CN117081716A - 基于5g小基站的多用户dmrs信号的snr估计方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及基于5G小基站的多用户DMRS信号的SNR估计方法和装置，本发明在每个子帧的第一个上行时隙时，计算出平均频偏值，并在第二个及以上的上行时隙时，分核处理前置导频DMRS信号和附加导频DMRS信号，并提前用平均频偏值进行补偿，可简化计算步骤，通过多核区并行执行运算，可有效解决处理耗时问题，并使SNR估计更精确，有效抑制噪声。

Description

基于5G小基站的多用户DMRS信号的SNR估计方法和装置
技术领域
本发明涉及移动通信技术领域，尤其是涉及一种基于5G小基站的多用户DMRS信号的SNR估计方法和装置。
背景技术
目前，由于5G小基站接入的用户数变多，由于多径的影响，DMRS（DemodulationReference Signal，解调参考信号）在空间传输存在延迟的，不同UE的DMRS到达5G小基站时的时延不同。无线信道一般认为是服从瑞丽或者莱斯分布，时偏或频偏的影响会导致信号接收功率和信噪比会有一定幅度的变化，变化幅度跟实际的信道情况有关。根据实际环境实测数据发现，目前环境存在如下三个问题：
（1）在时频偏较大的场景下，计算出的每个UE的DMRS信道估计响应H不够精确。
（2）在近点测量出现功率饱和的情况，计算出的每个UE的DMRS信信噪比测量不准确的问题。
（3）为了降低处理耗时，目前的处理流程为，将每个slot（时隙）的数据分成两部分处理（一个slot上总共有14个符号的数据），首先在拿到前7个sym（符号）数据后，就开始处理，然后在拿到后7个符号的数据进行处理。由于存在多核机制，这两部分数据能够并行处理，从而降低处理耗时，提高整体性能。目前存在的问题为，根据3GPP TS38.211协议6.4.1.4.2节协议要求，配置两个DMRS的情况下，信号需配置到sym2与sym11上（sym索引值从0开始）。在计算频偏的时候，需要用到sym2跟sym11的DMRS数据，由于处理机制的限制，导致我们没有办法同时拿到这两部分数据，无法计算频偏值。如果在拿到sym2跟sym11的DMRS数据后再进行处理，那么整体处理耗时会翻倍，多核机制无法发挥作用，导致上行业务整体处理超时，性能变差，从而引发基站处理异常跑死等后果。
有鉴于此，有必要提出一种新的5G小基站的DMRS信号的SNR估计方法和装置，可在多核机制下运行，有效解决处理耗时问题，并使SNR估计更精确，有效抑制噪声。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供基于5G小基站的多用户DMRS信号的SNR估计方法和装置，其可运行于多核机制中。
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于5G小基站的多用户DMRS信号的SNR估计方法，包括以下步骤：
S1.从当前子帧的第一个上行时隙上接收到的频域数据中提取出每个UE的前置导频DMRS信号和附加导频DMRS信号/>，并计算出增益因子，得到增益前置导频信号/>和增益附加导频信号；以及，从第二个及以上的上行时隙开始分别在核1区从接收到的频域数据中提取出每个UE的前置导频DMRS信号/>，在核2区从接收到的频域数据中提取出每个UE的附加导频DMRS信号/>，并分别用平均频偏值对/>和/>进行补偿，以及计算增益因子，分别得到增益前置导频信号 />和增益附加导频信号/>；其中，k为接收到的DMRS信号的子载波索引，l为前置导频所在的OFDM符号，r为接收天线，μ为用户索引，d是前置导频与附加导频的符号索引差值，U1是指第一个上行时隙，U2是指第二个上行时隙，U3是指第三个上行时隙；
S2.根据3GPP TS38.211协议第6.4.1.4.2节生成第一个上行时隙中每个UE的DMRS发送序列和 />；以及，从第二个及以上的上行时隙开始分别在核1区生成每个UE的DMRS发送序列/>，在核2区生成每个UE的DMRS发送序列；其中，P为发送天线端口索引；
S3.依据第一个上行时隙的增益前置导频信号和DMRS发送序列，基于最小二乘估计算法，计算得到每个UE的粗信道响应/>；再进行连续Nm子载波平滑去干扰处理，得到每个UE的中间信道响应/>；以及，从第二个及以上的上行时隙开始分别在核1区对增益前置导频信号 />进行相同的处理，得到前置导频中间信道响应/>，在核2区对增益附加导频信号也进行相同的处理，得到附加导频中间信道响应/>；其中，所述 />，/>是DMRS的端口数，Nu是用户数，；
S4.利用第一个上行时隙的每个UE的中间信道响应进行时偏估计，得到时偏值 />；以及，从第二个及以上的上行时隙开始分别在核1区对前置导频中间信道响应 />进行时偏估计，得到时偏值 />，在核2区对附加导频中间信道响应/>进行时偏估计，得到时偏值/>；
S5.利用第一个上行时隙的每个UE的中间信道响应进行频偏估计，得到频偏值/>，并求出所有频偏值 />的平均频偏值/>；
S6.依据所述时偏值 和所述频偏值/>，对第一个上行时隙的每个UE的中间信道响应进行时频偏补偿，得到每个UE的前置导频的补偿信道响应/>和附加导频的补偿信道响应/>；以及，从第二个及以上的上行时隙开始分别在核1区对前置导频中间信道响应/>进行时偏补偿，得到每个UE的前置导频的补偿信道响应/>，在核2区对附加导频中间信道响应/>进行时偏补偿，得到每个UE的附加导频的补偿信道响应/>；
S7.对第一个上行时隙的每个UE的前置导频的补偿信道响应 进行频域插值内插运算，对每个UE的附加导频的补偿信道响应/>进行频域插值外插运算，再对插值后的信道响应进行解时频偏处理，得到每个UE的前置导频的最终信道响应/>和每个UE的附加导频的最终信道响应/>；以及，从第二个及以上的上行时隙开始分别在核1区对每个UE的前置导频的补偿信道响应进行频域插值内插运算和解时频偏处理，得到每个UE的前置导频的最终信道响应/>，在核2区对每个UE的附加导频的补偿信道响应进行频域插值外插运算和解时频偏处理，得到每个UE的附加导频的最终信道响应 />；
S8.依据当前上行时隙的每个UE的增益前置导频信号和增益附加导频信号/>，前置导频的最终信道响应 />，和附加导频的最终信道响应/>，DMRS发送序列/>和/>，计算噪声功率Ni，信号功率Pu，以及依据信噪比计算公式/>，计算出信噪比SNRU1 ,U2…。
更进一步的，所述步骤S1进一步包括：
所述增益因子；其中，增益值，功率/>；所述第一个上行时隙的增益前置导频信号/>；所述第二个及以上的上行时隙的增益前置导频信号/>，所述第一个上行时隙的增益附加导频信号/>；所述第二个及以上的上行时隙的增益附加导频信号，/>为4096。
更进一步的，所述步骤S5中，所述频偏值；所述平均频偏值/>；其中，/>， R是接收天线的总数。
更进一步的，所述步骤S6中，所述第一个上行时隙的每个UE的前置导频的补偿信道响应；所述第一个上行时隙的每个UE的附加导频的补偿信道响应 ；
第二个及以上的上行时隙的每个UE的前置导频的补偿信道响应；
第二个及以上的上行时隙的每个UE的附加导频的补偿信道响应 。
更进一步的，所述步骤S7中，所述第一个上行时隙的每个UE的前置导频的最终信道响应；所述第一个上行时隙的每个UE的附加导频的最终信道响应；
所述第二个及以上的上行时隙的每个UE的前置导频的最终信道响应；
所述第二个及以上的上行时隙的每个UE的附加导频的最终信道响应 ；其中，k1，k2分别表示不同序号的DMRS信号的子载波索引。
更进一步的，所述步骤S8中，所述噪声功率Ni；其中，；/>，；/>为/>的转置共轭；
所述信号功率Pu=；其中，/>；，/>， 为/>的转置共轭。
为解决上述技术问题，本发明还提供一种基于5G小基站的多用户DMRS信号的SNR估计装置，包括核1区，核2区，频偏单元，噪声功率计算单元，信号功率计算单元和信噪比计算单元；所述核1区和核2区均包括时偏单元，信道估计单元，第一信号单元，第二信号单元；
所述核1区的第一信号单元，从当前子帧的第一个上行时隙上接收到的频域数据中提取出每个UE的前置导频DMRS信号和附加导频DMRS信号/>，并计算出增益因子，得到增益前置导频信号/>和增益附加导频信号；以及，从第二个及以上的上行时隙上接收到的频域数据中提取出每个UE的前置导频DMRS信号/>，并用平均频偏值/>对前置导频DMRS信号进行补偿，以及计算增益因子，得到增益前置导频信号/>；其中，k为接收到的DMRS信号的子载波索引，l为前置导频所在的OFDM符号，r为接收天线，μ为用户索引，d是前置导频与附加导频的符号索引差值，U1是指第一个上行时隙，U2是指第二个上行时隙，U3是指第三个上行时隙；
所述核1区的第二信号单元，根据3GPP TS38.211协议第6.4.1.4.2节生成第一个上行时隙中每个UE的DMRS发送序列和 />；以及，从第二个及以上的上行时隙开始生成每个UE的DMRS发送序列/>；其中，P为发送天线端口索引；
所述核1区的信道估计单元，依据第一个上行时隙的增益前置导频信号和DMRS发送序列/>，基于最小二乘估计算法，计算得到每个UE的粗信道响应/>；再进行连续Nm子载波平滑去干扰处理，得到每个UE的中间信道响应/>；以及依据时偏值/>和频偏值 />，对所述每个UE的中间信道响应进行时频偏补偿，得到每个UE的前置导频的补偿信道响应/> 和附加导频的补偿信道响应/>；并对每个UE的前置导频的补偿信道响应进行频域插值内插运算，对每个UE的附加导频的补偿信道响应进行频域插值外插运算，再对插值后的信道响应进行解时频偏处理，得到每个UE的前置导频的最终信道响应/>和每个UE的附加导频的最终信道响应/>；其中，所述/>，/>是DMRS的端口数，Nu是用户数，/>；
以及，从第二个及以上的上行时隙开始对增益前置导频信号 进行相同的处理，得到前置导频中间信道响应 />；以及依据时偏值/>，对所述前置导频中间信道响应进行时偏补偿，得到每个UE的前置导频的补偿信道响应；并对所述每个UE的前置导频的补偿信道响应/>进行频域插值内插运算，再对插值后的信道响应进行解时频偏处理，得到每个UE的前置导频的最终信道响应/>；
所述核1区的时偏单元，利用第一个上行时隙的每个UE的中间信道响应进行时偏估计，得到时偏值/>；以及，从第二个及以上的上行时隙开始对前置导频中间信道响应/>进行时偏估计，得到时偏值/>；
所述频偏单元，利用第一个上行时隙的每个UE的中间信道响应 进行频偏估计，得到频偏值 />，并求出所有频偏值 />的平均频偏值/>；
所述噪声功率计算单元，依据当前上行时隙的每个UE的增益前置导频信号，和增益附加导频信号/>，每个UE的前置导频的最终信道响应/>，和附加导频的最终信道响应/>，和每个UE的DMRS发送序列/>和/>，计算噪声功率Ni；
所述信号功率计算单元，依据当前上行时隙的每个UE的增益前置导频信号，和增益附加导频信号/>，每个UE的前置导频的最终信道响应 />，和附加导频的最终信道响应/>，计算信号功率Ni；
所述核2区的第一信号单元，从第二个及以上的上行时隙上接收到的频域数据中提取出每个UE的附加导频DMRS信号 ，用所述平均频偏值/>对附加导频DMRS信号/>进行补偿，以及计算增益因子，得到增益附加导频信号；
所述核2区的第二信号单元，生成第二个及以上的上行时隙的每个UE的DMRS发送序列；
所述核2区的信道估计单元，从第二个及以上的上行时隙开始依据增益附加导频信号和DMRS发送序列/>，基于最小二乘估计算法，计算得到每个UE的粗信道响应 />；对每个UE的粗信道响应进行连续Nm子载波平滑去干扰处理，得到每个UE的中间信道响应/>；以及依据时偏值，对中间信道响应/>进行时偏补偿，得到每个UE的附加导频的补偿信道响应/>；并对所述每个UE的附加导频的补偿信道响应进行频域插值外插运算，再对插值后的信道响应进行解时频偏处理，得到每个UE的附加导频的最终信道响应/>；
所述核2区的时偏单元，从第二个及以上的上行时隙开始对附加导频中间信道响应进行时偏估计，得到时偏值 />，并求出所有时偏值/>的平均频偏值/>。
更进一步的，所述增益因子 ；其中，增益值，功率/>；所述第一个上行时隙的增益前置导频信号 />；所述第二个及以上的上行时隙的增益前置导频信号/>，所述第一个上行时隙的增益附加导频信号/>；所述第二个及以上的上行时隙的增益附加导频信号，/>为4096。
更进一步的，所述第一个上行时隙的每个UE的前置导频的补偿信道响应 ；所述第一个上行时隙的每个UE的附加导频的补偿信道响应 ；
第二个及以上的上行时隙的每个UE的前置导频的补偿信道响应 ；
第二个及以上的上行时隙的每个UE的附加导频的补偿信道响应。
更进一步的，所述第一个上行时隙的每个UE的前置导频的最终信道响应；所述第一个上行时隙的每个UE的附加导频的最终信道响应；
所述第二个及以上的上行时隙的每个UE的前置导频的最终信道响应 ；
所述第二个及以上的上行时隙的每个UE的附加导频的最终信道响应。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明在每个子帧的第一个上行时隙时，计算出平均频偏值，并在第二个及以上的上行时隙时，分核处理前置导频DMRS信号和附加导频DMRS信号，并提前用平均频偏值进行补偿，可简化计算步骤，通过多核区并行执行运算，可有效解决处理耗时问题，并使SNR估计更精确，有效抑制噪声。
附图说明
图1是本发明实施例的基于5G小基站的多用户DMRS信号的SNR估计方法步骤图；
图2是本发明实施例的基于5G小基站的多用户DMRS信号的SNR估计装置的结构框图；
图3是本发明实施例的核1区和核2区的结构框图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域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。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便按本发明实施例以外的其他顺序实施。
如图1所示，本发明实施例的基于5G小基站的多用户DMRS信号的SNR估计方法，包括以下步骤：
S1.从当前子帧的第一个上行时隙上接收到的频域数据中提取出每个UE的前置导频DMRS信号和附加导频DMRS信号/>，并计算出增益因子，得到增益前置导频信号/>和增益附加导频信号 /> ；以及，从第二个及以上的上行时隙开始分别在核1区从接收到的频域数据中提取出每个UE的前置导频DMRS信号 />，在核2区从接收到的频域数据中提取出每个UE的附加导频DMRS信号/>，并分别用平均频偏值/>对/>和进行补偿，以及计算增益因子，分别得到增益前置导频信号和增益附加导频信号 />；其中，k为接收到的DMRS信号的子载波索引，l为前置导频所在的OFDM符号，r为接收天线，μ为用户索引，d是前置导频与附加导频的符号索引差值，U1是指第一个上行时隙，U2是指第二个上行时隙，U3是指第三个上行时隙。
在本实施例中，增益因子；其中，增益值，功率/>；第一个上行时隙的增益前置导频信号/>；第二个及以上的上行时隙的增益前置导频信号/>，第一个上行时隙的增益附加导频信号/>；第二个及以上的上行时隙的增益附加导频信号/>，/>为4096。
S2.根据3GPP TS38.211协议第6.4.1.4.2节生成第一个上行时隙中每个UE的DMRS发送序列 和 />；以及，从第二个及以上的上行时隙开始分别在核1区生成每个UE的DMRS发送序列/>，在核2区生成每个UE的DMRS发送序列；其中，P为发送天线端口索引。
S3.依据第一个上行时隙的增益前置导频信号和DMRS发送序列，基于最小二乘估计算法，计算得到每个UE的粗信道响应 />；再进行连续Nm子载波平滑去干扰处理，得到每个UE的中间信道响应/>；以及，从第二个及以上的上行时隙开始分别在核1区对增益前置导频信号/>进行相同的处理，得到前置导频中间信道响应/>，在核2区对增益附加导频信号也进行相同的处理，得到附加导频中间信道响应/>。
具体的，每个UE的中间信道响应 ；其中，，/>是DMRS的端口数，Nu是用户数，/>。
S4.利用第一个上行时隙的每个UE的中间信道响应进行时偏估计，得到时偏值/>；以及，从第二个及以上的上行时隙开始分别在核1区对前置导频中间信道响应/>进行时偏估计，得到时偏值 />，在核2区对附加导频中间信道响应/>进行时偏估计，得到时偏值 />。
在本实施例中，；其中，；L=2×/>，angle()为反正切函数，R是接收天线的总数。/>；其中，。
S5.利用第一个上行时隙的每个UE的中间信道响应进行频偏估计，得到频偏值/>，并求出所有频偏值 />的平均频偏值/>。
在本实施例中，频偏值；平均频偏值；其中，/>， R是接收天线的总数。
S6.依据时偏值 和频偏值 />，对第一个上行时隙的每个UE的中间信道响应进行时频偏补偿，得到每个UE的前置导频的补偿信道响应 /> 和附加导频的补偿信道响应 />；以及，从第二个及以上的上行时隙开始分别在核1区对前置导频中间信道响应 />进行时偏补偿，得到每个UE的前置导频的补偿信道响应/>，在核2区对附加导频中间信道响应/>进行时偏补偿，得到每个UE的附加导频的补偿信道响应/>。
在本实施例中，第一个上行时隙的每个UE的前置导频的补偿信道响应。第一个上行时隙的每个UE的附加导频的补偿信道响应。
第二个及以上的上行时隙的每个UE的前置导频的补偿信道响应。
第二个及以上的上行时隙的每个UE的附加导频的补偿信道响应。
S7.对第一个上行时隙的每个UE的前置导频的补偿信道响应进行频域插值内插运算，对每个UE的附加导频的补偿信道响应/>进行频域插值外插运算，再对插值后的信道响应进行解时频偏处理，得到每个UE的前置导频的最终信道响应 />和每个UE的附加导频的最终信道响应/>；以及，从第二个及以上的上行时隙开始分别在核1区对每个UE的前置导频的补偿信道响应进行频域插值内插运算和解时频偏处理，得到每个UE的前置导频的最终信道响应/>，在核2区对每个UE的附加导频的补偿信道响应进行频域插值外插运算和解时频偏处理，得到每个UE的附加导频的最终信道响应/>。
在本实施例中，第一个上行时隙的每个UE的前置导频的最终信道响应 。第一个上行时隙的每个UE的附加导频的最终信道响应 。
第二个及以上的上行时隙的每个UE的前置导频的最终信道响应 。
第二个及以上的上行时隙的每个UE的附加导频的最终信道响应 ；其中，k1，k2分别表示不同序号的DMRS信号的子载波索引。
S8.依据当前上行时隙的每个UE的DMRS增益信号每个UE的前置导频的最终信道响应/>，每个UE的附加导频的最终信道响应，和每个UE的DMRS发送序列/>，计算噪声功率Ni，信号功率Pu，以及依据信噪比计算公式/>，计算出信噪比SNRU1,U2…。
在本实施例中，噪声功率Ni；其中，/>；，； /> 为/>的转置共轭。
信号功率Pu=；其中， />；，，/> 为 />的转置共轭。
再如图2所示，本发明实施例基于5G小基站的多用户DMRS信号的SNR估计装置，包括核1区，核2区，频偏单元，噪声功率计算单元，信号功率计算单元和信噪比计算单元；核1区和核2区均包括时偏单元，信道估计单元，第一信号单元，第二信号单元。
核1区的第一信号单元，从当前子帧的第一个上行时隙上接收到的频域数据中提取出每个UE的前置导频DMRS信号和附加导频DMRS信号 />，并计算出增益因子，得到增益前置导频信号/>和增益附加导频信号 ；以及，从第二个及以上的上行时隙上接收到的频域数据中提取出每个UE的前置导频DMRS信号/>，并用平均频偏值 />对前置导频DMRS信号/>进行补偿，以及计算增益因子，得到增益前置导频信号/>；其中，k为接收到的DMRS信号的子载波索引，l为前置导频所在的OFDM符号，r为接收天线，μ为用户索引，d是前置导频与附加导频的符号索引差值，U1是指第一个上行时隙，U2是指第二个上行时隙，U3是指第三个上行时隙。
核1区的第二信号单元，根据3GPP TS38.211协议第6.4.1.4.2节生成第一个上行时隙中每个UE的DMRS发送序列和 />；以及，从第二个及以上的上行时隙开始生成每个UE的DMRS发送序列/>；其中，P为发送天线端口索引。
核1区的信道估计单元，依据第一个上行时隙的增益前置导频信号和DMRS发送序列/>，基于最小二乘估计算法，计算得到每个UE的粗信道响应；再进行连续Nm子载波平滑去干扰处理，得到每个UE的中间信道响应/>；以及依据时偏值 />和频偏值/>，对每个UE的中间信道响应进行时频偏补偿，得到每个UE的前置导频的补偿信道响应/> 和附加导频的补偿信道响应 />；并对每个UE的前置导频的补偿信道响应 />进行频域插值内插运算，对每个UE的附加导频的补偿信道响应/>进行频域插值外插运算，再对插值后的信道响应进行解时频偏处理，得到每个UE的前置导频的最终信道响应 />和每个UE的附加导频的最终信道响应/>；其中，/>，/>是DMRS的端口数，Nu是用户数，。
以及，从第二个及以上的上行时隙开始对增益前置导频信号 进行相同的处理，得到前置导频中间信道响应/>；以及依据时偏值 />，对前置导频中间信道响应进行时偏补偿，得到每个UE的前置导频的补偿信道响应；并对每个UE的前置导频的补偿信道响应/>进行频域插值内插运算，再对插值后的信道响应进行解时频偏处理，得到每个UE的前置导频的最终信道响应/>。
核1区的时偏单元，利用第一个上行时隙的每个UE的中间信道响应进行时偏估计，得到时偏值/>；以及，从第二个及以上的上行时隙开始对前置导频中间信道响应/>进行时偏估计，得到时偏值/>。
频偏单元，利用第一个上行时隙的每个UE的中间信道响应进行频偏估计，得到频偏值/> ，并求出所有频偏值/>的平均频偏值/>。
噪声功率计算单元，依据当前上行时隙的每个UE的增益前置导频信号，和增益附加导频信号/>，每个UE的前置导频的最终信道响应/>，和附加导频的最终信道响应/>，和每个UE的DMRS发送序列/>和/>，计算噪声功率Ni。
信号功率计算单元，依据当前上行时隙的每个UE的增益前置导频信号，和增益附加导频信号/>，每个UE的前置导频的最终信道响应 />，和附加导频的最终信道响应/>，计算信号功率Ni。
核2区的第一信号单元，从第二个及以上的上行时隙上接收到的频域数据中提取出每个UE的附加导频DMRS信号，用平均频偏值 />对附加导频DMRS信号进行补偿，以及计算增益因子，得到增益附加导频信号/>。
核2区的第二信号单元，生成第二个及以上的上行时隙的每个UE的DMRS发送序列。
核2区的信道估计单元，从第二个及以上的上行时隙开始依据增益附加导频信号和DMRS发送序列/>，基于最小二乘估计算法，计算得到每个UE的粗信道响应/>；对每个UE的粗信道响应进行连续Nm子载波平滑去干扰处理，得到每个UE的中间信道响应/>；以及依据时偏值/>，对中间信道响应/>进行时偏补偿，得到每个UE的附加导频的补偿信道响应/>；并对每个UE的附加导频的补偿信道响应/>进行频域插值外插运算，再对插值后的信道响应进行解时频偏处理，得到每个UE的附加导频的最终信道响应/>
核2区的时偏单元，从第二个及以上的上行时隙开始对附加导频中间信道响应进行时偏估计，得到时偏值/>。
在本实施例中，增益因子；其中，增益值，功率/>；第一个上行时隙的增益前置导频信号/>；第二个及以上的上行时隙的增益前置导频信号/>，第一个上行时隙的增益附加导频信号 />；第二个及以上的上行时隙的增益附加导频信号/>，/>为4096。
每个UE的中间信道响应 ；其中，/>， />是DMRS的端口数，Nu是用户数，。
在本实施例中，；其中，；L=2× />，angle()为反正切函数，R是接收天线的总数。/>；其中，。
在本实施例中，频偏值；平均频偏值/>；其中，/>， R是接收天线的总数。
在本实施例中，第一个上行时隙的每个UE的前置导频的补偿信道响应 。第一个上行时隙的每个UE的附加导频的补偿信道响应。
第二个及以上的上行时隙的每个UE的前置导频的补偿信道响应。
第二个及以上的上行时隙的每个UE的附加导频的补偿信道响应。
在本实施例中，第一个上行时隙的每个UE的前置导频的最终信道响应。第一个上行时隙的每个UE的附加导频的最终信道响应。
第二个及以上的上行时隙的每个UE的前置导频的最终信道响应 。
第二个及以上的上行时隙的每个UE的附加导频的最终信道响应；其中，k1，k2分别表示不同序号的DMRS信号的子载波索引。
在本实施例中，噪声功率Ni；其中， />；，；/> 为/>的转置共轭。
信号功率Pu=；其中，/>；，，/> 为/>的转置共轭。
综上所述，本发明在每个子帧的第一个上行时隙时，计算出平均频偏值，并在第二个及以上的上行时隙时，分核处理前置导频DMRS信号和附加导频DMRS信号，并提前用平均频偏值进行补偿，可简化计算步骤，通过多核区并行执行运算，可有效解决处理耗时问题，并使SNR估计更精确，有效抑制噪声。
以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，如对各个实施例中的不同特征进行组合等，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于5G小基站的多用户DMRS信号的SNR估计方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.从当前子帧的第一个上行时隙上接收到的频域数据中提取出每个UE的前置导频DMRS信号 和附加导频DMRS信号/>，并计算出增益因子，得到增益前置导频信号/>和增益附加导频信号/>；以及，从第二个及以上的上行时隙开始分别在核1区从接收到的频域数据中提取出每个UE的前置导频DMRS信号/>，在核2区从接收到的频域数据中提取出每个UE的附加导频DMRS信号/>，并分别用平均频偏值/>对/>和进行补偿，以及计算增益因子，分别得到增益前置导频信号和增益附加导频信号/>；其中，k为接收到的DMRS信号的子载波索引，l为前置导频所在的OFDM符号，r为接收天线，μ为用户索引，d是前置导频与附加导频的符号索引差值，U1是指第一个上行时隙，U2是指第二个上行时隙，U3是指第三个上行时隙；
S2.根据3GPP TS38.211协议第6.4.1.4.2节生成第一个上行时隙中每个UE的DMRS发送序列和/>；以及，从第二个及以上的上行时隙开始分别在核1区生成每个UE的DMRS发送序列/>，在核2区生成每个UE的DMRS发送序列；其中，P为发送天线端口索引；
S3.依据第一个上行时隙的增益前置导频信号和DMRS发送序列，基于最小二乘估计算法，计算得到每个UE的粗信道响应/>；再进行连续Nm子载波平滑去干扰处理，得到每个UE的中间信道响应/>；以及，从第二个及以上的上行时隙开始分别在核1区对增益前置导频信号/>进行相同的处理，得到前置导频中间信道响应/>，在核2区对增益附加导频信号也进行相同的处理，得到附加导频中间信道响应/>；其中，所述/>，/>是DMRS的端口数，Nu是用户数，；
S4.利用第一个上行时隙的每个UE的中间信道响应进行时偏估计，得到时偏值/>；以及，从第二个及以上的上行时隙开始分别在核1区对前置导频中间信道响应/>进行时偏估计，得到时偏值/>，在核2区对附加导频中间信道响应/>进行时偏估计，得到时偏值/>；
S5.利用第一个上行时隙的每个UE的中间信道响应进行频偏估计，得到频偏值/>，并求出所有频偏值/>的平均频偏值/>；
S6.依据所述时偏值和所述频偏值/>，对第一个上行时隙的每个UE的中间信道响应进行时频偏补偿，得到每个UE的前置导频的补偿信道响应/> 和附加导频的补偿信道响应/>；以及，从第二个及以上的上行时隙开始分别在核1区对前置导频中间信道响应/>进行时偏补偿，得到每个UE的前置导频的补偿信道响应/>，在核2区对附加导频中间信道响应/>进行时偏补偿，得到每个UE的附加导频的补偿信道响应/>；
S7.对第一个上行时隙的每个UE的前置导频的补偿信道响应进行频域插值内插运算，对每个UE的附加导频的补偿信道响应/>进行频域插值外插运算，再对插值后的信道响应进行解时频偏处理，得到每个UE的前置导频的最终信道响应/>和每个UE的附加导频的最终信道响应/>；以及，从第二个及以上的上行时隙开始分别在核1区对每个UE的前置导频的补偿信道响应进行频域插值内插运算和解时频偏处理，得到每个UE的前置导频的最终信道响应/>，在核2区对每个UE的附加导频的补偿信道响应进行频域插值外插运算和解时频偏处理，得到每个UE的附加导频的最终信道响应/>；
S8.依据当前上行时隙的每个UE的增益前置导频信号和增益附加导频信号/>，前置导频的最终信道响应/>，和附加导频的最终信道响应/>，DMRS发送序列/>和/>，计算噪声功率Ni，信号功率Pu，以及依据信噪比计算公式/>，计算出信噪比SNRU1 ,U2…。
2.如权利要求1所述的基于5G小基站的多用户DMRS信号的SNR估计方法，其特征在于，所述步骤S1进一步包括：
所述增益因子；其中，增益值/>，功率/>；所述第一个上行时隙的增益前置导频信号；所述第二个及以上的上行时隙的增益前置导频信号/>，所述第一个上行时隙的增益附加导频信号/>；所述第二个及以上的上行时隙的增益附加导频信号/>，/>为4096。
3.如权利要求1所述的基于5G小基站的多用户DMRS信号的SNR估计方法，其特征在于，所述步骤S5中，所述频偏值；所述平均频偏值；其中，/>， R是接收天线的总数。
4.如权利要求1所述的基于5G小基站的多用户DMRS信号的SNR估计方法，其特征在于，所述步骤S6中，所述第一个上行时隙的每个UE的前置导频的补偿信道响应；所述第一个上行时隙的每个UE的附加导频的补偿信道响应；
第二个及以上的上行时隙的每个UE的前置导频的补偿信道响应；
第二个及以上的上行时隙的每个UE的附加导频的补偿信道响应。
5.如权利要求1所述的基于5G小基站的多用户DMRS信号的SNR估计方法，其特征在于，所述步骤S7中，所述第一个上行时隙的每个UE的前置导频的最终信道响应
；所述第一个上行时隙的每个UE的附加导频的最终信道响应；
所述第二个及以上的上行时隙的每个UE的前置导频的最终信道响应；
所述第二个及以上的上行时隙的每个UE的附加导频的最终信道响应；其中，k1，k2分别表示不同序号的DMRS信号的子载波索引。
6.如权利要求1所述的基于5G小基站的多用户DMRS信号的SNR估计方法，其特征在于，所述步骤S8中，所述噪声功率Ni；其中，/>；，；/> 为/>的转置共轭；
所述信号功率Pu=；其中，/>；，，/> 为/>的转置共轭。
7.一种基于5G小基站的多用户DMRS信号的SNR估计装置，其特征在于，包括核1区，核2区，频偏单元，噪声功率计算单元，信号功率计算单元和信噪比计算单元；所述核1区和核2区均包括时偏单元，信道估计单元，第一信号单元，第二信号单元；
所述核1区的第一信号单元，从当前子帧的第一个上行时隙上接收到的频域数据中提取出每个UE的前置导频DMRS信号和附加导频DMRS信号/>，并计算出增益因子，得到增益前置导频信号/>和增益附加导频信号；以及，从第二个及以上的上行时隙上接收到的频域数据中提取出每个UE的前置导频DMRS信号/>，并用平均频偏值/>对前置导频DMRS信号进行补偿，以及计算增益因子，得到增益前置导频信号/>；其中，k为接收到的DMRS信号的子载波索引，l为前置导频所在的OFDM符号，r为接收天线，μ为用户索引，d是前置导频与附加导频的符号索引差值，U1是指第一个上行时隙，U2是指第二个上行时隙，U3是指第三个上行时隙；
所述核1区的第二信号单元，根据3GPP TS38.211协议第6.4.1.4.2节生成第一个上行时隙中每个UE的DMRS发送序列和/>；以及，从第二个及以上的上行时隙开始生成每个UE的DMRS发送序列/>；其中，P为发送天线端口索引；
所述核1区的信道估计单元，依据第一个上行时隙的增益前置导频信号和DMRS发送序列/>，基于最小二乘估计算法，计算得到每个UE的粗信道响应；再进行连续Nm子载波平滑去干扰处理，得到每个UE的中间信道响应；以及依据时偏值/>和频偏值/>，对所述每个UE的中间信道响应进行时频偏补偿，得到每个UE的前置导频的补偿信道响应/> 和附加导频的补偿信道响应/>；并对每个UE的前置导频的补偿信道响应/>进行频域插值内插运算，对每个UE的附加导频的补偿信道响应/>进行频域插值外插运算，再对插值后的信道响应进行解时频偏处理，得到每个UE的前置导频的最终信道响应/>和每个UE的附加导频的最终信道响应/>；其中，所述/>，/>是DMRS的端口数，Nu是用户数，；
以及，从第二个及以上的上行时隙开始对增益前置导频信号 进行相同的处理，得到前置导频中间信道响应/>；以及依据时偏值/>，对所述前置导频中间信道响应进行时偏补偿，得到每个UE的前置导频的补偿信道响应；并对所述每个UE的前置导频的补偿信道响应/>进行频域插值内插运算，再对插值后的信道响应进行解时频偏处理，得到每个UE的前置导频的最终信道响应/>；
所述核1区的时偏单元，利用第一个上行时隙的每个UE的中间信道响应进行时偏估计，得到时偏值/>；以及，从第二个及以上的上行时隙开始对前置导频中间信道响应/>进行时偏估计，得到时偏值/>；
所述频偏单元，利用第一个上行时隙的每个UE的中间信道响应进行频偏估计，得到频偏值/>，并求出所有频偏值/>的平均频偏值/>；
所述噪声功率计算单元，依据当前上行时隙的每个UE的增益前置导频信号，和增益附加导频信号/>，每个UE的前置导频的最终信道响应/>，和附加导频的最终信道响应/>，和每个UE的DMRS发送序列/>和/>，计算噪声功率Ni；
所述信号功率计算单元，依据当前上行时隙的每个UE的增益前置导频信号，和增益附加导频信号/>，每个UE的前置导频的最终信道响应/>，和附加导频的最终信道响应/>，计算信号功率Ni；
所述核2区的第一信号单元，从第二个及以上的上行时隙上接收到的频域数据中提取出每个UE的附加导频DMRS信号，用所述平均频偏值/>对附加导频DMRS信号/>进行补偿，以及计算增益因子，得到增益附加导频信号；
所述核2区的第二信号单元，生成第二个及以上的上行时隙的每个UE的DMRS发送序列；
所述核2区的信道估计单元，从第二个及以上的上行时隙开始依据增益附加导频信号和DMRS发送序列/>，基于最小二乘估计算法，计算得到每个UE的粗信道响应/>；对每个UE的粗信道响应进行连续Nm子载波平滑去干扰处理，得到每个UE的中间信道响应/>；以及依据时偏值/>，对中间信道响应/>进行时偏补偿，得到每个UE的附加导频的补偿信道响应/>；并对所述每个UE的附加导频的补偿信道响应/>进行频域插值外插运算，再对插值后的信道响应进行解时频偏处理，得到每个UE的附加导频的最终信道响应/>；
所述核2区的时偏单元，从第二个及以上的上行时隙开始对附加导频中间信道响应进行时偏估计，得到时偏值/>，并求出所有时偏值/>的平均频偏值/>。
8.如权利要求7所述的基于5G小基站的多用户DMRS信号的SNR估计装置，其特征在于，所述增益因子；其中，增益值/>，功率/>；所述第一个上行时隙的增益前置导频信号；所述第二个及以上的上行时隙的增益前置导频信号/>，所述第一个上行时隙的增益附加导频信号/>；所述第二个及以上的上行时隙的增益附加导频信号/>，/>为4096。
9.如权利要求7所述的基于5G小基站的多用户DMRS信号的SNR估计装置，其特征在于，所述第一个上行时隙的每个UE的前置导频的补偿信道响应；所述第一个上行时隙的每个UE的附加导频的补偿信道响应；
第二个及以上的上行时隙的每个UE的前置导频的补偿信道响应；
第二个及以上的上行时隙的每个UE的附加导频的补偿信道响应。
10.如权利要求9所述的基于5G小基站的多用户DMRS信号的SNR估计装置，其特征在于，所述第一个上行时隙的每个UE的前置导频的最终信道响应；所述第一个上行时隙的每个UE的附加导频的最终信道响应；
所述第二个及以上的上行时隙的每个UE的前置导频的最终信道响应；
所述第二个及以上的上行时隙的每个UE的附加导频的最终信道响应。
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