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一種信道回放方法、基站及終端設(shè)備與流程

文檔序號:12490508閱讀:336來源:國知局
一種信道回放方法、基站及終端設(shè)備與流程

本申請涉及無線通信領(lǐng)域,尤其涉及一種信道回放方法、基站及終端設(shè)備。



背景技術(shù):

在LTE、LTE-A及未來5G等無線通信系統(tǒng)中,為了使得新技術(shù)新算法更能適應(yīng)多變的商用無線環(huán)境,通常新技術(shù)新算法要經(jīng)歷多種無線信道條件的性能驗證,也即虛擬路測(Virtual Drive Test,VDT)驗證。

如圖1所示,現(xiàn)有技術(shù)需要基站和終端設(shè)備的所有通道與無線信道模擬儀射頻連接,由無線信道模擬儀提供無線信道實現(xiàn)功能。

隨著多天線技術(shù)的發(fā)展,這種VDT驗證所需的儀器設(shè)備越來越多,目前設(shè)備天線數(shù)已經(jīng)遠遠超過無線信道模擬儀的單表規(guī)格,以MIMO 64*4為例,如果實現(xiàn)新技術(shù)在無線信道場景下的VDT驗證,需要4臺32個端口的無線信道模擬儀,測試成本非常高。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本發(fā)明實施例提供了一種信道回放方法、基站及終端設(shè)備,能夠降低VDT驗證的成本。

第一方面,本發(fā)明實施例提供了一種信道回放方法,該方法應(yīng)用于VDT驗證,該方法中的基站和終端設(shè)備直連,該方法包括:

基站獲取信道數(shù)據(jù),根據(jù)信道數(shù)據(jù)、權(quán)值和需要發(fā)送的下行數(shù)據(jù)計算得到的最終發(fā)送的數(shù)據(jù),其中,所述權(quán)值為波束賦形權(quán)值或預(yù)編碼碼本權(quán)值,然后將最終發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送至與其直連的終端設(shè)備。

本申請中,信道數(shù)據(jù)用H表示,權(quán)值用W表示,需要發(fā)送的下行數(shù)據(jù)用S表示,最終發(fā)送的數(shù)據(jù)用Y表示?;緦⑿诺罃?shù)據(jù)H、權(quán)值W與需要發(fā)送的下行數(shù)據(jù)S計算得到最終發(fā)送的數(shù)據(jù),使得基站發(fā)射的下行數(shù)據(jù)Y等同于經(jīng)歷了無線信道,得到的性能與真實經(jīng)歷空口信道的情況相當(dāng)。因此本發(fā)明實施例在進行VDT驗證時,無需連接無線信道模儀,而是使基站與終端設(shè)備之間直連,虛擬路測驗證的信道回放在基站內(nèi)即可完成,從而能夠節(jié)省VDT驗證成本。

在一些具體的實施例中,基站根據(jù)信道數(shù)據(jù)、權(quán)值和需要發(fā)送的下行數(shù)據(jù)計算得到的最終發(fā)送的數(shù)據(jù)具體為:基站將信道數(shù)據(jù)與權(quán)值相乘,再和下行數(shù)據(jù)相乘,再加上信道噪聲得到最終發(fā)送的數(shù)據(jù)。

在這種實施例中,信道噪聲用N表示,基站能夠?qū)⑿诺罃?shù)據(jù)H乘以權(quán)值W,再乘以需要發(fā)送的下行數(shù)據(jù)S,以此使得基站發(fā)射的下行數(shù)據(jù)Y等同于經(jīng)歷了無線信道。終端設(shè)備收到的數(shù)據(jù)Y等同于經(jīng)歷了無線信道的數(shù)據(jù)H*W*S+N,以此來解析數(shù)據(jù),從而能夠完成VDT的信道回放,使信道回放的過程在基站內(nèi)完成,無需使用無線信道模擬儀,每一套基站設(shè)備都可以成為一個經(jīng)歷無線信道的驗證系統(tǒng),從而節(jié)約了成本設(shè)備。

在一些具體的實施例中,基站根據(jù)信道數(shù)據(jù)、權(quán)值和發(fā)送的下行數(shù)據(jù)計算得到的最終發(fā)送的數(shù)據(jù)具體為:基站將信道數(shù)據(jù)與權(quán)值相乘,再和下行數(shù)據(jù)相乘得到最終發(fā)送的數(shù)據(jù)。在這種實施中,終端在接收到最終發(fā)送的數(shù)據(jù)后,再加上信道噪聲,以此來解析數(shù)據(jù)。同樣,采用此種方式,在基站內(nèi)部就能完成信道回放的過程,無需接入無線信道模擬儀進行VDT驗證,因此可以節(jié)省成本。

在一些具體的實施例中,在天線數(shù)少,不需要做波束賦形的情況下,所述權(quán)值可以是LTE系統(tǒng)預(yù)編碼碼本權(quán)值。

在一些具體的實施例中,在天線數(shù)多,需要做波束賦形情況下,所述權(quán)值是波束賦形權(quán)值。

可選的,所述波束賦形權(quán)值或預(yù)編碼碼本權(quán)值可以由基站從系統(tǒng)獲取或由基站自動生成。

在一些具體的實施例中,基站獲取信道數(shù)據(jù)的方式包括:基站的基帶板上存儲有信道數(shù)據(jù),基站從基帶板上讀取信道數(shù)據(jù)。

基帶板上存儲的信道數(shù)據(jù)可以是基站自身采集的信道數(shù)據(jù),也可以是利用外部儀表采集的信道數(shù)據(jù)。

在一些具體的實施例中,基站獲取信道數(shù)據(jù)的方式還可以包括:信道數(shù)據(jù)存儲在外部服務(wù)器中,基站從外部服務(wù)器中讀取信道數(shù)據(jù)。

可選的,信道數(shù)據(jù)可以為標(biāo)準(zhǔn)模型數(shù)據(jù),也可以是從外場環(huán)境采集的信道數(shù)據(jù)。

在一些具體的實施例中,所述基站和所述終端設(shè)備直連的方式可以為通過射頻直連,或者通過基帶直連。

第二方面,本發(fā)明實施例提供了一種信道回放方法,該方法應(yīng)用于VDT驗證,該方法中的基站和終端設(shè)備直連,該方法包括:終端設(shè)備接收基站發(fā)送的數(shù)據(jù),基站發(fā)送的數(shù)據(jù)為基站根據(jù)信道數(shù)據(jù)、權(quán)值和發(fā)送的下行數(shù)據(jù)計算得到的最終發(fā)送的數(shù)據(jù),其中,所述權(quán)值為波束賦形權(quán)值或預(yù)編碼碼本權(quán)值。

在一些具體的實施中,基站發(fā)送的最終發(fā)送數(shù)據(jù)包括了信道噪聲。

在一些具體的實施例,基站發(fā)送的數(shù)據(jù)不包括信道噪聲,則終端設(shè)備將所述最終發(fā)送的數(shù)據(jù)加上信道噪聲。

本發(fā)明實施例提供了一種基站,該基站實現(xiàn)的功能對應(yīng)于第一方面所描述的信道回放方法中的基站所實現(xiàn)的全部或部分功能。所述功能可以通過硬件實現(xiàn),也可以通過硬件執(zhí)行相應(yīng)的軟件程序?qū)崿F(xiàn)。硬件和軟件包括一個或多個與上述功能相對應(yīng)的單元模塊,所述單元模塊可以是軟件和/或硬件。

第三方面,一種可能的設(shè)計中,基站包括:

信道數(shù)據(jù)獲取單元,用于獲取信道數(shù)據(jù);

發(fā)送數(shù)據(jù)計算單元,用于根據(jù)信道數(shù)據(jù)、權(quán)值和需要發(fā)送的下行數(shù)據(jù)計算得到的最終發(fā)送的數(shù)據(jù),其中,所述權(quán)值為波束賦形權(quán)值或預(yù)編碼碼本權(quán)值;

發(fā)送單元,用于將最終發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送至與其直連的終端設(shè)備。

在一些具體的實施中,發(fā)送數(shù)據(jù)計算單元,具體用于將信道數(shù)據(jù)與所述權(quán)值相乘,再下行數(shù)據(jù)相乘,再加上信道噪聲得到最終發(fā)送的數(shù)據(jù)。

在一些具體的實施中,發(fā)送數(shù)據(jù)計算單元,具體用于將信道數(shù)據(jù)與所述權(quán)值相乘,再和下行數(shù)據(jù)相乘得到最終發(fā)送的數(shù)據(jù)。

在一些具體的實施中,基站包括存儲單元,用于存儲信道數(shù)據(jù);信道數(shù)據(jù)獲取單元,具體用于從存儲單元讀取信道數(shù)據(jù)。其中,存儲單元上存儲的信道數(shù)據(jù)可以是基站自身采集的信道數(shù)據(jù),也可以是利用外部儀表采集的信道數(shù)據(jù)。

在一些具體的實施中,信道數(shù)據(jù)獲取單元獲取的信道數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)模型數(shù)據(jù)或從外場環(huán)境采集的信道數(shù)據(jù)。

第四方面,一種可能的設(shè)計中,基站包括:

相互連接的收發(fā)器、處理器及存儲器;存儲器用于存儲程序代碼,處理器調(diào)用存儲器中的程序代碼,以執(zhí)行上述第一方面的基站所執(zhí)行的全部或部分步驟。

本發(fā)明實施例提供了一種終端設(shè)備,該終端設(shè)備實現(xiàn)的功能對應(yīng)于第二方面所描述的信道回放方法中的終端設(shè)備所實現(xiàn)的全部或部分功能。所述功能可以通過硬件實現(xiàn),也可以通過硬件執(zhí)行相應(yīng)的軟件程序?qū)崿F(xiàn)。硬件和軟件包括一個或多個與上述功能相對應(yīng)的單元模塊,所述單元模塊可以是軟件和/或硬件。

第五方面,一種可能的設(shè)計中,終端設(shè)備包括:

接收單元,用于接收基站發(fā)送的數(shù)據(jù),基站發(fā)送的數(shù)據(jù)為基站根據(jù)信道數(shù)據(jù)、權(quán)值和發(fā)送的下行數(shù)據(jù)計算得到的最終發(fā)送的數(shù)據(jù),其中,所述權(quán)值為波束賦形權(quán)值或預(yù)編碼碼本權(quán)值。

在一些具體的實施中,終端設(shè)備還包括處理單元,用于當(dāng)基站發(fā)送的數(shù)據(jù)不包括信道噪聲時,將所述最終發(fā)送的數(shù)據(jù)加上信道噪聲。

第六方面,一種可能的設(shè)計中,終端設(shè)備包括:

相互連接的收發(fā)器、處理器及存儲器;存儲器用于存儲程序代碼,處理器調(diào)用存儲器中的程序代碼,以執(zhí)行上述第二方面的終端設(shè)備所執(zhí)行的全部或部分步驟。

第七方面,本發(fā)明實施例還提供了一種信道回放系統(tǒng),其特征在于,所述信道回放系統(tǒng)包括第五方面所述的基站和第六方面所描述的終端設(shè)備,所述基站和所述終端設(shè)備通過射頻或通過基帶直連。

第八方面,本發(fā)明還提供一種計算機存儲介質(zhì),該介質(zhì)存儲有應(yīng)用程序,該程序執(zhí)行時包括第一方面所描述的信道回放方法中的部分或者全部步驟。

從以上技術(shù)方案可以看出,本發(fā)明實施例具有以下優(yōu)點:

本發(fā)明實施例中,基站和終端設(shè)備直連,基站獲取無線信道數(shù)據(jù),根據(jù)無線信道數(shù)據(jù)、權(quán)值和發(fā)送的下行數(shù)據(jù)計算得到的最終發(fā)送的數(shù)據(jù),將最終發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送至與其直連的終端設(shè)備。從而使得基站發(fā)射的下行數(shù)據(jù)等同于經(jīng)歷了無線信道,得到的性能與真實經(jīng)歷空口信道的情況相當(dāng)。本發(fā)明實施例在進行VDT驗證時,無需連接無線信道模儀,而是使基站與終端設(shè)備直連,虛擬路測驗證的信道回放在基站內(nèi)即可完成,從而能夠節(jié)省VDT驗證成本。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中通過無線信道模擬儀進行VDT驗證的示意圖;

圖2為本發(fā)明實施例中無線空間的數(shù)據(jù)傳輸流程;

圖3為本發(fā)明實施例中的MIMO系統(tǒng)的原理圖;

圖4為本發(fā)明實施例中信道回放技術(shù)實現(xiàn)原理圖;

圖5為本發(fā)明實施例中信道回放方法流程圖;

圖6為本發(fā)明實施例中基站側(cè)進行信道回放的一種原理圖;

圖7為本發(fā)明實施例中基站側(cè)進行信道回放的另一種原理圖;

圖8為本發(fā)明實施例中MIMO 4*2系統(tǒng)組網(wǎng)說明圖;

圖9為本發(fā)明實施例中MIMO 4*2下行性能驗證時端口與信道編號定義說明圖;

圖10為本發(fā)明實施例中MIMO 64*2系統(tǒng)組網(wǎng)說明圖;

圖11為本發(fā)明實施例中MIMO 64*2下行性能驗證時端口與信道編號定義說明圖;

圖12為本發(fā)明實施例中MIMO 2*2系統(tǒng)組網(wǎng)說明圖;

圖13為本發(fā)明實施例中MIMO 2*2下行性能驗證時端口與信道編號定義說明圖;

圖14為本發(fā)明實施例中基站的功能模塊示意圖;

圖15為本發(fā)明實施例中基站和終端設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了使本申請的技術(shù)方案及有益效果更加清楚,以下結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例進行進一步詳細說明。

圖2所示為無線空間的數(shù)據(jù)發(fā)送和接收流程,基站將要發(fā)送的數(shù)據(jù)S(實際應(yīng)用中為權(quán)值W*S)經(jīng)過無線空間,與信道數(shù)據(jù)H相乘,再發(fā)送至終端設(shè)備。

現(xiàn)有技術(shù)是通過無線信道模擬儀來實現(xiàn)無線空間信道來實現(xiàn)新技術(shù)和新算法的虛擬路測驗證,本發(fā)明實施例提供一種低成本的MIMO信道回放方法,能夠?qū)崿F(xiàn)新技術(shù)和新算法實現(xiàn)經(jīng)歷無線信道的虛擬路測驗證,無需增加額外的儀器設(shè)備,可以實現(xiàn)低成本的快速的虛擬路測驗證。

本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案可以應(yīng)用于各種無線通信系統(tǒng)的虛擬路測驗證,諸如碼分多址(CDMA)網(wǎng)絡(luò)、時分多址(TDMA)網(wǎng)絡(luò)、頻分多址(FDMA)網(wǎng)絡(luò)、正交FDMA(OFDMA)網(wǎng)絡(luò)、單載波FDMA(SC-FDMA)網(wǎng)絡(luò)等。術(shù)語“網(wǎng)絡(luò)”和“系統(tǒng)”可互換地使用。CDMA網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)諸如通用地面無線電接入(UTRA)、cdma2000等無線電技術(shù)。UTRA包括寬帶CDMA(W-CDMA)和其他CDMA變體。cdma2000涵蓋IS-2000、IS-95和IS-856標(biāo)準(zhǔn)。TDMA網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)諸如全球移動通信系統(tǒng)(GSM)之類的無線電技術(shù)。OFDMA網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)諸如演進型UTRA(E-UTRA)、超移動寬帶(UMB)、IEEE 802.11(Wi-Fi)、IEEE 802.16(WiMAX)、IEEE 802.20、Flash-OFDM等無線電技術(shù)。UTRA和E-UTRA是通用移動電信系統(tǒng)(UMTS)的部分。3GPP長期演進(LTE)和高級LTE(LTE-A)是使用E-UTRA的新UMTS版本。UTRA、E-UTRA、UMTS、LTE、LTE-A和GSM在來自名為“第3代伙伴項目”(3GPP)的組織的文獻中描述。cdma2000和UMB在來自名為“第3代伙伴項目2”(3GPP2)的組織的文獻中描述。本文所描述的技術(shù)可被用于以上所提及的無線網(wǎng)絡(luò)和無線電技術(shù)以及其他無線網(wǎng)絡(luò)和無線電技術(shù)。為了清楚起見,以下針對LTE來描述這些技術(shù)的某些方面,并且在以下大部分描述中使用LTE術(shù)語。

本發(fā)明所涉及到的終端設(shè)備(Terminal Equipment)可以包括具有無線通信功能的手持設(shè)備、車載設(shè)備、可穿戴設(shè)備、計算設(shè)備或連接到無線調(diào)制解調(diào)器的其它處理設(shè)備,以及各種形式的用戶設(shè)備(User Equipment,UE),移動臺(Mobile station,簡稱MS),終端(terminal),等等。

本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案可以應(yīng)用于多輸入多輸出(Multiple-Input Multiple-Output,MIMO)傳輸,也可以應(yīng)用于單輸入單輸出(Single-Input Single-Output,SISO)、單輸入多輸出(Single-Input Multiple-Output,SIMO)、多輸入單輸出(Multiple-Input Single-Output,MISO)系統(tǒng)。但要求終端設(shè)備的天線數(shù)少于基站側(cè)的天線數(shù),以使得終端設(shè)備的每個端口都能夠與基站的端口進行射頻連接。

本發(fā)明以應(yīng)用于MIMO傳輸進行詳細說明。MIMO技術(shù)指在發(fā)射端和接收端分別使用多個發(fā)射天線和接收天線,使信號通過發(fā)射端與接收端的多個天線傳送和接收,從而改善通信質(zhì)量。MIMO系統(tǒng)相對于單輸入單輸出(SISO)、單輸入多輸出(SIMO)、多輸入單輸出(MISO)系統(tǒng)而言,可以充分利用空間資源,通過多個天線實現(xiàn)多發(fā)多收,在不增加頻譜資源和天線發(fā)射功率的情況下,可以成倍的提高系統(tǒng)信道容量。

圖3是MIMO系統(tǒng)無線信道示意圖。發(fā)射端通過空時映射將要發(fā)送的數(shù)據(jù)信號映射到多根天線上發(fā)送出去,如圖所示的(S1、S2……SNt),經(jīng)過MIMO無線信道(h11、h12……h(huán)NsNt)傳輸至接收端的各根天線,接收端將各根天線接收到的信號(y1、y2……yNr)進行空時譯碼從而恢復(fù)出發(fā)射端發(fā)送的數(shù)據(jù)信號。

本發(fā)明實施例中信道回放技術(shù)原理如圖4所示,基站和終端設(shè)備之間無需連接無線信道模儀,而是直連,直連的具體方式可以是通過射頻直連或通過基帶直連,虛擬路測驗證的信道回放在基站內(nèi)完成。原理為:基站的基帶發(fā)送數(shù)據(jù)與對應(yīng)資源位置的信道數(shù)據(jù)相乘,以此為基礎(chǔ)計算最終發(fā)送的數(shù)據(jù),終端設(shè)備接收到的數(shù)據(jù)為經(jīng)歷無線信道的真實數(shù)據(jù)。

下面對本發(fā)明實施例中的方法進行具體說明。

501、基站獲取信道數(shù)據(jù);

信道數(shù)據(jù)可以是生成的標(biāo)準(zhǔn)的模型數(shù)據(jù),也可以是實際外場環(huán)境信道測試得到的數(shù)據(jù),例如:實際外場信道測試得到的數(shù)據(jù)可以為終端設(shè)備所在位置的信道數(shù)據(jù)。

具體的,基站獲取信道數(shù)據(jù)的過程可以包括但不限于以下幾種:

1、基站的基帶板中存儲有信道數(shù)據(jù),基站可以從自身的基帶板的中讀取信道數(shù)據(jù)?;鶐О迳洗鎯Φ男诺罃?shù)據(jù)可以是基站自身采集的信道數(shù)據(jù),也可以是利用外部儀表采集的信道數(shù)據(jù)。

2、信道數(shù)據(jù)存儲在外部服務(wù)器中,基站的基帶板通過接口與外部存儲服務(wù)器連接,基站的基帶板可以從外部存儲服務(wù)器中讀取信道數(shù)據(jù)。

502、基站根據(jù)信道數(shù)據(jù)、權(quán)值和需要發(fā)送的下行數(shù)據(jù)計算得到最終發(fā)送的數(shù)據(jù);

基站在獲取到信道數(shù)據(jù)后,根據(jù)信道數(shù)據(jù)、權(quán)值與基站自身需要發(fā)送的下行數(shù)據(jù)計算最終發(fā)送的數(shù)據(jù)。

其中,所述權(quán)值為波束賦形權(quán)值或預(yù)編碼碼本權(quán)值權(quán)值,可以由基站從系統(tǒng)獲取,也可以由基站自動生成。

無線信道的計算模型為:Y=H*W*S+N,其中Y是接收信號矢量,也即最終發(fā)送的數(shù)據(jù),H是信道數(shù)據(jù),W為權(quán)值,在天線數(shù)少,不需要做波束賦形的情況下,該權(quán)值W可以是LTE系統(tǒng)預(yù)編碼碼本權(quán)值;在天線數(shù)多,需要做波束賦形情況下,該權(quán)值W是波束賦形權(quán)值,為了區(qū)分,波束賦形權(quán)值用w表示,預(yù)編碼碼本權(quán)值用p表示。S是發(fā)送信號矢量,也即基站發(fā)送的下行數(shù)據(jù),N是信道噪聲,信道噪聲為符合高斯分布的隨機序列,每個資源塊都有對應(yīng)的N值。為了模擬無線信道的計算模型,基站在將信道數(shù)據(jù)H與權(quán)值W相乘,再與需要發(fā)送的下行數(shù)據(jù)S相乘,之后還需要加上相應(yīng)的信道噪聲N。

一種可行的實現(xiàn)方式中,如圖6所示:

在基站側(cè)將信道數(shù)據(jù)H乘以權(quán)值W后,與發(fā)送的下行數(shù)據(jù)S相乘,再加上相應(yīng)的信道噪聲N得到最終發(fā)送的數(shù)據(jù)。此時的噪聲N為在基站基帶中添加的噪聲數(shù)據(jù)。該噪聲數(shù)據(jù)的獲取方式包括:可以是預(yù)先存儲在基帶板中,基站從自身的基帶板中獲取的噪聲數(shù)據(jù);也可以是存儲在外部存儲器中,基站從外部存儲器中讀取的噪聲數(shù)據(jù)。

在此種實現(xiàn)方式中,基站發(fā)送至終端設(shè)備的最終發(fā)送的數(shù)據(jù)為信道數(shù)據(jù)H乘以權(quán)值W,再乘以下行數(shù)據(jù)S,再加上相應(yīng)的信道噪聲N。

另一種可行的實現(xiàn)方式中,如圖7所示:

基站側(cè)將信道數(shù)據(jù)H乘以權(quán)值W,再與發(fā)送的下行數(shù)據(jù)S相乘作為最終發(fā)送的數(shù)據(jù)Y。噪聲N不在基站側(cè)添加,而是在接收側(cè)(即終端設(shè)備側(cè))采集接收機的噪聲進行添加。

503、基站將最終發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送至與其直連的終端設(shè)備。

基站根據(jù)信道數(shù)據(jù)H、權(quán)值W與下行數(shù)據(jù)S計算得到最終發(fā)送的數(shù)據(jù)Y后,將數(shù)據(jù)Y發(fā)送至與其直連的終端設(shè)備。

基站與終端設(shè)備之間直連時,由基站的端口與終端的端口組成N個無線信道,基站需要發(fā)送的下行數(shù)據(jù)經(jīng)過這些無線信道傳輸發(fā)送至終端設(shè)備,基站在計算時,是根據(jù)每個無線信道對應(yīng)的信道數(shù)據(jù)H和每個無線信道上承載的下行數(shù)據(jù)S為基礎(chǔ)計算每個無線信道上最終發(fā)送的數(shù)據(jù)Y。

在上述如圖6所示的第一種可行的實現(xiàn)方式中在基站側(cè)添加的信道噪聲N也是每個信道對應(yīng)的信道噪聲向量N。在如圖7所示的第二種可行的實現(xiàn)方式中,在基站側(cè)添加的噪聲N也是每個無線信道都對應(yīng)一個噪聲向量N。

在計算過程中,信道數(shù)據(jù)H、發(fā)送數(shù)據(jù)S、以及信道噪聲向量N可以用矩陣表示。

下面通過實際的應(yīng)用舉例對本發(fā)明實施例中的信道回放方法進行詳細說明。

以LTE MIMO 4*2 2用戶多用戶MIMO(Mutiple-MIMO,MU-MIMO)下行性能驗證為例:

已知信道數(shù)據(jù)H矩陣(matrix),信道數(shù)據(jù)H matrix可以是生成的標(biāo)準(zhǔn)模型數(shù)據(jù),也可以是由實際外場信道測試得到的數(shù)據(jù),外場信道測試得到的數(shù)據(jù)可以采集實際環(huán)境下2個終端設(shè)備所在位置的H矩陣,帶入內(nèi)場環(huán)境。根據(jù)信道數(shù)據(jù)H matrix,在內(nèi)場實驗環(huán)境進行VDT信道回放及性能驗證,實施過程如下:

采集實際環(huán)境下2個終端所在位置的H matrix,帶入內(nèi)場環(huán)境。將內(nèi)場環(huán)境基站與2個終端設(shè)備分別直連,直連的具體方式可以是通過射頻直連或通過基帶直連,MIMO 4*2 2用戶MU-MIMO的系統(tǒng)組網(wǎng)圖可以如圖8所示:

基站(eNodeB)有4個端口,分別是Port1、Port2、Port3、Port4,有兩個終端設(shè)備(UE1、UE2),每個終端設(shè)備分別有兩個端口,分別是UE1的Port1和Port2,UE2的Port1和Port2。UE1的Port1和基站的Port1直連,UE1的Port2和基站的Port2直連,UE2的Port1和基站的Port3直連,UE2的Port2和基站的Port4直連。

基站端口與終端設(shè)備端口射頻連接的方式不限于圖8所示的連接方式,例如:還可以是基站的Port1射頻連接UE1的Port2,基站的Port3射頻連接UE1的Port1等連接方式,只需要使終端設(shè)備的每個端口都能夠和基站進行射頻連接即可。

若在無線空間環(huán)境下,即經(jīng)歷真實的無線信道環(huán)境下,MIMO 4*2VDT驗證時,基站與每個UE的Port1和Port2端口形成的信道編號如圖9所示。圖9所示的為與其中一個UE的Port1形成的無線信道的編號為:h11、h21、h31、h41,與Port2形成的無線信道的編號為:h11、h22、h32、h42;基站側(cè)發(fā)送給UE的Port1的數(shù)據(jù)為S1,發(fā)送給UE的Port2的數(shù)據(jù)為S2;UE的Port1和Port2接收到的數(shù)據(jù)分別為y1和y2。

舉例來說,若圖9所示的UE為UE1,則基站與UE1的Port1形成的無線信道編號為h1.11、h1.21、h1.31、h1.41,發(fā)送給UE1的Port 1的數(shù)據(jù)為S1.1,UE1的Port1接收到的數(shù)據(jù)為y1.1,依此類推。

無線空間環(huán)境下終端設(shè)備UE1接收到的信號為:

其中,p為LTE系統(tǒng)預(yù)編碼碼本權(quán)值,因為MIMO 4*2的場景中,天線數(shù)較少,不需要做波束賦形,因此權(quán)值W為采用LTE系統(tǒng)預(yù)編碼碼本權(quán)值p。

在經(jīng)過本發(fā)明實施例中的信道回放方法,基站發(fā)送給UE1各端口的數(shù)據(jù)為根據(jù)信道數(shù)據(jù)H與基站需要發(fā)送的下行數(shù)據(jù)計算得到,若采用如圖6所示的在基站側(cè)進行處理的方式,且乘以相應(yīng)的權(quán)值P,則UE1的Port1和Port2收到的信號分別為:

y1.1=[h1.11h1.21h1.31h1.41]*p*s1.1+n1.1

和,

y1.2=[h1.12h1.22h1.32h1.42]*p*s1.2+n1.2

如此可知,UE1各端口收到的信號等效為經(jīng)歷(即經(jīng)歷了信道數(shù)據(jù)H后)終端設(shè)備UE1接收到的信號。

同樣,無線空間環(huán)境下終端設(shè)備UE2接收到的信號為:

經(jīng)過本系統(tǒng)UE2各端口收到的信號分別為

y2.1=[h2.11h2.21h2.31h2.41]*p*s2.1+n2.1

和,

y2.2=[h2.12h2.22h2.32h2.42]*p*s2.2+n2.2

如此可知,UE2各端口收到的信號等效為經(jīng)歷無線空間環(huán)境下(即經(jīng)歷了信道數(shù)據(jù)H后)終端設(shè)備UE2接收到的信號。

因此,對于MIMO 4*2虛擬路測驗證,可以采集信道數(shù)據(jù)H矩陣,帶入內(nèi)場環(huán)境,將內(nèi)場環(huán)境基站與2個終端設(shè)備分別直連,基站將信道數(shù)據(jù)H與權(quán)值P相乘后,再與需要發(fā)送的下行數(shù)據(jù)S相乘,以此使得基站發(fā)射的下行數(shù)據(jù)Y等同于經(jīng)歷了無線信道。終端設(shè)備收到的數(shù)據(jù)Y等同于經(jīng)歷了無線信道的數(shù)據(jù)H*W*S+N,以此來解析數(shù)據(jù),得到的性能與真實經(jīng)歷空口信道的情況相當(dāng)。因此本發(fā)明實施例在進行VDT驗證時,無需連接無線信道模儀,而是使基站與終端設(shè)備之間直連,虛擬路測驗證的信道回放在基站內(nèi)完成。

下面以LTE MIMO 64*2 2用戶多用戶MU-MIMO下行性能驗證為例,給出另一個具體實施例。

已知信道數(shù)據(jù)H matrix(可以是生成的標(biāo)準(zhǔn)模型數(shù)據(jù)也可以是實際外場信道測試得到的數(shù)據(jù)),在內(nèi)場實驗環(huán)境進行VDT信道回放及性能驗證,以此例說明本發(fā)明的實施過程:

采集實際環(huán)境下2個終端所在位置的H matrix,帶入內(nèi)場環(huán)境;

內(nèi)場環(huán)境基站與2個終端分別直連,直連的具體方式可以是通過射頻直連或通過基帶直連,具體連接方式可以如圖10所示:

基站(eNodeB)有64個端口,分別是Port1、Port2、…、Port64,有兩個終端設(shè)備(UE1、UE2),每個終端設(shè)備分別有兩個端口,分別是UE1的Port1.1和Port1.2,UE2的Port2.1和Port2.2。UE1的Port1.1和基站的Port1直連,UE1的Port1.2和基站的Port2直連,UE2的Port2.1和基站的Port3直連,UE2的Port2.2和基站的Port4直連。

基站端口與終端設(shè)備端口射頻連接的方式不限于圖10所示的連接方式,例如:還可以是基站的Port5射頻連接UE1的Port1.1,基站的Port6射頻連接UE1的Port1.2等連接方式,只需要使終端設(shè)備的每個端口都能夠和基站進行射頻連接即可。

若在無線空間環(huán)境下,即經(jīng)歷真實的無線信道環(huán)境下,MIMO 64*2VDT驗證時,基站與每個UE的Port1和Port2端口形成的信道編號如圖11所示。與Port1形成的信道的編號為:h11、h21、…、h631、h641,與Port2形成的信道的編號為:h11、h22、…、h632、h642?;靖鞫丝诜謩e與UE1和UE2的各端口的信道編號定義與圖9舉例的信道編號相同,基站與UE1的Port1形成的無線信道編號為h1.11、h1.21、…、h1.631、h1.641,發(fā)送給UE1的Port 1的數(shù)據(jù)為S1.1,UE1的Port1接收到的數(shù)據(jù)為y1.1,依此類推。

在圖11所示的無線空間環(huán)境下終端設(shè)備UE1接收到的信號為:

因為MIMO 64*2的場景中,天線數(shù)多,需要做波束賦形,因此權(quán)值W為采用波束賦形權(quán)值,波束賦形權(quán)值用w表示。

而在經(jīng)過本發(fā)明實施例中的信道回放方法,基站發(fā)送給UE1各端口的數(shù)據(jù)為根據(jù)信道數(shù)據(jù)H與基站需要發(fā)送的下行數(shù)據(jù)計算得到,若采用如圖6所示的在基站側(cè)進行處理的方式,且乘以相應(yīng)的權(quán)值W,則UE1的Port1和Port2收到的信號分別為:

y1.1=[h1.11h1.21...h1.631h1.641]*w*s1.1+n1.1

和,

y1.2=[h1.12h1.22...h1.632h1.642]*w*s1.2+n1.2

如此可知,UE1各端口收到的信號等效為經(jīng)歷無線空間環(huán)境下(即經(jīng)歷了信道數(shù)據(jù)H后)終端設(shè)備UE1接收到的信號。

同樣,無線空間環(huán)境下終端設(shè)備UE2接收到的信號為:

經(jīng)過本系統(tǒng)UE2各端口收到的信號分別為

y2.1=[h2.11h2.21...h2.631h2.641]*w*s2.1+n2.1

和,

y2.2=[h2.12h2.22...h2.632h2.642]*w*s2.2+n2.2

如此可知,UE2各端口收到的信號等效為經(jīng)歷無線空間環(huán)境下(即經(jīng)歷了信道數(shù)據(jù)H后)終端設(shè)備UE2接收到的信號。

因此,對于MIMO 64*2虛擬路測驗證,可以采集信道數(shù)據(jù)H矩陣,帶入內(nèi)場環(huán)境,將內(nèi)場環(huán)境基站與2個終端設(shè)備分別直連,基站將信道數(shù)據(jù)H與權(quán)值W相乘,再與需要發(fā)送的下行數(shù)據(jù)S相乘,以此使得基站發(fā)射的下行數(shù)據(jù)Y等同于經(jīng)歷了無線信道。終端設(shè)備收到的數(shù)據(jù)Y等同于經(jīng)歷了無線信道的數(shù)據(jù)H*W*S+N,以此來解析數(shù)據(jù),得到的性能與真實經(jīng)歷空口信道的情況相當(dāng)。因此本發(fā)明實施例在進行VDT驗證時,無需連接無線信道模儀,而是使基站與終端設(shè)備之間直連,虛擬路測驗證的信道回放在基站內(nèi)完成。

本發(fā)明實施例的信道回放方法除了能夠?qū)χ鳒y小區(qū)的數(shù)據(jù)進行處理外,還可以同時兼顧干擾小區(qū)。

下面以LTE MIMO 2*2 2小區(qū)1用戶下行性能驗證為例,給出一個具體實施例。已知UE測量到的主測小區(qū)信道數(shù)據(jù)和干擾小區(qū)信道數(shù)據(jù),在內(nèi)場實驗環(huán)境進行VDT信道回放及性能驗證,以此例說明本發(fā)明的實施過程:

MIMO 2*2 2小區(qū)1用戶的端口示意圖如圖12所示,包括兩個基站eNodeB1和eNodeB2,每個基站有兩個端口(Port1、Port2),還包括1個終端UE,該UE有兩個端口(Port1、Port2)。

無線空間環(huán)境中UE接收到2個小區(qū)的信號:

其中,y1為UE的Port1接收到的信號,為eNode1主測小區(qū)的信道數(shù)據(jù)乘以系統(tǒng)預(yù)編碼碼本權(quán)值P,再乘以主測小區(qū)的下行數(shù)據(jù)S。為eNode2干擾小區(qū)的信道數(shù)據(jù)乘以系統(tǒng)預(yù)編碼碼本權(quán)值P,再乘以干擾小區(qū)的下行數(shù)據(jù)S,n為信道噪聲。

因為在此場景中,天線數(shù)較少,不需要做波束賦形,因此權(quán)值W為采用LTE系統(tǒng)預(yù)編碼碼本權(quán)值p。

將獲取的信道數(shù)據(jù)H,經(jīng)過本發(fā)明實施例的方案進行數(shù)據(jù)處理,只需要一個小區(qū)的基站,實現(xiàn)發(fā)送2個小區(qū)信道,達到等效無線空間環(huán)境接收同樣的信號的目的?;竞徒K端設(shè)備直連,直連的具體方式可以是通過射頻直連或通過基帶直連。連接示意圖如圖13所示,基站的Port1連接UE的Port1,基站的Port2連接UE的port2。

已知UE測量到的主測小區(qū)信道數(shù)據(jù)和干擾小區(qū)信道數(shù)據(jù),在內(nèi)場實驗環(huán)境進行VDT信道回放及性能驗證,UE各端口收到的信號分別為:

y1=[h1.11h1.21]*p*s1.1+[h2.11h2.21]*p*s2.1+n2

y1=[h1.12h1.22]*p*s1.2+[h2.12h2.22]*p*s2.2+n2

終端設(shè)備收到的數(shù)據(jù)y1和y2等同于經(jīng)歷了無線信道的數(shù)據(jù)H*P*S+N,該數(shù)據(jù)包括主測小區(qū)的數(shù)據(jù)和干擾小區(qū)的數(shù)據(jù),以此來解析數(shù)據(jù),得到的性能與真實經(jīng)歷空口信道的情況相當(dāng)。

本發(fā)明實施例中,新技術(shù)和算法經(jīng)歷無線信道驗證所需要的系統(tǒng)只需基站與終端設(shè)備直連,不需要采用無線信道模擬儀,從而由多通道全連接的系統(tǒng)等效為經(jīng)歷同樣信道的少量連接的系統(tǒng),因此極大的減少了射頻通道數(shù)量。并且,由于不用再外接無線信道模擬儀設(shè)備,每一套基站設(shè)備都可以成為一個經(jīng)歷無線信道的驗證系統(tǒng),從而節(jié)約了成本。

以上是對本發(fā)明實施例中的信道回放方法進行的介紹,下面從功能模塊的角度對本發(fā)明實施例中的基站進行介紹。

如圖14所示,本發(fā)明實施例中的基站從功能模塊角度包括:

信道數(shù)據(jù)獲取單元1401,用于獲取信道數(shù)據(jù);

發(fā)送數(shù)據(jù)計算單元1402,用于根據(jù)信道數(shù)據(jù)、權(quán)值和需要發(fā)送的下行數(shù)據(jù)計算得到的最終發(fā)送的數(shù)據(jù),其中權(quán)值為波束賦形權(quán)值或預(yù)編碼碼本權(quán)值;

發(fā)送單元1403,用于將最終發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送至與其直連的終端設(shè)備。

在一些具體的實施中,發(fā)送數(shù)據(jù)計算單元1402,具體用于將信道數(shù)據(jù)與所述權(quán)值相乘,再和下行數(shù)據(jù)相乘再加上信道噪聲得到最終發(fā)送的數(shù)據(jù)。

在一些具體的實施中,發(fā)送數(shù)據(jù)計算單元1402,具體用于將信道數(shù)據(jù)與所述權(quán)值相乘,再與下行數(shù)據(jù)相乘得到最終發(fā)送的數(shù)據(jù)。

在一些具體的實施中,基站包括存儲單元1404,用于存儲信道數(shù)據(jù);信道數(shù)據(jù)獲取單元1401,具體用于從存儲單元1404讀取信道數(shù)據(jù)。

在一些具體的實施中,信道數(shù)據(jù)獲取單元1401獲取的信道數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)模型數(shù)據(jù)或終端設(shè)備所在位置的信道數(shù)據(jù)。

以上各功能模塊之間的信息交互可以參閱上述方法實施例(圖5至圖13所示的實施例),此處不再贅述。

本發(fā)明例中的基站與終端設(shè)備的硬件結(jié)構(gòu)示意圖如圖15所示,在本發(fā)明實施中的系統(tǒng)中的終端設(shè)備和基站分別具有上述方法實施例中所述終端設(shè)備和基站所具備的功能。

終端設(shè)備與基站通過射頻直連,或通過基帶直連?;咎峁┙K端設(shè)備到網(wǎng)絡(luò)的無線接入,包括一個或多個處理器,一個或多個存儲器,一個或多個網(wǎng)絡(luò)接口,以及一個或多個收發(fā)器(每個收發(fā)器包括接收機Rx和發(fā)射機Tx),通過總線連接。一個或多個收發(fā)器與天線或天線陣列連接。一個或多個處理器包括計算機程序代碼。網(wǎng)絡(luò)接口通過鏈路(例如與核心網(wǎng)之間的鏈路)與核心網(wǎng)連接,或者通過有線或無線鏈路與其它基站進行連接。處理器執(zhí)行存儲器中的一系列計算機程序代碼指令操作,執(zhí)行上述方法實施例(圖5至圖13所示的實施例)中基站所執(zhí)行全部或部分步驟。

終端設(shè)備包括一個或多個處理器,一個或多個存儲器,一個或多個收發(fā)器(每個收發(fā)器包括發(fā)射機Tx和接收機Rx),通過總線相連接。一個或多個收發(fā)器與一個或多個天線連接。一個或多個存儲器中包括計算機程序代碼,處理器執(zhí)行存儲器中的一系列計算機程序代碼指令操作,執(zhí)行上述方法實施例(圖5至圖13所示的實施例)中終端設(shè)備所執(zhí)行的全部或部分步驟。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到,為描述的方便和簡潔,上述描述的系統(tǒng),裝置和單元的具體工作過程,可以參考前述方法實施例中的對應(yīng)過程,在此不再贅述。

在本申請所提供的幾個實施例中,應(yīng)該理解到,所揭露的系統(tǒng),裝置和方法,可以通過其它的方式實現(xiàn)。例如,以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的,例如,所述單元的劃分,僅僅為一種邏輯功能劃分,實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式,例如多個單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng),或一些特征可以忽略,或不執(zhí)行。另一點,所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口,裝置或單元的間接耦合或通信連接,可以是電性,機械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位于一個地方,或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上??梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。

另外,在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中,也可以是各個單元單獨物理存在,也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現(xiàn),也可以采用軟件功能單元的形式實現(xiàn)。

所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時,可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中?;谶@樣的理解,本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來,該計算機軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中,包括若干指令用以使得一臺計算機設(shè)備(可以是個人計算機,服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括:U盤、移動硬盤、只讀存儲器(ROM,Read-Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

以上所述,以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改,或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。

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