[发明专利]用于信号压缩和解压缩的方法和装置

说明书

在一个实施例中，压缩数字信号的方法包括：减小(S500)数字信号中的冗余；通过缩放因子缩放(S510)从减小步骤输出的采样块；以及量化(S520)所缩放的采样以产生压缩采样。被压缩的数字信号可以是数字射频信号。

背景技术

在很多无线基站解决方案中，基带单元(BBU)和无线电子系统分离且物理隔开。在这些解决方案中，天线、射频前端和模拟-数字接口是射频拉远头(RRH)的一部分。RRH经由数字传输网络连接到BBU。数字化的基带复数同相(I)和正交(Q)采样通过RRH和BBU之间的传输链路传输。在很多无线技术(3G和4G)中，就通信带宽以及诸如低延时和抖动之类的良好性能而言，I/Q采样的传输要求高数据速率和显著的传输网络资源的分配。因而，传输I/Q采样所需资源的减少将导致传输成本中相应的减少。

发明内容

示例实施例提供降低所需传输数据速率的压缩方案。例如，在长期演进(LTE)中，一个实施例导致与未压缩I/Q传输情况相比大约3.5倍的更低数据速率。

示例实施例本质上是通用的且因此可以应用于不同无线技术(例如LTE/LTE-增强和UMTS/HSPA)以及应用在上行链路和下行链路上。这些示例实施例在将传输模拟信号的数字表达的任意解决方案中可能是有效的。例如，一个或更多示例实施例可以是用于数字中性主机分布式天线系统(DAS)的基础。

更进一步，示例实施例维持特定无线技术(即标准)所需的整体信号质量即误差向量幅度(EVM)和相邻信道功率比(ACPR)。另外，示例实施例被参数化，使得可以通过合适参数值的算子选择实现所需信号质量和压缩性能之间的平滑折中。

另外，示例实施例引进了与未压缩版本相比有限的处理延迟(即压缩和解压缩延时)。

示例实施例可以与任意传输技术(吉比特以太网(GigE)、吉比特无源光网络(GPON)、以太网无源光网络(EPON)、有线电缆数据服务接口规范(DOCSIS)等)一同应用。

作为工业标准，通用公共无线接口(CPRI)传输技术被广泛地应用于连接RRH和BBU。它支持不同网络架构且基于TDMA。它传输未压缩I/Q采样，导致与示例实施例中的压缩方案相比高得多的数据速率需求。

在示例实施例中，RRH设计不实施任何BBU的功能，即它不执行专用于任意特定无线技术的物理层处理。更进一步，在示例实施例中，在RRH和BBU之间不交换控制信令。这是有利的，因为它将RRH角色限制为一般接口连接。这因而使得示例实施例在技术和实施两方面不可知。

在一个实施例中，压缩数字信号的方法包括：减小数字信号中的冗余；通过缩放因子缩放从减小步骤输出的采样块；以及量化所缩放的采样以产生压缩采样。被压缩的数字信号可以是数字射频信号。

作为示例，减小步骤可以包括滤波数字信号以及抽取来自滤波步骤的输出。

缩放步骤的块大小和/或缩放因子可以是固定或自适应确定的。

量化步骤的分辨率也可以是固定或自适应确定的。

另一实施例包括：确定压缩误差；对压缩误差进行压缩；以及通过与携带压缩采样的链路分离的链路发送压缩的压缩误差。

在一个实施例中，对压缩数字信号进行解压缩的方法包括：解量化所接收的采样；解缩放所解量化的采样块；以及向所解缩放的采样中插入冗余以产生具有所需频谱的数字信号。

另一实施例涉及网络元件。网络元件可以包括产生第一数字信号的电路、压缩器和解压缩器。压缩器配置成：减小第一数字信号中的冗余以产生中间压缩采样；通过缩放因子缩放中间压缩采样块；量化所缩放的采样以产生压缩采样；以及通过传输链路发送作为第一压缩信号的压缩采样。解压缩器配置成：通过传输链路接收第二压缩信号；解量化第二压缩信号中的采样；解缩放所解量化的采样块；以及向所解缩放的采样中插入冗余以产生具有所需频谱的第二数字信号。

附图说明