CN201839288U

CN201839288U - 一种带环路保护的数字光纤直放站

Info

Publication number: CN201839288U
Application number: CN2010205796062U
Authority: CN
Inventors: 王利强; 金淮东
Original assignee: Sunwave Communications Co Ltd
Current assignee: Sunwave Communications Co Ltd
Priority date: 2010-10-26
Filing date: 2010-10-26
Publication date: 2011-05-18
Anticipated expiration: 2020-10-26

Abstract

本实用新型公开了一种带环路保护的数字光纤直放站，数字光纤直放站由近端机和远端机两种设备组成，一台近端机连接多台远端机，远端机采用一拖多的级联连接形式，在链型组网的最远的远端机增加一根环路备份光纤与近端机相连，当中间链路出现中断时，信号通路切换到环路备份光纤上传输。本实用新型有益的效果是：该方法通过指定数字光纤直放站远端机两个端口的优先级、定义参考切换标志的信号ref_clk_sel、定义最远远端机标志位is_last和链路稳定的标志位is_link_stab来保证数字光纤直放站链路的正常传输和环路切换的稳定性、可靠性。环路切换的过程由FPGA程序自动完成，实现起来非常的简单和有效。

Description

一种带环路保护的数字光纤直放站

技术领域

本实用新型涉及移动通信网络覆盖及优化领域，主要是一种带环路保护的数字光纤直放站及实现方法。

背景技术

随着我国移动通信事业的发展，无线网络的覆盖和优化日益显示其重要性。直放站系统是无线网络的覆盖和优化中不可或缺的一部分。直放站的覆盖一般有几种形式：室外直放站，包括无线直放站、光纤直放站、移频直放站；室内直放站，也称室内分布系统，包括射频和光纤传输技术。

数字光纤直放站采用了数字光纤的方式来进行移动通信信号的传输，使移动通信的RF覆盖又多了一种灵活的、大动态和大容量的系统。数字光纤直放站由近端机、远端机两种设备组成，系统的下行链路工作原理是近端机通过射频接口耦合基站扇区信号，经双工器、模拟变频、模数转换(ADC)、数字下变频(DDC)、基带的IQ信号和控制信号采用CPRI协议组帧后进行电光转换，数字光信号通过光纤传输到远端单元，远端单元经光电转换、CPRI协议解帧、数字上变频(DUC)、数模转换(DAC)、模拟变频后进入射频功率放大器，最后大功率射频信号送到天馈系统。数字光线系统上行链路：包含主集接收与分集接收两个通道，采用与下行同样的处理过程。

图1是数字光纤直放站系统示意图。该系统包括有近端设备和远端设备，系统下行链路：近端单元通过射频接口耦合基站扇区信号，经双工器、模拟变频、模数转换(ADC)、数字下变频(DDC)后进行电光转换，数字光信号通过光纤传输到远端单元，远端单元经光电转换、数字上变频(DUC)、数模转换(DAC)、模拟变频后进入射频功率放大器，最后大功率射频信号送到天馈系统。数字光纤系统上行链路：包含主集接收与分集接收两个通道，采用与下行同样的处理过程。

数字光纤直放站的组网方式有星型结构、链型结构、环型结构和混合型结构。链型结构一个很大的缺点就是一旦网络出现故障(这是难以避免的，例如链型结构的中间一级的设备出现故障或者链接的光纤中断等原因)，网络就会中断，而数字光纤直放站的环型结构具有较强的自愈功能。所谓自愈是指数字光纤直放站在网络一段光纤中断时无需人为干预网络自动地在短时间内进行链路切换，使数字光纤直放站网络自动从故障中恢复信号覆盖的能力。

实用新型内容

本实用新型的目的正是要克服上述技术的不足，而提供一种带环路保护的数字光纤直放站，实现起来非常的简单，能够保证的环路的正常切换，以及切换的可靠性，保证信号的正确传输。

本实用新型解决其技术问题采用的技术方案：这种带环路保护的数字光纤直放站，数字光纤直放站由近端机和远端机两种设备组成，一台近端机连接多台远端机，远端机采用一拖多的级联连接形式，在链型组网的最远的远端机增加一根环路备份光纤与近端机相连，当中间链路出现中断时，信号通路切换到环路备份光纤上传输。

所述的近端机与远端机、远端机与远端机都是通过光纤连接。近端机的参考时钟由TCXO(Temperature Compensate X′tal(crystal)Oscillator)提供，远端机是从光纤上的高速串行数据恢复的时钟分频后作为参考。

所述的级联连接形式是：数字光纤直放站远端机有两个端口，用来连接近端机或者是链接靠近近端机的远端机的那个端口定义为A端口，用来拖下一级远端机的端口定义为B端口。

本实用新型有益的效果是：该方法通过指定数字光纤直放站远端机两个端口的优先级、定义参考切换标志的信号ref_clk_sel、定义最远远端机标志位is_last和链路稳定的标志位is_link_stab来保证数字光纤直放站链路的正常传输和环路切换的稳定性、可靠性。环路切换的过程由FPGA程序自动完成，实现起来非常的简单和有效。

附图说明

图1是现有技术的数字光纤直放站系统示意图；

图2是本实用新型的数字光纤直放站环型组网示意图；

图3是本实用新型环路正常通信的上下行信号流图；

图4是本实用新型环路切换后的上下行信号流图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图2是数字光纤直放站环型组网示意图，数字光纤直放站由近端机和远端机两种设备组成，一台近端机连接四台远端机，远端机采用一拖多的级联连接形式，在链型组网的最远的远端机增加一根环路备份光纤与近端机相连，当中间链路出现中断时，信号通路切换到环路备份光纤上传输。

所述的近端机与远端机、远端机与远端机都是通过光纤连接。所述的级联连接形式是：数字光纤直放站远端机有两个端口，用来连接近端机或者是链接靠近近端机的远端机的那个端口定义为A端口，用来拖下一级远端机的端口定义为B端口。

本实用新型所述的这种带环路保护的数字光纤直放站的实现方法，具体步骤如下：

(1)、为了使链路稳定工作，和环路的正常切换，首先我们需要指定A端口、B端口的优先级：A端口的优先级高于B端口。定义一个参考切换标志的信号ref_clk_sel，远端机的A端口与B端口工作在主端口模式还是从端口模式由信号ref_clk_sel来指定；

(1.1)、机器刚上电时，信号ref_clk_sel的值为0时，远端机的A端口工作在主端口模式，B端口工作在从端口模式，直放站下行信号的流向都是从远端机的主端口接收信号然后通过从端口传到下一级远端机，上行信号的流向与下行信号反向；

(1.2)、远端机的A端口、B端口都不能同步时(CPRI协议同步)，信号ref_clk_sel的值以两秒为周期在1和0之间切换；

(1.3)、如果A端口、B端口有一个或者两个能同步。近端机FPGA程序通过CPRI协议控制字里面的一个厂商自定义字来向下传输一个环路保护标志位，比如环路保护标志位的值为55。如果A端口、B端口只有B端口能从CPRI协议里面解出这个标志位的值为55，那么ref_clk_sel的值为1，不然ref_clk_sel的值为0。ref_clk_sel的值的转换条件不是每时每刻都在做判断的，而是采用每秒钟判断一次，不然的话可能会出现ref_clk_sel的值一直在转换而进入死循环。如图2：链路正常工作时，远端机1的A端口会收到近端机A端口传下来的环路保护标志位的值为55，远端机1的B端口会把A口收到的环路保护标志位传给远端机2的A端口，一级级向下传输；而远端机4的B端口也会收到近端机B端口传下来的环路保护标志位的值为55，远端机4的A端口会把B端口收到的环路保护标志位传给远端机3的B端口，一级级向上传输，所以远端的A、B端口都能收到环路保护标志位的值为55，根据前面的ref_clk_sel的值的转换条件，链路正常运行的情况下每级远端的ref_clk_sel的值都为0。现假设远端机2和3之间的光纤出现中断，那么远端机3的A端口的环路保护标志位的值就为00，根据前面的ref_clk_sel的值的转换条件，远端机3的ref_clk_sel的值都就被设置成1，相应的远端机4的A端口的标志位的值是从远端机3的B端口传过来的，而远端机3的B端口传的标志位是远端机3的A端口的标志位的值，所以远端机4的A端口的环路保护标志位的值也为00，而远端机4的B端口的环路保护标志位还是能接收近端机B端口传过来的值55，所以根据前面的ref_clk_sel的值的转换条件，远端机4的ref_clk_sel的值都也被设置成1。远端机3和远端机4都完成了切换，链路就完成了环路切换的功能。

(2)、进行哪一级远端机是最远端的判定，正常运行的时候最远端的那个远端机的从端口是与近端机相连的，不需要跟中间级的远端机一样把下行信号再转发给近端机；

最远端的远端机判定方法为：FPGA程序定义了一个最远的远端机的标志位is_last，远端机根据is_last来决定下行的信号要不要继续往下转发、上行的信号是不是要与DDC后的信号和路后往上转发，保证信号链的正常传输。最远的远端机的判定条件是：

a.如果远端机B端口不能同步时(CPRI协议帧同步)就判定为当前远端就是最远端。

b.近端机FPGA程序通过CPRI协议控制字里面的一个厂商自定义字来向下传输一个标志位，比如标志位的值为66。每级远端的的主端口会解出这个标志位的值为66，然后通过从端口再下发给下一级远端。所以每级远端机的主端口都能收到值为66的标志位，而只有最远端的从端口能收到与之相连的近端机下发的值为66的标志位。所以如果远端的从端口能收到值为66的标志位也判定为最远端。

(3)、进行链路稳定的判断，当链路稳定运行的时候，包括链路正常运行或者是链路正常切换后，才开始信号的正常传输，当中间链路出现中断时，信号通路切换到环路备份光纤上传输。

链路稳定的判断方法：FPGA程序还定义了一个链路稳定的标志位is_link_stab，如果远端机的主端口在两秒钟之内都能够稳定从CPRI协议里面解出环路保护标志位的值为55，那么is_link_stab的值被置为1，表示链路稳定，否则is_link_stab的值被置为0，表示链路不稳定。如果链路不稳定，链路传送的数字信号为零，保证了链路在启动或者切换等过程中传送了错误的数字信号导致烧毁功放等问题。

除上述实施例外，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims

1.一种带环路保护的数字光纤直放站，其特征是：数字光纤直放站由近端机和远端机两种设备组成，一台近端机连接多台远端机，远端机采用一拖多的级联连接形式，在链型组网的最远的远端机增加一根环路备份光纤与近端机相连，当中间链路出现中断时，信号通路切换到环路备份光纤上传输。

2.根据权利要求1所述的带环路保护的数字光纤直放站，其特征是：所述的近端机与远端机、远端机与远端机都是通过光纤连接。

3.根据权利要求1所述的带环路保护的数字光纤直放站，其特征是：所述的级联连接形式是：数字光纤直放站远端机有两个端口，用来连接近端机或者是链接靠近近端机的远端机的那个端口定义为A端口，用来拖下一级远端机的端口定义为B端口。