用于在频率上压缩信号的方法以及下行信号压缩处理系统技术方案

本发明专利技术提供了一种用于在频率上压缩信号的方法以及一种下行信号压缩处理系统。通过本发明专利技术提供的优选的技术方案，在基带处理单元中确定与每个通道一一对应的波束成形因子，并将信号和波束成形因子一起传输至远端射频头。在远端射频头处，将波束成形因子与相应的信号相乘。由此显著地提高了压缩率，降低了基带处理单元与远端射频头之间的带宽要求。优选地，本发明专利技术还可以兼容现有的多种传输模式，并可以通过传输模式指示帧头来实现动态的传输模式识别和解压方法的切换。

【技术实现步骤摘要】
用于在频率上压缩信号的方法以及下行信号压缩处理系统
本专利技术涉及移动通信技术，尤其涉及一种用于在频率上压缩信号的方法以及一种下行信号压缩处理系统。
技术介绍
随着移动互联网业务的迅猛增长，移动运营商为保持竞争优势，部署传统接入网的成本越来越高昂。为了降低建网成本，同时为用户提供优质服务，许多移动运营商和设备供应商开始考虑采用更具吸引力的方案，目前热门的方案都是基于分布式天线和集中式基带处理架构的，例如中国移动的云接入网(C-RAN)和阿尔卡特朗讯的灵云无线(LightRadio)等。采用基于集中式基带处理的接入网架构，基站站址的需求可以大大削减，基带处理单元(或者基带处理单元BBU)也可以在多个虚拟基站间共享。与传统的接入网相比，这种架构可以大大节省运营成本和建设成本。而且，小区间干扰消除、多点协作等先进的调度和信号处理技术更易于实现，从而这种架构可以提供更大的容量、更广的覆盖和更好的用户体验。这些集中式处理系统中，基带处理单元(BBU)和远端射频头(RRH)在地理上是分离的，可以通过光纤网络或者以太网络等有线网络进行连接，并通过开放基站架构协议(OBSAI)或公共无线接口(CPRI)进行数据交互，在这些有线连接上传输原始的时域基带信号。这种架构给光纤网络或者以太网络的有线传输带宽需求带来了巨大的挑战，例如，带宽20MHz的8天线3GPPLTE(长期演进项目)系统需要9.8304Gbps的有线传输带宽，正在标准化研究中LTE-A(LTE-Advance)的带宽需求更是激增到49.152Gbps。因此，针对上述过高带宽需求的问题，如何提高基带处理单元和远端射频头之间传输信号的压缩比，以减小两者之间的链接的带宽要求是非常重要的。在现有技术的一个方案中，采用了分组提取公因子进行频率压缩的方法。在该方案中，将一个物理资源块对的一个符号和其对应的12个子载波设置为一个分组，并提取该分组的公因子。
技术实现思路
由此可见，需要提高基带处理单元和远端射频头之间传输信号的压缩比，以减小两者之间的链接的带宽要求。特别地，在现有技术中，在需要进行下行波束成形的传输模式中，将在基带处理单元和远端射频头之间的各个通道传输的信号将乘以对应的波束成形因子然后再由基带处理单元传输至远端射频头。这就加大了传输的负载和对在基带处理单元和远端射频头之间的带宽的要求。基于上述考量，在本专利技术中，在基带处理单元中确定与每个通道一一对应的波束成形因子，但不以该波束成形因子乘以信号。而是替代地，将信号和波束成形因子一起传输至远端射频头。并在远端射频头中将接收的信号和波束成形因子相乘。由此显著地提高了压缩率，降低了基带处理单元与远端射频头之间的带宽要求。根据本专利技术的第一方面，提供了一种在基带处理单元中用于在频率上压缩信号的方法，其中，所述基带处理单元与远端射频头之间具有多个通道，所述方法包括如下步骤：a.为所述多个通道分别确定波束成形因子；b.以第一数量的比特数据来量化每个所述波束成形因子；以及c.通过所述通道向所述远端射频头发送压缩包，其中所述压缩包包括信号包头和信号，所述信号包头包括第一数量的比特数据。优选地，所述步骤a进一步包括：a1.经由所述多个通道分别从所述远端射频头接收多个上行探测参考信号，其中所述多个上行探测参考信号与所述多个通道一一对应；a2.根据所述多个上行探测参考信号，分别对所述多个通道进行信道估计；以及a3.根据所述信道估计值，使用预定算法为所述多个通道分别确定波束成形因子。通过接收各个通道的上行参考信号，可以动态地获取各个信道估计值，从而实时地准确地确定对应于各个通道的波束成形因子。优选地，所述预定算法包括波束扫描法、特征向量法。优选地，所述信号包头还包括第二数量的比特数据，其用于量化信号的第一公因子，并且所述信号经过所述第一公因子的压缩。因此，本专利技术的方案能够有利地与现有的任意的压缩方案相结合(例如
技术介绍
中的压缩方案)，从而进一步有效地提高压缩率。本领域的技术人员应当理解，在此所述的信号可以是经过压缩的(即提取过公因子的)，也可以是未经过压缩的(即未提取过公因子的)。当已经对各个信号提取过公因子，则信号包头中也应该包括该公因子的量化比特数据。在此并不注重如何提取公因子，如何表示提取过公因子后的信号，因为任何可行的上述压缩方法都能够有利地与本专利技术结合，只要该传输模式涉及波束成形。优选地，所述第一数量的比特数据和/或第二数量的比特数据是全精度16个比特数据。优选地，所述基带处理单元与远端射频头之间具有8个通道。优选地，在所述压缩包所处的子帧中包括传输模式指示帧头，其具有4个比特数据，用于指示传输模式。因此，当远端射频头接收到子帧时，其可以识别并确定使用哪种解压方法来对压缩包进行处理。由此实现了兼容现有的多种传输模式，并可以通过特定的传输模式指示帧头来实现动态的传输模式识别和解压方法的切换。根据本专利技术的第二方面，提出了一种在远端射频头中用于在频率上解压信号的方法，其中，所述远端射频头与基带处理单元之间具有多个通道，所述方法包括如下步骤：C.从所述基带处理单元接收压缩包，所述压缩包包括信号包头和经压缩的信号，所述信号包头包括用于量化波束成形因子的第一数量的比特数据；D.恢复所述波束成形因子；以及E.将所述波束成形因子乘以所述信号。优选地，在所述步骤B之前，所述方法还包括如下步骤：A.经由所述多个通道分别向所述基带处理单元发送上行探测参考信号，其中所述多个上行探测参考信号与所述多个通道一一对应。优选地，所述信号包头还包括第二数量的比特数据，其用于量化信号的第一公因子，所述步骤D还包括恢复所述第一公因子，所述步骤E还包括以所述第一公因子解压所述信号。优选地，在所述压缩包所处的子帧中包括传输模式指示帧头，其具有4个比特数据，用于指示传输模式，所述方法在步骤B与D之间包括步骤C：根据所述传输模式指示帧头，确定传输模式。优选地，所述方法还包括如下步骤：F.将解压后的信号映射至相应的物理资源元素上；以及G.对经映射的信号进行IFFT处理。根据本专利技术的第三方面，提出了一种下行信号压缩处理系统，包括：依据本专利技术的基带处理单元、依据本专利技术的远端射频头、以及光纤网络或者以太网络，用以传输基带处理单元和远端射频头之间的信号。通过本专利技术提供的优选的技术方案，可以有效地在基带处理单元中为将在各个通道中传输的信号确定波束成形因子，并且不将该波束成形因子与信号相乘，而是替代地将信号和波束成形因子一起传输至远端射频头。在远端射频头处，将波束成形因子与相应的信号相乘。在此，仅需要通过附加地传输用于量化波束成形因子的比特数据，就能够实现本专利技术。因此本专利技术实现较为简单，成本复杂性较低。此外，本专利技术能够有利地与现有的压缩方法兼容，可以切换使用或联合使用。最后，本专利技术能够有利于用于中国移动的云接入网(C-RAN)，并且支持TD-LTE系统中的各种传输模式TM1、TM2、TM3、TM4、TM7和TM8，且能够在上述传输模式之间相互自由的切换。本专利技术的各个方面将通过下文中的具体实施例的说明而更加清晰。附图说明通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更加明显：图1示出了根据本专利技术的一个实施例的在基带处理单元中用于在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在基带处理单元中用于在频率上压缩信号的方法，其中，所述基带处理单元与远端射频头之间具有多个通道，所述方法包括如下步骤：a.为所述多个通道分别确定波束成形因子；b.以第一数量的比特数据来量化每个所述波束成形因子；以及c.通过所述通道向所述远端射频头发送压缩包，其中所述压缩包包括信号包头和信号，所述信号包头包括第一数量的比特数据。

【技术特征摘要】
1.一种在基带处理单元中用于在频率上压缩信号的方法，其中，所述基带处理单元与远端射频头之间具有多个通道，所述方法包括如下步骤：a.为所述多个通道分别确定波束成形因子；b.以第一数量的比特数据来量化每个所述波束成形因子；以及c.通过所述通道向所述远端射频头发送压缩包，其中所述压缩包包括信号包头和信号，所述信号包头包括第一数量的比特数据。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤a进一步包括：a1.经由所述多个通道分别从所述远端射频头接收多个上行探测参考信号，其中所述多个上行探测参考信号与所述多个通道一一对应；a2.根据所述多个上行探测参考信号，分别对所述多个通道进行信道估计；以及a3.根据所述信道估计值，使用预定算法为所述多个通道分别确定波束成形因子。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预定算法包括波束扫描法、特征向量法。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述信号包头还包括第二数量的比特数据，其用于量化信号的第一公因子，并且所述信号经过所述第一公因子的压缩。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一数量的比特数据和/或第二数量的比特数据是全精度16个比特数据。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基带处理单元与所述远端射频头之间具有8个通道。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述压缩包所处的子帧中包括传输模式指示帧头，其具有4个比特数据，用于指示传输模式。8.一种在远端射频头中用于在频率上解压信号的方法，其中，所述远端射频头与基带处理单元之间具有多个通道，所述方法包括如下步骤：B.从所述基带...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐彦波，徐朝军，倪威，冷晓冰，沈钢，韩锋，
申请(专利权)人：上海贝尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31