1、引言
隨著移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展，帶來(lái)了單運(yùn)營(yíng)商2G/3G/4G多網(wǎng)絡(luò)的共存。隨著中國(guó)鐵塔的建立，帶動(dòng)了中國(guó)移動(dòng)、聯(lián)通和電信三大運(yùn)營(yíng)商2G/3G/4G多網(wǎng)絡(luò)共建共享的需要。通過(guò)烽火科技集團(tuán)旗下的武漢虹信等通信設(shè)備制造商的開(kāi)發(fā)驗(yàn)證，運(yùn)用多系統(tǒng)數(shù)字處理傳輸技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)單纖傳輸多達(dá)8種移動(dòng)通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，大幅降低了多系統(tǒng)的部署難度。
2015年，武漢虹信第一臺(tái)多用戶(hù)數(shù)字全光分布設(shè)備問(wèn)世。此后，其多用戶(hù)數(shù)字全光分布系統(tǒng)，無(wú)論是在基礎(chǔ)技術(shù)、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，還是在商用經(jīng)驗(yàn)上，都處于業(yè)內(nèi)公認(rèn)的領(lǐng)先地位。在多種應(yīng)用場(chǎng)景中，武漢虹信多用戶(hù)數(shù)字全光分布系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了各類(lèi)覆蓋難點(diǎn)的突破，如商業(yè)中心覆蓋、小區(qū)覆蓋等等。多用戶(hù)數(shù)字全光分布系統(tǒng)用于多運(yùn)營(yíng)商、多網(wǎng)覆蓋，標(biāo)志著多網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)營(yíng)到多運(yùn)營(yíng)商協(xié)同運(yùn)營(yíng)的轉(zhuǎn)變，開(kāi)創(chuàng)了移動(dòng)通信的新時(shí)代。
2、多系統(tǒng)數(shù)字處理傳輸技術(shù)原理
在傳統(tǒng)移動(dòng)通信方式中，每個(gè)載波的I、Q信號(hào)都是15bit的數(shù)據(jù)，如果按一定比例壓縮每個(gè)載波的數(shù)據(jù)量，那么在相同的帶寬資源下，我們就能傳輸更多的載波數(shù)，從而可以更好的控制建設(shè)成本，降低建設(shè)難度。
多系統(tǒng)數(shù)字處理傳輸技術(shù)采用采用有損算法進(jìn)行壓縮，如A律編碼。它最主要的特點(diǎn)是對(duì)大信號(hào)而言，信噪比相對(duì)于均勻量化要低一些；對(duì)小信號(hào)而言，信噪比相對(duì)于均勻量化則明顯提高。因此，這種壓縮方式契合移動(dòng)通信的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理方式，時(shí)延的增加也在可控范圍內(nèi)。
壓縮模塊的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示，線(xiàn)性碼的幅度值是指載波數(shù)據(jù)的幅度值，有14bit；壓縮后的數(shù)據(jù)稱(chēng)為非線(xiàn)性碼，非線(xiàn)性碼的幅度值由兩部份組成，高位是段落碼，有4bit，低位是段內(nèi)幅度碼，有5bit；段內(nèi)幅度碼的量化步長(zhǎng)是隨著段落碼的增大而增大，因?yàn)樵谛盘?hào)的傳輸過(guò)程中噪聲是不變的，信號(hào)功率小的時(shí)候信號(hào)的信噪比小，信號(hào)功率大的時(shí)候信號(hào)的信噪比也大，當(dāng)信號(hào)的信噪比小的時(shí)候，信號(hào)質(zhì)量相對(duì)于噪聲功率比較敏感，那怕信號(hào)質(zhì)量損失很小，系統(tǒng)信噪比也會(huì)變差；當(dāng)信號(hào)的信噪比大的時(shí)候，信號(hào)質(zhì)量相對(duì)于噪聲功率不是很敏感，在一定范圍內(nèi)，信號(hào)質(zhì)量即使損失比較大，系統(tǒng)信噪比不會(huì)變得很差。
解壓縮模塊的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系如表2所示，非線(xiàn)性碼數(shù)據(jù)的幅度值是指壓縮后數(shù)據(jù)的幅度值，非線(xiàn)性碼數(shù)據(jù)的逆量化步長(zhǎng)與非線(xiàn)性碼數(shù)據(jù)的幅度值的范圍是一一對(duì)應(yīng)的，非線(xiàn)性碼逆量化后數(shù)據(jù)的幅度值是恢復(fù)數(shù)據(jù)的幅度值，有14bit。
關(guān)鍵要素
采樣速率
AD的工作速率
碼片速率
經(jīng)過(guò)DDC抽取之后的速率
數(shù)據(jù)位寬
每個(gè)碼片的對(duì)應(yīng)的數(shù)值位寬，一般的，在光路上傳輸每個(gè)碼片數(shù)據(jù)位寬為30bit，壓縮后可以降低到20/15/10bit
壓縮算法
一般采用有損算法進(jìn)行壓縮，如A律等壓縮算法，可以實(shí)現(xiàn)1.5:1,2:1甚至3:1的壓縮效率，壓縮率越高，指標(biāo)惡化越嚴(yán)重，需要折中處理
其中，fi為碼片速率，wi為數(shù)據(jù)位寬，Ni表示載波數(shù)量（i=1,2,3…表示制式），Cwlan表示wlan占用的容量，Ccontrol表示控制信息占用的容量，最后的乘10除8表示8B10B編碼后所占用的總?cè)萘俊?/P>
3、多系統(tǒng)數(shù)字處理傳輸技術(shù)應(yīng)用
多系統(tǒng)數(shù)字處理傳輸技術(shù)依托壓縮算法，將抽取后的載波數(shù)據(jù)按照一定的壓縮比進(jìn)行數(shù)據(jù)壓縮，減少載波數(shù)據(jù)量，從而提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸捓寐�，減少了數(shù)據(jù)傳輸占用的帶寬，實(shí)現(xiàn)單路傳輸多系統(tǒng)數(shù)據(jù)。在滿(mǎn)足EVM為3%的情況下，經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試，已壓縮與未壓縮的輸入信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍基本一致。
針對(duì)移動(dòng)、聯(lián)通、電信三大運(yùn)營(yíng)商8頻12通道數(shù)據(jù)合路需求，通過(guò)多系統(tǒng)數(shù)字處理傳輸技術(shù)，采用優(yōu)化后的采樣速率，兼顧了數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量與壓縮效率。通過(guò)1.5:1的壓縮比，8系統(tǒng)占用帶寬合計(jì)達(dá)到7.59Gbps，物理上可以采用10Gps的光模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。
4、結(jié)束語(yǔ)
本文基于壓縮算法，綜合AD處理技術(shù)，提出了多系統(tǒng)數(shù)字處理傳輸?shù)慕鉀Q方案。從多運(yùn)營(yíng)商多網(wǎng)絡(luò)制式的需求來(lái)看，通過(guò)多系統(tǒng)數(shù)字處理傳輸技術(shù)，采用1:1.5的壓縮比，可以通過(guò)10Gps的光模塊實(shí)現(xiàn)單路傳輸8模12通道的數(shù)據(jù)。該方案容量大，資源占用小，可以實(shí)現(xiàn)單路多網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸。依托該技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)多運(yùn)營(yíng)商低成本多網(wǎng)合路有源方案，開(kāi)拓共建共享新思路。
