CN1848805A - 基站接入系统及基站数据传输方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及基站接入技术，尤其涉及一种采用xDSL技术实现基站接入的系统及基站数据传输的方法，用以解决现有技术中存在的采用xDSL技术实现基站接入时无法满足大多数基站对数据传输带宽的要求问题。所述基站接入系统包括：基站、数字用户线接入复用器和宽带接入点；所述方法包括步骤：A、基站为上行数据包依次分配序号标识，将携带有序号标识的上行数据包通过多条ADSL链路发送给数字用户线接入复用器；B、数字用户线接入复用器汇聚基站发出的上行数据包，将其转发给宽带接入点；C、宽带接入点根据上行数据包的序号标识对其进行排序，将排序后的上行数据包发送给基站控制器。

Description

基站接入系统及基站数据传输方法
技术领域
本发明涉及基站接入技术，尤其涉及一种采用xDSL技术实现基站接入的系统及基站数据传输的方法。
背景技术
随着无线网络的发展和建设，数据业务在无线网络中所占用的分量越来越重，所需要的传输带宽也不断提高。数据业务需要的带宽远远大于语音业务需要的带宽，特别在引入HSDPA(High Speed Downlink Packet Access，高速下行链路分组接入)、HSLIPA(High Speed Uplink Packet Access，高速上行链路分组接入)以及CDMA(Code Division Multiple Access，码分多址接入系统)1X Do后，由于能够提供给终端的数据业务传输速率越来越高，数据业务的发展也越来越迅速，使得每个基站的业务量不断增加，从而导致基站所需要的传输带宽也越来越大。在现有无线网络中广泛使用的基站类型为具有三个扇区的基站，引入HSDPA、HSUPA或CDMA 1x Do后，为保证终端的数据业务传输，基站的下行吞吐量最高可达9M，上行吞吐量最高可达1M，再加下面各层的开销，反映到物理层的速率大致为下行方向15Mbps，上行方向1.5Mbps。数据业务的收费相对比较低廉，在相同业务量的情况下，数据业务比语音业务的收益要低得多，在这种情况下，如果运营商继续使用租用费用很高的E1/T1来实现基站的接入及数据传输，将会严重影响运营商的盈利水平。
xDSL(未指明特定状态的DSL(数字用户环路，Digital Subscriber Line))是一种利用现有的传统电话线路，以极高的带宽传输数字信号的技术，xDSL技术具有接入方便、传输资源丰富、传输成本低廉的优点。目前xDSL技术在无线网络中的应用非常广泛，与采用E1/T1实现基站的接入相比，采用xDSL实现基站的接入可显著降低基站接入的成本。
现有技术中主要采用xDSL中的VDSL(Very high speed Digital SubscriberLine，极高速数字用户环路)和ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line，非对称数字用户环路)来实现基站的接入，下面分别予以说明：
图1所示为现有技术中采用VDSL实现基站接入的组网结构示意图，由图中可见，基站通过以太网线与VDSL Modem(VDSL调制解调器)连接，VDSLModem与DSLAM(Digital Subscriber Line Access Multiplexer，数字用户线接入复用器)之间通过双绞线连接，DSLAM与BAS(Broadband Access Service，宽带接入服务器)之间通过快速以太网连接，BAS将DSLAM上的业务通过IP网络发送给RNC。
VDSL的上行方向的传输速率可达1.5Mbps，下行方向的传输速率可达12Mbps，其带宽基本可以满足基站接入时对数据传输的要求，但是VDSL的有效传输距离只有1km，超过1km后传输速率下降得非常快，因此VDSL只能用于距离较近的基站的接入，无法得到广泛的应用。
图2所示为现有技术中采用ADSL实现基站接入的组网结构示意图，该图和图1基本相同，只是基站通过以太网线与ADSL Modem连接，并且采用的是ADSL接入技术。
ADSL的应用非常广泛，其有效传输距离可达3km，能够适用于远距离的基站接入，但是由于ADSL的带宽太小，上行0.5Mbps左右，下行6Mbps左右，因此采用ADSL实现基站的接入无法满足大多数基站对传输带宽的要求。
发明内容
本发明提供一种基站接入系统及基站数据传输方法，用以解决现有技术中存在的采用xDSL技术实现基站接入时，无法满足大多数基站对数据传输带宽要求的问题。
一种基站接入系统，包括：
基站，用于为上行数据包依次分配序号标识，将其通过多条非对称式数字用户环路(ADSL)链路并行发送出去；或者接收多条ADSL链路上的并行发送的下行数据包，按序排列后发送给终端；
宽带接入点，接收并行发送的上行数据包并按序排列后发送给基站控制器；或者为下行数据包依次分配序号标识，并将其发送给多条ADSL链路。
所述的基站接入系统还包括：数字用户线接入复用器，连接在多条ADSL链路与基站直接，用于汇聚并转发基站发出的上行数据包，以及将下行数据包通过多条ADSL链路发送给基站；
所述宽带接入点包括：
适配模块，用于根据上行数据包的序号标识按序排列数字用户线接入复用器发出的上行数据包，以及为接收到的下行数据包依次分配序号标识，将其发送给数字用户线接入复用器；
宽带接入服务器，用于通过宽带网络将排列后的上行数据包发送给基站控制器；以及接收基站控制器通过宽带网络下发的下行数据包。
所述适配模块设置在所述宽带接入服务器内，或者为所述系统中的独立实体。
所述基站上设置有多个与ADSL链路一一对应的以太网接口。
所述宽带接入点通过快速以太网与数字用户线接入复用器连接。
本发明还公开一种应用于本发明所述基站接入系统的基站数据传输方法，包括步骤：
A、基站为上行数据包依次分配序号标识，将携带有序号标识的上行数据包通过多条ADSL链路发送给数字用户线接入复用器；
B、数字用户线接入复用器汇聚基站发出的上行数据包，将其转发给宽带接入点；
C、宽带接入点根据上行数据包的序号标识对其进行排序，将排序后的上行数据包发送给基站控制器。
所述步骤A具体包括步骤：
基站利用多链路点对点协议为上行数据包依次分配序号标识；
基站将携带有序号标识的上行数据包映射在以太网帧中，将其通过多条ADSL链路发送给数字用户线接入复用器。
本发明公开的另一种基站数据传输方法，包括步骤：
A、宽带接入点为下行数据包依次分配序号标识，将携带有序号标识的下行数据包发送给数字用户线接入复用器；
B、数字用户线接入复用器将携带有序号标识的下行数据包通过多条ADSL链路发送给基站；
C、基站接收多条ADSL链路上的下行数据包，按序排列后发送给终端。
所述步骤A具体包括步骤：
宽带接入点利用多链路点对点协议为基站控制器发出的下行数据包依次分配序号标识；
宽带接入点将携带有序号标识的下行数据包映射在以太网帧中发送数字用户线接入复用器。
根据所述的基站数据传输方法，若宽带接入点收到的上行数据包出现了丢失，则宽带接入点可以要求基站重发相应的上行数据包，或者丢弃该上行数据包。
本发明有益效果如下：
本发明采用ML-PPP(Multi-link Point to Point Protocol，多链路点对点协议)实现对多条ADSL链路的捆绑，利用捆绑后的多条ADSL链路进行基站的接入，在上行数据传输方向，由基站为上行数据包依次分配序号标识，将携带有序号标识的上行数据包通过多条ADSL链路发送给适配模块，由适配模块根据序号标识进行排序；在下行数据传输方向，由适配模块为下行数据包依次分配序号标识，将其通过多条ADSL链路发送给基站，由基站根据序号标识进行排序；本发明有效的提高了通过ADSL链路进行基站接入时的传输带宽，使得采用ADSL链路进行基站接入能够得到广泛的应用。
附图说明
图1为现有技术中采用VDSL实现基站接入的组网结构示意图；
图2为现有技术中采用ADSL实现基站接入的组网结构示意图；
图3为本发明的基站接入系统的组网结构示意图；
图4为本发明的基站上行数据传输的流程图；
图5为本发明的基站下行数据传输的流程图。
具体实施方式
本发明采用ML-PPP(Multi-link Point to Point Protocol，多链路点对点协议)实现对多条ADSL链路的捆绑，利用捆绑后的多条ADSL链路进行基站的接入，从而满足了基站接入时对数据传输距离及带宽的要求。
图3所示为本发明的基站接入系统的组网结构示意图，由图中可见，本发明包括基站、DSLAM和宽带接入点，其中：
基站，根据ML-PPP协议为上行数据包依次分配序号标识，将其通过多条ADSL链路发送出去；以及终结ML-PPP协议，按序排列多条ADSL链路上的下行数据包，提取出业务数据发送给对应的终端；
DSLAM，通过多条ADSL链路与基站连接，用于汇聚并转发基站发出的上行数据包；以及将下行数据包通过多条ADSL链路发送给基站；
宽带接入点，通过快速以太网络与DSLAM连接，用于将DSLAM发出的上行数据包按序排列后通过宽带网络发送给基站控制器；以及根据ML-PPP协议为接收到的基站控制器发出的下行数据包依次分配序号标识，将其发送给DSLAM。
为了实现基站通过多条ADSL链路接入DSLAM，本发明在基站上设置了多个以太网接口，每个以太网接口与一条ADSL链路相对应。在每条ADSL链路上，基站通过以太网线与ADSL Modem连接，ADSL Modem通过双绞线与DSLAM连接。
上述宽带接入点中包括适配模块和宽带接入服务器，其中：
适配模块，用于终结ML-PPP协议，根据上行数据包的序号标识按序排列数字用户线接入复用器发出的上行数据包，以及根据ML-PPP协议为接收到的下行数据包依次分配序号标识，将其发送给DSLAM；
宽带接入服务器，用于通过宽带网络将排列后的上行数据包发送给基站控制器；以及接收基站控制器通过宽带网络下发的下行数据包。
适配模块可以设置在宽带接入服务器内作为宽带接入服务器的一个组成部分，也可以为本发明所述系统中的一个独立实体。
图4所示为本发明的基站上行数据传输的流程图，其主要实现过程如下：
步骤S10、基站接收终端发出的上行数据，对其进行基带处理及射频处理，得到FP(Frame Protocol)帧，将其作为传输网络层要传输的净荷，将此净荷封装为IP包(增加IP包头)，再将其下发给PPP层封装为PPP包(增加PPP包头)，然后根据ML-PPP协议依次为每个PPP包分配序号标识构成ML-PPP包；
步骤S11、基站将ML-PPP包映射在第二层的以太网帧中，通过基站上的以太网接口将其承载在多条ADSL链路中发送给DSLAM；
步骤S12、DSLAM接收多条ADSL链路上传的ML-PPP包并对其进行汇聚，将汇聚后的ML-PPP包通过快速以太网转发给适配模块；
步骤S13、适配模块接收DSLAM发送的ML-PPP包，根据其序号标识对接收到的ML-PPP包进行排序，将排序后的ML-PPP包的序号标识和PPP包头去掉，还原出IP包，然后再将IP包映射到第二层上，通过上行端口将其发送给BAS；
由于采用了多条链路进行ML-PPP包的传输，因此不同链路的ML-PPP包到达适配模块的时延抖动有可能不一致，适配模块需要有一定的缓存，用于对接到的ML-PPP包进行排续；缓存的大小取决于网络抖动和存储空间以及业务对时延要求的一个权衡，一般来说目前业界的IP网络的时延抖动都在10ms量级，因此缓存的空间要能够容忍10ms左右的时延抖动。当适配模块接收到ML-PPP包时，如果在序号标识上出现了断序，则代表发生了丢包，此时适配模块首先等待一个缓存周期，若还没有收到丢失的ML-PPP包，则将排序后的ML-PPP包的序号标识和PPP包头去掉，还原出IP包，并将IP包传递到上层，由上层对收到的IP包进行组帧并进行是丢弃还是重发的判断，如果上层是TCP(Transfer Control Protocol，传输控制协议)，丢失数据包就会被要求重发，如果上层是UDP(User Datagram Protocol，用户数据报协议)，则不需要重发，仅做丢弃处理。
步骤S14、BAS将上行IP包通过宽带IP网络发送给基站控制器。
图5所示为本发明的基站下行数据传输的流程图，其主要实现过程如下：
步骤S20、基站控制器通过宽带IP网络向BAS下发下行IP包；
步骤S21、BAS将基站控制器下发的下行IP包发送给适配模块，适配模块将其下发给PPP层封装为PPP包(增加PPP包头)，然后根据ML-PPP协议依次为每个PPP包分配序号标识构成ML-PPP包；
步骤S22、适配模块将ML-PPP包通过快速以太网发送给DSLAM；
步骤S23、DSLAM将ML-PPP包通过多条ADSL链路发送给基站；
步骤S24、基站接收多条ADSL链路上的ML-PPP包，根据ML-PPP的序号标识按序排列ML-PPP包，并从中提取出IP数据包，然后从IP数据包里面提取出FP帧，再通过编码、调制、扩频等基带处理，然后通过射频处理，通过天线发送给终端。
与适配模块一样，基站侧也同样需要有一定的缓存，用于对接到的数据包进行排续，当接收端收到ML-PPP的包时，如果在序号标识上出现了断序，则代表发生了丢包，此时适配模块首先等待一个缓存周期，若还没有收到丢失的ML-PPP包，则将排序后的ML-PPP包的序号标识和PPP包头去掉，还原出IP包，并将IP包传递到上层，由上层对收到的IP包进行组帧并进行是丢弃还是重发的判断，如果上层是TCP协议，丢失数据包就会被要求重发，如果上层是UDP协议，则不需要重发，仅做丢弃处理。
上述基站数据传输方法利用ML-PPP协议实现了基站数据传输中的多条ADSL链路的捆绑，在保证传输距离的情况下增加了基站数据传输时的可用带宽。下面上行方向为例对本发明的基站数据传输过程进行说明：
假如基站通过3个(1号、2号和3号)以太网端口各接一个ADSL Modem，每个ADSL Modem各通过一条双绞线接入到DSLAM上，当基站需要发送四个上行数据包时，则基站将四个上行数据包分别放入四个不同的PPP包里面，并按序为每个PPP包分配一个序号标识(N、N+1、N+2和N+3)，在1号以太网口发送序号标识为N的上行PPP数据包，在2号端口发送序号为N+1的上行PPP数据包，在3号端口发送序号为N+2的上行PPP数据包，接着重复利用1号端口发送序号为N+3的上行PPP数据包；DSLAM收到基站发送的上行PPP数据包后，对其进行汇聚后转发给适配模块，适配模块根据上行PPP数据包的序号标识对其进行排序并通过IP网络转发给基站控制器。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1、一种基站接入系统，其特征在于，包括：
基站，用于为上行数据包依次分配序号标识，将其通过多条非对称式数字用户环路(ADSL)链路并行发送出去；或者接收多条ADSL链路上的并行发送的下行数据包，按序排列后发送给终端；
宽带接入点，接收并行发送的上行数据包并按序排列后发送给基站控制器；或者为下行数据包依次分配序号标识，并将其发送给多条ADSL链路。
2、根据权利要求1所述的基站接入系统，其特征在于，所述的基站接入系统还包括：数字用户线接入复用器，连接在多条ADSL链路与基站直接，用于汇聚并转发基站发出的上行数据包，以及将下行数据包通过多条ADSL链路发送给基站；
3、根据权利要求2所述的基站接入系统，其特征在于，所述宽带接入点包括：
适配模块，用于根据上行数据包的序号标识按序排列数字用户线接入复用器发出的上行数据包，以及为接收到的下行数据包依次分配序号标识，将其发送给数字用户线接入复用器；
宽带接入服务器，用于通过宽带网络将排列后的上行数据包发送给基站控制器；以及接收基站控制器通过宽带网络下发的下行数据包。
4、根据权利要求3所述的基站接入系统，其特征在于，所述适配模块设置在所述宽带接入服务器内，或者为所述系统中的独立实体。
5、根据权利要求1所述的基站接入系统，其特征在于，所述基站上设置有多个与ADSL链路一一对应的以太网接口。
6、根据权利要求2所述的基站接入系统，其特征在于，所述宽带接入点通过快速以太网与数字用户线接入复用器连接。
7、一种基站数据传输方法，其特征在于，包括步骤：
A、基站为上行数据包依次分配序号标识，将携带有序号标识的上行数据包通过多条ADSL链路发送给数字用户线接入复用器；
B、数字用户线接入复用器汇聚基站发出的上行数据包，将其转发给宽带接入点；
C、宽带接入点根据上行数据包的序号标识对其进行排序，将排序后的上行数据包发送给基站控制器。
8、根据权利要求7所述的基站数据传输方法，其特征在于，所述步骤A
具体包括步骤：
基站利用多链路点对点协议为上行数据包依次分配序号标识；
基站将携带有序号标识的上行数据包映射在以太网帧中，将其通过多条ADSL链路发送给数字用户线接入复用器。
9、根据权利要求7所述的基站数据传输方法，其特征在于，若宽带接入点收到的上行数据包出现了丢失，则宽带接入点可以要求基站重发相应的上行数据包，或者丢弃该上行数据包。
10、一种基站数据传输方法，其特征在于，包括步骤：
A、宽带接入点为下行数据包依次分配序号标识，将携带有序号标识的下行数据包发送给数字用户线接入复用器；
B、数字用户线接入复用器将携带有序号标识的下行数据包通过多条ADSL链路发送给基站；
C、基站接收多条ADSL链路上的下行数据包，按序排列后发送给终端。
11、根据权利要求10所述的基站数据传输方法，其特征在于，所述步骤A具体包括步骤：
宽带接入点利用多链路点对点协议为基站控制器发出的下行数据包依次分配序号标识；
宽带接入点将携带有序号标识的下行数据包映射在以太网帧中发送数字用户线接入复用器。
12、根据权利要求10所述的基站数据传输方法，其特征在于，若基站收到的下行数据包发生了丢失，则基站可以要求宽带接入点重发相应的下行数据包，或者丢弃该下行数据包。
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