有線通信鏈路上的rf信號發(fā)送的制作方法
【專利摘要】我們描述了一種在有線通信鏈路上發(fā)送RF信號的方法，所述方法包括：輸入以符號速率承載數(shù)據(jù)符號的RF信號；數(shù)字化所述RF信號的版本，以提供所述數(shù)據(jù)符號的數(shù)字化樣本，所述樣本包括對針對所述RF信號的所述版本的數(shù)字化的I和Q值進(jìn)行定義的數(shù)據(jù)；以及在有線通信鏈路上發(fā)送針對所述樣本的所述數(shù)字化的I和Q值。所述數(shù)字化包括：對所述RF信號的所述版本進(jìn)行過采樣，以提供過采樣數(shù)字符號數(shù)據(jù)流，以及對所述過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流進(jìn)行十取一抽取，以提供用于在所述有線通信鏈路上發(fā)送的所述樣本的十取一抽取流，其中所述樣本的所述十取一抽取流針對每個(gè)所述數(shù)據(jù)符號具有整數(shù)個(gè)樣本。所述方法還包括選擇樣本的所述十取一抽取流相對于所述RF信號的所述版本的定時(shí)，該定時(shí)充分地最小化樣本的流的變化。
【專利說明】有線通信鏈路上的RF信號發(fā)送

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明大致涉及用于在有線通信鏈路上（尤其是光纖通信鏈路上）發(fā)送RF信號 的系統(tǒng)和方法。在實(shí)施例中，本發(fā)明涉及用于檢測RF信號、訓(xùn)練解碼器、對用于有線通信鏈 路上的數(shù)字傳輸?shù)男盘栠M(jìn)行編碼以及重傳用于無線覆蓋的信號的系統(tǒng)和方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 光纖無線電（RoF)技術(shù)已經(jīng)吸引了很多注意。在經(jīng)過大量研究之后，其已經(jīng)達(dá)到 了成熟階段，其中可在單個(gè)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上支持所有常用的無線電服務(wù)，以便在構(gòu)建無線通信 方面進(jìn)行改進(jìn)。最新的方案依賴于模擬鏈路，但考慮到已經(jīng)降低了傳統(tǒng)的、數(shù)字的、數(shù)據(jù)通 信系統(tǒng)的成本的規(guī)模經(jīng)濟(jì)，需要一種數(shù)字解決方案。
[0003] 常規(guī)的RoF系統(tǒng)在光鏈路上直接發(fā)送射頻信號，而無需解調(diào)。這一技術(shù)使得能夠 以服務(wù)不可知的方式攜帶多個(gè)服務(wù)。然而，這需要針對無線信號分布安裝專用的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。 近年來，除了最終歸結(jié)到移動(dòng)設(shè)備之外，存在將所有通信服務(wù)（語音、數(shù)據(jù)、視頻等）匯聚于 以太網(wǎng)的趨勢。能夠?qū)σ蕴W(wǎng)無線電的技術(shù)方案進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的光纖數(shù)字無線電系統(tǒng)是所希望 的目標(biāo)。
[0004] 模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC)、數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC)和數(shù)字信號處理（DSP)芯片的成本降低 和性能提高促進(jìn)了備選技術(shù)。從而，可在以下文獻(xiàn)中找到背景現(xiàn)有技術(shù)：W02010/083115 ; KR2005/0084176 ;W02010/135546 ;W02012/155585 ;US2009/180426 ;US2011/135013 ;由 A Gamage、A. Nirmalathas、C Lim、D Novak 和 R Waterhouse 發(fā)表于 Photonics Technology Letters，IEEE(2009 年 6 月 1 日，Vol. 21 (11)，第 691-693 頁）上的"Experimental Demonstration of the Transport of Digitized Multiple Wireless Systems Over Fibre"；由 Yizhuo Yang、 Christina Lim 和 Ampalavanapillai Normalathas 發(fā)表于 IEEE meeting on Microwave Photonics (2010 年 10 月 5-9 日，第 177-180 頁，ISBN 978-1-4244-7824-8)的"Bit Resolution Enhanced Digitized RF-〇ver_Fibre Link"； 由 Lim C. λ Nirmalathas, A.和 Yang Y.發(fā)表于 13th International Conference on Transparent Optical Networks(ICTON)(2011 年 6 月 26-30 日第 1-4 頁，ISBN: 978-1-4577-0881-7)的"Digitized wireless transport for fibre-wireless systems，'。
[0005] 可在US6282248、W02012/037981和US2004/047463中找到時(shí)鐘恢復(fù)領(lǐng)域的一般背 景現(xiàn)有技術(shù)。
[0006] 以上提及的方式是有用的，但仍期望改進(jìn)的技術(shù)，尤其是用來降低用于在 光纖上發(fā)送RF信號的數(shù)據(jù)速率的改進(jìn)技術(shù)。因此，我們之前已經(jīng)描述了"Low bit date digital-over-fibre system" （International Topical Meeting on Microwave Photonics，2009 年 10 月 14-16 日（MWP，09)，第 1-4 頁，作者 Li T.、Crisp M.、Penty R.V·、 White I. H)?，F(xiàn)在，我們描述對該所描述技術(shù)的改進(jìn)和加強(qiáng)，具體地，描述了一種改進(jìn)的符 號檢測過程，其解決了對更加魯棒且快速的在線信號處理的需求以及對使用一系列的不同 調(diào)制技術(shù)進(jìn)行操作的靈活性的需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 因此，根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于在有線通信鏈路上發(fā)送RF信號的方法，所述 方法包括：輸入以符號速率承載數(shù)據(jù)符號的RF信號；數(shù)字化所述RF信號的版本，以提供所 述數(shù)據(jù)符號的數(shù)字化樣本，所述樣本包括用于對針對所述RF信號的所述版本的數(shù)字化的I 和Q值進(jìn)行定義的數(shù)據(jù)；以及在有線通信鏈路上發(fā)送針對所述樣本的所述數(shù)字化的I和Q 值；其中所述數(shù)字化包括：對所述RF信號的所述版本進(jìn)行過采樣，以提供過采樣數(shù)字符號 數(shù)據(jù)流，以及對所述過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流進(jìn)行十取一抽?。╠ecimate)，以提供用于在 所述有線通信鏈路上發(fā)送的所述樣本的十取一抽取流，其中所述樣本的所述十取一抽取流 針對每個(gè)所述數(shù)據(jù)符號具有整數(shù)個(gè)樣本；以及其中所述方法還包括選擇樣本的所述十取一 抽取流相對于所述RF信號的所述版本的定時(shí)，具體地，該定時(shí)充分地最小化所述十取一抽 取樣本集合的變化。
[0008] 寬泛而言，上述方法的實(shí)施例描述了這樣的方法，在每符號一個(gè)樣本的實(shí)施例中， 該方法通過針對每個(gè)符號將RF信號的數(shù)字化樣本十取一抽取為降至每符號整數(shù)個(gè)樣本， 實(shí)現(xiàn)充分的數(shù)據(jù)壓縮。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，對RF信號的采樣的定時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以（在較寬的 方面）優(yōu)化對符號星座的表示，這近似于最小化噪聲/誤差。從而，在優(yōu)選方式中，通過數(shù) 字化處理對RF信號進(jìn)行過采樣，然后調(diào)整樣本的十取一抽取流的偏移，以最大化對星座表 示的準(zhǔn)確度進(jìn)行表示的參數(shù)，或等同地，最小化表示噪聲/誤差的參數(shù)。
[0009] 本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，在這一語境下，提及對過采樣數(shù)據(jù)流進(jìn)行"十取一抽 取"指的是選擇每η個(gè)樣本中的第η個(gè)樣本，其中η可以（但一般不）等于10。例如，在以 下描述的一種實(shí)施例中，η = 26。在實(shí)施例中，通過從可變偏移處開始選擇每η個(gè)樣本中的 第η個(gè)樣本來改變樣本的十取一抽取流的定時(shí)，在根據(jù)所述方法的過程的實(shí)施例中，比較 從第一樣本、第二樣本、第三樣本等開始的結(jié)果。
[0010] 在一種方式中，選擇針對樣本的十取一抽取流的樣本計(jì)數(shù)偏移來最小化在樣本的 十取一抽取流上的變化。雖然樣本的流一般都將定義具有不同Ι/Q值的星座點(diǎn)的集合，但 是當(dāng)偏移針對星座而言是最優(yōu)的時(shí)，樣本之間的變化要小于采樣點(diǎn)散布在Ι/Q圖上而不是 準(zhǔn)確地映射到星座點(diǎn)時(shí)的變化。然而，使用這一方式并不是必需的，可使用諸如用來識(shí)別數(shù) 據(jù)聚集的算法的備選技術(shù)來確定樣本的十取一抽取流何時(shí)最準(zhǔn)確地映射符號星座。
[0011] 在本方法的一些優(yōu)選實(shí)施例中，將符號數(shù)據(jù)流劃分為一對數(shù)據(jù)流，其中一個(gè)數(shù)據(jù) 流用于訓(xùn)練，一個(gè)數(shù)據(jù)流用于運(yùn)行系統(tǒng)，并且對所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)流進(jìn)行緩沖，來以多種不同的 延遲提供符號數(shù)據(jù)樣本，從而方便選擇樣本的十取一抽取流的定時(shí)。在實(shí)施例中，在運(yùn)行數(shù) 據(jù)路徑中還包括第二、信號數(shù)據(jù)緩沖器。在實(shí)施例中，通過根據(jù)例如Ι/Q比確定樣本的十取 一抽取流的相位的變化（可選的，模η/2)，然后經(jīng)由選擇延遲（偏移）來選擇用于充分最 小化該變化的定時(shí)，對樣本的十取一抽取流的變化進(jìn)行最小化。
[0012] 在所述方法的實(shí)施例中，用來建立最優(yōu)采樣點(diǎn)的訓(xùn)練過程之后跟隨有所述方法的 用于在光纖通信鏈路上發(fā)送數(shù)據(jù)的操作?？墒褂锰囟ǖ挠?xùn)練序列或使用將要發(fā)送的數(shù)據(jù)執(zhí) 行所述訓(xùn)練過程。在后一情況中，可對數(shù)據(jù)進(jìn)行緩沖，以執(zhí)行訓(xùn)練過程，然后訓(xùn)練的結(jié)果用 來確定用于在通信鏈路上發(fā)送的樣本的十取一抽取流。此外，雖然在一些實(shí)施例中將訓(xùn)練 過程作為識(shí)別樣本的十取一抽取流的最優(yōu)定時(shí)的隨之而來的（sequential)過程來執(zhí)行， 但在其它實(shí)施例中，在實(shí)際上，可采用匹配濾波器類型方式，以與識(shí)別偏移點(diǎn)并行地詢問潛 在的十取一抽取流偏移點(diǎn)的集合，該所識(shí)別的偏移點(diǎn)最大化（或最小化）對符號星座的表 示的準(zhǔn)確度進(jìn)行表示的參數(shù)。在任一種方式中，訓(xùn)練過程/濾波的實(shí)施例都可通過確定樣 本相位模η /2來將I/Q圖的四個(gè)象限折疊到單個(gè)象限中，以便利用星座對稱性。
[0013] 在所述方法的優(yōu)選實(shí)現(xiàn)中，以準(zhǔn)靜態(tài)的方式周期性地或充分連續(xù)地，在所述過程 運(yùn)行以便發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí)，更新對樣本的十取一抽取流的定時(shí)的選擇。這是因?yàn)樽顑?yōu)定時(shí) 將隨時(shí)間漂移并且因?yàn)槎鄰叫?yīng)也可改變最優(yōu)樣本位置。從而，所述方法的實(shí)施例可以是 自適應(yīng)的。
[0014] 諸如WCDMA (寬帶碼分多址接入）的通信協(xié)議是自適應(yīng)的并且將根據(jù)RF環(huán)境改變 比特速率。然而，WCDMA在保持相同符號速率的同時(shí)通過改變每符號的比特?cái)?shù)來實(shí)現(xiàn)這一 點(diǎn)。在這種情況中，過采樣速率可以是固定的，這是由于符號速率與所采用的星座無關(guān)。從 而，在知道RF協(xié)議的情況下，可基于這一點(diǎn)選擇初始數(shù)字化速率。備選地，可檢測（例如在 RF域中）所采用的RF協(xié)議，然后根據(jù)所識(shí)別出的協(xié)議來選擇過采樣數(shù)字化速率。
[0015] 作為備選或補(bǔ)充，可采用近似的過采樣數(shù)字化速率，并且在實(shí)際上，對其進(jìn)行調(diào)整 以與RF協(xié)議的符號速率相匹配。這可通過以下方式來實(shí)現(xiàn)：在十取一抽取之前在數(shù)字化樣 本之間插值，以便提供作為協(xié)議符號速率的整數(shù)倍的數(shù)字化樣本數(shù)據(jù)流。從而，在下文描述 的示例中，插值大約100MHz (每秒樣本）的過采樣速率，以恰好提供每符號26個(gè)樣本（針 對3. 84MHz的符號速率）?？刹捎眠@一方式來有效地調(diào)高或調(diào)低采樣速率（優(yōu)選地，不調(diào)整 過多的量）以匹配符號速率的整數(shù)倍，用于之后的十取一抽取。
[0016] 當(dāng)在上行鏈路中實(shí)現(xiàn)時(shí)，例如在接入點(diǎn)中，接收到的用于在光纖上發(fā)送的RF信號 的電平的變化可以非常大。發(fā)明人已經(jīng)對此進(jìn)行了建模，以便利用RF信號的量化程度來標(biāo) 識(shí)誤差向量幅度（EVM)的變化，并且看起來量化到至少12比特是所希望的。盡管如此，不 管在量化過程中采用了多少比特，過采樣方式都允許采用其他技術(shù)來解決與低電平接收RF 信號相關(guān)聯(lián)的問題。從而，發(fā)明人認(rèn)識(shí)到，由于采用了過采樣，所以能夠在實(shí)際上犧牲一些 定時(shí)準(zhǔn)確度，來換取信號電平（量化）準(zhǔn)確度。在采用滾動(dòng)平均濾波的實(shí)施例中，這一點(diǎn)可 通過對過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流進(jìn)行數(shù)字濾波或時(shí)間平均以增加數(shù)字化樣本的I和Q值的 準(zhǔn)確度或降低其中的誤差來對此進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。作為補(bǔ)充或備選，可以在系統(tǒng)的RF前端采用快 速AGC (自動(dòng)增益控制）階段（stage)。
[0017] 前述方式還便于提供大的動(dòng)態(tài)范圍，這在使用所述方法在光纖上發(fā)送多個(gè)RF信 號時(shí)是有幫助的。對于一些協(xié)議，由于訓(xùn)練過程了解每個(gè)用戶的符號，所以之前描述的訓(xùn)練 過程也適用于多個(gè)用戶。如果諸如3G電話CDMA協(xié)議的協(xié)議隨著檢測到的用戶的數(shù)量改變 星座點(diǎn)的數(shù)量，則可在用戶加入或離開RF環(huán)境時(shí)重新訓(xùn)練系統(tǒng)（或采用自適應(yīng)的方式）。作 為補(bǔ)充或備選，在其它方式中，可通過采用一個(gè)或多個(gè)窄帶RF濾波器來分離來自不同用戶 的信號，并且對來自每個(gè)用戶的信號分別對待（數(shù)字化、十取一抽取以及在光纖上發(fā)送）。
[0018] 上述方法的優(yōu)選實(shí)施例用于在光纖通信鏈路上發(fā)送RF信號，但理論上，也可采用 對應(yīng)的技術(shù)在其它形式的有線通信鏈路（包括但不限于，同軸線纜和雙絞線線纜）上發(fā)送 RF信號。有線通信鏈路可以是點(diǎn)對點(diǎn)通信鏈路，然而在實(shí)施例中，可采用所述方法在分組數(shù) 據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)（更具體的，諸如以太網(wǎng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)）上發(fā)送RF信號。雖然可變時(shí)延和無序 分組到達(dá)可能引起問題，但一般來講，RF信號將包括一些形式的誤差檢測/糾錯(cuò)，這可以至 少部分地對這些問題進(jìn)行補(bǔ)償，尤其是在流量不太大從而還有一些空閑容量時(shí)。
[0019] 優(yōu)選地，如果針對樣本的數(shù)字化的I和Q值被分組化并在基于分組數(shù)據(jù)的通信鏈 路上發(fā)送，則攜帶RF信號的數(shù)據(jù)分組被賦予比網(wǎng)絡(luò)上的其它數(shù)據(jù)分組更高的優(yōu)先級。在以 太網(wǎng)的語境中，可通過將服務(wù)質(zhì)量（QoS)參數(shù)設(shè)置為某種類型的數(shù)據(jù)（諸如優(yōu)先級數(shù)據(jù)和 實(shí)時(shí)語音/視頻供應(yīng)QoS保證）來實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。在其它類型的網(wǎng)絡(luò)中可采用類似的方式， 具體地，ATM(異步傳輸模式）尤其適用于實(shí)時(shí)、低時(shí)延的內(nèi)容?？杀挥脕碓诜纸M數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò) 上發(fā)送數(shù)據(jù)的另一方式是對數(shù)據(jù)分組加以時(shí)間戳以定義它們的發(fā)送順序。寬泛而言，所描 述的技術(shù)對于所采用的具體類型的有線鏈路是不可知的。
[0020] 在通信鏈路的另一端，接收到RF信號的被十取一抽取處理的樣本，并且在實(shí)施例 中，以符號速率的整數(shù)倍進(jìn)行插值來恢復(fù)被節(jié)略（digested)的數(shù)據(jù)，例如以原始過采樣速 率來恢復(fù)所述符號。然后將已插值數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到模擬域，以用于無線重傳。
[0021] 最初被數(shù)字化的RF信號的版本可以是例如將接收到的RF信號下混頻至中頻（IF) 或基帶的版本?？赏ㄟ^單個(gè)ADC以及隨后與數(shù)字本地振蕩器進(jìn)行混頻以生成同相信號分量 和正交信號分量，或本地振蕩器可以與RF信號混頻（一般在中頻）以生成同相模擬信號和 正交模擬信號（然后對其中的每一個(gè)進(jìn)行數(shù)字化）來實(shí)現(xiàn)到數(shù)字域的轉(zhuǎn)換：存在關(guān)于在哪 里進(jìn)行數(shù)字化的選擇。類似地，當(dāng)一旦已經(jīng)在有線通信鏈路上發(fā)送了 RF信號之后重新廣播 所述RF信號時(shí)，同相分量和正交分量可被分別轉(zhuǎn)換到模擬域，或者可上混頻至IF，進(jìn)行合 并，然后轉(zhuǎn)換到模擬域。
[0022] 即使在RF信號的調(diào)制格式是未知的時(shí)，所述方法的實(shí)施例也可以起作用。如果RF 信號包括多個(gè)不同的RF載波頻率，則可使用單個(gè)數(shù)字轉(zhuǎn)換器對它們同時(shí)采樣，然后通過數(shù) 字濾波器對每個(gè)RF信號載波進(jìn)行分離，并分別進(jìn)行處理以確定符號。即使符號時(shí)鐘或該多 個(gè)RF載波不同步從而插值之后的最優(yōu)采樣點(diǎn)不同，這一過程也起作用。
[0023] 在實(shí)施例中，RF信號可包括0FDM(正交頻分復(fù)用）信號或由其組成。在這種情 況中，可針對0FDM信號的多個(gè)子載波并行地執(zhí)行十取一抽取，并且可選擇樣本定時(shí)以最小 化針對一個(gè)子載波或每個(gè)子載波的變化。對于0FDM，可針對所有子載波采用一個(gè)樣本定時(shí) (偏移），但針對由例如LTE (長期演進(jìn)）/4G使用的0FDMA (正交頻分多址接入）（其中多個(gè) 用戶具有對公共子載波集合的訪問權(quán)），在每個(gè)子載波上，偏移可以不同。從而，在這種情況 中，可由每個(gè)子載波采用不同的定時(shí)偏移和訓(xùn)練過程。
[0024] 本系統(tǒng)的一些優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)針對攜帶多個(gè)不同的服務(wù)（其中可以包括或不包括一 個(gè)或多個(gè)0FDM/0FDMA服務(wù)）的RF信號共享前端信號處理。從而，優(yōu)選地（盡管不是必 要的）提供對一些或全部服務(wù)的特性進(jìn)行定義的服務(wù)數(shù)據(jù)輸入，以方便針對不同的服務(wù)配 置/重配置所述系統(tǒng)。從而，所述系統(tǒng)的實(shí)施例針對每個(gè)服務(wù)包括耦合到如前所述的數(shù)據(jù) 壓縮系統(tǒng)（包括至少十取一抽取和定時(shí)選擇信號）的數(shù)字下轉(zhuǎn)換階段（用來將信號降至 基帶），每個(gè)數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)耦合到相應(yīng)的分組化器（packetiser)。服務(wù)數(shù)據(jù)從而可以針 對每個(gè)服務(wù)向這些階段中的一個(gè)或多個(gè)提供輸入，例如以定義以下一項(xiàng)或多項(xiàng)：下轉(zhuǎn)換頻 率；一個(gè)或多個(gè)載波的頻率；符號速率；調(diào)制格式或調(diào)制格式族；用于分組化器的一個(gè)或多 個(gè)參數(shù)，比如分組長度或分組編碼；針對服務(wù)中的一個(gè)或多個(gè)的一個(gè)或多個(gè)FIR(有限脈沖 響應(yīng)）濾波參數(shù)；服務(wù)是不是OFDM(A)服務(wù)，和/或0FDM服務(wù)的參數(shù)，比如子載波數(shù)。在 系統(tǒng)的信號恢復(fù)端（遠(yuǎn)程模塊），服務(wù)數(shù)據(jù)可以類似地針對每個(gè)服務(wù)為相應(yīng)的解分組化器 (de-packetiser)、插值器和數(shù)字上轉(zhuǎn)換階段提供輸入?？蛇x地，如果在FPGA中實(shí)現(xiàn)了鏈路 的一端或兩端，則可響應(yīng)于服務(wù)數(shù)據(jù)來重配置FPGA，例如以適于由線纜RF鏈路攜帶的一個(gè) 或多個(gè)服務(wù)。
[0025] 根據(jù)本發(fā)明的相關(guān)方面，提供了一種對用于在有線通信鏈路上發(fā)送的RF信號進(jìn) 行數(shù)字化的方法，所述方法包括：輸入以符號速率承載數(shù)據(jù)符號的RF信號；以及數(shù)字化所 述RF信號的版本，以提供所述數(shù)據(jù)符號的數(shù)字化樣本，所述樣本包括用于對針對所述RF信 號的所述版本的數(shù)字化的I和Q值進(jìn)行定義的數(shù)據(jù)，其中所述數(shù)字化包括：對所述RF信號 的所述版本進(jìn)行過采樣，以提供過采樣數(shù)字符號數(shù)據(jù)流；其中所述方法還包括：運(yùn)行過程， 用于響應(yīng)于所述所識(shí)別的最優(yōu)樣本對所述過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流進(jìn)行十取一抽取，以提 供用于在所述有線通信鏈路上發(fā)送的所述樣本的十取一抽取流，其中針對每個(gè)所述數(shù)據(jù)符 號，所述樣本的所述十取一抽取流具有整數(shù)個(gè)樣本；以及訓(xùn)練過程，使用所述數(shù)字化樣本來 識(shí)別最優(yōu)的所述樣本或針對所述運(yùn)行過程的最優(yōu)參數(shù)，以便最佳地表示所述RF信號。
[0026] 在一些優(yōu)選實(shí)現(xiàn)中，訓(xùn)練過程或算法包括用來在知道或不知道調(diào)制格式的情況下 訓(xùn)練所述被過采樣的樣本以識(shí)別RF信號和最優(yōu)樣本位置的方法。然后，可以在有線通信鏈 路上發(fā)送數(shù)據(jù)符號的數(shù)字化樣本
[0027] 本發(fā)明還在物理數(shù)據(jù)載體（例如用于實(shí)現(xiàn)上述方法的盤）上提供處理器控制代 碼。例如，這種代碼可包括用于限定ASIC(專用集成電路）或FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列） 的代碼或用于硬件描述語言的代碼。
[0028] 本發(fā)明還提供一種數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)，尤其是一種線纜RF數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)，以用于壓縮 用來在有線通信鏈路上發(fā)送的RF信號數(shù)據(jù)，所述系統(tǒng)包括：輸入端，用于接收數(shù)字化符號 數(shù)據(jù)流，所述數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流包括RF信號的過采樣數(shù)字化版本，所述過采樣數(shù)字化版本 包括由所述RF信號攜帶的數(shù)據(jù)符號的樣本，所述樣本包括對針對所述RF信號的所述版本 的數(shù)字化的I和Q值進(jìn)行定義的數(shù)據(jù)；以及十取一抽取系統(tǒng)，用于對所述過采樣數(shù)字化符號 數(shù)據(jù)流進(jìn)行十取一抽取以提供用于在所述有線通信鏈路上發(fā)送的所述樣本的十取一抽取 流，其中所述樣本的所述十取一抽取流針對每個(gè)所述數(shù)據(jù)符號具有整數(shù)個(gè)樣本；定時(shí)選擇 系統(tǒng)，用來選擇樣本的所述十取一抽取流相對于所述RF信號的所述版本的定時(shí)；以及輸出 端，用來提供針對在所述有線通信鏈路上發(fā)送的符號的所述十取一抽取流的數(shù)字化的I和 Q值，具體地，其中所述定時(shí)選擇系統(tǒng)被配置為選擇樣本的所述十取一抽取流相對于所述 RF信號的所述版本的定時(shí)，所述定時(shí)充分地最小化所述十取一抽取樣本集合的變化。
[0029] 本發(fā)明還提供了一種光纖RF光信號接收機(jī)，所述光信號接收機(jī)包括：輸入端，用 來接收針對以符號速率承載數(shù)據(jù)符號的RF信號的十取一抽取樣本的數(shù)字化的I和Q值，其 中所述十取一抽取樣本包括所述符號速率的整數(shù)分之一的樣本；插值器，用來在針對所述 樣本的所述數(shù)字化的I和Q值之間進(jìn)行插值，來以所述符號速率的整數(shù)倍提供數(shù)字化數(shù)據(jù)； 數(shù)模轉(zhuǎn)換器，用來將所述被插值的數(shù)字化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成定義RF信號的模擬信號；以及RF發(fā)射 機(jī)，用于發(fā)送所述RF信號。
[0030] 本發(fā)明還提供了一種在有線通信鏈路上發(fā)送RF信號的方法，所述方法包括：輸入 以符號速率承載數(shù)據(jù)符號的RF信號；數(shù)字化所述RF信號的版本，以提供所述數(shù)據(jù)符號的數(shù) 字化樣本，所述樣本包括用于對針對所述RF信號的所述版本的數(shù)字化的I和Q值進(jìn)行定義 的數(shù)據(jù)；以及在有線通信鏈路上發(fā)送針對所述樣本的所述數(shù)字化的I和Q值；其中所述數(shù) 字化包括：對所述RF信號的所述版本進(jìn)行過采樣，以提供過采樣數(shù)字符號數(shù)據(jù)流，以及對 所述過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流進(jìn)行十取一抽取，以提供用于在所述有線通信鏈路上發(fā)送的 所述樣本的十取一抽取流，其中所述樣本的所述十取一抽取流針對每個(gè)所述數(shù)據(jù)符號具有 整數(shù)個(gè)樣本；以及其中所述方法還包括以下一項(xiàng)或兩項(xiàng)：i)在所述十取一抽取之前對所述 過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流進(jìn)行插值，以針對每個(gè)所述符號提供整數(shù)倍的所述樣本，其中針 對每個(gè)所述符號，所述整數(shù)倍大于樣本的所述整數(shù)個(gè)數(shù)；以及ii)對所述過采樣數(shù)字化符 號數(shù)據(jù)流進(jìn)行時(shí)間平均，以增加所述數(shù)字化樣本的所述數(shù)字化的I和Q值的準(zhǔn)確度。
[0031] 本發(fā)明還提供一種用于壓縮在有線通信鏈路上發(fā)送的RF信號數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)壓縮系 統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：輸入端，用于接收數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流，所述數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流包括RF信 號的過采樣數(shù)字化版本，所述過采樣數(shù)字化版本包括由所述RF信號攜帶的數(shù)據(jù)符號的樣 本，所述樣本包括對針對所述RF信號的所述版本的數(shù)字化的I和Q值進(jìn)行定義的數(shù)據(jù)；以 及十取一抽取系統(tǒng)，用來對所述過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流進(jìn)行十取一抽取，以提供用于在 所述有線通信鏈路上發(fā)送的所述樣本的十取一抽取流，其中所述樣本的所述十取一抽取流 針對每個(gè)所述數(shù)據(jù)符號具有整數(shù)個(gè)樣本；以及輸出端，用來提供針對在所述有線通信鏈路 上發(fā)送的符號的所述十取一抽取流的數(shù)字化的I和Q值；以及以下中的一項(xiàng)或兩項(xiàng)：i)插 值器，用來在所述十取一抽取之前對所述過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流進(jìn)行插值，以針對每個(gè) 所述符號提供整數(shù)倍的所述樣本，其中針對每個(gè)所述符號，所述整數(shù)倍大于樣本的所述整 數(shù)個(gè)數(shù)；以及ii)濾波器，用來對所述過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流進(jìn)行時(shí)間平均，以增加所述 數(shù)字化樣本的所述數(shù)字化的I和Q值的準(zhǔn)確度。
[0032] 如前所述，這些方法/系統(tǒng)的優(yōu)選的實(shí)施例還采用符號級別的采樣。然而，備選 地，在理論上，可獨(dú)立于該概念對所述技術(shù)加以采用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033] 現(xiàn)在參考附圖僅以示例的方式對這些方面以及本發(fā)明的其他方面進(jìn)行進(jìn)一步描 述，其中：
[0034] 圖la和lb不出了不例光纖RF信號通信系統(tǒng)的概述；
[0035] 圖2a和2b分別示出了用于圖1中的系統(tǒng)的示例RF信號處理前端和根據(jù)本發(fā)明 的實(shí)施例的數(shù)據(jù)壓縮電路的框圖；
[0036] 圖3a和3b分別示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例用于選擇被十取一抽取的數(shù)據(jù)流的定 時(shí)的訓(xùn)練過程的實(shí)施例以及星座圖的集合，其中所述星座圖示出了由于進(jìn)入到過采樣數(shù)據(jù) 流中的被十取一抽取的數(shù)據(jù)流的開始點(diǎn)偏移發(fā)生變化而導(dǎo)致的W-CDMA星座的表示的準(zhǔn)確 度的改變；
[0037] 圖4示出了在訓(xùn)練識(shí)別最優(yōu)樣本點(diǎn)偏移之后在光纖上發(fā)送RF信號的方法的操 作；
[0038] 圖5a和5b分別示出了用于與本發(fā)明的實(shí)施例一起使用的數(shù)據(jù)恢復(fù)電路，以及所 述電路的示例實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)；
[0039] 圖6示出了采用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光線RF通信技術(shù)的數(shù)字室內(nèi)DAS(分布式 天線系統(tǒng)）的示例；
[0040] 圖7示出了用于測試所述技術(shù)的實(shí)施例的原型系統(tǒng)；
[0041] 圖8示出了使用離線處理來測試所述技術(shù)的實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)設(shè)置；
[0042] 圖9a到9d示出了星座圖，所述星座圖分別示出了我們針對用于以下情況的數(shù)量 變化的訓(xùn)練符號描述的所述技術(shù)的實(shí)施例的操作：（a)W-CDMA QPSK，（b)16QAM，（c)64QAM和 (d)兩用戶W-CDMA信號；
[0043] 圖10是針對從_50dBm到+10dBm的輸入功率范圍示出EVM (誤差向量幅度）隨訓(xùn) 練緩沖器的長度而變化的圖；
[0044] 圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的0FDM數(shù)據(jù)壓縮電路的框圖；
[0045] 圖12a到12c示出了采用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光纖RF通信技術(shù)的DAS(分布式 天線系統(tǒng)）系統(tǒng)的示例；
[0046] 圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的第一可重配置DAS系統(tǒng)架構(gòu)；
[0047] 圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的第二可重配置DAS系統(tǒng)架構(gòu)；以及
[0048] 圖15示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的修改的DAS系統(tǒng)架構(gòu)的一部分。

【具體實(shí)施方式】
[0049] 參見圖la，該圖取自我們之前的論文（Li等人），其示出了光纖RF信號通信系統(tǒng) 100的示例，在該光纖RF信號通信系統(tǒng)100的語境中可以實(shí)現(xiàn)將要描述的技術(shù)。如圖所示， 系統(tǒng)在接入點(diǎn)AP處的用戶102和基站104之間提供上行鏈路100a和下行鏈路100b。上 行鏈路和下行鏈路以基本相似的方式進(jìn)行操作，只不過從用戶102接收的信號的幅度可能 比從基站104接收的信號的幅度小得多。然而，在每種情況中，從用戶102或基站104獲取 RF信號，并傳輸?shù)芥溌返牧硪欢颂幍奶炀€單元，以用于重傳。
[0050] 從而，由天線110a、b捕獲來自接入點(diǎn)或基站的RF信號，并且在將RF信號下混頻 114a、b至ADC 116a、b的帶寬內(nèi)的IF之前施加自動(dòng)增益控制112a、b。當(dāng)在ADC 116中轉(zhuǎn) 換到數(shù)字波形之后，針對符號狀態(tài)檢測執(zhí)行其他的數(shù)字信號處理118a、b。并且在在標(biāo)準(zhǔn)數(shù) 據(jù)通信光鏈路120a、b上發(fā)送數(shù)據(jù)符號之前執(zhí)行數(shù)據(jù)壓縮。
[0051] 在光接收機(jī)（未示出）處，存在用來從數(shù)據(jù)符號重新組裝所述信號的其他的數(shù)字 信號處理122a、b，并且在此之后，在將信號上混頻126a、b至原始頻率并提供給功率放大器 128a、b以由天線130a、b分別重傳到基站或用戶移動(dòng)站之前，在DAC 124a、b中將其轉(zhuǎn)換回 模擬信號。
[0052] 對于高效通信，下行鏈路和上行鏈路信號應(yīng)該符合所發(fā)送的無線標(biāo)準(zhǔn)波束的調(diào)制 準(zhǔn)確度。ADC/DAC組合能夠通過所增加的噪聲和失真降低調(diào)制準(zhǔn)確度。雖然上行鏈路和下 行鏈路在構(gòu)造上相似，但由于取決于用戶移動(dòng)站和遠(yuǎn)程天線之間的無線傳輸距離的未知輸 入功率，上行鏈路面臨更困難的問題，這使得期待大的動(dòng)態(tài)范圍。下文中將參照圖11和12 描述如何對上行鏈路架構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。
[0053] 圖lb(其中與圖la中的元素相似的元素由相似的附圖標(biāo)記指示）示出了與圖la 中相似的光纖RF信號通信系統(tǒng)150,其中已經(jīng)使用有線連接取代了到基站104的RF連接， 從而天線130a、110b不再必要。
[0054] 對于圖1中所示的類型的系統(tǒng)，采樣速率應(yīng)該足以防止在IF處發(fā)生混疊，采樣速 率應(yīng)該符合Nyquist標(biāo)準(zhǔn)，即其必須大于進(jìn)入信號的帶寬的兩倍，優(yōu)選地，比兩倍還要大， 以便放寬對抗混疊濾波器的要求。
[0055] 無線標(biāo)準(zhǔn)的相對較寬的帶寬意味著相對更高的采樣速率，此外，為了在較寬動(dòng)態(tài) 范圍上提供適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)性能，適當(dāng)?shù)姆直媛剩戳炕墑e的數(shù)量）也是所期望的。
[0056] 舉例來講，W-CDMA 3G移動(dòng)電話標(biāo)準(zhǔn)針對上行鏈路和下行鏈路兩者為每個(gè)W-CDMA 信號規(guī)定了 5MHz帶寬。WCDMA信號被QPSK調(diào)制到正交載波上，其中載波頻率根據(jù)區(qū)域發(fā) 生變化，并且在物理層中，CDMA碼片（符號）速率是3. 84Mchips/s。此外，3GPP技術(shù)標(biāo) 準(zhǔn)25. 104規(guī)定誤差向量幅度（EVM)將不會(huì)差于12. 5%，并且誤比特速率（BER)必須低于 0.001。下文中，使用EVM作為系統(tǒng)性能的度量。
[0057] 寬泛而言，在實(shí)施例中，對RF信號進(jìn)行過采樣，然后準(zhǔn)確地識(shí)別單個(gè)符號的狀態(tài)， 在實(shí)際上，只發(fā)送符號，而不是發(fā)送整個(gè)數(shù)字化的數(shù)據(jù)流。圖2a(對應(yīng)于我們之前的論文 (Li等人）的圖4)示出了一般處理。
[0058] 圖2b示出了被配置為實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的訓(xùn)練過程的FPGA200的框圖，下 文中將參照圖3a對其進(jìn)行詳細(xì)描述。在實(shí)施例中，其以約100Ms/sec的速度運(yùn)行。
[0059] 參見圖2a和2b，將RF信號輸入下轉(zhuǎn)換到中頻（本例中是5MHz (圖2中未示出下 轉(zhuǎn)換）），然后由FPGA外部的ADC 202對其數(shù)字化，以提供1. 68Gbps (每樣本16比特）的數(shù) 據(jù)流。然后，在數(shù)字域中將該數(shù)字化的數(shù)據(jù)與來自本地振蕩器206 (在實(shí)施例中，數(shù)控振蕩 器）的同相（I)和正交（Q)正弦波混頻204a、b。通過相應(yīng)的低通濾波器208a、b提取基帶 I和Q分量，在實(shí)施例中，各自都包括根升余弦（RRC)濾波器，以便符合3GPP標(biāo)準(zhǔn)。然后， 對I和Q數(shù)據(jù)流中的每一個(gè)進(jìn)行插值210a、b和十取一抽取212a、b，其目的在于在寬的動(dòng) 態(tài)范圍上維持信號完整性的同時(shí)盡可能地降低數(shù)據(jù)速率。
[0060] 在FPGA中，由信號處理框220執(zhí)行對正交相位分量的提取以及下轉(zhuǎn)換，并且將所 得到的數(shù)據(jù)流提供到緩沖器222,該緩沖器222為訓(xùn)練模塊224緩沖接收的符號，該訓(xùn)練模 塊224實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練算法以確定最優(yōu)信號參數(shù)，下文將對此詳細(xì)描述。FPGA 200還包括根據(jù)模 塊224的訓(xùn)練過程的結(jié)果來處理數(shù)字化的數(shù)據(jù)流的模塊226,用于執(zhí)行數(shù)據(jù)壓縮（十取一抽 ?。鋬?yōu)選地具有最小延遲，以降低發(fā)生協(xié)議超時(shí)的風(fēng)險(xiǎn)。
[0061] 在實(shí)施例中，訓(xùn)練緩沖器222可以相對較短，例如少于50個(gè)符號，并可能少于20 個(gè)符號、少于10個(gè)符號或少于5個(gè)符號（在實(shí)施例中，至少需要4個(gè)符號）。在這一實(shí)施 例以及下文描述的實(shí)施例中，可選地，在輸入信號處理框220和十取一抽取模塊226之間可 包括其他緩沖器（圖2b中未示出）。從而，在訓(xùn)練過程確定了最優(yōu)樣本位置（偏移）之前， 不對數(shù)據(jù)流的前幾個(gè)符號進(jìn)行加擾。該緩沖器可具有小于20個(gè)符號或小于10個(gè)符號的長 度?？焖儆?xùn)練以及所導(dǎo)致的低時(shí)延是所描述的訓(xùn)練過程的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)。
[0062] 下面參見圖3a，示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用于為十取一抽?。〝?shù)據(jù)壓縮）處 理選擇最優(yōu)樣本偏移的過程。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解的是，可以完全在硬件中、完全在軟 件中（例如在DSP上）或在軟硬件組合中實(shí)現(xiàn)該過程。在實(shí)施例中，所述過程對輸入RF信 號的已緩沖符號的序列進(jìn)行操作。在圖2b的布置中，沒有顯式地示出緩沖器，緩沖器可被 包括在抗混疊濾波器208和插值階段210之間。
[0063] 從而，在訓(xùn)練過程中，在步驟302處輸入包括同相I分量和正交Q分量的已緩沖 信號，并將其提供給滾動(dòng)平均濾波器（rolling average filter) 304。由于輸入信號被過采 樣，所以能夠有效地通過犧牲時(shí)間分辨度來得到改進(jìn)的電平信息，這對增加動(dòng)態(tài)范圍有所 幫助。所述過程然后將IQ數(shù)據(jù)插值306為符號速率的倍數(shù)，因?yàn)樵诖酥?，采樣速率可?不是符號速率的嚴(yán)格倍數(shù)。備選地，在較為不便的實(shí)現(xiàn)中，可根據(jù)在鏈路上發(fā)送的RF協(xié)議 的符號速率調(diào)整ADC采樣速率時(shí)鐘。
[0064] 所述過程然后進(jìn)入循環(huán)308,其中按照從零到（過采樣速率-1)步進(jìn)的連續(xù)樣本偏 移在數(shù)字化數(shù)據(jù)流中對IQ數(shù)據(jù)進(jìn)行十取一抽取。備選地，可部分或完全并行地執(zhí)行，例如 通過使用匹配的濾波器。寬泛而言，所述循環(huán)尋找被十取一抽取的IQ數(shù)據(jù)中的最小變化， 該最小變化指示最低EVM和最大開眼（eye opening)點(diǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，所述過程計(jì)算 310IQ信號相位：
[0065] phi = arctan (I/Q)
[0066] 然后，通過計(jì)算相位的模將相位折疊312到星座的一個(gè)象限中：
[0067] Mod = 4x mod (phi, π /2) 〇
[0068] 然后，所述過程針對所選的偏移確定所計(jì)算的、折疊的相位值Mod的變化，以確定 Var (偏移）。
[0069] 本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，上式中的模數(shù)值π /2可發(fā)生變化，例如，根據(jù)調(diào)制 方案發(fā)生變化。例如，對于在TETRA (陸地集群無線電）中所使用類型的QPSK調(diào)制方案來 講，值η/4是優(yōu)選的。更一般地，模數(shù)值可被選擇為將已量化相位調(diào)制的每個(gè)相位折疊到 星座的一個(gè)（共享）區(qū)域。這方便壓縮和攜帶更多數(shù)量的服務(wù)。
[0070] 被十取一抽取的IQ樣本將擴(kuò)散在星座上，然而在星座被準(zhǔn)確表示的情況下，總體 變化將是最小的。所述過程然后循環(huán)316回到步驟308,直到已經(jīng)測試了每個(gè)不同的偏移值 為止。通過使用之前所述的W-CDMA示例，當(dāng)采樣速率如前述示例一樣是符號速率的26倍 時(shí)，所述循環(huán)從偏移〇步進(jìn)到偏移25。所述過程從而確定318最優(yōu)樣本偏移，即最小化Var 的偏移。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是，循環(huán)內(nèi)的步驟310-314可被用于確定被十取一抽取 IQ數(shù)據(jù)何時(shí)準(zhǔn)確地表示RF符號的星座的其它技術(shù)替換，例如采用識(shí)別所述點(diǎn)何時(shí)聚集成 點(diǎn)集合的過程。從而，如下文中參照圖4所述，當(dāng)數(shù)據(jù)壓縮過程運(yùn)行時(shí)，使用通過訓(xùn)練過程 確定的偏移，其中針對該偏移，被十取一抽取的IQ數(shù)據(jù)最準(zhǔn)確地表示星座。
[0071] 圖3b示出了隨著被十取一抽取的IQ數(shù)據(jù)流的偏移的變化，由被十取一抽取的數(shù) 據(jù)表示的星座如何從散布的斑點(diǎn)開始發(fā)生改變，隨著達(dá)到最優(yōu)偏移點(diǎn)而逐漸"成型"為所述 星座，并從而重新調(diào)整至遠(yuǎn)離最優(yōu)樣本偏移的單個(gè)散布斑點(diǎn)。在圖3b的示例中，樣本偏移 17明顯是最優(yōu)的。在實(shí)施例中，當(dāng)運(yùn)行圖2b的數(shù)據(jù)壓縮電路時(shí)，數(shù)據(jù)被連續(xù)處理，以挑選通 過訓(xùn)練階段224確定的最優(yōu)樣本點(diǎn)。
[0072] 圖4示出了由圖2b的運(yùn)行模塊226的實(shí)施例執(zhí)行的功能。從而，其接收輸入數(shù)字 數(shù)據(jù)402并再次實(shí)現(xiàn)滾動(dòng)平均濾波器404,然后為了與之前所述相似的原因，將IQ數(shù)據(jù)插 值406至符號速率的倍數(shù)。該模塊然后在由訓(xùn)練模塊224確定的最優(yōu)樣本位置處對IQ數(shù) 據(jù)進(jìn)行十取一抽取408,并優(yōu)選地對信號功率歸一化410,以便針對在鏈路的遠(yuǎn)端處的數(shù)模 轉(zhuǎn)換優(yōu)化所述信號。在所述過程的一些實(shí)驗(yàn)版本中，采用根據(jù)相位信息以旋轉(zhuǎn)IQ星座圖的 附加步驟來將星座對齊為在I和Q軸上是正方型的。這不是所述過程的功能部分，但在測 試期間在使系統(tǒng)的輸出可視化的過程中進(jìn)行了輔助。
[0073] 再次參見之前的W-CDMA示例，通過只要求最優(yōu)樣本點(diǎn)處的符號狀態(tài)，符號速率降 至W-DCMA碼片速率，即3. 84百萬符號/秒--雖然由于QPSK信號包括每比特兩個(gè)符號， 所以隨后在光纖上發(fā)送之前，數(shù)據(jù)速率降至7. 68Mbps/s。
[0074] 圖5示出了實(shí)現(xiàn)為FPGA的數(shù)據(jù)恢復(fù)電路500。其接收在光纖上發(fā)送的低比特速率 符號并執(zhí)行數(shù)字正交上轉(zhuǎn)換502,以提供數(shù)字IF數(shù)據(jù)輸出504。更具體地，參見圖5b，對低 比特速率數(shù)據(jù)進(jìn)行插值506,然后與本地振蕩器508的I和Q分量進(jìn)行混頻，以提供數(shù)字IF I和Q信號數(shù)據(jù)，對該數(shù)字IF I和Q信號數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，并提供給DAC 512。將DAC 512的 輸出提供給例如RF功率放大器（未示出）。
[0075] 圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的多服務(wù)分布式天線系統(tǒng)（DAS)600的示例，其中 DAS 600包括并入了如上所述的數(shù)據(jù)壓縮電路的DAS模塊602。DAS模塊602可包括以太網(wǎng) 箱。所述示例示出了室內(nèi)DAS，包括用于與基站（未示出）進(jìn)行RF通信的DAS模塊的接入 點(diǎn)604,其中DAS模塊耦合到網(wǎng)絡(luò)606 (比如以太網(wǎng)）。網(wǎng)絡(luò)經(jīng)由交換機(jī)608耦合到多個(gè)用 戶接入點(diǎn)，每個(gè)用戶接入點(diǎn)包括如圖4和5所述的數(shù)字信號處理器610,其耦合到相應(yīng)的天 線單元612,天線單元612為多個(gè)客戶端用戶614提供上行鏈路和下行鏈路通信。
[0076] 圖7示出了原型系統(tǒng)700的細(xì)節(jié)，其中使用來自Terasic Technologies Inc的DE4 開發(fā)板（其基于來自Altera Corp的Stratix IV芯片（其具有多于230K個(gè)邏輯元件）） 來實(shí)現(xiàn)FPGA 702。由信號發(fā)生器704來提供針對FPGA702的信號，將該信號下混頻706到 IF，并提供給ADC 708，ADC 708為FPGA 702提供數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸入流。對于這一原型測試系統(tǒng)， FPGA 702包括以上圖2a和圖5a兩者的功能，且從而還向DAC 710提供數(shù)字輸出，DAC710 向混頻器712提供模擬輸出，以將所述信號上轉(zhuǎn)換回原始RF頻率，以由信號分析儀714進(jìn) 行分析。
[0077] 使用圖8的布置來執(zhí)行其他的實(shí)驗(yàn)分析，其中Rhode&Schwarz的SMIQ信號發(fā)生器 802為ADC評估板804提供包括被調(diào)制到5MHz載波上的3. 84百萬符號/秒的輸入源。在 這一實(shí)驗(yàn)布置中，來自Analogue Devices Inc的具有16分辨度和高達(dá)105Msps的米樣速 率的AD9460ADC被用作數(shù)字轉(zhuǎn)換器。然后使用在個(gè)人電腦上運(yùn)行的Matlab (RTM)捕獲806 并離線處理808數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。然后通過將檢測到的符號饋入SMIQ任意波發(fā)生器（AWG)810來 重構(gòu)RF信號，并且通過FSQ向量信號分析儀（VSA) 812來分析結(jié)果，以提供EVM結(jié)果，再次 地，該FSQ向量信號分析儀來自于Rhode&Schwarz。在下文中所述的圖10-12中示出了來自 這種測試的數(shù)據(jù)。
[0078] 接下來，參見圖9,圖9示出了根據(jù)被十取一抽取的IQ數(shù)據(jù)的示例星座圖，示出了 緩沖更多的符號以提供更長的訓(xùn)練序列如何改進(jìn)星座的表示的準(zhǔn)確度。然而，緩沖器越長， RF傳輸中的延遲就越大，從而需要進(jìn)行權(quán)衡，如圖9所示，這部分地依賴于星座的復(fù)雜度和 用戶數(shù)量。從而，圖9a示出了 W-CDMA QPSK信號，圖9b示出了 W-CDMA 16QAM信號，圖9c 示出了 W-CDMA 64QAM信號，圖9d示出了 W-CDMA兩用戶復(fù)合信號。
[0079] 圖10示出了針對多個(gè)輸入功率信號電平，根據(jù)訓(xùn)練緩沖器的長度的的所實(shí)現(xiàn)的 輸出EVM。從圖10可見，在使用低于15% (3G的極限）的EVM可實(shí)現(xiàn)的動(dòng)態(tài)范圍方面，使 用長度大于40符號的緩沖器幾乎沒有好處。在這一情況中，使用小于3%的最小EVM實(shí)現(xiàn) 60dB的動(dòng)態(tài)范圍。這是在比特速率從1. 68Gbps降低至只有7. 68Mbps的情況下實(shí)現(xiàn)的。
[0080] 接下來參見圖11，圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的0FDM數(shù)據(jù)壓縮電路的框圖， 其中與圖2b中的元件相似的元件由相似的附圖標(biāo)記來指示。從而，在圖11中，下轉(zhuǎn)換階段 220之后是傅里葉變換（FFT)階段1102,該FFT階段1102向緩沖器222和訓(xùn)練模塊224提 供針對子載波集合的輸出。圖11的電路還示出了位于運(yùn)行（十取一抽?。┠K226之前的 可選緩沖器1104。訓(xùn)練模塊224針對所述子載波集合向運(yùn)行模塊226提供樣本定時(shí)數(shù)據(jù)； 對于OFDM，單個(gè)樣本位置可用于所有子載波，而對于OFDMA，一般針對每個(gè)子載波采用不同 的偏移。然后如前所述將輸出數(shù)據(jù)傳遞給分組化器（未示出）。
[0081] 圖12a到12c示出了 DAS系統(tǒng)的一些示例使用情況，其中與圖6中的元件相似的元 件由相似的附圖標(biāo)記來指示。從而，采用網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)1200(比如因特網(wǎng)）在一個(gè)或多個(gè) 連接處將一個(gè)或多個(gè)DAS模塊連接到具有位于一個(gè)或多個(gè)建筑中的一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)模塊 的網(wǎng)絡(luò)1200。從而，圖12b示出了與數(shù)據(jù)中心1202相關(guān)聯(lián)的DAS模塊，圖12c示出了 DAS 模塊的集合，每個(gè)DAS模塊用于有可能不同的移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)的多個(gè)BTS (收發(fā)基站）的每一 個(gè)。在圖12c的示例中，如圖所示，在光纖RF網(wǎng)絡(luò)的共享部分上遞送多種不同的服務(wù)，其中 不同的建筑接收服務(wù)（1、2和3)的不同子集。在圖12的示例中，通信可以是單向的，即只 是上行鏈路或下行鏈路，或優(yōu)選地，可以是雙向的。
[0082] 在我們所描述的類型的DAS系統(tǒng)的一些優(yōu)選的應(yīng)用中，所述系統(tǒng)用來為一個(gè)或多 個(gè)毫微微蜂窩基站提供RF通信，例如用于室內(nèi)使用。雖然一般每個(gè)毫微微蜂窩只與單個(gè)網(wǎng) 絡(luò)運(yùn)營商相關(guān)聯(lián)，但是可采用DAS系統(tǒng)來攜帶針對多個(gè)不同移動(dòng)電話服務(wù)提供商（網(wǎng)絡(luò)運(yùn) 營商）的服務(wù)?？蛇x地，DAS系統(tǒng)可在適當(dāng)?shù)膬?nèi)部接口（模擬或數(shù)字）處與毫微微蜂窩和/ 或BTS的軟件定義無線電系統(tǒng)直接進(jìn)行接口連接。
[0083] 圖13示出了可在例如圖12c的系統(tǒng)中采用的示例可重配置DAS系統(tǒng)架構(gòu)1300。 在圖13中，來自三個(gè)（本例中）服務(wù)提供商1302a、b、c的RF信號被組合1304并提供給 模擬下轉(zhuǎn)換框1306,該模擬下轉(zhuǎn)換框1306下轉(zhuǎn)換至中頻。其后優(yōu)選地跟隨有自動(dòng)增益控 制（AGC)框1308,從而將已組合的中頻信號作為模擬輸入提供給ADC 202, ADC 202將來自 3個(gè)服務(wù)的信號轉(zhuǎn)換到數(shù)字域。在這一示例中，信號路徑然后分裂成3條，以及數(shù)字下轉(zhuǎn)換 器1310集合中的每一個(gè)數(shù)字下轉(zhuǎn)換器接收來自ADC 202的數(shù)字化信號數(shù)據(jù)，并且在下轉(zhuǎn)換 到基帶之后，將所述信號如前所述提供給數(shù)據(jù)壓縮模塊200/1100。每個(gè)數(shù)據(jù)壓縮模塊采用 例如8B10B編碼將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)提供給相應(yīng)的分組化器1312,然后對數(shù)據(jù)分組進(jìn)行組合1314， 以用于在光纖1316上發(fā)送。
[0084] 在這一示例中，在第一 FPGA 1318上實(shí)現(xiàn)下轉(zhuǎn)換、壓縮、分組化和數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)組合。 在鏈路的一個(gè)或多個(gè)其它端，（例如在第二FPGA 1320上實(shí)現(xiàn)的）互補(bǔ)電路對分組進(jìn)行接 收并解除組合1322,以提供數(shù)據(jù)分組的三個(gè)（本例中）流。然后將這些數(shù)據(jù)流提供給相應(yīng) 的解分組化器1324,解分組化器1324基于例如定時(shí)信息和/或由分組化器1312添加的序 列號來恢復(fù)被壓縮的符號數(shù)據(jù)。被解分組的數(shù)據(jù)然后提供給相應(yīng)的信號插值器1326,并由 此提供給相應(yīng)的數(shù)字上轉(zhuǎn)換階段1328,以提供組合的數(shù)字信號。然后由DAC 1330將這一組 合的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換到模擬域，并一般地上轉(zhuǎn)換1332回RF服務(wù)的原始載波頻率。然后將這 一組合的模擬信號提供給一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程天線/驅(qū)動(dòng)1336、1334。
[0085] 在本例中，模塊1310、200/1100、1312、1324、1326、1328中的每一個(gè)接收來自服務(wù) 數(shù)據(jù)配置輸入端1338的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以規(guī)定例如將從什么頻率進(jìn)行下轉(zhuǎn)換以及針對 一個(gè)或多個(gè)服務(wù)將上轉(zhuǎn)換到什么頻率。此外，可對符號速率和/或分組長度進(jìn)行配置，以優(yōu) 化系統(tǒng)?？蛇x地，可以規(guī)定一個(gè)或多個(gè)調(diào)制格式或調(diào)制族格式，這可以方便數(shù)據(jù)壓縮操作， 以便例如實(shí)現(xiàn)最優(yōu)定時(shí)偏移的更快獲取。作為補(bǔ)充或備選，服務(wù)數(shù)據(jù)可以限定一個(gè)或多個(gè) 服務(wù)是不是0FDM服務(wù)或0FDMA服務(wù)，以及如果是的話，子載波的數(shù)量是多少。理論上，還可 規(guī)定其它參數(shù)，例如一個(gè)或多個(gè)緩沖器的長度。理論上，一個(gè)或多個(gè)FPGA可以是可軟件配 置的，從而FPGA的硬件配置可被服務(wù)數(shù)據(jù)修改，以配置FPGA基于其將操作的服務(wù)對硬件的 效率進(jìn)行優(yōu)化。將理解的是，如果DAS系統(tǒng)被部署在野外，并且被遠(yuǎn)程配置為當(dāng)服務(wù)隨時(shí)間 的發(fā)展而針對新的/變更的服務(wù)對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，則這種靈活性將尤其有用。從而，可以經(jīng) 由之前描述的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)1200提供所述服務(wù)數(shù)據(jù)。將理解的是，雖然圖13示出了單向 鏈路，但是同樣可以提供雙向鏈路（例如圖1中所一般性地示出的類型）。
[0086] 圖14示出了變形DAS系統(tǒng)架構(gòu)1400,其中替代系統(tǒng)1306、1308、202針對于服務(wù)的 共享模擬部分，向每個(gè)服務(wù)提供相應(yīng)的模擬下轉(zhuǎn)換框1406和AGC/ADC框1408,在通過鏈路 1316進(jìn)行數(shù)字發(fā)送之前對三個(gè)服務(wù)進(jìn)行組合。類似地，在鏈路的遠(yuǎn)端，為每個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流提 供分離的DAC 1430和模擬上轉(zhuǎn)換階段1432,這些數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流由遠(yuǎn)程天線/驅(qū)動(dòng)單元1436、 1434組合在一起。
[0087] 再次參見圖6,圖6示出了在每個(gè)天線處進(jìn)行數(shù)字化的系統(tǒng)。然而，這將帶來相對 大的數(shù)據(jù)處理要求，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)分布有大量數(shù)字天線單元時(shí)，這一要求是代價(jià)高昂的。圖13 和14的系統(tǒng)架構(gòu)示出了如何通過提供去往/來自每個(gè)天線的短距離模擬傳輸以及然后對 來自每個(gè)天線的模擬信號進(jìn)行組合以在遠(yuǎn)程模塊處對它們統(tǒng)一進(jìn)行數(shù)字化/處理來解決 這一點(diǎn)。從而圖15示出了這種DAS系統(tǒng)1500的物理配置，其中天線群組1502a-c、1504a-c、 1506a-c各自具有到相應(yīng)的信號組合模塊1508a-c的模擬連接，信號組合模塊1508a-c轉(zhuǎn)而 連接到中心DAS模塊1510,在實(shí)施例中，用來實(shí)現(xiàn)圖13或圖14中所示的一般類型的系統(tǒng)。 [0088] 寬泛而言，因此，我們描述了使用非常高效的符號檢測算法在發(fā)送前將數(shù)字化的 RF數(shù)據(jù)壓縮到其最小符號速率的技術(shù)。這一技術(shù)的實(shí)施例利用IQ變化來檢測符號并只將 所述符號傳送經(jīng)過DAS網(wǎng)絡(luò)。一些優(yōu)選實(shí)現(xiàn)在啟用對數(shù)據(jù)壓縮/分組化參數(shù)進(jìn)行控制和重 配置的實(shí)施例中啟用了對這一低比特速率系統(tǒng)的控制和動(dòng)態(tài)重配置，從而方便使所述系統(tǒng) 適配于多個(gè)RF標(biāo)準(zhǔn)。盡管如此，所述技術(shù)的實(shí)施例適用于已知和未知的調(diào)制格式。
[0089] 我們還描述了能夠?qū)?shù)字化的RF信號重采樣為符號速率的倍數(shù)的插值技術(shù)，該 技術(shù)方便對信號進(jìn)行采樣和十取一抽取，而不需要以符號時(shí)鐘的倍數(shù)來進(jìn)行采樣。此外，由 于在實(shí)施例中過采樣能夠?qū)Υ箢l率窗口進(jìn)行采樣從而可在不進(jìn)行同步的情況下使用單個(gè) ADC同時(shí)對位于不同頻帶內(nèi)的多個(gè)服務(wù)進(jìn)行數(shù)字化，所以過采樣對于處理多服務(wù)來講是有 用的。
[0090] 我們還描述了用于通過將數(shù)字化信號從時(shí)域轉(zhuǎn)換到頻域（在實(shí)施例中，通過在數(shù) 字化之后采用FFT框）來處理0FDM信號的技術(shù)。在所述系統(tǒng)的一些優(yōu)選的實(shí)現(xiàn)中，不管 0FDM信號是否被處理，都可采用這種時(shí)頻轉(zhuǎn)換框，以使得能夠自動(dòng)檢測到多信道信號。如前 所述，所述系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施例在訓(xùn)練路徑中包括緩沖器，該緩沖器便于實(shí)現(xiàn)我們所描述的 訓(xùn)練算法。
[0091] 在所述系統(tǒng)的一些變形/改進(jìn)中，我們描述了，可以對ADC(例如圖1中的ADC 112b)之前的AGC模塊進(jìn)行控制以使得到ADC的模擬輸入信號與ADC的全面輸入能力充分 匹配，以增加動(dòng)態(tài)范圍?？赏ㄟ^在AGC附近施加反饋以控制對AGC模塊的放大/衰減來實(shí)現(xiàn) 這一點(diǎn)。與直覺相反地，這便于降低或最小化數(shù)據(jù)的幅度分辨度，從而在實(shí)際上執(zhí)行分辨度 壓縮。通過這種方式，除了我們已經(jīng)描述的采樣壓縮技術(shù)之外，還能夠執(zhí)行幅度（分辨度） 壓縮。
[0092] 毋庸置疑，本領(lǐng)域技術(shù)人員將面臨許多其它有效備選實(shí)施方式。將理解的是，本發(fā) 明不限于所描述的實(shí)施例，并且涵蓋對本領(lǐng)域技術(shù)人員來講顯而易見的屬于所附權(quán)利要求 的精神和范圍內(nèi)的修改。
【權(quán)利要求】
1. 一種在有線通信鏈路上發(fā)送RF信號的方法，所述方法包括： 輸入以符號速率承載數(shù)據(jù)符號的RF信號； 數(shù)字化所述RF信號的版本，以提供所述數(shù)據(jù)符號的數(shù)字化樣本，所述樣本包括對所述 RF信號的所述版本的數(shù)字化的I和Q值進(jìn)行定義的數(shù)據(jù)；以及 在有線通信鏈路上發(fā)送針對所述樣本的所述數(shù)字化的I和Q值； 其中，所述數(shù)字化包括： 對所述RF信號的所述版本進(jìn)行過采樣，以提供過采樣數(shù)字符號數(shù)據(jù)流，以及 對所述過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流進(jìn)行十取一抽取，以提供用于在所述有線通信鏈路上 發(fā)送的所述樣本的十取一抽取流，其中所述樣本的所述十取一抽取流針對每個(gè)所述數(shù)據(jù)符 號具有整數(shù)個(gè)樣本； 以及 其中，所述方法還包括：選擇樣本的所述十取一抽取流相對于所述RF信號的所述版本 的定時(shí)，所述定時(shí)充分地最小化樣本的所述十取一抽取流的變化。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括：確定樣本的所述十取一抽取流的相位的變化， 以及選擇樣本的所述十取一抽取流的所述定時(shí)，以充分地最小化所述變化。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述確定所述變化包括根據(jù)所述數(shù)字化的I和Q 值確定所述相位。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任一項(xiàng)所述的方法，包括將所述過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流劃 分為包括訓(xùn)練數(shù)據(jù)流和運(yùn)行數(shù)據(jù)流的一對數(shù)據(jù)流，以及對至少所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)流進(jìn)行緩沖， 以在多個(gè)不同的延遲處提供包括所述過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流的緩沖訓(xùn)練數(shù)據(jù)流，其中， 所述選擇樣本的所述十取一抽取流的所述定時(shí)包括：使用所述多個(gè)不同延遲處的所述緩沖 訓(xùn)練數(shù)據(jù)流來選擇所述運(yùn)行數(shù)據(jù)流的定時(shí)。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，還包括對所述RF信號的所述版本執(zhí)行 訓(xùn)練過程以選擇所述定時(shí)，其中所述訓(xùn)練過程包括：在所述過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流中的 樣本的所述十取一抽取流的多個(gè)不同樣本十取一抽取偏移中的每一個(gè)樣本十取一抽取偏 移處，比較樣本的所述十取一抽取流與所述RF信號的所述符號的適配，以確定用來優(yōu)化樣 本的所述十取一抽取流與所述RF信號的所述符號的IQ星座的適配的所述開始點(diǎn)偏移。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，還包括：選擇樣本計(jì)數(shù)，以確定樣本的 所述十取一抽取流相對于所述過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流的偏移。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，還包括：選擇樣本的所述十取一抽取流 相對于所述RF信號的所述版本的定時(shí)，所述定時(shí)將針對所述十取一抽取流樣本的所述數(shù) 字化的I和Q值聚集成星座。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述樣本的所述十取一抽取流針 對所述RF信號的每個(gè)符號具有單個(gè)樣本。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流的 采樣速率不是所述符號速率的嚴(yán)格倍數(shù)，所述方法還包括：在所述十取一抽取之前對所述 過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流進(jìn)行插值，以針對每個(gè)所述符號提供整數(shù)倍的所述樣本，其中所 述整數(shù)倍大于針對每個(gè)所述符號的樣本的所述整數(shù)個(gè)數(shù)。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，還包括對所述過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù) 流進(jìn)行時(shí)間平均，以增加所述數(shù)字化樣本的所述數(shù)字化的I和Q值的準(zhǔn)確度。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述RF信號包括OFDM信號，針對 所述OFDM信號的多個(gè)子載波并行地執(zhí)行所述十取一抽取，以及將樣本的所述十取一抽取 流的所述定時(shí)選擇為充分地最小化所述子載波中的至少一個(gè)子載波的所述變化。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述RF信號包括具有不同調(diào)制方 案和/或頻率的多個(gè)不同的服務(wù)，所述方法還包括：輸入對所述RF信號的服務(wù)的特性進(jìn)行 定義的服務(wù)數(shù)據(jù)，以及其中所述數(shù)字化、所述過采樣和所述十取一抽取中的一項(xiàng)或多項(xiàng)響 應(yīng)于所述服務(wù)數(shù)據(jù)。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述RF信號包括多個(gè)不同的載波 頻率，其中所述數(shù)字化包括使用用于所述多個(gè)不同的載波頻率的公共數(shù)字轉(zhuǎn)換器同時(shí)對所 述多個(gè)不同的載波頻率進(jìn)行數(shù)字化，所述方法還包括：通過數(shù)字濾波將所述多個(gè)不同的載 波頻率分離，以提供多個(gè)所述過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流；以及對所述多個(gè)過采樣數(shù)字化符 號數(shù)據(jù)流分開進(jìn)行十取一抽取。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括為所述多個(gè)過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流中的每 一個(gè)選擇不同的所述定時(shí)。
15. -種提供光纖RF信號的方法，包括： 使用權(quán)利要求1-14中的任一項(xiàng)所述的方法在有線通信鏈路上發(fā)送RF信號； 在所述有線通信鏈路上接收針對所述樣本的所述數(shù)字化的I和Q值； 在針對所述樣本的所述數(shù)字化的I和Q值之間進(jìn)行插值，來以所述符號速率的整數(shù)倍 提供數(shù)字化的數(shù)據(jù)；以及 將所述被插值的數(shù)字化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為用于發(fā)送的模擬RF信號。
16. -種用于壓縮用來在有線通信鏈路上發(fā)送的RF信號數(shù)據(jù)的線纜RF數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)， 所述系統(tǒng)包括： 輸入端，用于接收數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流，所述數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流包括RF信號的過采樣數(shù) 字化版本，所述過采樣數(shù)字化版本包括由所述RF信號攜帶的數(shù)據(jù)符號的樣本，所述樣本包 括對針對所述RF信號的所述版本的數(shù)字化的I和Q值進(jìn)行定義的數(shù)據(jù)；以及 十取一抽取系統(tǒng)，用于對所述過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流進(jìn)行十取一抽取，以提供用于 在所述有線通信鏈路上發(fā)送的所述樣本的十取一抽取流，其中所述樣本的所述十取一抽取 流針對每個(gè)所述數(shù)據(jù)符號具有整數(shù)個(gè)樣本； 定時(shí)選擇系統(tǒng)，用于選擇樣本的所述十取一抽取流相對于所述RF信號的所述版本的 定時(shí)；以及 輸出端，用于提供針對在所述有線通信鏈路上發(fā)送的符號的所述十取一抽取流的數(shù)字 化的I和Q值； 其中所述定時(shí)選擇系統(tǒng)被配置為選擇樣本的所述十取一抽取流相對于所述RF信號的 所述版本的定時(shí)，所述定時(shí)充分地最小化樣本的所述十取一抽取流的變化。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)，其中所述定時(shí)選擇系統(tǒng)被配置為確定樣本 的所述十取一抽取流的相位的變化，以及選擇樣本的所述十取一抽取流的所述定時(shí)，以充 分最小化所述變化。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)，其中所述定時(shí)選擇系統(tǒng)被配置為根據(jù)所述 數(shù)字化的I和Q值確定所述相位的所述變化。
19. 根據(jù)權(quán)利要求15、17或18所述的數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)，還包括耦合到所述輸入端的一對 數(shù)據(jù)路徑，其中第一、訓(xùn)練數(shù)據(jù)路徑耦合在所述輸入端和所述定時(shí)選擇系統(tǒng)之間，第二、運(yùn) 行數(shù)據(jù)路徑耦合在所述輸入端和所述十取一抽取系統(tǒng)之間；以及 訓(xùn)練緩沖器，位于耦合在所述輸入端和所述定時(shí)選擇系統(tǒng)之間的所述訓(xùn)練數(shù)據(jù)路徑 中，并且被配置為在多個(gè)不同的延遲處向所述定時(shí)選擇系統(tǒng)提供所述過采樣數(shù)字化符號數(shù) 據(jù)流的緩沖版本。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)，還包括第二、信號數(shù)據(jù)緩沖器，位于耦合在 所述輸入端和所述十取一抽取系統(tǒng)之間的所述第二、運(yùn)行數(shù)據(jù)路徑中。
21. 根據(jù)權(quán)利要求16-20中的任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)，其中所述定時(shí)選擇系統(tǒng)包 括耦合到所述十取一抽取系統(tǒng)的系統(tǒng)，用于調(diào)整所述十取一抽取樣本相對于所述數(shù)字化符 號數(shù)據(jù)流的偏移，以將針對所述十取一抽取樣本的所述數(shù)字化的I和Q值聚集成星座。
22. 根據(jù)權(quán)利要求16-21中的任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)，其中所述十取一抽取系統(tǒng) 被配置為針對每個(gè)所述數(shù)據(jù)符號將所述過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流十取一抽取為單個(gè)所述 樣本。
23. 根據(jù)權(quán)利要求16-22中的任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)，還包括插值器，用于在所述 十取一抽取之前對所述過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流進(jìn)行插值，以針對每個(gè)所述符號提供整數(shù) 倍的所述樣本，其中針對每個(gè)所述符號，所述整數(shù)倍大于針對每個(gè)所述符號的樣本的所述 整數(shù)個(gè)數(shù)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求16-23中的任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)，還包括濾波器，用于對所述 過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流進(jìn)行時(shí)間平均，以增加所述數(shù)字化樣本的所述數(shù)字化的I和Q值 的準(zhǔn)確度。
25. 根據(jù)權(quán)利要求16-24中的任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)，其中所述RF信號包括OFDM 信號，所述十取一抽取系統(tǒng)被配置為并行地對針對所述OFDM信號的多個(gè)子載波的所述過 采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流進(jìn)行十取一抽取，以及其中所述定時(shí)選擇系統(tǒng)被配置為確定所述定 時(shí)，以充分地最小化所述子載波中的至少一個(gè)子載波的所述變化。
26. 根據(jù)權(quán)利要求16-25中的任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)，其中所述RF信號包括承載 了不同調(diào)制方案和/或頻率的多個(gè)不同的服務(wù)，所述系統(tǒng)還包括多個(gè)數(shù)字下轉(zhuǎn)換器、多個(gè) 數(shù)據(jù)壓縮器和多個(gè)分組化器，每個(gè)數(shù)字下轉(zhuǎn)換器被耦合為接收所述RF信號的所述數(shù)字化 版本，每個(gè)數(shù)據(jù)壓縮器包括所述十取一抽取和所述定時(shí)選擇系統(tǒng)的組合；以及配置數(shù)據(jù)輸 入端，用于接收對所述服務(wù)的特性進(jìn)行定義的服務(wù)數(shù)據(jù)，其中所述配置數(shù)據(jù)輸入端耦合到 所述多個(gè)數(shù)字下轉(zhuǎn)換器、所述多個(gè)數(shù)據(jù)壓縮器和所述多個(gè)分組化器中的一個(gè)或多個(gè)，以針 對所述多個(gè)不同的服務(wù)中的一個(gè)或多個(gè)服務(wù)配置所述多個(gè)數(shù)字下轉(zhuǎn)換器、所述多個(gè)數(shù)據(jù)壓 縮器和所述多個(gè)分組化器中的一個(gè)或多個(gè)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)，其中所述多個(gè)不同的服務(wù)包括至少一個(gè) OFDM或0FDMA服務(wù)，以及其中所述服務(wù)數(shù)據(jù)包括所述OFDM或0FDMA服務(wù)的頻率和子載波數(shù) 之一或其二者。
28. -種分布式天線系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求16-27中的任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)。
29. -種光纖RF光信號發(fā)射機(jī)，包括根據(jù)權(quán)利要求16-28中的任一項(xiàng)所述的數(shù)據(jù)壓縮 系統(tǒng)，以及其中所述有線通信鏈路是光纖通信鏈路。
30. -種光纖RF光信號接收機(jī)，用于與權(quán)利要求29所述的發(fā)射機(jī)一起使用，所述光信 號接收機(jī)包括 ： 輸入端，用于接收針對以符號速率承載數(shù)據(jù)符號的RF信號的十取一抽取樣本的數(shù)字 化的I和Q值，其中所述十取一抽取樣本包括所述符號速率的整數(shù)分之一的樣本； 插值器，用于在針對所述樣本的所述數(shù)字化的I和Q值之間進(jìn)行插值，來以所述符號速 率的整數(shù)倍提供數(shù)字化數(shù)據(jù)； 數(shù)模轉(zhuǎn)換器，用于將所述被插值的數(shù)字化數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成定義RF信號的模擬信號；以及 RF發(fā)射機(jī)，用于發(fā)送所述RF信號。
31. -種對用于在有線通信鏈路上發(fā)送的RF信號進(jìn)行數(shù)字化的方法，所述方法包括： 輸入以符號速率承載數(shù)據(jù)符號的RF信號；以及 數(shù)字化所述RF信號的版本，以提供所述數(shù)據(jù)符號的數(shù)字化樣本，所述樣本包括用于對 所述RF信號的所述版本的數(shù)字化的I和Q值進(jìn)行定義的數(shù)據(jù)，其中所述數(shù)字化包括對所述 RF信號的所述版本進(jìn)行過采樣以提供過采樣數(shù)字符號數(shù)據(jù)流； 其中所述方法還包括： 運(yùn)行過程，用于響應(yīng)于所識(shí)別的最優(yōu)樣本對所述過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流進(jìn)行十取一 抽取，以提供用于在所述有線通信鏈路上發(fā)送的所述樣本的十取一抽取流，其中針對每個(gè) 所述數(shù)據(jù)符號，所述樣本的所述十取一抽取流具有整數(shù)個(gè)樣本；以及 訓(xùn)練過程，使用所述數(shù)字化樣本來識(shí)別用于所述運(yùn)行過程的最優(yōu)參數(shù)，以最佳地表示 所述RF信號。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的方法，其中所述訓(xùn)練過程包括用來在不知道調(diào)制格式的情 況下訓(xùn)練所述被過采樣的樣本以識(shí)別所述RF信號和所述最優(yōu)樣本位置的過程。
33. 根據(jù)權(quán)利要求31或32所述的方法，還包括在所述有線通信鏈路上發(fā)送所述數(shù)據(jù)符 號的所述數(shù)字化樣本。
34. -種在有線通信鏈路上發(fā)送RF信號的方法，所述方法包括： 輸入以符號速率承載數(shù)據(jù)符號的RF信號； 數(shù)字化所述RF信號的版本，以提供所述數(shù)據(jù)符號的數(shù)字化樣本，所述樣本包括用于對 針對所述RF信號的所述版本的數(shù)字化的I和Q值進(jìn)行定義的數(shù)據(jù)；以及 在有線通信鏈路上發(fā)送針對所述樣本的所述數(shù)字化的I和Q值； 其中所述數(shù)字化包括： 對所述RF信號的所述版本進(jìn)行過采樣，以提供過采樣數(shù)字符號數(shù)據(jù)流，以及 對所述過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流進(jìn)行十取一抽取，以提供用于在所述有線通信鏈路上 發(fā)送的所述樣本的十取一抽取流，其中針對每個(gè)所述數(shù)據(jù)符號，所述樣本的所述十取一抽 取流具有整數(shù)個(gè)樣本； 以及 其中所述方法還包括以下一項(xiàng)或兩項(xiàng)： i)在所述十取一抽取之前對所述過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流進(jìn)行插值，以針對每個(gè)所述 符號提供整數(shù)倍的所述樣本，其中所述整數(shù)倍大于針對每個(gè)所述符號的樣本的所述整數(shù)個(gè) 數(shù)；以及 ii)對所述過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流進(jìn)行時(shí)間平均，以增加所述數(shù)字化樣本的所述數(shù) 字化的I和Q值的準(zhǔn)確度。
35. -種用于壓縮在有線通信鏈路上發(fā)送的RF信號數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包 括： 輸入端，用于接收數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流，所述數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流包括RF信號的過采樣數(shù) 字化版本，所述過采樣數(shù)字化版本包括由所述RF信號攜帶的數(shù)據(jù)符號的樣本，所述樣本包 括對針對所述RF信號的所述版本的數(shù)字化的I和Q值進(jìn)行定義的數(shù)據(jù)；以及 十取一抽取系統(tǒng)，用于對所述過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流進(jìn)行十取一抽取，以提供用于 在所述有線通信鏈路上發(fā)送的所述樣本的十取一抽取流，其中所述樣本的所述十取一抽取 流針對每個(gè)所述數(shù)據(jù)符號具有整數(shù)個(gè)樣本；以及 輸出端，用于提供針對在所述有線通信鏈路上發(fā)送的符號的所述十取一抽取流的數(shù)字 化的I和Q值；以及 以下中的一項(xiàng)或兩項(xiàng)： i) 插值器，用于在所述十取一抽取之前對所述過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流進(jìn)行插值，以 針對每個(gè)所述符號提供整數(shù)倍的所述樣本，其中所述整數(shù)倍大于針對每個(gè)所述符號的樣本 的所述整數(shù)個(gè)數(shù)；以及 ii) 濾波器，用于對所述過采樣數(shù)字化符號數(shù)據(jù)流進(jìn)行時(shí)間平均，以增加所述數(shù)字化樣 本的所述數(shù)字化的I和Q值的準(zhǔn)確度。
36. -種根據(jù)權(quán)利要求1-28和31-35中的任一項(xiàng)所述的方法或系統(tǒng)，其中所述有線通 信鏈路是光纖通信鏈路。
37. -種攜帶了用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)利要求1-28和31-35中的任一項(xiàng)所述的方法或系統(tǒng)的 代碼的物理數(shù)據(jù)載體。
【文檔編號】H04B10/2575GK104221308SQ201380020105
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年4月16日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月17日
【發(fā)明者】李仝昀, 邁克爾·克里斯普, 理查德·彭蒂, 伊恩·懷特 申請人:劍橋企業(yè)有限公司