基于数论变换的蜂窝通信制造技术

一种基于数论变换的蜂窝通信

【技术实现步骤摘要】
基于数论变换的蜂窝通信BBU
‑
RRU间传输数据压缩方法


[0001]本专利技术涉及移动通信
，适用于下一代宽带蜂窝通信系统中基带处理单元
(Building Base band Unit
，
BBU)
和射频拉远单元
(Radio Remote Unit
，
RRU)
之间的数据压缩，是一种基于数论变换
(Number Theory Transformation
，
NTT)
的数据压缩方法，用来解决
BBU
‑
RRU
之间数据传输效率较低和传输带宽受限问题
。
该方法使用
NTT
编码对数据进行压缩之后传输，进而降低需要传输的数据规模，能够有效地提升
BBU
‑
RRU
之间的数据传输效率和降低需求传输带宽
。

技术介绍

[0002]在
5G
移动通信系统中，集成基带处理单元和射频处理单元的宏基站被分布式基站模式取而代之
。
分布式基站将宏基站中的基带处理单元和射频处理单元划分为
BBU
和
RRU
，二者分别承担不同的任务
。RRU
基站是无线电设备，负责将数字信号转换为无线信号，并将其送到天线上进行传输，因此
RRU
一般安装在天线附件，以降低信号传输和处理时延
。BBU
基站是一种数字信号处理设备，主要负责对数字信号进行处理和转换，一般安装在基站机房内，当收到控制器的数字信号后对其进行处理，处理后通过光纤将其传输到
RRU
基站
。
[0003]5G
通信系统根据基站单元功能对基站进行了重新划分，形成分布式基站形态，以此共享主基站基带信道资源和降低射频部分光缆传输损耗，进而提升系统效率
。
但由于
BBU
和
RRU
属于独立设备，二者之间通信需要依靠光缆连接，尽管光缆链接相比采用电缆链接可以更大程度的降低馈线成本和工程实施难度
。
但随着物联网技术的发展和应用，
IoT
设备接入数量和传输数据规模的增长，光纤传输带宽受限的问题愈发严重
。
因此在
BBU
‑
RRU
传输过程前，需要对数据进行有效压缩，进而提升传输效率
。NTT
具有将多个整数数据用一个数据表示的能力，并且可以无损的将其恢复
。
这一特点和
BBU
‑
RRU
数据传输前的压缩需求较为贴合，因此
NTT
编码非常适合用来设计适用于
BBU
‑
RRU
之间数据传输前的压缩方法
。
[0004]在
5G
分布式基站系统中，基站根据功能拆分为负责基带信号处理的
BBU
基站单元和
RRU
基站单元
。RRU
单元负责数字信号和无线信号的转化，并通过射频天线发送或者接收
。BBU
单元负责接收
RRU
传输的数字信号并处理，或者把数字信号处理好并传输到
RRU。
尽管这种分布式结构可以提升系统工作效率，但由于
BBU
和
RRU
之间通过光纤传输，随着日益增长的数据规模，光纤传输带宽受限的问题愈发严重，因此在
BBU
和
RRU
之间数据传输前必须对数据进行有效压缩，以降低对传输带宽的需求
。
综上，高效的数据压缩方法对
BBU
‑
RRU
数据传输系统而言具有重要意义
。
[0005]传统的数据压缩方法在时域对数据进行处理，例如采样率变换
、
均匀量化
、
非均匀量化和
IQ
数据压缩等
。
但上述方法往往在保证数据恢复低失真度的前提下，压缩比
(Compression Ratio
，
CR)
并不高，因此导致
BBU
‑
RRU
之间数据传输效率较低
。

技术实现思路

[0006]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于数论变换的蜂窝通信
BBU
‑
RRU
间传输数据压缩方法，提升
BBU
‑
RRU
之间传输数据的
CR
，以降低对传输带宽的需求，进而解决数据传输带宽受限问题
。
[0007]本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0008]一种基于数论变换的蜂窝通信
BBU
‑
RRU
间传输数据压缩方法，所述方法包括以下步骤：
[0009]1)
首先，确定传输数据向量直接截取的比特字长
L
以及确定划分字长中高低位集合的长度
L
high
和
L
low
，
L
＝
L
high
+L
low
。
之后通过
L
high
和
L
low
确定
NTT
编码压缩中所使用的互质素数数组
{k1,k2,...,k
M
}
和长度
M
＝
max(L
low
,L
high
)
，
max
为取最大值操作；
[0010]2)
通过对数组
{k1,k2,...,k
M
}
进行连乘和模逆等操作，得到对高位数组和低位数组压缩使用的编码数组和以及压缩所需的参数
T
high
和
T
low
，将其预先存储在
BBU
和
RRU
设备内；
[0011]3)
对于下行传输，
BBU
将复数数据的实部和虚部分别发送到
RRU
；对于上行传输，
RRU
将复数数据的实部和虚部分别发送到
BBU
；对于实部数据或虚部数据
x
，将量化字长为
Q
的样本数据分为
1bit
符号位数据向量和剩余字长
(Q
‑
1)bit
数据位数据向量向量长度为
N
，符号位数据向量
x
sign
不压缩直接传输；
[0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于数论变换的蜂窝通信
BBU
‑
RRU
间传输数据压缩方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
1)
首先，确定传输数据向量直接截取的比特字长
L
以及确定划分字长中高低位集合的长度
L
high
和
L
low
，
L
＝
L
high
+L
low
，之后通过
L
high
和
L
low
确定
NTT
编码压缩中所使用的互质素数数组
{k1,k2,...,k
M
}
和长度
M
＝
max(L
low
,L
high
)
，
max
为取最大值操作；
2)
通过对数组
{k1,k2,...,k
M
}
进行连乘和模逆等操作，得到对高位数组和低位数组压缩使用的编码数组和以及压缩所需的参数
T
high
和
T
low
，将其预先存储在
BBU
和
RRU
设备内；
3)
对于下行传输，
BBU
将复数数据的实部和虚部分别发送到
RRU
；对于上行传输，
RRU
将复数数据的实部和虚部分别发送到
BBU
；对于实部数据或虚部数据
x
，将量化字长为
Q
的样本数据分为
1bit
符号位数据向量和剩余字长
(Q
‑
1)bit
数据位数据向量向量长度为
N
，符号位数据向量
x
sign
不压缩直接传输；
4)
对于待处理的数据向量截取前
Lbit
字长的数据记为进一步将继续分为
L
high
bit
字长的高位数组和
L
low
bit
字长的低位数组
5)
用预先存储在
BBU
和
RRU
设备内的高位与低位编码数组和对和进行编码压缩得到和
6)
对和分别进行
Huffman
编码，得到和
7)
将压缩编码后的数据和
x
sign
发送到
RRU
；
8)RRU
接收到数据先进行
Huffman
解码得到和之后对和按顺序对互质素数数组和取模，即可得到原始的直接截取后的解压缩数据和
9)
将高位解压缩数据低位解压缩数据和符号位数据
x
sign
按顺序组合，得到最终恢复信号
2.
如权利要求1所述的基于数论变换的蜂窝通信
BBU
‑
RRU
间传输数据压缩方法，其特征在于：所述步骤
1)
中，先根据
L
high
和
L
low
确定互质素数数组
{k1,k2,...,k
M
}
的长度
M
＝
max(L
low
,L
high
)
，
max
为取最大值操作
。3.
如权利要求1或2所述的基于数论变换的蜂窝通信
BBU
‑
RRU
间传输数据压缩方法，其特征在于：所述步骤
2)
中，计算对高位数组和低位数组
NTT
编码所需的参数，和如公式
(1)
和公式
(2)
所示：所示：在公式
(1)
中，
P

【专利技术属性】
技术研发人员：华惊宇，张涛，王建斌，闻建刚，鲁佳，施淑媛，史雅茹，王贞凯，
申请(专利权)人：中国电信股份有限公司浙江分公司三维通信股份有限公司，
类型：发明
国别省市：