多速率自適應技術在Ir協(xié)議中的應用

摘要：以TI公司的TLK10002為例，研究了多速率環(huán)境下的PRU設備自適應接入問題，給出了RRU設備速率自適應的流程圖和方法。采用本方案的RRU設備，能夠自動進行通信速率調(diào)整，極大地降低了網(wǎng)絡建設難度和工作量，具有廣闊應用前景。
關鍵詞：Ir協(xié)議；RRU BBU；自適應；多速率；TD

基于基帶單元(BBU)加遠端射頻單元(RRU)的分布式基站架構以其低成本、環(huán)境適應性強、施工方便、節(jié)約基站站址資源等優(yōu)勢，在TD-SCDMA網(wǎng)絡中已經(jīng)被廣泛使用。通常BBU和RRU之間采用光纖進行基帶數(shù)據(jù)和信令信息傳輸，其常用的數(shù)據(jù)接口有CPRI和OBSAI兩種標準。目前中國TD-SCDMA(以下簡稱TD)網(wǎng)絡的BBU和RRU采用自主研制的Ir協(xié)議來傳輸基帶數(shù)據(jù)和信令信息。Ir協(xié)議具有多種傳輸速率，如1．2288 Gbps(以下簡稱1．2 G)，2．4576 Gbps(以下簡稱2．5 G)和6．144 Gbps(以下簡稱6 G)等。由于TD網(wǎng)絡建設是分階段展開的，必然會出現(xiàn)不同速率接口設備混合組網(wǎng)的問題。因此研制具備對不同速率接口具有自適應能力的RRU設備具有重要意義。文中將以TI公司TLK10002為平臺開展研究。

1 TD網(wǎng)絡架構
1．1 TD分布式基站架構
TD基站架構是由BBU和RRU設備構成。其核心思想是將基站的基帶部分和射頻部分分開，射頻(PRU)部分可以根據(jù)需要靈活放置于任何地方，BBU設備集中放置使多個PRU設備共享基帶資源，BBU通過光纖與建筑物內(nèi)的多個RRU連接。基于這種架構的基站具有組網(wǎng)方式靈活、組網(wǎng)性能高和擴容靈活等優(yōu)勢。
目前TD網(wǎng)絡中，BBU和RRU之間的接口采用中國自行研制的Ir協(xié)議。該協(xié)議支持BBU和RRU設備之間的點對點鏈接，星形鏈接，鏈形鏈接，環(huán)形鏈接等多種方式。在工程應用中常見的是鏈形鏈接和星形鏈接的混合組網(wǎng)，如圖1所示。

在TD網(wǎng)絡建設初期，由于用戶數(shù)量較少，BBU和RRU之間的接口多采用1．2 G速率的Ir協(xié)議，可以實現(xiàn)24載扇數(shù)據(jù)傳送。在TD網(wǎng)建設中期，隨著用戶數(shù)量增多和設備功能增強，Ir協(xié)議接口速率升至2．5 G，隨之支持2．5 G的RRU設備大量應用于TD網(wǎng)絡建設。目前部分TD基站Ir協(xié)議接口速率達到6 G。
隨著網(wǎng)絡的擴容，高速接口設備與低速接口設備共同工作在同一個通信鏈路上，由于通信速率的不同，彼此無法進行正常的通信，所以多速率自適應技術成為TD基站混合組網(wǎng)問題的關鍵。
1．2 串行器／解串器功能
圖2是RRU光纖接口原理示意圖。在下行方向，光纖收發(fā)器將光纖傳送的光信號轉(zhuǎn)換成電信號提供給串行／解串器，進行串并／并轉(zhuǎn)換，將低速并行信號傳送到FPGA，由其根據(jù)Ir協(xié)議要求將本級RRU所需要的數(shù)據(jù)提取出來，并將接收到的數(shù)據(jù)再轉(zhuǎn)發(fā)至下聯(lián)光纖接口，傳送給下一級RRU；在上行方向，F(xiàn)PGA接收來自于下一級RRU的上行數(shù)據(jù)，并將本級RRU需要上傳的數(shù)據(jù)根據(jù)Ir協(xié)議插入到相應的位置，再將重組后的低速并行數(shù)據(jù)幀發(fā)送給串行／解串器進行并／串轉(zhuǎn)換，繼而將高速串行電信號送給光纖收發(fā)器，由其將電信號轉(zhuǎn)換成光信號，從光纖發(fā)送出去。