CN103428142A - 一种通信方法、通信装置及通信*** - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种通信方法、通信装置及通信***。所述通信方法包括：发送侧对媒体访问控制原始数据进行第一基带处理，获得逆快速傅里叶变换前的有效子载波数据；所述发送侧向接收侧发送所述有效子载波数据，使得所述接收侧能够对所述有效子载波数据进行包括逆快速傅里叶变换的第二基带处理，获得正交频分复用基带离散信号。本发明实施例可以在不影响性能的前提下，降低发送侧到接收侧的数据传输流量。

Description

一种通信方法、通信装置及通信***

技术领域

本发明实施例涉及通信领域，特别涉及一种通信方法、通信装置及通信***。

背景技术

在下一代宽带移动通信长期演进标准（Long Term Evolution，LTE）***等使用正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM）技术的移动通信***中，经常用到利用基带单元（baseband unit，BBU）和射频拉远单元（remote radio unit，RRU）实现的分布式基站。其中，BBU主要用来实现基带处理功能，例如：编码/解码、复用/解复用、调制/解调（如星座图调制/解调）、扩频/解扩以及与高层***的通信。RRU主要用来实现无线信号前端的调制/解调（如射频调制/解调）、数字上/下变频、A/D转换等。BBU和RRU之间存在Ir（Interface between the RRU and the BBU）接口（用光纤连接），在下行方向（从BBU到RRU的方向），Ir接口上传输BBU进行基带处理之后的数据信息。

基带处理功能中的OFDM信号调制与解调，分别通过逆傅里叶变换（IDFT）与傅里叶变换（DFT）来实现。在实际***中为降低计算复杂度，使用逆快速傅里叶变换（IFFT）和快速傅里叶变换（FFT）来代替IDFT和DFT。通常要求IFFT的长度N是2ⁿ（n是正整数），如果OFDM子载波数（设为M）小于N，则需要在频域补充N-M个0，然后再进行N点的IFFT。这里，M个OFDM子载波为有效子载波，而在M小于N的情况下，进行IFFT的数据中只有一部分为有效子载波的有效数据。由于***采样率等于N与子载波间隔之积，而有效数据的采样率为M与子载波间隔之积，则补充N-M个0虽然满足了IFFT的运算需求，但由N点IFFT得到的***采样率却要高于仅对有效数据进行IFFT得到的***采样率。

例如，LTE***子载波间隔为15KHz，当LTE***带宽是20MHz时，有效子载波数是1200，有效数据的采样率为1200×15K＝18MHz。但IFFT长度是2048点，IFFT变换以后的***采样率是30.72MHz。相比于1200个子载波的有效数据，使用2048点的IFFT使***采样率增加了70.67%。

于是，为了满足IFFT运算的长度条件，OFDM调制之后的数据信息中实际上往往包含了有效数据以外的冗余的数据信息，而OFDM调制通常是在BBU中进行的，BBU通过Ir接口将OFDM调制后的包含冗余数据信息的数据信息发送给RRU，这样就会引起Ir接口上的数据流量的增加，从而可能需要在BBU和RRU之间部署很多不必要的传输资源（例如，增加光纤数量），带来设备成本和维护成本的上升。此外，IFFT处理之后的比特位宽一定（例如，LTE中比特位宽为IQ数据分别为15bit），如果不部署更多的传输资源的话，还可以考虑减小数据位宽，但这样又会降低***的性能。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的是提供一种通信方法、通信装置及通信***，使得在不影响性能的前提下，降低发送侧到接收侧的数据传输流量。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供方案如下：

本发明实施例提供了一种通信方法，所述方法包括：

发送侧对媒体访问控制原始数据进行第一基带处理，获得逆快速傅里叶变换前的有效子载波数据；

所述发送侧向接收侧发送所述有效子载波数据，使得所述接收侧能够对所述有效子载波数据进行包括逆快速傅里叶变换的第二基带处理，获得正交频分复用基带离散信号。

本发明实施例还提供了一种通信方法，所述方法包括：

接收侧接收发送侧发送的逆快速傅里叶变换前的有效子载波数据；其中，所述有效子载波数据由所述发送侧对媒体访问控制原始数据进行第一基带处理获得；

所述接收侧对所述有效子载波数据进行包括逆快速傅里叶变换的第二基带处理，获得正交频分复用基带离散信号。

本发明实施例还提供了一种通信装置，所述装置包括：

第一处理模块，用于发送侧对媒体访问控制原始数据进行第一基带处理，获得逆快速傅里叶变换前的有效子载波数据；

发送模块，用于所述发送侧向接收侧发送所述有效子载波数据，使得所述接收侧能够对所述有效子载波数据进行包括逆快速傅里叶变换的第二基带处理，获得正交频分复用基带离散信号。

本发明实施例还提供了一种通信装置，所述装置包括：

接收模块，用于接收侧接收发送侧发送的逆快速傅里叶变换前的有效子载波数据；其中，所述有效子载波数据由所述发送侧对媒体访问控制原始数据进行第一基带处理获得；

第二处理模块，用于所述接收侧对所述有效子载波数据进行包括逆快速傅里叶变换的第二基带处理，获得正交频分复用基带离散信号。

本发明实施例还提供了一种通信***，所述通信***包括发送侧和接收侧，其中，

所述发送侧对媒体访问控制原始数据进行第一基带处理，获得逆快速傅里叶变换前的有效子载波数据；

所述发送侧向所述接收侧发送所述有效子载波数据；

所述接收侧对接收到的所述有效子载波数据进行包括逆快速傅里叶变换的第二基带处理，获得正交频分复用基带离散信号。

从以上所述可以看出，本发明实施例至少存在如下技术效果：通过发送侧向接收侧发送IFFT前的有效子载波数据并在接收侧对所述有效子载波数据进行包括IFFT变换的部分基带处理，使得在不影响性能的前提下，降低发送侧到接收侧的数据传输流量。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种通信方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种通信方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的例子的LTE分布式基站***下行发射机设备示意图；

图4为本发明实施例提供的例子的LTE分布式基站***下行发射机结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

图1为本发明实施例提供的一种通信方法的流程图，参照图1，所述通信方法包括如下步骤：

步骤101，发送侧对媒体访问控制原始数据进行第一基带处理，获得逆快速傅里叶变换前的有效子载波数据；

步骤102，所述发送侧向接收侧发送所述有效子载波数据，使得所述接收侧能够对所述有效子载波数据进行包括逆快速傅里叶变换的第二基带处理，获得正交频分复用基带离散信号。

可见，通过发送侧向接收侧发送IFFT前的有效子载波数据而使得接收侧对所述有效子载波数据进行包括IFFT变换的部分基带处理，使得在不影响性能的前提下，降低发送侧到接收侧的数据传输流量。

其中，所述发送侧可以通过光纤连接向所述接收侧发送所述有效子载波数据。

所述发送侧可以为基带单元，所述接收侧可以为射频拉远单元。

所述第一基带处理可以包括比特级处理（例如，信道编码）、调制（例如，星座图调制），可选地，还可以包括层映射和预编码；所述第二基带处理除了包括所述逆快速傅里叶变换之外，还可以包括串并转换、并串转换、添加循环前缀。

具体地，进行所述第一基带处理可以为依次进行比特级处理（例如，信道编码）及调制（例如，星座图调制），或者可以为依次进行比特级处理（例如，信道编码）、调制（例如，星座图调制）及层映射和预编码；进行所述第二基带处理可以为依次进行串并转换、逆快速傅里叶变换、并串转换、添加循环前缀。

进一步地，所述接收侧在串并转换之后直接进行逆快速傅里叶变换而不必进行其它数字信号处理的操作。

下面以LTE***为例对所述通信方法举例如下，其中，发送侧为基带单元，接收侧为射频拉远单元，发送侧与接收侧之间按照Ir接口协议利用光纤连接，发送侧通过Ir接口向接收侧发送信息。当有数据发送时，基带单元先对媒体访问控制原始数据进行信道编码等比特级处理；然后进行星座图调制，形成相移键控（Phase-shift keying，PSK）/正交幅度调制（Quadrature amplitudemodulation，QAM）符号；然后经过层映射以及预编码；然后由基带单元经过光纤连接传输到射频拉远单元，使得射频拉远单元可以做如下操作：射频拉远单元对接收到的数据进行串并转换形成并行的调制符号，并在频域补0后映射到逆快速傅里叶变换的输入端；经逆快速傅里叶变换和并串转换，并行频域数据转换成串行时域数据，加入循环前缀后形成OFDM基带离散信号；然后经过数字中频处理；然后经数模转换成基带模拟信号，再由射频模块上变频、滤波和功放，最后通过天线发射出去。

或者，所述第一基带处理可以包括比特级处理、调制（例如，星座图调制）、串并转换，可选地，还可以包括层映射和预编码；所述第二基带处理除了包括所述逆快速傅里叶变换之外，还可以包括并串转换、添加循环前缀。

具体地，进行所述第一基带处理可以为依次进行比特级处理（例如，信道编码）、调制（例如，星座图调制）及串并转换，或者可以为依次进行比特级处理（例如，信道编码）、调制（例如，星座图调制）、层映射和预编码及串并转换；进行所述第二基带处理可以为依次进行逆快速傅里叶变换、并串转换、添加循环前缀。

进一步地，所述发送端在进行串并转换之后直接将串并转换后得到的数据发送给接收端，在串并转换和发送数据之间不必进行其它数字信号处理的操作。

下面以LTE***为例对所述通信方法举例如下，其中，发送侧为基带单元，接收侧为射频拉远单元，发送侧与接收侧之间按照Ir接口协议利用光纤连接，发送侧通过Ir接口向接收侧发送信息。当有数据发送时，基带单元先对媒体访问控制原始数据进行信道编码等比特级处理；然后进行星座图调制，形成PSK/QAM符号；然后经过层映射以及预编码；然后对层映射以及预编码后的数据进行串并转换，形成并行的调制符号；然后将该并行的调制符号通过光纤连接传输到射频拉远单元，使得射频拉远单元可以做如下操作：射频拉远单元对接收到的并行的调制符号进行频域补0操作，然后映射到逆快速傅里叶变换的输入端；经逆快速傅里叶变换和并串转换，并行频域数据转换成串行时域数据，加入循环前缀后形成OFDM基带离散信号；然后经过数字中频处理；然后经数模转换成基带模拟信号，再由射频模块上变频、滤波和功放，最后通过天线发射出去。

图2为本发明实施例提供的另一种通信方法的流程图，参照图2，所述通信方法包括如下步骤：

步骤201，接收侧接收发送侧发送的逆快速傅里叶变换前的有效子载波数据；其中，所述有效子载波数据由所述发送侧对媒体访问控制原始数据进行第一基带处理获得；

步骤202，所述接收侧对所述有效子载波数据进行包括逆快速傅里叶变换的第二基带处理，获得正交频分复用基带离散信号。

可见，通过接收侧接收发送侧发送的IFFT前的有效子载波数据然后对所述有效子载波数据进行包括IFFT变换的部分基带处理，使得在不影响性能的前提下，降低发送侧到接收侧的数据传输流量。

其中，所述接收侧可以通过光纤连接接收发送侧发送的逆快速傅里叶变换前的有效子载波数据。

所述发送侧可以为基带单元，所述接收侧可以为射频拉远单元。

所述第一基带处理可以包括比特级处理、调制（例如，星座图调制），可选地，还可以包括层映射和预编码；所述第二基带处理除了包括所述逆快速傅里叶变换之外，还可以包括串并转换、并串转换、添加循环前缀。

具体地，进行所述第一基带处理可以为依次进行比特级处理（例如，信道编码）及调制（例如，星座图调制），或者可以为依次进行比特级处理（例如，信道编码）、调制（例如，星座图调制）及层映射和预编码；进行所述第二基带处理可以为依次进行串并转换、逆快速傅里叶变换、并串转换、添加循环前缀。

进一步地，所述接收侧在串并转换之后直接进行逆快速傅里叶变换而不必进行其它数字信号处理的操作。

下面以LTE***为例对所述通信方法举例如下，其中，发送侧为基带单元，接收侧为射频拉远单元，发送侧与接收侧之间按照Ir接口协议利用光纤连接，发送侧通过Ir接口向接收侧发送信息。射频拉远单元通过光纤连接接收基带单元发送的串并转换前的有效子载波数据，对该有效子载波数据进行串并转换形成并行的调制符号，并在频域补0后映射到逆快速傅里叶变换的输入端；经逆快速傅里叶变换和并串转换，并行频域数据转换成串行时域数据，加入循环前缀后形成OFDM基带离散信号；然后经过数字中频处理；然后经数模转换成基带模拟信号，再由射频模块上变频、滤波和功放，最后通过天线发射出去。其中，该有效子载波数据为层映射和预编码后获得的数据。该有效子载波数据由该基带单元获得具体为：当有数据发送时，该基带单元先对媒体访问控制原始数据进行信道编码等比特级处理；然后进行星座图调制，形成PSK/QAM符号；然后经过层映射以及预编码后获得该有效子载波数据。

或者，所述第一基带处理可以包括比特级处理、调制（例如，星座图调制）、串并转换，可选地，还可以包括层映射和预编码；所述第二基带处理除了包括所述逆快速傅里叶变换之外，还可以包括并串转换、添加循环前缀。

具体地，进行所述第一基带处理可以为依次进行比特级处理（例如，信道编码）、调制（例如，星座图调制）及串并转换，或者可以为依次进行比特级处理（例如，信道编码）、调制（例如，星座图调制）、层映射和预编码及串并转换；进行所述第二基带处理可以为依次进行逆快速傅里叶变换、并串转换、添加循环前缀。

进一步地，所述发送端在进行串并转换之后直接将串并转换后得到的数据发送给接收端，在串并转换和发送数据之间不必进行其它数字信号处理的操作。

下面以LTE***为例对所述通信方法举例如下，其中，发送侧为基带单元，接收侧为射频拉远单元，发送侧与接收侧之间按照Ir接口协议利用光纤连接，发送侧通过Ir接口向接收侧发送信息。射频拉远单元通过光纤连接接收基带单元发送的串并转换后形成的并行的调制符号，并对该并行的调制符号进行频域补0操作，然后映射到逆快速傅里叶变换的输入端；经逆快速傅里叶变换和并串转换，并行频域数据转换成串行时域数据，加入循环前缀后形成OFDM基带离散信号；然后经过数字中频处理；然后经数模转换成基带模拟信号，再由射频模块上变频、滤波和功放，最后通过天线发射出去。其中，该有效子载波数据为串并转换后的并行的调制符号。该有效子载波数据由该基带单元获得具体为：当有数据发送时，该基带单元先对媒体访问控制原始数据进行信道编码等比特级处理；然后进行星座图调制，形成PSK/QAM符号；然后经过层映射以及预编码后；然后经过串并转换形成该有效子载波数据。

为了更好地说明上述通信方法，下面举例进行详细描述。

图3为本发明实施例提供的例子的LTE分布式基站***下行发射机设备示意图，如图3，本例子中，所述第一基带处理包括比特级处理、星座图调制以及层映射/预编码，所述第二基带处理包括串并转换、逆快速傅里叶变换、并串转换、加循环前缀。

本例子中，LTE***带宽是20MHz，子载波数是1200，子载波间隔是15KHz。

对于LTE下行信号，有如下步骤：

步骤301，BBU对媒体访问控制（Media Access Control，MAC）原始数据进行比特级处理、星座图调制以及层映射和预编码处理，获得OFDM有效子载波数据；

步骤302，BBU把获得的OFDM有效子载波数据通过Ir接口协议，通过光纤传输到RRU中；

步骤303，RRU通过Ir接口接收来自BBU的数据，然后对该数据依次进行串并转换、逆快速傅里叶变换和加循环前缀等操作，产生OFDM时域基带离散信号；

进一步地，RRU在进行串并转换和逆快速傅里叶变换之间不必进行其它数字信号处理的操作。

步骤304，RRU对该OFDM时域基带离散信号进行数字中频处理；然后通过数模转换将数字信号转换为高频模拟信号；接着经过射频电路处理；最后通过天线发送到无线信道中。

可见，BBU向RRU传输的是串并转换前的数据，并不传输包括冗余数据信息的IFFT运算之后的数据，从而降低了LTE分布式基站下行链路BBU到RRU的接口的数据传输流量，节省了光纤资源，最终达到节约设备成本和维护成本的目的。

以下对数据传输流量的降低做具体分析：

令BBU到RRU的数据传输采样率是f，***子载波数为M，子载波间隔为15KHz。采样率为：

f＝M×15(KHz)    （1）

假设***下行发射天线数为Tx，IFFT之前的数据位宽为W，则BBU到RRU的数据传输流量L为：

L＝M×15×W×Tx×10³(bit/s)    （2）

现有技术传输的是IFFT之后的数据，假设***下行发射天线数为Tx，IFFT点数为N，IFFT之后的数据位宽均为W′，则现有技术BBU到RRU的数据传输流量L′为：

L′＝N×15×W′×Tx×10³(bit/s)    （3）

对于20M带宽的LTE***，M为1200，N一般为2048，假设W等于W′为15bits，使用本发明实施例可以降低41.41％（1－1200/2048）的流量。如果使用一些压缩技术，使W<W′，那么降低的流量就会更多了。

本发明实施例还提供了一种降低LTE分布式***基站下行BBU到RRU数据传输流量的发射机设备，包括比特级处理模块、调制模块，层映射/预编码模块、Ir接口数据传输模块，串并转换模块、IFFT模块、并串转换模块、循环前缀（Cyclic Prefix，CP）添加模块、数字中频模块、数模转换（Digital-to-Analog Converter，DAC）模块和射频（Radio Frequency，RF）模块。如图3所示。BBU和RRU之间的Ir接口由降低LTE分布式基站***下行BBU到RRU的Ir接口数据传输流量的方法确定。

图4为本发明实施例提供的例子的LTE分布式基站***下行发射机结构示意图，如图4，下行发射机的硬件部分包括两部分：BBU和RRU。BBU和RRU之间通过光纤进行连接，BBU和RRU之间的接口遵从Ir接口协议。一个BBU可以连接一个或多个RRU。

本发明实施例还提供了一种通信装置，所述通信装置包括：

第一处理模块，用于发送侧对媒体访问控制原始数据进行第一基带处理，获得逆快速傅里叶变换前的有效子载波数据；

发送模块，用于所述发送侧向接收侧发送所述有效子载波数据，使得所述接收侧能够对所述有效子载波数据进行包括逆快速傅里叶变换的第二基带处理，获得正交频分复用基带离散信号。

可见，发送侧将由第一处理模块获得的有效子载波数据发送给接收侧，使得接收侧能够对所述有效子载波数据进行包括IFFT变换的部分基带处理，从而使得在不影响性能的前提下，降低发送侧到接收侧的数据传输流量。

所述通信装置可以内置或外置于基带单元或射频拉远单元。

所述发送侧可以为基带单元，所述接收侧可以为射频拉远单元。

所述通信装置可用于LTE***。

本发明实施例还提供了一种通信装置，所述通信装置包括：

接收模块，用于接收侧接收发送侧发送的逆快速傅里叶变换前的有效子载波数据；其中，所述有效子载波数据由所述发送侧对媒体访问控制原始数据进行第一基带处理获得；

第二处理模块，用于所述接收侧对所述有效子载波数据进行包括逆快速傅里叶变换的第二基带处理，获得正交频分复用基带离散信号。

可见，由接收侧而不是发送侧对有效子载波数据进行IFFT变换，使得在不影响性能的前提下，降低发送侧到接收侧的数据传输流量。

所述通信装置可以内置或外置于基带单元或射频拉远单元。

所述发送侧可以为基带单元，所述接收侧可以为射频拉远单元。

所述通信装置可用于LTE***。

本发明实施例还提供了一种通信***，包括发送侧和接收侧，其中，

所述发送侧对媒体访问控制原始数据进行第一基带处理，获得逆快速傅里叶变换前的有效子载波数据；

所述发送侧向所述接收侧发送所述有效子载波数据；

所述接收侧对接收到的所述有效子载波数据进行包括逆快速傅里叶变换的第二基带处理，获得正交频分复用基带离散信号。

可见，通过发送侧向接收侧发送IFFT前的有效子载波数据以及接收侧对所述有效子载波数据进行包括IFFT变换的部分基带处理，使得在不影响性能的前提下，降低发送侧到接收侧的数据传输流量。

以上所述仅是本发明的实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种通信方法，其特征在于，所述方法包括：

发送侧对媒体访问控制原始数据进行第一基带处理，获得逆快速傅里叶变换前的有效子载波数据；

所述发送侧向接收侧发送所述有效子载波数据，使得所述接收侧能够对所述有效子载波数据进行包括逆快速傅里叶变换的第二基带处理，获得正交频分复用基带离散信号。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一基带处理包括比特级处理、调制；

所述第二基带处理还包括串并转换、并串转换、添加循环前缀。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送侧通过光纤连接向所述接收侧发送所述有效子载波数据。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发送侧为基带单元，所述接收侧为射频拉远单元。

5.一种通信方法，其特征在于，所述方法包括：

接收侧接收发送侧发送的逆快速傅里叶变换前的有效子载波数据；其中，所述有效子载波数据由所述发送侧对媒体访问控制原始数据进行第一基带处理获得；

所述接收侧对所述有效子载波数据进行包括逆快速傅里叶变换的第二基带处理，获得正交频分复用基带离散信号。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一基带处理包括比特级处理、调制；

所述第二基带处理还包括串并转换、并串转换、添加循环前缀。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述接收侧通过光纤连接接收发送侧发送的逆快速傅里叶变换前的有效子载波数据。

8.一种通信装置，其特征在于，所述装置包括：

第一处理模块，用于对媒体访问控制原始数据进行第一基带处理，获得逆快速傅里叶变换前的有效子载波数据；

发送模块，用于向接收侧发送所述有效子载波数据，使得所述接收侧能够对所述有效子载波数据进行包括逆快速傅里叶变换的第二基带处理，获得正交频分复用基带离散信号。

9.一种通信装置，其特征在于，所述装置包括：

接收模块，用于接收发送侧发送的逆快速傅里叶变换前的有效子载波数据；其中，所述有效子载波数据由所述发送侧对媒体访问控制原始数据进行第一基带处理获得；

第二处理模块，用于对所述有效子载波数据进行包括逆快速傅里叶变换的第二基带处理，获得正交频分复用基带离散信号。

10.一种通信***，其特征在于，所述通信***包括发送侧和接收侧，其中，

所述发送侧对媒体访问控制原始数据进行第一基带处理，获得逆快速傅里叶变换前的有效子载波数据；

所述发送侧向所述接收侧发送所述有效子载波数据；

所述接收侧对接收到的所述有效子载波数据进行包括逆快速傅里叶变换的第二基带处理，获得正交频分复用基带离散信号。

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