基于FPGA的数字直放站中CPRI协议的实现。

简介随着移动通信的发展。

通信网络的覆盖范围已成为衡量通信网络运行状况的重要标准,直接影响运营商的经济效益。

转发器的开发和应用已经成为提高运营商网络质量,解决网络盲区或薄弱区域,扩大网络覆盖范围的主要手段之一。

基站可以与多个转发器连接,并且可以形成灵活的拓扑结构,例如链,星和树,从而大大增加了基站的覆盖范围。

同时,它不仅节省空间,而且降低了成本,提高了联网效率。

但是,由于传统的模拟转发器设备之间没有统一的协议规范,因此不能满足系统制造商与转发器制造商之间的兼容性,也无法实现基站与转发器之间更有效的互通,从而限制了控制与通信。

两者之间。

可靠的数据传输。

2003年6月,爱立信,华为,NEC,北电网络和西门子等五个主要部门共同制定了CPRI(公共RADIo接口)接口。

建立组织的主要目的是为此接口开发一个标准协议,以便该接口成为公共的和可用的指示符。

开放的CPRI接口为3G基站产品和2G数字中继器提供了便利,从而增加了收益并提高了灵活性。

1 CPRI协议概述CPRI规范定义了物理层和链路层两层协议,可以实现数字基带IQ信号传输的时分多路复用。

协议结构图如图1所示。

物理层使用千兆以太网标准,传输的数据使用8 B / 10 B编码和解码,并通过光模块串行发送。

为了获得所需的灵活性和成本效益,线路比特率为*。

4 Mb / s,1228.8 Mb / s和2 457.6 Mb / s。

链路层定义了同步帧结构。

帧结构包括基本帧和超帧,每个基本帧的帧频为3.84 MHz,包括16个时隙,根据线路比特率的不同,每个时隙的大小分别为1B。

其中,第一时隙为控制时隙,其余15个时隙为I / O数据时隙,用于传输I / O数据流。

超级帧由256个基本帧组成。

256个基本帧的控制时隙共同构成了超帧的控制结构(如图2所示)。

同时,定义了快速C / M通道(以太网)和慢速C / M通道。

/ M通道(HDLC),用于传输控制和管理数据,并可以维护转发器。

& nbsp;& nbsp; 2硬件实现方案2.1方案比较对于CPRI硬件实现方案,有以下几种方案可供选择:(1)PMC方案。

使用PMC7830或PMC7832芯片,这种类型的芯片将所有CPRI协议集成在芯片内部,仅保留接口,易于使用和方便,并且可以完全支持用于无线基站连接的通用射频接口(CPRI)规范。

(2)使用带有ROCKET IO的FPGA来实现CPRI协议。

这种方法具有很高的灵活性,但是开发时间会比较长,这会影响产品的开发。

(3)结合SCAN25100的FPGA。

FPGA实现CPRI帧和相关的接口设计,而SCAN25100负责完成8 B / 10 B编码和解码以及高速串并转换。

链路层的帧协议易于修改,物理层由芯片完成,使用简单,性能稳定。

开发成本低,可扩展性好。

& nbsp;& nbsp; & nbsp; (4)FPGA与TLK4015组合。

TLK4015是4通道,0.6-1.5 Gb / s通道收发器,当系统需要更多通道时,使用此解决方案可以减小电路板的尺寸。