一种信号处理方法、基带单元和射频拉远单元
阅读说明：本技术 一种信号处理方法、基带单元和射频拉远单元 (Signal processing method, baseband unit and radio remote unit ) 是由 陈曦 邹志强 蒋培刚 于 2018-06-26 设计创作，主要内容包括：一种信号处理方法,包括：基带单元根据多个终端发送的信道探测参考信号确定信道矩阵；根据信道矩阵确定宽带波束赋形矩阵；根据信道矩阵和宽带波束赋形矩阵,确定子带波束赋形矩阵；使用子带波束赋形矩阵,对层映射数据进行子带波束赋形得到子带波束赋形数据；将子带波束赋形数据进行资源映射；将资源映射后的子带波束赋形数据进行正交频分复用处理,得到时域信号；将时域信号和宽带波束赋形矩阵发送给射频拉远单元。本申请可以减少在基带单元和射频拉远单元之间传输的数据量,从而可以采用小容量光纤进行数据传输。(A signal processing method, comprising: the base band unit determines a channel matrix according to channel sounding reference signals sent by a plurality of terminals; determining a broadband beam forming matrix according to the channel matrix; determining a sub-band beam forming matrix according to the channel matrix and the broadband beam forming matrix; using a sub-band beam forming matrix to perform sub-band beam forming on the layer mapping data to obtain sub-band beam forming data; performing resource mapping on the sub-band beam forming data; carrying out orthogonal frequency division multiplexing processing on the sub-band beam forming data after resource mapping to obtain a time domain signal; and sending the time domain signal and the broadband beam forming matrix to a remote radio unit. The method and the device can reduce the data volume transmitted between the baseband unit and the remote radio unit, thereby adopting the small-capacity optical fiber to transmit data.)
技术领域
本申请涉及通信领域，尤其涉及一种信号处理方法、基带单元和射频拉远单元。
背景技术
在无线通信系统中，基站由基带单元(building base band unit，BBU)和射频拉远单元(radio remote unit，RRU)构成。BBU和RRU通过光纤进行数据交互。
现有的信号处理方法大致如下：BBU对数字信号进行信道编码、星座映射、层映射、波束赋形、资源映射和正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing，OFDM)处理，BBU将经过OFDM处理得到的OFDM符号进行压缩，将压缩后的OFDM符号通过通用公共无线电接口(common public radio interface，CPRI)发送给RRU。其中，波束赋形所用的波束赋形矩阵的维度为NT×Ns，NT为发射天线数，Ns为层数。
在上述方法中，若NT为64，则BBU需要同时并行传输64路数据。压缩后的OFDM符号的采样率fs以23.04MHz为例，每个同相正交(in-phase quadrature，IQ)数据样点的位宽B为8比特(bit)，则CPRI接口需要的最小带宽为：Bandwidth＝fs×2B×NT≈23.6Gbps，可见上述方法对光纤容量要求很高。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种信号处理方法、BBU和RRU，能够减少BBU和RRU之间需传输数据的数据量，降低接口带宽。
第一方面提供了一种信号处理方法，包括：根据多个终端发送的信道探测参考信号确定信道矩阵；根据信道矩阵确定宽带波束赋形矩阵，宽带波束赋形矩阵的总行数和总列数分别为发射天线数和波束数；根据信道矩阵和宽带波束赋形矩阵，确定子带波束赋形矩阵，子带波束赋形矩阵的总行数和总列数分别为波束数和层数；使用子带波束赋形矩阵，对层映射数据进行子带波束赋形得到子带波束赋形数据，层映射数据是对数字信号进行信道编码、星座映射和层映射处理后得到的；将子带波束赋形数据进行资源映射；将资源映射后的子带波束赋形数据进行正交频分复用OFDM处理，得到时域信号；将时域信号和宽带波束赋形矩阵发送给射频拉远单元。
依此实施，BBU向RRU发送的数据为时域信号和宽带波束赋形矩阵，并行传输时域信号和宽带波束赋形矩阵所需的最小带宽Bandwidth满足以下公式：Bandwidth＝BW1+BW2。BW1为传输时域信号所需带宽，BW2为传输宽带波束赋形矩阵所需带宽。其中，BW1满足：BW1＝fs×2B×NBeam，fs为符号的采样率，B为数据样点的位宽，NBeam为波束数。BW2满足：BW2＝NT×NBeam×2B/T，NT为发射天线数，T为传输时间间隔。由于NT/T远小于fs，因此BW2远小于BW1。由于Ns≤NBeam≤NT，因此BW1可以小于现有技术中CPRI接口的带宽。例如，当NBeam＝NT/2时，BW1为现有CPRI接口的带宽的一半。当NBeam＝NT/4时，BW1为现有CPRI接口的带宽的四分之一。由此可见，本申请可以减少BBU和RRU之间需要传输的数据量，通过更小容量的光纤就可以实现波束赋形。
在一种可能的实现方式中，将时域信号和宽带波束赋形矩阵发送给射频拉远单元包括：压缩时域信号得到第一压缩数据；压缩宽带波束赋形矩阵得到第二压缩数据；将第一压缩数据和第二压缩数据发送给射频拉远单元。依此实施，发送给RRU的数据为压缩后的时域信号和宽带波束赋形矩阵。这样能够进一步减少BBU和RRU之间传输的数据量。
在另一种可能的实现方式中，根据信道矩阵确定宽带波束赋形矩阵包括：根据信道矩阵确定平均信道协方差矩阵；将平均信道协方差矩阵进行特征分解；将分解得到的特征值按照从大到小的顺序排列，选取前NBeam个特征值对应的特征向量组成宽带波束赋形矩阵，NBeam为波束数。这样提供了一种确定宽带波束赋形矩阵的可行方案。
在另一种可能的实现方式中，信道矩阵包括K个子带信道矩阵，K为大于1的整数；根据信道矩阵确定宽带波束赋形矩阵包括：根据K个子带信道矩阵确定K个子带波束赋形权值矩阵，子带信道矩阵与子带波束赋形权值矩阵一一对应；将K个子带波束赋形权值矩阵级联得到波束赋形权值矩阵；将波束赋形权值矩阵进行奇异值分解；将分解得到的奇异值按照从大到小的顺序排列，选取前NBeam个奇异值对应的左奇异向量组成宽带波束赋形矩阵，NBeam为波束数。这样提供了另一种确定宽带波束赋形矩阵的可行方案，因此方案实施更具灵活性。
在另一种可能的实现方式中，根据信道矩阵和宽带波束赋形矩阵，确定子带波束赋形矩阵包括：根据信道矩阵和宽带波束赋形矩阵确定各子带的等效信道矩阵；根据各子带的等效信道矩阵确定各子带的子带波束赋形矩阵。这样提供了一种确定各子带的子带波束赋形矩阵的可行方案。
第二方面提供一种信号处理方法，包括：接收基带单元发送的时域信号和宽带波束赋形矩阵；使用宽带波束赋形矩阵，对时域信号进行宽带波束赋形。依此实施，RRU从BBU接收的数据为时域信号和宽带波束赋形矩阵，并行传输时域信号和宽带波束赋形矩阵所需的最小带宽Bandwidth满足以下公式：Bandwidth＝BW1+BW2，BW1为传输时域信号所需带宽，BW2为传输宽带波束赋形矩阵所需带宽。由于Ns≤NBeam≤NT，因此BW1可以小于现有技术中CPRI接口的带宽。由于NT/T远小于fs，因此BW2远小于BW1。这样本申请可以减少BBU和RRU之间需要传输的数据量，通过更小容量的光纤就可以实现波束赋形。
在一种可能的实现方式中，接收基带单元发送的时域信号和宽带波束赋形矩阵包括：接收基带单元发送的第一压缩数据和第二压缩数据；将第一压缩数据解压缩得到时域信号；将第二压缩数据解压缩得到宽带波束赋形矩阵。依此实施，RRU接收的数据为压缩后的时域信号和宽带波束赋形矩阵。这样能够进一步减少BBU和RRU之间传输的数据量。
第三方面提供一种信号处理方法，包括：根据多个终端发送的信道探测参考信号确定信道矩阵；根据信道矩阵确定宽带波束赋形矩阵，宽带波束赋形矩阵的总行数和总列数分别为发射天线数和波束数；根据信道矩阵和宽带波束赋形矩阵，确定子带波束赋形矩阵，子带波束赋形矩阵的总行数和总列数分别为波束数和层数；使用子带波束赋形矩阵，对层映射数据进行子带波束赋形得到子带波束赋形数据，层映射数据是对数字信号进行信道编码、星座映射和层映射处理后得到的；将子带波束赋形数据进行资源映射；将资源映射后的子带波束赋形数据和宽带波束赋形矩阵发送给射频拉远单元。
依此实施，BBU向RRU发送的数据为宽带波束赋形矩阵和资源映射后的子带波束赋形数据，并行传输资源映射后的子带波束赋形数据和宽带波束赋形矩阵所需的最小带宽Bandwidth满足以下公式：Bandwidth＝BW1+BW2。BW1为传输资源映射后的子带波束赋形数据所需带宽，BW2为传输宽带波束赋形矩阵所需带宽。其中，BW1满足：BW1＝Nsym×Nsc×2B×NBeam/T，Nsym为每个TTI传输的符号数，Nsc为每个符号包含的有效子载波数，B为数据样点的位宽，NBeam为波束数。BW2满足：BW2＝NT×NBeam×2B/T，NT为发射天线数，T为传输时间间隔。由于NT/T远小于fs，因此BW2远小于BW1。由于Ns≤NBeam≤NT，因此BW1可以小于现有技术中Ia接口的带宽。例如，当NBeam＝NT/2时，BW1为现有Ia接口的带宽的一半。当NBeam＝NT/4时，BW1为现有Ia接口的带宽的四分之一。由此可见，本申请可以减少BBU和RRU之间需要传输的数据量，通过更小容量的光纤就可以实现波束赋形。
在一种可能的实现方式中，将资源映射后的子带波束赋形数据和宽带波束赋形矩阵发送给射频拉远单元包括：将资源映射后的子带波束赋形数据进行压缩得到第一压缩数据；将宽带波束赋形矩阵进行压缩得到第二压缩数据；将第一压缩数据和第二压缩数据发送给射频拉远单元。依此实施，发送给RRU的数据为压缩后的资源映射后的子带波束赋形数据和宽带波束赋形矩阵。这样能够进一步减少BBU和RRU之间传输的数据量。
第四方面提供一种信号处理方法，包括：接收基带单元发送的资源映射后的子带波束赋形数据和宽带波束赋形矩阵；使用宽带波束赋形矩阵，对资源映射后的子带波束赋形数据进行宽带波束赋形。依此实施，RRU从BBU接收的数据为资源映射后的子带波束赋形数据和宽带波束赋形矩阵，并行传输资源映射后的子带波束赋形数据和宽带波束赋形矩阵所需的最小带宽Bandwidth满足以下公式：Bandwidth＝BW1+BW2，BW1为传输资源映射后的子带波束赋形数据所需带宽，BW2为传输宽带波束赋形矩阵所需带宽。由于Ns≤NBeam≤NT，因此BW1可以小于现有技术中Ia接口的带宽。由于NT/T远小于fs，因此BW2远小于BW1。这样本申请可以减少BBU和RRU之间需要传输的数据量，通过更小容量的光纤就可以实现波束赋形。
在一种可能的实现方式中，接收基带单元发送的资源映射后的子带波束赋形数据和宽带波束赋形矩阵包括：接收基带单元发送的第一压缩数据和第二压缩数据；解压缩第一压缩数据得到资源映射后的子带波束赋形数据，解压缩第二压缩数据得到宽带波束赋形矩阵。依此实施，RRU接收的数据为压缩后的资源映射后的子带波束赋形数据和宽带波束赋形矩阵。这样能够进一步减少BBU和RRU之间传输的数据量。
在另一种可能的实现方式中，在使用宽带波束赋形矩阵，对资源映射后的子带波束赋形数据进行宽带波束赋形之后，对宽带波束赋形数据进行正交频分复用OFDM处理，宽带波束赋形数据为对资源映射后的子带波束赋形数据进行宽带波束赋形所得。这样提供了一种生成OFDM符号的可行方法。
第五方面提供一种信号处理方法，包括：根据多个终端发送的信道探测参考信号确定信道矩阵；根据信道矩阵确定宽带波束赋形矩阵，宽带波束赋形矩阵的总行数和总列数分别为发射天线数和波束数；根据信道矩阵和宽带波束赋形矩阵，确定子带波束赋形矩阵，子带波束赋形矩阵的总行数和总列数分别为波束数和层数；将信道编码比特、子带波束赋形矩阵和宽带波束赋形矩阵发送给射频拉远单元，信道编码比特是对数字信号进行信道编码得到的。
依此实施，BBU发送给RRU的数据为信道编码比特、子带波束赋形矩阵和宽带波束赋形矩阵。并行传输上述数据所需带宽Bandwidth满足：Bandwidth＝BW1+BW2+BW3，BW1为传输信道编码比特所需带宽，BW2为传输子带波束赋形矩阵所需带宽，BW3为传输宽带波束赋形矩阵所需带宽。其中，BW1满足：BW1＝Nsym×Nsc×Q×Ns/T。Nsym为每个TTI传输的符号数。Nsc为每个符号包括的有效子载波数。Ns为层数。Q为每层最大调制阶数。T为传输时间间隔。每4个相邻的RB共用一个子带波束赋形矩阵，1个RB包括12个载波。BW2满足：BW2＝(Nsc/(12×4))×NBeam×Ns×2B/T。BW3满足：BW3＝NT×NBeam×2B/T。由于传输子带波束赋形矩阵和宽带波束赋形矩阵所需带宽小于现有技术传输波束赋形矩阵所需带宽，因此本申请可以减少BBU和RRU之间传输的数据量，通过更小容量的光纤就可以实现波束赋形。
在一种可能的实现方式中，将信道编码比特、子带波束赋形矩阵和宽带波束赋形矩阵发送给射频拉远单元包括：将子带波束赋形矩阵、宽带波束赋形矩阵和信道编码比特分别进行压缩，得到第一压缩数据、第二压缩数据和第三压缩数据；将第一压缩数据、第二压缩数据和第三压缩数据发送给射频拉远单元。依此实施，RRU接收的数据为压缩后的子带波束赋形矩阵、宽带波束赋形矩阵和信道编码比特。这样能够进一步减少BBU和RRU之间传输的数据量。
第六方面提供一种信号处理方法，包括：接收基带单元发送的信道编码比特、子带波束赋形矩阵和宽带波束赋形矩阵；将信道编码比特进行星座映射和层映射处理，得到层映射数据；使用子带波束赋形矩阵，对层映射数据进行子带波束赋形得到子带波束赋形数据；将子带波束赋形数据进行资源映射；使用宽带波束赋形矩阵，对资源映射后的子带波束赋形数据进行宽带波束赋形。依此实施，RRU从BBU接收的数据为信道编码比特、子带波束赋形矩阵和宽带波束赋形矩阵。并行传输上述数据所需带宽Bandwidth满足：
Bandwidth＝BW1+BW2+BW3，BW1为传输信道编码比特所需带宽，BW2为传输子带波束赋形矩阵所需带宽，BW3为传输宽带波束赋形矩阵所需带宽。由于传输子带波束赋形矩阵和宽带波束赋形矩阵所需带宽小于现有技术传输波束赋形矩阵所需带宽，因此本申请可以减少BBU和RRU之间传输的数据量，通过更小容量的光纤就可以实现波束赋形。
在一种可能的实现方式中，接收基带单元发送的信道编码比特、子带波束赋形矩阵和宽带波束赋形矩阵包括：接收基带单元发送的第一压缩数据、第二压缩数据和第三压缩数据；解压缩第一压缩数据得到子带波束赋形矩阵，解压缩第二压缩数据得到宽带波束赋形矩阵，解压缩第三压缩数据得到信道编码比特。依此实施，RRU接收的数据为压缩后的子带波束赋形矩阵、宽带波束赋形矩阵和信道编码比特。这样能够进一步减少BBU和RRU之间传输的数据量。
在另一种可能的实现方式中，在将子带波束赋形数据进行资源映射之后，将资源映射后的子带波束赋形数据进行正交频分复用OFDM处理，得到时域信号；使用宽带波束赋形矩阵，对时域信号进行宽带波束赋形。这样提供了一种生成OFDM符号的可行方法。
第七方面提供一种基带单元，具有实现第一方面的信号处理方法的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块，模块可以是软件和/或硬件。
第八方面提供一种射频拉远单元，具有实现第二方面的信号处理方法的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块，模块可以是软件和/或硬件。
第九方面提供一种基带单元，具有实现第三方面的信号处理方法的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块，模块可以是软件和/或硬件。
第十方面提供一种射频拉远单元，具有实现第四方面的信号处理方法的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块，模块可以是软件和/或硬件。
第十一方面提供一种基带单元，具有实现第五方面的信号处理方法的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块，模块可以是软件和/或硬件。
第十二方面提供一种射频拉远单元，具有实现第六方面的信号处理方法的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块，模块可以是软件和/或硬件。
本申请的又一方面提供一种计算机可读存储介质，包括指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。
本申请的又一方面提供一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。
本实施例中，BBU发送给RRU的数据为时域信号和宽带波束赋形矩阵。在每个时域采样点采集的符号数为NBeam，传输时域信号所需带宽BW1满足：BW1＝fs×2B×NBeam。由于Ns≤NBeam≤NT，因此BW1可以小于现有技术中CPRI接口的带宽。另外，传输宽带波束赋形矩阵所需带宽BW2满足:NT×NBeam×2B/T，T为传输时间间隔。由于NT/T远小于fs，因此BW2远小于BW1。同时并行传输时域信号和宽带波束赋形矩阵所需的最小带宽Bandwidth满足以下公式：Bandwidth＝BW1+BW2。从上面论述可以看出，本申请的信号传输需要的接口带宽可以小于现有技术的CPRI接口的带宽，即所需光纤容量较小，由此可以在BBU和RRU之间使用小容量光纤进行数据传输。
附图说明
图1为本申请的信号处理方法的应用场景的一个示意图；
图2为本申请的信号处理方法的一个流程示意图；
图3为本申请的信号处理方法的另一个流程示意图；
图4为本申请的信号处理方法的另一个流程示意图；
图5为本申请的BBU的一个结构示意图；
图6为本申请的RRU的另一个结构示意图；
图7为本申请的BBU的另一个结构示意图；
图8为本申请的RRU的另一个结构示意图；
图9为本申请的RRU的另一个结构示意图；
图10为本申请的BBU的另一个结构示意图；
图11为本申请的RRU的另一个结构示意图；
图12为本申请的RRU的另一个结构示意图；
图13为本申请的BBU的另一个结构示意图；
图14为本申请的RRU的另一个结构示意图。
具体实施方式
本申请的方法主要应用于具有BBU、RRU和天线阵列的通信设备。通信设备可以是宏基站、微基站、分布式基站等。
参阅图1，基站包括BBU101、RRU102、信号传输线103和多个天线104。BBU101和RRU102通过信号传输线103连接，信号传输线103一般为光纤。多个天线104构成天线阵列，RRU102和天线104连接。BBU101与RRU102的对应关系可以是一一对应，也可以是一个BBU101对应多个RRU102。
BBU101和RRU102配合可以实现信道编码、星座映射、层映射、波束赋形、资源映射、OFDM处理等功能。也就是说，BBU101和RRU102分别实现一部分功能。
在BBU101实现上述全部功能的情况下，BBU101和RRU102之间的接口为CPRI接口。
在BBU101实现信道编码、星座映射、层映射、波束赋形、资源映射功能，RRU102实现OFDM处理功能的情况下，BBU101和RRU102之间的接口为Ia接口。
当BBU101实现信道编码功能，RRU102实现星座映射、层映射、波束赋形、资源映射、OFDM处理功能的情况下，BBU101和RRU102之间的接口为Ie接口。
RRU102还包括数字中频单元、数字模拟转换器、射频单元和功放单元。数字中频单元用于调制解调信号和上下变频。数字模拟转换器用于将数字信号转换为模拟信号。射频单元用于将中频信号转换成射频信号。功放单元用于放大射频信号。
由多个天线104构成天线阵列用于收发多输入多输出(multiple-inputmultiple-output，MIMO)信号。在4G通信系统中，天线阵列的天线数量可以是4个或8个，在5G或5G后续的通信系统中，天线阵列的天线数量可以是几十、几百或者更多。
随着天线阵列的天线数量不断增长，BBU101和RRU102之间需传输的数据越来越多，这样需要更大的接口带宽来传输数据，也就是说需要在BBU101和RRU102之间配置更大容量的光纤，无疑需要更高的光纤成本。
为了解决这个问题，本申请提出一种信号处理方法、BBU和RRU，能够减少BBU和RRU之间需传输的数据，通过更小容量的光纤就可以实现数据交互。下面以BBU与RRU之间通过CPRI接口传输数据为例，对本申请的信号处理方法进行介绍。
参阅图2，本申请提供的信号处理方法的一个实施例包括：
步骤201、BBU根据多个终端发送的信道探测参考信号(sounding referencesignal，SRS)确定信道矩阵。
本实施例中，RRU接收多个终端发送的SRS后，将收到的SRS发送给BBU。
基站配置有K个子带，k∈[1,K]。基站的天线阵列的发射天线数记为NT，基站同时和NUE个终端通信，NUE个终端的天线数为NR，则信道矩阵H[k]的维度为NR×NT，NR为信道矩阵的总行数，NT为信道矩阵的总列数。
步骤202、BBU根据信道矩阵确定宽带波束赋形矩阵，宽带波束赋形矩阵的总行数和总列数分别为发射天线数和波束数。
其中，信道矩阵H[k]、宽带波束赋形矩阵Wwb、子带波束赋形矩阵Wsb[k]满足以下公式：
y[k]＝H[k]WwbWsb[k]s[k]+n[k]。
其中，y[k]是第k个子带上的接收信号。
H[k]是NUE个终端的信道矩阵组成的信道矩阵。
Wsb[k]是第k个子带上的子带波束赋形矩阵。
Wwb是宽带波束赋形矩阵，宽带波束赋形矩阵Wwb的维度为NT×NBeam，波束数记为NBeam。
s[k]是第k个子带上的发送向量，其维度为NS×1。
n[k]为噪声向量。
上述公式还可以表示为：
其中，
步骤203、BBU根据信道矩阵和宽带波束赋形矩阵，确定子带波束赋形矩阵，子带波束赋形矩阵的总行数和总列数分别为波束数和层数。
子带波束赋形矩阵的维度为NBeam×Ns，NBeam为波束总数，Ns为NUE个终端的总层数。
步骤204、BBU使用子带波束赋形矩阵，对层映射数据进行子带波束赋形得到子带波束赋形数据。
其中，层映射数据是对数字信号进行信道编码、星座映射和层映射处理后得到的。
步骤205、BBU将子带波束赋形数据进行资源映射。
步骤206、BBU将资源映射后的子带波束赋形数据进行OFDM处理，得到时域信号。
其中，子带波束赋形数据和时域信号的维度均与子带波束赋形矩阵一致，即NBeam×Ns。
步骤207、BBU将时域信号和宽带波束赋形矩阵发送给RRU。
具体的，BBU将时域信号和宽带波束赋形矩阵发送给RRU，RRU接收BBU发送的时域信号和宽带波束赋形矩阵。
可选的，BBU压缩时域信号得到第一压缩数据；压缩宽带波束赋形矩阵得到第二压缩数据；将第一压缩数据和第二压缩数据发送给RRU。RRU接收BBU发送的第一压缩数据和第二压缩数据；RRU将第一压缩数据解压缩得到时域信号；RRU将第二压缩数据解压缩得到宽带波束赋形矩阵。BBU分别压缩时域信号和宽带波束赋形矩阵，具体可以采用位宽压缩、速率压缩或者两种压缩方式的组合来实现。
步骤208、RRU使用宽带波束赋形矩阵，对时域信号进行宽带波束赋形。
本实施例中，BBU将将时域信号和宽带波束赋形矩阵发送给RRU。在每个时域采样点采集的符号数为NBeam，传输时域信号所需带宽BW1满足：BW1＝fs×2B×NBeam。
由于Ns≤NBeam≤NT，因此BW1可以小于现有技术中CPRI接口的带宽。当NBeam＝NT/2时，BW1为现有CPRI接口的带宽的一半。当NBeam＝NT/4时，BW1为现有CPRI接口的带宽的四分之一。
另外，传输宽带波束赋形矩阵所需带宽BW2满足:BW2＝NT×NBeam×2B/T。T为传输时间间隔(transmission time interval，TTI)，在4G通信中，TTI为1ms。由于NT/T远小于fs，因此BW2远小于BW1。
以NT＝64，NBeam＝32，fs＝23.04MHz，B＝8为例，并行传输时域信号和宽带波束赋形矩阵所需的最小带宽Bandwidth满足以下公式：
Bandwidth＝BW1+BW2＝fs×2B×NBeam+NT×NBeam×2B/T≈11.8Gbps。
从11.8Gbps＜23.6Gbps可以看出，本申请的信号处理方法所需的光纤容量较小，由此可以在BBU和RRU之间使用小容量光纤进行数据传输。
本申请中，根据信道矩阵确定宽带波束赋形矩阵可以通过多种方式实现，下面进行详细介绍。
在另一个可选实施例中，步骤202包括：
步骤2021、根据信道矩阵确定平均信道协方差矩阵。
步骤2022、将平均信道协方差矩阵进行特征分解。
步骤2023、将分解得到的特征值按照从大到小的顺序排列，选取前NBeam个特征值对应的特征向量组成宽带波束赋形矩阵。
本实施例中，在步骤2021中，信道矩阵H[k]、平均信道协方差矩阵R(H)满足以下公式：
其中，HH[k]是H[k]的转置共轭矩阵。
在步骤2022中，平均信道协方差矩阵R满足以下公式：
具体的，将R(H)特征分解得到
在步骤2023中，宽带波束赋形矩阵Wwb满足以下公式：
其中，
在另一个可选实施例中，步骤202包括：
步骤2021、根据K个子带信道矩阵确定K个子带波束赋形权值矩阵，子带信道矩阵与子带波束赋形权值矩阵一一对应。
步骤2022、将K个子带波束赋形权值矩阵级联得到波束赋形权值矩阵。
步骤2023、将波束赋形权值矩阵进行奇异值分解。
步骤2024、将分解得到的奇异值按照从大到小的顺序排列，选取前NBeam个奇异值对应的左奇异向量组成宽带波束赋形矩阵。
本实施例中，在步骤2021中，根据K个子带信道矩阵确定K个子带波束赋形权值矩阵可以采用MU-BF算法实现。MU-BF算法可以是但不限于：迫零(zero-forcing，ZF)算法、块对角化(block diagonalization，BD)算法、奇异值分解(singular value decomposition，SVD)、匹配滤波(matched filtering，MF)、最大化信泄噪比(maximum signal-to-leakage-and-noise，Max-SLNR)和最小化均方误差(minimum mean-squared error，MMSE)算法等。
以ZF算法为例，子带信道矩阵H[k]、子带波束赋形权值矩阵Wopt[k]满足以下条件：
Wopt[k]＝HH[k](H[k]HH[k])-1P。
其中，P为对角矩阵，其对角线元素为功率分配因子，用于保证发射功率满足功率约束。
在步骤2022中，波束赋形权值矩阵
其中，Wopt[1]～Wopt[k]分别是第1～k个子带的子带波束赋形权值矩阵。
在步骤2023中，波束赋形权值矩阵
其中，将
在步骤2024中，宽带波束赋形矩阵Wwb满足以下公式：
其中，
在另一个可选实施例中，步骤203包括：
步骤2031、根据信道矩阵和宽带波束赋形矩阵确定各子带的等效信道矩阵。
步骤2032、根据各子带的等效信道矩阵确定各子带的子带波束赋形矩阵。
具体的，在步骤2031中，等效信道矩阵Heff[k]、信道矩阵H[k]、宽带波束赋形矩阵Wwb满足以下公式：
Heff[k]＝H[k]Wwb。
其中，Heff[k]为第k个子带的等效信道矩阵。
在步骤2032中，采用MU-BF算法计算各子带的子带波束赋形矩阵，MU-BF算法可以是但不限于ZF算法或BD算法。
子带波束赋形矩阵Wsb[k]、等效信道矩阵Heff[k]满足以下公式：
其中，P为对角阵，其对角线元素为功率分配因子，用于保证发射功率满足功率约束。
从以上可以看出，本申请提供了确定宽带波束赋形矩阵和子带波束赋形矩阵的多种方案，由此BBU和RRU可以分别执行子带波束赋形和宽带波束赋形，从而实现多用户场景下的波束赋形，便于在实际应用中灵活实施。
BBU和RRU之间通过Ia接口传输数据时，BBU实现信道编码、星座映射、层映射、波束赋形、资源映射功能，RRU实现OFDM处理功能。这样BBU将波束赋形数据进行资源映射后，发送给RRU。
基站的发射天线数为NT，Ia接口需要同时并行传输NT个数据流。当每个TTI传输符号数Nsym为14，每个符号包含的有效子载波数Nsc为1200，IQ数据样点的位宽B为8bit，则Ia接口的最小带宽满足：Bandwidth＝Nsym×Nsc×2B×NT/T≈17.2Gbps。由此可见，在BBU和RRU之间传输数据需要配置大容量光纤，才能满足Ia接口所需带宽。为了解决这个问题，本申请提出一种信号处理方法、BBU和RRU，能够减少BBU和RRU之间需传输的数据，通过更小容量的光纤就可以实现数据交互。下面以Ia接口传输数据为例，对本申请的信号处理方法进行介绍。
参阅图3，本申请提供的信号处理方法的另一个实施例包括：
步骤301、BBU根据多个终端发送的信道探测参考信号确定信道矩阵。
步骤302、BBU根据信道矩阵确定宽带波束赋形矩阵，宽带波束赋形矩阵的的总行数和总列数分别为发射天线数和波束数。
步骤303、BBU根据信道矩阵和宽带波束赋形矩阵，确定子带波束赋形矩阵，子带波束赋形矩阵的总行数和总列数分别为波束数和层数。
步骤304、BBU使用子带波束赋形矩阵，对层映射数据进行子带波束赋形得到子带波束赋形数据，层映射数据是对数字信号进行信道编码、星座映射和层映射处理后得到的。
步骤305、BBU将子带波束赋形数据进行资源映射。
本实施例中，步骤301至步骤305，与图2所示实施例或可选实施例中步骤201至步骤205相似。
步骤306、BBU将资源映射后的子带波束赋形数据和宽带波束赋形矩阵发送给RRU。
具体的，RRU接收BBU发送的资源映射后的子带波束赋形数据和宽带波束赋形矩阵。
可选的，BBU将资源映射后的子带波束赋形数据进行压缩得到第一压缩数据；将宽带波束赋形矩阵进行压缩得到第二压缩数据；BBU将第一压缩数据和第二压缩数据发送给RRU。RRU接收BBU发送的第一压缩数据和第二压缩数据；解压缩第一压缩数据得到资源映射后的子带波束赋形数据，解压缩第二压缩数据得到宽带波束赋形矩阵。
步骤307、RRU使用宽带波束赋形矩阵，对资源映射后的子带波束赋形数据进行宽带波束赋形。
本实施例中，BBU将资源映射后的子带波束赋形数据和宽带波束赋形矩阵发送给RRU。传输资源映射后的子带波束赋形数据所需带宽BW1满足：BW1＝Nsym×Nsc×2B×NBeam/T。由于Ns≤NBeam≤NT，因此BW1可以小于现有技术中Ia接口的带宽。另外，传输宽带波束赋形矩阵所需带宽BW2满足:BW2＝NT×NBeam×2B/T。由于NT远小于Nsym×Nsc，因此BW2远小于BW1。
以Nsym＝14,Nsc＝1200，NBeam＝32，B＝8为例，同时并行传输时域信号和宽带波束赋形矩阵所需的最小带宽Bandwidth满足以下公式：
Bandwidth＝BW1+BW2＝Nsym×Nsc×2B×NBeam/T+NT×NBeam×2B/T≈8.6Gbps。
从8.6Gbps＜17.2Gbps可以看出，本申请的信号处理方法所需的光纤容量较小，由此可以在BBU和RRU之间使用小容量光纤进行数据传输，能够降低成本。
在另一个可选实施例中，在步骤308之后，上述信号处理方法还包括：RRU对宽带波束赋形数据进行OFDM处理，宽带波束赋形数据为对资源映射后的子带波束赋形数据进行宽带波束赋形所得。
本实施例中，RRU执行宽带波束赋形后，可以执行OFDM处理功能，生成OFDM符号。由此提供了一种具体可行的生成OFDM符号的方法。
BBU和RRU之间通过Ie接口传输数据时，BBU实现信道编码和获取波束赋形矩阵，RRU实现星座映射、层映射、波束赋形、资源映射、OFDM处理功能。BBU将信道编码比特发送给RRU，另外RRU需要从BBU接收波束赋形矩阵执行波束赋形。
Ie接口需要同时并行传输Ns个数据流。当每个TTI传输符号数Nsym为14，每个符号包含的有效子载波数Nsc为1200，Q为每层最大调制阶数，每4个相邻的RB共用一个波束赋形矩阵，IQ数据样点的位宽B为8bit，则Ie接口的最小带宽满足：
Bandwidth＝Nsym×Nsc×Q×Ns/T+(Nsc/(12×4))×NT×Ns×2B/T≈2.6Gbps。
由此可见，在通过Ie接口传输数据时，Ie接口所需带宽远小于CPRI接口所需带宽和Ia接口所需带宽。而本申请可以进一步减少Ie接口所需带宽，下面以Ie接口传输数据为例，对本申请的信号处理方法进行介绍。
参阅图4，本申请提供的信号处理方法的另一个实施例包括：
步骤401、BBU根据多个终端发送的信道探测参考信号确定信道矩阵。
步骤402、BBU根据信道矩阵确定宽带波束赋形矩阵，宽带波束赋形矩阵的总行数和总列数分别为发射天线数和波束数。
步骤403、BBU根据信道矩阵和宽带波束赋形矩阵，确定子带波束赋形矩阵，子带波束赋形矩阵的总行数和总列数分别为波束数和层数。
本实施例中，步骤401至步骤403，与图2所示实施例或可选实施例中步骤201至步骤203相似。
步骤404、BBU将信道编码比特、子带波束赋形矩阵和宽带波束赋形矩阵发送给RRU，信道编码比特是对数字信号进行信道编码得到的。
具体的，RRU接收BBU发送的信道编码比特、子带波束赋形矩阵和宽带波束赋形矩阵。
可选的，BBU将子带波束赋形矩阵、宽带波束赋形矩阵和信道编码比特分别进行压缩，得到第一压缩数据、第二压缩数据和第三压缩数据；将第一压缩数据、第二压缩数据和第三压缩数据发送给RRU。RRU接收BBU发送的第一压缩数据、第二压缩数据和第三压缩数据；解压缩第一压缩数据得到子带波束赋形矩阵，解压缩第二压缩数据得到宽带波束赋形矩阵，解压缩第三压缩数据得到信道编码比特。
步骤405、RRU将信道编码比特进行星座映射和层映射处理，得到层映射数据。
步骤406、RRU使用子带波束赋形矩阵，对层映射数据进行子带波束赋形得到子带波束赋形数据。
步骤407、RRU将子带波束赋形数据进行资源映射。
具体的，步骤406至步骤407与图3所示实施例或可选实施例中步骤304至步骤305相似。两个步骤的区别在于：步骤406的执行主体为RRU，步骤304的执行主体为BBU。
步骤408、RRU使用宽带波束赋形矩阵，对资源映射后的子带波束赋形数据进行宽带波束赋形。
本实施例中，BBU将信道编码比特、子带波束赋形矩阵和宽带波束赋形矩阵发送给RRU。
信道编码比特所需带宽BW1满足：BW1＝Nsym×Nsc×Q×Ns/T。Nsym为每个TTI传输的符号数。Nsc为每个符号包括的有效子载波数。Ns为层数。Q为每层最大调制阶数。
每4个相邻的RB共用一个子带波束赋形矩阵，1个RB包括12个载波。传输子带波束赋形矩阵所需带宽BW2满足：BW2＝(Nsc/(12×4))×NBeam×Ns×2B/T。
传输宽带波束赋形矩阵所需带宽BW3满足：BW3＝NT×NBeam×2B/T。
以NT＝64，NBeam＝32，Ns＝16，Nsym＝14，Nsc＝1200，Q＝8为例，Ie接口所需的最小带宽满足：Bandwidth＝BW1+BW2+BW3＝2.4Gbps。
从2.4Gbps＜2.6Gbps可以看出，本申请的信号处理方法可以进一步减少传输的数据，所需的光纤容量更小。
在另一个可选实施例中，在步骤407之后，上述方法还包括：RRU将资源映射后的子带波束赋形数据进行OFDM处理，得到时域信号；使用宽带波束赋形矩阵，对时域信号进行宽带波束赋形。
本实施例中，RRU可以先执行OFDM处理，再进行宽带波束赋形。这样提高了方案实施的灵活性。
参阅图5，BBU500为本申请提供的BBU的一个实施例。BBU500包括：
第一确定模块501，用于根据多个终端发送的信道探测参考信号确定信道矩阵；
第二确定模块502，用于根据信道矩阵确定宽带波束赋形矩阵，宽带波束赋形矩阵的总行数和总列数分别为发射天线数和波束数；
第三确定模块503，用于根据信道矩阵和宽带波束赋形矩阵，确定子带波束赋形矩阵，子带波束赋形矩阵的总行数和总列数分别为波束数和层数；
子带波束赋形模块504，用于使用子带波束赋形矩阵，对层映射数据进行子带波束赋形得到子带波束赋形数据，层映射数据是对数字信号进行信道编码、星座映射和层映射处理后得到的；
资源映射模块505，用于将子带波束赋形数据进行资源映射；
OFDM处理模块506，用于将资源映射后的子带波束赋形数据进行OFDM处理，得到时域信号；
发送模块507，用于将时域信号和宽带波束赋形矩阵发送给RRU。
本实施例中，BBU500可以实现图2所示实施例中BBU所实施的信号处理方法。
其中，第一确定模块501、第二确定模块502、第三确定模块503、子带波束赋形模块504、资源映射模块505、OFDM处理模块506和发送模块507的具体实施过程以及名词解释可参阅图2所示实施例中的相应描述。
在一个可选实施例中，发送模块507，具体用于压缩时域信号得到第一压缩数据；压缩宽带波束赋形矩阵得到第二压缩数据；将第一压缩数据和第二压缩数据发送给RRU。
在另一个可选实施例中，第二确定模块502，具体用于根据信道矩阵确定平均信道协方差矩阵；将平均信道协方差矩阵进行特征分解；将分解得到的特征值按照从大到小的顺序排列，选取前NBeam个特征值对应的特征向量组成宽带波束赋形矩阵，NBeam为波束数。
在一个可选实施例中，信道矩阵包括K个子带信道矩阵，K为大于1的整数；
第二确定模块502，具体用于根据K个子带信道矩阵确定K个子带波束赋形权值矩阵，子带信道矩阵与子带波束赋形权值矩阵一一对应；将K个子带波束赋形权值矩阵级联得到波束赋形权值矩阵；将波束赋形权值矩阵进行奇异值分解；将分解得到的奇异值按照从大到小的顺序排列，选取前NBeam个奇异值对应的左奇异向量组成宽带波束赋形矩阵，NBeam为波束数。
在一个可选实施例中，第三确定模块503，具体用于根据信道矩阵和宽带波束赋形矩阵确定各子带的等效信道矩阵；根据各子带的等效信道矩阵确定各子带的子带波束赋形矩阵。
参阅图6，RRU600为本申请提供的RRU的另一个实施例。RRU600包括：
接收模块601，用于接收BBU发送的时域信号和宽带波束赋形矩阵；
宽带波束赋形模块602，用于使用宽带波束赋形矩阵，对时域信号进行宽带波束赋形。
本实施例中，RRU600可以实现图2所示实施例或可选实施例中RRU所实施的信号处理方法。
其中，接收模块601、宽带波束赋形模块602的具体实施过程以及名词解释可参阅图2所示实施例中的相应描述。
在一个可选实施例中，接收模块601，具体用于接收BBU发送的第一压缩数据和第二压缩数据；将第一压缩数据解压缩得到时域信号；将第二压缩数据解压缩得到宽带波束赋形矩阵。
参阅图7，BBU700为本申请提供的BBU的另一个实施例。BBU700包括：
第一确定模块701，用于根据多个终端发送的信道探测参考信号确定信道矩阵；
第二确定模块702，用于根据信道矩阵确定宽带波束赋形矩阵，宽带波束赋形矩阵的总行数和总列数分别为发射天线数和波束数；
第三确定模块703，用于根据信道矩阵和宽带波束赋形矩阵，确定子带波束赋形矩阵，子带波束赋形矩阵的总行数和总列数分别为波束数和层数；
子带波束赋形模块704，用于使用子带波束赋形矩阵，对层映射数据进行子带波束赋形得到子带波束赋形数据，层映射数据是对数字信号进行信道编码、星座映射和层映射处理后得到的；
资源映射模块705，用于将子带波束赋形数据进行资源映射；
发送模块706，用于将资源映射后的子带波束赋形数据和宽带波束赋形矩阵发送给RRU。
本实施例中，BBU700可以实现图3所示实施例中BBU所实施的信号处理方法。
其中，第一确定模块701、第二确定模块702、第三确定模块703、子带波束赋形模块704、资源映射模块705和发送模块706的具体实施过程以及名词解释可参阅图3所示实施例中的相应描述。
在一个可选实施例中，发送模块706，具体用于将资源映射后的子带波束赋形数据进行压缩得到第一压缩数据；将宽带波束赋形矩阵进行压缩得到第二压缩数据；将第一压缩数据和第二压缩数据发送给RRU。
参阅图8，RRU800为本申请提供的RRU的另一个实施例。RRU800包括：
接收模块801，用于接收BBU发送的资源映射后的子带波束赋形数据和宽带波束赋形矩阵；
宽带波束赋形模块802，用于使用宽带波束赋形矩阵，对资源映射后的子带波束赋形数据进行宽带波束赋形。
本实施例中，RRU800可以实现图3所示实施例中RRU所实施的信号处理方法。
其中，接收模块801、宽带波束赋形模块802的具体实施过程以及名词解释可参阅图3所示实施例中的相应描述。
在一个可选实施例中，接收模块801，具体用于接收BBU发送的第一压缩数据和第二压缩数据；解压缩第一压缩数据得到资源映射后的子带波束赋形数据，解压缩第二压缩数据得到宽带波束赋形矩阵。
参阅图9，在一个可选实施例中，RRU800还包括：
OFDM模块901，用于在宽带波束赋形模块802使用宽带波束赋形矩阵，对资源映射后的子带波束赋形数据进行宽带波束赋形之后，对宽带波束赋形数据进行OFDM处理，宽带波束赋形数据为对资源映射后的子带波束赋形数据进行宽带波束赋形所得。
参阅图10，BBU1000为本申请提供的BBU的另一个实施例。BBU1000包括：
第一确定模块1001，用于根据多个终端发送的信道探测参考信号确定信道矩阵；
第二确定模块1002，用于根据信道矩阵确定宽带波束赋形矩阵，宽带波束赋形矩阵的总行数和总列数分别为发射天线数和波束数；
第三确定模块1003，用于根据信道矩阵和宽带波束赋形矩阵，确定子带波束赋形矩阵，子带波束赋形矩阵的总行数和总列数分别为波束数和层数；
发送模块1004，用于将信道编码比特、子带波束赋形矩阵和宽带波束赋形矩阵发送给RRU，信道编码比特是对数字信号进行信道编码得到的。
本实施例中，BBU1000可以实现图4所示实施例中BBU所实施的信号处理方法。
其中，第一确定模块1001、第二确定模块1002、第三确定模块1003、发送模块1004的具体实施过程以及名词解释可参阅图4所示实施例中的相应描述。
在一个可选实施例中，发送模块1004，用于将子带波束赋形矩阵、宽带波束赋形矩阵和信道编码比特分别进行压缩，得到第一压缩数据、第二压缩数据和第三压缩数据；将第一压缩数据、第二压缩数据和第三压缩数据发送给RRU。
参阅图11，RRU1100为本申请提供RRU的另一个实施例。RRU1100包括：
接收模块1101，用于接收BBU发送的信道编码比特、子带波束赋形矩阵和宽带波束赋形矩阵；
映射模块1102，用于将信道编码比特进行星座映射和层映射处理，得到层映射数据；
子带波束赋形模块1103，用于使用子带波束赋形矩阵，对层映射数据进行子带波束赋形得到子带波束赋形数据；
资源映射模块1104，用于将子带波束赋形数据进行资源映射；
宽带波束赋形模块1105，用于使用宽带波束赋形矩阵，对资源映射后的子带波束赋形数据进行宽带波束赋形。
本实施例中，RRU1100可以实现图4所示实施例中RRU所实施的信号处理方法。
其中，接收模块1101、映射模块1102、子带波束赋形模块1103、资源映射模块1104、宽带波束赋形模块1105的具体实施过程以及名词解释可参阅图4所示实施例中的相应描述。
在一个可选实施例中，接收模块1101，具体用于接收BBU发送的第一压缩数据、第二压缩数据和第三压缩数据；解压缩第一压缩数据得到子带波束赋形矩阵，解压缩第二压缩数据得到宽带波束赋形矩阵，解压缩第三压缩数据得到信道编码比特。
参阅图12，在另一个可选实施例中，RRU1100还包括：
OFDM处理模块1201，用于在子带波束赋形模块将子带波束赋形数据进行资源映射之后，将资源映射后的子带波束赋形数据进行OFDM处理，得到时域信号；
宽带波束赋形模块1105，还用于使用宽带波束赋形矩阵，对时域信号进行宽带波束赋形。
下面从硬件装置的角度对本申请的基带单元和射频拉远单元进行说明。
参阅图13，BBU1300为本申请提供的BBU的另一个实施例。BBU1300包括：
基带处理器1301和光纤接口1302。基带处理器1301通过总线与光纤接口1302连接。
基带处理器1301用于执行以下步骤：
根据多个终端发送的信道探测参考信号确定信道矩阵；
根据信道矩阵确定宽带波束赋形矩阵，宽带波束赋形矩阵的总行数和总列数分别为发射天线数和波束数；
根据信道矩阵和宽带波束赋形矩阵，确定子带波束赋形矩阵，子带波束赋形矩阵的总行数和总列数分别为波束数和层数；
使用子带波束赋形矩阵，对层映射数据进行子带波束赋形得到子带波束赋形数据，层映射数据是对数字信号进行信道编码、星座映射和层映射处理后得到的；
将子带波束赋形数据进行资源映射；
将资源映射后的子带波束赋形数据进行OFDM处理，得到时域信号；
光纤接口1302在基带处理器1301的控制下，用于将时域信号和宽带波束赋形矩阵发送给RRU。
可以理解，BBU1300还可以包括时钟模块等。
本实施例中，基带处理器可以包括数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，还可以包括专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)等。BBU1300可以实现图2所示实施例或可选实施例中BBU所实施的信号处理方法。基带处理器1301、光纤接口1302的具体实施过程以及名词解释可参阅图2所示实施例或可选实施例中的相应描述。
参阅图14，RRU1400为本申请提供的RRU的另一个实施例。
RRU1400包括光纤接口1401、信号处理器1402和收发器1403。光纤接口1401通过总线分别与信号处理器1402和收发器1403连接，信号处理器1402通过总线与收发器1403连接。
光纤接口1401，用于接收BBU发送的时域信号和宽带波束赋形矩阵。
信号处理器1402，用于使用宽带波束赋形矩阵，对时域信号进行宽带波束赋形。
收发器1403，用于接收多个终端发送的SRS。
本实施例中，RRU1400可以实现图2所示实施例或可选实施例中RRU所实施的信号处理方法。
其中，光纤接口1401、信号处理器1402和收发器1403的具体实施过程以及名词解释可参阅图2所示实施例或可选实施例中的相应描述。
基于图13所示的BBU1300，在另一个实施例中，基带处理器1301用于执行以下步骤：
根据多个终端发送的信道探测参考信号确定信道矩阵；
根据信道矩阵确定宽带波束赋形矩阵，宽带波束赋形矩阵的总行数和总列数分别为发射天线数和波束数；
根据信道矩阵和宽带波束赋形矩阵，确定子带波束赋形矩阵，子带波束赋形矩阵的总行数和总列数分别为波束数和层数；
使用子带波束赋形矩阵，对层映射数据进行子带波束赋形得到子带波束赋形数据，层映射数据是对数字信号进行信道编码、星座映射和层映射处理后得到的；
将子带波束赋形数据进行资源映射；
光纤接口1302在基带处理器1301的控制下，用于将资源映射后的子带波束赋形数据和宽带波束赋形矩阵发送给RRU。
本实施例中，BBU1300可以实现图3所示实施例或可选实施例中BBU所实施的信号处理方法。基带处理器1301、光纤接口1302的具体实施过程以及名词解释可参阅图3所示实施例或可选实施例中的相应描述。
基于图14所示的RRU1400，在另一个实施例中，
光纤接口1401，用于接收BBU发送的资源映射后的子带波束赋形数据和宽带波束赋形矩阵；
信号处理器1402，用于使用宽带波束赋形矩阵，对资源映射后的子带波束赋形数据进行宽带波束赋形。
收发器1403，用于接收多个终端发送的SRS。
本实施例中，RRU1400可以实现图3所示实施例或可选实施例中RRU所实施的信号处理方法。光纤接口1401、信号处理器1402和收发器1403的具体实施过程以及名词解释可参阅图3所示实施例或可选实施例中的相应描述。
基于图13所示的BBU1300，在另一个实施例中，
基带处理器1301用于执行以下步骤：
根据多个终端发送的信道探测参考信号确定信道矩阵；
根据信道矩阵确定宽带波束赋形矩阵，宽带波束赋形矩阵的总行数和总列数分别为发射天线数和波束数；
根据信道矩阵和宽带波束赋形矩阵，确定子带波束赋形矩阵，子带波束赋形矩阵的总行数和总列数分别为波束数和层数；
光纤接口1302在基带处理器1301的控制下，用于将信道编码比特、子带波束赋形矩阵和宽带波束赋形矩阵发送给RRU，信道编码比特是对数字信号进行信道编码得到的。
本实施例中，BBU1300可以实现图4所示实施例或可选实施例中BBU所实施的信号处理方法。基带处理器1301、光纤接口1302的具体实施过程以及名词解释可参阅图4所示实施例或可选实施例中的相应描述。
基于图14所示的RRU1400，在另一个实施例中，
信号处理器1402用于执行以下步骤：
将信道编码比特进行星座映射和层映射处理，得到层映射数据；
使用子带波束赋形矩阵，对层映射数据进行子带波束赋形得到子带波束赋形数据；
将子带波束赋形数据进行资源映射；
使用宽带波束赋形矩阵，对资源映射后的子带波束赋形数据进行宽带波束赋形。
本实施例中，RRU1400可以实现图4所示实施例或可选实施例中RRU所实施的信号处理方法。光纤接口1401、信号处理器1402和收发器1403的具体实施过程以及名词解释可参阅图4所示实施例或可选实施例中的相应描述。
需要说明的是，信道编码、星座映射、层映射、子带波束赋形、资源映射、宽带波束赋形、OFDM处理具体可以由数字信号处理器实现。其中，每个功能也可以由ASIC实现。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。
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