专利名称：一种高速接口及其传输数据的方法
技术领域：
本发明涉及数据传输技术领域，特别涉及一种高速接口及其传输数据的方法。
背景技术：
开放式基站架构发起组织(Open Base Station Architecture Initiative, OBSAI)将一个基站划分为四个功能模块传输模块、基带模块、射频模块、控制时钟模块。 各模块之间的每一接口都具有唯一的参考点。OBSAI参考点3(RP3)协议为基频和射频块之 间的接口协议。其中，OBSAI RP3协议的帧有三层结构消息、消息组、帧。
其中，消息是RP3帧结构的基本单元。每个消息为19个字节，前3个字节的消息 头中包含13bit地址信息、5bit类型信息和6bit的时间戳(Time Stamp)信息；后16个字 节为有效载荷，可以用来承载要传输的数据信息或者控制信息。消息的19字节格式不可更 改。消息可分为数据消息和控制消息两种。每个消息组为400个字节，包括20个数据消息(每个19字节)，1个控制消息(19 字节)，以及一个K28. 5IDLE标志位。K28. 5IDLE是消息组的分界点。帧的定长为10ms，在线性速率i X 768Mbps时，其包含i XN_MG个消息组。其中i 在1倍、2倍、4倍这3种连接速率下时取值分别对应1、2、4。OBSAI RP3协议推荐参数设置 为N_MG = 1920 (适用于WiMax、WCDMA, GSM/EDGE)，即每个IOms主帧中包含i X 1920个消 息组，每个消息组中包含21个消息和1字节IDLE字符。K28. 7IDLE是帧的分界点。OBSAI RP3接口并不局限用于基频和射频块之间传送IQ数据，由于其高速串行的 特性，板间或板内模块间也可以使用OBSAI RP3接口互联，以提高数据吞吐率。例如TI公 司的Faraday DSP处理器中集成了符合OBSAI RP3规范的天线接口(AIF)，既可以传送IQ 数据，也可以用于模块间互联。这种集成的天线接口虽然符合OBSAI RP3规范，但是由于受 到处理速度、缓存大小、易用性等因素的限制，其在功能实现上就会有不少局限性。天线接口对数据消息和控制消息的处理方式不同。为了提高数据传输效率，天线 接口自动完成数据消息的打包和解包过程，用户不能直接操作数据消息的消息头，只能设 置相关寄存器来控制数据消息的消息头的生成规律，并且在运行过程中还不能更改设置。 控制消息中的全部内容用户可以自己定义，包括消息头中的地址位、类型位和时间戳位，以 方便用户传递控制消息。但是，在数据传输过程中，并不是每一时刻都在链路上传输有意义的有效数据，必 然存在一些没有装载有效数据的无效数据消息，而天线接口的寄存器在运行过程中不能按 照所传数据的变化而随意设置，把没有装载有效数据的数据消息标记为空消息进行传递的 方法是不可行的。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种高速接口，可以使得数据传输效率大大提高。本发明的另一目的在于，提供一种高速接口的传输数据的方法，可以使得数据传输效率大大提高。本发明的高速接口，其发送装置包括消息编码器、控制消息缓冲区，以及数据发送缓冲区，其中，所述数据发送缓冲区，用于按照开始传送有效数据的时间戳，计算有效数 据的起始地址；将数据消息的有效载荷按照该数据消息的时间戳、地址信息位顺序地进行 缓存；所述控制消息缓冲区，用于缓存需要发送的控制消息；所述消息编码器，用于根据 OBSAI协议进行组帧，从数据发送缓冲区中顺序读入相应数据，并给所述数据消息加入所述 数据消息的时间戳、所述地址信息位；以及从所述控制消息缓冲区顺序取出所述控制消息， 将所述控制消息插入传输链路中相应位置。其中，所述控制消息缓冲区，用于按照控制消息类型、开始传送有效数据的时间 戳，以及有效数据的长度来构造控制消息。本发明的高速接口，其接收装置包括消息解码器、控制消息分析模块、数据接收缓 冲区，其中，所述消息解码器，用于根据OBSAI协议解析出数据消息，将数据消息的有效载 荷保存至数据接收缓冲区，将解析出的控制消息发送至控制消息分析模块；所述控制消息 分析模块，用于在该控制消息为传输控制消息时，将接收的控制消息的开始传送有效数据 的时间戳和有效数据的长度取出，并通知接收方准备接收所述数据接收缓冲区缓存的数 据；所述数据接收缓冲区，用于将所述消息解码器发来的数据消息的有效载荷按照该数据 消息的时间戳、地址信息位顺序地进行缓存。其中，所述数据接收缓冲区，进一步用于根据数据消息的有效载荷按照时间戳来 计算在数据接收缓冲区中存放的起始地址。其中，进一步包括时钟同步模块，用于提供同步时钟，供接口内各模块协调工作。本发明的高速接口的传输数据的方法，在发送有效数据时，包括下列步骤步骤Al 按照开始传送有效数据的时间戳，计算有效数据的起始地址，将数据消 息的有效载荷按照该数据消息的时间戳、地址信息位顺序地缓存至数据发送缓冲区；并在 控制消息缓冲区缓存需要发送的控制消息；步骤Bl 消息编码器根据OBSAI协议进行组帧，从数据发送缓冲区顺序地读入缓 存的相应数据，并给所述数据消息加入所述时间戳、所述地址信息位；以及从所述控制消息 缓冲区顺序取出所述控制消息，将所述控制消息插入传输链路中相应位置。其中，按照控制消息类型、开始传送有效数据的时间戳，以及有效数据的长度来构 造所述控制消息。本发明的高速接口的传输数据的方法，在接收有效数据时，包括下列步骤步骤A2 数据接收缓冲区根据OBSAI协议解析出数据消息，将数据消息的有效载 荷保存至数据接收缓冲区，并解析出控制消息；数据接收缓冲区将所述消息解码器发来的 数据消息的有效载荷按照该数据消息的时间戳、地址信息位顺序地进行缓存；步骤B2 在该控制消息为传输控制消息时，将接收的控制消息的开始传送有效数 据的时间戳和有效数据的长度取出，并通知接收方准备接收所述数据接收缓冲区缓存的数 据。其中，在所述步骤A2中，进一步包括下列步骤所述数据接收缓冲区根据数据消息的有效载荷按照时间戳来计算在数据接收缓 冲区中存放的起始地址。
其中，接口内各模块根据接口提供的同步时钟协调工作。本发明的有益效果是依照本发明的高速接口及其传输数据的方法，可以非常灵 活的传输各种类型的数据，并简化数据传送流程。另外，由于本发明中的有效数据和控制信 息分别通过数据消息和控制消息两个不同的通道发送，并且数据消息的打包解包有专门的 模块根据协议自动完成，因此极大地提高了数据传输的效率，减少了数据消息的处理时间， 并且可以降低消息编码器和消息解码器两个模块的设计难度。
图1为本发明的高速接口中收发装置的结构示意图；图2为本发明的高速接口的发送数据的示意图；图3为本发明的高速接口的接收数据的示意图。
具体实施例方式以下，参考附图1 3详细描述本发明的高速接口及其传输数据的方法。本发明核心思想是用时间戳信息位标记数据消息在一帧中的相对位置，把具有 相同时间戳的一组数据消息作为传输单元，将有效数据依次放置在数据消息的有效载荷中 传送。另外，通过定义一种专门的控制消息类型，发送端把传送有效数据的传输单元的时间 戳值和该有效数据的长度放在这种控制消息中传送，那么接收端就可以根据该控制消息中 接收到的有效数据开始传送的时间戳值和数据长度从传输链路中把有效数据依次取出并 保存下来。OBSAIRP3链路帧结构是在i X 20个数据消息后跟i个控制消息，周期固定为 5.21US。其中i在1倍、2倍、4倍这3种连接速率下时取值分别对应1、2、4。为了与消息组 的概念区分开来，可以定义这样的结构为消息块。每个消息块首个单元的时间戳为5的倍 数。消息块中相邻的iX4个数据消息具有相同的时间戳，那么这相邻的iX4个数据消息 就是一个传输单元，每个单元可以装载i X64个字节的有效数据。在每个传输单元中，数据消息的地址按照发送顺序依次递增，取值范围为W， Χ4-1]。数据消息的时间戳信息位将数据消息与特定的时间点关联起来，它可以标记数据 消息在帧中的相对位置。接收方和发送方同步之后，接收方完全可以按照时间戳找到有效 数据起始位置。在每帧的末尾发送一个起始标记(K28.7)时，表示下一个码片的索引号为 0，这个码片的时间戳也为0。计算公式为时间戳=(码片索引号/4)%64，其中，“ ％ ”为 取模运算。消息的类型信息位决定了 16字节的有效载荷中数据的类型。应用层根据类型信 息来区分不同类型的消息，例如是控制消息还是数据消息，然后再根据消息类型来决定如 何处理有效载荷中的数据。可以自定义一种专门的控制消息类型用来传送有效数据开始传 送的时间戳和有效数据的长度信息。传输控制消息类型可以是任何一个原来RP3协议中保 留的类型(OlllOb-Illllb)，以区别RP3协议中的控制(00000b)类型。开始传送一包有效数据时，有效数据是放在传送单元中的数据消息的有效载荷 中，数据按照数据消息的消息头地址递增顺序放置。在每个消息有效载荷内，数据从高位到 低位按照字节放置。如果一个传送单元传送不完需要传送的数据，数据将在其后的传送单元中继续传送，直到数据传送完成。如果在最后一个传送单元中数据未能填满数据消息的 有效载荷，该传送单元中剩下的数据消息的有效载荷不再填入数据，下一包有效数据将从 下一个传送单元开始传送。 由于控制消息时隙和数据消息时隙的原因，最开始装载有效数据的数据消息最多 可能比传输控制消息提前5个时间戳开始发送，有效数据是先于传输控制消息被接收。为 了避免接收到的数据被覆盖，要求数据接收缓冲区的容量至少能放入一个消息块的全部数 据消息的有效负载(最大4倍速率时为1280字节)。具体地，如图1所示，本发明的高速接口，包括收发模块、消息编码器11、控制消息 缓冲区12、数据发送缓冲区13、消息解码器21、控制消息分析模块22、数据接收缓冲区23 以及时钟同步模块30。其中，收发模块，包括串行模块和解串模块。在接收数据时，解串模块把串行二进 制数据转换为IObit时钟域的数据块，并负责8b/10b解码。在发送数据时，串行模块负责 8b/10b编码，并把IObit时钟域的数据转化为串行数据。消息编码器11，用于根据OBSAI协议进行组帧，按照时钟同步模块30提供的同步 时钟工作，从数据发送缓冲区13中顺序读入相应的负载数据，并给数据消息加入该数据消 息的时间戳、地址信息位；以及从控制消息缓冲区12顺序取出控制消息，将该控制消息插 入传输链路中相应的位置；另外，消息编码器11还负责插入时间同步符号(例如IDLE和K 符号)。控制消息缓冲区12，用于缓存需要发送的控制消息。如果控制消息缓冲区为空， 消息编码器11就不会在控制消息时隙插入消息。其中，保存的控制消息被插入传输链路之 后，自动从控制消息缓冲区中删除。其中，控制消息缓冲区，用于按照控制消息类型、开始传送有效数据的时间戳，以 及有效数据的长度来构造控制消息。数据发送缓冲区13，用于按照开始传送有效数据的时间戳，计算有效数据的起始 地址；将数据消息的有效载荷按照该数据消息的时间戳、地址信息位顺序地进行缓存。消息解码器21，用于根据OBSAI协议解析出数据消息，将数据消息的有效载荷保 存至数据接收缓冲区23 ；将解析出的控制消息发送至控制消息分析模块22。控制消息分析模块22，用于根据接收到的控制消息的类型信息进行相应的操作， 在接收到传输控制消息时，则将控制消息的开始传送有效数据的时间戳和有效数据的长度 取出，并通知接收方准备接收数据接收缓冲区缓存的数据。数据接收缓冲区23，用于将消息解码器发来的数据消息的有效载荷按照该数据消 息的时间戳、地址信息位顺序地进行缓存。其中，数据接收缓冲区23，进一步用于根据数据消息的有效载荷按照时间戳来计 算在数据接收缓冲区中存放的起始地址。时钟同步模块30，用于提供同步时钟，供上述各模块协调工作，以避免对相同地址 同时读写时产生竞争，保证缓冲区的存取节奏。本发明的高速接口的传输数据的方法，在发送有效数据时，包括下列步骤步骤100 按照开始传送有效数据的时间戳，计算有效数据的起始地址，将数据消 息的有效载荷按照该数据消息的时间戳、地址信息位顺序地缓存至数据发送缓冲区；并在控制消息缓冲区 缓存需要发送的控制消息；步骤200 消息编码器根据OBSAI协议进行组帧，从数据发送缓冲区顺序地读入缓 存的相应数据，并给所述数据消息加入所述时间戳、所述地址信息位；以及从所述控制消息 缓冲区顺序取出所述控制消息，将所述控制消息插入传输链路中相应位置。其中，按照控制消息类型、开始传送有效数据的时间戳，以及有效数据的长度来构 造所述控制消息。本发明的高速接口的传输数据的方法，在接收有效数据时，包括下列步骤步骤100’ 数据接收缓冲区根据OBSAI协议解析出数据消息，将数据消息的有效 载荷保存至数据接收缓冲区，并解析出控制消息；数据接收缓冲区将所述消息解码器发来 的数据消息的有效载荷按照该数据消息的时间戳、地址信息位顺序地进行缓存；步骤200’ 在该控制消息为传输控制消息时，将接收的控制消息的开始传送有效 数据的时间戳和有效数据的长度取出，并通知接收方准备接收所述数据接收缓冲区缓存的 数据。其中，在所述步骤200’中，进一步包括下列步骤数据接收缓冲区根据数据消息 的有效载荷按照时间戳来计算在数据接收缓冲区中存放的起始地址。其中，接口内各模块根据接口提供的同步时钟协调工作。下面以在0BSAIRP3的4倍速率链路上传送4800字节数据，控制消息类型定义为 10000b为例，说明本发明的高速接口的传输数据的方法。如图2所示，在发送有效数据时，包括下列步骤步骤11 时钟同步模块根据当前RP3链路上的码片值计算出可以开始传送有效数 据的时间戳。其中，在计算时间戳时，需要考虑必要的预留量。例如，当前的时间戳值为23， 算出在时间戳为25时开始发送有效数据。步骤12 生成传输控制消息。在消息头的时间戳信息中写入时间戳值25，在控制 消息类型信息中写入控制消息类型10000b ；在传输控制消息的载荷低4字节中写入本次传 输的数据的字节长度4800，生成的传输控制消息放入控制消息缓冲区中。步骤13 按照计算好的开始传送有效数据的时间戳25，计算有效数据在数据发送 缓冲区中保存的起始地址，开始往缓冲区存放有效数据。其中，有效数据占用的传输单元跟 链路传输速率有关。在4倍速率情况下，每个传输单元可以传送256个字节的有效数据， 4800字节的有效数据需要使用19个传输单元才能传送完毕。步骤14 消息编码器时间同步模块提供的节奏打包消息。如果是数据消息时隙， 消息编码器不管数据缓冲区中是否有有效数据，从数据缓冲区中取出数据消息的有效载荷 进行打包发送。步骤15 时间戳为25的时候，刚好为控制消息时隙，在控制消息缓冲区不为空时， 消息编码器取出传输控制消息发送出去。另外，如图3所示，在接收有效数据时，包括下列步骤步骤21 消息编码器依照时钟同步模块提供的节奏解包消息。如果是数据消息时 隙，消息编码器解出数据消息的有效载荷，按照消息头中的时间戳计算在缓冲区中保存的 起始地址，写到数据接收缓冲区中；如果是传输控制消息时隙，则执行步骤22。步骤22 消息编码器解出传输控制消息，如果该控制消息的类型为传输控制消息类型(IOOOOb)时，把接收到的控制消息放入控制消息分析模块中，并执行步骤23; 步骤23 从该传输控制消息的消息头中获取有效数据开始发送的时间戳值为25， 从传输控制消息的有效载荷的低4字节中获得有效数据的长度为4800。计算有效数据在数 据接收缓冲区中时间戳值为25的数据消息负载开始存放的起始地址，并执行步骤22。步骤24 根据时钟同步模块提供的节奏，根据获取到的有效数据起始地址和长度 信息，从数据接收缓冲区中读出有效数据保存。综上所述，依照本发明的高速接口及其传输数据的方法，可以非常灵活的传输各 种类型的数据，并简化数据传送流程。另外，由于本发明中有效数据和控制信息分别通过数 据消息和控制消息两个不同的通道发送，而且数据消息的打包解包有专门的模块根据协议 自动完成，所以极大地提高了数据传输的效率，减少了数据消息的处理时间，并且可以降低 消息编码器和消息解码器两个模块的设计难度。以上是为了使本领域普通技术人员理解本发明，而对本发明所进行的详细描述， 但可以想到，在不脱离本发明的权利要求所涵盖的范围内还可以做出其它的变化和修改， 这些变化和修改均在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种高速接口，其特征在于，其发送装置包括消息编码器、控制消息缓冲区，以及数 据发送缓冲区，其中，所述数据发送缓冲区，用于按照开始传送有效数据的时间戳，计算有效数据的起始地 址；将数据消息的有效载荷按照该数据消息的时间戳、地址信息位顺序地进行缓存； 所述控制消息缓冲区，用于缓存需要发送的控制消息；所述消息编码器，用于根据OBSAI协议进行组帧，从数据发送缓冲区中顺序读入相应 数据，并给所述数据消息加入所述数据消息的时间戳、地址信息位；以及从所述控制消息缓 冲区顺序取出所述控制消息，将所述控制消息插入传输链路中相应位置。
2.如权利要求1所述的高速接口，其特征在于，所述控制消息缓冲区，用于按照控制消 息类型、开始传送有效数据的时间戳，以及有效数据的长度来构造控制消息。
3.一种高速接口，其特征在于，其接收装置包括消息解码器、控制消息分析模块、数据 接收缓冲区，其中，所述消息解码器，用于根据OBSAI协议解析出数据消息，将数据消息的有效载荷保存 至数据接收缓冲区，将解析出的控制消息发送至控制消息分析模块；所述控制消息分析模块，用于在该控制消息为传输控制消息时，将接收的控制消息的 开始传送有效数据的时间戳和有效数据的长度取出，并通知接收方准备接收所述数据接收 缓冲区缓存的数据；所述数据接收缓冲区，用于将所述消息解码器发来的数据消息的有效载荷按照该数据 消息的时间戳、地址信息位顺序地进行缓存。
4.如权利要求3所述的高速接口，其特征在于，所述数据接收缓冲区，进一步用于根据 数据消息的有效载荷按照时间戳来计算在数据接收缓冲区中存放的起始地址。
5.如权利要求1至4中任一项所述的高速接口，其特征在于，进一步包括时钟同步模 块，用于提供同步时钟，供接口内各模块协调工作。
6.一种高速接口的传输数据的方法，其特征在于，在发送有效数据时，包括下列步骤 步骤Al 按照开始传送有效数据的时间戳，计算有效数据的起始地址，将数据消息的有效载荷按照该数据消息的时间戳、地址信息位顺序地缓存至数据发送缓冲区；并在控制 消息缓冲区缓存需要发送的控制消息；步骤Bl 消息编码器根据OBSAI协议进行组帧，从数据发送缓冲区顺序地读入缓存的 相应数据，并给所述数据消息加入所述时间戳、所述地址信息位；以及从所述控制消息缓冲 区顺序取出所述控制消息，将所述控制消息插入传输链路中相应位置。
7.如权利要求6所述的高速接口的传输数据的方法，其特征在于，按照控制消息类型、 开始传送有效数据的时间戳，以及有效数据的长度来构造所述控制消息。
8.一种高速接口的传输数据的方法，其特征在于，在接收有效数据时，包括下列步骤 步骤A2 消息解码器根据OBSAI协议解析出数据消息，将数据消息的有效载荷保存至数据接收缓冲区，并解析出控制消息；数据接收缓冲区将所述消息解码器发来的数据消息 的有效载荷按照该数据消息的时间戳、地址信息位顺序地进行缓存；步骤B2:在该控制消息为传输控制消息时，将接收的控制消息的开始传送有效数据的 时间戳和有效数据的长度取出，并通知接收方准备接收所述数据接收缓冲区缓存的数据。
9.如权利要求8所述的高速接口的传输数据的方法，其特征在于，在所述步骤A2中，进一步包括下列步骤所述数据接收缓冲区根据数据消息的有效载荷按照时间戳来计算在数据接收缓冲区 中存放的起始地址。
10.如权利要求6至9中任一项所述的高速接口的传输数据的方法，其特征在于，接口 内各模块根据接口提供的同步时钟协调工作。
全文摘要
本发明提供一种高速接口及其传输数据的方法，其中，该高速接口的发送装置包括消息编码器、控制消息缓冲区，以及数据发送缓冲区，其中，所述数据发送缓冲区，用于按照开始传送有效数据的时间戳，计算有效数据的起始地址；将数据消息的有效载荷按照该数据消息的时间戳、地址信息位顺序地进行缓存；所述控制消息缓冲区，用于缓存需要发送的控制消息；所述消息编码器，用于根据OBSAI协议进行组帧，从数据发送缓冲区中顺序读入相应数据，并给所述数据消息加入所述数据消息的时间戳、所述地址信息位；以及从控制消息缓冲区顺序取出所述控制消息，将所述控制消息插入传输链路中相应位置。本发明可以使得数据传输效率大大提高，并简化收发处理流程。
文档编号H04W92/00GK102036420SQ20091017730
公开日2011年4月27日 申请日期2009年9月29日 优先权日2009年9月29日
发明者易志华 申请人:中兴通讯股份有限公司