一种利用FTTH系统传输无线信号的方法
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其是涉及一种利用FTTH系统传输无线信号的方法。
背景技术
以语音业务为主的2G通信时代逐渐被以数据业务为主的3G通信所取代,随着3G用户的大幅增长,数据业务收入所占比重越来越高。统计结果表明,3G的数据业务量超过70%发生在室内,为了更好地吸收室内业务量、争夺用户资源,运营商将大量精力投入到3G网络室内覆盖上。3G无线信号由于工作频率高、波长短、绕射能力差、室内穿透损耗大,网络覆盖不够完善。采用传统的2G网络建设方式需要建设更多的室内外基站和加大室内分布系统的建设力度,这样不仅无法有效解决室内信号覆盖不足的问题,同时需要大量资金的投入,且室内分布系统的建设存在物业协调困难、施工量大、施工周期长、后期系统维护困难等诸多问题。
随着物联网、云计算、三网融合等新兴领域的发展,宽带接入能力和覆盖范围得以快速提升,宽带网络基础设施成为提升国家竞争力的关键要素。工业和信息化部发布了《宽带网络基础设施“十二五”规划》,明确了“十二五”期间将光纤宽带网络推进工程作为重点工程,以FTTH(光纤到户)方式为主建设城市新建区域光纤宽带接入网络,对已建区域灵活选择光纤宽带接入方式加快实施接入网的“光进铜退”。目前三大运营商都主要采用FTTH的方式为用户提供宽带接入服务,大部分用户小区和新建住宅楼都已通过光缆敷设,在用户楼道安装了光网络单元ONU。
如图1所示一种典型的FTTH系统的组成框图。FTTH系统由光线路终端OLT、光分配网络ODN和光网络单元ONU三部分组成,采用树形拓扑结构。下行数据采用广播形式发送,上行采用时分复用方式,上下行链路采用1.25 Gbps的线路速率进行数据传输。其中,ODN中包含一个或多个级联的无源光分路器。
目前尚未有利用FTTH系统传输无线信号的技术方案出现。
发明内容
本发明的目的在于,提出一种充分利用FTTH系统的接入资源,以光纤作为传输介质进行2G/3G无线信号的传输和室内分布的方法。
本发明的技术方案为一种利用FTTH系统传输无线信号的方法,设置FTTH系统和数字光纤直放站,FTTH系统包括光线路终端、光分配网络和光网络单元,数字光纤直放站包括相连的近端机和远端机;将FTTH系统的光分配网络通过光纤与数字光纤直放站的近端机相连,数字光纤直放站的远端机通过光纤连接到光网络单元,采用FTTH系统传输无线信号的方式如下,
从近端机发送数据至远端机时,
近端机通过1.25Gbps的光口0接入光分配网络,将光分配网络发送的串行以太网信号数据通过1.25Gbps的serdes转换为包括8bit并行数据和1bit k码的以太网信号数据,同时近端机的基带信号数据处理单元将天线接收的RF信号转换成基带信号数据,然后将基带信号数据按照CPRI协议组成包括8bit并行数据和1bit k码的1.2288Gbps的CPRI帧;对以太网信号数据和CPRI帧进行数据拼接得到16bit并行数据和2bit k码,通过2.5Gbps的serdes转换后所得串行数据从2.5Gbps的光口1传送到远端机;
远端机通过2.5Gbps的光口1将串行数据接收下来,再通过2.5Gbps的serdes转换成16bit并行数据和2bit k码,经过链路状态检测后对以太网信号数据和CPRI帧进行数据分离,将以太网信号数据的8bit并行数据和1bit k码通过1.25Gbps的serdes转换后从1.25Gbps的光口0传送至光网络单元,将CPRI帧的8bit并行数据和1bit k码进行CPRI解帧,将解帧后所得基带信号数据送入远端机的基带信号数据处理单元转换成RF信号;
从远端机发送数据至近端机时,
远端机通过1.25Gbps的光口0接收来自于光网络单元的串行以太网信号数据,然后通过1.25Gbps的serdes转换成包括8bit并行数据和1bit k码的以太网信号数据,远端机的基带处理单元将天线接收的RF信号转换成基带信号数据,然后将基带信号数据按照CPRI协议组成包括8bit并行数据和1bit k码的1.2288Gbps的CPRI帧,将以太网信号数据和CPRI帧进行数据拼接得到16bit并行数据和2bit k码,通过2.5Gbps的serdes转换后所得串行数据从2.5Gbps的光口1传送到近端机;
近端机通过2.5Gbps的光口1将串行数据接收下来,再通过2.5Gbps的serdes转换成16bit并行数据和2bit k码,经过链路状态检测后对以太网信号数据和CPRI帧进行数据分离,将以太网信号数据的8bit并行数据和1bit k码通过1.25Gbps的serdes转换后从1.25Gbps的光口0传送至光分配网络,将CPRI帧的8bit并行数据和1bit k码进行CPRI解帧,将解帧后所得基带信号数据送入近端机的基带信号数据处理单元转换成RF信号。
而且,数据拼接时,把以太网信号数据的8bit并行数据与CPRI帧的8bit并行数据拼接成16bit并行数据,各占高低8bit,并把以太网信号数据的1bit k码与CPRI帧的1bit k码拼接成2bit k码,各占高低1bit;数据分离时,将2.5Gbps的serdes转换所得16bit并行数据进行高低8bit分离,,得到以太网信号数据的8bit并行数据及1bit k码和CPRI帧的8bit并行数据及1bit k码。
而且,组成CPRI帧时,在CPRI帧的k码之后插入一个特征值;链路状态检测时,通过检测k码和特征值判断2.5Gbps的serdes输出的16bit并行数据中CPRI帧是位于高8bit还是低8bit。
与现有技术相比,本发明能够实现无线信号在FTTH系统中的传输,不需要对以太网信号的帧结构进行任何变换,对以太网信号不造成任何干扰,实现起来灵活方便。并且由于采用了直放站技术,以太网信号的传输可以充分利用直放站系统的高可靠性特点和中继作用,实现远距离大容量的传输。该方法不需重新布线,施工周期短、成本低、物业协调容易、后期系统维护简单,能够有效地解决3G无线信号室内覆盖不足的问题。利用该方法,只需要将FTTH系统的光分配网络ODN通过光纤与数字光纤直放站的近端机相连,数字光纤直放站的远端机通过光纤连接到光网络单元ONU,这样即可实现FTTH系统传输无线信号,达到无线信号与有线宽带同步部署,降低了无线覆盖盲区的网络覆盖难度和成本。
附图说明
图1是现有技术中一种典型的FTTH系统的组成框图。
图2是本发明实施例的系统结构图。
图3是本发明实施例的近端下行链路数据传输结构示意图。
图4是本发明实施例的远端下行链路数据传输结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
本发明实施例结合数字光纤直放站和FTTH系统这2种现有技术。数字光纤直放站包括近端机和远端机,近端机和远端机中提供有能够实现串转并和并转串功能的serdes转换、基带信号处理单元等部件。
如图2所示,设置数字光纤直放站,数字光纤直放站的近端机和远端机的光口0、1、2、3分别记为SFP0、1、2、3。实施例的实施方式是在图1所示FTTH系统的基础上,将数字光纤直放站近端机的光口0通过光纤接入ODN,远端机的光口0与ONU相连,近端机的光口1与远端机的光口1相连。一般近端机和远端机的光口0的激光器均为1.25Gbps,光口1的激光器均为2.5Gbps。数字光纤直放站的近端机和远端机的光口支持突发模式的数据传输,在不发送数据时能够彻底关闭,发送数据时能够迅速打开并稳定。
本发明实施例利用FTTH系统传输无线信号的方法如下:
为描述方便,本发明将从近端机发送数据(包括基带信号和以太网信号)至远端机的传输链路称为下行链路,从远端机发送数据至近端机的传输链路称为上行链路。下行数据采用广播方式,上行数据采用时分复用方式。
如图3所示,在下行链路上,近端机通过1.25Gbps的光口0接入光分配网络,将光分配网络发送的串行以太网信号数据通过1.25Gbps的serdes转换为包括8bit并行数据和1bit k码(实施例的k码都是采用CPRI标准协议规定的K28.5码)的以太网信号数据,同时,近端机和基站通过近端机的天线耦合,近端机的基带信号数据处理单将天线接收的RF信号转换成基带信号数据,然后将基带信号数据按照CPRI协议组成包括8bit并行数据和1bit k码的1.2288Gbps的CPRI帧;对以太网信号数据和CPRI帧进行数据拼接得到16bit并行数据和2bit k码,通过2.5Gbps的serdes转换后所得串行数据从2.5Gbps的光口1传送到远端机。如图4所示,远端机通过2.5Gbps的光口1将串行数据接收下来,再通过2.5Gbps的serdes转换成16bit并行数据和2bit k码,经过链路状态检测后对以太网信号数据和CPRI帧进行数据分离,将以太网信号数据的8bit并行数据和1bit k码通过1.25Gbps的serdes转换后从1.25Gbps的光口0传送至光网络单元,将CPRI帧的的8bit并行数据和1bit k码进行CPRI解帧,将解帧后所得基带信号数据送入远端机的基带信号数据处理单元转换成RF信号。
在上行链路上,数字光纤直放站的远端机通过1.25Gbps的光口0接收来自于光网络单元的串行以太网信号数据,然后通过1.25Gbps的serdes转换成包括8bit并行数据和1bit k码的以太网信号数据,远端机的基带处理单元将天线接收的RF信号转换成基带信号数据,然后将基带信号数据按照CPRI协议组成包括8bit并行数据和1bit k码的1.2288Gbps的CPRI帧,将以太网信号数据和CPRI帧进行数据拼接得到16bit并行数据和2bit k码,通过2.5Gbps的serdes转换后所得串行数据从2.5Gbps的光口1传送到近端机。近端机通过2.5Gbps的光口1将串行数据接收下来,再通过2.5Gbps的serdes转换成16bit并行数据和2bit k码,经过链路状态检测后对以太网信号数据和CPRI帧进行数据分离,将以太网信号数据的8bit并行数据和1bit k码通过1.25Gbps的serdes转换后从1.25Gbps的光口0传送至光分配网络,将CPRI帧的8bit并行数据和1bit k码进行CPRI解帧,将解帧后所得基带信号数据送入近端机的基带信号数据处理单元转换成RF信号。
在上述利用FTTH系统传输无线信号的方法中,要实现1.25Gbps的数据与2.5Gbps的数据之间的转换,需要进行数据拼接与数据分离。实施例中,把以太网信号数据的8bit并行数据与CPRI帧的8bit并行数据拼接成16bit并行数据,各占高低8bit,并把以太网信号数据的1bit k码与CPRI帧的1bit k码拼接成2bit k码,各占高低1bit。k码相当于2种类型数据的指示位,2种类型数据位宽实际上分别是9位,可设最高位为k码,低8位为数据位。数据分离时,将2.5Gbps的serdes转换所得16bit并行数据进行高低8bit分离,得到以太网信号数据的8bit并行数据及1bit k码和CPRI帧的8bit并行数据及1bit k码。
在上述利用FTTH系统传输无线信号的方法中,由于在传输过程中光纤的拔插会导致激光器发送数据的错位,因此为了避免以太网信号与无线信号的混淆,在下行链路的远端和上行链路的近端进行数据分离前需要进行链路状态检测。为了方便进行链路状态检测,实施例在CPRI组帧的过程中在CPRI帧的k码之后插入一个特征值0x5c,这样就可以通过检测CPRI帧的k码及特征值来判断2.5Gbps的serdes输出的16bit数据中CPRI帧是位于高8bit还是低8bit。实施例的具体检测方法为:分别检测高低8bit的k码,当检测到k码后,若连续5次检测到k码之后的数据为特征值0x5c,则说明该k码对应的8bit为基带信号数据的CPRI帧,否则为以太网信号数据,这样保证了无线信号与以太网信号的正确分离。具体实施时,本领域技术人员也可自行选用其他特征值。
在上述利用FTTH系统传输无线信号的方法中,在下行链路上,近端机的数字信号处理单元将RF信号分别经过RF变频和数字下变频转换成基带信号,远端机的数字信号处理单元将基带信号分别经过数字上变频和RF变频转换成RF信号;在上行链路上,与下行链路过程相反。
在上述利用FTTH系统传输无线信号的方法中, 由于上行链路采用采用时分复用的方式,每个光网络单元ONU的信息以突发形式到达光线路终端OLT,ONU的发射模块和OLT的接收模块都支持突发数据的的传送。因此,具体实施时要对数字光纤直放站的近远端机的光口加于改进,采用突发模式下工作的激光器,在不发送数据时能够彻底关闭,发送数据时能够迅速打开并稳定。也就是说实施时,硬件部分只需要对数字光纤直放站的近端机和远端机的光口进行修改,采用突发模式下工作的激光器;软件部分对光口模块的驱动程序进行修改,支持突发工作模式即可。
上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其它的任何未违背本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。