【ROE】（2）ROE协议

目录

一、ROE结构

1.1概述

1.2拓扑结构

1.3底层网络（信息）

1.4 ROE 功能单元

 1.4.1 Ethernet link

1.4.2 RoE mappers/RoE de-mappers

1.4.3 CPRI端口

1.4.4子类型映射对象

1.5 ROE事务类型

1.5.1 ROE通用帧头

二、定时和同步

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本节内容主要描述了RoE封装传输格式，以及：

1. RoE架构
2. 封装和去封装功能和位置
3. RoE映射器功能和位置
4. 支持roe的网络的基本设定

一、ROE结构

1.1概述

RoE接口通过物理链路携带三种类型的事务，如下图所示。这些物理连接将包含以下内容：

——LCc ： logical connection for control packets控制包的逻辑连接

——LCd ： logical connection for data packets数据包的逻辑连接

——LCt ： logical connection for timing packets时序包的逻辑连接

        这三个逻辑连接可以通过相同的物理链路或通过不同的物理链路进行传输。该标准使用术语节点和RoE节点，两者都表示一个支持RoE的网络实体，它是RoE通信链路的发起者或接收者。RoE节点可以是RoE流量终止的端点，也可以是将流量转发到以下节点的直通端点。一个给定的节点可以支持终止流量和传输流量的混合物。可能有零个或更多个中间网络节点，充当RoE端点之间的RoE传递点，如下图所示。

        此标准支持将启用roe的节点连接到遗留CPRI节点和/或端点的场景。其中一些场景，使用了与RoE结构无关的和对CPRI结构有感知的映射器，如图4所示。对于前两个场景，CPRI流由RoE映射器映射到RoE，然后由RoE去映射器重新生成。在第三种场景中，一个串行的CPRI流只存在于一端。在另一端存在一个基于包的CPRI处理器，它不需要串行CPRI流.

1.2拓扑结构

1. 单点对单点
2. 多点对多点
3. 单点对多点
4. 链型
5. 环型
6. 树型

1.3底层网络（信息）

要使RoE成功工作，需要适当地配置底层网络。虽然对时间敏感的网络的需求很明确，但这个RoE指定并没有具体说明如何实现这种配置。一般来说，底层网络需要满足以下要求：

        a)网络包括桥接和点对点以太网链路。

        b)本标准未规定实际链路和节点数，但帧传输延迟(FTD)和帧延迟变化(FDV)应满足应用程序的要求。

        c)该网络将需要对FTD和FDV的管理。

        d)受管理的网络不应被超额配置(至少对于与RoE相同/更高优先级的事务来说）网络需要有足够的带宽来承载所有的RoE事务。峰值带宽、延迟和FDV是提前知道的。

        e)支持ToD分配。

        f)发射和接收端点都需要共享对ToD的相同理解，以便在期望的时间提供信息。

        g)不执行RoE事务的重传输。

        h)最大单向传输时间需要满足应用程序的要求，需要小于RoE orderInfo字段中表示时间或序列号表示的时间量。

        i）以太网网络需要维护帧源地址(SA)和目标地址(DA)。

1.4 ROE 功能单元

        a)Ethernet link：以太网链路。每个对都有唯一的SA/DA对，并且对于所有RoE实现至少有一个是必需的。

        b)RoE mappers/RoE de-mappers：RoE映射器/RoE去映射器。RoE映射器对数据进行打包，而RoE去映射器对数据进行解析。这两者对于所有RoE实现都是必需的。图6显示了与RoE映射器/RoE去映射器相关的对象。

        c)CPRI port ：CPRI端口。结构已知和结构未知的RoE映射器需要使用CPRI端口。

注：对于结构未知模式，即使被映射/解析的协议不是CPRI，也会使用术语CPRI（或类CPRI）端口。

 1.4.1 Ethernet link

        在本标准中，以太网链路被定义为与特定SA和DA的连接。一个RoE节点应至少有一个以太网链路。一个以太网链路可以接受并提供来自多个flow和RoE映射器的数据包。以太网链路被认为是双向的；然而，该标准并不排除只使用一个方向的选项。

1.4.2 RoE mappers/RoE de-mappers

        RoE映射器是一种将其他传输框架格式转换为ROE框架格式的功能/程序，而RoE去映射器则执行相反的功能。本规范描述了不同类型的RoE映射器。结构已知和Native RoE映射器将控制数据和样本数据分离到不同的通道中。控制数据输入本规范中称为“控制程序”的块。RoE映射器的主要功能是从输入数据流(例如，一个CPRI端口)中选择适当的输入数据，然后对其进行数据包化。RoE映射器还可以生成或选择控制信息。

        结构未知的RoE映射器没有控制数据包，因为整个数据流（包括控制信息）被封装为单个LCD数据通道。

1.4.3 CPRI端口

        CPRI（或类似CPRI的)端口是物理连接。在结构已知和结构未知的映射模式中，RoE节点具有CPRI(或类似CPRI的)端口。假设CPRI(或类似于CPRI的)端口是双向的。

1.4.4子类型映射对象

        子类型映射对象是一个表，用于维护和分配映射的子类型（如表2中指定）到特定的组织唯一标识符(OUI)或公司标识符(CID)实体及其指定的子类型/有效负载结构。RoE节点处理映射的子类型、相应的有效载荷结构，以及由OUI或CID实体指定的seqNum中的可选保留位。OUI或CID值可通过IEEE注册获得。实现可以使用特定于实现的默认值预先填充映射表。未使用的/未映射的OUI/CID子类型被设置为ALL_ONES。

1.5 ROE事务类型

        RoE帧被封装在以太网帧中，如图7所示。对于这个标准，SA、DA和帧检查序列(FCS)隐式到所有RoE包。RoE  ethertype值指定为0xFC3D（上一篇背景中提到过）。此标准主要关注包含在RoE标头和RoE有效载荷字段中的字段。

 

1.5.1 ROE通用帧头

通用的RoE帧格式具有以下头字段：

 

• subType : 8 bits

8位子类型字段用于定义RoE子类型和RoE数据包所携带的flow的类型。

Subtype 二进制值	功能	描述
0000 0000b	ROE控制子类型	控制或管理信息
0000 0001b	R1	保留
0000 0010b	ROE结构未知	ROE公共头+结构未知负载
0000 0011b	ROE结构已知	ROE公共头+结构已知 CPRI  I/Q数据
0000 0100b	Native ROE	ROE直接封装
0000 0101b	慢速信令CPRI子类型	ROE公共头+结构已知 CPRI  慢速信令
0000 0110b- 0000 1111b	R2	保留
注：协议不同版本对subtype的二进制对应功能略有差异，越新的版本定义越细

• flowID  : 8 bits

flowID标识两个端点之间的特定流。在本规范的环境中将端点定义为以太网框架SA和DA对。该flowID允许在两个端点之间复用最多255个特定的流。

flowID标识符没有路由功能，仅由端点进行解释。标识标识的流可以包括多个子流（即组流）。流量内容和可能的子流的解释仅由端点控制。

FlowID二进制值	功能	描述
0000 0000b- 1111 1110b	flowID	flowID
1111 1111b	ALL_ONE flowID	用于ROE控制包

• length  : 16 bits  

虽然以太网网络接口控制器(NIC)可以通过低级编码特性来确定包的长度，但这些长度字段不能隐式地用于高级层或当包通过其他传输发送时。RoE数据包应遵循类似于互联网协议IPv6的方案，并包含一个长度字段，其中长度的值是在公共RoE报头之后的字节总数。长度不包括以太网FCS字节。即纯payload的长度。

虽然长度字段是16位，但最高2bit被这个标准保留以供将来使用。

因为roe基于以太网，所以长度要求最少64字节。

• orderInfo : 32 bits

排序信息被分配给每个流，并以两种方法之一表示：序列号.seqNum或时间戳timestamp。

使用时由给定flow中的参数（.orderInfoType)定义：0表示用.seqNum，1表示用timestamp。

—— .seqNum

        序列号字段用于识别连续的数据包的顺序。为了允许额外的灵活性，可以有两个独立的计数器，例如，一个用于超帧数(HFN)，另一个用于节点B帧数(BFN)。

序列号字段由RoE映射器生成，由三个独立大小的字段组成，其大小取决于两个变量，p和q。如下图所示：

 0 ≤ p < 32

0 ≤ q ≤ p and (if q = p, q-counter不存在)

另外两个字段可能根据p和q值而存在。每个使用序列号的RoE流都应该有自己的p计数器和q计数器实体。在第一次使用序列号时，每个字段都初始化为已知值。请注意，在RoE流的使用寿命期间，其值应保持不变。

—— timestamp

        时间戳字段由RoE映射器生成。它是32位，并提供帧开始标记、压缩序列号和由解析器在接收端点呈现包信息的绝对时间。

Bit[    0]：SOF，帧开始标记，设为1则表示此负载为此无线帧的开始。

Bit[2 ：1]：seqNum，p计数器的低2bit

Bit[26：3]：时间戳，整数部分，单位ns

Bit[31：27]：时间戳，分数部分，单位ns

整个时间戳可以表示约17ms的时间。

• RoE Payload

        有效载荷字段的内容、结构和大小都特定于RoE子类型及其定义。有效载荷可以包含针对单个天线载波(AxC)或一组AxC的I/Q样本流。单个内容和组内容都通过两个RoE节点之间的流ID来标识。

        RoE有效负载应由全字节组成。

        RoE有效负载的最小为64个字节。

二、定时和同步

        要使RoE接口工作，链接的两端都需要知道时间。为了符合无线电信号的要求，需要严格控制无线电信号的表示时间。

 ROE presentation time：

        RoE表示时间用于相位对齐RoE端点之间的数据传输。表示时间由RoE发送方计算，表示RoE包数据载荷从RoE接收包缓冲区到数据使用者的时间。

        上图说明了RoE表示时间的测量平面。当RoE发送方计算在RoE接收方处的表示时间时，它必须考虑到RoE发送方和接收方参考平面之间的整个端到端延迟。端到端FTD包括网络延迟（即传输时间）、处理延迟和足够的缓冲时间，以补偿由网络和两个端点引入的FDV。