[發明專利]一種用于數字移動前傳鏈路的基于噪聲整形的PCM模塊

有效

• 申請號: 201810274285.6
• 申請日: 2018-03-29
• 公開（公告）號: CN108512788B
• 公開（公告）日: 2020-12-08
• 發明（設計）人: 李海波
• 申請（專利權）人: 武漢郵電科學研究院有限公司
• 主分類號: H04L25/03
• 分類號: H04L25/03;H04B14/04;H04B10/524
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 張雯俐

本發明公開了一種用于數字移動前傳鏈路的基于噪聲整形的PCM模塊，涉及光和無線融合接入網絡領域。該PCM模塊包括具有反饋回路的量化器和FIR濾波器，該量化器與FIR濾波器形成基于噪聲整形的PCM模塊，該基于噪聲整形的PCM模塊能改變基帶OFDM信號在經過量化器時所產生的量化噪聲的頻域分布，將量化噪聲功率在數據調制子載波上降低，而在非數據調制子載波上功率增加。本發明能夠有效降低量化噪聲導致的解調數據誤差向量幅度，實現高頻譜效率、高質量傳輸，有效解決了數字移動前傳中BBU和RRH之間信號傳輸頻譜效率(量化比特數)和傳輸質量之間矛盾的問題。

技術領域

本發明涉及光和無線融合接入網絡領域，具體來講是一種用于數字移動前傳鏈路的基于噪聲整形的PCM(Pulse Code Modulation，脈沖編碼調制)模塊。

背景技術

集中式無線接入網絡(C-RAN)是一種基于集中化處理(CentralizedProcessing)，協作式無線電(Collaborative Radio)和實時云計算構架(Real-time CloudInfrastructure)的綠色無線接入網構架(Clean system)。其本質是通過實現減少基站機房數量，減少能耗，采用協作化、虛擬化技術，實現資源共享和動態調度，提高頻譜效率，以達到低成本，高帶寬和靈活度的運營。

在C-RAN中，基帶處理模塊(BBU，Base band Unit)和遠端射頻頭(RRH，RemoteRadio Head)之間由光纖鏈路連接的部分被稱為移動前傳。現有的移動前傳采用的是基于通用公共無線電接口(CPRI，Common Public Radio Interface)數字信號的數字光載無線技術(D-RoF，Digital-radio over fiber)，將BBU端的LTE(Long Term Evolution，通用移動通信技術的長期演進)信號通過I/Q兩路的15bit量化，變為二進制的OOK(On-OffKeying，二進制啟閉鍵控)信號，再通過強度調制/直接檢測(IM/DD，IntensityModulation/Direct Detection)經過光纖傳輸。這樣的頻譜效率就會降低，對光纖信道的帶寬需求就會提高，隨著BBU端無線信號的速率提高，對光器件和帶寬的要求就越來越高。一方面，增加量化比特數可以降低量化噪聲，從而保證高質量傳輸，但由于需要更多比特，導致頻譜效率降低；另一方面，減少量化比特數可以提升頻譜效率，但是會增加量化噪聲，導致傳輸質量受損。如何解決這一矛盾，是下一代數字移動前傳鏈路中亟待解決的重要問題。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種用于數字移動前傳鏈路的基于噪聲整形的PCM模塊，能夠有效降低量化噪聲導致的解調數據誤差向量幅度(EVM，Error Vector Magnitude)，實現高頻譜效率、高質量傳輸。

為達到以上目的，本發明采取的技術方案是：提供一種用于數字移動前傳鏈路的基于噪聲整形的PCM模塊，該PCM模塊包括：具有反饋回路的量化器和FIR濾波器，所述量化器與FIR濾波器形成基于噪聲整形的PCM模塊，該基于噪聲整形的PCM模塊能改變基帶OFDM信號在經過量化器時所產生的量化噪聲的頻域分布，將量化噪聲功率在數據調制子載波上降低，而在非數據調制子載波上功率增加。

在上述技術方案的基礎上，所述基于噪聲整形的PCM模塊包括：一個量化器、一個FIR濾波器和兩個加法器；首次進入量化器的信號e[n]，經過量化器處理后，得到量化信號e_q[n]，n為輸入信號的序號；一個加法器將量化前后的信號相減，得到信號q[n](q[n]＝e_q[n]-e[n])，再將信號q[n]送入到FIR濾波器；經FIR濾波器進行濾波處理后得到信號q_f[n]；另一個加法器將信號q_f[n]與基帶OFDM信號s[n]相加，得到下一時刻輸入到量化器的信號。

在上述技術方案的基礎上，所述信號q_f[n]滿足以下要求：