超級小區上行數據聯合處理方法及其系統的製作方法

2023-09-20 08:50:00

專利名稱：超級小區上行數據聯合處理方法及其系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及無線通信領域的接入網，尤其涉及一種超級小區的上行數據聯合處理方法及其系統。
背景技術：
無線接入網在同頻組網時，在下行方向，小區的公共信道在時域、頻域的資源重疊，導致位於小區邊緣的UE (User Equipment，用戶終端)的下行公共信道受到嚴重的小區間幹擾，並且這種幹擾無法通過幹擾協調解決；在上行方向，UE傳輸的發射功率較大的信道，對鄰小區的相同的信道造成幹擾。在無線通信協議下，為解決小區間的幹擾，提高網絡性能，將不同的小區聚合在一起形成一個超級小區、超級小區是將多個小區作為一個小區處理，原先每個小區的覆蓋範 圍稱為子區域，覆蓋每個子區域的基站歸屬同一個小區。由於分體式無線網絡一般都是基於 BBU(Building Base band Unit,室內基帶處理單兀)+RRU(Radio Remote Unit,射頻拉遠單元)架構的，一個BBU基帶板的處理能力能支持多個小區，因此組成一個超級小區後，一個小區子單元物理上就對應一個RRU，或者是一組分布式天線，即是說將一個小區的收發信機或天線變成分布式的收發信機或天線，如圖Ia所示。針對同一個終端，在整個系統中，上行數據很可能也在多個接收機上接收，在超級小區的處理中，由於多接收機之間的不共本振，導致上行的多接收機間的數據處理相對比較複雜。目前，在針對異頻的應用場景下，有對超級小區中上行反饋信號的處理方法，但在該場景下，終端必須要知道網絡架構的改變，超級小區不能無縫的插入現有網絡中。目前，也沒有對多接收機情況下的上行業務數據的處理方法。超級小區由多小區演變而來，物理架構上與多小區相同。但是超級小區在邏輯上是一個小區，不能夠將普通單小區的上行數據處理簡單地應用到多收發信機組成的一個超級小區的數據的聯合處理上。因此需要針對超級小區下的上行數據進行相應的聯合處理，以保證發送給高層的數據只有一路單小區的數據。

發明內容
本發明要解決的主要技術問題是，提供一種超級小區上行數據聯合處理方法及其系統，針對超級小區的上行數據進行相應的聯合處理，保證了發送給高層的數據只有一路單小區的數據，並降低系統的開銷。為解決上述技術問題，本發明採用的技術方案如下一種超級小區上行數據聯合處理方法，包括獲取所有的待處理用戶終端的調度信息和激活集，並根據所述調度信息獲取所有待處理用戶終端激活集對應的待處理上行數據，所述激活集為所述待處理用戶終端對應的收發信機的集合，其包括至少一個收發信機；分別對獲取的各個所述待處理用戶終端的激活集對應的上行數據在物理層進行聯合處理，得到所有的所述待處理用戶終端對應的單小區數據。進一步地，根據所有的所述待處理用戶終端的激活集，分別對獲取的各個所述待處理用戶終端對應的上行數據在物理層進行聯合處理的步驟，包括獲取所有的所述待處理用戶終端各自對應的激活集中收發信機的所有信道的信道估計結果，並根據所述信道估計結果判定所有的所述待處理用戶終端各自對應的解調集，所述解調集為所述激活集的子集；判斷各個待處理收發信機是否屬於對應的所述待處理用戶終端的解調集，若是，則分別對獲取的，所有的所述待處理用戶終端各自的解調集所對應的當前待處理上行數據進行聯合處理。更進一步地，根據所述信道估計結果判定所有的所述待處理用戶終端各自對應的解調集的步驟，包括獲取當前待處理用戶終端的激活集中收發信機的所有信道的信道估計值，所述信·道估計值包括功率和信噪比；根據所獲得所述當前待處理用戶終端的信道估計值，將屬於同一個收發信機的信道綜合起來，獲取所述激活集中各收發信機的平均功率和平均信噪比；將平均信噪比大於第一設定閾值或者平均功率大於第二設定閾值的收發信機挑選出來，作為待處理集；將所述待處理集中的各收發信機按照平均功率或者平均信噪比從高到低的順序進行排序；判斷所述待處理集中的收發信機數是否大於預設定的收發信機數閾值，若是，從所述待處理集中選擇排列最前的預設定的收發信機數閾值個數的收發信機；判斷所述收發信機數閾值個數的收發信機的總天線數是否大於設定的天線數閾值，若是則根據設定的天線數閾值，選擇排列最前的且天線總數不大於設定天線數閾值的收發信機作為所述待處理用戶終端的解調集，將所述待處理用戶終端的解調集記錄下來；判斷是否所有的待處理用戶終端對應的解調集都判定完，若否，則獲取下一個待處理用戶終端的激活集中收發信機的所有信道的信道估計值，並根據所述下一個待處理信道估計值進行相應的解調集的判定。更進一步地，根據所述所有待處理用戶的激活集，分別對獲取的各個所述待處理用戶終端對應的上行數據在物理層進行聯合處理，得到所有的所述待處理用戶終端對應的單小區數據的步驟，包括對獲取的當前待處理用戶終端激活集對應的當前待處理上行數據在物理層進行聯合處理，得到所述當前待處理用戶終端對應的一路單小區數據；判斷是否已將所有的用戶終端都處理完，若是則結束當前子幀的聯合處理，否則，對下一個待處理用戶終端的激活集對應的待處理上行數據在物理層進行聯合處理，得到所述下一個待處理用戶終端的一路單小區數據。更進一步地，對獲取的所述當前待處理用戶終端激活集對應的當前待處理上行數據進行聯合處理的步驟，包括獲取所述當前待處理用戶終端的激活集中收發信機的各信道的信道估計結果，並根據所述信道估計結果判定所述當前待處理用戶終端對應的解調集，所述解調集為所述激活集的子集；判斷待處理的收發信機是否屬於所述當前待處理用戶終端的解調集，若是，則根據所述解調集，對獲取所述當前待處理用戶終端解調集對應的當前待處理上行數據進行聯合處理。更進一步地，對獲取的當前待處理用戶終端的激活集對應的當前待處理上行數據在物理層進行聯合處理，得到所述當前待處理用戶終端的一路單小區數據的步驟具體為根據所述當前待處理用戶終端的激活集，對獲取的所述當前待處理用戶終端激活集對應的當前待處理上行數據進行單用戶的信道均衡，得到所述當前待處理用戶終端的一路單小區數據。更進一步地，根據所述當前待處理用戶終端的調度信息，獲取所述當前待處理用戶終端激活集對應的當前待處理上行數據的步驟，包括 判斷所述當前待處理用戶終端是否存在MU-MMO配對的用戶終端，若存在，則獲取MU-MMO配對的用戶終端的調度信息，所述調度信息包含了所述MU-MMO配對的用戶終端的激活集和相應的帶寬信息，且所述MU-MMO配對的用戶終端的激活集與所述當前待處理用戶終端的激活集相同；根據所述當前待處理用戶終端及其MU-MMO配對用戶終端的激活集以及相應的帶寬信息獲取所述MU-MMO配對用戶終端對應的待處理上行數據。更進一步地，根據所述當前待處理用戶終端的激活集，對獲取的所述當前待處理用戶終端激活集對應的當前待處理上行數據在物理層進行聯合處理的步驟具體為判斷所述當前待處理用戶終端的激活集是否為多收發信機，若是，則按照預定原則對所述多收發信機的各信道對應的當前待處理上行數據進行合併。更進一步地，所述預定原則為將所述當前待處理用戶終端的激活集中的每個收發信機接收的軟信息進行軟比特合併。更進一步地，所述預定原則為將所述當前待處理用戶終端的激活集中的多個收發信機對應的待處理上行數據進行時域線性合併。—種超級小區上行數據聯合處理系統，包括高層模塊和協作處理模塊，其中，所述高層模塊用於將核心網過來的下行數據以及控制信令發送給所述協作處理模塊，同時接收所述協作處理模塊發送過來的上行數據或者反饋信息；所述協作處理模塊與所述高層模塊相通訊，用於將高層模塊201發送過來的普通小區數據，分發給待處理用戶終端對應的每個收發信機，以及用於獲取所述待處理用戶終端的調度信息和激活集，並根據所述激活集，將所述待處理用戶終端對應的每個收發信機過來的待處理上行數據進行聯合處理，得到一個普通小區的數據上報給高層模塊。進一步地，所述協作處理模塊包括調度信息和激活集獲取子模塊，數據獲取子模塊和聯合處理子模塊其中，所述調度信息和激活集獲取子模塊，用於獲取所有待處理用戶終端的調度信息，並根據所述調度信息獲取所有待處理用戶終端對應的激活集，所述激活集為所述待處理用戶終端對應的收發信機的集合，其包括至少一個收發信機；所述數據獲取子模塊，與所述調度信息和激活集獲取子模塊相連，用於根據獲取所有的所述待處理用戶終端的調度信息，分別獲取各個所述待處理用戶終端對應的待處理上行數據；所述聯合處理子模塊，與所述數據獲取子模塊相連，用於將所述數據獲取模塊獲取到的所有的所述待處理用戶終端對應的當處理上行數據分別在物理層進行聯合處理，得到所有的所述待處理用戶終端的單小區數據，並輸出各個所述待處理用戶終端各自對應的一路單小區數據。更進一步地，所述協作處理模塊還包括解調集判定子模塊，與所述聯合處理子模塊相連，用於獲取所有的待處理用戶終端對應的信道估計結果，並根據所獲取的信道估計結果判定所有的所述待處理用戶終端各自對應的解調集，所述解調集為所述激活集的子集；所述聯合處理子模塊還用於根據所述解調集判定子模塊所判定的解調集，對所有的所述待處理用戶終端對應的待處理上行數據進行聯合處理。本發明的有益效果是本發明的超級小區的上行數據聯合處理方法，通過獲取所有待處理用戶終端的激活集，並根據獲取的激活集分別對各個待處理用戶終端對應的待處理上行數據在物理層進行聯合處理，從而在最大限度保證多接收機間增益的情況下，實現發送給系統高層的數據只有一路單小區的數據。本發明的超級小區的上行數據聯合處理方法，根據信道估計結果，來判定該各個待處理UE的激活集中的解調集，並根據該解調集來獲取對應的待處理上行數據，再分別對解調集中的收發信機對應的信道的上行數據進行信道均衡，即從激活集中選擇信道條件最好的收發信機或者天線，並對其對應的上行數據進行聯合處理，從而減少了參與聯合處理的信道天線數量以及參與聯合處理的收發信機數，進而有效降低信道的處理開銷。本發明的超級小區的上行數據聯合處理方法，通過獲取當前待處理用戶終端的激活集，並根據該激活集來獲取該當前待處理用戶終端對應的上行數據，並對所獲取的上行數據進行聯合處理，從而在最大限度保證多接收機間增益的情況下，實現發送給系統高層的數據只有一路單小區的數據。本發明的超級小區的上行數據聯合處理方法，通過獲取當前待處理UE的激活集， 並對激活集中每個收發信機接收的經過軟解調得到的軟信息進行聯合處理，即軟比特合併，從而在最大限度保證多接收機間增益的情況下，實現發送給系統高層的數據只有一路單小區的數據；同時避免了由於各收發信機之間的晶振偏差過大，即該UE對應的多個接收機上接收的數據之間頻偏相差過大，而導致在頻域上直接均衡合併，降低數據所能獲得的增益的問題。本發明的超級小區的上行數據聯合處理方法，通過獲取當前待處理UE的激活集，並對激活集中每個收發信機的上行數據進行信道均衡後，即軟解調之前，根據該激活集對均衡後的數據進行聯合處理，即在時域線性合併，從而在最大限度保證多接收機間增益的情況下，實現發送給系統高層的數據只有一路單小區的數據；進一步地避免了由於各收發信機之間的晶振偏差過大，即該UE對應的多個接收機上接收的數據之間頻偏相差過大，而導致在頻域上直接均衡合併，降低數據所能獲得的增益的問題；進一步地通過在進行軟解調之前進行上行數據的聯合處理，進一步地降低了系統的開銷。


圖Ia和圖Ib分別為普通小區的示意圖和本發明的超級小區的一實施例的網絡架構示意圖；圖2為本發明的超級小區的上行數據的聯合處理系統的一實施例的結構示意圖；圖3為本發明的協作處理模塊的一實施例的結構示意圖；圖4為本發明的協作處理模塊的又一實施例的結構示意圖；圖5為本發明的超級小區的上行數據聯合處理方法的一實施例的流程圖；圖6為本發明的超級小區的上行數據聯合處理方法的步驟S507的一實施例的流程圖；圖7為本發明的超級小區的上行數據聯合處理方法的步驟S507的又一實施例的流程圖； 圖8為本發明的超級小區的上行數據聯合處理方法的一具體實施例的流程圖；圖9為本發明的超級小區的上行數據聯合處理方法的步驟S809的一實施例的流程圖；圖10為本發明的超級小區的上行數據聯合處理方法的步驟S903的一實施例的流程圖；圖11為本發明的超級小區的上行數據聯合處理方法的又一具體實施例的流程圖；圖12為本發明的超級小區的上行數據聯合處理方法的步驟S1107的一實施例的流程圖；圖13為本發明的超級小區的上行數據聯合處理方法中判定解調集的一實施例的流程圖；圖14為本發明的超級小區的上行數據聯合處理方法的再一具體實施例的流程圖；圖15為本發明的超級小區的上行數據聯合處理方法的步驟S1407的一實施例的流程圖。
具體實施例方式下面通過具體實施方式
結合附圖對本發明作進一步詳細說明。請參考圖Ia和圖lb，分別為普通小區的示意圖，和由普通超級小區形成超級小區的網絡架構示意圖。請參考圖2，為本實施方式的超級小區上行數據聯合處理系統的架構示意圖。本實施方式的超級小區上行數據聯合處理系統包括高層模塊201和協作處理模塊202，其中，該高層模塊201將核心網過來的下行數據以及控制信令發送給協作處理模塊202，同時接收協作處理模塊202發送過來的上行數據或者反饋信息，對高層模塊201來說，其所處理的就是一個普通小區的數據，看不到超級小區；協作處理模塊202則用於將高層模塊201發送過來的普通小區數據，分發給每個收發信機，以及用於獲取待處理用戶終端的調度信息和激活集，並根據該激活集將該待處理用戶終端對應的每個收發信機過來的待處理上行數據進行聯合處理，組成一個普通小區的數據上報給高層模塊201。請參考圖3，為本實施方式的協作處理模塊的一實施例的結構示意圖。本實施方式的協作處理模塊包括調度信息和激活集獲取子模塊301、數據獲取子模塊302和聯合處理子模塊303，其中，調度信息和激活集獲取子模塊301，用於獲取待處理用戶終端的調度信息，並根據該調度信息獲取待處理用戶終端的激活集，該激活集為待處理用戶終端對應的收發信機的集合，其包括至少一個收發信機；數據獲取子模塊302，與調度信息和激活集獲取子模塊301相連，用於根據調度信息和激活集獲取子模塊301獲取的所有的待處理用戶終端對應的調度信息，獲取各個待處理用戶終端各自對應的待處理上行數據；聯合處理子模塊303，與數據獲取子模塊302相連，用於將數據獲取子模塊302獲取到的各個待處理用戶終端對應的待處理上行數據，分別在物理層進行聯合處理，得到各個待處理用戶終端各自的一路單小區數據。隨著收發信機數的增加，系統的開銷增加很大，基於上述情況，本實施方式的協作處理模塊還設置了解調集判定模塊。請參考圖4，為本實施方式的協作處理模塊的又一實施例的結構示意圖。本實施方式的協作處理模塊包括調度信息和激活集獲取子模塊401、解調集判定子模塊402、數據獲取子模塊403和聯合處理子模塊404，其中，調度信息和激活集獲取子模塊401，用於獲取所有的待處理用戶終端的調度信息，並根據調度信息獲取對應的待處理用戶終端對應的激活集，激活集為待處理用戶終端對應的收發信機的集合，其包括至少一個收發信機；解調集判·定子模塊402與數據獲取子模塊403相連，用於獲取所有的待處理用戶終端對應的收發信機的信道估計結果，並根據所獲取的信道估計結果判定各個待處理用戶終端的解調集；數據獲取子模塊403用於根據解調集判定子模塊402所判定的解調集，獲取各個待處理用戶終端對應的待處理上行數據，聯合處理子模塊404，與數據獲取子模塊403相連，用於對該數據獲取子模塊403所獲取的各個待處理用戶終端對應的的待處理上行數據進行聯合處理，並分別得到各個待處理用戶終端各自的一路單小區數據。本實施方式中的UE的激活集，即該用戶對應的收發信機的集合或者天線的集合。上行激活集中所有的元素可用於用戶上行業務信道的基帶解調和UE間的空分復用判斷，非上行激活集元素，則不參與該用戶的空分復用的上行業務信道的基帶解調。解調集是激活集的子集，是物理層用來對某個UE進行上行數據解調的收發信機或者天線的集合。本實施方式的超級小區上行數據聯合處理系統，通過協作處理模塊來獲取當前待處理用戶終端的激活集，並根據該激活集獲取當前待處理用戶終端對應待處理信道上的待處理上行數據，並進行聯合處理，組成一個普通小區的上行數據上報給高層模塊，即通過將UE激活集中各收發信機的上行數據進行聯合處理，從而保證了發送給高層的數據只有一路單小區的數據，並且使得在信道條件非常好，且該UE的激活集中的各收發信機的頻偏相差不大的情況下，獲得非常好的合併增益，進而提高系統的效率；進一步地該協作處理模塊通過根據信道估計結果從該UE的激活集中判定解調集，即從中選擇出信道條件好的收發信機，並根據該解調集來進行相應的上行數據的聯合處理，從而降低了參與聯合處理的收發信機和天線數量，進而降低了系統的開銷。本實施方式中的協作處理單元的各個子模塊，可以根據需要對待處理UE對應的上行數據進行相應的處理，例如，先由調度信息和激活集獲取子模塊獲取當前待處理UE的調度信息和激活集，並根據激活集對數據獲取子模塊根據調度信息獲取的對應的當前待處理上行數據進行聯合處理，或者在進行上行數據聯合處理時，由該解調集判定子模塊獲取當前待處理UE激活集中收發信機的所有信道的信道估計值，並根據其獲取當前待處理UE的解調集，並根據該解調集對當前待處理UE對應的當前待處理上行數據進行聯合處理後，再獲取下一個待處理UE的激活集或者解調集，並根據其激活集或者解調集對對應的待處理上行數據的進行聯合處理；當然也可以先由調度信息和激活集獲取子模塊獲取所有待處理UE的調度信息和激活集，並根據獲取的各個激活集，對數據獲取子模塊根據各個調度信息獲取的各個待處理UE各自對應的待處理上行數據進行聯合處理，或者在進行上行數據聯合處理時，由該解調集判定子模塊獲取所有待處理UE激活集中收發信機的所有信道的信道估計值，並根據各自的信道估計值，獲取各個待處理UE對應的解調集，再由聯合處理子模塊根據各個解調集，對所有的待處理UE對應的待處理上行數據進行分別進行聯合處理；當然也可以將這兩種方式相結合。本實施方式中主要採用了前一種方式，並結合具體實施例和附圖進行了說明。基於上述的超級小區以及超級小區的上行數據的聯合處理系統，本實施方式還提供了一種超級小區的上行數據聯合處理方法。請參考圖5，為本實施方式的超級小區上行數據聯合處理方法的一實施例的流程圖。本實施方式的超級小區上行數據聯合處理方法包括 S501，對輸入的天線數據進行前處理。本實施方式中的前處理，主要是將輸入的天線數據進行適當的處理，變成適合進行信道估計的數據，不同的協議在此的處理不同。S503,獲取所有UE的調度信息和激活集。當然本實施方式中獲取激活集也可以在對每個UE的每個收發信機的所有信道進行信道估計之後。S505，對所有UE對應收發信機的每個信道進行信道估計。本實施方式中對每個信道進行信道估計，即將每個信道的信道權值，天線的發射功率，信道噪聲等測量出來，以供信道均衡時使用。S507，根據獲取的調度信息和激活集，對所有UE對應的待處理上行數據進行聯合處理。S509，輸出聯合處理結果，即用戶終端的對應的該路單小區數據。S511，後處理。本實施例中的後處理即處理軟解調之後的軟比特，並將其最後硬判決為最終的信息比特。請參考圖6，為本實施方式的步驟S507的一實施例的流程圖。本實施方式的步驟S507包括S601，獲取當前待處理UE的激活集。S603，根據獲取的調度信息，獲取當前待處理UE對應的當前待處理上行數據。S605，對獲取的當前待處理UE激活集對應的當前待處理上行數據進行聯合處理，得到當前待處理UE的一路單小區數據。S607，判斷是否已將所有UE都處理完，若是，則執行步驟S509，否則執行步驟S601。本實施方式中採用先獲取當前待處理UE的激活集，並根據該激活集進行其待處理上行數據的聯合處理，當然本實施方式中也可以將所有的待處理UE的激活集和待處理上行數據獲取完後，再分別根據各自的激活集對相應的待處理上行數據進行相應的聯合處理。由於UE本身可能存在MU-MMO(Multi-User ΜΜ0，多用戶ΜΜ0)配對的UE，兩者的激活集相同，由於沒有區分，因此，在進行數據聯合處理時，會對相同的收發信機接收到的上行數據進行重複的聯合處理，從而增加系統的開銷。為了降低系統的開銷，本實施方式還在步驟S605之前還包括步驟判斷當前待處理UE本身是否存在MU-MMO配對的UE，獲取MU-MMO配對的UE的調度信息，該調度信息包括帶寬信息等，組成MU-MMO配對的用戶的激活集相同；否則根據當前待處理UE的激活集以及相應的帶寬信息獲取對應待處理信道上的上行數據。獲取到MU-MMO配對的UE的調度信息後，根據當前待處理UE的激活集以及相應的帶寬信息獲取待處理信道上的待處理上行數據；並對獲取的待處理的上行數據進行 MU-MIMO的信道均衡，並從一路數據中將兩個UE的數據同時輸出。判斷是否已將所有的待處理用戶處理完，若沒有，則繼續判斷下一個待處理UE本身是否存在MU-MMO配對的UE，並進行上述相同的處理，直至所有的UE都處理完為止。本實施方式的超級小區的上行數據的聯合處理方法，通過獲取UE的激活集，並根據該UE的激活集來獲取其對應的待處理信道上的上行數據，再將所獲取的上行數據進行單用戶的信道均衡，保證了發送給高層的數據只有一路單小區的數據，從而使得在信道條件非常好，且該UE的激活集中的各收發信機的頻偏相差不大的情況下，獲得非常好的合併增益，進而提聞系統的效率。由於超級小區下的收發信機數很多，且總的天線數很多，因此，系統的開銷會非常大，造成系統的可實現性很差。用戶解調時可以將該收發信機捨去，由於激活集的更新周期相對較大，且激活集的判決條件相對比較寬鬆，導致物理層在進行超級小區上行聯合處理時，由於信道上的衰落，信道上的條件變化，並且每個收發信機上接收到的同一個UE的功率是有差異的，有些收發信機接收的功率比較小，從而導致本屬於激活集裡的收發信機很可能對解調的貢獻很小，因此在解調時可以將其捨棄，從而得到相應的激活集的子集，即解調集。因此，為了在不降低系統性能的情況下，降低系統開銷，本實施方式還提出了解調集，該解調集為激活集的子集，並根據該解調集來進行數據聯合處理，從而有效降低了參與數據聯合處理的收發信機數和天線，進而降低系統開銷。請參考圖7，為本實施方式的上行數據聯合處理方法的步驟S507的又一實施例的流程圖S701，獲取所有待處理UE的激活集中收發信機的所有信道的信道估計結果，並根據該信道估計結果判定各個待處理UE各自對應的解調集。本實施方式中的激活集屬於一個比較長時間穩定的收發信機的集合，因此判定的條件相對比較寬鬆，而UE的解調集由於信道條件的變化比較快，因此每次解調時都需要重新計算判定，解調集是激活集的子集。本實施方式中解調集的判定原則為根據UE激活集中各信道的信道估計結果，將激活集中收發信機的信道條件最好的指定數目(已設定的收發信機數閾值)的收發信機選擇出來，作為待處理集，如果該待處理集的收發信機對應的待處理天線數大於設定的處理能力(預設定的天線數閾值)，則進一步從待處理集中，選定的收發信機裡將指定數目(即預設定的天線數閾值)的信道條件最好的天線選擇出來，作為解調集，最後根據該解調集進行指定UE的上行數據的聯合處理。本實施方式中解調集的判定原則就是選擇平均SINR滿足設定閾值條件下，且天線總數以及收發信機總數滿足各自對應的設定閾值要求的信道平均功率最大的幾個收發 目機。S703，根據該解調集，分別對各個待處理UE的解調集各自對應的收發信機的待處理上行數據進行聯合處理，得到各個待處理UE各自的一路單小區數據。本實施方式的超級小區上行數據的聯合處理方法中，根據信道估計結果，從獲取的UE的激活集中判定解調集，並根據該解調集來進行上行數據的聯合處理，從而減少需要處理的收發信機數，可以降低系統實現的複雜度；減少天線數可以降低信道均衡時處理的開銷。本實施方式中採用先將待處理UE的解調集判定出來，再根據該解調集進行相應的上行數據的聯合處理。本實施方式中採用先一個UE —個UE地判定完所有待處理UE對 應的解調集之後，再根據判定的各個待處理UE對應的解調集進行相應的上行數據的聯合處理。當然，本實施方式中也可以當判定完一個UE的解調集後，即根據該解調集進行聯合數據的處理，再判定下一個待處理UE的解調集，並進行相應的數據聯合處理直至處理完所有的待處理UE為止。下面結合附圖和具體實施例對本實施方式超級小區的上行數據聯合處理方法進行詳細的說明。請參考圖8，為本實施方式的上行數據聯合處理方法的一實施例的流程圖。本實施方式的上行數據聯合處理方法包括S801，根據系統信息對輸入的天線數據進行前處理。本實施方式中主要是根據系統信息來對輸入的天線數據進行前處理，主要是將輸入的天線數據進行適當的處理，變成適合進行信道估計的數據。其中，系統信息包括系統的帶寬信息與整個小區相關的信息。S803,獲取所有UE的調度信息以及激活集。S805，對所有UE對應的每個信道進行信道估計。本實施方式中對每個信道進行信道估計，即將每個信道的信道權值，天線的發射功率，信道噪聲等測量出來，以提供給後面的信道均衡使用。S807，對每個UE對應的每個信道單獨進行頻偏補償。由於超級小區中UE的數據分布在多個收發信機上，且收發信機間的不共本振，因此造成不同收發信機過來的數據的頻偏方向與無頻偏時很可能不相同，導致在均衡時會引入額外的噪聲，因此本實施方式採用在均衡前對每個信道單獨進行頻偏補償，從而降低系統的開銷。S809，根據獲取的激活集和調度信息，對所有UE對應的信道接收的上行數據進行單用戶的信道均衡。S811，輸出所有UE的均衡結果。S813，對輸出的所有UE的均衡結果進行軟解調和後處理。本實施例中的後處理即處理軟解調之後的軟比特，並將其最後硬判決為最終的信息比特。
請參考圖9，為本實施 方式中的步驟S809的一實施例的流程圖。本實施方式的步驟S809包括S901，獲取頻偏補償後的當前待處理UE的調度信息和激活集。由於每個UE對應的每個收發信機對應信道的信道狀況不同，因此其激活集不同。本實施方式中的調度信息包括當前待處理UE的帶寬信息和編碼調製方式等，以幫助後面的數據獲取和數據均衡。本實施方式中的激活集以收發信機或者收發信機上的天線為單位，一般一個收發信機激活則其上的所有的天線都納入該UE的後續處理過程中。S903，根據獲取的當前待處理UE的激活集和調度信息中的帶寬信息，獲取激活集中的收發信機對應的待處理信道上的上行數據，並對獲取的該上行數據進行單用戶的信道均衡。S905，判斷是否已經將所有的UE都處理完，如果有未處理的UE則執行步驟S901，否則執行步驟S811。本實施方式中，由於超級小區中收發信機數很多，且天線總數很多，因此，系統的開銷會很大，從而造成系統的可實現性很差，為了保證系統性能，降低系統的開銷，本實施方式還採用根據激活集的子集，即解調集來進行數據聯合處理。請參考圖10，為本實施方式的超級小區上行數據聯合處理方法中的步驟S903的一實施例的流程圖，本實施方式的上行數據聯合方法中的步驟S903包括S1001，獲取經過頻偏補償後的，當前待處理UE的激活集中收發信機的所有信道的信道估計結果，包括其功率，信噪比(即噪聲幹擾)等。S1003，根據所獲得的信道估計結果，將屬於同一個收發信機的信道綜合起來，獲取該收發信機上的平均功率，平均SINR等。本實施方式中的平均SINR可以為該收發信機上各天線對應信道的SINR相加之後的平均值，也可以為各天線對應信道的SINR的加權平均值或者以其他算法得到的多個SINR的合併值。S1005，判斷該當前待處理UE激活集中的收發信機的平均SINR是否大於第一設定閾值，若是，則執行步驟S1007a，否則執行步驟S1007b。當然那本實施方式中也可以根據平均功率來選擇收發信機，即判斷該收發信機的平均功率是否大於與其對應的第二設定閾值，若是，則將平均功率大於設定閾值的收發信機作為待處理集，其他捨棄。SIO O 7 a，將平均SINR大於第一設定閾值的收發信機作為待處理集，執行步驟S1009。S1007b，將平均SINR不大於第一設定閾值的收發信機捨棄。S1009，將待處理集中的收發信機按照平均功率或者平均SINR從高到低的順序進行排序。S1011，判斷該待處理集中的收發信機數是否大於預設定的收發信機數閾值N，若是，則執行步驟S1013，否則執行步驟S1015。S1013,從該待處理集中排列最前的N個收發信機，並將其他的收發信機捨棄。S1015，判斷所選擇的收發信機的總的天線數是否大於設定的天線數閾值M，如果大於則執行S1017，否則執行步驟S1019。
S1017，選擇排列最前的且天線總數不大於設定閾值M的收發信機作為當前待處理UE的解調集，其他的捨棄。S1019，將該待處理集中剩下的收發信機作為該當前待處理UE的解調集，即是最終所求得的解調集，解調集與該當前待處理UE對應，並將解調集記錄下來。S1021，根據該當前待處理UE的解調集和調度信息，對當前待處理UE解調集中收發信機對應的待處理上行數據進行單用戶的信道均衡。本實施方式的超級小區上行數據的聯合處理方法，通過利用信道估計，將激活集收發信機上信道條件最好的指定數目的收發信機選擇出來作為待處理集，如果選擇出來的待處理集裡的收發信機上的待處理天線數大於設定的處理能力，那麼就在選定的收發信機裡將指定數目的信道條件最好的天線選擇出來，作為最終的解調集，再根據該解調集對UE的上行數據進行聯合處理，即通過減少需要處理的收發信機數，可以降低系統實現的複雜度，以及減少天線數，來降低信道均衡時處理的開銷，從而降低系統的開銷。
在超級小區中收發信機數量較大，並且如果信道條件很差，則每個收發信機之間的頻偏情況差別比較大，即便通過頻偏補償也很難完全將頻偏完全校正過來，從而使得在均衡處合併的增益會急劇降低。基於上述原因，本實施方式提出了超級小區的上行數據聯合處理方法的又一實施例。請參考圖11，為本實施方式的上行數據聯合處理方法的又一實施例的流程圖。本實施方式的上行數據聯合處理方法包括；S1101，根據系統信息對輸入的天線數據進行前處理。本實施方式中對輸入的天線數據進行前處理，主要是將輸入的天線數據進行適當的處理，變成適合進行信道估計的數據。S1103，獲取所有UE的調度信息和激活集。由於每個UE對應的每個收發信機的信道狀況不同，因此其激活集不同。S1105，對所有UE對應的每個信道進行信道估計。本實施方式中對每個信道進行信道估計，即將天線的發射功率，信噪比等測量出來，以提供給後面的信道均衡使用。S1107，對每個UE對應的每個收發信機接收的上行數據以收發信機為單位進行信道均衡。S1109，對每個收發信機接收的上行數據進行頻偏補償。當然本實施方式中信道的頻偏補償也可以在進行信道均衡前，即在每個信道上分別補償，但是這樣會增加系統的開銷，造成系統效率的降低，因此，本實施方式採用在信道均衡後對每個收發信機均衡後的數據進行頻偏補償，從而降低系統的開銷，提升系統的效率。S1111，對頻偏補償後的每個收發信機接收的上行數據分別進行軟解調。S1113，根據當前待處理UE的調度信息，獲取當前待處理UE的激活集對應的經過軟解調得到的軟信息。S1115，判斷該當前待處理UE的激活集是否包含多個收發信機，若是，則執行步驟S1117，否則執行步驟S1119。S1117，對獲取當前待處理用戶終端的軟信息按照預定原則進行軟比特合併。
本實施方式的預定原則即為將該當前待處理UE的激活集裡的每個收發信機接收的編碼信息比特的軟信息累加得到一個合成的軟比特信息ySfty soft ~〉: ysoft
k其中少〗σ/ 為來自CPk的軟比特信息。本實施方式中在對當前待處理UE的軟信息進行軟比特合併時，會出現溢出，則當上溢時，合成的軟比特信息取所能表示數值的最大值；當下溢時 ，則取所能表示數值的最小值。S1119，判斷是否已經將所有的UE都處理完，如果有未處理的UE則執行步驟S1113，否則執行步驟S1121。SI 121，對所有經過軟比特合併後的數據進行後處理。本實施例中的後處理即處理軟解調之後的軟比特，並將其最後硬判決為最終的信息比特。本實施方式的超級小區上行數據聯合處理方法，通過在通過獲取UE的激活集，並根據該UE的激活集來獲取其對應的待處理信道上的經過軟解調後得到的軟比特，再將所獲取的軟比特進行軟比特合併，保證了發送給高層的數據只有一路單小區的數據，從而使得在信道條件非常好，且該UE的激活集中的各收發信機的頻偏相差不大的情況下，獲得非常好的合併增益。同時本實施方式的上行數據的聯合處理方法通過在軟解調後對獲取的軟信息進行軟比特合併，從而避免了在信道條件不好時，在均衡處合併的增益會急劇降低的情況。由於超級小區中收發信機的數量較多，天線總數較多，因此，系統的開銷會很大，從而造成系統的可實現性很差。為了保證系統性能，降低系統的開銷，本實施方式還提出了根據UE的激活集中的解調集進行數據聯合處理的方式，即獲得每個UE的激活集的所有的信道估計結果，並根據信道估計結果判定解調集，再根據該解調集進行信道均衡。請參考圖12，為本實施方式的超級小區上行數據聯合處理方法的步驟S1107的一實施例的流程圖。本實施方式的超級小區的上行數據聯合方法中的步驟S1107包括S1201，獲取每個UE的激活集中所有信道的信道估計結果，包括其功率，信噪比
坐寸ο本實施方式中獲得的信道估計值包括信道的權值，信號功率，信號的噪聲，以及經過計算得到的信噪比。信道均衡時，使用信道的權值，信號功率，信號的噪聲；解調集的判定使用信道的信號的功率或者信號的信噪比等。S1203，根據所獲得的信道估計結果，判定各個待處理UE所對應的解調集。S1205，判斷待處理收發信機是否包含在其對應的待處理UE的解調集裡，如果是則執行步驟S1207，否則執行步驟S1109。S1207，對各個待處理UE的解調集對應的收發信機接收到的數據進行信道均衡，並輸出均衡結果，執行步驟S1109。本實施方式中根據解調集進行待處理上行數據的聯合處理時，步驟S1115、和SI 117分別變為判斷該當前待處理UE的解調集是否為多收發信機，若是，則獲取當前待處理UE解調集中收發信機上的待處理上行數據，並按照預定原則進行軟比特合併。
請參考圖13，為本實施方式中的根據信道估計結果判定UE對應的解調集的一實施例的流程圖。本實施方式的步驟S1203包括S1301，根據所獲得的信道估計結果，將屬於同一個收發信機的信道綜合起來，獲取該收發信機上的平均功率，平均SINR等。本實施方式中的平均SINR可以為該收發信機的各天線對應信道的SINR相加之後的平均值，也可以為各天線對應信道的SINR的加權平均值或者以其他算法得到的多個SINR的合併值。S1303，判斷當前待處理UE激活集中的各收發信機的平均SINR是否大於第一設定閾值或者平均功率是否大於第二設定閾值，若是，則執行步驟S1305a，否則執行步驟S1305b。S1305a，將平均SINR大於第一設定閾值或者平均功率大於第二設定閾值的收發信機作為當前待處理UE的待處理集，執行步驟S1307。S1305b，將平均SINR不大於第一設定閾值或者平均功率不大於第二設定閾值的收發信機捨棄。S1307，將待處理集中的收發信機按照平均功率或者平均SINR從高到低的順序進行排序。S1309，判斷該待處理集中的收發信機數是否大於預設定的收發信機數閾值N，若是，則執行步驟S1311，否則執行步驟S1313。S1311，從該待處理集中選擇排列最前的N個收發信機，並將其他的收發信機捨棄。S1313，判斷所選擇的收發信機的總的天線數是否大於設定的天線數閾值M，如果大於則執行S1315，否則執行步驟S1317。S1315，選擇排列最前的且天線總數不大於設定閾值M的收發信機，其他的捨棄。S1317，將剩下的收發信機作為當前待處理UE的解調集，即最終所求得的該UE的解調集，解調集與UE對應，並將解調集記錄下來。S1319，判斷是否已將所有的UE都處理完，若是，則執行步驟S1205，否則執行步驟S1301。本實施方式的超級小區上行數據的聯合處理方法，通過利用信道估計，將激活集收發信機上信道條件最好的指定數目的收發信機選擇出來作為待處理集，如果選擇出來的待處理集裡的收發信機上的待處理天線數大於設定的處理能力，那麼就在選定的收發信機裡將指定數目的信道條件最好的天線選擇出來，作為最終的解調集，再根據該解調集對UE的上行數據進行聯合處理，即通過減少需要處理的收發信機數，可以降低系統實現的複雜度，以及減少天線數，來降低信道均衡時處理的開銷，從而降低系統的開銷。由於在軟比特合併時，已經沒有信道相關的信息，從而造成增益的損失。基於此本實施方式提出了超級小區的上行數據聯合處理方法的再一實施方式。請參考圖14，為本實施方式的上行數據聯合處理方法的再一實施例的流程圖。本實施方式的上行數據聯合處理方法包括S1401，根據系統信息對輸入的天線數據進行前處理。本實施方式中對輸入的天線數據進行前處理，主要是將輸入的天線數據進行適當的處理，變成適合進行信道估計的數據。S1403,獲取所有UE的調度信息和激活集。由於每個UE在每個收發信機的信道狀況不同，因此其激活集不同。S1405，對所有UE對應的每個信道進行信道估計。本實施方式中對每個信道進行信道估計，即將每個信道的信道權值，天線的發射功率，信道噪聲等測量出來，以提供給後面的信道均衡使用。S1407，以收發信機為單位，對每個UE對應的屬於同一收發信機的上行數據進行信道均衡。S1409，對得到的每一路數據進行頻偏補償。S1411，判斷該當前待處理UE的激活集是否為多收發信機，若是，執行步驟S1413，否則執行步驟S1415。S1413，獲取該當前待處理UE激活集中各收發信機對應的上行數據，並按照預定原則對各個收發信機對應的上行數據進行時域線性合併。本實施方式中的預定原則為第k個收發信機的時域調製符號可以表示為sk = dk+nk其中Sk——第k個收發信機接收信號經過IDFT處理後的時域調製符號；dk——發射的時域調製符號；nk-噪聲。對獲取的上行數據進行時域線性合併。本實施方式的以具體實施例中，即尋找一個矢量 W= [W1, W2, L, WN] τ,使得
權利要求
1.一種超級小區上行數據聯合處理方法，其特徵在於，包括 獲取所有的待處理用戶終端的調度信息和激活集，並根據所述調度信息獲取所有待處理用戶終端激活集對應的待處理上行數據，所述激活集為所述待處理用戶終端對應的收發信機的集合，其包括至少一個收發信機； 分別對獲取的各個所述待處理用戶終端的激活集對應的上行數據在物理層進行聯合處理，得到所有的所述待處理用戶終端對應的單小區數據。
2.如權利要求I所述的方法，其特徵在於，根據所有的所述待處理用戶終端的激活集，分別對獲取的各個所述待處理用戶終端對應的上行數據在物理層進行聯合處理的步驟，包括 獲取所有的所述待處理用戶終端各自對應的激活集中收發信機的所有信道的信道估計結果，並根據所述信道估計結果判定所有的所述待處理用戶終端各自對應的解調集，所述解調集為所述激活集的子集； 判斷各個待處理收發信機是否屬於對應的所述待處理用戶終端的解調集，若是，則分別對獲取的，所有的所述待處理用戶終端各自的解調集所對應的當前待處理上行數據進行聯合處理。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，根據所述信道估計結果判定所有的所述待處理用戶終端各自對應的解調集的步驟，包括 獲取當前待處理用戶終端的激活集中收發信機的所有信道的信道估計值，所述信道估計值包括功率和信噪比； 根據所獲得所述當前待處理用戶終端的信道估計值，將屬於同一個收發信機的信道綜合起來，獲取所述激活集中各收發信機的平均功率和平均信噪比； 將平均信噪比大於第一設定閾值或者平均功率大於第二設定閾值的收發信機挑選出來，作為待處理集； 將所述待處理集中的各收發信機按照平均功率或者平均信噪比從高到低的順序進行排序； 判斷所述待處理集中的收發信機數是否大於預設定的收發信機數閾值，若是，從所述待處理集中選擇排列最前的預設定的收發信機數閾值個數的收發信機； 判斷所述收發信機數閾值個數的收發信機的總天線數是否大於設定的天線數閾值，若是則根據設定的天線數閾值，選擇排列最前的且天線總數不大於設定天線數閾值的收發信機作為所述待處理用戶終端的解調集，將所述待處理用戶終端的解調集記錄下來； 判斷是否所有的待處理用戶終端對應的解調集都判定完，若否，則獲取下一個待處理用戶終端的激活集中收發信機的所有信道的信道估計值，並根據所述下一個待處理信道估計值進行相應的解調集的判定。
4.如權利要求I至3中任意一項所述的方法，其特徵在於，根據所述所有待處理用戶的激活集，分別對獲取的各個所述待處理用戶終端對應的上行數據在物理層進行聯合處理，得到所有的所述待處理用戶終端對應的單小區數據的步驟，包括 對獲取的當前待處理用戶終端激活集對應的當前待處理上行數據在物理層進行聯合處理，得到所述當前待處理用戶終端對應的一路單小區數據； 判斷是否已將所有的用戶終端都處理完，若是則結束當前子幀的聯合處理，否則，對下一個待處理用戶終端的激活集對應的待處理上行數據在物理層進行聯合處理，得到所述下一個待處理用戶終端的一路單小區數據。
5.如權利要求4所述的方法，其特徵在於，對獲取的所述當前待處理用戶終端激活集對應的當前待處理上行數據進行聯合處理的步驟，包括 獲取所述當前待處理用戶終端的激活集中收發信機的所有信道的信道估計結果，並根據所述信道估計結果判定所述當前待處理用戶終端對應的解調集，所述解調集為所述激活集的子集； 判斷待處理的收發信機是否屬於所述當前待處理用戶終端的解調集，若是，則根據所述解調集，對獲取所述當前待處理用戶終端解調集對應的當前待處理上行數據進行聯合處理。
6.如權利要求4所述的方法，其特徵在於，對獲取的當前待處理用戶終端的激活集對應的當前待處理上行數據在物理層進行聯合處理，得到所述當前待處理用戶終端的一路單小區數據的步驟具體為 根據所述當前待處理用戶終端的激活集，對獲取的所述當前待處理用戶終端激活集對應的當前待處理上行數據進行單用戶的信道均衡，得到所述當前待處理用戶終端的一路單小區數據。
7.如權利要求6所述的方法，其特徵在於，根據所述當前待處理用戶終端的調度信息，獲取所述當前待處理用戶終端激活集對應的當前待處理上行數據的步驟，包括 判斷所述當前待處理用戶終端是否存在MU-MMO配對的用戶終端，若存在，則獲取MU-MIMO配對的用戶終端的調度信息，所述調度信息包含了所述MU-MMO配對的用戶終端的激活集和相應的帶寬信息，且所述MU-MMO配對的用戶終端的激活集與所述當前待處理用戶終端的激活集相同； 根據所述當前待處理用戶終端及其MU-MMO配對用戶終端的激活集以及相應的帶寬信息獲取所述MU-MMO配對用戶終端對應的待處理上行數據。
8.如權利要求4所述的方法，其特徵在於，根據所述當前待處理用戶終端的激活集，對獲取的所述當前待處理用戶終端激活集對應的當前待處理上行數據在物理層進行聯合處理的步驟具體為 判斷所述當前待處理用戶終端的激活集是否為多收發信機，若是，則按照預定原則對所述多收發信機對應的當前待處理上行數據進行合併。
9.如權利要求8所述的方法，其特徵在於，所述預定原則為將所述當前待處理用戶終端的激活集中的每個收發信機接收的軟信息進行軟比特合併。
10.如權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述預定原則為將所述當前待處理用戶終端的激活集中的多個收發信機的對應的上行數據進行時域線性合併。
11.一種超級小區上行數據聯合處理系統，其特徵在於，包括高層模塊和協作處理模塊，其中，所述高層模塊用於將核心網過來的下行數據以及控制信令發送給所述協作處理模塊，同時接收所述協作處理模塊發送過來的上行數據或者反饋信息；所述協作處理模塊與所述高層模塊相通訊，用於將高層模塊201發送過來的普通小區數據，分發給待處理用戶終端對應的每個收發信機，以及用於獲取所述待處理用戶終端的調度信息和激活集，並根據所述激活集，將所述待處理用戶終端對應的每個收發信機過來的待處理上行數據進行聯合處理，得到一個普通小區的數據上報給高層模塊。
12.如權利要求11所述的系統，其特徵在於，所述協作處理模塊包括調度信息和激活集獲取子模塊，數據獲取子模塊和聯合處理子模塊其中， 所述調度信息和激活集獲取子模塊，用於獲取所有待處理用戶終端的調度信息，並根據所述調度信息獲取所有待處理用戶終端對應的激活集，所述激活集為所述待處理用戶終端對應的收發信機的集合，其包括至少一個收發信機； 所述數據獲取子模塊，與所述調度信息和激活集獲取子模塊相連，用於根據獲取所有的所述待處理用戶終端的調度信息，分別獲取各個所述待處理用戶終端對應的待處理上行數據； 所述聯合處理子模塊，與所述數據獲取子模塊相連，用於將所述數據獲取模塊獲取到的所有的所述待處理用戶終端對應的當處理上行數據分別在物理層進行聯合處理，得到所有的所述待處理用戶終端的單小區數據，並輸出各個所述待處理用戶終端各自對應的一路 單小區數據。
13.如權利要求12所述的系統，其特徵在於，所述協作處理模塊還包括解調集判定子模塊，與所述聯合處理子模塊相連，用於獲取所有的待處理用戶終端對應的信道估計結果，並根據所獲取的信道估計結果判定所有的所述待處理用戶終端各自對應的解調集，所述解調集為所述激活集的子集；所述聯合處理子模塊還用於根據所述解調集判定子模塊所判定的解調集，對所有的所述待處理用戶終端對應的待處理上行數據進行聯合處理。
全文摘要
本發明公開了一種超級小區的上行數據的聯合處理方法及其系統。本發明的超級小區的上行數據聯合處理方法通過獲取所有待處理用戶終端的激活集，並根據該激活集來獲取該所有待處理用戶終端對應的上行數據，並對所獲取的上行數據進行聯合處理，從而在最大限度保證多接收機間增益的情況下，實現發送給系統高層的數據只有一路單小區的數據；同時根據信道估計結果，來判定該當前待處理UE的激活集中的解調集，並根據該解調集來獲取對應的上行數據，再進行信道均衡，從而減少了參與聯合處理的信道天線數量以及參與聯合處理的收發信機數，進而有效降低信道的處理開銷。
文檔編號H04L25/02GK102904842SQ20111021651
公開日2013年1月30日 申請日期2011年7月29日 優先權日2011年7月29日
發明者姜泳水, 樂忻, 張家強, 李立志, 王冬, 李延勇 申請人:中興通訊股份有限公司