一种CPRI网关设备及基站前传网络系统的制作方法

本发明涉及基站前传网络技术领域，特别是涉及一种CPRI（Common Public Radio Interface，通用公共无线接口）网关设备及基站前传网络系统。

背景技术：

现有的云无线访问网络（C-RAN）到远端射频模块（Remote Radio Unit，RRU）之间的前传网络部署主要通过专用的光传送网络（OTN）设备，以OTN承载CPRI（即CPRI over OTN）的形式存在，随着RRU天线数目和载波的增加，带宽急剧增加。因此减少前传网络带宽是今后无线网络的关键技术方向，但现有技术中尚未出现很好地降低前传网络带宽的处理方法。

技术实现要素：

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种CPRI网关设备及基带前传网络系统，可以降低对前传网络的带宽要求。

为了解决上述技术问题，本发明实施例的一方面提供一种CPRI网关设备，用于基站前传网络中，包括：

GPRS隧道协议处理单元，用于通过传送网与云无线访问网络（C-RAN）进行连接，所述传送网包括光传送网、下一代无源光纤网络系统以及同步以太网中至少一种；

协议处理单元，用于通过软件方式定义以及处理所述基站前传网络的物理层、数据链路层、网络层协议；

CPRI接口单元，用于和多个射频聚合单元（RAU）进行连接；

时钟单元，用于提供参考时钟。

其中，所述协议处理单元包括：

数据链路层处理单元，接收后传网络的S1链路数据，经过PDCP、RLC和MAC协议处理，形成数据链路层的数据包；

物理层处理单元，用于对所述数据包进行处理，形成在物理层上传送的数据块；

CPRI映射地址单元，用于存储CPRI映射地址，供所述物理层处理单元使用，使所述数据块从对应的CPRI接口单元发送出去。

其中，所述物理层处理单元包括：

第一节点处理单元，用于将来自数据链路层处理单元的数据包进行前向纠错处理，形成软比特数据（Soft Bit）；

第二节点处理单元，用于对所述软比特数据进行正交振幅调制和天线映射，形成子帧数据；

第三节点处理单元，用于将所述子帧数据进行源映射，形成第一子帧符号数据；

第四节点处理单元，用于将所述第一子帧符号数据进行傅立叶变换和循环前缀处理，形成第二子帧符号数据；

第五节点处理单元，用于将所述第二子帧符号数据进行CPRI编码处理，形成压缩的CPRI信号，并通过CPRI接口单元传送出去。

相应地，本发明实施例的另一方面，还提供一种基站前传网络系统，包括：

C-RAN;

与所述C-RAN连接的传送网，所述传送网包括光传送网、下一代无源光纤网络系统以及同步以太网中至少一种；

多个射频聚合单元RAU；

设置于所述传送网与所述RAU之间的CPRI网关设备；

其中，所述CPRI网关设备进行一步包括：

GPRS隧道协议处理单元，用于通过所述传送网与C-RAN进行连接，

协议处理单元，用于通过软件方式定义以及处理所述基站前传网络的物理层、数据链路层、网络层协议；

CPRI接口单元，用于和多个射频聚合单元（RAU）进行连接；

时钟单元，用于提供参考时钟。

其中，所述协议处理单元包括：

数据链路层处理单元，接收后传网络的S1链路数据，经过PDCP、RLC和MAC协议处理，形成数据链路层的数据包；

物理层处理单元，用于对所述数据包进行处理，形成在物理层上传送的数据块；

CPRI映射地址单元，用于存储CPRI映射地址，供所述物理层处理单元使用，使所述数据块从对应的CPRI接口单元发送出去。

其中，所述物理层处理单元包括：

第一节点处理单元，用于将来自数据链路层处理单元的数据包进行前向纠错处理，形成软比特数据（Soft Bit）；

第二节点处理单元，用于对所述软比特数据进行正交振幅调制和天线映射，形成子帧数据；

第三节点处理单元，用于将所述子帧数据进行源映射，形成第一子帧符号数据；

第四节点处理单元，用于将所述第一子帧符号数据进行傅立叶变换和循环前缀处理，形成第二子帧符号数据；

第五节点处理单元，用于将所述第二子帧符号数据进行CPRI编码处理，形成压缩的CPRI信号，并通过CPRI接口单元传送出去。

其中，所述C-RAN中设置有云室内基带处理单元（CloudBBU）。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

在本发明实施例中，通过设置一个CPRI网关设备，可以采用软件的方式对无线网络的L1/L2/L3层的协议进行灵活配置，可以降低前传接口的带宽要求，并且可以支持同步以太网、OTN等网络接口，相比现有的光传送网（OTN）或者CPRI的前传网络大幅减少了传输的带宽及成本要求；

同时，该CPRI网关设备中包含传输协议转换以及部分无线协议处理功能，且功能项目可以支持软件配置定义，可以适应于不同的前传带宽及协议场景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。

图1是本发明提供的一种基站前传网络系统的一个实施例的结构示意图；

图2是图1中CPRI网关设备的一个实施例的结构示意图；

图3是图2中协议处理单元的一个实施例的结构示意图；

图4是图3的一个实施例中协议处理流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图1所示，示出了本发明提供的一种基站前传网络系统的一个实施例的结构示意图；在该实施例中，该基站前传网络系统包括：

云无线访问网络（C-RAN）3，在该C-RAN中布署有云室内基带处理单元（CloudBBU）;

与所述C-RAN 3连接的传送网2，所述传送网2包括光传送网（OTN）20、下一代无源光纤网络系统（xPON）21以及同步以太网（SyncEthernet）22中至少一种；

多个射频聚合单元（RAU）4；

设置于所述传送网2与所述RAU 4之间的CPRI网关设备1，该CPRI网关设备1作为一种独立的设备，可以灵活的根据前传输网络的带宽情况动态情况部署RAU到C-RAN的连接。

请一并结合图2所示，其中示出了CPRI网关设备1的一个实施例的结构示意图；其中，所述CPRI网关设备1进行一步包括：

GPRS隧道协议处理单10元，用于通过所述传送网2与C-RAN3进行连接，

协议处理单元12，用于通过软件方式定义以及处理所述基站前传网络的物理层、数据链路层、网络层协议；

CPRI接口单元14，用于和多个射频聚合单元（RAU）4进行连接；

时钟单元18，用于提供参考时钟；

电源处理单元16，用于向上述各单元提供保护电源，具体地，该电源处理单元可以是集成电源保护系统IPPS。

其中，所述协议处理单元12包括：

数据链路层处理单元120，接收后传网络的S1链路数据，经过PDCP、RLC和MAC协议处理，形成数据链路层的数据包；

物理层处理单元122，用于对所述数据包进行处理，形成在物理层上传送的数据块；

CPRI映射地址单元124，用于存储CPRI映射地址，供所述物理层处理单元122使用，使所述数据块从对应的CPRI接口单元14发送出去。

更具体地，所述物理层处理单元122包括：

第一节点处理单元1220，用于将来自数据链路层处理单元的数据包进行前向纠错处理，形成软比特数据（Soft Bit）；

第二节点处理单元1221，用于对所述软比特数据进行正交振幅调制和天线映射，形成子帧数据；

第三节点处理单元1222，用于将所述子帧数据进行源映射，形成第一子帧符号数据；

第四节点处理单元1223，用于将所述第一子帧符号数据进行傅立叶变换和循环前缀处理，形成第二子帧符号数据；

第五节点处理单元1224，用于将所述第二子帧符号数据进行CPRI编码处理，形成压缩的CPRI信号，并通过CPRI接口单元14传送出去，具体地，该CPRI接口单元14可以采用无线前端基带数字并联接口RBDP来实现CPRI信号的传送。

如图4所示，示出了协议处理单元12的一个实施例中协议处理流程示意图。从中可以看出，在本发明的协议处理单元12将对应协议层划分节点，具体地包括如下步骤：

接收后传网络的S1链路数据，经过PDCP、RLC和MAC各节点的协议处理，形成数据链路层的数据包；

将来自数据链路层的数据包进行前向纠错处理，在PHY（物理层）的节点I中形成软比特数据（Soft Bit）；

对所述软比特数据进行正交振幅调制和天线映射，在PHY（物理层）的节点II中形成子帧数据；

将所述子帧数据进行源映射，在PHY（物理层）的节点III中形成第一子帧符号数据；

将所述第一子帧符号数据进行傅立叶变换和循环前缀处理，在PHY（物理层）的节点IIIb中形成第二子帧符号数据；

将所述第二子帧符号数据进行CPRI编码处理，在PHY（物理层）的节点IV中形成压缩的CPRI信号，并通过CPRI接口单元14传送出去，具体地，该CPRI接口单元14可以采用无线前端基带数字并联接口RBDP来实现CPRI信号的传送。

可以理解的是，上述将对应协议层划分节点可以通过软件来灵活实现。

实施本发明提供的基站前传网络，相比原始的OTN网络或者CPRI的前传网络大幅减少了传输的带宽及成本要求。如下表所示，示出了基于20M带宽2T2R LTE，计算获得的不同的协议层划分节点对应的带宽及传输时延要求。

表一 各协议层划分节点对应的带宽及时延

实施本发明提供的方案，具有如下有益效果：

在本发明实施例中，通过设置一个CPRI网关设备，可以采用软件的方式对无线网络的L1（数据链路层）/L2（物理层）/L3（网络层）的协议进行灵活配置，可以降低前传接口的带宽要求，并且可以支持同步以太网、OTN等网络接口，相比现有的光传送网（OTN）或者CPRI的前传网络大幅减少了传输的带宽及成本要求；

同时，该CPRI网关设备中包含传输协议转换以及部分无线协议处理功能，且功能项目可以支持软件配置定义，可以适应于不同的前传带宽及协议场景。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。