专利名称：基站中基带单元和中频单元之间的数据传输方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基站中基带单元和中频单元之间的数据传输方法及其装，尤其涉及一种GSM基站系统基带单元和中频单元之间实现上下行数据宽带传输的方法及其装置。
在传统的GSM基站系统中，由于受到各个组成部分的处理能力和系统结构的限制，基带单元、射频单元和天馈等物理资源一一对应地组成一条逻辑通道，完成某个载频的处理；基站中硬件总线的容量平均地分配给每个信道，每个信道都是相同的，软件也是使用固定的硬件资源，这必定造成应用上的局限性，例如，在某个时间范围内，在一个载频上，如果只有一个信道在工作，其余的信道都处在空闲状态，那么该信道并不能利用其余的空闲资源而扩展它自身的带宽，以支持新的业务。所以，这种固定的资源分配方式已经成为现代移动通信系统配置灵活多变，增值业务种类繁多，运行稳定可靠的要求的一个瓶颈。
随着大规模集成电路(VLSI)的飞速发展，在GSM系基站系统中，基带单元的处理能力越来越强大，能够同时处理的载频数越来越多。另外为了减少系统中价格昂贵的双工器和分合路器的个数，出现了多载频数字中频技术和宽带线性功放，它们的出现使多个载频的数据能够通过数字的方法在中频部分就合成起来(或分离)，并通过宽带线性功放放大后送到天馈。这使得一个射频单元能够同时完成多个载频的处理。
这样，如何实现一个多载频基站系统中多个基带单元和多个中频单元之间的灵活数据传递，实现基带处理和中频处理的宽带化，从而实现系统资源配置灵活多变，满足现代通信发展的要求，是一个令人关注的问题。
本发明的目的在于提供一种基站中基带单元和中频单元之间的数据传输方法及其装置，实现一个多载频基站系统中多个基带单元和多个中频单元之间的灵活数据传递，实现基带处理和中频处理的宽带化，从而实现系统资源配置灵活多变，满足现代通信发展的要求。
为了实现上述目的，本发明，即一种基站中基带单元和中频单元之间的数据传输方法，它包括从中频单元向基带单元实现上行数据传输和从基带单元向中频单元实现下行数据传输两个内容，其中1)从中频单元向基带单元实现上行数据传输所包括的步骤设定有N个载频从各中频单元通过同步上行总线向若干基带单元发送上行数据；同时，设定N个载频的数据传输是以包括数据传输时间和时隙间保护时间的时隙为单位进行传送，其中，数据传输时间分为相等的N个由频隙间保护时间、数据时间和频隙间保护时间所组成的频隙，而每个数据时间内传输校验位和数据；N个载频的数据通过所述的同步上行总线接口在一个时隙中完成发送，并且每个载频占用一个频隙；各中频单元在时隙间保护时间、频隙间保护时间内进行逻辑处理，以判定下一个频隙是否应该发送数据；各基带单元在时隙间保护时间、频隙间保护时间内进行逻辑处理，以判定下一个频隙是否应该接收数据；各基带单元通过所述频隙的校验位来判断其收取的数据的正常性，当正常时，则实现了N个载频的数据上行传输；2)从基带单元向中频单元实现下行数据传输所包括的步骤设定有N个载频从各基带单元通过下行总线向若干中频单元发送下行数据；同时，设定N个载频的数据传输是以包括数据传输时间和时隙间保护时间的时隙为单位进行传送，其中，数据传输时间分为相等的N个由频隙间保护时间、数据时间和频隙间保护时间所组成的频隙，而每个数据时间内传输校验位和数据；N个载频的数据通过所述的下行总线接口在一个时隙中完成发送，并且每个载频占用一个频隙；各基带单元在时隙间保护时间、频隙间保护时间内进行逻辑处理，以判定下一个频隙是否应该发送数据；各中频单元在时隙间保护时间、频隙间保护时间内进行逻辑处理，以判定下一个频隙是否应该接收数据；各中频单元通过所述频隙的校验位来判断其收取数据的正常性，当正常时，则实现了N个载频的数据下行传输。
上述的基站中基带单元和中频单元之间的数据传输方法，其中所述的上行总线传输着由中频单元提供的数据发送和接收的上行总线钟、指示每个频隙内传输数据开始和结束的频隙钟和并行数据，每个中频单元只在它所发的频隙内提供时钟，且各中频单元提供的上行总线时钟是互相同步的关系；所述的下行总线传输着由基带单元提供的指示每个频隙内传输数据开始和结束的频隙钟、数据发送和接收的下行总线钟和串行数据，每个基带单元只在它所发的频隙内提供时钟，且各基带单元提供的下行总线时钟是互相同步的关系。
上述的基站中基带单元和中频单元之间的数据传输方法，其中，上行总线包括主集总线和分集总线，而所述的下行总线钟是由基带单元从主集总线和分集总线上传输的上行总线钟选择而获得的。
为了实现上述目的，本发明还可以通过实现上述方法的装置来实现，即一种基站中基带单元和中频单元之间的数据传输装置，它包括若干个中频单元和若干个基带单元，各中频单元通过上行总线向若干个基带单元传输数据，各基带单元通过下总线向若干个中频单元传输数据，且所述的上行总线包括主集总线和分集总线，所述的下行总线为串行总线。
上述的基站中基带单元和中频单元之间的数据传输装置，其中上行总线传输着由中频单元提供的数据发送和接收的上行总线钟、指示每个频隙内传输数据开始和结束的频隙钟和并行数据，每个中频单元只在它所发的频隙内提供时钟，且各中频单元提供的上行总线时钟是互相同步的关系；所述的下行总线传输着由基带单元提供的指示每个频隙内传输数据开始和结束的频隙钟、数据发送和接收的下行总线钟和串行数据，每个基带单元只在它所发的频隙内提供时钟，且各基带单元提供的下行总线时钟是互相同步的关系。
上述的基站中基带单元和中频单元之间的数据传输装置，其中，下行总线钟是由基带单元对在主集总线和分集总线上传输的上行总线钟选择而获得的。
由于采用了上述的技术解决方案，使得基带单元和中频单元之间实现了一条上下行总线，可以有多个基带单元和多个中频单元挂靠在上面，并且它们之间灵活的数据传递，使得每个基带单元和中频单元都可以进行一个到多个载频的处理，从而实现基带单元和中频单元载频处理的宽带化。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的结构示意图；图2是本发明的时序图。
由图1和图2所示，本发明的关键是在基带单元和中频单元之间设计了一条宽带时分总线结构，使得每个基带单元可以接收任何一个到多个中频单元发送的数据；每个中频单元可以接收任何一个到多个基带单元发送的数据。这样，基带和中频部分都是宽带的，能够分别处理一个到多个载频。
如图1所示，将用于从中频单元向基带单元传送数据的同步并行总线接口称之为上行总线。在GSM系统中，通常时隙(577微秒)是构成GSM空中无线接口的基本物理单元，本上行总线也以时隙为单位进行数据传送。为了避免时隙间可能的总线冲突，在每个时隙的结束部分安排了保护时间。这样，一个时隙包括两个部分数据传输段+时隙间保护段。
在本实施例中，设定18个载频共用上行总线，在一个时隙中完成18个载频的数据收/发。总线上挂靠3个基带单元和6个中频单元。这样，数据传输段被分为相等的18个频隙，每载频占用一个频隙。在每个频隙设计了这样的结构频隙间保护段+数据段+频隙间保护段。频隙间保护时间的引入也是为了避免频隙间可能的总线冲突。时隙间、频隙间保护时间的另一个作用是使得各个单元有足够的时间进行逻辑处理，以决定下一个频隙是否应该接收(发送)。
为了基带单元能够对数据收发的正常性进行判断，在每个数据段设置了校验位，这样，数据段由数据和校验位组成。
因为在移动无线电环境中信号衰落会产生严重问题，所以移动通信中通常采用分集技术来降低衰落的影响。本上行总线也分别设计了主集总线和分集总线。在每条总线中，为了利于接收方接收数据，除了并行数据线外，还传送总线钟和频隙钟。上行总线钟是数据发送和接收的同步时钟，由中频单元提供。每个中频单元只在它所发的频隙内提供时钟，各个中频单元提供的时钟同步于同一个时钟源，这样可以避免不同中频单元时钟和数据不同步带来的总线冲突。上行频隙钟的低电平包住频隙的数据段，基带单元利用检测它来获知一个频隙的开始和结束。
在本实施例中，基带单元也以时分复用的方式将18个载频的基带数据及控制数据通过下行总线发送至中频单元。基带单元将每载频一个时隙的基带数据及控制数据组合为一帧，在一个时隙中完成18个载频的数据发送。
下行总线的结构、时序关系和上行总线基本一致，只存在以下不同1)由于下行总线的数据量远远小于上行总线数据量，所以下行数据总线采用串行发送；2)下行频隙钟低电平的宽度根据下行总线数据的长度而定，但一样包住数据段，采用SPI(串行外围接口)协议。
下行总线钟由基带单元对上行总线主、分集时钟选择而来，这样使得上、下行总线速率一致且同步，利于逻辑处理和时序调整。
本发明中总线钟的选取主要取决于载频数的多少和每个载频内数据量的大小。
本发明中的总线结构具有开放性，扩展性，可应用于N个载频的情况。具体的一些参数，如数据宽度、数据段长度、保护时间长度、总线钟频率等，可根据具体情况而定。
总之，本发明定义的总线结构，可以灵活、稳定地实现多个基带单元对应多个中频单元的情况，为当今GSM基站的设计提供了一个新的设计思路和实现方法。
综上所述，本发明具有以下特点1)总线的数据传递以时隙为单位(577us)，每个时隙的结束段有保护时间。
2)每个时隙根据系统所处理的最大载频数N分为N个频隙。
3)每个频隙的开始和结束部分设置了保护时间。在保护时间内发送端关断向总线的发送。
4)上行总线包括主、分集总线。每个总线包括并行数据、总线钟、频隙钟。其中频隙钟包住数据段。每个频隙包括频隙间保护段+数据段+频隙间保护段。数据段包括数据和校验位。具体可见图2，总线时序图。上行总线钟为数据发送和接收的同步时钟，由中频单元提供。每个中频单元只在它所发的频隙内提供时钟，各个中频单元提供的时钟是同步的关系。
5)下行总线包括串行数据、总线钟、频隙钟。频隙钟包住数据段，包括频隙间保护段+数据段+频隙间保护段。数据段包括数据和校验位。具体可见图2，总线时序图。下行总线钟取自上行总线钟。
权利要求
1.一种基站中基带单元和中频单元之间的数据传输方法，其特征在于，它包括从中频单元向基带单元实现上行数据传输和从基带单元向中频单元实现下行数据传输两个内容，其中1)从中频单元向基带单元实现上行数据传输所包括的步骤设定有N个载频从各中频单元通过同步上行总线向若干基带单元发送上行数据；同时，设定N个载频的数据传输是以包括数据传输时间和时隙间保护时间的时隙为单位进行传送，其中，数据传输时间分为相等的N个由频隙间保护时间、数据时间和频隙间保护时间所组成的频隙，而每个数据时间内传输校验位和数据；N个载频的数据通过所述的同步上行总线接口在一个时隙中完成发送，并且每个载频占用一个频隙；各中频单元在时隙间保护时间、频隙间保护时间内进行逻辑处理，以判定下一个频隙是否应该发送数据；各基带单元在时隙间保护时间、频隙间保护时间内进行逻辑处理，以判定下一个频隙是否应该接收数据；各基带单元通过所述频隙的校验位来判断其收取的数据的正常性，当正常时，则实现了N个载频的数据上行传输；2)从基带单元向中频单元实现下行数据传输所包括的步骤设定有N个载频从各基带单元通过下行总线向若干中频单元发送下行数据；同时，设定N个载频的数据传输是以包括数据传输时间和时隙间保护时间的时隙为单位进行传送，其中，数据传输时间分为相等的N个由频隙间保护时间、数据时间和频隙间保护时间所组成的频隙，而每个数据时间内传输校验位和数据；N个载频的数据通过所述的下行总线接口在一个时隙中完成发送，并且每个载频占用一个频隙；各基带单元在时隙间保护时间、频隙间保护时间内进行逻辑处理，以判定下一个频隙是否应该发送数据；各中频单元在时隙间保护时间、频隙间保护时间内进行逻辑处理，以判定下一个频隙是否应该接收数据；各中频单元通过所述频隙的校验位来判断其收取数据的正常性，当正常时，则实现了N个载频的数据下行传输。
2.根据权利要求1所述的一种基站中基带单元和中频单元之间的数据传输方法，其特征在于所述的上行总线传输着由中频单元提供的数据发送和接收的上行总线钟、指示每个频隙内传输数据开始和结束的频隙钟和并行数据，每个中频单元只在它所发的频隙内提供时钟，且各中频单元提供的上行总线时钟是互相同步的关系；所述的下行总线传输着由基带单元提供的指示每个频隙内传输数据开始和结束的频隙钟、数据发送和接收的下行总线钟和串行数据，每个基带单元只在它所发的频隙内提供时钟，且各基带单元提供的下行总线时钟是互相同步的关系。
3.根据权利要求2所述的一种基站中基带单元和中频单元之间的数据传输方法，其特征在于所述的上行总线包括主集总线和分集总线，而所述的下行总线钟是由基带单元对在主集总线和分集总线上传输的上行总线钟选择而获得的。
4.一种基站中基带单元和中频单元之间的数据传输装置，其特征在于，它包括若干个中频单元和若干个基带单元，各中频单元通过上行总线向若干个基带单元传输数据，各基带单元通过下总线向若干个中频单元传输数据，且所述的上行总线包括主集总线和分集总线，所述的下行总线为串行总线。
5.根据权利要求4所述的一种基站中基带单元和中频单元之间的数据传输装置，其特征在于所述的上行总线传输着由中频单元提供的数据发送和接收的上行总线钟、指示每个频隙内传输数据开始和结束的频隙钟和并行数据，每个中频单元只在它所发的频隙内提供时钟，且各中频单元提供的上行总线时钟是互相同步的关系；所述的下行总线传输着由基带单元提供的指示每个频隙内传输数据开始和结束的频隙钟、数据发送和接收的下行总线钟和串行数据，每个基带单元只在它所发的频隙内提供时钟，且各基带单元提供的下行总线时钟是互相同步的关系。
6.根据权利要求5所述的一种基站中基带单元和中频单元之间的数据传输装置，其特征在于所述的下行总线钟是由基带单元对在主集总线和分集总线上传输的上行总线钟选择而获得的。
全文摘要
一种基站中基带单元和中频单元之间的数据传输方法及其装置,其装置包括若干个中频单元和若干个基带单元,各中频单元通过上行总线向若干个基带单元传输数据,各基带单元通过下行总线向若干个中频单元传输数据。本发明实现了一条上下行总线,可以有多个基带单元和中频单元挂靠在上面,实现它们之间灵活的数据传递,使得可以进行N载频的处理,从而实现基带单元和中频单元载频处理的宽带化。
文档编号H04W88/08GK1350407SQ00125728
公开日2002年5月22日 申请日期2000年10月19日 优先权日2000年10月19日
发明者黄思民, 吴旺军, 常晓涛, 顾正东, 孙胜国, 蒋化冰, 杨烨 申请人:华为技术有限公司