CN105763287B - 数据传输方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种数据传输方法，包括以下步骤：发送端获取待传输的IQ数据；所述发送端按照小数压缩算法对所述待传输的IQ数据压缩得到压缩因子及压缩后的IQ数据，所述压缩后的IQ数据包括小数位信息；所述发送端按照预设协议对所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据编码，并将编码后的数据发送至接收端，以供所述接收端根据所述压缩因子对所述压缩后的IQ数据解压得到解压后的IQ数据，所述解压后的IQ数据包括小数位信息。本发明还公开了一种数据传输方法及装置。本发明实现降低数据传输的成本。

Description

数据传输方法及装置
技术领域
本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及数据传输方法及装置。
背景技术
随着移动通信技术的迅速发展，高速大容量的数据传输是必然趋势。在无线通信分布式基站中，BBU(Building Baseband Unit，室内基带处理单元)和RRU(Remote RadioUnit，射频拉远单元))间为通过光纤或网线拉远来完成数据传输。
因此，基带射频接口传输数据量的增加势必对光纤或网线传输速率提出了更高要求。当单光纤或网线无法满足传输速率要求时，通常有两种解决方案，一是提高光纤或网线速率；二是增加光纤或网线数量。这两种解决方案势必会增加硬件成本，同时也增加了设计的复杂度。
例如，以LTE(Long Term Evolution，长期演进)，也可以说是4G系统为例，BBU和RRU光纤拉远，基带射频接口的IQ数据(即基带数据，I为同向分量，Q为正交分量)传输速率的计算方法为：采样速率×采样精度×2(I/Q两路)×载波数×天线数÷编码效率。以LTE的典型配置两载波四天线20MHz带宽16bit传输系统为例，考虑80％的编码效率，该配置下，基带射频接口传输速率为：30.72Mbps(采样速率)×16(采样精度)×2(I/Q两路)×2(载波数)×4(天线数)÷80％(编码效率)＝9830.4Mbps，因此要完成此数据量的传输，单光纤的速率至少需要支持到10Gbps，双光纤的速率至少需要支持到5Gbps。在上述方式下，需要增加了硬件成本以及后期的运维成本，导致数据传输的成本偏高。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种数据传输方法及装置，旨在解决需要增加了硬件成本以及后期的运维成本，导致数据传输的成本偏高的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种数据传输方法，包括以下步骤：
发送端获取待传输的IQ数据；
所述发送端按照小数压缩算法对所述待传输的IQ数据压缩得到压缩因子及压缩后的IQ数据，所述压缩后的IQ数据包括小数位信息；
所述发送端按照预设协议对所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据编码，并将编码后的数据发送至接收端，以供所述接收端根据所述压缩因子对所述压缩后的IQ数据解压得到解压后的IQ数据，所述解压后的IQ数据包括小数位信息。
优选地，所述发送端按照小数压缩算法对所述待传输的IQ数据压缩得到压缩因子及压缩后的IQ数据的步骤包括：
所述发送端按照在预设采样率下将所述IQ数据分组得到分组后的组别；
所述发送端按照小数压缩算法对各个组别压缩，得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据。
优选地，所述发送端按照小数压缩算法对各个组别压缩，得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据的步骤包括：
所述发送端确定所述各个组别中绝对值最大的数据作为参考数据；
所述发送端确定所述参考数据的第一个有效符号位，从所述第一个有效符号位开始截取预设位数的有效数据作为索引系数，并确定截位因子，所述压缩因子包括索引系数和截位因子；
所述发送端根据所述索引系数查询压缩数据表得到所述索引系数对应的压缩索引乘法因子；
所述发送端将原始数据乘以所述压缩索引乘法因子得到新的原始数据，从所述新的原始数据的所述第一个有效符号位开始截取预设位数减1位的数据作为压缩后的IQ数据；
按照上述方式对所述各个组别中的其他数据压缩得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据。
优选地，所述发送端按照预设协议对所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据编码，并将编码后的数据发送至接收端的步骤之后，还包括：
所述接收端接收所述编码后的数据，并对所述编码后的数据解码得到所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据；
所述接收端根据所述压缩因子解压所述压缩后的IQ数据得到解压后的IQ数据。
优选地，所述接收端根据所述压缩因子解压所述压缩后的IQ数据得到解压后的IQ数据的步骤包括：
所述接收端根据所述压缩因子确定索引系数和截位因子；
所述接收端根据所述截位因子解压所述压缩后的IQ数据，所述解压后的IQ数据通过补充符号位得到和原始IQ数据位宽一致的完整IQ数据；所述接收端根据所述索引系数查询压缩数据表得到所述索引系数对应的解压索引乘法因子，并根据所述解压索引乘法因子解压所述完整的IQ数据得到解压后的IQ数据。
为实现上述目的，本发明还进一步提供一种数据传输方法，包括以下步骤：
接收端接收发送端发送来的编码后的数据，并对所述编码后的数据解码得到所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据；
所述接收端根据所述压缩因子解压所述压缩后的IQ数据得到解压后的IQ数据。
优选地，所述接收端根据所述压缩因子解压所述压缩后的IQ数据得到解压后的IQ数据的步骤包括：
所述接收端根据所述压缩因子确定索引系数和截位因子；
所述接收端根据所述截位因子解压所述压缩后的IQ数据，所述解压后的IQ数据通过补充符号位得到和原始IQ数据位宽一致的完整IQ数据；所述接收端根据所述索引系数查询压缩数据表得到所述索引系数对应的解压索引乘法因子，并根据所述解压索引乘法因子解压所述完整的IQ数据得到解压后的IQ数据。
优选地，所述接收端接收发送端发送来的编码后的数据，并对所述编码后的数据解码得到所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据的步骤之前，还包括：
发送端获取待传输的IQ数据；
所述发送端按照小数压缩算法对所述待传输的IQ数据压缩得到压缩因子及压缩后的IQ数据，所述压缩后的IQ数据包括小数位信息；
所述发送端按照预设协议对所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据编码，并将编码后的数据发送至接收端。
优选地，所述发送端按照小数压缩算法对所述待传输的IQ数据压缩得到压缩因子及压缩后的IQ数据的步骤包括：
所述发送端按照在预设采样率下将所述IQ数据分组；
所述发送端按照小数压缩算法对各个组别压缩，得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据。
优选地，所述发送端按照小数压缩算法对各个组别压缩，得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据的步骤包括：
所述发送端确定所述各个组别中绝对值最大的数据作为参考数据；
所述发送端确定所述参考数据的第一个有效符号位，从所述第一个有效符号位开始截取预设位数的有效数据作为索引系数，并确定截位因子，所述压缩因子包括索引系数和截位因子；
所述发送端根据所述索引系数查询压缩数据表得到所述索引系数对应的压缩索引乘法因子；
所述发送端将原始数据乘以所述压缩索引乘法因子得到处理后的原始数据，从所述处理后的原始数据的所述第一个有效符号位开始截取预设位数减1位的数据作为压缩后的IQ数据；
按照上述方式对所述各个组别中的其他数据压缩得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据。
此外，为实现上述目的，本发明还进一步提供一种数据传输装置，包括：
第一获取模块，用于获取待传输的IQ数据；
第一压缩模块，按照小数压缩算法对所述待传输的IQ数据压缩得到压缩因子及压缩后的IQ数据，所述压缩后的IQ数据包括小数位信息；
第一处理模块，用于按照预设协议对所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据编码；
第一发送模块，用于将编码后的数据发送至接收端，以供所述接收端根据所述压缩因子对所述压缩后的IQ数据解压得到解压后的IQ数据，所述解压后的IQ数据包括小数位信息。
优选地，所述第一压缩模块包括第一分组单元和第一压缩单元，
所述第一分组单元，用于按照在预设采样率下将所述IQ数据分组得到分组后的组别；
所述第一压缩单元，用于按照小数压缩算法对各个组别压缩，得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据。
优选地，所述第一压缩单元，还用于确定所述各个组别中绝对值最大的数据作为参考数据；还用于确定所述参考数据的第一个有效符号位，从所述第一个有效符号位开始截取预设位数的有效数据作为索引系数，并确定截位因子，所述压缩因子包括索引系数和截位因子；还用于根据所述索引系数查询压缩数据表得到所述索引系数对应的压缩索引乘法因子；
还用于将原始数据乘以所述压缩索引乘法因子得到新的原始数据，从所述新的原始数据的所述第一个有效符号位开始截取预设位数减1位的数据作为压缩后的IQ数据；
还用于按照上述方式对所述各个组别中的其他数据压缩得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据。
优选地，所述数据传输装置还包括：
第一接收模块，用于接收所述编码后的数据，并对所述编码后的数据解码得到所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据；
第一解压模块，用于根据所述压缩因子解压所述压缩后的IQ数据得到解压后的IQ数据。
优选地，所述第一解压模块包括第一确定单元和第一解压单元，
所述第一确定单元，用于根据所述压缩因子确定索引系数和截位因子；
所述第一解压单元，用于根据所述截位因子解压所述压缩后的IQ数据，所述解压后的IQ数据通过补充符号位得到和原始IQ数据位宽一致的完整IQ数据；还用于根据所述索引系数查询压缩数据表得到所述索引系数对应的解压索引乘法因子，并根据所述解压索引乘法因子解压所述完整的IQ数据得到解压后的IQ数据。
为实现上述目的，本发明还进一步提供一种数据传输装置，包括：
第二接收模块，用于接收发送端发送来的编码后的数据，并对所述编码后的数据解码得到所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据；
第二解压模块，用于根据所述压缩因子解压所述压缩后的IQ数据得到解压后的IQ数据。
优选地，所述第二解压模块包括第二确定单元和第二解压单元，
所述第二确定单元，用于根据所述压缩因子确定索引系数和截位因子；
所述第二解压单元，用于根据所述截位因子解压所述压缩后的IQ数据，所述解压后的IQ数据通过补充符号位得到和原始IQ数据位宽一致的完整IQ数据；还用于根据所述索引系数查询压缩数据表得到所述索引系数对应的解压索引乘法因子，并根据所述解压索引乘法因子解压所述完整的IQ数据得到解压后的IQ数据。
优选地，还包括第二获取模块，用于获取待传输的IQ数据；
第二压缩模块，用于按照小数压缩算法对所述待传输的IQ数据压缩得到压缩因子及压缩后的IQ数据，所述压缩后的IQ数据包括小数位信息；
第二处理模块，用于发送端按照预设协议对所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据编码；
第二发送模块，用于编码后的数据发送至接收端。
优选地，所述第二压缩模块包括第二分组单元和第二压缩单元，
所述第二分组单元，用于按照在预设采样率下将所述IQ数据分组；
所述第二压缩单元，用于按照小数压缩算法对各个组别压缩，得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据。
优选地，所述第二压缩单元，还用于确定所述各个组别中绝对值最大的数据作为参考数据；
所述发送端确定所述参考数据的第一个有效符号位，从所述第一个有效符号位开始截取预设位数的有效数据作为索引系数，并确定截位因子，所述压缩因子包括索引系数和截位因子；还用于根据所述索引系数查询压缩数据表得到所述索引系数对应的压缩索引乘法因子；
还用于将原始数据乘以所述压缩索引乘法因子得到处理后的原始数据，从所述处理后的原始数据的所述第一个有效符号位开始截取预设位数减1位的数据作为压缩后的IQ数据；
还用于按照上述方式对所述各个组别中的其他数据压缩得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据。
本发明通过以小数压缩算法对待传输的IQ数据进行压缩，降低了待传输的IQ数据的数据量，有效避免在现有方式下需要增加硬件成本以及后期运维成本，导致数据传输的成本偏高的问题，降低了数据传输的成本。
附图说明
图1为本发明数据传输方法的第一实施例的流程示意图；
图2为图1中步骤S20一实施例的细化流程示意图；
图3为图2中步骤S22一实施例的细化流程示意图；
图4为本发明数据传输方法的第二实施例的流程示意图；
图5为图4中步骤S50一实施例的细化流程示意图；
图6为本发明压缩过程一实施例的流程示意图；
图7为本发明解压缩过程一实施例的流程示意图；
图8为本发明数据传输方法的第三实施例的流程示意图；
图9为本发明数据传输方法的第四实施例的流程示意图；
图10为本发明数据传输装置的第一实施例的功能模块示意图；
图11为图10中第一压缩模块一实施例的细化功能模块示意图；
图12为本发明数据传输装置的第二实施例的功能模块示意图；
图13为图12中第一解压模块一实施例的细化功能模块示意图；
图14为本发明数据传输装置的第三实施例的功能模块示意图；
图15为图14中第二解压模块一实施例的细化功能模块示意图；
图16为本发明数据传输装置的第四实施例的功能模块示意图；
图17为本发明图16中第二压缩模块一实施例的细化功能模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例的主要解决方案是：发送端获取待传输的IQ数据；所述发送端按照小数压缩算法对所述待传输的IQ数据压缩得到压缩因子及压缩后的IQ数据，所述压缩后的IQ数据包括小数位信息；所述发送端按照预设协议对所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据编码，并将编码后的数据发送至接收端，以供所述接收端根据所述压缩因子对所述压缩后的IQ数据解压得到解压后的IQ数据，所述解压后的IQ数据包括小数位信息。通过以小数压缩算法对待传输的IQ数据进行压缩，并在压缩后的IQ数据中包括小数位信息，降低了待传输的IQ数据的数据量，有效避免在现有方式下需要增加硬件成本以及后期运维成本，导致数据传输的成本偏高的问题，降低了数据传输的成本。
由于现有的数据传输需要增加了硬件成本以及后期的运维成本，导致数据传输的成本偏高。
基于上述问题，本发明提供一种数据传输方法。所述数据传输方法优选的执行与无线通讯系统中，也还可以是执行在其他需要进行数据传输的过程中以下实施例中均以无线通讯系统为例来描述，但并不局限于使用在无线通讯系统中的数据传输。
参照图1，图1为本发明数据传输方法的第一实施例的流程示意图。
在一实施例中，所述数据传输方法包括：
步骤S10，发送端获取待传输的IQ数据；
执行本发明数据传输方法的主体可以是RRU、BBU等基站的数据传输设备，进一步地，为加载在所述RRU、BBU设备侧的数据传输应用程序。在本实施例中在RRU为发送端时，优选为RRU设备，在BBU为发送端时，优选为BBU设备。
在本实施例中所述发送端优选为RRU设备，接收端优选为BBU侧设备。所述发送端在需要传输数据时，获取待传输的IQ数据，所述I数据为同向分量数据，所述Q数据为正交分量数据，所述IQ数据为同相分量数据和正交分量数据的结合。
步骤S20，所述发送端按照小数压缩算法对所述待传输的IQ数据压缩得到压缩因子及压缩后的IQ数据，所述压缩后的IQ数据包括小数位信息；
参考图2，所述发送端按照小数压缩算法对所述待传输的IQ数据压缩得到压缩因子及压缩后的IQ数据的过程可以包括：
步骤S21，所述发送端按照在预设采样率下将所述IQ数据分组得到分组后的组别；
所述IQ数据包括I数据和Q数据，所述发送端在预设采样率下，即在基带采样率下将待传输的IQ数据分组，且按顺序将各个IQ数据分组，即按顺序去预设个数的数据分组，所述预设个数可以是4个或5个等按照需要进行设置。例如，若所述IQ数据包括N个数据，分为M组，则每组包括N/M个数据，且需要将I数据和Q数据均分组。
步骤S22，所述发送端按照小数压缩算法对各个组别压缩，得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据。
所述发送端对每个分组后的组别中的数据按照小数压缩算法压缩，得到各个组别的压缩因子及压缩后的IQ数据，所述压缩因子包括I压缩因子和Q压缩因子，即I压缩因子和Q压缩因子独立。
具体的，参考图3，所述发送端按照小数压缩算法对各个组别压缩，得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据的过程可以包括：
步骤S221，所述发送端确定所述各个组别中绝对值最大的数据作为参考数据；若所述组别中存在N/M个数据，则从所述N/M个数据中确定绝对值最大的数据作为参考数据。
步骤S222，所述发送端确定所述参考数据的第一个有效符号位，从所述第一个有效符号位开始截取预设位数的有效数据作为索引系数，并确定截位因子，所述压缩因子包括索引系数和截位因子；所述预设位数可以是小于原始数据位宽的任意比特位数，例如，可以是6bit或5bit等。所述发送端在确定所述参考数据的第一个有效符号位后，从所述第一个有效符号位开始截取预设位数的有效数据作为索引系数，即从所述第一个有效符号位开始截取预设比特位数作为索引系数，将低位的数据丢弃，参考压缩数据表，所述索引系数为十进制数据，若截取的预设位数的有效数据为二进制时，将所述预设位数的有效数据转为十进制数据作为索引系数。在本发明其他实施例中，也还可以是将所述压缩数据表中的索引系数转换为二进制索引系数，如此，截取的预设位数的有效数据保留二进制的形式作为索引系数。
在截取预设位数的有效数据作为索引系数后，所述发送端生成截位因子，例如，丢弃掉一个低位数据，截位因子为1，丢弃掉两个低位数据，截取因子为2。所述压缩因子包括索引系数和截位因子。
步骤S223，所述发送端根据所述索引系数查询压缩数据表得到所述索引系数对应的压缩索引乘法因子；
步骤S224，所述发送端将原始数据乘以所述压缩索引乘法因子得到新的原始数据，从所述新的原始数据的所述第一个有效符号位开始截取预设位数减1位的数据作为压缩后的IQ数据；
所述发送端在根据截取预设位数的有效数据得到的索引系数查询压缩数据表得到压缩索引乘法因子后，将所述原始数据乘以所述压缩索引乘法因子得到新的原始数据，从所述新的原始数据的所述第一个有效符号位开始截取预设位数减1位的数据作为压缩后的IQ数据。即目标数据是为预设位数减1位的数据。例如，在需要截取5bit数据时，所述预设位数设置为6bit。根据预设位数的十进制结果查表得到压缩乘法因子，为了定点处理，乘法因子需要做量化处理，通过先将所述原始数据乘以压缩乘法因子，再从所述第一个有效符号位开始截取5bit数据作为压缩后的数据，这样处理后可以保留部分小数位信息。
步骤S225，按照上述方式对所述各个组别中的其他数据压缩得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据。
按照上述方式将各个组别中的其他数据压缩得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据。
表1
索引系数(A) 压缩乘法因子(B) 压缩量化乘法因子(C) 解压量化乘法因子(D)
0 1 1024 1024
1 30 30720 34
2 15 15360 68
索引系数(A) 压缩乘法因子(B) 压缩量化乘法因子(C) 解压量化乘法因子(D)
3 10 10240 102
4 7.5 7680 137
5 6 6144 171
6 5 5120 205
7 4.285714286 4389 239
8 3.75 3840 273
9 3.333333333 3413 307
10 3 3072 341
11 2.727272727 2793 375
12 2.5 2560 410
13 2.307692308 2363 444
14 2.142857143 2194 478
15 2 2048 512
16 1.875 1920 546
17 1.764705882 1807 580
18 1.666666667 1707 614
19 1.578947368 1617 648
20 1.5 1536 683
21 1.428571429 1463 717
22 1.363636364 1396 751
23 1.304347826 1336 785
24 1.25 1280 819
25 1.2 1229 853
26 1.153846154 1182 887
27 1.111111111 1138 921
28 1.071428571 1097 956
29 1.034482759 1059 990
30 1 1024 1024
31 0.967741935 991 1058
在所述压缩数据表中，所有数据均为十进制，所述第一列为索引系数A，第二列为理论压缩乘法因子B，B＝(25-2)/A，第三列为量化后的压缩乘法因子C，C＝210*B四舍五入的结果，210表示按照11比特进行量化，量化比特位宽可根据量化精度要求设定，第四列为解压量化乘法因子D，D＝(210/C)*210四舍五入的结果，量化的目的是便于定点计算。这里的乘法因子量化增益在处理过程中要消除。由于去绝对值后索引系数为正数，最高比特位始终为0，因此最终需要打包到压缩因子里面的索引系数为预设位数减1bit，截位因子比特位数则是根据原始数据比特位宽和压缩后的数据位宽综合得到。例如，原始数据为16bit，需要压缩到5bit，则预设位数为6bit，则真正需要传递的索引系数只需要5bit，截位因子最大值则为11，因此截位因子使用4bit足以。
步骤S30，所述发送端按照预设协议对所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据编码，并将编码后的数据发送至接收端，以供所述接收端根据所述压缩因子对所述压缩后的IQ数据解压得到解压后的IQ数据，所述解压后的IQ数据包括小数位信息。
所述预设协议为通讯协议，例如，为4G通讯协议、3G通讯协议等。所述发送端按照预设协议对所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据编码，编码为能够在RRU和BBU之间传输的格式，并将编码后的数据发送至接收端，以供所述接收端根据所述压缩因子对所述压缩后的IQ数据解压得到解压后的IQ数据，所述解压后的IQ数据包括小数位信息。
具体的，为了更好的说明本发明数据传输方法中数据压缩的过程，IQ数据为16bit压缩至5bit位宽为例解释本发明压缩过程。
发送端分别将16bit的I路数据和Q路数据进行分组，按顺序依次取N/M个数据为一组，找到N/M个数据中绝对值最大者，再找出绝对值最大者的第一个有效符号位，从所述第一个有效符号位开始截取6bit有效数据作为索引系数，主要用于查询压缩数据表得到压缩索引乘法因子，索引系数的比特位宽只需要比压缩后数据位宽多1bit，压缩数据表如表1所示。为了将此6bit有效数据调整到接近6bit满动态，需要将16bit原始数据乘以压缩乘法因子后按照绝对值最大者的第一个有效符号位开始截取5bit有效数据，然后按照同样的方式去处理其他(N/M)-1个数据，这就相当于把最低的几位截掉同时又保留了部分小数位信息，被截掉的数据用0代替。最低位删掉的bit数，用截位因子来表示。截位因子＝1，表示把bit0删掉了，截位因子＝2，表示把bit0、bit1都删掉了，依次类推。每组数据的压缩因子只有一个，IQ独立，压缩因子由索引系数和截位因子构成。通过上述方式将16bit IQ数据压缩后得到5bit的压缩后的IQ数据及0压缩因子，所述压缩因子包括索引系数和截位因子。
本实施例通过以小数压缩算法对待传输的IQ数据进行压缩，并在压缩后的IQ数据中包括小数位信息，降低了待传输的IQ数据的数据量，有效避免在现有方式下需要增加硬件成本以及后期运维成本，导致数据传输的成本偏高的问题，降低了数据传输的成本。
参照图4，图4为本发明数据传输方法的第二实施例的流程示意图。基于上述数据传输方法的第一实施例，所述步骤S30之后，还包括：
步骤S40，所述接收端接收所述编码后的数据，并对所述编码后的数据解码得到所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据；
解压缩过程为压缩过程的逆过程，所述接收端接收所述发送端发送的编码后的数据，在接收到所述编码后的数据后，对所述编码后的数据解码，得到压缩后的IQ数据和压缩因子。
步骤S50，所述接收端根据所述压缩因子解压所述压缩后的IQ数据得到解压后的IQ数据。
参考图5，所述接收端根据所述压缩因子解压所述压缩后的IQ数据得到解压后的IQ数据的过程可以包括：
步骤S51，所述接收端根据所述压缩因子确定索引系数和截位因子；
步骤S52，所述接收端根据所述截位因子解压所述压缩后的IQ数据，得到完整的IQ数据；所述接收端根据压缩因子中的截位因子将截掉的低位补0，截位因子的大小即表示需要补0的位数，最高位补齐符号位将数据还原成原始数据的位数。
步骤S53，所述接收端根据所述索引系数查询压缩数据表得到所述索引系数对应的解压索引乘法因子，并根据所述解压索引乘法因子解压所述完整的IQ数据得到解压后的IQ数据。
所述接收端在根据压缩因子将所述压缩后的数据还原为原始数据的位数后，根据所述索引系数查询压缩数据表得到解压索引乘法因子，完成乘法操作，解压过程中同样需要消除乘法因子量化增益，即需要将还原的原始数据还原为保留小数的数据。通过在压缩和数据传输过程中，保留了部分小数位信息，使得数据传输更加准确、可靠和真实，在提高数据传输效率的同时，提高了数据传输的准确性。
为了更好的说明上述解压缩过程，以将16bit的IQ数据压缩至5bit为例，将压缩后的5bit的IQ数据，根据压缩因子中截位因子将截掉的低位补0，截位因子的大小即低位补0的个数，最高位补齐符号位将压缩后的IQ数据还原为16bit，然后根据5bit索引系数补1bit的0后索引到相应解压乘法因子完成乘法操作，并消除乘法因子的量化增益。通过压缩因子中的索引系数和截位因子将压缩后的5bit IQ数据还原为16bit的原始数据，达到数据传输的目的。
进一步地，参考图6为压缩过程，其中左边表格中为16bit原始数据，其中竖列表示位，横向表示第几个数据(bit14为第一个有效符号位)，这里是1组4个数据(WORD0～WORD3)，最大的是WORD0，按照最终5bit输出这样截位因子就是(0x1010)，索引系数从WORD0的第一个符号位bit14开始数6个bit，，然后根据这6bit数据0x011010查索引表得到压缩乘法因子为1182，再把WORD0～WORD3四个数据分别乘以乘法因子后截掉低10bit(去除量化增益)，然后按照WORD0的6bit截位信息保留高5bit，这样得到最终压缩后的5bit数据，5bit索引系数为0x11010，因此9bit压缩因子为0x110101010，其中高5bit表示索引系数，低4bit表示截位因子。压缩后的结果见图6中右边表格。
参考图7，为解压缩过程，解压侧根据9bit压缩因子中的截位因子，即在低位(bit9～bit0)填10个0，然后根据索引系数0x011010查索引表得到解压乘法因子为921，将压缩后的四个数据分别乘以乘法因子后截掉低10bit，bit15和bit14填2个符号位(正数填0,负数填1)，重新将数据还原为16bit的IQ数据，解压结果见图7右边表格。
由上述可知，压缩时将IQ数据位宽从16bit降到了5bit，从而减少了传输IQ数据量，可以有效降低光纤或网线传输速率。另外该方法在压缩时会砍掉一些低位字节，解压缩后的数据跟RRU侧压缩前的数据会有一定差异，这就是压缩损耗，压缩损耗大小依赖算法中两个核心参数选择，分组参数N和压缩后数据比特位宽M，这两个参数要依据基带射频接口速率和系统EVM(Error Vector Magnitude)要求综合给出。M越小，EVM越差但基带射频接口速率要求越低，反之，M越大，EVM越好但基带射频接口速率要求越高；N越小，EVM越好，压缩因子占用的传输带宽越大，反之，N越大，EVM越差，压缩因子占用的传输带宽越小。
以LTE的典型配置两载波四天线的20MHz带宽16bit传输系统为例，考虑80％的编码效率，该配置下，基带射频接口传输速率为：30.72Mbps(采样速率)×16(采样精度)×2(I/Q两路)×2(载波数)×4(天线数)÷80％(编码效率)＝9830.4Mbps。采用本发明小数压缩算法后，假如数据位宽从16bit压缩至5bit，分组系数为16，这样IQ数据传输速率变为：30.72Mbps(采样速率)×5(采样精度)×2(I/Q两路)×2(载波数)×4(天线数)÷80％(编码效率)＝3072Mbps，压缩因子带宽占用为：30.72Mbps(采样速率)×9(压缩因子位宽)×2(I/Q两路)×2(载波数)×4(天线数)/16(分组系数)÷80％(编码效率)＝345.6Mbps，因此基带射频接口传输总速率为：3072+345.6＝3417.6Mbps，大大降低了基带射频接口传输带宽要求。
本发明实施例通过以小数压缩算法对待传输的IQ数据进行压缩，并在压缩后的IQ数据中包括小数位信息，降低了待传输的IQ数据的数据量，接收端根据压缩因子还原压缩后的数据，有效避免在现有方式下需要增加硬件成本以及后期运维成本，导致数据传输的成本偏高的问题，降低了数据传输的成本。
参照图8，图8为本发明数据传输方法的第三实施例的流程示意图。所述数据传输方法包括：
步骤S100，接收端接收发送端发送来的编码后的数据，并对所述编码后的数据解码得到所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据；
解压缩过程为压缩过程的逆过程，所述接收端接收所述发送端发送的编码后的数据，在接收到所述编码后的数据后，对所述编码后的数据解码，得到压缩后的IQ数据和压缩因子。
步骤S200，所述接收端根据所述压缩因子解压所述压缩后的IQ数据得到解压后的IQ数据。
所述接收端根据所述压缩因子解压所述压缩后的IQ数据得到解压后的IQ数据的过程可以包括：所述接收端根据所述压缩因子确定索引系数和截位因子；所述接收端根据所述截位因子解压所述压缩后的IQ数据，得到完整的IQ数据；所述接收端根据压缩因子中的截位因子将截掉的低位补0，截位因子的大小即表示需要补0的位数，最高位补齐符号位将数据还原成原始数据的位数。所述接收端根据所述索引系数查询压缩数据表得到所述索引系数对应的解压索引乘法因子，并根据所述解压索引乘法因子解压所述完整的IQ数据得到解压后的IQ数据。
所述接收端在根据压缩因子将所述压缩后的数据还原为原始数据的位数后，根据所述索引系数查询压缩数据表得到解压索引乘法因子，完成乘法操作，解压过程中同样需要消除乘法因子量化增益，即需要将还原的原始数据还原为保留小数的数据。
为了更好的说明上述解压缩过程，以将16bit的IQ数据压缩至5bit为例，将压缩后的5bit的IQ数据，根据压缩因子中截位因子将截掉的低位补0，截位因子的大小即低位补0的个数，最高位补齐符号位将压缩后的IQ数据还原为16bit，然后根据5bit索引系数补1bit的0后索引到相应解压乘法因子完成乘法操作，并消除乘法因子的量化增益。通过压缩因子中的索引系数和截位因子将压缩后的5bit IQ数据还原为16bit的原始数据，达到数据传输的目的。
本发明实施例通过以小数压缩算法对待传输的IQ数据进行压缩，并在压缩后的IQ数据中包括小数位信息，降低了待传输的IQ数据的数据量，接收端根据压缩因子还原压缩后的数据，有效避免在现有方式下需要增加硬件成本以及后期运维成本，导致数据传输的成本偏高的问题，降低了数据传输的成本。
参照图9，图9为本发明数据传输方法的第四实施例的流程示意图。基于上述数据传输方法的第三实施例，所述步骤S100之前，还包括：
步骤S300，发送端获取待传输的IQ数据；
在本实施例中所述发送端优选为RRU设备，接收端优选为BBU侧设备。所述发送端在需要传输数据时，获取待传输的IQ数据，所述I数据为同向分量数据，所述Q数据为正交分量数据。
步骤S400，所述发送端按照小数压缩算法对所述待传输的IQ数据压缩得到压缩因子及压缩后的IQ数据，所述压缩后的IQ数据包括小数位信息；
所述发送端按照小数压缩算法对所述待传输的IQ数据压缩得到压缩因子及压缩后的IQ数据的过程可以包括：所述发送端按照在预设采样率下将所述IQ数据分组得到分组后的组别；
所述IQ数据包括I数据和Q数据，所述发送端在预设采样率下，即在基带采样率下将待传输的IQ数据分组，且按顺序将各个IQ数据分组，即按顺序去预设个数的数据分组，所述预设个数可以是4个或5个等按照需要进行设置。例如，若所述IQ数据包括N个数据，分为M组，则每组包括N/M个数据，且需要将I数据和Q数据均分组。
所述发送端按照小数压缩算法对各个组别压缩，得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据。
所述发送端对每个分组后的组别中的数据按照小数压缩算法压缩，得到各个组别的压缩因子及压缩后的IQ数据，所述压缩因子包括I压缩因子和Q压缩因子，即I压缩因子和Q压缩因子独立。
所述发送端按照小数压缩算法对各个组别压缩，得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据的过程可以包括：
所述发送端确定所述各个组别中绝对值最大的数据作为原始数据；若所述组别中存在N/M个数据，则从所述N/M个数据中确定绝对值最大的数据作为参考数据。
所述发送端确定所述原始数据的第一个有效符号位，从所述第一个有效符号位开始截取预设位数的有效数据作为索引系数，并确定截位因子，所述压缩因子包括索引系数和截位因子；所述预设位数可以是小于原始数据位数的任何值，例如，可以是6bit或5bit等。所述发送端在确定所述原始数据的第一个有效符号位后，从所述第一个有效符号位开始截取预设位数的有效数据作为索引系数，即从所述第一个有效符号位开始截取预设位数的有效数据作为索引系数，参考压缩数据表，所述索引系数为十进制数据，若截取的预设位数的有效数据为二进制时，将所述预设位数的有效数据转为十进制数据作为索引系数。在本发明其他实施例中，也还可以是将所述压缩数据表中的索引系数转换为二进制索引系数，如此，截取的预设位数的有效数据保留二进制的形式作为索引系数。
在截取预设位数的有效数据作为索引系数后，所述发送端生成截位因子，例如，丢弃掉一个低位数据，截位因子为1，丢弃掉两个低位数据，截取因子为2。所述压缩因子包括索引系数和截位因子。
所述发送端根据所述索引系数查询压缩数据表得到所述索引系数对应的压缩索引乘法因子；
所述发送端将原始数据乘以所述压缩索引乘法因子得到新的原始数据，从所述新的原始数据的所述第一个有效符号位开始截取预设位数减1位的数据作为压缩后的IQ数据；
所述发送端在根据截取预设位数的有效数据得到的索引系数查询压缩数据表得到压缩索引乘法因子后，将所述原始数据乘以所述压缩索引乘法因子得到新的原始数据，从所述新的原始数据的所述第一个有效符号位开始截取预设位数减1位的数据作为压缩后的IQ数据。即目标数据是为预设位数减1位的数据。例如，在需要截取5bit数据时，所述预设位数设置为6bit。根据预设位数的十进制结果查表得到压缩乘法因子，为了定点处理，乘法因子需要做量化处理，通过先将所述原始数据乘以压缩乘法因子，再从所述第一个有效符号位开始截取5bit数据作为压缩后的数据，这样处理后可以保留部分小数位信息。。
按照上述方式对所述各个组别中的其他数据压缩得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据。按照上述方式将各个组别中的其他数据压缩得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据。
在所述压缩数据表中，所述第一列为索引系数A，第二列为理论压缩乘法因子B，B＝(25-2)/A，第三列为量化后的压缩乘法因子C，C＝210*B四舍五入的结果，210表示按照11比特进行量化，量化比特位宽可根据量化精度要求设定，第四列为解压量化乘法因子D，D＝(210/C)*210四舍五入的结果，量化的目的是便于顶点计算。这里的乘法因子量化增益在处理过程中要消除。由于去绝对值后索引系数为正数，最高比特位始终为0，因此最终需要打包到压缩因子里面的索引系数为预设位数减1bit，截位因子为预设位数减2bit。例如，以预设位数为6bit为例，则索引系数为5bit，截位因子为4bit。
步骤S500，所述发送端按照预设协议对所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据编码，并将编码后的数据发送至接收端。
所述预设协议为通讯协议，例如，为4G通讯协议、3G通讯协议等。所述发送端按照预设协议对所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据编码，编码为能够在RRU和BBU之间传输的格式，并将编码后的数据发送至接收端，以供所述接收端根据所述压缩因子对所述压缩后的IQ数据解压得到解压后的IQ数据，所述解压后的IQ数据包括小数位信息。
具体的，为了更好的说明本发明数据传输方法中数据压缩的过程，IQ数据为16bit压缩至5bit位宽为例解释本发明压缩过程。
发送端分别将16bit的I路数据和Q路数据进行分组，按顺序依次取N/M个数据为一组，找到N/M个数据中绝对值最大者，再找出绝对值最大者的第一个有效符号位，从所述第一个有效符号位开始截取6bit有效数据作为索引系数，主要用于查询压缩数据表得到压缩索引乘法因子，索引系数的比特位宽只需要比压缩后数据位宽多1bit，压缩数据表如表1所示。为了将此6bit有效数据调整到接近6bit满动态，需要将16bit原始数据乘以压缩乘法因子后按照绝对值最大者的第一个有效符号位开始截取5bit有效数据，然后按照同样的方式去处理其他(N/M)-1个数据，这就相当于把最低的几位截掉同时又保留了部分小数位信息，被截掉的数据用0代替。最低位删掉的bit数，用截位因子来表示。截位因子＝1，表示把bit0删掉了，截位因子＝2，表示把bit0、bit1都删掉了，依次类推。每组数据的压缩因子只有一个，IQ独立，压缩因子由索引系数和截位因子构成。通过上述方式将16bit IQ数据压缩后得到5bit的压缩后的IQ数据及0压缩因子，所述压缩因子包括索引系数和截位因子。
本实施例通过以小数压缩算法对待传输的IQ数据进行压缩，并在压缩后的IQ数据中包括小数位信息，降低了待传输的IQ数据的数据量，有效避免在现有方式下需要增加硬件成本以及后期运维成本，导致数据传输的成本偏高的问题，降低了数据传输的成本。
对应的本发明进一步提供一种数据传输装置。
参照图10，图10为本发明数据传输装置的第一实施例的功能模块示意图。
在一实施例中，所述数据传输装置包括：第一获取模块10、第一压缩模块20、第一处理模块30及第一发送模块40。
所述第一获取模块10，用于获取待传输的IQ数据；
在本实施例中所述发送端优选为RRU设备，接收端优选为BBU侧设备。所述发送端在需要传输数据时，获取待传输的IQ数据，所述I数据为同向分量数据，所述Q数据为正交分量数据。
所述第一压缩模块20，按照小数压缩算法对所述待传输的IQ数据压缩得到压缩因子及压缩后的IQ数据，所述压缩后的IQ数据包括小数位信息；
参考图11，所述第一压缩模块20包括第一分组单元21和第一压缩单元22，
所述第一分组单元21，用于按照在预设采样率下将所述IQ数据分组得到分组后的组别；
所述IQ数据包括I数据和Q数据，所述发送端在预设采样率下，即在基带采样率下将待传输的IQ数据分组，且案顺序将各个IQ数据分组，即按顺序去预设个数的数据分组，所述预设个数可以是4个或5个等按照需要进行设置。例如，若所述IQ数据包括N个数据，分为M组，则每组包括N/M个数据，且需要将I数据和Q数据均分组。
所述第一压缩单元22，用于按照小数压缩算法对各个组别压缩，得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据。
所述发送端对每个分组后的组别中的数据按照小数压缩算法压缩，得到各个组别的压缩因子及压缩后的IQ数据，所述压缩因子包括I压缩因子和Q压缩因子，即I压缩因子和Q压缩因子独立。
进一步地，所述第一压缩单元22，还用于确定所述各个组别中绝对值最大的数据作为原始数据；若所述组别中存在N/M个数据，则从所述N/M个数据中确定绝对值最大的数据作为原始数据。
所述第一压缩单元22，还用于确定所述原始数据的第一个有效符号位，从所述第一个有效符号位开始截取预设位数的有效数据作为索引系数，并确定截位因子，所述压缩因子包括索引系数和截位因子；所述预设位数可以是小于原始数据位宽的任意值，例如可以是6bit或5bit等。所述发送端在确定所述原始数据的第一个有效符号位后，从所述第一个有效符号位开始截取预设位数的有效数据作为索引系数，参考压缩数据表，所述索引系数为十进制数据，若截取的预设位数的有效数据为二进制时，将所述预设位数的有效数据转为十进制数据作为索引系数。在本发明其他实施例中，也还可以是将所述压缩数据表中的索引系数转换为二进制索引系数，如此，截取的预设位数的有效数据保留二进制的形式作为索引系数。
在截取预设位数的有效数据作为索引系数后，所述发送端生成截位因子，例如，丢弃掉一个低位数据，截位因子为1，丢弃掉两个低位数据，截位因子为2。所述压缩因子包括索引系数和截位因子。
所述第一压缩单元22，还用于根据所述索引系数查询压缩数据表得到所述索引系数对应的压缩索引乘法因子；
所述第一压缩单元22，还用于将原始数据乘以所述压缩索引乘法因子得到新的原始数据，从所述新的原始数据的所述第一个有效符号位开始截取预设位数减1位的数据作为压缩后的IQ数据；
所述发送端在根据截取预设位数的有效数据得到的索引系数查询压缩数据表得到压缩索引乘法因子后，将所述原始数据乘以所述压缩索引乘法因子得到新的原始数据，从所述新的原始数据的所述第一个有效符号位开始截取预设位数减1位的数据作为压缩后的IQ数据。即目标数据是为预设位数减1位的数据。例如，需要将原始数据压缩至6bit，则预设位数为6bit，根据预设位数的十进制结果查表得到压缩乘法因子，为了定点处理，乘法因子需要做量化处理，通过先将所述原始数据乘以压缩乘法因子，再从所述第一个有效符号位开始截取5bit数据作为压缩后的数据，这样处理后可以保留部分小数位信息。。
所述第一压缩单元22，还用于按照上述方式对所述各个组别中的其他数据压缩得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据。
按照上述方式将各个组别中的其他数据压缩得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据。
所述第一处理模块30，用于按照预设协议对所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据编码；
所述第一发送模块40，用于将编码后的数据发送至接收端，以供所述接收端根据所述压缩因子对所述压缩后的IQ数据解压得到解压后的IQ数据，所述解压后的IQ数据包括小数位信息。
所述预设协议为通讯协议，例如，为4G通讯协议、3G通讯协议等。所述发送端按照预设协议对所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据编码，编码为能够在RRU和BBU之间传输的格式，并将编码后的数据发送至接收端，以供所述接收端根据所述压缩因子对所述压缩后的IQ数据解压得到解压后的IQ数据，所述解压后的IQ数据包括小数位信息。
具体的，为了更好的说明本发明数据传输方法中数据压缩的过程，IQ数据为16bit压缩至5bit位宽为例解释本发明压缩过程。
发送端分别将16bit的I路数据和Q路数据进行分组，按顺序依次取N/M个数据为一组，找到N/M个数据中绝对值最大者，再找出绝对值最大者的第一个有效符号位，从所述第一个有效符号位开始截取6bit有效数据作为索引系数，主要用于查询压缩数据表得到压缩索引乘法因子，索引系数的比特位宽只需要比压缩后数据位宽多1bit，压缩数据表如表1所示。为了将此6bit有效数据调整到接近6bit满动态，需要将16bit原始数据乘以压缩乘法因子后按照绝对值最大者的第一个有效符号位开始截取5bit有效数据，然后按照同样的方式去处理其他(N/M)-1个数据，这就相当于把最低的几位截掉同时又保留了部分小数位信息，被截掉的数据用0代替。最低位删掉的bit数，用截位因子来表示。截位因子＝1，表示把bit0删掉了，截位因子＝2，表示把bit0、bit1都删掉了，依次类推。每组数据的压缩因子只有一个，IQ独立，压缩因子由索引系数和截位因子构成。通过上述方式将16bit IQ数据压缩后得到5bit的压缩后的IQ数据及压缩因子，所述压缩因子包括索引系数和截位因子。
本实施例通过以小数压缩算法对待传输的IQ数据进行压缩，并在压缩后的IQ数据中包括小数位信息，降低了待传输的IQ数据的数据量，有效避免在现有方式下需要增加硬件成本以及后期运维成本，导致数据传输的成本偏高的问题，降低了数据传输的成本。
参考图12，为本发明数据传输装置的第二实施例的功能模块示意图。还包括：第一接收模块50和第一解压模块60。
所述第一接收模块50，用于接收所述编码后的数据，并对所述编码后的数据解码得到所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据；
解压缩过程为压缩过程的逆过程，所述接收端接收所述发送端发送的编码后的数据，在接收到所述编码后的数据后，对所述编码后的数据解码，得到压缩后的IQ数据和压缩因子。
所述第一解压模块60，用于根据所述压缩因子解压所述压缩后的IQ数据得到解压后的IQ数据。
参考图13，所述第一解压模块60包括第一确定单元61和第一解压单元62，
所述第一确定单元61，用于根据所述压缩因子确定索引系数和截位因子；所述接收端根据压缩因子中的截位因子将截掉的低位补0，截位因子的大小即表示需要补0的位数，最高位补齐符号位将数据还原成原始数据的位数。
所述第一解压单元62，用于根据所述截位因子解压所述压缩后的IQ数据，得到完整的IQ数据；还用于根据所述索引系数查询压缩数据表得到所述索引系数对应的解压索引乘法因子，并根据所述解压索引乘法因子解压所述完整的IQ数据得到解压后的IQ数据。所述接收端在根据压缩因子将所述压缩后的数据还原为原始数据的位数后，根据所述索引系数查询压缩数据表得到解压索引乘法因子，完成乘法操作，解压过程中同样需要消除乘法因子量化增益，即需要将还原的原始数据还原为保留小数的数据。
为了更好的说明上述解压缩过程，以将16bit的IQ数据压缩至5bit为例，将压缩后的5bit的IQ数据，根据压缩因子中截位因子将截掉的低位补0，截位因子的大小即低位补0的个数，最高位补齐符号位将压缩后的IQ数据还原为16bit，然后根据5bit索引系数补1bit的0后索引到相应解压乘法因子完成乘法操作，并消除乘法因子的量化增益。通过压缩因子中的索引系数和截位因子将压缩后的5bit IQ数据还原为16bit的原始数据，达到数据传输的目的。
本发明实施例通过以小数压缩算法对待传输的IQ数据进行压缩，并在压缩后的IQ数据中包括小数位信息，降低了待传输的IQ数据的数据量，接收端根据压缩因子还原压缩后的数据，有效避免在现有方式下需要增加硬件成本以及后期运维成本，导致数据传输的成本偏高的问题，降低了数据传输的成本。
参考图14，为本发明数据传输装置的第三实施例的功能模块示意图。所述数据传输装置包括：第二接收模块100和第二解压模块200。
所述第二接收模块100，用于接收发送端发送来的编码后的数据，并对所述编码后的数据解码得到所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据；
解压缩过程为压缩过程的逆过程，所述接收端接收所述发送端发送的编码后的数据，在接收到所述编码后的数据后，对所述编码后的数据解码，得到压缩后的IQ数据和压缩因子。
所述第二解压模块200，用于根据所述压缩因子解压所述压缩后的IQ数据得到解压后的IQ数据。
参考图15，所述第二解压模块200包括第二确定单元201和第二解压单元202，
所述第二确定单元201，用于根据所述压缩因子确定索引系数和截位因子；所述接收端根据压缩因子中的截位因子将截掉的低位补0，截位因子的大小即表示需要补0的位数，最高位补齐符号位将数据还原成原始数据的位数。所述接收端根据所述索引系数查询压缩数据表得到所述索引系数对应的解压索引乘法因子，并根据所述解压索引乘法因子解压所述完整的IQ数据得到解压后的IQ数据。
所述第二解压单元202，用于根据所述截位因子解压所述压缩后的IQ数据，得到完整的IQ数据；还用于根据所述索引系数查询压缩数据表得到所述索引系数对应的解压索引乘法因子，并根据所述解压索引乘法因子解压所述完整的IQ数据得到解压后的IQ数据。
所述接收端在根据压缩因子将所述压缩后的数据还原为原始数据的位数后，根据所述索引系数查询压缩数据表得到解压索引乘法因子，完成乘法操作，解压过程中同样需要消除乘法因子量化增益，即需要将还原的原始数据还原为保留小数的数据。
为了更好的说明上述解压缩过程，以将16bit的IQ数据压缩至5bit为例，将压缩后的5bit的IQ数据，根据压缩因子中截位因子将截掉的低位补0，截位因子的大小即低位补0的个数，最高位补齐符号位将压缩后的IQ数据还原为16bit，然后根据5bit索引系数补1bit的0后索引到相应解压乘法因子完成乘法操作，并消除乘法因子的量化增益。通过压缩因子中的索引系数和截位因子将压缩后的5bit IQ数据还原为16bit的原始数据，达到数据传输的目的。
本发明实施例通过以小数压缩算法对待传输的IQ数据进行压缩，并在压缩后的IQ数据中包括小数位信息，降低了待传输的IQ数据的数据量，接收端根据压缩因子还原压缩后的数据，有效避免在现有方式下需要增加硬件成本以及后期运维成本，导致数据传输的成本偏高的问题，降低了数据传输的成本。
参考图16，为本发明数据传输装置的第四实施例的功能模块示意图。还包括：第二获取模块300，用于获取待传输的IQ数据；在本实施例中所述发送端优选为RRU设备，接收端优选为BBU侧设备。所述发送端在需要传输数据时，获取待传输的IQ数据，所述I数据为同向分量数据，所述Q数据为正交分量数据。在本发明其他实施例中所述发送端也可以是BBU，接收端可以是RRU。
第二压缩模块400，用于按照小数压缩算法对所述待传输的IQ数据压缩得到压缩因子及压缩后的IQ数据，所述压缩后的IQ数据包括小数位信息；
参考图17，所述第二压缩模块400包括第二分组单元401和第二压缩单元402，
所述第二压缩模块400，用于按照在预设采样率下将所述IQ数据分组得到分组后的组别；
所述IQ数据包括I数据和Q数据，所述发送端在预设采样率下，即在基带采样率下将待传输的IQ数据分组，且案顺序将各个IQ数据分组，即按顺序去预设个数的数据分组，所述预设个数可以是4个或5个等按照需要进行设置。例如，若所述IQ数据包括N个数据，分为M组，则每组包括N/M个数据，且需要将I数据和Q数据均分组。
所述第二压缩单元402，用于按照小数压缩算法对各个组别压缩，得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据。
所述发送端对每个分组后的组别中的数据按照小数压缩算法压缩，得到各个组别的压缩因子及压缩后的IQ数据，所述压缩因子包括I压缩因子和Q压缩因子，即I压缩因子和Q压缩因子独立。
所述发送端按照小数压缩算法对各个组别压缩，得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据的过程可以包括：
所述发送端确定所述各个组别中绝对值最大的数据作为原始数据；若所述组别中存在N/M个数据，则从所述N/M个数据中确定绝对值最大的数据作为原始数据。
所述发送端确定所述原始数据的第一个有效符号位，从所述第一个有效符号位开始截取预设位数的有效数据作为索引系数，并确定截取因子，所述压缩因子包括索引系数和截取因子；所述预设位数可以是6bit或5bit等，所述发送端在确定所述原始数据的第一个有效符号位后，从所述第一个有效符号位开始截取预设位数的有效数据作为索引系数，即从所述第一个有效符号位开始将低位的数据丢弃，保留预设位数的有效数据作为索引系数，参考压缩数据表，所述索引系数为十进制数据，若截取的预设位数的有效数据为二进制时，将所述预设位数的有效数据转为十进制数据作为索引系数。在本发明其他实施例中，也还可以是将所述压缩数据表中的索引系数转换为二进制索引系数，如此，截取的预设位数的有效数据保留二进制的形式作为索引系数。
在截取预设位数的有效数据作为索引系数后，所述发送端生成截位因子，例如，丢弃掉一个低位数据，截位因子为1，丢弃掉两个低位数据，截取因子为2。所述压缩因子包括索引系数和截位因子。
所述发送端根据所述索引系数查询压缩数据表得到所述索引系数对应的压缩索引乘法因子；
所述发送端将原始数据乘以所述压缩索引乘法因子得到新的原始数据，从所述新的原始数据的所述第一个有效符号位开始截取预设位数减1位的数据作为压缩后的IQ数据；
所述发送端在根据截取预设位数的有效数据得到的索引系数查询压缩数据表得到压缩索引乘法因子后，将所述原始数据乘以所述压缩索引乘法因子得到新的原始数据，从所述新的原始数据的所述第一个有效符号位开始截取预设位数减1位的数据作为压缩后的IQ数据。即目标数据是为预设位数减1位的数据。例如，预设位数为6bit，则截取5bit数据。通过先将所述原始数据乘以压缩乘法因子，先将原始数据放大，做到定点截取数据的目的，保留了原始数据中的小数位数据，即在截取的时候，将小数位数据保留下来。
按照上述方式对所述各个组别中的其他数据压缩得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据。按照上述方式将各个组别中的其他数据压缩得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据。
在所述压缩数据表中，所述第一列为索引系数A，第二列为理论压缩乘法因子B，B＝(25-2)/A，第三列为量化后的压缩乘法因子C，C＝210*B四舍五入的结果，210表示按照11比特进行量化，量化比特位宽可根据量化精度要求设定，第四列为解压量化乘法因子D，D＝(210/C)*210四舍五入的结果，量化的目的是便于顶点计算。这里的乘法因子量化增益在处理过程中要消除。由于去绝对值后索引系数为正数，最高比特位始终为0，因此最终需要打包到压缩因子里面的索引系数为预设位数减1bit，截位因子为预设位数减2bit。例如，以预设位数为6bit为例，则索引系数为5bit，截位因子为4bit。
第二处理模块500，用于发送端按照预设协议对所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据编码；
第二发送模块600，用于编码后的数据发送至接收端。
所述预设协议为通讯协议，例如，为4G通讯协议、3G通讯协议等。所述发送端按照预设协议对所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据编码，编码为能够在RRU和BBU之间传输的格式，并将编码后的数据发送至接收端，以供所述接收端根据所述压缩因子对所述压缩后的IQ数据解压得到解压后的IQ数据，所述解压后的IQ数据包括小数位信息。
具体的，为了更好的说明本发明数据传输方法中数据压缩的过程，IQ数据为16bit压缩至5bit位宽为例解释本发明压缩过程。
发送端分别将16bit的I路数据和Q路数据进行分组，按顺序依次取N/M个数据为一组，找到N/M个数据中绝对值最大者，再找出绝对值最大者的第一个有效符号位，从所述第一个有效符号位开始截取6bit有效数据作为索引系数，主要用于查询压缩数据表得到压缩索引乘法因子，索引系数的比特位宽只需要比压缩后数据位宽多1bit，压缩数据表如表1所示。为了将此6bit有效数据调整到接近6bit满动态，需要将16bit原始数据乘以压缩乘法因子后按照绝对值最大者的第一个有效符号位开始截取5bit有效数据，然后按照同样的方式去处理其他(N/M)-1个数据，这就相当于把最低的几位截掉同时又保留了部分小数位信息，被截掉的数据用0代替。最低位删掉的bit数，用截位因子来表示。截位因子＝1，表示把bit0删掉了，截位因子＝2，表示把bit0、bit1都删掉了，依次类推。每组数据的压缩因子只有一个，IQ独立，压缩因子由索引系数和截位因子构成。通过上述方式将16bit IQ数据压缩后得到5bit的压缩后的IQ数据及0压缩因子，所述压缩因子包括索引系数和截位因子。
本实施例通过以小数压缩算法对待传输的IQ数据进行压缩，并在压缩后的IQ数据中包括小数位信息，降低了待传输的IQ数据的数据量，有效避免在现有方式下需要增加硬件成本以及后期运维成本，导致数据传输的成本偏高的问题，降低了数据传输的成本。
可以理解的是，在本发明其他实施例中，还提出一种数据传输系统，包括所述发送端和所述接收端，其中，数据的压缩和解压缩过程如上述实施例所述，在此不再赘述。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (14)

1.一种数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
发送端获取待传输的IQ数据；
所述发送端按照小数压缩算法对所述待传输的IQ数据压缩得到压缩因子及压缩后的IQ数据，所述压缩后的IQ数据包括小数位信息；
所述发送端按照预设协议对所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据编码，并将编码后的数据发送至接收端，以供所述接收端根据所述压缩因子对所述压缩后的IQ数据解压得到解压后的IQ数据，所述解压后的IQ数据包括小数位信息；
所述发送端按照小数压缩算法对所述待传输的IQ数据压缩得到压缩因子及压缩后的IQ数据的步骤包括：
所述发送端按照在预设采样率下将所述IQ数据分组得到分组后的组别；
所述发送端确定各个组别中绝对值最大的数据作为参考数据；
所述发送端确定所述参考数据的第一个有效符号位，从所述第一个有效符号位开始截取预设位数的有效数据作为索引系数，并确定截位因子，所述压缩因子包括索引系数和截位因子；
所述发送端根据所述索引系数查询压缩数据表得到所述索引系数对应的压缩索引乘法因子；
所述发送端将原始数据乘以所述压缩索引乘法因子得到新的原始数据，从所述新的原始数据的所述第一个有效符号位开始截取预设位数减1位的数据作为压缩后的IQ数据；
按照上述方式对所述各个组别中的其他数据压缩得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据。
2.如权利要求1所述的数据传输方法，其特征在于，所述发送端按照预设协议对所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据编码，并将编码后的数据发送至接收端的步骤之后，还包括：
所述接收端接收所述编码后的数据，并对所述编码后的数据解码得到所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据；
所述接收端根据所述压缩因子解压所述压缩后的IQ数据得到解压后的IQ数据。
3.如权利要求2所述的数据传输方法，其特征在于，所述接收端根据所述压缩因子解压所述压缩后的IQ数据得到解压后的IQ数据的步骤包括：
所述接收端根据所述压缩因子确定索引系数和截位因子；
所述接收端根据所述截位因子解压所述压缩后的IQ数据，所述解压后的IQ数据通过补充符号位得到和原始IQ数据位宽一致的完整IQ数据；
所述接收端根据所述索引系数查询压缩数据表得到所述索引系数对应的解压索引乘法因子，并根据所述解压索引乘法因子解压所述完整的IQ数据得到解压后的IQ数据。
4.一种数据传输方法，其特征在于，包括以下步骤：
接收端接收发送端发送来的编码后的数据，并对所述编码后的数据解码得到压缩因子和压缩后的IQ数据；
所述接收端根据所述压缩因子解压所述压缩后的IQ数据得到解压后的IQ数据；
所述接收端根据所述压缩因子解压所述压缩后的IQ数据得到解压后的IQ数据的步骤包括：
所述接收端根据所述压缩因子确定索引系数和截位因子；
所述接收端根据所述截位因子解压所述压缩后的IQ数据，所述解压后的IQ数据通过补充符号位得到和原始IQ数据位宽一致的完整IQ数据；
所述接收端根据所述索引系数查询压缩数据表得到所述索引系数对应的解压索引乘法因子，并根据所述解压索引乘法因子解压所述完整的IQ数据得到解压后的IQ数据。
5.如权利要求4所述的数据传输方法，其特征在于，所述接收端接收发送端发送来的编码后的数据，并对所述编码后的数据解码得到所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据的步骤之前，还包括：
发送端获取待传输的IQ数据；
所述发送端按照小数压缩算法对所述待传输的IQ数据压缩得到压缩因子及压缩后的IQ数据，所述压缩后的IQ数据包括小数位信息；
所述发送端按照预设协议对所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据编码，并将编码后的数据发送至接收端。
6.如权利要求5所述的数据传输方法，其特征在于，所述发送端按照小数压缩算法对所述待传输的IQ数据压缩得到压缩因子及压缩后的IQ数据的步骤包括：
所述发送端按照在预设采样率下将所述IQ数据分组；
所述发送端按照小数压缩算法对各个组别压缩，得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据。
7.如权利要求6所述的数据传输方法，其特征在于，所述发送端按照小数压缩算法对各个组别压缩，得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据的步骤包括：
所述发送端确定所述各个组别中绝对值最大的数据作为参考数据；
所述发送端确定所述参考数据的第一个有效符号位，从所述第一个有效符号位开始截取预设位数的有效数据作为索引系数，并确定截位因子，所述压缩因子包括索引系数和截位因子；
所述发送端根据所述索引系数查询压缩数据表得到所述索引系数对应的压缩索引乘法因子；
所述发送端将原始数据乘以所述压缩索引乘法因子得到处理后的原始数据，从所述处理后的原始数据的所述第一个有效符号位开始截取预设位数减1位的数据作为压缩后的IQ数据；
按照上述方式对所述各个组别中的其他数据压缩得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据。
8.一种数据传输装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取待传输的IQ数据；
第一压缩模块，按照小数压缩算法对所述待传输的IQ数据压缩得到压缩因子及压缩后的IQ数据，所述压缩后的IQ数据包括小数位信息；
第一处理模块，用于按照预设协议对所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据编码；
第一发送模块，用于将编码后的数据发送至接收端，以供所述接收端根据所述压缩因子对所述压缩后的IQ数据解压得到解压后的IQ数据，所述解压后的IQ数据包括小数位信息；
所述第一压缩模块包括第一分组单元和第一压缩单元，
所述第一分组单元，用于按照在预设采样率下将所述IQ数据分组得到分组后的组别；
所述第一压缩单元，还用于确定各个组别中绝对值最大的数据作为参考数据；还用于确定所述参考数据的第一个有效符号位，从所述第一个有效符号位开始截取预设位数的有效数据作为索引系数，并确定截位因子，所述压缩因子包括索引系数和截位因子；还用于根据所述索引系数查询压缩数据表得到所述索引系数对应的压缩索引乘法因子；
还用于将原始数据乘以所述压缩索引乘法因子得到新的原始数据，从所述新的原始数据的所述第一个有效符号位开始截取预设位数减1位的数据作为压缩后的IQ数据；
还用于按照上述方式对所述各个组别中的其他数据压缩得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据。
9.如权利要求8所述的数据传输装置，其特征在于，所述数据传输装置还包括：
第一接收模块，用于接收所述编码后的数据，并对所述编码后的数据解码得到所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据；
第一解压模块，用于根据所述压缩因子解压所述压缩后的IQ数据得到解压后的IQ数据。
10.如权利要求9所述的数据传输装置，其特征在于，所述第一解压模块包括第一确定单元和第一解压单元，
所述第一确定单元，用于根据所述压缩因子确定索引系数和截位因子；
所述第一解压单元，用于根据所述截位因子解压所述压缩后的IQ数据，所述解压后的IQ数据通过补充符号位得到和原始数据位宽一致的完整IQ数据；还用于根据所述索引系数查询压缩数据表得到所述索引系数对应的解压索引乘法因子，并根据所述解压索引乘法因子解压所述完整的IQ数据得到解压后的IQ数据。
11.一种数据传输装置，其特征在于，包括：
第二接收模块，用于接收发送端发送来的编码后的数据，并对所述编码后的数据解码得到压缩因子和压缩后的IQ数据；
第二解压模块，用于根据所述压缩因子解压所述压缩后的IQ数据得到解压后的IQ数据；
所述第二解压模块包括第二确定单元和第二解压单元，
所述第二确定单元，用于根据所述压缩因子确定索引系数和截位因子；
所述第二解压单元，用于根据所述截位因子解压所述压缩后的IQ数据，所述解压后的IQ数据通过补充符号位得到和原始IQ数据位宽一致的完整IQ数据；还用于根据所述索引系数查询压缩数据表得到所述索引系数对应的解压索引乘法因子，并根据所述解压索引乘法因子解压所述完整的IQ数据得到解压后的IQ数据。
12.如权利要求11所述的数据传输装置，其特征在于，还包括第二获取模块，用于获取待传输的IQ数据；
第二压缩模块，用于按照小数压缩算法对所述待传输的IQ数据压缩得到压缩因子及压缩后的IQ数据，所述压缩后的IQ数据包括小数位信息；
第二处理模块，用于发送端按照预设协议对所述压缩因子和所述压缩后的IQ数据编码；
第二发送模块，用于编码后的数据发送至接收端。
13.如权利要求12所述的数据传输装置，其特征在于，所述第二压缩模块包括第二分组单元和第二压缩单元，
所述第二分组单元，用于按照在预设采样率下将所述IQ数据分组；
所述第二压缩单元，用于按照小数压缩算法对各个组别压缩，得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据。
14.如权利要求13所述的数据传输装置，其特征在于，所述第二压缩单元，还用于确定所述各个组别中绝对值最大的数据作为参考数据；
所述发送端确定所述参考数据的第一个有效符号位，从所述第一个有效符号位开始截取预设位数的有效数据作为索引系数，并确定截位因子，所述压缩因子包括索引系数和截位因子；还用于根据所述索引系数查询压缩数据表得到所述索引系数对应的压缩索引乘法因子；
还用于将原始数据乘以所述压缩索引乘法因子得到处理后的原始数据，从所述处理后的原始数据的所述第一个有效符号位开始截取预设位数减1位的数据作为压缩后的IQ数据；
还用于按照上述方式对所述各个组别中的其他数据压缩得到各个组别对应的压缩因子及压缩后的IQ数据。
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