CN117641445A - 一种数据传输方法、系统、装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开实施例提供了一种数据传输方法、系统、装置及存储介质，该方法包括：使用本地时钟计数，得到计数值；根据基本帧包括的字符数和计数值，确定基本帧内的目标字符编号；获取与目标字符编号对应的待传输数据；将待传输数据映射到自定义的CPRI帧上；使用并行转换器，将CPRI帧转换为串行数据，并传输串行数据，CPRI帧的并行位宽与并行转换器的IP接口的并行位宽相同。采用本公开实施例提供的技术方案，能解决室内分布系统应用中后级处理单元硬件资源消耗较大、C/M通道的信息填充内容固定，可扩展性差的问题。

Description

一种数据传输方法、系统、装置及存储介质

技术领域

本公开涉及无线通信和终端技术领域，特别是涉及一种数据传输方法、系统、装置及存储介质。

背景技术

小功率(Pico)室内分布系统由BBU(Base Band Unit，基带处理单元)、HUB(扩展单元)和pRRU(pico RRU，小功率射频拉远单元)组成，pRRU和HUB之间的数据通信可以通过CPRI(Common Public Radio Interface，通用公共无线接口)实现。基于相关技术的CPRI帧格式，在室内分布系统应用中，存在后级处理单元硬件资源消耗较大、C/M(Control/Manage，控制/管理)通道的信息填充内容固定，可扩展性差等问题。

发明内容

本公开实施例的目的在于提供一种数据传输方法、系统、装置及存储介质，用以解决在室内分布系统应用中后级处理单元硬件资源消耗较大、C/M通道的信息填充内容固定，可扩展性差的问题。具体技术方案如下：

第一方面，本公开实施例提供了一种数据传输方法，所述方法包括：

使用本地时钟计数，得到计数值；

根据基本帧包括的字符数和所述计数值，确定基本帧内的目标字符编号；

获取与所述目标字符编号对应的待传输数据；

将所述待传输数据映射到自定义的CPRI帧上；

使用并行转换器，将所述CPRI帧转换为串行数据，并传输所述串行数据，所述CPRI帧的并行位宽与所述并行转换器的IP接口的并行位宽相同。

可选的，所述CPRI帧头部的多个字符与以太网数据对应，所述CPRI帧尾部的第一指定字符编号与以太网数据的帧校验序列对应，所述以太网数据包括目的地址、源地址、帧长信息，生成前导码和帧计数。

可选的，所述CPRI帧中，每种制式的通道的同相正交IQ数据占据的字符固定，每种制式的通道的压缩因子占据的字符固定。

可选的，当所述待传输数据为多个目标制式的通道的压缩因子时，所述将所述待传输数据映射到自定义的CPRI帧上的步骤，包括：

确定自定义的CPRI帧上所述目标字符编号对应的目标字符处每个目标制式的通道对应的位置；

将每个目标制式的通道的压缩因子映射至所述目标字符相应的位置的低比特位处。

可选的，当所述待传输数据为多个目标制式的通道的IQ数据时，所述将所述待传输数据映射到自定义的CPRI帧上的步骤，包括：

确定自定义的CPRI帧上所述目标字符编号对应的目标字符处每个目标制式的通道对应的位置；

将每个目标制式的通道的IQ数据映射至所述目标字符相应的位置的比特位处。

可选的，所述CPRI帧尾部的第二指定字符编号与消息通道对应，所述消息通道用于透明传输应用层消息。

可选的，所述应用层消息包括前导码、目的地址、源地址、类型/长度、有效数据和帧校验序列。

可选的，所述CPRI帧尾部的第三指定字符编号与控制管理通道对应，所述控制管理通道用于传输控制字。

可选的，所述方法还包括：

根据基本帧包括的字符数和所述计数值，确定超帧的目标基本帧编号，每个超帧包括多个基本帧；

所述获取与所述目标字符编号对应的待传输数据的步骤，包括：

当所述目标字符编号为所述第三指定字符编号时，获取所述目标基本帧编号对应的控制字，作为待传输数据。

可选的，每个超帧包括64个基本帧，每个超帧包括16个子信道，1个子信道包括4个控制字。

可选的，所述CPRI帧尾部的第四指定字符编号与间隙字段对应，所述间隙字段用于传输根据芯片器件型号生成的帧间隙信息。

可选的，在一个超帧起始位的前一个基本帧的间隙字段内所述帧间隙信息为定帧信息，所述定帧信息包括所述基本帧所属超帧的结束符以及所述基本帧所属超帧的下一超帧的起始符；

所述方法还包括：

根据基本帧包括的字符数、所述计数值、超帧包括的基本帧数和无线帧包括的超帧数，确定目标无线帧编号和无线帧内的目标超帧编号，每个无线帧包括多个超帧；

所述获取与所述目标字符编号对应的待传输数据的步骤，包括：

当所述目标字符编号为所述第四指定字符编号时，若根据所述目标无线帧编号和所述目标超帧编号到达超帧起始位，则获取目标定帧信息，作为待传输数据。

可选的，所述CPRI帧中尾部的第五指定字符编号的字符为预留字符，所述预留字符处填充零。

可选的，所述基本帧在上行链路和下行链路使用10毫秒帧头同步。

第二方面，本公开实施例提供了一种室内分布系统，所述系统包括电子设备，所述电子设备包括：

至少一个处理器；和

存储器，所述存储器中存储有可执行指令，所述指令在由所述至少一个处理器执行时使得所述至少一个处理器实现上述任一所述的数据传输方法步骤。

可选的，所述电子设备为HUB或小功率射频拉远单元pRRU，所述CPRI帧为通过所述HUB与pRRU之间的前传接口传输的基本帧。

第三方面，本公开实施例提供了一种数据传输装置，所述装置包括：

计数单元，用于使用本地时钟计数，得到计数值；

确定单元，用于根据基本帧包括的字符数和所述计数值，确定基本帧内的目标字符编号；

获取单元，用于获取与所述目标字符编号对应的待传输数据；

映射单元，用于将所述待传输数据映射到自定义的CPRI帧上；

转换单元，用于使用并行转换器，将所述CPRI帧转换为串行数据，并传输所述串行数据，所述CPRI帧的并行位宽与所述并行转换器的IP接口的并行位宽相同。

第四方面，本公开实施私例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一所述的数据传输方法步骤。

本公开实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一所述的数据传输方法。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本公开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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的实施例。

图1为本公开实施例提供的一种室内分布系统的组网架构示意图；

图2为本公开实施例提供的一种无线帧的结构示意图；

图3为本公开实施例提供的一种基本帧的结构示意图；

图4为本公开实施例提供的NR通道1-4的IQ数据及压缩因子填充方式的一种示意图；

图5为本公开实施例提供的LTE通道1-2的IQ数据及压缩因子填充方式的一种示意图；

图6为本公开实施例提供的应用层消息传输采用传输格式的一种示意图；

图7为本公开实施例提供的数据传输方法的第一种流程示意图；

图8为本公开实施例提供的数据传输方法的第二种流程示意图；

图9为本公开实施例提供的室内分布系统的一种结构示意图；

图10为本公开实施例提供的数据传输装置的一种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员基于本申请所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

前传接口包括RRU(Remote Radio Unit，射频拉远单元)与HUB(扩展单元)间的通信接口、以及BBU(Base Band Unit，基带处理单元)与HUB间的通信接口。前传接口包括CPRI(Common Public Radio Interface，通用公共无线接口)和eCPRI(enhanced CPRI，增强通用公共无线接口)等。CPRI联盟是一个工业合作组织，致力于从事无线基站内部REC(RadioEquipment Controller，无线设备控制中心)及RE(Radio Equipment，无线设备)之间主要接口规范的制定工作。

小功率(Pico)室内分布系统由BBU、HUB(扩展单元)和pRRU(Pico RRU，小功率射频拉远单元)组成，每个pRRU上有一个光口，该光口通过光纤连接HUB上的一个光口，每个HUB上有8个下联光口，单个HUB最多可直连8个pRRU。BBU上有4个光口，用于BBU和HUB之间的级联，HUB支持的最大级联数为2级。基于此，整个室内分布系统的组网架构如图1。

pRRU主要负责基站上下行信号的中射频处理以及天线接口，相对普通RRU，pRRU除了体积、功率更小，以及供电和与BBU之间的连接需通过HUB实现外，软硬件功能方面与普通RRU基本相同。

HUB为室内分布系统的新增设备，主要负责HUB上的上联光口到下联光口之间的数据分发和汇聚功能，HUB之间的级联光口到级联光口的级联功能，以及通过上联光口从BBU获取系统时钟和系统同步功能等，其中，上联光口为HUB与BBU间的光口，下联光口为HUB与pRRU间的光口。

pRRU和HUB之间的数据通信可以通过CPRI实现。基于相关技术的CPRI帧格式，在室内分布系统应用中存在下面的问题：

(1)按照CPRI定义，在线速率10137.6Mbps场景下，原始的CPRI帧结构是一个20行*16列(160bit*16)的时分数据块。第1列为C/M数据通道，第2至16列为IQ(In-phaseQuadrature，同相正交)数据与压缩因子。而室内分布系统常用的10Gbps Serdes(并行转换器)IP(Internet Protocol，互联网协议)接口的并行位宽是64bit，这与原始的CPRI帧的一列位宽(即160bit)不匹配，因此在收发CPRI帧时需要额外的位宽转换模块进行接口适配，增大了硬件资源的消耗。

且CPRI帧中包括多个NR(New Radio，新空口)通道和多个LTE(Long TermEvolution，长期演进)通道，由于CPRI帧中各通道的IQ数据所处位置的字节边界不对齐，并且通道间数据发送有先后顺序要求，处理单元解析和填充IQ数据前需要切片和缓存，这增加了后级处理复杂度和硬件资源消耗。

(2)原始CPRI的一个超帧内含有256个C/M(Control/Manage，控制/管理)通道控制字，在室内分布系统应用场景下C/M通道的信息冗余量较大，占用带宽多；且C/M通道的信息填充内容固定，可扩展性差。

为解决上述问题，本公开实施例定义了一种无线帧，一个无线帧包含多个超帧，一个超帧包含多个基本帧，一个基本帧的并行位宽与serdes IP接口的并行位宽相同，如上述Serdes IP接口的并行位宽为64bit，即一个DW(Double Word，双字节)，又可以称为1个字符，则一个基本帧的并行位宽为64bit，即一个基本帧的1个字符为64bit。

本公开实施例中，一个基本帧的并行位宽与Serdes IP接口的并行位宽相同，因此，室内分布系统中的HUB和pRRU在收发CPRI帧时不需要额外的位宽转换模块进行接口适配，减少了硬件资源的消耗。

一个基本帧即为一个CPRI帧，一个基本帧的长度可以根据基本帧的时间、基本帧的线速率和编码技术来确定。例如，一个基本帧的时间为1/0.96M，基本帧的线速率为10.1376Gbps，采用64B/66B编码计算，则一个基本帧的长度为1/0.96*10.1376*10³/66＝160，即一个基本帧包括160个DW。这里，时钟速率为153.6M。

本申请实施例中，以一个无线帧包含150个超帧，一个超帧包含64个基本帧，一个基本帧包括160个DW为例，无线帧的结构如图2所示。图2中，1个无线帧包括150个超帧，超帧的编号为0-149，1个超帧包括64个基本帧，基本帧的编号为0-63，1个基本帧包括160个DW，DW的编号为0-159。

本公开实施例中，每个通道的IQ数据占据基本帧中的字符固定。当IQ数据存在压缩时，每个通道的压缩因子同样占据基本帧中的字符固定。

在一些实施例中，每个基本帧头部和尾部的指定字符填充以太网数据，其中，以太网数据可以包括但不限于前导码、目的地址、源地址、类型/长度、帧计数和FCS(FrameCheck Sequence，帧校验序列)等，如图3所示的基本帧，从左至右，DW的编号依次为0，1，…，159，图3中，DW0中数字1标识的位置为前导码，DW1中数字2标识的位置为目的地址，DW1和DW2中数字3标识的位置为源地址，DW2中数字4标识的位置为类型/长度(即帧长)，DW2中数字5标识的位置为帧计数，DW157中数字6标识的位置为FCS。通过在基本帧中填充上述以太网数据，可以使得本公开实施例提供的技术方案兼容以太网数据帧结构。

上述以太网数据可以采用标准以太网方式填充，通过FCS校验数据的正确性；同时，在基本帧填充上述以太网数据后，可以通过10G光口连接交换机，进行数据转发，实现以太网数据帧结构的兼容。

在一些实施例中，一个基本帧中可以设置间隙字段，如图3中，DW158-DW159中数字7标识的位置为间隙字段。间隙字段的位置可以根据实际需求进行设定。该间隙字段为固定值，在超帧起始位的前一个基本帧的间隙字段，可以填充定帧信息；对于不同的以太网芯片，由于serdes的编码方式不同，定帧信息填充内容不同。一个示例中，结合一个基本帧的并行位宽为64bit，长度为160个DW，前导码、目的地址、源地址、类型/长度、帧计数和间隙字段填充信息的内容和长度，如表1所示。

表1

在超帧起始位的前一个基本帧属于上一超帧，基于此，上述定帧信息包括基本帧所属超帧的结束符以及基本帧所属超帧的下一超帧的起始符。例如，如图2所示，无线帧包括超帧0-149，超帧0的下一超帧为超帧1，超帧1的下一超帧为超帧1，超帧2的下一超帧为超帧3，依次类推；超帧包括基本帧0-63，基本帧0的下一基本帧为基本帧1，基本帧1的下一基本帧为基本帧2，基本帧2的下一基本帧为基本帧3，依次类推，基本帧63为超帧的最后一个基本帧。

在超帧1起始位的上一个基本帧属于超帧0，且是超帧0的基本帧63，在超帧0的基本帧63的间隙字段中填充定帧信息，该定帧信息包括超帧0的结束符以及超帧0的下一超帧1的起始符；在超帧2起始位的前一个基本帧属于超帧1，且是超帧1的基本帧63，在超帧1的基本帧63的间隙字段中填充定帧信息，该定帧信息包括超帧1的结束符以及超帧1的下一超帧2的起始符；依次类推。

IQ数据、压缩因子、预留以太网通道、CM通道、消息通道是CPRI协议中真实用到的内容。其中，IQ数据字段用于传输CPRI的IQ数据，采用可以8bit块压缩方式或其他方式进行压缩。C/M通道字段用于传输CPRI的控制字，消息通道字段用于传输CPRI的以太网数据。结合一个基本帧的并行位宽为64bit，长度为160个DW，IQ数据包括4个NR通道数据和2个LTE通道数据，则上述各个字段的分布如图3所示，图3中，DW3-DW156中，数字8标识的位置为NR通道的IQ道数，数字9-12标识的位置为NR通道的压缩因子，数字13标识的位置为LTE通道的IQ道数，数字14-15标识的位置为LTE通道的压缩因子，其中，一个基本帧中，NR通道和LTE通道的IQ数据占用1152字节空间，NR通道和LTE通道的压缩因子占用9字节空间；数字16标识的位置为预留以太网通道，其中，一个基本帧中，预留以太网通道占用8字节空间；数字17标识的位置为C/M通道，其中，一个基本帧中，C/M通道占用8字节空间；数字18标识的位置为消息通道，其中，一个基本帧中，消息通道占用8字节空间。

在考虑压缩的情况下，单NR 100M小区4天线占用的DW(即64bit)数为采样速率*基本帧的时间*采样宽度*天线数量/1个DW的bit数＝122.88/0.96*16*4/64＝128，单LTE 20M小区2天线占用的DW(即64bit)数为采样速率*基本帧的时间*采样宽度*天线数量/1个DW的bit数＝30.72/0.96*16*2/64＝16。而NR和LTE的压缩效率仅为1/2，即在4*NR 100M+2*LTE20M情况下，IQ数据部分共占用DW数量为128+16＝144个，压缩因子NR占用4个DW，LTE占用1个DW。对应上述图3所示的基本帧结构中，DW编号从左往右依次为0，1，…159，其中，DW 3传输NR第一个4通道压缩块的压缩因子，DW 4～35传输NR第一个4通道压缩块的IQ数据；DW 36传输NR第二个4通道压缩块的压缩因子，DW 37～68传输NR第二个4通道压缩块的IQ数据；DW69传输NR第三个4通道压缩块的压缩因子，DW 70-101传输NR第三个4通道压缩块的IQ数据；DW 102传输NR第四个4通道压缩块的压缩因子，DW 103-134传输NR第四个4通道压缩块的IQ数据。DW 135传输LTE两通道的压缩因子，DW 136～151传输LTE两通道压缩块的IQ数据，DW152～153补零。

本公开实施例中，IQ数据的压缩算法可以根据实际需求进行设定，一个示例中，IQ数据的压缩算法可以为CPRI Option8 OTIC的32块浮点压缩算法。以该CPRI Option8 OTIC的32块浮点压缩算法为例。压缩模式下，原始双模IQ数据均是16bit，采用CPRI Option8OTIC的32块浮点压缩算法，规定一个基本帧内同一个天线载波的32个抽样点为一个压缩块。首先将IQ数据转换成有符号整型表示，然后寻找32个采样点IQ数据最大幅度，根据最大幅度计算压缩因子，32个采样点IQ数据根据压缩因子进行截位压缩，压缩后I路数据和Q路数据的位宽均为8bit。此时可以传输4路NR的IQ数据和2路LTE的IQ数据。非压缩模式下不经过压缩处理，传输两路NR和一路LTE的IQ数据。

本公开实施例中，NR通道和LTE通道的IQ数据以及压缩因子在基本帧中的填充位置固定，即不支持灵活映射方式。例如图3所示，NR通道和LTE通道的IQ道数以及压缩因子共占用149个DW，NR通道的IQ数据占据149个DW的前132个DW，LTE数据占据149个DW的后17个DW。由于IQ数据以及压缩因子在基本帧中的填充位置固定，因此，可以保证IQ数据在基本帧中所处位置的字节对齐，并可以满足通道间数据发送的先后顺序要求，无需后级处理单元切片缓存IQ数据，后级处理单元每个时钟周期可以直接下插或提取CPRI帧内IQ数据，节省额外的切片、缓存、平滑数据流等处理流程，即简化了后级处理单元封装和解析信息时的处理流程，减少硬件资源消耗，降低了硬件资源消耗。

以图3中NR第一个4通道压缩块的压缩因子和IQ数据为例，NR通道1-4的IQ数据及压缩因子具体填充方式可参见图4所示。图4中，一行的高度为8bit，一行的长度为33个DW，图4中的数字9-12的含义可参见图3部分相关描述。其中，一个矩形框为一个块：

前两行填充NR通道1压缩块的压缩因子和IQ数据，其中，第2行的第1个块的低4bit位置填充NR通道1压缩块的压缩因子，第1行的第2-33个块填充NR通道1压缩块的IQ数据中的Q数据(如图4所示的Q0，Q1，…Q31数据)，第2行的第2-33个块填充NR通道1压缩块的IQ数据中的I数据(如图4所示的I0，I1，…I31数据)；

第3行和第4行填充NR通道2压缩块的压缩因子和IQ数据，其中，第4行的第1个块的低4bit位置填充NR通道2压缩块的压缩因子，第3行的第2-33个块填充NR通道2压缩块的IQ数据中的Q数据(如图4所示的Q0，Q1，…Q31数据)，第4行的第2-33个块填充NR通道2压缩块的IQ数据中的I数据(如图4所示的I0，I1，…I31数据)；

第5行和第6行填充NR通道3压缩块的压缩因子和IQ数据，其中，第6行的第1个块的低4bit位置填充NR通道3压缩块的压缩因子，第5行的第2-33个块填充NR通道3压缩块的IQ数据中的Q数据(如图4所示的Q0，Q1，…Q31数据)，第6行的第2-33个块填充NR通道3压缩块的IQ数据中的I数据(如图4所示的I0，I1，…I31数据)；

第7行和第8行填充NR通道4压缩块的压缩因子和IQ数据，其中，第8行的第1个块的低4bit位置填充NR通道4压缩块的压缩因子，第7行的第2-33个块填充NR通道4压缩块的IQ数据中的Q数据(如图4所示的Q0，Q1，…Q31数据)，第8行的第2-33个块填充NR通道4压缩块的IQ数据中的I数据(如图4所示的I0，I1，…I31数据)。

相应的，NR第二-第四个4通道压缩块的压缩因子和IQ数据的填充方式参见图4所示，此处不再赘述。

以图3中LTE两通道的压缩因子和IQ数据为例，LTE通道1-2的IQ数据及压缩因子具体填充方式可参见图5所示。图5中，一行的高度为8bit，一行的长度为17个DW，图4中的数字14-15的含义可参见图3部分相关描述。其中，一个矩形框为一个块：

第1-4行填充LTE通道1压缩块的压缩因子和IQ数据，其中，第4行的第1个块的低4bit位置填充LTE通道1压缩块的压缩因子，第1行的第2-17个块填充LTE通道1压缩块的IQ数据中奇数位的Q数据(如图5所示的Q1，Q3，…Q31数据)，第3行的第2-17个块填充LTE通道1压缩块的IQ数据中偶数位的Q数据(如图5所示的Q0，Q2，…Q30数据)，第2行的第2-17个块填充LTE通道1压缩块的IQ数据中奇数位的I数据(如图5所示的I1，I3，…I31数据)，第4行的第2-17个块填充LTE通道1压缩块的IQ数据中偶数位的I数据(如图5所示的I0，I2，…I30数据)；

第5-8行填充LTE通道2压缩块的压缩因子和IQ数据，其中，第8行的第1个块的低4bit位置填充LTE通道2压缩块的压缩因子，第5行的第2-17个块填充LTE通道2压缩块的IQ数据中奇数位的Q数据(如图5所示的Q1，Q3，…Q31数据)，第7行的第2-17个块填充LTE通道2压缩块的IQ数据中偶数位的Q数据(如图5所示的Q0，Q2，…Q30数据)，第6行的第2-17个块填充LTE通道2压缩块的IQ数据中奇数位的I数据(如图5所示的I1，I3，…I31数据)，第8行的第2-17个块填充LTE通道2压缩块的IQ数据中偶数位的I数据(如图5所示的I0，I2，…I30数据)。

本公开实施例中，对于基本帧中的消息通道，该消息通道是用于透明传输应用层消息，完成主从设备的正常消息交互，版本升级以及日志提取等功能。以图3所示基本帧为例，消息通道在基本帧中占8个字节，因此该协议的消息交互带宽约为5.1Mbps，满足目前应用层带宽需求。

本公开实施例中，消息通道仅对应用层消息透明传输，不做任何编码。与相关技术相比，本公开实施例提供的技术方案，采用纯透明传输，MAC帧长在驱动侧实现，完成统计整个应用层消息占用字节数。其中，应用层消息传输采用传输格式如图6所示。

对于发送端来说，当有应用层消息传输时，在基本帧中的指定位置(如图3所示的消息通道位置)填充图6所示的消息字节；当没有消息传输时，则在基本帧中的指定位置(如图3所示的消息通道位置)填充64'hFFFFFFFF(表示无应用层消息)。对于接收端来说，可以通过实时检查链路(即消息通道)上有无前导码来判断是否存在应用层消息，当检查到应用层消息时，将应用层消息上报应用层软件处理。

上述消息通道在一个基本帧中的位置固定，不需要分时传输处理，提高了消息传递效率。

本公开实施例中，对于基本帧中的C/M通道，该C/M通道可以用于交互底层链路信息，如无线帧帧号、RRUID(射频拉远单元标识)、NETID(网络标识)等信息等。以图3所示基本帧为例，C/M通道在基本帧中占8个字节，利用时分机制占用每个基本帧中的C/M通道，以一个超帧为周期(如66.7us)循环。

本公开实施例中，对于每个超帧配置64个控制字，按每4个控制字一组编为16个子信道，子信道序号Ns＝0，1，…，15，每个子信道里的控制字序号Ys＝0，1，2，3，因此每个超帧里的控制字序号位Y＝Ns+16*Ys。每个控制字的含义可以参见如下表2：

表2

表2中，每个控制字的含义如下表3所示。

表3

表3中，控制字编号又可以理解为基本帧号，控制字编号可采用上述Y＝Ns+16*Ys的方式计算得到。

本公开实施例中，C/M通道的交互信息主要包括，如帧同步信息、无线帧帧号、CPRI版本号、RRU_ID、NET_ID以及时延等信息。基于上述对C/M通道描述可知，本公开实施例中，将CM通道的控制字进行简化，如上，从原来256个控制字简化成64个控制字，降低了C/M通道的信息冗余量，降低了占用带宽。此外，本公开实施例还可以预留出扩展空间，如图3所示基本帧中预留了DW152～153这两列64bit的扩展空间，这可以充分利用带宽，可扩展性更强。

基于上述基本帧(即CPRI帧)、超帧和无线帧的结构，本公开实施例提供了一种数据传输方法，如图7所示，该方法可以应用于室内分布系统中的HUB或pRRU上，为便于描述后续以电子设备为执行主体进行说明。上述数据传输包括如下步骤：

步骤S71，使用本地时钟计数，得到计数值。

步骤S72，根据基本帧包括的字符数和计数值，确定基本帧内的目标字符编号。

例如图2所示，1个无线帧包括150个超帧，超帧的编号为0-149，1个超帧包括64个基本帧，基本帧的编号为0-63，1个基本帧包括160个DW(字符)，DW的编号为0-159。基于计数值，DW的编号从0逐渐增加至159后，DW的编号重新从0累计，同时基本帧的编号加1，当基本帧的编号从0逐渐增加至63后无线帧编号增加1。

步骤S73，获取与目标字符编号对应的待传输数据。

本公开实施例中，HUB与pRRU之间的前传接口传输的基本帧可以采用自定义的CPRI帧，该CPRI帧头部的多个字符与以太网数据对应，CPRI帧尾部的第一指定字符编号与以太网数据的帧校验序列对应，以太网数据包括目的地址、源地址、帧长信息，生成前导码和帧计数。

CPRI帧尾部的第二指定字符编号与消息通道对应，消息通道用于透明传输应用层消息。应用层消息包括前导码、目的地址、源地址、类型/长度、有效数据和帧校验序列，如图6所示。

CPRI帧尾部的第三指定字符编号与控制管理通道对应，控制管理通道用于传输控制字。

CPRI帧尾部的第四指定字符编号与间隙字段对应，间隙字段用于传输根据芯片器件型号生成的帧间隙信息。在一个超帧起始位的前一个基本帧的间隙字段内帧间隙信息为定帧信息，定帧信息包括基本帧所属超帧的结束符以及基本帧所属超帧的下一超帧的起始符；

CPRI帧中尾部的第五指定字符编号的字符为预留字符，预留字符处填充零，如图3中的DW152-153。本公开实施例可以利用该预留出扩展空间，这可以充分利用带宽，可扩展性更强。

CPRI帧中，每种制式的通道的同相正交IQ数据占据的字符固定，每种制式的通道的压缩因子占据的字符固定，其中，制式包括NR制式和LTE制式。

上述CPRI帧结构可参见图3所示的基本帧结构。

基于预先配置的字符编号与传输数据的对应关系，电子设备可以获取到相应的待传输数据，并执行步骤S74，将待传输数据映射到自定义的CPRI帧上。

步骤S74，将待传输数据映射到自定义的CPRI帧上。

步骤S75，使用并行转换器，将CPRI帧转换为串行数据，并传输串行数据，CPRI帧的并行位宽与并行转换器的IP接口的并行位宽相同。

本公开实施例中，一个基本帧的并行位宽与Serdes IP接口的并行位宽相同，因此，室内分布系统中的HUB和pRRU在收发CPRI帧时不需要额外的位宽转换模块进行接口适配，减少了硬件资源的消耗。

在一些实施例中，CPRI帧中，每种制式的通道的同相正交IQ数据占据的字符固定，每种制式的通道的压缩因子占据的字符固定，如图4和图5。

这种情况下，当待传输数据为多个目标制式的通道的压缩因子时，上述将待传输数据映射到通用公共无线接口CPRI帧上的步骤，可以包括：电子设备确定自定义的CPRI帧上目标字符编号对应的目标字符处每个目标制式的通道对应的位置；将每个目标制式的通道的压缩因子映射至目标字符相应的位置的低比特位处。

当待传输数据为多个目标制式的通道的IQ数据时，上述将待传输数据映射到通用公共无线接口CPRI帧上的步骤，可以包括：电子设备确定自定义的CPRI帧上目标字符编号对应的目标字符处每个目标制式的通道对应的位置；将每个目标制式的通道的IQ数据映射至目标字符相应的位置的比特位处。

例如，目标字符编号为DW3，待传输数据为NR通道1-4的压缩因子，如图4所示，通道1对应的DW3的第1-2行，将DW3第2行的低4bit位置填充NR通道1压缩块的压缩因子，通道2对应的DW3的第3-4行，将DW3第4行的低4bit位置填充NR通道2压缩块的压缩因子，通道3对应的DW3的第5-6行，将DW3第6行的低4bit位置填充NR通道3压缩块的压缩因子，通道4对应的DW3的第7-8行，将DW3第8行的低4bit位置填充NR通道4压缩块的压缩因子。

再例如，目标字符编号为DW4，待传输数据为NR通道1-4的IQ数据，如图4所示，通道1对应的DW4的第1-2行，将DW4第1-2行位置填充NR通道1压缩块的IQ数据，通道2对应的DW4的第3-4行，将DW4第3-4行位置填充NR通道2压缩块的IQ数据，通道3对应的DW4的第5-6行，将DW4第5-6行位置填充NR通道3压缩块的IQ数据，通道4对应的DW4的第7-8行，将DW4第7-8行位置填充NR通道4压缩块的IQ数据。

在一些实施例中，CPRI帧尾部的第三指定字符编号与控制管理通道对应，控制管理通道用于传输控制字。

这种情况下，如图8所示，上述数据传输方法可以包括步骤S81-S86：

步骤S81，使用本地时钟计数，得到计数值。与上述步骤S71相同。

步骤S82，根据基本帧包括的字符数和计数值，确定基本帧内的目标字符编号。与上述步骤S72相同。

步骤S83，根据基本帧包括的字符数和计数值，确定超帧的目标基本帧编号，每个超帧包括多个基本帧。

本公开实施例中，不限定步骤S82-S83的执行顺序。

步骤S84，当目标字符编号为第三指定字符编号时，获取目标基本帧编号对应的控制字，作为待传输数据。

步骤S85，将待传输数据映射到自定义的CPRI帧上。与上述步骤S74相同。

步骤S86，使用并行转换器，将CPRI帧转换为串行数据，并传输串行数据，CPRI帧的并行位宽与并行转换器的IP接口的并行位宽相同。与上述步骤S75相同。

本公开实施例中，一个基本帧的并行位宽与Serdes IP接口的并行位宽相同，因此，室内分布系统中的HUB和pRRU在收发CPRI帧时不需要额外的位宽转换模块进行接口适配，减少了硬件资源的消耗。

本公开实施例中，每个超帧可以包括64个基本帧，每个超帧包括16个子信道，1个子信道包括4个控制字。控制字的含义和序号可参见上述表2和表3所示。

本公开实施例中，C/M通道的交互信息主要包括，如帧同步信息、无线帧帧号、CPRI版本号、RRU_ID、NET_ID以及时延等信息。基于上述对C/M通道描述可知，本公开实施例中，将CM通道的控制字进行简化，如上，从原来256个控制字简化成64个控制字，降低了C/M通道的信息冗余量，减少占用带宽。

在一些实施例中，CPRI帧尾部的第四指定字符编号与间隙字段对应，间隙字段用于传输根据芯片器件型号生成的帧间隙信息。在一个超帧起始位的前一个间隙字段内帧间隙信息为定帧信息；

这种情况下，上述数据传输方法还可以包括：

根据基本帧包括的字符数、计数值、超帧包括的基本帧数和无线帧包括的超帧数，确定目标无线帧编号和无线帧内的目标超帧编号，每个无线帧包括多个超帧；

此时，上述步骤73可以为：当目标字符编号为第四指定字符编号时，若根据目标无线帧编号和目标超帧编号到达超帧起始位，则获取目标定帧信息，作为待传输数据。

在一些实施例中，基本帧在上行链路和下行链路使用10毫秒帧头同步，上行链路使用下行链路的10毫秒帧头同步。这保证了数据的同步，使得数据准确传输。

与上述数据传输方法对应，本公开实施例还提供了一种室内分布系统，该系统包括电子设备，如图9所示，至少一个处理器91；和

存储器92，所述存储器92中存储有可执行指令，所述指令在由所述至少一个处理器91执行时使得至少一个处理器91实现上述任一所述的数据传输方法步骤。

在一些实施例中，电子设备可以为HUB或pRRU，CPRI帧为通过HUB与pRRU之间的前传接口传输的基本帧。

本公开实施例中，电子设备还可以为其他设备，只要该设备支持前传接口即可。

存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。

处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

与上述数据传输方法对应，本公开实施例还提供了一种数据传输装置，如图10所示，该装置包括：

计数单元101，用于使用本地时钟计数，得到计数值；

确定单元102，用于根据基本帧包括的字符数和计数值，确定基本帧内的目标字符编号；

获取单元103，用于获取与目标字符编号对应的待传输数据；

映射单元104，用于将待传输数据映射到自定义的CPRI帧上；

转换单元105，用于使用并行转换器，将CPRI帧转换为串行数据，并传输串行数据，CPRI帧的并行位宽与并行转换器的IP接口的并行位宽相同。

在一些实施例中，CPRI帧头部的多个字符与以太网数据对应，CPRI帧尾部的第一指定字符编号与以太网数据的帧校验序列对应，以太网数据包括目的地址、源地址、帧长信息，生成前导码和帧计数。

在一些实施例中，CPRI帧中，每种制式的通道的同相正交IQ数据占据的字符固定，每种制式的通道的压缩因子占据的字符固定。

在一些实施例中，获取单元103，具体可以用于：

当待传输数据为多个目标制式的通道的压缩因子时，确定自定义的CPRI帧上目标字符编号对应的目标字符处每个目标制式的通道对应的位置；

将每个目标制式的通道的压缩因子映射至目标字符相应的位置的低比特位处。

在一些实施例中，获取单元103，具体可以用于：

当待传输数据为多个目标制式的通道的IQ数据时，确定自定义的CPRI帧上目标字符编号对应的目标字符处每个目标制式的通道对应的位置；

将每个目标制式的通道的IQ数据映射至目标字符相应的位置的比特位处。

在一些实施例中，CPRI帧尾部的第二指定字符编号与消息通道对应，消息通道用于透明传输应用层消息。

在一些实施例中，应用层消息包括前导码、目的地址、源地址、类型/长度、有效数据和帧校验序列。

在一些实施例中，CPRI帧尾部的第三指定字符编号与控制管理通道对应，控制管理通道用于传输控制字。

在一些实施例中，确定单元102，还可以用于根据基本帧包括的字符数和计数值，确定超帧的目标基本帧编号，每个超帧包括多个基本帧；

获取单元103，具体可以用于当目标字符编号为第三指定字符编号时，获取目标基本帧编号对应的控制字，作为待传输数据。

在一些实施例中，每个超帧包括64个基本帧，每个超帧包括16个子信道，1个子信道包括4个控制字。

在一些实施例中，CPRI帧尾部的第四指定字符编号与间隙字段对应，间隙字段用于传输根据芯片器件型号生成的帧间隙信息。

在一些实施例中，在一个超帧起始位的前一个基本帧的间隙字段内帧间隙信息为定帧信息，定帧信息包括基本帧所属超帧的结束符以及基本帧所属超帧的下一超帧的起始符；

确定单元102，还可以用于根据基本帧包括的字符数、计数值、超帧包括的基本帧数和无线帧包括的超帧数，确定目标无线帧编号和无线帧内的目标超帧编号，每个无线帧包括多个超帧；

获取单元103，具体可以用于当目标字符编号为第四指定字符编号时，若根据目标无线帧编号和目标超帧编号到达超帧起始位，则获取目标定帧信息，作为待传输数据。

在一些实施例中，CPRI帧中尾部的第五指定字符编号的字符为预留字符，预留字符处填充零。

在一些实施例中，基本帧在上行链路和下行链路使用10毫秒帧头同步。

本公开实施例中，一个基本帧的并行位宽与Serdes IP接口的并行位宽相同，因此，室内分布系统中的HUB和pRRU在收发CPRI帧时不需要额外的位宽转换模块进行接口适配，减少了硬件资源的消耗。

在本公开提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一数据传输方法步骤。

在本公开提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一数据传输方法步骤。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本公开实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统、装置、存储介质和计算机程序产品实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

以上所述仅为本公开的较佳实施例，并非用于限定本公开的保护范围。凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本公开的保护范围内。

Claims (18)

1.一种数据传输方法，其特征在于，所述方法包括：

使用本地时钟计数，得到计数值；

根据基本帧包括的字符数和所述计数值，确定基本帧内的目标字符编号；

获取与所述目标字符编号对应的待传输数据；

将所述待传输数据映射到自定义的CPRI帧上；

使用并行转换器，将所述CPRI帧转换为串行数据，并传输所述串行数据，所述CPRI帧的并行位宽与所述并行转换器的IP接口的并行位宽相同。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CPRI帧头部的多个字符与以太网数据对应，所述CPRI帧尾部的第一指定字符编号与以太网数据的帧校验序列对应，所述以太网数据包括目的地址、源地址、帧长信息，生成前导码和帧计数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CPRI帧中，每种制式的通道的同相正交IQ数据占据的字符固定，每种制式的通道的压缩因子占据的字符固定。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述待传输数据为多个目标制式的通道的压缩因子时，所述将所述待传输数据映射到自定义的CPRI帧上的步骤，包括：

确定自定义的CPRI帧上所述目标字符编号对应的目标字符处每个目标制式的通道对应的位置；

将每个目标制式的通道的压缩因子映射至所述目标字符相应的位置的低比特位处。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当所述待传输数据为多个目标制式的通道的IQ数据时，所述将所述待传输数据映射到自定义的CPRI帧上的步骤，包括：

确定自定义的CPRI帧上所述目标字符编号对应的目标字符处每个目标制式的通道对应的位置；

将每个目标制式的通道的IQ数据映射至所述目标字符相应的位置的比特位处。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CPRI帧尾部的第二指定字符编号与消息通道对应，所述消息通道用于透明传输应用层消息。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述应用层消息包括前导码、目的地址、源地址、类型/长度、有效数据和帧校验序列。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CPRI帧尾部的第三指定字符编号与控制管理通道对应，所述控制管理通道用于传输控制字。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据基本帧包括的字符数和所述计数值，确定超帧的目标基本帧编号，每个超帧包括多个基本帧；

所述获取与所述目标字符编号对应的待传输数据的步骤，包括：

当所述目标字符编号为所述第三指定字符编号时，获取所述目标基本帧编号对应的控制字，作为待传输数据。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，每个超帧包括64个基本帧，每个超帧包括16个子信道，1个子信道包括4个控制字。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CPRI帧尾部的第四指定字符编号与间隙字段对应，所述间隙字段用于传输根据芯片器件型号生成的帧间隙信息。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在一个超帧起始位的前一个基本帧的间隙字段内所述帧间隙信息为定帧信息，所述定帧信息包括所述基本帧所属超帧的结束符以及所述基本帧所属超帧的下一超帧的起始符；

所述方法还包括：

根据基本帧包括的字符数、所述计数值、超帧包括的基本帧数和无线帧包括的超帧数，确定目标无线帧编号和无线帧内的目标超帧编号，每个无线帧包括多个超帧；

所述获取与所述目标字符编号对应的待传输数据的步骤，包括：

当所述目标字符编号为所述第四指定字符编号时，若根据所述目标无线帧编号和所述目标超帧编号到达超帧起始位，则获取目标定帧信息，作为待传输数据。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CPRI帧中尾部的第五指定字符编号的字符为预留字符，所述预留字符处填充零。

14.根据权利要求1-13任一项所述的方法，其特征在于，所述基本帧在上行链路和下行链路使用10毫秒帧头同步。

15.一种室内分布系统，其特征在于，所述系统包括电子设备，所述电子设备包括：

至少一个处理器；和

存储器，所述存储器中存储有可执行指令，所述指令在由所述至少一个处理器执行时使得所述至少一个处理器实现权利要求1-14任一所述的方法步骤。

16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述电子设备为扩展单元HUB或小功率射频拉远单元pRRU，所述CPRI帧为通过所述HUB与pRRU之间的前传接口传输的基本帧。

17.一种数据传输装置，其特征在于，所述装置包括：

计数单元，用于使用本地时钟计数，得到计数值；

确定单元，用于根据基本帧包括的字符数和所述计数值，确定基本帧内的目标字符编号；

获取单元，用于获取与所述目标字符编号对应的待传输数据；

映射单元，用于将所述待传输数据映射到自定义的CPRI帧上；

转换单元，用于使用并行转换器，将所述CPRI帧转换为串行数据，并传输所述串行数据，所述CPRI帧的并行位宽与所述并行转换器的IP接口的并行位宽相同。

18.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-14任一所述的方法步骤。