JP2011524117A - 基地送受信機システムにおける信号の圧縮 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1a
Description
Sがサンプル毎の元のビット数である場合に、第1のサンプル群に対して、
1)最大マグニチュードのlog2を計算することなどにより、最大マグニチュードを有するサンプルに関する指数(底2)を判断する。この指数は、この群内の符号化サンプル毎のビット数又はn_exp(0)を示している。
2)Sビットを用いて第1の群の指数n_exp(0)を絶対符号化する。
3)サンプル毎にn_exp(0)ビットを用いてN_group個のサンプルを符号化する。
N_group個のサンプルから成るi番目の群に対して、
4)i番目の群内の符号化サンプル毎のビット数又はn_exp(i)を示す、最大マグニチュードを有するサンプルに関するi番目の指数(底2)を判断する。
5)n_exp(i−1)からn_exp(i)を減算することによってi番目の指数を差分符号化し、符号化サンプルのi番目の群における第1のトークンを判断する。
6)サンプル毎にn_exp(i)ビットを用いてN_group個のサンプルから成るi番目の群を符号化する。
a.0:n_exp(0)=0(全ての4つのサンプル値はゼロである)
b.1:n_exp(0)=2(サンプル毎に2ビット)
c.2:n_exp(0)=3(サンプル毎に3ビット)
d.その他、S−1まで:n_exp(0)=S(サンプル毎にSビット)
1.差を計算する:e_diff=n_exp(i)−n_exp(i−1)
2.e_diffを以下の通りに符号化する。
a.0:e_diff=e(i)−e(i−l)
b.101:e_diff=+l
c.110:e_diff=−l
d.1001:e_diff=+2
e.1110:e_diff=−2
f.その他
y(i)=x(i)+x(i−2) (1)
140 シリアルデータリンク
150 RFユニット
155 アンテナ
Claims (58)
- 無線通信ネットワークの基地送受信機システムにおいて、アンテナに結合されて通信データに基づいて変調されたアナログ信号を受信し、かつ該アナログ信号を複数の信号サンプルに変換するアナログ/デジタルコンバータ(ADC)を含む無線周波数(RF)ユニットから、該RFユニットから受信した該信号サンプルに対して信号処理演算を実行する基地局プロセッサまでシリアルデータリンクを通じて信号データを転送する方法であって、
圧縮制御パラメータに従って、RFユニットにおいてADCから出力された信号サンプルを圧縮して圧縮サンプルを形成する段階と、
シリアルデータリンクを通じた転送に向けて前記圧縮サンプルをフォーマット設定する段階と、
前記シリアルデータリンクを通じて前記RFユニットから基地局プロセッサに前記圧縮サンプルを転送する段階と、
前記圧縮サンプルを前記基地局プロセッサにおいて受信する段階と、
解凍制御パラメータに従って、前記圧縮サンプルを解凍して解凍信号サンプルを形成する段階と、
を含み、
前記基地局プロセッサは、前記解凍信号サンプルに対して信号処理演算を適用する、
ことを特徴とする方法。 - 前記圧縮する段階は、
前記信号サンプルにブロック浮動小数点符号化を適用して前記圧縮サンプルを形成する段階、及び
前記信号サンプルにハフマン符号化を適用して前記圧縮サンプルを形成する段階、
の一方を更に含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記圧縮制御パラメータに従って、所定の個数のサンプル間隔だけ分離された1対の信号サンプルの和及び差を計算して修正サンプルを生成し、複数の修正サンプルが信号サンプルの複数の対から計算される段階、及び
前記修正サンプルを符号化して前記圧縮サンプルを形成する段階、
を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記符号化する段階は、前記修正サンプルに適用されるブロック浮動小数点符号化又はハフマン符号化を含むことを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記圧縮制御パラメータは、前記信号サンプルの1つ又はそれよりも多くの特性に基づくことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記特性は、前記信号サンプルの中心周波数、サンプルレート、サンプル幅、バンド幅、及び変調タイプのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 前記圧縮する段階は、前記RFユニットのプログラマブルプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、又は特定用途向け集積回路(ASIC)に実施された圧縮サブシステムにおいて実行されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記解凍する段階は、
前記圧縮サンプルにブロック浮動小数点復号を適用して前記解凍信号サンプルを形成する段階、及び
前記圧縮サンプルにハフマン復号を適用して前記解凍信号サンプルを形成する段階、
の一方を更に含む、
ことを特徴とする請求項2に記載の方法。 - 前記解凍する段階は、
前記圧縮サンプルを復号して復号修正サンプルを形成する段階、及び
対応する復号修正サンプルを第1の解凍信号サンプルに対して加算又は減算して第2の解凍信号サンプルを計算することによって前記解凍信号サンプルを再構成する段階、
を更に含み、
前記第1及び第2の解凍信号サンプルは、前記解凍制御パラメータに従って前記所定の個数のサンプル間隔だけ分離した前記1対の信号サンプルに対応する、
ことを特徴とする請求項3に記載の方法。 - 前記復号する段階は、前記圧縮サンプルにブロック浮動小数点復号又はハフマン復号を適用することを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 前記解凍する段階は、前記基地局プロセッサのプログラマブルプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、特定用途向け集積回路(ASIC)に実施された解凍サブシステムにおいて実行されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記信号処理演算は、前記無線通信ネットワークの変調フォーマットに従って、前記解凍信号サンプルに対して又は該解凍信号サンプルから導出された処理済みサンプルに対して以下の機能:
シンボルの復調、チャンネル復号、拡散解除、ダイバーシティ処理、干渉相殺、均等化、時間同期、周波数同期、ダウンコンバート、逆多重化、及び離散フーリエ変換、
のうちの少なくとも1つを適用することを含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記信号処理演算は、前記無線通信ネットワークの変調フォーマットに従って前記解凍信号サンプルから前記通信データを復元することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記基地送受信機システムは、分散アンテナシステムにおいて複数のシリアルデータリンクを通じて前記基地局プロセッサと通信する複数のRFユニットを含み、各RFユニットは、前記信号サンプルを圧縮する前記段階、該圧縮サンプルをフォーマット設定する前記段階、及び該圧縮サンプルを該シリアルデータリンクを通じて該基地局プロセッサに転送する前記段階を実行し、
前記基地局プロセッサは、前記RFユニットの各々から受信した前記圧縮サンプルに前記解凍する段階を適用して、対応する解凍信号サンプルを形成する、
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 無線通信ネットワークの基地送受信機システムにおいて、シリアルデータリンクを通じて変調通信データを表す信号サンプルを基地局プロセッサから該信号サンプルをアナログ信号に変換するためのデジタル/アナログコンバータ(DAC)を有し、かつアンテナに結合されて該アナログ信号を送信するRFユニットに転送する方法であって、
圧縮制御パラメータに従って、基地局プロセッサにおいて信号サンプルを圧縮して圧縮サンプルを形成する段階と、
シリアルデータリンクを通じた転送に向けて前記圧縮サンプルをフォーマット設定する段階と、
前記シリアルデータリンクを通じて前記圧縮サンプルを前記基地局プロセッサからRFユニットに転送する段階と、
前記RFユニットにおいて前記圧縮サンプルを受信する段階と、
解凍制御パラメータに従って、前記圧縮サンプルを解凍して解凍信号サンプルを形成する段階と、
を含み、
前記解凍信号サンプルは、アナログ信号への変換に向けてDACに供給される、
ことを特徴とする方法。 - 前記圧縮する段階は、
前記信号サンプルにブロック浮動小数点符号化を適用して前記圧縮サンプルを形成する段階、及び
前記信号サンプルにハフマン符号化を適用して前記圧縮サンプルを形成する段階、
の一方を更に含む、
ことを特徴とする請求項15に記載の方法。 - 前記圧縮する段階は、
前記圧縮制御パラメータに従って、所定の個数のサンプル間隔だけ分離された1対の信号サンプルの和及び差を計算して修正サンプルを生成し、複数の修正サンプルが信号サンプルの複数の対から計算される段階、及び
前記修正サンプルを符号化して前記圧縮サンプルを形成する段階、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項15に記載の方法。 - 前記符号化する段階は、前記修正サンプルに適用されるブロック浮動小数点符号化又はハフマン符号化を含むことを特徴とする請求項17に記載の方法。
- 前記圧縮制御パラメータは、前記信号サンプルの1つ又はそれよりも多くの特性に基づくことを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記特性は、前記信号サンプルの中心周波数、サンプルレート、及び変調タイプのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項19に記載の方法。
- 前記圧縮する段階は、前記基地局プロセッサのプログラマブルプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、又は特定用途向け集積回路(ASIC)に実施された圧縮サブシステムにおいて実行されることを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記解凍する段階は、
前記圧縮サンプルにブロック浮動小数点復号を適用して前記解凍信号サンプルを形成する段階、及び
前記圧縮サンプルにハフマン復号を適用して前記解凍信号サンプルを形成する段階、
の一方を更に含む、
ことを特徴とする請求項16に記載の方法。 - 前記解凍する段階は、
前記圧縮サンプルを復号して復号修正サンプルを形成する段階、及び
対応する復号修正サンプルを第1の解凍信号サンプルに対して加算又は減算して第2の解凍信号サンプルを計算することによって前記解凍信号サンプルを再構成する段階、
を更に含み、
前記第1及び第2の解凍信号サンプルは、前記解凍制御パラメータに従って前記所定の個数のサンプル間隔だけ分離した前記1対の信号サンプルに対応する、
ことを特徴とする請求項17に記載の方法。 - 前記復号する段階は、前記圧縮サンプルにブロック浮動小数点復号又はハフマン復号を適用することを特徴とする請求項23に記載の方法。
- 前記解凍する段階は、前記RFユニットのプログラマブルプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、特定用途向け集積回路(ASIC)に実施された解凍サブシステムにおいて実行されることを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記信号処理演算は、前記信号サンプルを圧縮する前記段階の前に前記無線通信ネットワークの変調フォーマットに従って実行される以下の機能:
シンボルの変調、チャンネル符号化、拡散、ダイバーシティ処理、時間同期、周波数同期、アップコンバート、多重化、及び逆離散フーリエ変換、
のうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。 - 前記信号処理演算は、前記信号サンプルを圧縮する前記段階の前に前記無線通信ネットワークの変調フォーマットに従って通信データを変調して前記信号サンプルを形成することを含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記基地送受信機システムは、分散アンテナシステムにおいて複数のシリアルデータリンクを通じて前記基地局プロセッサと通信する複数のRFユニットを含み、
前記基地局プロセッサは、対応するシリアルデータリンクを通じて前記圧縮サンプルを各RFユニットに転送し、各RFユニットは、該基地局プロセッサから受信した該圧縮サンプルに前記解凍する段階を適用して対応する解凍信号サンプルを形成し、
各RFユニットは、前記対応する解凍信号サンプルを前記アナログ信号への変換に向けて前記DACに供給する、
ことを特徴とする請求項15に記載の方法。 - アンテナに結合されて通信データに基づいて変調されたアナログ信号を受信し、かつ該アナログ信号を複数の信号サンプルに変換するためのアナログ/デジタルコンバータ(ADC)を含むRFユニットと、シリアルデータリンクによって該RFユニットに結合された基地局プロセッサとを含み、該基地局プロセッサが、該RFユニットから受信した該信号サンプルに対して信号処理演算を実行する無線通信ネットワークの基地送受信機システムにおいて、RFユニットから基地局プロセッサへのデータ転送のための装置であって、
ADCから信号サンプルを受信するように結合されて、圧縮制御パラメータに従って圧縮サンプルを生成するRFユニットにおける圧縮器と、
前記圧縮器に結合されて、シリアルデータリンクを通じた転送に向けて前記圧縮サンプルをフォーマット設定するフォーマット設定器と、
を含み、
前記シリアルデータリンクは、前記圧縮サンプルを基地局プロセッサに転送するために前記フォーマット設定器に結合され、
前記基地局プロセッサは、前記シリアルデータリンクに結合されて前記圧縮サンプルを受信し、
装置が、
前記受信圧縮サンプルを解凍して解凍信号サンプルを形成するために前記基地局プロセッサ内に統合された解凍器、
を更に含み、
前記基地局プロセッサは、前記解凍信号サンプルに信号処理演算を適用する、
ことを特徴とする装置。 - 前記圧縮器は、
前記信号サンプルに適用されて前記圧縮サンプルを形成するブロック浮動小数点符号器、及び
前記信号サンプルに適用されて前記圧縮サンプルを形成するハフマン符号器、
の一方を更に含む、
ことを特徴とする請求項29に記載の装置。 - 前記圧縮器は、
前記圧縮制御パラメータに従って、対内の信号サンプルが所定の個数のサンプル間隔だけ分離された1対の信号サンプルを加算又は減算して修正サンプルを形成し、複数の対の信号サンプルから複数の修正サンプルを計算する算術演算器、及び
前記修正サンプルに適用されて前記圧縮サンプルを生成する符号器、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項29に記載の装置。 - 前記符号器は、
前記修正サンプルに適用されて前記圧縮サンプルを生成するブロック浮動小数点符号器、及び
前記修正サンプルに適用されて前記圧縮サンプルを生成するハフマン符号器、
の一方を更に含む、
ことを特徴とする請求項31に記載の装置。 - 前記圧縮制御パラメータは、前記信号サンプルの1つ又はそれよりも多くの特性に基づくことを特徴とする請求項29に記載の装置。
- 前記特性は、前記信号サンプルの中心周波数、サンプルレート、及び変調タイプのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項33に記載の装置。
- 前記圧縮器は、前記ADCから前記信号サンプルを受信するように結合されたプログラマブルプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、又は特定用途向け集積回路(ASIC)に実施されることを特徴とする請求項29に記載の装置。
- 前記解凍器は、
前記圧縮サンプルに適用されて前記解凍信号サンプルを生成するブロック浮動小数点復号器、及び
前記圧縮サンプルに適用されて前記解凍信号サンプルを生成するハフマン復号器、
の一方を更に含む、
ことを特徴とする請求項30に記載の装置。 - 前記解凍器は、
前記圧縮サンプルに適用されて復号修正サンプルを生成する復号器、及び
対応する復号修正サンプルを第1の解凍信号サンプルに対して加算又は減算して第2の解凍信号サンプルを計算することにより、前記算術演算器の逆演算を実行して前記解凍信号サンプルを計算する逆算術演算器、
を更に含み、
前記第1及び第2の解凍信号サンプルは、前記解凍制御パラメータに従って前記所定の個数のサンプル間隔だけ分離した前記1対の信号サンプルに対応する、
ことを特徴とする請求項31に記載の装置。 - 前記復号器は、前記圧縮サンプルに適用されるブロック浮動小数点復号器又はハフマン復号器を更に含むことを特徴とする請求項37に記載の装置。
- 前記解凍器は、前記基地局プロセッサの解凍サブシステムにおいてフィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、特定用途向け集積回路(ASIC)、又はプログラマブルプロセッサに実施されることを特徴とする請求項29に記載の装置。
- 前記基地局プロセッサは、前記無線通信ネットワークの変調フォーマットに従って前記解凍信号サンプルに対して又は該解凍信号サンプルから導出された処理済みサンプルに対して以下の信号処理演算:
シンボル復調、チャンネル復号、拡散解除、ダイバーシティ処理、干渉相殺、均等化、時間同期、周波数同期、ダウンコンバート、逆多重化、及び離散フーリエ変換、
のうちの少なくとも1つを適用することを特徴とする請求項29に記載の装置。 - 前記信号処理演算は、前記無線通信ネットワークの変調フォーマットに従って前記解凍信号サンプルから前記通信データを復元することを特徴とする請求項29に記載の装置。
- 第1のシリアルデータリンクが、前記RFユニットを中間ハブに結合し、該中間ハブは、第2のシリアルデータリンクによって別のハブ又は前記基地局プロセッサに結合されており、
前記中間ハブは、前記圧縮サンプルを前記第1のシリアルデータリンクから前記第2のシリアルデータリンクに転送する、
ことを特徴とする請求項29に記載の装置。 - 前記基地送受信機システムは、分散アンテナシステムにおいて複数のシリアルデータリンクを通じて前記基地局プロセッサと通信する複数のRFユニットを含み、各RFユニットは、該基地局プロセッサへの該シリアルデータリンクを通じた転送に向けて対応する圧縮サンプルを供給するために前記圧縮器及び前記フォーマット設定器を含み、該基地局プロセッサは、該RFユニットの各々から受信した該圧縮サンプルを解凍して対応する解凍信号サンプルを形成することを特徴とする請求項29に記載の装置。
- アンテナに結合されてアナログ信号を送信する無線周波数(RF)ユニットと、シリアルデータリンクによって該RFユニットに結合された基地局プロセッサとを含み、該基地局プロセッサが、変調通信データを表す複数の信号サンプルを該RFユニットに供給し、該RFユニットが、該複数の信号サンプルを該アナログ信号に変換するためのデジタル/アナログコンバータ(DAC)を含み、該基地局プロセッサが、該信号サンプルに対して信号処理演算を実行する無線通信ネットワークの基地送受信機システムにおいて、基地局プロセッサからRFユニットへのデータ転送のための装置であって、
圧縮制御パラメータに従って信号サンプルを圧縮して圧縮サンプルを形成するために基地局プロセッサ内に統合された圧縮器と、
前記圧縮器に結合されて、シリアルデータリンクを通じた転送に向けて前記圧縮サンプルをフォーマット設定するフォーマット設定器と、
を含み、
前記シリアルデータリンクは、前記圧縮サンプルを前記RFユニットに転送するために前記フォーマット設定器に結合され、
前記RFユニットは、前記シリアルデータリンクに結合されて前記圧縮サンプルを受信し、
装置が、
前記受信圧縮サンプルを解凍して解凍信号サンプルを形成するために前記RFユニット内に統合された解凍器、
を更に含み、
前記解凍信号サンプルは、アナログ信号への変換に向けてDACに供給される、
ことを特徴とする装置。 - 前記圧縮器は、
前記信号サンプルに適用されて前記圧縮サンプルを生成するブロック浮動小数点符号器、及び
前記信号サンプルに適用されて前記圧縮サンプルを生成するハフマン符号器、
の一方を更に含む、
ことを特徴とする請求項44に記載の装置。 - 前記圧縮器は、
前記圧縮制御パラメータに従って、対内の信号サンプルが所定の個数のサンプル間隔だけ分離された1対の信号サンプルを加算又は減算して修正サンプルを形成し、複数の対の信号サンプルから複数の修正サンプルを計算する算術演算器、及び
前記修正サンプルに適用されて前記圧縮サンプルを生成する符号器、
を更に含む、
ことを特徴とする請求項44に記載の装置。 - 前記符号器は、
前記修正サンプルに適用されて前記圧縮サンプルを生成するブロック浮動小数点符号器、及び
前記修正サンプルに適用されて前記圧縮サンプルを生成するハフマン符号器、
の一方を更に含む、
ことを特徴とする請求項46に記載の装置。 - 前記圧縮制御パラメータは、前記信号サンプルの1つ又はそれよりも多くの特性に基づくことを特徴とする請求項44に記載の装置。
- 前記特性は、前記信号サンプルの中心周波数、サンプルレート、及び変調タイプのうちの少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項48に記載の装置。
- 前記圧縮器は、前記基地局プロセッサの圧縮サブシステムにおいてプログラマブルプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、又は特定用途向け集積回路(ASIC)に実施されることを特徴とする請求項44に記載の装置。
- 前記解凍器は、
前記圧縮サンプルに適用されて前記解凍信号サンプルを生成するブロック浮動小数点復号器、及び
前記圧縮サンプルに適用されて前記解凍信号サンプルを生成するハフマン復号器、
の一方を更に含む、
ことを特徴とする請求項45に記載の装置。 - 前記解凍器は、
前記圧縮サンプルに適用されて復号修正サンプルを生成する復号器、及び
対応する復号修正サンプルを第1の解凍信号サンプルに対して加算又は減算して第2の解凍信号サンプルを計算することにより、前記算術演算器の逆演算を実行して前記解凍信号サンプルを計算する逆算術演算器、
を更に含み、
前記第1及び第2の解凍信号サンプルは、前記解凍制御パラメータに従って前記所定の個数のサンプル間隔だけ分離した前記1対の信号サンプルに対応する、
ことを特徴とする請求項46に記載の装置。 - 前記復号器は、前記圧縮サンプルに適用されるブロック浮動小数点復号器又はハフマン復号器を更に含むことを特徴とする請求項52に記載の装置。
- 前記解凍器は、前記RFユニットの解凍サブシステムにおいてプログラマブルプロセッサ、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、又は特定用途向け集積回路(ASIC)に実施されることを特徴とする請求項44に記載の装置。
- 前記基地局プロセッサは、前記信号サンプルに前記圧縮器を適用する前に、前記無線通信ネットワークの変調フォーマットに従って以下の信号処理演算:
シンボル変調、チャンネル符号化、拡散、ダイバーシティ処理、時間同期、周波数同期、アップコンバート、及び逆離散フーリエ変換、
のうちの少なくとも1つを適用することを特徴とする請求項44に記載の装置。 - 前記基地局プロセッサは、前記信号サンプルに前記圧縮器を適用する前に、前記無線通信ネットワークの変調フォーマットに従って通信データを変調して該信号サンプルを形成するために信号処理演算を適用することを特徴とする請求項44に記載の装置。
- 第1のシリアルデータリンクが、前記基地局プロセッサを中間ハブに結合し、該中間ハブは、第2のシリアルデータリンクによって別のハブ又は前記RFユニットに結合されており、
前記中間ハブは、前記第1のシリアルデータリンクから前記第2のシリアルデータリンクに前記圧縮サンプルを転送する、
ことを特徴とする請求項44に記載の装置。 - 前記基地送受信機システムは、複数のシリアルデータリンクを通じて前記基地局プロセッサと通信して分散アンテナシステムを形成するように結合された複数の前記RFユニットを含み、各RFユニットは、該基地局プロセッサからの対応する圧縮サンプルを解凍する前記解凍器を含み、かつ該対応する解凍信号サンプルを前記DACに供給することを特徴とする請求項44に記載の装置。
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