发明内容
本发明提供一种多载波交换器、基站组网系统及多载波交换方法,用以实现超带宽数据的低成本、高可靠性传输。
为了解决以上技术问题,本发明采取的技术方案是:
第一方面,本发明实施例提供了一种上行多载波交换器,包括:上行交换处理单元、控制处理单元、存储单元、和多个光电转换单元,
所述上行交换处理单元分别与所述控制处理单元、存储单元、和各光电转换单元相连;所述控制处理单元还与所述存储单元相连;
所述多个光电转换单元中的第一部分与远程射频单元RRU相连,用于将各RRU发送的载波输出至所述上行交换处理单元;
所述多个光电转换单元中的第二部分与基带单元BBU相连,用于将所述上行交换处理单元输入的基带数据转发至对应的BBU,所述基带数据包含于所述载波;
所述存储单元,用于保存所述第一部分包含的各光电转换单元与所述第二部分包含的各光电转换单元之间的对应关系;
所述控制处理单元,用于判断所述存储单元保存的对应关系是否满足载波的带宽要求;
所述上行交换处理单元,用于在所述控制处理单元判定所述对应关系不满足载波的带宽要求时,根据各载波的带宽与各BBU的接口带宽能力,重新配置所述对应关系,并按新的对应关系转发所述基带数据。
优选的,所述控制处理单元,还用于根据各光电转换单元的接口带宽和/或空闲状态,分别确定所述第一部分和第二部分包含的光电转换单元。
优选的,所述上行交换处理单元包括:接口交换引擎、基带处理模块、存取模块、处理器接口模块、和至少一个数据处理模块,
每个数据处理模块分别与所述第一部分中的一个光电转换单元相连,用于从该光电转换单元输入的载波中提取基带数据和信令数据,并将所述基带数据输出至所述接口交换引擎,将所述信令数据输出至所述处理器接口模块,所述信令数据包含所述载波的带宽;
所述处理器接口模块与所述控制处理单元相连,用于向所述控制处理单元发送所述信令数据,并将所述控制处理单元反馈的判断结果发送至所述接口交换引擎,所述判断结果由所述控制处理单元根据所述信令数据与所述存储单元保存的对应关系获得;
所述接口交换引擎与所述基带处理模块相连,在所述判断结果表示所述对应关系满足载波的带宽要求时,通知所述基带处理模块利用所述对应关系对所述基带数据进行适配处理;在所述判断结果表示所述对应关系不满足载波的带宽要求时,所述接口交换引擎先配置所述新的对应关系,再通知所述基带处理模块利用所述新的对应关系对所述基带数据进行适配处理;
所述基带处理模块与所述存取模块相连,用于通过所述存取模块将适配处理后的基带数据输出至对应的BBU。
优选的,所述数据处理模块包括:预处理模块、信令接口模块、和至少一个上行拆帧模块,
所述预处理模块与所述第一部分中的一个光电转换单元相连,用于将该光电转换单元输入的载波转发至对应的上行拆帧模块;
各上行拆帧模块分别与所述接口交换引擎和所述信令接口模块相连,用于从所述预处理模块转发的载波中提取所述基带数据和所述信令数据,并将所述基带数据输出至所述接口交换引擎,将所述信令数据输出至所述信令接口模块;
所述信令接口模块与所述处理器接口模块相连,用于将所述上行拆帧模块输入的信令数据转发至所述处理器接口模块。
第二方面,本发明实施例提供了一种下行多载波交换器,包括:下行交换处理单元、控制处理单元、存储单元、和多个光电转换单元,
所述下行交换处理单元分别与所述控制处理单元、存储单元、和各光电转换单元相连;所述控制处理单元还与所述存储单元相连;
所述多个光电转换单元中的第一部分与基带单元BBU相连,用于将各BBU发送的基带数据输出至所述下行交换处理单元;
所述多个光电转换单元中的第二部分与远程射频单元RRU相连,用于将所述下行交换处理单元输入的载波转发至对应的RRU,所述载波包含所述基带数据;
所述存储单元,用于保存所述第一部分包含的各光电转换单元与所述第二部分包含的各光电转换单元之间的对应关系;
所述控制处理单元,用于保存所述第二部分包含的各光电转换单元的帧格式;
所述下行交换处理单元,用于根据所述控制处理单元指示的帧格式,利用所述基带数据生成所述载波,并根据所述存储单元保存的对应关系将所述载波转发至对应的RRU。
优选的,所述控制处理单元,还用于根据各光电转换单元的接口带宽和/或空闲状态,分别确定所述第一部分和第二部分包含的光电转换单元。
优选的,所述下行交换处理单元包括:接口交换引擎、基带处理模块、存取模块、处理器接口模块、和至少一个数据处理模块,
所述基带处理模块与所述存取模块相连,用于接收所述第一部分的光电转换单元通过所述存取模块发送的基带数据,并利用所述存储单元保存的对应关系对所述基带数据进行适配处理;
所述接口交换引擎与所述基带处理模块相连,用于接收所述基带处理模块输入的适配处理后的基带数据,并根据所述对应关系将所述适配处理后的基带数据转发至对应的数据处理模块;
所述数据处理模块与所述处理器接口模块相连,用于接收所述控制处理单元通过所述处理器接口模块发送的帧格式,并根据所述帧格式,将所述适配处理后的基带数据打包成所述载波;
每个数据处理模块还分别与所述第二部分中的一个光电转换单元相连,用于将所述载波发送至与其对应连接的光电转换单元。
优选的,所述数据处理模块包括:预处理模块、信令接口模块、和至少一个下行成帧模块,
所述信令接口模块分别与所述处理器接口模块、各下行成帧模块相连,用于将所述处理器接口模块转发的帧格式发送至下行成帧模块;
所述下行成帧模块与所述接口交换引擎相连,用于接收所述接口交换引擎输入的所述适配处理后的基带数据,并利用所述信令接口模块输入的帧格式,将所述适配处理后的基带数据打包成所述载波;
所述下行成帧模块还与所述预处理模块相连,用于通过所述预处理模块将所述载波发送至本数据处理模块对应连接的光电转换单元。
第三方面,本发明实施例提供了一种基站组网系统,所述系统包括:基带单元BBU、远程射频单元RRU、第一方面所述的上行多载波交换器、和第二方面所述的下行多载波交换器;
所述上行多载波交换器分别与所述BBU、RRU相连,实现RRU到BBU方向的载波传输;
所述下行多载波交换器分别与所述BBU、RRU相连,实现BBU到RRU方向的载波传输。
优选的,所述上行多载波交换器与所述BBU之间通过至少两根光纤相连,和/或,所述下行多载波交换器与所述BBU之间通过至少两根光纤相连;
其中,所述至少两根光纤中的一根为主用光纤,剩余光纤为备用光纤。
优选的,所述上行载波交换器与所述下行载波交换器集成为一体。
第四方面,本发明实施例提供了一种上行多载波交换方法,所述方法包括:
第一光电转换单元接收其对应连接的远程射频单元RRU发送的载波,并将所述载波输出至上行交换处理单元;
所述上行交换处理单元根据存储单元保存的对应关系,获得所述第一光电转换单元对应的第二光电转换单元,所述第二光电转换单元与基带单元BBU对应连接;
控制处理单元判断所述第二光电转换单元是否满足所述载波的带宽要求,并将判断结果发送至所述上行交换处理单元;
在所述判断结果表示不满足所述载波的带宽要求时,所述上行交换处理单元根据所述载波的带宽和各BBU的接口带宽能力,配置所述第一光电转换单元的新的对应关系;
所述上行交换处理单元根据所述新的对应关系,将所述载波中的基带数据发送至对应的新的第二光电转换单元,由所述新的第二光电转换单元将所述基带数据转发至其对应连接的BBU。
优选的,所述控制处理单元判断所述第二光电转换单元是否满足所述载波的带宽要求,包括:
所述控制处理单元接收所述上行交换处理单元从所述载波中提取的信令数据,所述信令数据包含所述载波的带宽;
所述控制处理单元根据所述存储单元保存的对应关系,获得所述第一光电转换单元对应的第二光电转换单元;
所述控制处理单元判断所述第二光电转换单元的接口带宽能力是否小于所述载波的带宽,如果是,则判定不满足所述载波的带宽要求。
优选的,所述配置所述第一光电转换单元的新的对应关系,包括:
所述上行交换处理单元判断是否存在接口带宽能力不小于所述载波带宽的BBU:
如果是,则从中选取一个BBU,并建立该BBU对应连接的第二光电转换单元与所述第一光电转换单元之间的新的对应关系;
如果否,则从中选取至少两个BBU,且使所述至少两个BBU的接口带宽能力之和不小于所述载波的带宽,并建立所述至少两个BBU对应连接的第二光电转换单元与所述第一光电转换单元之间的新的对应关系。
优选的,所述方法还包括:
在选取出BBU之后,
判断选取出的BBU对应连接的第二光电转换单元是否与其它第一光电转换单元建立对应关系,如果否,则执行利用选取出的BBU建立新的对应关系的步骤;如果是,则判断剩余接口带宽是否不小于所述载波的带宽:
如果否,则更新选取出的BBU,并利用更新后的BBU建立所述新的对应关系;
如果是,则执行利用选取出的BBU建立新的对应关系的步骤。
优选的,所述更新选取出的BBU包括:重新选取BBU或者新增至少一个BBU。
优选的,所述方法还包括:
所述控制处理单元根据各光电转换单元的接口带宽和/或空闲状态,确定与RRU相连的第一光电转换单元、以及与BBU相连的第二光电转换单元。
第五方面,本发明实施例提供了一种下行多载波交换方法,所述方法包括:
第一光电转换单元接收其对应连接的基带单元BBU发送的基带数据,并将所述基带数据输出至下行交换处理单元;
控制处理单元根据存储单元保存的对应关系,获得所述第一光电转换单元对应的第二光电转换单元,并将所述第二光电转换单元的帧格式发送至所述下行交换处理单元;所述第二光电转换单元与远程射频单元RRU对应连接;
所述下行交换处理单元根据所述帧格式,利用所述基带数据生成载波,并将所述载波发送至所述第二光电转换单元,由所述第二光电转换单元将所述载波转发至其对应连接的RRU。
利用本发明方案进行基站组网时,BBU与RRU之间不再单纯的通过光纤连接,而是通过多载波交换器实现二者的连接,这样,在RRU需要向BBU发送载波数据时,可先由多载波交换器根据待传输载波的带宽,动态调用BBU的接口带宽资源,如此,每个RRU都可共享各BBU的接口带宽,简单方便的实现超带宽数据的正确、可靠传输。对应地,在BBU需要向RRU发送数据时,亦可按照二者之间的接口对应关系,经由多载波交换器进行数据转发。如此方案,就可实现超带宽数据的低成本、高可靠性传输。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
为了适应超带宽数据的传输,本发明提供了一种新的基站组网方式,如图1所示,将远程射频单元RRU、基带单元BBU连接在多载波交换器上,多载波交换器根据数据带宽需求,动态调整RRU与BBU间的接口对应关系,通过共享BBU接口带宽资源的方式实现超带宽数据的正确、可靠传输。
本发明中的多载波交换器可根据数据传输方向的不同,分为:RRU到BBU方向的上行多载波交换器、BBU到RRU方向的下行多载波交换器。下面分别对二者的构成及功能进行解释说明。
参见图2,示出了本发明上行多载波交换器的构成示意图,可包括:上行交换处理单元101、控制处理单元102、存储单元103、和多个光电转换单元104。
下面从部件间的连接关系以及部件功能出发,对本发明的上行多载波交换器进行解释说明。
1.部件间的连接关系
内部连接关系:上行交换处理单元分别与控制处理单元、存储单元、和各光电转换单元相连;控制处理单元还与存储单元相连。
外部连接关系:通过光电转换单元与外部的RRU、BBU相连,具体可将光电转换单元分为两部分:第一部分与RRU相连,接收外部RRU输入的数据;第二部分与BBU相连,向外部BBU转发数据。因为RRU、BBU均是通过光纤连接到上行多载波交换器,故需要光电转换单元进行光信号与电信号之间的转换。
2.部件的功能
(1)光电转换单元中的第一部分,在图2中以104(A)标识
第一部分可包括至少一个光电转换单元,此处可称为第一光电转换单元,每个第一光电转换单元与一个RRU对应连接,接收该RRU发送的载波,并进行光信号到电信号的转换,再输出到上行交换处理单元。
(2)光电转换单元中的第二部分,在图2中以104(B)标识
第二部分可包括至少一个光电转换单元,此处可称为第二光电转换单元,每个第二光电转换单元与一个BBU对应连接,接收上行交换处理单元输入的基带数据,并进行电信号到光信号的转换,再将其输出到对应的BBU。
(3)存储单元103
在进行上行数据传输时,RRU发送的数据经上行多载波交换器被转送到BBU,若要实现数据的正确、可靠转送,上行多载波交换器应知晓各RRU发送的数据要被送到哪个BBU,即,应知晓第一光电转换单元与第二光电转换单元之间的对应关系(或称为映射关系),存储单元即是为了保存这些对应关系而设置。
如,上行多载波交换器包含6个光电转换单元,其中,光电转换单元1、2、3、4为第一光电转换单元,分别与4个RRU相连;光电转换单元5、6为第二光电转换单元,分别与2个BBU相连。若,存储单元保存的对应关系为:光电转换单元1、2对应光电转换单元5,则在上行交换处理单元接收到光电转换单元1和/或2发送的数据后,即会按照对应关系,将数据转发到光电转换单元5。
本发明方案中,上行交换处理单元、控制处理单元均可访问存储单元,获取其中保存的对应关系。其中,控制处理单元获取对应关系的目的是:判断当前对应关系是否满足RRU发送数据的带宽要求,以根据判断结果控制上行交换处理单元的执行动作。上行交换处理单元获取对应关系的目的是:结合控制处理单元输入的判断结果进行数据转发,具体为:如果判断结果表示对应关系满足带宽要求,上行交换处理单元就可根据存储单元保存的对应关系直接进行数据转发;如果判断结果表示对应关系不满足带宽要求,上行交换处理单元则要更新存储单元保存的对应关系,并利用更新后的对应关系进行数据转发。
(4)控制处理单元102
控制处理单元主要用于控制上行交换处理单元进行带宽调整,如,光电转换单元1接收到与其相连的RRU发送的载波,控制处理单元则会判断存储单元保存的光电转换单元1的对应关系是否满足该载波的带宽要求,进而根据判断结果控制上行交换处理单元进行带宽调整。
如上述示例,光电转换单元1、2对应光电转换单元5,若光电转换单元5的接口带宽能力为60M,根据上述对应关系,若经光电转换单元1输入的载波带宽为20M,控制处理单元则可判定对应关系满足载波带宽要求;若经光电转换单元1输入的载波带宽为80M,控制处理单元则可判定对应关系不满足载波带宽要求,需要上行交换处理单元进行带宽调整。
另外,需要说明的是,作为一种优选方案,控制处理单元还可具有如下功能:根据实际需要设定第一部分、第二部分分别包含哪些光电转换单元。也即,光电转换单元与RRU、BBU之间的连接关系,可以是固定连接(如,光电转换单元1与RRU1相连、光电转换单元2与RRU2相连、光电转换单元3与RRU3相连,以此类推),即在进行系统配置时,就固化这种连接关系不变。或者,还可通过控制处理单元实现光电转换单元与RRU、BBU之间的动态连接(需要说明的是,本发明的动态连接指的是光电转换单元与RRU、BBU之间的逻辑连接,而不是物理连接),具体体现如下:
在进行数据传输之前,可先使控制处理单元知晓待传输的载波总带宽,然后根据接口带宽和/或空闲状态确定光电转换单元的连接状态。如,先获取所有光电转换单元的工作状态;再获取其中处于空闲状态的光电转换单元的接口带宽能力;最后从得到的光电转换单元中选取至少一个,作为与RRU相连的第一部分,从剩余的光电转换单元中选取至少一个,作为与BBU相连的第二部分。其中,第一部分、第二部分的光电转换单元的总接口带宽能力均不低于待传输的载波总带宽。
这种配置动态连接关系的方案中,可能会将上行多载波交换器具有的所有光电转换单元划分到第一部分、第二部分,也可能只将其中部分的光电转换单元划分到第一部分、第二部分,对此可由实际需要而定,本发明实施例可不做具体限定。
另外,需要说明的是,配置好(固定配置或动态配置)光电转换单元与RRU、BBU的连接关系后,BBU即可进行载波传输分配,如,针对四载波数据,载波传输分配情况可体现为:与RRU1相连的光电转换单元1进行1个载波传输,与RRU2相连的光电转换单元2进行2个载波传输,与RRU3相连的光电转换单元3进行1个载波传输。
如此,完成连接关系配置、载波传输分配等处理动作后,即可利用形成的系统进行载波数据传输。
(5)上行交换处理单元101
上行交换处理单元最基本的功能是按照存储单元保存的对应关系进行数据转发;同时,上行交换处理单元还具有一个重要功能:在控制处理单元的触发下进行带宽调整,即重新配置第一光电转换单元的对应关系,使配置后的第二光电转换单元对应的BBU的接口带宽满足载波带宽要求。
下面结合控制处理单元输入的判断结果,对上行交换处理单元的两个功能进行解释说明。
a.如果控制处理单元输入的判断结果为对应关系满足载波带宽要求,上行交换处理单元则可按照存储单元保存的对应关系,将第一光电转换单元发送的数据转发至对应的第二光电转换单元。
如上述示例,若上行交换处理单元获取的对应关系为:光电转换单元1、2对应光电转换单元5,则在接收到光电转换单元1发送的载波后,控制处理单元即会进行带宽调整判决,若判断结果为对应关系满足载波带宽要求,上行交换处理单元即可直接将载波转发至对应的光电转换单元5。
需要说明的是,上行交换处理单元可以在接收到第一光电转换单元发送的载波后,即从存储单元获取对应关系;也可在接收到控制处理单元发送的判断结果后,再从存储单元获取对应关系。本发明实施例对此可不做具体限定,只要在进行数据转发前,获取到对应关系即可。
b.如果控制处理单元输入的判断结果为对应关系不满足载波带宽要求,上行交换处理单元则可根据载波带宽与BBU接口带宽能力重新配置出一个新的对应关系,并按照这一新的对应关系进行数据转发。
如上述示例,若存储单元保存的对应关系为:光电转换单元1、2对应光电转换单元5,则在接收到光电转换单元1发送的载波后,控制处理单元即会进行带宽调整判决,若判断结果为对应关系不满足载波带宽要求,上行交换处理单元即会调整光电转换单元1的对应关系,为其分配符合其输出载波带宽要求的第二光电转换单元。如,新的对应关系为:光电转换单元1对应光电转换单元5、6,这样,上行交换处理单元即可按照该新的对应关系,将光电转换单元1发送的载波转发至光电转换单元5和6。
需要说明的是,为了在后续过程中,提高控制处理单元带宽调整判决的准确性,降低上行交换处理单元带宽调整的可能性,提高本发明上行多载波交换器转发数据的效率,作为一种优选方案,上行交换处理单元可将配置出第一光电转换单元的新的对应关系保存至存储单元,以备下次数据传输时使用。
结合上行交换处理单元的上述功能,本发明还提供了上行交换处理单元的实现方式,具体可参见图3所示示意图,可包括:接口交换引擎202、基带处理模块204、存取模块205、处理器接口模块203、和至少一个数据处理模块201。
下面从部件间的连接关系以及部件功能出发,对本发明的上行交换处理单元进行解释说明。
1.部件间的连接关系
内部连接关系:接口交换引擎分别与基带处理模块、处理器接口模块、各数据处理模块相连,基带处理模块还与存取模块相连,处理器接口模块还与各数据处理模块相连。
外部连接关系:每个数据处理模块分别与一个第一光电转换单元相连,接收对应的第一光电转换单元输入的电信号;存取模块与各第二光电转换单元相连,将基带处理模块输入的电信号转发至对应的第二光电转换单元;处理器接口模块与控制处理单元相连,用于向控制处理单元发送信令数据、接收控制处理单元输入的判断结果;接口交换引擎与存储单元相连,用于从存储单元读取对应关系、优选的还可向存储单元写入新的对应关系。
2.部件的功能
(1)数据处理模块201
参见图4所示结构图,数据处理模块可包括:预处理模块301、信令接口模块303、和至少一个上行拆帧模块302。
下面从部件间的连接关系以及部件功能出发,对本发明的数据处理模块进行解释说明。
a.部件间的连接关系
内部连接关系:各上行拆帧模块分别与信令接口模块、预处理模块相连。
外部连接关系:每个预处理模块分别与一个第一光电转换单元相连,接收该第一光电转换单元输入的电信号;上行拆帧模块与接口交换引擎相连,将从电信号中提取出的基带数据发送至接口交换引擎;信令接口模块与处理器接口模块相连,将上行拆帧模块从电信号中提取出的信令数据转发至处理器接口模块。
b.部件的功能
(b1)预处理模块301
根据需要,预处理模块可包括串并转换模块和数据解压缩模块。其中,串并转换模块与第一光电转换单元相连,将第一光电转换单元输入的串行数据帧转换为并行数据帧,然后输出到数据解压缩模块。数据解压缩模块对串并转换模块输入的数据进行解压缩处理,通过基带解压缩算法,并将解压缩后的数据输出到对应的上行拆帧模块。
需要说明的是,对应的上行拆帧模块可以理解为:根据第一光电转换单元输入的数据带宽,从所有上行拆帧模块中选取出的进行后续数据处理的模块。也即,各上行拆帧模块也具有一定的带宽能力,若预处理模块输出的数据带宽不大于上行拆帧模块的带宽能力,则可将一个上行拆帧模块确定为本发明中“对应的上行拆帧模块”;若预处理模块输出的数据带宽大于上行拆帧模块的带宽能力,则将至少两个上行拆帧模块确定为本发明中的“对应的上行拆帧模块”。
如,上行拆帧模块的带宽能力为20M,若第一光电转换单元输出的数据带宽为20M,则预处理模块可将该数据输出到一个上行拆帧模块;若第一光电转换单元输出的数据带宽为60M,则预处理模块要将该数据输出到三个上行拆帧模块;若第一光电转换单元输出的数据带宽为100M,则预处理模块要将该数据输出到五个上行拆帧模块。
另外,需要说明的是,确定“对应的上行拆帧模块”时,可根据所需上行拆帧模块的数目,随机选取,或者也可按预定顺序选取,本发明对此可不做具体限定。
(b2)上行拆帧模块302
上行拆帧模块接收预处理模块输入的数据,并对数据进行拆帧处理,从中提取出基带数据(IQ数据)、信令数据(可包括载波带宽),上行拆帧主要是将上行的IQ数据和信令数据(C&M消息,Control&Management,控制和管理)按照IR/CPRI协议的帧结构解帧,其原理为下行组帧的反过程。另外,优选的在进行上行拆帧时还可对RRU加扰的数据进行解扰。如此处理之后,即可将基带数据输出至接口交换引擎,以便经接口交换引擎将基带数据转发至BBU;将信令数据输出至信令接口模块,以便经信令接口模块将载波带宽发送至控制处理单元进行带宽调整判决。
需要说明的是,信令数据还可包括数据的帧格式,将帧格式通过信令接口模块发送至控制处理单元保存,这样,在进行下行数据传输时,下行交换处理单元就可根据控制处理单元保存的帧格式进行成帧处理,对此将在下文进行解释说明。
(b3)信令接口模块303
信令接口模块接收各上行拆帧模块输入的信令数据,并通过处理器接口模块将信令数据输出到控制处理单元,供控制处理单元进行带宽调整判决时使用。
(2)接口交换引擎202
接口交换引擎主要具有两个功能:转发基带数据、调整接口带宽(即,配置新的对应关系)。
其中,转发基带数据的过程可体现如下:
首先,接口交换引擎要明确当前处理的载波是经由哪个第一光电转换单元发送而来,即获得第一光电转换单元的身份信息。如,载波是经由光电转换单元1输入到上行交换处理单元。
然后,接口交换引擎从存储单元读取该第一光电转换单元的对应关系,明确该第一光电转换单元发来的数据要转发给哪个第二光电转换单元,即获得第二光电转换单元的身份信息。如,光电转换单元1的对应关系为:光电转换单元1与光电转换单元5相对应。
接着,接口交换引擎接收控制处理单元通过处理器接口模块输入的判断结果,且判断结果表示对应关系满足载波带宽要求。需要说明的是,该动作还可在上述获得第一光电转换单元身份信息、获得第二光电转换单元身份信息的动作之前执行,对于三者的执行顺序本发明可不做具体限定。
最后,接口交换引擎将基带数据输出至基带处理单元,并向基带处理单元明确该基带数据所针对的第二光电转换单元,从而通过基带处理单元将基带数据转发到对应关系指示的第二光电转换单元,完成基带数据转发。如上述示例,基带数据最终被转发至光电转换单元5。
调整接口带宽的过程可体现如下:
首先,接口交换引擎接收控制处理单元通过处理器接口模块输入的判断结果,且判断结果表示对应关系不满足载波带宽要求。
其次,接口交换引擎根据载波带宽、各第二光电转换单元对应的BBU的接口带宽能力,重新为第一光电转换单元配置一个新的对应关系。如,对应关系从光电转换单元1与光电转换单元5相对应,更新为光电转换单元1与光电转换单元6相对应。
接着,接口交换引擎将基带数据输出至基带处理单元,并向基带处理单元明确该基带数据所针对的第二光电转换单元,从而通过基带处理单元将基带数据转发到对应关系指示的第二光电转换单元,完成基带数据转发。如上述示例,基带数据最终被转发至光电转换单元6。
最后,作为一种优选方案,接口交换引擎还可将新的对应关系保存至存储单元,替换掉原对应关系,以备后续数据传输过程中使用。
(3)处理器接口模块203
处理器接口模块作为上行交换处理单元的外接接口,主要用于实现上行交换处理单元与控制处理单元之间的信息交互。如上文所做介绍,可将数据处理模块提取出的信令数据转发至控制处理单元,由控制处理单元进行带宽调整判决;还可将控制处理单元输入的判断结果转发至接口交换引擎,触发接口交换引擎执行后续动作(进行基带数据转发,或进行接口带宽调整)。
(4)基带处理模块204
基带处理模块主要具有两个功能:格式适配、数据拆分。
其中,格式适配可体现为:基带处理模块接收接口交换引擎输入的基带数据,并根据该基带数据对应的第二光电转换单元的帧格式,对基带数据进行格式适配等处理,然后将处理后的基带数据输出到存取模块,从而通过存取模块将其转发至对应的第二光电转换单元。
需要说明的是,可将第二光电转换单元的帧格式保存在存储单元,在需要时,由基带处理模块直接从中读取,或由接口交换引擎读取后转发给基带处理模块;或者,还可将第二光电转换单元的帧格式直接保存在基带处理模块,在需要时直接调用,本发明对此可不做具体限定。
数据拆分可体现为:在存储单元保存的对应关系中,可能存在一个第一光电转换单元对应至少两个第二光电转换单元的情况,对应于此,需要将该第一光电转换单元发送的载波中的基带数据拆分成至少两部分,每部分经由一个对应的第二光电转换单元输出到一个BBU。针对这种情况,基带处理模块要先拆分接口交换引擎输入的基带数据,然后再按照拆分出的各部分对应的第二光电转换单元的帧格式,对各部分进行格式适配等后续处理。
需要说明的是,不论是在进行格式适配时,还是在进行数据拆分时,基带处理模块都应知晓第一光电转换单元的对应关系,以便据此确定数据拆分数目、适配的帧格式等,对应于此,基带处理模块可直接访问存储单元获得对应关系,也可经由接口交换引擎获取后转发给基带处理模块,本发明对此可不做具体限定。
(5)存取模块205
存取模块作为上行交换处理单元的外接接口,主要用于实现上行交换处理单元与各第二光电转换单元之间的信息交互,用于将基带处理模块输入的适配处理后的基带数据转发至对应的第二光电转换单元,进而通过第二光电转换单元将其转发到各自连接的BBU,完成数据转发。
需要说明的是,作为一种可实现方式,存取模块可不连接到基带处理模块,而是与接口交换引擎相连,如此,在基带处理模块对基带数据进行适配等处理后,可通过接口交换引擎将适配处理后的基带数据透传至存取模块,再由存取模块将其转发至对应的第二光电转换单元,本发明对此可不做具体限定。
对应于上文的上行多载波交换器方案,本发明还提供了一种上行多载波交换方法,参见图5所示,所述方法可包括:
步骤401,第一光电转换单元接收其对应连接的远程射频单元RRU发送的载波,并将所述载波输出至上行交换处理单元。
步骤402,所述上行交换处理单元根据存储单元保存的对应关系,获得所述第一光电转换单元对应的第二光电转换单元,所述第二光电转换单元与基带单元BBU对应连接。
步骤403,控制处理单元判断所述第二光电转换单元是否满足所述载波的带宽要求,并将判断结果发送至所述上行交换处理单元。
步骤404,在所述判断结果表示不满足所述载波的带宽要求时,所述上行交换处理单元根据所述载波的带宽和各BBU的接口带宽能力,配置所述第一光电转换单元的新的对应关系。
步骤405,所述上行交换处理单元根据所述新的对应关系,将所述载波中的基带数据发送至对应的新的第二光电转换单元,由所述新的第二光电转换单元将所述基带数据转发至其对应连接的BBU。
在RRU需要向BBU发送载波数据时,不再直接通过光纤进行数据传输,而是先将载波传输至上行多载波交换器,由上行多载波交换器根据RRU要传输载波的带宽,动态调用BBU的接口带宽资源,如此,每个RRU都可共享各BBU的接口带宽,实现超带宽数据的正确、可靠传输。
作为一种实现方式,控制处理单元判断第二光电转换单元是否满足载波的带宽要求的方式,为:首先,所述控制处理单元接收所述上行交换处理单元从所述载波中提取的信令数据,所述信令数据包含所述载波的带宽。其次,所述控制处理单元根据所述存储单元保存的对应关系,获得所述第一光电转换单元对应的第二光电转换单元。最后,所述控制处理单元判断所述第二光电转换单元的接口带宽能力是否小于所述载波的带宽,如果是,则判定所述第二光电转换单元不满足所述载波的带宽要求;如果否,则判定所述第二光电转换单元满足所述载波的带宽要求。
如,存储单元保存的对应关系为:光电转换单元1、2对应光电转换单元5,且光电转换单元5的接口带宽为40M;若当前接收到光电转换单元1发送的载波1,且载波1的带宽为20M,则控制处理单元经判断认为光电转换单元5的接口带宽能力可以满足载波1的带宽要求,即当前对应关系满足载波1的带宽要求;若当前接收到光电转换单元2发送的载波2,且载波2的带宽为60M,则控制处理单元经判断认为当前对应关系不满足载波2的带宽要求。
上行交换处理单元接收控制处理单元发送的判断结果,若判断结果表示不满足载波带宽要求,作为一种可实现方式,上行交换处理单元可按以下方式为第一光电转换单元配置一个新的对应关系:
所述上行交换处理单元判断是否存在接口带宽能力不小于所述载波带宽的BBU,并根据判断结果按以下两种方式配置:
方式一,如果是,则从中选取一个BBU,并建立该BBU对应连接的第二光电转换单元与所述第一光电转换单元之间的新的对应关系。
方式二,如果否,则从中选取至少两个BBU,且使所述至少两个BBU的接口带宽能力之和不小于所述载波的带宽,并建立所述至少两个BBU对应连接的第二光电转换单元与所述第一光电转换单元之间的新的对应关系。
如,第一光电转换单元1发送的载波1的带宽为40M,且第二光电转换单元1、2、3连接的BBU的接口带宽能力分别为20M、20M、40M,如此,在上行交换处理单元进行重新配置时,经判断发现存在一个带宽能力不小于载波1带宽的BBU,故可建立第一光电转换单元1与第二光电转换单元3之间的新的对应关系。
若,第一光电转换单元1发送的载波1的带宽为60M,且第二光电转换单元1、2、3连接的BBU的接口带宽能力分别为20M、20M、40M,如此,在上行交换处理单元进行重新配置时,经判断发现各BBU的带宽能力均小于载波1带宽,此时可从中选择至少两个BBU,只要选择出的BBU的带宽能力之和满足载波1带宽即可。如,选择第二光电转换单元1、3,故可建立第一光电转换单元1与第二光电转换单元1和3之间的新的对应关系。
另外,考虑到一个BBU可能会对应至少两个RRU,而这些RRU又可能会同时向该BBU发送数据,因此,在配置新的对应关系时,还应考虑这种情况,以使配置出的新的对应关系最优,基于此,本发明还在上述配置新的对应关系方案的基础上,提供了如下优选方案:
选择出配置新的对应关系使用的第二光电转换单元(可体现为方式一选取出的第二光电转换单元,也可体现为方式二选取出的第二光电转换单元)后,判断这些第二光电转换单元是否还与其它第一光电转换单元建立有对应关系,并根据判断结果按以下两种方式配置新的对应关系:
方式一,如果否,则直接利用选取出的第二光电转换单元建立新的对应关系。
方式二,如果是,则判断剩余接口带宽是否不小于所述载波的带宽:如果是,则直接利用选取出的第二光电转换单元建立新的对应关系;如果否,则更新选取出的BBU,并利用更新后的BBU建立新的对应关系。
如,第一光电转换单元1发送的载波1的带宽为60M,且第二光电转换单元1、2、3、4连接的BBU的接口带宽能力分别为20M、40M、40M、20M,若上行交换处理单元当前选取出第二光电转换单元1、2来建立新的对应关系,但却发现第二光电转换单元2当前已与第一光电转换单元2(对应的载波带宽为20M)建立了对应关系,则,上行交换处理单元可判定第二光电转换单元1、2不适于建立新的对应关系,此时,可更新当前选取出的第二光电转换单元:
重新选取第二光电转换单元3来替代第二光电转换单元2,即建立的新的对应关系为:第一光电转换单元1对应第二光电转换单元1、3;或者,新增第二光电转换单元4,即建立的新的对应关系为:第一光电转换单元1对应第二光电转换单元1、2、4。
需要说明的是,本发明中的剩余接口带宽指的是,BBU的接口带宽能力减去其它第一光电转换单元发送的载波带宽,如上述示例,第二光电转换单元2对应连接的BBU的剩余接口带宽为:该BBU的接口带宽能力40M-第一光电转换单元2的载波带宽20M=20M。
另外,作为本发明上行多载波交换方法的一个优选实现方式,在按照图5所示流程图进行数据转发之前,控制处理单元可以先根据上行多载波交换器包含的各光电转换单元的接口带宽和/或空闲状态,确定与RRU相连的第一光电转换单元、以及与BBU相连的第二光电转换单元。以提高本发明方案实现数据转发的灵活性。
上文对上行多载波交换器的构成方式、基于该交换器的数据传输方案进行了解释说明,实现了RRU到BBU方向的数据传输,对应于此,本发明还提供了BBU到RRU方向的数据传输方案,下面对此进行解释说明。
参见图6,示出了本发明下行多载波交换器的构成示意图,可包括:下行交换处理单元501、控制处理单元502、存储单元503、和多个光电转换单元504。
下面从部件间的连接关系以及部件功能出发,对本发明的下行多载波交换器进行解释说明。
1.部件间的连接关系
内部连接关系:下行交换处理单元分别与控制处理单元、存储单元、和各光电转换单元相连;控制处理单元还与存储单元相连。
外部连接关系:通过光电转换单元与外部的RRU、BBU相连,具体可将光电转换单元分为两部分,第一部分与BBU相连,接收外部BBU输入的数据;第二部分与RRU相连,向外部RRU转发数据。因为RRU、BBU均是通过光纤连接到下行多载波交换器,故需要光电转换单元进行光信号与电信号之间的转换。
2.部件的功能
(1)光电转换单元中的第一部分,在图6中以504(A)标识
第一部分可包括至少一个光电转换单元,此处可称为第一光电转换单元,每个第一光电转换单元与一个BBU对应连接,接收该BBU发送的基带数据,并进行光信号到电信号的转换,再输出到下行交换处理单元。
(2)光电转换单元中的第二部分,在图6中以504(B)标识
第二部分可包括至少一个光电转换单元,此处可称为第二光电转换单元,每个第二光电转换单元与一个RRU对应连接,接收下行交换处理单元输入的载波,并进行电信号到光信号的转换,再将其输出到对应的RRU。
(3)存储单元503
在进行下行数据传输时,BBU发送的数据经下行多载波交换器被转送到RRU,若要实现数据的正确、可靠转送,下行多载波交换器应知晓各BBU发送的数据要被送到哪个RRU,即,应知晓第一光电转换单元与第二光电转换单元之间的对应关系(或称为映射关系),存储单元即是为了保存这些对应关系而设置。
如,下行多载波交换器包含6个光电转换单元,其中,光电转换单元1、2为第一光电转换单元,分别与2个BBU相连;光电转换单元3、4、5、6为第二光电转换单元,分别与4个RRU相连。若,存储单元保存的对应关系为:光电转换单元1对应光电转换单元3,则在下行交换处理单元接收到光电转换单元1发送的数据后,即会按照对应关系,将数据转发到光电转换单元3。
(4)控制处理单元502
控制处理单元主要用于保存各第二光电转换单元对应的帧格式,并在需要时,根据存储单元保存的对应关系,获得第一光电转换单元对应的第二光电转换单元,并将该第二光电转换单元的帧格式发送至下行交换处理单元,供下行交换处理单元生成载波时使用。
需要说明的是,作为一种优选方案,控制处理单元还可根据实际需要设定第一部分、第二部分分别包含哪些光电转换单元。也即,光电转换单元与RRU、BBU之间的连接关系,可以是固定连接,如,光电转换单元1与BBU1相连、光电转换单元2与BBU2相连、光电转换单元3与BBU3相连,以此类推,在进行系统配置时,即固化这种连接关系不变。或者,还可通过控制处理单元实现光电转换单元与RRU、BBU之间的动态连接,具体过程可参见上行多载波交换器处所做介绍,此处不再赘述。
(5)下行交换处理单元501
下行交换处理单元主要用于根据控制处理单元指示的帧格式,将接收到的基带数据打包为载波;并按照存储单元保存的对应关系,将所述载波输出至对应的第二光电转换单元,进而通过第二光电转换单元将载波转发至对应的RRU。
结合下行交换处理单元的上述功能,本发明还提供了下行交换处理单元实现方式,具体可参见图7所示示意图,可包括:接口交换引擎604、基带处理模块602、存取模块601、处理器接口模块603、和至少一个数据处理模块605。
下面从部件间的连接关系以及部件功能出发,对本发明的下行交换处理单元进行解释说明。
1.部件间的连接关系
内部连接关系:接口交换引擎分别与基带处理模块、处理器接口模块、各数据处理模块相连,基带处理模块还与存取模块相连,处理器接口模块还与各数据处理模块相连。
外部连接关系:存取模块与各第一光电转换单元相连,接收第一光电转换单元输入的基带数据;每个数据处理模块分别与一个第二光电转换单元相连,向对应的第二光电转换单元转发载波;处理器接口模块与控制处理单元相连,用于接收控制处理单元输入的第二光电转换单元的帧格式;接口交换引擎与存储单元相连,用于从存储单元读取对应关系。
2.部件的功能
(1)存取模块601
存取模块作为下行交换处理单元的外接接口,主要用于实现下行交换处理单元与各第一光电转换单元之间的信息交互,用于接收第一光电转换单元输入的基带数据,并将其转发至基带处理模块。
需要说明的是,作为一种可实现方式,存取模块可不连接到基带处理模块,而是与接口交换引擎相连,如此,在存取模块接收到第一光电转换单元输入的基带数据后,可通过接口交换引擎将基带数据透传至基带处理模块,本发明对此可不做具体限定。
(2)基带处理模块602
基带处理模块主要具有两个功能:格式适配、数据合并。
其中,格式适配可体现为:判断基带处理模块接收到几个第一光电转换单元发送的基带数据,如果只接收到一个第一光电转换单元发送的基带数据,则无需进行格式适配;如果接收到至少两个第一光电转换单元发送的基带数据,则要根据各基带数据的CPRI协议/IR协议的帧格式进行格式适配,统一基带数据的帧格式,为数据合并做好技术准备。
数据合并可体现为:在存储单元保存的对应关系中,可能存在至少两个第一光电转换单元对应一个第二光电转换单元的情况,对应于此,需要将这至少两个第一光电转换单元发送的基带数据进行合并处理,再将合并后的数据发送至对应的第二光电转换单元,从而通过该第二光电转换单元将数据转发至一个RRU。
需要说明的是,不论是在进行适配处理时,还是在进行数据合并时,基带处理模块都应知晓第一光电转换单元的对应关系,对应于此,基带处理模块可直接访问存储单元获得对应关系,也可经由接口交换引擎获取后转发给基带处理模块,本发明对此可不做具体限定。
(3)处理器接口模块603
处理器接口模块作为下行交换处理单元的外接接口,主要用于实现下行交换处理单元与控制处理单元之间的信息交互,接收控制处理单元发送的第二光电转换单元对应的帧格式,并将其转发至接口交换引擎。
(4)接口交换引擎604
接口交换引擎主要用于实现载波数据转发,具体该过程可体现如下:
首先,接口交换引擎接收基带处理模块发送的基带数据,要明确该基带数据是经由哪个第一光电转换单元发送而来,即获得第一光电转换单元的身份信息。如,基带数据是经由光电转换单元1输入到下行交换处理单元。
然后,接口交换引擎从存储单元读取第一光电转换单元的对应关系,明确该第一光电转换单元发来的基带数据要转发给哪个第二光电转换单元,即获得第二光电转换单元的身份信息。如,光电转换单元1的对应关系为:光电转换单元1与光电转换单元5相对应。
最后,接口交换引擎根据对应关系的指示,将基带数据转发至第二光电转换单元对应连接的数据处理模块,经由数据处理模块进行成帧处理后,将生成的载波发送至第二光电转换单元,完成数据转发。如上述示例,载波最终被转发至光电转换单元5。
(5)数据处理模块605
参见图8所示结构图,数据处理模块可包括:预处理模块703、信令接口模块701、和至少一个下行成帧模块702。
下面从部件间的连接关系以及部件功能出发,对本发明的数据处理模块进行解释说明。
a.部件间的连接关系
内部连接关系:各下行成帧模块分别与信令接口模块、预处理模块相连。
外部连接关系:信令接口模块与处理器接口模块相连,接收控制处理单元发送的帧格式,并转发至下行成帧模块;下行成帧模块与接口交换引擎相连,接收接口交换引擎输入的基带数据;每个预处理模块分别与一个第二光电转换单元相连,向对应连接的第二光电转换单元转发生成的载波。
b.部件的功能
(b1)信令接口模块701
信令接口模块通过处理器接口模块与控制处理单元相通信,接收控制处理单元发送的本数据处理模块连接的第二光电转换单元的帧格式,并将所述帧格式转发至下行成帧模块。
需要说明的是,信令接口模块可将帧格式发送至数据处理模块包含的所有下行成帧模块,也可仅将帧格式发送至需要进行后续数据处理的下行成帧模块,本发明对此可不做具体限定。
(b2)下行成帧模块702
下行成帧模块接收接口交换引擎输入的基带数据,并结合信令接口模块输入的帧格式对所述基带数据进行成帧处理(主要是指将下行发出的数据按照IR/CPRI协议的帧结构进行重新组帧),最终将生成的载波发送至与其对应连接的第二光电转换单元。
需要说明的是,一个数据处理模块可能包含多个下行成帧模块,那么,在接口交换引擎向数据处理模块转发基带数据时,还应明确要将基带数据转发至哪些对应的下行成帧模块。
对应的下行成帧模块可以理解为:根据基带数据的带宽,从所有下行成帧模块中选取出的进行后续数据处理的模块。也即,各下行成帧模块也具有一定的带宽能力,若接口交换引擎输入的数据带宽不大于下行成帧模块的带宽能力,则可将一个下行成帧模块确定为本发明中“对应的下行成帧模块”;若接口交换引擎输入的数据带宽大于下行成帧模块的带宽能力,则将至少两个下行成帧模块确定为本发明中的“对应的下行成帧模块”。
另外,需要说明的是,确定“对应的下行成帧模块”时,可根据所需下行成帧模块的数目,随机选取,或者也可按预定顺序选取,本发明对此可不做具体限定。
(b3)预处理模块702
根据需要,预处理模块可包括串并转换模块和数据压缩模块。其中,数据压缩模块与各下行成帧模块相连,对下行成帧模块输入的载波进行压缩处理,并将压缩后的数据输出到串并转换模块;串并转换模块与第二光电转换单元对应连接,将数据压缩模块输入的并行数据帧转换为串行数据帧,然后输出到第二光电转换单元。
对应于上文的下行多载波交换器方案,本发明还提供了一种下行多载波交换方法,参见图9所示,所述方法可包括:
步骤801,第一光电转换单元接收其对应连接的基带单元BBU发送的基带数据,并将所述基带数据输出至下行交换处理单元。
步骤802,控制处理单元根据存储单元保存的对应关系,获得所述第一光电转换单元对应的第二光电转换单元,并将所述第二光电转换单元的帧格式发送至所述下行交换处理单元;所述第二光电转换单元与远程射频单元RRU对应连接。
步骤803,所述下行交换处理单元根据所述帧格式,利用所述基带数据生成载波,并将所述载波发送至所述第二光电转换单元,由所述第二光电转换单元将所述载波转发至其对应连接的RRU。
在BBU需要向RRU发送数据时,不再直接通过光纤进行数据传输,而是将数据传输至下行多载波交换器,由下行多载波交换器根据BBU与RRU间的接口对应关系(该对应关系根据数据带宽确定),进行数据转发,如此,就可简单方便的实现超带宽数据的正确、可靠传输。
另外,作为本发明下行多载波交换方法的一个优选实现方式,在按照图9所示流程图进行数据转发之前,控制处理单元可以先根据下行多载波交换器包含的各光电转换单元的接口带宽和/或空闲状态,确定与BBU相连的第一光电转换单元、以及与RRU相连的第二光电转换单元。以提高本发明方案实现数据转发的灵活性。
结合上文所做介绍,为了实现RRU到BBU方向的上行数据传输,本发明提供了上行多载波交换器;为了实现BBU到RRU方向的下行数据传输,本发明提供了下行多载波交换器。作为一种实现方式,在进行系统组网时,上行多载波交换器、下行多载波交换器可作为分立设备连接在BBU、RRU之间,或者,还可将上行多载波交换器、下行多载波交换器集成为一体,从而缩小连接在BBU与RRU之间的设备体积,节省设备成本、组网成本(利用分立设备组网时,上下行均需配备各自的光纤;而利用集成设备组网时,上下行可共用光纤)。
另外,需要说明的是,为了进一步提高多载波交换器与BBU间的数据传输可靠性,可使多载波交换器与BBU之间通过至少两根光纤相连,其中,一根为主用光纤,其它光纤为备用光纤。在进行数据传输时,可仅通过主用光纤实现,只有在主用光纤出现问题时,才启用备用光纤;或者,在进行数据传输时,可通过主备用光纤同时进行,本发明对此可不做具体限定。
需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其,对于系统实施例而言,由于其基本相似于方法实施例,所以描述得比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的,其中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模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下,即可以理解并实施。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均包含在本发明的保护范围内。