CPRI接口的时分通信系统技术方案

本发明专利技术提供了一种CPRI接口的时分通信系统，包括：一个近端机、多个远端机、光纤和光纤合路器，所述多个远端机上的第一光纤通过所述光纤合路器汇聚成一根第二光纤，所述第二光纤的一端与所述近端机相连以使用时分技术实现单根光纤一点对多点时分通信，同时实现上行和下行双向全双工通信，由中心节点的近端机执行集中式通信控制管理，每个待发送数据的远端机节点都将数据发送到中心节点的近端机，再由中心节点的近端机将数据送到目地节点。本发明专利技术中的近端机只需要耗费一个光口和一个光模块，即可连接多个远端机，降低了成本，特别适用于近端机所在机房只预留一根光纤的场合中实现系统架构的布置。统架构的布置。统架构的布置。

【技术实现步骤摘要】
CPRI接口的时分通信系统


[0001]本专利技术实施例涉及通信
，具体涉及一种新型CPRI接口的数据传输方法、设备接入方法及系统架构。

技术介绍

[0002]通用公共无线接口（Common Public Radio Interface, 简称"CPRI" ) 规范是由行业内多家公司联合制定的关于无线电基站内部关键接口的规范，其定义了物理层和数据链路层协议，用于控制和管理无线设备控制中心( Radio Equipment Controller, 简称"REC" ) 和无线设备( Radio Equipment,简称"RE" ) 之间的数据传输， 也用于两个RE 之间的数据传输。
[0003]如图1所示，在传统的CPRI接口光纤通信系统中，近端机与远端机构成星型拓扑结构，此结构的弊端是近端机需要耗费多个光口，每个光口需要插入一个光模块，通过光纤连接一个远端机，成本高昂。另外有些应用场景近端机所在机房只预留1根光纤，无法实现系统架构的布置。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种CPRI接口的时分通信系统，以解决至少一个上述技术问题。
[0005]为解决上述问题，作为本专利技术的一个方面，提供了一种CPRI接口的时分通信系统，包括：一个近端机、多个远端机、光纤和光纤合路器，所述多个远端机上的第一光纤通过所述光纤合路器汇聚成一根第二光纤，所述第二光纤的一端与所述近端机相连以使用时分技术实现单根光纤一点对多点时分通信，同时实现上行和下行双向全双工通信，由中心节点的近端机执行集中式通信控制管理，每个待发送数据的远端机节点都将数据发送到中心节点的近端机，再由中心节点的近端机将数据送到目地节点。
[0006]优选地，所述下行工作模式为常开，近端机一直发送下行帧供远端机接收同步，下行支持广播和点播方式，下行帧的信息字段有帧属性定义；其中，设置成广播时，所有远端机均可接收下行数据；设置成点播时，附上远端设备ID，只有ID相符的远端才接收下行数据，其它远端机则忽略下行数据。
[0007]优选地，上行采用突发帧burst模式，远端机只有在属于自己的时隙才发送，其它时隙关闭；各远端机按时分复用方式，所有远端机需要通过随机接入方式来分配一个工作时隙，成功接入网络后，才可以占用该时隙；远端除了接入成功所分配的时隙外，近端机可以为业务量需求大的远端机指定多个空闲时隙，以实现灵活调度，使远端机可占用多个时隙来传输更大带宽、更多业务数据。
[0008]优选地，所述单光纤时分通信系统承载的业务数据，可以是通信系统基带IQ数据，也可以是视频音频数据，或者以太网数据包等主营业务。
[0009]优选地，所述单光纤时分通信系统采用的帧头结构包括用于接收端同步的时隙头，时隙头包含一些固定的已知的特殊字段，同时包含校验信息，可以是CRC校验等常规校
验算法，还包含透传数据通道、控制信息。
[0010]优选地，在单光纤时分通信系统启动初期，各远端机没有分配工作时隙，远端机在上电时只能采用随机接入方法入网，即远端机随机选择一个时隙来发送接入申请信号，如果此时其它远端机正好也在发送，那么就会产生冲突，信号发送碰撞，则近端机不会正确收到任何一个远端机的信号，导致接入不成功；那么远端机会随机再切换一个时隙，再次发送接入申请，直至发送成功为止；由于各远端机都是随机挑选，所以总会有不冲突的时候，最终通过这种随机时隙跳频的方法解决随机接入的冲突碰撞问题。
[0011]优选地，所述单光纤时分通信系统采用的交互式握手方法包括：（1）接入方法采用先远端机申请，再近端机准许，最后远端机确认的双向交互方式；（2）远端机接收下行帧，一直监听并搜索下行空闲时隙，解析下行帧头信息可以得到帧空闲标志位；搜索一帧后可以知道所有空闲时隙，并建立空闲时隙列表，采用LFSR算法产生随机数，并从空闲列表中随机挑选一个空闲时隙；在随机选定的空闲时隙发送上行接入请求，并附上本地设备序列号，该序列号是网络中唯一识别码，用于远端设备的区分；（3）近端机接收上行帧，一直监听并搜索上行接入请求信号，解析上行帧头信息可以得到接入请求信号，同时得到请求接入的设备序列号；近端机收到接入请求，会检查远端机设备的合法性，如果合法，则分配时隙，同时在下行时隙发送准许接入信号，并附上准许接入的远端序列号，通知远端接入成功；（4）远端机在规定的时间窗口监听下行近端机发送的准许接入信号，一般近端机在收到接入请求，会在相应时隙发送准许接入信号；如果在规定的时间窗口远端机没有收到准许接入信号，则认为接入超时，重新监听下行空闲时隙，随机切换一个时隙，再发送一次接入请求，如此重复；如果远端机收到了近端机发送的准许接入信号，并且准许的序列号是跟本地序列号一致，则接入得到确认，远端机确认接入成功，把该时隙作为本远端机的专用时隙。
[0012]优选地，近端机将所有成功接入的远端机设备制作成设备列表，并将对应占用的时隙和设备序列号绑定；当近端机收到接入请求信号，会查看其合法性，会将请求的序列号与列表中设备序列号列表进行比对，看是否存在重复申请，如果重复，则忽略申请；同时看设备序列号是否是本网络允许的地址段范围，否则认为是非法设备，忽略请求；如果是新接入，列表中不存在，又是合法地址段，则认为是合法申请，然后分配时隙，添加到本地的设备列表；如果近端机长时间没有收到远端机的上行信息，则认为该设备丢失，将其从设备列表中删除，将其移出网络，不再占用时隙资源，下次该设备进入网络，需要重新接入。
[0013]优选地，所述单光纤时分通信系统支持记忆功能，该功能一旦开启，所有远端机在成功接入网络后，将分配的时隙号存入本地ROM保存，下次上电可以不用随机接入，直接使用该时隙；近端机会将成功接入的RE设备列表存入本地ROM，下次上电后，列表里面的RE设备都认为是合法的，不用随机接入过程。
[0014]由于采用了上述技术方案，本专利技术中的近端机只需要耗费一个光口和一个光模块，即可连接多个远端机，降低了成本，特别适用于近端机所在机房只预留一根光纤的场合中实现系统架构的布置。
附图说明
[0015]图1为传统CPRI接口的多光纤通信系统架构；图2为本专利技术的新型CPRI接口的时分通信系统架构；图3为本专利技术的新型CPRI接口的帧结构定义；图4为新型CPRI接口8个复数IQ的组合方式；图5为新型CPRI接口帧头结构定义；图6为伪随机数发生器LFSR的结构；图7为交互式握手方法的操作时刻；图8为远端设备在交互式握手过程的状态跳转图；图9为近端设备在交互式握手过程的状态跳转图。
具体实施方式
[0016]以下对本专利技术的实施例进行详细说明，但是本专利技术可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
[0017]本专利技术实施例公开了一种新型CPRI接口的数据传输方法、设备接入方法及系统架构，该接口主要包括：一点对多点的单光纤时分通信系统架构；上行和下行非对称帧结构，上行采用时分复用方式实现多点对一点的通信，下行采用广播和点播方式实现一点对多点；独特的帧头结构设计，引入校验信息和固定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种CPRI接口的时分通信系统，其特征在于，包括：一个近端机、多个远端机、光纤和光纤合路器，所述多个远端机上的第一光纤通过所述光纤合路器汇聚成一根第二光纤，所述第二光纤的一端与所述近端机相连以使用时分技术实现单根光纤一点对多点时分通信，同时实现上行和下行双向全双工通信，由中心节点的近端机执行集中式通信控制管理，每个待发送数据的远端机节点都将数据发送到中心节点的近端机，再由中心节点的近端机将数据送到目地节点。2.根据权利要求1所述的CPRI接口的时分通信系统，其特征在于，下行工作模式为常开，近端机一直发送下行帧供远端机接收同步，下行支持广播和点播方式，下行帧的信息字段有帧属性定义；其中，设置成广播时，所有远端机均可接收下行数据；设置成点播时，附上远端设备ID，只有ID相符的远端才接收下行数据，其它远端机则忽略下行数据。3.根据权利要求2所述的CPRI接口的时分通信系统，其特征在于，上行采用突发帧burst模式，远端机只有在属于自己的时隙才发送，其它时隙关闭；各远端机按时分复用方式，所有远端机需要通过随机接入方式来分配一个工作时隙，成功接入网络后，才占用该时隙；远端除了接入成功所分配的时隙外，近端机为业务量需求大的远端机指定多个空闲时隙，以实现灵活调度，使远端机可占用多个时隙来传输更大带宽、更多业务数据。4.根据权利要求2所述的CPRI接口的时分通信系统，其特征在于，所述单根光纤一点对多点时分通信承载的业务数据，业务数据是通信系统基带IQ数据，或是视频音频数据，或者以太网数据包。5.根据权利要求2所述的CPRI接口的时分通信系统，其特征在于，所述单根光纤一点对多点时分通信采用的帧头结构包括用于接收端同步的时隙头，时隙头包含一些固定的已知的特殊字段，同时包含校验信息，还包含透传数据通道、控制信息。6.根据权利要求2所述的CPRI接口的时分通信系统，其特征在于，在单光纤时分通信系统启动初期，各远端机没有分配工作时隙，远端机在上电时只能采用随机接入方法入网，即远端机随机选择一个时隙来发送接入申请信号，如果此时其它远端机正好也在发送，那么就会产生冲突，信号发送碰撞，则近端机不会正确收到任何一个远端机的信号，导致接入不成功；那么远端机会随机再切换一个时隙，再次发送接入申请，直至发送成功为止；由于各远端机都是随机挑选，所以总会有不冲突的时候，最终通过这种随机时隙跳频的方法解决随机接入的冲突碰撞问题。7.根据权利要求2所述的CPRI接口的时分通信系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞军，王刚，
申请(专利权)人：深圳凡维泰科技服务有限公司，
类型：发明
国别省市：