[发明专利]一种用于在频率上压缩多载波调制信号的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术，尤其涉及一种用于在频率上压缩多载波调制信号的方法及装置。

背景技术

随着移动互联网业务的迅猛增长，移动运营商为保持竞争优势，部署传统接入网的成本越来越高昂。为了降低建网成本，同时为用户提供优质服务，许多移动运营商和设备供应商开始考虑采用更具吸引力的方案，目前热门的方案都是基于分布式天线和集中式基带处理架构的，例如中国移动的云接入网(C-RAN)和阿尔卡特朗讯的灵云无线(LightRadio)等。采用基于集中式基带处理的接入网架构，基站站址的需求可以大大削减，基带处理设备(或者基带处理单元BBU)也可以在多个虚拟基站间共享。与传统的接入网相比，这种架构可以大大节省运营成本和建设成本。而且，小区间干扰消除、多点协作等先进的调度和信号处理技术更易于实现，从而这种架构可以提供更大的容量、更广的覆盖和更好的用户体验。

这些集中式处理系统中，基带处理单元(BBU)和远端射频头(RRH)在地理上是分离的，可以通过光纤网络或者以太网络等有线网络进行连接，并通过开放基站架构协议(OBSAI)或公共无线接口(CPRI)进行数据交互，在这些有线连接上传输原始的时域基带信号。这种架构给光纤网络或者以太网络的有线传输带宽需求带来了巨大的挑战，例如，带宽20MHz的8天线3GPP LTE(长期演进项目)系统需要9.8304Gbps的有线传输带宽，正在标准化研究中LTE-A(LTE-Advance)的带宽需求更是激增到49.152Gbps。

针对上述过高带宽需求的问题，目前已经有少量压缩算法可以用来压缩基带信号，两种典型的方案有：阿尔卡特朗讯的灵云无线(LightRadio)中采用的时域信号压缩算法(图1)和Samplify公司的压缩算法(图2)。这些算法可以提供2～3倍的压缩率，而带来很小的性能损失，可以有效地降低有线传输的带宽需求。与无压缩传输相比，采用这些有效的压缩算法，仅需不到一半的光纤资源。

但是，对于无线通信系统中的多载波调制信号，例如LTE/LTE-A系统中采用的正交频分复用(OFDM)或DFT扩频OFDM(DFT-S-OFDM)调制，在频域进行压缩会更为有效。通过针对接收到的上行多载波调制信号特征设计的压缩算法，可以获得更高的压缩比。

在另一个现有技术方案中，其采用分组提取公因子进行频率压缩的方法。在该方案中，将一个物理资源块对的一个符号和其对应的12个子载波设置为一个分组，并提取该分组的公因子，即对于一个物理资源块对，将提取设置14个分组并提取相应的14个公因子。这相对比较繁琐，并且没有利用到一个物理资源块对中的数据信道所占用的资源元素上的调制方式都是一致的这一特征。

此外，该方案的量化方式是固定的，不能随信道质量的变化(即不能随调制方式的变化)，而对量化方式进行改变。所以对于物理资源块对中的数据信道所占用的资源元素上的I/Q信号，为了顾及数据信道中的可能的调制方式，例如QPSK、16QAM以及64QAM，其一般均采用8比特对该资源元素上的该I/Q信号进行量化(即，对I路信号采用4比特进行量化，对Q路信号采用4个比特数据进行量化)来满足64QAM的要求。例如，当提取公因子后的I/Q信号为1+3i时，则该方案以8个比特数据0001，0011来分别对I路信号和Q路信号进行量化。然而，显而易见的是，这种量化方式虽然可以满足64QAM的要求，但是对于以QPSK和16QAM调制的数据信道的信号而言，该量化方式非常浪费资源。并且即使对于64QAM而言，这种以4个比特数据对I路信号和Q路信号分别进行量化的方式的效率也是非常低的，因为分配给每路信号的4个比特数据可以表示16种可能，而实际中，16QAM调制方式中的I路信号和Q路信号分别仅具有8种可能(即-7、-5、-3、-1、1、3、5、7)。

另一方面，在实际应用中，QPSK和16QAM所占的比重较大(例如，调制方式的至少50％为QPSK方式)，这就进一步使得现有技术中的该量化方式占用了更多的不必要的资源。

发明内容

由此可见，背景技术中所提及的现有方案不能随信道质量的变化而对量化资源元素上的I/Q信号的方式进行变化，同时即使相对64QAM而言，该量化方式的效率也很低，由此导致了现有方案的压缩率的低下。