CN106301726A - Lte终端物理层装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种LTE终端物理层装置,该装置包括:上行任务模块、下行任务模块、测量模块和调度控制模块;所述上行任务模块,用于执行所述装置的上行任务;所述上行任务模块包括第一数个子模块;所述下行任务模块,用于执行所述装置的下行任务;所述下行任务模块包括第二数个子模块;所述上行任务模块的第一数个子模块、所述下行任务模块中的第二数个子模块、所述测量模块和所述调度控制模块对第三数个处理单元分时复用,协同处理所述上行任务和所述下行任务。本发明利用TD-LTE系统的分时收发特点,将物理层装置模块化,对上、下行任务分时共享处理单元和内存,能够并行处理上、下行链路模块,并且能够减少对处理内存的需求。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,尤其涉及一种LTE终端物理层装置。
背景技术
长期演进(Long Term Evolution,LTE)系统是第三代移动通信系统的长期演进计划,具有高速率,低时延,低功耗的特点,对支持LTE通信系统的终端装置具有很高的实时性要求。物理层实时性要求主要体现在两个方面。一方面,一个10ms无线帧的所有上下行子帧处理必须控制在10ms之内完成;另一方面,上下行混合自动重传请求(Hybrid Automatic Repeat reQuest,HARQ)过程要求上下行的处理时延必须控制在4ms之内。
传统的终端为了调度和实现简单,着重处理器的功能划分。通常以上下行任务作为区分,上下行链路处理分布于不同的处理单元。对于分时长期演进(Time Division Long Term Evolution,TD-LTE)系统,具有分时收发的特点,在处理下行任务时,负责处理上行的处理单元就会处理空闲状态,不但浪费了内存,而且随着上下行数据速率的需求的提升,处理单元可能已经处理不完所分配的任务。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷,提供一种LTE终端物理层装置,以实现处理器协同完成上下行链路处理任务。
为实现上述目的,本发明提供了一种LTE终端物理层装置,该装置包括:上行任务模块、下行任务模块、测量模块和调度控制模块;
所述上行任务模块,用于执行所述装置的上行任务;所述上行任务模块包括第一数个子模块;
所述下行任务模块,用于执行所述装置的下行任务;所述下行任务模块包括第二数个子模块;
所述上行任务模块的第一数个子模块、所述下行任务模块中的第二数个子模块、所述测量模块和所述调度控制模块中的一个或者多个对第三数个处理单元分时复用,协同处理所述上行任务和所述下行任务。
优选地,所述上行任务模块的第一数个子模块为:
比特级处理模块,用于对物理信道上传输的比特进行编码、加扰处理;
符号级处理模块,用于对加扰后的数据进行调制,传输预编码,并将处理后的信号映射到资源单元;
快速傅里叶逆变换IFFT处理模块,用于将频域信号进行傅里叶逆变换,获得时域信号;
所述上行任务模块的所述第一数个子模块分时复用所述第三数个处理单元。
优选地,所述下行任务模块的第二数个子模块为:
信道估计模块;
前向纠错FEC模块;
快速傅里叶变换FFT处理模块,用于将时域信号进行傅里叶逆变换,获得频域信号;
物理下行控制信道多入多出PDCCH MIMO检测模块,用于对物理下行控制信道上的信号MIMO检测得到软比特信息;
物理下行共享信道多入多出PDSCH MIMO检测模块,用于对物理下行共享信道上的信号MIMO检测得到软比特信息;
所述下行任务模块的所述第二数个子模块分时复用所述第三数个处理单元。
优选地,所述上行任务模块的所述第一数个子模块与所述下行任务模块的所述第二数个子模块分时复用所述第三数个处理单元,协同处理所述上行任务和所述下行任务。
本发明的优点是利用TD-LTE系统的分时收发特点,将物理层装置模块化,对上行任务和下行任务分时共享处理单元和内存,能够并行处理上行链路模块、下行链路模块,并且能够减少对处理内存的需求。
附图说明
图1为本发明实施例一的LTE终端物理层装置的示意图;
图2为本发明实施例一的LTE终端物理层装置的上行任务模块的示意图;
图3为本发明实施例一的LTE终端物理层装置的下行任务模块的示意图;
图4为本发明实施例二的LTE终端物理层装置的处理单元处理装置各模块的分配图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
本发明的实施例是将LTE终端物理层装置进行模块化,使第三数个处理单元协同完成上行链路处理任务和下行链路处理任务。
实施例一
图1为本发明实施例一的LTE终端物理层装置的示意图,如图所示,该装置包括:测量模块10、调度控制模块20、上行任务模块30和下行任务模块40。
上行任务模块30,用于执行LTE终端物理层装置的上行链路处理任务,该模块包括第一数个子模块,例如,该模块包括三个子模块。
下行任务模块40,用于执行LTE终端物理层装置的下行链路处理任务,该模块包括第二数个子模块,例如,该模块包括五个子模块。
第三数个处理单元对上行任务模块的第一数个子模块、下行任务模块中的第二数个子模块、测量模块以及调度控制模块进行协同处理。
图2为本发明实施例一的LTE终端物理层装置的上行任务模块的示意图,如图所示,上行任务模块30包括:比特级处理模块31,符号级处理模块32,IFFT处理模块33。
比特级处理模块31,用于对物理信道上传输的编码比特进行加扰处理;符号级处理模块32,用于对被加扰的比特进行调制,传输预编码,并将处理后的信号映射到资源单元;IFFT处理模块33,用于将频域信号进行傅里叶逆变换,获得时域信号。
上行任务模块的第一数个子模块分时复用第三数个处理单元。
图3为本发明实施例一的LTE终端物理层装置的下行任务模块的示意图,如图所示,下行任务模块40包括:信道估计模块41,FEC模块42,FFT处理模块43,PDCCH MIMO检测模块44和PDSCH MIMO检测模块45。
FFT处理模块43,用于将时域信号进行傅里叶逆变换,获得频域信号;PDCCH MIMO检测模块44,用于对物理下行控制信道上的信号均衡检测得到软比特信息;PDSCH MIMO检测模块45,用于对物理下行共享信道上的信号均衡检测得到软比特信息。
下行任务模块的第二数个子模块分时复用第三数个处理单元。
本实施例中的物理层装置模块化,且上行任务模块和下行任务模块进一步模块化,分为相应的子模块,对上行任务和下行任务分时共享处理单元和内存,能够并行处理上、下行链路各模块,减少了对处理内存的需求。
实施例二
表1为帧结构类型的上下行链路配置表,其中“D”表示专用于下行传输的子帧,“U”表示专用于上行传输的子帧,“S”表示特殊子帧。如果下行到上行转换周期为5ms,特殊子帧会存在于两个半帧中;如果下行到上行转换周期为10ms,特殊子帧只存在于第一个半帧中。
本实施例以上下行配置为1为例,如表1所示,每隔5ms,上下行的帧的分配是相同的,都以DSUUD的帧结构形式进行循环,其中包括两个下行子帧,两个上行子帧和一个特殊子帧。
表1 为帧结构类型的上下行链路配置表
通过实验对各个功能模块进行单独测试,测得各个功能模块的处理时间长度和内存使用量,依靠测量结果合理分配任务,使得上下行分时复用处理单元和内存,达到实时性数据处理的目的。
图4为本发明实施例二的LTE终端物理层装置的处理单元处理装置各模块的分配图,如图所示,在5ms的时间间隔中,5个处理单元对上下行子帧的不同模块进行协调处理。其中,横轴包括6个时间段,每个时间间隙表示1ms时间段,为了更具体的描述上下行数据的处理,在5ms的基础上增添一个时间间隙,具体包括第一时间间隔T0,第二时间间隔T1,第三时间间隔T2,第四时间间隔T3;第五时间间隔T4和第六时间间隔T5。5个处理单元包括第一处理单元C1,第二处理单元C2,第三处理单元C3,第四处理单元C4,第五处理单元C5。5个子帧DSUUD具体包括:下行子帧0和下行子帧4,用于下行的接收任务;上行子帧2和上行子帧3用于上行的发射任务;子帧1为特殊子帧,前半部分下行导频时隙(Downlink Pilot Time Slot,DwPTS),后半部分上行导频时隙(Uplink Pilot Time Slot,UpPTS),中间时隙用于上下行子帧转换。
处理单元处理装置的各个模块的具体分配如下:
第一处理单元C1,在第一时间间隔T0和第二时间间隔T1中,处理下行子帧0的FFT处理模块,和特殊子帧1的FFT处理模块;在第二时间间隔T1、第三时间间隔T2和第四时间间隔T3中,处理上行子帧2和上行子帧3的IFFT处理模块;在第四时间间隔T3的剩余时间中,处理测量模块。在第五时间间隔T4和第六时间间隔T5中,处理下行子帧4和下行子帧5的FFT处理模块。因此,第一处理单元C1,在5ms的周期中,被3种模块交替使用,包括下行任务模块40中的FFT处理模块43,上行任务模块30中IFFT处理模块33和测量模块10。
第二处理单元C2,在第一时间间隔T0和第二时间间隔T1中,处理下行子帧0的PDCCH MIMO检测模块和信道估计模块;在第二时间间隔T1和第三时间间隔T2中,处理上行子帧2的符号级处理模块;在第三时间间隔T2和第四时间间隔T3中,处理上行子帧3的符号级处理模块;在第五时间间隔T4中,处理下行子帧4的PDCCH MIMO检测模块和信道估计模块;在第六时间间隔T5中,处理下行子帧5的PDCCH MIMO检测模块和信道估计模块。因此,第二处理单元C2,在5ms的周期中,被3种模块交替使用,包括下行任务模块40中PDCCH MIMO检测模块44、信道估计模块41和上行任务模块30中的符号级处理模块32。
第三处理单元C3,在第一时间间隔T0中,处理下行子帧9的PDSCH MIMO检测模块;在第二时间间隔T1和第三时间间隔T2中,处理下行子帧0的PDSCHMIMO检测模块;第三时间间隔T2中,处理特殊子帧1的PDCCH MIMO检测模块;在第四时间间隔T3和第五时间间隔T4中,处理特殊子帧1的信道估计模块和PDSCH MIMO检测模块;在第五时间间隔T4和第六时间间隔T5中,处理下行子帧4的PDSCH MIMO检测模块。因此,第三处理单元C3,在5ms的周期中,被3种模块交替使用,包括下行任务模块40中PDSCH MIMO检测模块45、PDCCH MIMO检测模块44和信道估计模块41。
第四处理单元C4,在第一时间间隔T0到第六时间间隔T5之间,依次处理下行子帧9,下行子帧0,特殊子帧1和下行子帧4。因此,第四处理单元C4,在5ms的周期中,被下行任务模块40中的FEC模块42使用。
第五处理单元C5,在第一时间间隔T0中,处理调度控制模块20;在第二时间间隔T1中,处理上行子帧2的比特级处理模块和调度控制模块20;在第三时间间隔T2中,处理上行子帧3的比特级处理模块;在第三时间间隔T2至第六时间间隔T5中,处理调度控制模块20。因此,第五处理单元C5,在5ms的周期中,被2种模块交替使用,包括调度控制模块20和上行任务模块30中的比特级处理模块31。
LTE终端物理层装置中的上行链路的处理任务被分配给第一处理单元C1,第二处理单元C2和第五处理单元C5三个处理单元处理,下行链路的处理任务被分配给第一处理单元C1,第二处理单元C2,第三处理单元C3和第四处理单元C4四个处理单元处理;在5ms的周期中,各个模块分时复用各个处理单元,协同完成了上下行链路的处理任务。
本发明的实施例的LTE终端物理层装置,将物理层装置模块化,并且上行任务模块和下行任务模块进一步模块化,分为相应的子模块,对上、下行任务分时共享处理单元和内存,能够并行处理上、下行链路各模块,减少了对处理内存的需求。既满足了LTE系统实时性的需要,实现了高速率,低时延,又减少了装置所需的内存,降低了成本和功耗。
专业人员应该还可以进一步意识到,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,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,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发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块,或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上所述的具体实施方式,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施方式而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种LTE终端物理层装置,其特征在于,所述装置包括:上行任务模块、下行任务模块、测量模块和调度控制模块;
所述上行任务模块,用于执行所述装置的上行任务;所述上行任务模块包括第一数个子模块;
所述下行任务模块,用于执行所述装置的下行任务;所述下行任务模块包括第二数个子模块;
所述上行任务模块的第一数个子模块、所述下行任务模块中的第二数个子模块、所述测量模块和所述调度控制模块中的一个或者多个模块对第三数个处理单元分时复用,协同处理所述上行任务和所述下行任务。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述上行任务模块的第一数个子模块具体为:
比特级处理模块,用于对物理信道上传输的比特进行编码、加扰处理;
符号级处理模块,用于对加扰后的数据进行调制,传输预编码,并将处理后的信号映射到资源单元;
快速傅里叶逆变换IFFT处理模块,用于将频域信号进行傅里叶逆变换,获得时域信号;
所述上行任务模块的所述第一数个子模块分时复用所述第三数个处理单元。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述下行任务模块的第二数个子模块具体为:
信道估计模块;
前向纠错FEC模块;
快速傅里叶变换FFT处理模块,用于将时域信号进行傅里叶逆变换,获得频域信号;
物理下行控制信道多入多出PDCCH MIMO检测模块,用于对物理下行控制信道上的信号MIMO检测得到软比特信息;
物理下行共享信道多入多出PDSCH MIMO检测模块,用于对物理下行共享信道上的信号MIMO检测得到软比特信息;
所述下行任务模块的所述第二数个子模块分时复用所述第三数个处理单元。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述上行任务模块的所述第一数个子模块与所述下行任务模块的所述第二数个子模块分时复用所述第三数个处理单元,协同处理所述上行任务和所述下行任务。
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