专利名称：一种直放站中的以太网接入传输装置及方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种直放站中的以太网接入传输装置及方法。
背景技术：
众所周知，直放站的最大作用是对基站信号覆盖的补充和延伸，在基站信号比较弱的区域或者无法覆盖的区域用直放站进行信号的增强，比另外增加基站去覆盖这些区域更加的节省费用。但是，目前大多数的直放站都局限在针对移动通信终端(一般为手机)实现基站信号的增强，对其他功能的扩展非常有限或受到限制。而目前用户的体验要求越来越多，特别是功能强大的智能移动通信终端(例如iphone、ipad)的出现，使移动通信终端上的数据业务呈现多元化，例如视频、游戏等。目前3G(第三代移动通信)网络的建设在加快，只要有3G网络覆盖的区域，用户通过移动通信终端就可以连接Internet (互联网)，相比GPRS (General Packet Radio Service,通用分组无线业务)网络在容量和速率上更加有优势，但高昂的套餐和流量费用的缺点却限制着用户种种体验。目前关于以太网的技术也非常成熟，以太网从最初的2.94Mbps发展到现在的100MbpsUOOOMbps甚至lOGbps，以太网的各种标准、协议、接口已经非常成熟和通用，并且支持以太网的物理层电路也非常成熟和稳定。PHY(物理层)芯片已经完成了 802.3规范中的物理层规范，使得处理器只要生成一个接口模块就可以接收以太网数据，而且非常的稳定。本发明人在发明过程中发现，在直放站中实现基站信号增强的同时，实现以太网的覆盖具有非常高的实用意义和市场价值，既可以充分利用直放站中的硬件资源，又可以利用已布好的UTP (非屏蔽双绞线)电缆实现移动通信数据和以太网数据的传输，能够满足用户的多种体验。
发明内容
本发明实施例提供一种直放站中的以太网接入传输装置及方法，用以在直放站中实现基站信号增强的同时，实现以太网的覆盖。本发明实施例提供一种直放站中的以太网接入传输装置，包括近端、扩展单元和远端，其中:所述近端，用于向所述扩展单元发送特定帧格式的数据帧，所述特定帧格式具有通用公共无线接口 CPRI帧格式且遵循以太网帧格式；所述扩展单元，用于当检测到远端在位时，在下行方向上，将来自以太网设备的以太网数据插入近端发送的特定帧格式的数据帧中，发送给所述远端；在上行方向上，从所述远端发送的插入以太网数据的数据帧中解析出以太网数据，发送给以太网设备；所述远端，用于在下行方向上，从所述扩展单元发送的插入以太网数据的数据帧中解析出以太网数据，发送给 以太网终端；在上行方向上，将来自以太网终端的以太网数据插入特定帧格式的数据帧中，发送给所述扩展单元。本发明实施例提供一种直放站中的以太网接入传输方法，包括:在下行方向上，所述扩展单元当检测到远端在位时，将来自以太网设备的以太网数据插入近端发送的特定帧格式的数据帧中，发送给所述远端，以及所述远端从所述扩展单元发送的插入以太网数据的数据帧中解析出以太网数据，发送给以太网终端，所述特定帧格式具有通用公共无线接口 CPRI帧格式且遵循以太网帧格式；在上行方向上，所述远端将来自以太网终端的以太网数据插入特定帧格式的数据帧中，发送给所述扩展单元，以及所述扩展单元当检测到远端在位时，从所述远端发送的插入以太网数据的数据帧中解析出以太网数据，发送给以太网设备。本发明实施例提供另一种直放站中的以太网接入传输装置，包括扩展单元，其中:所述扩展单元，用于当没有检测到远端在位时，在下行方向上，将来自以太网设备的以太网数据直接适配为串行千兆位介质无关接口 SGMII的数据格式发送给对端以太网设备；在上行方向上，将来自对端以太网设备经SGMII接口发送的以太网数据直接进行介质无关接口 MII的数据格式的重组，然后发送给扩展单元侧的以太网设备。本发明实施例提供另一种直放站中的以太网接入传输方法，包括:在下行方向上，扩展单元当没有检测到远端在位时，将来自以太网设备的以太网数据直接适配为串行千兆位介质无关接口 SGMII的数据格式发送给对端以太网设备；在上行方向上，扩展单元当没有检测到远端在位时，将来自对端以太网设备经SGMII接口发送的以太网数据直接进行介质无关接口 MII的数据格式的重组，然后发送给扩展单元侧的以太网设备。本发明实施例提供的第一种直放站中的以太网接入传输装置及方法，利用传输移动通信数据的数据帧插入以太网数据，在实现基站信号增强的同时，实现了以太网的覆盖，为用户提供了多种体验。基站信号增强和以太网覆盖是相互独立的，两者互不干扰，不仅可以降低运营商的成本，也可以降低移动通信终端的上网成本，直接通过WiFi上网。本发明实施例提供的第二种直放站中的以太网接入传输装置及方法，可以通过扩展单元的虚拟完成直接连接以太网终端，即使扩展单元对端设备不是远端也可以实现以太网的接入和传输，完成在扩展单元对端为以太网设备时，百兆以太网业务的保护措施，同时对测试扩展单元以太网的接入和传输接口都有很好的帮助，提供了便利，对以太网传输具有中继作用；对以太网数据进行了透明传输，不对数据进行解析，在处理技术上要求的更低，实现起来更加容易和稳定。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:图1为本发明实施例提 供的直放站中的以太网接入传输装置的组网示意图2为本发明实施例提供的特定帧格式示意图；图3为本发明实施例提供的直放站中的以太网接入传输装置的两种组网方式示意图；图4为本发明实施例提供的扩展单元的功能模块结构框图；图5为本发明实施例提供的以太网接收模块的结构框图；图6为本发明实施例提供的以太网发送模块的结构框图；图7为本发明实施例提供的第一种直放站中的以太网接入传输方法流程图；图8为本发明实施例提供的第二种直放站中的以太网接入传输方法流程图。
具体实施例方式本发明实施例提供一种直放站中的以太网接入传输装置及方法，用以在直放站中实现基站信号增强的同时，实现以太网的覆盖。充分利用直放站中的硬件资源和已布好的UTP电缆，实现移动通信数据和以太网数据的传输，满足用户的多种体验。以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明人在发明过程中发现,WiFi (Wireless Fidelity,无线保真)技术的出现使得移动通信终端可以通过无线方式连接以太网，减少了电缆连接的需求。使用WiFi技术常见的产品为无线路由器，通过使用2.4GHz附近的频段以射频信号的方式进行短距离覆盖，非常适合办公室、家庭的以太网覆盖。CPRI (The Common Public Radio Interface,通用公共无线接口)巾贞协议被广泛应用在数字型直放站中，协议的规范化易于进行链路的扩展，CPRI帧格式中除了可以传输低速率的基带信号(IQ数据)和必要的控制信号之外，在空闲的连续字节空间上可以插入以太网数据，然后以时分复用的方式发送出去。本发明实施例提供的直放站中的以太网接入传输装置的组网示意图，如图1所示，为了便于区分，将接入以太网的用户设备称为以太网终端，将接入移动通信网络的用户设备称为移动通信终端。一个实施例中，直放站中的以太网接入传输装置包括近端、扩展单元和远端。其中:基站的射频信号经过近端的数字化处理之后发送到扩展单元，由扩展单元发送到远端实现了基站信号的增强，移动通信终端的移动通信数据通过相反的顺序上传给基站。这是装置信号的主链路。本发明实施例的重点在于从扩展单元接入以太网如何通过微处理器和FPGA的协同处理经网线(一般为UTP电缆)发送给远端，以及在远端解析出的以太网数据如何通过网线或者WiFi方式发送给以太网终端，而以太网终端的以太网数据又是如何被远端接收经过微处理器和FPGA的协同处理再通过网线传送到扩展单元，最后发送给以太网设备。在下行方向上，近端由ADC(模拟至数字转换)模块采样基站发送的射频信号，由近端 FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)中的 DDC(DirectDigital Control，直接数 字控制)模块进行抽取和滤波，滤除ADC采样信号中的镜像频谱而保留第一 Nyquist (奈奎斯特)区频谱,而第一 Nyquist区中的IQ (同相正交相)数据则为要传输给扩展单元的移动通信数据，而在上行方向上也采用了同样的原理。至于以什么样的数据格式通过光纤发送给远端、以及由远端上传给扩展单元需要进行说明，以便为在扩展单元进行以太网数据的插入做准备。从近端通过光纤发送到扩展单元的特定帧格式的数据帧具有CPRI帧格式，同时遵循以太网帧格式，即具有帧间隔和帧前导码。近端发送的数据帧中主要包括基带信号的IQ数据，特定帧格式如图2所示，96个字节组成一个基帧，100个基帧组成一个超帧。近端发送的IQ数据占据了基帧中的第3字节到第79字节的连续字节空间，其中第I字节、第2字节作为开销字节，剩余的第80字节至第95字节的17个连续字节空间就可以在扩展单元中插入以太网数据了。本发明实施例重点介绍如何接收和插入以太网数据以传输到远端进行以太网的
覆盖。其中:近端，用于向扩展单元发送特定帧格式的数据帧，特定帧格式具有CPRI帧格式且遵循以太网帧格式；扩展单元，用于当检测到远端在位时，在下行方向上，将来自以太网设备(例如交换机)的以太网数据插入近端发送的特定帧格式的数据帧中，发送给远端；在上行方向上，从远端发送的插入以太网数据的数据帧中解析出以太网数据，发送给以太网设备；远端，用于在下行方向上，从扩展单元发送的插入以太网数据的数据帧中解析出以太网数据，发送给以太网终端；在上行方向上，将来自以太网终端的以太网数据插入特定帧格式的数据帧中，发送给扩展单元。具体实施中，在扩展单元中，包括用于接收以太网数据的mac_rx(以太网接收)模块和用于发送以太网终端从远端上传到扩展单元的以太网数据到以太网的mac_tx(以太网发送)模块。远端也包括这两个功能相同的模块。在下行方向上，来自以太网设备的以太网数据通过网线发送到扩展单元的PHY芯片(为了便于区分，称为第一 PHY芯片)，再通过FPGA的MII接口送到扩展单元的mac_rx模块，需要说明的是，第二 PHY芯片一般为百兆PHY芯片；经过扩展单元的mac_rX模块接收的以太网数据插入到基帧中的第80字节到第96字节，通过FPGA的SGMII (Serial GigabitMedia IndependentInterface,串行千兆位介质无关)接口发送到扩展单元的PHY芯片(为了便于区分，称为第二 PHY芯片)，再通过网线送到远端，需要说明的是，第二 PHY芯片一般为千兆PHY芯片；远端的mac_tx模块接收从基帧中解析出的以太网数据，将其适配成Mil (Media Independent Interface,介质无关)接口的数据格式,通过MII接口送到远端的PHY芯片(为了便于区分，称为第三PHY芯片)，再通过网线发送给以太网终端，需要说明的是，第三PHY芯片一般为百兆PHY芯片。在上行方向上，远端的mac_rx模块接收以太网终端经过第三PHY芯片送给FPGA的以太网数据，经过时序适配将以太网数据插入到基帧中的第80到第96字节，经网线发送到扩展单元；再由扩展单元的mac_tx模块从基帧中解析出以太网数据，经过mac_tx模块适配成MII接口的时序数据发送到扩展单元的第一 PHY芯片，再通过网线发送给以太网设备。最终，实现了以太网的接入和传输。一个实施例中，当扩展 单元的远端口没有连接远端时，可以直接通过网线在远端口连接以太网终端。就不用经过扩展单元的mac_rX和mac_tx模块，以太网数据直接通过FPGA与PHY芯片的接口模块输出到PHY芯片，PHY芯片通过网线连接以太网终端，实现了以太网的接入和传输。扩展单元可以在下行方向上，直接将来自第一 PHY芯片的以太网数据经第二PHY芯片发送给以太网终端；在上行方向上，将来自第二PHY芯片的以太网数据发送给第一 PHY芯片，这样完成在扩展单元对端为以太网设备时，百兆以太网业务的保护措施。一个实施例中，直放站中的以太网接入传输装置，包括扩展单元，其中:扩展单元，用于当没有检测到远端在位时，在下行方向上，将来自以太网设备的以太网数据直接适配为SGMII接口的数据格式发送给对端以太网设备；在上行方向上，将来自对端以太网设备经SGMII接口发送的以太网数据直接进行MII接口的数据格式的重组，然后发送给扩展单元侧的以太网设备。直放站中的以太网接入传输装置的两种组网方式请参见图3，两种组网方式都可以接入以太网。图2的数据帧格式贯穿了组网的整个主链路，包括从近端到远端的下行方向数据和远端到近端的上行方向数据都封装在图2所示的特定帧格式中进行传输。扩展单元的功能模块结构框图请参见图4，包括第一 PHY芯片、mac_rx模块(为了与远端中的mac_rx模块加以区分,称为第一 mac_rx模块)、第一 mac_tx模块(为了与远端中的mac_tx模块加以区分，称为第一mac_tx模块)、检测模块、接口模块(为了与远端中的接口模块加以区分，称为第一接口模块)和第二 PHY芯片，其中:第一 PHY芯片，用于在下行方向上，接收来自以太网设备的以太网数据；在上行方向上，将从远端解析出来的以太网数据通过MII接口发送给以太网设备；检测模块，用于当检测到远端在位时，在下行方向上，控制第一 PHY芯片接收到的以太网数据发送给mac_rX模块，该以太网数据最终与近端发送到扩展单元的射频信号融合，通过SGMII接口经第二 PHY芯片发送给远端；在上行方向上，控制第二 PHY芯片接收到的插入以太网数据的数据帧通过SGMII接口发送给第一 mac_tx模块；第一 mac_rX模块，用于在下行方向上，将接收到的以太网数据插入近端发送的特定帧格式的数据帧中，并通过检测模块进行数据格式匹配后发送给第一接口模块；第一 mac_tx模块，用于在上行方向上，从接收到的插入以太网数据的数据帧中解析出以太网数据，并将解析出的以太网数据适配为MII接口的数据格式，通过MII接口发送给第一 PHY芯片；第一接口模块，用于在下行方向上，将插入以太网数据的数据帧适配为SGMII接口的数据格式，通过SGMII接口发送给第二 PHY芯片；第二PHY芯片，用于在下行方向上，将从SGMII接口接收到的插入以太网数据的数据帧发送给远端；在上行方向上，接收远端发送的插入以太网数据的数据帧。扩展单元FPGA中的mac_rx模块和mac_tx模块组成了 MAC (数据链路层)模块，其中接口模块一般采用Serdes IP(串并行与并串行转换)模块，检测模块一般采用SGMII/GE PCS IP模块。mac_rx模块的具体结构请参见图5，具体包括以太网接收控制模块、一级缓冲FIFO模块、HDLC成帧模块、二级缓冲FIFO模块，其中:以太网接收控制模块，用于确认从MII接口接收到的以太网数据帧有效时，向一级缓冲FIFO模块中写入以太网数据帧中有效的以太网数据；HDLC成帧模块，用于检 测到一级缓冲FIFO模块中有一个完整的以太网数据帧时，从一级缓冲FIFO模块中读取有效的以太网数据并进行数据格式转换后写入二级缓冲FIFO模块中，并将二级缓冲FIFO模块中有效的以太网数据插入近端发送的特定帧格式的数据帧中。在扩展单元中，mac_rx模块接收来自以太网的以太网数据，mac_rx模块中的以太网接收控制模块实现接收来自MII接口的以太网数据的功能。mac_rx模块中的以太网接收控制模块的状态机流程介绍如下。根据以太网的数据时序，状态机中检测第一 PHY芯片输入的数据和有效指示信号，当接收到前导码(8’ h55和8，h5d)并且指示信号有效，则认为以太网数据帧有效，去掉前导码之后，向一级缓冲FIFO (先入先出队列)模块中写入数据和指示信号，进行缓冲。以太网接收控制模块有一些出错检测机制，比如若接收前导码指示信号异常，则认为接收出错，跳到error状态或者stop状态，把该帧数据丢弃，回到初始的idle状态，再次检测前导码，等待下一帧数据的到来。状态机中也有检测帧长的机制，若长度大于1518个字节，则丢弃1518个字节之后的数据，最后等待指示信号dv变为低电平时，再往一级缓冲FIFO中写入4个周期的低电平指示信号指示一帧数据的帧尾，同时输出脉冲通知HDLC(High-LeveI DataLink Control，高级数据链路控制)成帧模块一帧数据接收完毕，并已存放在一级缓冲FIFO模块中了，可以读取一级缓冲FIFO模块中的数据。mac_rx模块中的HDLC成帧模块的状态机流程介绍如下。HDLC成帧模块检测到一级缓冲FIFO模块有一个完整的以太网数据帧时，就开始对一级缓冲FIFO进行读操作，若没有一个完整的以太网数据帧则不进行读取。HDLC成帧模块完成把从一级缓冲FIFO读出来的数据中的8，h7e变为16’h7d5e，8’h7d变为16’h7d5d，再在帧尾插入4个字节7e存到二级缓冲FIFO模块中，等待插入近端通过光纤送到扩展单元的基帧中的第80字节到第96字节的17个连续字节空间，之后送到远端。mac_tx模块的具体结构请参见图6，具体包括以太网发送控制模块、缓冲FIFO模块和HDLC解帧模块，其中:HDLC解帧模块，用于按照特定帧格式从接收到的插入以太网数据的数据帧中解析出以太网数据，并进行数据格式转换后写入缓冲FIFO模块中；以太网发送控制模块，用于确认一个完整的以太网数据帧已经写入缓冲FIFO模块中时，从缓冲FIFO模块中读取以太网数据，将将读取出的以太网数据适配为MII接口的数据格式，通过MII接口发送给第三物理层芯片。在mac_tx模块中的HDLC解帧模块的状态机流程介绍如下。在远端的mac_tx模块中，HDLC解帧模块将从基帧中的第80字节到第96字节的17个连续字节空间中的以太网数据解析出来，同时存放在缓冲FIFO中，又把16’ h7d5e转换为8，h7e，把16’ h7d5d转换为8’h7d，当检测到一帧数据解析完毕(tX_valid信号有效且数据为7e)时，HDLC解帧模块发送一个脉冲信号通知以太网发送控制模块一个完整的以太网数据帧已存到缓冲FIFO模块中了，可以读取缓冲FIFO模块的数据了。在mac_tx模块中的以太网发送控制模块的状态机流程图介绍如下。检测到有一完整的以太网数据帧存放到了缓冲FIFO模块，则发出读缓冲FIFO模块的读信号，读出以太网数据。最后以太网发送控制模块把读出来的数据适配为适合MII接口的时序数据送到第三PHY芯片，传给以太网终端。至于以太网终端发送的以太网数据经过远端中的mac_rX模块传送，插入到基帧中的第80字节到第96字节的17个 连续字节空间送给扩展单元,扩展单元再从远端上传的基帧中解析出以太网数据，经过mac_tx模块适配给第一 PHY芯片，数据传输过程与下行方向的数据传输过程相同，也是经过一样的功能模块，只是mac_rx模块在远端中，mac_tx模块在扩展单元中。相应的，远端的一种具体结构，包括第二接口模块、第二 mac_tx模块、第二 mac_rx模块和第三PHY芯片，其中:第二接口模块，用于在上行方向上，将插入以太网数据的数据帧适配为SGMII接口的数据格式，通过SGMII接口发送给扩展单元；第二 mac_tx模块，用于在下行方向上，从接收到的插入以太网数据的数据帧中解析出以太网数据，并将解析出的以太网数据适配为MII接口的数据格式，通过MII接口发送给第三PHY芯片；第二 mac_rx模块，用于在上行方向上，将接收到的以太网数据插入特定帧格式的数据帧中，并发送给第二接口模块；第三PHY芯片，用于在下行方向上，将从MII接口接收到的以太网数据发送给以太网终端；在上行方向上，接收来自以太网终端的以太网数据。在扩展单元直接连接以太网终端的应用场景中，下行方向上，扩展单元判断远端的在位指示信号无效时，认为远端口没有连接远端，则把MII接口进来的以太网数据绕过了 MAC模块直通到SGMII/GE PCS IP模块。MII接口的数据位宽为4位，而SGMII/GE PCSIP模块的数据位宽为8位，可直接把MII接口的数据赋给SGMII/GE PCS IP模块数据接口的低4位。把SGMII/GE PCSIP模块、扩展单元的第二 PHY芯片协商为100M全双工模式，以太网数据通过SGMII接口送到第二 PHY芯片，最后送到以太网终端。上行方向上，FPGA—直检测远端口接收到的数据，当检测到远端在位，则把发送到SGMII/GE PCSIP模块的数据切换到正常状态，MII接口的数据必须经过MAC模块，以太网数据要被mac_tx模块从基帧中解析出来；若没有检测到远端在位，SGMII/GEPCS IP模块接收的以太网数据直接发送到FPGA的MII接口，通过第二 PHY芯片送到以太网。这种机制就实现了扩展单元直通以太网终端的功能。相应的，扩展单元，具体包括第一 PHY芯片、检测模块、第一接口模块和第二 PHY芯片，其中:第一 PHY芯片，用于在下行方向上，接收来自以太网的以太网数据；在上行方向上，将从介质无关接口 MII接收到的以太网数据发送给以太网；检测模块，用于当没有检测到远端在位时，在下行方向上，控制第一 PHY芯片将接收到的以太网数据通过MII接口发送给本检测模块，并按照与第二 PHY芯片协商的双工模式通过SGMII接口将接收到的以太网数据发送给第二 PHY芯片；在上行方向上，控制第二PHY芯片将接收到的以太网数据通过串行千兆位介质无关接口 SGMII发送给本检测模块，并通过MII接口将接收到的以太网数据发送给第一 PHY芯片；第二PHY芯片，用于在下行方向上，将从SGMII接口接收到的以太网数据发送给以太网终端；在上行方向上，接收以太网终端发送的以太网数据。基于同一技术构思，本发明实施例还提供了相应的直放站中的以太网接入传输方法。当扩展单元的远端口 连接远端时，直放站中的以太网接入传输方法，如图7所示，包括:
S701、在下行方向上，扩展单元当检测到远端在位时，将来自以太网设备的以太网数据插入近端发送的特定帧格式的数据帧中，发送给远端，以及远端从扩展单元发送的插入以太网数据的数据帧中解析出以太网数据，发送给以太网终端，特定帧格式具有CPRI帧格式且遵循以太网帧格式；S702、在上行方向上，远端将来自以太网终端的以太网数据插入特定帧格式的数据帧中，发送给扩展单元，以及扩展单元当检测到远端在位时，从远端发送的插入以太网数据的数据帧中解析出以太网数据，发送给以太网设备。当扩展单元的远端口没有连接远端时，直放站中的以太网接入传输方法，如图8所示，包括:S801、在下行方向上，扩展单元当没有检测到远端在位时，将来自以太网设备的以太网数据直接适配为SGMII接口的数据格式发送给对端以太网设备；S802、在上行方向上，扩展单元当没有检测到远端在位时，将来自对端以太网设备经SGMII接口发送的以太网数据直接进行MII接口的数据格式的重组，然后发送给扩展单元侧的以太网设备。本发明实施例提供的直放站中的以太网接入传输装置及方法，利用传输移动通信数据的数据帧插入以太网数据，在实现基站信号增强的同时，实现了以太网的覆盖，为用户提供了多种体验。基站信号增强和以太网覆盖是相互独立的，两者互不干扰，不仅可以降低运营商的成本，也可以降低移动通信终端的上网成本，直接通过WiFi上网。本发明实施例提供的直放站中的以太网接入传输装置及方法，可以通过扩展单元的虚拟完成直接连接以太网终端，即使没有远端也可以实现以太网的接入和传输，同时对测试扩展单元以太网的接入和传输接口都有很好的帮助，提供了便利，对以太网传输具有中继作用；对以太网数据进行了透明传输，不对数据进行解析，在处理技术上要求的更低，实现起来更加容易和稳定。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些 改动和变型在内。
权利要求
1.一种直放站中的以太网接入传输装置，其特征在于，包括近端、扩展单元和远端，其中: 所述近端，用于向所述扩展单元发送特定帧格式的数据帧，所述特定帧格式具有通用公共无线接口 CPRI帧格式且遵循以太网帧格式； 所述扩展单元，用于当检测到远端在位时，在下行方向上，将来自以太网设备的以太网数据插入近端发送的特定帧格式的数据帧中，发送给所述远端；在上行方向上，从所述远端发送的插入以太网数据的数据帧中解析出以太网数据，发送给以太网设备； 所述远端，用于在下行方向上，从所述扩展单元发送的插入以太网数据的数据帧中解析出以太网数据，发送给以太网终端；在上行方向上，将来自以太网终端的以太网数据插入特定帧格式的数据帧中，发送给所述扩展单元。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述扩展单元，具体包括第一物理层芯片、第一以太网接收模块、第一以太网发送模块、检测模块、第一接口模块和第二物理层芯片，其中: 所述第一物理层芯片，用于在下行方向上，接收来自以太网设备的以太网数据；在上行方向上，将从远端解析出来的以太网数据通过介质无关接口 MII发送给以太网设备； 所述检测模块，用于当检测到远端在位时，在下行方向上，控制所述第一物理层芯片接收到的以太网数据发送给所述以太网接收模块，所述以太网数据最终与近端发送到扩展单元的射频信号融合，通过串行千兆位介质无关接口 SGMII经所述第二物理层芯片发送给远端；在上行方向上，控制所述第二物理层芯片将接收到的插入以太网数据的数据帧通过SGMII接口发送给所述第一以太网发送模块； 所述第一以太网接 收模块，用于在下行方向上，将接收到的以太网数据插入近端发送的特定帧格式的数据帧中，并通过所述检测模块进行数据格式匹配后发送给所述第一接口模块； 所述第一以太网发送模块，用于在上行方向上，从接收到的插入以太网数据的数据帧中解析出以太网数据，并将解析出的以太网数据适配为MII接口的数据格式，通过MII接口发送给所述第一物理层芯片； 所述第一接口模块，用于在下行方向上，将插入以太网数据的数据帧适配为SGMII接口的数据格式，通过SGMII接口发送给所述第二物理层芯片； 所述第二物理层芯片，用于在下行方向上，将从SGMII接口接收到的插入以太网数据的数据帧发送给远端；在上行方向上，接收所述远端发送的插入以太网数据的数据帧。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述远端，具体包括第二接口模块、第二以太网发送模块、第二以太网接收模块和第三物理层芯片，其中: 所述第二接口模块，用于在上行方向上，将插入以太网数据的数据帧适配为SGMII接口的数据格式，通过SGMII接口发送给所述扩展单元； 所述第二以太网发送模块，用于在下行方向上，从接收到的插入以太网数据的数据帧中解析出以太网数据，并将解析出的以太网数据适配为MII接口的数据格式，通过MII接口发送给所述第三物理层芯片； 所述第二以太网接收模块，用于在上行方向上，将接收到的以太网数据插入特定帧格式的数据帧中，并发送给所述第二接口模块；所述第三物理层芯片，用于在下行方向上，将从MII接口接收到的以太网数据发送给以太网终端；在上行方向上，接收来自以太网终端的以太网数据。
4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一以太网接收模块具体包括以太网接收控制模块、一级缓冲先入先出队列FIFO模块、高级数据链路控制HDLC成帧模块、二级缓冲FIFO模块，其中: 所述以太网接收控制模块，用于确认从MII接口接收到的以太网数据帧有效时，向一级缓冲FIFO模块中写入以太网数据帧中有效的以太网数据； 所述HDLC成帧模块，用于检测到一级缓冲FIFO模块中有一个完整的以太网数据帧时，从一级缓冲FIFO模块中读取有 效的以太网数据并进行数据格式转换后写入所述二级缓冲FIFO模块中，并将二级缓冲FIFO模块中有效的以太网数据插入近端发送的特定帧格式的数据帧中。
5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述远端，所述第二以太网发送模块具体包括以太网发送控制模块、缓冲先入先出队列FIFO模块和高级数据链路控制HDLC解帧模块，其中: 所述HDLC解帧模块，用于按照特定帧格式从接收到的插入以太网数据的数据帧中解析出以太网数据，并进行数据格式转换后写入所述缓冲FIFO模块中； 所述以太网发送控制模块，用于确认一个完整的以太网数据帧已经写入所述缓冲FIFO模块中时，从所述缓冲FIFO模块中读取以太网数据，将将读取出的以太网数据适配为MII接口的数据格式，通过MII接口发送给所述第三物理层芯片。
6.如权利要求1至5任一所述的装置，其特征在于，所述特定帧格式包括:96个字节组成一个基帧，100个基帧组成一个超帧，具有帧间隔和帧前导码，基帧中第3字节至第79字节的连续字节空间用于传输移动通信数据，第80字节至第95字节的连续字节空间用于插入以太网数据。
7.一种直放站中的以太网接入传输方法，其特征在于，包括: 在下行方向上，所述扩展单元当检测到远端在位时，将来自以太网设备的以太网数据插入近端发送的特定帧格式的数据帧中，发送给所述远端，以及所述远端从所述扩展单元发送的插入以太网数据的数据帧中解析出以太网数据，发送给以太网终端，所述特定帧格式具有通用公共无线接口 CPRI帧格式且遵循以太网帧格式； 在上行方向上，所述远端将来自以太网终端的以太网数据插入特定帧格式的数据帧中，发送给所述扩展单元，以及所述扩展单元当检测到远端在位时，从所述远端发送的插入以太网数据的数据帧中解析出以太网数据，发送给以太网设备。
8.一种直放站中的以太网接入传输装置，其特征在于，包括扩展单元，其中: 所述扩展单元，用于当没有检测到远端在位时，在下行方向上，将来自以太网设备的以太网数据直接适配为串行千兆位介质无关接口 SGMII的数据格式发送给对端以太网设备；在上行方向上，将来自对端以太网设备经SGMII接口发送的以太网数据直接进行介质无关接口 MII的数据格式的重组，然后发送给扩展单元侧的以太网设备。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述扩展单元，具体包括第一物理层芯片、检测模块、第一接口模块和第二物理层芯片，其中: 所述第一物理层芯片，用于在下行方向上，接收来自以太网设备的以太网数据；在上行方向上，将从介质无关接口 MII接收到的以太网数据发送给以太网设备； 所述检测模块，用于当没有检测到远端在位时，在下行方向上，控制所述第一物理层芯片将接收到的以太网数据通过MII接口直接发送给本检测模块，并按照与第二物理层芯片协商的双工模式通过串行千兆位介质无关接口 SGMII将接收到的以太网数据发送给所述第二物理层芯片；在上行方向上，控制所述第二物理层芯片将接收到的以太网数据通过SGMII接口发送给本检测模块，并通过MII接口将接收到的以太网数据发送给所述第一物理层芯片； 所述第二物理层芯片，用于在下行方向上，将从SGMII接口接收到的以太网数据发送给对端以太网设备；在上行方向上，接收所述对端以太网设备发送的以太网数据。
10.一种直放站中的以太网接入传输方法，其特征在于，包括: 在下行方向上，扩展单元当没有检测到远端在位时，将来自以太网设备的以太网数据直接适配为串行千兆位介质 无关接口 SGMII的数据格式发送给对端以太网设备； 在上行方向上，扩展单元当没有检测到远端在位时，将来自对端以太网设备经SGMII接口发送的以太网数据直接进行介质无关接口 MII的数据格式的重组，然后发送给扩展单元侧的以太网设备。
全文摘要
本发明公开了一种直放站中的以太网接入传输装置及方法，用以在直放站中实现基站信号增强的同时，实现以太网的覆盖。直放站中的以太网接入传输装置，包括近端，用于向扩展单元发送特定帧格式的数据帧；扩展单元，用于当检测到远端在位时，在下行方向上，将来自以太网设备的以太网数据插入近端发送的特定帧格式的数据帧中，发送给远端；在上行方向上，从远端发送的插入以太网数据的数据帧中解析出以太网数据，发送给以太网设备；远端，用于在下行方向上，从扩展单元发送的插入以太网数据的数据帧中解析出以太网数据，发送给以太网终端；在上行方向上，将来自以太网终端的以太网数据插入特定帧格式的数据帧中，发送给扩展单元。
文档编号H04L12/28GK103220193SQ20121001719
公开日2013年7月24日 申请日期2012年1月18日 优先权日2012年1月18日
发明者李鹏程, 冯文龙, 辛旭升 申请人:京信通信系统(中国)有限公司