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移動通信從有線到無線最后一個(gè)接口-CPRI

一、什么是CPRI?移動通信中除天線到終端(UE)是通過空口(Uu)進(jìn)行信息傳遞外,其他均通過電纜(或光纜)進(jìn)行傳輸;而將高速數(shù)據(jù)從基站(BS)傳送到天線發(fā)送空中就是CPRI(Common Personal Radio Interface)接口;

               

                      圖1.CPRI在無線通信中位置圖

二、CPRI變遷在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的蜂窩塔上CPRI接口采用同軸電纜進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞,它們笨重、昂貴且耗電的銅纜;鑒于基站成本降低、無線帶寬更大和數(shù)據(jù)速率更高,目前已經(jīng)完全被光纖取代,以獲得更大容量和更遠(yuǎn)距離。   2.1同軸電纜時(shí)代在傳統(tǒng)架構(gòu)中射頻單元和基帶單元位于一個(gè)機(jī)柜中,因此需要從基站機(jī)柜所在的塔基到安裝天線的塔頂鋪設(shè)較長的同軸銅纜。這種類型的基礎(chǔ)設(shè)施受到相當(dāng)大的限制,運(yùn)營商需要擁有較大的占地面積,并配有專用小屋、電源和備用電源 (UPS) 以及空調(diào)設(shè)施。由于固有的耗電放大器、適當(dāng)?shù)睦鋮s和備用電池以確保一切按照規(guī)格運(yùn)行,同軸銅纜布線也受到很大限制。結(jié)果,隨著越來越多地需要建造和維護(hù)更多的蜂窩基站以滿足預(yù)期的移動用戶需求,運(yùn)行蜂窩基站的成本變得過高。雖然當(dāng)前的傳統(tǒng)蜂窩塔確實(shí)可以工作,但它們還沒有為移動設(shè)備用戶的未來做好準(zhǔn)備。此外,它們將來不會具有成本效益。

                                圖2.傳統(tǒng)基站中的同軸電纜示意圖

2.2光纖時(shí)代CPRI傳統(tǒng)架構(gòu)中的缺點(diǎn)導(dǎo)致現(xiàn)在轉(zhuǎn)向光纖基礎(chǔ)設(shè)施,光纖基礎(chǔ)設(shè)施提供了更多的可擴(kuò)展性,有助于保證未來幾年的覆蓋范圍和帶寬增長以及成本效率。

                          圖3.現(xiàn)代基站中的光纖接口示意圖

三、CPRI協(xié)議隨著基站主要由基帶單元(BBU)和遠(yuǎn)程無線電單元(RRU)組成,由機(jī)柜頂?shù)教炀€的傳輸接口變得更加重要;2003年由愛立信、諾基亞西門子通信、阿爾卡特朗訊、NEC和華為等基站供應(yīng)商建立共同定義了一個(gè)公開可用的規(guī)范,標(biāo)準(zhǔn)化基站設(shè)備(基帶單元和遠(yuǎn)程無線電單元)之間的接口協(xié)議,這就是CPRI協(xié)議!

                         圖4.光纖承載的CPRI接口(協(xié)議)

3.1 由同軸電纜轉(zhuǎn)為光纖CPRI好處

  • 高效的網(wǎng)絡(luò)部署

  • 有效的產(chǎn)品差異化和更快的上市時(shí)間

  • 它提供高速鏈路、更高的帶寬,因此單個(gè) BBU 可以連接多個(gè) RRU

  • C-RAN(集中式無線電接入網(wǎng)絡(luò))的概念是可能的,因?yàn)楣?BBU 可以放置在遠(yuǎn)離無線電單元的地方,并且多個(gè)無線電單元可以與單個(gè) BBU 連接。

3.2 CPRI比特率選擇為了實(shí)現(xiàn)所需的靈活性和成本效率,CPRI接口有實(shí)際應(yīng)用中有幾種不同的選擇:

  • CPRI option  1614.4 Mbit/s

  • CPRI option  2:1228.8 Mbit/s

  • CPRI option 3:2457.6 Mbit/s

  • CPRI option  4:3072.0 Mbit/s,

  • CPRI option  5:4915.2 Mbit/s

  • CPRI option  6:6144.0 Mbit/s

  • CPRI option  7:9830.4 Mbit/s

  • CPRI option  7A:8110.08 Mbit/s

  • CPRI option  8:10137.6 Mbit/s

  • CPRI option  9:12165.12 Mbit/s

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