[发明专利]一种射频远端设备RRU光口速率自适应的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别是涉及一种基带单元设备RRU光口速率自适应的方法和装置。

背景技术

随着通信技术的不断发展，基站产品越来越丰富，而且各有特色。从整体发展来看，分布式基站无疑代表了“下一代基站”的基本走向。分布式基站具有低成本、环境适应性强、工程建设方便的优势，尤其是在未来的3G移动网络中，分布式基站将得到非常广泛的应用。目前，3种3G制式TD-SCDMA、WCDMA、CDMA2000都有分布式基站产品，而且很多厂商加大对3G分布式基站研发投入的同时，也不断推出2G分布式基站产品，因此分布式基站的应用会越来越广泛。

分布式基站把传统的宏基站设备按照功能划分为两个功能模块，其中把基站的基带、主控、传输、时钟等功能集成在一个称为基带单元BBU(Base Band Unit)的模块上，基带单元体积小、安装位置非常灵活；把收发信机、功放等中射频集成在另外一个称为远端射频模块上，射频单元RRU(Remote Radio Unit)安装在天线端。射频单元与基带单元之间通过光纤连接，形成全新的分布式基站方案。具体可参照图1所示的一种分布式基站的示意图，由基带单元设备(BBU)和射频远端设备(RRU)构成，其中BBU和RRU之间是通过Ir接口相连的，BBU通过Iub接口与RNC(Radio Network Controller，无线网络控制器)。目前，TD-SCDMA和TD-LTE基站设备为分布式基站设备，它是由BBU和RRU构成，其中BBU和RRU之间是通过Ir接口相连的，其中Ir接口需分别遵循《TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网分布式基站的Ir接口技术要求》和《TD-LTE蜂窝移动通信网分布式基站Ir接口技术要求》。

在实际运用中，由于不同的接口协议规定Ir接口支持的速率和帧结构也不同，例如《TD-SCDMA数字蜂窝移动通信网分布式基站的Ir接口技术要求》中规定Ir接口应支持1228.8Mbps和2457.6Mbps或仅支持4915.2Mbps的线速率，《TD-LTE蜂窝移动通信网分布式基站Ir接口技术要求》中规定Ir接口应支持4915.2Mbps，6144.0Mbps和9830.4Mbps的线速率。这就要求FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)实现上述光口速率自适应方案时要支持多种速率的切换，并针对不同协议的条件判定速率匹配成功与否。下面介绍两种现有的FPGA上实现光口速率自适应的方案。

现有实现方案1：采用低速率数据承载在高速率帧结构中的方法。

实现方案1主要采用可重配的Transceiver收发器硬核和固定速率的Ir接口帧结构相结合的方式，由Transceiver模块，帧结构重组模块，帧解析模块组成。以2457.6Mbps和4915.2Mbps两种速率切换为例，RRU启动后默认配置为2457.6Mbps，FPGA的Transceiver模块会输出的16bit位宽122.88MHz时钟下的数据，此数据经过帧结构重组模块转化为4915.2Mbps速率下的Ir接口帧结构，然后经过帧解析完成Ir同步状态机检测，达到帧同步且获得RRUID(RRU的ID号)后则确定速率切换成功；

若一定时间内仍然不同步则切换到4915.2Mbps速率，Transceiver模块会进行速率重配输出16bit位宽245.76MHz时钟下的数据，此数据经过帧结构重组模块透传到Ir帧解析模块，完成Ir同步状态机检测，达到帧同步且获得RRUID后则确定速率切换成功。此方案的关键在于低速率的数据要放在高速率帧结构中，数据量加倍，无效数据部分需要添加0，在帧结构解析和检测同步处理时采用统一的时钟域。

现有实现方案2：采用接口参考时钟切换的方法。

该方案采用重配Transceiver硬核和FPGA工作时钟的方式实现光口速率切换。不同速率下数据量不同，同步状态机检测和数据解析模块的工作时钟也不同。这就要求外部给FPGA供应的时钟根据速率进行切换。

客观评价现有技术的缺点；

在现有实现方案中主要缺点有以下几点：

1、只支持单一的接口协议模式。目前的光口速率自适应方案都是针对某一制式的RRU制定的，只能满足单一的接口协议，具有一定局限性。

2、支持的光口速率有限。目前现有的FPGA实现方案，受FPGA芯片自身性能的限制和方案的制约，一般只支持2457.6Mbps和4915.2Mbps两种速率切换。