CN103686814B - 基带单元、基站以及基站系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了基带单元、基站以及基站系统，其中基带单元包括基带数据交换模块、控制模块、多个BPU和背板；基带数据交换模块和BPU通过设有数据连接线的背板实现数据通讯；每个BPU均与RRU光纤连接；BPU用于处理由RRU传输的，或，由基带数据交换模块转发的基带数据；控制模块用于根据预设方法生成转发控制指令，控制指令包括需要转发基带数据的源BPU或/和目标BPU；基带数据交换模块用于根据转发控制指令将源BPU所接收的基带数据转发至目标BPU。本申请中，当基带数据交换模块这一单点发生故障时，不会造成整个基站无法提供服务，从而本发明实施例有效地提高了基站的可靠性。

Description

基带单元、基站以及基站系统

技术领域

本发明涉及通讯领域，更具体的说，是涉及基带单元、基站以及基站系统。

背景技术

目前的主流基站多采用BBU（基带单元，Base Band Unit）和RRU(射频处理单元，Radio Remote Unit)分离的架构，

为了使BBU和RRU的互联后支持基带资源池，以实现BB（基带模块，BasebandBlock）和RFB（射频模块，RF Block）之间数据的灵活交换。现有技术中，如图1所示，通过设有专门的硬件RIB（射频接口模块，Radio Interface Block）来实现基带数据的合并和分发，其中，RRU的光纤都连接到RIB上。

通过设有RIB，可以在基站内将基带数据进行统一集中管理，以及，将基站间的邻小区基带数据进行统一调度处理，从而实现CoMP（协作多点传输，CoordinatedMultiPoint）；通过CoMP技术，可以使包括服务小区和相邻小区在内的多个小区站点的天线以一种协作的方式进行接收/发射，从而达到了改善UE（用户设备，User Equipment）和eNodeB（演进型基站，Evolved Node B）的接收信号质量，降低小区之间的干扰，提升小区边缘用户吞吐量以及小区平均吞吐量的目的。

发明人经过研究发现，现有技术中，通过设有RIB来实现支持基带资源池的方式，至少存在以下缺点：

由于RI B实现热备份的技术复杂度很高，所以很容易成为单点故障，由于RIB一旦故障就会使得整个基站都无法提供业务，从而通过设有RIB来实现支持基带资源池的方式的基站的可靠度较低。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了基带单元、基站以及基站系统，以实现提高支持基带资源池的基站的可靠度的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基带单元，包括：基带数据交换模块、控制模块、多个基带处理单元BPU和背板；

所述基带数据交换模块和所述BPU通过设有数据连接线的背板实现数据通讯；

每个所述BPU均与射频处理单元RRU光纤连接；

所述BPU用于处理由所述RRU传输的，或，由所述基带数据交换模块转发的基带数据；

所述控制模块用于根据预设方法生成转发控制指令，所述控制指令包括需要转发基带数据的源BPU或/和目标BPU；

所述基带数据交换模块用于根据所述转发控制指令将所述源BPU所接收的基带数据转发至所述目标BPU；

优选的，在本发明实施例中，所述预设方法包括：

将所述BPU中当前工作负荷大于第一预设值的BPU确定为源BPU，并在当前工作负荷小于第二预设值的BPU中为所述源BPU确定对应的所述目标BPU。

优选的，在本发明实施例中，所述预设方法还包括：

将发生故障的BPU确定为源BPU，并为该发生故障的BPU确定对应的目标BPU。

优选的，在本发明实施例中，还包括与所述数据连接线连接的主控时钟单元CCU；

所述基带数据交换模块和所述控制模块设于所述CCU上，所述CCU还包括传输模块和时钟控制模块。

优选的，在本发明实施例中，所述与所述数据连接线连接的CCU包括：

所述CCU通过设于所述背板的插槽与所述数据连接线连接。

优选的，在本发明实施例中，还包括CCU切换模块，以及，与所述CCU结构和功能相同的备用CCU；

所述CCU切换模块用于当所述CCU故障时启动所述备用CCU来转发多个所述BPU间的基带数据。

优选的，在本发明实施例中，所述由所述基带数据交换模块转发的基带数据包括：

压缩/非压缩的CPRI数据/IR接口数据、资源映射与FFT/IFFT处理之间位置点的数据，或，基带调制和资源映射之间位置点的数据。

在本发明实施例中，还提供了一种基站，包括基带单元；

所述基带单元包括：

基带数据交换模块、控制模块、多个基带处理单元BPU和背板；

所述基带数据交换模块和所述BPU通过设有数据连接线的背板实现数据通讯；

每个所述BPU均与射频处理单元RRU光纤连接；

所述BPU用于处理由所述RRU传输的，或，由所述基带数据交换模块转发的基带数据；

所述控制模块用于根据预设方法生成转发控制指令，所述控制指令包括需要转发基带数据的源BPU或/和目标BPU；

所述基带数据交换模块用于根据所述转发控制指令将所述源BPU所接收的基带数据转发至目标BPU。

在本发明实施例中，还提供了一种基站系统，包括基带单元池；

所述基带单元池包括基带单元池控制器和多个基带单元；所述基带单元包括多个基带处理单元BPU；

每个所述基带单元均与射频处理单元RRU光纤连接；

所述基带单元的背板设有数据接口与所述基带单元池控制器对应的端口连接；

所述基带单元池控制器包括基带数据交换模块和基带单元控制模块；

所述基带单元控制模块用于根据多站点无线资源管理算法来生成转发控制指令，所述控制指令包括需要转发基带数据的源基带单元或/和目标基带单元；

所述基带数据交换模块用于根据所述控制指令转发多个所述基带单元间的基带数据。

优选的，在本发明实施例中，所述转发多个所述基带单元间的基带数据时，通过1PPS+TOD实现时钟同步。

优选的，在本发明实施例中，所述基带单元池包括有多个；

各所述基带单元池的基带单元池控制器，以及，基带单元均分别与操作维护中心OMC连接；

所述基带单元池控制器还用于根据所述OMC的控制指令，实现所述基带单元池间的基带数据的转发。

优选的，在本发明实施例中，所述基带单元池间的基带数据的转发，通过扩展的X2接口实现。

经由上述的技术方案可知，在本发明实施例中，将基带数据交换模块和各个BPU数据连接，然后，再通过控制模块根据各BPU的数据处理负荷或BPU是否故障等因素，来确定进行基带数据转发的BPU源BPU或/和目标BPU，并生成控制指令，从而使得基带数据交换模块可以根据转发控制指令将源BPU所接收的基带数据转发至目标BPU；通过上述技术方案，可以使基带单元内的各个BPU可以协同处理基带数据，进而形成基带资源池，基带资源池的形成，避免了由于基带单元内的单个BPU数据处理过负荷对整体处理效率的影响，或是由于单个BPU故障而造成的小区退服等负面影响。

在本发明实施例中，由于各个BPU在分别与基带数据交换模块连接的同时，各个BPU还分别与RRU光纤连接，所以各个BPU可以分别通过光纤与RRU进行数据通讯，这样，当基带数据交换模块这一单点发生故障时，只会使得基带单元无法形成资源池，不会造成整个基站无法提供服务，从而本发明实施例有效地提高了基站的可靠性。

此外，在本发明实施例中，无需采用热备份技术复杂度很高的RIB，可以将基带数据交换模块和控制模块集成于已有的板卡上即可，从而减少了基站所需的板卡数量，降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中所述基带单元的结构示意图；

图2为本发明实施例中所述基站系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种基带单元，如图1所示，包括：基带数据交换模块01、控制模块02、多个BPU03和背板04；

基带数据交换模块01和BPU03通过设有数据连接线的背板04实现数据通讯；每个BPU03均与RRU05光纤连接；BPU03用于处理由RRU05传输的，或，由基带数据交换模块01转发的基带数据；

控制模块02用于根据预设方法生成转发控制指令，控制指令包括需要转发基带数据的源BPU或/和目标BPU；

基带数据交换模块01用于根据转发控制指令将源BPU所接收的基带数据转发至目标BPU。

基带单元可以设于基站中，其中，包括有一个基带单元可以称之为单基站。

在本发明实施例中，BPU为基带处理单元，用于对上下行基带数据进行处理，单基站可以包括有一个基带单元，以及，一个或多个RRU05，基带单元包括有多个BPU03，每个BPU均与RRU光纤连接；这样BPU03就可以直接接收来自RRU05的基带数据并进行处理，此外，由于基带数据交换模块01还可以转发不同BPU间的基带数据，所以BPU03还可以接收由基带数据交换模块01转发过来的基带数据。这样，当基带单元的各个BPU的数据处理的负荷不均衡时，比如，当某个BPU由于接入RRU过多而造成负荷过大时，基带数据交换模块01就可以将该负荷过大的BPU所要接收的基带数据转发给当前负荷较小的BPU来处理；进而使基带单元的各个BPU可以形成基带资源池来协同处理基带数据。

在实际应用中，各BPU间交换基带数据是通过基带数据交换模块01与控制模块协同来实现的，具体的，控制模块02根据的预设方法可以包括：判断各个BPU的当前负荷，以及各个BPU是否故障，从而可以确定每个BPU是否需要为其进行基带数据的转发，以及，确定可以将基带数据转发至哪一个BPU；在根据不同的情况确定源BPU和目标BPU后，控制模块02可以生成相应的控制指令，从而指示基带数据交换模块01进行基带数据的交换。其中，源BPU是指被转发基带数据的BPU，目标BPU是指被转发的基带数据所要到达的BPU。

在实际应用中，预设方法具体可以包括：将BPU中当前工作负荷大于第一预设值的BPU确定为源BPU，并在当前工作负荷小于第二预设值的BPU中为源BPU确定对应的目标BPU。也就是说，控制模块将BPU中当前工作负荷大于第一预设值的BPU确定为需要将其接收的基带数据进行转发的BPU，然后，在工作负荷小于第二预设值的BPU中确定接收该工作负荷大于第一预设值的BPU所要接收的基带数据的BPU。

此外，由于在实际应用中，会有可能出现某一BPU软件发生故障的情况，为此，在本发明实施例中，预设方法具体还可以包括：将发生故障的BPU确定为源BPU，并为该发生故障的BPU确定对应的目标BPU。接着，控制模块就可以相应的生成控制指令，以使基带数据交换模块将要接收的基带数据进行转发至运行正常的BPU；这样，通过将发生故障的BPU所要接收的基带数据进行转发，从而可以避免由于单个的BPU故障所导致的小区退服等影响，从而可以有效地提高基站的可靠性。

进一步的，为了提高基带单元的集成度，节约成本，在本发明实施例中，还可以将基带数据交换模块和控制模块设于主控时钟单元CCU电路板上。一般情况下，基带单元中都还会包括有CCU这一电路板，CCU上可以包括传输模块和时钟控制模块，为此，本发明实施例将基带数据交换模块和控制模块与原有的传输模块和时钟控制模块设置于同一电路板中，从而不必再单独的设置卡板。

进一步的，在本发明实施例中，CCU可以通过设于背板的插槽与数据连接线连接，即，通过将CCU插接在背板的插槽上，各个BPU就可以通过背板上设有的数据连接与基带数据交换模块进行数据通讯，从而实现基带数据的交换。

在实际应用中，CCU可以通过设置具有高带宽（点到点吞吐量不小于10Gbps）的基带数据交换模块，以实现各BPU之间基带数据的高速无缝互联；为了保证BBU形成BBU池，CCU还可以设有高速数据互联接口用于与背板连接。

进一步的，在基带单元中，还可以通过设有备用CCU来实现进一步提高基站的可靠性，具体的，备用CCU的结构和功能与CCU相同，这样，当CCU故障时，通过CCU切换模块可以启动备用CCU来继续转发多个BPU间的基带数据。从而避免了单点故障对基站所造成的影响。

进一步的，在本发明实施例中，基带数据可以包括压缩/非压缩的CPRI数据/IR接口数据、资源映射与FFT/IFFT处理之间位置点的数据，或，基带调制和资源映射之间位置点的数据。在实际应用中，进行交换的基带数据种类可以灵活设置，根据不同的无线技术体制和性能要求，选择不同的基带数据传输类型，CCU根据选择的结果控制基带数据传输的源和目的选择基带数据选取位置和处理方式。当基带数据交换的数据量不大，数据交换通路足以承载数据，可以直接交换基带单元和RRU接口（IR接口或者CPRI接口）上承载的数据；当基带数据交换量较大，容许性能轻微损失，可以考虑IR或者CPRI接口数据压缩，一般可以压缩50%的数据量；当还需要进一步降低传输的数据量，可以根据技术体制选择位于基带处理链中其他位置的基带处理，比如对于LTE，可以选择选取资源映射和FFT/IFFT处理之间位置点的数据进行交换，也可以选取基带调制和资源映射之间位置点的数据进行交换。

本发明实施例中基带单元的工作方式包括：正常情况下，每个BPU只需处理本BPU光口对应的数据。当某块BPU接入的RRU数量较多，处理负荷过大并且其它BPU有富余的处理资源时，CCU中的基带数据交换模块将负荷过大的BPU所要接收的基带数据转发给有处理裕量BPU进行基带和层2的处理。

当某块BPU出现故障，无法处理本BPU对应光口上的数据是，将自动实现本故障BPU对应的光口上的基带数据和CCU上基带数据交换模块之间的双向直通。CCU中控制模块检测到这种情况是，如果其它BPU板有富裕的处理能力，将故障的BPU所要接收的基带数据转发给有处理裕量BPU进行基带和层2的处理。

综上所述，在本发明实施例中，由于各个BPU在分别与基带数据交换模块连接的同时，各个BPU还分别与RRU光纤连接，所以各个BPU可以分别通过光纤与RRU进行数据通讯，这样，当基带数据交换模块这一单点发生故障时，只会使得基带单元无法形成资源池，不会造成整个基站无法提供服务，从而本发明实施例有效地提高了基站的可靠性。

此外，在本发明实施例中，无需采用热备份技术复杂度很高的RIB，可以将基带数据交换模块和控制模块集成于已有的板卡上即可，从而减少了基站所需的板卡数量，降低了成本。

在本发明的另一实施例中，还提供了一种基站，所述基站包括如图1所对应实施例中的基带单元，由于本发明实施例中的基带单元与图1所对应实施例中的基带单元的结构类似，工作原理相同，达到的效果也相同，所以在此就不再赘述。

在本发明的另一实施例中，还提供了一种基站系统，如图2所示，基站系统包括有基带单元池11和OMC；基带单元池11包括基带单元池控制器12和多个基带单元13；基带单元13包括多个BPU和CCU；每个基带单元13均与RRU15光纤连接；基带单元13的背板设有数据接口与基带单元池控制器12对应的端口连接；

基带单元池控制器12包括基带数据交换模块21和基带单元控制模块22；

基带单元控制模块22用于根据多站点无线资源管理算法来生成转发控制指令，控制指令包括需要转发基带数据的源基带单元或/和目标基带单元；

基带数据交换模块21用于在基带单元控制模块22的控制下转发多个基带单元13间的基带数据。

在本发明实施例中，基站系统包括了多个基带单元，这些基带单元形成可以分组划分为多个基带单元池，也可以将全部基带单元构成一个基带单元池。

在每个基带单元池中，还包括有基带单元池控制器，基带单元池控制器包括基带数据交换模块和基带单元控制模块；在实际应用中，每个基带单元可以通过CCU面板上的大容量基带数据互联接口接入基带装置池控制器，基带单元池控制器控制基带单元间的基带数据的交换；具体的，基带数据交换模块在基带单元控制模块的控制下实现基带单元之间基带数据的交换。基带单元控制模块和每个基带单元之间存在控制接口，可以根据基站的数据配置获取各基站小区间关系、根据UE测量报告明确UE所处的位置，从而选择合适的基站进行协同处理并控制基带数据交换模块进行交换数据，确保能降低不同基站小区间干扰，提升位于上述位置UE的吞吐量；

此外，由基带单元池形成的基站系统中，多个基带单元之间可以通过1PPS+TOD实现时钟同步。

进一步的，当基带单元池包括有多个时，各所述基带单元池的基带单元池控制器，以及，基带单元均分别与操作维护中心OMC连接；

所述基带单元池控制器还用于根据所述OMC的控制指令，实现所述基带单元池间的基带数据的转发。

基带单元池之间通过扩展的X2接口eX2来实现互联，由光传输设备实现标准的X2接口数据和小区基带数据分离和复用，标准的X2接口数据和千兆以太网交换机互联，小区基带数据和基带单元池控制器互联。由OMC（操作维护中心，Operations and MaintenanceCentre）控制基带单元池控制器实现基带单元池间的小区基带数据交换。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）或处理器（processor）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上对本发明实施例所提供的用户设备切换的方法以及包括源网络设备、用户设备和目标无线网络控制节点在内的装置进行了详细介绍，但以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，不应理解为对本发明的限制。本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基带单元，其特征在于，包括：基带数据交换模块、控制模块、多个基带处理单元BPU和背板；

所述基带数据交换模块和所述BPU通过设有数据连接线的背板实现数据通讯；

每个所述BPU均与射频处理单元RRU光纤连接；

所述BPU用于处理由所述RRU传输的，或，由所述基带数据交换模块转发的基带数据；

所述控制模块用于根据预设方法生成转发控制指令，所述控制指令包括需要转发基带数据的源BPU或/和目标BPU；

所述基带数据交换模块用于根据所述转发控制指令将所述源BPU所接收的基带数据转发至所述目标BPU；

其中还包括与所述数据连接线连接的主控时钟单元CCU；

所述基带数据交换模块和所述控制模块设于所述CCU上，所述CCU还包括传输模块和时钟控制模块；

所述与所述数据连接线连接的CCU包括：所述CCU通过设于所述背板的插槽与所述数据连接线连接；

其中，所述基带单元还包括CCU切换模块，以及，与所述CCU结构和功能相同的备用CCU；

所述CCU切换模块用于当所述CCU故障时启动所述备用CCU来转发多个所述BPU间的基带数据；

所述由所述基带数据交换模块转发的基带数据包括：

压缩/非压缩的CPRI数据/IR接口数据、资源映射与FFT/IFFT处理之间位置点的数据，或，基带调制和资源映射之间位置点的数据。

2.根据权利要求1中所述基带单元，其特征在于，所述预设方法包括：

将所述BPU中当前工作负荷大于第一预设值的BPU确定为源BPU，并在当前工作负荷小于第二预设值的BPU中为所述源BPU确定对应的目标BPU。

3.根据权利要求2中所述基带单元，其特征在于，所述预设方法还包括：

将发生故障的BPU确定为源BPU，并为该发生故障的BPU确定对应的目标BPU。

4.一种基站，其特征在于，包括如权利要求1至3中任一所述基带单元。

5.一种基站系统，其特征在于，包括基带单元池；

所述基带单元池包括基带单元池控制器和多个基带单元；所述基带单元包括多个基带处理单元BPU；

每个所述基带单元均与射频处理单元RRU光纤连接；

所述基带单元的背板设有数据接口与所述基带单元池控制器对应的端口连接；

所述基带单元池控制器包括基带数据交换模块和基带单元控制模块；

所述基带单元控制模块用于根据多站点无线资源管理算法来生成转发控制指令，所述控制指令包括需要转发基带数据的源基带单元或/和目标基带单元；

所述基带数据交换模块用于根据所述控制指令转发多个所述基带单元间的基带数据；

所述基带单元还包括主控时钟单元CCU、CCU切换模块，以及，与所述CCU结构和功能相同的备用CCU；

所述CCU切换模块用于当所述CCU故障时启动所述备用CCU来转发多个所述BPU间的基带数据；

由所述基带数据交换模块转发的基带数据包括：

压缩/非压缩的CPRI数据/IR接口数据、资源映射与FFT/IFFT处理之间位置点的数据，或，基带调制和资源映射之间位置点的数据。

6.根据权利要求5中所述基站系统，其特征在于，所述转发多个所述基带单元间的基带数据时，通过秒脉冲+天1PPS+TOD实现时钟同步。

7.根据权利要求6中所述基站系统，其特征在于，所述基带单元池包括有多个；

各所述基带单元池的基带单元池控制器，以及，基带单元均分别与操作维护中心OMC连接；

所述基带单元池控制器还用于根据所述OMC的控制指令，实现所述基带单元池间的基带数据的转发。

8.根据权利要求7中所述基站系统，其特征在于，所述基带单元池间的基带数据的转发，通过扩展的X2接口实现。