CN1882126A

CN1882126A - 一种实现基带处理单元和射频处理单元间数据传输的方法

Info

Publication number: CN1882126A
Application number: CNA2005100753454A
Authority: CN
Inventors: 蒋亚军
Original assignee: Shanghai Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd; Shanghai Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2005-06-10
Filing date: 2005-06-10
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2025-06-10
Also published as: CN100438662C

Abstract

本发明公开了一种实现基带处理单元和射频处理单元间数据传输的方法，本发明所提供的方法在业务数据速率和接口传输速率不满足预定匹配关系时，通过将业务数据速率调整为与接口传输速率匹配的业务数据速率，然后根据该业务数据速率和接口传输速率确定传输数据格式，从而实现了基带处理单元和射频处理单元间的数据传输，本发明使得不同速率的业务数据可以通过同一个传输器件进行传输，大大扩大了传输器件的应用范围。同时，对于同一种业务数据速率，本发明可以通过选择不同接口传输速率的传输器件，并设计不同的传输数据格式来实现传输，扩大了传输器件的选择范围。

Description

一种实现基带处理单元和射频处理单元间数据传输的方法

技术领域

本发明涉及数据传输领域，具体涉及一种实现基带处理单元和射频处理单元间数据传输的方法。

背景技术

现代基站设计的发展，趋向于基带处理单元和射频处理单元在物理实现上分开、独立发展，它们之间的接口可通过标准协议定义，也可由厂商自定义。

基带处理单元和射频处理单元间传输的数据类型通常有三种：业务数据、同步数据、操作/维护(C&M)数据。其中，业务数据占绝大部分，它所占的带宽通常和采样速率、天线通道数、每天线通道中的I路和Q路数据的路数、每路数据的位数有关。

各类数据通过专门的传输器件在基带处理单元和射频处理单元间传输。在传输业务数据前，传输通道适配器要对业务数据进行速率转换和格式转换。具体过程如图1所示，业务数据以业务数据采样时钟频率采样后，送到传输通道适配器，传输通道适配器将业务数据速率转换为传输器件的接口传输速率，同时将业务数据添加同步数据、C&M数据后转换为适合传输器件传输的数据格式，然后将各类数据以转换后的数据格式发送到传输器件的传输通道上。

在进行基带处理单元和射频处理单元间的数据传输时，现有的方法完全按照协议来实现。以主要针对WCDMA系统的通用公共无线接口(CPRI，Common Public Radio Interface)协议为例，它详细规定了在基带处理单元和射频处理单元间传输同步数据、C&M数据和业务数据的方法，例如：规定业务数据速率是3.84*160Mbps或3.84*320Mbps或3.84*640Mbps，传输器件的接口线路速率是614.4Mbps或1.2288Gbps或2.4576Gbps，由于传输器件内部要对业务数据进行编码，因此接口线路速率为接口传输速率的1.25倍，即以上接口线路速率对应的接口传输速率分别是：491.52Mbps、983.04Mbps和1.96608Gbps。同时，CPRI协议规定了业务数据速率和接口传输速率的匹配关系，对与之对应的传输帧格式也给出了明确而详细的规定。

但实际上，对于某些基站系统来说，其业务数据速率通常是多样的、可变的，并不仅仅局限于协议中规定的几种速率。在这种情况下，在标准协议中若无法找到该业务数据速率，那么就无法实现基带处理单元和射频处理单元间的数据传输。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现基带处理单元和射频处理单元间数据传输的方法，以达到不同速率的业务数据都可在基带处理单元和射频处理单元间传输的目的。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种实现基带处理单元和射频处理单元间数据传输的方法，该方法包括：

A、确定基带处理单元和射频处理单元间数据传输的接口传输速率；

B、判断当前业务数据速率和步骤A中确定的接口传输速率是否满足预定匹配关系，若是，执行步骤D；否则，根据预定匹配关系，确定与步骤A中的接口传输速率匹配的业务数据速率，然后执行步骤C；

C、将当前业务数据速率调整为步骤B确定的与接口传输速率匹配的业务数据速率；

D、根据业务数据速率和接口传输速率确定传输数据格式，然后将来自基带处理单元或射频处理单元的数据通过传输器件，以所述传输数据格式发送到对端。

步骤A所述接口传输速率为通用公共无线接口CPRI协议中定义的速率，步骤B所述业务数据速率和接口传输速率的预定匹配关系为CPRI协议中定义的匹配关系，且，

步骤D所述传输数据格式为CPRI协议中定义的与所述接口传输速率和匹配业务数据速率对应的传输数据格式。

步骤A所述接口传输速率为CPRI协议中定义的速率，或为自定义的速率；

步骤B所述业务数据速率和接口传输速率的预定匹配关系为：接口传输速率对应的接口时钟频率与业务数据速率对应的业务数据采样时钟频率的比值为整数。

步骤D所述传输数据格式为传输帧，且，

步骤D所述根据业务数据速率和接口传输速率确定传输数据格式包括：

D1、判断接口时钟频率与传输器件并行位宽的乘积是否大于业务数据带宽，若是，令传输帧的每列bit数等于传输器件并行位宽，然后执行步骤D2；否则，返回步骤A重新确定一个更大的接口传输速率，或返回步骤B重新确定一个更小的、与接口传输速率匹配的业务数据速率；其中业务数据带宽等于业务数据采样时钟频率与一个业务数据块的总bit数的乘积；

D2、根据传输帧的每行bit数与业务数据块的个数的比值等于接口时钟频率与业务数据采样时钟频率的比值，确定传输帧的每行bit数和业务数据块的个数。

所述数据进一步包括：非业务数据的其它类型数据。

所述其它类型数据为：同步数据，和/或操作/维护数据。

所述步骤D2之后进一步包括：

判断传输器件带宽与业务数据带宽的差是否大于其它各类数据带宽，若是，将所有数据通过传输器件，以所述传输帧格式发送到对端；否则，返回步骤A重新确定一个更大的接口传输速率，或返回步骤B重新确定一个更小的、与接口传输速率匹配的业务数据速率，其中，传输器件带宽等于接口时钟频率与传输器件并行位宽的乘积。

所述其它类型数据在传输帧的第一列插入。

所述步骤D2之后进一步包括：判断传输帧的每行数据中业务数据所占bit数与其它各类数据所占bit数的比值是否大于业务数据带宽与其它各类数据所占带宽，若是，保持现有传输帧每行bit数和业务数据块个数不变；否则，返回步骤D2重新确定更大的传输帧每行bit数和业务数据块个数。

步骤C所述将当前业务数据速率调整为步骤B确定的与接口传输速率匹配的业务数据速率为：通过对业务数据进行插值、和/或抽取、或多相滤波实现。

与现有技术相比，本发明所提供的方法在业务数据速率和接口传输速率不满足预定匹配关系时，通过将业务数据速率调整为与接口传输速率匹配的业务数据速率，然后根据该业务数据速率和接口传输速率确定传输数据格式，从而实现了基带处理单元和射频处理单元间的数据传输，本发明使得不同速率的业务数据可以通过同一个传输器件进行传输，大大扩大了传输器件的应用范围。同时，对于同一种业务数据速率，本发明可以通过选择不同接口传输速率的传输器件，并设计不同的传输数据格式来实现传输，扩大了传输器件的选择范围。

附图说明

图1为传输通道适配器的工作原理图；

图2为本发明提出的实现基带处理单元和射频处理单元间数据传输的流程图；

图3是本发明提出的实现基带处理单元和射频处理单元间数据传输的具体实施例一的流程图；

图4是本发明提出的实现基带处理单元和射频处理单元间数据传输的具体实施例二的流程图。

具体实施方式

图2是本发明提出的实现基带处理单元和射频处理单元间数据传输的流程图，如图2所示，其主要包括：

步骤201：确定基带处理单元和射频处理单元间数据传输的接口传输速率。

步骤202：判断当前业务数据速率和步骤201中确定的接口传输速率是否满足预定匹配关系，若是，执行步骤205；否则，执行步骤203。

步骤203：根据业务数据速率和接口传输速率的预定匹配关系，确定与步骤201中的接口传输速率匹配的业务数据速率。

步骤204：将当前业务数据速率调整为步骤203中确定的业务数据速率。

可以通过对业务数据进行或插值，或抽取，或插值和抽取的组合，或多相滤波，将当前业务数据速率调整为步骤203中确定的业务数据速率。

步骤205：根据业务数据速率和接口传输速率确定传输数据格式，然后将来自基带处理单元或射频处理单元的数据通过传输器件，以确定的传输数据格式发送到对端。

在确定了接口传输速率和传输数据格式后，就可以在基带处理单元和射频处理单元间的传输器件上传输数据了。

需要指出的是，业务数据速率和接口传输速率的预定匹配关系既可以遵循CPRI协议，也可以是可以实现基带处理单元和射频处理单元间数据传输的其它匹配关系。

下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。

图3是本发明提出的实现基带处理单元和射频处理单元间数据传输的具体实施例一的流程图，该实施例中，业务数据速率和接口传输速率的预定匹配关系遵循CPRI协议，如图3所示，其主要步骤如下：

步骤301：确定基带处理单元和射频处理单元间数据传输的接口传输速率。

该速率是CPRI协议规定的标准接口传输速率，例如：614.4/1.25＝491.52Mbps，即对应的接口线路速率是614.4Mbps。

步骤302：判断当前业务数据速率和步骤301中的接口传输速率是否满足CPRI协议中定义的匹配关系，若是，执行步骤305；否则，执行步骤303。

步骤303：根据CPRI协议中定义的业务数据速率与接口传输速率的匹配关系，确定与步骤301中的接口传输速率匹配的业务数据速率。

在确定与步骤301中的接口传输速率匹配的业务数据速率时，为了避免数据损失和减少数据冗余，最好在CPRI协议规定的业务数据速率中选择一个比当前业务数据速率大、且与当前业务数据速率最相近的一个作为最后确定的业务数据速率。例如：若当前业务数据速率为：3.84*220Mbps，且根据CPRI协议得知：与当前接口传输速率匹配的业务数据速率可以为：3.84*160Mbps或3.84*320Mbps或3.84*640Mbps，根据以上考虑，最后确定业务数据速率为：3.84*320Mbps。

步骤304：将当前业务数据速率调整为步骤303中确定的业务数据速率。

步骤305：在CPRI协议中选择与业务数据速率和接口传输速率对应的传输帧结构，然后将来自基带处理单元或射频处理单元的数据通过传输器件、以确定的传输帧格式发送到对端。

图4是本发明提出的实现基带处理单元和射频处理单元间数据传输的具体实施例二的流程图，该实施例中，业务数据速率和接口传输速率的预定匹配关系可以不遵循CPRI协议，对接口传输速率也不作限定。如图4所示，其主要步骤如下：

步骤401：确定基带处理单元和射频处理单元间数据传输的接口传输速率。

这里，可以选择CPRI规定的标准接口传输速率，也可以根据现有的传输器件自定义速率。在自定义速率时最好选择已有的成熟芯片、成熟接口等支持的接口传输速率。

步骤402：判断当前业务数据速率和步骤401中的接口传输速率是否满足预定匹配关系，若是，执行步骤404；否则，执行步骤403。

这里，接口传输速率和业务数据速率的预定匹配关系指的是：接口传输速率对应的接口时钟频率F_serdes与业务数据速率对应的业务数据采样时钟频率F_samp的比值为整数。其中，F_serdes作为传输器件的接口时钟频率，它每个时钟节拍传输一个并行位宽的数据，它与接口传输速率的关系为：接口传输速率＝F_serdes*传输器件的并行位宽。F_samp作为业务数据的采样时钟频率，它每个时钟节拍传输一个业务数据块，该业务数据块的总bit数与天线通道数(N_ANT)、每个天线通道中的I路和Q路数据的路数(N_IQ)、每路数据的位数(N_bit)有关，业务数据速率＝F_samp*一个业务数据块的总bit数。

步骤403：根据接口传输速率和业务数据速率的预定匹配关系，确定与步骤401中的接口传输速率匹配的业务数据速率。

步骤404：将当前业务数据速率调整为步骤403中确定的业务数据速率。

同样，在确定与步骤403中的接口传输速率匹配的业务数据速率时，为了避免数据损失和减少数据冗余，最好在满足预定匹配关系的所有速率中，选择比当前业务数据速率大、且与当前业务数据速率最相近的一个作为最后确定的业务数据速率。例如：若当前业务数据速率对应的采样时钟频率为：30MHz，当前接口传输速率对应的接口时钟频率为80MHz，则根据预定匹配关系可以得知：与当前接口时钟频率匹配的业务数据采样时钟频率可以为：10MHz或20MHz或40MHz或80MHz，根据以上考虑，最后确定业务数据采样时钟频率为：40MHz。

步骤405：根据带宽不损失原则：传输器件的带宽大于业务数据的带宽，判断F_serdes*传输器件的并行位宽＞F_samp*一个业务数据块所占的总bit数是否成立，若是，执行步骤406；否则，返回步骤401重新选择一个更大的接口传输速率，或返回步骤402重新确定一个更小的、与接口传输速率匹配的业务数据速率。

传输器件的带宽＝传输器件的接口时钟频率*传输器件的并行位宽，业务数据带宽＝业务数据采样时钟频率*一个业务数据块所占的总bit数。

步骤406：令传输帧的每列bit数C＝传输器件的并行位宽。

由于传输帧是在传输器件中传输的，因此传输帧的每列bit数C等于传输器件的并行位宽。

步骤407：根据时间相等原则：传输通道适配器两端的时钟频率的比值不变，即F_serdes/F_samp＝a＝L/n，确定传输帧的每行bit数(L)的值与业务数据块的个数(n)。

a、L、n都为整数。

在确定接口传输速率和传输帧格式之后，就可以将数据通过传输器件，以确定的传输帧格式发送到对端了。其中，传输帧格式包括：传输帧的每列bit数C、传输帧的每行bit数L、业务数据块个数n。

一般地，基带处理单元和射频处理单元间传输的数据除了业务数据外，还包括同步数据、C&M数据等其它类型数据。因此，本实施例在确定L和n之后，可进一步包括如下步骤：

步骤408：判断除去业务数据的带宽后，传输器件的剩余带宽是否大于其它各类数据的带宽，若是，执行步骤409；否则，返回步骤401重新选择一个更大的接口传输速率，或返回步骤402重新确定一个更小的、与接口传输速率匹配的业务数据速率。

步骤409：确定传输帧中各类数据的分布，然后将传输帧发送到传输器件上。

一般地，在各传输帧的第一列插入同步数据和C&M数据等，后面的部分填充业务数据。

通常，在设计传输帧时都要留有一定的冗余空间，以增大该传输帧的适用性，因此，本实施例在确定了各类数据在传输帧中的分布之后，可进一步判断L、n的取值是否满足冗余设计条件，若是，将传输帧发送到传输器件上；否则，返回步骤407，重新选择较大的L和n。

冗余设计条件指的是：传输帧的每列数据中业务数据所占bit数/其它各类数据所占bit数＞业务数据带宽/其它各类数据带宽。例如：若计算得到业务数据带宽/(同步数据带宽+C&M数据带宽)＝5/1，而步骤407中确定L＝6bit，由于同步数据和C&M数据一般占1bit，所以其余5bit用于存放业务数据，不满足冗余设计条件，因此，要增加L的取值，可重新令L＝8bit，同时重新确定n的取值。

为更加具体地描述本发明，以下给出一个具体实施例二的详细例子。

设要在基带处理单元和射频处理单元间传输的各类数据具体为：

业务数据：其采样时钟频率F_samp1＝20MHz，且N_ANT＝1，N_IQ＝2，N_bit＝6；

同步数据：其带宽W_syn＝2Kbps；

C&M数据：其带宽W_C&M＝192Kbps。

那么，实现基带处理单元和射频处理单元间传输上述数据的具体步骤如下：

01：选定接口传输速率为614.4/1.25＝491.52Mbps，即对应的接口线路速率为614.4Mbps，可以计算出：对应的F_serdes＝61.44MHz。

在这里，设传输器件的并行位宽为8bit，则接口传输速率491.52＝F_serdes*8，则得到：F_serdes＝61.44MHz。

02：计算F_serdes/F_samp1＝61.44/20＝384/125。由于该比值不为整数，不利于传输帧的设计，因此，可进行192/125的插值/抽取变换，即将每125个业务数据通过插值和抽取变换为192个，这样F_samp1＝20MHz就变换到F_samp2＝20/(125/192)＝30.72MHz。

03：根据带宽不损失原则，判断F_serdes*传输器件的并行位宽＞F_samp2*N_IQ*N_bit*N_ANT是否成立，由61.44*8＞30.72*2*6*可以得知：不等式成立，因此确定，传输帧的每列bit数C＝传输器件的并行位宽8bit。

04：根据时间相等原则，计算F_serdes*/F_samp2＝61.44/30.72＝2＝L/n，选定传输帧的每行bit数L＝4bit，业务数据块的个数n＝2。

05：判断除去业务数据带宽后，传输器件的剩余带宽是否大于同步数据和C&M数据的带宽，即F_serdes*C-F_samp2*N_IQ*N_bit*N_ANT＞W_syn+W_C&M是否成立，由(61.44*8-30.72*2*6*1)Mbps＞(2+192)Kbps，可以得知：该不等式成立，则传输器件带宽满足要求。

06：将同步数据和C&M数据在传输帧的第一列插入，由于：F_samp2*N_IQ*N_bit*N_ANT/(F_serdes*C)＝30.72*2*6*1/(61.44*8)＝3/4，因此，选定L＝4bit时，传输帧将被各类数据占满，不利于冗余设计，因此，最后选定L＝8bit。

07：由F_serdes/F_samp2＝L/n＝8/n＝2，可以得知：n＝4，则传输帧中业务数据块的个数为4。

因此，接口传输速率为491.52Mbps，传输帧的格式为：列bit数为8，行bit数为8，每帧的第一列传输同步数据和C&M数据，业务数据块的个数为4。

以上所述仅为本发明的过程及方法实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1、一种实现基带处理单元和射频处理单元间数据传输的方法，其特征在于，该方法包括：

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述接口传输速率为通用公共无线接口CPRI协议中定义的速率，步骤B所述业务数据速率和接口传输速率的预定匹配关系为CPRI协议中定义的匹配关系，且，

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A所述接口传输速率为CPRI协议中定义的速率，或为自定义的速率；

4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤D所述传输数据格式为传输帧，且，

5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述数据进一步包括：非业务数据的其它类型数据。

6、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述其它类型数据为：同步数据，和/或操作/维护数据。

7、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤D2之后进一步包括：

8、如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述其它类型数据在传输帧的第一列插入。

9、如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤D2之后进一步包括：判断传输帧的每行数据中业务数据所占bit数与其它各类数据所占bit数的比值是否大于业务数据带宽与其它各类数据所占带宽，若是，保持现有传输帧每行bit数和业务数据块个数不变；否则，返回步骤D2重新确定更大的传输帧每行bit数和业务数据块个数。

10、如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C所述将当前业务数据速率调整为步骤B确定的与接口传输速率匹配的业务数据速率为：通过对业务数据进行插值、和/或抽取、或多相滤波实现。