一種信號(hào)壓縮方法、bbu及其分布式基站系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種信號(hào)壓縮方法、BBU及其分布式基站系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 在目前的3G系統(tǒng)的時(shí)分同步碼分多址（TD-SCDMA，TimeDivision-Synchronous CodeDivisionMultipleAccess)和 4G系統(tǒng)的時(shí)分長(zhǎng)期演進(jìn)（TD-LTE，Time Division-LongTermEvolution)系統(tǒng)中，基站均采用分布式部署。分布式基站由射頻拉遠(yuǎn) 單元（RRU，RadioRemoteUnit)和基帶處理單元（BBU，BuildingBasebandUnit)組成， BBU和RRU間通過(guò)光纖進(jìn)行連接，RRU連接至天線。BBU與RRU之間的接口稱為IR接口。
[0003] 如圖1所示，在分布式基站中，通常采用壓縮算法實(shí)現(xiàn)把16bit的I/Q路數(shù)據(jù)壓縮 得到更低比特的I/Q路數(shù)據(jù)在IR接口上傳輸，從而節(jié)省光纖成本。但是壓縮會(huì)對(duì)信號(hào)質(zhì)量 造成惡化，特別是對(duì)經(jīng)過(guò)MIM0 (Multiple-InputMultiple-Output，多輸入多輸出技術(shù)）技 術(shù)處理的多天線單載波信號(hào)造成的惡化較大，影響了整個(gè)通信系統(tǒng)性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實(shí)施例提供一種信號(hào)壓縮方法、裝置及其分布式基站系統(tǒng)，用以改善現(xiàn)有 技術(shù)中BBU對(duì)IR接口上傳輸?shù)男盘?hào)進(jìn)行壓縮時(shí)信號(hào)質(zhì)量惡化的問(wèn)題。
[0005] 本發(fā)明方法包括一種信號(hào)壓縮方法，該方法包括：基帶處理單元BBU分別對(duì)N根天 線的時(shí)域信號(hào)進(jìn)行削峰處理，得到所述N根天線削峰后的信號(hào)，N為大于等于1的整數(shù)；所 述BBU根據(jù)相同的自動(dòng)增益控制AGC因子分別對(duì)所述N根天線削峰后的信號(hào)的功率進(jìn)行調(diào) 整；所述BBU分別根據(jù)壓縮比對(duì)所述N根天線調(diào)整后的信號(hào)進(jìn)行壓縮。
[0006] 基于上述信號(hào)壓縮方法，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種BBU，包括：削峰處理模塊，用 于對(duì)N根天線的時(shí)域信號(hào)進(jìn)行削峰處理，得到所述N根天線削峰后的信號(hào)，N為大于等于1 的整數(shù);AGC因子調(diào)整模塊，用于根據(jù)相同的自動(dòng)增益控制AGC因子分別對(duì)所述N根天線削 峰后的信號(hào)的功率進(jìn)行調(diào)整；壓縮模塊，用于分別根據(jù)壓縮比對(duì)所述N根天線調(diào)整后的信 號(hào)進(jìn)行壓縮。
[0007] 基于上述提供的BBU，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種分布式基站系統(tǒng)，包括基帶處理單 元BBU和射頻拉遠(yuǎn)單元RRU，下行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，BBU包括削峰處理模塊、AGC因子調(diào)整模塊和 壓縮模塊，RRU包括解壓縮模塊；BBU側(cè)的所述削峰處理模塊，用于分別對(duì)N根天線的時(shí)域 信號(hào)進(jìn)行削峰處理，得到N根天線削峰后的信號(hào)，N為大于等于1的整數(shù)；BBU側(cè)的所述AGC 因子調(diào)整模塊，用于根據(jù)相同的自動(dòng)增益控制AGC因子分別對(duì)所述N根天線削峰后的信號(hào) 的功率進(jìn)行調(diào)整；BBU側(cè)的所述壓縮模塊，用于分別根據(jù)壓縮比對(duì)所述N根天線調(diào)整后的信 號(hào)進(jìn)行壓縮。RRU側(cè)的所述解壓縮模塊，用于將壓縮后的信號(hào)進(jìn)行解壓縮。
[0008] 本發(fā)明實(shí)施例一方面BBU分別對(duì)N根天線的時(shí)域信號(hào)進(jìn)行削峰處理，得到N根天 線削峰后的信號(hào)，削峰處理后的時(shí)域信號(hào)PAR(峰均比）降低，對(duì)功放的需求降低，提高了功 放的效率；另一方面BBU根據(jù)相同的AGC因子分別對(duì)所述N根天線削峰后信號(hào)的功率進(jìn)行 調(diào)整，使得信號(hào)的均值功率被調(diào)高，信號(hào)有效位增加，降低之后壓縮處理造成的信號(hào)損失。 因此本發(fā)明實(shí)施例在保證降低光纖成本的基礎(chǔ)上，使得信號(hào)在BBU和RRU的IR接口上經(jīng)過(guò) 壓縮后傳輸，信號(hào)質(zhì)量惡化問(wèn)題得到改善。
【附圖說(shuō)明】
[0009] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使 用的附圖作簡(jiǎn)要介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本 領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其 他的附圖。
[0010] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)分布式基站壓縮裝置示意圖；
[0011] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的一種信號(hào)壓縮的方法流程示意圖；
[0012] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例一提供的壓縮數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)表；
[0013] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例一提供的輸出信號(hào)幅度；
[0014] 圖5a為本發(fā)明實(shí)施例一提供的壓縮過(guò)程示意圖；
[0015] 圖5b為本發(fā)明實(shí)施例一提供的自適應(yīng)分段壓縮實(shí)現(xiàn)示意圖；
[0016] 圖5c為本發(fā)明實(shí)施例一提供的壓縮過(guò)程分段壓縮編碼實(shí)現(xiàn)示意圖；
[0017] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例一提供的幅度解壓縮表；
[0018] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例一提供的解壓縮過(guò)程示意圖；
[0019] 圖8為本發(fā)明實(shí)施例二提供的BBU裝置示意圖；
[0020] 圖9為本發(fā)明實(shí)施例三提供的分布式基站系統(tǒng)；
[0021] 圖10為本發(fā)明實(shí)施例三提供的濾波后的信號(hào)與原始信號(hào)的幅度對(duì)比圖；
[0022] 圖11為本發(fā)明實(shí)施例三提供的兩組數(shù)據(jù)流的多天線信號(hào)輸入時(shí)分布式基站系統(tǒng) 示意圖；
[0023] 圖12為本發(fā)明實(shí)施例三提供的相關(guān)的多天線信號(hào)輸入時(shí)分布式基站系統(tǒng)示意 圖；
[0024] 圖13為本發(fā)明實(shí)施例三提供的濾波后信號(hào)與原始信號(hào)比較EVM圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn) 一步地詳細(xì)描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部份實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施 例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的 所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0026] 實(shí)施例一
[0027] 參見(jiàn)圖2所示，為實(shí)施例一提供的一種信號(hào)壓縮的方法流程示意圖，該流程可以 由BBU來(lái)實(shí)現(xiàn)，具體地實(shí)現(xiàn)方法包括：
[0028] 步驟S101，BBU分別對(duì)N根天線的時(shí)域信號(hào)進(jìn)行削峰處理，得到所述N根天線削峰 后的信號(hào)，N為大于等于1的整數(shù)。
[0029] 步驟S102,所述BBU根據(jù)相同的自動(dòng)增益控制AGC因子分別對(duì)所述N根天線削峰 后的信號(hào)的功率進(jìn)行調(diào)整。
[0030] 步驟S103,所述BBU分別根據(jù)壓縮比對(duì)所述N根天線調(diào)整后的信號(hào)進(jìn)行壓縮。
[0031] 在執(zhí)行步驟S101之前，所述BBU將輸入的數(shù)據(jù)流經(jīng)過(guò)信道編碼、信號(hào)調(diào)制、反快速 傅里葉變換IFFT的處理得到所述時(shí)域信號(hào)。
[0032] 具體地，所述BBU將輸入的數(shù)據(jù)流經(jīng)過(guò)預(yù)編碼后映射到多個(gè)端口；所述BBU在信道 傳遞中通過(guò)多碼字復(fù)用技術(shù)輸出N根天線的單載波信號(hào)；所述BBU將N根天線的單載波信 號(hào)進(jìn)行反快速傅里葉變換（IFFT)處理得到所述時(shí)域信號(hào)。
[0033] 在執(zhí)行步驟S101中，所述BBU根據(jù)第一公式分別對(duì)N根天線的時(shí)域信號(hào)進(jìn)行削峰 處理，所述第一公式為：
[0034]
[0035] 其中，y(n)表示削峰處理后的信號(hào)，threshold為設(shè)定的門限，x(n)表示時(shí)域信號(hào) 的瞬時(shí)值，|x(n) |代表x(n)取絕對(duì)值。
[0036] 具體地，可以將多天線單載波信號(hào)設(shè)定的門限threshold均設(shè)置為18425,多天 線單載波信號(hào)IFFT處理之后變成時(shí)域信號(hào)，然后進(jìn)行削峰，使得削峰后信號(hào)的目標(biāo)PAR相 同。由于削峰使得時(shí)域信號(hào)的最高峰值被削掉，各天線的時(shí)域信號(hào)幅度值都在threshold 以下，削峰處理后的時(shí)域信號(hào)均封比降低，對(duì)功放的需求降低，提高了功放的效率。
[0037] 當(dāng)x(n)為復(fù)數(shù)信號(hào)時(shí)，將x(n)的幅度控制在threshold以下。考慮到復(fù)數(shù)信號(hào) x(n)的幅度和相位，公式一變形為如下計(jì)算公式：
[0038]
[0039] 其中，y(n)表示削峰處理后的信號(hào)，threshold為設(shè)定的門限，x(n)表示復(fù)數(shù)時(shí)域 信號(hào)，A是削峰門限。
[0040] 在執(zhí)行步驟S102之前，按照第二公式確定AGC因子，所述第二公式為：
[0041]
[0042] 其中，age為AGC因子的取值，target_am為目標(biāo)幅度值，meas_am為所述N根天線 測(cè)量得出的幅度平均值。
[0043] 具體地，對(duì)于多天線來(lái)說(shuō)，例如針對(duì)LTE(LongTermEvolution，長(zhǎng)期演進(jìn)）信號(hào)， N根天線測(cè)量的平均幅度計(jì)算公式如下：
[0044]
[0045] 其中，meas_am為N根天線測(cè)量得出的平均幅度，meas_aml為第一根天線測(cè)量得出 的幅度，meas_amN為第N根天線測(cè)量得出的幅度。
[0046] 同時(shí)由于各個(gè)天線的目標(biāo)均值幅度target_am都一樣，故此各個(gè)天線的AGC因子 都一樣，可見(jiàn)同樣的AGC因子使得多天線單載波信號(hào)AGC的調(diào)整變得簡(jiǎn)單易行，削峰之后的 AGC調(diào)整將不同接收或發(fā)送功率的多天線單載波信號(hào)均調(diào)整到同樣的功率上。
[0047] 基于時(shí)域信號(hào)在物理層進(jìn)行了削峰，削峰后的信號(hào)的目標(biāo)PAR可以達(dá)到6.OdBFS， 余量detPAR的典型數(shù)值為0. 5dBFS，故此時(shí)域信號(hào)的滿量程目標(biāo)分貝agc_dBFS按照PAR 與detPAR之和取反之后取值為-6. 5dBFS，因?yàn)榇_定的輸入信號(hào)位寬是16BIT，目標(biāo)信號(hào)功 率agc_d