[發明專利]一種基于Lloyd-Max量化器的數據壓縮方法和設備

有效

• 申請號: 201110248428.4
• 申請日: 2011-08-26
• 公開（公告）號: CN102307372A
• 公開（公告）日: 2012-01-04
• 發明（設計）人: 劉龍;劉剛;陳艷霞
• 申請（專利權）人: 電信科學技術研究院
• 主分類號: H04W28/06
• 分類號: H04W28/06;H04L1/00
• 代理公司: 北京鑫媛睿博知識產權代理有限公司 11297
• 代理人: 龔家驊

技術領域

本發明涉及通信技術領域，尤其涉及一種基于Lloyd-Max量化器的數據壓縮方法和設備。

背景技術

在LTE（Long?Term?Evolution，長期演進）/LTE-A（LTE-Advanced，高級LTE）系統中，基站設備（如eNB）為分布式基站設備，且基站設備是由BBU（Building?Base?band?Unit，基帶處理單元）、RRU（Radio?Remote?Unit，射頻遠端單元）構成，是一種可以靈活分布式安裝的基站組合，如圖1所示，為RRU和BBU組成的基站設備的示意圖，RRU與BBU之間的接口為Ir接口，即RRU通過Ir接口與BBU相連，并傳輸二者之間的數據。

現有技術中，Ir接口采用光纖等傳輸媒質，如果對Ir接口的數據進行壓縮，則可以大大減少傳輸媒質的需求量。當前LTE系統中的Ir接口的數據壓縮方式為：通過對輸入信號進行自動增益調節，控制信號的動態范圍，相應的降低信號的量化位寬、量化算法為均勻量化。該方式可以在保證信號可靠性的基礎上，將16bit位寬的數據壓縮至12bit，壓縮前后的比率為4：3。其中，壓縮前后的數據大小之比為壓縮比。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術中至少存在以下問題：

現有技術的壓縮比低，且算法的通用性不強，當輸入信號為均勻分布時，均勻量化是最佳的量化器；但當輸入信號為非均勻分布式時，均勻量化對量化電平的分配不夠合理，無法充分去除信號中的冗余成分。

發明內容

本發明實施例提供一種基于Lloyd-Max量化器的數據壓縮方法和設備，以利用Lloyd-Max量化器進行信號壓縮，提高系統傳輸效率。

為了達到上述目的，本發明實施例提供一種基于Lloyd-Max量化器的數據壓縮方法，包括：

所述發送端利用Lloyd-Max量化器對輸入信號進行量化，得到所述輸入信號對應的碼本；

所述發送端通過所述碼本對所述輸入信號進行量化；

所述發送端將量化后的輸入信號發送給接收端。

本發明實施例提供一種基于Lloyd-Max量化器的數據壓縮設備，包括：

獲得模塊，用于利用Lloyd-Max量化器對輸入信號進行量化，得到所述輸入信號對應的碼本；

量化模塊，用于通過所述碼本對所述輸入信號進行量化；

發送模塊，用于將量化后的輸入信號發送給接收端。

與現有技術相比，本發明實施例至少具有以下優點：

利用Lloyd-Max量化器進行信號壓縮，可以實現對信號進行自適應量化，從而實現傳輸信號的壓縮，優化信號的傳輸過程，并提高系統傳輸的效率。而且可計算出無損壓縮比特數的極小界，在引入有損壓縮的情況下，在一定的性能損失下，可實現的壓縮更低，對量化電平和量化方式的選擇更為合理，使得信號傳輸有效性更高。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是現有技術中為RRU和BBU組成的基站設備的示意圖；

圖2是本發明實施例一中提供的實現框圖；

圖3是本發明實施例一提供的一種基于Lloyd-Max量化器的數據壓縮方法流程示意圖；

圖4是本發明實施例二中提供的實現框圖；

圖5是本發明實施例三提供的一種基于Lloyd-Max量化器的數據壓縮設備結構示意圖。

具體實施方式

發明人在實現本發明的過程中注意到：度量通信的技術性能是從通信的數量和質量來討論的，數量指標用有效性度量，質量指標用可靠性度量。在保證通信質量的同時，通過尋找提高系統有效性的方式，來保證在有限的信道容量下能夠傳輸更多的信號。其中，信號若不經過處理，則會存在大量的冗余成分，因此可通過量化和壓縮等方式去掉多余成分，實現有效性的提升。

實際應用中，由于量化會產生量化誤差，并引入失真，因此需要在限定失真條件下尋找所需比特最少的量化壓縮編碼方式。

針對現有技術中，LTE/LTE-A系統采用大帶寬、多天線等技術，從而導致Ir接口傳輸的數據量較大，現有壓縮比低等問題，本發明實施例提供一種基于Lloyd-Max量化器的數據壓縮方法和設備，通過對信號進行自適應量化，實現傳輸信號的壓縮，優化信號傳輸，以提高系統傳輸的效率。