一种检测方法、装置和通信设备

文档序号:490354 发布日期:2022-01-04 浏览:1次 >En<

阅读说明:本技术 一种检测方法、装置和通信设备 (Detection method, detection device and communication equipment ) 是由 赵淼 朱有团 赵晓沐 于 2020-07-02 设计创作,主要内容包括:本申请提供了一种检测方法、装置和通信设备,涉及通信技术领域。其中,所述检测方法包括:根据m个用户设备UE各自发送的导频信号和m个UE的待检测信道响应确定接收信号,m为大于1的正整数;根据m个UE的导频信号和接收信号,确定每个UE的待检测信道响应在D轮中每个轮次估计下的估计值;确定检测结果,检测结果为每个UE的待检测信道响应在第D轮次估计下的估计值,D为大于1的正整数。本申请网络设备在接收到多个UE发送的导频信号后,为了消除非正交导频下的干扰问题和小区间的干扰问题,通过基础对消框架和残差对消框架这两种干扰对照架构对接收到的信号进行处理,从而检测出每个UE的信道响应,以提升基站内的导频资源数量和系统容量。(The application provides a detection method, a detection device and communication equipment, and relates to the technical field of communication. The detection method comprises the following steps: determining a received signal according to pilot signals sent by m User Equipment (UE) and to-be-detected channel responses of the m UE, wherein m is a positive integer greater than 1; determining an estimated value of a channel response to be detected of each UE under each round estimation in the D round according to pilot signals and receiving signals of the m UEs; and determining a detection result, wherein the detection result is an estimated value of the channel response to be detected of each UE under the estimation of the D-th round, and D is a positive integer greater than 1. After receiving pilot signals sent by a plurality of UE, the network equipment processes the received signals through two interference comparison architectures, namely a basic cancellation framework and a residual cancellation framework, so as to eliminate the interference problem under non-orthogonal pilot frequency and the interference problem among cells, thereby detecting the channel response of each UE and improving the number of pilot frequency resources and the system capacity in a base station.)

一种检测方法、装置和通信设备

技术领域

本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种检测方法、装置和通信设备。

背景技术

随着移动通信和宽带无线接入技术的各自发展,两者的业务互相渗透越来越密切。为了满足移动通信带宽化的需求和对宽带通信移动化的调整,移动通信逐步引入长期演进(long term evolution,LTE)、5G等通信系统。

现有技术中,在大规模多输入多输出系统(massive multiple-input multiple-output,Massive MIMO)中,由于LTE、5G等系统对频谱利用率要求较高,所以会引入同频组网的方式提高频谱利用率,以满足LTE、5G等系统对频谱利用率要求。以探测参考信号(sounding reference signal,SRS)为例,当SRS调度比较频繁时,也即经常用于进行测量估计、信道质量探测等等,如果小区间导频信号采用同样频谱资源时,会出现严重的小区间干扰,造成了SRS的信噪比降低。

发明内容

为了解决上述造成导频信号的信噪比降低的问题,本申请的实施例提供了一种检测方法、装置和通信设备。

第一方面,本申请提供一种检测方法,所述方法由网络设备执行,包括:根据m个用户设备UE各自发送的导频信号和所述m个UE的待检测信道响应确定接收信号,所述m为大于1的正整数;根据所述m个UE的导频信号和所述接收信号,确定每个UE的待检测信道响应在D轮中每个轮次估计下的估计值;确定检测结果,所述检测结果为每个UE的待检测信道响应在第D轮次估计下的估计值,所述D为大于1的正整数。

在该实施方式中,网络设备在接收到多个UE发送的导频信号后,为了消除非正交导频下的干扰问题和小区间的干扰问题,通过基础对消框架和残差对消框架这两种干扰对照架构对接收到的信号进行处理,从而检测出每个UE的信道响应,以提升网络设备内的导频资源数量和系统容量。

在一种实施方式中,当UE的待检测信道响应在第N轮次估计时,所述N为正整数,且N=1;所述根据所述m个UE的导频信号和所述接收信号,确定每个UE的待检测信道响应在第1轮次估计下的估计值,包括:根据所述m个UE的导频信号和所述接收信号,确定第1个UE的待检测信道响应在第1轮次估计下的估计值;或者根据所述m个UE的导频信号、所述接收信号和需要对消的在先已经确定的UE的信道响应,确定每个UE的待检测信道响应在第1轮次估计下的估计值,其中,第k个UE的所述需要对消的在先已经确定的UE的信道响应包括第1至k-1个UE的待检测信道响应在第1轮次估计下的估计值,所述k为正整数,且1<k≤m。

在该实施方式中,通过基础对消框架对获取的接收信号进行处理,也即通过接收信号,计算出每个UE的信道响应估计值,再对消已在先确定的UE的信道响应估计值干扰,然后再通过多个轮次迭代递减处理,对消上一轮次估计中除自身以外的UE的信道响应估计值干扰,使得到每个UE的信道响应无限接近真实值。

在一种实施方式中,当UE的待检测信道响应在第N轮次估计时,所述N为正整数,且1<N≤D;所述根据所述m个UE的导频信号和所述接收信号,确定每个UE的待检测信道响应在第N轮次估计下的估计值,包括:根据所述m个UE的导频信号、所述接收信号和需要对消的在先已经确定的UE的信道响应,确定每个UE的待检测信道响应在第N轮次估计下的估计值,其中,所述需要对消的在先已经确定的UE的信道响应包括其他m-1个UE的待检测信道响应在第N-1轮次估计下的估计值。

在该实施方式中,通过基础对消框架对获取的接收信号进行处理,也即通过接收信号,计算出每个UE的信道响应估计值,再对消已在先确定的UE的信道响应估计值干扰,然后再通过多个轮次迭代递减处理,对消上一轮次估计中除自身以外的UE的信道响应估计值干扰,使得到每个UE的信道响应无限接近真实值。

在一种实施方式中,所述确定每个UE的待检测信道响应在第1轮次估计下的估计值的处理方式,具体为:

其中,H1,rebi表示先确定的各个UE的待检测信道响应在第一轮次估计的估计值,k表示对每个UE进行编号的标识,Sk *表示Sk的共轭;

所述确定每个UE的待检测信道响应在第n>1轮次估计下的估计值的处理方式,具体为:

其中,m表示接收的导频信号的数量,且k≤m,HN-1,rebi表示各个UE的待检测信道响应在第N-1轮次估计下的估计值,N表示对每个UE正在进行估计的轮次数,Sk *表示Sk的共轭。

在一种实施方式中,所述根据所述m个UE的导频信号和所述接收信号,确定每个UE的待检测信道响应在D轮中每个轮次估计下的估计值,包括:根据所述m个UE的导频信号、所述m个UE的差分信号和所述m个UE的历史信道响应,确定每个UE的待检测信道响应在第N轮次估计下的估计值;所述每个UE的待检测信道响应在第N轮次估计下的估计值是按序确定,所述差分信号为所述接收信号、由所述接收信号、上一个UE的导频信号和所述上一个UE的残差确定的信号和所述上一个UE的差分信号、所述上一个UE的导频信号和所述上一个UE的残差确定的信号,所述残差为UE的待检测信道响应在第N轮次估计下的估计值与在第N轮次估计中的历史信道响应之间的差值,所述历史信道响应为所述UE的待检测信道响应在N-1轮次估计下的估计值,所述N为正整数,且1≤N≤D。

在该实施方式中,通过残差对消框架对接收到的信号进行处理,也即通过接收信号,依次计算出每个UE的残差和各个UE的差分信号,然后再结合各个UE的历史信道响应,计算出每个UE的信道响应估计值,最后通过多个轮次迭代递加处理,叠加每个UE在上一次轮中的估计值,使得到每个UE的信道响应无限接近真实值。

在一种实施方式中,所述确定每个UE的待检测信道响应在多个轮次估计下的估计值的处理方式,具体为:

其中,k表示对每个UE进行编号的标识,N表示对每个UE正在进行估计的轮次数,YN,lsk表示在第N轮次估计中第k个UE的接收信号,HN-1,rebk表示第N-1轮次估计中第k个UE的历史信道响应,H0,rebk=0。

在一种实施方式中,所述方法还包括:确定第k个UE的第N+1轮次估计下的残差,所述第k个UE的第N+1轮次估计下的残差是通过将所述第k个UE的待检测信道响应在第N轮次估计下的估计值减去所述第k个UE的第N轮次估计下的历史信道响应得到的,所述k为正整数,且1≤k≤m。

在一种实施方式中,所述方法还包括:确定第k+1个UE的差分信息,所述第k+1个UE的差分信息是通过将所述第k个UE的差分信息减去所述第k个UE的导频信号与所述第k个UE的残差的乘积得到的。

在一种实施方式中,所述方法还包括:确定所述m个UE的N+1轮次估计下的历史信道响应,所述m个UE的N+1轮次估计下的历史信道响应为所述m个UE的待检测信道响应在第N轮次估计下的估计值。

在一种实施方式中,在所述根据所述m个UE的导频信号和所述接收信号,确定每个UE的待检测信道响应在D轮中每个轮次估计下的估计值之后,所述方法还包括:对得到的每个UE的待检测信道响应在D轮中每个轮次估计下的估计值进行傅里叶反变换IDFT,得到第一时域估计值;所述每个UE的待检测信道响应在D轮中每个轮次估计下的估计值为第一频域估计值;对所述第一时域估计值进行非线性重构,得到第二时域估计值;对所述第二时域估计值进行傅里叶变换DFT,得到第二频域估计值。

在该实施方式中,网络设备在得到时域信道响应后,对时域信道响应的波形进行重构,其目的在于对于干扰对消而言,必须要在每一次迭代过程中增加非线性的处理过程,使得通过非线性的处理过程之后的信道响应相比于处理之前的信道响应,更加接近真实的信道响应。

在一种实施方式中,所述对所述第一时域估计值进行非线性重构,得到第二时域估计值,包括:根据每个UE的导频信号的序列长度和所述每个UE的待检测信道响应的第一时域估计值的波形的长度,构造包络函数;通过设定的阈值,在所述每个UE的待检测信道响应的第一时域估计值的波形上挑选出功率较强的位置,构造出包络波形矩阵;对所述包络波形矩阵求逆的方式,计算出所述每个UE的待检测信道响应的第三时域估计值;通过所述每个UE的待检测信道响应的第三时域估计值和所述包络函数,计算出所述第二时域估计值。

第二方面,本申请实施例还提供了一种检测装置,包括至少一个处理器,所述处理器用于执行存储器中存储的指令,以使得终端执行如第一方面各个可能实现的实施例。

第三方面,本申请实施例还提供了一种通信设备,用于执行如第一方面各个可能实现的实施例。

第四方面,本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,当所述计算机程序在计算机中执行时,令计算机执行如第一方面各个可能实现的实施例。

第五方面,本申请实施例还提供了一种计算设备,包括存储器和处理器,其特征在于,所述存储器中存储有可执行代码,所述处理器执行所述可执行代码时,实现第一方面各个可能实现的实施例。

第六方面,本申请实施例还提供了一种通信系统,包括基站和至少一个用户设备UE,其中,所述基站用于执行如第一方面各个可能实现的实施例。

附图说明

下面对实施例或现有技术描述中所需使用的附图作简单地介绍。

图1为本申请实施例提供的一种检测系统的架构示意图;

图2为本申请实施例提供的通过基础对消框架对接收到的信号进行处理得到每个UE的信道信息的流程图;

图3为本申请实施例提供的时域波形重构的示意图;

图4为本申请实施例提供的设计包络函数过程的流程图;

图5为本申请实施例提供的通过残差对消框架对接收到的信号进行处理得到每个UE的信道信息的流程图;

图6为本申请实施例提供的一种检测装置的结构示意图;

图7为本申请实施例提供的一种通信设备的结构示意图;

图8为本申请实施例提供的一种基站的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。

图1为本申请实施例提供的一种检测系统的架构示意图。如图1所示,该系统包括至少一个基站110_N和至少一个用户设备(user equipment,UE)120_M。一般而言,一个基站覆盖或管理一个或多个小区,一个小区内会有多个UE侦听或接收信号。

以基站110_2为例,基站110_2不仅可以为本基站小区B中的UE 120_4、UE 120_5和UE 120_6分配非正交导频资源,还可以为其它小区A内的UE 120_2和小区C内的UE120_M-2分配非正交导频资源。UE侧在得到基站侧分配的非正交导频资源后,可以通过分配的非正交导频资源向基站侧发送导频信号。基站侧在接收到多个UE发送的导频信号后,为了消除非正交导频下的干扰问题和小区间的干扰问题,本申请基站侧通过基础对消框架和残差对消框架这两种干扰对照架构对接收到的信号进行处理,从而检测出每个UE的信道响应,以提升基站内的导频资源数量和系统容量。

下面通过两个实施例来讲述基站通过基础对消框架和残差对消框架这两种干扰对照架构,对接收到的信号进行处理,以检测出每个UE的信道响应。

实施例一

图2为本申请实施例提供的通过基础对消框架对接收到的信号进行处理得到每个UE的信道响应的流程图。如图2所示,基站具体实现过程如下:

步骤S201,基站接收至少一个UE发送的导频信号。

其中,导频信号包括公共解调参考信号(cell-specific reference signal,CRS)、下行解调参考信号(downlink demodulation reference signal,DL DMRS)、上行解调参考信号(uplink demodulation reference signal,UL DMRS)、信道状态信息参考信号(channel state information-reference signal,CSI-RS)、定位导频信号(positioningreference signal,PRS)、主同步信号(primary synchronization signal,PSS)、辅同步信号(secondary synchronization signal,SSS)、发现导频信号(discovery referencesignal,DRS)、SRS等等,本申请实施例可以为任意一种,在此不作限定。

具体地,基站在接收到多个UE发送的导频信号后,对多个UE进行编号,分别为UE1、UE 2、……UE k……。另外,定义UE 1发送的导频信号为S1,UE2发送的导频信号为S2,以此类推,UE k发送的导频信号为Sk。其中,k表示对每个UE进行编号的标识。

本申请基站对多个UE进行编号的原则,可选地,根据基站对各个UE的优先级进行排序,优选级越高,排序越靠前,因为在后续对每个UE的信道响应进行处理的过程中,排序越靠前的UE,估计出的信道响应越准确。其中,高优先级用户定义为对上下行系统容量要求更高的用户,如大包业务用户、小区近点位置用户、或带宽大的用户等等。

为了后续描述方便,在此将基站接收到的多个导频信号进行数学建模,将接收到的多个导频信号与每个导频信号对应的UE的待检测信道响应进行建模,得到接收信号Y,定义为:

其中,k表示对每个UE进行编号的序号,Sk表示每个UE发送的导频信号的系数矩阵,Hk表示每个UE待检测的信道响应。

步骤S202,基站对每个UE k的信道响应进行干扰对消的迭代估计,消除每个UE的信道响应中其它信道响应的干扰。

具体地,基站在得到接收信号Y后,在第一轮次估计中,对序号为k=1的UE的待检测的信道响应进行估计;对序号为k=2的UE待检测的信道响应进行估计时,需要消除序号为k=1的UE的待检测的信道响应对其影响;对序号为k=3的UE待检测的信道响应进行估计时,需要消除序号为k=1和序号为k=2的UE的待检测的信道响应对其影响;以此类推。

同时,基站对各个UE进行第一轮次估计之后,在第二轮次的估计过程中,依次对每个UE进行第二轮次估计时,需要消除除自身UE以外的各个UE在第一轮次估计的待检测的信道响应对其影响;在第三轮次的估计过程中,依次对每个UE进行第三轮次估计时,需要消除除自身UE以外的各个UE在第二轮次估计的待检测的信道响应对其影响;以此类推。

示例性地,对于第一轮次的估计,通过下列公式(2-1)计算,得到各个UE的频域信道响应H1,lsk,公式(2-1)具体为:

其中,H1,rebi表示在第一轮次估计中每个UE的频域信道响应,k表示对每个UE进行编号的标识,Sk *表示Sk共轭。

对于第N(N不等于1)轮次的估计,通过下列公式(2-2)计算,得到各个UE的信道响应HN,lsk,公式(2-2)具体为:

其中,m表示向基站发送的导频信号的数量,且k≤m,HN-1,rebi表示在第N-1轮次估计中每个UE的频域信道响应,N表示对每个UE正在进行估计的轮次数,Sk *表示Sk共轭。

步骤S203,基站对得到的频域信道响应HN,lsk进行傅里叶反变换(inversediscrete fourier transform,IDFT),得到时域信道响应hN,lsk

其中,基站通过下列公式(3)对频域信道响应HN,lsk进行IDFT,得到时域信道响应hN,lsk,公式(3)具体为:

hN,lsk=IDFT(ΗN,lsk)。 (3)

步骤S204,基站对得到的时域信道响应hN,lsk进行非线性重构,得到重构的时域信道响应hN,rebk

具体地,基站在得到时域信道响应hN,lsk后,对时域信道响应hN,lsk的波形进行重构,变量描述为hN,rebk。其目的在于对于干扰对消而言,必须要在每一次迭代过程中增加非线性的处理过程,使得通过非线性的处理过程之后的hN,rebk相比于hN,lsk,更加接近真实的信道响应。

步骤S205,基站对得到的时域信道响应hN,rebk进行傅里叶变换(discrete fouriertransform,DFT),得到频域信道响应HN,rebk

其中,基站通过下列公式(4)对时域信道响应hN,rebk进行DFT,得到频域信道响应HN,rebk,公式(4)具体为:

HN,rebk=DFT(hN,rebk)。 (4)

步骤S206,基站判断此时得到的频域信道响应HN,rebk是否为进行排序的最后一个UE的信道响应,如果是执行步骤S207;如果不是,执行步骤S202。

其中,在步骤S202-步骤S206循环计算UE的频域信道响应HN,rebk过程中,在步骤S206中确定此时得到的频域信道响应HN,rebk不是进行排序的最后一个UE的信道响应时,令k=k+1,并将在此之前得到的各个UE的频域信道响应HN,rebk输入到步骤S202中,以便计算出下一个序号的UE的频域信道响应HN,rebk

步骤S207,基站判断此时得到的频域信道响应HN,rebk所进行的估计轮次数是否为设定的轮次阈值D。如果是,则表明此时得到的频域信道响应HN,rebk所进行的估计轮次数为最后一轮次迭代得到的进行排序的最后一个UE的信道响应,执行步骤S208;如果不是,则表明此时得到的频域信道响应HN,rebk所进行的估计轮次数不是最后一轮次迭代得到的进行排序的最后一个UE的信道响应,执行步骤S202。

其中,在步骤S202-步骤S207循环计算UE的频域信道响应HN,rebk过程中,在步骤S207中确定此时得到的频域信道响应HN,rebk不是进行最后一轮次迭代得到的进行排序的最后一个UE的信道响应时,令N=N+1且k=1,并将在该轮次中得到的各个UE的频域信道响应HN,rebk输入到步骤S202中,以便计算出下一轮次的UE的频域信道响应HN,rebk

步骤S208,基站将最后一轮次迭代处理的各个UE的频域信道响应HN,rebk作为最终的各个UE的信道响应。其中,最终得到的各个UE的信道响应为最后一轮次对消得到的信道响应,依次为HN,reb1、HN,reb2……HN,rebk

本申请通过基础对消框架对获取的接收信号进行处理,也即通过接收信号,计算出每个UE的信道响应估计值,再对消已在先确定的UE的信道响应估计值干扰,然后再通过多个轮次迭代递减处理,对消上一轮次估计中除自身以外的UE的信道响应估计值干扰,使得到每个UE的信道响应无限接近真实值。针对不同的通信系统传输信道而言,识别检测到信道响应的目的有所不同。以DMRS上行业务信道的导频为例,识别每个终端的信道响应后,有利于物理层的均衡处理,提升上行业务的服务质量;以SRS探测信号导频为例,识别每个终端的SRS信道响应后,有利于上行同步质量以及下行权值发送质量,从而提高上下行的系统容量。

上述实施例一中提到基站对得到的时域信道响应hN,lsk进行非线性重构得到频域信道响应hN,rebk。在本本申请实施例中,采用的非线性重构主要包括基础非线性重构、高倍速采样和新波形这三种重构方案。下列具体讲述这三种方案如何将信道响应hN,lsk进行重构变换得到频域信道响应hN,rebk

1、基础非线性重构方案

(1)如图3所示,根据接收到的非正交导频的导频信号Sk的序列长度Lsc和该导频信号对应的信道响应hN,lsk的波形的长度L,构造时域包络函数w,具体构成的公式为:

w=IFFT(Wsinc);其中

其中,l表示为时域信道响应hN,lsk的样点编号,Lsc表示非正交导频的导频信号Sk的序列长度,L表示时域信道响应hN,lsk的波形的长度。

(2)通过预设门限Thr,在时域信道响应hN,lsk的波形上挑选出功率较强的位置tapi,然后构造出包络波形矩阵,具体构成的公式为:

其中,tapi表示功率较强的样点位置,i1和i2表示功率较强样点的编号引索,I表示功率较强的样点数量。

另外,通过对时域信道响应hN,lsk提取功率较强的样点位置后,构成一个维度为I*1的向量,表示为hN,lsk,tap

(3)通过矩阵求逆的方式,计算出重构的信道响应具体为:

(4)通过用重构的信道响应和时域包络函数w,重构出时域信道响应hN,rebk,具体为:

其中,i表示样点的编号引索,circshift(w,tapi)的物理含义是将包络函数w波形循环右移tapi个样点。

2、高倍速采样方案

(1)对频域信道响应HN,lsk的波形上的过采样(oversamp)样点进行过采样,oversamp的方式为频域上补零,从而对频域信道响应HN,lsk的波形长度通过尾部补零扩展成原来样本数目的oversamp倍数,此时再通过IDFT,获得的时域信道响应hN,lsk的波形,该波形上的维度点数为Novsamp

(2)根据公式(3)、(5)、(6)、(7)和(8)计算出重构出频域信道响应hN,rebk,ovsamp后,对时域信道响应hN,rebk,ovsamp的波形进行oversamp样点抽取,以得到时域信道响应hN,rebk,具体计算公式如下:

hN,rebk=hN,rebk,ovsamp(1:oversamp:Novsamp); (9)

其中,oversamp表示oversamp样点数,Novsamp表示时域信道响应hN,lsk的波形的维度点数。

3、新波形方案

(1)根据接收到的非正交导频的导频信号Sk的序列长度Lsc和该导频信号对应的时域信道响应hN,lsk的波形的长度L,设计时域的包络函数wp

示例性地,如图4所示,具体设计包络函数wp的过程如下:

步骤S401,指定每种时延扩展的时域波形包络函数y;

步骤S402,通过公式(5)中的构造时域包络函数w,得到初始包络函数w0

步骤S403,将得到的包络函数代入公式(10)中,计算得到2个样点系数;其中,公式(10)为:

其中,x表示样点系数,y表示每种时延扩展的时域波形包络函数。

步骤S404,根据得到的2个样点系数,代入公式(10)中,计算得到更新重构波形wp;其中,公式(11)为:

其中,xF是x的矩阵展开形式。

步骤S405,判断p值是否等于设定的阈值,如果等于,执行步骤S406;如果不等于,令p=p+1,然后执行步骤S403;

其中,在步骤S403-步骤S405循环计算波形wp过程中,在步骤S405中确定此时得到的波形wp中p不等于阈值时,令p=p+1,并将在此得到的波形wp输入到步骤S402中,以便计算出下一个波形wp

步骤S406,得到考虑不同时延扩展下最优重构波形wp

(2)在得到重构波形wp后,再根据公式(6)-(8)得到重构出时域信道响应hN,rebk

本申请实施例中,基站在得到时域信道响应hN,lsk后,采用上述三个非线性重构中的任意一个方案,对时域信道响应hN,lsk进行非线性处理,得到频域信道响应hN,rebk,从而使得基站检测到的各个UE的信道响应更加接近真实值。

下面通过一个具体的例子来讲述实施例一的方案。此时,规定有三个UE向基站发送导频信号(也即m=3),且通过两个轮次迭代处理的每个UE的信道响应即可(也即N=2)。

基站在接收到三个UE发送的导频信号后,在第一轮次中对消处理过程中:

(1)对于UE 1进行初步估计,通过步骤S202中公式(2-1),得到:

然后通过步骤S203-步骤S205中公式(3)-(11)得到频域信道响应H1,reb1;由于此时k<m,所以需要循环进入步骤S202中,检测UE2的信道响应。

(2)对于UE 2进行初步估计,通过步骤S202中公式(2-1)和第一次循环得到的频域信道响应H1,reb1,得到:

然后通过步骤S203-步骤S205中公式(3)-(11)得到频域信道响应H1,reb2;由于此时k<m,所以需要循环进入步骤S202中,检测UE3的信道响应。

(3)对于UE3进行初步估计,通过步骤S202中公式(2-2)、第一次循环得到的频域信道响应H1,reb1和第二次循环得到的频域信道响应H1,reb2,得到:

然后通过步骤S203-步骤S205中公式(5)-(11)得到频域信道响应H1,reb3;由于此时k=m,但此时N<2,所以还需要循环进入步骤S202中,检测UE1第二轮次估计的信道响应。

在第二轮次中对消处理过程中:

(1)对于UE 1进行第二轮次估计,通过步骤S202中公式(2-2)、第一轮次估计中第二次循环得到的频域信道响应H1,reb2和第一轮次估计中第三次循环得到的频域信道响应H1,reb3,得到:

然后通过步骤S203-步骤S205中公式(3)-(11)得到频域信道响应H2,reb1;由于此时k<m,所以需要循环进入步骤S202中,检测UE2第二轮次估计的信道响应。

(2)对于UE 2进行第二轮次估计,通过步骤S202中公式(3)、第一轮次估计中第一次循环得到的频域信道响应H1,reb1和第一轮次估计中第三次循环得到的频域信道响应H1,reb3,得到:

然后通过步骤S203-步骤S205中公式(3)-(11)得到频域信道响应H2,reb2;由于此时k<m,所以需要循环进入步骤S202中,检测UE3第二轮次估计的信道响应。

(3)对于UE 3进行第二轮次估计,通过步骤S202中公式(3)、第一轮次估计中第一次循环得到的频域信道响应H1,reb1和第一轮次估计中第二次循环得到的频域信道响应H1,reb2,得到:

然后通过步骤S203-步骤S205中公式(3)-(11)得到频域信道响应H2,reb3;由于此时k=m,且N=2,所以不需要循环进入步骤S202中,直接将最后一轮次估计的H2,reb1、H2,reb2和H2,reb3作为最终的各个UE的信道响应。

实施例二

图5为本申请实施例提供的通过残差对消框架对接收到的信号进行处理得到每个UE的信道响应的流程图。如图5所示,基站具体实现过程如下:

步骤S501,基站接收至少一个UE发送的导频信号。

具体地,基站在接收到多个UE发送的导频信号后,对多个UE进行编号,并且定义UEk发送的导频信号为Sk。另外,定义每个UE的历史信道响应为Hhistk,且规定在初始迭代是设置为0。

步骤S502,基站对每个UE的信道响应进行估计,消除每个UE的信道响应中其它信道响应的干扰。

具体地,此时的信号Y不再表示频域信号的接收信号,而是随着每次迭代对消过程,表示剩余未对消的残差信号Y。每个UE在依次进行信道估计时,都会对残差信号Y与导频信号进行估计并加上上一轮重构的历史信道响应Hhistk,在估计完成后把本次估计的导频信号继续从Y中减去,从而继续对下一个UE进行估计;完成一个轮次中所有UE的信道响应的估计后,再进行下一轮的用户估计;以此类推。

示例性地,对于每个UE进行估计时,通过下列公式(12)计算,得到各个UE的信道响应H1,lsk,公式(12)具体为:

其中,k表示对每个UE进行编号的序号,N为基站对每个UE的信道响应进行迭代估计的轮次数,HN,lsk表示第N轮次估计中UE的待检测的信道响应,YN,lsk表示在第N轮次下第k个用户估计过程中时的残差结果,HN-1,histk表示第N-1轮次估计中UE的历史信道响应,H0,histk=0。

步骤S503,基站对得到的每个UE的信道响应HN,lsk进行IDFT,得到信道响应h N,lsk。其中,基站通过公式(3)对信道响应HN,lsk进行IDFT,得到信道响应hN,lsk

步骤S504,基站对得到的各个UE的信道响应HN,lsk进行非线性重构,得到频域信道响应hN,rebk。其中,基站对HN,lsk进行非线性重构的方式可以为上述实施例一“基础非线性重构方案、高倍速采样方案和新波形方案”中的任意一种实现方式,具体实现过程详见上述图3-图4及相应的描述内容,本申请在此不再赘述了。

步骤S505,基站对得到的各个UE的频域信道响应hN,rebk进行DFT,得到频域信道响应HN,rebk。其中,基站通过公式(4)对频域信道响应hN,rebk进行DFT,得到频域信道响应HN,rebk

步骤S506,基站判断此时得到的频域信道响应HN,rebk所进行的估计轮次数是否为设定的轮次阈值D。如果不是,则表明此时得到的频域信道响应HN,rebk所进行的估计轮次数不是最后一轮次迭代得到的各个UE的信道响应,执行步骤S507;如果是,则表明此时得到的频域信道响应HN,rebk所进行的估计轮次数为最后一轮次迭代得到的各个UE的信道响应,执行步骤S510。

步骤S507,基站根据得到的UE k的频域信道响应HN,rebk,计算信道响应的残差err。

具体地,基站通过公式(13),计算各个UE的信道响应的残差err,公式(13)具体为:

errN,k=HN,rebk-HN-1,histk。 (13)

步骤S508,基站根据得到各个UE的信道响应的残差err,更新接收信号YN,k

具体地,当迭代过程处于用户k增加过程时,基站通过公式(14-1),更新接收信号YN,公式(14-1)具体为:

YN,k+1=YN,k-SkerrN,k。 (14-1)

当迭代过程处于迭代轮次N增加过程时,k此时已经累计到了m位置,基站通过公式(14-2),更新接收信号YN,公式(14-2)具体为:

YN+1,1=YN,m-SmerrN,m。 (14-2)

步骤S509,基站更新每个UE的历史信道响应为HN,histk,然后再执行步骤S502。

具体地,基站通过公式(15),更新每个UE的历史信道响应为HN,histk,公式(15)具体为:

HN,histk=HN,rebk。 (15)

其中,步骤S508中更新接收信号YN和步骤S509中更新每个UE的历史信道响应为HN,histk的顺序不限。

步骤S510,基站将最后一轮次迭代处理的各个UE的频域信道响应HN,rebk作为最终的各个UE的信道响应。其中,最终得到的各个UE的信道响应为最后一轮次对消得到的信道响应,依次为HN,reb1、HN,reb2……HN,rebk

本申请通过残差对消框架对接收到的信号进行处理,也即通过接收信号,依次计算出每个UE的残差和各个UE的差分信号,然后再结合各个UE的历史信道响应,计算出每个UE的信道响应估计值,最后通过多个轮次迭代递加处理,叠加每个UE在上一次轮中的估计值,使得到每个UE的信道响应无限接近真实值。

下面通过一个具体的例子来讲述实施例二的方案。此时,规定有三个UE向基站发送导频信号(也即m=3),且通过两个轮次迭代处理的每个UE的信道响应即可(也即N=2)。

基站在接收到三个UE发送的导频信号后,在第一轮次中对消处理过程中:

其中,令H0,reb1=0,H0,reb2=0,H0,reb3=0,也即H0,hist1=0,H0,hist2=0,H0,hist3=0。

然后通过步骤S503-步骤S505中公式(3)-(11)得到频域信道响应H1,reb1、H1,reb2和H1,reb3;由于此时N<2,所以需要循环进入步骤S502中,检测各个UE第二轮次估计的信道响应。

此时根据公式(13),计算各个UE的信道响应的残差err为:

err1,1=H1,reb1-H0,hist1=H1,reb1

err1,2=H1,reb2-H0,hist2=H1,reb2

err1,3=H1,reb3-H0,hist3=H1,reb3

根据得到各个UE的信道响应的残差err,根据公式(14-2)更新接收信号Y2,1,根据公式(14-1)更新接收信号Y2,2和Y2,3,得到:

Y2,1=Y1,3-S3err1,3

Y2,2=Y2,1-S1err2,1

Y2,3=Y2,2-S2err2,2

根据公式(15),更新每个UE的历史信道响应HN,histk为:

H1,hist1=H1,reb1

H1,hist2=H1,reb2

H1,hist3=H1,reb3

在第二轮次中对消处理过程中:

然后通过步骤S503-步骤S505中公式(3)-(11)得到频域信道响应H2,reb1、H2,reb2和H2reb3;由于此时N=2,所以不需要循环进入步骤S502中,直接将最后一轮次估计的H2,reb1、H2,reb2和H2,reb3作为最终的各个UE的信道响应。

上文详细介绍了本申请提供的一种由基站侧执行的检测方法的示例。可以理解的是,检测装置为了实现上述功能,其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现。某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

本申请可以根据上述方法示例对检测装置进行功能单元的划分,例如,可以将各个功能划分为各个功能单元,也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理单元中。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。需要说明的是,本申请中对单元的划分是示意性的,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,图6所示的检测装置600中包括收发单元601与处理单元602。

在本申请的一个实施方式中,检测装置600用于支持基站实现本申请实施例提供的检测方法中基站的功能,例如,收发单元601用于接收m个用户设备UE各自发送的导频信号;处理单元602用于根据m个用户设备UE各自发送的导频信号和所述m个UE的待检测信道响应确定接收信号,所述m为大于1的正整数;根据所述m个UE的导频信号和所述接收信号,确定每个UE的待检测信道响应在D轮中每个轮次估计下的估计值;确定检测结果,所述检测结果为每个UE的待检测信道响应在第D轮次估计下的估计值,所述D为大于1的正整数。关于如何基站在接收到多个UE发送的导频信号后,检测各个UE的信道响应的具体实现方式,可以参考本申请方法部分实施例,例如图2-图5所示实施例中的相关内容,不做赘述。

在一个可能的实现方式中,当UE的待检测信道响应在第N轮次估计时,所述N为正整数,且N=1;处理单元602用于根据所述m个UE的导频信号和所述接收信号,确定第1个UE的待检测信道响应在第1轮次估计下的估计值;或者根据所述m个UE的导频信号、所述接收信号和需要对消的在先已经确定的UE的信道响应,确定每个UE的待检测信道响应在第1轮次估计下的估计值,其中,第k个UE的所述需要对消的在先已经确定的UE的信道响应包括第1至k-1个UE的待检测信道响应在第1轮次估计下的估计值,所述k为正整数,且1<k≤m。关于如何确定每个UE的待检测信道响应在第1轮次估计下的估计值的具体实现方式,可以参考本申请方法部分实施例,例如图2所示实施例中的相关内容,不做赘述。

在一个可能的实现方式中,当UE的待检测信道响应在第N轮次估计时,所述N为正整数,且1<N≤D,处理单元602用于根据所述m个UE的导频信号、所述接收信号和需要对消的在先已经确定的UE的信道响应,确定每个UE的待检测信道响应在第N轮次估计下的估计值,其中,所述需要对消的在先已经确定的UE的信道响应包括其他m-1个UE的待检测信道响应在第N-1轮次估计下的估计值。关于如何确定每个UE的待检测信道响应在第N轮次估计下的估计值的具体实现方式,可以参考本申请方法部分实施例,例如图2所示实施例中的相关内容,不做赘述。

在一个可能的实现方式中,处理单元602用于根据所述m个UE的导频信号、所述m个UE的差分信号和所述m个UE的历史信道响应,确定每个UE的待检测信道响应在第N轮次估计下的估计值;所述每个UE的待检测信道响应在第N轮次估计下的估计值是按序确定,所述差分信号为所述接收信号、由所述接收信号、上一个UE的导频信号和所述上一个UE的残差确定的信号和所述上一个UE的差分信号、所述上一个UE的导频信号和所述上一个UE的残差确定的信号,所述残差为UE的待检测信道响应在第N轮次估计下的估计值与在第N轮次估计中的历史信道响应之间的差值,所述历史信道响应为所述UE的待检测信道响应在N-1轮次估计下的估计值,所述N为正整数,且1≤N≤D。关于如何确定每个UE的待检测信道响应在第N轮次估计下的估计值的具体实现方式,可以参考本申请方法部分实施例,例如图5所示实施例中的相关内容,不做赘述。

在一个可能的实现方式中,处理单元602用于确定第k个UE的第N+1轮次估计下的残差,所述第k个UE的第N+1轮次估计下的残差是通过将所述第k个UE的待检测信道响应在第N轮次估计下的估计值减去所述第k个UE的第N轮次估计下的历史信道响应得到的,所述k为正整数,且1≤k≤m。关于如何确定第k个UE的第N+1轮次估计下的残差的具体实现方式,可以参考本申请方法部分实施例,例如图5所示实施例中的相关内容,不做赘述。

在一个可能的实现方式中,处理单元602用于确定第k+1个UE的差分信息,所述第k+1个UE的差分信息是通过将所述第k个UE的差分信息减去所述第k个UE的导频信号与所述第k个UE的残差的乘积得到的。关于如何确定第k+1个UE的差分信息的具体实现方式,可以参考本申请方法部分实施例,例如图5所示实施例中的相关内容,不做赘述。

在一个可能的实现方式中,处理单元602用于确定所述m个UE的N+1轮次估计下的历史信道响应,所述m个UE的N+1轮次估计下的历史信道响应为所述m个UE的待检测信道响应在第N轮次估计下的估计值。关于如何确定所述m个UE的N+1轮次估计下的历史信道响应的具体实现方式,可以参考本申请方法部分实施例,例如图5所示实施例中的相关内容,不做赘述。

在一个可能的实现方式中,处理单元602用于对得到的每个UE的待检测信道响应在D轮中每个轮次估计下的估计值进行傅里叶反变换IDFT,得到第一时域估计值;所述每个UE的待检测信道响应在D轮中每个轮次估计下的估计值为第一频域估计值;对所述第一时域估计值进行非线性重构,得到第二时域估计值;对所述第二时域估计值进行傅里叶变换DFT,得到第二频域估计值。关于如何将第一频域估计值转换成第二频域估计值的具体实现方式,可以参考本申请方法部分实施例,例如图2-图5所示实施例中的相关内容,不做赘述。

在一个可能的实现方式中,处理单元602用于根据每个UE的导频信号的序列长度和所述每个UE的待检测信道响应的第一时域估计值的波形的长度,构造包络函数;通过设定的阈值,在所述每个UE的待检测信道响应的第一时域估计值的波形上挑选出功率较强的位置,构造出包络波形矩阵;对所述包络波形矩阵求逆的方式,计算出所述每个UE的待检测信道响应的第三时域估计值;通过所述每个UE的待检测信道响应的第三时域估计值和所述包络函数,计算出所述第二时域估计值。关于如何对所述第一时域估计值进行非线性重构得到第二时域估计值的具体实现方式,可以参考本申请方法部分实施例,例如图3-图4所示实施例中的相关内容,不做赘述。

图7示出了本申请提供的一种检测装置700的结构示意图。检测装置700可用于实现上述方法实施例中描述的基站侧执行的检测方法。该检测装置700可以是芯片、终端、基站或者其它无线通信设备等。

检测装置700包括一个或多个处理器701,该一个或多个处理器701可支持检测装置600实现本申请实施例中所述的由基站执行的检测方法,例如图2-图5所示的实施例中由基站执行的方法。

该处理器701可以是通用处理器或者专用处理器。例如,处理器701可以包括中央处理器(central processing unit,CPU)和/或基带处理器。其中,基带处理器可以用于处理通信数据(例如,上文所述第一消息),CPU可以用于实现相应的控制和处理功能,执行软件程序,处理软件程序的数据。

进一步的,检测装置700还可以包括收发单元705,用以实现信号的输入(接收)和输出(发送)。

例如,检测装置700可以是芯片,收发单元705可以是该芯片的输入和/或输出电路,或者,收发单元705可以是该芯片的接口电路,该芯片可以作为基站或其它无线通信设备的组成部分。

又例如,检测装置700可以为基站。收发单元705可以包括收发器或射频芯片。收发单元705还可以包括通信接口。

可选地,检测装置700还可以包括天线706,可以用于支持收发单元705实现检测装置700的收发功能。

可选地,检测装置700中可以包括一个或多个存储器702,其上存有程序(也可以是指令或者代码)703,程序703可被处理器701运行,使得处理器701执行上述方法实施例中描述的方法。可选地,存储器702中还可以存储有数据。可选地,处理器701还可以读取存储器702中存储的数据(例如,预定义的信息),该数据可以与程序703存储在相同的存储地址,该数据也可以与程序703存储在不同的存储地址。

处理器701和存储器702可以单独设置,也可以集成在一起,例如,集成在单板或者系统级芯片(system on chip,SOC)上。

在一种可能的设计中,检测装置700是基站或者可用于接入网设备的芯片。例如,收发单元705用于接收m个用户设备UE各自发送的导频信号;处理器701用于根据m个用户设备UE各自发送的导频信号和所述m个UE的待检测信道响应确定接收信号,所述m为大于1的正整数;根据所述m个UE的导频信号和所述接收信号,确定每个UE的待检测信道响应在D轮中每个轮次估计下的估计值;确定检测结果,所述检测结果为每个UE的待检测信道响应在第D轮次估计下的估计值,所述D为大于1的正整数。

关于检测装置700在上述各种可能的设计中执行的操作的详细描述可以参照本申请提供的检测方法的实施例中基站的行为,例如图2-图5所示实施例中的相关内容,不做赘述。

应理解,上述方法实施例的各步骤可以通过处理器701中的硬件形式的逻辑电路或者软件形式的指令完成。处理器701可以是CPU、数字信号处理器(digital signalprocessor,DSP)、专用集成电路(application specific integrated circuit,ASIC)、现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)或者其它可编程逻辑器件,例如,分立门、晶体管逻辑器件或分立硬件组件。

在检测装置600为基站的情况下,图8是本申请实施例提供的一种基站的结构示意图。如图8所示,执行上述图2-图5对应的检测方法实施例中网络设备的功能。基站800可包括一个或多个DU 801和一个或多个CU 802。所述DU 801可以包括至少一个天线8011,至少一个射频单元8012,至少一个处理器8013和至少一个存储器8014。所述DU 801部分主要用于射频信号的收发以及射频信号与基带信号的转换,以及部分基带处理。CU 802可以包括至少一个处理器8022和至少一个存储器8021。CU 802和DU 801之间可以通过接口进行通信,其中,控制面(Control plane)接口可以为Fs-C,比如F1-C,用户面(User Plane)接口可以为Fs-U,比如F1-U。

所述CU 802部分主要用于进行基带处理,对基站进行控制等。所述DU 801与CU802可以是物理上设置在一起,也可以物理上分离设置的,即分布式基站。所述CU 802为基站的控制中心,也可以称为处理单元,主要用于完成基带处理功能。例如所述CU 802可以用于控制基站执行上述方法实施例中关于网络设备的操作流程。

具体的,CU和DU上的基带处理可以根据无线网络的协议层划分,例如分组数据汇聚层协议(packet data convergence protocol,PDCP)层及以上协议层的功能设置在CU,PDCP以下的协议层,例如无线链路控制(radio link control,RLC)层和媒体接入控制(media access control,MAC)层等的功能设置在DU。又例如,CU实现无线资源控制(radioresource control,RRC),分组数据汇聚层协议(packet data convergence protocol,PDCP)层的功能,DU实现无线链路控制(radio link control,RLC)、媒体接入控制(mediaaccess control,MAC)和物理(physical,PHY)层的功能。

此外,可选地,基站800可以包括一个或多个射频单元(RU),一个或多个DU和一个或多个CU。其中,DU可以包括至少一个处理器8013和至少一个存储器8014,RU可以包括至少一个天线8011和至少一个射频单元8012,CU可以包括至少一个处理器8022和至少一个存储器8021。

在一个实例中,所述CU802可以由一个或多个单板构成,多个单板可以共同支持单一接入指示的无线接入网(如5G网),也可以分别支持不同接入制式的无线接入网(如LTE网,5G网或其他网)。所述存储器8021和处理器8022可以服务于一个或多个单板。也就是说,可以每个单板上单独设置存储器和处理器。也可以是多个单板共用相同的存储器和处理器。此外每个单板上还可以设置有必要的电路。所述DU 801可以由一个或多个单板构成,多个单板可以共同支持单一接入指示的无线接入网(如5G网),也可以分别支持不同接入制式的无线接入网(如LTE网,5G网或其他网)。所述存储器8014和处理器8013可以服务于一个或多个单板。也就是说,可以每个单板上单独设置存储器和处理器。也可以是多个单板共用相同的存储器和处理器。此外每个单板上还可以设置有必要的电路。

其中,DU与CU可以共同执行图6所示的检测装置600中的处理器602的功能或者图7所示的检测装置700中的处理器701的功能,具体不做赘述。

本所属领域的技术人员可以清楚地了解到,本申请提供的各实施例的描述可以相互参照,为描述的方便和简洁,例如关于本申请实施例提供的各装置、设备的功能以及执行的步骤可以参照本申请方法实施例的相关描述,各方法实施例之间、各装置实施例之间也可以互相参考、结合或引用。

在本申请所提供的几个实施例中,所揭露的系统、装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的方法实施例的一些特征可以忽略,或不执行。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,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,多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统。另外,各单元之间的耦合或各个组件之间的耦合可以是直接耦合,也可以是间接耦合,上述耦合包括电的、机械的或其它形式的连接。

应理解,在本申请的各种实施例中,各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后,各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定,而不应对本申请的实施例的实施过程构成任何限定。此外,本申请实施例中,终端和/或网络设备可以执行本申请实施例中的部分或全部步骤,这些步骤或操作仅是示例,本申请实施例还可以执行其它操作或者各种操作的变形。此外,各个步骤可以按照本申请实施例呈现的不同的顺序来执行,并且有可能并非要执行本申请实施例中的全部操作。

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