CN103379527B - 基于共享基带池的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种在无线通讯网络中用于基带数据传输的由共享基带池和多个远端无线单元组成的系统，共享基带池由用通用公共无线接口交换机连接的多个基带单元组成，其中每一个远端无线单元通过无源光分路器同时连接到共享基带池中的某个基带单元和通用公共无线接口交换机。

Description

基于共享基带池的系统和方法

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及共享基带池系统。

背景技术

近年来，无线通信系统的架构演进成这样一个趋势：分布式基站系统。所谓分布式基站系统就是将基站的基带单元(Base Band Unit，简称BBU)和远端无线单元(RemoteRadio Unit简称RRU)分离，并通过光纤等传输介质将BBU与RRU连接起来。

目前应用比较广泛的BBU与RRU分离模式，是基于基带传输方式，这种方式下BBU和RRU之间的物理接口上传输的是基带数据。如果BBU上的基带资源能够为RRU所共享，则能够实现基带资源的灵活配置，即实现共享基带池功能。目前常见的实现共享基带池的方法是在BBU和RRU的中间配置基带数据交换设备，从而实现BBU与RRU的多对多连接，典型的，可以使用通用公共无线接口(Common Public Radio Interface简称CPRI)交换机作为基带数据交换设备。

现有的使用CPRI交换机的共享基带池系统如图1所示。在这种共享基带池系统中，由于引入了基带数据交换设备，从而引入了单点故障的可能性。例如当图1所示系统中的CPRI交换机发生故障时，则整个系统都无法工作。

为了克服上述系统中的单点故障，常见的方法是使用1+1备份的基带数据交换设备，如图2所示出的，现有的使用1+1备份CPRI交换机的共享基带池系统。

使用1+1备份的方法虽然能够克服单点故障，但也导致了相应的开销，包括(一)增加了系统的复杂度，(二)由于使用了成倍的CPRI交换机，以及更多的光纤线缆和光电转换模块，从而增加了系统的成本和能耗。另外，无论是基于主用/备用模式或者负载均衡模式的1+1备份，当一个CPRI交换机出现故障的情况下，系统中的RRU都有50％的概率会受到影响。具体的，当基于主用/备用模式情况下，所有的RRU均由主用CPRI交换机控制，主用CPRI交换机故障将影响100％的RRU，而备用交换机故障对RRU无影响，故RRU平均受影响的概率为50％；当基于负载均衡模式的情况下，每个CPRI交换机各控制50％的RRU，故无论哪个CPRI交换机出现故障，都会影响系统中50％的RRU。

为此，需要一种新的共享基带池系统，在克服单点故障的同时，降低基带交换设备故障对系统的影响，而且无需显著增加系统的成本和复杂度。

发明内容

为解决现有技术中的上述问题，本发明提出一种新的基于共享基带池的系统，共享基带池由用交换设备连接的多个BBU组成，而每一个RRU同时连接到共享基带池中的某个BBU和CPRI交换机。

具体地，根据本发明的第一方面，提供了一种在无线通讯网络中用于基带数据传输的由共享基带池和多个远端无线单元组成的系统，所述共享基带池由用交换设备连接的多个基带单元组成，其特征在于，每一个所述远端无线单元同时连接到所述共享基带池中的某个基带单元和所述交换设备。

优选地，每一个所述远端无线单元通过光分路器同时连接到所述某个基带单元和所述交换设备。

更优选地，所述光分路器为无源光分路器。

优选地，所述交换设备为通用公共无线接口交换设备。

根据本发明的第二方面，提供了上述的共享基带池系统中针对某一远端无线单元进行基带单元切换的方法，包括以下步骤：

确定所述远端无线单元对应的切换前的基带单元和切换后的基带单元；在所述交换设备上进行配置，将所述交换设备上与所述切换后的基带单元相连接的端口和所述交换设备上与所述远端无线单元相连接的端口进行桥接；以及由所述切换后的基带单元处理所述远端无线单元的数据。

优选地，上述确定所述远端无线单元对应的切换前的基带单元和切换后的基带单元的步骤还包括，当基于负载均衡的目的主动进行切换时，判断所述切换前的基带单元是否仍处于正常工作状态，并且当所述切换前的基带单元是仍处于正常工作状态时，断开所述远端无线单元与所述切换前的基带单元之间的连接。

本发明中，通过使用无源光分路器将每个RRU同时连接到某个BBU和CPRI交换机，既可以实现共享基带资源的功能，也可以避免由CPRI交换机故障引起的单点故障，并且使得受CPRI交换机故障影响的RRU小于50％；同时，由于CPRI交换机无须进行1+1备份，从而节约了一半CPRI交换机的成本，还节约了相应的光纤线缆和光电转换模块的成本，也降低了系统实现的复杂度；此外，无源光分路器的引入也不会增加系统的能耗。因此本发明有效地解决了现有技术中所存在的问题。

附图说明

通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优势将会更为明显。

图1示出了现有的共享基带池系统；

图2示出了现有的使用1+1备份的共享基带池系统；

图3示出了根据本发明的共享基带池系统；

图4示出了根据本发明的基带单元切换方法的流程。

其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的步骤特征或装置/模块。

具体实施方式

图3示出了根据本发明的共享基带池系统架构。该系统主要包括：

基带数据交换设备301，具体的，可以使用CPRI交换机；

共享基带池302，由用基带数据交换设备301所连接的多个基带单元303，即多个BBU所组成；

多个远端无线单元304，即多个RRU，每个RRU同时连接到共享基带池302中的某个基带单元303和基带数据交换设备301，具体的，每个RRU分别通过一个光分路器305同时连接到共享基带池302中的某个基带单元303和基带数据交换设备301，其中光分路器305可以是无源光分路器。以RRU1为例，该RRU通过一个无源光分路器分别连接到BBU-1的p端口和CPRI交换机的a端口。

通常情况下，每个RRU上的基带数据由通过无源光分路器与该RRU相连接的BBU进行处理，如图3所示，RRU1和RRU2由BBU-1处理，RRU3和RRU4由BBU-2处理，以此类推。而此时CPRI交换机上对于同RRU相连接的端口不做任何桥接配置，所有来自RRU的通过无源光分路器传输到CPRI交换机的基带数据不会被CPRI交换机转发。以RRU1为例，该RRU通过无源光分路器连接到CPRI交换机的a端口，而a端口没有与任何端口做桥接，所有来自RRU1的基带数据不会被转发到任何其他端口，在这种情况下，CPRI交换机的故障对于系统没有任何影响，即排除了由基带数据交换设备引起的单点故障。

在某些情况下，可能需要进行BBU的切换，包括但不限于下述情况：

某个BBU发生了故障，需要将原先由其处理的RRU切换到其他BBU；

出于节电的目的，主动关闭部分BBU，从而需要将原先由其处理的RRU切换到其他BBU；

出于负载均衡的目的，主动将某个负载较高的BBU上的部分RRU切换到其他负载较低的BBU上。

以下，参照图4，对BBU切换方法进行详细的描述。

图4示出了根据本发明的BBU切换方法的流程，包括以下步骤：

S41.首先针对要切换的RRU，确定其对应的切换前的BBU和切换后的BBU；

S42.在CPRI交换机上进行配置，将CPRI交换机上与上述切换后的BBU相连接的端口和CPRI交换机上与该RRU相连接的端口进行桥接；

S43.由切换后的BBU处理该RRU的数据。

当该系统还包括可以基于负载均衡的目的，而主动将某个BBU上的部分RRU切换到其他BBU上的功能时，步骤S41还包括：

判断切换前的BBU是否仍处于正常工作状态，并且当该切换前的BBU是仍处于正常工作状态时，断开该RRU与该切换前的BBU之间的连接。

以图3为例具体说明，假设要切换的是RRU1，则首先确定切换前的BBU为BBU-1，切换后的BBU假定为BBU-N；进一步的，当是基于负载均衡的目的，而主动进行切换时，还要判断BBU-1是否仍处于正常工作状态，当判断出BBU-1仍处于正常工作状态时，在BBU-1上断开其与RRU1相连接的端口p，从而确保RRU1的数据不会再发送到BBU-1；

然后在CPRI交换机上进行配置，将CPRI交换机与BBU-N相连接的端口b和CPRI交换机与RRU1相连接的端口a做桥接，这样RRU1的数据就会通过CPRI交换机上的端口a，端口b发送至BBU-N；以及

由BBU-N来处理RRU1的数据。

同时，如果BBU-1仍处于正常工作状态，则与BBU-1相连的RRU2的数据不受影响，仍由BBU-1进行处理。

在进行了BBU的切换操作之后，CPRI交换机如果发生故障则会影响到上述进行过切换的RRU，但是仍然不会引入单点故障。此时只需将该RRU与切换前的BBU的连接恢复，由该切换前的BBU来处理该RRU的数据即可。

仍以图3为例具体说明，假设RRU1已经切换到BBU-N上，此时CPRI交换机如果发生了故障，则RRU1的数据无法再经由端口a，端口b发送至BBU-N，故RRU1受到了影响。在这种情况下只需在BBU-1上打开其与RRU1相连接的端口p(由于讨论的是单点故障，此时BBU-1确定处于正常工作状态)，这样RRU1的数据就会发送到BBU-1上，然后由BBU-1来处理RRU1的数据即可。

考虑到系统中绝大部分RRU上的基带数据是由通过无源光分路器与该RRU相连接的BBU进行处理，只有当某个BBU发生故障，或者被主动关闭，或者负载过高时，与其相连接的RRU才会通过CPRI交换机将基带数据发送到其他BBU。也就是说，在某一时刻同时处于需要通过CPRI交换机进行数据发送状态的RRU数量是很少的，在这种情况下，CPRI交换机故障影响到的RRU数量一般远小于50％优于现有的基于CPRI交换机1+1备份的方法。

以上对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于特定的系统、设备和具体协议，本领域内技术人员可以在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改。

那些本技术领域的一般技术人员可以通过研究说明书、公开的内容及附图和所附的权利要求书，理解和实施对披露的实施方式的其他改变。在权利要求中，措词“包括”不排除其他的元素和步骤，并且措辞“一个”不排除复数。在本发明中，“第一”、“第二”仅表示名称，不代表次序关系。在发明的实际应用中，一个零件可能执行权利要求中所引用的多个技术特征的功能。权利要求中的任何附图标记不应理解为对范围的限制。

Claims (10)

1.一种由共享基带池和多个远端无线单元组成的系统，所述共享基带池由用交换设备连接的多个基带单元组成，其特征在于，每一个所述远端无线单元同时连接到所述共享基带池中的某个基带单元和所述交换设备，其中，所述交换设备对于同所述远端无线单元相连接的端口不做任何桥接配置。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，每一个所述远端无线单元通过光分路器同时连接到所述某个基带单元和所述交换设备。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述光分路器为无源光分路器。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于，所述交换设备为通用公共无线接口交换设备。

5.一种基于共享基带池和多个远端无线单元的组网方法，所述共享基带池由用交换设备连接的多个基带单元组成，其特征在于，每一个所述远端无线单元同时连接到所述共享基带池中的某个基带单元和所述交换设备，其中，所述交换设备对于同所述远端无线单元相连接的端口不做任何桥接配置。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，每一个所述远端无线单元通过光分路器同时连接到所述某个基带单元和所述交换设备。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述光分路器为无源光分路器。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述交换设备为通用公共无线接口交换设备。

9.一种在根据权利要求1至4中任一项所述的系统中针对某一远端无线单元进行基带单元切换的方法，包括以下步骤：

a.确定所述远端无线单元对应的切换前的基带单元和切换后的基带单元；

b.在所述交换设备上进行配置，将所述交换设备上与所述切换后的基带单元相连接的端口和所述交换设备上与所述远端无线单元相连接的端口进行桥接；以及

c.由所述切换后的基带单元处理所述远端无线单元的数据。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述步骤a还包括，判断所述切换前的基带单元是否仍处于正常工作状态，并且当所述切换前的基带单元是仍处于正常工作状态时，断开所述远端无线单元与所述切换前的基带单元之间的连接。