專利名稱：基帶拉遠場景下的信號傳輸方法、設備和系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明實施例涉及通信技術領域，特別涉及一種基帶拉遠場景下的信號傳輸方法、設備和系統(tǒng)。
背景技術：
光載無線(Radio over Fiber, RoF)通信技術是應高速大容量無線通信需求，新興發(fā)展起來的將光纖通信和無線通信結合起來的無線接入技術。光載無線通信技術在產業(yè)界也表現出如下特點RRU(Remote Radio Unit，無線拉遠單元)與BBU (Base Band Unit，基帶拉遠單元)分別承擔基站的射頻處理部分和基帶處理部分，各自獨立安裝、分開放置，通過電接口或光接口相連接，即BBU+RRU。在TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division MultipleAccess,時分同步碼分多址)系統(tǒng)中該方案可以由3根光纜代替?zhèn)鹘y(tǒng)基站所需的20多根饋線，極大的簡化了基站的安裝施工。BBU能夠實現平滑擴展和靈活配置，能夠全面支持HSDPA(High SpeedDownlink Packet Access, ι^^Τ τ^ ^Α ) > MBMS (Multimedia BroadcastMulticast Service, 多媒體廣播多播業(yè)務)和HSUPA(High Speed Uplink PacketAccess，高速上行分組接入) 等。采取 ATM (Asynchronous Transfer Mode，異步傳輸模式)/IP (Internet Protocol，互聯網協(xié)議)雙傳輸協(xié)議棧，確?，F有網絡平滑向全IP網絡過渡，設備支持從現有網絡向 LTE (Long "TermEvolution，長期演進)平滑演進。RRU能夠針對運營商的不同需求、不同網絡環(huán)境提供無線接入網絡的解決方案，滿足城市、郊區(qū)、農村、高速公路、鐵路、熱點地區(qū)等的無線覆蓋的要求。RRU體積小、重量輕、可安裝于水泥桿、拉線塔或建筑物的墻體上，無需專用鐵塔。RRU可支持不連續(xù)頻段雙載波。光載無線通信技術支持發(fā)射分集，多級RRU級聯，每扇區(qū)從一小區(qū)擴容到兩小區(qū)只需改變配置數據，擴容到三小區(qū)或者四小區(qū)無需額外的合路器和天饋設備。光載無線通信技術是光纖通信和無線移動通信的交叉科學，是通信技術發(fā)展到一定階段的新領域。3G(3th Generation，第三代移動通信系統(tǒng))基站用天線接收的無線信號可以用光纖或近距離直接用電纜傳輸到多體制合路器，經功率分配器后由室內天線發(fā)射。如果信號傳輸功率損耗較大也可以在合路前加功率放大器。這種無線覆蓋的方式結構簡單、成本低，但由于采用天線接收基站信號在室內放大和分配，容易造成室內與室外基站信號干擾。尤其在3G時代，隨著信號帶寬和載波頻率不斷提高，直放站信號干擾在人口密集地區(qū)影響更大，目前，主要采用拉遠基站加宏基站的方式實現信號盲區(qū)的覆蓋，覆蓋方式采用 BBU+RRU相結合的方式在RRU和BBU之間采用業(yè)界比較成熟的CPRI (Common Public Radio Interface,通用公共無線接口 )禾口 OBSAI (Open BaseStation Architecture Initiative, 開放基站架構創(chuàng)始聯盟)接口實現互聯和互通，這種方式由于RRU本身就是基站的一部分不存在另外的干擾。該種方案的無線設備部分可以單獨進行遠程設定，進而在靈活構建網絡的同時降低運營商的CAPEX(Capital Expenditure,資本性支出)和OPEX(OperatingExpense,運營成本)。BBU和RRU之間采用光纖連接，支持RRU多級級聯，部署簡單方便，其連接結構示意圖如圖1所示。BBU體積很小，安裝靈活，“零”占地。RRU同樣是體積小，安裝靈活，其射頻輸出功率可調，且反向接收靈敏度高，完全滿足室內覆蓋建設需求。在下行鏈路，信號經過光模塊變換成高速串行電信號，串行鏈路速率如圖1所示， 此高速電信號被送入FPGA(Field-Programmable Gate Array，現場可編程門陣列)內部的 SERDES(Serializer/Deserializer，并串行與串并行轉換器)模塊，經過SERDES模塊解串的處理后，輸出低速并行信號。在上行鏈路，FPGA內部低速的并行信號送入FPGA內部的SERDES模塊，經過 SERDES模塊的并串轉換之后，變成高速串行電信號送入光模塊中。RRU將與室內基站鏈路相聯的SERDES模塊的輸出SYSTEM(系統(tǒng))時鐘用做時鐘恢復，此時鐘被送入時鐘恢復電路。時鐘恢復電路輸出的高質量時鐘提供給本板的其他器件應用，SERDES模塊的發(fā)送時鐘和接收時鐘均由FPGA提供，同時，時鐘恢復電路提供SERDES參考時鐘。此種基帶拉遠技術現在已經用于LTE-TDD (Long Term Evolution-TimeDivision Duplexing,長期演進-時分雙工)系統(tǒng)，LTE-TDD 系統(tǒng)采用 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交頻分復用技術)技術，OFDM多載波系統(tǒng)采用了正交頻分信道，所以，能夠在不需要復雜的均衡技術的情況下，支持高速無線數據傳輸，并且具有很強的抗衰落和抗ISianter-Symbol Interference，符號間干擾)的能力，但OFDM系統(tǒng)最主要的缺點是具有較大的PAPR(Peak to Average Power Ratio，峰值功率與平均功率比率)， 直接影響著整個系統(tǒng)的運行成本和效率，在具體的應用場景中，PAI3R也可通過PAR (Peak to Average Ratio，峰值平均值比率，簡稱峰均比)進行表現，PAR問題是MCM(Multi-Carrier Modulation,多載波調制)中一個普遍存在的問題。在實現本發(fā)明實施例的過程中，發(fā)明人發(fā)現現有技術至少存在以下問題LTE-TDD 系統(tǒng)在 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform，反快速傅里葉變換)處理之后，如果得到的輸出信號是由許多個載波(例如，1200個載波)以同一個方向進行累加，就會產生很大的峰值，信號的PAR—般會超過IOdBc,甚至會達到12dBc以上。在BBU 完成IFFT處理之后，還需要通過光纖將處理后的信號傳遞給RRU，但在具體的應用場景中， IRdncremental Redundancy，增量冗余)接口光纖傳送只能發(fā)送15Bit信號，而BBU和RRU 內部處理都是16Bit，在PAR比較高的情況下，如果將待傳遞的信號截取一位，那么，信號的精度將會出現較大的損失，在現有技術中，還沒有能有效減小上述精度損失的方法。例如，對于物理層IFFT出來的信號PAR比較高的情況(PAR@le_4超過IOdBc)如果物理層平均幅度定標是11626，那么，經過IFFT處理后輸出的信號會有溢出
20 χ Iog10= ,由于PAR超過IOdBc，所以，經過IFFT處理后輸出的不少的信號
1626J飽和。如果物理層平均幅度定標是8230，那么，經過IFFT處理后輸出的信號會有溢出 20 χ Iog10= UdBc，此時，經過IFFT處理后輸出的信號基本不會飽和，但是，8230的平均幅度太小，如果在此基礎上再截取最低一位，此時，有效的平均幅度將僅有4115，信號的精度會出現一定的喪失。

發(fā)明內容
本發(fā)明實施例提供一種基帶拉遠場景下的信號傳輸方法、設備和系統(tǒng)，用于解決現有技術中BBU和RRU之間數字信號傳遞過程中的精度損失和信號峰均比過大的問題。為達到上述目的，本發(fā)明實施例一方面提供了一種基帶拉遠場景下的信號傳輸方法，具體包括以下步驟基帶單元BBU根據完成反快速傅里葉變換IFFT處理的信號的初始平均幅度定標和目標峰均比PAR，確定削峰門限，并根據所述削峰門限對所述完成IFFT處理的信號進行同相硬切處理；所述BBU根據所述目標PAR確定目標平均幅度定標，并通過所述目標平均定標幅度和初始平均定標幅度的比值，對完成所述同相硬切處理的信號進行放大處理；所述BBU按照光纖的傳輸要求，將完成所述放大處理后的信號進行截位處理后， 通過所述光纖發(fā)送給無線遠端單元RRU，并由所述RRU完成信號的進一步處理。另一方面，本發(fā)明實施例還提供了一種BBU，具體包括削峰模塊，用于根據完成IFFT處理的信號的初始平均幅度定標和目標PAR，確定削峰門限，并根據所述削峰門限對所述完成IFFT處理的信號進行同相硬切處理；放大模塊，用于根據所述目標PAR確定目標平均幅度定標，并通過所述目標平均定標幅度和初始平均定標幅度的比值，對完成所述削峰模塊的同相硬切處理的信號進行放大處理；傳輸模塊，用于按照光纖的傳輸要求，將完成所述放大模塊的放大處理后的信號進行截位處理后，通過所述光纖發(fā)送給RRU，并由所述RRU完成信號的進一步處理。另一方面，本發(fā)明實施例還提供了一種基帶拉遠場景下的信號傳輸方法，具體包括以下步驟RRU根據自身處理的要求，對通過光纖接收到的BBU所發(fā)送的經過截位處理的信號進行截位恢復處理；所述RRU對所述截位恢復處理后的信號進行DUC處理，并濾除雜散信號；所述RRU通過削峰處理，將完成DUC處理的信號的PAR抑制為目標PAR ；所述RRU輸出完成削峰處理的信號。另一方面，本發(fā)明實施例還提供了一種RRU，具體包括恢復模塊，用于根據自身處理的要求，對通過光纖接收到的BBU所發(fā)送的經過截位處理的信號進行截位恢復處理；變頻模塊，用于對所述恢復模塊進行截位恢復處理后的信號進行DUC處理，并濾除雜散信號；削峰模塊，用于通過削峰處理，將完成所述變頻模塊的DUC處理的信號的PAR抑制為目標PAR;輸出模塊，用于輸出完成所述削峰模塊的削峰處理的信號。另一方面，本發(fā)明實施例還提供了一種基帶拉遠場景下的信號傳輸系統(tǒng)，包括BBU和RRU，其中，所述BBU，用于根據確定的削峰門限對完成IFFT處理的信號進行同相硬切處理， 并通過目標平均定標幅度和初始平均定標幅度的比值，對完成所述同相硬切處理的信號進行放大處理，然后按照光纖的傳輸要求，將完成所述放大處理后的信號進行截位處理后，通過所述光纖發(fā)送給RRU ；所述RRU，用于根據自身處理的要求，對通過光纖接收到的BBU所發(fā)送的經過截位處理的信號進行截位恢復處理，并對所述截位恢復處理后的信號進行DUC處理，濾除雜散信號，然后通過削峰處理，將完成DUC處理的信號的PAR抑制為目標PAR，最后輸出完成削峰處理的信號。與現有技術相比，本發(fā)明實施例具有以下優(yōu)點通過應用本發(fā)明實施例所提出的技術方案，首先，BBU將物理層IFFT輸出后的初始平均幅度定標的數值降低，然后，進行同相硬切后抬高信號的平均幅度后根據光纖的傳輸要求進行截位處理，并在RRU中進行濾除雜散和削峰處理，從而，使得LTE-TDD系統(tǒng)下 IFFT處理之后的信號不溢出，且信號通過光纖傳遞時信號精度不損失，同時，物理層同相硬切和中頻削峰的聯合處理方案，使得EVM(Error Vector Magnitude，誤差向量幅度)惡化更小，且對PAR的抑制效果更加明顯，解決現有技術中BBU和RRU之間數字信號傳遞過程中的精度損失和信號峰均比過大的問題。


圖1為現有技術中BBU和RRU的連接結構示意圖；圖2為本發(fā)明實施例提出的一種基帶拉遠場景下的信號傳輸方法在BBU中的實現流程的示意圖；圖3為本發(fā)明實施例提出的一種基帶拉遠場景下的信號傳輸方法在RRU中的實現流程的示意圖；圖4為本發(fā)明實施例提出的一種基帶拉遠場景下的信號傳輸方法在具體應用場景中實現的流程示意圖；圖5為本發(fā)明實施例給出的一種BBU板卡上實現上述削峰和定標處理的示意圖；圖6為本發(fā)明實施例提出的一種基帶拉遠場景下的信號傳輸系統(tǒng)的結構示意圖；圖7為本發(fā)明實施例提出的一種BBU的結構示意圖；圖8為本發(fā)明實施例提出的一種RRU的結構示意圖。
具體實施例方式如背景技術所述，現有的LTE-TDD系統(tǒng)中，物理層IFFT處理之后會產生很大的峰值，并使PAR達到較高的數值，在這樣的情況下，如果平均幅度定標的數值設置較高，將會使大量信號飽和，而如果調低平均幅度定標的數值設置，又會由于光纖傳輸過程中的截位處理造成數字信號傳遞過程中的精度損失。為了解決上述問題，本發(fā)明實施例提出了一種基于物理層同相硬切和中頻削峰聯合處理的基帶拉遠場景下的信號傳輸方法，解決上述BBU和RRU之間數字信號傳遞過程中的精度損失和信號峰均比過大的問題。
10
如圖2所示，為本發(fā)明實施例提出的一種基帶拉遠場景下的信號傳輸方法的流程示意圖，具體包括以下步驟步驟S201、BBU根據完成IFFT處理的信號的初始平均幅度定標和目標PAR，確定削峰門限，并根據削峰門限對完成IFFT處理的信號進行同相硬切處理。在本步驟中，實際包含兩個處理過程1、確定削峰門限為了實現削峰門限的確定，BBU需要初始平均幅度定標和目標PAR兩個參數，具體說明如下(1)初始平均幅度定標初始平均幅度定標根據完成IFFT處理的信號的初始PAR和BBU所能處理的滿量程信號的幅度來確定，具體的計算公式如下
權利要求
1.一種基帶拉遠場景下的信號傳輸方法，其特征在于，具體包括以下步驟基帶單元BBU根據完成反快速傅里葉變換IFFT處理的信號的初始平均幅度定標和目標峰均比PAR，確定削峰門限，并根據所述削峰門限對所述完成IFFT處理的信號進行同相硬切處理；所述BBU根據所述目標PAR確定目標平均幅度定標，并通過所述目標平均定標幅度和初始平均定標幅度的比值，對完成所述同相硬切處理的信號進行放大處理；所述BBU按照光纖的傳輸要求，將完成所述放大處理后的信號進行截位處理后，通過所述光纖發(fā)送給無線遠端單元RRU，并由所述RRU完成信號的進一步處理。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述BBU根據完成IFFT處理的信號的初始平均幅度定標和目標PAR，確定削峰門限之前，還包括所述BBU根據所述完成IFFT處理的信號的初始PAR和所述BBU所能處理的滿量程信號的幅度，確定所述完成IFFT處理的信號的初始平均幅度定標。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述BBU根據所述完成IFFT處理的信號的初始PAR和所述BBU所能處理的滿量程信號的幅度，確定所述完成IFFT處理的信號的初始平均幅度定標的計算公式，具體為
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述BBU根據所述完成IFFT處理的信號的初始平均幅度定標和目標PAR，確定削峰門限的計算公式，具體為
5.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述BBU根據所述削峰門限對所述完成 IFFT處理的信號進行同相硬切處理的過程，具體為所述BBU判斷所述完成IFFT處理的信號的瞬時值的大小是否大于所述削峰門限的大如果大于，所述BBU將所述信號的瞬時值的大小調整為所述削峰門限的大小； 如果不大于，所述BBU保持所述信號的瞬時值的大小。
6.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述BBU根據所述目標PAR確定目標平均幅度定標的計算公式，具體為
7.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述BBU按照光纖的傳輸要求，將完成所述放大處理后的信號進行截位處理后，通過所述光纖發(fā)送給RRU，并由所述RRU完成信號的進一步處理，具體包括所述RRU根據自身處理的要求對通過所述光纖接收的信號進行截位恢復處理；所述RRU對所述截位恢復處理后的信號進行數字上變頻DUC處理，并濾除雜散信號；所述RRU通過PC-CFR或RC-CFR處理對信號進行削峰處理，將完成DUC處理的信號的 PAR抑制為所述目標PAR，并輸出完成削峰處理的信號。
8.—種BBU，其特征在于，具體包括削峰模塊，用于根據完成IFFT處理的信號的初始平均幅度定標和目標PAR，確定削峰門限，并根據所述削峰門限對所述完成IFFT處理的信號進行同相硬切處理；放大模塊，用于根據所述目標PAR確定目標平均幅度定標，并通過所述目標平均定標幅度和初始平均定標幅度的比值，對完成所述削峰模塊的同相硬切處理的信號進行放大處理；傳輸模塊，用于按照光纖的傳輸要求，將完成所述放大模塊的放大處理后的信號進行截位處理后，通過所述光纖發(fā)送給RRU，并由所述RRU完成信號的進一步處理。
9.如權利要求8所述的BBU，其特征在于，所述削峰模塊，具體包括第一確定子模塊和削峰子模塊，所述第一確定子模塊用于確定削峰門限，所述削峰子模塊用于根據所述第一確定子模塊所確定的削峰門限對所述完成IFFT處理的信號進行同相硬切處理；所述削峰模塊，還包括第二確定子模塊，用于在所述第一確定子模塊確定削峰門限之前，根據所述完成IFFT處理的信號的初始PAR和所述BBU所能處理的滿量程信號的幅度， 確定所述完成IFFT處理的信號的初始平均幅度定標。
10.如權利要求9所述的BBU，其特征在于，所述第二確定子模塊確定所述完成IFFT處理的信號的初始平均幅度定標的計算公式，具體為其中，A表示所述完成IFFT處理的信號的初始平均幅度定標， max_d表示所述BBU所能處理的滿量程信號的幅度， PAR表示所述完成IFFT處理的信號的初始PAR。
11.如權利要求9所述的BBU，其特征在于，所述第一確定子模塊確定削峰門限的計算公式，具體為其中，Th表示所述削峰門限，A表示所述完成IFFT處理的信號的初始平均幅度定標， PARI表示所述目標PAR。
12.如權利要求9所述的BBU，其特征在于，所述削峰子模塊根據所述削峰門限對所述完成IFFT處理的信號進行同相硬切處理的過程，具體為所述削峰子模塊判斷所述完成IFFT處理的信號的瞬時值的大小是否大于所述第一確定子模塊所確定的削峰門限的大?。蝗绻笥?，所述削峰子模塊將所述信號的瞬時值的大小調整為所述第一確定子模塊所確定的削峰門限的大?。蝗绻淮笥?，所述削峰子模塊保持所述信號的瞬時值的大小。
13.如權利要求8所述的BBU，其特征在于，所述放大模塊根據所述目標PAR確定目標平均幅度定標的計算公式，具體為
14.如權利要求8所述的BBU，其特征在于，所述傳輸模塊，具體包括截位子模塊和傳輸子模塊，其中，所述截位子模塊，用于按照所述光纖的傳輸要求，對完成所述所述放大模塊的放大處理后的信號進行截位處理；所述傳輸子模塊，用于將所述截位子模塊進行截位處理后的信號通過所述光纖發(fā)送給所述RRU。
15.一種基帶拉遠場景下的信號傳輸方法，其特征在于，具體包括以下步驟RRU根據自身處理的要求，對通過光纖接收到的BBU所發(fā)送的經過截位處理的信號進行截位恢復處理；所述RRU對所述截位恢復處理后的信號進行DUC處理，并濾除雜散信號； 所述RRU通過削峰處理，將完成DUC處理的信號的PAR抑制為目標PAR ； 所述RRU輸出完成削峰處理的信號。
16.如權利要求15所述的方法，其特征在于，所述RRU通過光纖接收到的BBU所發(fā)送的經過截位處理的信號，具體還經過所述BBU進行的如下處理所述BBU根據完成IFFT處理的信號的初始平均幅度定標和目標PAR，確定削峰門限，并根據所述削峰門限對所述完成IFFT處理的信號進行同相硬切處理；所述BBU根據所述目標PAR確定目標平均幅度定標，并通過所述目標平均定標幅度和初始平均定標幅度的比值，對完成所述同相硬切處理的信號進行放大處理；所述BBU按照光纖的傳輸要求，將完成所述放大處理后的信號進行截位處理后，通過所述光纖發(fā)送給RRU。
17.如權利要求16所述的方法，其特征在于，所述BBU根據所述完成IFFT處理的信號的初始平均幅度定標和目標PAR，確定削峰門限的計算公式，具體為
18.如權利要求16所述的方法，其特征在于，所述BBU根據所述削峰門限對所述完成 IFFT處理的信號進行同相硬切處理的過程，具體為所述BBU判斷所述完成IFFT處理的信號的瞬時值的大小是否大于所述削峰門限的大如果大于，所述BBU將所述信號的瞬時值的大小調整為所述削峰門限的大?。蝗绻淮笥?，所述BBU保持所述信號的瞬時值的大小。
19.如權利要求15所述的方法，其特征在于，所述RRU通過削峰處理，將完成DUC處理的信號的PAR抑制為目標PAR，具體為所述RRU通過峰值取消-波峰因子降低PC-CFR處理進行削峰，將完成DUC處理的信號的PAR抑制為目標PAR;或，所述RRU通過減少峰值及峰值取消-波峰因子降低RC-CFR處理進行削峰，將完成DUC 處理的信號的PAR抑制為目標PAR。
20.一種RRU，其特征在于，具體包括恢復模塊，用于根據自身處理的要求，對通過光纖接收到的BBU所發(fā)送的經過截位處理的信號進行截位恢復處理；變頻模塊，用于對所述恢復模塊進行截位恢復處理后的信號進行DUC處理，并濾除雜散信號；削峰模塊，用于通過削峰處理，將完成所述變頻模塊的DUC處理的信號的PAR抑制為目標 PAR ；輸出模塊，用于輸出完成所述削峰模塊的削峰處理的信號。
21.如權利要求20所述的RRU，其特征在于，所述削峰模塊，具體用于所述削峰模塊通過PC-CFR處理進行削峰，將完成所述變頻模塊的DUC處理的信號的 PAR抑制為目標PAR;或，所述削峰模塊通過RC-CFR處理進行削峰，將完成所述變頻模塊的DUC處理的信號的 PAR抑制為目標PAR。
22.—種基帶拉遠場景下的信號傳輸系統(tǒng)，其特征在于，包括BBU和RRU，其中，所述BBU，用于根據確定的削峰門限對完成IFFT處理的信號進行同相硬切處理，并通過目標平均定標幅度和初始平均定標幅度的比值，對完成所述同相硬切處理的信號進行放大處理，然后按照光纖的傳輸要求，將完成所述放大處理后的信號進行截位處理后，通過所述光纖發(fā)送給RRU ；所述RRU，用于根據自身處理的要求，對通過光纖接收到的BBU所發(fā)送的經過截位處理的信號進行截位恢復處理，并對所述截位恢復處理后的信號進行DUC處理，濾除雜散信號， 然后通過削峰處理，將完成DUC處理的信號的PAR抑制為目標PAR，最后輸出完成削峰處理的信號。
23.如權利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述BBU根據完成IFFT處理的信號的初始平均幅度定標和目標PAR，確定削峰門限，并根據所述目標PAR確定所述目標平均幅度定標。
全文摘要
本發(fā)明實施例公開了一種基帶拉遠場景下的信號傳輸方法、設備和系統(tǒng)，通過應用本發(fā)明實施例所提出的技術方案，首先，BBU將物理層IFFT輸出后的初始平均幅度定標的數值降低，然后，進行同相硬切后抬高信號的平均幅度后根據光纖的傳輸要求進行截位處理，并在RRU中進行濾除雜散和削峰處理，從而，使得LTE-TDD系統(tǒng)下IFFT處理之后的信號不溢出，且信號通過光纖傳遞時信號精度不損失，同時，物理層同相硬切和中頻削峰的聯合處理方案，使得EVM惡化更小，且對PAR的抑制效果更加明顯，解決現有技術中BBU和RRU之間數字信號傳遞過程中的精度損失和信號峰均比過大的問題。
文檔編號H04L27/26GK102340471SQ20101023364
公開日2012年2月1日 申請日期2010年7月19日 優(yōu)先權日2010年7月19日
發(fā)明者熊軍 申請人:大唐移動通信設備有限公司