CN101175261A - 一种在基带池中传输多模正交数据的接口及方法 - Google Patents

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Abstract

一种在BBU中传输多模IQ数据的接口，采用LVDS标准，并采用基于基本帧BF格式的数据帧；该BF结构为：16－bit的八路数据区信号，分别与接口输入端Din 9至Din 2连接，串行传输128－bit的IQ数据，且均分于四路载波承载多模IQ数据；16－bit的FLAG信号，与接口输入端Din 1连接，以分隔相邻的BF；及16－bit的校验和信号，与接口输入端Din 0连接，对八路数据区信号和FLAG信号进行校验。Din 9至Din 0复用到一条LVDS链路上进行BBU内IQ数据逐位地串行传输，该BF的速率与CPRI规范的无线帧速率一致。本发明能够方便地将UMTS及GSM的IQ数据映射到BF中，并使得双模IQ数据方便地在BF中混合传输。

Description

一种在基带池中传输多模正交数据的接口及方法
技术领域
本发明涉及一种移动通讯领域里基带池正交IQ数据的传输方法，尤其涉及2G及3G系统的多模IQ数据在基带池的混合传输技术。
背景技术
第三代移动通信系统概念的出现以及高速发展，为传统的无线移动通信系统带来了巨大的变革。产品的成本价格以及设备之间的互连互通成为设备生产商面临的越来越紧迫的问题，基带单元和射频单元分离的系统体系结构由此诞生。基带池(BBU，Baseband Unit)+射频远端单元(RRU，Radio RemoteUnit)的方式已经成为业界的通用设计模式。
BBU&RRU架构不仅具备成本优势，而且组网非常灵活。常用的拓扑结构是多个RRU通过光纤或电缆组成链型网或树型网与BBU连接起来。BBU通过这种网络完成与多个RRU的通讯，实现对RRU的控制与管理。BBU将多路IQ数据发送给多个RRU，并接收来自多个RRU的IQ数据。
BBU通常可由主控单元和基带单元两部分组成。基带单元实现基带的调制解调功能，主控单元实现控制、时钟以及IQ交换功能。
BBU和RRU互连的无线接口标准通常采用业界广泛使用的通用无线电接口(CPRI，Common Public Radio Interface)规范，它专门面向通用移动通讯系统(UMTS，Universal Mobile Telecommunication System)/3G宽带码分多址系统(WCDMA，Wideband Code Division Multiple Access)，在物理链路上构建帧格式，并通过帧格式以及物理链路的时钟实现同步及IQ数据收发，其优点是带宽利用率高而且可靠性高。因此在BBU内部，如果考虑到向该CPRI帧格式的映射，同时也为了降低IQ交换芯片组装数据的复杂度，IQ数据的传输可以采用类似于该CPRI帧结构的方式，一方面能够方便地将IQ数据向CPRI帧格式映射，另一方面可以在同一个帧结构中混合传输如全球移动通信系统(GSM，Global System for Mobile Communications)/WCDMA等多模IQ数据。
而现有技术还未见有基于上述考虑而构建的这样一种在BBU中主控单元和基带单元之间混合传输GSM/WCDMA双模系统的IQ数据以及控制信令的接口方案。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种在基带池中传输多模正交数据的接口及方法，通过在BBU的主控单元与基带单元之间提供一种接口，使得被传输的多模IQ数据方便地向CPRI规范的帧格式映射，且能将两种或多种无线体制的IQ数据灵活配置而混合传输。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种在基带池中传输多模正交数据的接口，用于基带池BBU的主控单元与基带单元之间的多模正交IQ数据传输，该接口采用低电压差分信令LVDS标准进行串行的IQ数据传输，并采用基于基本帧BF格式的数据帧，该BF结构含有：16-bit的八路数据区信号、16-bit的标志FLAG信号以及16-bit的校验和信号，其中，八路数据区信号分别与接口的输入端Din 9至Din 2连接，用于传输128-bit的IQ数据，均分于四路载波承载多模IQ数据；FLAG信号与接口的输入端Din 1连接，用于分隔相邻的BF；以及校验和信号与接口的输入端Din 0连接，用于对八路数据区信号和FLAG信号进行校验；Din 9至Din 0复用到一条LVDS链路上进行BBU内IQ数据逐位地串行传输；BF的速率与通用无线电接口CPRI规范的无线帧速率一致。
进一步地，校验和信号的最高位通过异或八路数据区信号的最高位和FLAG信号最高位进行校验；或者，校验和信号通过采用循环冗余校验方法进行校验；校验和信号还用于传输包括BBU中单元间信息的其它信息。
进一步地，BF用于将多模无线帧信号映射为基于BF格式的数据帧信号。
进一步地，BF用于将全球移动通信系统GSM体制的超帧信号映射为基于BF格式的数据帧信号，即将超帧信号周期作为同步信号周期，并将超帧信号周期划分为多个段Segment，每一Segment由多个BF组成；Segment用于传输GSM体制的一个时隙或突发脉冲的上行或下行的IQ数据；
或者，BF用于将通用移动通讯系统UMTS的无线帧信号映射为基于BF格式的数据帧信号，即将UMTS体制的帧信号周期作为同步信号周期，并将BF的数据区信号用于传输UMTS采样点的上行或下行的IQ数据。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种在基带池中传输多模正交数据的方法，包括如下步骤：
(a)提供一个用于基带池BBU内基带处理单元和交换单元之间传输正交IQ数据的LVDS标准串行接口，并为该接口配置基本帧BF格式，该BF的速率与通用无线电接口CPRI规范的无线帧速率一致；
(b)将要传输的多模无线帧分别映射为BF格式的数据帧，并分别以多模IQ数据的同步周期作为各自IQ数据的BF格式数据帧的同步周期，各自IQ数据的BF格式数据帧的同步周期存在整数倍关系；
(c)当要通过该接口混合传输多模IQ数据时，根据配置划分BF中多模IQ数据各自占用的IQ链路区域，并于各自的BF格式数据帧的同步周期到时传输各自IQ数据的同步标志信息。
进一步地，步骤(a)BF共含有十路数据，分别为16-bit的八路数据区信号、16-bit的标志FLAG信号以及16-bit的校验和信号；八路数据区信号用于传输128-bit的IQ数据，均分于四路载波承载多模IQ数据；FLAG信号用于分隔相邻的所述BF；以及校验和信号用于对八路数据区信号和FLAG信号进行校验。
进一步地，校验和信号的最高位通过异或八路数据区信号的最高位和FLAG信号的最高位进行校验；或者，校验和信号通过采用循环冗余校验方法进行校验；校验和信号还用于传输包括BBU中单元间信息的其它信息。
进一步地，步骤(b)进一步包括步骤：
将通用移动通讯系统UMTS的无线帧信号映射为基于BF格式的数据帧信号，即将UMTS的无线帧信号周期10ms作为UMTS的BF格式数据帧的同步周期，并将BF的数据区信号用于传输UMTS采样点的上行或下行的IQ数据；
将全球移动通信系统GSM超帧映射为基于BF格式的数据帧信号，即将超帧信号周期60ms作为GSM的BF格式数据帧的同步周期，并将超帧信号周期划分为多个段Segment，每一Segment由多个BF组成；Segment用于传输GSM体制的一个时隙或突发脉冲的上行或下行的IQ数据；
步骤(c)当要通过该接口混合传输UMTS和GSM双模IQ数据时，根据配置划分BF中双模IQ数据各自占用的IQ链路区域，并于10ms和60ms周期到时分别发送UMTS的同步标志信息和GSM的同步标志信息。
进一步地，按GSM的时隙或突发脉冲的时长分配和排列Segment内的BF，即Segment内的BF时长之和最接近一个时隙或一个突发脉冲的时长；GSM的Segment进一步划分标志信号区、IQ数据区以及校验区，标志信号区用于传输60ms同步标志信息或者时隙或突发脉冲的定界标志信息；IQ数据区用于作为GSM的IQ数据的承载主体；校验区用于对标志信号区及IQ数据区进行数据校验，以确保Segment数据传输的正确性。
进一步地，上行的Segment还划分有帧和时隙信息区和保留区，下行的所述Segment还划分有用户定义信号区和保留区；其中，帧和时隙信息区用于传输GSM的帧的序号和时隙的序号信息，用户定义信号区用于传输下行的功率控制信息和锁相环信息；上行或下行的保留区为空闲区；所校验区亦用于对帧和时隙信息区及用户定义信号区进行数据校验。
采用本发明BBU的主控单元与基带单元之间的接口所提供的基本帧格式，由于其符合CPRI帧格式的IQ数据特性，故可以方便地将UMTS及GSM的IQ数据映射到该帧格式的基本帧(BF)中；且由于BF的IQ有效速率远大于GSM的IQ速率，以及在BF的IQ数据量大于UMTS采样点的IQ数据量，因而在BF上可以分别传输多路UMTS的IQ数据和多路GSM的IQ数据；再者，该帧格式采用GSM超帧周期作为发送GSM IQ数据的同步周期，及采用UMTS的帧周期作为发送UMTS IQ数据的同步周期，二者成整数倍关系，因而使得上述双模IQ数据可以方便地在BF中混合传输。
附图说明
图1为本发明提供的接口所采用的基本帧BF结构；
图2为GSM超帧(SF，Super Frame)到基本帧格式的映射关系；
图3表示以Segment B为例将GSM超帧映射为BF格式的上行帧结构；
图4表示映射为BF格式的GSM超帧上行IQ数据区的数据分布格式；
图5表示映射为BF格式的GSM超帧上行IQ数据区中IQ数据排列方式；
图6表示以Segment B为例将GSM超帧映射为BF格式的下行帧结构；
图7表示映射为BF格式的GSM超帧下行IQ数据区的数据分布格式；
图8表示映射为BF格式的GSM超帧下行IQ数据区中IQ数据排列方式。
具体实施方式
本发明涉及的GSM/WCDMA双模BBU由主控板与基带板组成，两者之间的传输接口采用低电压差分信令(LVDS，Low Voltage DifferentialSignaling)标准的串行数据传输。本发明提供的该接口IQ数据传输采用基本帧BF的帧格式，该BF内含10路16位的信号，其中8路组成一个数据区信号，用于传输128位的IQ数据；1路为标志Flag信号，用于分隔相邻的BF；还有1路为校验和信号，该校验和信号的最高位(第16位)用于对上述9路信号进行校验。该BF的上述10路串行数据送到LVDS接口的输入端Din9至Din0，再复用到一条LVDS链路上进行BBU内数据由高位至低位的可靠传输。该BF的速率与CPRI规范的基本帧速率一致，因此很容易实现本接口向CPRI接口的映射。由于GSM超帧的IQ数据特性及UMTS的IQ数据特性符合BF帧格式要求，故可以方便地将二者的帧格式映射为BF帧格式。当以该BF传输GSM的IQ数据或UMTS的IQ数据时，分别以GSM超帧周期60ms和UMTS的周期10ms作为同步周期，这两个同步周期成整数倍关系；并且，由于BF的数据区信号量大于UMTS采样点的IQ数据量，而BF的IQ有效速率远大于GSM一个Burst的IQ速率，故在BF上可分别传输多路GSM的IQ数据或多路UMTS的IQ数据；当需要混合传输GSM/UMTS的IQ数据时，只需根据配置划分BF中两种IQ数据占用的IQ链路(IQ-link)区域，并适时传输各自的同步信息即可。
以下结合实施例和附图对本发明上述技术方案进行详细阐述。
已为各设备厂商广泛采用BBU&RRU体系结构，若GSM/WCDMA双模系统的BBU具有IQ数据全交换功能，将会使得BBU和RRU的配置更为灵活。为此，本发明提供了在BBU中主控单元和基带单元之间传输GSM/WCDMA业务数据和控制信令的接口及方法。该接口的IQ数据传输使用的帧格式，其帧结构最小单元为基本帧(BF，Basic Frame)，根据一种无线体制的数据传输要求，由若干个基本帧组成更大的帧，称为无线帧或同步帧。而其它无线体制的IQ数据若依此进行传输，需要向该基本帧进行映射，从而实现两种或多种无线体制IQ数据的混合传输。本发明要解决的技术问题包括两个方面，一是多模无线体制的IQ数据到这种帧格式的映射，二是双模或多模无线体制IQ数据混合传输的配置。
本发明涉及的GSM/WCDMA双模系统BBU内主控单元和基带单元两者之间的传输接口通常采用LVDS标准的串行数据传输。物理层链路的并行数据为10-bit，串行数据是经过10-bit/12-bit编码转换的，其转换时钟TCLK为61.44MHz。基带单元之间串行数据传输的电气标准亦为LVDS。
上述LVDS接口IQ数据传输的帧格式基于基本帧BF，其结构参见图1。LVDS接口的DIN 9至DIN 2为数据区Data Block，可传输8路共128 bits(＝16bits×8)IQ数据；DIN 1为标志FLAG信号，用于分隔相邻的BF，它具有固定的格式：即F15～0为0111111111111111；DIN 0为校验和Checksum信号，最高位C15用于对上面的9路数据的第15bit进行校验(例如异或校验)，即：
C15＝DIN 915DIN 815......DIN 215F15；
其中，DIN 915、DIN 815、......DIN 215及F15分别为DIN 9、DIN 8、...DIN2以及DIN 1(FLAG)的第15bit，符号“”表示逻辑异或操作。
Checksum信号的第14bit即C14发Fr同步信号，其它bit可传递包括基带池中板间信息的其它信息。
8路IQ数据与FLAG信号、Checksum信号共10路串行数据送到LVDS接口的输入端Din 9至Din 0，再复用到一条LVDS链路上去进行BBU内IQ数据及控制信令的可靠传输。在时间轴上，先传输并行数据的高位，后传输其低位。
本LVDS接口中的转换时钟TCLK为61.44MHz，因每个BF位宽为16bits，故BF的转换速率为3.84MHz(＝61.44MHz÷16)。它与CPRI规范中的基本帧速率一致，因此可以方便地实现本接口与CPRI接口的映射。
当本接口用于传输UMTS的IQ数据时，BF的同步周期设置为10ms，这10ms共包含38400个基本帧，每10ms传输一次基本帧的同步信息。
UMTS的IQ数据特性如表1所示：
表1
需求定义     需求值     备注
上行最小IQ采样宽度     4bits
上行最大IQ采样宽度     10bits
下行最小IQ采样宽度     8bits
下行最大IQ采样宽度     20bits
UMTS的IQ数据速率为3.84MHz，与基本帧速率一致；由表1可知，UMTS采样点的IQ数据量小于一个基本帧中Data Block的数据容量，因此，在基本帧上可以传输多路UMTS的IQ信号。如果在基本帧内减少UMTS的IQ信号复用路数，就可以为GSM的IQ信号预留传输带宽，从而实现GSM和UMTS的IQ数据的混合传输。
UMTS的IQ数据特性符合基本帧的格式要求，UMTS的IQ速率与基本帧速率一致，且图1中的IQ数据区Data Block完全可以容纳UMTS每个采样的IQ数据，故可以方便地用该基本帧格式传输UMTS的IQ数据。因此，下面将着重介绍GSM的IQ数据向基本帧格式的映射关系。
GSM规范中规定每个突发脉冲(Burst)的字符速率为270.833kbps，时长约为577μs(即15/26ms)，传输的字符为156.25个。由于每个Burst中的有用信息为148个字符(Symbols)，其余的8.25个Symbols为保护比特(bit)。如果为了传输方便，可以规定上下行每个Burst中只传输1 56个Symbols。GSM的IQ数据特性和速率如表2所示：
表2
需求定义     需求值 备注
上行IQ采样宽度     24bits
上行IQ采样率     2倍
上行IQ分集     2个(主、分)
上行IQ数据量/Symbol     192bits
上行IQ数据速率     52Mbps 每个Burst按照156.25 Symbols计算
上行IQ数据速率     51.9168Mbps 每个Burst按照156个Symbols计算
下行IQ采样宽度     16bits
下行IQ采样率     8倍
下行IQ数据量/Symbol     256bits
下行IQ数据速率     约69.33Mbps 每个Burst按照156.25 Symbols计算
下行IQ数据速率     69.2224Mbps 每个Burst按照156个Symbols计算
即在每个Busrt时间周期内都要传输上行52Mbps或下行69.33Mbps的IQ数据以及伴随消息。由于本接口的IQ有效速率为128×3.84＝491.52Mbps，远大于GSM一个Burst的IQ速率，所以，在此基本帧格式上可以传输多路GSM IQ数据。如果在基本帧内减少GSM的IQ信号复用路数，就可以为UMTS的IQ信号预留传输带宽，实现GSM和UMTS的IQ数据混合传输。
综合上述，GSM的IQ数据和UMTS的IQ数据可以在基本帧中混合传输。
GSM无线帧同步周期为60ms，正好是UMTS无线帧同步周期(10ms)的整数倍；当用基本帧传输GSM的IQ数据时，每60ms传输一次GSM的同步信息。
因此，为了方便BBU中基带处理以及交换单元对IQ数据的处理，保证基本帧的完整性以及链路数据均匀性，可以根据无线体制的特点，采用灵活的映射方式。下面将通过具体实施例来说明GSM超帧向本发明基本帧的映射的一种方式，本发明并不限于这种方式，任何GSM超帧向本发明基本帧映射的不同方式都将在本发明的保护范围内。
本发明介绍的是在基本帧格式上混合传输GSM/WCDMA双模IQ数据，因此将同步周期设置为60ms，即为GSM的一个超帧(Superframe)的周期。在GSM中，Superframe包含13个TDMA帧，每个TDMA帧包含8个时隙(Timeslot，每个时隙也是一个突发脉冲Burst)。60ms相当于230400个BF时长之和，即在60ms内需要传输230400个BF。图2描述了本发明将GSM的Superframe向基本帧结构映射的关系：将GSM的Superframe分成8个映射周期(Mapping Period)，即周期0至周期7；每个映射周期包含28800个基本帧，且每个周期被分为13个段(Segment)，其中2个为A类Segment(Segment A)，其余11个为B类Segment(Segment B)。Segment A包含2212个基本帧(BF)，Segment B包含2216个基本帧(BF)，一个映射周期中Segment A和Segment B的排列方式为：ABBBBBABBBBBB，如图2所示。Segment B比Segment A多了4个空闲基本帧，其他部分数据格式保持一致。每个Segment用来传输GSM中一个突发脉冲(Burst)的IQ数据，即上行的30000bits数据或下行40000bits数据。那么，一个映射周期便将用来传输13个GSM的Burst。当然，每个映射周期除了上述段的分配和排列方式外，还可以有其它多种方式，总体上的规则是使得分配和排列在一个Segment内的BF时长之和尽量接近GSM一个Busrt的时长(约577μs)。
每个Segment包含2212或2216个基本帧。本实施例以Segment B为例说明Segment与GSM的Burst IQ数据的映射关系。将Segment分为几个功能区，请参见图3、图6，包括Flag Block、FN Block、IQ Data Block、UserDefine Signal(UDS)Block、Checking Block、Unused Block。
其中承载数据的主体是IQ Data Block，用于传输每个Burst的IQ数据。对于图1所描述的BF结构，根据表2中表述的GSM的IQ数据特性，每路载波采用两根LVDS数据线就足以传输GSM的IQ数据了(3.84*32＝122.88Mbps大于GSM上行IQ数据速率52Mbps或下行IQ数据速率69.33Mbps)，这样每个BF共8根数据线可承载4路载波的IQ数据。而每个BF里每条链路载波IQ数据区为32 bits，这样，1个Segment(图2所示)内的IQ Data Block便足够传输GSM的1个Burst的IQ数据。
Flag Block用于传输每个Segment的头标志。在60ms同步周期开始的Segment中Flag Block传输60ms同步标志；在Burst帧开始的Segment中传输Burst帧标志。
FN&TS Block用于传输GSM的帧号和时隙(Timeslot)号信息，其载波复用和数据格式与IQ Data Block相同。如下行无需传输此信息，则该区域空闲。
User Define Signal(UDS)Block用于传输下行功率控制、锁相环信息等随路消息，如果上行无此随路信令，则该区域空闲。UDS Block的载波复用方式和数据排列方式与IQ Data Block相同。
Checking Block用于对以上Block的数据进行校验(例如异或校验)，以保证每个Segment内数据的正确传输。
Unused Block为保留区，Segment B和Segment A仅在该区域占用的基本帧数目不同，而在前面的区域都是相同的。
下面以具体应用实例进一步说明GSM的超帧向本发明基本帧的映射。
为了保持IQ传输链路的数据均匀性，本实例将Segment内的BF分为若干个AxC Period区域，每个AxC Period包含4个BF，并定义一个载频的IQ数据和信令为一路IQ-link或称为一个IQ数据通道。
(1)以SegmentB为例，上行GSM IQ链路的帧结构及数据格式向BF的映射如图3所示。
Flag Block占4个BF(BF0-BF3)，即1个AxC Period；用于传输同步GSM的60ms帧头以及Burst帧头。超帧定界标志插在60ms超帧的起始位置，占4个BF；Burst定界标志插在每个Segment起始位置，也占4个BF。由于60ms超帧是由8×13个Segment紧密排列组成的，故本实例定义60ms定界标志同时也是Burst定界标志，即在60ms超帧的首个Segment的BF0-BF4使用60ms定界标志，该标志也是这个Segment的开始。60ms超帧内其余的Segment起始点使用Burst定界标志。60ms定界标志和Burst定界标志插在基本帧的IQ数据区，这两种定界标志格式相同，都是由64bits的特殊字节组成。定界标志字节选取的依据是需要有足够的字长并确保不会与IQ数据混淆。每条IQ-link都有定界标志，IQ交换和传输时，定界标志与IQ数据处理方法相同。
本实例中60ms定界标志采用4个连续出现的Word 16“0xEA60”来标识，如表3所示：
表3
 ByteIndex     8     7     6     5     4     3     2     1
 ByteValue  0xEA  0x60  0xEA  0x60  0xEA  0x60  0xEA  0x60
本实例中Burst定界标志采用4个连续出现的Word 16“0x0241”来标识，如表4所示：
表4
 ByteIndex     8     7     6     5     4     3     2     1
 ByteValue  0x02  0x41  0x02  0x41  0x02  0x41  0x02  0x41
FN&TS Block传输上行Burst的帧号和时隙号，占4个BF，即1个AxCPeriod。FN&TS Block中的帧号、时隙号和IQ Data Block中的IQ数据具有一一对应的关系，即该帧的帧号和时隙号指向该Burst的IQ数据。
IQ Block占2184个BF，共546个AxC Period。上行帧格式中IQ DataBlock将2184个基本帧BF分成78个组，每组28个BF，传输2个Symbol(即Symbol 0和Symbol 1)的IQ数据，实际有效传输数据的是前面24个BF，后面4个BF空闲；78组共传输156个Symbol的数据。这是因为每个Burst中最后的0.25symbol为保护比特，为了传输方便，本实例中将这0.25symbol省略而只传输156个Symbol。
通常，一条IQ链路(IQ-link)用于承载一路载频的业务数据；多个载频的不同无线体制的业务数据，就可以承载在不同的IQ-link上。由于对于每条IQ-link来说，上行帧格式中的IQ Data Block可容纳32×2184＝69888bits，大于上行Burst的IQ数据量30000bits；考虑到链路分布的均匀性，在每条IQ链路上IQ Data Block的有效数据分布如图4所示，在一个AxC Period内，IQ数据区包括BF0和BF1，也即BF0、BF1放置有效的IQ数据，BF2、BF3空闲。本实例中实际使用3路IQ-link(即CH0至CH2)，最后一路IQ-link(CH3)空闲，每路IQ-link可以传输64bits的IQ数据。图4中分别表示了3路IQ-link(CH0、CH1、CH2)的64-bit的IQ数据。本实例的上行IQ采样宽度为24 bits，如表2中描述，因此IQ数据将跨BF及跨AxC Period连续排放，具体可参见图5。图中I0到I23，Q0到Q23分别表示一个采样点的24-bit的I数据和24-bit的Q数据(总共48-bit IQ数据)，192-bit(48×2×2)的I数据和Q数据表示一个Symbol的2倍采样和主集、分集。图5中上边白色部分表示一个Symbol(譬如Symbol 0)的第一采样的主集IQ数据，上边灰色部分表示其分集IQ数据；下边白色部分表示该Symbol的另一采样的主集IQ数据，下边灰色部分表示其分集IQ数据。
图3中Checking Block对Flag Block开始至IQ Data Block的数据进行循环冗余校验(CRC，Cyclic Redundancy Check)，以确保Segment数据传输的正确性，该Block占4个BF，即1个AxC Period。
Unused Block为空闲的区域。Segment B中占20个BF(即5个AxCPeriod)，Segment A中Unused Block只占16个BF(即4个AxC Period)。
图4中BF内的FLAG用来标志每一个BF的间隔，为“011111111111111”的字符串。CRC的C15为校验位，用于校验上面9行数据(这里CRC校验用来检测LVDS传输)；C14位的Fr是同步位；C8和C9两位用来标志AxCPeriod中BF的先后顺序，“00”表示是AxC Period中的第一个BF，“01”表示为第二个BF，“10”表示为第三个BF，“11”表示为第四个BF。其余位无意义。
(2)以SegmentB为例，下行GSM IQ链路的帧结构及数据格式向BF的映射如图6所示。
与上行帧格式相同，Flag Block占4个BF(BF0-BF3)，即1个AxC Period，同步GSM的Burst帧头以及60ms帧头。帧头插入的位置和周期与上行相同。
IQ Block占2184个BF，共546个AxC Period。图6所示的IQ Block的2184个BF分成39个组。每组56个BF，传输4个Symbol(即Symbol 0至Symbol 3)的GSM下行IQ数据。每段中实际承载数据的是前面52个BF，后面4个BF空闲。为方便起见，本例中每个下行Burst共39组BF实际传输156个Symbol的IQ数据。
对于每路IQ-link来说，下行帧格式中的IQ Block可容纳32×2184＝69888bits，远大于下行Burst的IQ数据量40000bits；考虑到链路分布的均匀性，IQ Data Block的有效数据分布如图7所示，IQ数据区的一个BF包含三路IQ-link，每路IQ-link有80-bit的IQ数据，即在BF0至BF2内放置有效的IQ数据，而BF3空闲。图7分别表示了这3路IQ_link IQ数据(即CH0、CH1及CH3)。本实例中下行IQ数据采样宽度为16位，如表2中所述；按照图7的分布，有些IQ数据将跨BF跨AxC Period连续排放，具体可参见图8。图7中I0到I15，Q0到Q15分别表示一个采样点的16-bit I数据和16-bitQ数据(总共32-bit IQ数据)，256-bit(32×8)表示一个Symbol的8倍采样的I数据和Q数据。图8中上边白色部分为Symbol 0的8个采样点的IQ数据，上边灰色部分为Symbol 1的8个采样点的IQ数据，下边白色部分为Symbol 2的8个采样点的IQ数据，下边灰色部分为Symbol 3的8个采样点的IQ数据。
图6中User Defined Signal(UDS)Block用于传输下行的功控信息和锁相环信息，占12个BF，即3个AxC Period。
Checking Block对Flag Block开始至UDS Block的数据进行CRC校验，以确保Segment数据传输的正确性，占4个BF，即1个AxC Period。
Unused Block为空闲的区域。Segment B中占12个BF(3个AxC Period)，Segment A中占8个BF(2个AxC Period)。
综上所述，可以看出本发明提供的一种在BBU中传输多模正交数据的方法，包括如下步骤：
(a)提供一个用于BBU内基带处理单元和交换单元之间传输IQ数据的LVDS标准的串行接口，并为该接口配置基于基本帧BF的数据传输格式；
采用该基本帧可以方便地将多模无线体制(譬如GSM系统或UMTS系统)的数据帧格式映射到BBU&RRU架构接口所采用的CPRI帧格式。
该基本帧共含有10路数据，其中8路为IQ数据区，用于传输不同无线体制的IQ数据；1路为标志FLAG信号，用于分隔相邻的BF；以及还有1路为校验和Checksum信号，用于对上述9路信号进行校验，以及传输板间信息等。
该基本帧的传输速率与UMTS的IQ数据速率一致，且该基本帧的IQ有效速率为491.52Mbps，远大于GSM一个Burst的IQ速率。
(b)将要传输的多模无线体制的IQ数据的帧格式分别映射为该BF格式；
基于GSM以及UMTS IQ数据的特性，将其帧格式按基本帧映射构成，并以GSM超帧的周期60ms作为同步周期，每60ms传输一次同步信息；基于GSM的突发脉冲(Burst)将60ms传输周期划分为多个Segment，每个Segment传输一个Burst的IQ数据。而UMTS的同步周期为10ms，与GSM同步周期60ms存在整数倍关系，且IQ数据速率与基本帧速率一致，IQ数据特性符合基本帧格式要求。由于UMTS采样点的IQ数据量小于BF的数据区信号量，而BF的IQ有效速率远大于GSM一个Burst的IQ速率，故在BF上可分别传输多路GSM的IQ数据和多路UMTS的IQ数据。
(c)当要通过本接口混合传输多模IQ数据时，根据配置划分BF中多模IQ数据占用的IQ链路(IQ-link)区域，并适时传输各自的同步信息。
当以BF传输GSM的IQ数据，每60ms传输一次同步信息；当以BF传输UMTS的IQ数据，每10ms传输一次同步信息。
采用本发明BBU的主控单元与基带单元之间的接口所提供的基本帧格式，可以方便地将UMTS及GSM的IQ数据映射到该BF的帧格式；由于在该BF上可以分别传输多路UTMS的IQ数据和多路GSM的IQ数据；且BF采用GSM超帧周期作为发送GSM IQ数据的同步周期，及采用UMTS的帧周期作为发送UMTS IQ数据的同步周期，二者成整数倍关系，故使得上述双模IQ数据可以方便地在BF中混合传输。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种在基带池中传输多模正交数据的接口，用于所述基带池BBU的主控单元与基带单元之间的所述多模正交IQ数据传输，所述接口采用低电压差分信令LVDS标准进行串行的所述IQ数据传输；其特征在于，
所述接口的所述IQ数据传输采用基于基本帧BF格式的数据帧，所述BF结构含有：16-bit的八路数据区信号、16-bit的标志FLAG信号以及16-bit的校验和信号，其中，所述八路数据区信号分别与所述接口的输入端Din 9至Din 2连接，用于传输128-bit的IQ数据，均分于四路载波承载所述多模IQ数据；所述FLAG信号与所述接口的输入端Din 1连接，用于分隔相邻的所述BF；以及所述校验和信号与所述接口的输入端Din 0连接，用于对所述八路数据区信号和所述FLAG信号进行校验；所述Din 9至所述Din 0复用到一条LVDS链路上进行所述BBU内所述数据逐位地串行传输；所述BF的速率与通用无线电接口CPRI规范的无线帧速率一致。
2.按照权利要求1所述的接口，其特征在于，所述校验和信号的最高位通过异或所述八路数据区信号的最高位和所述FLAG信号最高位进行所述校验；或者，所述校验和信号通过采用循环冗余校验方法进行所述校验；所述校验和信号还用于传输包括所述BBU中所述单元间信息的其它信息。
3.按照权利要求1或2所述的接口，其特征在于，所述BF用于将多模无线帧信号映射为所述基于BF格式的数据帧信号。
4.按照权利要求3所述的接口，其特征在于，
所述BF用于将全球移动通信系统GSM体制的超帧信号映射为所述基于BF格式的数据帧信号，即将所述超帧信号周期作为同步信号周期，并将所述超帧信号周期划分为多个段Segment，每一所述Segment由多个所述BF组成；所述Segment用于传输所述GSM体制的一个时隙或突发脉冲的上行或下行的IQ数据；
或者，所述BF用于将通用移动通讯系统UMTS的无线帧信号映射为所述基于BF格式的数据帧信号，即将所述UMTS体制的帧信号周期作为同步信号周期，并将所述BF的所述数据区信号用于传输所述UMTS采样点的上行或下行的IQ数据。
5.一种在基带池中传输多模正交数据的方法，包括如下步骤：
(a)提供一个用于基带池BBU内基带处理单元和交换单元之间传输正交IQ数据的LVDS标准串行接口，并为该接口配置基本帧BF格式，所述BF的速率与通用无线电接口CPRI规范的无线帧速率一致；
(b)将要传输的多模无线帧分别映射为所述BF格式的数据帧，并分别以所述多模IQ数据的同步周期作为各自IQ数据的所述BF格式数据帧的同步周期，所述各自IQ数据的所述BF格式数据帧的同步周期存在整数倍关系；
(c)当要通过所述接口混合传输所述多模IQ数据时，根据配置划分所述BF中所述多模IQ数据各自占用的IQ链路区域，并于各自的所述BF格式数据帧的同步周期到时传输各自IQ数据的同步标志信息。
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤(a)所述BF共含有十路数据，分别为16-bit的八路数据区信号、16-bit的标志FLAG信号以及16-bit的校验和信号；所述八路数据区信号用于传输128-bit的IQ数据，均分于四路载波承载所述多模IQ数据；所述FLAG信号用于分隔相邻的所述BF；以及所述校验和信号用于对所述八路数据区信号和所述FLAG信号进行校验。
7.按照权利要求6或所述的方法，其特征在于，所述校验和信号的最高位通过异或所述八路数据区信号的最高位和所述FLAG信号的最高位进行所述校验；或者，所述校验和信号通过采用循环冗余校验方法进行所述校验；所述校验和信号还用于传输包括所述BBU中所述单元间信息的其它信息。
8.按照权利要求5至7任一项所述的方法，其特征在于，步骤(b)进一步包括步骤：
将通用移动通讯系统UMTS的无线帧信号映射为所述基于BF格式的数据帧信号，即将所述UMTS的无线帧信号周期10ms作为所述UMTS的所述BF格式数据帧的同步周期，并将所述BF的所述数据区信号用于传输所述UMTS采样点的上行或下行的IQ数据；
将全球移动通信系统GSM超帧映射为所述基于BF格式的数据帧信号，即将所述超帧信号周期60ms作为所述GSM的所述BF格式数据帧的同步周期，并将所述超帧信号周期划分为多个段Segment，每一所述Segment由多个所述BF组成；所述Segment用于传输所述GSM体制的一个时隙或一个突发脉冲的上行或下行的IQ数据；
步骤(c)当要通过所述接口混合传输所述UMTS和所述GSM双模IQ数据时，根据配置划分所述BF中所述双模IQ数据各自占用的所述IQ链路区域，并于所述10ms和所述60ms周期到时分别发送所述UMTS的所述同步标志信息和所述GSM的所述同步标志信息。
9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于，按所述GSM的所述时隙或突发脉冲的时长分配和排列所述Segment内的所述BF，即所述Segment内的所述BF时长之和最接近所述一个时隙或一个突发脉冲的时长；所述GSM的Segment进一步划分标志信号区、IQ数据区以及校验区，所述标志信号区用于传输所述60ms同步标志信息或者所述时隙或突发脉冲的定界标志信息；所述IQ数据区用于作为所述GSM的所述IQ数据的承载主体；所述校验区用于对所述标志信号区及所述IQ数据区进行数据校验，以确保所述Segment数据传输的正确性。
10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，上行的所述Segment还划分有帧和时隙信息区和保留区，下行的所述Segment还划分有用户定义信号区和保留区；其中，所述帧和时隙信息区用于传输所述GSM的所述帧的序号和所述时隙的序号信息，所述用户定义信号区用于传输下行的功率控制信息和锁相环信息；所述上行或下行的保留区为空闲区；所述所校验区亦用于对所述帧和时隙信息区及所述用户定义信号区进行所述数据校验。
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