[发明专利]主备全冗余的LTE-R基站BBU

说明书

本发明提供了一种主备全冗余的LTE‑R基站BBU，包括模块化机柜,机柜固定槽位中通过插卡插入有CCU、BPU、EPC、光保护板、接口板和电源板。本发明优化了背板网络拓扑，实现了EPC、CCU、BPU主备全冗余，使LTE‑R的基站实现了板卡级的主备冗余解决方案。

技术领域

本发明涉及LTE-R无线移动通信设备领域，具体是一种主备全冗余的LTE-R基站BBU。

背景技术

随着中国铁路移动通信带宽需求迅猛增长，原有的GSM-R系统不再适应新的市场需求，而且随着GSM产业链的逐渐消亡，迫切需要对原有的GSM-R通信体制进行升级换代。参照GSM-R技术规范中国铁路正在制定LTE-R技术标准体系，采用最新的LTE技术作为下一代铁路移动通信体制。

LTE-R承载铁路的行车业务、运营维护业务、公共安全通信业务和旅客信息系统业务。行车业务包括了列车调度通信、机务调度通信、车辆调度通信、供电调度通信、综合维修调度通信和应急通信等，这些业务对铁路通信系统的稳定性、可靠性提出了极高的要求。为提高通信系统的可靠性，组网时必须考虑整个通信系统主备冗余设计。即采用两套通信系统，一套主用，一套备用，当主用系统故障时迅速切换到备用系统，这样来保证通信业务正常工作。

LTE无线通讯系统由终端、基站和核心网（EPC）组成。基站由基带处理单元（BBU）和射频拉远单元（RRU）构成。EPC一般是台X86服务器，主备配置时采用两台服务器通过交换机和BBU通信，主备切换通过软件实现。这样做集成度差、切换时间长。

BBU一般是多槽位机架式设备，内插中央控制板（CCU）、基带处理板（BPU）、交换板等，安装在机房内。BBU板卡级主备因为受制于机架结构、硬件方案、功耗、重量、成本、可操作性等，很难实现，或者只能实现部分板卡的主备冗余。具体问题如下：1、BPU通过CPRI光模块和RRU收发数据，BPU主备切换后导致和BPU对接的RRU主备状态也要切换，这样增大了RRU的设备投资和安装费用。2、CCU上一般集成有北斗/GPS授时模块，用于全网时钟同步。因为一般设备的北斗/GPS天线只有一根，当CCU切换时天线要人工切换，导致操作不可行。

发明内容

本发明为了解决现有技术的问题，提供了一种主备全冗余的LTE-R基站BBU，优化背板网络拓扑，实现了EPC、CCU、BPU主备全冗余，使LTE-R的基站实现了板卡级的主备冗余解决方案。

本发明包括模块化机柜, 机柜固定槽位中通过插卡插入有CCU、BPU、EPC、光保护板、接口板和电源板,其特征在于：

所述的CCU为主备冗余结构的交换控制板,与其他模块均相连，对整个机箱进行管理、维护和报文交换。

所述的BPU为主备冗余结构的基带处理板，采用高性能多核DSP芯片，完成物理层、MAC层和三层协议。

所述的EPC为主备冗余结构的核心网，采用X86架构刀片服务器，完成用户、控制业务承载，移动用户管理和报文路功能。

所述的光保护板为连接在BPU与RRU光纤之间的快速光开关，使用FPGA，正常工作时光保护板控制主用BPU与RRU光纤之间为开路，备用BPU与RRU的光纤之间为断路。

所述的接口板使用FPGA，除了RRU的光接口外，所有机箱的对外接口都从接口板出，接口板完成EPC的对外接口和北斗/GPS信号输入。

本发明有益效果在于：

1 、通过增加接口板，优化背板网络拓扑，实现了EPC、CCU、BPU主备全冗余，使LTE-R的基站实现了板卡级的主备冗余解决方案；

2 、EPC和交换机功能集成到一个BBU机箱内，结构紧凑，体积小，安装维护方便；

3、增加光保护板，实现了BPU切换时，RRU不需切换，光纤接口不需变动，不需人为参与，节省RRU投资；