專利名稱：分布式基站系統(tǒng)中基于cpri的多協(xié)議信號傳輸方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信系統(tǒng)中的分布式基站技術(shù)，特別涉及一種在分布式基站系統(tǒng)中基于CPRI的多協(xié)議信號傳輸方法，并且還涉及用于實現(xiàn)這種方法的裝置。
背景技術(shù)：
1.分布式基站與通用公共無線接口(CPRI)在移動通信系統(tǒng)中，無線接入網(wǎng)典型地由基站(BTS)和用于控制多個基站的基站控制器(BSC)或無線網(wǎng)絡(luò)控制器(RNC)組成，如圖1(a)所示，其中，基站主要由基帶處理子系統(tǒng)、射頻(RF)子系統(tǒng)和天線等單元組成，負(fù)責(zé)完成無線信號的發(fā)射、接收和處理，一個基站可以通過多個天線覆蓋不同的小區(qū)，如圖1(b)所示。
在移動通信系統(tǒng)中，存在諸如高層建筑的室內(nèi)覆蓋、盲區(qū)或陰影區(qū)的覆蓋等采用傳統(tǒng)基站技術(shù)較難解決的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題，射頻單元拉遠(yuǎn)技術(shù)正式針對這一問題而提出的一種較為有效的方案。在采用射頻單元拉遠(yuǎn)的分布式基站系統(tǒng)中，主要的射頻單元及天線被安裝在需要提供覆蓋的區(qū)域，并通過寬帶傳輸線路連接到基站的基帶處理主單元。其中，連接遠(yuǎn)端射頻單元與基帶處理主單元之間的寬帶傳輸線路典型地采用光纖、銅纜、微波等傳輸介質(zhì)。
遠(yuǎn)端射頻單元與基帶處理主單元之間的無線信號傳輸既可以采用模擬信號傳輸方案，也可以采用數(shù)字傳輸方案。盡管采用模擬信號傳輸實現(xiàn)較為容易，但是，模擬線路必然會混入噪聲等干擾分量，傳輸中的信號調(diào)制也會引入非線性失真，因此遠(yuǎn)端射頻單元與基帶處理主單元之間的傳輸距離受到限制，通常在數(shù)百米的范圍內(nèi)；另外，模擬傳輸不便于多路復(fù)用技術(shù)的實施，傳輸線路利用率低。為此，通用公共無線接口(CPRI)針對分布式基站系統(tǒng)這一類典型的結(jié)構(gòu)，基于數(shù)字傳輸技術(shù)對遠(yuǎn)端射頻單元與基帶處理主單元之間的接口進行了標(biāo)準(zhǔn)化(其技術(shù)規(guī)范可以從網(wǎng)址http//www.cpri.info/spec.html獲得)，目前，業(yè)界已經(jīng)開發(fā)出了不少基于該標(biāo)準(zhǔn)的商用分布式基站系統(tǒng)。
在CPRI規(guī)范中，術(shù)語“RE”(無線裝置)和“REC”(無線裝置控制器)分別對應(yīng)遠(yuǎn)端射頻單元與基帶處理主單元，RE與REC之間的接口為CPRI鏈路。在圖5所示CPRI協(xié)議棧結(jié)構(gòu)中，用戶平面負(fù)責(zé)傳輸基帶I/Q數(shù)據(jù)，控制和管理平面主要包括實時性要求較高的帶內(nèi)信令，以及承載于兩類層二協(xié)議HDLC(高級數(shù)據(jù)鏈路控制)和以太網(wǎng)之上的層三協(xié)議數(shù)據(jù)(CPRI未作定義)，包括用戶平面數(shù)據(jù)、控制和管理平面數(shù)據(jù)、同步數(shù)據(jù)以及廠家特定的數(shù)據(jù)均以時分復(fù)用的方式復(fù)用在電或光傳輸線路上。
CPRI本質(zhì)上是一種基于一定幀結(jié)構(gòu)的同步傳輸鏈路，其基本幀的長度為一個WCDMA碼片(chip)的寬度，即1/3.84MHz＝260.416667ns，一個基本幀由編號W＝0...15的16個字(word)組成(編號W＝0的字為控制字，用于傳輸控制和管理平面數(shù)據(jù)及同步數(shù)據(jù)等信息，其余用于傳輸I/Q數(shù)據(jù))。目前，CPRI共定義了三種線路速率，即614.4Mbit/s、1228.8Mbit/s(2×614.4Mbit/s)及2457.6Mbit/s(2×1228.8Mbit/s)，每種速率CPRI線路的幀結(jié)構(gòu)相同，但相應(yīng)基本幀的字長不同(字長分別為8、16、32比特或分別為1、2、4字節(jié))。CPRI的物理線路采用8B/10B線路編碼，如圖6所示，速率為614.4Mbit/s的CPRI鏈路在線路編碼之前的信息速率為491.52Mbit/s，經(jīng)過8B/10B線路編碼后線路速率即為614.4Mbit/s。
在基本幀的基礎(chǔ)上，每256個基本幀進一步構(gòu)成一個超幀，而150個超幀則對應(yīng)一個UMTS的長度為10ms的物理幀。為了便于表示，CPRI規(guī)范中用Z(Z＝0...149)表示一個10ms的UMTS物理幀中所對應(yīng)的某個超幀的超幀號，用X(Z＝0...255)表示一個超幀中所對應(yīng)的某個基本幀的幀號，用W(W＝0..15)表示一個基本幀中所對應(yīng)的某個字(word)的編號，用Y(Y＝0..3)表示一個基本幀構(gòu)成某個字的相應(yīng)字節(jié)(byte)的編號，用B(B＝0..31)表示個基本幀構(gòu)成某個字的相應(yīng)位(bit)的編號。
根據(jù)CPRI規(guī)范，I/Q數(shù)據(jù)是以天線載頻容器(AxC Container)為單位映射到一個基本幀中的，一個AxC容器包含了一路天線的一個載頻的一個UMTS碼片內(nèi)的I/Q采樣數(shù)據(jù)，而一個基本幀可能包含多個AxC容器，因此一條CPRI鏈路就可以同時承載多路天線的多個載頻的I/Q采樣數(shù)據(jù)。AxC容器可以采取緊湊放置(packed position)和靈活放置(flexible position)兩種方式映射到一個基本幀中，如圖7所示，緊湊放置方式是指各AxC容器按順序連續(xù)映射到一個基本幀中，剩余的比特位為保留位，靈活放置方式是指各AxC容器可以按應(yīng)用規(guī)定的位置映射到一個基本幀中，幀中其它未被AxC容器占用的比特位為保留位。
2.通用成幀規(guī)程(GFP)通用成幀規(guī)程(GFP)是ITU-T和ANSI聯(lián)合推薦的用于將塊編碼或分組類型的數(shù)據(jù)流適配到連續(xù)的字節(jié)同步傳輸信道典型地如SDH(同步數(shù)字體系)、OTN(光傳送網(wǎng))等的新技術(shù)，其詳細(xì)的技術(shù)規(guī)范可參考IUT-T的標(biāo)準(zhǔn)G.7041或ANSI的標(biāo)準(zhǔn)T1X1.5/2000-024R3。GFP分為支持PDU(協(xié)議數(shù)據(jù)單元)類型的幀映射GFP(GFP-F)和支持塊編碼類型的透明GFP(GFP-T)，其中GFP-F可用于IP/PPP、MPLS及以太網(wǎng)MAC等協(xié)議分組的適配，GFP-T則用于直接適配千兆以太網(wǎng)等線路的塊編碼字符流，因此，可滿足某些時延要求非常小的應(yīng)用的要求，但相比GFP-F傳輸帶寬利用率較低。
一個GFP幀由核頭部(Core header)和凈荷部分組成，其中凈荷部分又包括凈荷頭部、凈荷及可選的凈荷FCS(幀校驗序列)，核頭部由指示凈荷長度的PLI字段和核頭部差錯控制字段cHEC組成，cHEC除了具有為核頭部提供誤碼保護的作用外，還起著與ATM信元定界類似的GFP幀定界的作用。凈荷頭部的作用在于指示凈荷的類型，并由tHEC提供誤碼保護，其中，凈荷類型標(biāo)識(PTI)為“000”表示該GFP幀承載用戶數(shù)據(jù)，為“100”表示該GFP幀承載客戶管理信息，凈荷FCS指示(PFI)用于指示是否存在凈荷FCS，用戶凈荷標(biāo)識(UPI)與PTI一起用于表示凈荷中的用戶數(shù)據(jù)或客戶管理信息的類型，如圖2所示。另外，可選的擴展頭部是否存在及其類型由擴展頭部標(biāo)識(EXI)表示，目前擴展頭部一個典型應(yīng)用是提供信道標(biāo)識(CID)從而支持多路獨立的客戶信號的復(fù)用。圖3給出了當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)中已定義的GFP擴展頭部標(biāo)識，其中，EXI＝“0000”表示無擴展頭部，EXI＝“0001”和EXI＝“0010”用于邏輯點到點(線性)及邏輯環(huán)行鏈路的應(yīng)用，當(dāng)EXI＝“0001”時ITU-T和ANSI對擴展頭部的定義稍有不同，其中，ITU-T定義了一個字節(jié)的信道標(biāo)識(CID)以支持最大256路獨立的客戶信號的復(fù)用，而ANSI的標(biāo)準(zhǔn)將該字節(jié)的高4位用于表示目的端口，低4位用于表示源端口，雖然定義不同，但其功能和實質(zhì)與ITU-T的定義是一致的。
透明模式GFP是專門針對直接適配采用8B/10B線路編碼的客戶信號而設(shè)計的。如圖4所示，GFP-T幀的凈荷由長度固定的64B/65B碼塊順序組成的超塊(Superblock)構(gòu)成，而64B/65B碼塊中包含用戶數(shù)據(jù)字符和控制字符(包括填充字符)，為此采用了一個標(biāo)志比特標(biāo)識該64B/65B碼塊中是否包含控制字符，其中，控制字符的高4位用于后續(xù)控制字符的指示及控制碼在原8B/10B碼流中位置的標(biāo)識，低4位則用于傳輸控制碼本身。
3.CPRI現(xiàn)有技術(shù)存在的問題盡管CPRI作為分布式基站系統(tǒng)中遠(yuǎn)端射頻單元與基帶處理主單元之間一種常用的接口標(biāo)準(zhǔn)被業(yè)界廣泛使用，但是，CPRI是直接針對UMTS(通用移動通信系統(tǒng))中的一種無線接口制式WCDMA(寬帶碼分多址)而提出的，其規(guī)范目前僅支持WCDMA一種無線接口技術(shù)，而對于除WCDMA以外的其它無線接口制式，典型地如CDMA2000、CDMA One(IS-95)、TD-CDMA、TD-SCDMA、GSM、WiMAX等，CPRI均不適用。
針對這一問題，美國專利申請US2005/0105534A1，“Encapsulation ofdiverse protocol over internal interface of distributed radio base station”提出了一種采用CPRI承載其它無線接口協(xié)議的方法，該方法的實質(zhì)是利用多路復(fù)用及固定位置的填充將其它無線接口協(xié)議的I/Q數(shù)據(jù)速率適配到CPRI的鏈路速率，從而利用CPRI承載該無線接口協(xié)議的I/Q采樣數(shù)據(jù)。以三載頻CDMA20001X為例，其碼片速率為1.2288Mcps，與UMTS的碼片速率3.84Mcps的比率正好為8∶25，因此可以每25個CPRI基本幀中用24個基本幀傳輸三個載頻的CDMA20001X的I/Q數(shù)據(jù)，而剩下的一個基本幀的I/Q數(shù)據(jù)部分則用填充代替，如圖8所示。
與該專利申請同時提交的另外一個美國專利申請US2005/0105552A1，“Encapsulation of independent transmissions overinternal interface of distributed radio base station”則提出了采用與US2005/0105534A1類似的方法基于CPRI承載其它非無線接口協(xié)議如E1、STM-1、以太網(wǎng)、PPP/HDLC等信號的技術(shù)。圖9示出了這一技術(shù)的一個典型應(yīng)用實例即WCDMA RE與GSM Mini-BTS共站址的情況，由于WCDMA RE與GSM Mini-BTS在體積、工作環(huán)境等方面接近，因此可以共站址安裝，從而大大減少網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。其中，GSM Mini-BTS與GSM網(wǎng)絡(luò)的連接包括采用E1作為物理線路的Abis接口，以及采用10M以太網(wǎng)為接口的本地管理接口，因此，采用上述技術(shù)可以用CPRI鏈路同時承載WCDMA RE的CPRI接口信號以及GSM Mini-BTS所使用的E1及10M以太網(wǎng)等鏈路。
盡管采用上述兩項美國專利申請所提出的方案可以實現(xiàn)采用CPRI鏈路傳輸其它無線接口協(xié)議的I/Q信號以及傳輸其它如E1、STM-1等非無線接口協(xié)議信號，但是，上述兩項美國專利申請所提出的方案仍然存在以下問題■該方案利用多路復(fù)用及固定位置的填充來實現(xiàn)除WCDMA基帶信號以外的客戶信號(包括其它無線接口協(xié)議的I/Q信號以及E1、STM-1、以太網(wǎng)、PPP/HDLC等非無線接口協(xié)議信號)的速率匹配，由于實際應(yīng)用中可能出現(xiàn)各種復(fù)雜的客戶信號傳輸組合(包括信號種類、每一類信號的數(shù)量、載頻數(shù)、信號帶寬等)情況，因此，基于該方案將不得不針對每一種可能的組合設(shè)計相應(yīng)的多路復(fù)用及固定位置填充方案。由于實際應(yīng)用情況的復(fù)雜多變，因此基于該方案將難以實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，從而導(dǎo)致實際應(yīng)用的諸多問題；■當(dāng)存在多種客戶信號且客戶信號的速率與CPRI線路速率(或WCDMA碼片速率)不存在簡單的比例關(guān)系時，固定位置填充的設(shè)計和實現(xiàn)將變得十分復(fù)雜；■當(dāng)需要傳輸以太網(wǎng)、PPP/HDLC等非恒定速率鏈路信號時，由于客戶信號的速率變化、使得難以根據(jù)該方案實施固定位置的填充；■盡管從CPRI鏈路可以提取WCDMA的幀定時信息，但是，當(dāng)采用上述方案傳輸其它非結(jié)構(gòu)化的客戶信號(即本身不具有幀結(jié)構(gòu)的信號，如無線接口I/Q采樣數(shù)據(jù))時，上述專利尚未給出如何提取和恢復(fù)客戶信號幀定時信息的方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)上面所述，CPRI現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)僅適用于WCDMA無線接口技術(shù)，而已有的將CPRI用于傳輸其它客戶信號(包括其它無線接口協(xié)議的I/Q信號以及E1、STM-1、以太網(wǎng)等傳輸線信號等)的技術(shù)仍存在許多不合理之處，為此，本發(fā)明針對這一問題提出了一種有效的解決方法。
根據(jù)本發(fā)明，首先將需經(jīng)由CPRI鏈路傳輸?shù)母骺蛻粜盘?包括其它無線接口協(xié)議的I/Q信號以及E1、STM-1、以太網(wǎng)等傳輸線信號等)封裝在GFP-T幀中，再將GFP-T幀映射到CPRI幀中，從而實現(xiàn)利用CPRI鏈路傳輸相應(yīng)客戶信號的目的。需要說明的是，盡管本發(fā)明是以CPRI鏈路作為傳輸鏈路的，但本發(fā)明所提出的首先由GFP-T幀封裝包括其它無線接口協(xié)議的I/Q信號以及E1、STM-1、以太網(wǎng)等傳輸線信號在內(nèi)的客戶信號，再將所述GFP-T幀映射到下層傳輸鏈路的方法，同樣適用于其它類型的遠(yuǎn)端射頻單元與基帶處理主單元之間同步傳輸鏈路，如OBSAI(開放式基站架構(gòu)發(fā)起組織)等規(guī)范中的鏈路。
更一般地說，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種在無線移動通信系統(tǒng)的分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒ǎú襟E由通用成幀規(guī)程透明模式幀GFP-T幀封裝客戶信號；將所述GFP-T幀映射到下層傳輸鏈路以實現(xiàn)客戶信號的傳輸。其中，所述下層傳輸鏈路可以是通用公共無線接口CPRI鏈路。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種在無線移動通信系統(tǒng)的分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)陌l(fā)送端設(shè)備，包括GFP-T成幀和封裝單元，用于按照如本發(fā)明的上述的方法將需要發(fā)送的客戶信號形成GFP-T幀；CPRI映射單元，用于將所接收的各GFP-T幀按照如上述本發(fā)明的方法映射到CPRI幀中特定的位置以實現(xiàn)多協(xié)議傳輸。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種在無線移動通信系統(tǒng)的分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)慕邮斩嗽O(shè)備，包括CPRI幀處理單元(130)，用于對CPRI幀處理以分離出WCDMA的I/Q信號及CPRI控制、管理及同步數(shù)據(jù)以及GFP-T幀信號流；GFP-T幀處理及解復(fù)用單元，用于進行GFP-T幀處理并分離出各路GFP-T通道信號流；64B/65B解碼單元，用于從各GFP-T通道中的64B/65B碼塊提取出各路客戶信號；I/Q數(shù)據(jù)幀解復(fù)用單元，用于從無線協(xié)議信號流分離出各路天線載波I/Q信號流，相應(yīng)的無線幀同步等信息從相應(yīng)GFP-T幀中提取。
根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種在無線移動通信系統(tǒng)的分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)难b置，其包括如上所述的本發(fā)明的發(fā)送端設(shè)備和接收端設(shè)備。


通過結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行進一步詳細(xì)的描述，本發(fā)明的目的、特征及其有益效果將更加明顯。在附圖中圖1(a)是示出無線接入網(wǎng)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖1(b)是示出傳統(tǒng)基站結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2(a)-2(b)是示出GFP幀凈荷頭部中的用戶凈荷標(biāo)識(UPI)值與GFP幀凈荷中的用戶數(shù)據(jù)類型的示意圖；圖3是示出GFP擴展頭部標(biāo)識定義的示意圖；圖4是示出GFP-T幀結(jié)構(gòu)的示意圖；圖5是示出CPRI協(xié)議結(jié)構(gòu)的示意圖；圖6是示出線路速率為614.4Mbit/s的CPRI鏈路的幀結(jié)構(gòu)的示意圖；
圖7是示出天線載頻容器(AxC容器)映射到基本幀的兩種方式的示意圖；圖8是在現(xiàn)有技術(shù)中基于CPRI傳輸三載頻CDMA20001X的示意圖；圖9是示出CPRI應(yīng)用于WCDMA RE與GSM Mini-BTS共站址的情況的示意圖；圖10是示出根據(jù)本發(fā)明無線接口協(xié)議基帶I/Q信號GFP-T幀級復(fù)用第一種優(yōu)選方案的第一種I/Q數(shù)據(jù)幀格式的示意圖；圖11是示出根據(jù)本發(fā)明無線接口協(xié)議基帶I/Q信號GFP-T幀級復(fù)用第二種優(yōu)選方案的第二種I/Q數(shù)據(jù)幀格式的示意圖；圖12是示出根據(jù)本發(fā)明無線接口協(xié)議基帶I/Q信號GFP-T幀級復(fù)用第三種優(yōu)選方案的第三種I/Q數(shù)據(jù)幀格式的示意圖；圖13是示出根據(jù)本發(fā)明無線接口協(xié)議基帶I/Q信號GFP-T幀級復(fù)用第四種優(yōu)選方案中采用GFP-T幀凈荷部分的不同超塊承載不同載頻的示意圖；圖14是示出如圖10-13所示的根據(jù)本發(fā)明的無線接口協(xié)議基帶I/Q信號GFP-T幀級復(fù)用的概括示意圖；圖15是示出本發(fā)明的無線接口協(xié)議基帶I/Q信號CPRI幀內(nèi)復(fù)用的概括示意圖；圖16是示出基于本發(fā)明的如圖15所示的無線接口協(xié)議基帶I/Q信號CPRI幀內(nèi)復(fù)用的一種優(yōu)選方案中的一種GFP幀擴展頭部的示意圖；圖17是示出基于本發(fā)明的如圖15所示的無線接口協(xié)議基帶I/Q信號CPRI幀內(nèi)復(fù)用的另一種優(yōu)選方案中的一種GFP幀擴展頭部的示意圖；圖18是示出本發(fā)明的一種64B/65B碼塊控制字符定義的示意圖；圖19是示出64B/65B碼塊數(shù)據(jù)構(gòu)成的示意圖；圖20(a)是示出可利用本發(fā)明的在分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒▓?zhí)行客戶信號發(fā)送的發(fā)送端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖20(b)是示出可利用本發(fā)明的在分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒▓?zhí)行客戶信號接收的接收端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖。
具體實施例方式
在本發(fā)明中，除了現(xiàn)有CPRI協(xié)議所支持的WCDMA I/Q基帶信號外，經(jīng)由CPRI鏈路傳輸?shù)钠渌蛻粜盘柨梢苑譃槿愐皇荂DMA2000、WiMAX、GSM等無線接口協(xié)議的基帶I/Q信號，這類信號是非結(jié)構(gòu)化的客戶信號，其特點是速率恒定，本身不具有幀結(jié)構(gòu)，需要傳輸協(xié)議提供不同天線、不同載頻的基帶I/Q信號復(fù)用，也需要傳輸協(xié)議提供無線幀起始、基站幀號等相應(yīng)無線接口協(xié)議的幀定時信息。同時，對采用多天線技術(shù)(如發(fā)射分集、接收分集、多天線發(fā)射/接收(MIMO)、以及智能天線或陣列天線等)的無線系統(tǒng)，各天線信號之間存在嚴(yán)格的時間和相位關(guān)系，要求各天線信號在傳輸過程中的傳輸時延完全相同；二是結(jié)構(gòu)化的E1/T1、STM-1等恒速率鏈路信號，這類信號具有恒定的速率和特定的幀結(jié)構(gòu)，其幀結(jié)構(gòu)已經(jīng)攜帶有相應(yīng)鏈路的幀定時信息，但當(dāng)需要傳輸多條該類信號鏈路時，傳輸協(xié)議需要提供多路復(fù)用功能；三是結(jié)構(gòu)化的以太網(wǎng)MAC幀信號、PPP/HDLC幀信號等可變速率鏈路信號，這類信號具有特定的幀結(jié)構(gòu)但信號速率不恒定，當(dāng)需要傳輸多條該類信號鏈路時，對如PPP/HDLC幀信號等不具有多路復(fù)用能力的信號傳輸協(xié)議需要提供多路復(fù)用功能。
1.客戶信號的多路復(fù)用方案1.1無線接口協(xié)議基帶I/Q信號的GFP-T幀級復(fù)用方案根據(jù)本發(fā)明第一種基帶I/Q信號GFP-T幀級復(fù)用的優(yōu)選方案，相同類型無線接口協(xié)議的不同載頻、不同天線的基帶I/Q信號利用時分復(fù)用方式復(fù)用后封裝進相同的GFP-T幀，承載不同類型無線接口協(xié)議基帶I/Q信號的GFP-T通道在GFP-T幀級復(fù)用后再映射進CPRI幀的同一位置實現(xiàn)多協(xié)議傳輸。該優(yōu)選方案特別適用于GSM、PHS等窄帶移動通信系統(tǒng)，在這類系統(tǒng)中，載頻數(shù)較大，但每載頻的基帶I/Q信號帶寬(或速率)較小，因此特別適合采用該優(yōu)選方案。
圖10進一步示出了該方案I/Q數(shù)據(jù)幀格式的一個優(yōu)選實例，首先載頻#m(m＝1，2，…M)的來自各天線的I/Q基帶信號在同一采樣時刻依次排列，其中各天線I/Q基帶信號采樣值的排列順序與天線陣列或天線組的空間位置排列順序相同，同一天線I/Q基帶信號采樣值是按照正交分量采樣值和同相分量采樣值依次排列的，因此某采樣時刻該載頻的I/Q數(shù)據(jù)長度為2WD比特；然后，M個載頻的M個同一采樣時刻的I/Q數(shù)據(jù)依次排列形成長度為2MWD比特的數(shù)據(jù)塊；最后，L個這樣的數(shù)據(jù)塊按采樣時刻增量依次排列形成一個I/Q數(shù)據(jù)幀，因此總的比特長度為2MWDL，由于GFP-T按字節(jié)方式對齊成幀，L為使得M WDL/4為整數(shù)的最小值。例如，某RRU(遠(yuǎn)端射頻單元)的天線數(shù)D＝2，采樣比特寬度W＝11，載頻數(shù)M＝3，則取L＝2，其I/Q數(shù)據(jù)幀長度為33字節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明第二種基帶I/Q信號GFP-T幀級復(fù)用的優(yōu)選方案，相同類型無線接口協(xié)議相同載頻不同天線的基帶I/Q信號利用時分復(fù)用方式復(fù)用后封裝進相同的GFP-T幀，承載不同類型無線接口協(xié)議及載頻的基帶I/Q信號的GFP-T通道在GFP-T幀級復(fù)用后再映射進CPRI幀的同一位置實現(xiàn)多協(xié)議傳輸。采用這一優(yōu)選方案的好處在于，某些無線接口協(xié)議可能在不同的載頻采用不同的帶寬，如在WiMAX系統(tǒng)中，可能在某個頻段采用1.25MHz的帶寬，而在另外一個頻段則采用5MHz的帶寬。由于不同的載頻信號帶寬不同，因此采用優(yōu)選方案二較合適。
圖11進一步示出了該方案I/Q數(shù)據(jù)幀格式的一個優(yōu)選實例，首先載頻#m(m＝1，2，…M)的來自各天線的I/Q基帶信號在同一采樣時刻依次排列，其中各天線I/Q基帶信號采樣值的排列順序與天線陣列或天線組的空間位置排列順序相同，同一天線I/Q基帶信號采樣值是按照正交分量采樣值和同相分量采樣值依次排列的。因此，若天線數(shù)為D，采樣比特寬度為W(典型為4～20)，則某采樣時刻該載頻的I/Q數(shù)據(jù)長度為2WD比特。一個I/Q數(shù)據(jù)幀由該載頻的按采樣時刻增量依次排列的L個I/Q數(shù)據(jù)組成，因此總的比特長度為2WDL。由于GFP-T成幀是按字節(jié)方式對齊的，因此一個I/Q數(shù)據(jù)幀的比特長度應(yīng)為8的倍數(shù)，即其長度為WDL/4字節(jié)，同時I/Q數(shù)據(jù)幀應(yīng)盡可能短，從而減少成幀過程所引入的固有時延，由于采樣比特寬度和天線數(shù)是固定的，因此L為使得WDL/4為整數(shù)的最小值。例如，某RRU的天線數(shù)D＝2，采樣比特寬度W＝11，則取L＝2，其I/Q數(shù)據(jù)幀長度為11字節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明第三種基帶I/Q信號GFP-T幀級復(fù)用的優(yōu)選方案，相同類型無線接口協(xié)議相同載頻相同天線的基帶I/Q信號分別首先封裝進相同的GFP-T幀，承載不同類型無線接口協(xié)議、載頻及天線的基帶I/Q信號的GFP-T通道在GFP-T幀級復(fù)用后再映射進CPRI幀的同一位置實現(xiàn)多協(xié)議傳輸。
圖12進一步示出了該方案I/Q數(shù)據(jù)幀格式的一個優(yōu)選實例，載頻#m(m＝1，2，…M)，天線#n(n＝1，2，…D)的I/Q基帶信號采樣數(shù)據(jù)按采樣時間順序依次排列，I/Q基帶信號采樣值是按照正交分量采樣值和同相分量采樣值依次排列的，因此，若I/Q數(shù)據(jù)幀由一個載頻和天線的L個連續(xù)采樣時刻的I/Q數(shù)據(jù)組成，則一個I/Q數(shù)據(jù)幀總的比特長度為2WL。由于GFP-T按字節(jié)方式對齊成幀，L為使得WL/4為整數(shù)的最小值。例如，某RRU的采樣比特寬度W＝11，則取L＝4，其I/Q數(shù)據(jù)幀長度為11字節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明第四種基帶I/Q信號GFP-T幀級復(fù)用的優(yōu)選方案，相同類型無線接口協(xié)議相同載頻不同天線的基帶I/Q信號首先時分復(fù)用形成I/Q數(shù)據(jù)幀，然后相同類型無線接口協(xié)議不同載頻的I/Q數(shù)據(jù)幀通過映射到同一個GFP-T幀的不同超塊復(fù)用在同一GFP-T通道上，最后承載不同類型無線接口協(xié)議基帶I/Q信號的GFP-T通道在GFP-T幀級復(fù)用后映射進CPRI幀的同一位置實現(xiàn)多協(xié)議傳輸。該方案中相同類型無線接口協(xié)議相同載頻不同天線的基帶I/Q信號以時分復(fù)用方式構(gòu)成I/Q數(shù)據(jù)幀的方式，與上述第二種基帶I/Q信號GFP-T幀級復(fù)用優(yōu)選方案中I/Q數(shù)據(jù)幀的構(gòu)成方式相同。
如圖13所示，M(M≥1)個載頻的無線信號采用分時復(fù)用的方式分別由不同的超塊傳送，在GFP-T幀凈荷部分，開始的M個超塊(M×67字節(jié)長)分別對應(yīng)M個不同的載頻，并依次重復(fù)p(P≥1)次，即一個GFP-T幀的總超塊數(shù)N＝pM。在該方案中，M個載頻分時多路復(fù)用一路GFP-T通道的傳輸帶寬，且各路載頻無線信號的傳輸是各自獨立的。
圖14給出了基于上述方案的無線接口協(xié)議基帶I/Q信號GFP-T幀級復(fù)用示意圖?？梢钥吹?，同一無線接口協(xié)議的不同載頻天線支路的I/Q基帶信號基于上述方案時分復(fù)用后被封裝到同一GPF-T通道的各GFP-T幀中，而不同的GPF-T通道則在GFP-T幀級實現(xiàn)多路復(fù)用。另外，在I/Q基帶信號數(shù)據(jù)流或多路I/Q基帶信號時分復(fù)用的數(shù)據(jù)流封裝到GFP-T幀的過程中，GFP-T實際上通過動態(tài)插入填充字符而實現(xiàn)了自適應(yīng)的信號速率適配，由于GFP-T幀按字符對齊且填充是以字節(jié)為單位插入信號流中的，而I/Q數(shù)據(jù)幀是基帶I/Q信號流的以字節(jié)為邊界的最小單位，因此填充字符應(yīng)在I/Q數(shù)據(jù)幀之間插入。
1.2無線接口協(xié)議基帶I/Q信號的CPRI幀內(nèi)復(fù)用方案根據(jù)本發(fā)明第一種基帶I/Q信號CPRI幀內(nèi)復(fù)用的優(yōu)選方案，相同類型無線接口協(xié)議的不同載頻、不同天線的基帶I/Q信號利用時分復(fù)用方式復(fù)用后封裝進GFP-T幀，而承載不同類型無線接口協(xié)議基帶I/Q信號的各GFP-T通道則映射進CPRI幀的不同位置，從而利用CPRI幀內(nèi)復(fù)用實現(xiàn)多協(xié)議傳輸。其中，相同類型無線接口協(xié)議的不同載頻、不同天線的基帶I/Q信號時分復(fù)用方式優(yōu)選地仍可以采用圖10所示I/Q數(shù)據(jù)幀格式。
根據(jù)本發(fā)明第二種基帶I/Q信號CPRI幀內(nèi)復(fù)用的優(yōu)選方案，相同類型無線接口協(xié)議相同載頻不同天線的基帶I/Q信號利用時分復(fù)用方式復(fù)用后封裝進GFP-T幀，而承載不同類型無線接口協(xié)議及載頻的基帶I/Q信號的各GFP-T通道則映射進CPRI幀的不同位置，從而利用CPRI幀內(nèi)復(fù)用實現(xiàn)多協(xié)議傳輸。其中，相同類型無線接口協(xié)議相同載頻不同天線的基帶I/Q信號時分復(fù)用方式優(yōu)選地仍可以采用圖11所示I/Q數(shù)據(jù)幀格式。
根據(jù)本發(fā)明第三種基帶I/Q信號CPRI幀內(nèi)復(fù)用的優(yōu)選方案，相同類型無線接口協(xié)議相同載頻相同天線的基帶I/Q信號首先封裝進相應(yīng)GFP-T幀，而承載不同類型無線接口協(xié)議、載頻及天線的基帶I/Q信號的各GFP-T通道則映射進CPRI幀的不同位置，從而利用CPRI幀內(nèi)復(fù)用實現(xiàn)多協(xié)議傳輸。其中，相同類型無線接口協(xié)議相同載頻不同天線的基帶I/Q信號時分復(fù)用方式優(yōu)選地仍可以采用圖12所示I/Q數(shù)據(jù)幀格式。
根據(jù)本發(fā)明第四種基帶I/Q信號CPRI幀內(nèi)復(fù)用的優(yōu)選方案，相同類型無線接口協(xié)議相同載頻不同天線的基帶I/Q信號首先時分復(fù)用形成I/Q數(shù)據(jù)幀，然后相同類型無線接口協(xié)議不同載頻的I/Q數(shù)據(jù)幀通過映射到同一個GFP-T幀的不同超塊復(fù)用在同一GFP-T通道上，而承載不同類型無線接口協(xié)議基帶I/Q信號的各GFP-T通道則映射進CPRI幀的不同位置，從而利用CPRI幀內(nèi)復(fù)用實現(xiàn)多協(xié)議傳輸。其中，相同類型無線接口協(xié)議相同載頻不同天線的基帶I/Q信號時分復(fù)用方式優(yōu)選地仍可以采用圖11所示I/Q數(shù)據(jù)幀格式。
圖15給出了基于上述方案的無線接口協(xié)議基帶I/Q信號CPRI幀內(nèi)復(fù)用示意圖?？梢钥吹?，同一無線接口協(xié)議的不同載頻天線支路的I/Q基帶信號基于上述方案時分復(fù)用后被封裝到同一GPF-T通道的各GFP-T幀中，而不同的GPF-T通道則分別分段映射到CPRI鏈路的的不同位置，從而利用CPRI幀內(nèi)復(fù)用實現(xiàn)多協(xié)議傳輸。另外，在I/Q基帶信號數(shù)據(jù)流或多路I/Q基帶信號時分復(fù)用的數(shù)據(jù)流封裝到GFP-T幀的過程中，GFP-T實際上通過動態(tài)插入填充字符而實現(xiàn)了自適應(yīng)的信號速率適配，由于GFP-T幀按字符對齊且填充是以字節(jié)為單位插入信號流中的，而I/Q數(shù)據(jù)幀是基帶I/Q信號流的以字節(jié)為邊界的最小單位，因此填充字符應(yīng)在/Q數(shù)據(jù)幀之間插入。
1.3其它非無線接口協(xié)議信號的多路復(fù)用方案如前所述，非無線接口協(xié)議鏈路信號包括結(jié)構(gòu)化的E1/T1、STM-1等恒速率鏈路信號，以及結(jié)構(gòu)化的以太網(wǎng)MAC幀信號、PPP/HDLC幀信號等可變速率鏈路信號。其中，對于100BASE-X以太網(wǎng)，所述以太網(wǎng)MAC幀信號可以是經(jīng)4B/5B線路編碼后的信號，也可以是未進行4B/5B線路編碼的MAC幀信號；對于1000BASE-X以太網(wǎng)，所述以太網(wǎng)MAC幀信號可以是經(jīng)8B/10B線路編碼后的信號，也可以是未進行8B/10B線路編碼的MAC幀信號。
根據(jù)本發(fā)明，非無線接口協(xié)議鏈路信號，包括結(jié)構(gòu)化的E1/T1、STM-1等恒速率鏈路信號以及結(jié)構(gòu)化的以太網(wǎng)MAC幀信號、PPP/HDLC幀信號等可變速率鏈路信號，可以采用兩種方式復(fù)用經(jīng)由CPRI傳輸，一種GFP-T幀級復(fù)用方式，即各非無線接口協(xié)議鏈路信號首先分別封裝進相應(yīng)GFP-T幀，承載相應(yīng)非無線接口協(xié)議鏈路信號的各GFP-T通道則在GFP-T幀多路復(fù)用后再映射進CPRI幀的同一位置實現(xiàn)多協(xié)議傳輸；另一種是CPRI幀內(nèi)復(fù)用，即各非無線接口協(xié)議鏈路信號首先分別封裝進相應(yīng)GFP-T幀，而承載相應(yīng)非無線接口協(xié)議鏈路信號的各GFP-T通道則映射進CPRI幀的不同位置，從而利用CPRI幀內(nèi)復(fù)用實現(xiàn)多協(xié)議傳輸。
1.4GFP-T幀級與CPRI幀內(nèi)混合復(fù)用除了上述無線接口協(xié)議信號與非無線接口協(xié)議信號基于GFP-T幀級及CPRI幀內(nèi)的多路復(fù)用方案外，本發(fā)明也允許采用GFP-T幀級與CPRI幀內(nèi)混合復(fù)用的方案，即不同的封裝有無線接口協(xié)議信號或非無線接口協(xié)議信號的GPF-T通道可以劃分為多個組，每組所述GPF-T通道在GFP-T幀級復(fù)用在一起，然后不同組的經(jīng)GFP-T幀級復(fù)用的信號流再映射到CPRI幀的不同位置，從而進一步在CPRI幀內(nèi)復(fù)用實現(xiàn)多協(xié)議傳輸。
2.客戶信號GFP-T幀封裝如前所述，包括無線接口協(xié)議信號與非無線接口協(xié)議信號在內(nèi)的客戶信號可以在GFP-T幀級實現(xiàn)多路復(fù)用，根據(jù)本發(fā)明，這可以在GFP-T擴展頭部中引入信道標(biāo)識以標(biāo)識不同的客戶信號加以實現(xiàn)。
如前所述，無線接口協(xié)議基帶I/Q信號是非結(jié)構(gòu)化的客戶信號，需要傳輸協(xié)議提供無線幀起始、基站幀號等相應(yīng)無線接口協(xié)議的幀定時信息。通常情況下各無線接口協(xié)議都以無線幀作為基本定時，其中，一類無線接口協(xié)議要求各基站定時完全同步(通常是采用GPS等全局定時的系統(tǒng))，即各基站具有相同的無線幀定時(無線幀起始時刻相同、基站幀號相同)，另一類無線接口協(xié)議則不要求各基站定時完全同步，即允許各基站采用各自本地的無線幀定時(無線幀起始時刻不同，基站幀號也不相同)。在分布式基站中，無論對所述哪一類無線接口協(xié)議RE都需要獲得由REC提供的無線幀定時。對所述第二類無線接口協(xié)議而言，同一基站內(nèi)的不同載頻也可能采用不同的無線幀定時，但同一載頻不同天線具有相同的無線幀定時。
根據(jù)本發(fā)明，第一種無線接口協(xié)議基帶I/Q信號的幀定時信息傳輸方法是利用GFP-T幀擴展頭部攜帶無線幀起始位置、基站幀號等相應(yīng)無線接口協(xié)議的幀定時信息。首先，基于前面所提出的各類信號復(fù)用方案，所采用的無線接口協(xié)議基帶I/Q信號多路復(fù)用方案，應(yīng)使得封裝在同一GFP-T幀通道內(nèi)的各路基帶I/Q信號具有相同的無線幀定時。因此，只要在GFP-T幀擴展頭部攜帶封裝在該GFP-T幀通道內(nèi)的至少一路基帶I/Q信號的無線幀起始位置與基站幀號等幀定時信息，就能在對端恢復(fù)相應(yīng)的幀定時信息。
圖16示出了基于該幀定時信息傳輸方法的一種GFP幀擴展頭部優(yōu)選實例。該擴展頭部由一個8位的信道標(biāo)識CID、一個1比特的信道類型指示CTI(該位所在字節(jié)的其它位為保留位)，一個16位的無線幀起始指針、一個16位的基站幀號及擴展頭部差錯控制字段eHEC組成。為了標(biāo)識該新的GFP擴展頭部，需為凈荷頭部EXI字段分配一個新的值，由于0011～1111之間的值尚未使用，因此可取0011～1111之間的任一值表示該GFP幀包含本發(fā)明所定義的擴展頭部。
在圖16所示GFP幀擴展頭部中，CID用于標(biāo)識不同的客戶信號通道以支持前述GFP-T幀級復(fù)用方案；無線幀起始指針用于標(biāo)記封裝在該GFP-T通道內(nèi)的第一路基帶I/Q信號的無線幀起始位置；基站幀號用于標(biāo)記無線幀起始指針?biāo)甘镜臒o線幀起始位置之后的下一個無線幀(或之前的無線幀)所對應(yīng)的幀號；CTI用于指示該GFP-T通道的類型即是否為無線接口協(xié)議基帶I/Q信號，若不是則忽略無線幀起始指針及基站幀號字段。
如上所述，在該優(yōu)選實例中，無線幀起始指針用于標(biāo)記封裝在該GFP-T通道內(nèi)的第一路基帶I/Q信號的無線幀起始位置，盡管可以采取多種指示方法，但該無線幀起始指針?biāo)鶎?yīng)的量，應(yīng)對應(yīng)該GFP-T通道內(nèi)第一路基帶I/Q信號在該GFP-T幀凈荷部分的第一個I/Q采樣值開始，到無線幀起始位置對應(yīng)采樣時刻的I/Q采樣值為止的以采樣位寬為單位的偏移量，當(dāng)無線幀起始指針取值為零時，代表該GFP-T幀內(nèi)未出現(xiàn)無線幀起始點(無線幀邊界)。
根據(jù)本發(fā)明，第二種無線接口協(xié)議基帶I/Q信號的幀定時信息傳輸方法是利用64B/65B碼塊的控制字符作為相應(yīng)基帶I/Q信號的幀定界指示。圖17示出了基于該幀定時信息傳輸方法的一種GFP幀擴展頭部優(yōu)選實例。該擴展頭部由一個8位的信道標(biāo)識CID、一個1比特的信道類型指示CTI(該位所在字節(jié)的其它位為保留位)，一個16位的基站幀號及擴展頭部差錯控制字段eHEC組成。其中，CID用于標(biāo)識不同的客戶信號通道以支持前述GFP-T幀級復(fù)用方案；基站幀號用于標(biāo)記基于本方法獲得的該基帶I/Q信號無線幀起始位置之后的下一個無線幀(或之前的無線幀)所對應(yīng)的幀號；CTI用于指示該GFP-T通道的類型即是否為無線接口協(xié)議基帶I/Q信號，若不是則忽略基站幀號字段。
如前所述，大多數(shù)本發(fā)明所涉及的客戶信號是非8B/10B編碼信號，目前的GFP-T主要是針對8B/10B線路編碼信號而設(shè)計的，GFP規(guī)范中64B/65B碼塊中控制字符的低4位用于傳輸控制碼，高4位則用于后續(xù)控制字符指示及控制碼在原8B/10B碼流中的位置標(biāo)識。本發(fā)明為了使用GFP-T傳輸非8B/10B編碼信號，重新定義了64B/65B碼塊中控制字符的比特位及用法。同時為了指示本發(fā)明新定義的該GFP-T傳輸非8B/10B編碼信號的GFP-T幀，對凈荷類型標(biāo)識(PTI)為“000”即該GFP-T幀為用戶數(shù)據(jù)幀時，用戶凈荷標(biāo)識(UPI)取“1111,000～1111,1110”之中的任一值，以表示本發(fā)明采用的專有用法。這樣當(dāng)某GFP幀的凈荷類型標(biāo)識(PTI)為“000”，而用戶凈荷標(biāo)識(UPI)為取自“1111,000～1111,1110”之中的用于指示本發(fā)明所采用的專有用法的特定值時，表明是GFP-T幀但承載的客戶信號不是8B/10B編碼信號，因此不進行8B/10B編碼到64B/65B編碼的轉(zhuǎn)換而直接傳輸客戶信號，且64B/65B碼塊中控制字符采用本發(fā)明的定義和用法。
圖18給出了一種基于本發(fā)明的傳輸無線接口協(xié)議基帶I/Q信號及其它非8B/10B編碼信號GFP-T幀的64B/65B碼塊的控制字符定義。與原GFP規(guī)范中的定義和用法類似，最高位b7用于指示在該64B/65B碼塊中其后續(xù)字節(jié)是否為控制字符，b4～b0則用于傳輸控制碼本身，但b6～b4用于基于本發(fā)明特定的位置標(biāo)記功能。與原GFP規(guī)范不同的是，由于無需傳輸8B/10B特定的控制字符，因此這里的控制字符不用于64B/65B編碼到8B/10B編碼的恢復(fù)，而是有特定的用法。
根據(jù)本發(fā)明，一個必選的控制字符是填充字符，另外一個可選的控制字符是無線幀邊界指示，作為非限制的示范性的例子，圖18中用“1111”表示填充字符，用“1010”表示無線幀邊界指示字符。其中，填充字符用于自適應(yīng)的信號速率適配，無線幀邊界指示字符則用于上述第二種無線接口協(xié)議基帶I/Q信號的幀定時信息的傳輸。圖19示出了64B/65B碼塊的數(shù)據(jù)構(gòu)成，可以看到，I/Q數(shù)據(jù)幀之間如前所述可能存在填充字符，由于I/Q數(shù)據(jù)幀如圖10～12所示是以采樣時刻先后順序排列的，因此一個64B/65B碼塊可能包含填充字符，也可能包含數(shù)個采樣起始時刻點(即包括多個采樣時刻的I/Q數(shù)據(jù))，由于通常采樣寬度4～20比特(即一個I/Q數(shù)據(jù)采樣值位寬為8～40比特)，而一個64B/65B碼塊最多包括8個用戶數(shù)據(jù)字符，因此一個64B/65B碼塊所包含的采樣點數(shù)間于0～8之間。因此，一個64B/65B碼塊可能包含零個或一個無線幀邊界指示字符，當(dāng)包含一個無線幀邊界指示字符時，則表示從該64B/65B碼塊所包含的第一個采樣起始時刻算起的第X個采樣起始時刻(其中X為b6～b4位對應(yīng)的數(shù)值)為相應(yīng)無線幀的邊界(無線幀起始位置)。而該無線幀起始位置之后的下一個無線幀(或之前的無線幀)所對應(yīng)的幀號，則由該GFP-T幀的擴展頭部的基站幀號字段給出。
3.GFP-T幀到CPRI的映射GFP-T幀到CPRI的映射是指承載客戶信號的不同GPF-T通道將分別分段映射到CPRI鏈路的的不同位置從而利用CPRI幀內(nèi)復(fù)用實現(xiàn)多協(xié)議傳輸，其中，GFP-T幀典型地映射到CPRI幀中除控制字以外的部分。根據(jù)本發(fā)明，一種方案是仍然按現(xiàn)有CPRI規(guī)范采用AxC容器直接承載WCDMA的I/Q基帶信號，而CPRI幀中除控制字和承載WCDMAI/Q基帶信號的AxC容器以外的帶寬，用于傳輸基于本發(fā)明的封裝在GFP-T幀內(nèi)的包括其它無線接口協(xié)議信號與非無線接口協(xié)議信號在內(nèi)的客戶信號；另一種方案是將包括WCDMA在內(nèi)的所有無線接口協(xié)議信號與非無線接口協(xié)議信號均采用本發(fā)明所提出的方法進行傳輸，其中包括WCDMA同步信息在內(nèi)的CPRI幀的控制字的用法仍遵循現(xiàn)有CPRI規(guī)范。
根據(jù)本發(fā)明，不同GPF-T通道的GFP-T幀到CPRI的映射同樣可以采用圖7所示緊湊放置(packed position)和靈活放置(flexible position)兩種方式，另外，所述映射方式除了可以映射到一個CPRI基本幀內(nèi)的不同位置外，也允許按基本幀為單位進行調(diào)度，即不同的GPF-T通道的GFP-T幀可能映射到CPRI基本幀的同一段位置但不同的CPRI基本幀。例如，一個GPF-T通道的GFP-T幀可能映射到奇數(shù)序號的CPRI基本幀某一段位置，而另一個GPF-T通道的GFP-T幀則可能映射到偶數(shù)序號的CPRI基本幀的同樣位置。
4.多協(xié)議信號傳輸過程圖20(a)示出了基于本發(fā)明的發(fā)送端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可以看到，多路天線載波I/Q采樣數(shù)據(jù)通過I/Q數(shù)據(jù)幀形成單元11按前述方法時分復(fù)用形成I/Q數(shù)據(jù)幀，然后通過64B/65B碼塊形成單元11形成64B/65B碼塊進而通過GFP-T幀形成單元12構(gòu)成相應(yīng)的GFP-T幀，其中64B/65B碼塊中控制字符的定義及用法采用前述本發(fā)明提出的方法，無線幀定時等信息則同時按前述方法也由GFP-T幀攜帶；基于8B/10B線路編碼的非無線接口協(xié)議信號則按照GFP-T規(guī)范將8B/10B編碼轉(zhuǎn)換為64B/65B編碼，然后形成64B/65B碼塊進而構(gòu)成相應(yīng)的GFP-T幀；非8B/10B線路編碼的非無線接口協(xié)議信號則不進行8B/10B編碼到64B/65B編碼的轉(zhuǎn)換直接形成64B/65B碼塊進而構(gòu)成相應(yīng)的GFP-T幀。各類客戶信號的GFP-T信號流通過傳輸調(diào)度及GFP-T幀級復(fù)用單元20經(jīng)傳輸調(diào)度在GFP-T幀級復(fù)用在一起，最后通過CPRI映射單元30映射到CPRI幀中特定的位置。另外，WCDMA的I/Q信號也可以按照現(xiàn)有CPRI協(xié)議進行傳輸，CPRI控制、管理及同步等數(shù)據(jù)則仍按照現(xiàn)有CPRI協(xié)議經(jīng)過控制字通道傳輸。如前所述，在圖20(a)所示基于本發(fā)明的發(fā)送端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，各類客戶信號的GFP-T信號流也可以不進行GFP-T幀級復(fù)用，而直接映射到CPRI幀的不同位置從而利用CPRI幀內(nèi)復(fù)用實現(xiàn)多協(xié)議傳輸。
圖20(b)示出了基于本發(fā)明的接收端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可以看到，接收端是圖20(a)所示發(fā)送端的逆過程。首先CPRI幀處理單元130進行CPRI幀處理分離出WCDMA的I/Q信號及CPRI控制、管理及同步數(shù)據(jù)以及GFP-T幀信號流，然后GFP-T幀處理及解復(fù)用單元100進行GFP-T幀處理并分離出各路GFP-T通道信號流，各GFP-T通道中的64B/65B碼塊經(jīng)64B/65B解碼單元110提取出各路客戶信號，其中，無線協(xié)議信號流進一步經(jīng)過I/Q數(shù)據(jù)幀解復(fù)用單元120分離出各路天線載波I/Q信號流，而相應(yīng)的無線幀同步等信息則由相應(yīng)GFP-T幀中提取。
此外，本發(fā)明還涉及一種在無線移動通信系統(tǒng)的分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)难b置，其包括如上所述本發(fā)明的發(fā)送端設(shè)備和接收端設(shè)備，用于利用本發(fā)明的上述方法實現(xiàn)分布式基站系統(tǒng)中遠(yuǎn)端射頻單元與基帶處理主單元之間的多協(xié)議客戶信號傳輸。該裝置的其他組成單元及其工作方式對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是公知的，在此不再贅述。
雖然上面已結(jié)合本發(fā)明的具體實施方式
對本發(fā)明進行了詳細(xì)描述，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員了解，本發(fā)明的保護范圍并不受上述具體實施方式
的限制，而是可以在不背離本發(fā)明的基本原理和精神的前提下進行各種修改或變形。例如，本發(fā)明上述實施方式中完成的各方法步驟可以用軟件、硬件或兩者的結(jié)合來實現(xiàn)?？傊?，本發(fā)明的保護范圍由附后的權(quán)利要求限定。
權(quán)利要求
1.一種在無線移動通信系統(tǒng)的分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒?，包括步驟由通用成幀規(guī)程透明模式幀GFP-T幀封裝客戶信號；將所述GFP-T幀映射到下層傳輸鏈路以實現(xiàn)客戶信號的傳輸。
2.如權(quán)利要求1所述的在分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒?，其中，所述下層傳輸鏈路是通用公共無線接口CPRI鏈路。
3.如權(quán)利要求2所述的在分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒ǎ渲?，所述客戶信號是以下中至少之一由CPRI協(xié)議所支持的WCDMA I/Q基帶信號、除WCDMA以外的其它無線接口協(xié)議的基帶I/Q信號、結(jié)構(gòu)化的E1/T1、STM-1等恒速率鏈路信號、結(jié)構(gòu)化的以太網(wǎng)MAC幀信號、PPP/HDLC幀信號等可變速率鏈路信號。
4.如權(quán)利要求2或3所述的在分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒?，其中，同一無線接口協(xié)議的不同載頻天線支路的I/Q基帶信號通過時分復(fù)用后被封裝到同一GPF-T通道的各GFP-T幀中；不同的GPF-T通道在GFP-T幀級復(fù)用后映射進CPRI幀的同一位置實現(xiàn)多協(xié)議傳輸。
5.如權(quán)利要求2或3所述的在分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒?，其中，同一無線接口協(xié)議的不同載頻天線支路的I/Q基帶信號通過時分復(fù)用后被封裝到同一GPF-T通道的各GFP-T幀中；不同的GPF-T通道分別分段映射到CPRI鏈路的不同位置，從而利用CPRI幀內(nèi)復(fù)用實現(xiàn)多協(xié)議傳輸。
6.如權(quán)利要求4或5所述的在分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒?，其中，在將?jīng)過時分復(fù)用的I/Q基帶信號數(shù)據(jù)流封裝到GFP-T幀的步驟中，GFP-T通過動態(tài)插入填充字符而實現(xiàn)自適應(yīng)的信號速率適配，其中，填充字符在I/Q數(shù)據(jù)幀之間插入。
7.如權(quán)利要求4或5所述的在分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒?，其中，所述的將I/Q基帶信號通過時分復(fù)用進行GFP-T幀封裝的步驟包括將相同類型無線接口協(xié)議的不同載頻、不同天線的基帶I/Q信號利用時分復(fù)用方式復(fù)用后封裝進相同的GFP-T幀。
8.如權(quán)利要求4或5所述的在分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒?，其中，所述的將I/Q基帶信號通過時分復(fù)用進行GFP-T幀封裝的步驟包括將相同類型無線接口協(xié)議相同載頻不同天線的基帶I/Q信號利用時分復(fù)用方式復(fù)用后封裝進相同的GFP-T幀。
9.如權(quán)利要求4或5所述的在分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒?，其中，所述的將I/Q基帶信號通過時分復(fù)用進行GFP-T幀封裝的步驟包括將相同類型無線接口協(xié)議相同載頻相同天線的基帶I/Q信號分別封裝進相同的GFP-T幀。
10.如權(quán)利要求4或5所述的在分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒ǎ渲邢嗤愋蜔o線接口協(xié)議相同載頻不同天線的基帶I/Q信號時分復(fù)用形成I/Q數(shù)據(jù)幀；相同類型無線接口協(xié)議不同載頻的I/Q數(shù)據(jù)幀通過映射到同一個GFP-T幀的不同超塊復(fù)用在同一GFP-T通道上。
11.如權(quán)利要求10所述的在分布式基站系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒?，其中，M個載頻的無線信號采用分時復(fù)用的方式分別由GFP-T幀凈荷部分的不同的超塊傳送，開始的M個超塊分別對應(yīng)M個不同的載頻，并依次重復(fù)p次，一個GFP-T幀的總超塊數(shù)N＝pM，M個載頻分時多路復(fù)用一路GFP-T通道的傳輸帶寬，且各路載頻無線信號的傳輸是各自獨立，其中，M和P是大于或等于1的整數(shù)。
12.如權(quán)利要求2或3所述的在分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒?，其中，所述客戶信號是非無線接口協(xié)議信號。
13.如權(quán)利要求12所述的在分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒ǎ渲?，所述非無線接口協(xié)議信號是以下中至少之一結(jié)構(gòu)化的E1/T1、STM-1等恒速率鏈路信號、結(jié)構(gòu)化的以太網(wǎng)MAC幀信號和PPP/HDLC幀信號等可變速率鏈路信號。
14.如權(quán)利要求13所述的在分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒?，其中，各非無線接口協(xié)議鏈路信號分別封裝進相應(yīng)GFP-T幀；承載相應(yīng)非無線接口協(xié)議鏈路信號的各GFP-T通道在GFP-T幀多路復(fù)用后映射進CPRI幀的同一位置實現(xiàn)多協(xié)議傳輸。
15.如權(quán)利要求13所述的在分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒ǎ渲?，各非無線接口協(xié)議鏈路信號分別封裝進相應(yīng)GFP-T幀；承載相應(yīng)非無線接口協(xié)議鏈路信號的各GFP-T通道映射進CPRI幀的不同位置，從而利用CPRI幀內(nèi)復(fù)用實現(xiàn)多協(xié)議傳輸。
16.如權(quán)利要求2或3所述的在分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒?，其中?br> 17.如權(quán)利要求2或3所述的在分布式基站系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒ǎ渲?，不同的封裝有客戶信號的GPF-T通道劃分為多個組，每組所述GPF-T通道在GFP-T幀級復(fù)用在一起；不同組的經(jīng)GFP-T幀級復(fù)用的信號流映射到CPRI幀的不同位置，從而進一步在CPRI幀內(nèi)復(fù)用實現(xiàn)多協(xié)議傳輸。
18.如權(quán)利要求2或3所述的在分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒?，其中，通過GFP-T擴展頭部傳輸無線接口協(xié)議基帶I/Q信號的幀定時信息來實現(xiàn)對客戶信號進行GFP-T幀封裝。
19.如權(quán)利要求18所述的在分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒?，其中，在GFP-T幀擴展頭部攜帶封裝在該GFP-T幀通號傳輸?shù)姆椒?，其中，所述GFP-T幀的擴展頭部包括一個8位的信道標(biāo)識CID用于標(biāo)識不同的客戶信號通道、一個1比特的信道類型指示CTI，一個16位的無線幀起始指針用于標(biāo)記封裝在該GFP-T通道內(nèi)的第一路基帶I/Q信號的無線幀起始位置、一個16位的基站幀號用于標(biāo)記無線幀起始指針?biāo)甘镜臒o線幀起始位置之后的下一個無線幀或之前的無線幀所對應(yīng)的幀號，以及擴展頭部差錯控制字段eHEC，為凈荷頭部EXI字段分配一個0011～1111之間的任一值以表示該GFP-T幀包含所述的GFP擴展頭部，其中，所述信道類型指示CTI所在字節(jié)的其它位為保留位，以及其中，所述CTI用于指示該GFP-T通道的類型以表明客戶信號是否為無線接口協(xié)議基帶I/Q信號，如果不是，則忽略無線幀起始指針及基站幀號字段。
20.如權(quán)利要求17所述的在分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒?，其中，所述GFP幀擴展頭部包括一個8位的信道標(biāo)識CID用于標(biāo)識不同的客戶信號通道、一個1比特的信道類型指示CTI，一個16位的基站幀號用于標(biāo)記所獲得的該基帶I/Q信號無線幀起始位置之后的下一個無線幀或之前的無線幀所對應(yīng)的幀號，以及擴展頭部差錯控制字段eHEC，其中，所述CTI所在字節(jié)的其它位為保留位，以及其中，CTI用于指示該GFP-T通道的類型以表明客戶信號是否為無線接口協(xié)議基帶I/Q信號，如果不是則忽略基站幀號字段。
21.如權(quán)利要求20所述的在分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒?，其中，通過利用64B/65B碼塊的控制字符作為相應(yīng)基帶I/Q信號的幀定界指示，以及其中，如果某GFP幀的凈荷類型標(biāo)識PTI為“000”，用戶凈荷標(biāo)識UPI為取自“1111，000～1111，1110”之中的特定值，則表明是GFP-T幀但承載的客戶信號不是8B/10B編碼信號，由此，不進行8B/10B編碼到64B/65B編碼的轉(zhuǎn)換而直接傳輸客戶信號。
22.如權(quán)利要求21所述的在分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒?，其中，GFP-T幀的64B/65B碼塊的控制字符中的最高位b7用于指示在該64B/65B碼塊中其后續(xù)字節(jié)是否為控制字符，b4～b0用于傳輸控制碼本身，b6～b4用于標(biāo)記控制字符在原客戶信號流中的位置，其中，控制字符不用于64B/65B編碼到8B/10B編碼的恢復(fù)。
23.如權(quán)利要求22所述的在分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒?，其中，一個必選的控制字符是填充字符，另外一個可選的控制字符是無線幀邊界指示。
24.如權(quán)利要求23所述的在分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒?，其中，填充字符用?111”表示，無線幀邊界指示字符用“1010”表示，以及其中，填充字符用于自適應(yīng)的信號速率適配，無線幀邊界指示字符用于無線接口協(xié)議基帶I/Q信號的幀定時信息的傳輸。
25.如權(quán)利要求5所述的在分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒?，其中，所述的將不同的GPF-T通道分別分段映射到CPRI鏈路的不同位置，是將所述GFP-T幀映射到CPRI幀中除控制字以外的部分。
26.如權(quán)利要求25所述的在分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒?，其中，不同GPF-T通道的GFP-T幀到CPRI的映射可以采用緊湊放置或靈活放置兩種方式，其中，在所述緊湊放置方式中，指各天線載頻容器AxC容器按順序連續(xù)映射到一個基本幀中，剩余的比特位為保留位，在所述的靈活放置方式中，各AxC容器可以按應(yīng)用規(guī)定的位置映射到一個基本幀中，幀中其它未被AxC容器占用的比特位為保留位，以及其中，所述不同的GPF-T通道的GFP-T幀可以映射到一個CPRI基本幀內(nèi)的不同位置或者可以映射到CPRI基本幀的同一段位置但不同的CPRI基本幀。
27.如權(quán)利要求25或26所述的在分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒?，其中，按現(xiàn)有CPRI規(guī)范采用AxC容器直接承載WCDMA的I/Q基帶信號，而CPRI幀中除控制字和承載WCDMA I/Q基帶信號的AxC容器以外的帶寬，用于傳輸所述的封裝在GFP-T幀內(nèi)的客戶信號。
28.如權(quán)利要求25或26所述的在分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒ǎ渲?，將包括WCDMA在內(nèi)的所有無線接口協(xié)議信號與非無線接口協(xié)議信號均通過所述的GFP-T幀封裝步驟和將不同的GPF-T通道分別分段映射到CPRI鏈路的步驟進行傳輸，包括WCDMA同步信息在內(nèi)的CPRI幀的控制字的用法仍遵循現(xiàn)有CPRI規(guī)范。
29.一種在無線移動通信系統(tǒng)的分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)陌l(fā)送端設(shè)備，包括GFP-T成幀和封裝單元(10)，用于按照如上述權(quán)利要求1-28中任何一個的方法將需要發(fā)送的客戶信號形成GFP-T幀；CPRI映射單元(30)，用于將所接收的各GFP-T幀按照如權(quán)利要求1-28中任何一個所述的方法映射到CPRI幀中特定的位置以實現(xiàn)多協(xié)議傳輸。
30.如權(quán)利要求29所述的發(fā)送端設(shè)備，還包括GFP-T幀級復(fù)用單元(20)，其設(shè)置在所述GFP-T成幀和封裝單元與所述CPRI映射單元之間，用于將從所述GFP-T成幀和封裝單元接收到的客戶信號的GFP-T信號流經(jīng)傳輸調(diào)度而實現(xiàn)GFP-T幀級復(fù)用。
31.如權(quán)利要求29或30所述的發(fā)送端設(shè)備，其中，所述客戶信號包括以下中至少之一由除CPRI協(xié)議以外的其他無線接口協(xié)議支持的基帶I/Q信號，基于8B/10B線路編碼的非無線接口協(xié)議信號，其按照GFP-T規(guī)范將8B/10B編碼轉(zhuǎn)換為64B/65B編碼，然后形成64B/65B碼塊進而構(gòu)成相應(yīng)的GFP-T幀，以及非8B/10B線路編碼的非無線接口協(xié)議信號，其不進行8B/10B編碼到64B/65B編碼的轉(zhuǎn)換直接形成64B/65B碼塊進而構(gòu)成相應(yīng)的GFP-T幀。
32.如權(quán)利要求29或30所述的發(fā)送端設(shè)備，其中，所述GFP-T成幀和封裝單元包括64B/65B編碼單元(11)，用于從各路客戶信號形成64B/65B碼塊；I/Q數(shù)據(jù)幀復(fù)用單元(11)，用于從所述其他無線接口協(xié)議支持的基帶I/Q信號形成I/Q數(shù)據(jù)幀；GFP-T幀形成單元，用于將各所述形成的64B/65B碼塊分別形成為GFP-T幀。
33.一種在無線移動通信系統(tǒng)的分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)慕邮斩嗽O(shè)備，包括CPRI幀處理單元(130)，用于對CPRI幀處理以分離出WCDMA的I/Q信號及CPRI控制、管理及同步數(shù)據(jù)以及GFP-T幀信號流；GFP-T幀處理及解復(fù)用單元(100)，用于進行GFP-T幀處理并分離出各路GFP-T通道信號流；64B/65B解碼單元(110)，用于從各GFP-T通道中的64B/65B碼塊提取出各路客戶信號；I/Q數(shù)據(jù)幀解復(fù)用單元(120)，用于從無線協(xié)議信號流分離出各路天線載波I/Q信號流，相應(yīng)的無線幀同步等信息從相應(yīng)GFP-T幀中提取。
34.如權(quán)利要求33所述的接收端設(shè)備，其中，所述客戶信號包括以下中至少之一由除CPRI協(xié)議以外的其他無線接口協(xié)議支持的基帶I/Q信號，基于8B/10B線路編碼的非無線接口協(xié)議信號，以及非8B/10B線路編碼的非無線接口協(xié)議信號。
35.一種在無線移動通信系統(tǒng)的分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)难b置，其包括如權(quán)利要求29-32中任一項所述的發(fā)送端設(shè)備和如權(quán)利要求33-34中任一項所述的接收端設(shè)備。
全文摘要
提供一種在分布式基站子系統(tǒng)中實現(xiàn)多協(xié)議客戶信號傳輸?shù)姆椒?，包括由通用成幀?guī)程透明模式幀GFP－T幀封裝客戶信號；將所述GFP－T幀映射到下層傳輸鏈路以實現(xiàn)客戶信號的傳輸。該下層傳輸鏈路可以是通用公共無線接口CPRI鏈路，所述客戶信號可以是下中至少之一由CPRI協(xié)議所支持的WCDMA I/Q基帶信號、除WCDMA以外的其它無線接口協(xié)議的基帶I/Q信號、結(jié)構(gòu)化的E1/T1、STM－1等恒速率鏈路信號、結(jié)構(gòu)化的以太網(wǎng)MAC幀信號、PPP/HDLC幀信號等可變速率鏈路信號。該方法也適用于其它類型的遠(yuǎn)端射頻單元與基帶處理主單元之間同步傳輸鏈路，如OBSAI(開放式基站架構(gòu)發(fā)起組織)等規(guī)范中的鏈路。
文檔編號H04L29/06GK1956564SQ200510114750
公開日2007年5月2日 申請日期2005年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月26日
發(fā)明者劉晟 申請人:Ut斯達康通訊有限公司