โครงสร้างเฟรม CPRI เป็นองค์ประกอบพื้นฐานของโปรโตคอล CPRI (Common Public Radio Interface) ซึ่งจําเป็นสําหรับการทํางานที่ราบรื่นของ Remote Radio Heads (RRH) จัดระเบียบข้อมูลในรูปแบบที่มีโครงสร้าง เพื่อให้มั่นใจว่าการส่งข้อมูลระหว่าง RRH และหน่วยเบสแบนด์ (BBU) มีประสิทธิภาพ).

บทความนี้เจาะลึกรายละเอียดของโครงสร้างเฟรม CPRI และรูปแบบ โดยเน้นส่วนประกอบ อัตราสาย CPRI และความสําคัญในระบบสื่อสารไร้สาย.

อย่างที่เราทราบกันดีว่าการปรับใช้ระบบเซลลูลาร์ไร้สายกําลังเพิ่มขึ้นเนื่องจากความต้องการที่เพิ่มขึ้นจากผู้ใช้ สิ่งนี้นําไปสู่การเพิ่มขึ้นของจํานวนการปรับใช้สถานีฐานที่รองรับมาตรฐานไร้สายหลายมาตรฐาน เช่น UMTS, CDMA, LTE, WiMAX เป็นต้น.

เพื่อหลีกเลี่ยงการติดตั้งสถานีฐานขนาดใหญ่ จึงมีการพัฒนาแนวคิดใหม่ของหัววิทยุระยะไกล (RRH) ในแนวคิดนี้ สถานีฐานที่มีอยู่ซึ่งประกอบด้วยฟังก์ชันเบสแบนด์และวิทยุได้แบ่งออกเป็นสองส่วน ส่วนประกอบ RRH เหล่านี้เรียกว่า REC (การควบคุมอุปกรณ์วิทยุ) และ RE (อุปกรณ์วิทยุ) REC ประกอบด้วยฟังก์ชันเบสแบนด์ และ RE ประกอบด้วยฟังก์ชัน RF และ ADC/DAC.

ในสถาปัตยกรรม RRH นี้ ทั้ง RE และ REC จะมีเลเยอร์โปรโตคอลเลเยอร์ 1 และเลเยอร์ 2.

ด้านล่างนี้คือโครงสร้างเฟรม RRH ที่ใช้ในการส่งสัญญาณหรือข้อมูลข้อมูล.

การเชื่อมโยงระหว่าง REC และ RE หนึ่งรายการหรือหลายรายการเรียกว่าลิงก์/ลิงก์ CPRI โทโพโลยีต่างๆ เช่น โซ่ วงแหวน หรือต้นไม้มีอยู่ระหว่างกัน.

ลิงก์ CPRI ในเทคโนโลยี RRH มีข้อมูลข้อมูล IQ, ข้อมูลการซิงโครไนซ์, โปรโตคอลอินแบนด์ L1, ข้อมูล C&M และอื่น ๆ.

• 10ms - 150 ไฮเปอร์เฟรม
• 150 ไฮเปอร์เฟรม - 256 เฟรม CPRI พื้นฐาน/ไฮเปอร์เฟรม
• 256 เฟรม CPRI พื้นฐาน/ไฮเปอร์เฟรม - 16 คํา

รูปแสดงโครงสร้างเฟรม CPRI เฟรม RRH มีระยะเวลา 10 ms โดยมีไฮเปอร์เฟรมทั้งหมด 150 ตัว ไฮเปอร์เฟรมหนึ่งตัวประกอบด้วยเฟรม RRH พื้นฐานทั้งหมด 256 เฟรม เฟรมพื้นฐาน RRH แต่ละเฟรมประกอบด้วยคํา 16 คําโดยมีดัชนี W ตั้งแต่ 0 ถึง 15.

ความยาวของเฟรม CPRI พื้นฐานคือ 1 Tc เท่ากับระยะเวลา 260.4 ns (ดัชนี X).

ทีซี = 1/เอฟซี = 1/3.84e06 = 260.4 นาโนวินาที

ในโครงสร้างเฟรม CPRI จาก 16 คํา 1 คําจะใช้สําหรับข้อมูลการควบคุม และอีก 15 คําที่เหลือจะใช้เพื่อส่งข้อมูล IQ ระนาบผู้ใช้ (SAP IQ).

อัตราค่าบริการสาย CPRI

อินเทอร์เฟซ CPRI รองรับอัตราสายต่างๆ ตารางด้านล่างกล่าวถึงอัตราบรรทัด CPRI รวมถึงความยาวของคําเป็นบิตและบิตข้อมูลทั้งหมดที่ดําเนินการโดยพวกเขา.

• ตัวเลือกอัตราบิตของสาย CPRI 1: 614.4 Mbps
• ตัวเลือกอัตราบิตของสาย CPRI 2: 1228.8 Mbps (2 x 614.4 Mbps)
• ตัวเลือกอัตราบิตของสาย CPRI 3: 2457.6 Mbps (2 x 1228.8 Mbps) เป็นต้น.

จํานวนรวม ของบิตข้อมูลในเฟรม RRH = (อัตราบรรทัด/อัตราตัวอย่าง) (15/16) (8/10)

ในที่นี้ อัตราบรรทัดเป็นไปตามที่กล่าวไว้ในตาราง และอัตราตัวอย่างคือ 3.84 Mcps ตัวประกอบ 15/16 คิดเป็น 15 คําข้อมูลในทั้งหมด 16 คํา.

ปัจจัย 8/10 คิดเป็นการเข้ารหัส 8B10B ซึ่งหมายถึงข้อมูลที่ไม่ได้เข้ารหัส 80% และข้อมูลที่ซ้ําซ้อน 20% จะถูกส่งบนอินเทอร์เฟซสาย CPRI.

สรุป

โครงสร้างเฟรม CPRI มีบทบาทสําคัญในการเพิ่มประสิทธิภาพของหัววิทยุระยะไกลโดยจัดเตรียมเฟรมเวิร์กการรับส่งข้อมูลที่เป็นระเบียบ การออกแบบที่มีประสิทธิภาพรองรับความต้องการความเร็วสูงและเวลาแฝงต่ําของเครือข่ายการสื่อสารสมัยใหม่ ทําให้มั่นใจได้ถึงการเชื่อมต่อที่เชื่อถือได้และความสามารถในการปรับขนาดสําหรับความก้าวหน้าในอนาคต.