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摘要:開放基站架構(gòu)協(xié)議(OBSAI)特有的幀結(jié)構(gòu)可以很方便地傳輸不同無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，以它為基礎(chǔ)搭建多模基站的基帶射頻接口可以有效地隔離不同無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸鏈路的影響，真正實(shí)現(xiàn)在一個(gè)硬件平臺(tái)上同時(shí)支持各種無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)。使用OBSAI協(xié)議搭建多�；镜幕鶐漕l接口，只需更換基帶單元和射頻單元即可支持新的無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)，只要光接口速率沒(méi)有改變，其他單元的軟件、硬件和邏輯都無(wú)需改動(dòng)。
關(guān)鍵字:開放基站架構(gòu)協(xié)議；通用公共無(wú)線電接口；多模基站；基帶射頻接口
英文摘要:The unique frame structure of OBSAI can facilitate the transport of different wireless-standard base-band data. The common interface between the base-band unit and radio unit (which is based on the base-band) can eliminate the impact of these standards on data transport link. This common interface allows one hardware platform to easily support every kind of wireless standard. When building the interface between the base-band unit and radio unit of a multi-mode base-station using OBSAI, the base-band unit and radio unit must be changed to support the new wireless standard. It is unnecessary to change the other software, hardware, or logic within the units if the optical interface rate stays the same.
英文關(guān)鍵字:OBSAI; CPRI ; multi-mode base-station; interface between BB and RF
基金項(xiàng)目：WiMAX BBUB系統(tǒng)開發(fā)項(xiàng)目
3G標(biāo)準(zhǔn)原先就有寬帶碼分多址(WCDMA)、CDMA2000、時(shí)分同步碼分多址(TD-SCDMA)3種，2007年WiMAX又躋身其中，使得3G標(biāo)準(zhǔn)就有4個(gè)，加上2G的GSM/CDMA、準(zhǔn)4G的長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)標(biāo)準(zhǔn)等，目前在用和將要使用的無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)有7個(gè)之多，同時(shí)支持這么多種標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)許多設(shè)備商來(lái)說(shuō)都是個(gè)負(fù)擔(dān)，隨著設(shè)備種類的增加，開發(fā)和維護(hù)都是問(wèn)題，如果能將這些標(biāo)準(zhǔn)都融合在一個(gè)硬件平臺(tái)上，那么無(wú)疑將大大減輕設(shè)備商的研發(fā)成本和設(shè)備成本。在這種背景下，多�；緫�(yīng)運(yùn)而生。
顧名思義，多�；揪褪峭瑫r(shí)支持多種無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)的基站。由于多�；炯瓤山档陀布杀�，又便于運(yùn)營(yíng)商快速推出新業(yè)務(wù)，所以各個(gè)廠家都在集中精力研究多模基站，以便在未來(lái)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)先機(jī)。
開發(fā)多�；镜囊粋�(gè)“瓶頸”就在于基帶-射頻接口，這個(gè)接口其實(shí)就是基帶單元和射頻單元的一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸鏈路，當(dāng)然還有信令、定時(shí)信號(hào)等輔助信息。由于各種標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式、速率都不一樣，因此如何將它們?nèi)诤显谝黄饌鬏斒莻�(gè)難題。
目前世界上使用最多的兩種基帶射頻接口協(xié)議是通用公共無(wú)線電接口(CPRI)和開放基站架構(gòu)協(xié)議(OBSAI)接口，通過(guò)研究這兩個(gè)協(xié)議，發(fā)現(xiàn)OBSAI協(xié)議特有的幀結(jié)構(gòu)和分層設(shè)計(jì)的理念非常適合同時(shí)傳輸多個(gè)無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)的基帶數(shù)據(jù)[1]。CPRI雖然也能同時(shí)傳輸多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的基帶數(shù)據(jù)，但是由于它的單個(gè)數(shù)據(jù)幀很大，需要拆分成很多個(gè)小塊傳輸，而且不同無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)的基帶數(shù)據(jù)速率不同，塊的大小也不同，實(shí)現(xiàn)起來(lái)相對(duì)麻煩，所以需要使用OBSAI協(xié)議來(lái)搭建多�；镜幕鶐漕l接口。
1 協(xié)議簡(jiǎn)介
OBSAI是由諾基亞、中興通訊、三星等知名公司發(fā)起的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化組織，它致力于在基帶單元和射頻單元之間搭建一個(gè)公共接口，不同廠家的設(shè)備可以通過(guò)這個(gè)接口互聯(lián)。
OBSAI協(xié)議的最小單位是消息(Message)，它包含目的地址、數(shù)據(jù)類型、時(shí)間戳和凈荷4個(gè)部分，共19個(gè)字節(jié)。消息每個(gè)部分的長(zhǎng)度及含義如表1所示。
OBSAI協(xié)議將基帶射頻接口分為4層，從上至下分別是應(yīng)用層、傳輸層、鏈路層和物理層。發(fā)送方向應(yīng)用層負(fù)責(zé)將基帶數(shù)據(jù)、信令數(shù)據(jù)插入Message；傳輸層負(fù)責(zé)將各個(gè)Message碼流交叉、求和、復(fù)用，最后合成一路碼流；鏈路層負(fù)責(zé)在這個(gè)碼流上插入規(guī)律的特殊碼，用來(lái)標(biāo)記鏈路的好壞；物理層則負(fù)責(zé)8b/10b編解碼、串并轉(zhuǎn)換和串行傳輸?shù)�。接收方向是發(fā)送的逆過(guò)程，每一層把自己提取的數(shù)據(jù)傳給上一層，最后提取出基帶數(shù)據(jù)和信令數(shù)據(jù)。接收時(shí)沒(méi)有求和處理，而發(fā)送時(shí)可能有，CDMA/WCDMA有求和，而WiMAX則沒(méi)有。整個(gè)協(xié)議的結(jié)構(gòu)如圖1所示。
基帶單元和射頻單元都包含完整的4層，因?yàn)樗鼈円鸦鶐?shù)據(jù)提取出來(lái)，而中間的傳輸單元?jiǎng)t不需要提取數(shù)據(jù)，只有底下3層就足夠了。
OBSAI規(guī)定了3種光纖速率，分別是768 Mbit/s、1 536 Mbit/s、3 072 Mbit/s，通常以1x、2x、4x來(lái)表示，兩個(gè)1x碼流可以通過(guò)Message交叉復(fù)用的方式變成一個(gè)2x碼流，2個(gè)2x碼流也可以同樣的方式變成一個(gè)4x碼流，由于1x碼流速率低，處理方便，所以對(duì)于2x、4x的碼流通常先解復(fù)用成幾個(gè)1x碼流，處理后再把相應(yīng)的碼流復(fù)用成2x、4x碼流。
光模塊有幾個(gè)固定的速率等級(jí)，如1.25 Gbit/s、2.5 Gbit/s、3.125 Gbit/s等，所以O(shè)BSAI的3個(gè)速率只能從這幾款中挑選。由于不是恰好匹配，存在一定的帶寬浪費(fèi)，造成OBSAI傳輸效率較低。而CPRI的幾個(gè)速率等級(jí)恰好跟光模塊的速率匹配，所以傳輸效率高。實(shí)際開發(fā)時(shí)，通過(guò)調(diào)整參數(shù)也可以使OBSAI工作在CPRI的速率等級(jí)上，從而提高傳輸效率。開發(fā)時(shí)內(nèi)部結(jié)構(gòu)并不發(fā)生變化。
2 基本原理
目前業(yè)界基帶處理單元-射頻拉遠(yuǎn)模塊(BBU-RRU)分離基站的基帶-射頻連接形式有兩種，一種是基帶單元自己通過(guò)光口連接射頻單元，另一種是多個(gè)基帶單元將自己的數(shù)據(jù)送給交叉單元匯總后再通過(guò)光口連接射頻單元。如果需要一根光纖上傳輸多種標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，只能使用后者，因?yàn)橹挥羞@樣才能把各種基帶數(shù)據(jù)混在一起。兩種連接形式如圖2所示。圖中光纖也可以是高速電纜。
從資源共享、布線方便等角度考慮，多模基站很可能會(huì)采用后一種連接形式，所以本文就以這種連接形式為例講解基于OBSAI協(xié)議的基帶射頻接口原理。
一個(gè)基帶單元支持幾個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)的數(shù)據(jù)速率、格式都相同，但是不同無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)的基帶數(shù)據(jù)的速率、格式不盡相同，如果要讓它們使用相同的傳輸鏈路，不可能按照它們?cè)械母袷絺鬏�，必須把它們封裝在相同的容器里才有可能共用一個(gè)傳輸路徑。OBSAI里的Message就可以作為這樣的容器，存放不同標(biāo)準(zhǔn)的基帶數(shù)據(jù)。各個(gè)Message作為一個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，可以任意交叉轉(zhuǎn)發(fā)，真正脫離無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)。
