基站系統中的 CPRI 壓縮技術簡析

需求帶寬的計算。以LTE20M，2*2MIMO單載波為例，假設IQ數據位寬為16bit，速率為30.72MSPS，得到：

總帶寬需求=30.72*16*2(IQ)*2(MIMO)*10/8(8b/10b編碼)*16/15(CPRI協議開銷)=2621.44M。
CPRI壓縮的方法來源于上述公式，主要有兩方面，位寬壓縮，速率壓縮。

速率壓縮

了 解 LTE 物理層協議的工程師應該知道，LTE20M 有 1200 個子載波，每個子載波 15KHz，這樣算下來數據有效帶寬為 18M。而協議之所以推薦采用 30.72M 的采樣率，是考慮了保護帶、基帶 IFFT 處理方便等。然而從中射頻的角度，只需要從奈奎斯特采樣定理來考慮，保證有用信號無失真傳輸即可。從理論和實際效果來看，中射頻部分采用19.2M 或者 23.04M 的傳輸速率都是可以滿足下行 EVM 和上行 SNR 要求的。

位寬壓縮

可 以看到，在早期宏基站系統中，帶寬不受限，一般采用 16bit 的位寬，這是考慮 FPGA 處理最佳位寬，AD/DA 位寬等硬件原因。系統指標主要從兩方面考慮，動態范圍和 SNR。一般仿真認為，采用上下行 12bit 非壓縮即能滿足系統指標要求。上行傳統的方法是通過復雜的數字域 AGC 和模擬域 AGC 相結合的辦法來降低位寬要求，效果也非常明顯。下行也可以通過一些增益標識算法來實現，可以將位寬壓縮到 8bit 或者 10bit。采用上述兩種方法結合之后，可以滿足小基站的千兆以太網傳輸要求。

值得注意的是，壓縮之后需要在傳輸對端進行解壓縮，這對于系統時延、數據對齊、FPGA 處理復雜度、系統可靠性等都有很大的挑戰。要實現更優的部署解決方案，更低的成本，采用CPRI 壓縮還是值得的。