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cpri协议中文介绍.pdf

发布时间：2022-06-16 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.01M 资料格式：pdf 举报 版权申诉
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    通用公共无线接口（CPRI）规范 V2.0 （中文） 文档编号 CPRI-003 版 本 号 1.0 文档名称： 通用公共无线接口（CPRI）规范 v2.0 项目名称： 通用公共无线接口（CPRI） 项目负责人： 编写 2005 年 2 月 25 日 校对 2005 年 3 月 5 日 审核 年 月 日 批准 年 月 日 开发单位 南京国人通信研发中心 通用公共无线接口（CPRI）规范 v2.0 南京国人通信研发中心 CPRI-003 Version1.0 2005.2.25 第 1 页 共 69 页
    目 录 1 概念 ........................................................................................................................................................5 2 系统描述 ................................................................................................................................................6 2.1 定义/术语 .......................................................................................................................................6 2.2 系统结构 ........................................................................................................................................9 2.3 相关配置 ......................................................................................................................................10 2.4 功能描述 ......................................................................................................................................12 2.4.1 无线功能 ..............................................................................................................................12 2.4.2 CPRI 控制功能....................................................................................................................13 3 接口指标 .............................................................................................................................................14 3.1 支持的无线标准 ............................................................................................................................14 3.2 操作范围 ........................................................................................................................................14 3.3 拓扑结构/转换/多路技术 ............................................................................................................14 3.4 带宽/容量/可测性 ........................................................................................................................15 3.4.1 容量 ........................................................................................................................................15 3.4.2 用户平台 IQ 采样宽度..........................................................................................................15 3.4.3 控制和管理平台 BIT 速率....................................................................................................15 3.5 同步/定时 .......................................................................................................................................16 3.5.1 频率同步 ................................................................................................................................16 3.5.2 结构定时信息 ........................................................................................................................16 3.5.3 链路定时精确度 ....................................................................................................................17 3.5.4 往返延时精度 ........................................................................................................................17 3.6 延时校准 ........................................................................................................................................17 3.6.1 单链路光缆往返延时 ............................................................................................................17 3.6.2 多跳连接的往返延时 ............................................................................................................17 3.7 链路维护 ........................................................................................................................................18 3.8 QOS................................................................................................................................................18 通用公共无线接口（CPRI）规范 v2.0 南京国人通信研发中心 CPRI-003 Version1.0 2005.2.25 第 2 页 共 69 页
    3.8.1 最大延时 ................................................................................................................................18 3.8.2 用户平台误比特率 ................................................................................................................18 3.8.3 控制和管理平台误比特率 ....................................................................................................18 3.9 启动 ................................................................................................................................................19 3.9.1 时钟启动时间 ........................................................................................................................19 3.9.2 即插即用 ................................................................................................................................19 4 接口规范 ...............................................................................................................................................22 4.1 协议总结 ..........................................................................................................................................22 4.2 物理层（LAYER 1）规范 ..............................................................................................................23 4.2.1 线比特率 ..............................................................................................................................23 4.2.2 物理层模式 ..........................................................................................................................23 4.2.3 电接口 ..................................................................................................................................24 4.2.4 光接口 ..................................................................................................................................25 4.2.5 线性编码 ..............................................................................................................................25 4.2.6 比特纠错和检测 ..................................................................................................................25 4.2.7 帧结构 ..................................................................................................................................25 4.2.8 同步和定时 ..........................................................................................................................38 4.2.9 链路延时精度和电缆延时校准...........................................................................................38 4.2.10 物理层的链路维护 ..............................................................................................................41 4.3 慢速控制和管理（C&M）信道数据链路层（LAYER 2）规范 ...............................................44 4.3.1 MAC 帧结构 ..........................................................................................................................44 4.3.2 媒体访问控制/数据映射.......................................................................................................45 4.3.3 流控制功能 ............................................................................................................................45 4.3.4 数据保护/重传机制...............................................................................................................45 4.4 快速控制和管理（C&M）信道数据链路层（LAYER 2）规范 ...............................................45 4.4.1 MAC 帧结构 ..........................................................................................................................46 4.4.2 媒体访问控制/数据映射.......................................................................................................46 4.4.3 流控制功能 ............................................................................................................................49 通用公共无线接口（CPRI）规范 v2.0 南京国人通信研发中心 CPRI-003 Version1.0 2005.2.25 第 3 页 共 69 页
    4.4.4 数据保护/重传机制...............................................................................................................49 4.5 启动次序 ........................................................................................................................................49 4.5.1 概述 ........................................................................................................................................49 4.5.2 物理层启动定时器 ................................................................................................................50 4.5.3 状态描述 ................................................................................................................................51 4.5.4 转换描述 ................................................................................................................................57 5 互用性 ...................................................................................................................................................60 5.1 之前及以后版本的兼容性 ............................................................................................................60 5.1.1 在 CPRI 固着最小控制信息的位置.....................................................................................60 5.1.2 CPRI 中的保留带宽..............................................................................................................60 5.1.3 版本号 ....................................................................................................................................61 5.1.4 CPRI 帧结构中的规范版本..................................................................................................61 5.2 遵从 ................................................................................................................................................61 6 附录 ........................................................................................................................................................62 6.1 延时校准实例（提供信息） ........................................................................................................62 6.3 网络（提供信息） ........................................................................................................................64 6.3.1 概念 ........................................................................................................................................64 6.3.2 SAPCM 通过 RE 的接收与传送 ..........................................................................................64 6.3.3 SAPIQ 通过 RE 的接收与传送 ...........................................................................................65 6.3.4 SAPS 通过 RE 的接收与分配..............................................................................................65 6.3.5 通过 RE 信号化 CPRI 物理层的接收与传送......................................................................65 6.3.6 BIT 率变换 ............................................................................................................................66 7 缩写表 ...................................................................................................................................................66 8 参考文献 ...............................................................................................................................................68 通用公共无线接口（CPRI）规范 v2.0 南京国人通信研发中心 CPRI-003 Version1.0 2005.2.25 第 4 页 共 69 页
    1 概念 通用公共无线接口（CPRI）联盟是一个工业合作组织，致力于从事无线基站内部无线设备控 制中心（简称 REC）及无线设备（简称 RE）之间主要接口规范的制定工作。发起成立 CPRI 组 织的公司包括：爱立信、华为、NEC、北电网络及西门子公司。 目的：使 CPRI 规范灵活有效地对无线基站进行产品划分，独立地发展无线设备控制中心（简 称 REC）及无线设备（简称 RE）技术。 范围：规范中包括传输、连通和控制这些所必需的要素。具体来说是，用户平台数据以及控 制和管理平台传输机制和同步平台机制。 重点放在硬件依赖层（物理层和数据链路层）。这样能够保证在有限的硬件适应需要下进行独 立的技术发展（在接口的两端）。此外，根据功能的产品划分、管理和特性是没有限制的。 随着对物理层（Layer 1）和数据链路层（Layer 2）清晰的认识，CPRI 规范的范围重新被 限制在仅仅是基本的点对点的链路接口。这样的链路拥有简单而充分的使用任意给定的 REC/RE 拓扑网络所必需的所有特点，包括多无线设备之间的直接互相联络。 CPRI 规范中没有涉及纠错技术，然而，支持纠错尤其是提供纠错物理交互（例如：rings） 的系统结构所需要的所有特征都有详细说明。 规范体系如下： 1． 位于 REC 和 RE 之间以及两个 RE 之间的数字化连续的内部无线基站接口。 2． 三种不同的信息流（用户平台数据、控制和管理平台数据、同步平台数据）通过接口进行多 路传输。 3． 规范包括物理层（Layer 1）和数据链路层（Layer 2）： 3a. 物理层（Layer 1）：支持电接口（传统基站使用）和光接口（基站设备与远程无线设备 间使用）。 3b.数据链路层（Layer 2）支持机动性和可量测性。 通用公共无线接口（CPRI）规范 v2.0 南京国人通信研发中心 CPRI-003 Version1.0 2005.2.25 第 5 页 共 69 页
    图 1：系统和接口定义 2 系统描述 这一章描述 CPRI 中与基本的无线基站系统结构相关的部分，并且详细说明在不同子系统上 的映射功能。此外，还定义在以后章节中涉及到的配置和用到的基本术语。 以下描述根据 UMTS（通用移动通信系统）术语，这是 CPRI 规范所支持的第一个移动通信 标准。当然，该接口也可以应用于其他通信标准。 2.1 定义/术语 这一部分提供后续章节使用到的基本术语。 子系统（subsystems） 无线基站由两个基本的子系统（无线设备控制中心和无线设备）组成。无线设备控制中心和 无线设备将在以后的章节介绍。 节点（node） 当提及 REC 和 RE 任意一方时，REC 和 RE 子系统也被称为节点。无线基站系统可以包括两 个或两个以上的节点（一个 REC 和一个或几个 RE）。 协议层(Protocol layers) 分物理层（层 1）和数据链路层（层 2）。 物理层（Layer 1）： l 电接口特性 l 光接口特性 l 不同数据流之间时分复用 通用公共无线接口（CPRI）规范 v2.0 南京国人通信研发中心 CPRI-003 Version1.0 2005.2.25 第 6 页 共 69 页
    l 低级信号 数据链路层（Layer 2）： l 媒体访问控制 l 流控制 l C&M 信息流的数据保护 协议数据平台（Protocol data planes） 以下数据流可以识别： 控制平台：用于调用进程的控制数据流。 管理平台：对 CPRI 链路和 RE 操作、管理和维护的管理信息。 用户平台：基站和移动设备之间传输的 IQ 数据模式的数据。 同步平台：REC 和 RE 之间传输的同步和定时信息的数据流。 控制平台和管理平台被映射到下面将介绍的控制和管理平台业务访问点 SAPCM。 用户平台数据（User plane data） 用户平台数据以 IQ 数据模式传输。多个 IQ 数据流共用一个 CPRI 链路。每个 IQ 数据流对 应一个天线载波的数据，称为 AxC。 天线载波（Antenna-carrier） 一个天线载波承载大量的数字基带（IQ）用户平台的必要数据，这些数据通过一个在天线的 独立分枝上的 UTRA-FDD 载波接收或传送。 天线载波容器（AxC Container） 包含天线载波对一个 UMTS 芯片所持续的时间的 IQ 采样。 业务访问点（Servic Access Points） 各种协议数据平台的 2 层业务访问点主要用于性能评估，分为控制和管理平台业务访问点 SAPCM、同步平台业务访问点 SAPS、用户数据业务访问点 SAPIQ。每一个链路主要成分定义一 个业务访问点。 链路（link） 用于表示直接连接节点（REC 和 RE 之间或两个 RE 之间）的两个端口之间的双向接口，在 每个方向用独立的传输线。一个工作链路包括主端口、双向电缆、从端口。 该规范定义的工作链路是主/从链路。主/主链路和从/从链路是不允许的（见下面对主/从的 定义）。 被动链路（Passive Link） 通用公共无线接口（CPRI）规范 v2.0 南京国人通信研发中心 CPRI-003 Version1.0 2005.2.25 第 7 页 共 69 页
    一个被动链路不支持任何控制管理信道，也就是说，它只承载 IQ 数据和同步信息。它可以 用于容量扩展或纠错目的。 跳（hop） 直接连接节点间的所有链路称为跳。一跳可以在 REC 和 RE 之间也可以在两个 RE 之间。 多跳连接（Multi-hop connection） 由一组从 REC 到 RE 或 RE 之间的持续的跳组成。 逻辑连接（Logical connection） 逻辑连接定义了属于某个 REC 端口的 SAP（例如 SAPCM）和属于某个 RE 端口的 SAP（例 如 SAPCM）之间的连接，并建立了 REC 及其某个 RE 之间的一跳或多跳的连接。按 C&M 数据、 用户数据、同步数据分类。 主端口（Master port）和从端口（Slave Port） 链路连接的两个不同功能和角色的端口，分别为主端口和从端口。延续 CPRI v1 里固有的定 义，主端口在 REC 中，从端口在 RE 中。主/从角色的划分是准确地根据下面一套接口流： l 同步功能 l C&M 信道协商 l 重启指示 l 启动次序 这样的定义允许对 CPRI v1 规范的主要特点在 CPRI v2 范围内的重新使用，比如：每一个 链路必须有一个终端作为主端口、一个终端作为从端口。 REC 的端口总是主端口，RE 至少有一个从端口并且可以任意指定其他端口为主端口或从端 口。 在正常条件下，一个链路总是有一个主端口和一个从端口。两个主端口或两个从端口连接到 一起是不正常的情况，因此，不在本规范介绍范围内。 下行（downlink） 从 REC 到 RE 的逻辑连接和从主端口到从端口的链路方向称为下行。 上行（uplink） 从 RE 到 REC 的逻辑连接和从从端口到主端口的链路方向称为上行。 图 1A 是各基本定义的示意图。 通用公共无线接口（CPRI）规范 v2.0 南京国人通信研发中心 CPRI-003 Version1.0 2005.2.25 第 8 页 共 69 页
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