CN1878012A

CN1878012A - 提高无线接入设备的可靠性的方法和装置

Info

Publication number: CN1878012A
Application number: CNA2005100750615A
Authority: CN
Inventors: 杨涛; 张克亮; 邬旭永
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2005-06-08
Filing date: 2005-06-08
Publication date: 2006-12-13
Also published as: WO2006131059A1

Abstract

本发明提供了一种提高无线接入设备的可靠性的方法和装置，所述方法主要包括：为无线接入设备的室外单元配置备份单元；在无线接入设备的室外单元发生故障时，启用所述备份单元替换发生故障的室外单元。所述装置主要包括：IDU(室内单元)模块：包括处于工作状态的工作IDU和处于待机状态的备份IDU；ODU(室外单元)模块：包括处于发射状态的工作ODU和处于非发射状态的备份IDU；控制模块：用于连接IDU模块和ODU模块，配置IDU和ODU的一一对应关系，控制备份IDU和ODU的启动。利用本发明所述方法和装置，可以解决无线接入设备中IDU和ODU的备份问题。

Description

提高无线接入设备的可靠性的方法和装置

技术领域

本发明涉及通讯领域，尤其涉及一种提高无线接入设备的可靠性的方法和装置。

背景技术

无线通信系统中无线接入设备包括IDU(室内单元)和ODU(室外单元)。为提高通信设备的可靠性，目前的无线接入设备采用了对IDU进行备份的处理方式。这种方式在一定程度上解决了无线接入设备的备份问题，但是不能实现完全备份。在实际应用中，当ODU出现故障时，不能使用备份ODU来替换出现故障的ODU，将影响到ODU设备的可靠性，进而将影响到整个无线接入设备的可靠性。

另外，现有的WiMAX(World Interoperability for Microwave Access，全球互动微波接入)系统中应用的无线接入设备是一种无线宽带接入设备，该设备采用基于IEEE(电子电气工程师协会)802.16标准的无线城域网技术，该标准则是宽带无线接入技术的系列标准的一个子集。

WiMAX在成本等各个方面的优势使得业内人士将WiMAX技术看作是一项打破产业格局的技术。WiMAX将成为未来一项具有革命性应用的技术。

同样，WiMAX无线设备的实现一般也分为IDU(室内单元)和ODU(室外单元)两个部分，两个部分之间通过中频或者其他的链接方式通信。而在现有技术中，WiMAX设备没有配置IDU和ODU的备份方案，因此，在实际应用中，当IDU和ODU出现故障时，不能使用备份IDU和ODU来替换出现故障的IDU和ODU，将影响IDU和ODU设备的可靠性，进而将影响WiMAX设备的可靠性。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种提高无线接入设备的可靠性的方法和装置，从而可以解决无线接入设备中IDU和ODU的备份问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种提高无线接入设备的可靠性的方法，包括：

A、为无线接入设备的室外单元配置备份单元；

B、在无线接入设备的室外单元发生故障时，启用所述备份单元替换发生故障的室外单元。

所述的步骤A还包括：

为无线接入设备的室内单元IDU配置备份IDU，

且所述的步骤B还包括：

在无线接入设备的IDU发生故障时，启用所述备份IDU替换发生故障的IDU。

所述的步骤A还包括：

为无线接入设备的IDU和室外单元ODU配置一一对应关系，业务数据在相应的IDU和ODU之间进行交换。

所述的步骤B还包括：

在启用所述备份IDU替换发生故障的IDU，和/或，启用所述备份ODU替换发生故障的ODU后，重新配置IDU和ODU的一一对应关系。

所述的步骤B还包括：

在所述IDU发生故障后，上报主机有IDU发生故障，并通知维护人员更换发生故障的IDU；在所述ODU发生故障后，上报主机有ODU发生故障，并通知维护人员更换发生故障的ODU。

所述的无线接入设备包括全球互动微波接入WiMAX设备。

一种提高无线接入设备的可靠性的装置，包括：

ODU模块：包括处于发射状态的工作ODU和处于非发射状态的备份IDU；

控制模块：用于将ODU模块和无线接入设备的IDU相连，配置IDU和ODU的一一对应关系，控制备份ODU的启动。

所述的装置包括：

IDU模块：包括处于工作状态的工作IDU和处于待机状态的备份IDU。

所述的工作IDU和备份IDU、工作ODU和备份ODU、备份IDU和备份IDU、备份ODU和备份ODU之间可以进行切换。

所述的ODU模块中包括一个支撑工作ODU和备份ODU并且使工作ODU和备份ODU能够进行切换的装置，该装置的机械结构可以采用机械臂或旋转支架或杠杆或直线或曲线导轨或万向结的结构。

所述的IDU模块中的工作IDU和备份IDU可以作为单板插在一个IDU机框中。

所述的控制模块包括：

监控处理模块：用于对处于工作状态的工作IDU和处于发射状态的工作ODU进行状态监控，当所述工作IDU或ODU发生故障时，启动备份IDU或ODU取代发生故障的IDU或ODU，同时传送一个控制信号给交换处理模块；

交换处理模块：用于根据监控处理模块传递过来的控制信号，配置IDU和ODU的一一对应关系，并根据配置的对应关系，将IDU数据交换到对应的ODU上。

所述的监控处理模块包括：

信息报告模块：用于在IDU或ODU发生故障时，向主机发送信息，报告有IDU或ODU发生故障，并通知维护人员更换发生故障的IDU或ODU。

所述的交换处理模块可以通过交换接口板来实现，该交换接口板进行数字信号的交换。

所述的交换处理模块可以通过微波继电器来实现，该微波继电器进行模拟信号的交换。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明提供了为IDU和ODU提供备份的具体实现方法，从而解决了WiMAX或其它无线接入设备中IDU和ODU的备份问题，提高了IDU和ODU设备的可靠性，提高了WiMAX或其它无线接入设备整个链路的可靠性；本发明通过为IDU和ODU提供备份IDU和备份ODU，使同一扇区的单元在未经过人工干预下可以进行多次的快速切换，实现了在有限成本下使WiMAX或其它无线接入设备可靠性得到提高；本发明在对发生故障的IDU和ODU进行切换时，可以不中断其他正常IDU和ODU单元的业务的能力。

附图说明

图1为本发明所述方法的具体处理流程图；

图2为本发明所述装置的具体结构图；

图3为本发明所述装置的实施例1的具体结构图；

图4为本发明所述装置的实施例1中的交换接口板的结构示意图；

图5为本发明所述装置的实施例2的具体结构图；

图6为本发明所述装置的实施例2中的旋转机械臂ODU的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种提高无线接入设备可靠性的方法和装置，本发明的核心为：为WiMAX或其它无线接入设备中的IDU和ODU配置备份IDU和备份ODU，当IDU或ODU发生故障时，启动备份IDU或ODU替换发生故障的IDU或ODU。

下面结合附图来详细描述本发明，本发明所述方法的具体处理流程如图1所示，包括如下步骤：

步骤1-1、为无线接入设备中的IDU和ODU配置备份IDU和ODU。

本发明所述方法首先需要在WiMAX或者其它无线接入设备中，为工作IDU和ODU配置一定数量的备份IDU和ODU，其中工作IDU和ODU的数量N和备份IDU和ODU的数量m可以根据实际情况进行设定，比如，N为4时，m可以为2。工作IDU和ODU处于工作状态，备份IDU和ODU处于待机状态。

在WiMAX或者其它无线接入设备中，IDU和ODU有着一一对应关系，从网络侧来的业务，首先经过IDU的处理，然后交换到对应的ODU上。比如，如果IDU共有6个单元：IDU1、IDU2、IDU3、IDU4、IDU5和IDU6，其中IDU5和IDU6为备份IDU。则ODU相应的也有6个单元：ODU1、ODU2、ODU3、ODU4、ODU5和ODU6，其中ODU5和ODU6为备份ODU，并且，IDU1对应到ODU1；IDU2对应到ODU2；IDU3对应到ODU3；IDU4对应到ODU4；IDU5对应到ODU5；IDU6对应到ODU6。

本发明还可以只对WiMAX或者其它无线接入设备的ODU配置备份，对IDU不配置备份，这样只能部分解决备份问题。譬如如果IDU没有采用备份，ODU采用了N+1备份，那么其中一个IDU损坏时，ODU的备份就起不了作用，但是其中一个ODU损坏而IDU没有损坏，可以启动备份ODU替代损坏的ODU。

步骤1-2、在IDU或ODU发生故障时，启用备份IDU或ODU替换故障IDU或ODU。

在实际应用中，工作IDU或ODU有可能发生故障，当工作IDU或ODU发生故障时，则启用备份IDU或ODU替换故障IDU或ODU。

比如，我们还是引用上面说述的IDU和ODU各有6个的情况，当IDU1发生故障时，则启用IDU5替换IDU1，于是，IDU5处于工作状态，IDU1处于待机状态。

步骤1-3、重新配置IDU和ODU的一一对应关系，使业务数据能够在IDU和ODU之间顺利进行交换。

本发明在启用备份IDU或ODU替换故障IDU或ODU后，为了使业务数据能够在IDU和ODU之间顺利进行交换，还需要通过一定的交换处理，重新配置IDU和ODU的一一对应关系。

比如，我们还是引用步骤1-2所述的例子，在启用IDU5替换IDU1后，还需要通过一定的交换处理，将原IDU1对应的ODU1重新配置为对应到IDU5，将原IDU5对应的ODU5重新配置为对应到IDU1。

步骤1-4、上报主机发生IDU或ODU故障。

在完成启用备份IDU或ODU替换故障IDU或ODU，重新配置IDU和ODU的一一对应关系的操作后，上报主机发生了IDU或ODU故障，并通知维护人员更换发生故障的IDU或ODU。

至此，本发明所述方法的具体处理流程结束。

本发明所述装置的具体结构图如图2所示，包括如下模块：

IDU模块：其中包括工作IDU模块、备份IDU模块。工作IDU模块中的IDU用于处理从网络侧来的业务数据，并将处理后的数据传递给控制模块。当所有的工作IDU正常工作时，备份IDU模块中的IDU处于待机状态，当工作IDU模块中的IDU发生故障时，备份IDU模块中的IDU可以替代发生故障的IDU。

ODU模块：其中包括工作ODU模块、备份ODU模块。工作ODU模块中的ODU用于将接收到的信号数据发射出去。当所有的工作ODU正常工作时，备份ODU模块中的ODU处于非发射状态，当工作ODU模块中的ODU发生故障时，备份ODU模块中的ODU可以替代发生故障的ODU。ODU模块中包括一个支撑工作ODU和备份ODU并且使工作ODU和备份ODU能够进行切换的装置，该装置的机械结构可以采用机械臂、旋转支架(环型或树型)、杠杆、直线及曲线导轨(滑轨或轮轨)、万向结及其组合等各种结构。

控制模块：用于连接IDU模块和ODU模块，配置IDU和ODU的一一对应关系，控制备份IDU和ODU的启动。其中包括监控处理模块、交换处理模块。

监控处理模块用于对各个工作IDU模块中的IDU和各个工作ODU模块中的ODU进行状态监控，如果其中一个工作IDU或ODU发生故障，则监控处理模块启动一个备份IDU或ODU取代发生故障的IDU或ODU，同时传送一个控制信号给交换处理模块。监控处理模块还可以包括一个信息报告模块，该模块用于通知维护人员更换失效IDU或ODU，上报主机有IDU或ODU发生故障。

交换处理模块用于根据监控处理模块传递过来的控制信号，配置IDU和ODU的一一对应关系，并根据配置的对应关系，将IDU数据交换到对应的ODU上。

交换处理模块可以通过交换接口板来实现，进行数字信号的交换。交换处理模块还可以通过微波继电器来实现，进行模拟信号的交换。

本发明所述装置可以适用于WiMAX或者其它无线接入设备。

本发明提供了本发明所述装置的两个具体实施例，实施例1的具体结构图如图3所示。

在实施例1中，将WiMAX或者其它无线接入设备的IDU模块和控制模块设置在一个IDU机框中，IDU模块是位于IDU机框中的一块单板，在该单板中，IDU1、IDU2、IDU3和IDU4是工作IDU，IDUA和IDUB是备份IDU。控制模块是通过IDU机框中的主控单板和交换接口板来实现的。从网络侧来的业务，经过IDU的处理，送给交换接口板，交换接口板根据主控单板的配置把IDU的数据交换到对应的ODU上。

主控单板通过背板总线，对单板上的各个工作IDU的状态寄存器进行监控，当所有的IDU正常工作时，备份IDU处于待机状态。如果其中一个工作IDU工作不正常，主控单板启动备份IDU取代损坏IDU。然后传递控制信号给交换接口板，配置交换接口板将IDU数据交换到对应的ODU上，并上报主机有IDU故障。

交换接口板的功能主要是配置IDU和ODU的一一对应关系，该功能是通过位于其内部的中频接口进行数字信号的交换来实现的。交换接口板的结构示意图如图4所示。其中IDP1端口到IDP6端口是交换接口板和各个IDU单板连接的交换端口，端口和各个IDU单板的连接关系是固定的，譬如IDP1连接到IDU1，IDP2连接到IDU2等，ODPA端口到ODPF端口是交换接口板和各个ODU模块相连的交换端口，他们和ODU的连接关系也是固定的，譬如ODPA连接到ODUA，ODPF连接到ODUF等。

交换接口板的交换处理流程可以通过一个switch(转换)函数来表示，交换接口板为IDP1端口到IDP6端口分别设置一个switch寄存器，表示为：IDP1_switch_to_reg、IDP2_switch_to_reg到IDP6_switch_to_reg。Switch函数的结构如下：

switch(IDP1_switch_to_reg){

case A：ODPA＝IDP1；break；‘将IDP1端口交换到ODPA端口

case B：ODPB＝IDP1；break；‘将IDP1端口交换到ODPB端口

case C：ODPC＝IDP1；break；‘将IDP1端口交换到ODPC端口

case D：ODPD＝IDP1；break；‘将IDP1端口交换到ODPD端口

case E：ODPE＝IDP1；break；‘将IDP1端口交换到ODPE端口

case F：ODPF＝IDP1；break；‘将IDP1端口交换到ODPF端口

default：null；’缺省端口为空

}

主控单板通过对switch函数进行付值，即对switch寄存器进行配置，可以使IDP1端口到IDP6端口交换到从ODPA端口到ODPE端口中的任何一路上去。例如，在系统正常工作时，IDP1交换到ODPA；IDP2交换到ODPB；IDP3交换到ODPC；IDP4交换到ODPD；IDP5交换到ODPE；IDP6交换到ODPF。如果IDP1端口连接的IDU损坏，主控单板将工作IDU切换到IDP5端口连接的IDUE上，然后主控单板重新配置寄存器IDP5_switch_to_reg，使得IDP5端口交换到ODPA端口上，于是，通过交换接口板可以使IDP5的数据交换到ODPA端口连接的ODU上。然后通知主机有IDU发生故障。

在实施例1中，ODU模块是一个密封室外单元，固定于图1所示装置中的划轨上，工作ODU和备份ODU采用上下双环设计，ODUA、ODUB、ODUC和ODUD是工作ODU，ODUE、ODUF是备份ODU。正常工作时，4个扇区的工作ODU处于正常工作状态，ODUE、ODUF处于待机状态，待机状态的ODUE必须处于非发射状态。当其中一个扇区的工作ODU出现故障时，主控单板控制划轨上的步进电机，在步进电机的控制下，故障ODU移动离开其工作位置。处于待机状态的备份ODU移动到该故障ODU工作时的位置，然后主控单板下发命令配置交换接口单板，把故障ODU对应的IDU交换到备份ODU上，通知主机有ODU发生故障。

例如，本来有如下连接关系IDU1-＞IDP1-＞ODPA，如果ODPA端口连接的ODUA发生故障后，主控单板启动备份ODUE代替ODUA。然后，主控单板对交换接口板的寄存器IDP1_switch_to_reg重新配置，将该端口数据交换到端口ODPE上(ODPE固定连接到ODUE)，完成对故障ODU的备份和切换工作，备份后的连接关系为：IDU1-＞IDP1-＞ODPE。

在本发明所述装置的实施例2的具体结构图如图5所示。

在实施例2中，将WiMAX或者其它无线接入设备的IDU模块和主控单板设置在一个IDU机框中，IDU模块是位于IDU机框中的一块单板，在该单板中，IDU1、IDU2、IDU3和IDU4是工作IDU，IDUA和IDUB是备份IDU。

和实施例1不同的是，实施例2采用微波继电器实现交换处理功能。微波继电器通过中频线路实现模拟交换。从网络侧来的业务，经过IDU的处理，经过中频线送给微波继电器转换阵列，在主控单板的控制下，微波继电器转换阵列把IDU转接到对应的ODU上。

主控单板通过背板总线，对单板上的各个工作IDU的状态寄存器进行监控，当所有的IDU正常工作时，备份IDU处于待机状态。如果其中一个工作IDU工作不正常，主控单板启动备份IDU取代损坏IDU。然后通过串口配置交换阵列接口板上的寄存器，控制微波继电器将IDU数据交换到对应的ODU上，并上报主机有IDU故障。

在实施例2中，ODU模块是一个密封室外单元，在这里，ODU的安装结构举例采用了旋转机械臂结构，其结构示意图如图6所示。其中ODUA、ODUB、ODUC和ODUD是工作ODU，ODUE、ODUF是备份ODU。正常工作时，4个扇区的工作ODU处于正常工作状态，ODUE、ODUF处于待机状态，待机状态的ODUE必须处于非发射状态。当其中一个扇区的工作ODU出现故障时，主控单板控制划轨上的步进电机，在步进电机的控制下，故障ODU移动离开其工作位置。处于待机状态的备份ODU移动到该故障ODU工作时的位置，然后主控单板下发命令，串口配置交换阵列接口板上的寄存器，控制微波继电器把故障ODU对应的IDU交换到备份ODU上，并通知主机有ODU发生故障。

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

1、一种提高无线接入设备的可靠性的方法，其特征在于，包括：

A、为无线接入设备的室外单元配置备份单元；

2、根据权利要求1所述提高无线接入设备的可靠性的方法，其特征在于，所述的步骤A还包括：

为无线接入设备的室内单元IDU配置备份IDU，

且所述的步骤B还包括：

3、根据权利要求2所述提高无线接入设备的可靠性的方法，其特征在于，所述的步骤A还包括：

4、根据权利要求1、2或3所述提高无线接入设备的可靠性的方法，其特征在于，所述的步骤B还包括：

5、根据权利要求4所述提高无线接入设备的可靠性的方法，其特征在于，所述的步骤B还包括：

6、根据权利要求1、2或3所述提高无线接入设备的可靠性的方法，其特征在于，所述的无线接入设备包括全球互动微波接入WiMAX设备。

7、一种提高无线接入设备的可靠性的装置，其特征在于，包括：

8、根据权利要求7所述提高无线接入设备的可靠性的装置，其特征在于，所述的装置包括：

9、根据权利要求8所述提高无线接入设备的可靠性的装置，其特征在于，所述的工作IDU和备份IDU、工作ODU和备份ODU、备份IDU和备份IDU、备份ODU和备份ODU之间可以进行切换。

10、根据权利要求9所述提高无线接入设备的可靠性的装置，其特征在于，所述的ODU模块中包括一个支撑工作ODU和备份ODU并且使工作ODU和备份ODU能够进行切换的装置，该装置的机械结构可以采用机械臂或旋转支架或杠杆或直线或曲线导轨或万向结的结构。

11、根据权利要求10所述提高无线接入设备的可靠性的装置，其特征在于，所述的IDU模块中的工作IDU和备份IDU可以作为单板插在一个IDU机框中。

12、根据权利要求8、9、10或11所述提高无线接入设备的可靠性的装置，其特征在于，所述的控制模块包括：

13、根据权利要求12所述提高无线接入设备的可靠性的装置，其特征在于，所述的监控处理模块包括：

14、根据权利要求13所述提高无线接入设备的可靠性的装置，其特征在于，所述的交换处理模块可以通过交换接口板来实现，该交换接口板进行数字信号的交换。

15、根据权利要求14所述提高无线接入设备的可靠性的装置，其特征在于，所述的交换处理模块可以通过微波继电器来实现，该微波继电器进行模拟信号的交换。