專利名稱：通用公共無線接口傳輸多體制無線業務iq數據的方法
技術領域：
本發明涉及通用公共無線接口傳輸無線業務數據的技術，特別涉及通用公共無線接口上傳送多種不同制式無線業務用戶面IQ數據地方法。
背景技術：
通用公共無線接口(Common Public Radio Interface，簡稱“CPRI”)是由行業合作多家公司公開發表的關于移動通信無線基站內部關鍵接口的規范。CPRI規范是業界關于這個關鍵接口的一個公共規范，提供了一套基站關鍵內部接口的通用標準。CPRI負責定義無線設備控制器(Radio EquipmentController，簡稱“REC”)與無線設備(Radio Equipment，簡稱“RE”)之間的無線基站的關鍵內部接口。制定該標準的目的在于創建一個面向蜂窩基站的開放型市場，從而大幅度地減少長期以來一直與基站設計相伴的龐大的開發工作量和昂貴的成本。
CPRI行業合作專注于一個關于第三代(3rd Generation，簡稱“3G”)移動通信系統基站的設計，該設計通過指定一個新的接口把無線基站分成一個無線部分和一個控制部分。這使得基站的各個部分都能更好地從各自領域的技術進步中獲益。
為使整個無線產業受益，CPRI規范可以被通過公開的渠道獲得。對網絡運營商而言，關鍵的好處是可以獲得更豐富的無線基站產品系列并且以更短的推向市場的時間適應于所有網絡部署規劃。CPRI規范同時也使得基站制造商和部件供應商可以專注于其核心競爭力相關的研究和開發活動中。CPRI規范也可用于新架構，而且不受限于模塊尺度或者預先定義的功能劃分。
CPRI行業合作不僅能使基站制造商能夠把精力集中在核心技術能力的研發上，并且能夠使用于不同廠商制造的設備。該規范帶來的最主要的益處是，讓被引入的新技術得以更快的發展，并且使基站制造商能夠為運營商提供更加豐富的產品系列，同時以更短的時間將產品投向市場。同時運營商也會受益于更加廣泛的產品選擇、更加靈活的解決方案和網絡部署效率的進一步提高。
CPRI的創始企業將齊心致力于開創一個競爭性的移動網絡零部件行業，并且通過開放CPRI接口，使整個無線行業受益。CPRI將對現有的標準化組織，如第三代移動通信合作伙伴項目(3rd Generation Partnership Project，簡稱“3GPP”)起到補充作用，其開發的通用接口將被應用于移動系統的無線基站產品中。
對于3G移動通信系統，比如寬帶碼分多址(Wideband Code DivisionMultiple Access，簡稱“WCDMA”)，CPRI規范用于實現基帶控制單元和射頻單元之間的第一、二層(L1、L2)通信協議。基于CPRI規范，可以提高基帶單元和射頻單元之間接口的通用性，也有利于不同廠商的基帶和射頻模塊之間實現互聯。
在CPRI成功推出后，如何更新改進3G無線基站的系統結構及組網方式是當前迫切需要解決的問題。對于一個通用的基帶與射頻之間的接口，需要提出對應的能夠充分利用其優勢的系統結構和組網方式。同時在此系統構造上還要給出網絡傳輸可靠性解決方案，在通用接口架構下，在多個不同廠商協作制造設備的情況下，能夠保證基站系統的整體性、兼容性和可靠性。
從第二代全球移動通信系統(Global System of Mobile Communication，簡稱“GSM”)和WCDMA的發展歷程來看，基站的演變在四到五年內將會有一次比較大的更新，加上計算技術和微電子技術的飛速發展，移動通信更新換代將更加迅速。在各個階段的演變過程中，各種各樣的不同制式的無線標準層出不窮，并將長期共存，如第二代的GSM、第三代的WCDMA、CDMA2000、時分同步碼分多址(Time Division-Synchronous Code DivisionMultiple Access，簡稱“TD-SCDMA”)、國際電氣電子工程師協會(Instituteof Electrical and Electronic Engineers，簡稱“IEEE”)的802.16d和802.16e兩個全球互操作微波接入(Worldwide Interoperability Microwave Access，簡稱“WiMAX”)標準等。CPRI作為一種行業通用的無線接口，需要適應各種制式的通用傳輸，這樣才能體現通用接口的實用性。
各種不同階段不同標準的無線制式的無線幀定時和無線幀號組織、數據率都有所不同。無線幀定時標識無線基站無線幀周期起始的指示信號，不同的無線制式，其幀周期往往不同，如WCDMA R6及以前的版本的幀周期為10毫秒；GSM的幀周期為60/13毫秒；而802.16e的幀周期則有很多選項，包括2毫秒、5毫秒等等。無線幀號指示無線幀的序列號，不同的體制，其幀號標識的方法不同，需要的二進制位數可能也不相同，如WCDMA R6及以前的版本為12位幀號；而GSM的幀號則復雜得多。
無線數據主要是指經過調制以后的同相正交(In-Phase/Quadrature，簡稱“IQ”)兩個分量的數據流。REC和RE之間的用戶面數據是以IQ數據的方式來傳送。而IQ數據往往在IQ容器中傳送，在CPRI中也稱為天線載波(Antenna xCarrier，簡稱“AxC”)容器，詳細信息可參見CPRI標準，為了便于理解，直接稱其為IQ容器。
對于特定體制的無線IQ數據，由于其體制速率(數據率)的不同，需要進行IQ容器映射。影響不同制式IQ數據在CPRI IQ容器中映射復雜度的主要因素是不同制式的體制速率。對于碼分多址方式說，體制速率就是碼片速率(WCDMA為3.84MHz、CDMA2000為1.2288MHz、TD-SCDMA為1.28MHz)；對于GSM來說，體制速率就是符號速率，為13/48MHz；WiMAX來說，體制速率就是采樣頻率(Sampling frequency)，WiMAX的體制速率本身就有很多種選項，可以參見表1。體制速率并不是業界的一種通用命名，是此處用來描述多種制式時假定的一個廣義概念。同時定義體制周期為體制速率的倒數，對于碼分多址方式來說就是碼片周期；對于GSM來說就是符號周期；對于WiMAX來說就是采樣周期。
表1 WiMAX基帶頻率一覽表
CPRI作為REC和RE之間的通用接口標準，如果能夠傳送不同制式無線幀的模式，則會顯著提升其競爭力。最新的CPRI版本為V2.0是針對WCDMA R5及以前的標準而制定的，不適用于其他體制，如IEEE 802.16e、GSM等，甚至可能不適用于WCDMA后續的版本如WCDMA R7等。為了適應移動通信技術的快速發展，急需一種能方便有效的傳輸不同制式無線業務數據的無線通用接口。
當前無線通信的發展，趨向于將基站的基帶處理單元(REC)和射頻處理單元(RE)在物理實現上分開，獨立發展，它們之間的接口通過標準協議或者廠商自定義協議定義。CPRI就是REC和RE之間的接口標準。不過目前的CPRI版本(CPRI V2.0)標準只適用于WCDMA的R6及以前的版本，CPRI V2.0無法應用于其他制式。
由于CPRI V2.0是面向WCDMA制定的，適用于WCDMA的R6及以前的版本。CPRI標準確定的基本幀速率就是WCDMA的碼片速率(3.84MHz)，而WCDMA CPRI接口IQ數據的速率是WCDMA碼片速率的整數倍，因此在CPRI IQ容器中很容易承載WCDMA的IQ數據。
圖1給出現有CPRI V2.0接口上傳送WCDMA的IQ數據的基本原理。比如，CPRI接口線速率是1.2288Gbps，其每個基本幀的IQ容器大小則是15×16＝240比特。設WCDMA的上行IQ數據的采樣倍數是2倍，上行IQ數據的位寬是12位(即12比特)，上行天線數是2根，載波數是2載波，從而在每個碼片時間(也就是每個CPRI基本幀的時間)里需要傳送12(位)×2(I和Q)×2(采用倍數)×2(天線根數)×2(載波數)＝192比特。于是，每個10毫秒幀的幀頭攜帶著定時信息，對應該基本幀載荷區攜帶的IQ數據，這個定時信息就是CPRI定義的HFN和BFN字段，其中BFN是WCDMA定義的基站定時幀號。從而只要在上下行的CPRI基本幀的240比特的IQ容器中，把192比特的上行數據放進去，同時將它對應的定時信息放到幀頭中，在組幀和解幀時，都要注意定時信息和IQ數據的同步對應關系。
可見，由于CPRI V2.0的特殊幀構造，對于WCDMA R6版本IQ數據承載，IQ碼片數據率和CPRI幀速率基本匹配，可以簡單的通過BFN等控制字段實現幀同步，也不需要進行IQ容器映射特別設計。
在實際應用中，上述方案存在以下問題如果把CPRI標準擴充到支持其他制式，而又要維持CPRI的線速率不變、幀結構不變，則IQ數據的映射方法就不會像WCDMA的數據映射那么簡單。由于體制速率和CPRI基本幀速率不是簡單的倍數關系，因此不同制式的IQ數據映射就會比WCDMA在CPRI接口上的映射要更復雜。而現有的CPRI V2.0無線數據傳輸架構上無法實現對于其他體制IQ數據的傳輸和幀同步，尤其是各種不同幀體制的無線IQ數據的同時傳輸。總之，由于CPRI基本幀的速率與WCDMA速率的簡單倍數關系，使得CPRI可以用現有的傳輸機制傳輸WCDMA的IQ數據，而無法推廣到其他體制或者實現多種體制的同時傳輸。
造成這種情況的主要原因在于，現有的CPRI V2.0主要針對WCDMA R6標準設計，其通用幀長、控制字結構都無法適用于其他體制的IQ數據，特別是體制速率的不匹配將帶來幀同步、IQ容器映射等問題。要將CPRI改進以應用于各種不同制式，需要解決兩個問題一個是不同制式IQ數據在CPRIIQ容器中的映射方法；二是不同制式業務幀的同步關系獲取問題。
發明內容
有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種通用公共無線接口傳輸多體制無線業務IQ數據的方法，使得CPRI接口可以傳送多種不同體制無線業務的數據。
為實現上述目的，本發明提供了一種通用公共無線接口傳輸多體制無線業務IQ數據的方法，包含以下步驟，
A根據通用公共無線接口的基本幀周期和業務數據體制周期的公倍數關系確定公倍數周期，使其等于所述基本幀周期的整數N倍，且等于所述體制周期的整數M倍，并以每N個所述基本幀構成基本幀組承載每M個所述體制周期的IQ數據；
B設計對應每個RE的每種業務對應的IQ數據填充規則，以描述每M個所述業務數據體制周期的IQ數據在所述基本幀組的載荷區中的填充方式；
C無線設備控制器或所述無線設備在上下行CPRI鏈路上根據所述IQ數據填充規則進行多體制無線業務IQ數據的傳送和接收。
其中，所述步驟A中，所述公倍數周期為所述基本幀長和所述業務數據體制周期的最小公倍數。
此外在所述方法中，所述步驟B包含以下子步驟，
設計所述IQ數據填充規則，使得所述基本幀組中的每個基本幀盡量均勻承載RE的無線業務的IQ數據。
此外在所述方法中，所述IQ數據填充規則中，在所述基本幀組的每個基本幀的載荷區中為每個所述RE分配承載空間K比特，使得K＝[M×2×D×S×A×C×F/N]，其中A為該RE的天線數，C為該RE的載波數，S為該接口IQ數據的過采樣倍數，D為該I/Q數據的位寬，F為該RE支持的扇區數，“[]”表示向上取整操作。
此外在所述方法中，在所述IQ數據填充規則中，當所述基本幀組中所分配的承載空間大于所述業務幀IQ數據的實際所需承載空間時，優先填充該基本幀組中傳送時序靠后的基本幀中的承載空間，使得按照傳送時序的靠后一部分基本幀填充其全部承載空間，而該基本幀組中的其余基本幀填充等量數據。
此外在所述方法中，在所述IQ數據填充規則中，當所述基本幀組中所分配的承載空間大于所述業務幀IQ數據的實際所需承載空間時，優先填充該基本幀組中傳送時序靠后的基本幀中的承載空間，使得按照傳送時序的靠后一部分基本幀填充其全部承載空間，該基本幀組中的傳送時序靠前的一部分基本幀承載空間不作填充，中間有一個或零個基本幀部分填充了數據。
此外在所述方法中，在所述IQ數據填充規則中，當所述基本幀組中所分配的承載空間大于所述業務幀IQ數據的實際所需承載空間時，優先填充該基本幀組中傳送時序靠前的基本幀中的承載空間，使得按照傳送時序的靠前一部分基本幀填充其全部承載空間，而該基本幀組中的其余基本幀填充等量數據。
此外在所述方法中，在所述IQ數據填充規則中，當所述基本幀組中所分配的承載空間大于所述業務幀IQ數據的實際所需承載空間時，優先填充該基本幀組中傳送時序靠前的基本幀中的承載空間，使得按照傳送時序的靠前一部分基本幀填充其全部承載空間，該基本幀組中的傳送時序靠后的一部分基本幀承載空間不作填充，中間有一個或零個基本幀部分填充了數據。
此外在所述方法中，所述IQ數據填充規則在每個所述基本幀中為每個RE的每種體制業務的IQ數據分配各自對應的承載空間。
此外在所述方法中，所述步驟C包含以下子步驟，
在下行CPRI鏈路傳輸過程中，所述REC根據所述IQ數據填充規則將每M個業務體制周期的下行IQ數據承載在每個所述基本幀組中在下行CPRI鏈路上發送給所述RE；
所述RE參照CPRI下行鏈路所傳送的定時信息，并通過計數獲取每個所述基本幀組的起始時刻，并提取下行IQ數據。
此外在所述方法中，所述步驟C還包含子步驟，
在上行CPRI鏈路傳輸過程中，所述RE經過固定時延的業務處理后將每M個體制周期的上行IQ數據承載在每個所述基本幀組中在上行CPRI鏈路上發送給所述REC；
所述REC根據下行CPRI鏈路同步關系，經過固定的傳輸時延和所述處理時延補償，獲取每個基本幀組的起始時刻，并提取上行IQ數據。
此外在所述方法中，在所述步驟C中，當所述RE多級級聯傳輸時，上下級RE之間按照所述通用公共無線接口標準透明傳輸。
此外在所述方法中，所述REC通過控制管理信道將多體制無線業務傳輸相關參數通知所述RE。
通過比較可以發現，本發明的技術方案與現有技術的主要區別在于，根據基本幀周期和業務體制周期的公倍數關系，將M個體制周期的IQ數據放到N個CPRI基本幀中進行傳送，使得業務數據率和CPRI接口速率匹配，便于實現數據的同步傳輸；
將M個體制周期的IQ數據在N個CPRI基本幀IQ容器中盡量均勻填充，可以根據業務需求等設計各種填充方式；
通過在同一CPRI接口上對應不同RE和不同制式的IQ數據在CPRI基本幀IQ容器中的劃分，實現多種不同體制IQ數據在CPRI接口上的同時傳輸；
通過CPRI 10毫秒幀定時周期與無線體制的無線幀周期的公倍數關系，可以在下行CPRI鏈路上指示CPRI 10毫秒幀和無線幀公倍數周期的邊界(最好是最小公倍數周期的邊界)，REC在下行CPRI鏈路上從所述邊界開始發送一個新的基本幀組IQ數據，并以基本幀組為周期重復發送IQ數據。RE可以通過自身的計數器，參照CPRI 10毫秒幀和無線幀公倍數周期的邊界，獲取每個基本幀組的起始位置信息并提取IQ數據；
依據下行到上行CPRI鏈路固定傳輸和處理總時延，REC可以根據下行CPRI鏈路發送時刻的定時信息和RE在發送上行數據的時延信息獲得上行CPRI鏈路收到的基本幀組的起始位置信息并提取IQ數據。
這種技術方案上的區別，帶來了較為明顯的有益效果，即通過公倍數關系映射方式實現對于多種不同體制無線IQ數據的填充和同步，使得通用接口適用于多種體制類型，增強接口兼容性，提高無線傳輸的靈活度，簡化無線接口傳輸機制；
通過映射和幀同步機制的實現，將現有的CPRI通用接口推廣為適用于同時傳輸多種體制無線數據的通用接口，適應技術發展的需求，促進無線通信的推廣；
通過不同RE或不同體制無線業務的IQ數據在CPRI基本幀的固定映射方式實現多種不同體制業務數據的傳輸，通過IQ數據的盡量均勻映射實現數據率的盡量均勻的傳送，保證系統具有較好的延遲性能；
圖1是現有技術CPRI V2.0傳送WCDMA R6數據幀和幀同步的原理示意圖2是根據本發明第二實施例的優先靠后IQ數據填充規則示意圖3是根據本發明第三實施例的優先靠前IQ數據填充規則示意圖4是根據本發明第四實施例的下行同步方法原理示意圖5是根據本發明第四實施例的上行同步方法原理示意圖6是根據本發明第五實施例的IQ數據傳輸流程圖。
具體實施例
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明作進一步地詳細描述。
為了實現多種制式或體制的無線幀在一個通用的無線接口上傳輸，必須將各個不同體制周期的業務數據承載在統一的基本幀上，而該問題的關鍵在于如何實現各種不同速率的IQ數據在基本幀上的填充以及其同步機制的建立。由于體制周期、無線幀長及制式的變化，依靠原有的基本幀的同步機制和幀號傳輸是無法實現不同體制的幀同步也無法實現不同數據率的IQ數據填充。需要解決的是不同制式IQ數據在CPRI IQ容器中的映射方法及業務幀起始時刻的確定。
本發明利用業務幀的體制周期與基本幀周期的公倍數關系，設置一個公倍數周期，使得一個公倍數周期內正好有整數(M)個業務體制周期或者整數(N)個基本幀。以公倍數周期為傳輸單位，在連續的N個基本幀構成的基本幀組上承載M個無線業務體制周期的數據。本發明的技術關鍵在于如何在N個基本幀組上填充M個業務體制周期的IQ數據。
為了實現多種不同體制業務數據的傳送，本發明還給出各種IQ數據填充方式的同步方法，通過CPRI 10毫秒幀定時周期與無線體制的無線幀周期的公倍數關系，可以在下行CPRI鏈路上指示CPRI 10毫秒幀和無線幀公倍數周期的邊界(最好是最小公倍數周期的邊界)，REC在下行CPRI鏈路上從所述邊界開始發送一個新的基本幀組IQ數據，并以基本幀組為周期重復發送IQ數據。RE可以通過自身的計數器，參照CPRI 10毫秒幀和無線幀公倍數周期的邊界，獲取每個基本幀組的起始時刻。而在上行CPRI鏈路上則可以結合固定的傳輸時延和處理時延補償獲得幀起始時刻。
除此之外，在對于級聯RE的IQ數據轉發上，本發明采用接口層面上的透傳機制，即RE在轉發其它RE的IQ數據時不需要關心其它RE IQ數據的填充方式及以及與其它RE IQ數據相關的無線幀定時信息。此外，對于上下行CPRI鏈路的IQ容器映射方式的設計，采用如下兩種方式都可方式一為上下行相同的方法，選擇數據率較大的一個方向進行配置，數據率較小的一方按照較大的一方進行填充映射；方式二為上下行按照各自的數據速率進行選擇和填充映射。
下面以實施例詳細描述統一傳送多種體制無線業務數據的方法。本發明的第一實施例以CPRI為基礎，在CPRI V2.0的基礎上進行擴展，實現多種體制無線數據的傳輸。關鍵技術在于以公倍數周期為單位進行傳送。三個基本步驟在于確定公倍數周期、設計IQ填充規則、IQ數據的傳輸。
根據通用公共無線接口的基本幀周期和無線業務體制周期的公倍數關系確定公倍數周期，使其等于基本幀周期的整數N倍，且等于無線業務體制周期的整數M倍，并以每N個基本幀構成基本幀組承載每M個業務體制周期的IQ數據；設計對應每個RE的每種業務對應的IQ數據填充規則，以描述每M個業務體制周期的IQ數據在基本幀組的載荷區中的填充方式；REC或RE在上下行CPRI鏈路上根據IQ數據填充規則進行多體制無線業務IQ數據的傳送和接收。
公倍數周期為基本幀周期和業務體制周期的最小公倍數。在N個CPRI基本幀中傳送無線制式的M個體制周期的完整的數據。M和N的確定方法是M、N均為整數且M和N無公約數；M/N＝f1/f0，其中f1為體制速率，f0為CPRI基本幀速率(3.84MHz)。
表2給出了一些對于不同體制速率，M和N的數值的例子，包括一些常用的無線業務標準如WCDMA、GSM、WiMAX等。本文稱這樣的傳送M個體制周期完整數據的N個基本幀為“基本幀組”。
表2不同體制速率所對應的M、N取值
由于不同速率的IQ數據要承載在相同的速率上，為了保證處理時延沒有太大的變動，需要使得IQ填充的時候要盡量均勻一些，使得基本幀組中的每個基本幀盡量對齊承載每個RE的每種無線業務的業務幀的IQ數據。
設在每個CPRI基本幀的IQ容器中給每個RE留出K比特，用于傳送該RE的IQ數據。設A為RE的天線數，C為RE的載波數，S為CPRI接口傳送的IQ數據的過采樣倍數，D(每個I/Q數據的位寬)，F為該RE支持的扇區數。則有
K＝[M×2×D×S×A×C×F/N]，
其中[]表示向上取整。A、S和D對于上行和下行來說，可能有不同的取值。M×2×D×S×A×C×F表示在N個基本幀中所需要傳送的RE的IQ比特總數。
對于RE的上行和下行來說，K的取值可能不同，實現時可以給該RE在CPRI上下行基本幀IQ容器中分配不同的大小，也可以按照上下行K值較大者分配相同的大小。即使按照較大的K值來統一分配上下行IQ容器空間，上行和下行數據填充時也是按照各自計算得到的K值來填充，多分配的空間始終空著不填。
在每個CPRI基本幀中，為不同的RE分配不同的IQ容器位置。如果RE是同時支持多種制式的RE，則為該RE的不同制式的IQ數據分配的IQ容器位置也是分開的。所有的IQ容器的比特位置的分配對所有的基本幀都是一致的，不隨不同的基本幀的變化而變化。
在本發明的第二實施例中，在IQ數據填充規則中，當基本幀組中所分配的承載空間大于M個體制周期業務IQ數據實際所需的承載空間時，優先填充該基本幀組中傳送時序靠后的基本幀中的承載空間，使得按照傳送時序的靠后一部分基本幀填充其全部承載空間，而該基本幀組中的其余基本幀填充等量數據。
如前所述在N個CPRI基本幀中需要填充的RE IQ數據比特數為M×2×D×S×A×C×F。本發明的第二實施例中的填充方法如圖2所示。圖2中的E＝M×2×D×S×A×C×F/N的余數，其他參數的含義參見前面的定義。在圖2的方法中，在N個CPRI基本幀組的前N-E個基本幀中，每個基本幀填充K-1個比特的IQ數據；N個CPRI基本幀組的后E個基本幀中，每個基本幀填充K個比特的IQ數據。圖2中給出的IQ數據填充的優先順序從高到低依次是(即先填優先級高的，填完后再填優先級低的)I/Q、D(IQ數據內的位序號)、S(過采樣序號)、A(天線序號)、C(載波序號)、F(扇區序號)、M(體制周期序號)。這個填充順序只是一個例子，也可以采用其它的填充順序。
作為圖2方法的一種延伸，如果在N個CPRI基本幀組的前E個基本幀中，每個基本幀填充K個比特的IQ數據；N個CPRI基本幀組的后N-E個基本幀中，每個基本幀填充K-1個比特的IQ數據，其復雜度、性能和圖2中示出的方法完全一樣。該方法是優先靠前填充中的一種。優先填充基本幀組中傳送時序靠前的基本幀中的承載空間，使得按照傳送時序的靠前一部分基本幀填充其全部承載空間，而該基本幀組中的其余基本幀填充等量數據。
圖3是本發明的第三實施例中另外一種優先靠前填充的IQ數據填充示意圖。在圖3的方法中，相當于在“N個基本幀組”中，在前面的基本幀中每個基本幀填充K個比特，直到M×2×D×S×A×C×F個比特的IQ數據填充完畢，后面基本幀中的IQ容器全部為無效比特(比特數為N×K-M×2×D×S×A×C×F)。其中未填滿或沒有填的基本幀數目為R＝[(N×K-M×2×D×S×A×C×F)/K]，[]表示向上取整。如果在“N個基本幀組”中IQ容器中的前N×K-M×2×D×S×A×C×F個比特位置填寫無效比特，在“N個基本幀組”的后部填充有效比特(總比特數為M×2×D×S×A×C×F)，則相當于圖3中方法的延伸，效果與圖3中的基本一致。
第二實施例的數據填充方法比第三實時方式的數據填充方法在延遲性能上會略好一些。上面描述的方法中，數據填充的單位是1比特，實現時數據填充的單位也可以為多個比特，方法和上面描述的類似。
本發明的第四實施例中給出上下行CPRI鏈路上數據同步方法，即N個基本幀組起始時刻的獲取方法。
RE在從下行的CPRI鏈路接收IQ數據時，需要知道從哪個基本幀開始的N個基本幀是一個完整的“基本幀組”。另外，一般情況下，RE還需要知道所有的IQ數據屬于哪個無線幀以及在該無線幀中的位置。在下行數據傳輸過程中，REC根據IQ數據填充規則將每M個業務體制周期的下行IQ數據承載在基本幀組中在下行CPRI鏈路上發送給RE。同時通過CPRI 10毫秒幀定時周期與無線體制的無線幀周期的公倍數關系，可以在下行CPRI鏈路上指示CPRI 10毫秒幀和無線幀公倍數周期的邊界(最好是最小公倍數周期的邊界)，REC在下行CPRI鏈路上從所述邊界開始發送一個新的基本幀組IQ數據，并以基本幀組為周期重復發送IQ數據。RE可以通過自身的計數器，參照CPRI 10毫秒幀和無線幀公倍數周期的邊界，獲取每個基本幀組的起始時刻并提取下行IQ數據。
假設某種體制的無線幀周期為P毫秒，P和10(150個CPRI超幀的周期，單位為毫秒)有共同的公倍數為X(毫秒)，X/P＝C1，X/10＝C2，C1和C2均為整數。則在C2個10毫秒CPRI幀周期中，該體制的無線幀周期數為C1。圖4中的兩個粗箭頭之間的周期就為X毫秒，表示C2個10毫秒CPRI幀周期的開始(也是C1個體制無線幀周期的開始)。可以推出，X毫秒中一定含有整數個“基本幀組”。REC在下行方向上向RE指示X毫秒的起始時刻以及該時刻是哪一個無線幀的起始時刻。
RE知道X毫秒周期起始后，就可以自己通過計數的方法知道“基本幀組”的起始位置了。圖4個的CNT就是一個計數器，從第一個粗箭頭(一個X毫秒周期的起始)開始，RE每收到一個CPRI基本幀，計數器CNT的值就加1。CNT到下一個粗箭頭(下一個X毫秒周期的起始)開始從0開始重新計數。
通過計數器計數的方法以及RE知道IQ數據在“基本幀組”中的填充方式，RE也就知道下行所有IQ數據在體制元線幀中的位置。
而在上行CPRI鏈路傳輸過程中，RE經過固定時延的業務處理后將每M個業務幀的上行IQ數據承載在每個基本幀組中在上行CPRI鏈路上發送給REC，RE在其上行數據發送過程中，基本幀組和上行CPRI幀定時的關系保持和下行的一致；這樣，REC根據下行CPRI鏈路同步關系，經過固定的傳輸時延和處理時延補償，就可以獲取每個上行基本幀組的起始時刻，并提取上行IQ數據。
圖5CPRI V2.0中的上下行組幀關系圖。上行方向上中間級RE對于第G級RE(最靠近REC的為第1級)的總組幀延遲是∑i＝1G-1N(i)個基本幀，其中N(i)表示第i級RE對下級RE的上行組幀延遲。
RE在向上級RE(或REC)發送上行CPRI幀時，使得上行IQ數據在上行CPRI幀中的關系與其接收到的下行IQ數據與下行CPRI幀的關系一致，只是有一個Toffset的延遲。因此REC根據中間級RE的組幀延遲之和，采用類似于RE獲取下行IQ數據位置信息的方法，完全可以知道RE的上行IQ數據的位置信息，包括“基本幀組”的起始位置。
當RE多級級聯傳輸時，上下級RE之間按照通用公共無線接口標準透明傳輸，中間級RE不需要知道其轉發的其它RE的數據的內容和格式。多級RE級聯時中間級RE對上下級RE數據(包括上行和下行數據)的處理與CPRI V2.0中的完全一致，不需要特別的處理。這里所說的下級RE指的是在一條鏈路中多個級聯的RE中相對離REC更遠的RE，“上級”的含義則相反。
在本發明中提到的參數中，有些參數RE必須知道才能正常工作，這些參數可以通過事先約定的方法或者REC通過CPRI的控制和管理信道告訴RE。
綜上所述，可以總結給出一種較優的流程，包括整個IQ數據傳輸的每個步驟。如圖6所述
步驟601中，根據通用公共無線接口的基本幀周期和業務體制周期的公倍數關系確定公倍數周期，使其等于基本幀周期的整數N倍，且等于業務體制周期的整數M倍，并以每N個基本幀構成基本幀組承載每M個業務體制周期的IQ數據；
步驟602中，設計對應每個RE的每種業務對應的IQ數據填充規則，以描述每M個業務體制周期的IQ數據在基本幀組的載荷區中的填充方式，使得基本幀組中的每個基本幀盡可能均勻地承載無線業務IQ數據，具體有如前所述的第二和第三實施例；
步驟603中，在下行CPRI鏈路傳輸過程中，REC根據IQ數據填充規則將每M個業務體制周期的下行IQ數據承載在每個所述基本幀組中在下行鏈路上發送給RE，同時通過CPRI 10毫秒幀定時周期與無線體制的無線幀周期的公倍數關系，可以在下行CPRI鏈路上指示CPRI 10毫秒幀和無線幀公倍數周期的邊界(最好是最小公倍數周期的邊界)，REC在下行CPRI鏈路上從所述邊界開始發送一個新的基本幀組IQ數據，并以基本幀組為周期重復發送IQ數據；
步驟604中，RE參照CPRI 10毫秒幀和無線幀公倍數周期的邊界，并通過計數獲取每個基本幀組的起始時刻，并提取下行IQ數據；
步驟605中，RE經過業務處理后，在上行CPRI鏈路傳輸過程中，經過固定時延的業務處理后將每M個業務體制周期的上行IQ數據承載在每個基本幀組中在上行CPRI鏈路上發送給REC；
步驟606中，REC根據下行CPRI鏈路同步關系，經過固定的傳輸時延和所述處理時延補償，獲取每個基本幀組的起始時刻，并提取上行IQ數據，其中當RE多級級聯傳輸時，上下級RE之間按照所述通用公共無線接口標準透明傳輸。
熟悉本領域的技術人員可以理解，上述實施例中技術細節的描述中以一些常用應用場景為例，給出具體的參數設置等，在實際應用中根據實際情況可以靈活設置，更好地實現發明目的，并不影響本發明的實質和范圍。
雖然通過參照本發明的某些優選實施例，已經對本發明進行了圖示和描述，但本領域的普通技術人員應該明白，可以在形式上和細節上對其作各種改變，而不偏離本發明的精神和范圍。
權利要求
1.一種通用公共無線接口傳輸多體制無線業務IQ數據的方法，其特征在于，包含以下步驟，
A根據通用公共無線接口的基本幀周期和業務數據體制周期的公倍數關系確定公倍數周期，使其等于所述基本幀周期的整數N倍，且等于所述體制周期的整數M倍，并以每N個所述基本幀構成基本幀組承載每M個所述體制周期的IQ數據；
B設計對應每個RE的每種業務對應的IQ數據填充規則，以描述每M個所述業務數據體制周期的IQ數據在所述基本幀組的載荷區中的填充方式；
C無線設備控制器或所述無線設備在上下行CPRI鏈路上根據所述IQ數據填充規則進行多體制無線業務IQ數據的傳送和接收。
2.根據權利要求1所述的通用公共無線接口傳輸多體制無線業務IQ數據的方法，其特征在于，所述步驟A中，所述公倍數周期為所述基本幀長和所述業務數據體制周期的最小公倍數。
3.根據權利要求1所述的通用公共無線接口傳輸多體制無線業務IQ數據的方法，其特征在于，所述步驟B包含以下子步驟，
設計所述IQ數據填充規則，使得所述基本幀組中的每個基本幀盡量均勻承載RE的無線業務的IQ數據。
4.根據權利要求3所述的通用公共無線接口傳輸多體制無線業務IQ數據的方法，其特征在于，所述IQ數據填充規則中，在所述基本幀組的每個基本幀的載荷區中為每個所述RE分配承載空間K比特，使得K＝[M×2×D×S×A×C×F/N]，其中A為該RE的天線數，C為該RE的載波數，S為該接口IQ數據的過采樣倍數，D為該I/Q數據的位寬，F為該RE支持的扇區數，“[]”表示向上取整操作。
5.根據權利要求3所述的通用公共無線接口傳輸多體制無線業務IQ數據的方法，其特征在于，在所述IQ數據填充規則中，當所述基本幀組中所分配的承載空間大于所述業務幀IQ數據的實際所需承載空間時，優先填充該基本幀組中傳送時序靠后的基本幀中的承載空間，使得按照傳送時序的靠后一部分基本幀填充其全部承載空間，而該基本幀組中的其余基本幀填充等量數據。
6.根據權利要求3所述的通用公共無線接口傳輸多體制無線業務IQ數據的方法，其特征在于，在所述IQ數據填充規則中，當所述基本幀組中所分配的承載空間大于所述業務幀IQ數據的實際所需承載空間時，優先填充該基本幀組中傳送時序靠后的基本幀中的承載空間，使得按照傳送時序的靠后一部分基本幀填充其全部承載空間，該基本幀組中的傳送時序靠前的一部分基本幀承載空間不作填充，中間有一個或零個基本幀部分填充了數據。
7.根據權利要求3所述的通用公共無線接口傳輸多體制無線業務IQ數據的方法，其特征在于，在所述IQ數據填充規則中，當所述基本幀組中所分配的承載空間大于所述業務幀IQ數據的實際所需承載空間時，優先填充該基本幀組中傳送時序靠前的基本幀中的承載空間，使得按照傳送時序的靠前一部分基本幀填充其全部承載空間，而該基本幀組中的其余基本幀填充等量數據。
8.根據權利要求3所述的通用公共無線接口傳輸多體制無線業務IQ數據的方法，其特征在于，在所述IQ數據填充規則中，當所述基本幀組中所分配的承載空間大于所述業務幀IQ數據的實際所需承載空間時，優先填充該基本幀組中傳送時序靠前的基本幀中的承載空間，使得按照傳送時序的靠前一部分基本幀填充其全部承載空間，該基本幀組中的傳送時序靠后的一部分基本幀承載空間不作填充，中間有一個或零個基本幀部分填充了數據。
9.根據權利要求4至8中任意一項所述的通用公共無線接口傳輸多體制無線業務IQ數據的方法，其特征在于，所述IQ數據填充規則在每個所述基本幀中為每個RE的每種體制業務的IQ數據分配各自對應的承載空間。
10.根據權利要求1所述的通用公共無線接口傳輸多體制無線業務IQ數據的方法，其特征在于，所述步驟C包含以下子步驟，
在下行CPRI鏈路傳輸過程中，所述REC根據所述IQ數據填充規則將每M個業務體制周期的下行IQ數據承載在每個所述基本幀組中在下行CPRI鏈路上發送給所述RE；
所述RE參照下行CPRI鏈路上傳送的定時信息，并通過計數獲取每個所述基本幀組的起始時刻，并提取下行IQ數據。
11.根據權利要求10所述的通用公共無線接口傳輸多體制無線業務IQ數據的方法，其特征在于，所述步驟C還包含子步驟，
在上行CPRI鏈路傳輸過程中，所述RE經過固定時延的業務處理后將每M個體制周期的上行IQ數據承載在每個所述基本幀組中在上行CPRI鏈路上發送給所述REC；
所述REC根據下行CPRI鏈路同步關系，經過固定的傳輸時延和所述處理時延補償，獲取每個基本幀組的起始時刻，并提取上行IQ數據。
12.根據權利要求11所述的通用公共無線接口傳輸多體制無線業務IQ數據的方法，其特征在于，在所述步驟C中，當所述RE多級級聯傳輸時，上下級RE之間按照所述通用公共無線接口標準透明傳輸。
13.根據權利要求12所述的通用公共無線接口傳輸多體制無線業務IQ數據的方法，其特征在于，所述REC通過控制管理信道將多體制無線業務傳輸相關參數通知所述RE。
全文摘要
本發明涉及通用公共無線接口傳輸無線業務數據的技術，公開了一種通用公共無線接口傳輸多體制無線業務IQ數據的方法，使得CPRI接口可以傳送多種不同體制無線業務的數據。本發明中，根據CPRI基本幀周期和體制周期的公倍數關系，將M個體制周期的IQ數據放到N個CPRI基本幀中進行傳送，使得業務數據率和CPRI接口速率匹配，便于實現幀同步；將M個體制周期的IQ數據在N個CPRI基本幀IQ容器中盡量均勻填充，可以根據業務需求等設計各種填充方式，使得IQ數據經過容器映射后盡量達到速率均勻；通過在同一CPRI接口上對應不同RE和不同制式的IQ數據在CPRI基本幀IQ容器中的劃分，實現多種不同體制IQ數據在CPRI接口上的同時傳輸。
文檔編號H04W28/22GK1859661SQ20061002417
公開日2006年11月8日 申請日期2006年2月27日 優先權日2006年2月27日
發明者夏迎九, 蔣亞軍 申請人:華為技術有限公司