Cấu trúc khung CPRI là một yếu tố cơ bản của giao thức CPRI (Giao diện vô tuyến công cộng chung), rất cần thiết cho hoạt động liền mạch của các đầu thu phát vô tuyến từ xa (RRH). Nó tổ chức dữ liệu thành một định dạng có cấu trúc, đảm bảo truyền tải hiệu quả giữa RRH và bộ xử lý băng tần cơ sở (BBU).

Bài viết này đi sâu vào chi tiết cấu trúc khung CPRI và định dạng của nó, nêu bật các thành phần, tốc độ đường truyền CPRI và tầm quan trọng của nó trong các hệ thống truyền thông không dây.

Như chúng ta đã biết, việc triển khai các hệ thống di động không dây đang ngày càng tăng do nhu cầu của người dùng. Điều này dẫn đến sự gia tăng số lượng trạm gốc hỗ trợ nhiều chuẩn không dây khác nhau như UMTS, CDMA, LTE, WiMAX, v.v.

Để tránh việc lắp đặt các trạm gốc cồng kềnh, một khái niệm mới về đầu thu phát vô tuyến từ xa (RRH) đã được phát triển. Trong khái niệm này, trạm gốc hiện có bao gồm cả chức năng băng tần cơ sở và chức năng vô tuyến được chia thành hai thành phần. Các thành phần RRH này được gọi là REC (Điều khiển thiết bị vô tuyến) và RE (Thiết bị vô tuyến). REC bao gồm các chức năng băng tần cơ sở, và RE bao gồm các chức năng RF và ADC/DAC.

Trong kiến ​​trúc RRH này, cả RE và REC đều sẽ có các lớp giao thức lớp 1 và lớp 2.

Dưới đây là cấu trúc khung RRH được sử dụng để truyền dữ liệu tín hiệu hoặc thông tin.

‍

Mối liên kết giữa REC và một hoặc nhiều RE được gọi là liên kết/các liên kết CPRI. Có nhiều cấu trúc liên kết khác nhau như chuỗi, vòng hoặc cây giữa chúng.

Các liên kết CPRI trong công nghệ RRH truyền tải dữ liệu thông tin IQ, dữ liệu đồng bộ hóa, giao thức L1 trong băng tần, dữ liệu C&M, v.v.

• 10ms - 150 khung hình siêu tốc
• 150 khung Hyper - 256 khung CPRI cơ bản/khung Hyper
• 256 khung CPRI cơ bản/Khung siêu dữ liệu - 16 từ

Hình vẽ minh họa cấu trúc khung CPRI. Khung RRH có thời lượng 10 ms với tổng cộng 150 siêu khung. Một siêu khung bao gồm tổng cộng 256 khung RRH cơ bản. Mỗi khung RRH cơ bản được tạo thành từ 16 từ với chỉ số W nằm trong khoảng từ 0 đến 15.

Độ dài của một khung CPRI cơ bản là 1 Tc, tương đương với khoảng thời gian 260,4 ns (Chỉ số X).

Tc = 1/Fc = 1/3,84e06 = 260,4 ns

Trong cấu trúc khung CPRI, trong số 16 từ, 1 từ được sử dụng cho thông tin điều khiển, và 15 từ còn lại được sử dụng để mang dữ liệu IQ mặt phẳng người dùng (SAP IQ).

Cước phí đường dây CPRI

Giao diện CPRI hỗ trợ nhiều tốc độ đường truyền khác nhau. Bảng dưới đây đề cập đến tốc độ đường truyền CPRI, bao gồm độ dài của các từ tính bằng bit và tổng số bit dữ liệu thông tin mà chúng mang theo.

• Tùy chọn tốc độ bit đường truyền CPRI 1: 614,4 Mbps
• Tùy chọn tốc độ bit đường truyền CPRI 2: 1228,8 Mbps (2 x 614,4 Mbps)
• Tùy chọn tốc độ bit đường truyền CPRI 3: 2457,6 Mbps (2 x 1228,8 Mbps) và vân vân.

Tổng số bit thông tin trong khung RRH = (Tốc độ đường truyền / Tốc độ lấy mẫu)(15/16)(8/10)

Ở đây, tốc độ dòng được nêu trong bảng, và tốc độ lấy mẫu là 3,84 Mcps. Hệ số 15/16 tương ứng với 15 từ dữ liệu trong tổng số 16 từ.

Hệ số 8/10 thể hiện mã hóa 8B10B, có nghĩa là 80% dữ liệu không được mã hóa và 20% thông tin dư thừa được truyền trên giao diện đường truyền CPRI.

Phần kết luận

Cấu trúc khung CPRI đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất của các đầu thu phát vô tuyến từ xa bằng cách cung cấp một khung truyền dữ liệu có tổ chức. Thiết kế hiệu quả của nó hỗ trợ các yêu cầu về tốc độ cao, độ trễ thấp của các mạng truyền thông hiện đại, đảm bảo kết nối đáng tin cậy và khả năng mở rộng cho những phát triển trong tương lai.