CPRI协议分析仪的硬件开发与实现协议分析仪的硬件开发与实现
前言 随着通信技术的发展,标准化的基带-射频接口越来越受到各厂家的关注,在近几年内相继出现了CPRI、
OBSAI、TDRI接口标准。CPRI作为通用开放接口标准,由于其实现上的经济简便性受到了多方厂家的支持,设
备供应商相继推出了基于CRPI协议标准的拉远产品,另一方面基于CRPI协议的交换机和路由器也在逐渐的成熟
和推广。开放的通用接口为3G基站产品节约成本、提高通用性和灵活性提供了方便。 CPRI协议由爱立信、华
为、NEC、北电和西门子五个厂家联合发起制定,用于无线通讯基站中基带到射频之间的通用接口协议,对其
它组织和厂家开放。CPRI大部分内容主要针对WCDMA标准,为其可实现良好服务
前言
随着通信技术的发展,标准化的基带-射频接口越来越受到各厂家的关注,在近几年内相继出现了CPRI、OBSAI、TDRI接口
标准。CPRI作为通用开放接口标准,由于其实现上的经济简便性受到了多方厂家的支持,设备供应商相继推出了基于CRPI协
议标准的拉远产品,另一方面基于CRPI协议的交换机和路由器也在逐渐的成熟和推广。开放的通用接口为3G基站产品节约成
本、提高通用性和灵活性提供了方便。
CPRI协议由爱立信、华为、NEC、北电和西门子五个厂家联合发起制定,用于无线通讯基站中基带到射频之间的通用接口协
议,对其它组织和厂家开放。CPRI大部分内容主要针对WCDMA标准,为其可实现良好服务。经分析,CPRI协议同样适用于
TD-SCDMA第三代移动通讯标准。CPRI协议横向分为物理层和数据链路层;纵向分为用户平面、控制管理平面和同步平面,
具有图1所示的结构。
硬件构架与实现
CPRI协议分析仪主要实现射频单元、基带单元的功能模拟。一方面采集数据进行协议分析,另一方面则产生模拟数据进行协
议发送。基于图1的协议结构,分析仪由控制器、CPRI协议处理器、时钟处理以及对外接口四个主要功能单元构成,支持
614.4Mbps、1.2288Gbps和2.4576Gbps三种数据速率,原理框图如图2示。
协议分析仪上高速信号较多,单组总线宽达64位,时钟速率66.6MHz,差分线对速率2.5Gbps。对于宽数据总线和快时钟速
率,信号集成设计至关重要,一方面要保证每一个关键信号的信号完整性,同时在时序上需要满足接收芯片对于信号采样点的
需求,以保证稳定无误的采样。本设计中采用了Cadence提供的SigXplorer仿真设计工具,以IBIS作为仿真模型,对关键信号
进行了预仿真和布线后仿真,同时对关键链路进行了严格的时序裕度计算。文章限于篇幅,以部分关键链路和关键信号的设计
为例来展开,其他内容在此不再赘述。
差分信号的端接和匹配
CPRI分析仪板卡上存在LVDS、CML和LVPECL等多种差分电平,不同电平之间的互连需要精心地设计他们之间的匹配和端