Eine Einführung in Common Public Radio Interface (CPRI):
Common Public Radio Interface (CPRI) ist ein offener Schnittstellenstandard, der die Zusammenschaltung von Funkgeräten verschiedener Hersteller ermöglicht. Er wurde vom 3GPP (3rd Generation Partnership Project) als branchenweiter Standard für die Funkschnittstelle zwischen der Baseband Unit (BBU) und dem Remote Radio Head (RRH) entwickelt. Die CPRI-Spezifikation definiert eine gemeinsame Schnittstelle zwischen der BBU und dem RRH sowie das Kommunikationsprotokoll zwischen ihnen.
CPRI ist eine kostengünstige, zukunftssichere Funkschnittstelle, die eine Reihe von Vorteilen gegenüber herkömmlichen Funkschnittstellen bietet. Es bietet eine schnellere, zuverlässigere und sicherere Verbindung zwischen BBU und RRH, die höhere Datenraten, verbesserte Latenzzeiten und größere Zuverlässigkeit ermöglicht. Darüber hinaus ermöglicht CPRI den Anschluss von Funkgeräten verschiedener Hersteller, so dass neue Technologien problemlos integriert werden können, sobald sie verfügbar werden.
Die CPRI-Spezifikation definiert acht verschiedene Arten von Schnittstellen. Dabei handelt es sich um die Takt-/Synchronisations-, Steuerungs-, Verkehrs-, Diagnose-, Verwaltungs-, Sicherheits-, Test- und Trace-Schnittstellen. Jede dieser Schnittstellen hat ihren eigenen Satz von Merkmalen und Parametern, die von den Funkgeräteherstellern eingehalten werden müssen, um die Kompatibilität mit dem CPRI-Standard zu gewährleisten.
Die CPRI-Schnittstelle basiert auf dem Gigabit-Ethernet-Standard und wird in der Regel für die Verbindung zwischen der BBU und dem RRH verwendet. Sie unterstützt verschiedene Verbindungsgeschwindigkeiten von 1 Gbps bis 10 Gbps und ist in der Lage, Daten über Entfernungen von bis zu 20 Kilometern zu übertragen. Die CPRI-Schnittstelle unterstützt eine Vielzahl von Netzwerktopologien, darunter Punkt-zu-Punkt, Stern, Ring und Mesh.
Im Kern ist CPRI eine optimierte Version des Gigabit-Ethernet-Standards, die speziell für den Einsatz in Funknetzen entwickelt wurde. Es beinhaltet eine Hochgeschwindigkeits-Media-Access-Control-Schicht (MAC) mit geringer Latenz, die eine zuverlässige, sichere und schnelle Datenübertragung zwischen BBU und RRH gewährleistet. Darüber hinaus unterstützt die CPRI-Spezifikation eine Vielzahl von Hardware- und Softwaretechnologien, einschließlich Virtualisierung, Verschlüsselung und Quality of Service (QoS).
CPRI over Ethernet (CPRIoE) ist eine Variante des CPRI-Standards, die statt der Gigabit-Ethernet-Schnittstelle Ethernet verwendet. Dies ermöglicht den Anschluss von Funkgeräten über größere Entfernungen und mit größerer Flexibilität als bei der herkömmlichen CPRI-Schnittstelle. CPRIoE bietet außerdem eine Reihe zusätzlicher Vorteile, wie z. B. verbesserte Skalierbarkeit, erhöhte Sicherheit und verbesserte Dienstgüte (QoS).
Die CPRI-Architektur basiert auf dem Konzept eines Radio Network Controllers (RNC). Der RNC fungiert als Steuerungsebene des Netzes und ist für die Konfiguration, Verwaltung und Optimierung der Funkverbindung verantwortlich. Der RRH und die BBU sind die Komponenten der Datenebene des Netzes, die für die eigentliche Übertragung und den Empfang von Daten zuständig sind. Der RNC und die Komponenten der Datenebene kommunizieren über das CPRI-Protokoll.
Das CPRI-Protokoll ist ein Hochgeschwindigkeitsprotokoll mit geringer Latenz, das für die Datenübertragung zwischen BBU und RRH verwendet wird. Das Protokoll unterstützt eine Vielzahl von Funktionen wie Fehlerkorrektur, Verschlüsselung und Quality of Service (QoS). Darüber hinaus ist das CPRI-Protokoll darauf ausgelegt, die Latenzzeit zwischen BBU und RRH zu minimieren, was eine schnellere Datenübertragung und einen schnelleren Datenempfang ermöglicht.
CPRI bietet eine Reihe von Sicherheitsfunktionen, um die Integrität der Funkverbindung zu gewährleisten. Das Protokoll unterstützt die Verwendung von Verschlüsselung, Authentifizierung und Zugriffskontrolle, um Daten vor unberechtigtem Zugriff zu schützen. Darüber hinaus unterstützt CPRI die Verwendung virtueller privater Netzwerke (VPNs), um eine sichere Kommunikation zwischen BBU und RRH zu gewährleisten.
CPRI und eCPRI sind zwei verschiedene Standards für die Übertragung von Daten über Glasfaserkabel. CPRI ist der von den meisten Telekommunikationsanbietern verwendete Standard, während eCPRI der von den meisten Stromversorgern verwendete Standard ist. Der Hauptunterschied zwischen CPRI und eCPRI ist die Bitrate. CPRI hat eine maximale Bitrate von 10 Gbps, während eCPRI eine maximale Bitrate von 100 Gbps hat.
Die GSM-Funkschnittstelle ist eine digitale Mobilfunktechnologie, die das Zeitmultiplexverfahren (TDMA) verwendet, um mehreren Benutzern die gemeinsame Nutzung eines einzigen Funkkanals zu ermöglichen. Jedem Benutzer wird ein Zeitfenster auf dem Kanal zugewiesen, und er kann nur während des ihm zugewiesenen Zeitfensters senden. So können sich mehrere Benutzer denselben Funkkanal teilen, ohne sich gegenseitig zu stören.
Die Schnittstelle zwischen den Basisstationen wird als Iub-Schnittstelle bezeichnet.
Funkgerätesteuerung ist der Prozess der Steuerung des Betriebs von Funkgeräten, in der Regel durch den Einsatz eines Computers oder eines anderen elektronischen Geräts. Dies kann die Möglichkeit beinhalten, das Funkgerät ein- und auszuschalten, die Frequenz oder den Kanal zu ändern, die Lautstärke einzustellen usw. In einigen Fällen kann die Funkgerätesteuerung auch die Fernüberwachung und -verwaltung des Funkgeräts ermöglichen.