CN110832949B - 数据降维方法、装置及系统、计算机设备及存储介质 - Google Patents

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Abstract

一种数据降维方法、装置及系统、计算机设备及存储介质，涉及通信领域，所述方法包括：接收天线域接收信号(201)，所述天线域接收信号包括RRS对应的阵列天线接收到的用户设备UE发送的上行信号，所述天线域接收信号为时域信号，所述天线域接收信号的维度为N1，所述N1为大于1的整数；获取接收波束权值，所述接收波束权值是根据所述UE的信道信息确定的，其中，根据不同的信道信息确定的接收波束权值不同(202)；采用所述接收波束权值对所述天线域接收信号进行降维，得到波束域接收信号(203)，波束域接收信号为频域信号，波束域接收信号的维度为N2，0＜N2＜N1。所述方法解决了相关技术中数据降维的灵活性较低的问题。

Description

数据降维方法、装置及系统、计算机设备及存储介质
技术领域
本申请涉及通信领域，特别涉及一种数据降维方法、装置及系统、计算机设备及存储介质。
背景技术
随着第五代移动通信技术(fifth-generation，5G)无线网络中空口带宽和天线数的增加，通用公共无线电接口(Common Public Radio Interface，CPRI)作为无线网络中基带单元(Base Band Unit，BBU)和射频拉远单元(Radio Remote Unit，RRU)的接口，其带宽要求越来越高。
由于集中化处理、协作式无线电和云计算的无线接入网络(Centralized，Cooperative，Cloud and Clean-Radio Access Network；C-RAN)架构具有快速网络部署、节省空间、方便运维、易结合站间合作和易载波扩充等优势，成为了主流的网络架构。在C-RAN架构下BBU集中化部署，传统的BBU或RRU功能切分中，RRU通过CPRI将从各天线接收到的时域数据(也即是天线域的时域数据)传输至BBU，由于RRU和BBU之间的地理距离可能拉开很远，例如，地理距离较近的多个RRU通常可以采用星型连接，再将多个RRU从天线接收到的时域数据汇总到一条光纤上进行传输，此时多个RRU需要共用一定带宽的CPRI传输时域数据，时域数据的维度较高，现有的光纤容量可能无法满足同时传输多个RRU接收到的时域数据，因此需要对RRU从天线接收到的时域数据进行降维，以满足数据传输的需求。
相关技术中，通过5G无线网络的基站设备中基带处理功能与远端射频处理功能之间的接口(eCPRI)重新划分了BBU和RRU的功能，将传统的BBU的部分处理功能(例如将天线域的时域数据降维至波束域的频域数据的功能)转移至RRU。由于相对于传统的BBU和RRU的功能发生了改变，将5G无线网络的基站设备中的BBU的名称重新定义为无线云中心(RadioCloud Center，RCC)，将RRU的名称重新定义为射频拉远系统(Radio Remote System，RRS)。在5G无线网络的基站设备中，在RRS即可将天线域的时域数据降维至波束域的频域数据，RRS通过eCPRI传输频域数据至RCC，RCC根据接收到的频域数据进行信道估计和信道均衡。
但是，相关技术中在RRS将天线域的时域数据降维至波束域的频域数据时，采用预设的波束域权值对数据进行降维，此数据降维的灵活性较低。
发明内容
为了解决相关技术中数据降维的灵活性较低的问题，本申请提供了一种数据降维方法、装置及系统、计算机设备及存储介质。所述技术方案如下：
第一方面，提供一种数据降维方法，应用于射频拉远系统RRS，所述RRS通过通用公共无线电接口eCPRI与无线云中心RCC连接，所述方法包括：
接收天线域接收信号，所述天线域接收信号包括所述RRS对应的阵列天线接收到的用户设备UE发送的上行信号，所述天线域接收信号为时域信号，所述天线域接收信号的维度为N1，所述N1为大于1的整数；
获取接收波束权值，所述接收波束权值是根据所述UE的信道信息确定的，其中，根据不同的信道信息确定的接收波束权值不同；
采用所述接收波束权值对所述天线域接收信号进行降维，得到波束域接收信号，所述波束域接收信号为频域信号，所述波束域接收信号的维度为N2，0＜N2＜N1。
本发明实施例提供的数据降维方法，RRS在接收到天线域接收信号后，可以根据UE的信道信息确定接收波束权值，并采用接收波束权值对接收到的天线域接收信号进行降维，以得到波束域接收信号，由于不同的信道信息确定的接收波束权值不同，因此针对不同的天线域接收信号降维得到的波束域接收信号的维度可能不同，提高了数据降维的灵活性。
需要说明的是，采用接收波束权值对天线域接收信号进行降维，得到波束域接收信号，也即是采用接收波束权值确定自适应接收波束，通过自适应接收波束接收信号。
在本发明实施例中，一方面，RRS获取接收波束权值的方法可以包括：
获取所述UE的信道信息；根据所述UE的信道信息确定所述接收波束权值。
相应的，所述获取接收波束权值，包括：
根据向每个UE发送的周期性信道探测信号SRS，获取每个所述UE的信道信息；
根据所述每个UE的信道信息确定所述接收波束权值。
或者，所述获取接收波束权值，包括：
根据向每个UE发送的解调参考信号DMRS，获取每个所述UE的信道信息；
根据所述每个UE的信道信息确定所述接收波束权值。
示例的，所述根据所述UE的信道信息确定所述接收波束权值，包括：
根据所述UE的信道信息，基于最大化目标信号接收能量准则确定所述接收波束权值。
具体的，所述根据所述UE的信道信息，基于最大化目标信号接收能量准则确定所述接收波束权值，包括：
根据所有UE的信道信息，确定空分复用的所述UE的个数为M，天线域的信道响应矩阵为H＝[H1，H2，...，HM]，其中，Hi＝N1×Li，Li为第i个所述UE的空分复用层数，所述M为大于1的整数，所述N1为所述RRS对应的阵列天线的数量；
按照所述最大化目标信号接收能量准则，确定所述接收波束权值为W＝[W1，W2，...，WM]-1，其中，
Figure GPA0000283201370000041
其中，i为整数且1≤i≤M。
示例的，所述接收波束权值为干扰白化权值，所述根据所述UE的信道信息确定所述接收波束权值，还可以包括：
根据所有UE的信道信息，确定天线域的信道响应矩阵为H＝[H1，H2，...，HM]，所述M为所述所有UE的个数；
根据所述信道响应矩阵，确定所述接收波束权值为
Figure GPA0000283201370000042
其中，Ruu为干扰协方差矩阵。
另一方面，RRS获取接收波束权值，可以包括：
接收所述RCC发送的所述接收波束权值，所述接收波束权值是所述RCC根据所述UE的信道信息确定的。
由上可知，RRS获取的接收波束权值可以为由RRS根据UE的信道信息确定的，也可以为由RCC根据UE的信道信息确定后发送给RRS的。
进一步的，在所述采用所述接收波束权值对所述天线域接收信号进行降维，得到波束域接收信号之后，所述方法还包括：
在所述波束域接收信号中增补目标接收波束信号，得到更新后的波束域接收信号，所述目标接收波束信号为n个预设的固定方向的增补接收波束接收的信号，或者所述目标接收波束信号为根据用户信道的多径方向和移动方向预测的n个方向性的增补接收波束接收的信号，所述n为正整数。
由于信道是变化的，在自适应接收波束的基础上增加增补接收波束，可以提高接收波束的鲁棒性。
其中，根据用户信道的多径方向和移动方向预测n个方向性的增补接收波束，可以包括：
确定到达角为θ的接收波束的增补波束权值为
Figure GPA0000283201370000051
其中，d为所述阵列天线之间的间距，λ为所述接收波束的波长，N1为所述阵列天线的个数；
确定目标增补波束权值为
Figure GPA0000283201370000052
根据所述目标增补波束权值确定n个增补接收波束。
需要说明的是，在所述为所述波束域接收信号增补目标接收波束信号之前，所述方法还包括：
根据所述UE的信道信息或者所述UE的优先级确定所述增补接收波束的个数。
其中，UE的信道信息包括用户信道的信噪比、UE的移动速度、UE的扩展角和用户信道的多径个数。例如扩展角大的UE，能量分散在较多的接收波束上，可以增加增补接收波束的个数以全面的接收能量；受其它小区中的UE干扰较大的UE可以增加较多的增补接收波束以保证该UE的通信质量。
需要说明的是，eCPRI的传输流量由空口带宽和接收波束的个数决定，在保证总传输流量不超过eCPRI的传输流量的前提下，为了提高移动的UE的接收波束的准确性，可以使移动的UE的增补接收波束的个数大于静止的UE的增补接收波束的个数，也即是，在确定增补接收波束的个数时，可以使增补接收波束的个数与UE的移动速度正相关。当eCPRI中调度带宽未满时，在光纤容量一定的情况下，可以给调度带宽上的用户分配更多的增补接收波束，以提升系统覆盖和容量。且根据UE的信道信息，在有限的光纤容量下可以为不同的UE分配不同的增补接收波束的个数，以实现系统性能的最优化。
另外，UE的优先级可以由UE的业务类型、信号是否重传等确定，例如业务类型可以包括家庭用户、企业专线和专网业务等，相对于家庭用户的UE，专网业务的UE的增补接收波束的个数较大。
自适应调整增补接收波束的个数，最大化接收能量和提升多天线维度，将从增补接收波束接收的频域数据传输给RRS进行信道估计和均衡，可以在光纤容量有限的情况下提升系统覆盖及容量。
进一步的，在所述得到波束域接收信号之后，所述方法还包括：
根据预设的测量值，调整所述eCPRI的数据位宽；
通过所述eCPRI将所述波束域接收信号传输至RCC。
可选的，预设的测量值可以包括不同的UE、用户信道的信噪比或干扰强度等测量值。
示例的，对于用户信道的信噪比较低的UE，在不影响信噪比的情况下，可以使用较少的量化数据位宽表示该UE发送的上行信号。通过调度用户的信噪比确定该UE所在的带宽的数据位宽，可以降低eCPRI的传输流量，从而可以在一定的eCPRI的传输流量下，可以调度更多的UE。
其中，所述通过所述eCPRI将所述波束域接收信号传输至RCC，包括：
通过所述eCPRI将有用户调度的带宽中的所述波束域接收信号传输至RCC。
示例的，可以根据系统当前时刻的调度带宽和控制信道的占用带宽，只传输有用户调度的带宽的频域数据(波束域接收信息)至RCC。例如系统当前时刻的带宽为20兆，有用户调度的带宽为10兆，则RRS可以只传输有用户调度的10兆带宽至RCC，可以在有限的传输带宽下，保证系统能够调度的用户的数量。
又例如，信道可以采用梳分形式(间隔一个或多个子载波)的资源分配方式，也即是资源间隔占用，例如DMRS的信道和SRS的信道即采用梳分形式的资源分配方式，在RRS通过eCPRI向RCC传输数据时，可以调整频域数据的频域点数，只传输分配有资源的频域数据。
第二方面，提供了一种数据降维装置，应用于射频拉远系统RRS，所述RRS通过通用公共无线电接口eCPRI与无线云中心RCC连接，所述装置包括：至少一个模块，该至少一个模块用于实现上述第一方面所提供的数据降维方法。
第三方面，提供了一种数据降维系统，所述系统包括：RCC和多个RSS，至少一个所述RSS包括第二方面所述的装置，多个所述RRS通过eCPRI与所述RCC连接。
第四方面，提供了一种计算机设备，包括：存储器，处理器及存储在存储器上并可以在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述第一方面所提供的数据降维方法。
第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令被处理器执行时，实现上述第一方面所提供的数据降维方法。该计算机可读存储介质为非瞬时性(non-transitory)计算机可读存储介质。
第六方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机设备上运行时，使得计算机设备实现上述第一方面所提供的数据降维方法。
本申请提供的技术方案的有益效果是：
本发明实施例提供的数据降维方法、装置及系统、计算机设备及存储介质，RRS在接收到天线域接收信号后，可以根据UE的信道信息确定接收波束权值，并采用接收波束权值对接收到的天线域接收信号进行降维，以得到波束域接收信号，由于不同的信道信息确定的接收波束权值不同，因此针对不同的天线域接收信号降维得到的波束域接收信号的维度可能不同，提高了数据降维的灵活性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种数据降维方法所涉及的实施环境的示意图；
图2是本发明实施例提供的一种数据降维方法的流程图；
图3-1是本发明实施例提供的一种接收波束的示意图；
图3-2是本发明实施例提供的另一种接收波束的示意图；
图4-1是本发明实施例提供的一种数据降维装置的结构示意图；
图4-2是本发明实施例提供的一种获取模块的结构示意图；
图4-3是本发明实施例提供的另一种数据降维装置的结构示意图；
图4-4是本发明实施例提供的又一种数据降维装置的结构示意图；
图4-5是本发明实施例提供的再一种数据降维装置的结构示意图；
图5-1是本发明实施例提供的一种数据降维系统的结构示意图；
图5-2是本发明实施例提供的另一种数据降维系统的结构示意图；
图6-1是本发明实施例提供的一种网络设备的结构示意图；
图6-2是图6-1所示实施例涉及的一种应用程序单元的示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
请参考图1，图1是本发明实施例提供的一种数据降维方法所涉及的实施环境的示意图，该实施环境可以包括RCC101、至少一个RRS102和至少一个用户设备(Userequipment，UE)103。
其中，RRS102和RCC101为基站设备。RRS102与RCC101之间通过光纤等连接组件进行连接，RRS102通过馈线与天线连接，并通过天线与UE103进行通信。
传统的BBU和RRU的接口为CPRI，目前，通过接口重新划分BBU和RRU的功能后，将5G无线网络的基站设备中的BBU的名称重新定义为RCC，将RRU的名称重新定义为RRS，为了区分传统的BBU和RRU的接口，将RCC和RRS的接口名称定义为eCPRI。
在上行链路中，RRS102可以通过天线接收UE103发送的上行信号，并对该上行信号进预处理，将预处理过的信号通过eCPRI传输至RCC101。
示例的，以长期演进(Long Term Evolution，LTE)网络为例，上行基带处理和下行基带处理可以划分为载荷相关的用户级处理和载荷无关的小区级处理。eCPRI划分RRS和RCC的功能如表1，其中，RRS完成信号采样/恢复、资源映射/解映射和数据降维处理，RCC完成信道映射和预编码、信道估计和均衡、调制/解调制、比特级处理、无线电路控制以及分组数据汇聚等处理。“/”表示或。
其中，信号采样/恢复以及资源映射/解映射为载荷无关的小区级处理，其他处理均为载荷相关的用户级处理。且信道估计和均衡不仅为载荷相关的用户级处理，信道估计和均衡处理的复杂度还与用于接收信号的阵列天线的数量正相关。
表1
Figure GPA0000283201370000081
从表1可以得出，在上行链路中，RRS可以对接收到的上行信号(即时域数据)进行降维处理，得到波束域接收信号(即频域数据)，并将该波束域接收信号通过eCPRI传输至RCC。
但是，相关技术中在RRS将天线域的时域数据降维至波束域的频域数据时，采用预设的固定的波束域权值对数据进行降维，也即是针对不同的UE、不同的UE个数和调度带宽采用相同的波束域权值对数据进行降维，数据降维的灵活性较低。
为了解决相关技术中数据降维的灵活性较低的问题，本发明实施例提供了一种数据降维方法，可以应用于RRS，如图2所示，该方法可以包括：
步骤201、RRS接收天线域接收信号。
其中，天线域接收信号包括RRS对应的阵列天线接收到的UE发送的上行信号，该天线域接收信号为时域信号，该天线域接收信号的维度为N1，N1为大于1的整数。其中，一个RRS可以对应多个天线。
需要说明的是，通常一个RRS管理一个小区，天线域接收信号也即是RRS所管理的小区的天线接收到的小区内的所有UE发送的上行信号。
示例的，UE发送上行信号X，RRS对应的阵列天线的数量为N1，天线域接收信号Y为对每个天线单独采样得到的，可以表示为：Y＝HX+K，其中，天线域接收信号的维度为N1，H为天线域的信道响应矩阵，该信道响应矩阵包括每个UE到阵列天线的信道响应，K为一常量，H的行数等于N1。
步骤202、RRS获取接收波束权值，该接收波束权值是根据UE的信道信息确定的，其中，根据不同的信道信息确定的接收波束权值不同。
可选的，RRS获取接收波束权值的方式可以有多种，例如，由RRS直接获取，即RRS获取UE的信道信息；根据UE的信道信息确定接收波束权值；又例如，由RCC获取并下发给RRS，即RCC根据UE的信道信息确定接收波束权值，RRS接收该RCC发送的接收波束权值。
本发明实施例以该接收波束权值由RRS根据UE的信道信息确定为例进行说明，RCC根据UE的信道信息确定接收波束权值的方法可以参考RRS根据UE的信道信息确定接收波束权值的方法，本发明实施例在此不做赘述。
示例的，RRS可以根据向每个UE发送的周期性信道探测信号(Sounding ReferenceSignal，SRS)，获取每个UE的信道信息；根据每个UE的信道信息确定接收波束权值；或者，RRS可以根据向每个UE发送的解调参考信号(Demodulation Reference Signal，DMRS)，获取每个UE的信道信息；根据每个UE的信道信息确定接收波束权值。
可选的，RRS可以根据UE的信道信息，基于最大化目标信号接收能量准则、最大化目标信号信噪比准则或最大化目标信号信干噪比准则等准则确定接收波束权值。
示例的，RRS根据UE的信道信息，基于最大化目标信号接收能量准则确定接收波束权值的方法可以包括：
S11、根据所有UE的信道信息，确定空分复用的UE的个数为M，天线域的信道响应矩阵为H＝[H1，H2，...，HM]，其中，Hi＝N1×Li，Li为第i个UE的空分复用层数，M为大于1的整数，N1为RRS对应的阵列天线的数量。
需要说明的是，空分复用(Space Division Multiplexing，SDM)即采用自适应阵列天线，在不同的UE方向上形成不同的波束，每个波束可为一个UE提供一个无其他UE干扰的唯一用户信道。
其中，所有UE的信道信息包括每个UE到RRS所管理的小区中所有天线的信道信息。
S12、按照最大化目标信号接收能量准则，确定接收波束权值为W＝[W1，W2，...，WM]-1，其中，
Figure GPA0000283201370000091
其中，i为整数且1≤i≤M，接收波束权值的维度为N2×N1。
示例的，RRS根据UE的信道信息，基于最大化目标信号信干噪比准则确定接收波束权值的方法可以包括：
S21、根据所有UE的信道信息，确定天线域的信道响应矩阵为H＝[H1，H2，...，HM]，M为所有UE的个数。
其中，所有UE的信道信息包括每个UE到本小区的所有天线的信道信息。
S22、根据信道响应矩阵，确定接收波束权值为
Figure GPA0000283201370000092
其中，Ruu为干扰协方差矩阵。
其中，该接收波束权值即为干扰白化权值，干扰白化权值为将有色噪声(即在各个天线上有相关性的干扰)变成白噪声的权值，干扰协方差矩阵是根据其它小区(也即是其它RRS所管理的小区)的UE的干扰信号确定的，基于上述公式得到的接收波束权值的维度为N2×N1。
步骤203、RRS采用接收波束权值对天线域接收信号进行降维，得到波束域接收信号。
其中，波束域接收信号为频域信号，波束域接收信号的维度为N2，0＜N2＜N1。
可选的，天线域接收信号Y为：Y＝HX+K，接收波束权值为W，则波束域接收信号Y’可以表示为：Y′＝W(HX+K)。其中，天线域接收信号Y的维度为N1，接收波束权值的维度为N2×N1，则根据上式可以确定波束域接收信号Y’的维度为N2。
图3-1为本发明实施例提供的接收波束的示意图，如图3-1所示，UE1发射的上行信号对应的波束域接收信号是由自适应接收波束1接收的。采用接收波束权值对天线域接收信号进行降维，得到波束域接收信号，也即是采用接收波束权值确定自适应接收波束，通过自适应接收波束接收信号。该自适应接收波束为用于接收波束域接收信号的波束。
示例的，假设RRS对应N1个天线，在采用接收波束权值确定自适应接收波束后，该自适应接收波束由N2个天线形成，采用该自适应接收波束接收的天线域接收信号的维度为N2，也即是采用该自适应接收波束接收的信号为RRS实际传输给RCC的波束域接收信号，从而实现了对天线域接收信号的降维。
需要说明的是，自适应接收波束可依据UE的上行信号在空间传播的不同路径，较好地形成方向图，在不同到达方向上给予不同的天线增益，实时地形成窄波束对准上行信号，而在其他方向尽量压低旁瓣，采用指向性接收，从而提高系统的容量。
由于移动台的移动性以及散射环境，RRS接收到的上行信号的到达方向是时变的，使用自适应接收波束可以将频率相近但空间可分离的信号分离开，并跟踪这些信号，调整阵列天线的加权值，使阵列天线的波束指向目标信号的方向。通过自适应接收波束接收信号，可以使得接收波束方向较为精准，或干扰抑制效果较好，将自适应接收波束的频域数据传输给基带进行信道估计和均衡，在光纤容量有限的情况下提升系统覆盖及容量。
步骤204、RRS根据UE的信道信息或者UE的优先级确定增补接收波束的个数。
在信道变化的情况下，为了提高接收波束的鲁棒性，可以在自适应接收波束的基础上增加增补接收波束。该增补接收波束可以为本小区内接收能量最强的n个固定接收波束，或者，该增补接收波束还可以为根据用户信道的多径方向和移动方向预测的n个方向性的的接收波束，其中n为正整数。
其中，UE的信道信息包括用户信道的信噪比、UE的移动速度、UE的扩展角和用户信道的多径个数。例如扩展角大的UE，能量分散在较多的接收波束上，可以增加增补接收波束的个数以全面的接收能量；受其它小区中的UE干扰较大的UE可以增加较多的增补接收波束以保证该UE的通信质量。
需要说明的是，eCPRI的传输流量由空口带宽和接收波束的个数决定，在保证总传输流量不超过eCPRI的传输流量的前提下，为了提高移动的UE的接收波束的准确性，可以使移动的UE的增补接收波束的个数大于静止的UE的增补接收波束的个数，也即是，在确定增补接收波束的个数时，可以使增补接收波束的个数与UE的移动速度正相关。当eCPRI中调度带宽未满时，在光纤容量一定的情况下，可以给调度带宽上的用户分配更多的增补接收波束，以提升系统覆盖和容量。且根据UE的信道信息，在有限的光纤容量下可以为不同的UE分配不同的增补接收波束的个数，以实现系统性能的优化。
另外，UE的优先级可以由UE的业务类型、信号是否重传等确定，例如业务类型可以包括家庭用户、企业专线和专网业务等，相对于家庭用户的UE，专网业务的UE的增补接收波束的个数较大(也即是专网业务的UE的优先级大于家庭用户的UE)；需要重传信号的UE的优先级大于初始上传信号的UE的优先级。
自适应调整增补接收波束的个数，可以增加接收能量和提升多天线维度，将从增补接收波束接收的频域数据传输给RRS进行信道估计和均衡，可以在光纤容量有限的情况下提升系统覆盖及容量。
步骤205、RRS在波束域接收信号中增补n个目标接收波束信号，得到更新后的波束域接收信号。
可选的，目标接收波束信号可以为n个预设的固定方向的增补接收波束接收的信号，例如增补接收波束可以为本小区内接收能量最强的n个固定接收波束，其中n为正整数。示例的，图3-2为本发明实施例提供的接收波束的示意图，如图3-2所示，接收波束可以包括波束1和波束2，波束1为自适应接收波束，波束2为固定接收波束，固定接收波束2指向的方向与自适应接收波束1指向的方向不同。UE1发射的上行信号可以由RRS通过自适应接收波束1和固定接收波束2分别接收，自适应接收波束1接收的信号即为波束域接收信号，固定接收波束2接收的信号即为目标接收波束信号。
可选的，目标接收波束信号还可以为根据用户信道的多径方向和移动方向预测的n个方向性的增补接收波束接收的信号，其中n为正整数。其中，根据用户信道的多径方向和移动方向预测n个方向性的增补接收波束的方法，可以包括：
S51、确定到达角为θ的接收波束的增补波束权值为：
Figure GPA0000283201370000111
其中，d为阵列天线之间的间距，λ为接收波束的波长，N1为阵列天线的个数，到达角θ为UE与阵列天线的法线的夹角。
S52、确定目标增补波束权值为
Figure GPA0000283201370000112
S53、根据目标增补波束权值确定n个增补接收波束。
需要说明的是，每个增补接收波束接收的信号的维度为1×N1，目标接收波束信号Y”可以表示为：Y″＝W增补(HX+K)。
步骤205、根据预设的测量值，调整eCPRI的数据位宽。
可选的，预设的测量值可以包括不同的UE、用户信道的信噪比或干扰强度等测量值。
示例的，对于用户信道的信噪比较低的UE，在不影响信噪比的情况下，可以使用较少的量化数据位宽表示该UE发送的上行信号。通过调度用户的信噪比确定该UE所在的带宽的数据位宽，可以降低eCPRI的传输流量，从而可以在一定的eCPRI的传输流量下，调度更多的UE。
步骤206、RRS通过eCPRI将波束域接收信号传输至RCC。
可选的，RRS可以通过eCPRI将有用户调度的带宽中的波束域接收信号传输至RCC。
示例的，可以根据系统当前时刻(实际应用中，系统时间是以帧为单位计数的)的调度带宽和控制信道的占用带宽，只传输有用户调度的带宽的频域数据(波束域接收信息)至RCC。例如系统当前时刻的带宽为20兆，有用户调度的带宽为10兆，则RRS可以只传输有用户调度的10兆带宽至RCC，可以在有限的传输带宽下，保证系统能够调度的用户的数量。
又例如，信道可以采用梳分形式(间隔一个或多个子载波)的资源分配方式，也即是资源间隔占用，例如DMRS的信道和SRS的信道即采用梳分形式的资源分配方式，在RRS通过eCPRI向RCC传输数据时，可以调整频域数据的频域点数，只传输分配有资源的频域数据。
需要说明的是，在本发明实施例中，针对不同的物理信道，如业务信道和控制信道，可以根据解调要求和性能需要等实际需求，以不同的降维目标进行降维，以不同的降维目标降维后的自适应接收波束的方向和个数不同、增补接收波束的个数不同以及UE所在的带宽的数据位宽不同。例如，控制信道对解调的稳定性需求更高，因此可以为控制信道添加更多的增补接收波束。
本发明实施例提供的数据降维方法，既可以应用于集中式网络架构(即RCC集中化部署的架构)中的RRS，也可以应用于分布式网络架构(即RCC分散部署的架构)中的RRS。
需要说明的是，本发明实施例提供的数据降维方法的步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本申请的保护范围之内，因此不再赘述。
综上所述，本发明实施例提供的数据降维方法，RRS在接收到天线域接收信号后，可以根据UE的信道信息确定接收波束权值，并采用接收波束权值对接收到的天线域接收信号进行降维，以得到波束域接收信号，由于不同的信道信息确定的接收波束权值不同，因此针对不同的天线域接收信号降维得到的波束域接收信号的维度可能不同，提高了数据降维的灵活性。
本发明实施例提供了一种数据降维装置，应用于RRS，该RRS通过eCPRI与RCC连接，如图4-1所示，该装置40可以包括：
接收模块401，用于接收天线域接收信号，该天线域接收信号包括RRS对应的阵列天线接收到的用户设备UE发送的上行信号，天线域接收信号为时域信号，天线域接收信号的维度为N1，N1为大于1的整数。
获取模块402，用于获取接收波束权值，该接收波束权值是根据UE的信道信息确定的，其中，根据不同的信道信息确定的接收波束权值不同。
降维模块403，用于采用接收波束权值对天线域接收信号进行降维，得到波束域接收信号，该波束域接收信号为频域信号，波束域接收信号的维度为N2，0＜N2＜N1。
综上所述，本发明实施例提供的数据降维装置，RRS在通过接收模块接收到天线域接收信号后，可以通过获取模块根据UE的信道信息确定接收波束权值，并通过降维模块采用接收波束权值对接收到的天线域接收信号进行降维，以得到波束域接收信号，由于不同的信道信息确定的接收波束权值不同，因此针对不同的天线域接收信号降维得到的波束域接收信号的维度可能不同，提高了数据降维的灵活性。
可选的，如图4-2所示，获取模块402，可以包括：
获取子模块4021，用于获取UE的信道信息。
确定子模块4022，用于根据UE的信道信息确定接收波束权值。
相应的，获取模块，可以用于：
根据向每个UE发送的SRS，获取每个UE的信道信息；根据每个UE的信道信息确定接收波束权值。
或者，获取模块，可以用于：
根据向每个UE发送的DMRS，获取每个UE的信道信息；根据每个UE的信道信息确定接收波束权值。
其中，确定子模块，可以用于：
根据UE的信道信息，基于最大化目标信号接收能量准则确定接收波束权值。
进一步的，确定子模块，可以用于：
根据所有UE的信道信息，确定空分复用的UE的个数为M，天线域的信道响应矩阵为H＝[H1，H2，...，HM]，其中，Hi＝N1×Li，Li为第i个UE的空分复用层数，M为大于1的整数，N1为RRS对应的阵列天线的数量；
按照最大化目标信号接收能量准则，确定接收波束权值为W＝[W1，W2，...，WM]-1，其中，
Figure GPA0000283201370000131
其中，i为整数且1≤i≤M。
或者，确定子模块，可以用于：
根据所有UE的信道信息，确定天线域的信道响应矩阵为H＝[H1，H2，...，HM]，M为所有UE的个数；
根据信道响应矩阵，确定接收波束权值为
Figure GPA0000283201370000132
其中，Ruu为干扰协方差矩阵。
可选的，获取模块，还可以用于：
接收RCC发送的接收波束权值，该接收波束权值是RCC根据UE的信道信息确定的。
进一步的，如图4-3所示，装置40还可以包括：
增补模块404，用于在波束域接收信号中增补目标接收波束信号，得到更新后的波束域接收信号，该目标接收波束信号为n个预设的固定方向的增补接收波束接收的信号，或者该目标接收波束信号为根据用户信道的多径方向和移动方向预测的n个方向性的增补接收波束接收的信号，n为正整数。
可选的，增补模块，可以用于：确定到达角为θ的接收波束的增补波束权值为
Figure GPA0000283201370000133
其中，d为阵列天线之间的间距，λ为接收波束的波长，N1为阵列天线的个数；
确定目标增补波束权值为
Figure GPA0000283201370000134
根据目标增补波束权值确定n个增补接收波束。
再进一步的，如图4-4所示，装置40还可以包括：
确定模块405，用于根据UE的信道信息或者UE的优先级确定增补接收波束的个数。
其中，UE的信道信息可以包括用户信道的信噪比、UE的移动速度、UE的扩展角和用户信道的多径个数；UE的优先级可以由UE的业务类型确定。
可选的，如图4-5所示，装置40还可以包括：
调整模块406，用于根据预设的测量值，调整eCPRI的数据位宽。
传输模块407，用于通过eCPRI将波束域接收信号传输至RCC。
相应的，传输模块407，可以用于：
通过eCPRI将有用户调度的带宽中的波束域接收信号传输至RCC。
综上所述，本发明实施例提供的数据降维装置，RRS在通过接收模块接收到天线域接收信号后，可以通过获取模块根据UE的信道信息确定接收波束权值，并通过降维模块采用接收波束权值对接收到的天线域接收信号进行降维，以得到波束域接收信号，由于不同的信道信息确定的接收波束权值不同，因此针对不同的天线域接收信号降维得到的波束域接收信号的维度可能不同，提高了数据降维的灵活性。
关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中执行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
本发明实施例提供了一种数据降维系统，该系统可以包括：RCC和多个RSS，至少一个RSS包括图4-1和图4-3至4-5任一所示的装置40，多个RRS通过通用公共无线电接口eCPRI与RCC连接。
可选的，如图5-1所示，多个RRS102通过光纤采用级联的方式与RCC101连接。
由于多个RRS需要采用同一光纤传输波束域接收信号至RCC，为了保证每个RRS上的数据可以有效传输至RCC，每个RRS需要根据该多个RRS需要传输的数据的总流量采用上述数据降维方法对接收到的天线域接收信号进行降维。
可选的，如图5-2所示，多个RRS102采用星型连接的方式通过光纤与RCC101连接。
例如，每个RRS通过一条带宽为25千兆的光纤与某一基站设备连接，多个RRS对应的多条光纤在该某一基站设备汇聚后，可以通过一条带宽为30千兆的光纤将各个RRS所需传输的数据传输至RCC，由于多个RRS需要传输的数据最终都需要由带宽为30千兆的光纤传输至RCC，因此每个RRS需要以光纤的带宽为30千兆为约束，根据该多个RRS需要传输的数据的总流量采用上述数据降维方法对接收到的天线域接收信号进行降维。
综上所述，本发明实施例提供的数据降维系统，RRS在通过接收模块接收到天线域接收信号后，可以通过获取模块根据UE的信道信息确定接收波束权值，并通过降维模块采用接收波束权值对接收到的天线域接收信号进行降维，以得到波束域接收信号，由于不同的信道信息确定的接收波束权值不同，因此针对不同的天线域接收信号降维得到的波束域接收信号的维度可能不同，提高了数据降维的灵活性。
请参考图6-1，其示出了本发明示例性实施例涉及的一种网络设备的结构示意图。该网络设备10可以是上述RCC101或者RRS102或者UE103，该网络设备10包括：处理器12和网络接口14。
处理器12包括一个或者一个以上处理核心。处理器12通过运行软件程序以及单元，从而执行各种功能应用以及数据处理。
网络接口14可以为多个，该网络接口14用于与其它存储设备或者网络设备进行通信。
可选的，网络设备10还包括存储器16、总线18等部件。其中，存储器16与网络接口14分别通过总线18与处理器12相连。
存储器16可用于存储软件程序以及单元。具体的，存储器16可存储操作系统162、至少一个功能所需的应用程序单元164。操作系统162可以是实时操作系统(Real TimeeXecutive，RTX)、LINUX、UNIX、WINDOWS或OS X之类的操作系统。
请参考图6-2，图6-2是图6-1所示实施例涉及的一种应用程序单元的示意图，如图6-2所示，当网络设备10是RRS102时，该应用程序单元164可以是接收单元164a、获取单元164b和降维单元164c。
接收单元164a，具有与接收模块401相同或相似的功能。
获取单元164b，具有与获取模块402相同或相似的功能。
降维单元164c，具有与降维模块403相同或相似的功能。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (30)

1.一种数据降维方法，其特征在于，应用于射频拉远系统RRS，所述RRS通过通用公共无线电接口eCPRI与无线云中心RCC连接，所述方法包括：
接收天线域接收信号，所述天线域接收信号包括所述RRS对应的阵列天线接收到的用户设备UE发送的上行信号，所述天线域接收信号为时域信号，所述天线域接收信号的维度为N1，所述N1为大于1的整数；
获取接收波束权值，所述接收波束权值是根据所述UE的信道信息确定的，其中，根据不同的信道信息确定的接收波束权值不同；
采用所述接收波束权值对所述天线域接收信号进行降维，得到波束域接收信号，所述波束域接收信号为频域信号，所述波束域接收信号的维度为N2，0＜N2＜N1；
在所述得到波束域接收信号之后，所述方法还包括：
根据预设的测量值，调整所述eCPRI的数据位宽；
通过所述eCPRI将所述波束域接收信号传输至RCC。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取接收波束权值，包括：
获取所述UE的信道信息；
根据所述UE的信道信息确定所述接收波束权值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取接收波束权值，包括：
根据向每个UE发送的周期性信道探测信号SRS，获取每个所述UE的信道信息；
根据所述每个UE的信道信息确定所述接收波束权值。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取接收波束权值，包括：
根据向每个UE发送的解调参考信号DMRS，获取每个所述UE的信道信息；
根据所述每个UE的信道信息确定所述接收波束权值。
5.根据权利要求2至4任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述UE的信道信息确定所述接收波束权值，包括：
根据所述UE的信道信息，基于最大化目标信号接收能量准则确定所述接收波束权值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述UE的信道信息，基于最大化目标信号接收能量准则确定所述接收波束权值，包括：
根据所有UE的信道信息，确定空分复用的所述UE的个数为M，天线域的信道响应矩阵为H＝[H1,H2,...,HM],其中，Hi＝N1×Li，Li为第i个所述UE的空分复用层数，所述M为大于1的整数，所述N1为所述RRS对应的阵列天线的数量；
按照所述最大化目标信号接收能量准则，确定所述接收波束权值为W＝[W1,W2,...,WM]-1，其中，
Figure FDA0002928094280000011
其中，i为整数且1≤i≤M。
7.根据权利要求2至4任一所述的方法，其特征在于，所述接收波束权值为干扰白化权值，所述根据所述UE的信道信息确定所述接收波束权值，包括：
根据所有UE的信道信息，确定天线域的信道响应矩阵为H＝[H1,H2,...,HM]，所述M为所述所有UE的个数；
根据所述信道响应矩阵，确定所述接收波束权值为
Figure FDA0002928094280000021
其中，Ruu为干扰协方差矩阵。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取接收波束权值，包括：
接收所述RCC发送的所述接收波束权值，所述接收波束权值是所述RCC根据所述UE的信道信息确定的。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述采用所述接收波束权值对所述天线域接收信号进行降维，得到波束域接收信号之后，所述方法还包括：
在所述波束域接收信号中增补目标接收波束信号，得到更新后的波束域接收信号，所述目标接收波束信号为n个预设的固定方向的增补接收波束接收的信号，或者所述目标接收波束信号为根据用户信道的多径方向和移动方向预测的n个方向性的增补接收波束接收的信号，所述n为正整数。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，根据用户信道的多径方向和移动方向预测n个方向性的增补接收波束，包括：
确定到达角为θ的接收波束的增补波束权值为
Figure FDA0002928094280000022
其中，d为所述阵列天线之间的间距，λ为所述接收波束的波长，N1为所述阵列天线的个数；
确定目标增补波束权值为
Figure FDA0002928094280000023
根据所述目标增补波束权值确定n个增补接收波束。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述为所述波束域接收信号增补目标接收波束信号之前，所述方法还包括：
根据所述UE的信道信息或者所述UE的优先级确定所述增补接收波束的个数。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，
所述UE的信道信息包括所述用户信道的信噪比、所述UE的移动速度、所述UE的扩展角和所述用户信道的多径个数；
所述UE的优先级由所述UE的业务类型确定。
13.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述预设的测量值包括：不同的用户信道的信噪比或干扰强度。
14.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述通过所述eCPRI将所述波束域接收信号传输至RCC，包括：
通过所述eCPRI将有用户调度的带宽中的所述波束域接收信号传输至RCC。
15.一种数据降维装置，其特征在于，应用于射频拉远系统RRS，所述RRS通过通用公共无线电接口eCPRI与无线云中心RCC连接，所述装置包括：
接收模块，用于接收天线域接收信号，所述天线域接收信号包括所述RRS对应的阵列天线接收到的用户设备UE发送的上行信号，所述天线域接收信号为时域信号，所述天线域接收信号的维度为N1，所述N1为大于1的整数；
获取模块，用于获取接收波束权值，所述接收波束权值是根据所述UE的信道信息确定的，其中，根据不同的信道信息确定的接收波束权值不同；
降维模块，用于采用所述接收波束权值对所述天线域接收信号进行降维，得到波束域接收信号，所述波束域接收信号为频域信号，所述波束域接收信号的维度为N2，0＜N2＜N1；
调整模块，用于根据预设的测量值，调整所述eCPRI的数据位宽；
传输模块，用于通过所述eCPRI将所述波束域接收信号传输至RCC。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述获取模块，包括：
获取子模块，用于获取所述UE的信道信息；
确定子模块，用于根据所述UE的信道信息确定所述接收波束权值。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述获取模块，用于：
根据向每个UE发送的周期性信道探测信号SRS，获取每个所述UE的信道信息；
根据所述每个UE的信道信息确定所述接收波束权值。
18.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述获取模块，用于：
根据向每个UE发送的解调参考信号DMRS，获取每个所述UE的信道信息；
根据所述每个UE的信道信息确定所述接收波束权值。
19.根据权利要求16至18任一所述的装置，其特征在于，所述确定子模块，用于：
根据所述UE的信道信息，基于最大化目标信号接收能量准则确定所述接收波束权值。
20.根据权利要求19所述的装置，其特征在于，所述确定子模块，用于：
根据所有UE的信道信息，确定空分复用的所述UE的个数为M，天线域的信道响应矩阵为H＝[H1,H2,...,HM],其中，Hi＝N1×Li，Li为第i个所述UE的空分复用层数，所述M为大于1的整数，所述N1为所述RRS对应的阵列天线的数量；
按照所述最大化目标信号接收能量准则，确定所述接收波束权值为W＝[W1,W2,...,WM]-1，其中，
Figure FDA0002928094280000031
其中，i为整数且1≤i≤M。
21.根据权利要求16至18任一所述的装置，其特征在于，所述确定子模块，用于：
根据所有UE的信道信息，确定天线域的信道响应矩阵为H＝[H1,H2,...,HM]，所述M为所述所有UE的个数；
根据所述信道响应矩阵，确定所述接收波束权值为
Figure FDA0002928094280000032
其中，Ruu为干扰协方差矩阵。
22.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述获取模块，用于：
接收所述RCC发送的所述接收波束权值，所述接收波束权值是所述RCC根据所述UE的信道信息确定的。
23.根据权利要求15所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
增补模块，用于在所述波束域接收信号中增补目标接收波束信号，得到更新后的波束域接收信号，所述目标接收波束信号为n个预设的固定方向的增补接收波束接收的信号，或者所述目标接收波束信号为根据用户信道的多径方向和移动方向预测的n个方向性的增补接收波束接收的信号，所述n为正整数。
24.根据权利要求23所述的装置，其特征在于，所述增补模块，用于：
确定到达角为θ的接收波束的增补波束权值为
Figure FDA0002928094280000033
其中，d为所述阵列天线之间的间距，λ为所述接收波束的波长，N1为所述阵列天线的个数；
确定目标增补波束权值为
Figure FDA0002928094280000034
根据所述目标增补波束权值确定n个增补接收波束。
25.根据权利要求24所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
确定模块，用于根据所述UE的信道信息或者所述UE的优先级确定所述增补接收波束的个数。
26.根据权利要求15至18任一所述的装置，其特征在于，所述预设的测量值包括：不同的用户信道的信噪比或干扰强度。
27.根据权利要求15至18任一所述的装置，其特征在于，所述传输模块，用于：
通过所述eCPRI将有用户调度的带宽中的所述波束域接收信号传输至RCC。
28.一种数据降维系统，其特征在于，所述系统包括：RCC和多个RSS，至少一个所述RSS包括权利要求15至27任一所述的装置，多个所述RRS通过通用eCPRI与所述RCC连接。
29.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器，处理器及存储在存储器上并可以在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现权利要求1至14任一所述的数据降维方法。
30.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有指令，当所述指令被处理器执行时，实现权利要求1至14任一所述的数据降维方法。
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