CN107370698A - 一种下行信号处理方法、装置及基站 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种下行信号处理方法、装置及基站，其中，下行信号处理方法包括：根据终端参数得到频偏预补偿指示；将所述频偏预补偿指示下发至基站下行物理层，以使所述基站下行物理层根据所述频偏预补偿指示开始或停止对对应的下行信号进行频偏校正。本发明提供的方案通过根据终端参数得到频偏预补偿指示，将频偏预补偿指示下发至基站下行物理层，以使基站下行物理层根据频偏预补偿指示开始或停止对对应的下行信号进行频偏校正；能够对下行数据进行及时有效的频偏校正，不仅适用于单终端场景，也适用于多终端场景，解决了现有技术中多路下行信号之间易存在较大的频偏差异，叠加后信号功率出现掉沟的问题。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别是指一种下行信号处理方法、装置及基站。
背景技术
随着无线通信技术的发展，不同领域、不同场景均提出了非常高的传输速率的需求，但是某些特殊场景，比如高速场景、航线场景等对频率同步的问题要求比较高。如果中心频率比较低的情况下，由速度带来的多普勒频偏的影响不足以对LTE技术带来太大的挑战，但是如果中心频率比较高或者很高的情况下，高速场景下的多普勒频偏的问题将严重的对系统性能带来影响，尤其是如何解决频偏估计的问题带来了巨大的挑战。
另外，现有技术中为了避免高速小区的频繁切换，通常会采用超级小区的布网方式，但是如此对下行的性能带来了很大的影响，主要体现在终端会收到至少两个不同来波方向的信号，由于两路信号产生的多普勒频偏的差异，叠加后会出现信号功率掉沟的现象，从而导致下行链路性能的恶化。
针对这个问题，一些资料或者业界通常会采用的方法是进行频偏预补偿，但是对于如何进行预补偿没有提出一个有效的办法，尤其是针对多UE没有提出一个有效的解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种下行信号处理方法、装置及基站，解决现有技术中多路下行信号之间易存在较大的频偏差异，叠加后信号功率出现掉沟的问题。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种下行信号处理方法，包括：
根据终端参数得到频偏预补偿指示；
将所述频偏预补偿指示下发至基站下行物理层，以使所述基站下行物理层根据所述频偏预补偿指示开始或停止对对应的下行信号进行频偏校正。
可选地，所述终端参数包括终端频偏值或终端位置。
可选地，若所述频偏预补偿指示用于使所述基站下行物理层根据所述频偏预补偿指示开始对对应的下行信号进行频偏校正，则所述将所述频偏预补偿指示下发至基站下行物理层时，还包括：
向所述基站下行物理层下发频偏预补偿值。
可选地，在所述向所述基站下行物理层下发频偏预补偿值前，还包括：
根据终端频偏值，或者终端频偏值和信号功率，或者终端频偏值和信干噪比计算得到所述频偏预补偿值。
可选地，所述根据终端参数得到频偏预补偿指示的步骤包括：
根据调度终端的终端频偏值判断是否启动或停止对所属天线组下发的对应下行信号进行频偏校正，得到频偏预补偿指示；或者，
根据同一终端维护的终端频偏值判断是否启动或停止对向该终端下发的下行信号进行频偏校正，得到频偏预补偿指示。
可选地，在所述根据调度终端的终端频偏值判断是否启动或停止对所属天线组下发的对应下行信号进行频偏校正，得到频偏预补偿指示前，还包括：
判断同一天线组维护的终端频偏值是否属于多个终端，且各个终端的所述终端频偏值间的差异超过预设值；
若是，则将所述多个终端进行分组，并控制调度时同一下行子帧上预设数量的终端属于同一组；
并根据调度终端的终端频偏值判断是否启动或停止对所属天线组下发的对应下行信号进行频偏校正，得到频偏预补偿指示；
若否，则直接执行所述根据调度终端的终端频偏值判断是否启动或停止对所属天线组下发的对应下行信号进行频偏校正，得到频偏预补偿指示的步骤。
可选地，所述根据终端参数得到频偏预补偿指示的步骤包括：
根据终端位置判断是否启动或停止对所属天线组下发的对应下行信号进行频偏校正，得到频偏预补偿指示。
本发明还提供了一种下行信号处理装置，包括：
第一处理模块，用于根据终端参数得到频偏预补偿指示；
第二处理模块，用于将所述频偏预补偿指示下发至基站下行物理层，以使所述基站下行物理层根据所述频偏预补偿指示开始或停止对对应的下行信号进行频偏校正。
本发明还提供了一种基站，包括：上述的下行信号处理装置。
本发明还提供了一种下行信号处理方法，包括：
接收基站高层发送的频偏预补偿指示；
根据所述频偏预补偿指示开始或停止对对应的下行信号进行频偏校正。
可选地，若所述频偏预补偿指示用于指示开始对对应的下行信号进行频偏校正，则在所述接收基站高层发送的频偏预补偿指示时，还包括：
接收所述基站高层发送的频偏预补偿值；
所述根据所述频偏预补偿指示开始或停止对对应的下行信号进行频偏校正的步骤包括：
根据所述频偏预补偿指示和所述频偏预补偿值开始对对应的下行信号进行频偏校正。
可选地，在所述接收基站高层发送的频偏预补偿指示后，还包括：
根据终端频偏值，或者终端频偏值和信号功率，或者终端频偏值和信干噪比计算得到频偏预补偿值；
所述根据所述频偏预补偿指示对对应的下行信号进行频偏校正的步骤包括：
根据所述频偏预补偿指示和所述频偏预补偿值开始对对应的下行信号进行频偏校正。
可选地，所述根据所述频偏预补偿指示开始或停止对对应的下行信号进行频偏校正的步骤包括：
根据所述频偏预补偿指示对同一天线组向对应调度终端下发的下行信号进行时域或频域的频偏校正；或者，
根据所述频偏预补偿指示对向同一调度终端下发的下行信号进行时域或频域的频偏校正。
其中，所述根据所述频偏预补偿指示开始或停止对对应的下行信号进行频偏校正的步骤包括：
根据所述频偏预补偿指示开始对对应的下行信号进行频域的频偏校正，且采用如下计算公式：
l＝-L，-L+1,…,-1,1,2,…,L，
其中，l表示目标子载波与参考子载波间的间隔子载波个数，2L+1表示滤波器的阶数，φm表示UE在符号m上的初始相位的补偿值，表示第f个UE在CPi上的预补偿值，k为子载波索引值。
本发明还提供了一种下行信号处理装置，包括：
第一接收模块，用于接收基站高层发送的频偏预补偿指示；
第三处理模块，用于根据所述频偏预补偿指示开始或停止对对应的下行信号进行频偏校正。
本发明还提供了一种基站，包括：上述的下行信号处理装置。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
上述方案中，所述下行信号处理方法通过根据终端参数得到频偏预补偿指示，将频偏预补偿指示下发至基站下行物理层，以使基站下行物理层根据频偏预补偿指示开始或停止对对应的下行信号进行频偏校正；能够对下行数据进行及时有效的频偏校正，不仅适用于单终端场景，也适用于多终端场景，解决了现有技术中多路下行信号之间易存在较大的频偏差异，叠加后信号功率出现掉沟的问题。
附图说明
图1为本发明实施例一的下行信号处理方法流程示意图；
图2为本发明实施例二的下行信号处理方法流程示意图；
图3为本发明实施例具体应用的下行信号处理方法流程示意图；
图4为本发明实施例三的下行信号处理装置结构示意图；
图5为本发明实施例四的下行信号处理装置结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明针对现有的技术中多路下行信号之间易存在较大的频偏差异，叠加后信号功率出现掉沟的问题，提供了多种解决方案，具体如下：
实施例一
如图1所示，本发明实施例一提供的下行信号处理方法包括：
步骤11：根据终端参数得到频偏预补偿指示；
步骤12：将所述频偏预补偿指示下发至基站下行物理层，以使所述基站下行物理层根据所述频偏预补偿指示开始或停止对对应的下行信号进行频偏校正。
本发明实施例一提供的所述下行信号处理方法通过根据终端参数得到频偏预补偿指示，将频偏预补偿指示下发至基站下行物理层，以使基站下行物理层根据频偏预补偿指示开始或停止对对应的下行信号进行频偏校正；能够对下行数据进行及时有效的频偏校正，不仅适用于单终端场景，也适用于多终端场景，解决了现有技术中多路下行信号之间易存在较大的频偏差异，叠加后信号功率出现掉沟的问题。
其中，所述终端参数包括终端频偏值或终端位置。
进一步的，若所述频偏预补偿指示用于使所述基站下行物理层根据所述频偏预补偿指示开始对对应的下行信号进行频偏校正，则所述将所述频偏预补偿指示下发至基站下行物理层时，还包括：向所述基站下行物理层下发频偏预补偿值。
更进一步的，在所述向所述基站下行物理层下发频偏预补偿值前，还包括：根据终端频偏值，或者终端频偏值和信号功率，或者终端频偏值和信干噪比计算得到所述频偏预补偿值。
其中，若终端频偏值为一段时间内的上报的终端的终端频偏值，则得到的频偏预补偿值应用于所有的天线组；若终端频偏值属于一个天线组上的终端的终端频偏值，则得到的频偏预补偿值只应用于该天线组。
具体的，所述根据终端参数得到频偏预补偿指示的步骤包括：根据调度终端的终端频偏值判断是否启动或停止对所属天线组下发的对应下行信号进行频偏校正，得到频偏预补偿指示；或者，根据同一终端维护的终端频偏值判断是否启动或停止对向该终端下发的下行信号进行频偏校正，得到频偏预补偿指示。
也可以说，根据终端频偏值得到天线组级别(针对同一天线组)或终端级别(针对同一终端)的频偏预补偿指示，可以根据终端频偏值的大小或方向来判断，在预设数量的终端频偏值的大小满足预设概率大于阈值时，或预设数量的终端频偏值的方向满足预设概率在同一方向时，确定进行预补偿，否则，不进行预补偿；
或者，直接判断天线组上是否维护有终端频偏值，若有，则进行预补偿，否则，不进行预补偿；
或者，根据同一终端在各个天线组上的终端频偏值的绝对值，在满足预设概率大于阈值时，则对向该终端下发的下行信号进行预补偿，否则，不进行预补偿；
或者，根据终端在天线组上的终端频偏值，在大于阈值时，则在该天线组向该终端下发数据时，进行预补偿，否则，不进行预补偿。
考虑到会车(同一天线组维护的终端频偏值存在较大差异或方向相反的现象，也就是终端并不是处于同一运动方向上)的情况，在所述根据调度终端的终端频偏值判断是否启动或停止对所属天线组下发的对应下行信号进行频偏校正，得到频偏预补偿指示前，还包括：判断同一天线组维护的终端频偏值是否属于多个终端，且各个终端的所述终端频偏值间的差异超过预设值；
若是，则将所述多个终端进行分组，并控制调度时同一下行子帧上预设数量的终端属于同一组；并根据调度终端的终端频偏值判断是否启动或停止对所属天线组下发的对应下行信号进行频偏校正，得到频偏预补偿指示；
若否，则直接执行所述根据调度终端的终端频偏值判断是否启动或停止对所属天线组下发的对应下行信号进行频偏校正，得到频偏预补偿指示的步骤。
其中，分类原则是同一组终端的频偏值的差异小于一定门限，或者同一组终端的频偏值处于同一个方向。
进一步的，本发明实施例还提供了另一种判断方式，所述根据终端参数得到频偏预补偿指示的步骤包括：根据终端位置判断是否启动或停止对所属天线组下发的对应下行信号进行频偏校正，得到频偏预补偿指示。
其中，终端位置是指终端实时位置。
详细的，可以是，根据终端上报的路损或信号质量等测量信息，或者，终端维护的测量信息判断终端的位置状态，在处于远点位置状态的终端比例大于阈值时，进行预补偿，否则不进行预补偿；
在终端的位置不确定时，将该终端视为处于远点位置状态的终端。
实施例二
如图2所示，本发明实施例二提供的下行信号处理方法包括：
步骤21：接收基站高层发送的频偏预补偿指示；
步骤22：根据所述频偏预补偿指示开始或停止对对应的下行信号进行频偏校正。
本发明实施例二提供的所述下行信号处理方法通过接收基站高层发送的频偏预补偿指示，根据所述频偏预补偿指示开始或停止对对应的下行信号进行频偏校正；能够对下行数据进行及时有效的频偏校正，不仅适用于单终端场景，也适用于多终端场景，解决了现有技术中多路下行信号之间易存在较大的频偏差异，叠加后信号功率出现掉沟的问题。
其中，进行频偏校正的频偏预补偿值可以有两种来源：
第一种，若所述频偏预补偿指示用于指示开始对对应的下行信号进行频偏校正，则在所述接收基站高层发送的频偏预补偿指示时，还包括：接收所述基站高层发送的频偏预补偿值；
所述根据所述频偏预补偿指示开始或停止对对应的下行信号进行频偏校正的步骤包括：根据所述频偏预补偿指示和所述频偏预补偿值开始对对应的下行信号进行频偏校正。
第二种，在所述接收基站高层发送的频偏预补偿指示后，还包括：根据终端频偏值，或者终端频偏值和信号功率，或者终端频偏值和信干噪比计算得到频偏预补偿值；
所述根据所述频偏预补偿指示对对应的下行信号进行频偏校正的步骤包括：根据所述频偏预补偿指示和所述频偏预补偿值开始对对应的下行信号进行频偏校正。
具体的，所述根据所述频偏预补偿指示开始或停止对对应的下行信号进行频偏校正的步骤包括：根据所述频偏预补偿指示对同一天线组向对应调度终端下发的下行信号进行时域或频域的频偏校正；或者，根据所述频偏预补偿指示对向同一调度终端下发的下行信号进行时域或频域的频偏校正。
其中，所述根据所述频偏预补偿指示开始或停止对对应的下行信号进行频偏校正的步骤包括：根据所述频偏预补偿指示开始对对应的下行信号进行频域的频偏校正，且采用如下计算公式：
l＝-L，-L+1,…,-1,1,2,…,L，
其中，l表示目标子载波与参考子载波间的间隔子载波个数，2L+1表示滤波器的阶数，φm表示UE在符号m上的初始相位的补偿值，表示第f个UE在CPi上的预补偿值，k为子载波索引值。
下面结合基站高层和基站下行物理层双方对本发明实施例提供的下行信号处理方法进行进一步说明。
本发明实施例提供的方案主要是结合基站侧所维护的历史频偏值，对下行发端的数据进行频偏校正，避免由于多路信号存在频偏较大的差异叠加后信号功率出现掉沟的现象，具体如下：
第一步，(基站)高层利用上行激活的所有天线组CP上维护的历史频偏值，判决是否启动下行频偏预补偿，并最终把判决结果的标识下发给下行PHY(基站下行物理层)。
判决方法针对每个CP进行判决，可以利用连续N个上行子帧维护的有效(满足预设条件，可信的，比如信号质量SR大于某一阈值)频偏值大小进行判决，如果所维护用户频偏值的绝对值满足一定概率大于mHz,则启动下行频偏预补偿，否则不做频偏预补偿，继续滑动上行统计窗，直至连续N个上行子帧上维护的频偏有效值满足上述判决条件。其中N的取值为大于1的正整数，m的取值为任意一正数或者为0；
也可以利用连续N个上行子帧维护的有效频偏值的方向进行判决，如果所维护用户的频偏值满足一定概率处于同一个方向，则启动下行预补偿，否则不作下行预补偿，继续滑动上行统计窗，直至满足条件为止；
也可以不关注于频偏值的大小和方向，只要在某个CP上维护有效频偏值，则对该CP上启动下行频偏预补偿。
也可以根据每个下行子帧上所调度用户在每个CP上维护的有效频偏值进行判决，具体可以按照在一个统计窗内所调度的下行用户在各个CP上维护的有效频偏值，如果满足维护用户频偏值的绝对值满足一定概率大于mHz，则启动下行频偏预补偿，否则不做频偏预补偿，继续滑动上行统计窗，直至连续N个上行子帧上维护的频偏有效值满足上述判决条件。
需要说明的是，针对多用户，且所有用户维护的频偏值存在差异较大或者方向相反等现象。也就说所有用户并不是处于同一个运动方向上，此种情况下：
如果采用CP级的频偏预补偿，可以从用户调度的角度解决如何进行下行预补偿的问题。也就是保证同一个下行子帧上所调度的用户全部或者绝大部分用户所处的频偏值差异较小或者方向相同。具体实现的时候可以根据不同CP上维护的用户频偏值分为F类，分类原则是同一类用户的频偏值的差异小于一定门限，或者同一类用户的频偏值处于同一个方向。对于从调度角度考虑保证同一下行子帧上所调度用户的频偏一致性，具体实现的时候可以采用出现这种情况下激活通过频偏来进行预调度的方式(CP级会车通过调度解决，保证同一TTI上的频偏值处于同一方向且大小差不多)，这样主要避免调度器由于长时间考虑频偏的因素带来的压力(也就是，考虑频偏因素进行调度优选采用事件触发，避免总是考虑频偏因素进行调度使调度器的压力增大)。
如果采用UE级进行下行频偏预补偿的话，预补偿是否激活可以监控其中一个CP上维护的用户有效频偏值，也可以监控每个终端在各个CP上维护的有效频偏值，根据判决每个CP上维护的频偏值是否满足大于mHz的条件，如果满足则在该用户在该CP上进行下行调度的时候启动对该用户进行UE级的频偏预补偿，否则继续监控，直至激活频偏预补偿。
采用UE级的频偏预补偿，不仅仅可以解决非会车场景下的下行频偏预补偿的问题，也可以解决会车场景下的频偏预补偿的问题。对于UE级的频偏预补偿方法，该方法的复杂度比较高，适合于采用解调参考信号DMRS进行测量和解调，若采用CRS(Cell ReferenceSignal，小区参考信号)进行子带/全带宽测量和解调的话，如果终端采用子带测量的方法影响比较小，但是如果采用全带宽的测量方法的话影响比较大，但本发明针对UE级预补偿不限制采用CRS进行解调和测量，也不局限于终端采用DMRS进行解调。
如果只考虑对非会车场景下进行下行频偏预补偿的话，在进行如上判决的过程中需要考虑频偏的方向性，也就是说如果频偏值处于某一方向的所占比例大于一定值的情况下，且满足绝对值大于mHz的条件，则进行频偏预补偿；或者所调度的用户的频偏值之间差值小于一定门限值的情况下，启动频偏预补偿。
如果考虑会车场景下的频偏预补偿的话，考虑到正常调度情况下，同一个下行子帧上所调度的用户可能来自于不同方向上的两列车上的用户，此时，进行频偏预补偿的话，如果偏向于其中一个方向的话会对另外一个方向的用户造成恶化，因此，本发明对于会车场景下的频偏预补偿方案，考虑在同一下行子帧上调度的用户的频偏值为同一个方向上的频偏值，或者所调度的绝大部分用户之间的频偏值的差异很小，然后利用每个下行子帧上调度的用户所维护的频偏值计算预补偿值。当然，下行用户调度的限制(调度时限制频偏值的方向和大小)可以只针对会车场景下的频偏处理方法，也可以不区分是否会车，保证每个TTI上调度的用户的频偏值差异较小。
关于是否激活下行频偏预补偿的判决条件，本发明提出了另外一种方法就是通过判决UE所处的位置进行激活频偏预补偿，也就是UE处于近点的时候不进行频偏预补偿，而处于中远点的时候进行频偏预补偿。至于UE位置的判决方法可以通过路损或者信号质量等测量信息进行判断。对于多UE的情况下，可以通过统计在一定的时间窗内UE上报的有效的测量信息，判决所有UE在近中远的分布情况，如果近点的用户数大于一定的比例情况下，不激活下行频偏预补偿，否则激活下行频偏预补偿；
也可以利用每次下行子帧上调度的UE维护的有效测量信息进行UE位置状态的判决，如果近点的用户数大于一定的比例情况下，不激活下行频偏预补偿，否则激活下行频偏预补偿。如果所统计的UE中存在没有有效的测量信息的情况下，这些UE作为一种模糊态处理，也就是不确定UE所处的位置，但是参与激活判决(保守处理，当作远点)。
如果某个CP上激活了下行频偏预补偿，在补偿过程中，时时检测统计窗，如果不满足激活下行频偏预补偿的条件，则在该CP上停止进行频偏预补偿。对于停止下行频偏预补偿的检测窗可以与激活下行预补偿的窗大小一致，也可以不一致。对于是否停止下行频偏预补偿，可以采用周期性判决的方式，也就是周期性通过上报的测量信息或者当前下行子帧调度的UE所维护的频偏信息等来判决是否需要停止下行频偏预补偿；也可以采用时时监控的方式，也就是有上报测量信息或者有下行调度的时候就进行判决是否满足激活的条件或者是停止的条件。其中，停止的条件与激活的条件相反，或更苛刻(一个子帧或窗不满足即停止)，或宽松。
第二步，可以是下行PHY收到下行频偏预补偿激活的标识的情况下，计算下行频偏预补偿值，并利用补偿值对下行发送的数据进行频偏校正；也可以是，下行PHY直接接收高层发送的下行频偏预补偿值，并利用补偿值对下行发送的数据进行频偏校正。具体补偿方法可以采用UE级进行补偿，也可以采用CP级补偿。
如果采用UE级的频偏预补偿，是在发端对UE所占的资源上的数据，包括导频数据，利用该UE维护的频偏进行频偏预补偿，该方案主要是针对采用UE级参考信号DMRS(Demodulation Reference Signal，解调参考信号)进行解调，如果下行采用小区参考信号CRS(Cell-specific RS，小区专有导频)进行解调不建议采用该方法，但本发明不限制采用CRS进行解调。如果采用CRS进行解调的话，可以只对UE所占资源上的数据和导频(CRS)进行补偿，也可以对UE所占资源上的数据和整个带宽的CRS进行补偿。UE级的频偏补偿方法可以采用时域补偿方法，也可以采用频域补偿方法。
如果采用CP级的频偏预补偿，主要是对每个CP的下行发送数据进行整体的频偏校正，也就是在发端进行频偏补偿，在该CP上发送的所有用户的下行数据补偿一个频偏值，补偿方法可以采用时域补偿方法，也可以采用频域补偿方法。
本步骤CP级的频偏预补偿值计算具体涉及到如下过程：
首先，在进行计算频偏预补偿值时，需要区分下各个用户所维护的历史有效频偏值的最近一次的下行调度是否有做过下行预补偿(如果基站维护UE一个有效的上行频偏值，判断该频偏值的上报时间之前，也就是该UE的上行调度之前，最近一次下行调度时有没有做下行频偏预补偿)，若做过且有上报有效值则称为状态0，如果没有做过或者做过但是没有上报有效值则称为状态1，则预补偿值为其中α0和α1分别代表两种状态的一个修正值，其取值范围为[0,1]内的任意一值，为各个用户的权重因子，默认值为1，l为UE索引值，N表示总共参与计算预补偿值的UE个数，i为CP索引值，为各个用户的历史有效频偏值。如果补偿值需要特别趋向于某个用户的情况下，可以修改权重因子
另外，在计算补偿值的时候，除了上面的计算方式之外，还可以考虑信号功率Ps或者信干噪比SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)加权平均的方式计算预补偿值，也就是利用补偿CP上各用户所维护的最新的，且有效的测量信息，即Ps或者SINR进行计算，以采用SINR加权平均的方式，计算方法如下：
如果参与计算的部分用户没有维护有效的测量信息，可以不参与如上的计算或者对其做保守处理(当作状态1)。为各个用户的权重因子，默认值为1，如果补偿值需要特别趋向于某个用户的情况下，可以修改权重因子 是信干噪比。其他参数的含义及取值范围同上。
对于UE级补偿方法的话，针对每个UE所维护的状态计算各自的预补偿值；上述公式中的N和均为1时，得到的就是UE级频偏预补偿值。
如果采用的是CP级补偿的话，可以采用最近的连续M个上行子帧(一个上行带多个下行)上上报的有效频偏值计算最近的所有下行子帧上预补偿值(根据一段时间内的用户计算，得到所有下行子帧的补偿值)，也可以采用每个下行子帧上调度的用户所维护的频偏值计算该下行子帧上补偿的频偏值(计算每个下行子帧的补偿值)，具体采用哪种方法本发明不做限制，但是都属于本发明保护的范畴。
第三步，下行PHY根据接收到高层下发的频偏预补偿的标识决定是否度下行数据进行频偏校正，如果高层指示需要进行下行频偏校正，则利用计算或者接收的每个下行子帧的补偿频偏值，对下行发送数据进行频偏校正。对于下发的预补偿的标识可以是CP级的，也可以是UE级的，或者可以同时区分是CP级和UE级的标识。而对于下发的预补偿值可以是每个下行调度UE的预补偿值，也可以是该CP上的频偏预补偿值。
如果采用CP级的频偏预补偿的话，则每个CP下行发送的时域数据采用一个频偏值进行预补偿，无论是单UE还是多UE；如果采用UE级的频偏预补偿，则针对每个UE所占资源或者部分UE所占资源上的数据补偿同一个频偏值，补偿的数据包括补偿用户所占资源上的数据和导频数据。关于如何对导频数据进行补偿，需要说明的是如果终端采用DMRS进行测量和解调的话，只对补偿用户所占资源块上的DMRS数据补偿就可以了；如果终端采用CRS进行测量和解调的话，可以只对补偿用户所占资源上的CRS进行补偿，也可以对整个带宽上的CRS进行补偿。补偿方法可以采用时域补偿，也可以采用频域补偿，本发明以时域补偿方法为例进行描述。如果补偿模块的输入数据为频域数据，则利用IFFT变换(离散傅里叶逆变换)的时域，然后利用计算得到的频偏值对时域数据进行频偏校正，补偿方法如下：
其中，为补偿后的下行数据；Datacpi(n)为补偿前的下行数据；Φi为初始相位；PreFOVcpi为频偏补偿值；Nifft为系统带宽；i为CP索引值，n为数据索引值。
对于UE级的频偏预补偿的话，可以采用频域的补偿方法，也就是在频域对每个用户的数据进行预补偿，包括导频和数据，最后把补偿完后的所有用户的频域数据变换到时域通过空口发送出去；也可以把每个用户的频域资源上非本用户的数据资源清零处理，然后变换到时域，利用时域预补偿的方法对该UE进行频偏校正，最后把所有校正后的用户时域数据叠加后通过空口发送出去。
也就是，对于UE级补偿，若采用时域补偿方法的话，需要对非本用户的资源块上的数据进行清零处理(如果考虑全带宽的CRS导频数据补偿，则需要保留整个带宽上的CRS数据；如果不考虑全带宽的CRS导频数据预补偿，则只保留对应资源块上的CRS导频数据)，然后对处理过的数据进行IFFT变换，变换到时域，利用时域补偿的公式对该UE的数据进行时域频偏预补偿。补偿后的UE数据可以变换到频域，也可以对所有补偿后的UE的时域数据进行叠加，获的所有UE的一个时域数据。
如果在频域进行频偏预补偿的话，按照符号区分UE或者所有UE(CP级补偿)进行补偿，可以利用滤波器对频域进行滑动滤波，可表示为：
l＝-L，-L+1,…,-1,1,2,…,L，
其中l表示目标子载波与参考子载波间的间隔子载波个数，2L+1表示该滤波器的阶数，L表示单阶的长度，φm表示UE在符号m上的初始相位的补偿值，表示第f个UE在CPi上的预补偿值，k为子载波索引值。
以利用终端位置判断是否需要进行预补偿为例，本发明实施例提供的下行信号处理方法可以具体为如图3所示的流程，包括：
步骤31：监控上行各个远端射频模块RRU上维护的测量信息；
步骤32：根据检测窗内的测量信息，判决是否激活下行频偏预补偿；若否，则进入步骤33；若是，则进入步骤34；
步骤33：继续滑行检测窗，判决是否激活下行频偏预补偿，若否，则再次执行本步骤；若是，则进入步骤34；
步骤34：计算下行频偏预补偿值；
步骤35：下发预补偿指令和预补偿值；
步骤36：下行PHY对激活的RRU上发端的数据在时域进行预补偿；
步骤37：继续滑行检测窗，判决是否终止下行预补偿；若是，则返回步骤33；若否，则返回步骤34。
由上可知，通过采用本发明实施例提供的方案可以降低终端对频偏容忍能力的要求，可以解决下行不同来波方向的信号叠加后的恶化的问题，从而提高上下行的信号质量和链路的稳定性。
下面对本发明实施例提供的下行信号处理方法进行具体举例说明。
主要以CP级补偿为例进行说明，具体区分会车场景和非会车场景。
举例一：非会车场景
步骤一，MAC(媒体接入控制，Medium Access Control)分别监控每个CP上维护的所有UE上报的频偏值，监控窗的大小为N个上行子帧或者Tms之内上报的有效频偏值。如果在监控窗内的频偏值，满足90％的频偏值处于正方向或者负方向，且同一方向上的频偏值均大于mHz，则启动下行频偏预补偿，否则继续监控，滑动监控窗或者时间窗直至满足激活下行预补偿的条件。如果超过一定时间没有上报频偏值，则监控窗或者时间窗重新计时。
步骤二，计算每个CP上的下行频偏预补偿值。本实施例假设共2个CP，且每个传输间隔时间TTI(Transmission Time Interval)上共调度了10个下行用户，每个CP上所维护的各个用户的频偏值分别表示为其中i＝0,1l＝0,1,…,9。假设其中前5个用户为频偏维护状态为0，而后5个用户所维护的频偏状态为1，本实施不考虑各个用户的功率(不考虑信号功率Ps，信干噪比SINR，单权平均，只考虑UE的状态)为例进行说明，分别计算两个CP所对应的频偏预补偿值，即
其中i＝0，1；
步骤三，CMAC把激活下行频偏预补偿的标识和预补偿值下发给下行PHY。下行PHY利用步骤二计算得到每个CP上的频偏预补偿值进行下行频偏预补偿。
本应用例采用的是时域频偏预补偿，也就是在时域利用频偏的一个相位连续变化的特点进行频偏预补偿。具体针对补偿的数据为插完CP后的时域数据进行频偏预补偿，补偿的过程可以采用分符号进行补偿，也可以按照采样点分别进行补偿，具体采用哪种方法本发明不做限制。假设以20MHz带宽为例，插完CP后一个下行子帧数据长度为30720，表示为Datacpi(n),n＝0,1,…,30719,i＝0,1,…,K-1，其中，i为CP索引值，K表示CP个数。利用步骤二所计算得到的频偏值分别对两个CP上的发送时域数据进行频偏校正，即
利用补偿后的时域数据和分别通过空口发送出去。
举例二：会车场景
本应用例考虑在多用户接入状态下，所有用户的频偏并不是趋于同一个方向，且存在差异较大的现象。因此，本应用例以此种场景阐述本发明实施例通过调度的方式如何进行下行频偏预补偿。调度需要保证同一TTI上所调度的下行用户的频偏值至少趋于同一个方向，或者同一TTI所调度用户的频偏值差异很小。具体步骤描述如下：
步骤一：高层在一个滑动时间窗内，且窗长大小为Tms，监控其中一个CP上的所上报的各个用户的有效频偏值，或者监控所有CP上维护的用户有效频偏值。根据频偏值把用户分为F类，本实施例以4类为例说明。其中第一类用户的频偏值为处于【-F1，F1】，即频偏处于0附近；第二类用户的频偏值处于【F1，F2】，第三类用户的频偏值处于【-F2，-F1】，第四类用户为没有维护起有效频偏值的用户。
步骤二：下行调度器基于步骤一的用户分类分别进行下行调度，且保证同一个下子帧上所调度的用户其中90％属于同一类。如果条件不满足，则不进行下行频偏预补偿，继续滑动时间窗，直至满足条件则激活下行频偏预补偿。
步骤三：计算每个CP上的下行频偏预补偿值。本实施例假设共2个CP，且每个TTI上共调度了10个下行用户，每个CP上所维护的各个用户的频偏值分别表示为其中i＝0,1l＝0,1,…,9。假设其中前5个用户为频偏维护状态为0，而后5个用户所维护的频偏状态为1，本实施不考虑各个用户的功率(不考虑信号功率Ps，信干噪比SINR，单权平均，只考虑UE的状态)为例进行说明，则分别计算两个CP所对应的频偏预补偿值，即
其中i＝0,1；
步骤四，高层把激活下行频偏预补偿的标识下发给下行PHY，下行PHY时时监测这个标识是否进行下行频偏预补偿。如果激活了下行频偏预补偿，则利用步骤二计算得到每个CP上的频偏预补偿值进行下行频偏预补偿。
本应用例采用的是时域频偏预补偿，也就是在时域利用频偏的一个相位连续变化的特点进行频偏预补偿。具体针对补偿的数据为插完CP后的时域数据进行频偏预补偿，补偿的过程可以采用分符号进行补偿，也可以按照采样点分别进行补偿，具体采用哪种方法本发明不做限制。假设以20MHz带宽为例，插完CP后一个下行子帧数据长度为30720，表示为Datacpi(n),n＝0,1,…,30719,i＝0,1,…,K-1，i为CP索引值，K表示CP个数，利用步骤二所计算得到的频偏值分别对两个CP上的发送时域数据进行频偏校正，即
最后，利用补偿后的时域数据和分别通过空口发送出去。
需要说明的是，本发明实施例提供的方案可适用于正交频分复用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)系统。
实施例三
如图4所示，本发明实施例三提供的下行信号处理装置包括：
第一处理模块41，用于根据终端参数得到频偏预补偿指示；
第二处理模块42，用于将所述频偏预补偿指示下发至基站下行物理层，以使所述基站下行物理层根据所述频偏预补偿指示开始或停止对对应的下行信号进行频偏校正。
本发明实施例三提供的所述下行信号处理装置通过根据终端参数得到频偏预补偿指示，将频偏预补偿指示下发至基站下行物理层，以使基站下行物理层根据频偏预补偿指示开始或停止对对应的下行信号进行频偏校正；能够对下行数据进行及时有效的频偏校正，不仅适用于单终端场景，也适用于多终端场景，解决了现有技术中多路下行信号之间易存在较大的频偏差异，叠加后信号功率出现掉沟的问题。
其中，所述终端参数包括终端频偏值或终端位置。
进一步的，若所述频偏预补偿指示用于使所述基站下行物理层根据所述频偏预补偿指示开始对对应的下行信号进行频偏校正，则所述下行信号处理装置还包括：第一下发模块，用于向所述基站下行物理层下发频偏预补偿值。
更进一步的，在所述向所述基站下行物理层下发频偏预补偿值前，还包括：第一计算模块，用于根据终端频偏值，或者终端频偏值和信号功率，或者终端频偏值和信干噪比计算得到所述频偏预补偿值。
其中，若终端频偏值为一段时间内的上报的终端的终端频偏值，则得到的频偏预补偿值应用于所有的天线组；若终端频偏值属于一个天线组上的终端的终端频偏值，则得到的频偏预补偿值只应用于该天线组。
具体的，所述第一处理模块包括：第一处理子模块，用于根据调度终端的终端频偏值判断是否启动或停止对所属天线组下发的对应下行信号进行频偏校正，得到频偏预补偿指示；或者，第二处理子模块，用于根据同一终端维护的终端频偏值判断是否启动或停止对向该终端下发的下行信号进行频偏校正，得到频偏预补偿指示。
也可以说，根据终端频偏值得到天线组级别(针对同一天线组)或终端级别(针对同一终端)的频偏预补偿指示，可以根据终端频偏值的大小或方向来判断，在预设数量的终端频偏值的大小满足预设概率大于阈值时，或预设数量的终端频偏值的方向满足预设概率在同一方向时，确定进行预补偿，否则，不进行预补偿；
或者，直接判断天线组上是否维护有终端频偏值，若有，则进行预补偿，否则，不进行预补偿；
或者，根据同一终端在各个天线组上的终端频偏值的绝对值，在满足预设概率大于阈值时，则对向该终端下发的下行信号进行预补偿，否则，不进行预补偿；
或者，根据终端在天线组上的终端频偏值，在大于阈值时，则在该天线组向该终端下发数据时，进行预补偿，否则，不进行预补偿。
考虑到会车(同一天线组维护的终端频偏值存在较大差异或方向相反的现象，也就是终端并不是处于同一运动方向上)的情况，所述下行信号处理装置还包括：第一判断模块，用于判断同一天线组维护的终端频偏值是否属于多个终端，且各个终端的所述终端频偏值间的差异超过预设值；
第四处理模块，用于若是，则将所述多个终端进行分组，并控制调度时同一下行子帧上预设数量的终端属于同一组；并根据调度终端的终端频偏值判断是否启动或停止对所属天线组下发的对应下行信号进行频偏校正，得到频偏预补偿指示；
执行模块，用于若否，则直接执行所述根据调度终端的终端频偏值判断是否启动或停止对所属天线组下发的对应下行信号进行频偏校正，得到频偏预补偿指示的操作。
其中，分类原则是同一组终端的频偏值的差异小于一定门限，或者同一组终端的频偏值处于同一个方向。
进一步的，本发明实施例还提供了另一种判断方式，所述第一处理模块包括：第三处理子模块，用于根据终端位置判断是否启动或停止对所属天线组下发的对应下行信号进行频偏校正，得到频偏预补偿指示。
详细的，可以是，根据终端上报的路损或信号质量等测量信息，或者，终端维护的测量信息判断终端的位置状态，在处于远点位置状态的终端比例大于阈值时，进行预补偿，否则不进行预补偿；
在终端的位置不确定时，将该终端视为处于远点位置状态的终端。
其中，上述涉及基站高层侧的下行信号处理方法的所述实现实施例均适用于该下行信号处理装置的实施例中，也能达到相同的技术效果。
为了解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种基站，包括：上述的下行信号处理装置。
其中，上述下行信号处理装置的所述实现实施例均适用于该基站的实施例中，也能达到相同的技术效果。
实施例四
如图5所示，本发明实施例四提供的下行信号处理装置包括：
第一接收模块51，用于接收基站高层发送的频偏预补偿指示；
第三处理模块52，用于根据所述频偏预补偿指示开始或停止对对应的下行信号进行频偏校正。
本发明实施例四提供的所述下行信号处理装置通过接收基站高层发送的频偏预补偿指示，根据所述频偏预补偿指示开始或停止对对应的下行信号进行频偏校正；能够对下行数据进行及时有效的频偏校正，不仅适用于单终端场景，也适用于多终端场景，解决了现有技术中多路下行信号之间易存在较大的频偏差异，叠加后信号功率出现掉沟的问题。
其中，进行频偏校正的频偏预补偿值可以有两种来源：
第一种，若所述频偏预补偿指示用于指示开始对对应的下行信号进行频偏校正，则下行信号处理装置还包括：第二接收模块，用于接收所述基站高层发送的频偏预补偿值；
所述第三处理模块包括：第四处理子模块，用于根据所述频偏预补偿指示和所述频偏预补偿值开始对对应的下行信号进行频偏校正。
第二种，所述下行信号处理装置还包括：第二计算模块，用于根据终端频偏值，或者终端频偏值和信号功率，或者终端频偏值和信干噪比计算得到频偏预补偿值；
所述第三处理模块包括：第五处理子模块，用于根据所述频偏预补偿指示和所述频偏预补偿值开始对对应的下行信号进行频偏校正。
具体的，所述第三处理模块包括：第六处理子模块，用于根据所述频偏预补偿指示对同一天线组向对应调度终端下发的下行信号进行时域或频域的频偏校正；或者，第七处理子模块，用于根据所述频偏预补偿指示对向同一调度终端下发的下行信号进行时域或频域的频偏校正。
优选的，所述第三处理模块包括：第八处理子模块，用于根据所述频偏预补偿指示开始对对应的下行信号进行频域的频偏校正，且采用如下计算公式：
l＝-L，-L+1,…,-1,1,2,…,L，
其中，l表示目标子载波与参考子载波间的间隔子载波个数，2L+1表示滤波器的阶数，φm表示UE在符号m上的初始相位的补偿值，表示第f个UE在CPi上的预补偿值，k为子载波索引值。
其中，上述涉及基站下行物理层侧的下行信号处理方法的所述实现实施例均适用于该下行信号处理装置的实施例中，也能达到相同的技术效果。
为了解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种基站，包括：实施例四所述的下行信号处理装置；还可以包括实施例三所述的下行信号处理装置。
其中，上述下行信号处理装置的所述实现实施例均适用于该基站的实施例中，也能达到相同的技术效果。
需要说明的是，此说明书中所描述的许多功能部件都被称为模块/子模块，以便更加特别地强调其实现方式的独立性。
本发明实施例中，模块/子模块可以用软件实现，以便由各种类型的处理器执行。举例来说，一个标识的可执行代码模块可以包括计算机指令的一个或多个物理或者逻辑块，举例来说，其可以被构建为对象、过程或函数。尽管如此，所标识模块的可执行代码无需物理地位于一起，而是可以包括存储在不同位里上的不同的指令，当这些指令逻辑上结合在一起时，其构成模块并且实现该模块的规定目的。
实际上，可执行代码模块可以是单条指令或者是许多条指令，并且甚至可以分布在多个不同的代码段上，分布在不同程序当中，以及跨越多个存储器设备分布。同样地，操作数据可以在模块内被识别，并且可以依照任何适当的形式实现并且被组织在任何适当类型的数据结构内。所述操作数据可以作为单个数据集被收集，或者可以分布在不同位置上(包括在不同存储设备上)，并且至少部分地可以仅作为电子信号存在于系统或网络上。
在模块可以利用软件实现时，考虑到现有硬件工艺的水平，所以可以以软件实现的模块，在不考虑成本的情况下，本领域技术人员都可以搭建对应的硬件电路来实现对应的功能，所述硬件电路包括常规的超大规模集成(VLSI)电路或者门阵列以及诸如逻辑芯片、晶体管之类的现有半导体或者是其它分立的元件。模块还可以用可编程硬件设备，诸如现场可编程门阵列、可编程阵列逻辑、可编程逻辑设备等实现。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述原理前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (16)
1.一种下行信号处理方法，其特征在于，包括：
根据终端参数得到频偏预补偿指示；
将所述频偏预补偿指示下发至基站下行物理层，以使所述基站下行物理层根据所述频偏预补偿指示开始或停止对对应的下行信号进行频偏校正。
2.如权利要求1所述的下行信号处理方法，其特征在于，所述终端参数包括终端频偏值或终端位置。
3.如权利要求1所述的下行信号处理方法，其特征在于，若所述频偏预补偿指示用于使所述基站下行物理层根据所述频偏预补偿指示开始对对应的下行信号进行频偏校正，则所述将所述频偏预补偿指示下发至基站下行物理层时，还包括：
向所述基站下行物理层下发频偏预补偿值。
4.如权利要求3所述的下行信号处理方法，其特征在于，在所述向所述基站下行物理层下发频偏预补偿值前，还包括：
根据终端频偏值，或者终端频偏值和信号功率，或者终端频偏值和信干噪比计算得到所述频偏预补偿值。
5.如权利要求1所述的下行信号处理方法，其特征在于，所述根据终端参数得到频偏预补偿指示的步骤包括：
根据调度终端的终端频偏值判断是否启动或停止对所属天线组下发的对应下行信号进行频偏校正，得到频偏预补偿指示；或者，
根据同一终端维护的终端频偏值判断是否启动或停止对向该终端下发的下行信号进行频偏校正，得到频偏预补偿指示。
6.如权利要求5所述的下行信号处理方法，其特征在于，在所述根据调度终端的终端频偏值判断是否启动或停止对所属天线组下发的对应下行信号进行频偏校正，得到频偏预补偿指示前，还包括：
判断同一天线组维护的终端频偏值是否属于多个终端，且各个终端的所述终端频偏值间的差异超过预设值；
若是，则将所述多个终端进行分组，并控制调度时同一下行子帧上预设数量的终端属于同一组；
并根据调度终端的终端频偏值判断是否启动或停止对所属天线组下发的对应下行信号进行频偏校正，得到频偏预补偿指示；
若否，则直接执行所述根据调度终端的终端频偏值判断是否启动或停止对所属天线组下发的对应下行信号进行频偏校正，得到频偏预补偿指示的步骤。
7.如权利要求1所述的下行信号处理方法，其特征在于，所述根据终端参数得到频偏预补偿指示的步骤包括：
根据终端位置判断是否启动或停止对所属天线组下发的对应下行信号进行频偏校正，得到频偏预补偿指示。
8.一种下行信号处理装置，其特征在于，包括：
第一处理模块，用于根据终端参数得到频偏预补偿指示；
第二处理模块，用于将所述频偏预补偿指示下发至基站下行物理层，以使所述基站下行物理层根据所述频偏预补偿指示开始或停止对对应的下行信号进行频偏校正。
9.一种基站，其特征在于，包括：如权利要求8所述的下行信号处理装置。
10.一种下行信号处理方法，其特征在于，包括：
接收基站高层发送的频偏预补偿指示；
根据所述频偏预补偿指示开始或停止对对应的下行信号进行频偏校正。
11.如权利要求10所述的下行信号处理方法，其特征在于，若所述频偏预补偿指示用于指示开始对对应的下行信号进行频偏校正，则在所述接收基站高层发送的频偏预补偿指示时，还包括：
接收所述基站高层发送的频偏预补偿值；
所述根据所述频偏预补偿指示开始或停止对对应的下行信号进行频偏校正的步骤包括：
根据所述频偏预补偿指示和所述频偏预补偿值开始对对应的下行信号进行频偏校正。
12.如权利要求10所述的下行信号处理方法，其特征在于，在所述接收基站高层发送的频偏预补偿指示后，还包括：
根据终端频偏值，或者终端频偏值和信号功率，或者终端频偏值和信干噪比计算得到频偏预补偿值；
所述根据所述频偏预补偿指示对对应的下行信号进行频偏校正的步骤包括：
根据所述频偏预补偿指示和所述频偏预补偿值开始对对应的下行信号进行频偏校正。
13.如权利要求10所述的下行信号处理方法，其特征在于，所述根据所述频偏预补偿指示开始或停止对对应的下行信号进行频偏校正的步骤包括：
根据所述频偏预补偿指示对同一天线组向对应调度终端下发的下行信号进行时域或频域的频偏校正；或者，
根据所述频偏预补偿指示对向同一调度终端下发的下行信号进行时域或频域的频偏校正。
14.如权利要求10所述的下行信号处理方法，其特征在于，所述根据所述频偏预补偿指示开始或停止对对应的下行信号进行频偏校正的步骤包括：
根据所述频偏预补偿指示开始对对应的下行信号进行频域的频偏校正，且采用如下计算公式：
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其中，l表示目标子载波与参考子载波间的间隔子载波个数，2L+1表示滤波器的阶数，φm表示UE在符号m上的初始相位的补偿值，表示第f个UE在CPi上的预补偿值，k为子载波索引值。
15.一种下行信号处理装置，其特征在于，包括：
第一接收模块，用于接收基站高层发送的频偏预补偿指示；
第三处理模块，用于根据所述频偏预补偿指示开始或停止对对应的下行信号进行频偏校正。
16.一种基站，其特征在于，包括：如权利要求15所述的下行信号处理装置。
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