一种分布式基站的组网方法

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技术领域\n本发明涉及无线通信系统中的基站，特别涉及一种分布式基站的组网方 法。\n背景技术\n在无线通信系统的分布式基站中，一个基带部分(REC)可以控制多个 射频部分(RE)。目前，基带部分和射频部分的接口标准(CPRI)规范中 尚未考虑级连的情况，因此，链形、树形、环形都无法支持，如果一个REC 要带多个RE的话，只能采用星形连接。\n参见图1，图1为现有技术中分布式基站星形组网示意图。图1中一个 REC与RE1、RE2、RE3三个RE分别相连，在这种星形连接的情况下，REC 为每个RE单独拉一对光纤，同时REC为每个RE提供一个光口。在某些场 合下，星形组网对传输资源的浪费比较严重。例如，当在高速公路上时，REC、 RE可能呈一字形排列，假设REC与第一个RE之间相距5Km，每两个RE 之间相距也是5Km，如果采用链形组网，可以从REC连一对5Km的光纤到 第一级RE1，再从第一级RE1连一对5Km的光线到第二级RE2。但在星形 组网时，只能从REC分别拉5Km和10Km的光纤到RE1和RE2，比链形组 网多用了5Km的光纤，并多占用了REC的一个光口。这在一个大容量REC 带很多小容量RE时是很不经济的。\n所以，如何采用级连的方式实现链形、环形组网，减少传输资源浪费是 目前分布式基站技术中急需解决的问题。\n发明内容\n有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种分布式基站的组网方法，能 够将分布式基站中射频部分级连起来，减少传输资源的浪费，降低组网成本。\n为达到上述目的，本发明的技术方案具体是这样实现的：\n一种分布式基站的组网方法，该方法包括以下步骤：\n1)为分布式基站中的基带部分和每个射频部分分别设置两个或两个以上光 口；\n2)将分布式基站中的基带部分和射频部分通过步骤1)所述的光口使用光 纤级连成环形网；\n3)射频部分启动后，监听与其相连的光纤上传输的接口信息；\n4)基带部分启动后，设置环形网中的一段光纤为备用光纤，并在接口信息 中增加光纤的主备属性和该光纤连接的射频部分的上下级属性；\n5)基带部分通过级连的各个射频部分逐级向各个射频部分发送接口信息， 通知各个射频部分其所连光纤的主备属性；射频部分在向下一级射频部分发送 的接口信息中指明自己为上级射频部分；\n6)射频部分监听到与其相连光纤上传输的接口信息后，从基带部分或上级 射频部分发送的接口信息中获得该光纤链路的主备属性和本射频部分的上下级 属性。\n其中，步骤3)所述监听与其相连的光纤上传输接口信息的方法可以为： 射频部分向与其相邻的基带部分或射频部分发送接口信息，通知所述基带部分 或射频部分光纤属性未知，等待该基带部分或射频部分返回光纤的主备属性和 该基带部分或射频部分的上下级属性。\n当射频部分已知其为相邻基带部分或射频部分的下级时，可以向该基带部 分或射频部分发送接口信息，通知该基带部分或射频部分光纤属性未知，等待 该基带部分或射频部分返回光纤的主备属性。\n该方法可以进一步包括：当射频部分与基带部分失去联系时，射频部分重 新监听与其相连光纤上传输的接口信息。\n当该方法应用到基带部分和射频部分的接口标准CPRI接口时，所述光纤 的主备属性可以与接口信息中原有的业务接入点故障指示SDI比特复用。\n所述步骤5)至步骤6)包括环形网启动过程，该过程包括以下步骤：\nA、启动基带部分，基带部分根据配置信息得知整个环的结构，然后决 定哪一段光纤是备用光纤；\nB、基带部分与第一级的所有射频部分分别互相取得同步；\nC、基带部分使用HDLC链路或者以太网向第一级的所有射频部分分别 发送包括了接口信息的操作维护信息，通知第一级的所有射频部分光纤的主 备属性；\nD、本级的射频部分与下一级的所有射频部分分别互相取得同步；并指 明本射频部分为上级；\nE、基带部分逐级与下一级的所有射频部分建立联系；\nF、基带部分使用HDLC链路或者以太网逐级向下一级的所有射频部分 分别发送包括了接口信息的操作维护信息，通知下一级的所有射频部分光纤 的主备属性；\nG、如果还有下一级射频部分，则重复执行步骤D-G；否则启动过程 完成。\n步骤A中基带部分可以根据各个射频部分之间的硬件连接关系、各个射频 部分的系统配置信息来得知整个环的结构，并决定哪一段为备用光纤。\n步骤B中基带部分和射频部分间的同步过程可以为双方从启动后到互相之 间能够正常通信的过程，至少包括速率适配、时钟同步、接口格式校验过程。\n步骤E所述的建立联系的过程可以为：基带部分向第一级射频部分发送建 立基带部分到目标射频部分之间联系的操作维护信息，第一级射频部分收到该 信息后，根据其中的HDLC地址或者IP地址来判断出该信息是不是发送给自 己的，如果不是，则将该信息透传给下一级，下一级以同样的方式透传给再下 一级，直到目标射频部分，目标射频部分收到该信息后即建立联系。\n步骤F所述的逐级通知光纤的主备属性的过程可以为：基带部分向第一级 射频部分发送通知目标射频部分光纤的主备属性操作维护信息，第一级射频部 分收到该信息后，根据其中的HDLC地址或者IP地址来判断该信息是不是发 送给自己的，如果不是，则将该信息透传给下一级，下一级以同样的方式透传 给再下一级，直到目标射频部分。\n该方法可以进一步包括业务数据转发过程，该过程包括：\nA、基带部分在进行业务数据转发前，先确定好各个射频部分业务数据 在接口帧中的位置，并将业务数据在接口帧中的位置通过高层信令由基带部 分配给各个射频部分；各个射频部分记录该位置；\nB、射频部分收到上级发送来的业务数据时，根据记录的本射频部分业 务数据在接口帧中的位置，读取该位置的业务数据；如果需要向上级返回业 务数据，则将要返回的业务数据填入到上述接口帧中的位置，返回给上级； 对于接口帧中非本射频部分的业务数据，则透传给下一级或透明返回给上一 级。\n该方法还可以进一步包括时延测量方法，其为：基带部分测量并记录自身 到下一级射频部分的传输时延和自身的处理时延，射频部分测量本设备到下一 级设备的传输时延，并和自身的处理时延一起上报给基带部分；基带部分根据 网络结构，将各个射频部分上报的上行时延进行累加，再加上该基带部分到下 一级射频部分的上行传输时延和该基带部分的处理时延得到总的上行时延；将 各个射频部分上报的下行时延，再加上该基带部分到下一级射频部分的下行传 输时延和该基带部分的处理时延进行累加得到总的下行时延。\n该方法还可以进一步包括链路故障处理过程，该过程包括以下步骤：\nA、射频部分把到下一级射频部分的链路出现故障的信息报告给基带部 分，基带部分分析故障后，确定需要激活备用光纤；\nB、基带部分通知报告故障的射频部分把出现链路故障的光纤转入备用 态；\nC、基带部分通知与原备用光纤相连的射频部分，将该段光纤转入主用 态；\nD、步骤C所述的射频部分与链路故障的另一端的射频部分取得同步， 然后基带部分与该射频部分建立联系；基带部分通知该射频部分将出现链路 故障的光纤转入备用态；\nE、基带部分在新转入主用态的光纤上重新分配带宽。\n该方法还可以进一步包括射频部分故障处理过程，该过程包括以下步骤：\nA、基带部分对故障进行分析，确定哪个射频部分出现故障；\nB、基带部分将原备用光纤转入主用态；\nC、转入主用态光纤两端的射频部分取得同步，然后基带部分和与故障 射频部分相连的射频部分取得联系；基带部分通知该射频部分将其另一端与 故障射频部分相连的光纤转入备用态；\nD、基带部分在新转入主用态的光纤上重新分配带宽。\n由上述的技术方案可见，本发明的这种分布式基站的组网方法，为分布 式基站中的基带部分和每个射频部分分别设置两个或两个以上光口，并将分 布式基站中的基带部分和射频部分通过所述的光口使用光纤级连成环形网， 能够将分布式基站中射频部分级连起来，减少传输资源的浪费，降低组网成 本。\n附图说明\n图1为现有技术中分布式基站星形组网示意图；\n图2为本发明第一较佳实施例的分布式基站环形组网示意图；\n图3为图2所示实施例中进行上、下行时延测量的原理示意图；\n图4为图2所示实施例链路故障处理后的链路拓扑图；\n图5为图2所示实施例RE故障处理后的链路拓扑图；\n图6为本发明第二较佳实施例的分布式基站环形组网示意图。\n具体实施方式\n为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举 实施例，对本发明进一步详细说明。\n本发明的这种分布式基站的组网方法，为分布式基站中的基带部分和每 个射频部分分别设置两个或两个以上光口，并将分布式基站中的基带部分和 射频部分通过上述的光口使用光纤级连成环形网。\n应用本发明方法能够实现链形、环形组网。参见图2，图2为本发明第 一较佳实施例的分布式基站环形组网示意图。其中，REC和各个RE都提供 了两对光口。REC通过两对光纤分别与RE4、RE1相连；RE1通过另一对 光纤与RE2相连；RE2通过另一对光纤与RE3相连；RE3通过另一对光纤 与RE4相连。\n这样，在由一个REC和N个RE组成的环中，总共有N+1段光纤。其 中，有N段光纤是正在提供服务的为主用光纤，而剩下的一段则是用于备 用的，由REC决定让哪一段光纤处于备用态。对于环中的任意一个RE，其 上、下行路径是相反的。图2中实线表示主用光纤，其收发两端进行正常的 业务收发。虚线表示备用光纤，其上不传业务，仅用于两RE间互发基本的 控制信息，用于双方检测链路是否正常。也就是说，RE2到RE3之间的光 纤为备用光纤，其他REC到RE以及RE之间的光纤为主用光纤。\n虽然在物理层来看，REC和RE组成了一个环，但是由于总有一段光纤 是备用的，因此，对业务来说，拓扑结构是一条或者两条链。可见，不设置 备用光纤的组网就是链形网，链形组网可以视做环形组网的一种，只是没有 使用备用光纤。\n图2所示的实施中，REC下辖了四个RE，对业务来说，组成了 REC-RE1-RE2和REC-RE4-RE3两条链。\n在环网的情况下，相邻RE之间的上下级关系是不确定的，需要在接口 信息中指明。同时需要指明的还包括链路的主备状态。因此，本发明在接口 信息中增加了用于指示上下级和主备用的主备用控制信息，对REC或RE 的每对光纤，都设置了包含如表一所示的两个基本属性的主备用控制信息：   属性   说明   主备用属性   表示该光纤是主用的还是备用的   上下级   表示本RE在该光纤上是上级还是下级\n                       表一\n这两个基本属性都只在当前区间内有效，也就是说RE收到的接口信息 中包含的主备用控制信息只对它自身有用，当它往下一级RE转发时，则根 据实际情况重新在主备用控制信息中填写这两个基本属性。具体到CPRI， 包含上述两个基本属性的主备用控制信息可以和业务接入点故障指示比特 (SAP Defect Indication，SDI)比特复用。该SDI比特是光纤级的，不隶属 于操作维护或者业务数据，指示的是整条光纤的状态。本文所述的接口信息 指的是光纤上的所有信息，操作维护和业务数据等信息按照一定的帧格式打 在接口帧中一起传输。本文中所述的上级、下级RE：是指在一个级连链中， 相邻的两个RE中，靠近REC的一方称为上级，远离REC的一方称为下级。 上行、下行：从REC往RE的方向，或者从上级RE到下级RE的方向称为 下行，反之则为上行。\n在现有技术星形组网的情况下，可以使用高速数据链路协议(HDLC) 链路或者以太网来传递信息。所以，当级连时，也可以使用HDLC链路或者 以太网来传递接口信息，其中，操作维护通道(OM)为所有RE共享，通 过HDLC地址或者IP地址来识别不同的RE。\n在物理上将环形网建立后，可以先启动RE。\nRE启动时，所有光口的属性都还不知道，RE开始监听链路。RE在监 听状态时，首先尝试接收对端发来的接口信息，通过收到的接口信息来判断 与对端相连的光纤是主用态还是备用态以及自己在该段光纤上是上级还是 下级。\n当然，监听状态的RE也可以首先尝试向对端发送接口信息，通知对端 设备光纤属性未知，等待对端设备返回光纤的主备属性和对端设备的上下级 属性。但发送则是可选的，它可以不发送。\n如果知道对端为上级，例如对端为REC时，RE也可以向REC发送接 口信息，在发送信息中通知对端光纤属性未知，且指示自身为下级。\n如果对端为下级或者光纤为备用光纤，则只需要保持监听。\n当成功地检测出主用上级光纤后，RE就可以接收REC的操作维护信息， 如果REC通知RE还需要级连下一级，则在相应光纤发送的操作维护信息中 指明自己为上级。\n一个RE有且仅有一对主用上级光纤，当该光纤故障时，RE和REC失 去联系，RE重新监听链路。\nRE启动后，可以启动整个环形网了。本实施例中环形网正常启动时的 流程包括以下步骤：\n步骤1：启动REC，根据配置信息得知整个环的结构，然后决定哪一段 光纤是备用的，本实施例中，备用光纤位于RE2和RE3之间。当REC和 RE都安装完成后，一般而言，系统中会有一个配置文件保存着必要的配置 信息，但其具体实现可以各不相同。本步骤主要是根据各个RE之间的硬件 连接关系、各个RE的系统配置等信息来得知整个环的结构，并决定哪一段 为备用光纤的。\n步骤2：REC和RE1、RE4分别互相取得同步。REC和RE间的同步过 程是指双方从启动后到互相之间可以正常通信的过程，一般包括速率适配、 时钟同步、接口格式校验等等步骤。针对不同的无线系统，其同步过程也是 不同的。REC和RE间的同步的过程与现有技术相同，这里不再赘述。\n步骤3、REC使用HDLC链路或者以太网向RE1、RE4发送操作维护 信息，通知RE1：RE1到RE2间的光纤是下一级主用光纤；通知RE4：RE4 到RE3间的光纤是下一级主用光纤。\n步骤4、RE1和RE2互相取得同步，并通知RE2：RE1为上级；RE4 和RE2互相取得同步，并通知RE3：RE4为上级。RE间的同步与REC和 RE间的同步过程是相同的，区别仅仅是同步的实体双方都是RE。\n步骤5：REC向RE1发送建立REC到RE2之间联系的操作维护信息， RE 1收到该信息后，根据其中的HDLC地址或者IP地址来判断出该信息是 发送给RE2的，则将该信息透传给RE2；REC向RE4发送建立REC到RE2 之间联系的操作维护信息，RE4收到该信息后，根据其中的HDLC地址或 者IP地址来判断出该信息是发送给RE3的，则将该信息透传给RE3建立联 系。\n步骤6：REC与RE2建立联系后，REC向RE1发送通知RE2到RE3 之间的下一级光纤为备用光纤的操作维护信息，RE1收到该信息后，根据其 中的HDLC地址或者IP地址来判断出该信息是发送给RE2的，则将该信息 透传给RE2；REC与RE3建立联系后，REC向RE4发送通知RE3到RE2 之间的下一级光纤为备用光纤的操作维护信息，RE4收到该信息后，根据其 中的HDLC地址或者IP地址来判断出该信息是发送给RE3的，则将该信息 透传给RE3。\n步骤7：RE2和RE3取得同步。同步的过程与步骤4相同。\n这样，环形网就正常启动了，然后就可以进行业务数据转发了。本实施 例业务数据转发的方法与现有技术数据转发的区别在于增加了以下两个步 骤：\n由于一对光线的带宽通常是1.25G或者2.5G，经过8B/10B编码后，可 用带宽在1G或者2G左右，通常情况下，该带宽远远大于单个RE所需要的， 所以本实施例中一个接口帧包含了本级连链上所有RE的业务数据。因此， 本实施例中，增加的第一个步骤为：REC在进行业务数据转发前，先确定好 各个RE业务数据在接口帧中的位置，并将业务数据在接口帧中的位置通过 高层信令由REC配给各个RE。各个RE记录该位置。\n第二个步骤为：RE收到上级发送来的业务数据时，根据记录的本RE 业务数据在接口帧中的位置，读取该位置的业务数据；如果需要向上级返回 业务数据，则将要返回的业务数据填入到上述接口帧中的位置，返回给上级。 对于其他比特的业务信息，则透传给下一级或透明返回给上一级。在多数无 线系统中，例如WCDMA系统，REC都需要知道到RE的传输时延以作出 相应的补偿，因此需要进行时延测量。现有技术星形组网时，测量方法比较 简单，其上、下行时延相等，是REC内部时延与RE内部时延差的平均值。 本发明也提供了一种时延测量的方法。\n参见图3，图3为图2所示实施例中进行上、下行时延测量的原理示意 图。\nREC到RE2的下行时延T17＝T13+T35+T57，上行时延 T82＝T86+T64+T42。REC负责测量REC和RE1之间的时延： T13＝T42＝(T12-T34)/2，T12是REC内部时延可以由REC测得，而T34是 RE1的内部时延是RE1的属性，可以通过高层信令上报给REC。RE1负责 测量RE1和RE2之间的时延：T57＝T86＝(T56-T78)/2，同理，T56可以由RE1 测得，而T78是RE2已知的。这样，RE1把测得的T57和T86以及自身的 处理延时T35和T64上报给REC，则REC就可以计算出T17和T82。\n这样，通过逐段测量和累加的方式，REC就可以测得所有RE的上下行 时延。需要注意的是，在级连的情况下，上下行的延时可能是不一样的，这 和在点到点连接不同。\n本发明中的时延测量方法可以同时测得上、下行时延，本实施例中分别 为T82和T17。本发明对测量的时延的使用是和现有技术一样的，本文不再 赘述。\n由于本实施例设置了备用光纤，所以可以对一些故障进行处理，提高了 系统的可靠性。\n例如，本实施例的系统在运行过程中，RE1和RE2之间的光纤或光口 坏了，则对该故障进行处理的过程包括以下步骤：\n步骤1：RE1和RE2之间的光纤或光口故障了，RE2此时和REC失去 了联系。\n步骤2：RE1把故障信息报告给REC，REC分析故障后，确定需要激活 RE2和RE3之间的光纤。\n步骤3：REC通知RE1把RE1和RE2之间的光纤转入备用态。\n步骤4：REC通知RE3把RE3和RE2之间的光纤转入主用态。\n步骤5：RE3和RE2取得同步，然后REC和RE2取得联系。\n步骤6：REC通知RE2把RE2和RE1之间的光纤转入备用态。\n步骤7：REC在光纤上为RE2重新分配带宽，并通知RE2。\n这时，RE2和RE1之间的光纤虽为备用态，但由于链路故障，所以实 际RE2和RE1之间的光纤上不能传输基本的控制信息。此时系统的链路拓 扑图如图4所示，图4为图2所示实施例链路故障处理后的链路拓扑图。此 时，环变成了两个链：REC-RE1和REC-RE4-RE3-RE2两个链。如果经过维 修后，RE2和RE1之间的链路恢复正常，RE2和RE1之间的光纤上可以传 输基本的控制信息。\n本实施例中，当一个节点即RE故障时，剩余节点还能正常工作。例如 本实施例中RE1出现了故障。其处理流程包括以下步骤：\n步骤1：RE1故障，导致REC和RE1失去联系，RE2和RE1也失去联 系。\n步骤2：REC分析故障信息，认定RE1故障，RE2需要改路由。\n步骤3：REC通知RE3把RE3和RE2之间的光纤转入主用态。\n步骤4：RE3和RE2取得同步，然后REC和RE2取得联系。\n步骤5：REC通知RE2把RE2和RE1之间的光纤转入备用态。\n步骤6：REC在光纤上为RE2重新分配带宽，并通知RE2。\n此时系统的链路拓扑图如图5所示，参见图5，图5为图2所示实施例 RE故障处理后的链路拓扑图。此时，环变成了一个链：REC-RE4-RE3-RE2。\n由此可见，应用本发明方法组网的分布式基站无论在链路故障还是节点 故障时其他节点都能正常工作，保证了系统的可靠性。\n本实施例是将REC和各个RE组成了一个环，REC和各个RE都提供两 个光口。实际上，也可以根据需要组成多个环网。参见图6，图6为本发明 第二较佳实施例的分布式基站环形组网示意图。本实施例中，组成了3个环， 其中REC提供了4对光口，组成了REC-RE1-RE2-RE3-RE4-REC和 REC-RE5-RE6-RE7-REC两个环；RE2也提供了4个光口，除了上述第一个 环，还组成了另外一个环：RE2-RE8-RE9-RE10-RE2。这种组网方式与组一 个环的方式比较，处理的原理相同，处理步骤相对复杂，特别是 RE2-RE8-RE9-RE10-RE2这个环，需要通过环REC-RE1-RE2-RE3-RE4-REC 与REC建立联系和透传接口信息。但这种方式适合REC连接很多RE的情 况。在一个REC与很多RE连接为一个环时，如果出现两段链路故障或两个 节点故障，有的节点就可能无法连接到其他节点上，以致有的没有故障的节 点无法继续正常工作。如果采用多个环，每个环连接的节点少可以相对减少 这种情况的发生。\n由上述的实施例可见，本发明的这种分布式基站的组网方法，实现了链 形、环形组网，节省了传输资源，提高了整个系统的可靠性。