CN102340368B - 一种cpri链路误码监测方法、系统和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种CPRI链路误码监测方法、系统和装置,所述方法包括:CPRI链路数据发送端对发送的数据进行组帧后输出,并利用循环冗余校验CRC运算得到每帧的帧校验序列FCS;其中,在组帧时,所述CPRI链路数据发送端将上一帧的FCS添加到当前帧的FCS字段中;CPRI链路数据接收端对接收到的帧数据进行拆帧得到当前帧中携带的上一帧的FCS、对接收到的帧数据进行CRC运算得到当前帧自身的FCS并缓存,将当前帧中携带的上一帧的FCS与缓存的上一帧的FCS进行比较,若比较结果不一致,则判定CPRI链路出现误码。本发明所述方法,能够在不影响业务正常工作的情况下对CPRI链路的误码情况进行监测。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种CPRI(Common Public RadioInterface,通用公共无线接口)链路误码监测方法、系统和装置。
背景技术
近年来,随着无线通信技术的发展,新式基站逐渐将传统基站的基带单元(BBU)和射频单元(RRU)分离,二者采用光纤或线缆进行连接。与此同时出现了一些基带射频接口标准,其中通用公共无线接口CPRI是无线通信领域广泛应用于基站设备的一种基带射频接口标准。
由于基带单元(BBU)和射频单元(RRU)采用光纤或线缆介质进行连接,且数据速率很高,通常达到数Gbps,如此高的数据速率对物理层的稳定性提出了非常高的要求。为了评估CPRI链路的性能,需要对其误码率进行监测。
现有的实现方法通常是在基带单元(BBU)和射频单元(RRU)上增加伪随机序列产生和校验模块,分别对CPRI下行和上行通道进行误码监测。这种方案的缺陷在于:需要中断业务才能测量。并且对于误码的测量通常是要测试较长的时间对误码数进行平均才有意义,因此现有技术中的测试方法只适合于在允许业务长时间中断的情况下进行。
发明内容
本发明提供一种CPRI链路误码监测方法、系统和装置,用以解决现有技术中存在的对于误码的监测只能在中断业务情况下进行的问题。
具体的,本发明提供一种CPRI链路误码监测方法,包括:
CPRI链路数据发送端对待发送的数据进行组帧后输出,并运算得到每帧的帧校验序列FCS;其中,在组帧时,所述CPRI链路数据发送端将上一帧的FCS添加到当前帧的FCS字段中;
CPRI链路数据接收端对接收到的帧数据进行拆帧得到当前帧中携带的上一帧的FCS、对接收到的帧数据进行运算得到当前帧自身的FCS并缓存,将当前帧中携带的上一帧的FCS与缓存的上一帧的FCS进行比较,若比较结果不一致,则判定CPRI链路出现误码。
其中,所述CPRI链路数据发送端和CPRI链路数据接收端利用循环冗余校验CRC运算获取帧数据的FCS。
所述方法中,FCS字段定义在CPRI控制字中的用户自定义区域。
优选的,所述FCS字段中定义的每个FCS控制字长度为8bit。
进一步的,本发明所述方法还包括:
所述CPRI链路数据接收端在预先配置的超帧定时器T2到时时,若上一帧校验为出现误码且预先配置的误码统计计数器未满时,将所述误码统计计数器加一;
所述CPRI链路数据接收端在预先配置的误码统计定时器T1到时时,判断所述误码统计计数器是否达到预设的阈值,若是,向上层报警;其中,T1>T2。
其中,所述CPRI链路数据接收端在所述误码统计定时器T1到时后,将所述误码统计计数器统计的结果进行缓存后清零。
本发明还提供一种通用公共无线接口CPRI链路误码监测系统,包括:
CPRI链路数据发送装置,包括:
CPRI组帧模块,用于将待发送的数据组帧处理后输出;其中,在组帧时,所述CPRI组帧模块将帧校验序列获取模块发送的上一帧的FCS添加到当前帧的FCS字段中;
帧校验序列获取模块,用于接收所述CPRI组帧模块输出的帧数据,运算得到每帧的帧校验序列FCS,并将该FCS向所述CPRI组帧模块发送;
CPRI链路数据接收装置,包括:
CPRI拆帧模块,用于对所述CPRI组帧模块输出的帧数据进行拆帧,得到当前帧中携带的上一帧的FCS,并将该FCS向误码监测模块发送;
误码监测模块,用于对所述CPRI组帧模块发送的帧数据进行运算得到当前帧自身的FCS后缓存,将所述CPRI拆帧模块发送的上一帧的FCS与缓存的上一帧的FCS进行比较,若比较结果不一致,则判定CPRI链路出现误码。
进一步的,所述误码监测模块,还用于在预先配置的超帧定时器T2到时时,若上一帧校验为出现误码且预先配置的误码统计计数器未满时,将所述误码统计计数器加一;在预先配置的误码统计定时器T1到时时,判断误码统计计数器是否达到预设的阈值,若是,向上层报警;其中,T1>T2。
进一步的,所述误码监测模块,还用于在所述误码统计定时器T1到时后,将所述误码统计计数器统计的结果进行缓存后清零。
本发明还提供一种通用公共无线接口CPRI链路误码监测装置,包括:
CPRI组帧模块,用于将待发送的数据组帧处理后输出;其中,在组帧时,所述CPRI组帧模块将帧校验序列获取模块发送的上一帧的FCS添加到当前帧的FCS字段中;
帧校验序列获取模块,用于接收所述CPRI组帧模块输出的帧数据,运算得到每帧的帧校验序列FCS,并将该FCS向所述CPRI组帧模块发送;
CPRI拆帧模块,用于对CPRI链路数据发送端发送的帧数据进行拆帧,得到当前帧中携带的上一帧的FCS,并将该FCS向误码监测模块发送;
误码监测模块,用于对CPRI链路数据发送端发送的帧数据进行运算得到当前帧自身的FCS后缓存,将所述CPRI拆帧模块发送的上一帧的FCS与缓存的上一帧的FCS进行比较,若比较结果不一致,判定CPRI链路出现误码。
其中,所述误码监测模块,还用于在预先配置的超帧定时器T2到时时,若上一帧校验为出现误码且预先配置的误码统计计数器未满时,将所述误码统计计数器加一;在预先配置的误码统计定时器T1到时时,判断误码统计计数器是否达到预设的阈值,若是,向上层报警;其中,T1>T2。
进一步的,所述误码监测模块,还用于在所述误码统计定时器T1到时后,将所述误码统计计数器统计的结果进行缓存后清零。
与现有技术相比,本发明有益效果如下:
本发明所述方法,能够在不影响业务正常工作的情况下对CPRI链路的误码情况进行监测。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所述方法中FCS字段在CPRI控制字中的定义示意图;
图2为本发明提供的一种CPRI链路误码监测方法流程图;
图3为本发明提供的一种CPRI链路误码监测系统结构图;
图4为本发明提供的数据发送方向上帧数据的处理示意图;
图5为本发明提供的数据接收方向上帧数据的处理示意图;
图6为本发明提供的误码预警和误码上报的处理流程图;
图7为本发明提供的一种CPRI链路误码监测装置结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
为了解决现有技术中对于误码的监测只能在中断业务情况下进行的问题,本发明提供一种CPRI链路误码监测方法、系统和装置。
本发明所述方法在进行误码监测前,需要预先定义一FCS字段(Frame CheckSequence,帧校验序列),作为误码监测的传输载体和判断基准。
其中,所述FCS字段优选地定义在CPRI标准控制字部分中预留的一段用户子定义区域中,从中选取一个或几个字段,定义为CPRI链路误码校验字段FCS,下面以选取4个字段为例进行说明:
从用户自定义区域中选定4个字段,定义为CPRI链路误码校验字段FCS(Frame Check Sequence,帧校验序列),其对应基本帧号分别为:M,M+64,M+128,M+192,其中M(小于64)为选定的一个用户自定义字段,当然上述选取基本帧号仅是一种较佳方式,本发明并不限于这一种选取方式。
本发明中,为了对CPRI的多种链路速率采用统一定义,这4个控制字仅使用其低8bit,共组成32bit的FCS字段,如图1所示,为本发明中FCS字段在CPRI控制字中的定义示意图,图中FCS_0、FCS_1、FCS_2、FCS_3均为控制字的低8bit,这4个控制字组成1个32位的FCS字段,其中FCS_0表示FCS的bit7~0,FCS_1表示FCS的bit15~8,FCS_2表示FCS的bit23~16,FCS_3表示FCS的bit31~24。图中P为定义的fast C&M的起始位置,选择的M值要满足16<M<P。
通常不同CPRI链路速率对应的控制字长度不同,具体表现为:CPRI链路速率为614.4Mbps时,控制字长度为8bit;CPRI链路速率为1.2288Gbps时,控制字长度为16bit;CPRI链路速率为2.4576Gbps时,控制字长度为32bit;CPRI链路速率为3.072Gbps时,控制字长度为40bit;CPRI链路速率为4.9152Gbps时,控制字长度为64bit;CPRI链路速率为6.144Gbps时,控制字长度为80bit,CPRI链路速率为9.8304Gbps时,控制字长度为128bit。为了适应各种链路速率,本发明中将选定的控制字长度优选的定义为8bit。
基于上述FCS字段定义基础,本发明所述方法的基本原理是:在CPRI链路的发送端,增加一个CRC(Cyclic Redundancy Check,循环冗余校验)产生功能模块,系统约定在CPRI发送端和接收端采用统一的CRC生成多项式。CRC产生功能模块根据CPRI的帧定时参考,对CPRI一个超帧内的所有数据进行CRC运算,将得到的CRC结果进行缓存,在CPRI下一个超帧的FCS字段位置填入。
在CPRI链路的接收端,增加一个CRC校验功能模块,采用系统约定的CRC多项式。CRC校验功能模块根据CPRI的帧定时参考,对CPRI一个超帧内的所有数据进行CRC运算,将得到的CRC结果进行缓存,在CPRI下一个超帧的FCS字段位置与接收到的CRC字段的内容进行比较,完全相同则认为检验正确,否则,判定为出现误码。
当然,本发明中采用CRC运算获取帧数据的FCS只是本发明的一种较佳实现方式,对于能够实现获取帧数据的FCS的方式均在本发明的保护范围内。
具体的,本发明提供的一种CPRI链路误码监测方法,如图2所示,包括以下步骤:
步骤S201、CPRI链路数据发送端对待发送的数据进行组帧后输出,并利用CRC运算得到每帧的帧校验序列FCS;其中,在组帧时,所述CPRI链路数据发送端将上一帧的FCS添加到当前帧的FCS字段中;
步骤S202、CPRI链路数据接收端对接收到的帧数据进行拆帧得到当前帧中携带的上一帧的FCS、对接收到的帧数据进行CRC运算得到当前帧自身的FCS并缓存;
步骤S203、CPRI链路数据接收端将当前帧中携带的上一帧的FCS与缓存的上一帧的FCS进行比较,若比较结果不一致,则判定CPRI链路出现误码。
优选的,所述方法中,CPRI链路数据接收端还预先配置两个定时器和一个计数器,用于实现误码的预警。
具体的,CPRI链路数据接收端在预先配置的超帧定时器T2到时时,若上一帧校验为出现误码且预先配置的误码统计计数器未满时,将所述误码统计计数器加一;并在预先配置的误码统计定时器T1到时时,判断所述误码统计计数器是否达到预设的阈值,若是,向上层报警;其中,T1>T2。
优选的,CPRI链路数据接收端在所述误码统计定时器T1到时后,还将所述误码统计计数器统计的结果进行缓存后清零。
本发明还提供一种CPRI链路误码监测系统,如图3所示,该系统包括CPRI链路数据发送装置和CPRI链路数据接收装置,且发送装置和接收装置间通过光纤或线缆连接;
具体的,所述CPRI链路数据发送装置,包括:
CPRI组帧模块,用于将接收到的数据组帧后输出至SERDES模块和帧校验序列获取模块;其中,在进行数据组帧时,将帧校验序列获取模块发送的上一帧的FCS添加到当前帧的FCS字段中;
帧校验序列获取模块,用于对接收到的帧数据进行CRC运算,并将计算得到的每帧的FCS发送至CPRI组帧模块;
SERDES模块,用于将接收到的帧数据传送至CPRI链路数据接收装置;
具体的,CPRI链路数据接收装置,包括:
SERDES模块,用于接收帧数据,并将该帧数据发送至CPRI拆帧模块和误码监测模块;
CPRI拆帧模块,用于对接收到的帧数据进行拆帧处理,提取当前帧中携带的上一帧的FCS后,将该FCS向误码监测模块发送,并将拆帧后的数据向上层发送;
误码监测模块,用于对接收到的帧数据进行CRC运算,计算得到当前帧自身的FCS后缓存,将CPRI拆帧模块发送的上一帧的FCS与缓存的上一帧的FCS进行比较,若比较结果不一致,则判定为CPRI链路出现误码。
优选的,上述CRC运算可以利用CRC运算器进行CRC运算;所述CRC运算器为下述运算器中的一个但并不限于下述几种类型:CRC8、CRC10、CRC16、CRC32或者CRC64运算器。较佳地,采用CRC32运算器来实现,当采用CRC32运算器计算时,运算采用的多项式为:
G(x)=x32+x26+x23+x22+x16+x12+x11+x10+x8+x7+x5+x4+x2+x+1
下面就以CRC32运算器为例对发送和接收方向的帧处理过程进行说明。
如图4所示,为本发明所述发送方向的数据帧处理过程示意图,图中所示CPRI超帧号分别为N和N+1的两帧数据,超帧N的所有数据送到帧校验序列获取模块进行CRC32运算,其32位运算结果FCS(N)的bit7~0即FCS_0(N)、bit15~8即FCS_1(N)、bit23~16即FCS_2(N)、bit31~24即FCS_3(N)分别填充到超帧N+1的基本帧号M、M+64、M+128、M+192的控制字的低8bit。
如图5所示,为本发明所述接收方向的数据帧处理过程示意图,图中所示CPRI超帧号分别为N和N+1的两帧数据,超帧N的所有数据送到误码监测模块进行CRC32运算,其32位运算结果FCS(N)进行缓存。从超帧N+1中将FCS_0(N)、FCS_1(N)、FCS_2(N)、FCS_3(N)分别解析出来后进行组合得到接收到的超帧N的CRC32结果。将该结果与该模块计算并缓存的超帧N的FCS(N)进行对比,相同则认为正确,否则认为错误,出现误码。
优选的,上述误码监测模块内部还布置有误码统计周期定时器T1、CPRI超帧周期定时器T2和误码统计计数器Err_cnt,优选的,T1远大于T2。本发明中,通过定时器和计数器来判定设定周期内的误码率是否达到预设的阈值,从而达到误码上报和误码预警的目的。
具体的,如图6所示,为本发明所述误码预警和误码上报的处理流程图,包括以下步骤:
步骤S601、误码监测模块检测超帧周期定时器T2是否到时,若是,执行步骤S602;否则,执行步骤S605;
步骤S602、误码监测模块检测误码统计计数器Err_cnt是否为非满且上一帧校验出错,若是,执行步骤S603;否则,执行步骤S604;
步骤S603、将误码统计计数器Err_cnt加一,返回步骤S601;
步骤S604、保持误码统计计数器Err_cnt不变,返回步骤S601;
步骤S605、误码监测模块检测误码统计周期定时器T1是否到时,若是,执行步骤S606;否则,返回步骤S601;
步骤S606、检测误码统计计数器Err_cnt是否达到最大值ErrMax,若是,执行步骤S607;否则,执行步骤S608;
步骤S607、误码监测模块输出Alarm进行预警,执行步骤S608;
步骤S608、误码监测模块将Err_cnt缓存到到前一统计周期误码计数器Err_last,并将Err_cnt清零,返回步骤S601。
其中,通过将误码统计计数器Err_last的值进行缓存,可以达到随时被系统访问,供查询CPRI链路误码情况的目的。
进一步的,本发明还提供一种CPRI链路误码监测装置,如图7所示,该装置可以部署在CPRI链路数据发送端或者部署在CPRI链路数据接收端,即该装置为一数据收发器。具体的,该装置包括:
CPRI组帧模块,用于将待发送的数据组帧处理后输出;其中,在组帧时,CPRI组帧模块将帧校验序列获取模块发送的上一帧的FCS添加到当前帧的FCS字段中;
帧校验序列获取模块,用于对CPRI组帧模块输出的帧数据进行CRC运算得到每帧的帧校验序列FCS,并将该FCS向CPRI组帧模块发送;
CPRI拆帧模块,用于对CPRI链路数据发送端发送的帧数据进行拆帧,得到当前帧中携带的上一帧的FCS后向误码监测模块发送;
误码监测模块,用于对CPRI链路数据发送端发送的帧数据进行CRC运算得到当前帧自身的FCS后缓存,将CPRI拆帧模块发送的上一帧的FCS与缓存的上一帧的FCS进行比较,若比较结果不一致,判定为CPRI链路出现误码。
其中,所述误码监测模块,还用于在预先配置的超帧定时器T2到时时,若上一帧校验为出现误码且预先配置的误码统计计数器未满时,将所述误码统计计数器加一;在预先配置的误码统计定时器T1到时时,判断误码统计计数器是否达到预设的阈值,若是,向上层报警;其中,T1>T2。
进一步的,所述误码监测模块,还用于在所述误码统计定时器T1到时后,将所述误码统计计数器统计的结果进行缓存后清零。
优选的,该装置还具有一SERDES模块,用于数据收发的接口。
通过本发明提供的方法、系统和装置,可以得到以下有益效果:
本发明能够在不影响业务正常工作的情况下对CPRI链路的误码情况进行监测;
并且,由于在业务运行的情况下,小数量的误码可能并不明显影响业务,在这种情况下,本发明所述方法提出误码率的概念,并在误码率较高时提供预警功能,对于设备的稳定性维护提供有效手段,同时也可作为对CPRI链路稳定性评估的量化依据;
其次,本发明通过定义FCS控制字的长度,能够兼容CPRI标准所定义的所有速率接口。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (12)
1.一种通用公共无线接口CPRI链路误码监测方法,其特征在于,包括:
CPRI链路数据发送端对待发送的数据进行组帧后输出,并运算得到每帧的帧校验序列FCS;其中,在组帧时,所述CPRI链路数据发送端将上一帧的FCS添加到当前帧的FCS字段中;
CPRI链路数据接收端对接收到的帧数据进行拆帧得到当前帧中携带的上一帧的FCS、对接收到的帧数据进行运算得到当前帧自身的FCS后缓存,将当前帧中携带的上一帧的FCS与缓存的上一帧的FCS进行比较,若比较结果不一致,则判定CPRI链路出现误码。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述CPRI链路数据发送端和CPRI链路数据接收端利用循环冗余校验CRC运算获取帧数据的FCS。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述FCS字段定义在CPRI控制字中的用户自定义区域。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述FCS字段中定义的每个FCS控制字长度为8bit。
5.如权利要求1或2或3或4所述的方法,其特征在于,还包括:
所述CPRI链路数据接收端在预先配置的超帧定时器T2到时时,若上一帧校验为出现误码且预先配置的误码统计计数器未满时,将所述误码统计计数器加一;
所述CPRI链路数据接收端在预先配置的误码统计定时器T1到时时,判断所述误码统计计数器是否达到预设的阈值,若是,向上层报警;其中,T1>T2。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,所述CPRI链路数据接收端在所述误码统计定时器T1到时后,将所述误码统计计数器统计的结果进行缓存后清零。
7.一种通用公共无线接口CPRI链路误码监测系统,其特征在于,包括:CPRI链路数据发送装置和CPRI链路数据接收装置;其中:
所述CPRI链路数据发送装置,包括:
CPRI组帧模块,用于将待发送的数据组帧处理后输出;其中,在组帧时,所述CPRI组帧模块将帧校验序列获取模块发送的上一帧的FCS添加到当前帧的FCS字段中;
帧校验序列获取模块,用于接收所述CPRI组帧模块输出的帧数据,运算得到每帧的帧校验序列FCS,并将该FCS向所述CPRI组帧模块发送;
所述CPRI链路数据接收装置,包括:
CPRI拆帧模块,用于对所述CPRI组帧模块输出的帧数据进行拆帧,得到当前帧中携带的上一帧的FCS,并将该FCS向误码监测模块发送;
误码监测模块,用于对所述CPRI组帧模块发送的帧数据进行运算得到当前帧自身的FCS后缓存,将所述CPRI拆帧模块发送的上一帧的FCS与缓存的上一帧的FCS进行比较,若比较结果不一致,则判定CPRI链路出现误码。
8.如权利要求7所述的系统,其特征在于,
所述误码监测模块,还用于在预先配置的超帧定时器T2到时时,若上一帧校验为出现误码且预先配置的误码统计计数器未满时,将所述误码统计计数器加一;在预先配置的误码统计定时器T1到时时,判断误码统计计数器是否达到预设的阈值,若是,向上层报警;其中,T1>T2。
9.如权利要求8所述的系统,其特征在于,所述误码监测模块,还用于在所述误码统计定时器T1到时后,将所述误码统计计数器统计的结果进行缓存后清零。
10.一种通用公共无线接口CPRI链路误码监测装置,其特征在于,包括:
CPRI组帧模块,用于将待发送的数据组帧处理后输出;其中,在组帧时,所述CPRI组帧模块将帧校验序列获取模块发送的上一帧的FCS添加到当前帧的FCS字段中;
帧校验序列获取模块,用于接收所述CPRI组帧模块输出的帧数据,运算得到每帧的帧校验序列FCS,并将该FCS向所述CPRI组帧模块发送;
CPRI拆帧模块,用于对CPRI链路数据发送端发送的帧数据进行拆帧,得到当前帧中携带的上一帧的FCS,并将该FCS向误码监测模块发送;
误码监测模块,用于对CPRI链路数据发送端发送的帧数据进行运算得到当前帧自身的FCS后缓存,将所述CPRI拆帧模块发送的上一帧的FCS与缓存的上一帧的FCS进行比较,若比较结果不一致,判定CPRI链路出现误码。
11.如权利要求10所述的装置,其特征在于,
所述误码监测模块,还用于在预先配置的超帧定时器T2到时时,若上一帧校验为出现误码且预先配置的误码统计计数器未满时,将所述误码统计计数器加一;在预先配置的误码统计定时器T1到时时,判断误码统计计数器是否达到预设的阈值,若是,向上层报警;其中,T1>T2。
12.如权利要求11所述的装置,其特征在于,所述误码监测模块,还用于在所述误码统计定时器T1到时后,将所述误码统计计数器统计的结果进行缓存后清零。
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Application publication date: 20120201 Assignee: SHENZHEN ZTE MICROELECTRONICS TECHNOLOGY CO., LTD. Assignor: ZTE Corporation Contract record no.: 2015440020319 Denomination of invention: Method, system and device for monitoring error codes in CPRI (Common Public Radio Interface) link Granted publication date: 20140702 License type: Common License Record date: 20151123 |
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