專利名稱：可環(huán)形組網(wǎng)自愈的數(shù)字光纖直放站系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及直放站組網(wǎng)技術(shù)，尤其涉及了一種可環(huán)形組網(wǎng)自愈的數(shù)字光纖直放站 系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)通信方法。
背景技術(shù)：
隨著3G通信技術(shù)的不斷發(fā)展，對于無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和無線覆蓋的需求日益增加，而 數(shù)字光纖直放站由于相對于模擬產(chǎn)品具有抗干擾能力強(qiáng)，覆蓋距離遠(yuǎn)，以及組網(wǎng)方式靈活， 得到了越來越廣泛的應(yīng)用。但是目前直放站組網(wǎng)結(jié)構(gòu)多數(shù)采用一近一遠(yuǎn)的點(diǎn)對點(diǎn)，或者菊 花鏈，星型的拓?fù)?。對于以上的組網(wǎng)方式，都是采用一條光纖鏈路來傳輸上下行數(shù)據(jù)信息，這就對于 鏈路安全性要求很高。如圖1中，近端機(jī)和四臺遠(yuǎn)端機(jī)組成的鏈型網(wǎng)絡(luò)。遠(yuǎn)端機(jī)2與遠(yuǎn)端 機(jī)3之間的光纖斷路，則近端機(jī)無法把下行數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)端機(jī)3和遠(yuǎn)端機(jī)4，而它們的上行 數(shù)據(jù)也無法送至近端機(jī)，網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生斷路，需要人員現(xiàn)場手動進(jìn)行恢復(fù)。鏈型組網(wǎng)無法自愈恢 復(fù)，無法適用于安全性要求較高的領(lǐng)域。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有組網(wǎng)方式的不足之處而提供一種可實(shí)現(xiàn)環(huán)形組網(wǎng)自愈的數(shù) 字光纖直放站系統(tǒng)，其能有效保證系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的正常通信，在出現(xiàn)光纖斷路等問題時(shí)可實(shí) 現(xiàn)自愈倒切換，且設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉。本發(fā)明還提供一種基于上述可環(huán)形組網(wǎng)自愈的數(shù)字光纖直放站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信 方法。本發(fā)明數(shù)據(jù)通信基于CPRI協(xié)議，針對數(shù)字光纖直放站的具體應(yīng)用進(jìn)行了適當(dāng)?shù)男?改。本發(fā)明的方法同樣也可適用于其他通信協(xié)議。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的一種可環(huán)形組網(wǎng)自愈的數(shù)字光纖直放站系統(tǒng)，它包括近端機(jī)及遠(yuǎn)端機(jī)；所述近端機(jī)包含依次串接的雙工器、低噪放、變頻器、數(shù)字中頻處理模塊及光纖收 發(fā)模塊；所述遠(yuǎn)端機(jī)做為覆蓋端，其包含依次串接的雙工器、功放模塊/低噪放、變頻器、 數(shù)字中頻處理模塊及光纖收發(fā)模塊；所述光纖收發(fā)模塊的接口包括主端口及從端口 ；所述近端機(jī)的主端口與遠(yuǎn)端機(jī)的 從端口通過光纖相連，所述遠(yuǎn)端機(jī)的主端口與下一級遠(yuǎn)端機(jī)的從端口相連，不同層級的遠(yuǎn) 端機(jī)依此接續(xù)相連，直至最后一臺遠(yuǎn)端機(jī)的主端口與近端機(jī)的從端口相連，組成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。作為另一種方案，本發(fā)明包括一臺近端機(jī)及遠(yuǎn)端機(jī)；所述近端機(jī)可包含依次串接的雙工器、低噪放、變頻器、數(shù)字中頻處理模塊及光纖 收發(fā)模塊；所述遠(yuǎn)端機(jī)做為覆蓋端，其包含依次串接的雙工器、功放模塊/低噪放、變頻器、 數(shù)字中頻處理模塊及光纖收發(fā)模塊；
4
所述光纖收發(fā)模塊的接口包括主端口 ；所述近端機(jī)的主端口與遠(yuǎn)端機(jī)的從端口通 過光纖相連，所述遠(yuǎn)端機(jī)的主端口與下一級遠(yuǎn)端機(jī)的從端口相連，不同層級的遠(yuǎn)端機(jī)依此 接續(xù)相連，組成菊花鏈型結(jié)構(gòu)。作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述近端機(jī)可選擇一臺；所述遠(yuǎn)端機(jī)為至少一臺。進(jìn)一步地，本發(fā)明所述數(shù)字中頻處理模塊包括串并/并串處理模塊、模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn) 換模塊及FPGA模塊。一種可環(huán)形組網(wǎng)自愈的數(shù)字光纖直放站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信方法，它包括下行鏈路的 數(shù)據(jù)傳輸及上行鏈路的數(shù)據(jù)傳輸；其特征在于所述下行鏈路的數(shù)據(jù)傳輸按如下步驟依此 實(shí)施(101)近端機(jī)從基站耦合到下行信號經(jīng)低噪放放大；變頻器經(jīng)下變頻將射頻信號 轉(zhuǎn)為中頻進(jìn)入數(shù)字中頻處理模塊；然后進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，進(jìn)入FPGA進(jìn)行數(shù)字處理，將數(shù)據(jù)按照 通信協(xié)議進(jìn)行打包，再進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，編碼，最后通過光纖收發(fā)模塊經(jīng)主端口依次發(fā)送到鏈 路上的遠(yuǎn)端機(jī)；(102)遠(yuǎn)端機(jī)的從端口接收到下行數(shù)據(jù)后，經(jīng)譯碼，串并轉(zhuǎn)換后進(jìn)入FPGA ；FPGA按 照通行協(xié)議進(jìn)行解包，提取本地IQ數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)字上變頻，進(jìn)入DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換，再經(jīng)過變頻器 上變頻到射頻信號，然后經(jīng)功放單元放大后發(fā)射到天線完成射頻覆蓋；(103)當(dāng)環(huán)網(wǎng)鏈路中最后一臺遠(yuǎn)端機(jī)接收到下行信號后，提取本地IQ數(shù)據(jù)，并將 不屬于本地的數(shù)據(jù)結(jié)合本地控制信息重新打包后，傳回近端機(jī)的從端口進(jìn)行確認(rèn)；所述上行鏈路的數(shù)據(jù)傳輸按如下步驟依此實(shí)施(201)各個(gè)遠(yuǎn)端機(jī)把從移動臺上行的數(shù)據(jù)通過低噪放放大，變頻器下變頻到中頻 后，再經(jīng)數(shù)字中頻模塊進(jìn)行處理后，與光纖收發(fā)模塊上行的數(shù)據(jù)合成后重新打包，沿光纖逐 級反向上行到近端機(jī)；(202)近端機(jī)接收到遠(yuǎn)端機(jī)上行的數(shù)據(jù)后，把數(shù)據(jù)進(jìn)行合路疊加，通過與上述下行 的逆過程把數(shù)據(jù)發(fā)送到基站，同時(shí)處理數(shù)據(jù)中相應(yīng)的控制信息。作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明在執(zhí)行步驟(102)的同時(shí)將不屬于本地的數(shù)據(jù)結(jié)合本 地的控制信息重新打包后通過主端口發(fā)送更遠(yuǎn)的遠(yuǎn)端機(jī)。作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明在環(huán)形組網(wǎng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)自愈倒切換的過程如下(301)近端機(jī)預(yù)先建立一個(gè)遠(yuǎn)端機(jī)位置登記控制字，從近端機(jī)主端口發(fā)出，沿下行 鏈路依次傳遞；(302)各個(gè)遠(yuǎn)端機(jī)從其從端口接收到位置登記控制字后，登記并記錄自己的位置， 然后從主端口發(fā)送到下一級遠(yuǎn)端機(jī)；(303)最后一臺遠(yuǎn)端機(jī)登記并記錄自己的位置信息后，把位置登記控制字從其主 端口發(fā)送給近端機(jī)的從端口 ；近端機(jī)根據(jù)位置控制字來確認(rèn)環(huán)形鏈路正常工作；(304)當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，則該遠(yuǎn)端機(jī)在登記完自己的位置信息后，沿原光纖逆向 把位置登記控制字發(fā)送回近端機(jī)主端口；(305)近端機(jī)根據(jù)傳回來的位置信息控制字確認(rèn)具體斷路遠(yuǎn)端機(jī)，并依據(jù)此位置 信息將原環(huán)形鏈路分裂成兩條菊花串接鏈路；(306)所有處于斷路鏈路里的遠(yuǎn)端機(jī)在組成新菊花鏈時(shí)切換其主從端口，將原環(huán) 網(wǎng)中主端口的恢復(fù)時(shí)鐘做為系統(tǒng)的參考時(shí)鐘。
5
進(jìn)一步地，本發(fā)明在執(zhí)行步驟(303)的同時(shí)近端機(jī)的從端口不處理其下行的IQ數(shù) 據(jù)，只接收其控制信息。本發(fā)明在不增加硬件成本的前提下，實(shí)現(xiàn)了直放站系統(tǒng)的靈活的組網(wǎng)方式。近端 機(jī)的多個(gè)端口可同時(shí)實(shí)現(xiàn)環(huán)形組網(wǎng)，菊花鏈型組網(wǎng)。并設(shè)計(jì)了特有的數(shù)據(jù)通信方法實(shí)現(xiàn)環(huán) 形組網(wǎng)自愈切換。在光纖斷路和設(shè)備損壞的情況下，仍然能保證直放站系統(tǒng)正常工作。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅局 限于下列內(nèi)容的表述。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中近端機(jī)和四臺遠(yuǎn)端機(jī)組成的鏈型網(wǎng)絡(luò)圖；圖2為本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；圖3為本發(fā)明組網(wǎng)拓?fù)鋱D；圖4為本發(fā)明數(shù)字中頻處理模塊原理框圖。
具體實(shí)施例方式參見圖2、圖3及圖4所示，一種可環(huán)形組網(wǎng)自愈的數(shù)字光纖直放站系統(tǒng)，它包括一 臺近端機(jī)及至少一臺遠(yuǎn)端機(jī)；所述近端機(jī)包含依次串接的雙工器、低噪放、變頻器、數(shù)字中頻處理模塊及光纖收 發(fā)模塊；所述遠(yuǎn)端機(jī)做為覆蓋端，其包含依次串接的雙工器、功放模塊/低噪放、變頻器、 數(shù)字中頻處理模塊及光纖收發(fā)模塊；所述光纖收發(fā)模塊的接口包括主端口及從端口 ；所述近端機(jī)的主端口與遠(yuǎn)端機(jī)的 從端口通過光纖相連，所述遠(yuǎn)端機(jī)的主端口與下一級遠(yuǎn)端機(jī)的從端口相連，不同層級的遠(yuǎn) 端機(jī)依此接續(xù)相連，直至最后一臺遠(yuǎn)端機(jī)的主端口與近端機(jī)的從端口相連，組成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。做為另一種組網(wǎng)方式，本發(fā)明包括一臺近端機(jī)及遠(yuǎn)端機(jī)；所述近端機(jī)包含依次串接的雙工器、低噪放、變頻器、數(shù)字中頻處理模塊及光纖收 發(fā)模塊；所述遠(yuǎn)端機(jī)做為覆蓋端，其包含依次串接的雙工器、功放模塊/低噪放、變頻器、 數(shù)字中頻處理模塊及光纖收發(fā)模塊；所述光纖收發(fā)模塊的接口包括主端口 ；所述近端機(jī)的主端口與遠(yuǎn)端機(jī)的從端口通 過光纖相連，所述遠(yuǎn)端機(jī)的主端口與下一級遠(yuǎn)端機(jī)的從端口相連，不同層級的遠(yuǎn)端機(jī)依此 接續(xù)相連，組成菊花鏈型結(jié)構(gòu)。本發(fā)明所述數(shù)字中頻處理模塊包括串并/并串處理模塊、模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊及 FPGA模塊。一種可環(huán)形組網(wǎng)自愈的數(shù)字光纖直放站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信方法，包括下行鏈路的數(shù) 據(jù)傳輸及上行鏈路的數(shù)據(jù)傳輸；所述下行鏈路的數(shù)據(jù)傳輸按如下步驟依此實(shí)施(101)近端機(jī)從基站耦合到下行信號經(jīng)低噪放放大；變頻器經(jīng)下變頻將射頻信號 轉(zhuǎn)為中頻進(jìn)入數(shù)字中頻處理模塊；然后進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，進(jìn)入FPGA進(jìn)行數(shù)字處理，將數(shù)據(jù)按照 通信協(xié)議進(jìn)行打包，再進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，編碼，最后通過光纖收發(fā)模塊經(jīng)主端口依次發(fā)送到鏈
6路上的遠(yuǎn)端機(jī)；(102)遠(yuǎn)端機(jī)的從端口接收到下行數(shù)據(jù)后，經(jīng)譯碼，串并轉(zhuǎn)換后進(jìn)入FPGA ；FPGA按 照通行協(xié)議進(jìn)行解包，提取本地IQ數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)字上變頻，進(jìn)入DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換，再經(jīng)過變頻器 上變頻到射頻信號，然后經(jīng)功放單元放大后發(fā)射到天線完成射頻覆蓋；同時(shí)將不屬于本地 的數(shù)據(jù)結(jié)合本地的控制信息重新打包后通過主端口發(fā)送更遠(yuǎn)的遠(yuǎn)端機(jī)；(103)當(dāng)環(huán)網(wǎng)鏈路中最后一臺遠(yuǎn)端機(jī)接收到下行信號后，提取本地IQ數(shù)據(jù)，并將 不屬于本地的數(shù)據(jù)結(jié)合本地控制信息重新打包后，傳回近端機(jī)的從端口進(jìn)行確認(rèn)；所述上行鏈路的數(shù)據(jù)傳輸按如下步驟依此實(shí)施(201)各個(gè)遠(yuǎn)端機(jī)把從移動臺上行的數(shù)據(jù)通過低噪放放大，變頻器下變頻到中頻 后，再經(jīng)數(shù)字中頻模塊進(jìn)行處理后，與光纖收發(fā)模塊上行的數(shù)據(jù)合成后重新打包，沿光纖逐 級反向上行到近端機(jī)；(202)近端機(jī)接收到遠(yuǎn)端機(jī)上行的數(shù)據(jù)后，把數(shù)據(jù)進(jìn)行合路疊加，通過與上述下行 的逆過程把數(shù)據(jù)發(fā)送到基站，同時(shí)處理數(shù)據(jù)中相應(yīng)的控制信息。本發(fā)明在環(huán)形組網(wǎng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)自愈倒切換的過程如下(301)近端機(jī)預(yù)先建立一個(gè)遠(yuǎn)端機(jī)位置登記控制字，從近端機(jī)主端口發(fā)出，沿下行 鏈路依次傳遞；(302)各個(gè)遠(yuǎn)端機(jī)從其從端口接收到位置登記控制字后，登記并記錄自己的位置， 然后從主端口發(fā)送到下一級遠(yuǎn)端機(jī)；(303)最后一臺遠(yuǎn)端機(jī)登記并記錄自己的位置信息后，把位置登記控制字從其主 端口發(fā)送給近端機(jī)的從端口 ；近端機(jī)根據(jù)位置控制字來確認(rèn)環(huán)形鏈路正常工作；同時(shí)近端 機(jī)的從端口不處理其下行的IQ數(shù)據(jù)，只接收其控制信息；(304)當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，則該遠(yuǎn)端機(jī)在登記完自己的位置信息后，沿原光纖逆向 把位置登記控制字發(fā)送回近端機(jī)主端口 ；(305)近端機(jī)根據(jù)傳回來的位置信息控制字確認(rèn)具體斷路遠(yuǎn)端機(jī)，并依據(jù)此位置 信息將原環(huán)形鏈路分裂成兩條菊花串接鏈路；(306)所有處于斷路鏈路里的遠(yuǎn)端機(jī)在組成新菊花鏈時(shí)切換其主從端口，將原環(huán) 網(wǎng)中主端口的恢復(fù)時(shí)鐘做為系統(tǒng)的參考時(shí)鐘。本發(fā)明系統(tǒng)包含一臺近端機(jī)，以及至少一臺遠(yuǎn)端機(jī)。近端機(jī)一般位于機(jī)房內(nèi)靠近 基站，由雙工器，變頻器，數(shù)字中頻處理模塊，至少一對光纖收發(fā)模塊連接組成。遠(yuǎn)端機(jī)做為 覆蓋端，由雙工器，功放模塊，低噪放，變頻器，數(shù)字中頻處理模塊，一對光纖收發(fā)模塊連接 組成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。對于近端機(jī)和遠(yuǎn)端機(jī)，一對光模塊接口 一個(gè)做為主端口，另一個(gè)做為從端口。近端 機(jī)的主端口與遠(yuǎn)端機(jī)的從端口用光纖相連，從端機(jī)的主端口與下級的遠(yuǎn)端機(jī)的從端口依次 相連，最終最后一臺遠(yuǎn)端機(jī)的主端口與近端機(jī)的從端口相連，組成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。如圖3中的近 端機(jī)1，2端口，與遠(yuǎn)端機(jī)1，2，3，4組成了環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)，近端機(jī)也可以通過一個(gè)光模塊接口與多臺遠(yuǎn)端機(jī)組成菊花鏈型的拓?fù)浣Y(jié) 構(gòu)。如圖3中，近端機(jī)的3，4端口分別與遠(yuǎn)端機(jī)5，6，7和遠(yuǎn)端機(jī)8，9組成了串接的鏈型網(wǎng) 所以，如圖3中，本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)在主層可配置為星型結(jié)構(gòu)，在子層可以靈活的配置成環(huán)形結(jié)構(gòu)和菊花鏈型結(jié)構(gòu)。本發(fā)明涉及的數(shù)字中頻處理模塊完成模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換，光纖通信數(shù)據(jù)協(xié)議處理， 數(shù)字下變頻，上變頻，數(shù)據(jù)的串并/并串處理，其結(jié)構(gòu)如圖4所示。在環(huán)形組網(wǎng)時(shí)，下行鏈路的數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程如下1、近端機(jī)從基站耦合到下行信號經(jīng)低噪放放大，變頻器經(jīng)下變頻將射頻信號轉(zhuǎn)為 中頻進(jìn)入數(shù)字中頻處理模塊。然后通過AD采樣轉(zhuǎn)為數(shù)字信號，進(jìn)入FPGA進(jìn)行數(shù)字處理，把 數(shù)據(jù)按照通信協(xié)議進(jìn)行打包，再進(jìn)入SERDES芯片進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，10B/8B編碼，最后通過光 模塊經(jīng)主端口依次發(fā)送到鏈路上的遠(yuǎn)端機(jī)。2、遠(yuǎn)端機(jī)的從端口接收到下行數(shù)據(jù)后，經(jīng)SERDES進(jìn)行10B/8B譯碼，串并轉(zhuǎn)換后進(jìn) 入FPGA。FPGA按照通行協(xié)議進(jìn)行解包，提取本地IQ數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)字上變頻，進(jìn)入DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換， 再經(jīng)過變頻器上變頻到射頻信號，然后經(jīng)功放單元放大后發(fā)射到天線完成射頻覆蓋。同時(shí) 將不屬于本地的數(shù)據(jù)結(jié)合本地的控制信息重新打包后通過主端口發(fā)送更遠(yuǎn)的遠(yuǎn)端機(jī)。3、當(dāng)環(huán)網(wǎng)鏈路中最后一臺遠(yuǎn)端機(jī)接收到下行信號后，提取本地IQ數(shù)據(jù)，并將不屬 于本地的數(shù)據(jù)結(jié)合本地控制信息重新打包后，傳回近端機(jī)的從端口進(jìn)行確認(rèn)。在環(huán)形組網(wǎng)時(shí)，上行鏈路的數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程如下1、各個(gè)遠(yuǎn)端機(jī)把從移動臺上行的數(shù)據(jù)通過低噪放放大，變頻器下變頻到中頻后， 再經(jīng)數(shù)字中頻模塊進(jìn)行處理后，與光模塊上行的數(shù)據(jù)合成后重新打包，延光纖逐級反向上 行到近端機(jī)。2、近端機(jī)接收到遠(yuǎn)端機(jī)上行的數(shù)據(jù)后，把數(shù)據(jù)進(jìn)行合路疊加，通過與上述下行的 逆過程把數(shù)據(jù)發(fā)送到基站。同時(shí)處理數(shù)據(jù)中相應(yīng)的控制信息。在環(huán)形組網(wǎng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)自愈倒切換的過程如下1、近端機(jī)預(yù)先建立一個(gè)遠(yuǎn)端機(jī)位置登記控制字，從近端機(jī)主端口發(fā)出，沿下行鏈 路依次傳遞。2、各個(gè)遠(yuǎn)端機(jī)從其從端口接收到位置登記控制字后，登記并記錄自己的位置，然 后從主端口發(fā)送到下一級遠(yuǎn)端機(jī)。3、最后一臺遠(yuǎn)端機(jī)登記并記錄自己的位置信息后，把位置登記控制字從其主端口 發(fā)送給近端機(jī)的從端口。近端機(jī)根據(jù)位置控制字來確認(rèn)環(huán)形鏈路正常工作。同時(shí)近端的從 端口不處理其下行的IQ數(shù)據(jù)，只接收其控制信息。4、當(dāng)由于光纖損壞或者設(shè)備故障時(shí)，造成任意一臺遠(yuǎn)端機(jī)無法與下一級遠(yuǎn)端機(jī)通 信時(shí)，則這個(gè)遠(yuǎn)端機(jī)在登記完自己的位置信息后，沿原光纖逆向把位置登記控制字發(fā)送回 近端機(jī)主端口。5、近端機(jī)根據(jù)傳回來的位置信息控制字確認(rèn)從哪臺遠(yuǎn)端機(jī)產(chǎn)生斷路，并依據(jù)此位 置信息將原環(huán)形鏈路分裂成兩條菊花串接鏈路。6、正常狀態(tài)下，遠(yuǎn)端機(jī)采用其從端口的恢復(fù)時(shí)鐘做為系統(tǒng)同步時(shí)鐘，所以在所有 處于斷路鏈路里的遠(yuǎn)端機(jī)在組成新菊花鏈時(shí)需要切換其主從端口，切換成原環(huán)網(wǎng)中主端口 的恢復(fù)時(shí)鐘做為系統(tǒng)的參考時(shí)鐘。來保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)鐘同步。下面結(jié)合圖3再舉例說明上述環(huán)形組網(wǎng)自愈切換過程A、如圖3中，近端機(jī)端口 1，2與遠(yuǎn)端機(jī)101，201，301，401組成了環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。其中 近端機(jī)端口 1做為主端口，端口 2做為從端口。環(huán)網(wǎng)正常工作的情況下，下行數(shù)據(jù)從近端機(jī)
8主端口端口 1發(fā)出，延光纖依次傳遞給遠(yuǎn)端機(jī)101，201，301，401。上行數(shù)據(jù)同時(shí)逆向延光纖 經(jīng)遠(yuǎn)端機(jī)401，301，201，101傳回近端機(jī)的端口 1。遠(yuǎn)端機(jī)101，201，301，401的系統(tǒng)同步時(shí) 鐘都為從各自端口 1接收前一級數(shù)據(jù)的恢復(fù)時(shí)鐘。如圖C中，遠(yuǎn)端機(jī)401為最后一臺遠(yuǎn)端 機(jī)，它將位置控制字從其端口 2傳給近端機(jī)端口 2。近端機(jī)端口 2接收到位置控制字后，確 認(rèn)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)正常工作。B、如圖中當(dāng)遠(yuǎn)端機(jī)201，301之間的光纖斷路時(shí)，遠(yuǎn)端機(jī)201無法把位置控制字下 行傳給遠(yuǎn)端機(jī)301。則遠(yuǎn)端機(jī)201沿原光纖鏈路把位置控制字傳給遠(yuǎn)端機(jī)101。遠(yuǎn)端機(jī)101 不做任何處理，直接傳給近端機(jī)。C、遠(yuǎn)端機(jī)301，401無法接受到位置控制字，處于網(wǎng)絡(luò)斷路狀態(tài)。則遠(yuǎn)端機(jī)301，401 把他們的兩個(gè)端口都重置為監(jiān)聽狀態(tài)，同時(shí)把系統(tǒng)的同步時(shí)鐘切換為端口 2的恢復(fù)時(shí)鐘。D、近端機(jī)接收遠(yuǎn)端機(jī)201傳回的位置控制字后，確認(rèn)遠(yuǎn)端機(jī)201，301之間出現(xiàn)斷 路無法通行。近端機(jī)把其端口 2切換為主端口，則與遠(yuǎn)端機(jī)401，301組成一個(gè)新的菊花鏈 串接網(wǎng)絡(luò)(參見圖1)?？梢岳斫獾厥?，以上關(guān)于本發(fā)明的具體描述，僅用于說明本發(fā)明而并非受限于本 發(fā)明實(shí)施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明進(jìn)行 修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
9
權(quán)利要求
一種可環(huán)形組網(wǎng)自愈的數(shù)字光纖直放站系統(tǒng)，其特征在于，包括近端機(jī)及遠(yuǎn)端機(jī)；所述近端機(jī)包含依次串接的雙工器、低噪放、變頻器、數(shù)字中頻處理模塊及光纖收發(fā)模塊；所述遠(yuǎn)端機(jī)做為覆蓋端，其包含依次串接的雙工器、功放模塊/低噪放、變頻器、數(shù)字中頻處理模塊及光纖收發(fā)模塊；所述光纖收發(fā)模塊的接口包括主端口及從端口；所述近端機(jī)的主端口與遠(yuǎn)端機(jī)的從端口通過光纖相連，所述遠(yuǎn)端機(jī)的主端口與下一級遠(yuǎn)端機(jī)的從端口相連，不同層級的遠(yuǎn)端機(jī)依此接續(xù)相連，直至最后一臺遠(yuǎn)端機(jī)的主端口與近端機(jī)的從端口相連，組成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。
2.—種可環(huán)形組網(wǎng)自愈的數(shù)字光纖直放站系統(tǒng)，其特征在于，包括一臺近端機(jī)及遠(yuǎn)端機(jī)；所述近端機(jī)包含依次串接的雙工器、低噪放、變頻器、數(shù)字中頻處理模塊及光纖收發(fā)模塊；所述遠(yuǎn)端機(jī)做為覆蓋端，其包含依次串接的雙工器、功放模塊/低噪放、變頻器、數(shù)字 中頻處理模塊及光纖收發(fā)模塊；所述光纖收發(fā)模塊的接口包括主端口 ；所述近端機(jī)的主端口與遠(yuǎn)端機(jī)的從端口通過光 纖相連，所述遠(yuǎn)端機(jī)的主端口與下一級遠(yuǎn)端機(jī)的從端口相連，不同層級的遠(yuǎn)端機(jī)依此接續(xù) 相連，組成菊花鏈型結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的可環(huán)形組網(wǎng)自愈的數(shù)字光纖直放站系統(tǒng)，其特征在于 所述近端機(jī)為一臺；所述遠(yuǎn)端機(jī)為至少一臺。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可環(huán)形組網(wǎng)自愈的數(shù)字光纖直放站系統(tǒng)，其特征在于所述 數(shù)字中頻處理模塊包括串并/并串處理模塊、模數(shù)/數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊及FPGA模塊。
5.一種可環(huán)形組網(wǎng)自愈的數(shù)字光纖直放站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信方法，包括下行鏈路的數(shù) 據(jù)傳輸及上行鏈路的數(shù)據(jù)傳輸；其特征在于所述下行鏈路的數(shù)據(jù)傳輸按如下步驟依此實(shí) 施(101)近端機(jī)從基站耦合到下行信號經(jīng)低噪放放大；變頻器經(jīng)下變頻將射頻信號轉(zhuǎn)為 中頻進(jìn)入數(shù)字中頻處理模塊；然后進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，進(jìn)入FPGA進(jìn)行數(shù)字處理，將數(shù)據(jù)按照通信 協(xié)議進(jìn)行打包，再進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換，編碼，最后通過光纖收發(fā)模塊經(jīng)主端口依次發(fā)送到鏈路上 的遠(yuǎn)端機(jī)；(102)遠(yuǎn)端機(jī)的從端口接收到下行數(shù)據(jù)后，經(jīng)譯碼，串并轉(zhuǎn)換后進(jìn)入FPGA；FPGA按照通 行協(xié)議進(jìn)行解包，提取本地IQ數(shù)據(jù)，經(jīng)數(shù)字上變頻，進(jìn)入DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換，再經(jīng)過變頻器上變 頻到射頻信號，然后經(jīng)功放單元放大后發(fā)射到天線完成射頻覆蓋；(103)當(dāng)環(huán)網(wǎng)鏈路中最后一臺遠(yuǎn)端機(jī)接收到下行信號后，提取本地IQ數(shù)據(jù)，并將不屬 于本地的數(shù)據(jù)結(jié)合本地控制信息重新打包后，傳回近端機(jī)的從端口進(jìn)行確認(rèn)；所述上行鏈路的數(shù)據(jù)傳輸按如下步驟依此實(shí)施(201)各個(gè)遠(yuǎn)端機(jī)把從移動臺上行的數(shù)據(jù)通過低噪放放大，變頻器下變頻到中頻后，再 經(jīng)數(shù)字中頻模塊進(jìn)行處理后，與光纖收發(fā)模塊上行的數(shù)據(jù)合成后重新打包，沿光纖逐級反 向上行到近端機(jī)；(202)近端機(jī)接收到遠(yuǎn)端機(jī)上行的數(shù)據(jù)后，把數(shù)據(jù)進(jìn)行合路疊加，通過與上述下行的逆 過程把數(shù)據(jù)發(fā)送到基站，同時(shí)處理數(shù)據(jù)中相應(yīng)的控制信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可環(huán)形組網(wǎng)自愈的數(shù)字光纖直放站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信方法，其 特征在于在執(zhí)行步驟(102)的同時(shí)將不屬于本地的數(shù)據(jù)結(jié)合本地的控制信息重新打包后 通過主端口發(fā)送更遠(yuǎn)的遠(yuǎn)端機(jī)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可環(huán)形組網(wǎng)自愈的數(shù)字光纖直放站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信方法，其 特征在于在環(huán)形組網(wǎng)時(shí)，實(shí)現(xiàn)自愈倒切換的過程如下(301)近端機(jī)預(yù)先建立一個(gè)遠(yuǎn)端機(jī)位置登記控制字，從近端機(jī)主端口發(fā)出，沿下行鏈路 依次傳遞；(302)各個(gè)遠(yuǎn)端機(jī)從其從端口接收到位置登記控制字后，登記并記錄自己的位置，然后 從主端口發(fā)送到下一級遠(yuǎn)端機(jī)；(303)最后一臺遠(yuǎn)端機(jī)登記并記錄自己的位置信息后，把位置登記控制字從其主端口 發(fā)送給近端機(jī)的從端口 ；近端機(jī)根據(jù)位置控制字來確認(rèn)環(huán)形鏈路正常工作；(304)當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，則該遠(yuǎn)端機(jī)在登記完自己的位置信息后，沿原光纖逆向把位 置登記控制字發(fā)送回近端機(jī)主端口；(305)近端機(jī)根據(jù)傳回來的位置信息控制字確認(rèn)具體斷路遠(yuǎn)端機(jī)，并依據(jù)此位置信息 將原環(huán)形鏈路分裂成兩條菊花串接鏈路；(306)所有處于斷路鏈路里的遠(yuǎn)端機(jī)在組成新菊花鏈時(shí)切換其主從端口，將原環(huán)網(wǎng)中 主端口的恢復(fù)時(shí)鐘做為系統(tǒng)的參考時(shí)鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可環(huán)形組網(wǎng)自愈的數(shù)字光纖直放站系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信方法，其 特征在于在執(zhí)行步驟(303)的同時(shí)近端機(jī)的從端口不處理其下行的IQ數(shù)據(jù)，只接收其控 制信息。全文摘要
本發(fā)明涉及直放站組網(wǎng)技術(shù)，尤其涉及了一種可環(huán)形組網(wǎng)自愈的數(shù)字光纖直放站系統(tǒng)及其數(shù)據(jù)通信方法，包括近端機(jī)及遠(yuǎn)端機(jī)；近端機(jī)包含依次串接的雙工器、低噪放、變頻器、數(shù)字中頻處理模塊及光纖收發(fā)模塊；所述遠(yuǎn)端機(jī)做為覆蓋端，其包含依次串接的雙工器、功放模塊/低噪放、變頻器、數(shù)字中頻處理模塊及光纖收發(fā)模塊；所述光纖收發(fā)模塊的接口包括主端口及從端口；所述近端機(jī)的主端口與遠(yuǎn)端機(jī)的從端口通過光纖相連，所述遠(yuǎn)端機(jī)的主端口與下一級遠(yuǎn)端機(jī)的從端口相連，不同層級的遠(yuǎn)端機(jī)依此接續(xù)相連，直至最后一臺遠(yuǎn)端機(jī)的主端口與近端機(jī)的從端口相連，組成環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明能有效保證系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的正常通信，在出現(xiàn)光纖斷路等問題時(shí)可實(shí)現(xiàn)自愈倒切換。
文檔編號H04B10/16GK101902281SQ20101021936
公開日2010年12月1日 申請日期2010年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月7日
發(fā)明者劉長江, 張丙春, 張啟東, 徐勇, 杜方, 王闖, 胡穎 申請人:奧維通信股份有限公司