CN1863364A - 对小区基带数据通道进行备份的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种对小区基带数据通道进行备份的方法和系统，其核心是：将分布式基站中各个设置有高速接口处理功能的基带单板依次连接起来，构成环状结构；基于所述环状结构对基站下的各个小区的基带数据通道进行备份。通过本发明所述的环状结构，当单板的基带资源能够满足为某个小区分配两个基带数据通道时，能够实现基带数据通道的备份，即当主用基带数据通道发生故障时，可以迅速切换到备用基带数据通道上，从而能够保证基带数据传输的可靠性，进而能够提高系统的可靠性和传输自由度。

Description

对小区基带数据通道进行备份的方法和系统

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及基带数据通道的备份。

背景技术

在传统的通信系统基站中，如WCDMA系统的基站中，接口处理单元和基带处理单元位于不同的单板，在传输基带数据时，各个单板间采用的是低速接口。基带单板间通过如图1所示的星型连接方式将基带数据传输接口(即低速接口)进行连接，这样每路基带数据在两块单板之间能够直接传输，可靠性较高。

随着通信技术的发展，分布式基站以其显著的优势呈现出来，通过分布式基站，多个RRU(射频远端单元)构成的小区或基站间能够共享基带资源，从而能够实现更软切换，提高设备利用率，提高网络指标。因此分布式基站的应用越来越广泛。在分布式基站中，接口处理单元和基带处理单元位于一块单板上，如目前的BBU(Baseband Unit，基带处理单元)单板。每块单板均有接口处理功能，并能够高速传输基带数据。分布式基站如果也采用传统的星型连接方式连接各个单板，会导致各个单板间的连线太多(因为每个BBU上都有接口处理功能，星型连接意味着所有的BBU两两连接)，从而使系统复杂，成本大大上升，维护也不方便。显然这种星型的连接方式不适合这种分布式基站。

与本发明有关的现有技术是通过如图2所示的链型连接方式将分布式基站中的各个BBU单板连接起来。

采用现有技术这种连接方法，能够使各个单板间的连线减少，成本降低，但是其存在如下缺陷：

两个单板之间的基带数据传输会经过多个接口，当其中任何一个接口发生故障时，都会导致业务的中断，从而使系统的可靠性大大下降。而且采用现有技术的链型连接方式将各个BBU单元进行连接时，无法实现基带数据通道的备份。

发明内容

本发明的目的是提供一种对小区基带数据通道进行备份的方法和系统，通过本发明，当单板的基带资源能够满足为某个小区分配两个基带数据通道时，则能够实现基带数据通道的备份，从而能够保证基带数据传输的可靠性，进而能够提高系统的可靠性和传输自由度。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供一种对小区基带数据通道进行备份的方法，其包括：

A、将分布式基站中各个设置有高速接口处理功能的基带单板依次连接起来，构成环状结构；

B、基于所述环状结构对基站下的各个小区的基带数据通道进行备份。

其中，所述接口处理功能通过现场可编程门阵列FPGA实现。

其中，所述步骤B具体包括：

B1、根据所述环状结构中的各个基带单板所支持的带宽资源对小区的基带数据通道进行分配；

B2、根据将多个小区的基带数据通道时分复用到单板的高速接口的原则配置小区基带数据通道的路由；

B3、当为所述小区配置了两条路由时，基带单板基于所述配置的路由选择信号强的基带数据通道作为主用基带数据通道传送所述小区的基带数据，当所述主用基带数据通道出现故障时，则通过另一条基带数据通道传送所述小区的基带数据。

其中，所述步骤B1具体包括：

B11、判断基站需要支持的小区通道数是否超过所述高速接口能够承载的小区通道数，若未超过，则执行步骤B12；否则，执行步骤B13；

B12、基于所述环状结构为所述基站下的所有小区的基带通道配置两个基带数据通道；

B13、根据当所述基带单板的高速接口的基带通道资源满足一个小区的所有通道时才分配备份通道，以及当已有小区分配了备用通道，但后续小区无法分配通道时，则释放已有小区的备份通道的原则，对基站下所有小区分配相应的基带数据通道。

其中，当单板作为一条数据通道的起点时，所述步骤B2具体包括：

当高速接口带宽足够所述小区可备份时，分别配置将所述小区的数据发送到所述单板上对应的两个高速接口的某个通道上的对应关系；

或，

当高速接口带宽不足导致所述小区不能备份时，配置将所述某一小区的数据发送到所述单板上对应的高速接口的某个通道上的对应关系，而另一小区的数据发送到所述单板上另一个高速接口的某个通道上的对应关系。

其中，当单板作为一条数据通道的终点时，所述步骤B2具体包括：

当高速接口带宽足够所述小区可以备份时，分别配置将所述小区的数据从所述单板上对应的两个高速接口的某个通道上进行接收的对应关系；

或，

当高速接口带宽不足导致所述小区不能备份时，分别配置将所述某一小区的数据从所述单板上对应的高速接口的某个通道上进行接收的对应关系，而另一小区的数据从所述单板上的另一个高速接口的某个通道上进行接收的对应关系。

其中，当单板作为一条数据通道的中间点时，所述步骤B2具体包括：

配置将从单板的高速接口接收到的数据交换到相应的下行高速接口上的交换关系；

或，

约定单板接收数据的高速接口与发送数据的高速接口上的通道号相同。

其中，在所述基带单板中设置一个或多个用于增强基带数据的处理功能的基带处理子单元。

本发明提供一种对小区基带数据通道进行备份的系统，包括多个基带单板，在所述基带单板中设置有高速接口，通过所述高速接口依次将各个基带单板进行连接，构成环状结构，用于为小区的基带数据通道提供备份。

其中，所述基带单板中设置有一个或多个基带处理子单元，用于增强基带数据的处理功能。

其中，在所述环状结构的各个基带单板之间设置有小区的两条基带数据通道，正常工作时，选择信号强的基带数据通道作为主用基带数据通道传送所述小区的基带数据，当所述主用基带数据通道出现故障时，则通过另一条基带数据通道传送所述小区的基带数据。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明将分布式基站中各个设置有高速接口处理功能的基带单板依次连接起来，构成环状结构；基于所述环状结构对基站下的各个小区的基带数据通道进行备份。通过本发明所述的环状结构，当单板的基带资源能够满足为某个小区分配两个基带数据通道时，能够实现基带数据通道的备份，从而能够保证基带数据传输的可靠性，进而能够提高系统的可靠性和传输自由度。

附图说明

图1为传统基站中基带单板间的星型连接方式的示意图；

图2为现有技术中分布式基站的BBU单板间的链型连接方式的示意图；

图3为本发明提供的第一实施例中分布式基站的各个BBU单板间的环型连接方式的示意图；

图4为本发明提供的第二实施例的分布式基站的各个BBU单板间的环型连接方式的示意图；

图5为本发明提供的第三实施例的流程图；

图6为本发明提供的第三实施例中小区基带数据通道路由热备份情况下，起点处的数据流向示意图；

图7为本发明提供的第三实施例中小区基带数据通道路由热备份情况下，终点处的数据流向示意图；

图8为本发明提供的第三实施例中小区基带数据通道路由热备份情况下，中间点处的数据流向示意图；

图9为本发明提供的第三实施例中小区基带数据通道路由不能备份情况下，起点处的数据流向示意图；

图10为本发明提供的第三实施例中小区基带数据通道路由不能备份情况下，终点处的数据流向示意图。

具体实施方式

本发明提供一种传输小区基带数据的方法和系统，其核心为：将分布式基站中各个设置有高速接口处理功能的基带单板依次连接起来，构成环状结构；基于所述环状结构对基站下的各个小区的基带数据通道进行备份。

针对本发明所述的系统提供了第一实施例，其如图3所示，在分布式基站中，采用环型连接方法将各个基带单板连接成环状结构，并且为了能够尽可能的为更多的小区分配两个基带数据通道，在各个基带单板中设置高速处理接口。正常工作时，系统选择信号好的基带数据通道作为主基带数据通道，当所述主基带数据通道发生故障时，通过另一条基带数据通道传输相应的基带数据。

针对本发明所述的系统提供了第二实施例，其如图4所示，其与第一实施例的区别是：

在每个基带单板下星型连接了若干个基带处理子单元。这些基带处理子单元只有基带数据处理功能，而共享其父BBU单元的接口处理功能。这种组网方式可以用于后期分布式基站基带部分的扩容。

本发明提供的第一实施例，如图5所示，其包括：

步骤1，将分布式基站中各个设置有高速接口处理功能的基带单板依次连接起来，构成环状结构。

所述接口处理功能可以通过现场可编程门阵列FPGA实现。这是因为随着FGPA技术的逐渐成熟，FPGA可以支持多个2.5G的高速接口，且属于同一个FPGA的各高速接口可以并行使用，这使得各个单板间的数据带宽比较充足，以便适用传输所有小区的基带数据的同时，还有剩余的带宽用来实现通道的备份。

所述接口处理功能也可以通过采用非FPGA内存控制器，如CPU自带的内存控制器实现。其也能够提供高速接口，以便支持足够的带宽资源。

在分布式基站中，采用环型连接方法将各个基带单板连接成如图3所示的环状结构后，能够在带宽足够的情况下，为一个基带数据流配置主备两条路由。这样每条基带数据流均可以通过两条不同的通道进行传输，如当数据需要从BBU0传输到BBU2时，既可以采用路由BBU0-＞BBU2，也可以采用路由BBU0-＞BBU1-＞BBU3-＞BBU2。当两条路由上的各个通道均连通时，目标单板可以选择一路信号较好的数据来处理，而如果出现故障，其中的一条路由出现断链，数据流还可以通过另一条路由进行传输，不至于出现业务中断。

经过步骤1建立环状结构后，则需要根据所述环状结构中的各个BBU单元所支持的带宽资源对小区的基带数据通道进行分配。在分配时，如果要实现完全热备份，即所有的小区基带通道都能配置主备两个路由，必须满足：

系统规格需要支持的小区通道数＜＝高速接口能承载的小区通道教

如果不满足上述条件，则软件需要对高速接口的小区通道资源进行合理的分配和管理，使得尽可能的支持更多的小区以及尽可能实现热备份。具体实现过程如下：

步骤2，判断基站需要支持的小区通道数是否超过所述高速接口能够承载的小区通道数，若未超过，则执行步骤3；否则，执行步骤4。

步骤3，基于所述环状结构中各个BBU单元对基站下的所有小区分配两个基带数据通道。

在这种情况下，小区基带数据通道能够完全备份，每个小区通道的主备份通道正好构成一个完整的环，每个高速接口带宽消耗情况都相同。

步骤4，根据当所述环状结构中各个BBU单元的高速接口的基带通道资源满足一个小区的所有通道时才分配备份通道，以及当已有小区分配了备用通道，但后续小区无法分配通道时，则释放已有小区的备份通道的原则，对基站下所有小区分配相应的基带数据通道。

步骤4是指不完全热备份情况，在这种情况下，不是每个小区通道都有主备份两条通道，每个高速接口带宽消耗情况不相同，则必须分别对每个接口的通道资源进行分配。分配时采用的原则如下：

1)对于一个小区而言，只有该小区所有通道都可以备份才分配备份通道，即如果小区有两个上行通道，但只有剩余带宽只能满足一个通道的备份，则两个通道都不备份；

2)如果已有小区分配了备用通道，但后续小区无法分配通道，则释放已有小区的备用通道。

根据BBU单元支持的带宽资源对小区的基带数据通道分配完后，紧接着执行步骤5，即配置所述数据基带通道的路由。

为了使各种基带数据共享高速接口带宽，并能高效的选择路由，可以采用时分复用的方法，将多个小区时分复用到高速接口上，即不同的小区数据在不同的时隙上传输，只要在建立路由时，将数据选择关系配置给FPGA，之后FPGA就可以在各个时隙选择所需小区的数据了，并进行电路交换。具体实现过程分两种情况进行说明。

第一种情况，是当基站下所有小区的基带数据通道均能够配置两个时的情况，具体实现过程如下：

当单板作为一条数据通道的起点时(对于上行而言，接口处理单元所在的单板为上行基带数据的起点，对于下行而言，下行处理单元所在的单板为下行基带数据的起点。)，分别配置将所述小区的数据发送到所述单板上对应的两个高速接口的某个通道(即时隙)上的对应关系。

如图6所示，假设单板是小区0..m的数据通道起点，Port A(端口A)和Port B(端口A)为单板的两个高速接口，用于与其它BBU互联。依据采用时分复用的方法，将多个小区时分复用到高速接口的原则，当高速接口带宽足够时，Cell j(小区j)的通道被分配在高速接口的i号通道上传输，且存在主备份两条数据通道，则需要分别给FPGA接口配置将Cell j的基带数据发送到Port A和Port B的通道i的对应关系。

当单板作为一条数据通道的终点时(对于上行而言，上行处理单元所在的单板为上行基带数据的起点，对于下行而言，接口处理单元所在的单板为下行基带数据的起点。)，分别配置将所述小区的数据从所述单板上对应的两个高速接口的某个通道(即时隙)上进行接收的对应关系。

如图7所示，假设单板是小区0..m的数据通道终点，Port A和Port B为单板的两个高速接口，用于与其它BBU互联。依据采用时分复用的方法，将多个小区时分复用到高速接口的原则，当高速接口带宽足够时，Cell j的通道被分配到高速接口的i号通道上传输，且存在主备份两条数据通道，则需要分别给FPGA接口配置将Cell j数据从Port A和Port B的通道i上进行接收的对应关系。

当单板作为一条数据通道的中间点时，配置将从单板的高速接口接收到的数据交换到相应的下行高速接口上的交换关系。

当单板作为一条数据通道的中间点，则单板仅仅起数据转发功能。如图8所示，假设单板作为数据通道的中间点，需要将Port A的数据交换到Port B，如，将Port A的通道i的数据交换到Port B的通道k，将Port A的通道j的数据交换到Port B的通道h上，则需要为FPGA接口配置这种交换关系。

在这种完全备份情况下，可以将Port A的通道号和Port B的通道号约定为相同，则Port A到Port B的交换关系不需要软件配置。

第二种情况，是当高速接口带宽不足导致所述小区不能备份时的情况，具体实现过程如下：

当单板作为一条数据通道的起点时，配置将某一小区的数据发送到所述单板上对应的高速接口的某个通道上的对应关系，而另一小区的数据发送到所述单板上另一个高速接口的某个通道上的对应关系。

如图9所示，当高速接口带宽不足，且Cell j和Cell k的数据通道不能备份时，如果Cell j和Cell k的数据通道分别被分配到Port A和Port B的i号通道上传输，则需要分别给FPGA接口配置将Cell j的数据发送到Port A的通道i，和将Cell k的数据发送到Port B的通道i的对应关系。

当单板作为一条数据通道的终点时，分别配置将所述某一小区的数据从所述单板上对应的高速接口的某个通道上进行接收的对应关系，而另一小区的数据从所述单板上的另一个高速接口的某个通道上进行接收的对应关系。

如图10所示，假设该单板是小区0..m的数据通道终点，Port A和Port B为单板的两个高速接口，用于与其它BBU互联。依据采用时分复用的方法，将多个小区时分复用到高速接口的原则，当高速接口带宽不足时，Cell j和Cellk的数据通道不能备份，如果Cell j和Cell k的数据通道分别被分配到Port A和Port B的i号通道上进行传输，则需要分别给FPGA接口配置将Cell j的数据从Port A的通道i上接收，和Cell k的数据从Port B的通道i上接收。

当单板作为一条数据通道的中间点时，配置将从单板的高速接口接收到的数据交换到相应的下行高速接口上的交换关系。同上述当小区基带数据通道能够热备份时的相关描述雷同，这里不再详细描述。

当小区的基带数据通道配置结束后，基于所述配置的路由传输所述小区的基带数据。具体传输过程如下：

步骤6，当某一小区配置有两条路由时，基带处理单元基于所述配置的路由选择信号强的基带数据通道作为主用基带数据通道传送所述小区的基带数据，当所述主用基带数据通道出现故障时，则通过另一条基带数据通道传送所述小区的基带数据。当然，当某一小区配置有一条路由时，基带处理单元只能基于所述配置的基带数据通道传输所述小区的基带数据。

本发明提供的第三实施例中，还可以在所述基带单板中设置一个或多个用于增强基带数据处理功能的基带处理子单元。例如如图4所示，采用环型连接方式将各个BBU单元进行连接，但每个BBU下又星型连接了若干个基带处理子单元。这些基带处理子单元只有基带数据处理功能，而共享其父BBU单元的接口处理功能。这种组网方式可以用于后期分布式基站基带部分的扩容。

上述实施例中有接口处理功能的基带单板是以分布式基站的BBU单元为例进行说明的，其它任何有接口处理功能的基带单板均适用。

由上述本发明提供的具体实施方案可以看出，通过本发明，当单板的基带资源能够满足为某个小区分配两个基带数据通道时，则为该小区基带数据通道进行热备份，从而能够保证基带数据传输的可靠性，进而能够提高系统的可靠性和传输自由度。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉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。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1、一种对小区基带数据通道进行备份的方法，其特征在于，包括：

A、将分布式基站中各个设置有高速接口处理功能的基带单板依次连接起来，构成环状结构；

B、基于所述环状结构对基站下的各个小区的基带数据通道进行备份。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接口处理功能通过现场可编程门阵列FPGA实现。

3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B具体包括：

B1、根据所述环状结构中的各个基带单板所支持的带宽资源对小区的基带数据通道进行分配；

B2、根据将多个小区的基带数据通道时分复用到单板的高速接口的原则配置小区基带数据通道的路由；

B3、当为所述小区配置了两条路由时，基带单板基于所述配置的路由选择信号强的基带数据通道作为主用基带数据通道传送所述小区的基带数据，当所述主用基带数据通道出现故障时，则通过另一条基带数据通道传送所述小区的基带数据。

4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤B1具体包括：

B11、判断基站需要支持的小区通道数是否超过所述高速接口能够承载的小区通道数，若未超过，则执行步骤B12；否则，执行步骤B13；

B12、基于所述环状结构为所述基站下的所有小区的基带数据通道配置两个基带数据通道；

B13、根据当所述基带单板的高速接口的基带通道资源满足一个小区的所有通道时才分配备份通道，以及当已有小区分配了备用通道，但后续小区无法分配通道时，则释放已有小区的备份通道的原则，对基站下所有小区分配相应的基带数据通道。

5、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当单板作为一条数据通道的起点时，所述步骤B2具体包括：

当高速接口带宽足够所述小区可以备份时，分别配置将所述小区的数据发送到所述单板上对应的两个高速接口的某个通道上的对应关系；

或，

当高速接口带宽不足导致所述小区不能备份时，配置将所述某一小区的数据发送到所述单板上对应的高速接口的某个通道上的对应关系，而另一小区的数据发送到所述单板上另一个高速接口的某个通道上的对应关系。

6、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当单板作为一条数据通道的终点时，所述步骤B2具体包括：

当高速接口带宽足够所述小区可以备份时，分别配置将所述小区的数据从所述单板上对应的两个高速接口的某个通道上进行接收的对应关系；

或，

当高速接口带宽不足导致所述小区不能备份时，分别配置将所述某一小区的数据从所述单板上对应的高速接口的某个通道上进行接收的对应关系，而另一小区的数据从所述单板上的另一个高速接口的某个通道上进行接收的对应关系。

7、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当单板作为一条数据通道的中间点时，所述步骤B2具体包括：

配置将从单板的高速接口接收到的数据交换到相应的下行高速接口上的交换关系；

或，

约定单板接收数据的高速接口，与发送数据的高速接口上的通道号相同。

8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

在所述基带单板中设置一个或多个用于增强基带数据的处理功能的基带处理子单元。

9、一种对小区基带数据通道进行备份的系统，包括多个基带单板，其特征在于：

在所述基带单板中设置有高速接口，通过所述高速接口依次将各个基带单板进行连接，构成环状结构，用于为小区的基带数据通道提供备份。

10、根据权利要求9所述的系统，其特征在于：

所述基带单板中设置有一个或多个基带处理子单元，用于增强基带数据的处理功能。

11、根据权利要求9或10所述的系统，其特征在于：

在所述环状结构的各个基带单板之间设置有小区的两条基带数据通道，正常工作时，选择信号强的基带数据通道作为主用基带数据通道传送所述小区的基带数据，当所述主用基带数据通道出现故障时，则通过另一条基带数据通道传送所述小区的基带数据。

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