专利名称：基带处理单元、基带处理板和基带处理板的故障处理方法
技术领域：
本发明涉及无线通信技术，特别涉及一种基带处理单元、一种基带处理板，以及一种基带处理板的故障处理方法。
背景技术：
目前的第三代移动通信(3G, 3rd-Generation)系统和长期演进(LTE, Long Term Evolution)系统中的基站均采用分布式基站架构，即将整个基站分为基带处理单元(BBU， Building Base band Unit)和射频拉远单兀(RRU, Radio Remote Unit)两部分。BBU 主要用于完成基带处理、主控、传输和时钟等功能，RRU主要用于完成数字基带信号和射频信号间的相互转换等功能，BBU和RRU之间的接口为光纤接口。
图I为现有典型的三扇区配置的BBU的组成结构示意图。如图I所示，包括主控传输时钟板、基带处理板和背板。其中，主控传输时钟板可简称为主控板，主要负责主控、传输和时钟功能，通常，BBU控制面的处理都在主控传输时钟板中进行，主控传输时钟板为整个BBU的神经中枢，不仅控制着其它单板的运行，而且为其它单板提供时钟信号和传输接口等；基带处理板可简称为基带板，主要负责BBU用户面处理，包括层I和层2的处理，在 LTE系统中，通常一个基带处理板负责一个带宽为20MHz的扇区的用户面处理；背板是安装在BBU机框背面的印制板，可使得各单板相互连接，单板间的信号传输以及电源的供给等均由背板上的印制线来实现，从而避免了各单板间的电缆缠结，使得整个系统具有很高的可靠性和易维护性。
在实际应用中，每个基带处理板和其对应的RRU共同负责一个小区的相关处理， 任意一个基带处理板发生故障均会导致其负责的小区发生故障，直至整个小区退服，进而导致整个小区中的用户均无法正常通信。
为解决上述问题，现有技术中提出，可在BBU中额外增设一个备份基带处理板，并将该备份基带处理板与所有RRU相连，图2为现有备份基带处理板的设置方式示意图，一旦任何一个基带处理板发生故障，即以备份基带处理板来代替该发生故障的基带处理板。·
但是，上述方式在实际应用中会存在一定的问题，即由于需要额外增设一个备份基带处理板，并需要相应地增设一倍的光纤接口，因此实现成本较高。发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基带处理单元，能够降低实现成本。
本发明的另一目的在于提供一种基带处理板，能够降低实现成本。
本发明的又一目的在于提供一种基带处理板的故障处理方法，能够降低实现成本。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的
一种基带处理单元，包括背板和两个以上基带处理板，每个基带处理板中包括 基带处理模块、电源模块和光模块；至少一个基带处理板中进一步包括与基带处理模块并联的第一直通路径和与电源模块并联的第二直通路径；
当包括第一直通路径和第二直通路径的第一基带处理板中的基带处理模块和电源模块均发生故障时，第一基带处理板按照第一工作模式进行工作，即通过背板获得工作所需的基带处理资源和供电，并通过第一直通路径和光模块将获得的基带处理资源提供给对应的射频拉远单元RRU，通过第二直通路径将获得的供电提供给光模块；
当第一基带处理板中的基带处理模块发生故障但电源模块未发生故障时，第一基带处理板按照第二工作模式进行工作，即通过背板获得工作所需的基带处理资源，并通过第一直通路径和光模块将获得的基带处理资源提供给对应的RRU，通过自身的电源模块为光模块供电。
一种基带处理板，包括基带处理模块、电源模块和光模块；进一步包括与基带处理模块并联的第一直通路径和与电源模块并联的第二直通路径；
当基带处理模块和电源模块均发生故障时，基带处理板按照第一工作模式进行工作，即通过所在基带处理单元中的背板获得工作所需的基带处理资源和供电，并通过第一直通路径和光模块将获得的基带处理资源提供给对应的射频拉远单元RRU，通过第二直通路径将获得的供电提供给光模块；
当基带处理模块发生故 障但电源模块未发生故障时，基带处理板按照第二工作模式进行工作，即通过背板获得工作所需的基带处理资源，并通过第一直通路径和光模块将获得的基带处理资源提供给对应的RRU，通过自身的电源模块为光模块供电。
一种基于上述基带处理单元的基带处理板的故障处理方法，包括
所述第一基带处理板根据获取到的工作模式切换指令切换自身的工作模式，所述工作模式包括第一工作模式和第二工作模式；
如果切换到第一工作模式，则按照以下方式进行工作通过背板获得工作所需的基带处理资源和供电，并通过第一直通路径和光模块将获得的基带处理资源提供给对应的 RRU，通过第二直通路径将获得的供电提供给光模块；
如果切换到第二工作模式，则按照以下方式进行工作通过背板获得工作所需的基带处理资源，并通过第一直通路径和光模块将获得的基带处理资源提供给对应的RRU，通过自身的电源模块为光模块供电。
可见，采用本发明所述方案，通过在基带处理板中增加直通路径，即可确保当基带处理板发生故障时，其对应的小区中的用户能够正常通信，与现有方式相比，可明显降低实现成本；另外，本发明所述方案实现起来简单方便，便于普及和推广。
图I为现有典型的三扇区配置的BBU的组成结构示意图。
图2为现有备份基带处理板的设置方式示意图。
图3为现有基带处理板的组成结构示意图。
图4为本发明所述BBU的组成结构示意图。
图5为本发明中的电源模块和直通路径2之间的星型连接关系示意图。
图6为本发明基带处理板的故障处理方法实施例的流程图。
具体实施方式
针对现有技术中存在的问题，本发明中提出一种改进后的BBU、一种基带处理板以及一种基带处理板的故障处理方法。
图3为现有基带处理板的组成结构示意图。如图3所示，包括基带处理模块、电源模块和光模块。其中，基带处理模块主要负责层I和层2的处理；电源模块主要负责将从背板上接收到的供电(直流供电)转换为基带处理模块及光模块工作所需的供电(直流供电)，并提供给基带处理模块和光模块；光模块主要负责电信号和光信号之间的相互转换。
与基带处理模块和电源模块相比，光模块的可靠性要高得多，也就是说，光模块发生故障的概率要远小于基带处理模块和电源模块发生故障的概率，因此，本发明中提出，为基带处理模块和电源模块分别引入一个直通路径，即与基带处理模块并联的第一直通路径以及与电源模块并联的第二直通路径。
这样，当基带处理模块和电源模块均发生故障时，基带处理板可按照第一工作模式进行工作，即通过背板获得工作所需的基带处理资源和供电，并通过第一直通路径和光模块将获得的基带处理资源提供给对应的RRU，通过第二直通路径将获得的供电提供给光模块；当基带处理模块发生故障但电源模块未发生故障时，按照第二工作模式进行工作， 即通过背板获得工作所需的基带处理资源，并通过第一直通路径和光模块将获得的基带处理资源提供给对应的RRU，通过自身的电源模块为光模块供电。
上述基带处理板可在自身所在BBU中的主控传输时钟板的控制下进行工作模式的切换。比如，主控传输时钟板周期性地检测基带处理板的工作状态，并根据检测结果控制基带处理板工作在相应的工作模式。
在实际应用中，上述基带处理板中还可进一步包括第一开关和第二开关。其中， 第一开关，用于将光模块与第一直通路径或基带处理模块相连；第二开关，用于将光模块与电源模块或第二直通路径相连；第一直通路径中不与第一开关相连的一端与背板相连，第二直通路 径中不与第二开关相连的一端与背板相连。当基带处理板按照第一工作模式进行工作时，第一开关与第一直通路径相连，第二开关与第二直通路径相连；当基带处理板按照第二工作模式进行工作时，第一开关与第一直通路径相连，第二开关与电源模块相连。
需要说明的是，上述开关设置方式仅为举例说明，并不用于限制本发明的技术方案，如果采用其它的设置方式，只要能够达到同样的目的，也是可以的。
为使本发明的技术方案更加清楚、明白，以下参照附图并举实施例，对本发明所述方案作进一步地详细说明。
图4为本发明所述BBU的组成结构示意图。如图4所示，与现有技术中相同的是， 该BBU中包括主控传输时钟板、背板和两个以上基带处理板，每个基带处理板中具体包括基带处理模块、电源模块和光模块，与现有技术中不同的是，至少一个基带处理板中进一步包括开关I、开关2、直通路径I和直通路径2，本实施例中假设每个基带处理板中均包括开关I、开关2、直通路径I和直通路径2。
开关I和开关2可为单刀双掷开关，开关I负责基带处理模块/直通路径I与光模块连接的切换，即用于将光模块与直通路径I或基带处理模块相连，开关2负责电源模块 /直通路径2与光模块连接的切换，即用于将光模块与电源模块或直通路径2相连。
2个开关共计4个开关状态，理论上，4个开关状态可对应基带处理板的4种不同的工作状态，即基带处理模块和电源模块均发生故障、基带处理模块发生故障但电源模块未发生故障、基带处理模块未发生故障但电源模块发生故障，以及基带处理模块和电源模块均正常；但由于基带处理模块工作所需的供电是由电源模块提供的，如果电源模块发生故障，必然将导致基带处理模块发生故障，因此，基带处理模块未发生故障但电源模块发生故障这种工作状态实际上是不存在的，即实际上只有3种不同的工作状态基带处理模块和电源模块均发生故障、基带处理模块发生故障但电源模块未发生故障，以及基带处理模块和电源模块均正常。
直通路径I和直通路径2均由若干根传输线组成，当基带处理模块发生故障时，直通路径I可在背板和开关I之间传输基带数据，当电源模块发生故障时，直通路径2可在背板和开关2之间传输光模块工作所需的供电。
主控传输时钟板可周期性地检测每个基带处理板X (用基带处理板X来表示任意一个基带处理板)的工作状态，并根据检测结果的不同控制基带处理板X按照不同的工作模式进行工作。
I)第一工作模式
如果基带处理模块和电源模块均发生故障，则控制基带处理板X按照第一工作模式进行工作，此时，开关I与直通路径I相连，开关2与直通路径2相连，一正常工作的基带处理板将自身的部分基带处理资源通过背板、直通路径I、开关I和光模块分配给基带处理板X对应的RRU，光模块通过开关2和直通路径2从背板中获取工作所需的供电。
这种模式下，基带处理模块和电源模块均处于旁路状态。
所述将自身的部分基带处理资源分配给基带处理板X对应的RRU的基带处理板可为主控传输时钟板从各正常工作的基带处理板中随机选择出的一个基带处理板，或者，也可为主控传输时钟板从各正常工作的基带处理板中选择出的业务负荷最低的一个基带处理板，当然，也可按照其它方式进行选择，本发明中不作限制。
每个基带处理板的基带处理资源通常均可分为多份，这样，当基带处理板X中的基带处理模块发生故障时，所选择的基带处理板可将自身的基带处理资源进行划分，如将 20MHz载波划分为2个IOMHz载波，一个分配给自身对应的RRU，另一份分配给基带处理板 X对应的RRU。
另外，光模块工作所需的供电可由主控传输时钟板中的电源模块(如图4所示，主控传输时钟板由主控传输时钟模块和电源模块组成)提供，或者，也可由一正常工作的基带处理板中的电源模块提供。为基带处理板X提供供电的基带处理板和提供基带处理资源的基带处理板可为同一个基带处理板，也可为不同的基带处理板。
如图4所示，背板中包括数据交换及控制总线和电源总线，具体来说，所选择的正常工作的基带处理板将自身的部分基带处理资源通过背板中的数据交换及控制总线、直通路径I、开关I和光模块分配给基带处理板X对应的RRU，基带处理板X中的光模块通过背板中的电源总线、直通路径2和开关2从背板中获取工作所需的供电。
为实现本发明所述方案，每个基带处理板中的电源模块均需要和其它基带处理板中的直通路径2之间构成星型连接关系，每个基带处理板中的直通路径2和其它基带处理板中的电源模块之间也需要构成星型连接关系，如图5所示，图5为本发明中的电源模块和直通路径2之间的星型连接关系示意图。虽然每个基带处理板中的电源模块均与其它基带处理板中的直通路径2通过电源总线中的某根传输线连接在一起，但由于直通路径2和光模块之间存在开关2，因此，只有当电源模块故障开关2连接到直通路径2后，光模块才可能由其它基带处理板中的电源模块进行供电。同样，每个基带处理板中的基带处理模块也均需要和其它基带处理板中的直通路径I之间构成星型连接关系。
2)第二工作模式
如果基带处理模块发生故障但电源模块未发生故障，则控制基带处理板X按照第二工作模式进行工作，此时，开关I与直通路径I相连，开关2与电源模块相连，一正常工作的基带处理板将自身的部分基带处理资源通过背板、直通路径I、开关I和光模块分配给基带处理板X对应的RRU。
这种模式下，基带处理模块处于旁路状态。
由于基带处理板X中的电源模块未发生故障，因此光模块工作所需的供电仍由该电源模块提供。
3)第三工作模式
如果基带处理模块和电源模块均正常，则控制基带处理板X按照第三工作模式进行工作，此时，开关I与基带处理模块相连，开关2与电源模块相连。
这种模式下，直通路径I和直通路径2均断开，基带处理模块与其对应的RRU共同负责一个小区的相关处理。
本发明中，主控传输时钟板周期性地对基带处理板X的工作状态进行检测，所述周期的具体取值可根据实际需要而定，如果本次检测结果与上一次检测结果相同，则维持基带处理板X原来的工作模式不变，如果不同，则将基带处理板X的工作模式切换为相应的工作模式。
举例说明假设第N次检测结果为基带处理模块发生故障但电源模块未发生故障，那么基带处理板X将按照第二工作模式进行工作，N为正整数；经过一定时长后，进行第 N+1次检测，如果本次检测结果与第N次检测结果相同，则基带处理板X将继续按照第二工作模式进行 工作，如果不同，如变为了基带处理模块和电源模块均发生故障，那么基带处理板X将改为按照第一工作模式进行工作。
主控传输时钟板如何控制基带处理板X按照相应的工作模式进行工作为本领域技术人员公知。
基于上述介绍，图6为本发明基带处理板的故障处理方法实施例的流程图。该方法基于图4所示BBU实现，如图6所示，包括以下步骤
步骤61 :基带处理板X根据获取到的工作模式切换指令切换自身的工作模式， 所述工作模式包括第一工作模式和第二工作模式；如果切换到第一工作模式，则执行步骤 62，如果切换到第二工作模式，则执行步骤63。
所述指令可为主控传输时钟板发送来的。
步骤62 :按照以下方式进行工作通过背板获得工作所需的基带处理资源和供电，并通过第一直通路径和光模块将获得的基带处理资源提供给对应的RRU，通过第二直通路径将获得的供电提供给光模块。
其中，光模块工作所需的供电可由主控传输时钟板中的电源模块提供，或者，也可由正常工作的基带处理板中的电源模块提供。
另外，基带处理板X获得的基带处理资源可由正常工作的基带处理板提供，该正常工作的基带处理板可为任意一个正常工作的基带处理板，或者为各正常工作的基带处理板中业务负荷最低的一个。
再有，在实际应用中，可对发生故障的模块进行下电操作，以避免不必要的功耗浪费。
步骤63 :按照以下方式进行工作通过背板获得工作所需的基带处理资源，并通过第一直通路径和光模块将获得的基带处理资源提供给对应的RRU，通过自身的电源模块为光模块进行供电。
图6所示方法的具体工作流程请参照图4中所示装置实施例中的相应说明，此处不再赘述。
总之，采用本发明所述方案，可明显降低实现成本，另外，本发明所述方案实现起来简单方便，便于普及和推广。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的 任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
权利要求
1.一种基带处理单元，包括背板和两个以上基带处理板，每个基带处理板中包括基带处理模块、电源模块和光模块；其特征在于，至少一个基带处理板中进一步包括与基带处理模块并联的第一直通路径和与电源模块并联的第二直通路径； 当包括第一直通路径和第二直通路径的第一基带处理板中的基带处理模块和电源模块均发生故障时，第一基带处理板按照第一工作模式进行工作，即通过背板获得工作所需的基带处理资源和供电，并通过第一直通路径和光模块将获得的基带处理资源提供给对应的射频拉远单元RRU，通过第二直通路径将获得的供电提供给光模块； 当第一基带处理板中的基带处理模块发生故障但电源模块未发生故障时，第一基带处理板按照第二工作模式进行工作，即通过背板获得工作所需的基带处理资源，并通过第一直通路径和光模块将获得的基带处理资源提供给对应的RRU，通过自身的电源模块为光模块供电。
2.根据权利要求I所述的基带处理单元，其特征在于，所述基带处理单元中进一步包括 主控传输时钟板，用于检测第一基带处理板的工作状态，并根据检测结果控制第一基带处理板工作在相应的工作模式。
3.根据权利要求2所述的基带处理单元，其特征在于，所述主控传输时钟板进一步用于，周期性检测第一基带处理板的工作状态。
4.根据权利要求I所述的基带处理单元，其特征在于，所述第一基带处理板中进一步包括第一开关和第二开关； 第一开关，用于将光模块与第一直通路径或基带处理模块相连； 第二开关，用于将光模块与电源模块或第二直通路径相连； 第一直通路径中不与第一开关相连的一端与背板相连，第二直通路径中不与第二开关相连的一端与背板相连； 当第一基带处理板按照第一工作模式进行工作时，第一开关与第一直通路径相连，第二开关与第二直通路径相连；当第一基带处理板按照第二工作模式进行工作时，第一开关与第一直通路径相连，第二开关与电源模块相连。
5.根据权利要求2所述的基带处理单元，其特征在于，所述第一基带处理板获得的供电由主控传输时钟板中的电源模块提供，或者，由正常工作的基带处理板中的电源模块提供。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的基带处理单元，其特征在于，所述第一基带处理板获得的基带处理资源由正常工作的基带处理板提供。
7.一种基带处理板，包括基带处理模块、电源模块和光模块；其特征在于，进一步包括与基带处理模块并联的第一直通路径和与电源模块并联的第二直通路径； 当基带处理模块和电源模块均发生故障时，基带处理板按照第一工作模式进行工作，即通过所在基带处理单元中的背板获得工作所需的基带处理资源和供电，并通过第一直通路径和光模块将获得的基带处理资源提供给对应的射频拉远单元RRU，通过第二直通路径将获得的供电提供给光模块； 当基带处理模块发生故障但电源模块未发生故障时，基带处理板按照第二工作模式进行工作，即通过背板获得工作所需的基带处理资源，并通过第一直通路径和光模块将获得的基带处理资源提供给对应的RRU，通过自身的电源模块为光模块供电。
8.根据权利要求7所述的基带处理板，其特征在于，所述基带处理板中进一步包括第一开关和第二开关；第一开关，用于将光模块与第一直通路径或基带处理模块相连；第二开关，用于将光模块与电源模块或第二直通路径相连；第一直通路径中不与第一开关相连的一端与背板相连，第二直通路径中不与第二开关相连的一端与背板相连；当基带处理板按照第一工作模式进行工作时，第一开关与第一直通路径相连，第二开关与第二直通路径相连；当基带处理板按照第二工作模式进行工作时，第一开关与第一直通路径相连，第二开关与电源模块相连。
9.一种基于权利要求I所述基带处理单元的基带处理板的故障处理方法，其特征在于，包括所述第一基带处理板根据获取到的工作模式切换指令切换自身的工作模式，所述工作模式包括第一工作模式和第二工作模式；如果切换到第一工作模式，则按照以下方式进行工作通过背板获得工作所需的基带处理资源和供电，并通过第一直通路径和光模块将获得的基带处理资源提供给对应的RRU， 通过第二直通路径将获得的供电提供给光模块；如果切换到第二工作模式，则按照以下方式进行工作通过背板获得工作所需的基带处理资源，并通过第一直通路径和光模块将获得的基带处理资源提供给对应的RRU，通过自身的电源模块为光模块供电。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述获取到的工作模式切换指令为所在基带处理单元中的主控传输时钟板发送来的。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一基带处理板获得的供电由所在基带处理单元中的主控传输时钟板中的电源模块提供，或者，由所在基带处理单元中正常工作的基带处理板中的电源模块提供。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一基带处理板获得的基带处理资源由所在基带处理单元中正常工作的基带处理板提供。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述正常工作的基带处理板为任意一个正常工作的基带处理板，或者，各正常工作的基带处理板中业务负荷最低的一个。
全文摘要
本发明公开了一种基带处理单元、一种基带处理板和一种基带处理板的故障处理方法，为基带处理板中的基带处理模块和电源模块分别引入一个直通路径，当基带处理模块发生故障时，将基带处理模块直接旁路，并将一正常工作的基带处理板的部分基带处理资源通过背板和直通路径分配给发生故障的基带处理板对应的RRU；当基带处理模块和电源模块均发生故障时，将基带处理模块和电源模块均直接旁路，将一正常工作的基带处理板的部分基带处理资源通过背板和直通路径分配给发生故障的基带处理板对应的RRU，同时，通过背板和另一直通路径为光模块提供工作所需的供电。应用本发明所述方案，能够降低实现成本。
文档编号H04L25/02GK102883355SQ20111019324
公开日2013年1月16日 申请日期2011年7月11日 优先权日2011年7月11日
发明者许灵军, 程广辉, 王东 申请人:中国移动通信集团公司