电调天线设备嵌入式AISG协议栈的设计与实现

第51卷第8期2011年8月电讯技术

TelecommunicationEngineeringVol.51　No.8Aug.2011

文章编号:1001-893X(2011)08-0115-06

电调天线设备嵌入式AISG协议栈的设计与实现

李文生1,吕　炎炎1,罗仁泽2,邓春健1

(1.电子科技大学中山学院,广东中山528402;西南石油大学电气信息学院,成都610500)

Ξ

摘　要:针对移动通信网络对于远程控制单元(RCU)、塔顶放大器(TMA)等电调天线设备(ALD)远程监控要求,讨论了ALD设备嵌入式AISG协议栈的设计与实现方法。开发的AISG协议栈完整实现

了AISG2.0要求,保证ALD设备能够与任何符合AISG2.0操作。协议栈采用层次化、模块化的体系结构,A性,对于不同的硬件平台具有较好的可移植性。

关键词:电调天线设备;远程控制单元;中图分类号:TN82　　文献标识码doi1001-893x.2011.08.024

ofAISGProtocolStackforALDs

LIWen2sheng,LVYi,LUORen2ze,DENGChun2jian

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(1.ZhongshanInstitute,UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina,Zhongshan528402,China;2.SchoolofElectricEngineeringandInformation,SouthwestPetroleumUniversity,Chengdu610500,China)Abstract:ThedesignandimplementationofembeddedAISGprotocolstackforantennalineardevices(ALDs)suchasremotecontrolunit(RCU),towermountedamplifier(TMA)arediscussedtomeettherequiementofmon2itoringandcontrollingtheALDsremotelyinmobilecommunicationnetwork.TheprotocolstackhasrealizedAISG2.0completelysothattheALDscanbecompatibleandinteroperablewiththethirdparty′sALDcontrolsystemorbasestationsystemcomplyingwithAISG2.0.ThedevelopedprotocolstackhasgoodadaptabilityandexpansibilityfordifferenttypesofALDs,andgoodportabilitywithdifferenthardwareplatformsduetoitshierar2chicalandmodulararchitecture.

Keywords:antennalineardevice;RCU;TMA;AISG;embeddedprotocolstack

1　引　言

基站覆盖范围、网络维护效率是移动通信网络建设和维护中经常遇到的问题,而解决这一问题的有效方法就是引入电调天线系统(RemoteElectricalTilting,RET)[1]。电调天线系统主要包括电调天线

控制系统(RETControlSystem,RCS),如基站系统等,

以及相关的电调天线设备(AntennaLinearDevice,ALD),如远程控制单元(RemoteControlUnit,RCU)、塔顶放大器(TowerMountedAmplifier,TMA)等[2]。为了实现不同厂家的ALD设备和RCS的兼容和互操作,天线接口标准组织(AntennaInterfaceStandardGroup,AISG)在3GPP相关规范[3-7]基础上

Ξ收稿日期:2011-05-10;修回日期:2011-07-01

基金项目:国家自然科学基金资助项目(61072073);广东省自然科学基金资助项目(S2011010000304);广东省科技计划

项目(2008B010200032)

FoundationItem:TheNationalNaturalScienceFoundationofChina(No.61072073);TheNaturalScienceFoundationofGuangdong

Province(S2011010000304);TheScienceandTechnologyPlanningProjectofGuangdongProvince(2008B010200032)

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http://电讯技术　　　　2011年

推出了AISG协议[8-9]。该协议定义了ALD设备相

关标准,并定义了相应的Iuant接口。这样,只要RCS和ALD设备遵循AISG协议定义的标准和接口,它们就可以互相兼容和对接,可以无缝集成在一起构成一个完整的RET系统。同时,维护人员可以通过网络对整个RET系统中的ALD设备进行远程监控,极大地改善整个网络优化的操作流程,提高网络优化效率。

由于AISG只是一个协议文本,并没有提出具体的实现方法,而除了AISG协议和3GPP相关规范外,相关的文献并不多见,以致不同厂商对于AISG的理解存在一些细微的差异,

常常造成不同厂商的设备和系统并不能够做到真正的兼容和互操作。近年来,我们和国内某知名天线设备厂商合作,综合运用嵌入式技术开发了RCU、TMA、ALD电调天线设备,系统[2,10-11],ALD。

答,而不能主动向主机发起通信。应用层主要面向不同ALD设备的具体功能,定义了ALD设备相关功能的指令格式和应答消息格式,其中RETAP主要针对RCU,TMAAP主要针对

TMA。

在AISG协议栈中,主机和从机之间的实际通信是在物理层完成的,但是通过下层为上层提供服务,主机和从机的数据链路层、应用层可以进行对等层之间的虚拟双向通信。2.2　ALD设备状态模型

ALD设备的状态模型如图2所示。上电复位后ALDALD设备仅可以对

XID做出回应,主机ALDXID帧对扫描得到的ALD设备。已赋地址ALD设备收到主设备发送的SNRM帧后进入连接状态,并发送UA帧给主机作为应答。ALD设备进入连接状态后,才可以接收主机发送的EP控制指令并执行相应的功能。当ALD设备收到主机发送的DISC帧或在指定时间内没有收到主机发过来的帧,则又回到无地址状态。

2　AISG协议栈与AISG通信

2.1　AISG协议栈

AISG协议栈采用层次体系结构,并定义了主机(RCS)与从机(ALDs)之间需要遵循Iuant接口,如图1所示。

图2　ALD设备状态模型

Fig.2StatemodelofALD

2.3　ALD设备和主机之间的AISG通信

主机与ALD设备之间的所有通信消息是以

图1　AISG协议栈层次结构

Fig.1HierarchicalstructureoftheAISGprotocolstack

HDLC帧形式进行透明传输的。HDLC帧首尾标记

从图1可以看出,AISG协议栈包括物理层、数据链路层和应用层。物理层可以直接采用RS485通信方式,也可以采用OOKModem方式,这时控制信号和射频信号共用射频馈线,发送方通过OOK电路将控制信号调制到射频信号上,接收方通过OOK电路解调得到控制信号。这两种通信方式对于上层协议是透明的。数据链路层是HDLC协议的一个子集,采用了HDLC协议中的非平衡通信方式,ALD设备作为从机只能接收主机的HDLC帧,然后进行应

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