[發明專利]主備全冗余的LTE-R基站BBU

有效

• 申請號: 201611268012.8
• 申請日: 2016-12-31
• 公開（公告）號: CN106658763B
• 公開（公告）日: 2023-06-13
• 發明（設計）人: 邵忠軍;王云峰;吉榮新
• 申請（專利權）人: 南京泰通科技股份有限公司
• 主分類號: H04W88/08
• 分類號: H04W88/08;H04B10/032
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務所 32237
• 代理人: 賀翔

本發明提供了一種主備全冗余的LTE?R基站BBU，包括模塊化機柜,機柜固定槽位中通過插卡插入有CCU、BPU、EPC、光保護板、接口板和電源板。本發明優化了背板網絡拓撲，實現了EPC、CCU、BPU主備全冗余，使LTE?R的基站實現了板卡級的主備冗余解決方案。

技術領域

本發明涉及LTE-R無線移動通信設備領域，具體是一種主備全冗余的LTE-R基站BBU。

背景技術

隨著中國鐵路移動通信帶寬需求迅猛增長，原有的GSM-R系統不再適應新的市場需求，而且隨著GSM產業鏈的逐漸消亡，迫切需要對原有的GSM-R通信體制進行升級換代。參照GSM-R技術規范中國鐵路正在制定LTE-R技術標準體系，采用最新的LTE技術作為下一代鐵路移動通信體制。

LTE-R承載鐵路的行車業務、運營維護業務、公共安全通信業務和旅客信息系統業務。行車業務包括了列車調度通信、機務調度通信、車輛調度通信、供電調度通信、綜合維修調度通信和應急通信等，這些業務對鐵路通信系統的穩定性、可靠性提出了極高的要求。為提高通信系統的可靠性，組網時必須考慮整個通信系統主備冗余設計。即采用兩套通信系統，一套主用，一套備用，當主用系統故障時迅速切換到備用系統，這樣來保證通信業務正常工作。

LTE無線通訊系統由終端、基站和核心網（EPC）組成。基站由基帶處理單元（BBU）和射頻拉遠單元（RRU）構成。EPC一般是臺X86服務器，主備配置時采用兩臺服務器通過交換機和BBU通信，主備切換通過軟件實現。這樣做集成度差、切換時間長。

BBU一般是多槽位機架式設備，內插中央控制板（CCU）、基帶處理板（BPU）、交換板等，安裝在機房內。BBU板卡級主備因為受制于機架結構、硬件方案、功耗、重量、成本、可操作性等，很難實現，或者只能實現部分板卡的主備冗余。具體問題如下：1、BPU通過CPRI光模塊和RRU收發數據，BPU主備切換后導致和BPU對接的RRU主備狀態也要切換，這樣增大了RRU的設備投資和安裝費用。2、CCU上一般集成有北斗/GPS授時模塊，用于全網時鐘同步。因為一般設備的北斗/GPS天線只有一根，當CCU切換時天線要人工切換，導致操作不可行。

發明內容

本發明為了解決現有技術的問題，提供了一種主備全冗余的LTE-R基站BBU，優化背板網絡拓撲，實現了EPC、CCU、BPU主備全冗余，使LTE-R的基站實現了板卡級的主備冗余解決方案。

本發明包括模塊化機柜,?機柜固定槽位中通過插卡插入有CCU、BPU、EPC、光保護板、接口板和電源板,其特征在于：

所述的CCU為主備冗余結構的交換控制板,與其他模塊均相連，對整個機箱進行管理、維護和報文交換。

所述的BPU為主備冗余結構的基帶處理板，采用高性能多核DSP芯片，完成物理層、MAC層和三層協議。

所述的EPC為主備冗余結構的核心網，采用X86架構刀片服務器，完成用戶、控制業務承載，移動用戶管理和報文路功能。

所述的光保護板為連接在BPU與RRU光纖之間的快速光開關，使用FPGA，正常工作時光保護板控制主用BPU與RRU光纖之間為開路，備用BPU與RRU的光纖之間為斷路。

所述的接口板使用FPGA，除了RRU的光接口外，所有機箱的對外接口都從接口板出，接口板完成EPC的對外接口和北斗/GPS信號輸入。

本發明有益效果在于：

1?、通過增加接口板，優化背板網絡拓撲，實現了EPC、CCU、BPU主備全冗余，使LTE-R的基站實現了板卡級的主備冗余解決方案；

2?、EPC和交換機功能集成到一個BBU機箱內，結構緊湊，體積小，安裝維護方便；

3、增加光保護板，實現了BPU切換時，RRU不需切換，光纖接口不需變動，不需人為參與，節省RRU投資；