CN103392358B - 一种无线通信系统的数据压缩处理方法及相关装置 - Google Patents

Abstract

一种无线通信系统的数据压缩处理方法及相关装置。方法包括：远端射频单元从多个天线上接收的上行射频信号；所述远端射频单元提取各个子载波在所有天线接收的上行射频信号，分别对所述各个子载波上所有天线接收的上行射频信号进行多天线信号联合压缩，得到上行压缩信号；所述远端射频单元向基带处理单元发送所述上行压缩信号。

Description

一种无线通信系统的数据压缩处理方法及相关装置

技术领域

本发明涉及通信网络，尤其涉及一种无线通信系统的数据压缩处理方法及相关装置。

背景技术

近年来随着通信系统和网络向着大容量、高速率、无线和移动方向的快速和长足发展，通信业务类型和业务量日益增长，通信系统和网络中需要进行传输的数据量急剧增加。同时为了提高用户流量、多天线技术不断兴起，2天线、4天线甚至8天线都已应用到通信系统中。现有通信系统中射频控制单元(REC，Radio Equipment Controller)与射频单元(RE，Radio Equipment)之间通常使用通用公共无线接口(CPRI，Common Public RadioInterface)传输基带处理信号，随着射频控制单元与射频单元间的传输数据量增加，通用公共无线接口使用的光纤也在不断地增加，因此减少传输使用光纤能极大地节约传输成本。

在现有技术中，CPRI压缩方案多为时域接口，在REC根据时域信号特点提取信号特征，采用一定的压缩算法进行数据压缩，从而降低接口上的传输数据量。

现有无线系统的压缩方案均为单数据流压缩，一般为在单数据流上进行的差分压缩等方法，进行单数据流压缩目前已基本达到压缩比有上限，达到上限后很难继续提升压缩比，所以未来成为REC与RE之间信号压缩、传输的瓶颈，无法突破。

发明内容

本发明实施例提供了一种无线通信系统的数据压缩处理方法及相关装置，用于提高信号的压缩效率。

本发明实施例第一方面提供的无线通信系统的数据压缩处理方法，包括：

远端射频单元从多个天线上接收的上行射频信号；所述远端射频单元提取各个子载波在所有天线接收的上行射频信号，分别对所述各个子载波上所有天线接收的上行射频信号进行多天线信号联合压缩，得到上行压缩信号；所述远端射频单元向基带处理单元发送所述上行压缩信号。

在第一方面的第一种可能实现的方法中，所述分别对所述各个子载波上所有天线接收的上行射频信号进行多天线信号联合压缩，包括：将一个子载波上所有天线接收的上行射频信号中复数信号的所有实部和虚部的值组成一个帧；查找所述帧中的最大位宽；以所述最大位宽为基准对所有天线的信号进行压缩。

结合第一方面的第一种可能实现的方法，在第二种可能实现的方法中，所述以最大位宽N为基准对所有天线的信号进行压缩，包括：根据所述最大位宽和压缩后的目标位宽，使用帧压缩算法，将所述最大位宽的数据表示在所述目标位宽的范围内，对所述帧中的所有数据进行归一化和压缩。

结合第一方面的第二种可能实现的方法，在第三种可能实现的方法中，所述将最大位宽的数据表示在所述目标位宽的范围内，包括：

将所述帧中的所有数据左移所述目标位宽后，再右移所述最大位宽，得到移位位宽，所述移位位宽等于目标位宽减去最大位宽。

结合第一方面的第二种可能实现的方法，在第四种可能实现的方法中，所述对所述帧中的所有数据进行归一化和压缩之后，包括：

将压缩后的所述复数信号的实部和虚部按照天线顺序进行排列存储，组成一个子载波数据包，并将移位的所述位宽存放在所述子载波数据包中，所述上行压缩信号包括至少一个所述子载波数据包。

结合第一方面和第一方面的第一至四种可能实现的方法，在第五种可能实现的方法中，所述提取各个子载波在所有天线接收的上行射频信号之前，包括：对上行射频信号进行上行频域压缩；所述分别对各个子载波上所有天线接收的上行射频信号进行多天线信号联合压缩，得到上行压缩信号，包括：分别对所述各个子载波上所有天线接收的上行射频信号进行频域的多天线信号联合压缩，得到上行频域压缩信号。

本发明实施例第二方面提供的无线通信系统的数据压缩处理方法，包括：

基带处理单元根据下行基带信号中用户发送信号的特性进行信号压缩，得到下行压缩信号；所述基带处理单元向远端射频单元发送所述下行压缩信号。

在第二方面的第一种可能实现的方法中，所述根据下行基带信号中用户发送信号的特性进行信号压缩，包括：获取下行基带信号中用户被分配的时频资源块；以一个时频资源块作为一个数据段对所述下行基带信号进行逐段的压缩。

在第二方面的第一种可能实现的方法中，所述根据下行基带信号中用户发送信号的特性进行信号压缩之前，包括：对所述下行基带信号进行下行频域处理，得到下行频域信号；所述根据下行基带信号中用户发送信号的特性进行信号压缩，包括：根据下行频域信号中用户发送信号的特性进行信号压缩。

本发明实施例第三方面提供的远端射频单元，包括：

射频接收单元，用于从多个天线上接收的上行射频信号；多天线压缩单元，用于提取各个子载波在所有天线接收的上行射频信号，分别对所述各个子载波上所有天线接收的上行射频信号进行多天线信号联合压缩，得到上行压缩信号；信号发送单元，用于向基带处理单元发送所述上行压缩信号。

在第三方面的第一种可能实现的方法中，所述多天线压缩单元包括：

复数组帧模块，用于将一个子载波上所有天线接收的上行射频信号中复数信号的所有实部和虚部的值组成一个帧；位宽查找模块，用于查找所述帧中的最大位宽；信号压缩模块，用于以所述最大位宽为基准对所有天线的信号进行压缩。

结合第三方面的第一种可能实现的方法，在第二种可能实现的方法中，所述信号压缩模块具体用于：根据所述最大位宽和压缩后的目标位宽，使用帧压缩算法，将所述最大位宽的数据表示在所述目标位宽的范围内，对所述帧中的所有数据进行归一化和压缩。

结合第三方面的第二种可能实现的方法，在第三种可能实现的方法中，所述多天线压缩单元还包括：数据包组帧模块，用于将压缩后的所述复数信号的实部和虚部按照天线顺序进行排列存储，组成一个子载波数据包，并将移位的所述位宽存放在所述子载波数据包中，所述上行压缩信号包括至少一个所述子载波数据包。

在第三方面的第四种可能实现的方法中，所述远端射频单元还包括：

频域压缩单元，用于对上行射频信号进行上行频域压缩；所述多天线压缩单元还用于：分别对所述各个子载波上所有天线接收的上行射频信号进行频域的多天线信号联合压缩，得到上行频域压缩信号。

本发明实施例第四方面提供的远端射频单元，包括：

特性压缩单元，用于根据下行基带信号中用户发送信号的特性进行信号压缩，得到下行压缩信号；发送单元，用于向远端射频单元发送所述下行压缩信号。

在第四方面的第一种可能实现的方法中，所述特性压缩单元包括：

特性获取模块，用于获取下行基带信号中用户被分配的时频资源块；

分段压缩模块，用于以一个时频资源块作为一个数据段对所述下行基带信号进行逐段的压缩。

在第四方面的第二种可能实现的方法中，所述基带处理单元还包括：

频域处理单元，用于对所述下行基带信号进行下行频域处理，得到下行频域信号；所述特性压缩单元还用于：根据下行频域信号中用户发送信号的特性进行信号压缩。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：由于在实际应用中，接收天线的极化方式、多径以及环境因素多有相似，因此，本发明可以将多个天线上属于同一子载波的的上行射频信号作为一个数据块进行多天线信号联合压缩，从而提高信号的压缩效率。

附图说明

图1为本发明无线通信系统的数据压缩处理方法的一流程示意图；

图2为本发明无线通信系统的数据压缩处理方法的另一流程信令流程图；

图3为本发明无线通信系统的数据压缩处理方法的另一流程信令流程图；

图4为本发明无线通信系统的数据压缩处理方法的另一流程信令流程图；

图5为本发明无线通信系统的数据压缩处理方法的另一流程信令流程图；

图6为本发明远端射频单元的一结构示意图；

图7为本发明基带处理单元的一结构示意图；

图8为本发明计算机设备的一结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种无线通信系统的数据压缩处理方法及相关装置，用于提高信号的压缩效率。

远端射频单元为一种RE设备，基带处理单元为一种REC设备，请参阅图1，本发明实施例中数据压缩处理方法的一个实施例包括：

101、远端射频单元从多个天线上接收的上行射频信号；

102、远端射频单元提取各个子载波在所有天线接收的上行射频信号，进行多天线信号联合压缩；

可选的，远端射频单元在从多个天线上接收到上行射频信号之后，可以从多个天线中提取出各个天线有用的若干个子载波，再分别对所述各个子载波上所有天线接收的上行射频信号进行多天线信号联合压缩，得到上行压缩信号。

优选的，在实际应用中，上述多个天线的极化方式、多径以及所处的环境等因素不尽相同，因此，可以根据接收天线的极化方式、多径以及所处的环境等因素计算天线间的相关系数，当所述相关系数大于某一值时，使用多天线信号联合压缩将获得更高的信号压缩效率。

可选的，天线间的相关系数的计算方法可以为：把多个天线的多个子载波序列进行卷积，卷积结果为相关系数。上述计算方法仅是举例说明，可以理解的是，在实际应用中，相关系数还可以有其它的计算方法，此处不作限定。

103、远端射频单元向基带处理单元发送所述上行压缩信号。

远端射频单元向基带处理单元发送所述上行压缩信号，使得所述基带处理单元对所述上行压缩信号进行多天线信号联合的解压缩。

由于在实际应用中，接收天线的极化方式、多径以及环境因素多有相似，因此，本发明可以将多个天线上属于同一子载波的的上行射频信号作为一个数据块进行多天线信号联合压缩，从而提高信号的压缩效率。

下面对上述无线通信系统的数据压缩处理方法进行具体的描述，请参阅图2，本发明实施例中数据压缩处理方法的另一个实施例包括：

201、远端射频单元从多个天线上接收的上行射频信号；

202、远端射频单元提取各个子载波在所有天线接收的上行射频信号；

可选的，远端射频单元在从多个天线上接收到上行射频信号之后，可以先从所述多个天线中提取出各个天线有用的子载波，再提取各个子载波在所有天线接收的上行射频信号。

203、远端射频单元分别对各个子载波上的上行射频信号进行组帧；

远端射频单元将一个子载波上所有天线接收的上行射频信号中复数信号的所有实部和虚部的值组成一个帧。

204、远端射频单元查找所述帧中的最大位宽N；

位宽为一个数字信号的有效二进制位数。如，定义一个32bit大小的数字信号，这个信号最大的有效二进制位数可能为29bit，那么其位宽就是29bit。

所述最大位宽N为所述帧的所有位宽中的最大值。

205、远端射频单元以所述最大位宽N为基准对所有天线的信号进行压缩；

示例性的，可以先设定信号压缩后的目标位宽L，根据所述最大位宽N和压缩后的目标位宽L，使用帧压缩算法，将所述最大位宽N的数据表示在所述目标位宽L的范围内，对所述帧中的所有数据进行归一化和压缩。

进一步的，可以将所述帧中的所有数据左移所述目标位宽L后，再右移所述最大位宽N，截取所述目标位宽L的位，完成位移位宽M＝L-N的移位，使得所述最大位宽N的数据表示在所述目标位宽L的范围内。

可以理解的是，上述所描述的内容仅是对“以最大位宽N为基准对所有天线的信号进行压缩”的方法进行示例性描述，在实际应用中，还可以有其它的方法实现，此处不作限定。

206、远端射频单元组子载波数据包；

远端射频单元将压缩后的所述复数信号的实部和虚部按照天线顺序进行排列存储，组成一个子载波数据包，并将移位的所述位移位宽M存放在所述子载波数据包中使得解压缩端可以根据所述位移位宽M对压缩数据进行正确的解压缩。

207、远端射频单元向基带处理单元发送所述上行压缩信号。

远端射频单元向基带处理单元发送所述上行压缩信号，使得所述基带处理单元对所述上行压缩信号进行多天线信号联合的解压缩。

具体的，在对各个子载波进行多个天线数据的压缩与合并后，将所有子载波对应的子载波数据包组成上行压缩信号进行发送，所述上行压缩信号包括至少一个所述子载波数据包。

由于在实际应用中，接收天线的极化方式、多径以及环境因素多有相似，因此，本发明可以将多个天线上属于同一子载波的的上行射频信号作为一个数据块进行多天线信号联合压缩，从而提高信号的压缩效率。

在现有技术中，REC和RE之间是通过CPRI接口传输时域信号，而由于时域信号中会带有较多的冗余信息，给信号的传输或压缩带来较大的负担，本发明实施例中还提供了上述问题的解决方案，具体请参阅图3，本发明实施例中数据压缩处理方法的另一个实施例包括：

301、远端射频单元从多个天线上接收的上行射频信号；

302、远端射频单元对上行射频信号进行频域处理；

远端射频单元在从多个天线上接收到上行射频信号之后，将所述上行射频信号进行从频域到时域的转换。

具体的，在现有技术中，远端射频单元对接收到的上行射频信号一般只进行模数转换、下变频、自动增益控制和低频噪声放大等时域处理；在本发明实施例中，可以进一步对所述上行射频信号进行上行频域压缩，以减小信号的数据量；具体的，所述上行频域压缩至少包括频域用户数据提取，去物理随机接入信道的循环前缀(PRACH CP，PhysicalRandom Access Channel Cyclic Prefix)，降采样滤波和快速傅里叶变换FFT(FFT，FastFourier Transform)，进一步的，还可以包括多用户检测。

303、远端射频单元提取各个子载波对应的上行射频信号；

远端射频单元对所有天线接收的上行射频信号进行上行频域压缩之后，确定其中有用的子载波，并提取各个子载波上经上行频域压缩后的上行射频信号。

304、远端射频单元分别对各个子载波上的经上行频域压缩后的上行射频信号进行组帧；

远端射频单元将一个子载波上所有天线接收的经上行频域压缩后的上行射频信号中复数信号的所有实部和虚部的值组成一个帧。

305、远端射频单元查找所述帧中的最大位宽N；

位宽为一个数字信号的有效二进制位数。所述最大位宽N为所述帧的所有位宽中的最大值。

306、远端射频单元以所述最大位宽N为基准对所有天线的信号进行压缩；

示例性的，可以先设定信号压缩后的目标位宽L，根据所述最大位宽N和压缩后的目标位宽L，使用帧压缩算法，将所述最大位宽N的数据表示在所述目标位宽L的范围内，对所述帧中的所有数据进行归一化和压缩。

进一步的，可以将所述帧中的所有数据左移所述目标位宽L后，再右移所述最大位宽N，截取所述目标位宽L的位，完成位宽位移M＝L-N的移位，使得所述最大位宽N的数据表示在所述目标位宽L的范围内。

可以理解的是，上述所描述的内容仅是对“以最大位宽N为基准对所有天线的信号进行压缩”的方法进行示例性描述，在实际应用中，还可以有其它的方法实现，此处不作限定。

307、远端射频单元组子载波数据包；

远端射频单元将压缩后的所述复数信号的实部和虚部按照天线顺序进行排列存储，组成一个子载波数据包，并将移位的所述位移位宽M存放在所述子载波数据包中。

308、远端射频单元向基带处理单元发送所述上行频域压缩信号。

远端射频单元向基带处理单元发送所述上行频域压缩信号，使得所述基带处理单元对所述上行频域压缩信号进行多天线信号联合的解压缩。

具体的，在对各个子载波进行多个天线数据的压缩与合并后，将所有子载波对应的子载波数据包组成上行频域压缩信号进行发送，所述上行频域压缩信号包括至少一个所述子载波数据包。

在解压缩端，即基带处理单元侧，基带处理单元在接收到远端射频单元发送的上行压缩信号(或上行频域压缩信号)之后，在所述上行压缩信号的子载波数据包中提取各个子载波的位移位宽M；再根据位移位宽M确定被压缩数据的具体位置；由于压缩端进行压缩时，把信号左移L位，然后右移N位，也就是左移了M＝L-N位。在解压缩端解压缩就是反过程，需要对压缩后的信号左移N位，然后右移L位，也就是右移M＝L-N位。使用帧解压算法对所述上行压缩信号中各个子载波数据包的所有复数信号的实部和虚部分别进行解压缩。

由于时域信号中会带有较多的冗余信息，给信号的传输或压缩带来较大的负担，在本发明实施例中，可以进一步对所述上行射频信号进行上行频域压缩，以减小信号的数据量，进一步提高压缩的效率。

在REC和RE的下行信号传输的过程中，可以根据用户发送信号的特性对下行基带信号进行压缩处理，请参阅图4、本发明实施例中数据压缩处理方法的另一个实施例包括：

401、基带处理单元根据下行基带信号中用户发送信号的特性进行信号压缩；

基带处理单元根据下行基带信号中用户发送信号的特性进行信号压缩，得到下行压缩信号。

具体的，所述用户发送信号的特性可以包括：编码方式、调制方式、多入多出(MIMO，Multiple input multiple output)、预编码方式中任意一项或两项以上的组合。

402、基带处理单元向远端射频单元发送所述下行压缩信号；

基带处理单元向远端射频单元发送所述下行压缩信号，使得所述基带处理单元根据用户发送信号的特性对所述下行压缩信号进行解压缩。

在实际应用中，由于下行基带信号包含有用户发送信号的特性，因此，可以根据用户发送信号的特性进行信号压缩，从而提高信号压缩的效率。

下面对上述无线通信系统的数据压缩处理方法进行具体的描述，请参阅图5，本发明实施例中数据压缩处理方法的另一个实施例包括：

501、基带处理单元对所述下行基带信号进行下行频域处理；

可选的，在现有技术中，基带处理单元对下行基带信号一般会进行预编码、资源块映射、快速傅里叶逆变换(IFFT，Inverse Fast Fourier Transform)、插入循环前缀CP。由于IFFT和插入循环前缀CP等操作会增加下行基带信号的冗余，因此，在本发明实施例中，对下行基带信号进行下行频域处理，得到下行频域信号(即IFFT和插入循环前缀CP的操作交由远端射频单元完成)，本发明实施例中的基带处理单元仅完成预编码、资源块映射及之前的下行基带处理操作。

502、基带处理单元获取下行频域信号中用户被分配的时频资源块；

在实际应用中，基站设备会预先为用户分配时频资源块，由于时频资源块大小是固定的，因此，远端射频单元可以直接获知。由于用户间发送信号的特性相似，因此，可以根据时频资源块划分数据的压缩段。

503、基带处理单元以一个时频资源块作为一个数据段对所述下行频域信号进行逐段的压缩。

具体的，基带处理单元根据每个用户的时频资源块的大小确定无失真压缩需要的最大位宽。利用帧压缩算法，获得一个时频资源块压缩后的所有载波的数据，并确定位移位宽M，把位移位宽M插入该用户压缩后数据包的头部；最后，对各个用户的数据包进行组帧，得到下行压缩信号。

下行对于长期演进(LTE，Long Term Evolution)协议而言，用户的资源最小分配单元是一个时频资源块，在同一时频资源块上的传输数据具有相同的编码、调制方式、MIMO方式/预编码、以及发射功率，这样同一时频资源块内的数据差分值相对比较小，因此，可利用这个特点压缩下行频域信号。

504、基带处理单元基带处理单元向远端射频单元发送所述下行压缩信号；

基带处理单元向远端射频单元发送所述下行压缩信号，使得所述基带处理单元根据用户发送信号的特性对所述下行压缩信号进行解压缩。

在解压缩端，即远端射频单元侧，远端射频单元在接收到基带处理单元发送的上行压缩信号(或上行频域压缩信号)之后，提取各个时频资源块对应的位移位宽M，根据所述位移位宽M对该位移位宽M对应的用户的数据包进行解压缩。

在本发明实施例中，由于同一时频资源块内的数据差分值相对比较小，因此，可利用这个特点压缩下行频域信号，即以时频资源块为压缩边界进行逐段压缩，使得信号之间的差分值相对变小，从而压缩比可以进一步提升。

下面对执行上述无线通信系统的数据压缩处理方法的远端射频单元进行描述，请参阅图6，本发明实施例中远端射频单元的一个实施例包括：

射频接收单元601，用于从多个天线上接收的上行射频信号；

多天线压缩单元602，用于提取各个子载波在所有天线接收的上行射频信号，分别对所述各个子载波上所有天线接收的上行射频信号进行多天线信号联合压缩，得到上行压缩信号；

信号发送单元603，用于向基带处理单元发送所述上行压缩信号。

可选的，所述多天线压缩单元包括：

复数组帧模块6021，用于将一个子载波上所有天线接收的上行射频信号中复数信号的所有实部和虚部的值组成一个帧；

位宽查找模块6022，用于查找所述帧中的最大位宽；

信号压缩模块6023，用于以所述最大位宽为基准对所有天线的信号进行压缩。

可选的，所述信号压缩模块6023具体用于：根据所述最大位宽和压缩后的目标位宽，使用帧压缩算法，将所述最大位宽的数据表示在所述目标位宽的范围内，对所述帧中的所有数据进行归一化和压缩。

可选的，所述多天线压缩单元602还包括：

数据包组帧模块6024，用于将压缩后的所述复数信号的实部和虚部按照天线顺序进行排列存储，组成一个子载波数据包，并将移位的所述位宽存放在所述子载波数据包中，所述上行压缩信号包括至少一个所述子载波数据包。

可选的，所述远端射频单元还包括：

频域压缩单元604，用于对上行射频信号进行上行频域压缩；

所述多天线压缩单元602还用于：分别对所述各个子载波上所有天线接收的上行射频信号进行频域的多天线信号联合压缩，得到上行频域压缩信号。

本发明实施例远端射频单元中各个单元具体的交互过程如下：

射频接收单元601从多个天线上接收的上行射频信号。

多天线压缩单元602提取各个子载波在所有天线接收的上行射频信号，进行多天线信号联合压缩；具体的，可以由复数组帧模块6021将一个子载波上所有天线接收的上行射频信号中复数信号的所有实部和虚部的值组成一个帧；再由位宽查找模块6022查找所述帧中的最大位宽；位宽为一个数字信号的有效二进制位数。如，定义一个32bit大小的数字信号，这个信号最大的有效二进制位数可能为29bit，那么其位宽就是29bit。所述最大位宽N为所述帧的所有位宽中的最大值；再由信号压缩模块6023以所述最大位宽为基准对所有天线的信号进行压缩。示例性的，可以先设定信号压缩后的目标位宽L，根据所述最大位宽N和压缩后的目标位宽L，使用帧压缩算法，将所述最大位宽N的数据表示在所述目标位宽L的范围内，对所述帧中的所有数据进行归一化和压缩。进一步的，可以将所述帧中的所有数据左移所述目标位宽L后，再右移所述最大位宽N，截取所述目标位宽L的位，完成位移位宽M＝L-N的移位，使得所述最大位宽N的数据表示在所述目标位宽L的范围内。可选的，所述信号压缩模块6023具体用于根据所述最大位宽和压缩后的目标位宽，使用帧压缩算法，将所述最大位宽的数据表示在所述目标位宽的范围内，对所述帧中的所有数据进行归一化和压缩。最后，由数据包组帧模块6024将压缩后的所述复数信号的实部和虚部按照天线顺序进行排列存储，组成一个子载波数据包，并将移位的所述位宽存放在所述子载波数据包中，所述上行压缩信号包括至少一个所述子载波数据包。

可以理解的是，上述所描述的内容仅是对“以最大位宽N为基准对所有天线的信号进行压缩”的方法进行示例性描述，在实际应用中，还可以有其它的方法实现，此处不作限定。

可选的，远端射频单元在从多个天线上接收到上行射频信号之后，可以从多个天线中提取出各个天线有用的若干个子载波，再分别对所述各个子载波上所有天线接收的上行射频信号进行多天线信号联合压缩，得到上行压缩信号。

优选的，在实际应用中，上述多个天线的极化方式、多径以及所处的环境等因素不尽相同，因此，可以根据接收天线的极化方式、多径以及所处的环境等因素计算天线间的相关系数，当所述相关系数大于某一值时，使用多天线信号联合压缩将获得更高的信号压缩效率。

可选的，天线间的相关系数的计算方法可以为：把多个天线的多个子载波序列进行卷积，卷积结果为相关系数。上述计算方法仅是举例说明，可以理解的是，在实际应用中，相关系数还可以有其它的计算方法，此处不作限定。

可选的，在从多个天线上接收到上行射频信号之后，频域压缩单元604将所述上行射频信号进行从频域到时域的转换。具体的，在现有技术中，远端射频单元对接收到的上行射频信号一般只进行模数转换、下变频、自动增益控制和低频噪声放大等时域处理；在本发明实施例中，可以进一步对所述上行射频信号进行上行频域压缩，以减小信号的数据量；具体的，所述上行频域压缩至少包括频域用户数据提取，去物理随机接入信道的循环前缀(PRACH CP，Physical Random Access Channel Cyclic Prefix)，降采样滤波和快速傅里叶变换FFT(FFT，Fast Fourier Transform)，进一步的，还可以包括多用户检测。在进行频域处理后，多天线压缩单元602分别对所述各个子载波上所有天线接收的上行射频信号进行频域的多天线信号联合压缩，得到上行频域压缩信号。

最后，信号发送单元603向基带处理单元发送所述上行压缩信号，使得所述基带处理单元对所述上行压缩信号进行多天线信号联合的解压缩。

在解压缩端，即基带处理单元侧，基带处理单元在接收到远端射频单元发送的上行压缩信号(或上行频域压缩信号)之后，在所述上行压缩信号的子载波数据包中提取各个子载波的位移位宽M；再根据位移位宽M确定被压缩数据的具体位置；由于压缩端进行压缩时，把信号左移L位，然后右移N位，也就是左移了M＝L-N位。在解压缩端解压缩就是反过程，需要对压缩后的信号左移N位，然后右移L位，也就是右移M＝L-N位。使用帧解压算法对所述上行压缩信号中各个子载波数据包的所有复数信号的实部和虚部分别进行解压缩。

下面对执行上述无线通信系统的数据压缩处理方法的基带处理单元进行描述，请参阅图7，本发明实施例中基带处理单元的一个实施例包括：

特性压缩单元701，用于根据下行基带信号中用户发送信号的特性进行信号压缩，得到下行压缩信号；

发送单元702，用于向远端射频单元发送所述下行压缩信号。

可选的，所述特性压缩单元701包括：

特性获取模块7011，用于获取下行基带信号中用户被分配的时频资源块；

分段压缩模块7012，用于以一个时频资源块作为一个数据段对所述下行基带信号进行逐段的压缩。

可选的，所述基带处理单元还包括：

频域处理单元703，用于对所述下行基带信号进行下行频域处理，得到下行频域信号；

所述特性压缩单元701还用于：根据下行频域信号中用户发送信号的特性进行信号压缩。

本发明实施例基带处理单元中各个单元具体的交互过程如下：

特性压缩单元701根据下行基带信号中用户发送信号的特性进行信号压缩，得到下行压缩信号。所述用户发送信号的特性可以包括：编码方式、调制方式、多入多出(MIMO，Multiple input multiple output)、预编码方式中任意一项或两项以上的组合。

具体的，可以由特性获取模块7011获取下行基带信号中用户被分配的时频资源块；在实际应用中，基站设备会预先为用户分配时频资源块，由于时频资源块大小是固定的，因此，远端射频单元可以直接获知。由于用户间发送信号的特性相似，因此，可以根据时频资源块划分数据的压缩段。再由分段压缩模块7012以一个时频资源块作为一个数据段对所述下行频域信号进行逐段的压缩。

具体的，基带处理单元根据每个用户的时频资源块的大小确定无失真压缩需要的最大位宽。利用帧压缩算法，获得一个时频资源块压缩后的所有载波的数据，并确定位移位宽M，把位移位宽M插入该用户压缩后数据包的头部；最后，对各个用户的数据包进行组帧，得到下行压缩信号。下行对于长期演进(LTE，Long Term Evolution)协议而言，用户的资源最小分配单元是一个时频资源块，在同一时频资源块上的传输数据具有相同的编码、调制方式、MIMO方式/预编码、以及发射功率，这样同一时频资源块内的数据差分值相对比较小，因此，可利用这个特点压缩下行频域信号。

最后，由发送单元702向远端射频单元发送所述下行压缩信号，使得所述基带处理单元根据用户发送信号的特性对所述下行压缩信号进行解压缩。

在实际应用中，由于下行基带信号包含有用户发送信号的特性，因此，可以根据用户发送信号的特性进行信号压缩，从而提高信号压缩的效率。

可选的，在根据下行基带信号中用户发送信号的特性进行信号压缩之前，可以由频域处理单元703对所述下行基带信号进行下行频域处理，得到下行频域信号；在现有技术中，基带处理单元对下行基带信号一般会进行预编码、资源块映射、快速傅里叶逆变换(IFFT，Inverse Fast Fourier Transform)、插入循环前缀CP。由于IFFT和插入循环前缀CP等操作会增加下行基带信号的冗余，因此，在本发明实施例中，对下行基带信号进行下行频域处理，得到下行频域信号(IFFT和插入循环前缀CP的操作交由远端射频单元完成)，本发明实施例中的基带处理单元仅完成预编码、资源块映射及之前的下行基带处理操作。此次，所述特性压缩单元701会根据下行频域信号中用户发送信号的特性进行信号压缩。

在解压缩端，即远端射频单元侧，远端射频单元在接收到基带处理单元发送的上行压缩信号(或上行频域压缩信号)之后，提取各个时频资源块对应的位移位宽M，根据所述位移位宽M对该位移位宽M对应的用户的数据包进行解压缩。

本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时包括上述方法实施例(图1至图3)中记载的无线通信系统的数据压缩处理方法的部分或全部步骤。

请参见图8，本发明实施例还提供了一种远端射频单元，可包括：

输入装置801，输出装置802，存储器803和处理器804(远端射频单元中的处理器的数量可以为一个或多个，图8中以一个处理器为例)在本发明的一些实施例中，输入装置801，输出装置802，存储器803和处理器804可通过总线或其它方式连接，其中，图8中通过总线连接为例。

所述处理器804执行如下步骤：

提取各个子载波在所有天线接收的上行射频信号，进行多天线信号联合压缩；

可选的，远端射频单元在从多个天线上接收到上行射频信号之后，可以从多个天线中提取出各个天线有用的若干个子载波，再分别对所述各个子载波上所有天线接收的上行射频信号进行多天线信号联合压缩，得到上行压缩信号。

优选的，在实际应用中，上述多个天线的极化方式、多径以及所处的环境等因素不尽相同，因此，可以根据接收天线的极化方式、多径以及所处的环境等因素计算天线间的相关系数，当所述相关系数大于某一值时，使用多天线信号联合压缩将获得更高的信号压缩效率。

可选的，天线间的相关系数的计算方法可以为：把多个天线的多个子载波序列进行卷积，卷积结果为相关系数。上述计算方法仅是举例说明，可以理解的是，在实际应用中，相关系数还可以有其它的计算方法，此处不作限定。

向基带处理单元发送所述上行压缩信号，使得所述基带处理单元对所述上行压缩信号进行多天线信号联合的解压缩。

存储器803所存储的信息包括：

天线间的相关系数的计算方法可以为：把多个天线的多个子载波序列进行卷积，卷积结果为相关系数。上述计算方法仅是举例说明，可以理解的是，在实际应用中，相关系数还可以有其它的计算方法，此处不作限定。

所述最大位宽N为所述帧的所有位宽中的最大值。

在本发明的另一些实施例中，处理器804还可以执行如下步骤：

在从多个天线上接收到上行射频信号之后，将所述上行射频信号进行从频域到时域的转换。

具体的，在现有技术中，远端射频单元对接收到的上行射频信号一般只进行模数转换、下变频、自动增益控制和低频噪声放大等时域处理；在本发明实施例中，可以进一步对所述上行射频信号进行上行频域压缩，以减小信号的数据量；具体的，所述上行频域压缩至少包括频域用户数据提取，去物理随机接入信道的循环前缀，降采样滤波和快速傅里叶变换，进一步的，还可以包括多用户检测。

对所有天线接收的上行射频信号进行上行频域压缩之后，确定其中有用的子载波，并提取各个子载波上经上行频域压缩后的上行射频信号。将一个子载波上所有天线接收的经上行频域压缩后的上行射频信号中复数信号的所有实部和虚部的值组成一个帧。远端射频单元查找所述帧中的最大位宽N；以所述最大位宽N为基准对所有天线的信号进行压缩；示例性的，可以先设定信号压缩后的目标位宽L，根据所述最大位宽N和压缩后的目标位宽L，使用帧压缩算法，将所述最大位宽N的数据表示在所述目标位宽L的范围内，对所述帧中的所有数据进行归一化和压缩。进一步的，可以将所述帧中的所有数据左移所述目标位宽L后，再右移所述最大位宽N，截取所述目标位宽L的位，完成位宽位移M＝L-N的移位，使得所述最大位宽N的数据表示在所述目标位宽L的范围内。

本发明实施例还提供了一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时包括上述方法实施例(图4和图5)中记载的无线通信系统的数据压缩处理方法的部分或全部步骤。

还可以请参见图8，本发明实施例还提供了一种基带处理单元可包括：

输入装置801，输出装置802，存储器803和处理器804(基带处理单元中的处理器的数量可以为一个或多个，图8中以一个处理器为例)在本发明的一些实施例中，输入装置801，输出装置802，存储器803和处理器804可通过总线或其它方式连接，其中，图8中通过总线连接为例。

所述处理器804执行如下步骤：

根据下行基带信号中用户发送信号的特性进行信号压缩，得到下行压缩信号。具体的，所述用户发送信号的特性可以包括：编码方式、调制方式、多入多出、预编码方式中任意一项或两项以上的组合。

输出装置802向远端射频单元发送所述下行压缩信号，使得所述基带处理单元根据用户发送信号的特性对所述下行压缩信号进行解压缩。

在本发明的另一些实施例中，处理器804还可以执行如下步骤：

可选的，在现有技术中，基带处理单元对下行基带信号一般会进行预编码、资源块映射、快速傅里叶逆变换(IFFT，Inverse Fast Fourier Transform)、插入循环前缀CP。由于IFFT和插入循环前缀CP等操作会增加下行基带信号的冗余，因此，在本发明实施例中，对下行基带信号进行下行频域处理，得到下行频域信号(即IFFT和插入循环前缀CP的操作交由远端射频单元完成)，本发明实施例中的基带处理单元仅完成预编码、资源块映射及之前的下行基带处理操作。在实际应用中，基站设备会预先为用户分配时频资源块，由于时频资源块大小是固定的，因此，远端射频单元可以直接获知。由于用户间发送信号的特性相似，因此，可以根据时频资源块划分数据的压缩段。

以一个时频资源块作为一个数据段对所述下行频域信号进行逐段的压缩。

具体的，基带处理单元根据每个用户的时频资源块的大小确定无失真压缩需要的最大位宽。利用帧压缩算法，获得一个时频资源块压缩后的所有载波的数据，并确定位移位宽M，把位移位宽M插入该用户压缩后数据包的头部；最后，对各个用户的数据包进行组帧，得到下行压缩信号。

下行对于长期演进协议而言，用户的资源最小分配单元是一个时频资源块，在同一时频资源块上的传输数据具有相同的编码、调制方式、MIMO方式/预编码、以及发射功率，这样同一时频资源块内的数据差分值相对比较小，因此，可利用这个特点压缩下行频域信号。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1.一种无线通信系统的数据压缩处理方法，其特征在于，包括：

远端射频单元从多个天线上接收的上行射频信号；

所述远端射频单元提取各个子载波在所有天线接收的上行射频信号，分别对所述各个子载波上所有天线接收的上行射频信号进行多天线信号联合压缩，得到上行压缩信号；

所述远端射频单元向基带处理单元发送所述上行压缩信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别对所述各个子载波上所有天线接收的上行射频信号进行多天线信号联合压缩，包括：

将一个子载波上所有天线接收的上行射频信号中复数信号的所有实部和虚部的值组成一个帧；

查找所述帧中的最大位宽；

以所述最大位宽为基准对所有天线的信号进行压缩。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述以所述最大位宽为基准对所有天线的信号进行压缩，包括：

根据所述最大位宽和压缩后的目标位宽，使用帧压缩算法，将所述最大位宽的数据表示在所述目标位宽的范围内，对所述帧中的所有数据进行归一化和压缩。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将最大位宽的数据表示在所述目标位宽的范围内，包括：

将所述帧中的所有数据左移所述目标位宽后，再右移所述最大位宽，得到移位位宽，所述移位位宽等于目标位宽减去最大位宽。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述帧中的所有数据进行归一化和压缩之后，包括：

将压缩后的所述复数信号的实部和虚部按照天线顺序进行排列存储，组成一个子载波数据包，并将移位的所述位宽存放在所述子载波数据包中，所述上行压缩信号包括至少一个所述子载波数据包。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的方法，其特征在于，所述提取各个子载波在所有天线接收的上行射频信号之前，包括：

对上行射频信号进行上行频域压缩；

所述分别对各个子载波上所有天线接收的上行射频信号进行多天线信号联合压缩，得到上行压缩信号，包括：

分别对所述各个子载波上所有天线接收的上行射频信号进行频域的多天线信号联合压缩，得到上行频域压缩信号。

7.一种远端射频单元，其特征在于，包括：

射频接收单元，用于从多个天线上接收的上行射频信号；

多天线压缩单元，用于提取各个子载波在所有天线接收的上行射频信号，分别对所述各个子载波上所有天线接收的上行射频信号进行多天线信号联合压缩，得到上行压缩信号；

信号发送单元，用于向基带处理单元发送所述上行压缩信号。

8.根据权利要求7所述的远端射频单元，其特征在于，所述多天线压缩单元包括：

复数组帧模块，用于将一个子载波上所有天线接收的上行射频信号中复数信号的所有实部和虚部的值组成一个帧；

位宽查找模块，用于查找所述帧中的最大位宽；

信号压缩模块，用于以所述最大位宽为基准对所有天线的信号进行压缩。

9.根据权利要求8所述的远端射频单元，其特征在于，所述信号压缩模块具体用于：根据所述最大位宽和压缩后的目标位宽，使用帧压缩算法，将所述最大位宽的数据表示在所述目标位宽的范围内，对所述帧中的所有数据进行归一化和压缩。

10.根据权利要求9所述的远端射频单元，其特征在于，所述多天线压缩单元还包括：

数据包组帧模块，用于将压缩后的所述复数信号的实部和虚部按照天线顺序进行排列存储，组成一个子载波数据包，并将移位的所述位宽存放在所述子载波数据包中，所述上行压缩信号包括至少一个所述子载波数据包。

11.根据权利要求7所述的远端射频单元，其特征在于，所述远端射频单元还包括：

频域压缩单元，用于对上行射频信号进行上行频域压缩；

所述多天线压缩单元还用于：分别对所述各个子载波上所有天线接收的上行射频信号进行频域的多天线信号联合压缩，得到上行频域压缩信号。