单元5052、射频远端单元5053，如图中所示射频远端单元5051、射频远端单元5052、射频远端单元5053串联在一起，链接到第二基带单元503。从基带单元到射频远端设备组中的末级射频远端单元之间的链路为主用链路。将射频远端单元5043与射频远端单元5053用备用链路506连接起来，形成一个保护支路。这样当第一射频远端设备组504中的某两个射频远端单元之间的主用链路出现故障而无法与第一基带单元502通信时，第一基带单元502将该情况通知给无线网络控制器501，无线网络控制器501通知第二基带单元503启用由备用链路506构成的保护支路，如图5b所示，即通过备用链路506将原属于NodeB1的射频远端单元5052和射频远端单元5052接入到NodeB2，从而保证了移动通信网络不受影响。由于备用链路506是从射频远端单元5043连接到了射频远端单元5053，所以在保证正常工作的情况下，射频远端单元5041距离第二基带单元503的距离以及射频远端单元5051距离第一基带单元502的距离均可以接近基带单元信号传输距离的理论极限值。并且由于不需要使用备用基带单元就可以进行链路系统保护，从而提高了无线通信基站系统的设备利用率。以及有效地保障了射频远端单元RRU链路故障时，移动通信网络的正常运行。

以上实施例2提供的分布式基站链路系统各个设备之间的连接介质可以是但不局限于光纤。

本发明上述实施例提供的分布式基站链路系统中，每个分布式基站设备包含一个基带单元，和多个串联的射频远端单元。第一分布式设备的末级射频远端单元通过备用链路连接到第二分布式基站设备的基带单元或者射频远端单元，对于第二分布式设备的射频远端单元的连接可以不局限于连接第二分布式设备的末级射频远端单元。

针对本发明实施例1提供的分布式基站链路系统，本发明实施例3提供了一种分布式链路系统的链路保护方法。实施例3提供的方法是以第一分布式基站设备NodeB1、第二分布式基站设备NodeB2分别采用射频远端单元RRU拉远的方式针对铁路沿线和高速公路沿线等移动通信终端进行高速准直线移动的环境而设计的分布式基站链路系统为例，说明实施例1提供的链路系统实现链路保护的具体流程。NodeB1包括一个基带单元BBU1以及连接到BBU1的3个串联的RRU。其中RRU1为距离BBU1最近的初级RRU，RRU3为距离BBU1最远的末级RRU。NodeB2包括基带单元BBU2以及多个连接到BBU2的串联RRU。则本发明实施例3提供的链路保护方法的实施流程如图6所示，包括：

S61、BBU1监控到与自身连接的RRU失去联系时，将与RRU失去联系的断路告警消息上报给无线网络控制器RNC；

周期性发送心跳在位消息是用于RRU为表示其正常工作状态。在RRU与BBU的通信链路建立完成后，均采用周期性发送心跳在位消息来表示连接正常，下级RRU的心跳消息经上级RRU传回BBU。一般说来，当3个周期不能收到心跳在位消息后，BBU可以确定RRU发生链路断裂或者故障，并且需要将结果上报。例如，BBU1连续三次未收到来之RRU2和RRU3的周期性心跳在位消息后，可以确定RRU2到RRU1之间的链路出现链路故障或者断裂的情况。

S62、RNC接收到BBU1上报的与RRU失去联系的消息后，根据RNC存储的备用链路连接关系，向BBU2发出启用备用链路的指示消息；

每个RNC都要管理若干个NodeB，在链路系统中的各个备用链路的连接情况需要预先记录在RNC上。RNC在接收到BBU1上报的消息后，确定连接到BBU1的某几个RRU的链路故障或者断裂。此时，RNC可以根据存储的自身管辖的BBU之间的备用链路连接关系，查找到连接该链路断裂的RRU的备用链路的另一端链接到了BBU2。RNC向BBU2发送一个开启备用链路的指示消息。

S63、BBU2接到RNC下发的启用备用链路的指示消息后，开启连接备用链路的端口，启用备用链路，将从BBU1断开的RRU连接进入BBU2所在的NodeB2。

S64、基于启用的备用链路，BBU2开始对连入的从BBU1断开的RRU进行控制。

S65、BBU2在将从BBU1断开的RRU连接进入BBU2所在的NodeB2后，向RNC提交成功启用备用链路的反馈消息。

针对本发明实施例2提供的分布式基站链路系统，本发明实施例4提供了一种分布式链路系统的链路保护方法。具体流程如图7所示，包括：

S71、NodeB1的BBU1监控到与自身连接的RRU失去联系时，将与RRU失去联系的告警消息上报给RNC；

S72、RNC接收到BBU1上报的与RRU失去联系的消息后，向BBU2发出启用备用链路的指示消息；

RNC在接收到BBU1上报的消息后，确定连接到BBU1的某几个RRU的链路故障或者断裂。此时，由于RNC仅管辖两个BBU。就是失去联系的RRU肯定是通过备用链路连接到NodeB2。所以，RNC此时就向NodeB2的BBU2发送一个开启备用链路的指示消息。

S73、BBU2接到RNC下发的开启备用链路的指示消息后，开启设置在末级RRU上的备用链路的端口，将与BBU1失去联系的RRU连接进入BBU2所在的NodeB2。

S74、基于启用的备用链路，BBU2开始对连入的从BBU1断开的RRU进行控制。

S75、BBU2在将从BBU1断开的RRU连接进入BBU2所在的NodeB2后，向RNC提交接入成功的反馈消息。

本发明实施例4提供的链路保护方法是针对实施例2对应的分布式链路系统。实际应用中备用链路不局限于从NodeB1的末级RRU连接到NodeB2的末级RRU，也可以连接到其他的NodeB2的RRU上，由此可以得到相应链路保护方法的开启备用链路的步骤。

本发明实施例5提供一种分布式基站链路系统的设备，如图8所示，包括：

监控单元81，用于监控与所述设备连接的射频远端单元之间的联系；

告警消息上报单元82，用于在监控单元81监控到与所述设备连接的射频远端单元之间失去联系时，向控制所述设备的无线网络控制器上报断路告警消息；

指示消息接收单元83，用于接收控制所述设备的无线网络控制器下发的启用备用链路的指示消息；

备用链路开启单元84，用于在指示消息接收单元83接收到所述指示消息后，启用所述设备与相邻另一设备之间的备用链路；

备用链路开启单元84包括以下子单元中的至少一个：

第一开启子单元841，用于在指示消息接收单元83接收到所述指示消息后，启用连接到第一分布式基站设备的基带单元的多个串联射频远端单元中的末级射频远端单元与第二分布式基站设备的基带单元之间的备用链路；或

第二开启子单元842，用于在指示消息接收单元83接收到所述指示消息后，启用连接到第一分布式基站设备的基带单元的多个串联射频远端单元中的末级射频远端单元与第二分布式基站设备的基带单元连接的多个串联射频远端单元中的末级射频远端单元之间的备用链路。

控制单元85，用于基于备用链路开启单元84启用的备用链路控制所述多个串联射频远端单元中的相应射频远端单元。

本发明实施例5提供设备可以但不局限于是分布式基站设备的基带单元。

本发明实施例提供的分布式基站链路系统及其链路保护方法和基带单元，在实现对链路系统保护的同时有效地提高了移动通信系统的设备利用率。保证了移动通信网络的通信不间断。

本发明涉及的分布式基站设备可以是但不局限于是TDS-CDMA基站设备，采用其它协议的通信系统使用本发明提供的链路保护方案在本发明保护范围之内。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种分布式基站链路系统，包括无线网络控制器、由所述无线网络控制器控制的多个分布式基站设备，每一分布式基站设备包含一个连接到所述无线网络控制器的基带单元，和连接到所述基带单元的多个串联的射频远端单元，其特征在于，相邻的第一分布式基站设备和第二分布式基站设备中，连接到第一分布式基站设备的基带单元的多个串联射频远端单元中的末级射频远端单元与第二分布式基站设备通过备用链路连接。

2.如权利要求1所述的分布式基站链路系统，其特征在于，相邻的第一分布式基站设备的基带单元和第二分布式基站设备的基带单元中，连接到第一分布式基站设备的基带单元的多个串联射频远端单元中的末级射频远端单元与第二分布式基站设备的基带单元通过备用链路连接。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一分布式基站设备的基带单元到自身连接的多个串联射频远端单元中的末级射频远端单元的距离不大于射频远端单元的信号传输极限距离；以及

所述第一分布式基站设备的基带单元连接的多个串联射频远端单元中的首级射频远端单元到第二分布式基站设备的基带单元的距离不大于射频远端单元的信号传输极限距离。

4.如权利要求1所述的分布式基站链路系统，其特征在于，相邻的分布式基站设备中的第一分布式基站设备的基带单元和第二分布式基站设备的基带单元中，第一分布式基站设备的基带单元连接的多个串联射频远端单元中的末级射频远端单元与第二分布式基站设备的基带单元连接的多个串联射频远端单元中的末级射频远端单元由备用链路连接。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述第一分布式基站设备的基带单元到第二分布式基站设备的基带单元连接的串联射频远端单元中的首级射频远端单元之间的距离不大于射频远端单元的信号传输极限距离；且

所述第二分布式基站设备的基带单元到第一分布式基站设备的基带单元连接的串联射频远端单元中的首级射频远端单元之间的距离不大于射频远端单元的信号传输极限距离。

6.一种分布式基站链路系统的链路保护方法，其特征在于，包括：

第一分布式基站设备的基带单元接收控制自身的无线网络控制器发来的启用备用链路的指示消息，所述指示消息为所述无线网络控制器在接收到第二分布式基站设备的基带单元发来断路告警消息时发送的，其中第二分布式基站设备在发现与自身的基带单元连接的射频远端单元失去联系时发送所述断路告警消息；

第一分布式基站设备的基带单元在接收到所述指示消息后，启用第一分布式基站与第二分布式基站设备的基带单元连接的多个串联射频远端单元中的末级射频远端单元之间的备用链路，以及

基于启用的备用链路控制第二分布式基站设备的基带单元连接的多个串联射频远端单元中的射频远端单元。

7.如权利要求6所述的链路保护方法，其特征在于，所述启用第一分布式基站与第二分布式基站设备的基带单元连接的多个串联射频远端单元中的末级射频远端单元之间的备用链路具体为：

启动第一分布式基站设备的基带单元连接的多个串联射频远端单元中的末级射频远端单元与第二分布式基站设备的基带单元连接的多个串联射频远端单元中的末级射频远端单元之间的备用链路。

8.如权利要求6所述的链路保护方法，其特征在于，所述启用第一分布式基站与第二分布式基站设备的基带单元连接的多个串联射频远端单元中的末级射频远端单元之间的备用链路具体为：

启用第一分布式基站的基带单元与第二分布式基站设备的基带单元连接的多个串联射频远端单元中的末级射频远端单元之间的备用链路。

9.如权利要求6、7或8所述的链路保护方法，其特征在于，在基于启用的备用链路控制相应射频远端单元之后，还包括：

所述第一分布式基站设备的基带单元向所述无线网络控制器发送成功启用备用链路的反馈消息。

10.一种分布式基站链路系统的设备，其特征在于，包括：

监控单元，用于监控与所述设备连接的射频远端单元之间的联系；

告警消息上报单元，用于在监控单元监控到与所述设备连接的射频远端单元之间失去联系时，向控制所述设备的无线网络控制器上报断路告警消息；

指示消息接收单元，用于接收控制所述设备的无线网络控制器下发的启用备用链路的指示消息；

备用链路开启单元，用于在指示消息接收单元接收到所述指示消息后，启用所述设备与相邻另一设备之间的备用链路；

控制单元，用于基于备用链路开启单元启用的备用链路控制所述多个串联射频远端单元中的射频远端单元。

11.如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述备用链路开启单元包括以下子单元中的至少一个：

第一开启子单元，用于在指示消息接收单元接收到所述指示消息后，启用连接到第一分布式基站设备的基带单元的多个串联射频远端单元中的末级射频远端单元与第二分布式基站设备的基带单元之间的备用链路；或

第二开启子单元，用于在指示消息接收单元接收到所述指示消息后，启用连接到第一分布式基站设备的基带单元的多个串联射频远端单元中的末级射频远端单元与第二分布式基站设备的基带单元连接的多个串联射频远端单元中的末级射频远端单元之间的备用链路。

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