[發(fā)明專利]一種用于在頻率上壓縮多載波調(diào)制信號的方法及裝置

有效

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• 申請日: 2012-07-03
• 公開（公告）號: CN103532895A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設計）人: 倪威;徐朝軍;唐彥波;冷曉冰;沈鋼;孟艷
• 申請（專利權）人: 上海貝爾股份有限公司
• 主分類號: H04L27/26
• 分類號: H04L27/26
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱

技術領域

本發(fā)明涉及移動通信技術，尤其涉及一種用于在頻率上壓縮多載波調(diào)制信號的方法及裝置。

背景技術

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的迅猛增長，移動運營商為保持競爭優(yōu)勢，部署傳統(tǒng)接入網(wǎng)的成本越來越高昂。為了降低建網(wǎng)成本，同時為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務，許多移動運營商和設備供應商開始考慮采用更具吸引力的方案，目前熱門的方案都是基于分布式天線和集中式基帶處理架構(gòu)的，例如中國移動的云接入網(wǎng)(C-RAN)和阿爾卡特朗訊的靈云無線(LightRadio)等。采用基于集中式基帶處理的接入網(wǎng)架構(gòu)，基站站址的需求可以大大削減，基帶處理設備(或者基帶處理單元BBU)也可以在多個虛擬基站間共享。與傳統(tǒng)的接入網(wǎng)相比，這種架構(gòu)可以大大節(jié)省運營成本和建設成本。而且，小區(qū)間干擾消除、多點協(xié)作等先進的調(diào)度和信號處理技術更易于實現(xiàn)，從而這種架構(gòu)可以提供更大的容量、更廣的覆蓋和更好的用戶體驗。

這些集中式處理系統(tǒng)中，基帶處理單元(BBU)和遠端射頻頭(RRH)在地理上是分離的，可以通過光纖網(wǎng)絡或者以太網(wǎng)絡等有線網(wǎng)絡進行連接，并通過開放基站架構(gòu)協(xié)議(OBSAI)或公共無線接口(CPRI)進行數(shù)據(jù)交互，在這些有線連接上傳輸原始的時域基帶信號。這種架構(gòu)給光纖網(wǎng)絡或者以太網(wǎng)絡的有線傳輸帶寬需求帶來了巨大的挑戰(zhàn)，例如，帶寬20MHz的8天線3GPP?LTE(長期演進項目)系統(tǒng)需要9.8304Gbps的有線傳輸帶寬，正在標準化研究中LTE-A(LTE-Advance)的帶寬需求更是激增到49.152Gbps。

針對上述過高帶寬需求的問題，目前已經(jīng)有少量壓縮算法可以用來壓縮基帶信號，兩種典型的方案有：阿爾卡特朗訊的靈云無線(LightRadio)中采用的時域信號壓縮算法(圖1)和Samplify公司的壓縮算法(圖2)。這些算法可以提供2～3倍的壓縮率，而帶來很小的性能損失，可以有效地降低有線傳輸?shù)膸捫枨蟆Ｅc無壓縮傳輸相比，采用這些有效的壓縮算法，僅需不到一半的光纖資源。

但是，對于無線通信系統(tǒng)中的多載波調(diào)制信號，例如LTE/LTE-A系統(tǒng)中采用的正交頻分復用(OFDM)或DFT擴頻OFDM(DFT-S-OFDM)調(diào)制，在頻域進行壓縮會更為有效。通過針對接收到的上行多載波調(diào)制信號特征設計的壓縮算法，可以獲得更高的壓縮比。

在另一個現(xiàn)有技術方案中，其采用分組提取公因子進行頻率壓縮的方法。在該方案中，將一個物理資源塊對的一個符號和其對應的12個子載波設置為一個分組，并提取該分組的公因子，即對于一個物理資源塊對，將提取設置14個分組并提取相應的14個公因子。這相對比較繁瑣，并且沒有利用到一個物理資源塊對中的數(shù)據(jù)信道所占用的資源元素上的調(diào)制方式都是一致的這一特征。

此外，該方案的量化方式是固定的，不能隨信道質(zhì)量的變化(即不能隨調(diào)制方式的變化)，而對量化方式進行改變。所以對于物理資源塊對中的數(shù)據(jù)信道所占用的資源元素上的I/Q信號，為了顧及數(shù)據(jù)信道中的可能的調(diào)制方式，例如QPSK、16QAM以及64QAM，其一般均采用8比特對該資源元素上的該I/Q信號進行量化(即，對I路信號采用4比特進行量化，對Q路信號采用4個比特數(shù)據(jù)進行量化)來滿足64QAM的要求。例如，當提取公因子后的I/Q信號為1+3i時，則該方案以8個比特數(shù)據(jù)0001，0011來分別對I路信號和Q路信號進行量化。然而，顯而易見的是，這種量化方式雖然可以滿足64QAM的要求，但是對于以QPSK和16QAM調(diào)制的數(shù)據(jù)信道的信號而言，該量化方式非常浪費資源。并且即使對于64QAM而言，這種以4個比特數(shù)據(jù)對I路信號和Q路信號分別進行量化的方式的效率也是非常低的，因為分配給每路信號的4個比特數(shù)據(jù)可以表示16種可能，而實際中，16QAM調(diào)制方式中的I路信號和Q路信號分別僅具有8種可能(即-7、-5、-3、-1、1、3、5、7)。

另一方面，在實際應用中，QPSK和16QAM所占的比重較大(例如，調(diào)制方式的至少50％為QPSK方式)，這就進一步使得現(xiàn)有技術中的該量化方式占用了更多的不必要的資源。

發(fā)明內(nèi)容

由此可見，背景技術中所提及的現(xiàn)有方案不能隨信道質(zhì)量的變化而對量化資源元素上的I/Q信號的方式進行變化，同時即使相對64QAM而言，該量化方式的效率也很低，由此導致了現(xiàn)有方案的壓縮率的低下。