专利名称：一种射频拉远基站o&m通道的建立方法及o&m包结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种射频拉远基站O&M通道的建立方法及O&M包结构。
背景技术：
现有的时分-同步码分多址(TD-SCDMA，Time-Division SynchronizationCode Division-Multiple-Access)基站从功能上主要分为两个处理单元基带信号处理单元和射频信号处理单元。通常情况下，基带信号处理单元和射频信号处理单元是同时放在一个机柜内，两者间的操作维护(O&M，Operation&Maintenance)信息通过背板连线进行传递。有时由于环境的限制，会将射频信号处理单元拉出远离基站，并通过光纤与基站内的基带信号处理单元相连，构成射频拉远基站。在这样的基站中，基带信号处理单元与各射频信号处理单元之间O&M通道的建立、以及O&M信息的传输都是通过光纤来实现的。
通常，射频拉远基站的基带信号处理单元和各个拉远射频单元可以根据不同环境，采用串行、环型等多种拓扑方式进行构建。图1是采用串行级联方式构建的射频拉远基站的拓扑结构图。其中，中央控制单元(CCU，CentralControl Unit)为O&M通道主节点，基带信号处理单元(以下简称基带单元BBU，Baseband Unit)为O&M通道子节点，中央控制单元CCU与各基带单元BBU之间通过共享总线进行O&M信息的交互。交换单元(Exchange)对各个基带单元BBU的数据进行分发和汇聚。拉远射频信号处理单元(以下简称拉远射频单元RRS，Remote Radio Frequency Subsystem)通过光纤与各个基带单元BBU之间进行业务数据和O&M信息的交互。
图2为现有射频拉远基站中O&M包的格式。其中，Source ID为源节点的标识，Destination ID为目标节点的标识，O&M message为O&M消息体。O&M各节点之间采用异步的传输方式通过O&M包传输O&M信息，当总线上没有有效信息时，则通过空闲包来填充。如图3所示，为O&M各节点之间通过共享总线传输O&M包的数据流格式。
现有射频拉远基站O&M通道的建立方式是根据实际网络布置的需要，由交换单元根据物理位置相对应的唯一节点ID资源号，在各个基带单元BBU与拉远射频单元RRS间事先建立起一一对应的O&M通道。如图4所示，交换单元根据基带单元BBU的个数，将O&M通道进行顺序排列，各个基带单元BBU上的O&M信息根据事先分配的ID资源号依次进行排放，如BBU1与RRS1对应、BBU2和RRS2对应等；拉远射频单元RRS根据O&M信息包中的源ID和目的ID来截取属于自身的O&M信息。
然而，上述现有射频拉远基站O&M通道属于静态建立方式，一旦网络布置结构发生变化，就必须重新分配ID资源号，并且工程人员要到现场进行重新配置。因此，现有O&M通道静态建立方法具有很大的局限性。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种射频拉远基站O&M通道的建立方法，能够根据网络规划的需要，实现O&M通道的动态接入。
本发明也进一步提供一种射频拉远基站O&M通道的包结构，便于解析数据、实现同步传输。
实现本发明目的的技术方案如下一种射频拉远基站O&M通道的建立方法，包括步骤拉远射频单元控制器启用O&M广播通道发送广播信息至交换单元，交换单元控制器解析该广播信息，通过O&M广播通道将O&M通道信息发送给拉远射频单元；拉远射频单元控制器解析通道信息，从O&M广播通道切换到O&M专有通道，通过O&M专有通道发送确认信息至交换单元；交换单元将基带单元控制器下发的配置信息通过O&M专有通道发送给拉远射频单元，拉远射频单元控制器解析配置信息进行相关配置。
其中，进一步包括所述拉远射频单元完成O&M专用通道的建立后，通知下一个拉远射频单元进行O&M通道建立的步骤。
所述拉远射频单元控制器解析通道信息，如果无法获得正常工作所需要的信息，则继续通过O&M广播通道发送广播信息给交换单元。
所述O&M通道信息包括与拉远射频单元相对应的O&M专用通道号。
所述基带单元、交换单元和拉远射频单元之间的接口通信通过可编程器件实现。
所述可编程器件为现场可编程门阵列FPGA。
所述可编程器件为电可编程逻辑器件EPLD或复杂可编程逻辑器件CPLD。
所述控制器为微控制器单元MCU。
此外，本发明也提供一种射频拉远基站O&M包结构，其包括若干个帧，每个帧依次包括帧头、帧号、及消息体；其中，所述帧头是用以区分若干个同步数据帧的特殊标识；所述帧号用于表明数据帧的传输序号；所述消息体用以承载具体的O&M包信息。
其中，所述消息体为下列信息的一种寄存器信息；或O&M广播通道信息；或O&M专用通道信息；所述寄存器信息，用于传送实时性要求比较高的数据；所述O&M广播通道信息，用于在基站同步接入、O&M专用通道异常或动态接入射频单元时，传送O&M通道信息；所述O&M专用通道信息，用于当分配对应于基带处理单元个数的若干个O&M专用通道后，传送相应的基带处理单元的O&M专用通道信息。
与现有技术相比，本发明提供的技术方案具有如下有益效果1、根据网络规划情况，对于每个要接入现有网络的拉远射频单元，都是先通过O&M广播通道来建立初始信息，然后再切换到自身的O&M专用通道上。在O&M通道的建立过程中，各基带单元与各拉远射频单元之间通过交换单元完成信息的交互。在O&M通道建立后，由交换单元完成各基带单元与各拉远射频单元之间的数据交换以及实现O&M通道的维护。因此，通过本发明所述O&M通道的建立方法，在实现其他拉远射频单元接入到现有网络时，可以不影响现有网络的正常工作，从而能够适合不断变化的网络结构。
2、本发明在现有射频拉远基站基础上，通过对基带单元、交换单元、以及拉远射频单元都增设微处理控制器和可编程器件，用以实现O&M通道的动态接入。其中，通过MCU完成对本板各个器件的控制；通过FPGA完成拉远协议接口的实现。
3、本发明对于拉远射频单元的O&M通道长时间都未能建立起来的情况下也采取相应的措施，即该拉远射频单元控制器将一直通过O&M广播通道向交换单元控制器发送O&M广播通道信息，直到收到交换单元控制器反馈的O&M通道信息，否则，该拉远射频单元就会一直处于未接入的状态。
4、此外，本发明在进行O&M通道建立的过程中，基站主设备与拉远射频单元RRS、以及各拉远射频单元RRS之间是通过同步方式进行数据传输的。在传输的数据流中包括业务数据和O&M通道信息以及其他数据。因此，在基带单元、交换单元、以及拉远射频单元之间通信用的O&M包也采用了新的结构，即O&M包是由若干个数据帧组成，每个数据帧包括帧头、帧号、及消息体三个部分。其中消息体可能为寄存器信息、或O&M广播通道信息、或O&M专用通道信息的任意一种。依照消息体的不同O&M包实现不同的功能。基于这样的O&M包结构，O&M通道信息和业务数据就可以基于同一种方式进行解析，从而实现同步传输。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步描述。
图1是现有采用串行级联方式构建的射频拉远基站拓扑结构图；图2是现有射频拉远基站O&M包的格式示意图；图3是现有射频拉远基站O&M包的数据流格式示意图；图4是现有射频拉远基站交换单元O&M通道的排列示意图；图5是本发明实施例一采用串行连接的射频拉远基站拓扑结构图；图6是本发明射频拉远基站O&M帧的格式示意图；图7是本发明射频拉远基站O&M包的格式示意图；图8是本发明射频拉远基站O&M通道建立过程示意图；图9是本发明实施例二采用环型连接的射频拉远基站拓扑结构图。
具体实施例方式
下面分别以基站主设备与拉远射频单元按照串行和环型的连接方式为例，说明射频拉远基站O&M通道的建立过程。
如图5所示，为射频拉远TD-SCDMA基站主设备与RRS间串行连接的拓扑结构图。主要包括三个部分基带单元501若干个，即BBU0～BBUn、交换单元502和拉远射频单元503若干个，即RRS0～RRSn。基带单元501和交换单元502在基站主设备中，基站主设备与拉远射频单元RRS以及各拉远射频单元RRS之间通过光纤连接。在基带单元BBU、交换单元和拉远射频单元RRS上都设有微控制器单元(MCU，Micro-Controller Unit)和现场可编程门阵列(FPGAField Programmable Gate Array)，其中，MCU完成对本板各个器件的控制，可以是通用或专用通信控制器；FPGA完成拉远协议接口的实现，但不局限于用FPGA实现，可以是其他可编程器件，如复杂可编程逻辑器件(CPLD，Complex Programmable Logic Device)、电可编程逻辑器件(EPLD，Electrically Programmable Logic Device)等。交换单元完成各基带单元BBU与各拉远射频单元RRS之间的数据交换以及实现各基带单元BBU与各拉远射频单元RRS之间O&M通道的建立和维护。在这种拓扑连接方式下，O&M通道建立后通过一个光接口来建立，并且基站侧基带单元与拉远射频单元间的O&M信息的交互也都是通过这个光接口进行传输的。
下面基于图8所示，详细说明采用本发明方法实现O&M通道的建立过程。
在如图5所示的基站主设备与拉远射频单元间串行连接方式下，采用逐级接入的方式建立O&M通道，即依次完成RRS0、RRS1、...直到RRSn完成O&M通道的建立。为了描述方便，在此假设BBU0与RRS0间通信、BBU1与RRS1间通信、...BBUn与RRSn间通信。
1、首先拉远射频单元控制器RRS0_MCU启动O&M包中的O&M广播通道，将该拉远射频单元RRS0的相关信息通过O&M广播通道发送给交换单元Exchange；2、交换单元控制器Exchange_MCU根据网络规划情况，解析拉远射频单元RRS0的O&M广播通道信息，将基带单元BBU0的O&M通道信息再通过O&M广播通道发送至拉远射频单元RRS0_MCU；其中，该O&M通道信息包括与之相对应的拉远射频单元RRS0正常工作所需要的O&M通道号等信息；3、拉远射频单元控制器RRS0_MCU解出正常工作所需要的O&M通路信息，然后从O&M广播通道切换到属于拉远射频单元RRS0的O&M专有通道0，并通过O&M专有通道0发送接入成功确认信息给交换单元控制器Exchange_MCU；4、当交换单元控制器Exchange_MCU接收到拉远射频单元控制器RRS0_MCU的成功接入信息后，通知基带单元控制器BBU0_MCU，并且将基带单元BBU0需要对拉远射频单元RRS0进行相关配置的信息再通过O&M专用通道0发送给拉远射频单元控制器RRS0_MCU；5、拉远射频单元控制器RRS0_MCU解析O&M专有通道信息后，进行相关配置，从而完成了基带单元控制器BBU0_MCU与拉远射频单元控制器RRS0_MCU间O&M通道建立的过程。
拉远射频单元RRS0完成O&M通道建立后，同时通知下一个拉远射频单元RRS1进行O&M专用通道的建立，建立过程同前述步骤，此处不再累述。在拉远射频单元RRS1进行O&M通道建立的过程中，拉远射频单元RRS0通过其自身的O&M专用通道与基带单元BBU0进行通信。当拉远射频单元RRS1完成O&M通道建立时，再通知下一个拉远射频单元RRS2建立O&M通道，依此类推，直到最后的拉远射频单元RRSn完成O&M通道的建立。
在各个拉远射频单元已经接入到现有网络中时，如果有拉远射频单元RRSn+1需要接入到现有网络中，则采用上述步骤即可以在不影响现有网络正常工作的情况下，完成O&M通道的建立。如果拉远射频单元RRSn+1的O&M通道长时间都未能建立起来，那么拉远射频单元控制器RRSn+1_MCU将一直通过O&M广播通道向交换单元控制器Exchange_MCU发送O&M广播通道信息，直到收到交换单元控制器Exchange_MCU反馈的O&M通道信息，否则，该拉远射频单元RRSn+1就会一直处于未接入的状态。
在进行上述O&M通道建立的过程中，基站主设备与拉远射频单元RRS、以及各拉远射频单元RRS之间是通过同步方式进行传输的。在传输的数据流中包括业务数据和O&M通道信息以及其他数据。
在基带单元、交换单元、以及拉远射频单元之间通信用的O&M包也采用了新的结构，具体说明如下O&M包是由若干个数据帧组成，每个数据帧包括帧头、帧号、及消息体三个部分。首先如图6所示，说明O&M基本数据帧的格式。其中，Comma为逗点，表明同步数据帧帧头的特殊标识；BFN(BasicFrame Number)为基本帧号，表明该数据帧的传输序号，O&M数据帧可以通过特定的BFN来标识；Message为消息体，可能为寄存器信息、或O&M广播通道信息、或O&M专用通道信息。
如图7所示，为O&M包的格式示意图。其中Comma和BFN是用于各个基本数据帧之间的间隔。每个数据帧都包括三个部分，即如前所述的帧头、帧号、及消息体，只是依照消息体的不同实现不同的功能。基于这样的O&M包结构，O&M通道信息和业务数据就可以基于同一种方式实现解析。其中寄存器信息，主要是用来传送实时性要求比较高的数据，在O&M通道建立过程中不使用该信息；O&M专用通道信息，根据基带处理单元的个数，可分为若干个小容量O&M专用通道，用来承载对应的基带处理单元O&M信息；O&M专用通道的物理承载可以是以太网Ethernet、高级数据链路控制(HDLC，High-level Data Link Control)协议；O&M广播通道信息，用来在基站同步接入、O&M专用通道异常或动态接入射频单元时，传送O&M通道信息。
如图9所示，为射频拉远TD-SCDMA基站主设备与RRS间环型连接的拓扑结构图。主要包括三个部分基带单元901若干个，即BBU0～BBUn、交换单元902和拉远射频单元903若干个，即RRS0～RRSn，RRSn～RRSnn及RRSnn～RRS00。其中，基带单元901和交换单元902在基站主设备中，基站主设备与拉远射频单元RRS以及各拉远射频单元RRS之间通过光纤连接。在基带单元BBU、交换单元和拉远射频单元RRS上都设有多点控制单元MCU和现场可编程门阵列FPGA。交换单元完成各基带单元BBU与各拉远射频单元RRS之间的数据交换以及实现各基带单元BBU与各拉远射频单元RRS之间O&M通道的建立和维护。这种环型连接方式可以看作是两个串行级联方式的融合，在这种拓扑连接方式下，O&M通道建立可以通过光接口A或光接口B来建立，建立过程与前述串行方式类似，下面以光接口A为例简单说明O&M通道的建立过程1、首先拉远射频单元控制器RRS0_MCU启动O&M包中的O&M广播通道，将该拉远射频单元RRS0的相关信息通过O&M广播通道发送给交换单元Exchange；2、交换单元控制器Exchange_MCU根据网络规划情况，解析拉远射频单元RRS0的O&M广播通道信息，将基带单元BBU0的O&M通道信息再通过O&M广播通道发送至拉远射频单元RRS0_MCU；其中，该O&M通道信息包括与之相对应的拉远射频单元RRS0正常工作所需要的O&M通道号等信息；
3、拉远射频单元控制器RRS0_MCU解出正常工作所需要的O&M通路信息，然后从O&M广播通道切换到属于拉远射频单元RRS0的O&M专有通道0，并通过O&M专有通道0发送接入成功确认信息给交换单元控制器Exchange_MCU；4、当交换单元控制器Exchange_MCU接收到拉远射频单元控制器RRS0_MCU的成功接入信息后，通知基带单元控制器BBU0_MCU，并且将基带单元BBU0需要对拉远射频单元RRS0进行相关配置的信息再通过O&M专用通道0发送给拉远射频单元控制器RRS0_MCU；5、拉远射频单元控制器RRS0_MCU解析O&M专有通道信息后，进行相关配置，从而完成了基带单元控制器BBU0_MCU与拉远射频单元控制器RRS0_MCU间O&M通道建立的过程；6、拉远射频单元RRS0完成O&M通道建立后，同时通知下一个拉远射频单元RRS1进行O&M专用通道的建立，建立过程同前述步骤，此处不再累述。在拉远射频单元RRS1进行O&M通道建立的过程中，拉远射频单元RRS0通过其自身的O&M专用通道与基带单元BBU0进行通信；7、拉远射频单元RRS1完成O&M通道建立后，再通知下一个拉远射频单元RRS2建立O&M通道，依此类推，拉远射频单元RRSnn～RRS00也分别完成了O&M通道的建立。
在各个拉远射频单元已经接入到现有网络中时，如果有拉远射频单元RRSn+1需要接入到现有网络中，则采用上述步骤即可以完成O&M通道的建立。如果拉远射频单元RRSn+1的O&M通道长时间都未能建立起来，那么拉远射频单元控制器RRSn+1_MCU将一直通过O&M广播通道向交换单元控制器Exchange_MCU发送O&M广播通道信息，直到收到交换单元控制器Exchange_MCU反馈的O&M通道信息，否则，该拉远射频单元RRSn+1就会一直处于未接入的状态。如果该拉远射频单元RRSn+1长时间未接入到现有网络中，而另有一拉远射频单元RRSnn+1也需要接入到现有网络中，则可以采取措施，如启动另一个光接口B，该远射频单元RRSnn+1通过光接口B向交换单元控制器Exchange_MCU发送O&M广播通道信息，直到收到交换单元控制器Exchange_MCU反馈的O&M通道信息。因此，通过本发明上述O&M通道的建立方法，在实现其他拉远射频单元接入到现有网络时，可以不影响现有网络的正常工作，从而适合不断变化的网络结构。
在所有的O&M通道都建立起来后，所有拉远射频单元RRS和对应的基带单元BBU继续使用光接口A来完成正常的O&M信息交互。当闭环内某个拉远射频单元RRS出现故障时，则会启动另一个未使用的光接口B参与O&M通道的建立或通信。例如正常工作时通过光接口A进行通信，如果拉远射频单元RRS11出现故障，则会启动光接口B来与RRS00进行正常的O&M信息交互，而其余的拉远射频单元RRS0～RRSn，RRSn～RRSnn及RRSnn～RRS22都是通过光接口A进行通信。当拉远射频单元RRS11故障修复后可以正常工作时，就可以切断光接口B，继续使用光接口A与各个拉远射频单元RRS进行通信。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。
权利要求
1.一种射频拉远基站O&M通道的建立方法，其特征在于，包括步骤拉远射频单元控制器启用O&M广播通道发送广播信息至交换单元，交换单元控制器解析该广播信息，通过O&M广播通道将O&M通道信息发送给拉远射频单元；拉远射频单元控制器解析通道信息，从O&M广播通道切换到O&M专有通道，通过O&M专有通道发送确认信息至交换单元；交换单元将基带单元控制器下发的配置信息通过O&M专有通道发送给拉远射频单元，拉远射频单元控制器解析配置信息进行相关配置。
2.如权利要求1所述的方法，其中，进一步包括所述拉远射频单元完成O&M专用通道的建立后，通知下一个拉远射频单元进行O&M通道建立的步骤。
3.如权利要求1所述的方法，其中，进一步包括所述拉远射频单元控制器解析通道信息，如果无法获得正常工作所需要的信息，则继续通过O&M广播通道发送广播信息给交换单元。
4.如权利要求1或3所述的方法，其中，所述O&M通道信息包括与拉远射频单元相对应的O&M专用通道号。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述基带单元、交换单元和拉远射频单元之间的接口通信通过可编程器件实现。
6.如权利要求5所述的方法，其中，所述可编程器件为现场可编程门阵列FPGA。
7.如权利要求5所述的方法，其中，所述可编程器件为电可编程逻辑器件EPLD或复杂可编程逻辑器件CPLD。
8.如权利要求1所述的方法，其中，所述控制器为微控制器单元MCU。
9.一种射频拉远基站O&M包结构，其特征在于包括若干个帧，每个帧依次包括帧头、帧号、及消息体；其中，所述帧头是用以区分若干个同步数据帧的特殊标识；所述帧号用于表明数据帧的传输序号；所述消息体用以承载具体的O&M包信息。
10.如权利要求9所述的O&M包结构，其特征在于所述消息体为下列信息的一种寄存器信息；或O&M广播通道信息；或O&M专用通道信息；其中，所述寄存器信息，用于传送实时性要求比较高的数据；所述O&M广播通道信息，用于在基站同步接入、O&M专用通道异常或动态接入射频单元时，传送O&M通道信息；所述O&M专用通道信息，用于当分配对应于基带处理单元个数的若干个O&M专用通道后，传送相应的基带处理单元的O&M专用通道信息。
全文摘要
本发明提供一种射频拉远基站O&M通道的建立方法，包括步骤拉远射频单元控制器启用O&M广播通道发送广播信息至交换单元，交换单元控制器解析该广播信息，通过O&M广播通道将O&M通道信息发送给拉远射频单元；拉远射频单元控制器解析通道信息，从O&M广播通道切换到O&M专有通道，通过O&M专有通道发送确认信息至交换单元；交换单元将基带单元控制器下发的配置信息通过O&M专有通道发送给拉远射频单元，拉远射频单元控制器解析配置信息进行相关配置。本发明通过上述方案能够根据网络规划的需要，实现O&M通道的动态接入。此外，本发明也提供一种射频拉远基站O&M通道的包结构，便于解析数据、实现同步传输。
文档编号H04L12/58GK101090298SQ20061008729
公开日2007年12月19日 申请日期2006年6月14日 优先权日2006年6月14日
发明者吴永海, 王洪波, 周志国 申请人:大唐移动通信设备有限公司