本發(fā)明涉及移動通信領域，尤其涉及到一種td-lte中基于概率統(tǒng)計的數(shù)據(jù)壓縮方法及系統(tǒng)。

背景技術：

lte是由3gpp組織制定的umts技術標準的長期演進，即目前所說的4g。lte系統(tǒng)架構仍然分為兩部分，包括演進后的核心網(wǎng)和演進后的接入網(wǎng)。演進后的接入網(wǎng)通常采用bbu+rru架構，bbu和rru之間通過光纖連接，隨著業(yè)務數(shù)據(jù)流量的提升，bbu和rru之間光纖鏈路速率也會成比例提升，建站成本就會增加，隨著5g標準的制定和相關技術的研究，大數(shù)據(jù)流量的挑戰(zhàn)也對數(shù)據(jù)壓縮技術提出需求。

介紹lte技術領域常用術語如下：

1、bbu：basewidthbasedunit，基帶處理單元

2、rru：remoterfunit，射頻拉遠單元

3、lte：longtermevolution，長期演進計劃

4、td-lte：timedivisionlongtermevolution，時分長期演進

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的提供一種td-lte基于概率統(tǒng)計的數(shù)據(jù)壓縮方案，旨在解決bbu和rru之間傳輸速率過高，造成設備成本增加的問題。

本發(fā)明技術方案提供一種td-lte中基于概率統(tǒng)計的數(shù)據(jù)壓縮方法，包括以下步驟，

步驟1，獲取td-lte無線幀配置信息；

步驟2，根據(jù)原始數(shù)據(jù)位寬，設置數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元邊界；

步驟3，根據(jù)步驟1所得td-lte無線幀配置信息，獲取相對于幀頭的統(tǒng)計時隙；

步驟4，根據(jù)步驟3所得統(tǒng)計時隙對數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)概率密度統(tǒng)計，得到原始的數(shù)據(jù)概率統(tǒng)計結果，包括按預設的固定周期ta，將統(tǒng)計時隙內(nèi)數(shù)據(jù)映射到相應數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元內(nèi)；

步驟5，根據(jù)數(shù)據(jù)概率密度，對原始數(shù)據(jù)進行映射，完成數(shù)據(jù)壓縮，實現(xiàn)如下，根據(jù)步驟4所得原始的數(shù)據(jù)概率統(tǒng)計結果以及和壓縮后數(shù)據(jù)位寬，設定數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元映射壓縮后數(shù)據(jù)的范圍，計算壓縮因子；

根據(jù)壓縮因子完成原始數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)壓縮；

將壓縮后的各數(shù)據(jù)以及壓縮因子一同傳輸?shù)竭h端，同時傳輸?shù)竭h端的信號還包括原始數(shù)據(jù)位寬和壓縮后數(shù)據(jù)位寬。

而且，步驟2中，所述設置數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元邊界，包括根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)位寬n，設定共有z＝2^n-10個統(tǒng)計單元，每個統(tǒng)計單元大小為2¹⁰，第1個數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元數(shù)據(jù)范圍為0～2¹⁰-1，第n個數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元數(shù)據(jù)范圍為2ⁿ⁺⁸-1～2ⁿ⁺⁹-1，n＝2,3…z。

而且，步驟3中，獲取相對于幀頭的統(tǒng)計時隙，包括在td-lte無線幀下行時隙對數(shù)據(jù)進行密度統(tǒng)計。

而且，步驟4中，固定周期ta≥j×tf，其中j≥100，tf為一個lte無線幀周期。

而且，映射方式為，如果某數(shù)據(jù)的大小在第n個數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元范圍內(nèi)，則第n個數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元的相應計數(shù)器加一。

而且，步驟5中，設壓縮后數(shù)據(jù)位寬為k，將0～2^k-1劃分成z＝2^n-10個映射單元，原始數(shù)據(jù)從第1個數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元映射壓縮后數(shù)據(jù)范圍為第n個數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元映射壓縮后數(shù)據(jù)的范圍為其中countblock_n是在ta周期內(nèi)第n個數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元相應的計數(shù)器所得數(shù)據(jù)次數(shù)，countsum是在ta周期內(nèi)統(tǒng)計的原始數(shù)據(jù)的總個數(shù)，n＝2,3…z。

而且，步驟5中，

而且，步驟5中，每個數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元作為原始數(shù)據(jù)單元，與壓縮數(shù)據(jù)單元為一一映射關系，第n個原始數(shù)據(jù)單元對應第n個壓縮數(shù)據(jù)單元，

第n個原始數(shù)據(jù)單元中的數(shù)據(jù)d映射到壓縮后的數(shù)據(jù)c如下，

其中，n＝1,2,3…z。

而且，接收端根據(jù)不同的壓縮因子，對相應壓縮數(shù)據(jù)單元進行解壓縮，恢復成原始數(shù)據(jù)單元。

而且，接收端根據(jù)不同的壓縮因子，對相應壓縮數(shù)據(jù)單元進行解壓縮，恢復成原始數(shù)據(jù)單元，實現(xiàn)如下，

如果壓縮數(shù)據(jù)c滿足則c處于第n個數(shù)據(jù)壓縮單元，數(shù)據(jù)解壓縮如下，

其中，n＝1,2,3…z。

本發(fā)明提供一種td-lte中基于概率統(tǒng)計的數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)，包括以下模塊，

第一模塊，用于獲取td-lte無線幀配置信息；

第二模塊，用于根據(jù)原始數(shù)據(jù)位寬，設置數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元邊界；

第三模塊，用于根據(jù)第一模塊所得td-lte無線幀配置信息，獲取相對于幀頭的統(tǒng)計時隙；

第四模塊，用于根據(jù)第三模塊所得統(tǒng)計時隙對數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)概率密度統(tǒng)計，得到原始的數(shù)據(jù)概率統(tǒng)計結果，包括按預設的固定周期ta，將統(tǒng)計時隙內(nèi)數(shù)據(jù)映射到相應數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元內(nèi)；

第五模塊，用于根據(jù)數(shù)據(jù)概率密度，對原始數(shù)據(jù)進行映射，完成數(shù)據(jù)壓縮，實現(xiàn)如下，根據(jù)第四模塊所得原始的數(shù)據(jù)概率統(tǒng)計結果以及和壓縮后數(shù)據(jù)位寬，設定數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元映射壓縮后數(shù)據(jù)的范圍，計算壓縮因子；

根據(jù)壓縮因子完成原始數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)壓縮；

將壓縮后的各數(shù)據(jù)以及壓縮因子一同傳輸?shù)竭h端，同時傳輸?shù)竭h端的信號還包括原始數(shù)據(jù)位寬和壓縮后數(shù)據(jù)位寬。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點和積極效果：

1、根據(jù)概率統(tǒng)計，對數(shù)據(jù)進行壓縮，量化誤差小，經(jīng)壓縮和解壓縮后相對于其他壓縮算法，整個系統(tǒng)由壓縮和解壓縮造成的非線性更低。

2、主要應用在分布式基站設備bbu和rru之間接口的數(shù)據(jù)壓縮處理，將數(shù)據(jù)進行壓縮后，能夠降低bbu和rru之間的接口速率，降低設備的開發(fā)成本。

3、本發(fā)明的技術方案可直接在現(xiàn)有基站設備上實現(xiàn)，保護之前設備投資。

因此，在通信領域，本發(fā)明具有重要的市場價值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例的流程圖。

圖2為本發(fā)明實施例原始數(shù)據(jù)和壓縮數(shù)據(jù)映射關系圖。

具體實施方式

下面結合附圖以及實施例對本發(fā)明進一步說明。

具體實施時，本發(fā)明可采用軟件技術實現(xiàn)流程自動運行。參見圖1，本發(fā)明實施例包括以下步驟：

步驟1，獲取td-lte無線幀配置信息。

具體實施時，所述td-lte無線幀的配置信息包括td-lte上下行子幀比例配置信息，特殊子幀配置信息，循環(huán)前綴長度選擇信息。

步驟2，設置數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元邊界。

所述設置數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元邊界，根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)位寬n(一般n>10)，設定共有z＝2^n-10個統(tǒng)計單元，每個統(tǒng)計單元大小為2¹⁰，第1個數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元數(shù)據(jù)范圍為0～2¹⁰-1，第n個數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元數(shù)據(jù)范圍為2ⁿ⁺⁸-1～2ⁿ⁺⁹-1，n＝2,3…z。即第1個數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元數(shù)據(jù)范圍為0～2¹⁰-1，第2個數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元數(shù)據(jù)范圍為2¹⁰～2¹¹-1，第3個數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元數(shù)據(jù)范圍為2¹¹～2¹²-1，…第z個數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元數(shù)據(jù)范圍為2^z+8-1～2^z+9-1，。

本實施例原始數(shù)據(jù)位寬為15bit，即n＝15，每個數(shù)據(jù)單元大小為1024，共有z＝32個統(tǒng)計單元，分別記為block1,block2,block3…blockz。第一個統(tǒng)計單元范圍為0～1023，第n個數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元數(shù)據(jù)范圍為2ⁿ⁺⁸～2ⁿ⁺⁹-1，n＝2,3…z。

步驟3，根據(jù)步驟1獲取所得td-lte無線幀配置信息，獲取相對于幀頭的統(tǒng)計時隙。

td-lte無線幀包括上下行時隙，實施例中，根據(jù)無線幀的配置信息，只在下行數(shù)據(jù)時隙對數(shù)據(jù)進行概率密度統(tǒng)計，即在td-lte無線幀下行時隙對數(shù)據(jù)進行密度統(tǒng)計。

步驟4，根據(jù)步驟3獲取的統(tǒng)計時隙對數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)概率密度統(tǒng)計，得到原始的數(shù)據(jù)概率統(tǒng)計結果。

進一步地，步驟4中，所述數(shù)據(jù)的概率密度統(tǒng)計，是按預設的固定周期ta對數(shù)據(jù)概率密度統(tǒng)計進行更新，設ta≥j×tf，這樣在統(tǒng)計j個無限幀數(shù)據(jù)后更新數(shù)據(jù)概率密度，具體實施時j的取值不宜太小，太小統(tǒng)計的概率密度不準。優(yōu)選地，其中j≥100，tf為一個lte無線幀周期10ms。

根據(jù)步驟3中獲取的統(tǒng)計時隙，對處在下行時隙內(nèi)的數(shù)據(jù)在固定周期ta周期內(nèi)進行概率密度統(tǒng)計，本實施例j＝100，因此統(tǒng)計周期ta為1秒，概率密度統(tǒng)計結果更新頻率，數(shù)據(jù)壓縮比例更新頻率與ta相同，也為1秒。

在ta周期內(nèi)，將在步驟3中所得統(tǒng)計時隙內(nèi)數(shù)據(jù)映射到具體原始數(shù)據(jù)單元(即數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元)內(nèi)，映射方式為，如果某數(shù)據(jù)的大小在第n個數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元范圍內(nèi)，則第n個數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元的相應計數(shù)器加一。

步驟5，根據(jù)數(shù)據(jù)概率密度，對原始數(shù)據(jù)進行映射，完成數(shù)據(jù)壓縮：

實施例的步驟5包括以下過程：

(1)根據(jù)步驟4中原始的數(shù)據(jù)概率統(tǒng)計結果，設定數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元映射壓縮后數(shù)據(jù)的范圍，計算壓縮因子。

本發(fā)明根據(jù)數(shù)據(jù)概率密度統(tǒng)計，對原始數(shù)據(jù)進行映射，完成數(shù)據(jù)壓縮：原始數(shù)據(jù)與壓縮數(shù)據(jù)劃分相同數(shù)據(jù)單元，原始數(shù)據(jù)單元與壓縮數(shù)據(jù)單元為一一映射關系，一個原始數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元對應的壓縮數(shù)據(jù)單元組成一個映射單元，每個映射單元根據(jù)概率密度分布單獨計算壓縮因子λ。

在固定周期ta周期內(nèi)，根據(jù)原始數(shù)據(jù)概率統(tǒng)計結果，完成壓縮后數(shù)據(jù)邊界劃分，設壓縮后數(shù)據(jù)位寬為k，將0～2^k-1劃分成z＝2^n-10個映射單元；則原始數(shù)據(jù)從第一個數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元映射壓縮后數(shù)據(jù)范圍為第n個數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元映射壓縮后數(shù)據(jù)的范圍為即第n個數(shù)據(jù)塊的取值范圍是前面n-1個數(shù)據(jù)塊的和到n個數(shù)據(jù)塊的和，其中countblock_n是在ta周期內(nèi)第n個數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元相應的計數(shù)器所得數(shù)據(jù)次數(shù)，countsum是在ta周期內(nèi)統(tǒng)計的原始數(shù)據(jù)的總個數(shù)；n＝2,3…z。

其中，floor(x)表示對數(shù)據(jù)x向下取整，round(x)表示對數(shù)據(jù)x四舍五入取整。

本實施例壓縮后的數(shù)據(jù)位寬為6bit，把數(shù)據(jù)范圍0～2⁶-1劃分成32個數(shù)據(jù)單元，第一個數(shù)據(jù)單元的范圍為第一個數(shù)據(jù)單元壓縮因子第n個數(shù)據(jù)單元的范圍為第n個數(shù)據(jù)單元壓縮因子

如圖2中描述其中f(n)表述壓縮后數(shù)據(jù)邊界，其一般表達式為：

實施例中，f(32)＝2⁶-1。

壓縮因子為：

(2)完成原始數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)壓縮。

實施例具體實施過程描述如下：每個數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元作為原始數(shù)據(jù)單元，每個原始數(shù)據(jù)單元與壓縮數(shù)據(jù)單元為一一映射關系，第n個原始數(shù)據(jù)單元對應第n個壓縮數(shù)據(jù)單元，本實施例中1≤n≤32，本實施例中第n個原始數(shù)據(jù)單元中的數(shù)據(jù)d映射到壓縮后的數(shù)據(jù)c一般表達式為

其中，n＝1,2,3…z。

(3)將壓縮后的各數(shù)據(jù)c以及壓縮因子λn一同傳輸?shù)竭h端，同時傳輸?shù)竭h端的信號還包括了原始數(shù)據(jù)位寬n和壓縮后數(shù)據(jù)位寬k。

具體實施時，可以循環(huán)執(zhí)行步驟4到步驟5中(1)、(2)，不斷處理當前周期ta的數(shù)據(jù)，并相應執(zhí)行(3)傳輸結果到遠端。

由于壓縮后數(shù)據(jù)c與壓縮因子λ一同傳輸，接收端可根據(jù)不同的壓縮因子λ，對相應壓縮數(shù)據(jù)單元進行解壓縮，恢復成原始數(shù)據(jù)單元。

實施例中，遠端根據(jù)原始數(shù)據(jù)位寬和壓縮后數(shù)據(jù)位寬以及壓縮因子λn，將壓縮后數(shù)據(jù)范圍0～2⁶-1和原始數(shù)據(jù)范圍0～2¹⁵-1分別劃分成32個數(shù)據(jù)單元并確定壓縮數(shù)據(jù)單元邊界，第1個數(shù)據(jù)壓縮單元邊界范圍為0～floor(1024×λ1-1)。第n個數(shù)據(jù)壓縮單元邊界范圍為：

如果壓縮數(shù)據(jù)c滿足則c處于第n個數(shù)據(jù)壓縮單元。數(shù)據(jù)解壓縮表達式為：

其中，n＝1,2,3…z。

具體實施時，本發(fā)明所提供方法可基于軟件技術實現(xiàn)自動運行流程，也可采用模塊化方式實現(xiàn)相應系統(tǒng)。

本發(fā)明實施例提供一種td-lte中基于概率統(tǒng)計的數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)，包括以下模塊，

第一模塊，用于獲取td-lte無線幀配置信息；

第二模塊，用于根據(jù)原始數(shù)據(jù)位寬，設置數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元邊界；

第三模塊，用于根據(jù)第一模塊所得td-lte無線幀配置信息，獲取相對于幀頭的統(tǒng)計時隙；

第四模塊，用于根據(jù)第三模塊所得統(tǒng)計時隙對數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)概率密度統(tǒng)計，得到原始的數(shù)據(jù)概率統(tǒng)計結果，包括按預設的固定周期ta，將統(tǒng)計時隙內(nèi)數(shù)據(jù)映射到相應數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元內(nèi)；

第五模塊，用于根據(jù)數(shù)據(jù)概率密度，對原始數(shù)據(jù)進行映射，完成數(shù)據(jù)壓縮，實現(xiàn)如下，根據(jù)第四模塊所得原始的數(shù)據(jù)概率統(tǒng)計結果以及和壓縮后數(shù)據(jù)位寬，設定數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元映射壓縮后數(shù)據(jù)的范圍，計算壓縮因子；

根據(jù)壓縮因子完成原始數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)壓縮；

將壓縮后的各數(shù)據(jù)以及壓縮因子一同傳輸?shù)竭h端，同時傳輸?shù)竭h端的信號還包括原始數(shù)據(jù)位寬和壓縮后數(shù)據(jù)位寬。

各模塊具體實現(xiàn)可參見相應步驟，本發(fā)明不予贅述。

上述實施例為本發(fā)明的一種實施方式，但本發(fā)明實施方式并不受上述實施例的限制，并不限定本發(fā)明的精神范圍，其它任何在不脫離本發(fā)明原理的前提下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。