[发明专利]一种数据压缩、传输、接收及解压缩方法及相应装置

说明书

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，尤其涉及基于分布式基站的数据压缩、传输、接收及解压缩方法及相应装置。

背景技术

近年来，随着无线通信技术的发展，新式基站逐渐将传统基站的基带单元(BBU)和射频单元(RRU)分离，二者采用光纤或线缆进行连接。与此同时出现了一些基带射频接口标准，其中通用公共无线接口(Common PublicRadio Interface，CPRI)是无线通信领域广泛应用于基站设备的一种基带射频接口标准。

由于基带单元(BBU)和射频单元(RRU)采用光纤或线缆介质进行连接，数据速率很高，通常达到数Gbps。以E-UTRAN为例，1个20M8天线小区，如果I、Q(实部、虚部)数据位宽为15bit，需要2个4.9152Gbps的光口承载。在满足性能的前提下，可以对数据进行一定的压缩，减小数据位宽，从而能够支持更大的系统容量，降低传输成本。

常见的数据压缩算法通常是采用功率平均方法，即DAGC(DigitalAutomatic Gain Control，数字自动增益控制)因子计算是根据输入OFDM符号平均功率P_mean和目标功率P₀比值得到，可表示为其中，为压缩周期内的采样点个数。获得DAGC因子后，IQ采样点功率调整和位宽压缩过程可表示为I＝I’*2^k，Q＝Q’*2^k，其中为I’、Q’分别为调整前的采样点值，I、Q分别为调整后的采样点值，位宽等于压缩后的IQ位宽。

这种数据压缩算法的缺点在于：1、对于压缩周期内仅有少量有效数据时可能出现压缩后数据溢出情况，如附图1所示，因为真正有效的数据的平均功率可能大于目标功率P₀，但和很多无效0数据进行功率平均后总平均功率P_mean可能很小，因此得到的DAGC因子k值反而为正值，特别是在无效0数据较多情况下，k值较大，相当于对于加大的原始数据再进行左移放大，可能会出现压缩后数据溢出情况；2、实现复杂度相对较大，因为需要多位乘法、除法、求对数运算；3、实现引入误差相对较大，因为上述多位乘法、除法、求对数运算在实现时，特别是用FPGA实现时可能引入计算误差。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种数据压缩方法及装置，能够以较低的复杂度和更小的误差实现IQ数据的压缩。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种数据压缩方法，包括：

读取待压缩数据，从一组待压缩数据中查找绝对值最大的I数据和Q数据，确定该绝对值最大的I数据的有效比特数M以及绝对值最大的Q数据的有效比特数N，根据所述有效比特数M以及I数据压缩后的目标位宽数X生成用于压缩该组待压缩数据中I数据的第一数字自动增益控制(DAGC)因子，根据所述有效比特数N以及Q数据压缩后的目标位宽数X生成用于压缩该组待压缩数据中Q数据的第二DAGC因子，采用所述第一DAGC因子对该组待压缩数据中每个I数据进行压缩，采用所述第二DAGC因子对该组待压缩数据中每个Q数据进行压缩。

进一步地，所述一组待压缩数据是指：压缩周期内，包含一个天线载波上的所有采样点的I数据和Q数据。

进一步地，所述根据有效比特数M以及I数据压缩后的目标位宽数X生成用于压缩该组待压缩数据中I数据的第一DAGC因子的步骤包括：采用下式计算获得所述第一DAGC因子K_I：

进一步地，所述采用第一DAGC因子对该组待压缩数据中每个I数据进行压缩的步骤包括：将该组待压缩数据中每个I数据右移K_I比特，得到压缩后的I数据。

进一步地，所述根据有效比特数N以及Q数据压缩后的目标位宽数X生成用于压缩该组待压缩数据中Q数据的第二DAGC因子的步骤包括：采用下式计算获得所述第二DAGC因子K_Q：

进一步地，所述采用第二DAGC因子对该组待压缩数据中每个Q数据进行压缩的步骤包括：将该组待压缩数据中每个Q数据右移K_Q比特，得到压缩后的Q数据。

进一步地，设I数据和Q数据压缩前位宽为Y比特；所述查找绝对值最大的I数据和Q数据的步骤包括：比较每个I数据的最高Y-X位所表示的数值，将绝对值最大的数值的低位补X位零后作为绝对值最大的I数据；比较每个Q数据的最高Y-X位所表示的数值，将绝对值最大的数值的低位补X位零后作为绝对值最大的Q数据。