引 言

　　隨著移動(dòng)通信的發(fā)展。通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍已經(jīng)成為衡量通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的重要標(biāo)準(zhǔn)，直接影響著運(yùn)營(yíng)商的經(jīng)濟(jì)效益。而直放站的發(fā)展應(yīng)用，已成為提高運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，解決網(wǎng)絡(luò)盲區(qū)或弱區(qū)問(wèn)題，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的主要手段之一。一個(gè)基站可以與幾個(gè)直放站相連，可以組成鏈狀、星型、樹(shù)型等靈活的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使基站的覆蓋范圍大大增加。同時(shí)，既節(jié)省空間，又降低成本，提高了組網(wǎng)的效率。

　　但由于傳統(tǒng)模擬直放站設(shè)備間沒(méi)有統(tǒng)一的協(xié)議規(guī)范，無(wú)法滿(mǎn)足系統(tǒng)廠(chǎng)商與直放站廠(chǎng)商的兼容，無(wú)法實(shí)現(xiàn)基站和直放站之間更有效的互通，從而限制了兩者之間控制和數(shù)據(jù)的可靠傳輸。2003年6年，由包括愛(ài)立信、華為、NEC、北電網(wǎng)絡(luò)及西門(mén)子5大集團(tuán)合力制定了CPRI(Common Public RADIo Interface)接口。該組織成立的主要目的是制定這個(gè)接口的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，從而使該接口成為一個(gè)公共的可用的指標(biāo)。開(kāi)放的CPRI接口為3G基站產(chǎn)品和2G數(shù)字直放站在增加效益，提高靈活性方面提供了便利。

　　1 CPRI協(xié)議概述

　　CPRI規(guī)范定義了物理層和鏈路層兩層協(xié)議，能實(shí)現(xiàn)數(shù)字基帶IQ信號(hào)傳輸時(shí)分復(fù)用，其協(xié)議結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。物理層用千兆以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)，傳輸?shù)臄?shù)據(jù)采用8 B／10 B編解碼，通過(guò)光模塊串行發(fā)送，為達(dá)到所要求的靈活度和成本效益，線(xiàn)路比特速率有*．4 Mb／s，1228.8 Mb／s和2 457．6 Mb／s三種。鏈路層定義了一個(gè)同步的幀結(jié)構(gòu)。幀結(jié)構(gòu)包括基本幀和超幀，每個(gè)基本幀的幀頻為3．84 MHz，包括16個(gè)時(shí)隙，根據(jù)線(xiàn)路比特率的不同，每個(gè)時(shí)隙的大小分別為1 B。2 B，4 B。其中第一個(gè)時(shí)隙為控制時(shí)隙，其余15個(gè)時(shí)隙為I／O數(shù)據(jù)時(shí)隙，用來(lái)傳送I／O數(shù)據(jù)流。超幀則由256個(gè)基本幀構(gòu)成，256個(gè)基本幀的控制時(shí)隙共同構(gòu)成超幀的控制結(jié)構(gòu)(如圖2所示)，同時(shí)，定義了快速C／M通道(以太網(wǎng))和慢速C／M通道(HDLC)，用于傳送控制類(lèi)和管理類(lèi)的數(shù)據(jù)，可以對(duì)直放站進(jìn)行維護(hù)。

　　2 硬件實(shí)現(xiàn)方案

　　2．1 方案對(duì)比

　　對(duì)于CPRI硬件實(shí)現(xiàn)方案，有以下幾種方案可以選擇：

　　(1)PMC方案。采用PMC7830或PMC7832芯片，這一類(lèi)芯片把CPRI協(xié)議全部集成在芯片內(nèi)部，只留出接口，使用簡(jiǎn)單方便，可完全支持用于無(wú)線(xiàn)基站連接的公共射頻接口(CPRI)規(guī)范。

　　(2)用帶ROCKET IO的FPGA實(shí)現(xiàn)CPRI協(xié)議，此方法靈活性高，但開(kāi)發(fā)時(shí)間周期會(huì)比較長(zhǎng)，影響產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。

　　(3)FPGA與SCAN25100相結(jié)合。由FPGA實(shí)現(xiàn)CPRI的成解幀及相關(guān)接口設(shè)計(jì)，SCAN25100負(fù)責(zé)完成8 B／10 B編解碼和高速串并轉(zhuǎn)換。鏈路層的幀協(xié)議修改方便，而物理層則由芯片完成，使用簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定。開(kāi)發(fā)成本較低，且擴(kuò)展性好。

  　  (4)FPGA與TLK4015相結(jié)合。TLK4015是4通道、0．6～1．5 Gb／s通道收發(fā)器，當(dāng)系統(tǒng)需要多的通道數(shù)時(shí)，使用該方案可以減少電路板尺寸。