分佈式基站結構的核心概念就是把傳統宏基站基帶處理單元（BBU）和射頻處理單元（RRU）分離，二者通過光纖相連。在網絡部署時，將基帶處理單元與核心網、無線網絡控制設備集中在機房內，通過光纖與規劃站點上部署的射頻拉遠單元進行連接，完成網絡覆蓋，從而降低建設維護成本、提高效率。 R&S公司基於其強大的技術實力，於業界首先推出了基於CPRI接口的RRU和BBU測試解決方案，進一步完善了基站領域的測試需求，可以更好地爲運營商、基站設備商、直放站廠商和檢測機構提供相應的測試服務。
1 引言
一個完整的基站收發臺包括無線發射/接收設備、天線和所有無線接口特有的信號處理部分。基站收發臺可看作一個無線調製解調器，負責移動信號的接收、發送處理。一般情況下在某個區域內，多個子基站和收發臺相互組成一個蜂窩狀的網絡，通過控制收發臺與收發臺之間的信號相互傳送和接收來達到移動通信信號的傳送，這個範圍內的地區也就是我們常說的網絡覆蓋面。這是由於傳統基站的各個模塊通常是集成在一起的，例如基帶單元和射頻單元通常是無法完全分離的，如果在基帶單元資源緊張的情況下，需要進行擴容，這將無法避免地導致射頻部分的浪費。而如果基站可以實現基站內的單元模塊化，各模塊之間各自獨立，在上述情況下，就可以根據實際需要，實現只增加基帶資源不增加射頻資源的靈活配置，從而節省大量的設備成本。
現在新的3G/4G基站採用了開放架構，主要就是指基站的基帶部分和射頻部分之間採用了開放式的接口和標準協議，可分開放置；模塊化則是開放架構概念的一種延伸，主要指基站的基帶部分和射頻部分無論從硬件還是軟件上都自成一體，具有自己的功能，基帶部分和射頻部分相互獨立。圖1所示爲新一代開放式基站框圖。
遠程射頻單元上電並和基站保持同步後，遠端射頻單元和基站機房之間的所有傳輸通道的時延都必須被整定，以符合空中接口的定時規定。遠程射頻單元和基站之間的互連整定，一般通過利用幀同步技術測定時延值進行。接口上包括三種不同的信息流（用戶層數據流、控制管理層數據流、同步數據流）。協議包含兩層：L1：物理層。L2:：數據連接層。通過L1、L2層協議，IQ數據、控制和管理、同步信號能在REC和REC之間交換。所有的信號能夠在數字連續交流線上交換。
圖1 開放式基站框圖
2003年6月，愛立信，華爲，NEC，西門子和北電共同發起成立了通用公共無線接口，通用公共無線接口（CPRI）聯盟是一個工業合作組織，致力於從事無線基站內部無線設備控制中心（簡稱REC）及無線設備（簡稱RE）之間主要接口規範的制定工作。發起成立CPRI 組織的公司包括：愛立信、華爲、NEC、北電網絡及西門子公司，CPRI對其它組織和廠家開放。
新一代基站可以把宏基站的部分載波通過標準的CPRI接口拉遠實現分佈式組網。同時，新一代基站出現了一種嶄新的基站形態——分佈式基站，基帶處理部分（BBU）和射頻收發信機部分（RRU）設計成單獨的模塊，分佈式基站不僅帶來了快速、便捷的網絡部署，而且有利於大幅降低運營商建網的成本，逐步成爲運營商關注的焦點。基於CPRI的廣泛發展，如何進行CPRI接口測試已成爲業界關注的焦點。
2 CPRI基本原理
2.1 CPRI的物理層定義
CPRI定義物理層（Layer 1）和數據鏈路層（Layer 2）協議，服務於用戶、控制和管理以及同步平臺信息在REC和RE之間或兩個RE之間的傳輸。圖2所示爲CPRI的結構。
圖2 CPRI的結構
CPRI接口支持以下類型的信息流：
（1）IQ數據
用戶平臺信息所用的同相和正交調製下的數據（數字基帶信號）格式。
（2）同步
用於幀和時間調整的同步數據。
（3）層1帶內協議
與鏈路有關且直接被物理層傳送的信號傳輸信息。用於系統啓動、物理層鏈路維護和與物理層用戶數據密切聯繫的時間關鍵信息的傳輸。
（4）廠商特定信息
這種信息流是爲廠商特定信息保留的。
用戶平臺信息以IQ數據模式傳送。不同的天線載波的IQ數據在電或光傳輸線上被時分複用方案傳輸。C&M數據被作爲頻帶協議或層3協議傳送。CPRl支持兩種不同的用於C&M數據傳送的數據鏈路層協議——HDLC的子集和以太網。一些附加的C&M數據與IQ數據一起定時多路傳輸。最後，另外的時段可以用於傳送任何類型的廠商特定信息。
目前，新一代基站中的基站基帶單元和射頻單元之間採用標準CPRI接口，通過光纖將基帶單元和射頻單元相連，使系統具有開放式的架構。由於射頻和基帶模塊間的獨立性，這兩個模塊的增加是完全可以分開進行的，不必涉及到另一個模塊，從根本上節約了成本。過去一直讓運營商頭疼的擴容問題，就這樣簡單地被解決了。
2.2 CPRI的基本幀結構
CPRI的鏈路層定義了一個同步的幀結構。幀結構中最重要的概念是基本幀和超幀。基本幀的頻率是3.84MHz，每個基本幀包含16個時隙，根據線路速率的不同，時隙的大小分別是1B，2B，4B。用戶平臺IQ數據所要求的採樣寬度依賴於應用層面。該規範提供了通用的映射機制來實現所需採樣寬度，上行鏈路數據寬度在4~l0b間可選，下行鏈路數據寬度在8~20b間可選。
定義超幀的目的是爲CPRI協議增加控制和同步功能。每256個基本幀構成一個超幀。這個控制結構中，逐級嵌套的256個控制字按每4個字一組編爲64個子信道。子信道序號Ns=0～63，每個子信道里的控制字序號Xs=0～3，一個嵌套裏的控制字序號X=Ns+64×Xs，即每個子通道內的相鄰時隙，相互間隔是64個基本幀長度。
同步字節是固定的控制字符k28.5，在8b，10b編解碼中作爲超幀和基本幀的定位字符。一旦解碼模塊發現了同步字節，可以根據基本幀與超幀的固定關係推導出時隙結構。超幀號和基站幀號用於與基站的同步。
CPRl支持兩種不同類型的C&M信道：
C&M信道選項1：慢速C&M信道，基於高速數據鏈路控制（HDLC）。
C&M信道選項2：快速C&M信道，基於以太網（Ethernet）。
慢速C&M子通道用於傳送控制和管理類的HDLC幀。CPRI規範定義的HDLC的鏈路速率最低達240kbit/s，最高達1920kbit/s。線路告警字節主要發送遠端告警、信號丟失、幀丟失等物理層的告警信息。CPRI規範中同時定義了快速C&M通道，快速C&M通道的起始子通道由以太網指針P字節來定義。
2.3 CPRI工作流程
從整個CPRI的工作過程而言，最重要的是如圖3所示啓動狀態機的啓動過程，不僅需要硬件支持，而且還要有軟件的參與才能完成整個狀態機的遷移過程。
圖3 CPRI的啓動過程