一种灵活实现码分多址基站基带处理模块级连的方法

摘要

本发明公开了一种灵活实现码分多址基站基带数字处理模块级连的方法，包括基带处理模块AB与射频收发模块C，基带处理模块AB中除了包含基带处理部分外还包含两输入项的数据累加模块B，本发明在系统中增加了一个数据交叉模块X，这个数据交叉模块X可以是独立的模块，也可以存在于基带处理模块AXB中，基带处理模块AXB中包含基带处理模块AB和数据交叉模块X。通过引入数据交叉模块X，基站前向的数据叠加变得灵活、可靠，同时可以方便地实现基带处理模块AB或AXB的N+1备份。

说明书

本发明涉及移动通信系统，更具体地涉及码分多址基站系统的基带处理模块的级连的方法。

在基站通信系统中，上行方向(或称为反向)是指手机发、基站收的信号流向，下行方向(或称为前向)是指基站发、手机收的信号流向。在码分多址(cdma)基站通信系统中，包括射频收发单元和基带数字信号处理单元。在上行方向，射频收发单元在对收到的射频信号进行下变频和模数转换处理后，转化为数字信号输出到基带信号处理单元，在基带处理单元中进行解调、解交织和信道解码等操作。在下行方向，基带处理单元在进行过信道编码、交织和调制后，将数字信号输出到射频收发单元再进行数模转换和上变频等处理。射频收发单元与基带数字处理单元存在上行和下行两个方向的数字信号接口。

基站的射频收发单元和基带处理单元通常都由多个模块组成。在码分多址基站系统中，通常需要由多个基带处理模块共同完成一个或多个射频收发模块的基带处理，实际上是每个基带处理模块完成若干个cdma码道的处理。这时，在上行方向需要将一个或多个射频收发模块输出的信号送给每个基带处理模块，在下行方向则需要将每个基带处理模块输出的数字信号相加，送到对应的一个或多个射频收发模块。

实现下行基带处理模块输出数字信号的相加，目前已有的做法有两种。

第一种已有的方法如图1所示，各个基带处理模块A(A表示仅包含基本的基带处理部分，不包含数据累加模块，也不包含数据交叉模块的基带处理模块)的输出信号送到基带数据累加模块B^M(B^M表示输入项数据可变，非固定两输入项的基带数据累加模块)相加，相加后送往射频收发单元C(C表示射频收发模块)。这种做法的特点为：1、基带处理模块A产生的下行数据的相加是在一个基带数据累加模块B^M中进行的；2、基带处理模块A和基带数据累加模块B^M之间的下行数据流向是单向的，即下行数据从基带处理模块A流出，送到基带信号累加模块B^M。由基带信号累加模块B^M输出相加后的数据送到射频收发模块C；3、在基带信号累加模块B^M中，累加器的输入路数与基带处理模块A的个数相等，每个基带处理模块链上有多少个基带处理模块A，在基带信号累加模块B^M中对应的累加器就有多少路数据相加；4、在基带信号累加模块B^M中，累加器的个数与基带处理模块链的个数相等，从而个数不定。

第一种已有的方法的缺点为：数据累加模块B^M中的累加器的输入项的数目以及数据累加模块B^M中累加器的个数不定，实现较为复杂。

第二种已有的方法如图2所示，在每个基带处理模块A^B中都存在一个两输入项的数据累加模块B(B表示2输入项的数据累加器，A^B表示除了基本的基带处理部分外还包含有两输入项数据累加器B的基带处理模块)，在有多个基带处理模块A^B级连成链时，第一个基带处理模块A^B输出的数据送到第二个基带处理模块A^B，在第二个基带处理模块A^B中实现第一个基带处理模块A^B输出数据和第二个基带处理模块A^B自身产生的基带处理数据的相加，相加后的数据再送到第三个基带处理模块A^B，在第三个基带处理模块A^B中实现第二个基带处理模块A^B输出数据和第三个基带处理模块A^B自身产生的基带处理数据的相加，这样依次串联地加到最后一个基带处理模块A^B，最后一个基带处理模块输出的数据就是所有基带处理模块产生的基带处理数据的累加之和。这种做法的特点为：1、基带处理模块A^B产生的基带处理数据的相加是在多个模块中进行的；2、基带处理模块A^B之间的下行数据流向是单向的，即从第一个基带处理模块A^B送到第二个基带处理模块A^B，任何两个基带处理模块A^B之间的下行数据流向只有可能有一个方向：3、在基带信号累加时，所有的累加单元B都是只有两个数据项的相加，所相加的数据项数都只有两项；4、数据累加单元B包含于基带处理模块A^B中，数据累加单元B的个数与基带处理模块A^B的个数是相等的。

第二种已有的实现方法克服了累加单元输入项的个数以及累加器的个数不确定的缺点，但同时又带来新的缺点：每个基带处理模块A^B的数据都是串联相加，如果中间某一个基带处理模块A^B出现故障，则会影响整个链，如果链上最后一个基带处理模块A^B出现故障，则即使前向的基带处理模块A^B都是正常的，输出的基带处理数据也无法达到射频收发模块C，整个基带处理单元的容错性比较差。

从以上对现有的两种实现方法的描述可以看到，现有的实现方法都存在有一定的缺点，本发明的目的是为了服上述已有实现方法的累加器输入项数不定、累加器个数不定或容错性差等缺点，提出了一种灵活实现码分多址基站基带数字处理模块级连的方法，

本发明提出的一种灵活实现码分多址基站基带处理模块级连的方法，其技术方案是这样实现的：在码分多址(cdma)基站通信系统中，每个基带处理模块A^B包含基本的基带处理部分和一个两输入项的数据累加模块B，基带处理模块A^B输出的下行信号在基带信号累加模块B相加，相加后最终送往射频收发模块C，其特征在于：：在基带处理模块A^B与射频收发模块之间增加数据交叉模块X(X表示数据交叉模块)，这个数据交叉模块X可以是独立的模块，也可以包含在基带处理模块A^XB之中(除了基本的基带处理部分外，还同时包含数据交叉模块X和两输入项的数据累加模块B的基带处理模块称为A^XB)，数据交叉模块X与所有的基带处理模块A^B之间有双向的数据接口，数据交叉模块X同时提供到射频收发模块C的接口，在数据交叉模块X内部提供数据的交叉的功能。基带信号累加模块B包含于基带处理模块A^B内部，为两输入项的数据累加模块。多个基带处理模块A^B通过以下方法级连成链，第一个基带处理模块A^B输出的数据先送到数据交叉模块X，在数据交叉模块X中根据通信系统的需求进行交叉后输出到第二个基带处理模块A^B，在第二个基带处理模块A^B中完成两组数据的累加，累加后的数据再输出到数据交叉模块X，进行数据交叉后再送给第三个基带处理模块A^B，在第三个基带处理模块A^B再完成一次累加，累加后输出的数据就是这三个基带处理模块A^B产生的数据的和，如此进行下去直到基带处理模块链上的最后一个基带处理模块A^B输出的基带数据送到数据交叉模块X后，就不再交叉回基带处理模块X，而是送到射频收发模块C。

这种实现方法的进一步的特征还在于：基带处理模块A^B输出的下行数据经过在数据交叉模块X中进行交叉后才送到射频收发模块C；除了级连链上的第一个基带处理模块A^B外，其它的基带处理模块A^B与数据交叉模块X之间的数据流都是双向的，第一个基带处理模块A^B仅仅向数据交叉模块X送下行数据，而不从数据交叉模块X得到下行数据。其它的基带处理模块A^B从数据交叉模块X得到它之前的所有基带处理模块A^B产生的基站下行数据的和，与本身产生的基站下行数据进行累加后又送回数据交叉模块X，与数据交叉模块X有双向的基站下行数据流向，即从数据交叉模块X得到基站下行数据，又向数据交叉模块X发送基站下行数据；所有的数据累加模块B都只需要两个输入项，每个基带处理模块链中的数据累加由存在于各个基带处理模块A^B中的多个两输入项累加器B实现；数据交叉模块X的交叉方式视不同的需要可以有不同的配置，如果链上的任意一个基带处理模块A^B出现故障，则系统可以更改数据交叉模块X的配置，将故障模块从整个链上剔除，这样就可以实现不影响其它基带处理模块A^B的工作，采用这种实现的方法，在配置基带处理模块A^B时，只要采用N+1冗余配置，只多配备一个基带处理模块A^B，就可以可靠地实现基带处理模块A^B的备份。

本发明的方法的优点是：采用本发明可以简化基站中基带处理模块输出的下行基带数据累加器的设计，只需要采用两输入项的累加器即可以实现所有的需求；采用本发明可以增加基带处理模块链的可靠性，很方便地实现基带处理模块的N+1备份，从而提高整个基站的可靠性。

下面结合附图对本发明的方法的具体实施方式作进一步详细的描述。

图1是采用现有技术的第一种实现方法的示意图：

图2是采用现有技术的第二种实现方法的示意图；

图3是本发明提出的模块级连的方法的示意图；

图4A是本发明方法的第一实施例双星型网的示意图；

图4B是本发明方法的第一实施例一种实际配置的示意图；

图5A是本发明方法的第二实施例的全交叉连接的示意图；

图5B是本发明方法的第二实施例一种实际配置的示意图。

图1和2是现有技术的第一种和第二种实现方法的示意图。如前文所述，现有的第一种实现方法的缺点为：数据累加模块B^M中的累加器的输入项的数目以及数据累加模块B^M中累加器的个数不定，实现较为复杂。第二种实现方法的缺点为：每个基带处理模块的数据都是串联相加，如果中间某一个基带处理模块出现故障，则会影响整个链，如果链上最后一个基带处理模块出现故障，则即使前向的基带处理模块都是正常的，输出的基带处理数据也无法达到射频收发模块。

针对上述的现有技术的第一和第二种实现方法的缺点，本发明提出了一种灵活实现码分多址基站基带处理模块级连的方法。

图3是本发明的模块级连的方法的示意图。本发明提出的一种灵活实现码分多址基站基带处理模块级连的方法，其技术方案是这样实现的：实现将各个基带处理模块A^B的输出信号累加后最终送往射频收发模块C，在基带处理模块A^B与射频收发模块C之间增加一个数据交叉模块X，这个数据交叉模块X可以是独立的模块，也可以存在于包含基本的基带处理部分、两输入项数据累加模块以及数据交叉模块的基带处理模块A^XB之中(参见第二实施例)，数据交叉模块X与所有的基带处理模块A^B之间有双向的数据接口，数据交叉模块X同时提供到射频收发模块C的接口，在数据交叉模块X内部提供数据交叉的功能。每个基带处理模块A^B内部都包含一个两输入项的数据累加模块B。如果需要n个基带处理模块A^B1至A^Bn级连成链，则基带处理模块A^B1输出的数据先送到数据交叉模块X，在数据交叉模块X中根据通信系统的需求进行交叉后输出到另一个基带处理模块A^B2，在基带处理模块A^B2中完成两组数据的累加，累加后的数据再输出到数据交叉模块X，进行数据交叉后再送给第三个基带处理模块A^B3，在第三个基带处理模块A^B3再完成一次累加，累加后输出的数据就是这三个基带处理模块产生的数据的和，如此进行下去直到最后一个基带处理模块A^Bn输出的基带数据送到数据交叉模块X后，就不再交叉回基带处理模块A^B，而是送到这个基带处理模块链所服务的射频收发模块C。

图4A是本发明方法的实现方法的第一实施例双星型网的示意图。如图4A所示，基带处理模块A^B共有16个，A^B1至A^B16，每个基带处理模块A^B中包含一个两输入项的数据累加模块B，数据交叉模块X配置了两块用于备份，即X1和X2。提供两个星型(双星型网)的信号传输网，两块电路板X1和X2分别是两个星型网的中心，每块电路板X1和X2和每块电路板A^B(A^B1至A^B16)之间都有双向的信号线连接，同时，每块电路板X(X1和X2)还提供6个到射频收发模块C的接口，连接到位于另外的插框中的射频收发模块C，在本实施例最多可以配置12个射频收发模块C，称为C1至C12，每个射频收发模块C提供2个到数据交叉模块X的接口，这两个接口可以只用1个接到某一个数据交叉模块X(X1或X2)，也可以同时连接到两个数据交叉模块X(X1和X2)。

图4B是本发明方法的实现方法的第一实施例一种实际配置的示意图。如图4B所示，以一种实际的配置为例，配置基带处理模块A^B1、A^B3、A^B5、A^B7等4块板服务于射频收发模块C1、C2和C3。另外配置一块基带处理模块A^B10板为基带处理模块A^B1、A^B3、A^B5、A^B7的备份板。射频收发模块C1、C2、C3每个模块提供2个到数据交叉模块X的接口，一个接X1，另一个接X2。

下行信号方向，基带处理模块A^B1输出的下行数据送到X1，经X1交叉后送回基带处理模块A^B3，在基带处理模块A^B3中与A^B3本身产生的数据相加后再送到X1，再经X1交叉后送回基带处理模块A^B5，送回的数据在基带处理模块A^B5中与基带处理模块A^B5本身产生的数据相加后送到X1，又一次经X1交叉后送回基带处理模块A^B7，送回的数据在基带处理模块A^B7中与基带处理模块A^B7本身产生的数据相加后送到X1，由于基带处理模块A^B7是链上的最后一个环节，基带处理模块A^B7送到X1的数据不再送回，而是经X1送到射频收发模块C1、C2、C3，这时送到射频收发模块C1、C2、C3的数据是基带处理模块A^B1、A^B3、A^B5、A^B7产生的下行数据的总和。

X2板是X1板的作用相当，与X1互为备份，当X1出现故障时，基带处理模块A1、A3、A5、A7可以通过X2完成上述工作，所有X1完成的工作转移到X2。

当基带处理模块A^B1、A^B3、A^B5、A^B7中任何一块板出现故障时，基带处理模块A^B10则替代故障板，这时只需要系统下发命令更改X1中的交叉设置。例如，基带处理模块A^B3板出现故障，则基带处理模块A^B10替代原来基带处理模块A^B3的位置，原先基带处理模块A^B1-A^B3-A^B5-A^B7链改为基带处理模块链A^B1-A^B10-A^B5-A^B7，也就是基带处理模块A^B1发给X1的数据经过交叉后连接到基带处理模块A^B10，在基带处理模块A^B10中完成一次相加后，送出数据到X1，经过交叉后送回到基带处理模块A^B5。这样就实现了N+1备份。

图5A是本发明方法的实现方法的第二实施例的全交叉连接的示意图。如图5A所示，基带处理模块A^XB包含基本的基带处理部分、两输入项数据累加器B和数据交叉模块X，基带处理模块A^XB共有14块，分为2组，每组7块，基带处理模块A^XB1至A^XB7为一组，基带处理模块A^XB8至A^XB14为另一组。每组内的7块A^XB板之间采用全交叉连接，7块基带处理模块A^XB板中的任意一块板都有到其它6块基带处理模块A^XB板的双向数据接口，每个基带处理模块A^XB中的数据交叉模块X与两输入项数据累加模块B之间也有双向的数据接口。本实施中没有独立的数据交叉模块X，数据交叉模块X融入到了基带处理模块A^XB中去，每个A^XB中都有一个数据交叉模块X，在基带处理模块A^XB中的实现数据的交叉，每个A^XB包含一个两输入项的数据累加模块B。同时A^XB板上还提供了到射频收发模块C的接口，每块基带处理模块A^XB板可以提供6个到射频收发模块C的接口。

采用本实施例，同一组内的基带处理模块A^XB板可以级连成链，最多链连的基带处理模块A^XB板数量可以达到7块，不能跨组成链。

图5B是本发明方法的实现方法的第二实施例一种实际配置的示意图。作为本实施例的一种配置，配置3个射频收发模块C1至C3，以及基带处理模块A^XB1至A^XB5共5块基带处理模块A^XB板。基带处理模块A^XB1至A^XB4服务于射频收发模块C1至C3，基带处理模块A^XB5是基带处理模块A^XB1至A^XB4的备份板，基带处理模块A^XB1与基带处理模块A^XB4分别各提供3个接口连接到射频收发模块C1至C3，基带处理模块A^XB2、A^XB3和A^XB5不连接到射频收发模块。

如图5B示，有下行信号方向，共有两个信号传输通道互为备份，第一个通道为基带处理模块A^XB1-A^XB2-A^XB3-A^XB4，基带处理模块A^XB1板送出数据到基带处理模块A^XB2板，相加后再从基带处理模块A^XB2送到基带处理模块A^XB3板，再一次相加后送到基带处理模块A^XB4板，在基带处理模块A^XB4板上完成最后一次相加后得到基带处理模块A^XB1至A^XB4产生的下行数据的总和后，将最终的数据从基带处理模块A^XB4送到射频收发模块C1至C3中去。第二个通道是基带处理模块A^XB4-A^XB3-A^XB2-A^XB1，基带处理模块A^XB4板送出数据到A^XB3板，相加后再从基带处理模块A^XB3送到基带处理模块A^XB2板，再一次相加后送到基带处理模块A^XB1板，在基带处理模块A^XB1板上完成最后一次相加后得到基带处理模块A^XB1至A^XB4产生的下行数据的总和后，将最终的数据从基带处理模块A^XB1板送到射频收发模块C1至C3中去。

基带处理模块A^XB5是基带处理模块A^XB1至A^XB4的备份模块，当基带处理模块A^XB1至A^XB4出现故障时，基带处理模块A^XB5可以替代故障板实现基带处理功能。如果基带处理模块A^XB1板出现故障，则使用基带处理模块A^XB5-A^XB2-A^XB3-A^XB4的传输通道，用基带处理模块A^XB5替代基带处理模块A^XB1板，基带处理模块A^XB4提供4块板累加后的数据出口。如果基带处理模块A^XB4板出现故障，则使用基带处理模块A^XB5-A^XB3-A^XB2-A^XB1的传输通道，用基带处理模块A^XB5替代基带处理模块A^XB4板，基带处理模块A^XB1提供4块板累加后的数据出口。如果基带处理模块A^XB2板出现故障，则可以使用基带处理模块A^XB1-A^XB5-A^XB3-A^XB4或A^XB4-A^XB3-A^XB5-A^XB1的传输通道，用基带处理模块A^XB5替代基带处理模块A^XB1板，A^XB4或A^XB1提供4块板累加后的数据出口。如果基带处理模块A^XB3板出现故障，则可以使用基带处理模块A^XB1-A^XB2-A^XB5-A^XB4或A^XB4-A^XB5-A^XB2-A^XB1的传输通道，用基带处理模块A^XB5替代基带处理模块A^XB3板，A^XB4或A^XB1提供4块板累加后的数据出口。总之，无论如何，都可以只多用一个基带处理模块A^XB来有效地实现所有基带处理模块A^XB的N+1备份。