上行基带信号压缩方法、解压缩方法、装置和系统与流程

文档序号:11990954阅读:427来源:国知局
上行基带信号压缩方法、解压缩方法、装置和系统与流程
本发明涉及通信领域,特别涉及一种上行基带信号压缩装置、方法和系统。

背景技术:
射频拉远的分布式基站与传统宏基站相比,整个系统被划分为基带处理单元BBU(BasebandUnit)与远端射频单元RRU(RemoteRFUnit)两部分。,其中RRU被放置在离BBU较远接入点处,它们之间通过光纤连接起来,并采用模拟或数字方式传输基带无线信号,BBU和RRU之间的距离一般在几十米到一两百米左右。这样能使系统建网更加灵活方便,天线架设不受机房位置的影响,也便于基站系统的大容量设计,有利于降低系统成本。分布式天线系统DAS(DistributedAntennaSystem),与射频拉远的分布式基站类似,但BBU和RRU之间的距离可以扩展到数千米甚至数十千米,除了采用直接的光纤连接外,也采用PON(PassiveOpticalNetwork,无源光网络)、WDM(WaveDivisionMultiplexing,波分复用)等光传输网连接。而且,较优地采用多小区联合处理的方式,例如,网络MIMO(多入多出系统)、多小区联合调度等来减小小区之间的干扰,进一步提高系统容量。随着LTE等3G/4G技术的出现,无线频谱越来越宽(20MHz-100MHz),同时MIMO等多天线技术大量应用,导致BBU与RRU之间无线基带信号传输所需要的带宽越来越大。以LTE为例,对于20MHz带宽,采用2048点FFT,子载波间隔为15KHz,基带信号的采样率为2048×15KHz=30.72Msps,对于4发4收天线配置的RRU、采用16位ADC/DAC(模数转换/数模转换),BBU与RRU之间传输线路采用8B/10B编码,则上行/下行基带信号比特率高达:30.72(Msps)×4(天线)×16(位)×2(I/Q分量)/(8/10)≈5Gbps。因此,有效压缩基带无线信号,从而降低BBU和RRU之间的基带信号传输带宽,是一个非常重要的需求。

技术实现要素:
本发明实施例提供一种上行基带压缩装置、方法和系统,对LTE上行基带信号压缩,以降低LTE系统中BBU和RRU之间的基带信号传输带宽。本发明实施例公开了一种基带数据压缩装置,其特征在于,包括:信号获得模块,用于根据用户的上行时域基带信号,获得物理上行共享信道PUSCH信号;频时变换模块,用于对所述PUSCH信号进行离散傅里叶逆变换IDFT,得到时域PUSCH信号;幅相换转模块,用于对所述时域PUSCH信号进行幅相转换,得到所述时域PUSCH信号的幅度信号和相位信号;量化模块,用于对所述时域PUSCH信号的幅度信号和相位信号分别进行幅度量化和相位量化,得到所述时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号。本发明实施例还公开了一种基带数据解压缩装置,包括:第一获得模块,用于获得时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号;I/Q转换模块,用于对所述时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号进行I/Q转换,得到复数PUSCH信号;所述复数PUSCH信号是由I/Q两路组成的复数信号;第一变换模块,用于对所述复数PUSCH信号进行离散傅里叶变换DFT,将所述复数PUSH信号映射到频域;第二变换模块,用于对经过所述DFT后的PUSCH信号进行IDFT,得到时域PUSCH信号;解调模块,用于对该时域PUSCH信号进行星座解调,得到解调数据;解码模块,用于对所述解调数据进行信道解码,得到用户的上行数据。本发明实施例还公开了一种上行基带信号压缩方法,包括:根据用户的上行时域基带信号,获得物理上行共享信道PUSCH信号;对所述PUSCH信号进行离散傅里叶逆变换IDFT,得到时域PUSCH信号;对所述时域PUSCH信号进行幅相转换,得到所述时域PUSCH信号的幅度信号和相位信号;对所述时域PUSCH信号的幅度信号和相位信号分别进行幅度量化和相位量化,得到所述时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号。本发明实施例还公开了一种上行基带信号解压缩方法,包括:获得时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号;对所述时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号进行I/Q转换,得到复数PUSCH信号;所述复数PUSCH信号是由I/Q两路组成的复数信号;对所述复数PUSCH信号进行离散傅里叶变换DFT,将所述复数PUSH信号映射到频域;对经过所述DFT后的PUSCH信号进行IDFT,得到时域PUSCH信号;对该时域PUSCH信号进行星座解调,得到解调数据;对所述解调数据进行解码,得到用户的上行数据。本发明实施例还公开了一种基站系统,包括上述基带数据压缩装置和基带数据解压缩装置。本发明实施例还公开了一种基站系统,包括基带数据压缩装置和基带数据解压缩装置;所述基带数据压缩装置,用于根据用户的上行时域基带信号,获得物理上行共享信道PUSCH信号;对所述PUSCH信号进行离散傅里叶逆变换IDFT,得到时域PUSCH信号;对所述时域PUSCH信号进行幅相转换,得到所述时域PUSCH信号的幅度信号和相位信号;对所述时域PUSCH信号的幅度信号和相位信号分别进行幅度量化和相位量化,得到所述时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号;所述基带数据解压缩装置,用于获得所述时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号;对所述时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号进行I/Q转换,得到复数PUSCH信号;所述复数PUSCH信号是由I/Q两路组成的复数信号;对所述复数PUSCH信号进行离散傅里叶变换DFT,将所述复数PUSH信号映射到频域;对经过所述DFT后的PUSCH信号进行IDFT,得到时域PUSCH信号;对该时域PUSCH信号进行星座解调,得到解调数据;对所述解调数据进行解码,得到用户的上行数据。本发明实施例通过以上技术方案,在LTE上行传输时,在RRU端对信号进行压缩处理,根据本发明实施例提供的方法,对PUSCH信号进行IDFT,由于LTE系统采用的SC-FDMA调制的极低峰均比特性,此时IDFT后的信号具有极低的峰均比,信号的幅度范围变化很小,对IDFT后的信号做幅相转换,用幅度和相位来表示,然后分别进行幅度量化和相位量化,分别得到量化后的幅度信号和相位信号,这样可对基带信号进行高效的压缩,在BBU端采用相应的解压缩处理恢复用户的数据,从而可以较大降低基带信号传输的带宽,提高资源利用效率。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1本发明实施例提供的一种LTE系统帧结构示意图;图2本发明实施例提供的一种LTEPUSCH的基带信号产生流程图;图3本发明实施例提供的一种LTE上行资源栅格示意图;图4本发明实施例提供的LTE上行各种物理信道及参考信号在时频域的分布情况示意图;图5本发明实施例提供一种基带数据压缩装置的结构图;图6本发明实施例提供一种基带数据解压缩装置的结构图;图7本发明实施例提供一种基带数据压缩装置的结构图;图8本发明实施例提供一种基带数据解压缩装置的结构图;图9本发明实施例提供一种上行基带信号压缩方法的流程图;图10本发明实施例提供一种上行基带信号压缩方法的流程图;图11本发明实施例提供一种上行基带信号压缩方法的流程图;图12本发明实施例提供一种上行基带信号解压缩方法的流程图;图13a本发明实施例提供一种上行基带信号解压缩方法的流程图;图13b本发明实施例提供一种上行基带信号解压缩方法的流程图;图14本发明实施例提供一种16QAM星座图的叠加示意图;图15本发明实施例提供一种16QAM星座图;图16本发明实施例提供一种星座平移图;图17本发明实施例提供一种星座平移图;图18本发明实施例提供一种上行基带信号压缩方法的示意图;图19本发明实施例提供一种上行基带信号压解缩方法的示意图;图20本发明实施例提供一种上行基带信号压缩方法的示意图;图21本发明实施例提供一种上行基带信号压解缩方法的示意图;图22本发明实施例提供一种基带数据压缩装置的结构图;图23本发明实施例提供一种基带数据解压缩装置的结构图;图24本发明实施例提供一种基站系统的结构图;图25本发明实施例提供一种基带数据压缩装置的结构图;图26本发明实施例提供一种上行基带信号压缩方法的流程图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。为使本领域一般技术人员更好地了解本发明实施例中的技术方案和这些技术方案带来的有益效果,下面对本发明实施例相关的技术方案做一些介绍。OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiple,正交频分复用)技术是LTE中的关键技术。由于OFDM的时域信号是若干多载波叠加的信号,从而导致较高的PAPR(PeaktoAveragePowerRatio,峰均功率比)。基站端对功率的限制相对较弱,并且可以采用较为昂贵的功率放大器,所以在下行链路中,高PAPR影响不是很大。然而在上行链路中,由于终端的成本限制,高PAPR会对终端功率放大器要求极高,降低终端的功率利用率。为了避免OFDM带来的高PAPR影响,在LTE上行中采用SC-FDMA(SingleCarrierFrequencyDivisionMultipleAccess,单载波频分多址)调制方式。SC-FDMA技术是在OFDM的IFFT(InverseFastFourierTransformation,快速傅立叶逆变换)调制前对信号进行DFT(DiscreteFouriertransform,离散傅立叶变换)扩展,这样系统发射的是时域信号,从而可以避免OFDM系统发射频域信号带来的PAPR问题。图1为本发明实施例提供的一种LTE系统帧结构示意图。如图1所示,一个10ms无线帧(radioframe)分为10个1ms的子帧(sub-frame),一个子帧包含2个时隙(slot)。LTE上行信号处理是以一定的传输时间间隔(TTI,TransmissionTimeInterval)为周期的,在LTE中即为一个子帧(sub-frame),对应1ms的时间。LTE上行传输使用的最小资源单位叫做资源粒子(resourceelement,RE)。LTE上行物理信道对应于一系列RE的集合,用于承载源于高层的信息。LTE上行共定义了下述上行信道:物理上行共享信道PUSCH(PhysicalUplinkSharedChannel),物理上行控制信道PUCCH(PhysicalUplinkControlChannel),物理随机接入信道PRACH(PhysialRandomAcessChannel)。除了上行物理信道外,LTE还定义了上行物理信号,上行物理信号是指物理层使用的,但是不承载任何来自高层信息的信号,如上行参考信号RS(ReferenceSignal)。图2是本发明实施例提供的一种LTE物理上行共享信道(PUSCH)的基带信号产生流程图。如图2所示,在一个TTI内,每个用户的上行行数据经过信道编码(包括比特加扰、CRC校验序列生成、信道编码、信道交织或者速率匹配中的一种或者多种)、然后进行星座调制映射(包括QPSK调制、16QAM调制或者64QAM调制),调制后的数据符号序列输入到DFT扩展模块,将数据流映射到频域,频域数据符号序列与参考符号(referencesignal,RS)等一起进行资源映射,不同用户的数据映射到不同的正交子载波上实现用户间的正交频率复用;然后经过IFFT变换到时域,并插入CP(CyclicPrefix,循环前缀),形成用户的上行基带信号。图3是本发明实施例提供的一种LTE上行资源栅格示意图。LTE上行资源分配基于资源块(RB:resourceblock),一个RB在时域上包含M个连续的SC-FDMA块,在频域上包含N个等效子载波。在OFDMA系统中,通常将空口资源以资源块的形式来划分,如图3所示,一个LTE上行时隙中传输的信号可以用一个资源栅格来描述,一个资源栅格由若干个资源块组成,一个资源块RB在常规CP配置下,频域上包含12个子载波,在时域上包含7个SC-FDMA块;在扩展CP配置下,在频域上包含12个子载波,在时域上包含6个SC-FDMA块。对用户数据传输而言,分配给每个用户的时间/频率资源,通常是逻辑上的一个虚拟资源块(VRB),系统再根据预先规定的算法将用户所分配的VRB映射为一定的时间/频率范围内的物理资源块PRB。系统在为用户分配资源时,会指定相应VRB资源的类型、编号、大小等信息,即VRB指示信息,这样,根据预先规定的算法,就能够对应到该用户在每个OFDM符号时间上实际所占用的子载波。因此,上述资源块映射与去映射完成的就是用户复用与解复用操作,具体来说,资源块映射就是将各个用户的信号分配到相应的子载波上,资源块去映射就是从相应的子载波上分离出各个用户的信号。VRB通常分为集中式(Localized)和离散式(Distributed)两种方式,其中集中式VRB对应连续的子载波,有利于频率选择性调度和MIMO预编码的实现;离散式VRB将一个用户的子载波分散到整个系统带宽内,可以获得频率分集增益,离散式VRB通常用于传输VoIP(宽带电话,VoiceoverInternetProtocol)等小数据量的业务。VRB除了是用户占用资源的最小分配单位之外,也是最小的物理层无线传输参数配置单位,也就是说,无论是集中式VRB还是离散式VRB,一个用户的某个数据流在一个VRB内的子载波总是具有相同的编码调制方式和发射功率。在一个实施例中,结合LTE上行传输的特点,LTE上行只采用集中式VRB。eNodeB可以分配多个RB给一个UE,并通过上行资源赋予(UplinkResourceGrant)信令指示给该UE。图4是本发明实施例提供的LTE上行各种物理信道及参考信号在时频域的分布情况示意图。物理上行控制信道PUCCH用来传输CQI(channelqualityindicator,信道质量指示)/ACK(Acknowledgement,确认)等信令,如图4所示,在时频二维平面上PUCCH固定在用户带宽的最高端与最低端,与数据信道采用频分方式复用,在无数据传输时独立PUCCH不采用DFT扩展,通过码分方式(例如扩频码)进行多用户的PUCCH复用。上行物理共享信道的解调参考信号(PUSCHRS),如图4所示,使用恒包络零自相关序列(CAZAC),与物理上行共享信道采用时分复用,主要用来解决上行用户数据。上行Sounding参考信号(SRS),如图4所示,与物理上行共享信道采用时分复用,用于信道探测。物理上行共享信道PUSCH在时频二维平面上的分布如图4所示,PUSCH可采用QPSK、16QAM或64QAM调制。基于上述LTE上行物理信道及参考信号的结构,以及SC-FDMA具有极低峰均比的特点,如图25所示,本发明实施例提供一种基带数据压缩装置,包括:信号获得模块100,用于根据用户的上行时域基带信号,获得物理上行共享信道PUSCH信号;频时变换模块150,用于对该PUSCH信号进行离散傅里叶逆变换IDFT,得到时域PUSCH信号;幅相换转模块160,用于对该时域PUSCH信号进行幅相转换,得到该时域PUSCH信号的幅度信号和相位信号;量化模块170,用于对该时域PUSCH信号的幅度信号和相位信号分别进行幅度量化和相位量化,得到该时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号。具体地,在一个实施例中,如图5所示,信号获得模块100可以包括上行基带信号获得单元110、去除CP单元120、时频变换单元130和资源块去映射单元140,根据图5,对各个单元及模块描述如下:上行基带信号获得单元110,用于获取用户的上行时域基带信号,所述用户的上行时域基带信号是由I/Q两路组成的复数信号;去除CP单元120,用于去除该用户的上行时域基带信号的CP,得到去除CP的上行时域基带信号;时频变换单元130,用于对该去除CP的上行时域基带信号进行FFT,将该去除CP的上行时域基带信号变换为上行频域基带信号;资源块去映射单元140,用于对该上行频域基带信号进行资源块去映射,以从该上行频域基带信号中分离出PUSCH信号;在一个实施例中,对该上行频域基带信号进行资源块去映射,还可以从该上行频域基带信号中分离出上行物理控制信道PUCCH,上行解调参考信号RS,以及上行Sounding参考信号。频时变换模块150,用于对该PUSCH信号进行IDFT,得到时域PUSCH信号;幅相换转模块160,用于对该时域PUSCH信号进行幅相转换,得到该时域PUSCH信号的幅度信号和相位信号;量化模块170,用于对该时域PUSCH信号的幅度信号和相位信号分别进行幅度量化和相位量化,得到该时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号;由于SC-FDMA低峰均比特性,在一个实施例中,对幅度信号可以采用较少的比特进行量化,对相位信号可以采用一般的比特数进行量化。传输模块180,用于传输上述时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号。进一步地,在一个实施例中,由于对该上行频域基带信号进行资源块去映射,还可以从该上行频域基带信号中分离出上行物理控制信道PUCCH,上行参考信号RS,以及上行Sounding参考信号。而由于上行参考信号RS是采用恒包络序列,因此也可以对RS进行压缩处理。在一个实施例中,幅相换转模块160还用于,对上述RS进行幅相转换,得到该RS的幅度信号和相位信号;量化模块170还用于,对该RS的幅度信号和相位信号分别进行幅度量化和相位量化,得到该RS的量化幅度信号和量化相位信号。传输模块180还用于,传输上述RS的量化幅度信号和量化相位信号。在一个实施例中,如图22所示,该RRU还可以包括:坐标平移模块152,用于根据该时域PUSCH信号所在的星座图象限,将坐标原点平移到该时域PUSCH信号所在的星座图象限的预置位置,并得到该坐标原点平移后该时域PUSCH信号的坐标;相应地,该幅相换转模块160具体用于:对该时域PUSCH信号根据该坐标原点平移后该时域PUSCH信号的坐标进行幅相转换,得到该时域PUSCH信号的幅度信号和相位信号。通过将原点坐标根据时域PUSCH信号所在的星座图象限进行平移,能减少量化范围,进一步提高压缩率。需要说明的是,在一个实施例中,可以将上述基带数据压缩装置部署在RRU上。本发明实施例通过以上技术方案,在LTE上行传输时,在RRU端对信号进行压缩处理,根据本发明实施例提供的方法,对经过资源块去映射后得到的PUSCH信号进行IDFT,由于LTE系统采用的SC-FDMA调制的极低峰均比特性,此时IDFT后的信号具有极低的峰均比,信号的幅度范围变化很小,对IDFT后的信号做幅相转换,用幅度和相位来表示,然后分别进行幅度量化和相位量化,分别得到量化后的幅度信号和相位信号,这样可对基带信号进行高效的压缩。如图6所示,本发明实施例提供一种基带数据解压缩装置,包括:第一获得模块210,用于获得时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号;需要说明的是,该时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号,在一个实施例中是来自RRU上的基带数据压缩装置传输的。I/Q转换模块220,用于对该时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号进行I/Q转换,得到复数PUSCH信号;所述复数PUSCH信号是由I/Q两路组成的复数信号;第一变换模块230,用于对上述复数PUSCH信号进行DFT,将该复数PUSH信号映射到频域;第二变换模块240,用于对经过DFT后的PUSCH信号进行IDFT,得到时域PUSCH信号解调模块250,用于对该时域PUSCH信号进行星座解调,得到解调数据;解码模块260,用于对该解调数据进行信道解码,得到用户的上行数据。需要说明的是,在一个实施例中,可以将上述基带数据解压缩装置部署在BBU上。本发明实施例通过以上技术方案,在LTE上行传输时,在RRU端对信号进行压缩处理,根据本发明实施例提供的方法,对经过资源块去映射后得到的PUSCH信号进行IDFT,由于LTE系统采用的SC-FDMA调制的极低峰均比特性,此时IDFT后的信号具有极低的峰均比,信号的幅度范围变化很小,对IDFT后的信号做幅相转换,用幅度和相位来表示,然后分别进行幅度量化和相位量化,分别得到量化后的幅度信号和相位信号,这样可对基带信号进行高效的压缩,在BBU端采用相应的解压缩处理恢复用户的数据,从而可以较大降低基带信号传输的带宽,提高资源利用效率。在一个实施例中,当上行采用MIMO传输或虚拟MIMO传输时,如图7所示,该基带数据压缩装置可以包括:上行基带信号获取模块110,用于获取用户的上行时域基带信号,所述用户的上行时域基带信号是由I/Q两路组成的复数信号;去除CP单元120,用于去除该用户的上行时域基带信号的CP,得到去除CP的上行时域基带信号;时频变换单元130,用于对该去除CP的上行时域基带信号进行FFT,将该去除CP的上行时域基带信号变换为上行频域基带信号;资源块去映射单元140,用于对该上行频域基带信号进行资源块去映射,以从该上行频域基带信号中分离出PUSCH信号和RS;RS信道估计模块141,用于对上述RS进行信道估计,得到RS的估计信道;MIMO检测模块142,用于根据RS信道估计模块得到RS的估计信道,对上述PUSCH信号进行MIMO检测,得到MIMO检测后的PUSCH信号;频时变换模块150,用于对该MIMO检测后的PUSCH信号进行IDFT,得到时域PUSCH信号;幅相换转模块160,用于对该时域PUSCH信号进行幅相转换,得到该时域PUSCH信号的幅度信号和相位信号;对上述RS进行幅相转换,得到该RS得幅度信号和相位信号;量化模块170,用于对该时域PUSCH信号的幅度信号和相位信号分别进行幅度量化和相位量化,得到该时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号;对该RS的幅度信号和相位信号分别进行幅度量化和相位量化,得到该RS的量化幅度信号和量化相位信号;由于SC-FDMA的低峰均比特性,在一个实施例中,对幅度信号可以采用较少的比特进行量化,对相位信号可以采用一般的比特数进行量化。传输模块180,用于传输上述时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号和上述RS的量化幅度信号和量化相位信号。在一个实施例中,在LTE上行传输中,对于上行PUSCH采用QPSK调制时,PUSCH信号的幅度信号可采用7比特量化,PUSCH信号的相位信号可采用14比特量化进行压缩处理;对RS的幅度信号可采用7比特进行量化,对RS的相位信号可采用14比特进行量化。上行PUSCH采用16QAM进行调制时,PUSCH信号的幅度信号可以采用9比特进行量化压缩,PUSCH信号的相位信号可采用14比特量化压缩处理;对RS的幅度信号可采用7比特进行量化,对RS的相位信号可采用14比特进行量化。上行PUSCH采用64QAM调制时,PUSCH信号的幅度信号可以采用11比特进行量化压缩,PUSCH信号的相位信号可采用14比特量化压缩,对RS的幅度信号可采用7比特进行量化,对RS的相位信号可采用14比特进行量化。平均压缩率为20%,从而可以大大降低基带信号传输的带宽。本发明实施例通过以上技术方案,在LTE上行传输时,在RRU端对信号进行压缩处理,根据本发明实施例提供的方法,对经过资源块去映射后得到的PUSCH信号进行IDFT,由于LTE系统采用的SC-FDMA调制的极低峰均比特性,此时IDFT后的信号具有极低的峰均比,信号的幅度范围变化很小,对IDFT后的信号做幅相转换,用幅度和相位来表示,然后分别进行幅度量化和相位量化,分别得到量化后的幅度信号和相位信号,这样可对基带信号进行高效的压缩。相应地,在一个实施例中,为了进一步提升系统性能,在BBU侧可以采用先进接收机算法,如Turbo迭代接收机,MIMOSIC接收机。因此,本发明实施例提供的基带数据解压缩装置可以很灵活地采用各种先进接收机算法。如图8所示,本发明实施例提供一种基带数据解压缩装置,包括:第一获得模块210,用于获得时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号;第二获得模块212,用于获得RS的量化幅度信号和量化相位信号;信道估计模块214,用于对第二获得模块212接收到的RS的量化幅度信号和量化相位信号进行信道估计,得到估计信号;需要说明的是,该时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号,在一个实施例中是来自RRU传输的。I/Q转换模块220,用于对该时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号进行I/Q转换,得到复数PUSCH信号;所述复数PUSCH信号是由I/Q两路组成的复数信号;第一变换模块230,用于对上述复数PUSCH信号进行DFT,将该复数PUSH信号映射到频域;信道均衡模块231,用于利用上述估计信号对经过DFT后的PUSCH信号做信道均衡,得到信道均衡PUSCH信号;第二变换模块240,用于对该信道均衡PUSCH信号进行IDFT,得到时域PUSCH信号解调模块250,用于对该时域PUSCH信号进行星座解调,得到解调数据;解码模块260,用于对该解调数据进行信道解码,得到用户的上行数据。在一个实施例中,如图8中得虚线所示,I/Q转换模块220还用于对该RS的量化幅度信号和量化相位信号进行I/Q转换,得到复数RS;所述复数RS是由I/Q两路组成的复数信号;相应地,信道估计模块214具体用于,对上述复数RS进行信道估计,得到估计信号。在一个实施例中,如图8所示,为了进一步提升系统性能,可以将解调模块250对时域PUSCH信号进行星座解调后得到的解调数据反馈给信道估计模块214,辅助信道估计模块214进行信道估计;在一个实施例中,为了进一步提升系统性能,还可以将解调模块250对时域PUSCH信号进行星座解调后得到的解调数据反馈给信道均衡模块231,辅助信道均衡模块231进行信道均衡。在一个实施例中,如图8所示,为了进一步提升系统性能,可以将解码模块260得到的用户的上行数据反馈给信道估计模块214,辅助信道估计模块214进行信道估计;在一个实施例中,为了进一步提升系统性能,还可以将解码模块260得到的用户的上行数据反馈给信道均衡模块231,辅助信道均衡模块231进行信道均衡。在一个实施例中,如图23所示,当基带数据压缩装置对原点进行坐标平移时,除上述模块外,该基带数据解压缩装置还可以进一步包括:坐标反平移模块224,用于根据该复数PUSCH信号所在的星座图象限,将坐标原点回位。本发明实施例通过以上技术方案,在LTE上行传输时,在RRU端对信号进行压缩处理,根据本发明实施例提供的方法,对经过资源块去映射后得到的PUSCH信号进行IDFT,由于LTE系统采用的SC-FDMA调制的极低峰均比特性,此时IDFT后的信号具有极低的峰均比,信号的幅度范围变化很小,对IDFT后的信号做幅相转换,用幅度和相位来表示,然后分别进行幅度量化和相位量化,分别得到量化后的幅度信号和相位信号,这样可对基带信号进行高效的压缩,在BBU端采用相应的解压缩处理恢复用户的数据,从而可以较大降低基带信号传输的带宽,提高资源利用效率。如图24所示,本发明实施例还提供一种基站系统的结构图,该基站系统包括基带数据压缩装置20和基带数据解压缩装置30。上述基带数据压缩装置20和基带数据解压缩装置30的具体结构和功能,在前述实施例中已经详细描述,在此不再赘述。本发明实施例通过以上技术方案,在LTE上行传输时,在RRU端对信号进行压缩处理,根据本发明实施例提供的方法,对经过资源块去映射后得到的PUSCH信号进行IDFT,由于LTE系统采用的SC-FDMA调制的极低峰均比特性,此时IDFT后的信号具有极低的峰均比,信号的幅度范围变化很小,对IDFT后的信号做幅相转换,用幅度和相位来表示,然后分别进行幅度量化和相位量化,分别得到量化后的幅度信号和相位信号,这样可对基带信号进行高效的压缩,在BBU端采用相应的解压缩处理恢复用户的数据,从而可以较大降低基带信号传输的带宽,提高资源利用效率。如图26所示,本发明实施例提供一种上行基带信号压缩方法。该方法包括:S10,根据用户的上行时域基带信号,获得物理上行共享信道PUSCH信号;S105,对所述PUSCH信号进行离散傅里叶逆变换IDFT,得到时域PUSCH信号;S106,对所述时域PUSCH信号进行幅相转换,得到所述时域PUSCH信号的幅度信号和相位信号;S107,对所述时域PUSCH信号的幅度信号和相位信号分别进行幅度量化和相位量化,得到所述时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号。本发明实施例通过以上技术方案,在LTE上行传输时,在RRU端对信号进行压缩处理,根据本发明实施例提供的方法,对经过资源块去映射后得到的PUSCH信号进行IDFT,由于SC-FDMA调制的极低峰均比特性,此时IDFT后的信号具有极低的峰均比,信号的幅度范围变化很小,对IDFT后的信号做幅相转换,用幅度和相位来表示,然后分别进行幅度量化和相位量化,分别得到量化后的幅度信号和相位信号,这样可对基带信号进行高效的压缩,在BBU端采用相应的解压缩处理恢复用户的数据,从而可以较大降低基带信号传输的带宽,提高资源利用效率。如图9所示,本发明实施例提供一种上行基带信号压缩方法。该方法包括:S101,获取用户的上行时域基带信号,所述用户的上行时域基带信号是由I/Q两路组成的复数信号;S102,去除该用户的上行时域基带信号的CP,得到去除CP的上行时域基带信号;S103,对该去除CP的上行时域基带信号进行FFT,将该去除CP的上行时域基带信号变换为上行频域基带信号;S104,对该上行频域基带信号进行资源块去映射,以从该上行频域基带信号中分离出PUSCH信号;在一个实施例中,对该上行频域基带信号进行资源块去映射,还可以从该上行频域基带信号中分离出上行物理控制信道PUCCH,上行解调参考信号RS,以及上行Sounding参考信号。S105,对该PUSCH信号进行IDFT,得到时域PUSCH信号;S106,对该时域PUSCH信号进行幅相转换,得到该时域PUSCH信号的幅度信号和相位信号;S107,对该时域PUSCH信号的幅度信号和相位信号分别进行幅度量化和相位量化,得到该时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号;由于SC-FDMA的低峰均比特性,在一个实施例中,对幅度信号可以采用较少的比特进行量化,对相位信号可以采用一般的比特数进行量化。S108,传输上述时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号。本发明实施例通过以上技术方案,在LTE上行传输时,在RRU端对信号进行压缩处理,根据本发明实施例提供的方法,对经过资源块去映射后得到的PUSCH信号进行IDFT,由于LTE系统采用的SC-FDMA调制的极低峰均比特性,此时IDFT后的信号具有极低的峰均比,信号的幅度范围变化很小,对IDFT后的信号做幅相转换,用幅度和相位来表示,然后分别进行幅度量化和相位量化,分别得到量化后的幅度信号和相位信号,这样可对基带信号进行高效的压缩。进一步地,在一个实施例中,由于对该上行频域基带信号进行资源块去映射,还可以从该上行频域基带信号中分离出上行物理控制信道PUCCH,上行参考信号RS,以及上行Sounding参考信号。而由于上行参考信号RS是采用恒包络序列,因此也可以对RS进行压缩处理。如图10所示,在一个实施例中,提供一种LTE上行基带信号压缩方法。该方法包括:S201,获取用户的上行时域基带信号,所述用户的上行时域基带信号是由I/Q两路组成的复数信号;S202,去除该用户的上行时域基带信号的CP,得到去除CP的上行时域基带信号;S203,对该去除CP的上行时域基带信号进行FFT,将该去除CP的上行时域基带信号变换为上行频域基带信号;S204,对该上行频域基带信号进行资源块去映射,以从该上行频域基带信号中分离出PUSCH信号和RS;在一个实施例中,对该上行频域基带信号进行资源块去映射,还可以从该上行频域基带信号中分离出上行Sounding参考信号。S205,对分离出的RS进行幅相转换,得到该RS的幅度信号和相位信号;S206,对该PUSCH信号进行IDFT,得到时域PUSCH信号;S207,对该时域PUSCH信号进行幅相转换,得到该时域PUSCH信号的幅度信号和相位信号;S208,对该时域PUSCH信号的幅度信号和相位信号分别进行幅度量化和相位量化,得到该时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号;对该RS的幅度信号和相位信号分别进行幅度量化和相位量化,得到该RS的量化幅度信号和量化相位信号;由于SC-FDMA低峰均比特性,在一个实施例中,对幅度信号可以采用较少的比特进行量化,对相位信号可以采用一般的比特数进行量化。S209,传输上述时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号和上述RS的量化幅度信号和量化相位信号。在一个实施例中,为减少量化范围,进一步提高压缩率。在S207之前还可以包括如下步骤:根据该时域PUSCH信号所在的星座图象限,将坐标原点平移到该时域PUSCH信号所在的星座图象限的预置位置,并得到该坐标原点平移后该时域PUSCH信号的坐标;相应地,S207具体包括:对该时域PUSCH信号根据该坐标原点平移后该时域PUSCH信号的坐标进行幅相转换,得到该时域PUSCH信号的幅度信号和相位信号。本发明实施例通过以上技术方案,在LTE上行传输时,在RRU端对信号进行压缩处理,根据本发明实施例提供的方法,对经过资源块去映射后得到的PUSCH信号进行IDFT,由于LTE系统采用的SC-FDMA调制的极低峰均比特性,此时IDFT后的信号具有极低的峰均比,信号的幅度范围变化很小,对IDFT后的信号做幅相转换,用幅度和相位来表示,然后分别进行幅度量化和相位量化,分别得到量化后的幅度信号和相位信号,这样可对基带信号进行高效的压缩,从而可以较大降低基带信号传输的带宽,提高资源利用效率。在一个实施例中,上行可以采用MIMO传输或虚拟MIMO传输,此时如图11所示,本发明实施例提供一种LTE上行基带信号压缩方法。该方法包括:S301,获取用户的上行时域基带信号,所述用户的上行时域基带信号是由I/Q两路组成的复数信号;S302,去除该用户的上行时域基带信号的CP,得到去除CP的上行时域基带信号;S303,对该去除CP的上行时域基带信号进行FFT,将该去除CP的上行时域基带信号变换为上行频域基带信号;S304,对该上行频域基带信号进行资源块去映射,以从该上行频域基带信号中分离出PUSCH信号和RS;在一个实施例中,对该上行频域基带信号进行资源块去映射,还可以从该上行频域基带信号中分离出上行Sounding参考信号。S305,对上述RS进行信道估计,得到RS的估计信道;S306,根据RS的估计信道,对上述PUSCH信号进行MIMO检测,得到MIMO检测后的PUSCH信号;S307,对该MIMO检测后的PUSCH信号进行IDFT,得到时域PUSCH信号;S308,对该时域PUSCH信号进行幅相转换,得到该时域PUSCH信号的幅度信号和相位信号S309,对分离出的RS进行幅相转换,得到该RS的幅度信号和相位信号;S310,对该时域PUSCH信号的幅度信号和相位信号分别进行幅度量化和相位量化,得到该时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号;对该RS的幅度信号和相位信号分别进行幅度量化和相位量化,得到该RS的量化幅度信号和量化相位信号;由于SC-FDMA低峰均比特性,在一个实施例中,对幅度信号可以采用较少的比特进行量化,对相位信号可以采用一般的比特数进行量化。S311,传输上述时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号和上述RS的量化幅度信号和量化相位信号。在一个实施例中,在LTE上行传输中,对于上行PUSCH采用QPSK调制时,PUSCH信号的幅度信号可采用7比特量化,PUSCH信号的相位信号可采用14比特量化进行压缩处理;对RS的幅度信号可采用7比特进行量化,对RS的相位信号可采用14比特进行量化。上行PUSCH采用16QAM进行调制时,PUSCH信号的幅度信号可以采用9比特进行量化压缩,PUSCH信号的相位信号可采用14比特量化压缩处理;对RS的幅度信号可采用7比特进行量化,对RS的相位信号可采用14比特进行量化。上行PUSCH采用64QAM调制时,PUSCH信号的幅度信号可以采用11比特进行量化压缩,PUSCH信号的相位信号可采用14比特量化压缩,对RS的幅度信号可采用7比特进行量化,对RS的相位信号可采用14比特进行量化。平均压缩率为20%,从而可以大大降低基带信号传输的带宽。本发明实施例通过以上技术方案,在LTE上行传输时,在RRU端对信号进行压缩处理,根据本发明实施例提供的方法,对经过资源块去映射后得到的PUSCH信号进行IDFT,由于LTE系统采用的SC-FDMA调制的极低峰均比特性,此时IDFT后的信号具有极低的峰均比,信号的幅度范围变化很小,对IDFT后的信号做幅相转换,用幅度和相位来表示,然后分别进行幅度量化和相位量化,分别得到量化后的幅度信号和相位信号,这样可对基带信号进行高效的压缩,从而可以较大降低基带信号传输的带宽,提高资源利用效率。如图12所示,本发明实施例提供一种LTE上行基带信号解压缩方法,该方法包括:S401,获得时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号;需要说明的是,该时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号,在一个实施例中是来自RRU传输的。S402,对该时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号进行I/Q转换,得到复数PUSCH信号;所述复数PUSCH信号是由I/Q两路组成的复数信号;S403,对上述复数PUSCH信号进行DFT,将该复数PUSH信号映射到频域;S404,对经过DFT后的PUSCH信号进行IDFT,得到时域PUSCH信号;S405,对该时域PUSCH信号进行星座解调,得到解调数据;S406,对该解调数据进行信道解码,得到用户的上行数据。本发明实施例通过以上技术方案,在LTE上行传输时,在RRU端对信号进行压缩处理,根据本发明实施例提供的方法,对经过资源块去映射后得到的PUSCH信号进行IDFT,由于LTE系统采用的SC-FDMA调制的极低峰均比特性,此时IDFT后的信号具有极低的峰均比,信号的幅度范围变化很小,对IDFT后的信号做幅相转换,用幅度和相位来表示,然后分别进行幅度量化和相位量化,分别得到量化后的幅度信号和相位信号,这样可对基带信号进行高效的压缩,在BBU端采用相应的解压缩处理恢复用户的数据,从而可以较大降低基带信号传输的带宽,提高资源利用效率。在一个实施例中,为了进一步提升系统性能,在BBU侧可以采用先进接收机算法,如Turbo迭代接收机,MIMOSIC接收机。本发明实施例提供的BBU可以很灵活地采用各种先进接收机算法。如图13a所示,本发明实施例提供一种LTE上行基带信号解压缩方法,该方法包括:S501,获得RS的量化幅度信号和量化相位信号;S502,对RS的量化幅度信号和量化相位信号进行信道估计,得到估计信号;S503,获得时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号;需要说明的是,该时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号,在一个实施例中是来自RRU传输的。S504,对该时域PUSCH信号的量化幅度信号和量化相位信号进行I/Q转换,得到复数PUSCH信号;所述复数PUSCH信号是由I/Q两路组成的复数信号;S505,对上述复数PUSCH信号进行DFT,将该复数PUSH信号映射到频域;S506,利用上述估计信号对经过DFT后的PUSCH信号做信道均衡,得到信道均衡PUSCH信号;S507,对该信道均衡PUSCH信号进行IDFT,得到时域PUSCH信号S508,对该时域PUSCH信号进行星座解调,得到解调数据;S509,对该解调数据进行信道解码,得到用户的上行数据。在一个实施例中,如图13b所示,在步骤S502之前还包括:S5020,对该RS的量化幅度信号和量化相位信号进行I/Q转换,得到复数RS;所述复数RS是由I/Q两路组成的复数信号;步骤S502具体包括:对上述复数RS进行信道估计,得到估计信号。在一个实施例中,为了进一步提升系统性能,还可以将S508中星座解调后的数据或S509中信道解码后的数据进行反馈,以辅助S502或S5020进行信道估计或辅助S506进行信道均衡。在一个实施例中,当RRU端对原点进行坐标平移时,方法还可以进一步包括如下步骤:根据该复数PUSCH信号所在的星座图象限,将坐标原点回位。本发明实施例通过以上技术方案,在LTE上行传输时,在RRU端对信号进行压缩处理,根据本发明实施例提供的方法,对经过资源块去映射后得到的PUSCH信号进行IDFT,由于LTE系统采用的SC-FDMA调制的极低峰均比特性,此时IDFT后的信号具有极低的峰均比,信号的幅度范围变化很小,对IDFT后的信号做幅相转换,用幅度和相位来表示,然后分别进行幅度量化和相位量化,分别得到量化后的幅度信号和相位信号,这样可对基带信号进行高效的压缩,在BBU端采用相应的解压缩处理恢复用户的数据,从而可以较大降低基带信号传输的带宽,提高资源利用效率。下面结合LTE系统中采用的具体的调制方式,针对不同的调制方式,对本发明实施例提供的方案进行说明:根据LTE协议,在一个实施例中,采用QPSK调制时,QPSK调制符号x=I+jQ,如表1所示:表1QPSK调制映射表由此可以看出,QPSK调制符号为位于单位圆上的四个点,具有相等幅度的特性,因此PUSCH采用QPSK调制时,采用如图20所示的处理方法:在RRU端,RRU接收到上行时域基带信号(该上行时域基带信号是由I/Q两路组成的复数信号)后去除循环前缀CP,做FFT变换到频域,对频域信号进行资源块去映射,分离出参考信号RS和PUSCH信号。对参考信号RS进行幅相转换,得到RS的幅度信号和相位信号(即,RS的幅度及相位),对RS的幅度信号采用7比特进行量化,得到RS的量化幅度信号,对RS的相位信号采用14比特进行量化,得到RS的量化相位信号。对资源块去映射后的PUSCH信号进行IDFT变换得到时域PUSCH信号,对该时域PUSCH信号进行幅相转换,得到时域PUSCH信号的幅度信号及相位信号(即,PUSCH的幅度及相位),对该时域PUSCH信号的幅度信号采用7比特进行量化,得到时域PUSCH信号的量化幅度信号,对该时域PUSCH信号的相位信号采用14比特进行量化,得到时域PUSCH信号的量化相位信号。在BBU端,BBU收到RRU的RS幅相信号(即,RS的量化幅度信号和RS的量化相位信号)和PUSCH幅相信号(即,时域PUSCH信号的量化幅度信号和时域PUSCH信号的量化相位信号),其处理流程如图21所示。对RS的量化幅度信号和量化相位信号做I/Q转换,得到复数RS(该复数RS是由I/Q两路组成的复数信号,即,RSI/Q复数信号),利用该信号进行信道估计,对PUSCH幅相信号进行I/Q转换,得到复数PUSCH信号(该复数PUSCH信号是由I/Q两路组成的复数信号,也称之为PUSCHI/Q复数信号),做DFT变换,利用RS估计得到的信道进行信道均衡处理,对信道均衡后的数据进行IDFT变换,星座解调和信道解码,得到用户上行数据。为了进一步提升系统性能,可以对星座解调后的数据或信道解码后的数据进行反馈辅助信道估计或信道均衡。根据LTE协议,在一个实施例中,采用16QAM调制时,16QAM调制符号x=I+jQ,如表2所示:表216QAM调制映射表如果用I/Q二维平面来表示,16QAM可以表示为两个QPSK(第一QPSK和第二QPSK)的叠加,如图14提供的一种16QAM星座图的叠加示意图所示。其中第一QPSK表示星座点所在的象限(图14中的基本层),第二个QPSK表示星座点在第一QPSK指示的象限的具体位置(图14中的增强层)。结合上述QPSK时的压缩方法,本发明实施例给出16QAM时的压缩方法如图18所示:在RRU端,RRU接收到上行时域基带信号(该上行时域基带信号是由I/Q两路组成的复数信号)后去除循环前缀CP,做FFT变换到频域,对频域信号进行资源块去映射,分离出参考信号RS和PUSCH信号。对参考信号RS进行幅相转换,得到RS的幅度信号和相位信号(即,RS的幅度及相位),对RS的幅度信号采用7比特进行量化,得到RS的量化幅度信号,对RS的相位信号采用14比特进行量化,得到RS的量化相位信号。对资源块去映射后的PUSCH信号进行IDFT变换得到时域PUSCH信号,(该时域PUSCH信号是采用16QAM调制的I/Q信号),用2比特表示其象限,并根据其象限,进行坐标平移,然后对星座平移后的信号进行幅相转换,得到时域PUSCH信号的幅度信号度及相位信号(即,PUSCH的幅度及相位),对该时域PUSCH信号的幅度信号采用7比特进行量化,得到时域PUSCH信号的量化幅度信号,对该时域PUSCH信号的相位信号采用14比特进行量化,得到时域PUSCH信号的量化相位信号。如图15所示,白色圆圈表示16QAM调制的星座点,黑色圆圈表示接收信号在16QAM星座图上的位置,将该点与坐标原点进行相连,可用幅度和相位来表示。根据上述所描述的方法,先判断该点在第一象限,然后将坐标平移到第一象限,如图16所示,在新的坐标下,第一象限的星座点类似于QPSK,对进行星座平移后的信号根据新的坐标进行幅相转换,采用新的幅度和相位表示,新的幅度采用7比特进行量化,得到量化后的PUSCH幅度信号(即,时域PUSCH信号的幅度信号),对进行坐标平移后的新的相位采用14比特进行量化,得到量化后的PUSCH相位信号(时域PUSCH信号的相位信号)。在BBU端,BBU收到RRU的RS幅相信号和PUSCH幅相信号,及用2比特表示的16QAM星座点象限信号,其处理流程如图19所示。对RS幅相信号(即,RS的量化幅度信号和RS的量化相位信号)做I/Q转换得到复数RS(该复数RS是由I/Q两路组成的复数信号,即,RSI/Q复数信号),利用该信号进行信道估计,对PUSCH幅相信号进行I/Q转换,得到复数PUSCH信号(该复数PUSCH信号是由I/Q两路组成的复数信号,也称之为PUSCHI/Q复数信号),根据其所属的象限做坐标平移,如图17所示,得到相应的16QAMI/Q信号,对该信号做DFT变换,利用RS估计得到的信道进行信道均衡处理,对信道均衡后的数据进行IDFT变换,星座解调和信道解码,得到用户上行数据。如图19所示,在一个实施例中,为了进一步提升系统性能,可以对星座解调后的数据或信道解码后的数据进行反馈辅助信道估计或信道均衡。本发明实施例通过以上技术方案,在LTE上行传输时,在RRU端对信号进行压缩处理,根据本发明实施例提供的方法,对经过资源块去映射后得到的PUSCH信号进行IDFT,由于LTE系统采用的SC-FDMA调制的极低峰均比特性,此时IDFT后的信号具有极低的峰均比,信号的幅度范围变化很小,对IDFT后的信号做幅相转换,用幅度和相位来表示,然后分别进行幅度量化和相位量化,分别得到量化后的幅度信号和相位信号,这样可对基带信号进行高效的压缩,在BBU端采用相应的解压缩处理恢复用户的数据,从而可以较大降低基带信号传输的带宽,提高资源利用效率。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-OnlyMemory,ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory,RAM)等。以上所述仅为本发明的几个实施例,本领域的技术人员依据申请文件公开的可以对本发明进行各种改动或变型而不脱离本发明的精神和范围。
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