5G基站RU中RMII与10G接口间数据传输方法技术

本发明专利技术涉及5G移动通信基站技术领域，尤其涉及一种5G基站RU中RMII与10G接口间数据传输方法，本发明专利技术自动智能识别使用的是光口还是电口，合理利用FPGA资源，RMII与10G接口之间数据实现转换，通过时分复用的方法，充分利用FPGA高速Serdes资源、实现基站和移动设备之间传输的I/Q数据与管理、维护、同步和定时信息的数据流传输。流传输。流传输。

【技术实现步骤摘要】
5G基站RU中RMII与10G接口间数据传输方法


[0001]本专利技术涉及5G移动通信基站
，尤其涉及一种5G基站RU中RMII与10G接口间数据传输方法。

技术介绍

[0002]随着5G移动通信时代的到来，O
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RAN技术架构的提出，RAN软件与底层硬件平台的剥离与脱钩，通用的商用硬件平台需要能够用于RAN部署的所有网元，包括CU和DU等。这就要求逻辑网元的的接口都进行开放，不同厂家的逻辑网元能够方便、轻松的进行对接。BBU与RRU之间前传接口主要是采用CPRI接口或以太网接口传输基带信号的I/Q数据流。采用5G新空口参数计算，100MHz下单天线端口所需CPRI带宽就为4.9Gbps，因此要求以太网的速率至少在10Gbps。这就需要一种方法将管理配置数据和I/Q数据分离后分别传给RF和CPU端或将RF和CPU端数据组合后传至基站主机单元BBU。在RU的硬件系统架构中，有一种架构是CPU+FPGA的，CPU和FPGA之间通过RMII接口相连，RU和DU之间通过10G的CPRI或10G的以太网接口相连，如此来完成无线单元RU和分布式单元DU之间的数据传输。RMII作为百兆的物理层接口由于数据速率匹配的问题无法直接和10G接口完成数据的交换，因此提出一种RMII与10G接口之间的数据传输方法，实现RMII与符合CPRI协议帧结构和速率的数据转换。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供了一种5G基站RU中RMII与10G接口间数据传输方法，自动智能识别使用的是光口还是电口，合理利用FPGA资源，RMII与10G接口之间数据实现转换，通过时分复用的方法，充分利用FPGA高速Serdes资源、实现基站和移动设备之间传输的I/Q数据与管理、维护、同步和定时信息的数据流传输。
[0004]为了实现本专利技术的目的，所采用的技术方案是：5G基站RU中RMII与10G接口间数据传输方法，包括如下步骤：
[0005]1)CPU通过RMII接口与FPGA连接，FPGA内部第一接口转换模块将RMII接口的数据转换为8bit数据位宽的AXI
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S的总线数据格式缓存在FIFO中；
[0006]2)第二接口转换模块将8bit数据位宽的AXI
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S的总线数据转换为64bit位宽的AXI
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S总线数据格式；
[0007]3)64bit位宽的AXI
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S总线数格式和I/Q信号组帧成CPRI协议格式数据或10G电口以太网数据格式；
[0008]4)FPGA中的数据选择通道自动识别BBU的10G接口是光口还是电口传输；
[0009]5)数据反向传输即CPRI数据或10G电口以太网数据通过解帧，I/Q信号转发给RF单元，管理信号转发给CPU。
[0010]作为本专利技术的优化方案，10G的以太网和万兆PHY相连，传输RMII数据和I/Q数据至BBU。
[0011]作为本专利技术的优化方案，FPGA完成百兆以太网到10G接口的转换。
[0012]本专利技术具有积极的效果：1)采用自动设别对端BBU设备使用的是光信号还是电信号传输数据，通过数据选择通道，选择相应的一路信号送给CPU和射频单元做处理；如此节省了FPGA的资源、充分利用高速Serdes资源。
[0013]2)通过位宽8：1和1：8变化和时钟频率2：1和1：2提升的方式，实现百兆和10G接口数据间的转换；合理选择CPU型号、不必要单一的为了10G接口，选择高性能的CPU；一路对外的10G数据通道即实现了和BBU间传输数据同时可作为管理通道完成和BBU设备的管理、状态信息的交互。简化了外围电路的开发、降低了成本
[0014]3)使用RMII作为物理层接口，高性价比的利用了FPGA的IO资源，将引脚数应用到最少的8个，节省了FPGA的外围IO资源；
[0015]4)百兆和10G接口数据间的转换，是一个数据传输的双向桥接功能；在这个有大量的数据和对数据传输速度要求比较高的场合，利用异步FIFO跨时钟域传输，解决亚稳态的问题。
附图说明
[0016]下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0017]图1是本专利技术实施例适用于5G基站的O
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RU和O
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DU连接图；
[0018]图2是本专利技术实施例适用于O
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RU内部框图；
[0019]图3是本专利技术实施例中的RMII转10G数据传输的原理框图；
[0020]图4是本专利技术实施例中的自动选择10G光口和电口数据通道原理框图。
[0021]其中：1、DU、2、DU和RU之间的前传接口，3、FPGA、4、RU，5、RMII，6、ARM处理器，7、射频处理单元，8、数字信号处理单元，9、RMII，10、第一接口转换模块，11、FIFO，12、第二接口转换模块，13、CPRI数据解帧和组帧模块，14、数据选择通道。
具体实施方式
[0022]下面结合附图对本专利技术的实现做进一步详细的描述：
[0023]本专利技术目的在于针对目前5G O
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RAN架构小基站内部从CPU通用的以太网管理接口到RU侧前传接口的数据传输方法；RU侧前传接口包含一个10G的光口和一个10G的RJ45以太网电口；RU侧前传接口的数据传输分两部分：一以10G的速率从射频单元传输I/Q数据给DU，二是以百兆的数据先从CPU传输RMII信号给FPGA、FPGA完成百兆到万兆的数据转换，再将万兆的数据通过10G光口或电口传给DU、反向数据亦是如此。
[0024]5G基站RU中RMII与10G接口间数据传输方法，包括如下步骤：
[0025]1)CPU通过RMII接口与FPGA连接，FPGA内部第一接口转换模块将RMII接口的数据转换为8bit数据位宽的AXI
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S的总线数据格式缓存在FIFO中；
[0026]2)第二接口转换模块将8bit数据位宽的AXI
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S的总线数据转换为64bit位宽的AXI
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S总线数据格式；
[0027]3)64bit位宽的AXI
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S总线数格式和I/Q信号组帧成CPRI协议格式数据或10G电口以太网数据格式；
[0028]4)FPGA中的数据选择通道自动识别BBU的10G接口是光口还是电口传输；
[0029]5)数据反向传输即CPRI数据或10G电口以太网数据通过解帧，I/Q信号转发给RF单
元，管理信号转发给CPU。
[0030]如图1所示为一个5G O
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RAN架构DU和RU连接图。模块DU负责所有基带处理、调度、无线电链路控制(RLC)、媒体访问控制(MAC)和物理层(PHY)的上部；模块2为DU和RU之间的前传接口，通常为CPRI和10G电口；模块3为FPGA模块、主要完成百兆以太网到10G接口的转换和将IQ本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.5G基站RU中RMII与10G接口间数据传输方法，其特征在于：包括如下步骤：1)CPU通过RMII接口与FPGA连接，FPGA内部第一接口转换模块将RMII接口的数据转换为8bit数据位宽的AXI
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S的总线数据格式缓存在FIFO中；2)第二接口转换模块将8bit数据位宽的AXI
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S的总线数据转换为64bit位宽的AXI
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S总线数据格式；3)64bit位宽的AXI
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S总线数格式和I/Q信号组帧成CPRI...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐光，陈平，秦玉峰，彭金民，周可，
申请(专利权)人：南京濠暻通讯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：