專利名稱：基于以太網(wǎng)的射頻拉遠(yuǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信，尤其涉及一種射頻拉遠(yuǎn)單元與基帶處理單元之間的數(shù)據(jù)收 發(fā)方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
在一些當(dāng)前的諸如3G、ffimax和LTE(長期演進(jìn))無線接入網(wǎng)絡(luò)中，基站被配置為 集中式的節(jié)點(diǎn)，絕大多數(shù)部件位于中心位置。不過，無線基站也可以配置為分布式架構(gòu)。例 如，分布式的無線基站可以采用這樣的形式，即，一個或多個無線設(shè)備(RE)部分通過無線 基站內(nèi)部接口連接到無線設(shè)備控制器(REC)部分。圖1是示出無線基站內(nèi)部連接的示意圖。無線基站包括REC和RE，REC與RE之間 通過無線基站內(nèi)部接口連接。在圖1中，該內(nèi)部接口顯示為共用公共無線接口(CPRI)。CPRI 在 Common PublicRadio Interface(CPRI)Interface Specification Version 3.0 (2006 年10月20日)中描述，其全部內(nèi)容通過引用并入這里。REC與RE之間的接口還可以包括 例如，0BSAI(開放式基站架構(gòu)聯(lián)盟)，Ir( 一種基帶單元(BBU)與射頻拉遠(yuǎn)單元(RRU)之間 的接口)等。CPRI典型地在光纖上實(shí)現(xiàn)，并且目前支持最大2. 4576Gbps的線比特率。隨著移動 通信服務(wù)的迅速發(fā)展，REC和RE之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量也急劇增長。例如，像中國移動等運(yùn)營 商目前需要最大容量為192AxC(A=天線，C=載波)的TD-SCDMA(時分同步碼分多址)基 站，或者8天線的20MHz帶寬的LTE基站。對于這樣的基站，在收或者發(fā)通路上，REC和每個 RE之間會有9Gbps左右的數(shù)據(jù)傳輸。以8天線的20MHz LTE基站為例，對于LTE標(biāo)準(zhǔn)的基 帶采樣率是30. 72MHz，在IQ (包括實(shí)部和虛部)數(shù)據(jù)16比特量化并且經(jīng)過8B/10B編碼器 (用于CPRI和Ir物理層中定義的時鐘恢復(fù)和線路DC平衡)后，傳輸每根天線的基帶數(shù)據(jù)所 需要的數(shù)據(jù)率是1. 2288Gbps，對于8根天線來說在收或發(fā)通路上的總數(shù)據(jù)速率是1. 2288x8 =9. 8304Gbps。因此，上面提到的TD-SCDMA基站或LTE基站實(shí)際上需要四個CPRI4x通道 (物理上是4根光纖)來支持REC與每個RE之間的數(shù)據(jù)傳輸。在圖2的典型配置中，一個REC可以連接3個或者更多個RE。即使是對于3個RE 的情況，也將需要12根光纖來進(jìn)行REC與3個RE之間的數(shù)據(jù)傳輸。大量的光纖會導(dǎo)致高 昂的施工和維護(hù)成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，需要一種能夠減少目前無線基站中REC與RE之間的光纖數(shù)量的方案。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，上述目標(biāo)通過提供一種通過以太網(wǎng)在無線基站的無線設(shè) 備RE與無線設(shè)備控制器REC之間的數(shù)據(jù)發(fā)送方法來實(shí)現(xiàn)。該方法包括如下步驟在物理適配層將符合射頻拉遠(yuǎn)協(xié)議的數(shù)據(jù)幀適配為適于所述以太網(wǎng)的物理層傳 輸?shù)臄?shù)據(jù)幀；以及在所述以太網(wǎng)的物理層上發(fā)送所述適配的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀。
所述以太網(wǎng)可以是10G以太網(wǎng)。所述射頻拉遠(yuǎn)協(xié)議可以包括通用公共無線接口 CPRI、0BSAI，Ir 中的一個。所述適配可以包括對符合射頻拉遠(yuǎn)協(xié)議的數(shù)據(jù)幀填充冗余字節(jié)，所述冗余字節(jié)可 以包括以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀內(nèi)的控制信息和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀之間的控制信息?？梢栽谝蕴W(wǎng)數(shù)據(jù)幀 之間填充若干/A/列，/K/列或者/R/列，以便通過XAUI接口將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀輸出到以太網(wǎng) 物理層，其中/A/列、/K/列和/R/列分別是以太網(wǎng)協(xié)議中定義的對齊列、同步列和跳過列?？梢栽谝蕴W(wǎng)數(shù)據(jù)幀之間填充若干/I/列，以便通過XGMII接口將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀 輸出到以太網(wǎng)物理層，其中/I/列是以太網(wǎng)協(xié)議中定義的空閑列。該方法還可以包括適配以太網(wǎng)物理層的參考時鐘。適配后的以太網(wǎng)物理層的參考 時鐘可以為153. 6MHz。所述適配還可以對射頻拉遠(yuǎn)協(xié)議數(shù)據(jù)幀中存在的與以太網(wǎng)控制信息沖突的數(shù)據(jù) 進(jìn)行替換?？梢岳闷渌蕴W(wǎng)控制信息標(biāo)識替換位置。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，上述目標(biāo)通過提供一種通過以太網(wǎng)在無線基站的無線 設(shè)備RE與無線設(shè)備控制器REC之間的數(shù)據(jù)接收方法來實(shí)現(xiàn)。該方法包括如下步驟在所述以太網(wǎng)的物理層上接收按照上述發(fā)送數(shù)據(jù)的方法發(fā)送的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀；以 及在物理適配層將所述以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀恢復(fù)為符合相應(yīng)射頻拉遠(yuǎn)協(xié)議的數(shù)據(jù)幀。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，上述目標(biāo)通過提供一種用于通過以太網(wǎng)在無線基站的 無線設(shè)備RE與無線設(shè)備控制器REC之間發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。該設(shè)備包括物理適配層模塊，其被配置為在物理適配層將符合射頻拉遠(yuǎn)協(xié)議的數(shù)據(jù)幀適配為 適于所述以太網(wǎng)的物理層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀；以及物理層模塊，其被配置為在所述以太網(wǎng)的物理層上發(fā)送所述適配的以太網(wǎng)數(shù)據(jù) 幀。所述以太網(wǎng)可以是10Gb以太網(wǎng)。所述射頻拉遠(yuǎn)協(xié)議可以包括通用公共無線接口 CPRI、0BSAI，Ir 中的一個。所述物理適配層模塊可以包括填充模塊，其被配置為對符合射頻拉遠(yuǎn)協(xié)議的數(shù)據(jù) 幀填充冗余字節(jié)，所述冗余字節(jié)可以包括以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀內(nèi)的控制信息和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀之間 的控制信息。所述填充模塊可以在以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀之間填充若干/A/列，/K/列或者/R/列，并且 通過XAUI接口將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀輸出到以太網(wǎng)物理層，其中/A/列、/K/列和/R/列分別是 以太網(wǎng)協(xié)議中定義的對齊列、同步列和跳過列。所述填充模塊可以在以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀之間填充若干/I/列，并且通過XGMII接口將 以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀輸出到以太網(wǎng)物理層，其中/I/列是以太網(wǎng)協(xié)議中定義的空閑列。可以適配以太網(wǎng)物理層的參考時鐘。適配后的以太網(wǎng)物理層的參考時鐘可以為 153.6MHz。所述物理適配層模塊可以包括替換模塊，對符合射頻拉遠(yuǎn)協(xié)議的數(shù)據(jù)幀中存在的 與以太網(wǎng)控制信息沖突的數(shù)據(jù)進(jìn)行替換。所述物理適配層模塊可以利用其他以太網(wǎng)控制信 息標(biāo)識替換位置。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，上述目標(biāo)通過提供一種用于通過以太網(wǎng)在無線基站的無線設(shè)備RE與無線設(shè)備控制器REC之間接收數(shù)據(jù)的設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。該設(shè)備包括物理層模塊，其被配置為在所述以太網(wǎng)的物理層上接收按照上述用于發(fā)送數(shù)據(jù)的 設(shè)備所發(fā)送的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀；以及物理適配層模塊，其被配置為在物理適配層將所述以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀恢復(fù)為符合相應(yīng) 射頻拉遠(yuǎn)協(xié)議的數(shù)據(jù)幀。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，上述目標(biāo)通過提供一種無線設(shè)備控制器REC來實(shí)現(xiàn)， 所述REC包括按照上述用于發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備和上述用于接收數(shù)據(jù)的設(shè)備。 根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，上述目標(biāo)通過提供一種無線設(shè)備RE來實(shí)現(xiàn)，所述RE包 括按照上述用于發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備和上述用于接收數(shù)據(jù)的設(shè)備。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，上述目標(biāo)通過提供一種無線基站來實(shí)現(xiàn)，所述無線基 站包括上述無線設(shè)備控制器REC和上述無線設(shè)備RE。


現(xiàn)在將參照以下附圖更具體地描述本發(fā)明，附圖中圖1是示出無線基站內(nèi)部連接的示意圖，圖2示出使用12根CPRI光纖鏈路連接一個REC和3個RE的典型無線基站配置，圖3示出根據(jù)本發(fā)明使用3根IOGbE光纖鏈路連接一個REC和3個RE的無線基
站配置，圖4示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在IOGbE物理層上傳輸CPRI數(shù)據(jù)中涉及的層的架構(gòu) 圖，圖5示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在IOGbE物理層上傳輸CPRI數(shù)據(jù)的系統(tǒng)方框圖，圖6和圖7分別示出根據(jù)本發(fā)明的采用XAUI接口和XGMII接口的數(shù)據(jù)流程圖，圖8是以XAUI接口為例示出CPRI層和APL層的實(shí)現(xiàn)簡圖，圖9A和9B分別示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例對于XAUI和XGMII接口從CPRI數(shù)據(jù) 幀產(chǎn)生的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的格式，圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例對于XAUI接口從CPRI數(shù)據(jù)幀產(chǎn)生的以太 網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的格式，以及圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例對于XAUI接口從Ir數(shù)據(jù)幀產(chǎn)生的以太網(wǎng) 數(shù)據(jù)幀的格式。
具體實(shí)施例方式以下將參照附圖更充分地描述本發(fā)明實(shí)施例，在附圖中示出了本發(fā)明實(shí)施例。然 而，可以用很多不同形式來實(shí)施本發(fā)明，并且本發(fā)明不應(yīng)理解為受限于在此所闡述的實(shí)施 例。在全文中，使用相似的標(biāo)號表示相似的元件。在此所使用的術(shù)語僅用于描述特定實(shí)施例的目的，而并非意欲限制本發(fā)明。如在 此所使用的那樣，單數(shù)形式的“一”、“一個”、“這個”意欲同樣包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文清 楚地另有所指。將進(jìn)一步理解，當(dāng)在此使用時，術(shù)語“包括”指定出現(xiàn)所聲明的特征、整體、 步驟、操作、元件和/或組件，但并不排除一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元件、組 件和/或其群組的出現(xiàn)或添加。
除非另外定義，否則在此所使用的術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有與本發(fā) 明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所共同理解的相同意義。將進(jìn)一步理解，在此所使用的術(shù)語應(yīng) 解釋為具有與其在該說明書的上下文以及有關(guān)領(lǐng)域中的意義一致的意義，并且將不以理想 化的或過于正式的意義來解釋，除非在此特意如此定義。以下參照示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法、裝置(系統(tǒng))和/或計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的 框圖和/或流程圖描述本發(fā)明。應(yīng)理解，可以通過計(jì)算機(jī)程序指令來實(shí)現(xiàn)框圖和/或流程 圖示圖的一個塊以及框圖和/或流程圖示圖的塊的組合?？梢詫⑦@些計(jì)算機(jī)程序指令提供 給通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)的處理器和/或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置，以產(chǎn)生機(jī)器，使得經(jīng) 由計(jì)算機(jī)處理器和/或其它可編程數(shù)據(jù)處理裝置執(zhí)行的指令創(chuàng)建用于實(shí)現(xiàn)框圖和/或流程 圖塊中所指定的功能/動作的方法。相應(yīng)地，還可以用硬件和/或軟件(包括固件、駐留軟件、微碼等)來實(shí)施本發(fā)明。 更進(jìn)一步地，本發(fā)明可以采取計(jì)算機(jī)可使用或計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)上的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的 形式，其具有在介質(zhì)中實(shí)現(xiàn)的計(jì)算機(jī)可使用或計(jì)算機(jī)可讀程序代碼，以由指令執(zhí)行系統(tǒng)來 使用或結(jié)合指令執(zhí)行系統(tǒng)而使用。在本發(fā)明上下文中，計(jì)算機(jī)可使用或計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可 以是任意介質(zhì)，其可以包含、存儲、通信、傳輸、或傳送程序，以由指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備 使用，或結(jié)合指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備使用。在上下文中以8天線的20MHz帶寬的LTE基站為例描述本發(fā)明。然而本領(lǐng)域技 術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于此，實(shí)際上可以應(yīng)用于目前所有的3G(例如包括WCDMA、 CDMA2000、TD-SCDMA)、ffimax以及LTE基站，只要能夠減少其射頻拉遠(yuǎn)接口傳輸所使用的 光纖或線纜數(shù)量。盡管這里使用了在CPRI協(xié)議中定義的術(shù)語REC和RE，但應(yīng)當(dāng)理解，這些 部件在其他標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議中可能具有其他的名稱，例如基帶處理單元(BBU)和射頻拉遠(yuǎn)單元 (RRU)。此外，盡管以CPRI和10G以太網(wǎng)為例描述了本發(fā)明，但應(yīng)當(dāng)理解，對于無線基站的 其他射頻拉遠(yuǎn)協(xié)議以及其他類型的以太網(wǎng)。盡管在目前的實(shí)施中普遍使用光纖作為以太網(wǎng) 協(xié)議以及射頻拉遠(yuǎn)協(xié)議的物理層傳輸介質(zhì)，但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明同樣適用于使用其他傳輸 介質(zhì)(如線纜)的情況。下面將結(jié)合附圖，參照本發(fā)明的實(shí)施例描述本發(fā)明。為了減少基站中REC與RE之間光纖的數(shù)量，本發(fā)明提出使用10G以太網(wǎng)(lOGbE) 來承載CPRI數(shù)據(jù)或者其他射頻拉遠(yuǎn)協(xié)議數(shù)據(jù)。lOGbE由IEEE 802. 3 (如802. 3ae_2002)標(biāo)準(zhǔn)公開。由于其廣泛的商業(yè)接受程度 和巨大的容量，因此可以考慮將CPRI或其他射頻拉遠(yuǎn)協(xié)議數(shù)據(jù)封裝到lOGbE包，并且通過 REC與RE之間的lOGbE物理層和光纖傳輸這些包。如圖3所示，一個最大容量為192AxC的 TD-SCDMA基站或者8天線的20MHz帶寬的LTE基站只需要3條lOGbE鏈路來在三個RE和 REC之間傳輸CPRI數(shù)據(jù)，僅僅是圖2中所使用的光纖數(shù)的1/4。不過，lOGbE長期以來專用于以太網(wǎng)領(lǐng)域。為了能在無線基站中使用它，需要進(jìn)行 一些適配，這將在下面進(jìn)行說明。首先將參照圖4描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在lOGbE物理層上傳輸CPRI數(shù)據(jù)中涉及 的層的架構(gòu)圖。圖中從上到下依次是，CPRI層、物理適配層(APL)和物理層(PHY)。CPRI層對基帶數(shù)據(jù)按照CPRI協(xié)議所規(guī)定的幀格式進(jìn)行組幀，并添加CPRI中所規(guī) 定的幀頭信息。
APL層是本發(fā)明新加入的層，它對CPRI層輸出的所有數(shù)據(jù)按照IEEE 802. 3以太網(wǎng) 協(xié)議中規(guī)定的10G以太網(wǎng)物理層幀格式進(jìn)行以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的封裝。以太網(wǎng)物理層PHY包括物理編碼子層(PCS)、物理介質(zhì)連接子層(PMA)和物理介質(zhì) 相關(guān)子層(PMD)。其中，PCS子層是以太網(wǎng)協(xié)議中定義的物理編碼子層，其對物理層數(shù)據(jù)進(jìn) 行編碼。例如，對于XAUI接口(10Gb接入單元接口)，PCS子層使用的編碼方式是8B/10B 編碼。PMA子層是以太網(wǎng)協(xié)議中定義的物理介質(zhì)接入子層。PMA子層提供了串并變換功能。 另外PMA子層還從接收到的串行數(shù)據(jù)流中分離出用于對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行正確的符號對 齊(定界)的符號定時時鐘。PMD子層是以太網(wǎng)協(xié)議中定義的物理介質(zhì)相關(guān)子層。PMD子 層將來自PMA子層的電信號轉(zhuǎn)換成適合于在某種特定介質(zhì)上傳輸?shù)男问?。PMD是以太網(wǎng)物 理層的最低子層。此外，對于XAUI接口的情況，在APL層與PHY層之間存在XGXS子層，將在后面對 其進(jìn)行說明。可以看出，加入了 APL層來適配CPRI (或其他射頻拉遠(yuǎn)協(xié)議)與lOGbE以太網(wǎng)物
理層之間的差異。圖5示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例在lOGbE物理層上傳輸CPRI數(shù)據(jù)的系統(tǒng)方框圖。如圖5所示，無線基站包括REC 100和RE 200。REC 100包括APL模塊110、lOGbE PHY模塊120和激光連接器130，RE 200包括APL模塊210、lOGbE PHY模塊220和激光連 接器230。當(dāng)從REC 100向RE 200發(fā)送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)時，APL模塊110在物理適配層將CPRI數(shù) 據(jù)幀適配為適于所述以太網(wǎng)的物理層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀，lOGbE PHY模塊120實(shí)現(xiàn)PCS和PMA子 層的功能，將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀通過激光連接器130(相當(dāng)于PMD層)在以太網(wǎng)物理層上發(fā)送。 當(dāng)然，這里的激光連接器130也可以作為lOGbE PHY模塊的一部分實(shí)現(xiàn)。APL模塊110和 lOGbE PHY模塊120可以通過XAUI接口來相接。XAUI接口是在10G以太網(wǎng)協(xié)議中定義的 四通道的串行接口，用來連接以太網(wǎng)的MAC(介質(zhì)訪問控制)層和PHY層。RE 200的激光連 接器230和lOGbE PHY 220在以太網(wǎng)的物理層上接收REC100發(fā)送的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，APL模 塊210在物理適配層將所述以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀恢復(fù)為CPRI數(shù)據(jù)幀。對于從RE 200向REC 100發(fā)送以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的過程也是一樣的，因此這里不在累述。除了增加APL層外，本發(fā)明還提出對傳統(tǒng)lOGbE物理層的參考時鐘進(jìn)行適配以適 合傳輸CPRI數(shù)據(jù)。在當(dāng)前的3G系統(tǒng)中，碼片速率對于W⑶MA而言是3. 84M，而對于TDS-CDMA而言 是1. 28M,都是與30. 72MHz相關(guān)的。換句話說，30. 72MHz是8倍于3. 84MHz和24倍于 1.28MHz。通常，基帶采樣頻率都是與30. 72MHz相關(guān)的。而在LTE系統(tǒng)中，基帶采樣速率就 是30. 72MHz。因此，30. 72MHz對于目前廣泛部署的無線通信系統(tǒng)而言，是一個重要的參考 頻率點(diǎn)。而在傳統(tǒng)lOGbE以太網(wǎng)中，使用156. 25MHz作為物理層參考時鐘。為了便于 在lOGbE上傳輸采樣率與30. 72MHz相關(guān)的基帶數(shù)據(jù)，根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，選擇 153. 6MHz，即30. 72MHz的5倍，作為lOGbE物理層的參考時鐘。新的參考時鐘153. 6MHz非 ?？拷瓉淼?56. 25MHz，而目前l(fā)OGbE的物理層芯片是能夠支持153. 6MHz參考時鐘的。
RE需要從鏈路上恢復(fù)出時鐘，作為射頻部分和采樣部分的參考時鐘。由于RE對鏈 路恢復(fù)時鐘性能有著比傳統(tǒng)以太網(wǎng)更為嚴(yán)格的要求，因此利用參考時鐘為153. 6MHz的同 步以太網(wǎng)方式來連接REC和RE可以比較簡單地產(chǎn)生與30. 72MHz的時鐘。在RE端，使用窄 帶鎖相環(huán)(PLL)和高性能壓控晶體振蕩器(VCX0)來鎖定時鐘，并清除時鐘抖動來滿足射頻 指標(biāo)。參考時鐘調(diào)整后，CPRI 4x鏈路與XAUI鏈路上的數(shù)據(jù)速率比為4 5，從而可以很 方便地通過填充冗余字節(jié)來匹配速率。下面將進(jìn)一步詳細(xì)說明如何實(shí)現(xiàn)在lOGbE物理層與CPRI數(shù)據(jù)的適配。圖6和圖7分別示出根據(jù)本發(fā)明的采用XAUI接口和XGMII接口的數(shù)據(jù)流程圖。如圖6所示，當(dāng)從REC向RE發(fā)送基帶數(shù)據(jù)時，基帶數(shù)據(jù)首先經(jīng)過CPRI層轉(zhuǎn)換為 CPRI數(shù)據(jù)幀，并輸出至APL層。APL層將CPRI數(shù)據(jù)幀適配為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀，并且經(jīng)過XGXS 子層通過XAUI接口發(fā)送給以太網(wǎng)PHY，從而通過光纖發(fā)送給RE層。這里的XGXS子層是以 太網(wǎng)協(xié)議定義的XGMII擴(kuò)展子層，用于并串變換和8B/10B編解碼。在RE側(cè)經(jīng)過相反的流 程，將接收到的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀恢復(fù)為CPRI數(shù)據(jù)幀，從而進(jìn)一步恢復(fù)為基帶數(shù)據(jù)。其中XAUI 鏈路上的數(shù)據(jù)速率為3. 072Gbps，光纖鏈路上的數(shù)據(jù)速率為10. 1376Gbps?？梢钥闯鯴AUI 鏈路同樣是基于30. 72MHz時鐘的。同樣，如圖7所示，APL層的輸出也可以直接通過XGMII接口而無需經(jīng)過XGXS子
層輸出給以太網(wǎng)PHY芯片，XGMII接口是在10G以太網(wǎng)協(xié)議中定義的10Gb獨(dú)立于媒體的接□。圖8是以XAUI接口為例示出CPRI層和APL層的實(shí)現(xiàn)簡圖。很明顯的，CPRI 4x鏈路與XAUI鏈路上的數(shù)據(jù)速率比為4 5的關(guān)系。在傳輸時，會有1/5的空閑時間，發(fā)送端的物理適配層模塊在這部分空閑時間內(nèi) 例如通過其中的填充模塊(未示出)填充以太網(wǎng)冗余字節(jié)，并和有效CPRI數(shù)據(jù)(凈荷)組 成連續(xù)的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀流，用來在以太網(wǎng)物理層傳輸。這些填充的冗余字節(jié)可以包括以太 網(wǎng)數(shù)據(jù)幀內(nèi)填充的控制信息(如起始控制字/S/，結(jié)束控制字/T/)以及在兩個以太網(wǎng)數(shù)據(jù) 幀之間填充的控制信息(如/A/列，/K/列等)。而在接收時，接收端的物理適配層將會識別并且去除掉這部分所填充的冗余數(shù) 據(jù)，并將有效的CPRI數(shù)據(jù)發(fā)送給CPRI層。這樣，在接收端的CPRI層看來，收到的仍然是連 續(xù)的CPRI數(shù)據(jù)流。實(shí)際上，物理適配層產(chǎn)生的每個以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀中有效CPRI數(shù)據(jù)和冗余數(shù)據(jù)之間 的比值是固定的，由CPRI數(shù)據(jù)速率和XAUI數(shù)據(jù)速率之間的比值決定。但是，可以根據(jù)實(shí)現(xiàn) 方便分別配置成不同的長度，比如4字節(jié)的CPRI數(shù)據(jù)1字節(jié)的冗余數(shù)據(jù)，8字節(jié)的CPRI數(shù) 據(jù)2字節(jié)的冗余數(shù)據(jù)，以此類推，當(dāng)然每個以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀中的數(shù)據(jù)長度的最大值和最小值 受以太網(wǎng)協(xié)議限制。接著，將討論根據(jù)本發(fā)明的物理適配層APL所產(chǎn)生的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的結(jié)構(gòu)。圖9A和9B分別示出了對于XAUI和XGMII接口在物理適配層APL層中產(chǎn)生的以 太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的格式。物理適配層APL生成的每個以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀包括有效數(shù)據(jù)(凈荷)部分和幀內(nèi)控 制信息部分，并且在兩個以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀之間填充有幀間控制信息。CPRI數(shù)據(jù)流作為靜荷填入以太包的有效數(shù)據(jù)部分。其中作為示例，如圖9A所示，在每條XAUI通道上有16字節(jié)的 CPRI數(shù)據(jù)和4字節(jié)填充的冗余數(shù)據(jù)。在實(shí)際實(shí)現(xiàn)中，也可以根據(jù)需要配置不同長度的以太 網(wǎng)數(shù)據(jù)幀。下面詳細(xì)說明圖9A和圖9B中出現(xiàn)的冗余字節(jié)，其中-結(jié)束控制字(/T/)，指示一個以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的結(jié)束；-起始控制字(/S/)，指示一個以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的開始；-控制字列/A/，/K/，/R/(未示出)和/I/，作為兩個以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀之間的空閑填 充，其中-/A/列是以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中的對齊(A1 ign)列，由四個K28. 3組成，用來對齊XAUI的 4個通道上的數(shù)據(jù)；_/K/列是以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中的同步(Sync)列，由四個K28. 5組成，用來對各個XAUI通 道上的串行數(shù)據(jù)流進(jìn)行8B/10B定界；_/R/列，以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中的跳過(Skip)列，由四個K28. 0組成，可以被復(fù)制或者是丟 棄，用來補(bǔ)償以太網(wǎng)兩端的時鐘不一致性。如果通過XAUI接口進(jìn)行輸出，則如圖9A所示在兩個以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀之間填充若干 /A/列，/K/列或者/R/列。由于在本發(fā)明中利用以太網(wǎng)對REC和RE進(jìn)行互聯(lián)時，以太網(wǎng)兩 端收發(fā)時鐘是一致的，因此/R/并不是必要的控制字。應(yīng)當(dāng)注意，盡管在這個傳輸方案中沒 有使用，但/R/可以根據(jù)一定以太網(wǎng)規(guī)則隨機(jī)出現(xiàn)，當(dāng)出現(xiàn)時它替換/K/或/V。實(shí)際上，對 于/K/、/A/和/R/的安放并沒有固定的位置?？梢詢H僅按照一組特定規(guī)則由XGXS子層自 動確定其出現(xiàn)。如果通過XGMII接口進(jìn)行輸出，則如圖9B所示，XAUI接口上的/K/，/R/，/A/列都 相當(dāng)于XGMII接口上的/I/列，即空閑(idle)列。根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例，可以在發(fā)送端通過例如物理適配層模塊中的替換模塊 (未示出)對射頻拉遠(yuǎn)協(xié)議的幀格式中出現(xiàn)的可能會與以太網(wǎng)協(xié)議控制字沖突的數(shù)據(jù)進(jìn)行 替換。例如，CPRI的“逗號”(Comma)字節(jié)部分使用K28. 5碼作為同步字，該部分在經(jīng)過CPRI 封包后將會成為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的有效數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送。不過在以太網(wǎng)協(xié)議中，K碼是不允許 出現(xiàn)在以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的有效數(shù)據(jù)部分的，因此可以對K28. 5使用普通數(shù)據(jù)碼(如D28. 5碼) 進(jìn)行替換，并在以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的幀內(nèi)控制信息部分中(例如，使用D1-D6)對替換位置進(jìn)行 標(biāo)識。隨后在接收端的物理適配層模塊中通過替換模塊將D28. 5碼替換回K28. 5碼?；蛘撸硪环N方法可以使用以太網(wǎng)協(xié)議中的/0/列來對替換位置進(jìn)行標(biāo)識。對于 CPRI協(xié)議實(shí)現(xiàn)中出現(xiàn)的其他K碼，也可以使用同樣的方法進(jìn)行替換。圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例對于XAUI接口從CPRI數(shù)據(jù)幀產(chǎn)生的以太 網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的格式，其中在XAUI的每個通道上輸出32字節(jié)的CPRI數(shù)據(jù)和8字節(jié)填充的冗余 字節(jié)。在圖10中，Dil_Di6是預(yù)留的空閑數(shù)據(jù)，可以取任何值；Dpl-Dpl6是替換字節(jié)指示 數(shù)據(jù)，用于標(biāo)識被D代替的K碼的替換位置。另外，由于4個CPRI通道是相互獨(dú)立的，為了 實(shí)現(xiàn)方便，可以假設(shè)各個CPRI通道上的K28. 5碼并不對齊。新增的物理適配層也不考慮完 成CPRI通道上所傳輸K28. 5碼的對齊。各條CPRI鏈路時延由各個CPRI模塊自行計(jì)算，并 補(bǔ)償。
進(jìn)一步的，對于其他拉遠(yuǎn)協(xié)議，如OBSAI，Ir等，同樣可以設(shè)計(jì)出合適的以太網(wǎng)數(shù) 據(jù)幀結(jié)構(gòu)來適配以太網(wǎng)物理層。圖11示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例對于XAUI接口從Ir數(shù)據(jù)幀產(chǎn)生的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀 的格式。在圖11的示例中，每條XAUI通道上有24字節(jié)的Ir數(shù)據(jù)和6字節(jié)填充的冗余字 節(jié)。由于Ir協(xié)議使用K28. 5碼進(jìn)行同步，并使用K27. 7碼和K29. 7碼分別作為夾雜 在Ir里以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀的SPD(幀開始定界符)和EPD(幀結(jié)束定界符)，所以實(shí)施中可以將 24XD部分中的K28. 5替換為D28. 5，K27. 7替換為D27. 7，K29. 7替換為D29. 7。另外為與 正常Ir數(shù)據(jù)中的D28. 5，D27. 7和D29. 7進(jìn)行區(qū)別，可以使用D1-D12指示替換與否，以及被
替換的位置。例如，D4，D8，D12共三個字節(jié)，每個字節(jié)按照順序由LSB (最低有效位)到MSB (最 高有效位)級聯(lián)為24個bit。各比特分別指示該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀通道0上的24XD部分中 自左到右對應(yīng)字節(jié)是否被替換。同樣，Dl，D5，D9中各比特分別指示該以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀通道1 的24XD部分中自左到右對應(yīng)字節(jié)是否被替換，以此類推。D13和D14可以作為保留字，設(shè) 為全0。本發(fā)明方案通過修改以太網(wǎng)的參考時鐘、增加物理適配層和修改相應(yīng)的幀格式及 控制信息的填充方式，以使CPRI或其他射頻拉遠(yuǎn)協(xié)議數(shù)據(jù)適配lOGbE物理層，從而能夠通 過lOGbE來高效傳輸4路CPRI或其他射頻拉遠(yuǎn)協(xié)議數(shù)據(jù)。本發(fā)明無需對現(xiàn)有的CPRI或其 他射頻拉遠(yuǎn)協(xié)議做任何改動，即可在8天線20MHz的LTE基站中通過一根lOGbE光纖傳輸 一個REC和一個RE之間的數(shù)據(jù)，減少了所需的光纖數(shù)量，大大降低了基站的施工建設(shè)成本 以及維護(hù)成本。雖然已經(jīng)結(jié)合具體實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以做出 許多改變和修改，并且可以對其元件進(jìn)行等效替換，而不背離本發(fā)明的真正范圍。此外，可 以做出許多修改來使本發(fā)明的教導(dǎo)與特定情況適配，而不背離其中心范圍。因此，本發(fā)明并 不限于這里作為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明而構(gòu)思的最佳模式而公開的特定實(shí)施例，相反本發(fā)明包括落入 所附權(quán)利要求書范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。
權(quán)利要求
一種通過以太網(wǎng)在無線基站的無線設(shè)備RE與無線設(shè)備控制器REC之間的數(shù)據(jù)發(fā)送方法，其特征在于，該方法包括如下步驟在物理適配層將符合射頻拉遠(yuǎn)協(xié)議的數(shù)據(jù)幀適配為適于所述以太網(wǎng)的物理層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀；以及在所述以太網(wǎng)的物理層上發(fā)送所述適配的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述以太網(wǎng)是IOG以太網(wǎng)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述射頻拉遠(yuǎn)協(xié)議包括通用公共無線接口 CPRI、OBSAI，Ir 中的一個。
4.如權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述適配包括對符合射頻拉遠(yuǎn)協(xié)議的數(shù)據(jù)幀填充冗余字節(jié)，所述冗余字節(jié)包括以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀內(nèi)的控 制信息和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀之間的控制信息。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述填充包括在以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀之間填充若干/A/列，/K/列或者/R/列，以便通過XAUI接口將以太 網(wǎng)數(shù)據(jù)幀輸出到以太網(wǎng)物理層，其中/A/列、/K/列和/R/列分別是以太網(wǎng)協(xié)議中定義的對齊列、同步列和跳過列。
6.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述填充包括在以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀之間填充若干/I/列，以便通過XGMII接口將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀輸出到以 太網(wǎng)物理層，其中/I/列是以太網(wǎng)協(xié)議中定義的空閑列。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該方法還包括適配以太網(wǎng)物理層的參考時鐘。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，適配后的以太網(wǎng)物理層的參考時鐘為 153.6MHz。
9.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述適配還包括對射頻拉遠(yuǎn)協(xié) 議數(shù)據(jù)幀中存在的與以太網(wǎng)控制信息沖突的數(shù)據(jù)進(jìn)行替換。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，利用其他以太網(wǎng)控制信息標(biāo)識替換位置。
11.一種通過以太網(wǎng)在無線基站的無線設(shè)備RE與無線設(shè)備控制器REC之間的數(shù)據(jù)接收 方法，其特征在于，該方法包括如下步驟在所述以太網(wǎng)的物理層上接收按照如權(quán)利要求1-10中任一項(xiàng)所述的方法發(fā)送的以太 網(wǎng)數(shù)據(jù)幀；以及在物理適配層將所述以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀恢復(fù)為符合相應(yīng)射頻拉遠(yuǎn)協(xié)議的數(shù)據(jù)幀。
12.一種用于通過以太網(wǎng)在無線基站的無線設(shè)備RE與無線設(shè)備控制器REC之間發(fā)送數(shù) 據(jù)的設(shè)備，包括物理適配層模塊，其被配置為在物理適配層將符合射頻拉遠(yuǎn)協(xié)議的數(shù)據(jù)幀適配為適于 所述以太網(wǎng)的物理層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀；以及物理層模塊，其被配置為在所述以太網(wǎng)的物理層上發(fā)送所述適配的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀。
13.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述以太網(wǎng)是IOGb以太網(wǎng)。
14.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述射頻拉遠(yuǎn)協(xié)議包括通用公共無線接 口 CPRI、OBSAI，Ir 中的一個。
15.如權(quán)利要求12-14中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述物理適配層模塊包括 填充模塊，其被配置為對符合射頻拉遠(yuǎn)協(xié)議的數(shù)據(jù)幀填充冗余字節(jié)，所述冗余字節(jié)包括以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀內(nèi)的控制信息和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀之間的控制信息。
16.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，所述填充模塊被配置為在以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀 之間填充若干/A/列，/K/列或者/R/列，并且通過XAUI接口將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀輸出到以太 網(wǎng)物理層，其中/A/列、/K/列和/R/列分別是以太網(wǎng)協(xié)議中定義的對齊列、同步列和跳過列。
17.如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于，所述填充模塊在以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀之間填充 若干/I/列，并且通過XGMII接口將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀輸出到以太網(wǎng)物理層，其中/I/列是以太網(wǎng)協(xié)議中定義的空閑列。
18.如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，適配以太網(wǎng)物理層的參考時鐘。
19.如權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，適配后的以太網(wǎng)物理層的參考時鐘為 153.6MHz。
20.如權(quán)利要求12-14中任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其特征在于，所述物理適配層模塊包括 替換模塊，其被配置為對符合射頻拉遠(yuǎn)協(xié)議的數(shù)據(jù)幀中存在的與以太網(wǎng)控制信息沖突的數(shù)據(jù)進(jìn)行替換。
21.如權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其特征在于，所述物理適配層模塊被配置為利用其他 以太網(wǎng)控制信息標(biāo)識替換位置。
22.一種用于通過以太網(wǎng)在無線基站的無線設(shè)備RE與無線設(shè)備控制器REC之間接收數(shù) 據(jù)的設(shè)備，包括物理層模塊，其被配置為在所述以太網(wǎng)的物理層上接收按照權(quán)利要求12-21中任一項(xiàng) 所述的用于發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備所發(fā)送的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀；以及物理適配層模塊，其被配置為在物理適配層將所述以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀恢復(fù)為符合相應(yīng)射頻 拉遠(yuǎn)協(xié)議的數(shù)據(jù)幀。
23.一種無線設(shè)備控制器REC，其包括按照權(quán)利要求12-21中任一項(xiàng)所述的用于發(fā)送數(shù) 據(jù)的設(shè)備和按照權(quán)利要求22所述的用于接收數(shù)據(jù)的設(shè)備。
24.一種無線設(shè)備RE，其包括按照權(quán)利要求12-21中任一項(xiàng)所述的用于發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè) 備和按照權(quán)利要求22所述的用于接收數(shù)據(jù)的設(shè)備。
25.一種無線基站，其包括按照權(quán)利要求23所述的無線設(shè)備控制器REC和按照權(quán)利要 求24所述的無線設(shè)備RE。
全文摘要
本發(fā)明提出一種通過以太網(wǎng)在無線基站的無線設(shè)備RE與無線設(shè)備控制器REC之間的數(shù)據(jù)發(fā)送方法、數(shù)據(jù)接收方法和設(shè)備。數(shù)據(jù)發(fā)送方法包括在物理適配層將符合射頻拉遠(yuǎn)協(xié)議的數(shù)據(jù)幀適配為適于所述以太網(wǎng)的物理層傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀；以及在所述以太網(wǎng)的物理層上發(fā)送所述適配的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀。
文檔編號H04W88/08GK101931454SQ201010132728
公開日2010年12月29日 申請日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月19日
發(fā)明者劉維華, 索倫諾伯格, 陳鍇, 馬衛(wèi)國 申請人:大唐移動通信設(shè)備有限公司;Lm愛立信電話有限公司