CN114666010B

CN114666010B - 一种nr-5g中pusch时域数据的处理方法、设备及存储介质

Info

Publication number: CN114666010B
Application number: CN202210262702.1A
Authority: CN
Inventors: 邓翔
Original assignee: Sichuan Innogence Technology Co Ltd
Current assignee: Sichuan Innogence Technology Co Ltd
Priority date: 2022-03-17
Filing date: 2022-03-17
Publication date: 2023-04-28
Anticipated expiration: 2042-03-17
Also published as: CN114666010A

Abstract

本发明公开了一种NR‑5G中PUSCH时域数据的处理方法、设备及存储介质，涉及通信技术领域，该方法包括：从PUSCH时域数据中提取用户PUSCH的频域数据；从用户PUSCH的频域数据提取DMRS符号数据和数据域符号数据，根据DMRS符号数据计算得到接收功率；计算SINR；根据接收功率、底噪、SINR、当前MCS值以及仿真出来的能正确解调的最大MCS值，判定CRC Fail的概率是否为100%，若是，则直接向基站MAC层上报CRC Fail的概率为100%，用户PUSCH的频域数据不能正确解调，否则对数据域符号数据进行处理，并将处理结果上报至基站MAC层。本发明可以减少基站物理层不必要的开销，降低基站能耗。

Description

一种NR-5G中PUSCH时域数据的处理方法、设备及存储介质

技术领域

本发明涉及NR（New Radio）5G通信技术领域，具体而言，是一种NR-5G中PUSCH时域数据的处理方法、设备及存储介质。

背景技术

在NR-5G中，UE通过接收到基站下发的UL-Grant（上行调度授权），在对应的时频资源上发送PUSCH信号，其中PUSCH信号中包含数据Data和参考信号（DMRS，Demodulationreference signal）。

基站根据高层的资源配置信息，也会在本地生成同样的DMRS信号。基站使用DMRS信号完成信道估计，可以计算出信道相应，并测量接收功率以及SINR。随后通过信道均衡来均衡出PUSCH数据域的调制信号即星座点，然后经过解映射、解调、解扰、解速率匹配和译码等操作完成对PUSCH数据的处理，见图1所示。接收功率和SINR是PUSCH解调的指标，适当的接收功率和SINR能解调相应MCS下的PUSCH信号。若SINR小而MCS大，则可能很难解调出该信号，最终译码结果就是CRC错。如假设基站配置为1T1R，MCS=16时，SNR=12.8时，bler为0.5%，而SNR=12.2时，bler为100%，若当前SNR小于12.2，后面即使经过均衡、解映射和译码等操作，也无法正确解调该PUSCH信号，反而会因为使用了均衡和译码器迭代次数变大带来多余开销。

同样在NR5G 30kHz系统子载波间隔的系统中，底噪一般为-123dBm左右，若测试测量的接收功率小于-123dBm，SNR接近于0，则测试若mcs>4则无法解调PUSCH，此时可以指示物理层不在进行后面均衡以及译码操作，直接上报MAC层CRC Failed的结果。

电信科学技术研究院的专利，公开号为CN 106452697A，其描述了一种上行数据发送、接收方法，里面对上行数据的处理流程进行了详细描述，其中包含对调制符号的功率调整，这里的调整是指在发送端根据不用的调制信号的功率调整，是发送端的常规操作。而对上行数据的接收装置并未详细描述利用参考信号DMRS的处理过程。该方法只描述了一个常见且普遍的处理过程，并未考虑有干扰或者符号数据异常情况。

发明内容

本发明在于提供一种NR-5G中PUSCH时域数据的处理方法、设备及存储介质，以解决基站物理层能效较低的问题。

为了解决上述的问题，本发明采取的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种NR-5G中PUSCH时域数据的处理方法，包括以下步骤：

S1、接收机收到PUSCH时域数据后, 根据高层资源配置，对PUSCH时域数据进行预处理，从中提取用户PUSCH的频域数据；

S2、根据高层资源配置，从用户PUSCH的频域数据提取DMRS符号数据和数据域符号数据，根据DMRS符号数据计算得到接收功率；

S3、根据DMRS符号数据和本地DMRS符号数据进行信道估计，计算出信号功率和噪声，根据信号功率和噪声计算SINR；

S4、根据接收功率、底噪、SINR、当前MCS值以及仿真出来的能正确解调的最大MCS值，判定CRC Fail的概率是否为100%，若是，则继续执行步骤S5，否则跳转至步骤S6；

S5、不对数据域符号数据进行后续处理，直接向基站MAC层上报CRC Fail的概率为100%，用户PUSCH的频域数据不能正确解调；

S6、对数据域符号数据进行处理，并将处理结果上报至基站MAC层。

本技术方案的技术效果是：通过提取DMRS符号数据，计算接收功率、SINR，结合底噪、当前MCS值以及仿真出来的能正确解调的最大MCS值，判定CRC Fail的概率是否为100%，以此判断用户PUSCH的频域数据是否能正确解调，如不能，则不用进行后续处理，免去了后面的均衡和解层映射、解调、解扰和解速率匹配等过程的大量运算，直接上报MAC层CRCFail结果，该方法可以减少基站物理层不必要的开销，降低基站能耗。

在本发明的一较佳实施方式中，在步骤S1中，所述预处理包括去CP、FFT和解映射。

本技术方案的技术效果是：从收到的PUSCH时域数据中提取UE的PUSCH频域数据，由于空口传输的数据是时域信号，而基站需要处理UE的PUSCH频域数据来得到发送端所发送的比特流，所以需要先对接收到的PUSCH时域数据进行去CP和FFT处理变换到频域，然后根据UE的高层配置信息，从PUSCH频域数据中，提取UE的PUSCH频域数据。

在本发明的一较佳实施方式中，在步骤S4中，若存在两个概率判定条件中的任一个，则判定CRC Fail 的概率为100%，否则判定CRC Fail 的概率小于100%；

第一个所述概率判定条件为接收功率小于底噪，且当前MCS值>MCS_thread，其中MCS_thread为仿真出来的能正确解调的最大MCS值；

第二个所述概率判定条件为接收功率大于底噪，但SINR与当前MCS值的关系不满足误码率小于100%的关系。

本技术方案的技术效果是：该判断是为了快速得到当前UE在SINR值的条件下所对应的MCS值的PUSCH数据能否正确解调。

在本发明的一较佳实施方式中，在步骤S6中，对数据域符号数据进行处理的过程包括均衡、解层映射、解调、解扰、码块分割、解速率匹配、信道译码以及CRC检测。

本技术方案的技术效果是：经过信道估计后，通过DMRS符号数据估计出信道相应值，利用信道相应值去均衡数据符号，从而在接收端恢复出发送端所发送的数据符号流，经过解层映射、解调、解扰、码块分割、解速率匹配、信道译码，恢复出发送端所发送的数据比特流。

第二方面，本发明提供了一种电子设备，包括：

至少一个处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；

其中，所述存储器存储有指令，所述指令被所述处理器执行，以使所述处理器执行所述指令时实现第一方面所述的方法。

第三方面，本发明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存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行第一方面所述的方法。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是现有技术NR-5G中PUSCH时域数据的处理方法流程图；

图2是本发明NR-5G中PUSCH时域数据的处理方法流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

请参照图2，本实施例提供了一种NR-5G中PUSCH时域数据的处理方法，该方法的具体包括以下步骤：

S1、接收机收到PUSCH时域数据后, 根据高层资源配置，对PUSCH时域数据去CP、FFT和解映射，从中提取用户PUSCH的频域数据。

S2、根据高层资源配置，从用户PUSCH的频域数据提取DMRS符号数据和数据域符号数据，根据DMRS符号数据计算得到接收功率。

S3、根据DMRS符号数据和本地DMRS符号数据进行信道估计，计算出信号功率和噪声，根据信号功率和噪声计算SINR。

S4、根据接收功率、底噪、SINR、当前MCS值以及仿真出来的能正确解调的最大MCS值，判定CRC Fail的概率是否为100%，若是，则继续执行步骤S5，否则跳转至步骤S6。

在本实施例中，有两个概率判定条件，若满足其中的任一个，则判定CRC Fail 的概率为100%，即说明当前的信号无法解调，否则判定CRC Fail 的概率小于100%。

其中，第一个概率判定条件为接收功率小于底噪，且当前MCS值>MCS_thread，其中MCS_thread为仿真出来的能正确解调的最大MCS值；第二个概率判定条件为接收功率大于底噪，但SINR与当前MCS值的关系不满足误码率小于100%的关系。

SINR与当前MCS值的关系不满足误码率，指的是：每一个MCS值的PUSCH数据会在一定条件的SINR值前提下才能解调，比如PUSCH数据的MCS值为20，当SINR>14时，误码率为0%，当SINR = 12时，误码率为30%，当SINR<11.5时，误码率为100% ，那么SINR<11.5则认为SINR与当前MCS值不满足误码率小于100%的关系。

第一个概率判定条件是以接收功率和底噪作为判定条件，是因为若信号小于底噪，可以认为基站并未收到数据，从而可以直接判断当前数据无法解调。第二个概率判定条件是在接收功率大于底噪的情况下，说明基站是收到的了数据，所以才用MCS和SINR来作为判定条件。

第一个概率判定条件只需要计算接收功率就可以进行一次初判，而第二个概率判定条件是在第一个概率判定条件不成立的情况下再进行的。且第二个概率判定条件的计算复杂度要高于第一个判定，其实只需要第二个概率判定条件也能达到效果，但为了更好的减小能耗，所以增加了第一个概率判定条件。

我们通过实验证明了以上两个概率判定条件的有效性。

关于第一个概率判定条件的实验：

首先设置信号发生器的功率小于底噪，分别用基站1和基站2进行接收，其中基站1不进行节能处理，基站2进行节能处理；

观察每次UE对应两基站的PUSCH数据处理时间和CPU占比消耗、CRC 误码率，

分别记为Time_a1、Time _a2、CPU_a1、CPU_a2 、CRC_a1 、CRC_a2，其中

Time_a1> Time _a2，CPU_a1> CPU_a2，CRC_a1= CRC_a2 =100%。

说明第一个判定条件下，当信号功率小于底噪，基站1和基站2都不能正确解调PUSCH数据，但基站2进行了节能处理，减小了处理时间和CPU消耗，其最终上报的MAC的结果与基站1同样的结果。

关于第二个概率判定条件的实验：

首先设置信号发生器的功率大底噪，且MCS值固定，SINR值设置为误码率为100%时候的值，分别用基站1和基站2进行接收，其中基站1不进行节能处理，基站2进行节能处理；

观察每次UE对应两基站的PUSCH数据处理时间和CPU消耗占比、CRC 误码率，

分别记为Time_b1、Time_b2，CPU_b1、CPU_b2 、CRC_b1、 CRC_b2，其中Time_b1 >Time_b2，CPU_b1> CPU_b2，CRC_b1 = CRC_b2 =100% 。

说明在第二个判定条件下，MCS值和SINR值使得PUSCH误码率在100%的情况下，基站1和基站2都不能正确解调PUSCH数据，但基站2进行了节能处理，减小了处理时间和CPU消耗，其最终上报的MAC的结果与基站1是同样的结果。

S5、不对数据域符号数据进行后续处理，直接向基站MAC层上报CRC Fail的概率为100%，用户PUSCH的频域数据不能正确解调。

在本实施例中，对数据域符号数据进行处理的过程包括均衡、解层映射、解调、解扰、码块分割、解速率匹配、信道译码以及CRC检测。

本实施例所述NR-5G中PUSCH时域数据的处理方法，通过提取DMRS符号数据，计算接收功率、SINR，结合底噪、当前MCS值以及仿真出来的能正确解调的最大MCS值，判定CRCFail的概率是否为100%，以此判断用户PUSCH的频域数据是否能正确解调，如不能，则不用进行后续均衡、解层映射、解调、解扰和解速率匹配等过程的大量运算，直接上报MAC层CRCFail结果，因此减少了基站物理层不必要的开销，降低基站能耗。在PUSCH数据无法正确解对的情况下，译码器会进行大量的迭代运算来进行译码，处理时间也会增大，能耗也会增加，这就更能说明本发明方法降低能耗的显著效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种NR-5G中PUSCH时域数据的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述预处理包括去CP、FFT和解映射。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S4中，若存在两个概率判定条件中的任一个，则判定CRC Fail 的概率为100%，否则判定CRC Fail 的概率小于100%；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S6中，对数据域符号数据进行处理的过程包括均衡、解层映射、解调、解扰、码块分割、解速率匹配、信道译码以及CRC检测。

5.电子设备，其特征在于，包括：

至少一个处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器；

其中，所述存储器存储有指令，所述指令被所述处理器执行，以使所述处理器执行所述指令时实现如权利要求1至4任一项所述的方法。

6.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存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如权利要求1至4任一项所述的方法。