CN102186265A - 分布式基站及其组网方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种分布式基站及其组网方法，解决现有技术中当BBU与RRU之间或级联的RRU之间距离较近时仍然使用光纤连接所带来的成本昂贵的问题。本发明的分布式基站包括BBU和一个以上的RRU，还包括设置在BBU上的以太网接口、分别设置在各RRU上的以太网接口；所述BBU的以太网接口通过以太网线与以太网交换设备的以太网接口相连接，各所述RRU的以太网接口分别通过以太网线与所述以太网交换设备的其他以太网接口相连接；所述BBU与各RRU之间通过所述以太网交换设备进行信息交互。本发明的一种分布式基站及其组网方法，提高了已有以太网络的利用率，组网方便灵活，方便工程实施，最重要的是降低了组网的成本。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种分布式基站及其组网方法。
背景技术
目前，移动通信的主要商用技术正从2G向3G过渡，大部分的运营商都面临着如何在原有2G网络上建设3G网络、如何为原有网络增加新的站点以优化覆盖的问题。因此，如何为这些新增加的基带处理单元设备选择站址并找到合适的安装空间，已成为运营商需要面临的一个重要问题，而对完全没有站址资源的新兴运营商而言，由于要进行全新的站址规划和选择，这个问题则显得更加突出。
新型的分布式基站就是为解决这个问题而产生的。新型的分布式基站把传统的宏基站设备按照功能划分为两个功能模块，其中把基带处理单元的基带、主控、传输、时钟等功能集成在一个称为基带处理单元BBU(Base Band Unit)的模块上，基带处理单元体积小、安装位置非常灵活；另外把收发信机、功放等中射频集成在另外一个称为射频单元RRU(Remote Radio Unit)的模块上，射频单元安装在天线端。基带处理单元与射频单元之间通过光纤连接，形成全新的分布式基站解决方案。
到目前为止，所有的分布式基站BBU和RRU都是采用光纤连接的，光纤具有信号传输距离远，信号传输质量好的优点，是长距离有线信号传输的不二选择。但是光纤传输也有其缺点，如成本昂贵、需要专门布线、不能借用已有传输资源、连接多个RRU需要多条光纤链路，就算是采用环形连接或级联连接也至少需要两条光纤链路，导致成本翻倍，而且会导致传输协议复杂；尤其是当BBU与RRU之间或级联的RRU之间距离较近时，使用光纤连接所带来的成本问题显得更加突出。
发明内容
本发明提供一种分布式基站及其组网方法，以解决在BBU与RRU之间或级联的RRU之间距离较近时仍然使用光纤连接所带来的成本昂贵的问题。
一种分布式基站，包括：基带处理单元BBU、一个以上的射频单元RRU，还包括：设置在所述基带处理单元BBU上的以太网接口，以及分别设置在各所述射频单元RRU上的以太网接口；
所述基带处理单元BBU的以太网接口通过以太网线与以太网交换设备的以太网接口相连接，各所述射频单元RRU的以太网接口分别通过以太网线与所述以太网交换设备的其他以太网接口相连接；所述基带处理单元BBU与各所述射频单元RRU之间通过所述以太网交换设备进行信息交互。
一种分布式基站的组网方法，包括以下步骤：
基带处理单元BBU通过设置在自身的以太网接口，将与所有射频单元RRU的通信信息通过以太网线发送到与其连接的以太网交换设备，以太网交换设备根据所述通信信息中所包含的以太网地址，将所述通信信息通过以太网线发往目的射频单元RRU；
以及
各射频单元RRU通过设置在自身的以太网接口，将其要发送给基带处理单元BBU的通信信息通过以太网线发送给与其连接的以太网交换设备，所述以太网交换设备将所述通信信息通过以太网线转发给基带处理单元BBU。
从以上方案可以看出，本发明的分布式基站及其组网方法，通过引入以太网交换设备，将BBU与RRU之间以及级联RRU之间传统的光纤连接的组网方式变换为常见的以太网线连接，提高了已有以太网络的利用率和组网的灵活性，方便工程实施，降低了组网的成本。
附图说明
图1为实施例一中的分布式基站的组网原理图；
图2为实施例二中的分布式基站的网状组网原理图；
图3为实施例三中的分布式基站的组网方法流程图。
具体实施方式
本发明提供一种分布式基站及其组网方法，是为了解决现有技术中在BBU与RRU之间或级联的RRU之间使用光纤连接所带来的成本昂贵的问题。随着近几年新型分布式基站的快速发展，BBU与RRU之间或是级联的RRU之间的距离越来越近，有时甚至是在一个楼宇中就同时存在BBU和RRU(或是在一个楼宇中同时存在几个RRU)，这时候每层楼之间的覆盖点距离不过几米，这么短的距离内如果还采用传统的光纤连接，成本上非常不划算，这时完全可以采用其它的更廉价和常见的连接方式，而不必用高价的光纤。与此同时，以太网技术发展迅速，在两个需要连接的设备之间距离不超过100米时，应用以太网线来传输数据成为一个非常不错的选择。而且目前以太网线已经很常见，大多数的楼宇覆盖系统中都有铺设。因此，在BBR和RRU之间或是两个级联的RRU之间，当它们的距离不超过100米时，可以使用本发明的应用以太网交换设备和以太网线来连接的组网方法。下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述。
实施例一
如图1所示，本发明提供一种分布式基站，包括：基带处理单元(BBU)、射频单元(RRU)；其中BBU上设置有以太网接口，RRU上也设置有以太网接口；BBU的以太网接口通过以太网线与以太网交换设备的其中一个以太网接口相连接，BBU通过属于自身的以太网接口发送或接收与所有RRU的通信信息；各所述RRU的以太网接口分别通过以太网线与以太网交换设备的其他以太网接口相连接。
下面描述本发明的分布式基站的工作流程：
步骤1、RRU启动后广播启动消息；
步骤2、BBU启动后监听以太网链路；
步骤3、BBU监听到某RRU的启动消息后，对该RRU进行参数配置，参数配置完成后发送配置消息给该RRU；
步骤4、RRU广播启动消息后，等待BBU的配置消息，如超出预先设置的等待时间后还没有接收到BBU的配置消息，则再次广播启动消息，如此反复，直到接收到BBU的配置消息为止；
步骤5、RRU接收到BBU的配置消息后，按配置消息中的参数配置自己，配置完成后发送配置完成消息给BBU；
步骤6、BBU接收到RRU的配置完成消息后，发送确认消息给RRU；
步骤7、RRU接收到BBU的确认消息后，开始按配置要求发送和接受与BBU之间的数据报文(信息)。
需要说明的是，上述的BBU与各RRU之间的信息交互都是通过以太网交换设备来转发的，以太网交换设备起到的是一个中继和转发的作用，BBU与RRU之间具体的信息交互过程可参见实例三中关于分布式基站的组网方法的描述。
作为一个较好的实施例，本发明的一种分布式基站，除了包括BBU、RRU之外，还可以包括一个上述的以太网交换设备，该以太网交换设备包括多个以太网接口，不同接口连接不同的设备，这些接口没有主从之分。
上述的以太网线，有多种不同速率的规格，可以根据具体情况选用，只要保证能够传输以太网信号即可。
实施例二
本发明由于引入了以太网交换设备，可实现的组网方式包括星形组网、链形组网、环形组网以及网状组网等多种组网方式，且组网更加灵活方便。以下仅以网状组网方式为例进行说明。
参见图2是本发明的分布式基站的网状组网原理图，从图中可知，本发明的分布式基站与实施例一相同的，包括：BBU、RRU，另外还有以太网交换设备和以太网线；不同之处在于，本实施例中的BBU和RRU的以太网接口又细分为主以太网接口和从以太网接口。
从图2可知，BBU的主以太网接口、从以太网接口分别与所述以太网交换设备相连接，BBU通过自身的主以太网接口与以太网交换设备进行信息交互，而BBU的从以太网接口只是作为备用，平时不传输信息或数据的。当BBU在预定时间内没有接收到任何RRU的信息时，这说明可能发生了通信中断，而这个故障最有可能是发生在BBU的主以太网接口的链路上，这时，将BBU的从以太网接口转变为主以太网接口(即由这个备用的从以太网接口进行信息或数据的传输)，同时BBU关闭之前的主以太网接口。
前面已经说过RRU的以太网接口细分成为主以太网接口和从以太网接口(即RRU包括两个以太网接口，一个为主以太网接口，另一个为从以太网接口；或者是RRU包括多个以太网接口，其中一个为主以太网接口，其他均为从以太网接口)，所述RRU的主以太网接口与所述以太网交换设备的其中一个以太网接口相连接，RRU通过这条连接的链路传输自身与BBU的信息；另外RRU的从以太网接口与其他射频单元RRU的从以太网接口相连接，形成环形连接，如图2所示，可知RRU1的从以太网接口与RRU2的从以太网接口相连接，RRU3的从以太网接口与RRU5的从以太网接口相连接，RRU5的从以太网接口与RRU4的从以太网接口相连接。
本实施例的分布式基站的工作过程描述如下：
步骤1、RRU启动后广播启动消息；
步骤2、BBU启动后监听以太网链路；
步骤3、BBU通过自身的主以太网接口监听到某RRU的启动消息后，对该RRU进行参数配置，参数配置完成后发送配置消息给该RRU；
步骤4、RRU广播启动消息后，等待BBU的配置消息，如超出预先设置的等待时间后还没有接收到BBU的配置消息，则再次广播启动消息，如此反复，直到接收到BBU的配置消息为止；
步骤5、RRU通过自身的主以太网接口接收到BBU的配置消息后，按配置消息中的参数配置自己，配置完成后通过主以太网接口发送配置完成消息给BBU；
步骤6、BBU通过自身的主以太网接口接收到RRU的配置完成消息后，通过主以太网接口发送确认消息给RRU；
步骤7、RRU通过自身的主以太网接口接收到确认消息后，通过从以太网接口定期发送通告消息给其他RRU；
步骤8、RRU通过自身的从以太网接口接收到其他RRU发送的通告消息后，给发送通告消息的RRU发送回应消息；
步骤9、RRU将收到的回应消息发送给BBU，BBU根据各RRU的回应消息内容生成整个网状组网的连接拓扑图；
步骤10、RRU通过主以太网接口接收到BBU的确认消息后，开始按配置要求发送和接受与BBU之间的数据报文(信息)。
与实施例一相同，这里需要说明的是，上述的BBU与各RRU之间的信息交互都是通过以太网交换设备来实现中转的。
优选的，在RRU的从以太网接口与其他RRU的从以太网接口之间可以使用以太网线相连接，这条连接的链路也是作为备用的，以防RRU的主以太网接口的链路发生通信中断。相连的两个RRU每隔一个预定的时间(例如10分钟)通过各自的从以太接口发送通告消息给对方，如果RRU能收到对方的通告信息，说明这条备用的链路通信正常，没有发生通信断路。
若RRU的主以太网接口的链路上发生了通信中断，即当BBU在预定的时间内没有接收到原来能正常通信的RRU的消息时，则通过上述的拓扑图，查询与该RRU相连接的其他RRU是否正常通信，若是，通过该正常通信的RRU的从以太网接口发送连接变换消息给发生通信断路的RRU，所述发生通信断路的RRU通过自身的从以太网接口接收到所述连接变换消息后，将自身的从以太网接口转变为主以太网接口，并通过该转变后的主以太网接口发送和接收与BBU的通信信息，同时该RRU关闭之前的主以太网接口。
作为一个较好的实施例，当所述BBU查询到与发生通信断路的RRU相连接的正常通信的RRU有多个时，选择离所述BBU最近的一个RRU。如图2所示，假设RRU5发生了通信中断，BBU查询得知RRU3、RRU4均与RRU5连接，这时选择离BBU最近的一个RRU即为RRU4，通过RRU4的从以太网接口转发连接变换消息给通信断路的RRU5的从以太网接口，并执行后续的相应操作。
实施例三
本发明还提供一种分布式基站的组网方法，如图3所示，包括如下步骤：
在下行方向，基带处理单元BBU通过设置在自身的以太网接口，将与所有射频单元RRU的通信信息通过以太网线发送到与其连接的以太网交换设备，以太网交换设备根据所述通信信息中所包含的以太网地址，将所述通信信息通过以太网线发往目的射频单元RRU；
以及
在上行方向，各射频单元RRU通过设置在自身的以太网接口，将其要发送给基带处理单元BBU的通信信息通过以太网线发送给与其连接的以太网交换设备，所述以太网交换设备通过不同以太网地址识别不同RRU，然后将所述通信信息通过以太网线转发给基带处理单元BBU。
与实施例二中所描述的组网原理相同，所述基带处理单元BBU的以太网接口可以包括主以太网接口和从以太网接口，所述基带处理单元BBU通过所述主以太网接口与所述以太网交换设备进行信息交互，当所述基带处理单元BBU在预定时间内没有接收到任何射频单元RRU的信息时，将所述从以太网接口转变为主以太网接口。
另外，与实施例二相同，所述射频单元RRU上的以太网接口也可以包括主以太网接口和从以太网接口，所述射频单元RRU通过主以太网接口与所述以太网交换设备进行信息交互，所述射频单元RRU通过从以太网接口与其他射频单元RRU(的从以太网接口)进行信息交互。
本发明的分布式基站及其组网方法，通过引入以太网交换设备，将BBU与RRU之间或级联RRU之间传统的光纤连接的组网方式变换为价格便宜的以太网连接，不仅有利于组网资源的获得，提高已有以太网络的利用率和方便工程实施，降低组网的成本，且减少了星形、树形等组网方式的接口数量和协议复杂度，简化了组网方式，使得组网更加灵活方便。因此，当BBU与RRU之间或级联的RRU之间的距离不超过100米时，应用本发明的组网方式要明显优于现有技术中使用光纤的连接方式，本发明的分布式基站及其组网方法具有较好的应用前景。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (10)
1.一种分布式基站，包括：基带处理单元BBU、一个以上的射频单元RRU，其特征在于，还包括：设置在所述基带处理单元BBU上的以太网接口，以及分别设置在各所述射频单元RRU上的以太网接口；
所述基带处理单元BBU的以太网接口通过以太网线与以太网交换设备的以太网接口相连接，各所述射频单元RRU的以太网接口分别通过以太网线与所述以太网交换设备的其他以太网接口相连接；所述基带处理单元BBU与各所述射频单元RRU之间通过所述以太网交换设备进行信息交互。
2.根据权利要求1所述的分布式基站，其特征在于，还包括所述以太网交换设备，所述以太网交换设备包括多个以太网接口。
3.根据权利要求1或2所述的分布式基站，其特征在于，所述基带处理单元BBU包括主以太网接口和从以太网接口，所述主以太网接口、从以太网接口分别与所述以太网交换设备相连接，所述基带处理单元BBU通过所述主以太网接口与所述以太网交换设备进行信息交互，当所述基带处理单元BBU在预定时间内没有接收到任何射频单元RRU的信息时，将所述从以太网接口转变为主以太网接口。
4.根据权利要求1或2所述的分布式基站，其特征在于，所述射频单元RRU包括主以太网接口和从以太网接口，所述射频单元RRU的主以太网接口与所述以太网交换设备的以太网接口相连接，所述射频单元RRU的从以太网接口与其他射频单元RRU的从以太网接口相连接。
5.根据权利要求4所述的分布式基站，其特征在于，所述射频单元RRU的从以太网接口与其他射频单元RRU的从以太网接口之间使用以太网线相连接，相连的两个射频单元RRU每隔一段时间通过各自的从以太接口发送通告消息给对方，根据该通告消息判断是否发生通信断路。
6.根据权利要求5所述的分布式基站，其特征在于，当所述基带处理单元BBU在预定的时间内没有接收到原来能正常通信的射频单元RRU的消息时，查询与该射频单元RRU相连接的其他射频单元RRU是否正常通信，若是，通过该正常通信的射频单元RRU的从以太网接口发送连接变换消息给发生通信断路的射频单元RRU，所述发生通信断路的射频单元RRU通过自身的从以太网接口接收到所述连接变换消息后将自身的从以太网接口转变为主以太网接口，并通过该转变后的主以太网接口发送和接收与所述基站处理单元BBU的通信信息。
7.根据权利要求6所述的分布式基站，其特征在于，当所述基带处理单元BBU查询到与发生通信断路的射频单元RRU相连接的正常通信的射频单元RRU有多个时，选择离所述基带处理单元BBU最近的一个射频单元RRU。
8.一种分布式基站的组网方法，其特征在于，包括以下步骤：
基带处理单元BBU通过设置在自身的以太网接口，将与所有射频单元RRU的通信信息通过以太网线发送到与其连接的以太网交换设备，以太网交换设备根据所述通信信息中所包含的以太网地址，将所述通信信息通过以太网线发往目的射频单元RRU；
以及
各射频单元RRU通过设置在自身的以太网接口，将其要发送给基带处理单元BBU的通信信息通过以太网线发送给与其连接的以太网交换设备，所述以太网交换设备将所述通信信息通过以太网线转发给基带处理单元BBU。
9.根据权利要求8所述的分布式基站的组网方法，其特征在于，所述基带处理单元BBU的以太网接口包括主以太网接口和从以太网接口，所述基带处理单元BBU通过所述主以太网接口与所述以太网交换设备进行信息交互，当所述基带处理单元BBU在预定时间内没有接收到任何射频单元RRU的信息时，将所述从以太网接口转变为主以太网接口。
10.根据权利要求8所述的分布式基站的组网方法，其特征在于，所述射频单元RRU上的以太网接口包括主以太网接口和从以太网接口，所述射频单元RRU通过主以太网接口与所述以太网交换设备进行信息交互，所述射频单元RRU通过从以太网接口与其他射频单元RRU进行信息交互。
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