多速率自适应技术在Ir协议中的应用

摘要：以TI公司的TLK10002为例，研究了多速率环境下的PRU设备自适应接入问题，给出了RRU设备速率自适应的流程图和方法。采用本方案的RRU设备，能够自动进行通信速率调整，极大地降低了网络建设难度和工作量，具有广阔应用前景。
关键词：Ir协议；RRU BBU；自适应；多速率；TD

基于基带单元(BBU)加远端射频单元(RRU)的分布式基站架构以其低成本、环境适应性强、施工方便、节约基站站址资源等优势，在TD-SCDMA网络中已经被广泛使用。通常BBU和RRU之间采用光纤进行基带数据和信令信息传输，其常用的数据接口有CPRI和OBSAI两种标准。目前中国TD-SCDMA(以下简称TD)网络的BBU和RRU采用自主研制的Ir协议来传输基带数据和信令信息。Ir协议具有多种传输速率，如1．2288 Gbps(以下简称1．2 G)，2．4576 Gbps(以下简称2．5 G)和6．144 Gbps(以下简称6 G)等。由于TD网络建设是分阶段展开的，必然会出现不同速率接口设备混合组网的问题。因此研制具备对不同速率接口具有自适应能力的RRU设备具有重要意义。文中将以TI公司TLK10002为平台开展研究。

1 TD网络架构
1．1 TD分布式基站架构
TD基站架构是由BBU和RRU设备构成。其核心思想是将基站的基带部分和射频部分分开，射频(PRU)部分可以根据需要灵活放置于任何地方，BBU设备集中放置使多个PRU设备共享基带资源，BBU通过光纤与建筑物内的多个RRU连接。基于这种架构的基站具有组网方式灵活、组网性能高和扩容灵活等优势。
目前TD网络中，BBU和RRU之间的接口采用中国自行研制的Ir协议。该协议支持BBU和RRU设备之间的点对点链接，星形链接，链形链接，环形链接等多种方式。在工程应用中常见的是链形链接和星形链接的混合组网，如图1所示。

在TD网络建设初期，由于用户数量较少，BBU和RRU之间的接口多采用1．2 G速率的Ir协议，可以实现24载扇数据传送。在TD网建设中期，随着用户数量增多和设备功能增强，Ir协议接口速率升至2．5 G，随之支持2．5 G的RRU设备大量应用于TD网络建设。目前部分TD基站Ir协议接口速率达到6 G。
随着网络的扩容，高速接口设备与低速接口设备共同工作在同一个通信链路上，由于通信速率的不同，彼此无法进行正常的通信，所以多速率自适应技术成为TD基站混合组网问题的关键。
1．2 串行器／解串器功能
图2是RRU光纤接口原理示意图。在下行方向，光纤收发器将光纤传送的光信号转换成电信号提供给串行／解串器，进行串并／并转换，将低速并行信号传送到FPGA，由其根据Ir协议要求将本级RRU所需要的数据提取出来，并将接收到的数据再转发至下联光纤接口，传送给下一级RRU；在上行方向，FPGA接收来自于下一级RRU的上行数据，并将本级RRU需要上传的数据根据Ir协议插入到相应的位置，再将重组后的低速并行数据帧发送给串行／解串器进行并／串转换，继而将高速串行电信号送给光纤收发器，由其将电信号转换成光信号，从光纤发送出去。