本发明属于无线通讯技术领域， 尤其涉及一种 LTE ( Long Term Evolution, 长期演进）无线基站侧的信号处理方法及装置 。 背景技术

根据 3GPP标准， LTE上下行均釆用过釆样， 传统的基站侧设备如图 1 所示， 调制数据下行进入一个 iFFT (快速付利叶逆变换）处理单元， 该单 元进行 2的整次幂点的 iFFT,根据标准，假如 LTE的带宽为 fw ( fw=1.4M, 3M, 5M, 10M, 15M或 20M ), 则 iFFT模块工作于（128〃5)*fw, 在频域 上有保护带。 上行类似， FFT (快速付利叶变换）模块工作于 (128〃5)*fw, 在频域上提供保护带。

上述传统方案的缺点在于， 基带射频接口数据量大， 正比于 (128/75)*fw。

目前有一种改进方案为子载波压缩方法， 该方法将 IFFT、 FFT从基带 侧移到射频侧， 这样基带、 射频接口的传输速率就能够降至 fw, 即接口上 不传输保护带信息， 从而达到降低接口速率的目的。 但是， 子载波压缩方 法存在如下缺陷：

1、 由于 IFFT、 FFT功能被从基带移到射频侧， 使射频侧复杂性大大增 加， 不利于远端射频单元的维护和可靠性。

2、 由于 IFFT、 FFT功能被从基带移到射频侧， 基带需要传输大量的配 置数据到射频单元， 增加了复杂度。

3、 由于上行 PRACH (随机接入信道 )处理需要在 FFT之前， 所以， PRACH处理也需要从基带移至射频， 进一步增加了射频和接口的设计复杂 度。

由于子载波压缩方法的复杂性， 其从提出至今始终未能商用。 发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术中存 在的问题， 提出一种用 于 LTE基站侧的信号处理方法及装置， 能够有效降低基带射频接口传输速 率， 同时不会增加射频侧的复杂性。

为解决上述技术问题， 本发明用于 LTE基站侧的信号处理方法包括如 下步骤：

在信号下行方向， 在基带侧对下行信号滤波， 去除高频子载波分量， 并以抽取频率 fsd对滤波后的信号进行抽取，抽取后的信号进 入基带射频下 行接口； 其中， f _w fsd<(128〃5)*fw, fw为 LTE的频谱带宽， 根据 3GPP 标准， fw=1.4M, 3M, 5M, 10M, 15M或 20M;

在信号上行方向，在基带侧对基带射频上行接 口过来的频率为 fsu的信 号进行插值处理， 增加信号频率， 以适应后续 LTE信号处理流程， 并对插 值后的信号进行滤波， 以添加高频子载波分量， 即在信号上添加保护带， 其中 fw fsu<(128〃5)*fw。

进一步地， 所述信号上行方向的滤波， 是釆用在高频子载波上填 0 的 方法， 来添加高频子载波分量的。

进一步地， 本发明方法有两种具体实现方案， 第一种方案的具体步骤 包括：

在信号下行方向， 首先对调制数据进行频域逆变换， 将信号从频域变 为时域， 然后进行所述下行信号滤波处理， 然后进行所述抽取处理， 再将 信号送入所述基带射频下行接口；

在信号上行方向， 首先对从基带射频上行接口过来的信号进行所 述插 值处理， 然后进行所述上行信号滤波处理， 然后进行频域变换处理， 将信 号从时 i或变为频 i或。

更进一步地， 所述频域逆变换指快速付利叶逆变换， 所述频域变换指 快速付利叶变换。

第二种方案的具体步骤包括：

在信号下行方向， 首先对调制数据进行所述下行信号滤波处理， 然后 进行频域逆变换， 将信号从频域变为时域， 然后进行所述抽取处理， 再将 信号送入所述基带射频下行接口；

在信号上行方向， 首先对从基带射频上行接口过来的信号进行所 述插 值处理， 然后进行频域变换， 将信号从时域变为频域， 然后进行所述上行 信号滤波处理。

本发明方法提供的两种具体实现方案的区别主 要在于第一种方案是在 时域上实现滤波， 第二种方案则是在频域实现滤波， 两种方案用户可根据 具体需要进行选择使用。

为解决上述技术问题， 本发明用于 LTE基站侧的信号处理装置包括： 下行滤波器、 抽取器、 插值器、 上行滤波器、 频域逆变换模块和频域 变换模块， 均设置于基带侧；

其中， 所述下行滤波器、 插值器和频域逆变换模块设置在下行信号方 向， 所述下行滤波器用于对下行信号滤波， 去除高频子载波分量； 所述抽 取器用于以抽取频率 fsd对滤波后的信号进行抽取，抽取后的信号进 入基带 射频下行接口； 其中， fw fsd<(128〃5)*fw, fw为 LTE的频语带宽， 根据 3GPP标准， fw=1.4M, 3M, 5M, 10M, 15M或 20M; 所述频域逆变换模 块用于将信号从频域变为时域；

所述插值器、 上行滤波器和频域变换模块设置在上行信号方 向， 所述 插值器用于对基带射频上行接口过来的频率为 fsu的信号进行插值处理，增 加信号频率， 以适应后续 LTE信号处理流程； 所述上行滤波器用于对插值 后的上行信号进行滤波， 以添加高频子载波分量， 即在信号上添加保护带； 所述频域变换模块用于将信号从时域变为频域 ； 其中 fw fsu<(128〃5)*fw。

进一步地， 所述信号上行滤波器， 是釆用在高频子载波上填 0的方式， 来添加高频子载波分量的。

进一步地， 本发明装置有两种具体实现方案， 第一种方案为： 在信号下行方向， 依次设置为所述频域逆变换模块、 所述下行滤波器 和所述抽取器；

在信号上行方向， 依次设置为所述插值器、 所述上行滤波器和所述频 域变换模块。

更进一步地， 所述频域逆变换模块釆用快速付利叶逆变换方 式实现频 域逆变换功能， 所述频域变换模块釆用快速付利叶变换方式实 现频域变换 功能。

第二种方案为：

在信号下行方向， 依次设置为所述下行滤波器、 所述频域逆变换模块 和所述抽取器；

在信号上行方向， 依次设置为所述插值器、 所述频域变换器和所述上 行滤波器。

本发明在 LTE基站侧对信号进行处理的过程中， 在下行信号方向， 在 基带侧对调制数据进行滤波， 并对滤波后的信号进行抽取， 从而有效降低 了基带射频下行接口的传输速率； 在上行信号方向， 对基带射频上行接口 出来的信号进行插值， 以增加信号的频率， 适应后续的 LTE信号处理流程， 如适应上行滤波操作， 在上行信号方向， 还要对插值后的信号进行滤波处 理， 以添加高频子载波分量， 即添加保护带， 由于在基带射频上行接口上 不需要传输高频的保护带分量， 因而基带射频上行接口的速率得到了降低。 因此， 本发明有效降低了基带射频接口的传输速率， 最低变为釆用 3GPP 标准情况下的 75/128, 同时，射频部分不需要新增加如 FFT、 IFFT、 PRACH 等功能， 基带射频接口也不需要增加相关的控制和同步 接口， 从而本发明 不影响基带射频的接口功能划分， 保持了射频单元的简单性。 附图说明

图 1为传统 LTE釆样处理框图；

图 2为本发明方法第一种具体实现方案流程示意� �；

图 3为本发明方法第二种具体实现方案流程示意� �；

图 4为本发明装置第一种具体实现方案结构示意� �；

图 5为本发明装置第二种具体实现方案结构示意� �。 具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一 步详细说明。

本发明用于 LTE基站侧的信号处理方法包括如下步骤：

在信号下行方向， 在基带侧对下行信号滤波， 去除高频子载波分量， 即去掉了保护带， 并以抽取频率 fsd对滤波后的信号进行抽取， 抽取后的信 号 （即频率在 0至 fsd之间的信号）进入基带射频下行接口， 其中， fw fsd<(128/75)*fw, fw为 LTE的频语带宽， 根据 3GPP标准， fw=1.4M、 3M、 5M、 10M、 15M或 20M。

fsd必须大于等于 fw,是因为传输的数据中必须包含有效的子载波 ， fsd 可以小于（128/75)*fw, 是因为高频的子载波分量已经被去除。

fsd最低可以等于 fw, fsd等于 fw时，基带射频下行接口传输速率降为 釆用 3GPP标准情形下的 75/128。

考虑到与 WCDMA或其它标准制式共享基带射频接口， 可对 fw进行 调整，例如取一个与 GSM、 WCDMA数据同步的频率，如 3.84M的整数倍。 对于 CDMA, 可取 1.2288M的整数倍， 对于 TD-SCDMA, 可取 1.28M的 整数倍， 对于上述所有标准共存的情况， 可取 3.84M的整数倍。 经过滤波和抽取后的信号，进入频率为 fsd的基带射频下行接口。这样， 基带射频下行接口达到了降速的目的， 下行数字处理及数模转换单元工作 于较低的频率 fsd。

在信号上行方向，在基带侧对从基带射频上行 接口过来的频率为 fsu的 信号进行插值处理， 增加信号频率， 以适应后续 LTE信号处理流程的要求， 例如适应上行滤波的要求； 并对插值后的信号进行滤波， 以添加高频子载 波分量， 其中 fw fsu<(128〃5)*fw。

fsu必须大于等于 fw,是因为传输的数据中必须包含有效的子载波 ； fsu 可以小于 (128〃5)*fw, 是因为高频子载波分量在基带射频上行接口中 已经 不存在。

fsu最低可以等于 fw, fsu等于 fw时，基带射频上行接口传输速率降为 釆用 3GPP标准情形下的 75/128。

考虑到与 WCDMA或其它标准制式共享基带射频接口， 可对 fw进行 调整， 例如取一个与 GSM、 WCDMA数据同步的频率， 如 3.84M 整数倍， 对于 CDMA, 可取 1.2288M的整数倍， 对于 TD-SCDMA, 可取 1.28M的 整数倍， 对于上述所有标准共存的情况， 可取 3.84M的整数倍。

本发明方法有两种具体实现方案， 下面对两种方案分别进行具体说明。 图 2为本发明方法第一种具体实现方案流程示意� �， 如图 2所示， 本 发明方法第一种具体实现方案包括如下步骤：

在信号下行方向， 首先对调制数据进行频域逆变换， 将信号从频域变 为时域， 然后进行下行信号滤波处理， 然后进行抽取处理， 再将信号送入 基带射频下行接口；

该方案中， 信号下行方向的滤波是在时域进行的， 下行滤波釆用时域 上的 SINC卷积函数（相当于频域上的矩形函数）来� �现。 当然， 也可釆用 其它形式的时域滤波器， 只要能够去除高频的保护带即可。

在信号上行方向， 首先对从基带射频上行接口过来的信号进行插 值处 理， 然后进行上行信号滤波处理， 然后进行频域变换处理， 将信号从时域 变为频域。

该方案中， 信号上行方向的滤波是在时域上实现无效高频 分量（保护 带分量） 的添加， 以方便后续的处理。 一种典型的方法是在高频子载波上 填 0, 当然也可以釆用其它可行方法。

图 3 为本发明方法第二种具体实现方案流程示意图 ， 如图所示， 本发 明方法第二种具体实现方案包括如下步骤：

在信号下行方向， 首先对调制数据进行下行信号滤波处理， 然后进行 频域逆变换， 将信号从频域变为时域， 然后进行抽取处理， 再将信号送入 基带射频下行接口；

该方案中， 信号下行方向的滤波是在频域进行的， 即在频域上将高频 子载波分量滤除。

在信号上行方向， 首先对从基带射频上行接口过来的信号进行插 值处 理， 然后进行频域变换， 将信号从时域变为频域， 然后进行上行信号滤波 处理。

该方案中， 信号上行方向的滤波是在频域上实现无效高频 分量的添加， 以方便后续的处理。一种典型的方法是在高频 子载波上填 0, 当然也可以釆 用其它可行方法。

该方案中，频域变换和频域逆变换的处理点数 不是等于 3GPP标准所规 定的值（ 2048或 1024或 512 ), 而是小于该标准所规定的值（ 2048或 1024 或 512 ), 但大于有效子载波个数， 处理点数不一定是 2的整数次幂。 如果 不是 2的整数次幂， 则不能釆用快速算法（例如 FFT或 iFFT ), 而需要釆 用非快速算法（例如 DFT或 iDFT )。 本发明方法的两种具体实现方案的区别主要在 于第一种方案是在时域 上实现滤波， 第二种方案则是在频域实现滤波， 两种方案用户可根据具体 需要进行选择使用。

下面对本发明用于 LTE基站侧的信号处理装置进行详细说明。

本发明用于 LTE基站侧的信号处理装置包括下行滤波器、 抽取器、 插 值器、 上行滤波器、 频域逆变换模块和频域变换模块， 均设置于基带侧。

其中， 下行滤波器、 插值器和频域逆变换模块设置在下行信号方向 ， 下行滤波器用于对下行信号滤波， 去除高频子载波分量； 抽取器用于以抽 取频率 fsd对滤波后的信号进行抽取， 抽取后的信号（即频率在 0至 fsd之 间的信号）进入基带射频下行接口； 其中， fw fsd<(128/75)*fw, fw为 LTE 的频语带宽， 根据 3GPP标准， fw=1.4M, 3M, 5M, 10M, 15M或 20M; 频域逆变换模块用于将信号从频域变为时域。

fsd必须大于等于 fw,是因为传输的数据中必须包含有效的子载波 。但 是 fsd可以小于（128/75)*fw, 是因为高频的子载波分量已经被去除。

fsd最低可以等于 fw, fsd等于 fw时，基带射频下行接口传输速率降为 釆用 3GPP标准情形下的 75/128。

考虑到与 WCDMA或其它标准制式共享基带射频接口， 则可对 fw进 行调整， 例如取一个与 GSM、 WCDMA数据同步的频率， 如 3.84M 整数 倍。 对于 CDMA, 可取 1.2288M的整数倍； 如果对于 TD-SCDMA, 可取 1.28M的整数倍， 对于上述所有标准共存的情况， 可取 3.84M的整数倍。

经过滤波和抽取后的信号，进入频率为 fsd的基带射频下行接口。这样， 基带射频下行接口达到了降速的目的。 下行数字处理及数模转换单元工作 于较低的频率 fsd。

插值器、 上行滤波器和频域变换模块设置在上行信号方 向， 插值器用 于对从基带射频上行接口过来的频率为 fsu的信号进行插值处理，增加信号 频率， 例如增加到（128〃5)*fw, 以方便之后的滤波处理； 上行滤波器用于 对插值后的上行信号进行滤波， 以添加高频子载波分量； 频域变换模块用 于将信号从时域变为频域； 其中 fw fsu<(128〃5)*fw。

Fsu必须大于等于 fw, 是因为传输的数据中必须包含有效的子载波。 但是 fsu可以小于（128〃5)*fw,是因为高频子载波分量 在基带射频上行接口 中已经不存在。

fsu最低可以等于 fw, fsu等于 fw时，基带射频上行接口传输速率降为 釆用 3GPP标准情形下的 75/128。

考虑到与 WCDMA或其它标准制式共享基带射频接口， 则可对 fw进 行调整， 例如取一个与 GSM、 WCDMA数据同步的频率， 如 3.84M 整数 倍。 对于 CDMA, 可取 1.2288M的整数倍； 对于 TD-SCDMA, 可取 1.28M 的整数倍， 对于上述所有标准共存的情况， 可取 3.84M的整数倍。

本发明装置有两种具体实现方案， 下面分别予以说明。

图 4为本发明装置第一种具体实现方案结构示意� �， 如图 4所示， 第 一种方案中， 本发明装置结构如下：

在信号下行方向， 依次设置频域逆变换模块、 下行滤波器和抽取器； 在信号上行方向， 依次设置插值器、 上行滤波器和频域变换器。

该实施例中， 频域逆变换模块釆用快速付利叶逆变换方式实 现频域逆 变换功能， 频域变换模块釆用快速付利叶变换方式实现频 域变换功能。

该方案中， 信号下行方向的滤波是在时域进行的， 下行滤波釆用时域 上的 SINC卷积函数（相当于频域上的矩形函数）来� �现。 当然， 也可釆用 其它形式的时域滤波器， 只要能够去除高频的保护带即可。

该方案中， 信号上行方向的滤波是在时域上实现无效高频 分量（保护 带分量） 的添加， 以方便后续的处理。 一种典型的方法是在高频子载波上 填 0, 当然也可以釆用其它可行方法。 图 5 为本发明装置第二种具体实现方案结构示意图 ， 如图所示， 第二 种方案中， 本发明装置结构如下：

在信号下行方向， 依次设置下行滤波器、 频域逆变换模块和抽取器； 在信号上行方向， 依次设置插值器、 频域变换器和上行滤波器。

该方案中， 信号下行方向的滤波是在频域进行的， 即在频域上将高频 子载波分量滤除。

该方案中， 信号上行方向的滤波是在频域上实现无效高频 分量的添加， 以方便后续的处理。一种典型的方法是在高频 子载波上填 0, 当然也可以釆 用其它可行方法。

该方案中， 频域变换模块和频域逆变换模块的处理点数不 是等于 3GPP 标准所规定的值（ 2048或 1024或 512 ), 而是小于该标准所规定的值（ 2048 或 1024或 512 ) ,但大于有效子载波个数，处理点数不一定是 2的整数次幂。 如果不是 2的整次幂， 则不能釆用快速算法（例如 FFT或 IFFT ), 而需要 釆用非快速算法 （例如 DFT或 IDFT )。

本发明方法的核心思想在于， 在基带侧通过滤波去除信号的保护带能 量， 并通过抽取降低频率， 在不影响信号质量的情况下， 达到降低基带射 频接口传输速率的目的， 最低降为釆用 3GPP标准情形下的 75/128。 同时， 该方法不影响基带射频的接口功能划分， 保持了射频单元的简单性。

以上所述的具体实施例， 对本发明的目的、 技术方案和有益效果进行 了进一步详细说明， 所应注意的是， 以上所述仅为本发明的具体实施例而 已， 本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动 和变型而不脱离本发明 的精神和范围。 这样， 倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利 要求 记载的技术方案及其等同技术的范围之内， 则本发明也意图包含这些改动 和变型在内。