CN102098063A - 无线通信系统中处理不同带宽信号传输的方法及装置 - Google Patents

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    • H04B1/0007—Software-defined radio [SDR] systems, i.e. systems wherein components typically implemented in hardware, e.g. filters or modulators/demodulators, are implented using software, e.g. by involving an AD or DA conversion stage such that at least part of the signal processing is performed in the digital domain wherein the AD/DA conversion occurs at radiofrequency or intermediate frequency stage
    • H04B1/001—Channel filtering, i.e. selecting a frequency channel within the SDR system

Abstract

本发明公开了一种无线通信系统中处理不同带宽信号传输的方法及装置，用以解决收发信机使用一套软件版本实现多种带宽切换需求的问题。所述方法包括：获取下行传输信号的带宽信息；根据下行传输信号的带宽信息生成与其相适应的系统采样时钟及系统配置信息；根据所述系统采样时钟及所述系统配置信息选择相应的内插滤波结构对所述下行传输信号进行基带数据速率变换。所述装置包括接口单元、控制单元、时钟处理单元及数字处理单元。本发明节省了版本切换时间，提高了版本管理效率以及可靠性，同时提高了整机开发、生产效率，降低开发成本。

Description

无线通信系统中处理不同带宽信号传输的方法及装置
技术领域
本发明涉及无线通信技术，尤其涉及无线通信系统中处理不同带宽信号传输的方法及装置。
背景技术
移动宽带无线通信技术的发展，一方面使得用户对于信号传输带宽要求日益增加，另一方面由于频谱资源的有限限制，运营商需要对有限的频谱带宽进行合理优化使用，所以采用不同带宽进行信号传输成为不可缺少的需求。连续带宽、不连续带宽、相同带宽、不同带宽等灵活组网配置需要整个无线通信系统的支持。因此，对于在无线通信系统中占据重要位置的网元——基站设计提出了更高的要求。
对于不同制式技术，所要求的信号传输带宽可能不一致，但每种技术都存在支持不同带宽信号传输的需求。其中一些技术，其支持传输带宽为最小带宽整数倍，系统实现起来，相对比较容易，而另外一些技术，其支持传输带宽并不是最小带宽整数倍，这种系统实现起来，需要克服许多复杂技术问题，系统实现过程中受制于某些逻辑器件以及DAC、ADC、时钟等器件约束，系统在实现不同带宽信号传输时，每种带宽都需要一套软件版本实现。在整机商用时，根据需求选择不同带宽的软件版本。
目前，3G、4G基站对于不同带宽信号的传输，考虑到时钟方案、逻辑资源、设计成本等因素，多数采用不同软件版本进行设计。这种方式的弊端在于使得整个研发、测试、生产、管理过程中增加较多工作量，在整机开发过程中，引入过多因素，会降低整机可靠性，存在带来其他问题可能性。同时过多的软件版本使得管理容易产生混乱，有可能把错误版本分发到整机设备中。
发明内容
本发明提供一种无线通信系统中处理不同带宽信号传输的方法及装置，用以解决收发信机使用一套软件版本实现多种带宽切换需求的问题。
本发明技术方案包括：
一种无线通信系统中处理不同带宽信号传输的方法，包括步骤：
A、获取下行传输信号的带宽信息；
B、根据下行传输信号的带宽信息生成与其相适应的系统采样时钟及系统配置信息；
C、根据所述系统采样时钟及所述系统配置信息选择相应的内插滤波结构对所述下行传输信号进行基带数据速率变换。
进一步地，不同带宽的下行传输信号在基带数据速率变换过程中共享内插滤波结构。
进一步地，所述步骤C中还包括将经过基带数据速率变换后的下行传输信号转换为中频信号，再进一步转换为射频信号并发射的步骤。
进一步地，所述步骤C后还包括：
接收与所述下行传输信号相对应的上行传输信号，将其转换为中频信号，再进一步转换为基带信号，然后根据所述系统采样时钟及系统配置信息选择相应的抽取滤波结构对所述上行传输信号进行基带数据速率变换并发送。
进一步地，不同带宽的上行传输信号在基带数据速率变换过程中共享抽取滤波结构。
一种无线通信系统中处理不同带宽信号传输的装置，包括：
接口单元，用于获取下行传输信号的带宽信息；
控制单元，用于根据下行传输信号的带宽信息生成系统配置信息，并控制时钟处理单元输出与下行传输信号的带宽相适应的系统采样时钟；
时钟处理单元，用于在控制单元的控制下生成与下行传输信号的带宽相适应的系统采样时钟；
数字处理单元，用于根据所述系统采样时钟及所述系统配置信息选择相应的内插滤波结构对所述下行传输信号进行基带数据速率变换。
进一步地，所述数字处理单元中，不同带宽的下行传输信号在基带数据速率变换过程中共享内插滤波结构。
进一步地，所述装置还还包括：
中频射频单元，用于将经过基带数据速率变换后的下行传输信号转换为中频信号，再进一步转换为射频信号并发射。
进一步地，所述中频射频单元还用于接收与所述下行传输信号相对应的上行传输信号，将其转换为中频信号，再进一步转换为基带信号后发送给数字处理单元；所述数字处理单元还用于根据所述系统采样时钟及系统配置信息选择相应的抽取滤波结构对所述上行传输信号进行基带数据速率变换并通过接口单元发送出去。
进一步地，所述数字处理单元中，不同带宽的上行传输信号在基带数据速率变换过程中共享抽取滤波结构。
本发明有益效果如下：
本发明所述方法和装置通过使用一套软件版本实现多种带宽切换需求，与现有技术中的通过不同软件版本实现不同信号带宽传输技术相比，节省了版本切换时间，提高了版本管理效率以及可靠性，同时提高了整机开发、生产效率，降低开发成本。
附图说明
图1为本发明所述无线通信系统中处理不同带宽信号传输的方法的流程图；
图2为本发明所述无线通信系统中处理不同带宽信号传输的装置的结构框图。
具体实施方式
本发明的核心思想是通过切换系统采样时钟以及相关的系统配置，达到一套软件版本适用于多种带宽(特别是要求带宽不是最小带宽整数倍的情形)的目的。
下面将结合各个附图对本发明的具体实现过程予以进一步详细的说明。
请参阅图1，该图为本发明所述无线通信系统中处理不同带宽信号传输的的方法的流程图，其主要包括如下步骤：
步骤S10、获取下行传输信号的带宽信息。
步骤S11、根据下行传输信号的带宽信息生成与其相适应的系统采样时钟及系统配置信息(如DAC、ADC配置信息)。
步骤S12、根据所述系统采样时钟及所述系统配置信息选择相应的内插滤波结构对所述下行传输信号进行基带数据速率变换；
本步骤中，不同带宽的下行传输信号在基带数据速率变换过程中应尽可能地共享内插滤波结构，从而节约逻辑资源。
步骤S13、将经过基带数据速率变换后的下行传输信号转换为中频信号，再进一步转换为射频信号并发射。
步骤S14、接收与所述下行传输信号相对应的上行传输信号，将其转换为中频信号，再进一步转换为基带信号。
步骤S15、根据步骤S11中生成的系统采样时钟及系统配置信息选择相应的抽取滤波结构对转换为基带信号后的上行传输信号进行基带数据速率变换并发送；
本步骤中，不同带宽的上行传输信号在基带数据速率变换过程中应尽可能地共享抽取滤波结构，从而节约逻辑资源。
相应于本发明上述方法，本发明还提供了一种无线通信系统中处理不同带宽信号传输的的装置，请参阅图2，该图为本发明所述无线通信系统中实现收发信机带宽切换的装置的结构框图，其主要包括接口单元101、数字处理单元102、中频射频单元103、控制单元104和时钟处理单元105，其中，
接口单元101，用于接收下行链路基带信号，获取下行链路基带信号的带宽信息，还用于发送上行链路基带信号；
控制单元104，用于完成收发信单板软件加载，根据下行传输信号的带宽信息生成系统配置信息(如DAC、ADC配置信息)，并控制时钟处理单元105输出与下行传输信号的带宽相适应的系统采样时钟；还用于实时监控收发信单板各单元；
时钟处理单元105，用于在控制单元104的控制下生成与下行传输信号的带宽相适应的系统采样时钟；
数字处理单元102，用于根据时钟处理单元105生成的系统采样时钟及控制单元104生成的系统配置信息选择相应的内插滤波结构对下行传输信号进行基带数据速率变换(上变频)；还用于完成基带数据削峰、数字预失真处理；
中频射频单元103，用于将经过基带数据速率变换后的下行传输信号转换为中频信号，再进一步转换为射频信号并发射出去。
中频射频单元103还用于接收与所述下行传输信号相对应的上行传输信号，将其转换为中频信号，再进一步转换为基带信号后发送给数字处理单元102；数字处理单元102还用于根据在与上行传输信号对应的下行传输信号传输时生成的系统采样时钟及系统配置信息选择相应的抽取滤波结构对上行传输信号进行基带数据速率变换(下变频)并通过接口单元101发送出去。
本发明上述装置中，数字处理单元102在实现基带数据速率变换过程中，需要合理考虑收发信单板系统采样时钟，尽可能做到不同带宽的信号在速率变换过程中所使用的内插滤波结构或者抽取滤波结构共享，从而节省逻辑资源。在选择系统采样时钟时，在满足带通采样定理前提下，需要考虑时钟器件是否可以输出不同带宽信号相对应的不同采样时钟。
本发明上述装置中，数字处理单元102、控制单元104、时钟处理单元105为实现重点部分，下面分别对这三个单元的具体实现予以进一步说明：
数字处理单元102
该单元完成基带数据速率变换，在多速率信号处理过程中，主要通过内插和抽取来实现数据速率变换。对上下行信号进行速率变换，具体如下：
下行信号速率变换(内插滤波)用于完成基带数据上变频。内插以后，信号与镜像之间距离加大，滤波比较容易实现，内插滤波结构选择需要考虑信号带宽及采样速率等参数。假设系统中有三种信号带宽B1、B2、B3，带宽为B1信号需要经过12倍内插后才能满足设计要求，带宽为B2信号经过8倍内插或者12倍内插都能满足设计要求，带宽为B3信号经过24倍内插才可以满足设计要求，综合考虑其他因素，在实现时可考虑共享滤波结构，即B2选择12倍内插，B3通过选择器后再增加一级内插滤波，这样B1、B2、B3就可以完全共享12倍内插滤波结构，可以节省许多逻辑资源，不需要更换同系列资源更大的逻辑器件就可以实现不同带宽信号传输，降低开发成本。
上行信号速率变换(抽取滤波)用于完成基带信号下变频。抽取滤波器设计与内插滤波器设计一样，应尽可能使不同带宽信号传输能够共享滤波器结构。
控制单元104
该单元主要完成收发信机的监控和管理，并负责和后台或者上一级收发信机进行信息交互。在本发明所述装置中，该单元处理流程如下：
1)收发信单板正常启动后，完成嵌入式操作系统内核解压缩；
2)完成逻辑程序加载；
3)完成与后台之间通信链路建立，获取下行传输信号的带宽信息参数；
4)配置时钟处理单元105，使其输出与下行传输信号带宽相适应的系统采样时钟。
时钟处理单元105
该单元主要完成系统采样时钟生成。该单元主要功能如下：
在控制单元104的控制下产生与下行传输信号带宽相对应的系统采样时钟，完成不同带宽信号对应不同系统时钟切换；根据后台配置信息，产生中频射频单元103需要的工作时钟；实时检测本单元运行状态，上报控制单元104。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种无线通信系统中处理不同带宽信号传输的方法，其特征在于，包括步骤：
A、获取下行传输信号的带宽信息；
B、根据下行传输信号的带宽信息生成与其相适应的系统采样时钟及系统配置信息；
C、根据所述系统采样时钟及所述系统配置信息选择相应的内插滤波结构对所述下行传输信号进行基带数据速率变换。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，不同带宽的下行传输信号在基带数据速率变换过程中共享内插滤波结构。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C中还包括将经过基带数据速率变换后的下行传输信号转换为中频信号，再进一步转换为射频信号并发射的步骤。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤C后还包括：
接收与所述下行传输信号相对应的上行传输信号，将其转换为中频信号，再进一步转换为基带信号，然后根据所述系统采样时钟及系统配置信息选择相应的抽取滤波结构对所述上行传输信号进行基带数据速率变换并发送。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，不同带宽的上行传输信号在基带数据速率变换过程中共享抽取滤波结构。
6.一种无线通信系统中处理不同带宽信号传输的装置，其特征在于，包括：
接口单元，用于获取下行传输信号的带宽信息；
控制单元，用于根据下行传输信号的带宽信息生成系统配置信息，并控制时钟处理单元输出与下行传输信号的带宽相适应的系统采样时钟；
时钟处理单元，用于在控制单元的控制下生成与下行传输信号的带宽相适应的系统采样时钟；
数字处理单元，用于根据所述系统采样时钟及所述系统配置信息选择相应的内插滤波结构对所述下行传输信号进行基带数据速率变换。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述数字处理单元中，不同带宽的下行传输信号在基带数据速率变换过程中共享内插滤波结构。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：
中频射频单元，用于将经过基带数据速率变换后的下行传输信号转换为中频信号，再进一步转换为射频信号并发射。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，
所述中频射频单元还用于接收与所述下行传输信号相对应的上行传输信号，将其转换为中频信号，再进一步转换为基带信号后发送给数字处理单元；
所述数字处理单元还用于根据所述系统采样时钟及系统配置信息选择相应的抽取滤波结构对所述上行传输信号进行基带数据速率变换并通过接口单元发送出去。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述数字处理单元中，不同带宽的上行传输信号在基带数据速率变换过程中共享抽取滤波结构。
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