CN105517033B - 基于c-ran架构的移动通信系统保护倒换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于C‑RAN架构的移动通信系统保护倒换方法，当检测到室内业务盘线路侧激光器的收方向出现los告警时，室内业务盘线路侧激光器立即反向关断然后打开，使得室外业务盘线路侧激光器的收方向出现los告警，室外业务盘线路侧激光器反向关断，室内光保护盘的主、备线路收方向同时检测到los告警，收、发同时倒向另一个工作通道；当检测到室外业务盘线路侧激光器的收方向出现los告警时，室外线路侧激光器立即反向关断然后打开，室内光保护单盘的主、备线路收方向同时检测到los告警，收、发同时倒向另一个工作通道。本发明，实现了C‑RAN架构下不对称保护条件下的保护倒换，所有自动倒换/人工倒换/强制倒换均满足G.873.1协议，保护倒换时间小于50ms。

Description

基于C-RAN架构的移动通信系统保护倒换方法

技术领域

本发明涉及C-RAN架构的移动通信系统，具体涉及基于C-RAN架构的移动通信系统保护倒换方法。

背景技术

因成本和技术等方面的原因，目前运营商建造的4G无线基站，很大一部分采用的是BBU(室内基带处理单元)与RRU(射频拉远模块)分离的分布式基站技术，RRU与BBU之间采用CPRI(Common Public Radio Interface，通用公共无线电接口)接口协议进行通信。

由于传统的SDH/PTN/IPRAN设备不支持CPRI协议且速率偏低，加之BBU集中部署导致BBU机房的光纤资源紧张，因此基于DWDM(密集型光波复用，Dense Wavelength DivisionMultiplexing)技术的C-RAN架构移动通信系统逐渐成为了分布式4G通信系统的最佳载体。

C-RAN架构主要包含三个组成部分：

(1)由RRU和天线组成的分布式网络；

(2)连接RRU和BBU的高宽带低延迟的光传输网络；

(3)由高性能通用处理器和实时虚拟技术组成的集中式基带处理池。

与传统的分布式基站不同，C-RAN架构打破了RRU和BBU之间的固定连接关系。每个RRU上发送或接收信号的处理都由一个虚拟的集中式基带处理池完成。

众所周知，为了保证移动通信系统的可靠运行，两个网元(设备)之间都会设置一对光保护单盘实现保护倒换。然而对于C-RAN架构的动通信系统，由于RRU设备绝大部分位于室外环境下，室外-40℃至+85℃的恶劣环境会使得绝大部分的光开关等光保护器件无法正常工作，因此只能将光保护单盘置于室内，采用不对称的单边保护方式实现光层保护。即：在室内BBU站点，使用由光开关组成的保护单盘完成业务的选收和选发；在室外RRU站点，使用由耦合器组成的无源单盘完成对室内业务的并收和并发。这就造成了同一时刻，主、备线路只有一路业务是有效的，另外一路是无光或者被丢弃的。

由此可见，现有基于C-RAN架构的移动通信系统存在以下缺陷：

(1)位于室内的BBU站点有光保护单盘，而位于室外的RRU站点仅有由耦合器组成的无源单盘，导致了室外单盘无法通过检测光功率的方式实现保护倒换；

(2)因为C-RAN架构的监控信息通道与DWDM不一样，采用的是基于以太网技术传送监控信息，导致了在光纤中断时，需要较长时间进行路由收敛和重新计算，因此APS字节传送较慢，无法满足保护倒换时间小于50ms的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是基于DWDM的C-RAN架构移动通信系统无法满足保护倒换时间小于50ms的要求的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种基于C-RAN架构的移动通信系统保护倒换方法，包括以下步骤：

当检测到室内业务盘线路侧激光器的收方向出现los告警时，该室内业务盘线路侧激光器立即反向关断然后打开，使得室外业务盘线路侧激光器的收方向出现los告警，于是室外业务盘线路侧激光器反向关断，从而室内光保护盘的主、备线路收方向同时检测到los告警，收、发同时倒向另一个工作通道；

当检测到室外业务盘线路侧激光器的收方向出现los告警时，该室外线路侧激光器立即反向关断然后打开，使得室内光保护单盘的主、备线路收方向同时检测到los告警，收、发同时倒向另一个工作通道。

在上述方法中，室内业务盘、室外业务盘以及室内光保护单盘均配置为一个保护倒换周期内只能倒换一次。

在上述方法中，通过将控制命令从室内光保护盘转发至室内业务盘的对应端口，使室内业务盘线路侧激光器反向关断然后打开，造成室外业务盘线路侧激光器能检测到los告警，然后关断室外业务盘线路侧激光器，让室外RRU设备检测到los告警，触发其进行相关调整。

在上述方法中，将室内业务盘、室外业务盘和室内光保护盘的相关通道组成一个保护组，每个保护组的单盘ID和端口号都是固定的。

本发明，实现了C-RAN架构下不对称保护条件下的保护倒换，所有自动倒换/人工倒换/强制倒换均满足G.873.1协议，保护倒换时间满足小于50ms的要求。同时因为室外采用纯无源器件的耦合器组成光保护单元，器件的稳定性和可靠性得到极大提高，降低了C-RAN设备室外光保护单元失效的风险。

附图说明

图1为本发明中C-RAN架构的移动通信系统中基站光保护结构的示意图；

图2为本发明中人工倒换到主用通道的流程图；

图3为本发明中人工倒换到备用通道的流程图；

图4为本发明中强制倒换到主用通道的流程图；

图5为本发明中强制倒换到备用通道的流程图。

具体实施方式

本发明提供的基于C-RAN架构的移动通信系统保护倒换方法，实现了C-RAN架构下不对称保护条件下的保护倒换，所有自动倒换/人工倒换/强制倒换均满足G.873.1协议，保护倒换时间满足小于50ms的要求。下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做出详细的说明。

如图1所示，本发明中，基于C-RAN架构的移动通信系统中基站光保护结构包括位于室内的BBU和位于室外的RRU，室内业务单盘11(TPX0601单盘)的客户侧光模块与BBU连接，线路侧光模块通过室内光保护单盘12(OPU0601)连接上合分波盘，对端合分波盘下波之后，先通过室外光保护单元21将主、备线路通道的光传送到室外业务单盘22(PAU6510)的线路侧，然后通过客户侧光模块传送到RRU。

在室内收、发方向，主、备通道都采用1×2光开关13控制室内光保护盘选择工作通道，同时主、备通道的收方向都配有分光器和PIN管检测光功率；在室外收、发方向，采用耦合器23来对室内业务进行并收和并发。

在上述基站光保护结构的基础上，本发明提供的基于C-RAN架构的移动通信系统保护倒换方法，包括以下步骤：

(1)系统工作时，如果检测到室内业务盘线路侧激光器的收方向出现los告警，则让该室内线路侧激光器立即启动激光器反向关断然后再打开，于是室外业务盘线路侧激光器的收方向也会出现los告警，室外业务盘线路侧激光器反向关断，室内光保护盘的主、备线路收方向同时检测到los告警，室内光保护盘的收、发同时倒向另外一个工作通道，保护倒换结束。

(2)系统工作时，如果检测到室外业务盘线路侧激光器的收方向出现los告警，则让室外线路侧激光器立即启动激光器反向关断然后再打开，于是室内光保护单盘的主、备线路收方向会同时检测到los告警，室内保护单盘的收、发同时倒向另外一个工作通道，保护倒换结束。

在上述方法中，无论是室内业务盘、室外业务盘还是室内光保护单盘都配置为在一个周期(如3分钟)内只能倒换一次，以避免发生激光器连续循环关闭、打开的问题。

当系统发出控制命令时，控制命令下发给室内光保护单盘后，光保护单盘再转发给室内业务盘，室内业务盘关断线路侧激光器，再执行步骤(1)。

对于人工倒换控制命令和强制倒换控制命令，需要使室外业务单盘的客户侧光模块进行激光器正向关断，RRU设备检测到los告警信号，保证保护倒换后RRU设备能够正常重启工作。但是，因为CPRI协议中缺少相关开销，OSC通道采用以太网协议无法保证传送信息的及时性，因此只能采用物理方法让室外业务盘接收到控制命令。具体方案是：

对于人工倒换/强制倒换控制命令，将控制命令从光通道保护盘转发至室内业务盘对应端口，让室内业务盘线路侧激光器关断再打开，于是室外业务盘线路侧激光器就能检测到los告警，然后采取对应关断激光器的动作，让室外RRU设备检测到los告警，触发其进行相关调整。

另外，将室内业务盘、室外业务盘、室内光保护盘相关通道组成一个保护组，每个保护组的单盘ID和端口号都是固定的，这样下发控制命令实际上是对保护组下发命令，相关命令转发就能做到准确无误，不会出现下发控制命令导致其它保护组发生保护倒换的问题。

如图2所示，人工倒换到主用通道的流程如下：

101、系统网管下发“人工倒换至主用通道”控制命令至OPU0601单盘；

102、OPU0601单盘判断是否工作在备用通道，如果是，转步骤103；否则，转步骤110；

103、OPU0601单盘判断主用通道是否有los告警，如果是，转步骤110；否则，转步骤104；

104、OPU0601单盘发送“人工倒换至主用通道”控制命令到TPX0601单盘，OPU0601单盘对应端口上报人工倒换告警；

105、TPX0601关闭对应线路侧激光器10ms；

106、PAU6510对应线路侧激光器收到los告警；

107、PAU6510对应线路侧激光器关闭10ms、客户侧激光器关闭10ms；

108、OPU0601主备通道检测到los告警，光开关切换；

109、所有激光器打开，保护倒换完成，所有单盘均进入自动倒换状态；

110、结束。

如图3所示，人工倒换到备用通道的流程如下：

201、网管下发“人工倒换至备用通道”控制命令至OPU0601单盘；

202、OPU0601单盘判断是否工作在备用通道，如果是，转步骤203；否则，转步骤210；

203、OPU0601单盘判断备用通道是否有los告警，如果是，转步骤210；否则，转步骤204；

204、OPU0601单盘发送“人工倒换至备用通道”控制命令到TPX0601单盘，OPU0601单盘对应端口上报人工倒换告警；

205、TPX0601关闭对应线路侧激光器10ms；

206、PAU6510对应线路侧激光器收到los告警；

207、PAU6510对应线路侧激光器关闭10ms、客户侧激光器关闭10ms；

208、OPU0601主备通道检测到los告警、光开关切换；

209、所有激光器打开，保护倒换完成，所有单盘均进入自动倒换状态；

210、结束。

如图4所示，强制倒换到主用通道的流程如下：

301、系统网管下发“强制倒换至主用通道”控制命令至OPU0601单盘；

302、OPU0601单盘判断是否工作在备用通道，如果是，转步骤303；否则，转步骤307；

303、OPU0601单盘发送“强制倒换至主用通道”控制命令到TPX0601单盘，OPU0601单盘对应端口上报“强制倒换告警”，关开关切换到主用通道，主用通道进入强制状态；

304、TPX0601单盘对应线路侧激光器判断10ms后打开，然后通道“自动保护使能”关闭；

305、PAU6510对应线路侧激光器收到los告警；

306、PAU6510对应线路侧激光器关闭10ms、客户侧激光器关闭10ms，光保护盘保持自动倒换状态不变，转步骤308；

307、OPU0601对应通道进入“强制倒换至主用通道”模式，上报强制倒换到主用通道告警；

308、结束。

如图5所示，强制倒换到备用通道的流程如下：

401、系统网管下发“强制倒换至备用通道”控制命令至OPU0601单盘；

402、OPU0601单盘判断是否工作在主用通道，如果是，转步骤403；否则，转步骤407；

403、OPU0601单盘发送“强制倒换至主用通道”控制命令到TPX0601单盘，OPU0601单盘对应端口上报“强制倒换告警”，关开关切换到备用通道，备用通道进入强制状态；

404、TPX0601单盘对应线路侧激光器判断10ms后打开，然后通道“自动保护使能”关闭；

405、PAU6510对应线路侧激光器收到los告警；

406、PAU6510对应线路侧激光器关闭10ms、客户侧激光器关闭10ms，光保护盘保持自动倒换状态不变，转步骤308；

407、OPU0601对应通道进入“强制倒换至备用通道”模式，上报强制倒换到备用通道告警；

408、结束。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.基于C-RAN架构的移动通信系统保护倒换方法，其特征在于，包括以下步骤：

当检测到室内业务盘线路侧激光器的收方向出现los告警时，该室内业务盘线路侧激光器立即反向关断然后打开，使得室外业务盘线路侧激光器的收方向出现los告警，于是室外业务盘线路侧激光器反向关断，从而室内光保护盘的主、备线路收方向同时检测到los告警，收、发同时倒向另一个工作通道；

当检测到室外业务盘线路侧激光器的收方向出现los告警时，该室外线路侧激光器立即反向关断然后打开，使得室内光保护单盘的主、备线路收方向同时检测到los告警，收、发同时倒向另一个工作通道；

通过将控制命令从室内光保护盘转发至室内业务盘的对应端口，使室内业务盘线路侧激光器反向关断然后打开，造成室外业务盘线路侧激光器能检测到los告警，然后关断室外业务盘线路侧激光器，让室外RRU设备检测到los告警，触发其进行相关调整。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，室内业务盘、室外业务盘以及室内光保护单盘均配置为一个周期内只能倒换一次。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将室内业务盘、室外业务盘和室内光保护盘的相关通道组成一个保护组，每个保护组的单盘ID和端口号都是固定的。