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一种分布式同步复用装置


技术摘要:
本发明涉及通信领域,特别涉及一种分布式同步复用装置。用于满足大规模应用的5G无线业务承载需求。该装置在分组域中设置有以太网交换模块和若干高速以太网复用模块,在电路域中设置有空分光交换模块和若干MSTP复用模块,其中,以太网交换模块用于实现各个高速以太网复  全部
背景技术:
随着5G无线业务即将大规模推广应用,相关标准对5G承载网提出了更新的使用需 求,如,云化、集中化无线接入网(Centralized  RAN,C-RAN)、网络切片等等。具体包括: 功能方面:多层级承载、灵活化连接调度、层次化网络切片、智能化协同管控、4G/ 5G混合承载以及低成本高速组网; 性能方面:更大带宽、超低时延和高精度同步需求。 虽然业界在5G承载方面进行了大量的技术研究,已在分片以太网传输、大容量和 超低时延承载、更高速的网络接口(如25GE/50GE/100GE)等特性方面达成了一致,但各大运 营商目前运营的承载网中还存在大量的基于时分多路复用(T i m e - D i v i s i o n  Multiplexing,TDM)技术的同步数字体系(Synchronous  Digital  Hierarchy,SDH)和多业 务传输平台(Multi-Service  Transfer  Platform,MSTP)网络,那么在未来5G建设中,是现 有网络技术升级,还是重建全新的承载网络,是各运营商所面临的艰难选择。 基于现有的TDM技术研究,同步数字体系(Synchronous  Digital  Hierarchy,SDH) 网络和多业务传输平台(Multi-Service  Transfer  Platform,MSTP)是使用率最高的复用 结构的网络。 而随着技术的发展,SDH网络由于接入业务单一的缺点而逐渐被MSTP网络取代, MSTP网络是SDH网络向综合业务接入方向发展的必然结果,MSTIP网络的复用结构如图1所 示。从图1中可以看出,MSTIP网络除了兼容传统TDM接入外,还增加了异步时分复用 (Asynchronous  Time-Division  Multiplexing,ATM)和以太网接入,在一定程度上缓解了 运营商对4G无线网络的承载需求。但与基于路由转发的数据传输网相比,TDM复用的固有缺 点并没有完全解决。 而现有技术下,用于构建MSTP网络的网络硬件设备的架构如图2所示,从图2中可 以看出,在设备构成方面,网络硬件设备的物理形态主要是由支路板、复用或交叉连接板组 成。支路板提供各种接口,复用或交叉连接板提供支路间的交叉复用;时钟板提供同步复用 时钟;网络管理板提供设备管理和操作维护。 由于TDM严格的时间片分配要求,再加上业界可提供的交叉复用专用芯片的容量 限制,因此,网络硬件设备开发时通常都采用集中复用方法,这样,因设备架构的约束,普遍 存在业务接入能力不足的问题。 基于上述分析,基于TDM技术体制的承载网络,无论是网络带宽、传输时延,还是切 片承载等,均无法满足未来5G无线业务的承载需求,在承载5G无线业务时普遍存在以下缺 陷: 单设备接口密度小,业务处理能力不足; 同步复用路径复杂,数据时延大; 4 CN 111586500 A 说 明 书 2/9 页 网络分片困难,无法满足网络分层和4G/5G混合承载。
技术实现要素:
本发明实施例提供一种新型高密度同步复用装置,用以满足大规模应用的5G无线 业务承载需求。 本发明实施例提供的具体技术方案如下: 一种分布式同步复用装置,包括分组域和电路域,在分组域中设置有以太网交换 模块和若干高速以太网复用模块,在电路域中设置有空分光交换模块和若干多业务传输平 台MSTP复用模块,其中, 高速以太网复用模块:用于按照以太网链路交叉复用方式,在5G终端和核心网之 间实现数据传输; MSTP复用模块,用于按照时分多路复用方式,在4G终端和核心网之间实现数据传 输; 以太网交换模块,与核心网相连接,用于实现各个高速以太网复用模块之间的互 联,以及实现高速以太网复用模块与核心网的互联; 空分光交换模块,与BBU互联,所述BBU通过所述以太网交换模块与核心网互联,所 述空分光交换模块用于实现各个MSTP复用模块之间的互联,以及实现各个MSTP复用模块与 BBU之间的互联。 可选的,所述MSTP复用模块中包含:第一设定数目的下行链路downlink和第二设 定数目的上行链路uplink;其中,所述MSTP复用模块中的downlink与4G网络的射频拉远单 元RRU互联,所述MSTP复用模块中的uplink与所述空分光交换互联; 所述空分光交换模块的上联接口与4G网络中的基带处理单元BBU互联。 可选的,所述装置在电路域中按照以下路径处理上行业务: 通过RRU接收4G终端发起的第一业务请求,并传送至MSTP复用模块中的downlink; 通过所述MSTP复用模块中的downlink,将所述第一业务请求传输至MSTP复用模块 中的uplink, 通过所述MSTP复用模块中的uplink,将所述第一业务请求传送至空分光交换模 块; 通过所述空分光交换模块,将所述第一业务请求经BBU传送至分组域中的以太网 交换模块,并以太网交换模块传送至核心网CN。 可选的,所述装置在电路域中按照以下路径处理下行业务: 通过CN接收其他终端向4G终端发送的第二业务请求; 通过以太网交换模块,将所述第二业务请求经BBU传送至空分光交换模块; 通过所述空分光交换模块,将所述第二业务请求传送至MSTP复用模块中的 uplink; 通过所述MSTP复用模块中的uplink,将所述第二业务请求传送至MSTP复用模块中 的downlink; 通过所述MSTP复用模块中的downlink,将所述第二业务请求经RRU传送至所述4G 终端。 5 CN 111586500 A 说 明 书 3/9 页 可选的,所述高速以太网复用模块中包含:第三设定数目的下行链路downlink、第 四设定数目的上行链路uplink和第五设定数目的互联链路Interlink,其中,所述高速以太 网复用模块中的downlink与5G网络的智能有源天线互联;所述高速以太网复用模块中的 uplink与5G网络的分布单元DU互联; 所述将以太网交换模块的上联接口与5G网络的中心单元CU互联。 可选的,所述装置在分组域中按照以下路径处理上行业务: 通过AAU接收5G终端发起的第三业务请求,并传送至高速以太网复用模块中的 downlink; 通过所述高速以太网复用模块的downlink,将所述第三业务请求传送至高速以太 网复用模块中的第一uplink; 通过所述高速以太网复用模块中的第一uplink,将所述第三业务请求经DU传送至 所述高速以太网复用模块中的第二uplink; 通过所述高速以太网复用模块中的第二uplink,将所述第三业务请求传送至所述 高速以太网复用模块中的Interlink; 通过所述高速以太网复用模块中的Interlink,将所述第三业务请求经以太网交 换模块传送至CU; 通过所述CU,将所述第三业务请求再次经以太网交换模块传送至CN。 可选的,所述装置在分组域中按照以下路径处理下行业务: 通过CN接收其他终端向5G终端发送的第四业务请求; 通过经以太网交换模块,将所述第四业务请求传送至CU; 通过所述CU再次经以太网交换模块,将所述第四业务请求至所述高速以太网复用 模块中的Interlink; 通过所述高速以太网复用模块中的Interlink,将所述第四业务请求传送至所述 高速以太网复用模块中的第二uplink; 通过所述高速以太网复用模块中的第二uplink,将所述第四业务请求经DU传送至 所述高速以太网复用模块中的第一uplink; 通过所述高速以太网复用模块中的第一uplink,将所述第四业务请求传送至高速 以太网复用模块中的downlink; 通过所述高速以太网复用模块中的downlink,将所述第四业务请求经AAU传送至 所述5G终端。 可选的,所述高速以太网复用模块为现场可编程门阵列FPGA。 可选的,所述太网交换模块的工作带宽为至少100G。 可选的,进一步包括: 同步时钟单元,用于基于外部参考时钟,产生同步信号SYNC1,并将SYNC1信号经射 频线缆,发送至各个高速以太网复用模块和各个MSTP复用模块。 可选的,进一步包括: 网络管理单元,用于对各个网络硬件设备进行功能配置,以及对各个网络硬件设 备进行操作和维护。 本发明实施例中,设计了一种新式的分布式同步复用装置,包括分组域和电路域, 6 CN 111586500 A 说 明 书 4/9 页 在分组域中设置有以太网交换模块和若干高速以太网复用模块,在电路域中设置有空分光 交换模块和若干MSTP复用模块,其中,高速以太网复用模块用于按照以太网链路交叉复用 方式,在5G终端和核心网之间实现数据传输;MSTP复用模块用于按照时分多路复用方式,在 4G终端和核心网之间实现数据传输;以太网交换模块用于实现各个高速以太网复用模块之 间的互联,以及实现高速以太网复用模块与核心网的互联;而空分光交换模块,用于实现各 个MSTP复用模块之间的互联,以及实现各个MSTP复用模块与BBU之间的互联,这样,分布式 同步复用装置便采用了模块化形式进行了设置,从而在进行物理设备构建时任意功能模块 均可以按照设定数目任意堆叠,灵活提供设备容量,满足不同应用场景的要求,并且在大容 量、低时延、高吞吐等方面具有较大优势,可以很好满足5G业务的承载需求。 附图说明 图1为已有技术下MSTP复用解复用结构示意图; 图2为已有技术下网络硬件设备架构示意图; 图3为本发明实施例中分布式同步复用装置框架示意图; 图4为本发明实施例中分组域多路复用单元功能结构示意图; 图5为本发明实施例中4G/5G混合承载系统示意图。 图6为本发明实施例中分布式同步复用装置单机架机框配置示意图; 图7为本发明实施例中同步时钟原理示意图; 图8为本发明实施例中FPGA复用帧结构示意图。
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