CN109120325B - Dpu接收机的信号处理方法、装置及存储介质 - Google Patents

Dpu接收机的信号处理方法、装置及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种DPU接收机的信号处理方法、装置及存储介质，所述方法包括：通过上行链路接收信号；在预设的每个用户分组内，将通过各空闲线对接收的信号累加合并至激活线对接收的信号；所述激活线对与激活用户CPE连接；所述用户分组包括一个激活线对和至少一个空闲线对。本发明中方法、装置及存储介质通过上行链路接收信号；并在预设的每个用户分组内，将通过各空闲线对接收的信号累加合并至激活线对接收的信号，大大提高激活线对的接收信噪比，从而可以有效提升在上行链路方向，DPU接收机对接收信号的处理速率。

Description

DPU接收机的信号处理方法、装置及存储介质
技术领域
本发明涉及数字用户线路(DSL，Digital Subscriber Line)技术领域，特别是涉及。
背景技术
MRT(Maximal Ratio Transmission，最大比传输)技术是一种有效利用矢量组中空闲线对，获得空间分集增益的方法。该方法通过发射端的预编码分集，将信道间的强串扰转换为对某个指定CPE(Customer Premise Equipment，客户终端设备)的接收SNR(信噪比)增益，从而达到rate boosting(速率提升)的目的。
现有的MRT技术，只有在下行链路方向，在DPU(Distributed Processing Unit，分散处理单元)发射机侧的预编码处理；而没有在上行链路方向，在DPU接收机侧对接收信号的MRC(Maximal Ratio Combining，最大比合并)处理。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明要解决的技术问题是提供一种DPU接收机的信号处理方法、装置及存储介质，用以提升在上行链路方向，DPU接收机对接收信号的处理速率。
为解决上述技术问题，本发明中的一种DPU接收机的信号处理方法，包括：
通过上行链路接收信号；
在预设的每个用户分组内，将通过各空闲线对接收的信号累加合并至激活线对接收的信号；所述激活线对与激活用户连接；所述空闲线对与空闲用户连接；所述用户分组包括一个激活线对和至少一个空闲线对。
为解决上述技术问题，本发明中的一种DPU接收机的信号处理装置，包括存储器和处理器，所述存储器存储有DPU接收机的信号处理计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现以下步骤：
通过上行链路接收信号；
在预设的每个用户分组内，将通过各空闲线对接收的信号累加合并至激活线对接收的信号；所述激活线对与激活用户连接；所述空闲线对与空闲用户连接；所述用户分组包括一个激活线对和至少一个空闲线对。
为解决上述技术问题，本发明中的一种计算机可读存储介质，存储有DPU接收机的信号处理计算机程序，所述计算机程序被至少一个处理器执行以实现如上任意一项方法的步骤。
本发明有益效果如下：
本发明中方法、装置及存储介质通过上行链路接收信号；在预设的每个用户分组内，将通过各空闲线对接收的信号累加合并至激活线对接收的信号，大大提高激活线对的接收信噪比，从而可以有效提升在上行链路方向，DPU接收机对接收信号的处理速率。
附图说明
图1是本发明实施例中一种DPU接收机的信号处理方法的流程图；
图2是本发明实施例中矢量组中双绞线和用户的最大比传输示意图；
图3是现有技术中DPU接收机的结构示意图；
图4是本发明实施例中MRT控制单元与用户的交互示意图；
图5是本发明实施例中数据符号累加示意图；
图6是本发明实施例中软比特信息累加示意图；
图7是本发明实施例中一种DPU接收机的信号处理装置的结构示意图。
具体实施方式
为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种DPU接收机的信号处理方法、装置及存储介质，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不限定本发明。
实施例一
如图1所示，本发明实施例提供一种DPU接收机的信号处理方法，所述方法包括：
S101，通过上行链路接收信号；
S102，在预设的每个用户分组内，将通过各空闲线对接收的信号累加合并至激活线对接收的信号；所述激活线对与激活用户CPE连接；所述用户分组包括一个激活线对和至少一个空闲线对。
其中CPE在本文中也称之为用户。
本发明实施例通过上行链路接收信号；在预设的每个用户分组内，将通过各空闲线对接收的信号累加合并至激活线对接收的信号，大大提高激活线对的接收信噪比，从而可以有效提升在上行链路方向，DPU接收机对接收信号的处理速率。
进一步说，在本发明实施例中还可以包括：将合并至所述激活线对接收的信号进行最大比合并。
详细说，假设一个矢量组中有N根双绞线和K个激活用户(CPE个数)，例如图2所示，在图2中N＝8和K＝2。
具体地，Hsub表示(K*N)的信道矩阵，信号r是由K个激活用户接收的(K*1)的列向量，s是(N*1)的列向量。Hk,n表示从DPU端口n发出，由CPE_k接收的信道。则，
r＝Hsubs+n
通过一个(N*K)的预编码矩阵Psub，使得s＝Psubx，x表示待发送的符号，是(K*1)的列向量，CPE可以获得比N根线路使用vectoring(矢量化)更高的SNR。
如果所有N根双绞线都可以支持第k个CPE(比如K＝1)，等效信道路径为H的第k行，标志为
Figure GDA0004078287280000041
为了使SNR最大以提高速率，将预编码器配置为一个列向量，
Figure GDA0004078287280000042
μ是归一化因子，来自不同发射机的预编码符号被相干累加，推导得到第k个激活CPE的接收信号rk：
Figure GDA0004078287280000043
如果K>1，比如K＝2，则属于group-MRC(分组化最大比合并)的情况。Hsub的第i列表示来自第i个发射机的信道路径。对每个发射机，目标接收机只有一个。也就是说，每个group里只有一个激活CPE。为了消除激活用户之间的串扰，需要满足HsubPsub＝D，D是(K*K)的对角阵。
在上行链路方向，现有DPU接收机的每个DPU端口有一个独立的信号处理分支，如图3所示，每个DPU端口的信号处理分支互相独立，并不能利用其它线对的信号耦合，获得合并增益。
而本发明实施例，利用空闲的线对，将激活用户的数据符号(接收信号)加以耦合利用，从而在上行链路方向通过公式(1)进行最大比合并(MRC算法)，从而可以大大地提高激活线对的接收信噪比。
在上述实施例的基础上，进一步提出上述实施例的各种变型。
可选地，所述通过上行链路接收信号之前，还包括：
根据激活用户的数量，将矢量组内的线对划分为一个或多个用户分组；所述线对包括激活线对和空闲线对。
进一步，所述方法还包括：
在所述上行链路设置最大比合并控制器；所述最大比合并控制器与各用户连接；
通过所述最大比合并控制器将预先选择的一个激活线对以及一个或多个空闲线对加入一用户分组中。
进一步，如图4所示，所述方法还包括：
通过所述最大比合并控制器接收用户分组内激活用户的数据符号信息，以使所述最大比合并控制器将所述数据符号信息发送给与各空闲线对连接的空闲用户。
其中，所述数据符号信息包括激活用户的比特承载表和每个子载波对应的映射星座点消息。
可选地，如图5所示，所述将通过各空闲线对接收的信号累加合并至激活线对接收的信号，包括：
将各线对的数据符号累加送至所述激活DPU端口对应的星座解映射模块进行星座解映射；其中，各端口分别接收的信号经离散傅里叶变换处理得到各线对的数据符号；所述线对包括空闲线对和激活线对，所述端口包括与所述空闲线对连接的空闲DPU端口和与所述激活线对连接的激活DPU端口。
其中，所述数据符号为星座点符号。
可选地，如图6所示，所述将通过各空闲线对接收的信号累加合并至激活线对接收的信号，包括：
将各线对的软比特信息累加送至所述激活DPU端口对应的译码模块进行译码；其中各端口分别接收的信号经星座解映射后得到各线对的软比特信息；所述线对包括空闲线对和激活线对，所述端口包括与所述空闲线对连接的空闲DPU端口和与所述激活线对连接的激活DPU端口。
其中，所述软比特信息为最大似然比LLR。
本发明实施例将用户分组，每个组内有一个激活用户；这样激活用户就可以利用分组内的其他空闲用户的线对，获得MRT算法的耦合增益；
本发明实施例在上行链路方向，DPU接收机做完信道估计之后，将各线对(激活线对与空闲线对)信道估计得到的衰落因子的共轭，根据公式(1)的MRT算法，做累加合并，从而完成最大比合并(MRC)；
本发明实施例利用空闲线对的合并增益，将星座点符号累加，可以获得比单路星座点符号更高的信噪比，降低误符号率；使得输入到viterbi译码器之前的软比特获得更高的可靠性；
本发明实施例将激活用户的线对与空闲用户的线对各自独立地做星座点解映射也是可以的，虽然单条线对的星座点符号的SNR不如合并累加后的SNR高，但是在viterbi译码器(本文中可以简称为译码器)之前，将空闲线对的LLR软值累加，合并到激活线对，进一步提高软比特的可靠性。
实施例二
本发明实施例在在CPE发射机的位置添加一个MRT控制器单元(MCE)，从而使每个用户分组内各个独立的空闲CPE得知激活CPE所发送的bit_loading_table和每个子载波上对应的映射星座点。
详细说，本发明实施例可以包括：
根据激活用户的数量，将矢量组内的线对划分为一个或多个用户分组；所述线对包括激活线对和空闲线对。
在所述上行链路设置最大比合并控制器；所述最大比合并控制器与各用户连接；
通过所述最大比合并控制器将预先选择的一个激活线对以及一个或多个空闲线对加入一用户分组中。
具体地，包括：
步骤201，在上行链路方向，在靠近CPE发射机的位置，增加一个MRT控制器单元(MCE)。
其中，MRT控制器(MCE)与各个CPE的管理控制单元之间有一个接口，通过这个接口，来控制哪些线对加入或离开group(用户分组)；并且MCE通过管理控制消息要求被划分在同一个group内的各线对在每个子载波发送的星座点符号完全一致。
步骤202，MCE将矢量组内的线对分组为若干的group分组，group分组的数量由激活用户的数量K决定，每个group内有一个激活用户。为和图2、3保持一致，K＝2，CPE_2和CPE_4是激活用户，其余的CPE(空闲用户)虽然连接在线对上，但并没有在线业务需求。
步骤203，如图4所示，激活用户CPE_2、CPE_4先分别向MCE传递各自的bit_loading_table(比特承载表)以及每个子载波上对应的映射星座点消息；MCE收到后再将CPE_2的消息反馈给CPE_2所在的group_1内的其他空闲用户CPE_3、CPE_5；MCE收到后再将CPE_4的消息反馈给CPE_4所在的group_2内的其他空闲用户CPE_1、CPE_6、CPE_7、CPE_8；通过上述步骤，确保被划分在同一个group内的各线对在每个子载波发送的星座点符号完全一致。
实施例三
本发明实施例中上行链路处理过程上，在经过DFT处理之后，得到的是各个线对的星座点符号。本发明实施例可以通过上行链路在DPU端口的最大比合并，提高激活线对的星座点符号的SNR。
详细说，本发明实施例中所述将通过各空闲线对接收的信号累加合并至激活线对接收的信号，包括：
将各线对的数据符号累加送至激活DPU端口对应的星座解映射模块进行星座解映射；所述各线对的数据符号由各端口分别接收的信号经离散傅里叶变换处理得到；所述线对包括空闲线对和激活线对，所述端口包括与所述空闲线对连接的空闲DPU端口和与所述激活线对连接的激活DPU端口。
具体地，包括：
步骤301，将矢量组内的线对分组为若干的group分组，group分组的数量由激活用户的数量K决定，每个group内有一个激活用户。为和图2、3保持一致，K＝2，CPE_2和CPE_4是激活用户，其余的CPE虽然连接在线对上，但并没有在线业务需求。
步骤302，在DPU接收机侧，利用group内闲置的DPU端口，将接收信号累加后合并到激活用户连接的DPU端口；将group内合并到激活用户的各线对根据公式(1)作最大比合并(MRC)处理；
以图4为例，将CPE_2，CPE_3，CPE_5和DPU端口2、3、5分组在group1内，将CPE_1，CPE_4，CPE_6，CPE_7，CPE_8和DPU端口1、4、6、7、8分组在group2内。如图5所示，将group1内各个DPU端口经过DFT处理后的星座点符号累加，送到接收信号处理分支2的星座解映射模块；将group2内各个DPU端口经过DFT处理后的星座点符号累加，送到接收信号处理分支4的星座解映射模块。
步骤303，经过接收信号处理分支2的星座解映射和viterbi译码器处理后，即是激活用户2的发送数据；经过接收信号处理分支4的星座解映射和viterbi译码器处理后，即是激活用户4的发送数据。
实施例四
本发明实施例中上行链路处理过程上，在星座点解映射处理之后，得到的是各个线对的LLR软值。本发明实施例可以通过上行链路在DPU端口的最大比合并，提高激活线对(在输入到viterbi译码器之前)的软比特的可靠性。
详细说，所述将通过各空闲线对接收的信号累加合并至激活线对接收的信号，包括：
将各线对的软比特信息累加送至激活DPU端口对应的译码模块进行译码；所述各线对的软比特信息由各端口分别接收的信号经星座解映射后得到；所述线对包括空闲线对和激活线对，所述端口包括与所述空闲线对连接的空闲DPU端口和与所述激活线对连接的激活DPU端口。
具体地，包括：
步骤401，将矢量组内的线对分组为若干的group分组，group分组的数量由激活用户的数量K决定，每个group内有一个激活用户。为和图2、3保持一致，K＝2，CPE_2和CPE_4是激活用户，其余的CPE虽然连接在线对上，但并没有在线业务需求。
步骤402，在DPU接收机侧，利用group内闲置的DPU端口，将接收信号累加后合并到激活用户连接的DPU端口；将group内合并到激活用户的各线对根据公式(1)作最大比合并(MRC)处理；
以图4为例，将CPE_2，CPE_3，CPE_5和DPU端口2、3、5分组在group1内，将CPE_1，CPE_4，CPE_6，CPE_7，CPE_8和DPU端口1、4、6、7、8分组在group2内。
如图6所示，将group1内各个DPU端口经过星座点映射后的LLR软值累加，送到接收信号处理分支2的viterbi译码模块；将group2内各个DPU端口经过星座点映射后的LLR软值累加，送到接收信号处理分支4的viterbi译码模块。
步骤403，经过接收信号处理分支2的viterbi译码器处理后，即是激活用户2的发送数据；经过接收信号处理分支4的viterbi译码器处理后，即是激活用户4的发送数据。
实施例五
如图7所示，本发明实施例提供一种DPU接收机的信号处理装置，所述装置包括存储器和处理器，所述存储器存储有DPU接收机的信号处理计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现以下步骤：
通过上行链路接收信号；
在预设的每个用户分组内，将通过各空闲线对接收的信号累加合并至激活线对接收的信号；所述激活线对与激活用户连接；所述空闲线对与空闲用户连接；所述用户分组包括一个激活线对和至少一个空闲线对。
可选地，所述将通过各空闲线对接收的信号累加合并至激活线对接收的信号，还包括：
将合并至所述激活线对接收的信号进行最大比合并。
可选地，所述通过上行链路接收信号之前，还包括：
根据激活用户的数量，将矢量组内的线对划分为一个或多个用户分组；所述线对包括激活线对和空闲线对。
具体地，所述处理器执行所述计算机程序还实现以下步骤：
在所述上行链路设置最大比合并控制器；所述最大比合并控制器与各用户连接；
通过所述最大比合并控制器将预先选择的一个激活线对以及一个或多个空闲线对加入一用户分组中。
具体地，所述处理器执行所述计算机程序还实现以下步骤：
通过所述最大比合并控制器接收用户分组内激活用户的数据符号信息，以使所述最大比合并控制器将所述数据符号信息发送给与各空闲用户。
其中，所述数据符号信息包括激活用户的比特承载表和每个子载波对应的映射星座点消息。
可选地，所述将通过各空闲线对接收的信号累加合并至激活线对接收的信号，包括：
将各线对的数据符号累加送至激活DPU端口对应的星座解映射模块进行星座解映射；所述各线对的数据符号由各端口分别接收的信号经离散傅里叶变换处理得到；所述线对包括空闲线对和激活线对，所述端口包括与所述空闲线对连接的空闲DPU端口和与所述激活线对连接的激活DPU端口。
其中，所述数据符号为星座点符号。
可选地，所述将通过各空闲线对接收的信号累加合并至激活线对接收的信号，包括：
将各线对的软比特信息累加送至激活DPU端口对应的译码模块进行译码；所述各线对的软比特信息由各端口分别接收的信号经星座解映射后得到；所述线对包括空闲线对和激活线对，所述端口包括与所述空闲线对连接的空闲DPU端口和与所述激活线对连接的激活DPU端口。
其中，所述软比特信息为最大似然比。
实施例六
本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有DPU接收机的信号处理计算机程序，所述计算机程序被至少一个处理器执行以实现如实施例一-四中任意一项方法的步骤。
本发明实施例中计算机可读存储介质可以是RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动硬盘、CD-ROM或者本领域已知的任何其他形式的存储介质。可以将一种存储介质藕接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息；或者该存储介质可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于专用集成电路中。
在此需要说明的是，实施例五和实施例六在具体实现时可以参阅实施例一-四，因此不再赘述实施例五和实施例六的具体实现和技术效果。
虽然本申请描述了本发明的特定示例，但本领域技术人员可以在不脱离本发明概念的基础上设计出来本发明的变型。本领域技术人员在本发明技术构思的启发下，在不脱离本发明内容的基础上，还可以对本发明做出各种改进，这仍落在本发明的保护范围之内。

Claims (21)

1.一种DPU接收机的信号处理方法，其特征在于，所述方法包括：
通过上行链路接收信号；
在预设的每个用户分组内，将通过各空闲线对接收的信号累加合并至激活线对接收的信号；所述激活线对与激活用户连接；所述空闲线对与空闲用户连接；所述用户分组包括一个激活线对和至少一个空闲线对。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将通过各空闲线对接收的信号累加合并至激活线对接收的信号，还包括：
将合并至所述激活线对接收的信号进行最大比合并。
3.如权利要求1或2中任意一项所述的方法，其特征在于，所述通过上行链路接收信号之前，还包括：
根据激活用户的数量，将矢量组内的线对划分为一个或多个用户分组；所述线对包括激活线对和空闲线对。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述上行链路设置最大比合并控制器；所述最大比合并控制器与各用户连接；
通过所述最大比合并控制器将预先选择的一个激活线对以及一个或多个空闲线对加入一用户分组中。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过所述最大比合并控制器接收用户分组内激活用户的数据符号信息，以使所述最大比合并控制器将所述数据符号信息发送给与各空闲用户。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述数据符号信息包括激活用户的比特承载表和每个子载波对应的映射星座点消息。
7.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述将通过各空闲线对接收的信号累加合并至激活线对接收的信号，包括：
将各线对的数据符号累加送至激活DPU端口对应的星座解映射模块进行星座解映射；所述各线对的数据符号由各端口分别接收的信号经离散傅里叶变换处理得到；所述线对包括空闲线对和激活线对，所述各端口包括与所述空闲线对连接的空闲DPU端口和与所述激活线对连接的激活DPU端口。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述数据符号为星座点符号。
9.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述将通过各空闲线对接收的信号累加合并至激活线对接收的信号，包括：
将各线对的软比特信息累加送至激活DPU端口对应的译码模块进行译码；所述各线对的软比特信息由各端口分别接收的信号经星座解映射后得到；所述线对包括空闲线对和激活线对，所述各端口包括与所述空闲线对连接的空闲DPU端口和与所述激活线对连接的激活DPU端口。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述软比特信息为最大似然比。
11.一种DPU接收机的信号处理装置，所述装置包括存储器和处理器，所述存储器存储有DPU接收机的信号处理计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现以下步骤：
通过上行链路接收信号；
在预设的每个用户分组内，将通过各空闲线对接收的信号累加合并至激活线对接收的信号；所述激活线对与激活用户连接；所述空闲线对与空闲用户连接；所述用户分组包括一个激活线对和至少一个空闲线对。
12.如权利要求11所述的装置，其特征在于，所述将通过各空闲线对接收的信号累加合并至激活线对接收的信号，还包括：
将合并至所述激活线对接收的信号进行最大比合并。
13.如权利要求11或12中任意一项所述的装置，其特征在于，所述通过上行链路接收信号之前，还包括：
根据激活用户的数量，将矢量组内的线对划分为一个或多个用户分组；所述线对包括激活线对和空闲线对。
14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述装置还包括最大比合并控制器：所述处理器执行所述计算机程序还实现以下步骤：
在所述上行链路设置最大比合并控制器；所述最大比合并控制器与各用户连接；
通过所述最大比合并控制器将预先选择的一个激活线对以及一个或多个空闲线对加入一用户分组中。
15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序还实现以下步骤：
通过所述最大比合并控制器接收用户分组内激活用户的数据符号信息，以使所述最大比合并控制器将所述数据符号信息发送给与各空闲用户。
16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述数据符号信息包括激活用户的比特承载表和每个子载波对应的映射星座点消息。
17.如权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述将通过各空闲线对接收的信号累加合并至激活线对接收的信号，包括：
将各线对的数据符号累加送至激活DPU端口对应的星座解映射模块进行星座解映射；所述各线对的数据符号由各端口分别接收的信号经离散傅里叶变换处理得到；所述线对包括空闲线对和激活线对，所述各端口包括与所述空闲线对连接的空闲DPU端口和与所述激活线对连接的激活DPU端口。
18.如权利要求17所述的装置，其特征在于，所述数据符号为星座点符号。
19.如权利要求11或12所述的装置，其特征在于，所述将通过各空闲线对接收的信号累加合并至激活线对接收的信号，包括：
将各线对的软比特信息累加送至激活DPU端口对应的译码模块进行译码；所述各线对的软比特信息由各端口分别接收的信号经星座解映射后得到；所述线对包括空闲线对和激活线对，所述各端口包括与所述空闲线对连接的空闲DPU端口和与所述激活线对连接的激活DPU端口。
20.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述软比特信息为最大似然比。
21.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有DPU接收机的信号处理计算机程序，所述计算机程序被至少一个处理器执行以实现如权利要求1-10中任意一项方法的步骤。
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