[发明专利]使用线性变换的回程通信的信号压缩

说明书

技术领域

本发明一般涉及无线电信，具体来说，涉及一种在无线电信网络中压缩信号以用于回程信道上传输的方法。

背景技术

无线数据通信的需求的指数式增长已经对蜂窝网络运营商施加了巨大的压力以提高他们的通信网络的容量。为了提高这些网络的频谱效率，不得不在相邻小区中积极地再用稀缺的无线电资源。结果，小区间干扰已成为信号干扰的主要来源，不仅限制了小区边缘用户的服务质量，而且限制了整个系统吞吐量。

协同多点(CoMP)发送或接收是一种有效地减轻小区间干扰的已知手段。图1描绘代表性的CoMP簇10，其中用户设备(UE)12接收多个常规小区14中的无线通信服务。在每个小区16中，基站或eNode B16发送下行链路RF信号到UE12(并且接收来自UE12的上行链路传输)。为了避免小区间干扰，中央处理器(CP)30协调到形成CoMP簇10的小区14中的UE12的下行链路传输，可能也协调来自UE12的上行链路传输。CP30协调和优化传输以减小或甚至避免UE12之间的相互干扰。通过部署CoMP系统可获得的好处取决于这种协调可被CP30执行得好到何种程度。

为了使CP30能够有效地协调在多个小区14的发送和/或接收，必须在远程基站站点16和CP30之间及时地传递信号信息。然而，需要发送到每个基站16或从每个基站16接收的信息量可能是巨大的，特别是当每个站点部署多个天线时。一般来说，CP30产生且必须向远程基站16发送复值下行链路信号的同相(I)和正交(Q)分量，这些分量将由每个基站16处的每个天线发送。此外，每个基站16必须向CP30发送在每个天线接收到的复值IQ信号。

在标准通用公共无线电接口(CPRI)中，IQ回程信号的每个实值样本会简单地按固定的比特数目(例如，16)被独立地量化。CPRI传输没有利用底层回程信号的任何结构，是表示无线通信信号的低效方式。IQ无线信号的CPRI传输因此将大的负担置于回程链路的容量上，这可能限制CoMP系统以其它方式可达到的性能。

其它系统可额外地在网络的处理单元执行预编码，以便由基站来传输。所有这些系统都要求在网络处理单元和基站之间大量的数据传送。

发明内容

按照本文中描述和要求保护的一个或多个实施例，一种压缩/解压缩方法减小了在基站和诸如协同多点(CoMP)系统的中央处理器之类的处理单元之间传递复值无线电信号所要求的回程带宽。所述方法利用无线IQ信号的空间和时间相关性，以便移除冗余并且实质性地减小回程链路的容量要求。通过线性变换从无线电信号中提取有意义的特征分量信号，并且可能按照它们的相对重要性以不同比特率分别量化它们。变换可以是预先确定的或者是基于无线电信号的空间和时间统计实时计算的。在后一种情况中，也在回程上发送一个或多个变换矩阵，以便允许在接收端重建无线电信号。提出了产生变换矩阵的不同方法。

一个实施例涉及一种经由基站和网络处理单元之间的回程信道发送无线通信信号的方法。将无线通信信号表示为多个时域复值信号样本。经由时域和天线空间域中的一个或多个执行所述信号样本的至少一个线性变换，以产生变换后的信号系数。量化所述变换后的信号系数。经由所述回程发送量化后的变换后的信号系数。还经由所述回程发送量化信息。

另一个实施例涉及一种经由基站和网络处理单元之间的回程信道接收无线通信信号的方法。经由所述回程接收量化后的变换后的信号系数。经由所述回程接收量化信息。基于所述量化信息，从所述量化后的变换后的信号系数解码出变换后的信号系数。经由时域和天线空间域中的一个或多个执行所述变换后的信号系数的至少一个逆线性变换，从而恢复与无线通信信号对应的多个时域复值信号样本。

另一个实施例涉及一种基站。所述基站包括一个或多个天线和至少一个前端电路，所述前端电路用于前端处理从天线接收到的无线通信信号并产生多个时域复值信号样本。所述基站还包括至少一个变换单元，用于经由时域和天线空间域中的一个或多个执行信号样本的线性变换，以产生变换后的信号系数。所述基站还包括发送比特分配单元，用于基于系数的方差确定用于变换后的信号系数的量化的量化比特数目。所述基站还包括量化器，用于使用由比特分配单元确定的比特数目来量化变换后的信号系数。所述基站额外地包括回程通信接口，用于经由回程向网络处理单元发送量化后的变换后的信号系数和量化信息。