射頻單元、基帶處理單元和基站系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種射頻單元、基帶處理單元和基站系統。所述射頻單元包括：變換單元，用于獲取上行時域信號數據，并將其變換為上行頻域信號數據；壓縮單元，用于利用壓縮算法對上行頻域信號數據進行壓縮；解壓單元，用于獲取經過壓縮的下行信號數據，并對其進行解壓縮；反變換單元，用于通過對解壓縮的下行信號數據進行反向變換獲得下行時域信號數據。所述基帶處理單元包括：解壓模塊，其獲取經過壓縮的上行信號數據，并對其進行解壓縮；以及壓縮模塊，利用壓縮算法對下行頻域信號數據進行壓縮，并傳送給射頻單元。利用上述射頻單元和基帶處理單元，可以減小基站系統中的傳輸數據量和帶寬壓力。
【專利說明】射頻單元、基帶處理單元和基站系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及通信基站，更具體地，涉及基站系統以及其中的射頻單元和基帶處理 單元。
【背景技術】
[0002]近年來，無線通信技術發展非常迅速，基站系統能夠通過無線通信為用戶提供各 種增強的服務。
[0003]圖1示出典型的基站系統的結構示意圖。如圖1所示，基站系統包括射頻單元10 和基帶處理單元20。通常，射頻單元10位于基帶處理單元20遠端，因此又稱為遠端射頻單 元(Remote Radio Unit)。基站系統通過射頻單元10來發射和接收射頻信號,從而與移動 終端進行通信。具體地，射頻單元10通過天線和接收器從移動終端接收上行數據信號，并 通過模數轉換器ADC將模擬的上行信號轉換為數字信號。接著，射頻單元10將數字化的上 行數據信號傳送給基帶處理單元20進行進一步處理。一般來說，在射頻單元10和基帶處 理單元20之間通常還設置有適配器用于進行數據的交換和轉發。射頻單元10經由該適配 器將上行數據傳送給基帶處理單元。在此出于簡潔的目的沒有示出該適配器。
[0004]由于基帶處理單元20 —般是在頻域執行信號的基帶處理，而射頻單元10直接獲 取的往往是時域的信號，因此基帶處理單元20包括傅里葉變換單元DFT，用于將從射頻單 元10獲得的時域上行數據信號轉換為頻域上行數據信號。于是，經過DFT單元的變換，基 帶處理單元20就可以在頻域上對上行數據信號進行進一步基帶處理。以上是上行數據信 號在射頻單元10和基帶處理單元20中的大致處理過程。
[0005]對于下行數據信號來說，首先在基帶處理單元20中獲得經過基帶處理的下行數 據信號，然后通過反傅里葉變換單元IDFT將該下行數據信號從頻域變換到時域，并將時域 的下行數據信號發送給射頻單元10。射頻單元10獲取到時域的下行數據信號之后，首先通 過數模變換器DAC將其變換為模擬信號，然后通過發射器和天線將調制的信號發送到移動 終端。由此，通過上述的上行鏈路和下行鏈路，移動終端就能夠與基站系統交換數據，實現 通信。
[0006]如上所述，射頻單元10 —般位于基帶處理單元20遠端，因此，兩者之間通常通過 光纖之類的適于長程通信的通信介質進行通信。然而，隨著通信技術近年來的迅猛發展，基 站系統所提供的服務和處理的數據量都呈現出指數增長的趨勢。特別是，隨著長期演進技 術(LTE)和高級長期演進技術(LTE-A)等第三代和第四代移動通信技術的出現，無線頻譜 寬度越來越大。同時，由于支持多入多出(MMO)等高級技術，使得基帶處理單元20和位于 遠端的射頻單元10之間傳輸基帶信號所需要的帶寬越來越大。具體地，在支持20MHz頻譜 寬度和2*2MM0的LTE技術下，基帶處理單元和射頻單元之間需要2Gbps的傳輸帶寬。如 果使得上述技術支持8*4MM0，那么需要的傳輸帶寬就會增加到約8Gbps。可以預期，隨著 服務質量的進一步提高，基帶處理單元和射頻單元之間的基帶信號通信量將進一步增加， 為通信帶寬帶來巨大的壓力。因此，希望能夠提出一種方案，在不降低服務質量的前提下，減小基帶處理單元和射頻單元之間的通信帶寬壓力。
【發明內容】
[0007]鑒于以上提出的問題，提出本發明，旨在解決上述問題中的至少一個方面。
[0008]根據本發明一個實施例，提供一種射頻單元，用于連接到基帶處理單元，所述射頻 單元包括:變換單元，配置為獲取上行時域信號數據，并將其變換為上行頻域信號數據；壓 縮單元，配置為利用壓縮算法對所述上行頻域信號數據進行壓縮；解壓單元，配置為從所述 基帶處理單元獲取經過壓縮的下行信號數據，并對其進行解壓縮；反變換單元，配置為通過 對解壓縮的下行信號數據進行反向變換獲得下行時域信號數據。
[0009]根據本發明另一實施例，提供一種基帶處理單元，用于連接到射頻單元，包括:解 壓模塊，配置為從所述射頻單元獲取經過壓縮的上行信號數據，并對其進行解壓縮；以及壓 縮模塊，配置為獲取經過基帶處理的下行頻域信號數據，利用壓縮算法對所述下行頻域信 號數據進行壓縮，并傳送給所述射頻單元。
[0010]根據本發明另一實施例，提供一種基站系統，包括前述實施例的射頻單元和基帶 處理單元。
[0011]根據本發明又一實施例，提供一種在基站系統中處理上行信號數據的方法，包括: 在射頻單元中獲取上行時域信號數據，并將其變換為上行頻域信號數據；在射頻單元中利 用壓縮算法對所述上行頻域信號數據進行壓縮；將經過壓縮的上行頻域信號數據從所述射 頻單元傳輸到基帶處理單元；以及在基帶處理單元中對所述經過壓縮的上行頻域信號數據 進行解壓縮。
[0012]根據本發明又一實施例，提供一種在基站系統中處理下行信號數據的方法，包括: 在基帶處理單元中，利用壓縮算法對下行頻域信號數據進行壓縮；將經過壓縮的下行頻域 信號數據從所述基帶處理單元傳輸到射頻單元；在射頻單元中對所述經過壓縮的下行頻域 信號數據進行解壓縮；以及在射頻單元中將解壓縮的下行頻域信號數據變換為下行時域信 號數據。
[0013]利用本發明的實施例，在基站系統的射頻單元和基帶處理單元之間傳輸經過有效 壓縮的信號數據，由此減小了傳輸的數據量，降低了通信鏈路上的帶寬壓力。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]通過結合附圖對本公開示例性實施方式進行更詳細的描述，本公開的上述以及其 它目的、特征和優勢將變得更加明顯，其中，在本公開示例性實施方式中，相同的參考標號 通常代表相同部件。
[0015]圖1示出典型的基站系統的結構示意圖；
[0016]圖2示出了適于用來實現本發明實施方式的示例性計算系統100的框圖；
[0017]圖3示出通信信號數據的對比；
[0018]圖4示出根據本發明一個實施例的基站系統的結構示意圖；
[0019]圖5A示出根據本發明一個實施例的射頻單元的結構示意圖；
[0020]圖5B示出根據本發明一個實施例的基帶處理單元的結構示意圖；
[0021]圖6A示出根據本發明一個實施例的在基站系統中處理上行信號數據的方法的流程圖；
[0022]圖6B示出根據本發明另一實施例的在基站系統中處理上行信號數據的方法的流 程圖；
[0023]圖7A示出根據本發明一個實施例的在基站系統中處理下行信號數據的方法的流 程圖；以及
[0024]圖7B示出根據本發明另一實施例的在基站系統中處理下行信號數據的方法的流 程圖。
【具體實施方式】
[0025]下面將參照附圖更詳細地描述本公開的優選實施方式。雖然附圖中顯示了本公開 的優選實施方式，然而應該理解，可以以各種形式實現本公開而不應被這里闡述的實施方 式所限制。相反，提供這些實施方式是為了使本公開更加透徹和完整，并且能夠將本公開的 范圍完整的傳達給本領域的技術人員。
[0026]圖2示出了適于用來實現本發明實施方式的示例性計算系統100的框圖。如圖2 所示，計算機系統100可以包括:CPU (中央處理單元)10URAM (隨機存取存儲器)102,ROM (只讀存儲器)103、系統總線104、硬盤控制器105、鍵盤控制器106、串行接口控制器107、并 行接口控制器108、顯示控制器109、硬盤110、鍵盤111、串行外部設備112、并行外部設備 113和顯示器114。在這些設備中，與系統總線104耦合的有CPU IOU RAM 102、ROM 103、 硬盤控制器105、鍵盤控制器106、串行控制器107、并行控制器108和顯示控制器109。硬 盤110與硬盤控制器105耦合，鍵盤111與鍵盤控制器106耦合，串行外部設備112與串行 接口控制器107耦合，并行外部設備113與并行接口控制器108耦合，以及顯示器114與顯 示控制器109耦合。應當理解，圖2所述的結構框圖僅僅是為了示例的目的，而不是對本發 明范圍的限制。在某些情況下，可以根據具體情況增加或減少某些設備。
[0027]所屬【技術領域】的技術人員知道，本發明可以實現為系統、方法或計算機程序產品。 因此，本公開可以具體實現為以下形式，即:可以是完全的硬件、也可以是完全的軟件(包括 固件、駐留軟件、微代碼等)，還可以是硬件和軟件結合的形式，本文一般稱為“電路”、“模 塊”或“系統”。此外，在一些實施例中，本發明還可以實現為在一個或多個計算機可讀介質 中的計算機程序產品的形式，該計算機可讀介質中包含計算機可讀的程序代碼。
[0028]可以采用一個或多個計算機可讀的介質的任意組合。計算機可讀介質可以是計 算機可讀信號介質或者計算機可讀存儲介質。計算機可讀存儲介質例如可以是一但不限 于——電、磁、光、電磁、紅外線、或半導體的系統、裝置或器件，或者任意以上的組合。計算 機可讀存儲介質的更具體的例子(非窮舉的列表)包括:具有一個或多個導線的電連接、便 攜式計算機磁盤、硬盤、隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、可擦式可編程只讀存儲 器(EPR0M或閃存)、光纖、便攜式緊湊磁盤只讀存儲器(CD-ROM)、光存儲器件、磁存儲器件、 或者上述的任意合適的組合。在本文件中，計算機可讀存儲介質可以是任何包含或存儲程 序的有形介質，該程序可以被指令執行系統、裝置或者器件使用或者與其結合使用。
[0029]計算機可讀的信號介質可以包括在基帶中或者作為載波一部分傳播的數據信號， 其中承載了計算機可讀的程序代碼。這種傳播的數據信號可以采用多種形式，包括——但 不限于——電磁信號、光信號或上述的任意合適的組合。計算機可讀的信號介質還可以是計算機可讀存儲介質以外的任何計算機可讀介質，該計算機可讀介質可以發送、傳播或者 傳輸用于由指令執行系統、裝置或者器件使用或者與其結合使用的程序。
[0030]計算機可讀介質上包含的程序代碼可以用任何適當的介質傳輸，包括一但不限 于一無線、電線、光纜、RF等等，或者上述的任意合適的組合。
[0031]可以以一種或多種程序設計語言或其組合來編寫用于執行本發明操作的計算機 程序代碼，所述程序設計語言包括面向對象的程序設計語言一諸如Java、Smalltalk、C++， 還包括常規的過程式程序設計語言一諸如”C”語言或類似的程序設計語言。程序代碼可以 完全地在用戶計算機上執行、部分地在用戶計算機上執行、作為一個獨立的軟件包執行、部 分在用戶計算機上部分在遠程計算機上執行、或者完全在遠程計算機或服務器上執行。在 涉及遠程計算機的情形中，遠程計算機可以通過任意種類的網絡一包括局域網(LAN)或 廣域網(WAN)—連接到用戶計算機，或者，可以連接到外部計算機(例如利用因特網服務提 供商來通過因特網連接)。
[0032]下面將參照本發明實施例的方法、裝置(系統)和計算機程序產品的流程圖和/或 框圖描述本發明。應當理解，流程圖和/或框圖的每個方框以及流程圖和/或框圖中各方 框的組合，都可以由計算機程序指令實現。這些計算機程序指令可以提供給通用計算機、專 用計算機或其它可編程數據處理裝置的處理器，從而生產出一種機器，這些計算機程序指 令通過計算機或其它可編程數據處理裝置執行，產生了實現流程圖和/或框圖中的方框中 規定的功能/操作的裝置。
[0033]也可以把這些計算機程序指令存儲在能使得計算機或其它可編程數據處理裝置 以特定方式工作的計算機可讀介質中，這樣，存儲在計算機可讀介質中的指令就產生出一 個包括實現流程圖和/或框圖中的方框中規定的功能/操作的指令裝置(instruction means)的制造品(manufacture)。
[0034]也可以把計算機程序指令加載到計算機、其它可編程數據處理裝置、或其它設備 上，使得在計算機、其它可編程數據處理裝置或其它設備上執行一系列操作步驟，以產生計 算機實現的過程，從而使得在計算機或其它可編程裝置上執行的指令能夠提供實現流程圖 和/或框圖中的方框中規定的功能/操作的過程。
[0035]下面具體描述本發明的實施例。在本發明的實施例中，為了減輕射頻單元和基帶 處理單元之間的通信帶寬壓力，發明人設想，對于上行數據來說，首先在射頻單元中對其進 行壓縮，然后傳送給基帶處理單元，由基帶處理單元進行解壓縮后再進行進一步基帶處理； 對于下行數據來說，首先在基帶處理單元中對其進行壓縮，然后傳送給射頻單元，由射頻單 元進行解壓縮后再進行進一步處理。由此，在射頻單元和基帶處理單元之間傳輸的均為經 過壓縮的信號數據，這使得傳輸的數據量大為減小，降低了長程通信介質上的帶寬壓力。
[0036]進一步地，為了獲得更高的數據壓縮效率，發明人對無線通信領域的信號數據特 點進行了深入研究。通過研究發明人發現，相對于時域的信號數據，頻域的信號數據往往具 有更強的規律性，更加適合于進行壓縮。圖3示出通信信號數據的對比，其中圖3A是時域 信號數據，圖3B是圖3A的信號經過傅里葉變換之后獲得的頻域的信號數據。比較兩種信 號數據可以發現，圖3A所示的時域的信號數據較為雜亂，而圖3B所示的頻域的信號數據則 呈現出很強的規則性，這樣的規則性更有利于獲得較高的數據壓縮效率。因此，發明人還 設想，使得數據的壓縮針對頻域信號數據進行，由此提高壓縮效率，進一步減小傳輸的數據量。以下結合附圖具體描述上述發明構思的具體實現方式。
[0037]現在參看圖4，其示出根據本發明一個實施例的基站系統的結構示意圖。與圖1類 似地，基站系統包括基帶處理單元20和位于遠端的射頻單元10，但是射頻單元10和基帶處 理單元20在傳輸基帶信號數據之前都首先對信號進行壓縮，以減小傳輸帶寬壓力。
[0038]具體地，射頻單元10包括接收器11以及模數轉換器ADC 12。接收器11用于通 過天線從移動終端接收上行數據信號，并將其提供給模數轉換器12。接著，模數轉換器ADC 12將接收器11獲得的模擬信號轉換為數字信號，以便于后續的數字信號處理。與用于上 行數據的接收器11和ADC12相對應地，射頻單元還包括用于下行數據的發射器13和數模 轉換器DAC 14。數模轉換器DAC 14用于獲得數字化的下行信號，并將其轉換為模擬信號。 發射器13對模擬信號進行調制，并通過天線將下行信號發射到移動終端。
[0039]與現有技術不同地，圖4的射頻單元10還包括變換單元15，配置為獲取上行時 域信號數據，并將其變換為上行頻域信號數據；壓縮單元16，配置為利用壓縮算法對上行 頻域信號數據進行壓縮；解壓單元17，配置為從基帶處理單元獲取經過壓縮的下行信號數 據，并對其進行解壓縮；反變換單元18，配置為通過對解壓縮的下行信號數據進行反向變 換獲得下行時域信號數據。下面對這些新添加的單元進行進一步具體描述。
[0040]變換單元15連接到ADC 12，從其中獲取數字化的上行信號數據。可以理解，此時 的上行信號數據為處于時域的信號數據。如前所述，由于頻域信號數據更適于進行壓縮，因 此首先通過變換單元15將時域的上行信號數據變換為頻域的上行信號數據。典型地，變換 單元15可以利用傅里葉變換、離散傅里葉變換或快速傅里葉變換來執行時域-頻域變換。 可以理解，現有技術中還存在多種對信號進行時域到頻域的變換的其他實現方式，這些實 現方式都可以用于構建變換單元15。在一個可選實施例中，變換單元15還配置為，在執行 變換之前或之后，對上行信號數據進行預處理，過濾掉其中的明顯的噪聲信號。
[0041]基于變換單元15提供的頻域信號數據，壓縮單元16可以利用壓縮算法對上行頻 域信號數據進行壓縮。
[0042]在一個實施例中，在變換單元15沒有進行預處理的情況下，壓縮單元16首先對獲 取的上行頻域信號進行預處理，過濾掉其中的噪聲，然后再進行數據的壓縮。
[0043]具體地，壓縮單元16可以采用多種壓縮算法來實現上行頻域信號數據的壓縮。在 一個實施例中，壓縮單元16使用LZW壓縮算法來進行頻域信號數據的壓縮。在LZW壓縮算 法中，將每個第一次出現的數據串放在一個串表中，用一個數字來表示串。通過采用串表， 經過壓縮的文件中只存貯數字，而不存貯數據串，從而使得壓縮后的數據量相比于原始數 據量得到降低。
[0044]在一個實施例中,壓縮單元16使用Huffman哈夫曼壓縮算法來進行頻域信號數據 的壓縮。哈夫曼算法是一種常用的無損壓縮方法，它使用二進制描述來替換原始文件中的 每個符號，并且二進制描述的長度由對應符號的出現頻率決定。具體地，用較少的位來表示 常見的符號，用較多的位來表示出現頻率低的符號，由此使得，在考慮了不同符號的不同出 現頻率之后，壓縮后的二進制位的總長度小于原始文件的總長度。
[0045]在另一實施例中，壓縮單元16使用浮點壓縮方法來進行頻域信號數據的壓縮。在 該方法中，壓縮單元16將多個信號樣本分為一系列編碼組，對于每個編碼組，確定指數值 以及每個信號樣本的尾數。之后，對編碼組的指數值進行編碼以確定指數標記，然后利用上述指數標記和尾數對信號樣本進行編碼，從而形成壓縮數據。
[0046]除了以上舉例的幾種壓縮算法之外，壓縮單元16還可以采用本領域中其他算法 進行壓縮，例如RLE游程長度編碼壓縮、算術編碼壓縮、Lempel-Ziv (LZ77)壓縮等等。可以 理解，本領域技術人員能夠根據需要采用適當的壓縮算法來對頻域的信號數據進行壓縮， 這些壓縮算法，以及其他或者更多壓縮算法的采用均在本發明的發明構思范圍之內。
[0047]通過發明人的模擬實驗，采用同樣的壓縮算法(例如，浮點壓縮方法)對時域信號 數據和對應的頻域信號數據分別進行壓縮的結果表明，頻域信號數據的壓縮率通常比時域 信號數據的壓縮率高出20%到30%。因此，通過首先利用變換單元15將上行時域信號變換 為頻域信號，然后再利用壓縮單元16執行壓縮，射頻單元10可以獲得經過充分壓縮的上行 信號數據，并將這樣的數據傳送給基帶處理單元20。由于射頻單元10和基帶處理單元20 之間傳輸的是經過充分壓縮的上行信號數據，傳輸的數據量大大減少，因此傳輸鏈路上的 帶寬壓力得到降低。
[0048]與上述變換單元15和壓縮單元16對上行信號數據的處理相對應地，解壓單元17 和反變換單元18對應地對下行信號數據進行解壓縮和反變換。
[0049]具體地，解壓單元17從基帶處理單元20獲取經過壓縮的下行信號數據，并對其進 行解壓縮。解壓縮的方法與基帶處理單元20對下行信號數據進行壓縮所采用的壓縮算法 相對應。可以理解，與上行鏈路相對應地，解壓單元17所獲得的數據為頻域數據。為此，反 變換單元18從解壓單元17獲得經過解壓縮的下行頻域信號數據，對其進行反向變換，從而 獲得下行時域信號數據。反變換單元18的執行方式與變換單元15相反，通常采用例如反 向傅里葉變換等方式來實現頻域信號到時域信號的變換。由此，通過解壓單元17和反變換 單元18，射頻單元10獲得了所需的下行時域信號數據。進一步地，通過數模轉換器DAC 14 和發射器13，上述下行時域信號可以轉化為調制模擬信號，發射到移動終端，由此實現下行 信號數據的通信。
[0050]以上描述了射頻單元10中各個單元的執行方式，接下來描述對應的基帶處理單 元20的結構和執行方式。
[0051 ] 再次參看圖4，基帶處理單元20包括用于上行數據的解壓模塊22和用于下行數據 的壓縮模塊24，解壓模塊22配置為從以上所述的射頻單元10獲取經過壓縮的上行信號數 據，并對其進行解壓縮；壓縮模塊24配置為利用壓縮算法對下行頻域信號數據進行壓縮， 并傳送給射頻單元10。
[0052]如前所述，通過射頻單元10中的變換單元15和壓縮單元16，上行信號數據被轉化 為頻域數據，并進行了壓縮。由此，解壓模塊22從射頻單元10獲取的就是經過壓縮的上行 頻域信號數據。對于這樣的信號數據，解壓模塊22需要采用與射頻單元10采用的壓縮算法 相對應的解壓算法來執行數據的解壓縮。經過解壓縮，解壓模塊22可以提供經過解壓的上 行頻域信號數據。此外，已經提及，基帶處理單元20通常在頻域進行信號的基帶處理。由 于圖4的射頻單元10已經完成上行信號從時域到頻域的轉換，基帶處理單元20已經直接 獲取到頻域信號，因此，基帶處理單元20可以不必如現有技術一樣包含執行時域-頻域轉 換的變換單元，而是可以直接對解壓模塊22提供的頻域數據進行進一步的基帶處理。這樣 的基帶處理包括，頻域用戶數據提取、信道分離、信道估計、測量、MMO譯碼、解調、解碼等。 這些基帶處理過程已經為本領域技術人員所熟知，在此不進行詳細描述。[0053]對于下行信號數據，基帶處理單元20可以首先對下行頻域數據進行常規基帶處 理，之后利用壓縮模塊24對其進行壓縮。該壓縮模塊24可以采用多種壓縮算法來進行下 行頻域數據的壓縮，如之前描述射頻單元10中的壓縮單元15時所舉例。不過，可以理解， 由于上行鏈路和下行鏈路之間的獨立性，基帶處理單元20中的壓縮模塊24對下行信號數 據進行壓縮所采用的壓縮算法可以與射頻單元10中的壓縮單元15對上行信號數據進行壓 縮所采用的壓縮算法相同或者不同。此外，如前所述，由于射頻單元10中已經包含對下行 信號數據進行頻域到時域轉換的反變換單元18，因此基帶處理單元20可以直接將經由壓 縮模塊24壓縮的下行頻域信號數據發送給射頻單元10，而不必進行域的變換。再一次地， 由于基帶處理單元20發送的是在頻域上經過充分壓縮的下行數據，減小了下行鏈路上的 數據傳輸量，因此降低了鏈路上的帶寬壓力。
[0054]在以上的實施例中，射頻單元和基帶處理單元均在頻域對信號數據進行壓縮，然 后進行傳輸。盡管在多數情況下，頻域信號數據的壓縮效率要高于時域信號數據，但是并不 排除在少數情況下時域信號更適于進行壓縮。因此，發明人設想，使得射頻單元和基帶處理 單元在頻域壓縮和時域壓縮之間適時地切換，從而進一步提高壓縮效率，減小射頻單元和 基帶處理單元之間的數據傳輸量。
[0055]圖5A示出根據本發明一個實施例的射頻單元的結構示意圖。與圖4相比，圖5A 的射頻單元10還包括域判定單元19，連接在ADC12和變換單元15之間。該域判定單元19 從ADC 12獲取數字化的上行信號數據，并判定上行數據壓縮所基于的壓縮模式，也就是判 定，應該在時域或者是頻域對上行數據進行壓縮。
[0056]在一個實施例中，域判定單元19基于獲取的上行時域信號數據估計時域上的壓 縮比例，如果該壓縮比例高于一預定值T，則判定應在時域進行壓縮，否則判定應在頻域上 進行壓縮。域判定單元19對壓縮比例的估計與壓縮單元15采用的壓縮算法有關。例如， 如果壓縮單元16采用哈夫曼壓縮算法，則域判定單元19統計獲取的時域信號數據中各個 數據的出現頻率，以此估計壓縮比例。如果壓縮單元16采用浮點壓縮方法，則域判定單元 19掃描獲取的數據的值范圍，以此估計壓縮比例。在壓縮單元16采用其他壓縮算法的情況 下，域判定單元19相應地獲取上行數據的其他參數，由此對壓縮比例進行估計。
[0057]在一個實施例中，壓縮單元16還向域判定單元19提供實際壓縮比例的反饋。此 時，域判定單元19可以基于該反饋結果進行壓縮模式的判定。例如，如果反饋的實際壓縮 比例低于一預定值，則域判定單元19可判定改變壓縮模式。
[0058]進一步地，在一個實施例中，域判定單元19基于壓縮比例的估計和實際壓縮比例 的反饋進行域模式的判定。具體地，在一個例子中，域判定單元19初始缺省地判定在頻域 上進行壓縮，相應地，壓縮單元16向域判定單元19反饋頻域壓縮的實際壓縮比例。對于之 后到達的上行時域數據，域判定單元19如前所述地估計時域上的壓縮比例，并將該比例與 反饋得到的頻域壓縮比例相比較。如果對于連續的K組數據(K為預設的值)，頻域上的實際 壓縮比例都低于估計的時域壓縮比例，那么域判定單元19就判定需要在時域上進行壓縮。 在一個例子中，在時域上每壓縮M組數據之后(M為預設的值)，域判定單元19就判定，應改 為在頻域上進行壓縮。或者，在另一個例子中，一旦估計的時域壓縮比例或者反饋得到的實 際時域壓縮比例低于一預定值，域判定單元19就判定應改為在頻域上進行壓縮。
[0059]本領域技術人員可以理解，基于對時域壓縮比例的估計和/或實際壓縮比例的反饋，域判定單元19可以采用更多種方式來進行壓縮模式的判定。
[0060]在判定出適當的壓縮模式之后，域判定單元19可以通過多種方式將壓縮模式判 定結果通知給其他單元。在一個例子中，域判定單元19向變換單元15和壓縮單元16發送 模式通知信號，以使其知曉壓縮模式判定結果。在另一例子中，域判定單元19基于判定結 果為上行信號數據添加域模式標簽，即時域模式標簽或頻域模式標簽。域模式標簽可以添 加在每組上行信號數據的預先約定的位置，例如占用信號數據的特定保留位，或添加到信 號數據前面作為前綴等等。
[0061]響應于不同的壓縮模式判定結果，射頻單元10中各個單元可以具有不同執行方 式。在一個例子中，響應于頻域壓縮模式作為判定結果，域判定單元19將上行時域數據傳 送給變換單元15和壓縮單元16，變換單元15和壓縮單元16如參照圖4描述的方式對上行 時域信號數據進行頻域變換和壓縮。響應于時域壓縮模式，域判定單元19直接將上行時域 數據傳送給壓縮單元16而繞過變換單元15。相應地，壓縮單元16直接對獲取的上行時域 信號數據進行壓縮。
[0062]在另一個例子中，域判定單元19總是將上行數據傳輸給變換單元15，但是變換單 元15根據壓縮模式有條件地對上行信號進行變換。具體地，響應于頻域壓縮模式，變換單 元15如參照圖4描述的方式進行時域到頻域的變換。響應于時域壓縮模式，變換單元15 將上行時域信號直接轉發到壓縮單元16，而不進行頻域變換。
[0063]進一步地，壓縮單元16對獲取的頻域或者時域的上行信號數據進行壓縮。在上行 信號數據中包含域模式標簽的情況下，壓縮單元16對于該域模式標簽進行單獨處理，而不 進行常規壓縮。
[0064]與上述上行信號數據的處理相對應，用于下行信號數據的解壓單元17和反變換 單元18也配置為適應于兩種壓縮模式。具體地，解壓單元17和反變換單元18可以從基帶 處理單元20獲得(例如通過模式通知信號或者域模式標簽)下行信號數據的壓縮所基于的 壓縮模式。在一個例子中，響應于頻域壓縮模式，解壓單元17如參照圖4描述的方式對下 行頻域信號進行解壓縮，并將解壓的頻域信號傳送到反變換單元18以執行到時域的反變 換。而響應于時域壓縮模式，解壓單元17首先對下行時域信號數據進行解壓，之后，繞開反 變換單元18，直接將解壓的時域信號傳送給DAC14和發射器13，用于與發射相關的處理。
[0065]在另一個例子中，對反變換單元18的配置進行修改，使其有條件地對下行信號進 行變換。由此，響應于頻域壓縮模式，反變換單元18如參照圖4描述的方式進行頻域到時 域的變換。響應于時域壓縮模式，反變換單元18將下行時域信號直接轉發到后續單元，而 不進行時域變換。
[0066]通過添加上述的域判定單元19并對其他單元進行相應修改，射頻單元10可以適 時地在頻域壓縮和時域壓縮兩種壓縮模式之間進行切換，從而進一步提高上行信號數據的 總體壓縮效率。
[0067]與射頻單元10的修改相對應地，圖5B示出根據本發明一個實施例的基帶處理單 元的結構示意圖。與圖4的基帶處理單元相比，在圖5B的實施例中，基帶處理單元20還包 括變換模塊25，反變換模塊26以及域判定模塊28，以適應于不同壓縮模式。
[0068]具體地，對于上行信號數據來說，解壓模塊22不僅從射頻單元10獲取經過壓縮 的上行數據，還通過例如模式通知信號或者域模式標簽獲取上行數據壓縮所基于的壓縮模式。在一個實施例中，響應于頻域壓縮模式，解壓模塊22如參照圖4描述的方式對上行頻 域信號進行解壓縮，并將解壓的頻域信號直接用于后續基帶處理。而響應于時域壓縮模式， 解壓模塊22首先對上行時域信號數據進行解壓，然后將其傳輸給變換模塊25以執行時域 到頻域的變換。變換模塊25對上行信號數據進行時域變換之后，將其傳輸到后續單元用于
基帶處理。
[0069]在另一個例子中，解壓模塊22總是將上行數據傳輸給變換單元25，但是變換單元 25根據壓縮模式有條件地對上行信號進行變換。具體地，響應于頻域模式，變換單元25直 接將上行信號數據轉發到后續單元用于基帶處理而不進行頻域變換；響應于時域模式，變 換單元25對獲取的上行信號數據進行時域到頻域的變換，然后將其傳輸到后續單元用于
基帶處理。
[0070]對于下行信號數據來說，在經過基帶處理之后，由域判定模塊28判定下行信號數 據壓縮所基于的壓縮模式。在一個實施例中，域判定模塊28估計其獲取的下行頻域信號數 據的壓縮比例，并基于估計的壓縮比例判定壓縮模式。在一個實施例中，壓縮模塊24向域 判定模塊28提供實際壓縮比例的反饋，域判定模塊28基于估計的頻域壓縮比例和實際壓 縮比例的反饋進行域模式的判定。
[0071]域判定模塊28可以采用與射頻單元中的域判定單元19類似的方式來進行壓縮模 式的判定；不同的是，域判定單元19直接獲取到的是上行時域信號，因此可以對時域壓縮 比例進行估計，而域判定模塊28直接獲取到的是下行頻域信號，因此可以對頻域壓縮比例 進行估計。可以理解，由于上行鏈路和下行鏈路的相對獨立性，基帶處理單元20中的域判 定模塊28和射頻單元10中的域判定單元19彼此獨立地進行壓縮模式的判定。因此，域判 定模塊28判定對下行信號數據進行壓縮所基于的壓縮模式可以與射頻單元10中的域判定 單元19判定對上行信號數據進行壓縮所基于的壓縮模式相同或者不同。
[0072]進一步地，響應于域判定模塊28判定的不同壓縮模式，用于下行數據的各個單元 進行不同的操作。在一個例子中，響應于時域壓縮模式，域判定模塊28首先將下行頻域數 據傳送給反變換模塊26，由其進行下行數據的時域變換。然后，經過變換的下行時域信號數 據被傳送到壓縮模塊24。相應地，壓縮模塊24對獲取的下行時域信號數據進行壓縮。響應 于頻域壓縮模式，域判定模塊28直接將下行頻域數據傳送給壓縮模塊24而繞過反變換模 塊26。
[0073]在另一個例子中，域判定模塊28總是將下行數據傳輸給反變換模塊26，但是反變 換模塊26根據壓縮模式有條件地對下行信號進行變換。具體地，響應于時域壓縮模式，反 變換模塊26如前所述進行下行信號數據從頻域到時域的變換。響應于頻域壓縮模式，反變 換模塊26將下行頻域信號直接轉發到壓縮模塊24，而不進行時域變換。
[0074]通過添加上述的域判定模塊28，變換模塊26和反變換模塊26，基帶處理單元20 可以適時地在頻域壓縮和時域壓縮兩種壓縮模式之間進行切換，從而進一步提高下行信號 數據的總體壓縮效率。
[0075]圖5A的射頻單元10和圖5B的基帶處理單元20相互配合，就可以使得上行信號 數據和下行信號數據都獲得更高的總體壓縮效率，進一步降低傳輸鏈路上的通信壓力。
[0076]基于同一發明構思，本發明還提出了在基站系統中處理上行信號數據的方法和在 基站系統中處理下行信號數據的方法。[0077]圖6A示出根據本發明一個實施例的在基站系統中處理上行信號數據的方法的流 程圖，其中基站系統包括射頻單元和基帶處理單元。如圖6A所示，該方法包括以下步驟:步 驟61，在射頻單元中獲取上行時域信號數據，并將其變換為上行頻域信號數據；步驟62，在 射頻單元中利用壓縮算法對所述上行頻域信號數據進行壓縮；步驟64，將經過壓縮的上行 頻域信號數據從所述射頻單元傳輸到基帶處理單元；以及步驟66，在基帶處理單元中對所 述經過壓縮的上行頻域信號數據進行解壓縮。
[0078]進一步地，在圖6A所示方法的基礎上，圖6B示出根據本發明另一個實施例的處理 上行信號數據的方法的流程圖。圖6B的方法還包括步驟60，在射頻單元中判定上行信號數 據的壓縮模式，以及步驟65，在基帶處理單元中確定上行信號數據的壓縮模式。響應于頻域 壓縮模式，在射頻單元中執行前述的步驟61-62，在基帶處理單元中執行前述的步驟66。然 而，響應于時域壓縮模式，在射頻單元中執行步驟63，即利用壓縮算法對上行時域信號數據 進行壓縮。接著，在步驟64，將經過壓縮的上行時域信號數據傳輸到基帶處理單元。在基帶 處理單元中，響應于步驟65的時域壓縮模式的確定結果，執行步驟67和68，在步驟67中， 對經過壓縮的上行時域信號數據進行解壓縮，在步驟68中，將解壓縮的上行時域信號數據 變換為上行頻域信號數據。
[0079]與上行數據的處理相對應地，圖7A示出根據本發明一個實施例的在基站系統中 處理下行信號數據的方法的流程圖，其中基站系統包括射頻單元和基帶處理單元。如圖7A 所示，該方法包括以下步驟:步驟71，在基帶處理單元中，利用壓縮算法對下行頻域信號數 據進行壓縮；步驟74，將經過壓縮的下行頻域信號數據從所述基帶處理單元傳輸到射頻單 元；步驟76，在射頻單元中對所述經過壓縮的下行頻域信號數據進行解壓縮；以及步驟77， 在射頻單元中將解壓縮的下行頻域信號數據變換為下行時域信號數據。
[0080]進一步地，在圖7A所示方法的基礎上，圖7B示出根據本發明另一個實施例的處理 下行信號數據的方法的流程圖。圖7B的方法還包括步驟70，在基帶處理單元中判定下行信 號數據的壓縮模式，以及步驟75，在射頻單元中確定下行信號數據的壓縮模式。響應于頻域 壓縮模式，在基帶處理單元中執行前述的步驟71，在射頻單元中執行前述的步驟76-77。然 而，響應于時域壓縮模式，在基帶處理單元中執行步驟72-73。具體地，在步驟72中，將下行 頻域信號數據變換為下行時域信號數據，在步驟73，利用壓縮算法對下行時域信號數據進 行壓縮。接著，在步驟74，將經過壓縮的下行時域信號數據傳輸到射頻單元。在射頻單元 中，響應于步驟75的時域壓縮模式的確定結果，執行步驟78，即，在射頻單元中對經過壓縮 的下行時域信號數據進行解壓縮。
[0081]圖6A和圖7A的具體執行方式可以參照針對圖4進行的具體描述，圖6B和圖7B 的具體執行方式可以參照針對圖5進行的具體描述，在此不再贅述。
[0082]通過本發明的各個實施例，在射頻單元和基帶處理單元之間傳輸經過有效壓縮的 信號數據，由此使得傳輸的數據量大為減少，傳輸鏈路的通信壓力得到降低。
[0083]可以理解，附圖中的流程圖和框圖顯示了根據本發明的多個實施例的系統、方法 和計算機程序產品的可能實現的體系架構、功能和操作。在這點上，流程圖或框圖中的每個 方框可以代表一個模塊、程序段或代碼的一部分，所述模塊、程序段或代碼的一部分包含一 個或多個用于實現規定的邏輯功能的可執行指令。也應當注意，在有些作為替換的實現中， 方框中所標注的功能也可以以不同于附圖中所標注的順序發生。例如，兩個連續的方框實際上可以基本并行地執行，它們有時也可以按相反的順序執行，這依所涉及的功能而定。也 要注意的是，框圖和/或流程圖中的每個方框、以及框圖和/或流程圖中的方框的組合，可 以用執行規定的功能或操作的專用的基于硬件的系統來實現，或者可以用專用硬件與計算 機指令的組合來實現。
[0084]以上已經描述了本發明的各實施例，上述說明是示例性的，并非窮盡性的，并且也 不限于所披露的各實施例。在不偏離所說明的各實施例的范圍和精神的情況下，對于本技 術領域的普通技術人員來說許多修改和變更都是顯而易見的。本文中所用術語的選擇，旨 在最好地解釋各實施例的原理、實際應用或對市場中的技術的技術改進，或者使本技術領 域的其它普通技術人員能理解本文披露的各實施例。
【權利要求】
1.一種射頻單元，用于連接到基帶處理單元，所述射頻單元包括:變換單元，配置為獲取上行時域信號數據，并將其變換為上行頻域信號數據；以及壓縮單元，配置為利用壓縮算法對所述上行頻域信號數據進行壓縮。
2.根據權利要求1的射頻單元，還包括:域判定單元，配置為判定上行信號數據的壓縮模式，所述壓縮模式包括時域壓縮模式和頻域壓縮模式。
3.根據權利要求2的射頻單元，其中所述域判定單元配置為，基于以下項目中的至少一個來判定壓縮模式，所述項目包括:對所述上行時域信號數據的壓縮比例的估計，以及從所述壓縮單元反饋得到的實際壓縮比例。
4.根據權利要求2的射頻單元，其中所述域判定單元配置為通過以下方式中的至少一個通知壓縮模式，所述方式包括:發送模式通知信號；以及在所述上行時域信號數據中添加域模式標簽。
5.根據權利要求2-4中任一項的射頻單元，其中所述域判定單元進一步配置為，響應于時域壓縮模式，將上行時域信號數據直接傳送到所述壓縮單元而不經過所述變換單元， 并且所述壓縮單元還配置為利用壓縮算法對獲取的上行時域信號數據進行壓縮。
6.根據權利要求2-4中任一項的射頻單元，其中所述變換單元進一步配置為，響應于頻域壓縮模式，將所述上行時域信號數據變換為上行頻域信號數據；響應于時域壓縮模式， 直接將所述上行時域信號數據傳送到壓縮單元，并且所述壓縮單元還配置為利用壓縮算法對獲取的上行時域信號數據進行壓縮。
7.根據權利要求1的射頻單元，還包括:解壓單元，配置為從所述基帶處理單元獲取經過壓縮的下行信號數據，并對其進行解壓縮；反變換單元，配置為通過對解壓縮的下行信號數據進行反向變換獲得下行時域信號數據。
8.根據權利要求7的射頻單元，其中所述解壓單元配置為獲取下行信號數據的壓縮模式，并且，響應于下行信號數據的頻域壓縮模式，將解壓縮的下行信號數據傳送到所述反變換單元，響應于下行信號數據的時域壓縮模式，使得解壓縮的下行信號數據繞過所述反變換單元。
9.根據權利要求7的射頻單元，其中所述反 變換單元配置為獲取下行信號數據的壓縮模式，并且，響應于下行信號數據的頻域壓縮模式，將解壓縮的下行信號數據反向變換為下行時域信號數據，響應于下行信號數據的時域壓縮模式，直接輸出解壓縮的下行信號數據而不進行反向變換。
10.一種基帶處理單元，用于連接到射頻單元，包括:解壓模塊，配置為從所述射頻單元獲取經過壓縮的上行信號數據，并對其進行解壓縮；以及壓縮模塊，配置為獲取經過基帶處理的下行頻域信號數據，利用壓縮算法對所述下行頻域信號數據進行壓縮，并傳送給所述射頻單元。
11.根據權利要求10的基帶處理單元，還包括:域判定模塊，配置為判定下行信號數據的壓縮模式，所述壓縮模式包括時域壓縮模式和頻域壓縮模式。
12.根據權利要求11的基帶處理單元，其中所述域判定單元配置為，基于以下項目中的至少一個來判定壓縮模式，所述項目包括:對所述下行頻域信號數據的壓縮比例，以及從所述壓縮模塊反饋得到的實際壓縮比例來判定壓縮模式。
13.根據權利要求11的基帶處理單元，其中所述域判定模塊配置為通過以下方式中的至少一個通知壓縮模式，所述方式包括:發送模式通知信號；以及在所述下行頻域信號數據中添加域模式標簽。
14.根據權利要求11-13中任一項的基帶處理單元，還包括反變換模塊，配置為將下行頻域信號數據反向變換為下行時域信號數據，并且所述域判定單元進一步配置為，響應于時域壓縮模式，將下行頻域信號數據傳送到所述反變換模塊，并且所述壓縮模塊還配置為利用壓縮算法對獲取的下行時域信號數據進行壓縮。
15.根據權利要求11-13中任一項的基帶處理單元，還包括反變換模塊，配置為，響應于時域壓縮模式，將所述下行頻域信號數據反向變換為下行時域信號數據；響應于頻域壓縮模式，直接將所述下行頻域信號數據傳送到壓縮模塊，并且所述壓縮模塊還配置為利用壓縮算法對獲取的下行時域信號數據進行壓縮。
16.根據權利要求10的基帶處理單元，還包括變換模塊，配置為將上行信號數據變換為上行頻域信號數據，其中所述解壓模塊還配置為獲取上行信號數據的壓縮模式，并且，響應于上行信號數據的時域壓縮模式，將解壓縮的上行信號數據傳送到所述變換模塊，響應于上行信號數據的頻域壓縮模式，使得解壓縮的上行信號數據繞過所述變換模塊。
17.根據權利要求10的基帶處理單元，還包括變換模塊，配置為，獲取上行信號數據的壓縮模式，并且，響應于上行信號數據的時域壓縮模式，將解壓縮的上行信號數據變換為上行頻域信號數據，響應于上行信號數據的頻域壓縮模式，直接輸出解壓縮的上行信號數據而不進行變換。
18.—種基站系統,包括:權利要求1-9中任一項所述的射頻單元；以及權利要求10-17中任一項所述的基帶處理單元。
19.一種在基站系統中處理上行信號數據的方法，所述基站系統包括射頻單元和基帶處理單元，所述包括:在射頻單元中獲取上行時域信號數據，并將其變換為上行頻域信號數據；在射頻單元中利用壓縮算法對所述上行頻域信號數據進行壓縮；將經過壓縮的上行頻域信號數據 從所述射頻單元傳輸到基帶處理單元；以及在基帶處理單元中對所述經過壓縮的上行頻域信號數據進行解壓縮。
20.一種在基站系統中處理下行信號數據的方法，所述基站系統包括射頻單元和基帶處理單元，所述方法包括:在基帶處理單元中，利用壓縮算法對下行頻域信號數據進行壓縮；將經過壓縮的下行頻域信號數據從所述基帶處理單元傳輸到射頻單元；在射頻單元中對所述經過壓縮的下行頻域信號數據進行解壓縮；以及在射頻單元中將解壓縮的下行頻域信號數據變換為下行時域信號數據。
【文檔編號】H04B1/00GK103457614SQ201210177166
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2012年5月31日 優先權日:2012年5月31日
【發明者】李明強, 林詠華, 王青, 程鑫豪, 薛超, 祝超, 閻蓉, 占海 申請人:國際商業機器公司