CN105027520A - 针对无线电基站的复值ofdm数据压缩和解压缩 - Google Patents

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Abstract

公开了压缩方法，所述压缩方法包括接收包括多个复值数据样本的OFDM数据块，其中每个同相和正交样本值由第一数量的比特表示。所述方法还包括计算OFDM数据块的绝对样本值的平均值，并且将所述绝对样本值映射到标准偏差值。所述方法还包括使用以标准偏差值缩放的量化阈值对每个样本值进行量化，以产生量化的同相和正交样本值表示，每个量化的同相和正交样本值表示包括第二数量的比特；以及将标准偏差值和量化的样本值表示映射到OFDM传输帧。还公开了相应的解压缩方法、压缩器、解压缩器以及网络节点。<pb pnum="1" />

Description

针对无线电基站的复值OFDM数据压缩和解压缩
技术领域
本发明大体上涉及数据的压缩和解压缩领域。更具体地，本发明涉及针对无线电基站的复值正交频分复用(OFDM)数据的压缩和解压缩。
背景技术
在典型的无线电基站(RBS)中，数字化的和串行内部接口可以建立RBS的无线电设备控制(REC)与无线电设备(RE)之间的连接。这样的接口在针对通用公共无线电接口(CPRI)的规范中详述，可参见http：//www.cpri.info/spec.html。针对支持通用移动电信标准、长期演进/长期演进升级版(UMTS LTE/LTE-A)的RBS系统，复值时域OFDM信号典型地通过CPRI在RBS的远程无线电单元(RRU)与基带单元(BBU)之间传输。在CPRI的用户平面信息中，同相(I)和正交(Q)调制的数据(即每个复值样本具有的I和Q分量的数字基带信号)可以由I/Q数据来表示。
随着对RBS的RRU与BBU之间最大数据速率(以及eNB之间回程的数据速率)的要求的提高(例如在OFDM中由于增加的射频(RF)带宽、每个扇区的增加的载波数量、多天线技术(例如多输入多输出-MIMO)、协作多点(CoMP)、RRU的级联和多跳技术等等)，在CPRI实现(例如CPRI端口数量、光纤模块的速度和成本、以及串行化器/解串行化器单元(SerDes)的操作速度)上提出了针对加快CPRI行比特率的越来越高的要求。
典型的CPRI实现包括收发器模块，所述收发器模块是位于光学链路两端(RRU和BBU)的硬件单元。如上所述，提高的BBU-RRU连接性要求对光学收发器模块的速度和容量提出了挑战。为了满足针对内部RBS接口的聚合数据速率的这些提高的要求，可以增加CPRI行比特率和/或可以增加针对RRU和BBU连接分配的CPRI端口数量。另一种可能是，例如通过使用更少的比特表示每个样本来压缩将要在CPRI上传输的数据。
因此，需要减少数据量的方法和装置，特别是用于在CPRI上传输的的复值OFDM数据的数据量。各种技术可以减少CPRI接口上的负担，其中包括时域方案(例如减小样本速率、通过截断来减小样本比特长度)以及变换域方案(例如频率域中的子载波压缩)。
在其它技术领域中数据速率也可以是限制因素，所述技术领域包括数据传输，例如，如卫星通信和遥感。与这样的技术领域有关，针对I/Q基带数据的一些压缩算法及其实现是已知的，并且可以大体上分为三种类型(标量压缩、矢量压缩和变换域压缩)。标量压缩的示例可以在以下文献中找到：“Block floating point for radar data”by E.Christensen，IEEE transactions on Aerospace and Electronic Systems，vol.35，no.1，January 1999，pp.308-318，以及“Block Adaptive Quantizationof Magellan SAR Data”by R.Kwok，W.Johnson，IEEE transactions onGeoscience and Remote Sensing，vol.27，no.4，July 1989，pp.375-383。
针对定点和浮点均匀量化表示的信号与量化饱和噪声比在以下文献中分析地表达：“Block floating point for radar data”by E.Christensen，IEEE transactions on Aerospace and Electronic Systems，vol.35，no.1，January 1999，pp.308-318。
块浮点量化(BFPQ)可以被认为是浮点表示的特殊情况，或者被认为是定点与浮点表示之间的权衡。
在典型的量化方法中，L个连续样本的块被分配有共享缩放因子，所述因子与块中样本中的最大幅度相对应，即
[x0，...，xL-1]＝[m0，...，mL-1]2EXP；ml＝xl2-EXP，
其中，块的每个尾数的范围是在区间|ml|∈[0；2-S]中，l＝0，1，...，L-1，整数S是用于防止溢出的缩放因子，以及表示将标量值向下舍入为其最接近的整数的向下取整运算。
在BFPQ中，样本的每个块分别量化为块浮点表示，并且共享块指数EXP针对每个块中所有的样本仅表示一次。如果尾数|ml|的幅度以bm个比特表示并且块指数EXP以bEXP个比特表示，那么平均而言每个缩放的样本由(1+bm)+bEXP/L个比特表示。
由于信号功率波动，bm和bEXP对于每个块可以是不同的。因此，每个样本的平均比特长度从块到块变化，因而将波动引入到瞬时产生的数据速率中，这进而可以导致定时和帧同步的困难。多天线应用中的天线路径之间也可以存在数据率波动，这可能导致对天线之间的时间对齐的不利影响。
用于降低CPRI要求的很多已知技术受到一种或多种缺点的不利影响，例如，如高复杂度、信令开销、实时实现困难、延迟问题、信息失真、动态范围限制、以及难以控制传输数据率。
因此，需要减小数据量的备选解决方案，特别是用于在CPRI上传输的复值OFDM数据的数据量。更具体地，需要压缩/解压缩复值OFDM数据的方法和装置。
发明内容
应当强调的是，术语“包括”当在本说明书中使用时用来指所述特征、要件、步骤、组成部分的存在，但不排除一个或多个其它特征、要件、步骤、组成部分或它们的组合的存在或增加。
一些实施例的目的是消除至少一些上述缺点，并且提供用于复值OFDM数据的压缩/解压缩的方法和装置。一些实施例提供复值样本的同相样本值表示和正交样本值表示的比特长度(例如分辨率)的压缩/解压缩。
根据第一方面，这是通过压缩方法来实现的，所述压缩方法包括：接收包括多个复值数据样本的时域复值正交频分复用(OFDM)数据块，其中每个复值数据样本包括同相样本值和正交样本值，同相样本值和正交样本值中的每一个由第一数量M的比特表示。
所述方法包括：针对每个复值数据样本，确定同相样本值和正交样本值中的每一个的绝对样本值；计算时域复值OFDM数据块的绝对样本值的平均值以产生平均绝对样本值；以及基于映射函数将平均绝对样本值映射到与绝对样本值相关联的标准偏差值。
映射函数将平均绝对样本值表示为第一函数减去第二函数，其中第一函数是比特的第一数量的函数，并且第二函数是2(M-1)-1项的和，其中每项包括标准偏差的函数。
所述方法还包括：(针对每个复值数据样本)使用以标准偏差值缩放的多个量化阈值对同相样本值和正交样本值中的每一个进行量化，以产生量化的同相和正交样本值表示，量化的同相和正交样本值表示中的每一个包括第二数量的比特，其中第二数量的比特少于第一数量的比特。
根据所述方法，将标准偏差值与量化的同相和正交样本值表示映射到OFDM传输帧。
OFDM传输帧可以例如是CPRI基本帧或回程通信传输帧。
通过将中心极限定理应用到同相和正交样本值，标准偏差值可以与绝对样本值相关联。因此，随着同相和正交样本值的数量增加，它们的分布接近于具有零均值和与所述标准偏差值相对应的标准偏差的高斯分布。
从平均绝对样本值到标准偏差值的映射可以包括使用平均绝对样本值来寻址实现映射函数的查找表。
备选地，从平均绝对样本值到标准偏差值的映射可以包括基于平均绝对样本值和映射函数来计算标准偏差值。
量化阈值可以是非均匀量化的级别。根据一些实施例，量化阈值可以基于同相和正交样本值与量化的同相和正交样本值表示之间的最小均方误差，其中同相和正交样本值具有高斯分布，所述高斯分布具有标准偏差值和零均值。量化阈值可以例如包括Lloyd-Max量化阈值。
根据一些实施例，可以根据所述方法对多个时域复值OFDM数据块进行处理，其中相应的量化的同相和正交样本值表示映射到相同OFDM传输帧。
在这样的实施例中，多个数据块中的每个数据块可以与相应的标准偏差值相关联，其中相应的标准偏差值映射到相同OFDM传输帧。
备选地，多个数据块可以与相同标准偏差值相关联，所述相同标准偏差值映射到OFDM传输帧。在这些实施例中，方法包括：计算时域复值OFDM数据块的绝对样本值在多个数据块上的平均值，以产生平均绝对样本值。
在一些实施例中，所述方法还包括：在传输介质上传输OFDM传输帧。传输介质可以例如包括通用公共无线接口(CPRI)。
映射函数例如可以是：
| x | &OverBar; = ( 2 ( M - 1 ) - 0.5 ) - &Sigma; m = 0 ( 2 ( M - 1 ) - 2 ) e r f ( m + 1 &sigma; 2 ) ,
其中，σ表示标准偏差值，表示平均绝对样本值。函数erf(.)是误差函数，并且定义为：
e r f ( z ) = 2 &pi; &Integral; 0 z e - t 2 d t .
在一些实施例中，时域复值OFDM数据块可以包括在第一数据流中，所述第一数据流具有可变的第一数据率，并且OFDM传输帧可以包括在第二数据流中，所述第二数据流具有固定的第二数据率。在这样的实施例中，所述方法还包括：基于第一和第二数据率来选择量化阈值的数量。因此，无论输入数据率(第一数据率)如何，所述量化可以适于(就量化阈值的数量而言，并且还可能就量化阈值分布而言)保持传输数据率(第二数据率)恒定。
第二方面是解压缩方法，所述解压缩方法包括：接收OFDM传输帧，所述OFDM传输帧包括标准偏差值和多个量化的同相和正交样本值表示，所述量化的同相和正交样本值表示中的每一个包括第二数量的比特；提取标准偏差值；以及提取量化的样本值表示。
所述方法还包括：(针对量化的同相和正交样本值表示中的每一个)将量化的同相或正交样本值表示映射到以标准偏差值缩放的重构级别以产生重构的同相或正交样本值，所述重构的同相或正交样本值由第三数量的比特来表示，其中第二数量的比特少于第三数量的比特；以及将多个重构的同相和正交样本值组合成重构的时域复值OFDM数据块。
在一些实施例中，接收的OFDM传输帧可以是根据第一方面的OFDM传输帧。根据这些实施例，第三数量的比特可以等于或不等于第一数量的比特。
所述方法还包括：以标准偏差值来缩放多个重构级别。重构级别可以对应于第一方面的量化阈值。例如，重构级别可以表示第一方面的两个相邻量化阈值之间的重构的样本值。
第三方面是压缩器，所述压缩器包括：输入端口、绝对值确定器、平均值计算器、统计映射器、量化器和信号映射器。
输入端口适于接收时域复值OFDM数据块，所述时域复值OFDM数据块包括多个复值数据样本，其中每个复值数据样本包括同相样本值和正交样本值，所述同相样本值和正交样本值中的每一个由第一数量M的比特来表示。
绝对值确定器适于针对每个复值数据样本，确定同相样本值和正交样本值中的每一个的绝对样本值，并且平均值计算器适于计算时域复值OFDM数据块的绝对样本值的平均值，以产生平均绝对样本值。
统计映射器适于基于映射函数将平均绝对样本值映射到与绝对样本值相关联的标准偏差值。映射函数将平均绝对样本值表示为第一函数减去第二函数，其中第一函数是比特的第一数量的函数，并且第二函数是2(M-1)-1项之和的函数，其中每项包括标准偏差值的函数。
量化器适于(针对每个复值数据样本)使用以标准偏差值缩放的多个量化阈值对同相样本值和正交样本值中的每一个进行量化，以产生量化的同相和正交样本值表示，量化的同相和正交样本值表示中的每一个包括第二数量的比特，其中第二数量的比特少于第一数量的比特，并且信号映射器适于将标准偏差值和量化的同相和正交样本值表示映射到OFDM传输帧。
在一些实施例中，统计映射器可以包括实现映射函数的统计查找表，并且所述映射器适于使用平均绝对样本值来寻址统计查找表。
根据一些实施例，时域复值OFDM数据块可以包括在第一数据流中，所述第一数据流具有可变的第一数据率，并且OFDM传输帧可以包括在第二数据流中，所述第二数据流具有固定的第二数据率，并且压缩器还可以包括选择器，所述选择器适于基于第一和第二数据率来选择量化阈值的数量。
压缩器还可以包括量化阈值缩放器，所述量化阈值缩放器适于以标准偏差值来对多个量化阈值进行缩放。在一些实施例中，量化阈值缩放器可以包括量化查找表，所述量化查找表针对每个所选的量化阈值数量来实现量化阈值。
第四方面是解压缩器，所述解压缩器包括：接收器、标准偏差提取器、样本提取器、重构器和组合器。
接收器适于接收OFDM传输帧，所述OFDM传输帧包括标准偏差值和多个量化的同相和正交样本值表示，量化的同相和正交样本值表示中的每一个包括第二数量的比特，标准偏差提取器适于提取标准偏差值，并且样本提取器适于提取量化的同相和正交样本值表示。
重构器适于针对量化的同相和正交样本值表示中的每一个，将量化的同相或正交样本值表示映射到以标准偏差值缩放的重构级别，以产生重构的同相或正交样本值，所述重构的同相或正交样本值由第三数量的比特来表示，其中第二数量的比特少于第三数量的比特，并且组合器适于将多个重构的同相和正交样本值组合成重构的时域复值OFDM数据块。
第五方面是网络节点，所述网络节点包括根据第三方面的一个或多个压缩器以及根据第四方面的一个或多个解压缩器。所述网络节点可以是例如无线电基站。
所述一个或多个压缩器可以包括下行链路压缩器，所述下行链路压缩器包括在网络节点的基带单元中，并且所述一个或多个解压缩器可以包括下行链路解压缩器，所述下行链路解压缩器包括在网络节点的无线电单元中。备选地或附加地，所述一个或多个压缩器可以包括上行链路压缩器，所述上行链路压缩器包括在网络节点的无线电单元中，并且所述一个或多个解压缩器可以包括上行链路解压缩器，所述上行链路解压缩器包括在网络节点的基带单元中。
在一些实施例中，第三和第四方面可以分别附加地具有与上述第一和第二方面的各特征中的任何特征相同或相对应的特征。此外，第二和第四方面可以附加地具有与上述第一方面的各特征中的任何特征相同或相对应的特征。
一些实施例的优点在于，开销信令的量可以减小，因为每个数据块或每个帧只传输一个特征参数(标准偏差值)。
一些实施例的另一优点是，通过在映射函数的和中包含最小量的项，来简化从平均绝对样本值到标准偏差值的映射。当映射通过计算来实现时，这是特别有利的。
一些实施例的另一优点是，映射函数比根据现有技术的映射函数(例如“Block Adaptive Quantization of Magellan SAR Data”by R.Kwok，W.Johnson，IEEE transactions on Geoscience and Remote Sensing，vol.27，no.4，July 1989，pp.375-383)更准确。
一些实施例的另一优点是可以控制传输数据率。例如，无论输入数据率如何，传输数据率可以保持恒定。
附图说明
参照附图，其它目的、特征和优点将会从下文中实施例的详细描述体现出来，其中：
图1是示出了根据一些实施例的示例方法步骤的流程图；
图2是示出了根据一些实施例的示例方法步骤的流程图；
图3是示出了根据一些实施例的示例映射函数的曲线；
图4是示出了根据一些实施例的示例OFDM传输帧的示意图；
图5是示出了根据一些实施例的示例CPRI协议的函数的示意图；
图6是示出了根据一些实施例的示例网络节点的框图；
图7是示出了根据一些实施例的示例压缩器的框图；
图8是示出了根据一些实施例的具有压缩器的示例装置的框图；
图9是示出了根据一些实施例的示例压缩器的框图；
图10是示出了根据一些实施例的具有压缩器的示例装置的框图；
图11是示出了根据一些实施例的具有压缩器的示例装置的框图；
图12是示出了根据一些实施例的示例解压缩器的框图；
图13是示出了根据一些实施例的具有解压缩器的示例装置的框图；
图14是示出了根据一些实施例的具有解压缩器的示例装置的框图；
图15是示出了根据一些实施例的具有解压缩器的示例装置的框图；
图16是根据一些实施例的仿真的示例结果的曲线；以及
图17是根据一些实施例的仿真的示例结果的曲线。
具体实施方式
在下文中，将会描述提供复值OFDM信号的压缩和解压缩的实施例，适于与无线电基站的通用公共无线电接口(CPRI)一起使用，所述无线电基站符合UMTS LTE/LTE-A。然而，所述复值OFDM信号压缩和解压缩也可以用于其它应用。
在时间区间t∈[0，NT]上定义的、通过N个不同子信道传输的具有N个数据符号的时域复值数字化离散OFDM信号可以表示为其中Ai表示复值基带调制符号。如果该OFDM信号在时间t＝nT处采样，则离散复值OFDM样本可以表示为n＝0，1，...，N-1，其中sn是独立同分布的(i.i.d.)随机变量的和。根据中心极限定理，当子载波的数量趋于无穷大时，sn收敛到零均值平稳的高斯随机过程，并且针对有限数量的子载波近似如此，其中近似可以应用在以下实施例中的一些实施例中。
根据一些实施例，当压缩的OFDM信号通过CPRI传输时，数据传输能够处在比使用未压缩信号更低的数据率。这继而能够实现CPRI的容量(例如BBU与RRU之间)提高，减少硬件和/或软件复杂性，并且降低光纤光学模块和/或高速SerDes的成本。
复值OFDM信号的压缩和解压缩是基于复值数据样本(即具有同相部分和正交部分的数据样本，也被称为I/Q数据)的量化和重构。
一些实施例使用具有固定长度编码的非均匀多速率块自适应量化。压缩率可以高达[未压缩的比特长度]∶[压缩的比特长度]＝2∶1，而误差向量幅度(EVM)损失可以约束到可接受水平，并且就最小均方误差(MMSE)而言，信噪比(SNR)损失基于复值OFDM信号的统计来最小化。例如，如果针对未压缩的I/Q样本的比特长度是15比特(针对90dB动态范围，固定有符号格式)，并且如果压缩器每个I/Q样本输出7比特，则实现了46.67％的压缩率。如果3％用于压缩参数开销，则压缩率是50％。
图1示出了根据一些实施例的示例压缩方法100。在步骤110中，接收L个连续复值样本的时域复值OFDM数据块，其中块的大小L是可调节的。L个复值样本中的每个样本包括同相样本值和正交样本值，同相样本值和正交样本值中的每个由M个比特来表示(本文中假设M个比特中包括符号位)。在一些应用中，接收步骤110可以涉及数据的缓冲。
在步骤115中，确定每个同相和正交样本值的绝对值，并且在步骤120中计算平均绝对样本值。所述平均值可以例如在数据块的所有同相和正交样本值上计算。所述计算可以例如通过绝对样本值的累加(或积分)和缩放来实现，例如按照以下公式：
| x | &OverBar; = 1 2 L &Sigma; l = 0 L - 1 ( | I l | + | Q l | ) ,
其中，[x0，...，xL-1]＝[(I0，Q0)，...，(IL-1，QL-1)]是时域复值OFDM数据块，并且是平均绝对样本值。
在步骤125中，平均绝对样本值映射到标准偏差值，所述标准偏差值表示同相和正交样本值的标准偏差的近似。所述映射可以基于映射函数，所述映射函数将平均绝对样本值表示为第一函数减去第二函数，其中第一函数是比特的第一数量的函数，并且第二函数是2(M-1)-1项之和，其中每项包括标准偏差的函数。映射函数可以是例如以下公式：
| x | &OverBar; = ( 2 ( M - 1 ) - 0.5 ) - &Sigma; m = 0 ( 2 ( M - 1 ) - 2 ) e r f ( m + 1 &sigma; 2 )
其中，σ表示标准偏差值，假设[I0，...，IL-1]和[Q0，...，QL-1]是独立同分布的(i.i.d.)高斯变量，其具有平均值0和标准偏差σ(即N(0，σ2))，并且误差函数定义为：
e r f ( z ) = 2 &pi; &Integral; 0 z e - t 2 d t .
以上示例映射函数可以从以下的简化导出：
| x | &OverBar; = 2 &Sigma; m = 2 ( 2 ( M - 1 ) - 1 ) ( x m + 0.5 ) &Integral; x m x m + 1 p X ( x ) d x + 2 ( x ( 2 ( M - 1 ) ) + 0.5 ) &Integral; x ( 2 ( M - 1 ) ) &infin; p X ( x ) d x ,
其中pX(x)是高斯概率函数，并且xm对应于以M个比特表示的不同的样本值。
图3示出了该示例映射函数300，其中在X轴上表示标准偏差值，并且在Y轴上表示平均绝对值。
应当注意的是，求和是从0到2M-1-2，与以下文献不同：“BlockAdaptive Quantization of Magellan SAR Data”by R.Kwok，W.Johnson，IEEE transactions on Geoscience and Remote Sensing，vol.27，no.4，July1989，pp.375-383，其中求和是从0到2M-1-1。
所述映射可以例如通过计算或通过对实现映射函数的查找表的寻址来执行。如果查找表作为一对一映射在只读存储器(ROM)中实现，则平均绝对样本值可以直接用作寻址值。
在步骤130中，使用标准偏差值来缩放可应用的量化阈值，即以下公式表示未缩放的量化阈值：
Q ^ = &sigma; Q = &lsqb; &sigma;q 0 , ... , &sigma;q 2 K - 2 &rsqb; , 其中qi，i＝0，...，2K-2。
可以选择量化阈值，使得在MMSE意义上，量化误差变得尽可能小。例如，可以应用在以下文献中出现的Lloyd-Max算法：“LeastSquares Quantization in PCM”by S.Lloyd，IEEE transactions onInformation Theory，vol.IT-28，no.2，March 1982，pp.129-137。
量化阈值的数量(以及因此表示的比特数量K)可以是可变的，并且可以与各种压缩模式相关联。在步骤105中，可以基于输入数据率与期望的压缩数据率之间的关系来选择可应用的压缩模式。例如，输入流(其中包括要处理的OFDM块)的数据率可以变化，可以期望控制输出数据率(将要在CPRI上传输的流的速率)，使得其保持恒定值。输入数据率中每个样本的比特数量(M)与输出数据率中每个样本的比特数量(K)之间的关系可以限定可应用的压缩模式。
然后，在步骤140中，使用缩放的量化阈值对数据块的同相和正交样本值(Il和Ql，l＝0，...，L-1)中的每一个进行量化：
q u a n t i z e d ( I l ) = { w 0 I l < &sigma;q 0 w k &sigma;q k &le; I l < &sigma;q k + 1 ; k = 0 , ... , 2 K - 2 w 2 K - 1 &sigma;q 2 K - 1 &le; I l ,
并且对于Ql同样处理，[w0，...，是量化的样本值的表示，每个所述量化的样本值包括K个比特(其中K典型地小于M)。
应当注意的是，以1/σ来缩放同相和正交样本值中的每一个以及使用未缩放的量化阈值来对其进行量化等同于步骤130和140中的操作。
量化阈值(和/或缩放的量化阈值)可以存储在例如查找表中。
在步骤135和步骤145中，分别将标准偏差值和量化的样本值表示映射到OFDM传输帧。应当注意的是，如图1中所示，步骤135和步骤145可以并行或单独执行(步骤135可以在步骤140执行之前、期间或之后执行)。典型地，标准偏差值可以映射到传输帧的控制和管理(C&M)信息字段，并且量化的样本值表示可以映射到传输帧的相应的天线信道(AxC)字段，并且传输帧可以通过CPRI层1数据链路来传输。
如步骤150所示，可以通过类似方式处理若干个数据块来填充OFDM传输帧。每个数据块可以与单独的标准偏差值相关联，或者传输帧的所有数据块可以共享标准偏差值。
最后，在步骤155中，在数据链路(例如CPRI)上传输OFDM传输帧。
图2示出了根据一些实施例的示例解压缩方法200。在步骤205中，在数据链路(例如CPRI)上接收OFDM传输帧，所述OFDM传输帧包括标准偏差值和多个量化的同相和正交样本值表示(其中每个包括K个比特)。例如，在步骤205中接收的传输帧可以对应于图1方法执行期间创建的OFDM传输帧。
在步骤210中，可以从OFDM传输帧中提取可应用的压缩模式(相比于图1的步骤105)以应用在以下步骤中。
在步骤215中，从OFDM传输帧中(例如从例如C&M信息字段中通过解映射操作)提取标准偏差值，并且在步骤225中，从OFDM传输帧中(例如从例如AxC容器字段中通过解映射操作)提取对应于数据块的量化样本值表示。如上所述，OFDM传输帧的块可以共享单个标准偏差值，或者每个数据块可以对应于其自身的标准偏差值。在后一情况中，如图2所示，步骤215针对每个数据块来执行(例如针对压缩的数据块的每个开始指示)，而在前一情况下，每个OFDM传输帧可执行一次步骤215。
标准偏差值用于重构操作。量化的同相和正交样本值表示中的每一个(包括K个比特)映射到以标准偏差来缩放的重构级别，以产生包括P个比特的重构的样本值(其中K典型地小于P，并且K可能等于或可能不等于M)。
可以通过步骤201提取的压缩模式来确定要使用哪个集合的重构级别。
在一个方法中，并且如图1所示，在步骤220中，首先以标准偏差值对可应用的重构级别的集合进行缩放，并且，然后在步骤230中，通过将量化的样本表示映射到缩放的重构级别来实现重构的样本。
在步骤220中，可应用的量化阈值的缩放可以例如由 表示，其中ri，i＝0，...，2K-1表示未缩放的重构级别，并且在步骤230中量化的样本表示到缩放的重构级别的映射可以包括量化的样本值的表示[w0，...，与缩放的重构级别[σr0，...，之间的一对一映射。
重构级别(和/或缩放的重构级别)可以例如存储在查找表中。如果查找表实现为只读存储器(ROM)中的一对一映射，则量化的样本值表示可以直接用作寻址值。
最后，在步骤235中，将适当的重构的同相和正交样本值组合，以形成L个连续复值样本的重构的时域复值OFDM数据块。
如果在OFDM传输帧中存在更多的数据块(从步骤240中否路径)，则过程回到步骤215以处理OFDM传输帧的新数据块(或者，如果OFDM传输帧的数据块共享单个标准偏差值，则回到步骤225)。如果OFDM传输帧中不存在更多的数据块(从步骤240中是路径)，则过程回到步骤205来处理新的OFDM传输帧。
应当注意的是，如图2所示，步骤215和步骤225可以并行或单独执行(步骤225可以在步骤220的执行之前、期间或之后执行)。
图4示出了示例OFDM传输帧(例如CPRI基本帧)，所述OFDM传输帧可以例如对应于如关于图1和图2描述的任何OFDM传输帧。时域复值OFDM数据块已经(例如根据图1的方法100)压缩，并且以非重叠的方式逐块映射到OFDM传输帧。每个非压缩数据块包括L个连续复值样本，其中L是可调节的。
图4的示例可以示出从15比特表示压缩到7比特表示的结果(两个表示不包括符号位)，所述结果针对LTE下行链路和/或上行链路I/Q以行速率2457.6Mbps映射到单个基本帧中。根据该示例，每个AxC容器(AxC0(411)，AxC1(412)，AxC2(413+413’)，AxC3(414)，AxC4(415+415’)，AxC5(416)，...，AxC31(417))存在14个比特，并且每个帧14*32＝448个比特被压缩的I/Q数据占用。可以例如组织每个AxC容器中的比特，使得表示量化的同相样本的比特(从最高有效比特到最低有效比特来组织，或反之亦然)在表示量化的正交样本的比特(从最高有效比特到最低有效比特来组织，或反之亦然)的前面，或反之亦然。两个控制字：控制字1(401)和控制字2(402)在OFDM传输帧中前置，并且压缩开销(统计数据，例如标准偏差值，指示标志，例如压缩模式标志，等等)可以例如映射到控制字2(402)。
图5示出了示例CPRI协议中的一些实施例的使用。示例CPRI协议包括用户平面501和控制和管理(C&M)平面502，并且图5示出了关于层2(L2510)、层1(L1520)和物理层的操作。
在层2中，用户平面包括压缩的复值样本的压缩和/或解压缩511(例如根据本文中出现的任何实施例)以及映射/解映射512。另外，在层2中，C&M平面包括各种控制函数513和C&M映射/解映射518。各种控制函数可以包括例如L1带内协议514、高级数据链路控制(HDLC)515、以太网516，以及厂商特定字节517。
在层1与层2之间、针对相应层2映射器/解映射器的映射/解映射的信号的接口分别是用户平面信道521和C&M信道522。层1操作包括成帧/解帧523和串行化/解串行化(SerDes)524，并且物理层包括在光纤531和/或电介质532上的发送和接收(TX/RX)。
这些函数和操作中的大部分是已知的(例如从CPRI规范中)，并且因此不再详细描述。
可以注意的是，压缩/解压缩限于层2用户平面操作，并且因此，除了C&M信道中压缩/解压缩开销(例如统计和模式标记)的映射/解映射以外，该实施例典型地将不会主要地影响CPRI协议。一些实施例还可以对用户平面信道中的映射/解映射进行一些修改。
图6示出了示例网络节点(例如无线电基站，RBS)600，所述网络节点600包括通过接口(CPRI，例如包括光纤传输)630连接的远程无线电单元(RRU)610和基带单元(BBU)620。如图6所示，网络节点可以包括用于上行链路(UL)和下行链路(DL)数据的压缩/解压缩对。因此，RRU610包括上行链路数据压缩器(UL COMPR)611和下行链路数据解压缩器(DL DECOMPR)612；而BBU620包括上行链路数据解压缩器(DL DECOMPR)621和下行链路数据压缩器(DL COMPR)622。应当注意的是，图6的实施例仅仅是示例，并且REC和RE的任何拓扑可以从本文中出现的方法中受益。
图7示出了根据一些实施例的示例压缩器(COMPR)700。所述压缩器可以例如适于执行关于图1描述的方法100。压缩器700包括输入端口(IN)701、绝对值确定器(ABS)702、平均值计算器(AVG)703、统计映射器(MAP)704、量化器(QUANT)707和成帧器(FRAME)708。
输入端口701适于接收L个连续复值样本的时域OFDM数据块，其中块大小L是可调节的。L个复值样本中的每一个包括同相样本值和正交样本值，同相样本值和正交样本值中的每一个由M个比特来表示。输入端口701可以例如适于执行图1的步骤110。
绝对值确定器702适于确定同相和正交样本值中的每一个的绝对值，并且平均值计算器703适于(典型地在L个复值样本的块上)计算绝对样本值的平均值。绝对值确定器702和平均值计算器703可以例如适于分别执行图1的步骤115和120。
统计映射器704适于基于映射函数将计算的平均值映射到标准偏差值。统计映射器704还可以包括实现映射函数的统计查找表(LUT)704’。查找表704’可以与统计映射器704是一个整体，或者在统计映射器704外部。在一些实施例中，统计映射器704适于以平均绝对样本值来寻址查找表704’。统计映射器可以例如适于执行图1的步骤125。
量化器707适于使用以标准偏差值缩放的多个量化阈值来对同相和正交样本值中的每一个进行量化。量化器707可以例如适于执行图1的步骤140(并且还可能执行步骤130)。
在一些实施例中，压缩器还可以包括量化阈值缩放器(SCALE)705，所述量化阈值缩放器705适于以标准偏差值对多个量化阈值进行缩放。量化阈值缩放器705可以包括量化查找表(LUT)706，所述量化查找表针对每个选择数量的量化阈值实现量化阈值。查找表706可以与缩放器705是一个整体，或者在缩放器705外部。在一些实施例中，缩放器705可以包括在量化器707中。缩放器可以例如适于执行图1的步骤130。
成帧器708适于将标准偏差值和量化样本值映射到OFDM传输帧，以在传输介质上传输。成帧器708可以例如适于执行图1的步骤135和145。
在一些实施例中，压缩器700还可以包括选择器(SEL)709，所述选择器适于基于输入端口701处的数据率和成帧器708的输出处的期望数据率来选择压缩模式(例如要应用的多个量化阈值)。选择器可以例如适于执行图1的步骤105。
图8示出了压缩器800的装置，其中压缩模式选择在压缩器800外部执行。所述装置包括I/Q数据源(I/Q)801、压缩模式选择器(SEL)809、压缩器(COMPR)800、复用器(MUX)850和传输介质(CPRI)860。模式选择器809适于(通过图8的开关)控制未压缩和压缩模式之间的切换，并且(通过输入到压缩器800的控制信号)控制不同压缩速率之间的切换。模式选择器809可以例如以类似于图7的选择器709的方式来选择压缩模式。
在未压缩模式中，来自数据源801的I/Q数据通过复用器850直接向传输介质860传输，在传输介质860中所述数据适当地成帧并传输。
在压缩模式中，在压缩器800中(根据压缩模式控制信号)对来自数据源801的I/Q数据进行压缩，并且然后通过复用器850向传输介质860传输压缩的样本和压缩开销，在传输介质860中所述压缩的样本和压缩开销适当地成帧并传输。
图9示出了根据一些实施例的另一个示例压缩器(COMPR)900。I/Q数据源(I/Q)901向压缩器900提供I/Q数据。压缩器包括分派器(DISPATCH)910、集成器(INTEGR)903、估计器(EST)904、量化器(QUANT)907、编码器(ENC)911和成帧器(FRAME)908。
在分派器910中，I/Q数据被分派到L个复值样本的块中，并且在集成器903中计算样本的平均绝对值。集成器903的操作可以与图7的702和703的操作以及图1的115和120的操作类似或相同。
在估计器904中，平均绝对值映射到对应的标准偏差。估计器904的操作可以与图7的704和图1的125的操作类似或相同。
然后，在量化器907中，基于标准偏差对I/Q样本进行量化。量化器907的操作可以与图7的707和图1的140的操作类似或相同。量化器907的输出可以在编码器911中经历编码，并且在成帧器908中，量化的编码的样本与标准偏差一起映射到传输帧。成帧器908的操作可以与图7的708和图1的135以及145的操作相同。
图10示出了根据一些实施例的另一个压缩器(COMPR)1000。I/Q数据源(I数据和Q数据)1001i、1001q向压缩器100提供I/Q数据。压缩器包括：两个绝对值确定器(ABS)1002i、1002q；均值计算器(MEAN)1003；统计映射器(STAT)1004；量化器(QUANT)1007，包括针对不同压缩模式的多个码本1006；两个比特组装器(PACK)1011i、1011q；以及成帧器(FRAME)1008。
相应I和Q样本的绝对值在相应绝对值确定器1002i和1002q中计算，并且向均值计算器1003转发，平均计算器1003计算I和Q样本的平均绝对值。每个样本的符号位直接从绝对值确定器向相应的比特组装器1011i、1011q转发。绝对值确定器1002i、1002q和均值计算器1003的操作可以与图7的702和703以及图1的115和120的操作类似或相同。
在统计映射器1004中，平均绝对值映射到对应的标准偏差。统计映射器1004的操作可以与图7的704和图1的125的操作类似或相同。
然后，在量化器1007中基于标准偏差对I/Q样本(或实际上为了效率只对它们的绝对值)进行量化。图10的装置还包括压缩模式选择器(SEL)1009，所述压缩模式选择器通过激活适当的码本1006来控制量化器1007。量化器1007的操作可以与图7的707和图1的步骤140的操作类似或相同，并且压缩模式选择器1009的操作可以与图7的709和图1的步骤105的操作类似。
量化器1007的输出在比特包装器1011i、1011q中与相应的符号位相结合，并且量化的有符号样本在成帧器1008中组合为复值量化样本。
CPRI接口1060包括I/Q映射器1061和C&M映射器1062，所述I/Q映射器将复值量化样本映射到传输帧，所述C&M映射器将标准偏差和压缩模式指示符映射到传输帧。映射器1061和1062的操作可以与图7的708和图1的135以及145的操作类似。
图11示出了根据一些实施例的压缩器的逻辑框图。I/Q数据源1101a向I/Q数据块DPRAM 1101b提供I/Q数据样本，所述I/Q数据块DPRAM向求和单元(SUM)1102输出I和Q样本(可能没有符号位)，所述求和单元对I和Q样本的幅度进行求和。
累加器(AAC)1103将针对L个复值样本的幅度和累加(与图1的步骤115和120相比)，并且其结果用于寻址查找表(LUT)1104以产生对应的标准偏差值(与图1的步骤125相比)。
从查找表1104输出的标准偏差值用于在乘法器(MULT)1105中对多个量化阈值进行缩放，并且缩放的量化阈值用于在比较器(COMP)1107中对从DPRAM 1101b输出的I和Q样本进行量化(与图1的步骤130和140相比)。
在CPRI成帧器1160的I/Q映射器(I/Q MAP)中，将量化的I和Q样本映射到传输帧，并且在CPRI成帧器1160的C&M映射器(C&M)1162中，将标准偏差值映射到传输帧(与图1的步骤135和145相比)。
图7-11中出现的实施例的各种特征可以通过不同于图中示出的方式来组合。例如，图7的压缩器700的选择器709可以在压缩器的外部实现，如图8所示。
图12示出了根据一些实施例的示例解压缩器(DE-COMPR)1200。解压缩器可以例如适于执行关于图2描述的方法200。解压缩器1200包括：接收器(REC)1202、标准偏差提取器(ST DEV)1204、样本提取器(SAMPLE)1206、重构器(RECONSTR)1208(可能继而包括查找表(LUT)1206)，以及组合器(COMB)1212。
接收器1202适于接收OFDM传输帧，所述OFDM传输帧包括标准偏差值和多个量化的同相和正交样本值表示。接收器1202可以例如适于执行图2的步骤205。
标准偏差提取器1204适于从接收的帧中提取标准偏差值，并且样本提取器1206适于提取量化的同相和正交样本值表示。方框1204和1206可以例如分别适于执行图2的步骤215和225。
重构器1208适于将每个样本值表示映射到以标准偏差值缩放的重构级别。可应用的重构级别可以存储在查找表1210中。重构器1208可以例如适于执行图2的步骤220和230。
组合器1212适于将重构的样本值组合为L个连续复值样本的重构的时域复值OFDM数据块。组合器1212可以例如适于执行图2的步骤235。
图13示出了解压缩器1300的装置，其中压缩模式选择包括在接收的传输帧中。所述装置包括传输帧接收器(REC)1302、压缩模式提取器(MADE)1309、解压缩器(DE-COMPR)1300、复用器(MUX)1350和I/Q数据接收器(I/Q)1301。
模式提取器1309从接收的传输帧中提取压缩模式。模式提取器1309适于(通过图13的开关)控制未压缩和压缩模式之间的切换，还适于(通过输入到解压缩器1300的控制信号)控制不同的压缩速率(即不同数量的量化阈值)之间的切换。模式提取器1309可以例如适于执行图2的步骤210。
在未压缩模式中，直接通过复用器1350向I/Q数据接收器1301传输来自接收器1302的I/Q样本用于进一步处理。
在压缩模式中，(根据压缩模式控制信号)在解压缩器1300中对来自接收器1302的I/Q样本进行解压缩，并且然后通过复用器1350向I/Q数据接收器1301传输解压缩的样本用于进一步处理。
图14示出了根据一些实施例的另一个示例解压缩器(DE-COMPR)1400。CPRI接口1402包括I/Q解映射器(I/Q DE-MAP)1406和C&M解映射器(C&M)1404，所述I/Q解映射器从传输帧中提取复值量化样本，所述C&M解映射器从传输帧中提取标准偏差和压缩模式指示符。解映射器1406和1404的操作可以与图2的225和215的操作类似或相同。
解压缩器的解成帧器(DE-FRAME)1408将量化的I与Q样本相互分离，并且相应量化的I和Q样本的绝对值在相应绝对值确定器(ABS)1403i和1403q中计算。所述绝对值向重构器(RECONSTR)1408转发。每个量化样本的符号位直接从绝对值确定器向相应比特组装器1411i、1411q转发。
然后，量化的I/Q样本(或实际上为了效率只有它们的绝对值)用于在重构器1408中基于标准偏差来创建对应的重构的样本。图14的装置还包括压缩速率控制器(RATE)1409，所述压缩速率控制器通过激活多个码本1410中适当的一个来控制重构器1408。重构器1408的操作可以与图2的步骤220和230的操作类似或相同，并且压缩速率控制器1409的操作可以与图2的步骤210的操作类似或相同。
在比特组装器1411i、1411q中，将重构器1408的输出与相应的符号位相结合，并且向相应的I和Q数据接收器1401i和1411q输出重构的有符号样本。
图15示出了根据一些实施例的解压缩器的逻辑框图。CPRI接口1502包括I/Q解映射器(I/Q DE-MAP)1506和C&M解映射器(C&M)1504，所述I/Q解映射器从传输帧中提取复值量化样本，所述C&M解映射器从传输帧中提取标准偏差。
标准偏差值在乘法器(MULT)1508中用于对查找表(LUT)1510的多个重构级别进行缩放，并且量化样本用于寻址查找表1510以产生对应的缩放的重构级别值，所述缩放的重构级别值用作输出I/Q数据1501。
图12-15中呈现的实施例的各种特征可以通过不同于图中示出的方式来组合。例如，图12、14和15的任何解压缩器可以用于与图13的装置组合。
根据Lloyd-Max码本可以找到合适的量化阈值和对应的重构级别的示例。在下方的表格中，给出了针对K＝7的Lloyd-Max码本和单位方差高斯源。应当注意的是，所述表格关于符号对称。因此，无符号格式码本可以用于如图10和图14中举例说明的实现中的量化和重构，并且具有不同数量的量化阈值的多个码本可以用于实现各种压缩率。
图16和图17示出了针对64-QAM调制信号的数值误差向量幅度(EVM)分析仿真的结果，其中平均复值时域OFDM信号功率限定为-15dBF，1400个符号(100ms LTE无线电帧)用于求平均。每个数据块的样本数量设为1024，并且可以基于实现延迟与可用计算资源之间的权衡来设计数据块长度。
图16和下方表格示出了针对7比特的压缩/解压缩产生的EVM。
图17和下方的表格示出了针对6比特的压缩/解压缩产生的EVM。
例如，可以看出，通过将每个I/Q数据从15比特压缩到7比特，2∶1比特长度压缩可以在具有64-QAM调制符号的E-TM3.1(参见3GPP规范文件TS36.141，v.10.3.0(2011-06))20M/30.72Msps信号中实现0.95％EVM损失。
当然，覆盖8个常用的LTE/LTE-A带宽和样本速率配置的上述示例仿真情形应当仅视为示例。压缩解压缩实施例还适用于其它带宽和样本速率配置，例如，如REC或RE HW的LTE/LTE-A空中带宽中的3M/7.68Msps，3M/3.84Msps，1.4M/7.68Msps，1.4M/3.84Msp。
通过应用描述的OFDM信号的I/Q数据压缩，复值时域OFDM数据的比特长度能够压缩到其原始长度的50％。因此，给定恒定CPRI行速率，可以将容量加倍，这可以转化为双倍的每载波带宽、每扇区载波数量、MIMO流、天线数量和级联级。备选地，可以减小BBU和RRU之间需要的光纤链路的数量，并且可以减少光纤和光纤收发器的成本。此外，可以减少针对给定带宽所需的SerDes数量(以及其链路速率)，这可以减小板的尺寸、HW/SW复杂度和/或FPGA实现成本。
在使用(针对标准偏差和针对量化阈值)两个查找表的实施例中，由于ROM的寻址是低延迟操作，因此可以实现低延迟。提出的算法适合于在例如CPU、DSP、FPGA、ASIC和/或SoC中并行实现。
由于能够使在传输介质上的数据率恒定，可以避免由于非固定长度编码的定时和同步导致的复杂性。
描述的实施例及其等同物可以通过软件或硬件或者其结合来实现。它们可以通过与通信设备相关联或者为一体的通用电路来执行，例如数字信号处理器(DSP)、中央处理单元(CPU)、协处理器单元、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程硬件，或者有专用电路来执行，例如，如特定用途集成电路(ASIC)。所有这样的类别都涵盖在在本公开的范围之内。
实施例可以在电子设备(例如无线通信设备)内出现，所述电子设备包括根据任何实施例的电路/逻辑或执行方法。电子设备可以例如是蜂窝网络节点或无线电基站。
根据一些实施例，计算机程序产品包括计算机可读介质，例如，如磁盘或CD-ROM。计算机可读介质可以存储有包括程序指令的计算机程序。计算机程序能够载入到数据处理单元中，所述数据处理单元可以例如包括在移动终端中。当载入数据处理单元中时，计算机程序可以存储在与数据处理单元相关联或为一体的存储器中。根据一些实施例，当计算机程序载入数据处理单元并由数据处理单元运行时，计算机程序可以导致处理单元执行根据例如图1和图2任意一幅图示出的方法的方法步骤。
本文参考了本文对各种实施例进行了参考。然而，本领域技术人员将会认识到，对描述的实施例的多种变化仍然会落入权利要求的范围。例如，本文描述的方法实施例通过一特定顺序执行的方法步骤来描述示例方法。然而，应当认识到的是，在不背离权利要求的范围的情况下，事件的这些序列可以按照其它顺序来发生。此外，尽管一些方法步骤已经描述为依次执行，但是这些方法步骤可以同时执行。
以相同的方式，应当注意的是，在具体单元内的功能块的部分并不是限制。相反，这些部分仅仅是示例。本文描述的作为一个单元的功能块可以分为两个或两个以上单元。以相同的方式，在不背离权利要求范围的情况下，本文描述的以两个或两个以上单元实现的功能块可以作为单个单元来实现。
因此，应当理解的是，描述的实施例的细节仅仅是针对示出的目的而不是限制。相反，所有落入权利要求范围内的变化应包含在其中。

Claims (17)

1.一种压缩方法，包括：
接收(110)包括多个复值数据样本的时域复值正交频分复用OFDM数据块，其中每个复值数据样本包括同相样本值和正交样本值，同相样本值和正交样本值中的每一个由第一数量M的比特表示；
针对每个复值数据样本，确定(115)同相样本值和正交样本值中的每一个的绝对样本值；
计算(120)时域复值OFDM数据块的绝对样本值的平均值以产生平均绝对样本值；
基于映射函数将平均绝对样本值映射(125)到与绝对样本值相关联的标准偏差值，所述映射函数将平均绝对样本值表示为第一函数减去第二函数，其中第一函数是比特的第一数量的函数，并且第二函数是2(M-1)-1项的和，其中每项包括标准偏差的函数；
针对每个复值数据样本，使用以标准偏差值缩放(130)的多个量化阈值对同相样本值和正交样本值中的每一个进行量化(135)，以产生量化的同相和正交样本值表示，量化的同相和正交样本值表示中的每一个包括第二数量的比特，其中第二数量的比特少于第一数量的比特；以及
将标准偏差值与量化的同相和正交样本值表示映射(135，145)到OFDM传输帧。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述量化阈值基于同相和正交样本值与量化的同相和正交样本值表示之间的最小均方误差，其中，所述同相和正交样本值具有高斯分布，所述高斯分布具有所述标准偏差值和零均值。
3.根据权利要求1到2中任一项权利要求所述的方法，其中，映射函数是：
| x | &OverBar; = ( 2 ( M - 1 ) - 0.5 ) - &Sigma; m = 0 ( 2 ( M - 1 ) - 2 ) e r f ( m + 1 &sigma; 2 ) ,
其中，σ表示所述标准偏差值，并且表示所述平均绝对样本值。
4.根据权利要求1到3中任一项权利要求所述的方法，其中，将平均绝对样本值映射到标准偏差值包括：使用所述平均绝对样本值来寻址统计查找表，所述统计查找表实现所述映射函数。
5.根据权利要求1到4中任一项权利要求所述的方法，其中，时域复值OFDM数据块包括在第一数据流中，所述第一数据流具有可变的第一数据率，OFDM传输帧包括在第二数据流中，所述第二数据流具有固定的第二数据率，所述方法还包括：基于第一和第二数据率来选择(105)量化阈值的数量。
6.一种解压缩方法，包括：
接收(205)OFDM传输帧，所述OFDM传输帧包括标准偏差值和多个量化的同相和正交样本值表示，所述量化的同相和正交样本值表示中的每一个包括第二数量的比特；
提取(215)标准偏差值；
提取(215)量化的样本值表示；
针对量化的同相和正交样本值表示中的每一个，将量化的同相或正交样本值表示映射(230)到以标准偏差值缩放(220)的重构级别以产生重构的同相或正交样本值，所述重构的同相或正交样本值由第三数量的比特来表示，其中第二数量的比特少于第三数量的比特；以及
将多个重构的同相和正交样本值组合(235)成重构的时域复值OFDM数据块。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所接收的OFDM传输帧是根据权利要求1到5中任一项权利要求所述的OFDM传输帧。
8.一种压缩器，包括：
输入端口(701)，适于接收时域复值OFDM数据块，所述时域复值OFDM数据块包括多个复值数据样本，其中每个复值数据样本包括同相样本值和正交样本值，所述同相样本值和正交样本值中的每一个由第一数量M的比特来表示；
绝对值确定器(702、1002i、1002q)，适于针对每个复值数据样本，确定同相样本值和正交样本值中的每一个的绝对样本值；
平均值计算器(703、903、1003、1102、1103)，适于计算所述时域复值OFDM数据块的绝对样本值的平均值，以产生平均绝对样本值；
统计映射器(704、904、1004、1104)，适于基于映射函数将平均绝对样本值映射到与绝对样本值相关联的标准偏差值，所述映射函数将平均绝对样本值表示为第一函数减去第二函数，其中第一函数是比特的第一数量的函数，并且第二函数是2(M-1)-1项的和，其中每项包括标准偏差值的函数；
量化器(707、907、1007、11907)，适于针对每个复值数据样本，使用以标准偏差值缩放的多个量化阈值对同相样本值和正交样本值中的每一个进行量化，以产生量化的同相和正交样本值表示，量化的同相和正交样本值表示中的每一个包括第二数量的比特，其中第二数量的比特少于第一数量的比特；以及
信号映射器(708、911、908、1011i、1011q、1008、1160)，适于将标准偏差值和量化的同相和正交样本值表示映射到OFDM传输帧。
9.根据权利要求8所述的压缩器，其中，所述统计映射器(704、904、1004、1104)包括实现映射函数的统计查找表(704′，1104)，并且所述映射器适于使用所述平均绝对样本值来寻址所述统计查找表。
10.根据权利要求8到9的任一项权利要求所述的压缩器，其中，所述时域复值OFDM数据块包括在第一数据流中，所述第一数据流具有可变的第一数据率，所述OFDM传输帧包括在第二数据流中，所述第二数据流具有固定的第二数据率，并且所述压缩器还包括选择器(709、809、1009)，所述选择器适于基于所述第一和第二数据率来选择量化阈值的数量。
11.根据权利要求10所述的压缩器，还包括：量化阈值缩放器(705、907、1007、1105)，所述量化阈值缩放器适于以标准偏差值来对所述多个量化阈值进行缩放。
12.根据权利要求11所述的压缩器，其中，所述量化阈值缩放器(705、907、1007、1105)包括量化查找表(706、1006)，所述量化查找表针对每个所选的量化阈值数量来实现量化阈值。
13.一种解压缩器，包括：
接收器(1202、1402、1502)，适于接收OFDM传输帧，所述OFDM传输帧包括标准偏差值和多个量化的同相和正交样本值表示，量化的同相和正交样本值表示中的每一个包括第二数量的比特；
标准偏差提取器(1204、1404、1504)，适于提取所述标准偏差值；
样本提取器(1206、1406、1506)，适于提取所述量化的同相和正交样本值表示；
重构器(1208、1408、1508、1510)，适于针对量化的同相和正交样本值表示中的每一个，将量化的同相或正交样本值表示映射到以标准偏差值缩放的重构级别，以产生重构的同相或正交样本值，所述重构的同相或正交样本值由第三数量的比特来表示，其中第二数量的比特少于第三数量的比特；以及
组合器(1212、1411i、1411q、1501)，适于将多个重构的同相和正交样本值组合成重构的时域复值OFDM数据块。
14.一种网络节点，包括一个或多个根据权利要求8到11中任一项权利要求所述的压缩器和一个或多个根据权利要求13所述的解压缩器。
15.根据权利要求14所述的网络节点，其中，所述一个或多个压缩器包括包括下行链路压缩器，所述下行链路压缩器包括在所述网络节点的基带单元中，并且所述一个或多个解压缩器包括下行链路解压缩器，所述下行链路解压缩器包括在所述网络节点的无线电单元中。
16.根据权利要求14到15中任一项权利要求所述的网络节点，其中，所述一个或多个压缩器包括上行链路压缩器，所述上行链路压缩器包括在网络节点的无线电单元中，并且所述一个或多个解压缩器包括上行链路解压缩器，所述上行链路解压缩器包括在所述网络节点的基带单元中。
17.根据权利要求14所述的网络节点，其中，所述OFDM传输帧是回程通信传输帧。
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