無線電接口(CPRI)數(shù)字協(xié)議是什么

2022-04-25   ?   Orange

CPRI是當(dāng)代基站兩部分之間串行高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)字協(xié)議,即無線電設(shè)備控制(REC),也稱為基帶單元(BBU),無線電設(shè)備(RE)也稱為遠(yuǎn)程無線電單元(RRU)或遠(yuǎn)程無線電頭(RRH)。雖然規(guī)定了電氣和光學(xué)接口,但在大多數(shù)情況下,通過光纖電纜實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)基站部件之間的物理連接。光纖連接使基站和TMA之間的長RF電纜或天線冗余。只有RRU和天線之間的短射頻電纜仍然存在。

由此產(chǎn)生的路徑損失和總功耗的減少是將基站分成天線附近的地面和遠(yuǎn)程RF單元的主要原因。

圖1顯示了兩個(gè)基本子系統(tǒng)(REC和RE)的架構(gòu),顯示無線電基站,包括信息類型和接口,允許多個(gè)RE(RRU/RH)由REC(BBU)控制。


無線電接口(CPRI)數(shù)字協(xié)議是什么(圖1)


CPRI接口的特點(diǎn)是數(shù)字基帶數(shù)據(jù)的全雙工、同步和穩(wěn)定傳輸,可以保證高帶寬、高吞吐量和低延遲。除了用戶信息外,還傳輸了較少的時(shí)間關(guān)鍵數(shù)據(jù),如控制信息,如鏈接設(shè)置和RX和TX增益控制的時(shí)間對(duì)準(zhǔn)數(shù)據(jù)。

時(shí)鐘和定期控制確保REC(主)和RE(從)同步。定時(shí)信息包含在基帶數(shù)據(jù)中??刂谱郑–W)的幀結(jié)構(gòu)為傳輸信息提供了基礎(chǔ)。從端口側(cè)(RE)將時(shí)鐘和幀時(shí)序與主參考(時(shí)鐘恢復(fù))同步。這需要正確地映射或解碼映射和編碼或解碼數(shù)據(jù),并將CPRI數(shù)據(jù)重新發(fā)送到鏈拓?fù)渲械牧硪粋€(gè)RRH。

CPRI協(xié)議定義了開放系統(tǒng)互連模型的第一層(PHY)和第二層(MAC)。CPRI沒有指定更高層次,但由REC和RE供應(yīng)商定義和實(shí)施。換句話說,為個(gè)人用戶使用CPRI數(shù)據(jù)容器和控制和管理信息的可能性很大。

用戶(基帶LQ),控制、管理和同步數(shù)據(jù)流在同一物理界面上重用。圖2概述了第一層和第二層的CPRI協(xié)議元素。


無線電接口(CPRI)數(shù)字協(xié)議是什么(圖2)


IQ數(shù)據(jù)以基本幀、超幀和無線電幀的幀結(jié)構(gòu)傳輸。基本框架由16個(gè)單詞組成。每幀的第一個(gè)字(W0)是CW。用于家庭IQ數(shù)據(jù)(IQ數(shù)據(jù)塊)的余字(W1-15)。圖3中顯示了1.28.8MB/s線速的IQ數(shù)據(jù)塊結(jié)構(gòu)示例。


無線電接口(CPRI)數(shù)字協(xié)議是什么(圖3)


CPRI鏈路長度可從幾米到80公里以上。根據(jù)CPRI規(guī)范V6.1,數(shù)據(jù)傳輸率從614.4mb/s(線路比特率選項(xiàng)1)開始,上升到12.165.12mb/s(線路比特率選項(xiàng)9)。

CPRI與PCIExpress、千兆以太網(wǎng)(GBE)或串行RapidIO(SRIO)有什么區(qū)別?

高速數(shù)據(jù)傳輸有幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn),包括PCIExpress、GBE和SRIO。然而,這些標(biāo)準(zhǔn)不適合與RRH通信。這些標(biāo)準(zhǔn)中的每一個(gè)都可以提供高數(shù)據(jù)速率。然而,作為異步分組協(xié)議,它們無法解決時(shí)間要求。此外,由于包括交換機(jī)和路由實(shí)體的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),這些標(biāo)準(zhǔn)不能保證前端基站設(shè)備所需的吞吐量和延遲。因此,CPRI是REC(BBU)和RE(RRU/RRH)之間的主要數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。

與上述精神協(xié)議相比,CPRI是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接,其中兩個(gè)端點(diǎn)以相同的時(shí)鐘速度運(yùn)行。它是一種面向鏈接的協(xié)議,具有連續(xù)的數(shù)據(jù)傳輸流,沒有數(shù)據(jù)包或突然和循環(huán)滑動(dòng)。CPRI以數(shù)據(jù)容器的形式提供透明通道。徐基帶IQ數(shù)據(jù)具有LTE、WiMAX、UMTS等的映射,帶寬不同,字位寬不同。適用于單輸入、單輸出(SISO)和多輸入、多輸入輸出(MIMO)配置。CPRI協(xié)議還包括用于鏈接管理和信內(nèi)部控制信。


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