一种RRU环形组网的链路切换方法及系统与流程

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及到一种rru环形组网的链路切换的方法及系统。

背景技术

lte基站设备通常采用分布式基站架构，由bbu和rru构成，bbu和rru之间通常通过光纤进行连接，常以星型或链型方式组网。在链型组网方式下，将多级rru以串联的方式同bbu的一个光口进行连接，提供级联业务通道。但链型组网存在可靠性差的缺点，如果链路上出现故障，则故障点后级所有rru同bbu通信断开，无法提供业务。

为解决上述问题，ir接口技术提出了环形组网的概念，即级联的末级rru另外一个光口连接到bbu另外一个光口。当链路方向出现故障时，可切换从反方向建立链接，继续提供业务传输。然而，现有的ir接口技术提出的方法是采用手段单一的心跳检测故障，以rru复位的方式重新接入来建立反向链路，中间所需时间达到分钟级，导致业务掉话，无法满足用户需求。另外，环形组网中，现有的方案通常是固定从一个光口(主光口)进行启动建链，另外一个光口(辅光口)作为备用，工程组网不够灵活。

常用技术术语解释如下：

1、bbu：basewidthbasedunit，基带处理单元

2、rru：remoterfunit，射频拉远单元

3、lte：longtermevolution，长期演进计划

4、ir：interfacebetweentherruandthebbu，bbu与rru的接口

5、los：lostofsignal，信号丢失

6、lof：lostofsignal，帧丢失

7、lop：lostofpower，功率丢失

8、ip：internetprotocol，因特网协议

9、fpga：fieldprogrammablegatearray，现场可编程门阵列

技术实现要素：

针对lte分布式基站现有技术下工程组网灵活性差，故障检测手段单一且响应不及时，链路切换时业务掉话的问题，本发明提供了一种rru环形组网的链路建立及切换的方法及系统来解决。

本发明提供的一种rru环形组网的链路切换的方法，包括以下过程，

rru预先从bbu分别获取两个光口的配置参数，并将配置参数存储起来；

级联rru采用光口乱序启动同bbu建立正常业务链路；

rru检测链路故障，双向分别传递至bbu及后级rru，后级rru切换光口同bbu另一光口建链，完成链路切换。

而且，rru获取并存储两个光口的配置参数，实现方式为，

bbu开启光口1，关闭光口2，所有rru均通过光口1进行接入，由bbu分别给每级rru分配不同的ip地址，并将测量到的每级时延值分发给对应rru进行时延补偿，每级rru将对应的ip地址和时延值保存；

bbu开启光口2，关闭光口1，bbu复位所有rru，复位后所有rru通过光口2进行接入，由bbu分别给每级rru分配不同的ip地址，并将测量到的每级时延值分发给对应rru进行时延补偿，每级rru将对应的ip地址和时延值保存；

级联的rru通过乱序启动方式接入主光口，每级rru将自身的天线、小区和iq数据保存。

而且，配置参数包括光口1对应的rru的ip地址和上下行时延值，光口2对应的rru的ip地址和上下行时延值，正常接入主光口后的天线、小区和iq数据。

而且，所述rru对应不同光口采用不同的ip地址，实现rru光口的双ip机制。

而且，rru光口乱序启动的实现方式如下，

rru中fpga通过查询光模块检测功率，结果存放自身寄存器中，处理器通过读取fpga寄存器来获取；

将主光口设置为有功率的那个光口，如果都有，则若光口标识为2，设置光口2为主光口，否则为光口1；

fpga从ir接口协议数据中解析出是否收到同步码，结果存放自身寄存器中，处理器通过读取fpga寄存器来获取；

如果同步，则rru向bbu发送广播接入，进行参数配置完成链路建立，否则，如果辅光口有功率，修改存储光口标识，复位rru，如果辅光口无功率，复位rru。

而且，rru链路故障检测的实现方式如下，

rru中含有光模块，其自身对于los/lop故障有状态指示，fpga通过实时监测状态指示，获取此类故障，针对lof故障，fpga根据ir接口协议，从数据包中进行帧同步信息解析，从而获知lof状态，再通知处理器处理。

而且，rru链路故障信息传递的实现方式如下，

故障点前级rru检测到上行故障，其fpga将上行故障信息合成到ir接口协议的物理层控制字中，经所有前级rru上行传递到bbu，故障点后级rru检测到下行故障，其fpga将下行故障信息合成到ir接口协议的物理层控制字中，下行传递给后级rru。

而且，rru链路故障后切换的方式如下，

bbu的主光口通过正向链路的上行收到rru传递的故障信息后，控制辅光口发送故障后级rru同样的业务数据，然后删除原主光口上发送给故障后级rru的业务数据，故障后级所有rru收到下行故障信息后，将自身主辅光口切换，将预先存储的时延值及ip地址对应进行更换，采用预先存储的天线、小区和iq数据配置不变，从bbu辅光口反向接入，进行通信交互，保持业务连续。

本发明还提供一种rru环形组网系统，包括一个bbu和多个rru组成的环形网络拓扑结构，所述rru从主光口正向接入，当链路发生故障后，保持业务数据不变，进行故障后级链路切换；所述bbu提供主光口数据业务给所有rru，故障发生后，对故障后级rru从辅光口提供与主光口相同的业务数据。

而且，所述bbu包括以下单元，

参数产生单元，用于预先从两个光口分别建立同rru的业务链路，产生各级rru业务相关的配置参数，配置参数包括：bbu不同光口ip，各级rru的ip，上下行时延值，天线、小区及iq数据；

光口建链单元，rru乱序启动时，用于同rru之间建立一条完整的数据业务链路；

故障获取单元，链路发生故障时，用于接收来自rru的正向链路上行传递的故障信息，以触发光口处理单元；

光口处理单元，用于当接收到故障获取单元的触发后，进行光口的处理：辅光口反向发送故障后级rru原主光口的业务数据，并删除主光口发给故障后级rru的业务数据，采用辅光口ip同故障后级rru通信。

而且，所述rru包括以下单元，

参数存储单元，对应所述bbu的参数产生单元，用于将权利要求10中参数产生单元所产生的参数进行存储，供链路切换单元使用；

乱序建链单元，用于按照权利要求5所述的rru光口乱序启动的方法，同bbu建立一条正常的业务数据链路；

故障检测单元，用于按照权利要求6所述的rru故障检测的方法，完成乱序建链单元建立的链路的故障检测，结果送给故障处理单元；

故障处理单元，用于按照权利要求7所述的rru故障传递的方法，进行故障信息链路上的传递，以及按照权利要求8所述的rru链路故障后切换的方法，进行链路切换，保持业务连续。

而且，所述的故障检测单元包括以下单元，

故障传递单元，用于将故障检测单元检测的结果合成到物理层控制字，沿正向链路上行传递至上级，沿正向链路下行传递到下级；

链路切换单元，用于自身主辅光口切换，权利要求11中参数存储单元的参数替换，同bbu辅光口建立反向链路。

本发明具有以下优点和积极效果：

1、支持rru光口乱序级联启动，使工程组网更加灵活，亦提高了系统的容错性；

2、los/lof/lop多种链路故障检测，并通过物理层传递，更迅速准确；

3、正向和反向链路rru采用双ip机制，链路切换更快速有效。

附图说明

图1为现有技术环形组网示意图。

图2为本发明实施例的rru乱序级联环形组网示意图。

图3为本发明实施例的总体方法简要示意图。

图4为本发明实施例预先获取两个光口参数的方法示意图。

图5为本发明实施例的rru光口乱序级联启动流程示意图。

图6为本发明实施例的rru环形组网链路故障示意图。

图7为本发明实施例的故障检测及链路切换的流程示意图。

图8为本发明实施例的bbu和rru功能结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本发明进一步说明。

参见图1，给出了现有技术下环网结构图，rru固定从光口1接入建链，图2为本发明实施例所示rru光口乱序级联环网结构图，需要说明的是，第一，虽然本实施例为4级rru级联，但实际上，根据业务量级联的rru数量可适当增加或减少；第二，图2是将rru2和rru4光口反接，而实际上，所有的rru光口都可以随意连接，即所谓乱序级联。

根据图3所示，对本发明实施例的总体方法简略说明如下：

步骤s31、分别获取两个光口的参数，预先存储；

步骤s32、乱序级联启动接入，建立链路；

步骤s33、链路故障检测，完成切换。

接下来分别给出上述步骤的具体说明描述。

为保持业务连续，当链路故障时，切换时间需要尽量短，若断链后通过与bbu通信交互重新获取配置参数，耗时太长，因此本发明提前获取配置参数，并存储起来，以加快切换速度，配置参数包括：光口1对应的rru的ip地址、上下行时延值，光口2对应的rru的ip地址、上下行时延值，正常接入主光口后的天线、小区、iq数据。结合图2与图4，对实施例中这一方法进行说明，包括如下几个步骤：

步骤s41、对应图2，bbu开启光口1，关闭光口2,4级rru均通过光口1进行接入，由bbu分别给每级rru分配不同的ip地址，并将测量到的每级时延值分发给对应rru进行时延补偿，每级rru将对应的ip地址和时延值保存；

步骤s42、对应图2，bbu开启光口2，关闭光口1,bbu复位4级rru，复位后rru通过光口2进行接入，由bbu分别给每级rru分配不同的ip地址，并将测量到的每级时延值分发给对应rru进行时延补偿，每级rru将对应的ip地址和时延值保存；

步骤s43、级联的rru通过乱序启动方式接入主光口，每级rru将自身的天线、小区、iq数据保存，关于乱序启动，后文会有详细说明。

需要说明的是，上述方法中，本发明实现了rru双ip机制，当发生故障时，迅速切换链路后仍能同bbu保持正常通信，现有的技术中要求bbu不同光口ip一样，存在较大局限性，实际上bbu不同光口ip一般是不同的。另外，本发明通过步骤s43，仅将链路正常建立后正向链路对应的一套天线、小区、iq数据参数保存，而不是保存两套(不保存反向链路的参数)，目的是保证链路故障发生、切换链路后业务数据保持不变。

本发明提供的一种可以灵活组网光口乱序启动建立链路的方法包括：检测两个光口有无光功率；从两个光口中判断并设置一个作为主光口；从所设定的主光口广播进行接入；bbu下发参数配置，完成链路建立。结合图5，对本发明实施例提供的一种rru光口乱序启动方法进行如下说明，此方法包括如下几个步骤：

步骤s51、rru分别检测两个光口的光功率，具体实施为fpga通过查询光模块检测功率，结果存放自身寄存器中，rru的处理器通过读取fpga寄存器来获取，当两个光口都无功率时，一直在此步骤执行，否则进行下一步骤；

步骤s52、根据光口有无功率及存储的光口标识来设定其中一个作为主光口，具体为根据步骤s51获取的结果以及读取的光口标识值来判定主光口，判定原则为：如果光口1和光口2均有功率，此时若光口标识值为2，则设定光口2为主光口，否则，设定光口1为主光口；如果只有光口1有功率，则设定光口1为主光口，并将光口标识设置为1进行存储；如果只有光口2有功率，则设定光口2为主光口，并将光口标识设置为2进行存储；

具体实施时，光口标识值可掉电保存，例如光口标识值的初始值为存储器件的默认值0xff。

步骤s53、检测主光口是否同步，具体为fpga从ir接口协议数据中解析出是否收到同步码，结果存放自身寄存器中，rru的处理器通过读取fpga寄存器来获取，若结果为同步，则进行步骤s54，否则，进行步骤s55；

步骤s54，前提条件为s53中结果为同步，则rru向bbu发送广播接入，进行参数配置完成链路建立，具体为发广播包接入请求bbu给rru分配ip地址，进行链路时延校准、天线、小区及iq数据配置，完成建链；

步骤s55，前提条件为s53中结果为失步，则采用前述方法(如步骤s51)判断辅光口是否有光功率，有功率则进行步骤s56，否则进行步骤s57；

步骤s56，前提条件为s55结果为有功率，则修改并存储光口标识，具体为：如果此时辅光口为光口1，则光口标识改为1，并写入存储器保存，否则光口标识改为2，并写入存储器保存；

步骤s57，前提条件为s55结果为无功率或者执行完s56后，重启rru，回到s51继续执行。

本发明提供的一种环形组网下链路故障切换的方法包括：

rru从bbu的两个光口分别建链，获取配置参数，包括ip地址，时延参数，并将配置参数存储；

rru从bbu任一光口启动建立业务链路，简称正向链路，记录链路上天线、小区、iq参数；

rru检测链路故障los/lof/lop；

故障后级所有rru进行光口切换，将ip地址及时延参数更改为前述存储的对应数值；

切换后的链路称为反向链路，其采用前述正向链路所记录的天线、小区、iq参数，同bbu另一光口通信，使业务保持。

本发明实施例采用los/lof/lop多种方式判断链路故障，通过物理层快速传递，使得检测更加准确快速，从而迅速切换链路，结合图6与图7来说明，如图6所示，4级rru从bbu光口1接入建立正常连接，级联方向rru1到rru4为正向链路，当rru2和rru3之间链路发生故障，rru1和rru2保持原正向链路不变，rru3和rru4需要同bbu光口2建立反向链路。如图7所示，实施例的故障检测及链路切换方法包括如下几个步骤：

步骤s71、针对los/lop故障，光模块自身有状态指示，fpga通过实时监测状态指示，能够快速准确识别此故障，针对lof故障，fpga根据ir接口协议，从数据包中进行帧同步信息解析，从而获知lof状态，由于处理时钟速率高，可以快速判断检测；

步骤s72、如图6，ruu2检测到上行故障，其fpga将上行故障信息合成到ir接口协议的物理层控制字中，经rru1传递到bbu，rru3检测到下行故障，其fpga将下行故障信息合成到ir接口协议的物理层控制字中，传递给rru4，即故障处上级rru将上行故障逐级传递到bbu，故障处下级rru将下行故障逐级传递到后级rru；

步骤s73、bbu的主光口通过正向链路的上行收到rru传递的故障信息后，控制辅光口发送故障后级同样的业务数据，在本实施例中，即是指从bbu辅光口发送给rru3和rru4的业务数据同故障前主光口发送给rru3和ruu4的相同，然后删除原主光口上发送给rru3和rru4的业务数据，故障后级所有rru收到下行故障信息后，将自身主辅光口切换，将预先存储的时延值及ip地址对应进行更换，采用预先存储的天线、小区、iq数据配置不变，从bbu辅光口反向接入，进行通信交互，保持业务连续。

本发明提供的一种环形组网的系统包括：

基带单元bbu和多个射频单元rru，所述bbu和多个rru通过级联方式组成环形网络；

所述rru通过bbu某一个光口接入，建立正向链路，当链路故障时，切换光口，利用预先存储的参数，进行反向链路配置，继续提供业务；

所述bbu通过某一光口提供基带数据给rru，当获知链路故障信息后，维持故障点前级链路不变，删除故障点后级正向链路基带数据，从另一光口提供同样基带数据给反向链路的各级rru，业务得以保持。

本发明实施例提供的一种环形组网的系统形如图2所示，包含一个bbu和多个rru组成的环形网络拓扑结构，rru从主光口正向接入，当链路发生故障后，保持业务数据不变，进行故障后级链路切换；bbu提供主光口数据业务给所有rru，故障发生后，对故障后级rru从辅光口提供与主光口相同的业务数据。下面参照图8对bbu和rru的功能结构进行说明。

如图8所示，本发明实施例所述的bbu包括下面4个单元：

参数产生单元u81,用于预先从两个光口分别建立同rru的业务链路，产生各级rru业务相关的配置参数，配置参数包括：bbu不同光口ip，各级rru的ip，上下行时延值，天线、小区及iq数据；

光口建链单元u82，rru乱序启动时，用于同rru之间建立一条完整的数据业务链路；

故障获取单元u83，链路发生故障时，用于接收来自rru的正向链路上行传递的故障信息，以触发光口处理单元；

光口处理单元u84，用于当接收到故障获取单元u83的触发后，进行光口的处理：辅光口反向发送故障后级rru原主光口的业务数据，并删除主光口发给故障后级rru的业务数据，采用辅光口ip同故障后级rru通信。

如图8所示，本发明实施例所述的rru包括下面4个单元：

参数存储单元u91，对应参数产生单元u81，用于将u81产生的参数进行存储，供链路切换单元u942使用；

乱序建链单元u92，用于按照前文所述的乱序建链方法，同bbu建立一条正常的业务数据链路；

故障检测单元u93，用于按照前文所述的方法，完成u92建立的链路的故障检测，结果送给故障处理单元u94；

故障处理单元u94，包括故障传递单元u941和链路切换单元u942。

故障传递单元u941，用于将u93检测的结果合成到物理层控制字，沿正向链路上行传递至上级，沿正向链路下行传递到下级；

链路切换单元u942，用于自身主辅光口切换，u91中的参数替换，同bbu辅光口建立反向链路。

综上所述，本发明实施例在不改变硬件的前提下，提出了一种rru环形组网的链路建立和切换的方法和系统。然而，上述实施例仅仅是本发明的一种实施方式，本发明实施方式并不受上述实施例的限制，并不限定本发明的精神范围，其它任何在不脱离本发明原理的前提下所作的改变、修饰、替代、组合、简化均应包含在本发明的保护范围之内。