CN117336661A - 一种确定远端射频器件的方法及分布式ap - Google Patents
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Abstract
一种确定远端射频器件的方法及分布式AP,该方法包括:基带器件确定N个远端射频器件接收到的上行信号的参数,N为大于1的自然数。基带器件根据所述参数从所述N个远端射频器件中选取至少一个远端射频器件作为目标集合中的远端射频器件。基带器件根据所述目标集合中的远端射频器件接收到的上行信号进行解码或者根据所述目标集合中的远端射频器件接收到的上行信号对终端设备进行定位。在对接收的上行信号进行上行联合解码或者对发送上行信号的终端设备进行定位之前,识别出可能会导致误码率高或定位误差大的RRU并屏蔽其信号,从而提高分布式AP架构中多RRU上行联合接收的解码正确率和定位准确度。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种确定远端射频器件的方法及分布式AP。
背景技术
随着手机、平板电脑等智能设备的普及和短视频、直播、虚拟现实等应用的高速增长,人们对无线局域网(wireless local area network,WLAN)在网络容量、传输速率、区域覆盖和服务质量等方面提出了更高的需求。因此,为了满足各类应用场景的网络需求,采用分布式接入点(access point,AP)架构。
分布式AP由基带处理单元(baseband unit,BBU)和射频拉远单元(remote radiounit,RRU)组成,一个BBU可以支持多个RRU。终端设备向AP发送信号,该信号可以被多个RRU接收。当BBU需要对终端设备发送的信号进行解码或者定位时,BBU需要对多个RRU接收的信号进行解码,以及通过多个RRU接收的信号来实现对终端设备的定位。但是,在分布式AP架构中,为了覆盖较大的范围,多个RRU部署距离较远,信道条件差别较大,这将导致BBU对多个RRU接收的信号进行解码或者定位时,解码或者定位效果较差。
发明内容
本申请提供了一种确定RRU的方法及分布式AP,在对接收的上行信号进行上行联合解码或者对发送上行信号的终端设备进行定位之前,识别出可能会导致误码率高或定位误差大的RRU并屏蔽其信号,从而提高分布式AP架构中多RRU上行联合接收的解码正确率和定位准确度。
第一方面,本申请提供了一种确定远端射频器件的方法,包括:基带器件确定N个远端射频器件接收到的上行信号的参数;N为大于1的自然数;基带器件根据该参数从N个远端射频器件中选取至少一个远端射频器件作为目标集合中的远端射频器件;基带器件根据该目标集合中的远端射频器件接收到的上行信号进行解码或者根据该目标集合中的远端射频器件接收到的上行信号对终端设备进行定位。
在上述方案中,基带器件在联合利用多个远端射频器件接收的上行信号时,会对多个远端射频器件进行选择,保留效果更好(例如解码误码率更低、定位精度更高等)的远端射频器件参与后续的解码或者定位计算。使得在利用多个远端射频器件接收到的同一终端设备的上行信号进行数据解码或者终端定位时,能够降低误码率或提高定位精度。
在一个可能的实现方式中,该参数还包括:N个远端射频器件接收到的上行信号的信号质量参数;基带器件根据该参数从N个远端射频器件中选取至少一个远端射频器件作为目标集合中的远端射频器件包括:基带器件根据信号质量从N个远端射频器件中确定至少一个远端射频器件作为目标集合中的远端射频器件;该目标集合中的远端射频器件接收到的上行信号的质量大于信号质量阈值。
也就是说,N个远端射频器件接收到上行信号以后。基带器件可以根据N个远端射频器件接收到的信号质量参数,从N个远端射频器件中选择至少一个远端射频器件参与后续的解码或者定位计算。
在一个可能的实现方式中,上行信号的参数包括以下一项或多项:接收到上行信号的远端射频器件的个数、N个远端射频器件接收到的上行信号的时间、N个远端射频器件的视距指标、精度贡献值。
也就是说,当基带器件需要根据N个远端射频器件接收到上行信号进行解码时,基带器件可以根据N个远端射频器件接收到的上行信号的时间,从N个远端射频器件中选择至少一个远端射频器件接收的上行信号,参与后续解码流程,以获得解码性能的提升。当基带器件需要根据N个远端射频器件接收到上行信号对终端设备进行定位时,基带器件可以根据接收到上行信号的远端射频器件的个数、N个远端射频器件的视距指标、精度贡献值,从N个远端射频器件中选择至少一个远端射频器件,参与后续定位流程,以保证定位的准确性。
在一个可能的实现方式中,信号质量参数包括信号强度值,目标集合中的远端射频器件接收到的上行信号的信号强度值大于信号强度阈值。
也就是说,在数据通信场景下(需要对接收的上行信号进行解码),基带器件选择信号强度较大的上行信号参与后续的解码。能够有序提高后续解码的准确性。
在一个可能的实现方式中,信号质量参数包括:信号强度值;基带器件确定接收到的第一个上行信号的信号强度值,记录得到该信号强度值的第一时间;其中,目标集合中的远端射频器件接收到的上行信号的信号强度值大于信号强度阈值,目标集合中的远端射频器件接收到的上行信号的到达时间小于等于第一时间。
也就是说,基带器件在接收到第一个上行信号以后,就开始对分布式AP系统中的多个远端射频器件进行选择,从而可以在存在隐藏终端设备的情况下,避免因隐藏终端设备而产生的信号冲突问题。
在一个可能的实现方式中,目标集合中任意两个远端射频器件接收到的上行信号的时间差小于信号保护间隔时间。
也就是说,在数据通信场景下,基带器件通过对任意两个远端器件接收到的上行信号的时间差进行判断,保证了参与联合解码的RRU信号时延小于信号保护间隔,避免了符号间干扰;最终获得解码性能的提升。
在一个可能的实现方式中,该方法还包括:基带器件根据参数从N个远端射频器件中确定M个远端射频器件作为目标集合中的远端射频器件;其中,M为终端设备进行定位最少需要的远端射频器件的个数,2≤M<N。
也就是说,在目标定位场景下,基带器件在对目标定位之前,首先需要确定接收到上行信号的远端射频器件的个数是否满足对目标设备进行定位的最少个数。只有用于接收上行信号的远端射频器件的个数满足要求时,才执行后续操作,避免了资源的浪费。
在一个可能的实现方式中,基带器件根据参数从N个远端射频器件中选取至少一个远端射频器件作为目标集合中的远端射频器件,包括:基带器件根据每一个远端射频器件的视距指标从N个远端射频器件中确定M个远端射频器件作为目标集合中的远端射频器件。
也就是说,在目标定位场景下,基带器件通过对远端射频器件接收到的上行信号的视距指标进行判断,去除了经过非视距传播的上行信号,避免其错误的时延估计导致的定位误差。
在一个可能的实现方式中,根据每一个远端射频器件的视距指标从N个远端射频器件中确定M个远端射频器件作为目标集合中的远端射频器件以后,方法还包括:基带器件将每一个远端射频器件的精度贡献值与精度贡献阈值进行比较,在该目标集合中保留精度贡献值大于精度贡献阈值的远端射频器件。
也就是说,在目标定位场景下,基带器件通过对远端射频器件的精度贡献值进行判断,保留了位置相对合理、对定位精度贡献最大的远端射频器件,在合理运算复杂度的条件下保证了定位的准确性。
第二方面,本申请提供了一种分布式AP,包括:
基带器件,用于确定N个远端射频器件接收到的上行信号的参数;N为大于1的自然数;
基带器件,还用于根据该参数从N个远端射频器件中选取至少一个远端射频器件作为目标集合中的远端射频器件;
基带器件,基带器件还用于根据该目标集合中的远端射频器件接收到的上行信号进行解码或者根据该目标集合中的远端射频器件接收到的上行信号对终端设备进行定位。
在一个可能的实现方式中,该参数还包括:N远端射频器件接收到的上行信号的信号质量参数;
基带器件还用于,根据信号质量从N个远端射频器件中确定至少一个远端射频器件作为目标集合中的远端射频器件;目标集合中的远端射频器件接收到的上行信号的质量大于信号质量阈值。
在一个可能的实现方式中,上行信号的参数包括以下一项或多项:接收到上行信号的远端射频器件的个数、N个远端射频器件接收到的上行信号的时间、N个远端射频器件的视距指标、精度贡献值。
在一个可能的实现方式中,该信号质量参数包括信号强度值,目标集合中的每一个远端射频器件接收到的上行信号的信号强度值大于预先设定的信号强度阈值。
在一个可能的实现方式中,信号质量参数包括:信号强度值;
基带器件还用于,确定接收到的第一个上行信号的信号强度值,记录得到该信号强度值的第一时间;其中,目标集合中的远端射频器件接收到的上行信号的信号强度值大于信号强度阈值,目标集合中的远端射频器件接收到的上行信号的到达时间小于等于第一时间。
在一个可能的实现方式中,该目标集合中任意两个远端射频器件接收到的上行信号的时间差小于信号保护间隔时间。
在一个可能的实现方式中,该基带器件还用于:
根据参数从N个远端射频器件中确定M个远端射频器件作为目标集合中的远端射频器件;其中,M为终端设备进行定位最少需要的远端射频器件的个数,2≤M<N。
在一个可能的实现方式中,该基带器件还用于:
根据每一个远端射频器件的视距指标从N个远端射频器件中确定M个远端射频器件作为目标集合中的远端射频器件。
在一个可能的实现方式中,根据每一个远端射频器件的视距指标从N个远端射频器件中确定M个远端射频器件作为目标集合中的远端射频器件以后,该基带器件还用于:
将每一个远端射频器件的精度贡献值与精度贡献阈值进行比较;
在目标集合中保留精度贡献值大于精度贡献阈值的远端射频器件。
可以理解的是,上述第二方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述,在此不再赘述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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它的附图。
图1a为多天线AP架构中上行联合接收的基本过程示意图;
图1b为两点AP协同的上行传输过程示意图;
图2为使用分布式AP的轨道交通场景示意图;
图3为使用分布式AP的通信场景示意图;
图4为使用分布式AP进行TDOA定位的原理示意图;
图5为本申请实施例中提供的一种分布式AP的系统架构示意图;
图6为本申请实施例中提供的一种确定远端射频器件的方法流程图;
图7为本申请实施例中提供的又一种确定远端射频器件的方法流程图;
图8为本申请实施例中提供的又一种确定远端射频器件的方法流程图;
图9为本申请实施例中提供的一种分布式AP的结构示意图。
具体实施方式
为了使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
一般地,随着人们的用网需求的增加,为了满足各类应用场景的网络需求,采用分布式AP架构。分布式AP由BBU、RRU组成,其中BBU为基带处理单元(基带器件),主要组件为数字信号处理器、微控制器、内存等单元,负责信号数据的处理与储存。RRU为射频拉远单元(远端射频器件),主要组件为射频前端模组等,负责将射频信号送到天线辐射出去以及从天线接收射频信道。RRU和BBU之间通过光接口或电接口(网线、光纤、光电混合缆等)相连。分布式AP把一体式AP的RRU和BBU分离为不同的设备。使得一个BBU可以连接并支持多个RRU。在分布式AP中,在进行网络部署时,BBU可以与网络控制设备、交换机等有线网侧的设备集中安装在机房或机柜中。RRU则分布在需要网络接入覆盖的点位上。由于每个RRU都与传统AP的覆盖能力相当,通过合理控制光纤的长度和RRU的部署位置,一个BBU或者说一个分布式AP就可以达到传统架构中多个AP的覆盖能力,提供较大区域内的网络接入。并且,属于同一个分布式AP的多个RRU使用同一个工作信道,不存在同频干扰,有效提升了频谱资源的利用率,保证了网络吞吐性能。用户终端移动时,即使从一个RRU的覆盖区域移动到了另一个RRU的覆盖区域,只要这两个RRU属于同一个分布式AP,就不需要改变关联AP和工作信道,避免了漫游导致的服务中断。
在分布式AP中,无线信号被天线接收以后,会经过从模拟信号到数字信号、从射频到基带的多个处理过程。分布式AP在这一系列处理过程中找到一个切分点,将上述处理过程中靠近天线侧那部分的设备就称作RRU,将上述处理过程中远离天线侧那部分的设备就称作BBU。需要说明的是,上述分布式AP中BBU和RRU的划分方式只是一个例子,分布式AP中BBU和RRU的切分点并不是唯一的。在实现过程中,可以根据具体的技术选择切分点。比如,从接收信号的角度看,如果在模数转换器(analog-to-digital converter,ADC)前进行切分,那么RRU可以称为模拟拉远单元。此时,RRU和BBU之间传输的是模拟信号。如果在ADC后进行切分,那么RRU可以称为数字拉远单元。此时,RRU和BBU之间传输的是数字信号。在数字拉远中,如果在快速傅里叶变换(fast fourier transform,FFT)前进行切分,那么RRU可以称为基带数字拉远单元。此时,RRU和BBU之间传输的是数字时域信号。如果在FFT后进行切分,那么RRU可以称为FFT1/2基带拉远单元。此时,RRU和BBU之间传输的是数字频域信号。
虽然,在分布式AP中能够有效提高数据的传输效率。但是,在分布式AP的上行接收过程中,如果RRU高密度部署,导致RRU的覆盖区域重叠。那么,终端设备发射的信号有可能被多个RRU同时接收到。类比于AP的多天线接收技术,虽然,可以综合利用多个RRU的信号联合接收上行数据,达到降低误码率、提高传输效率的目的。但与AP的多天线接收技术的情况不同,分布式AP的多个RRU的部署距离较远,信道条件和接收时延差别较大,一般的联合接收方法并不适用。另外,分布式AP还能被用来对终端设备进行测距和定位。相比于使用非分布式的多个AP进行定位的方法,分布式AP的多个RRU使用相同的时钟频率,不需要进行高精度的时间和频率的同步校准,也不需要定时进行信道切换来接收同步报文,具有天然的技术优势。但是,实际应用场景中多个RRU的信道条件差别较大,一些RRU的接收信号可能会导致较大的定位误差,不适合用于定位计算。
例如,图1(a)示出了多天线AP架构中上行联合接收的基本过程,图1(b)示出了多点AP协同架构中上行联合接收的基本过程。在图1(a)和图1(b)中均以两天线AP的上行传输为例。
在图1(a)中,终端向AP发射信号s,AP的两根天线分别接收到信号y1和y2,并记终端到两天线的信道响应为h1和h2。AP将联合利用两根天线收到的信号对发射信号进行解码,以达到降低误码率,提高传输效率的目的。其中,信道响应是指发送端发送一个信号以后,在接收端产生的响应,由于传播路径的不同以及多径时延扩展和多普勒平移的原因,不同接收端会有不同的信道响应。
同样的,在图1(b)所示的两点AP协同的上行传输过程中。终端发射信号s,两AP分别接收到信号y1和y2,终端到两AP的信道响应为h1和h2。两AP之间通过某种方式(有线或无线)进行连接,将接收信号回传到两者之一或另一个上层AP,进行联合解码。
一般来说,在外部干扰为高斯白噪声时,使用最大比率合并(maximal ratiocombining,MRC)技术进行解码。此时各AP接收到的信号(或者说同一个AP的不同天线接收到的信号)的关系为:
y=hs+n
其中,n是高斯白噪声。
在接收端,对y进行解码,可以得到对发射信号的MRC估计
其中,h*表示h的共轭转置。
在外部干扰为有色干扰,或者存在其它用户也同时发射信号(也视作干扰)时,也可以使用干扰抑制合并(interference rejection combining,IRC)技术进行解码。此时,各信号的关系为:
y=hs+hii+n
其中,i表示上述有色干扰,表示该有色干扰对应的信道响应,n是高斯白噪声。
在接收端,通过对y进行解码,得到对发射信号的IRC估计
其中,σ2是高斯白噪声n的方差,L是干扰部分hii的协方差矩阵的Cholesky分解,I是单位矩阵。
在上述方案中,在使用MRC或者IRC的上行联合接收技术,对多个接收信号进行解码时,为了提高接收信号的信噪比(signal to noise ratio,SNR)和信号干扰噪声比(signal to interference plusnoise ratio,SINR),降低信号的误码率。首先,需要提高信道测量的准确性。如果参与联合接收的多个信号中,存在信道响应的测量值与真实值相差较大的,会导致整体解码正确率的降低,甚至差于非联合接收时的情况。其次,还需要保证参与联合接收的多个信号时延差较小。如果两个信号的接收时延超过信号保护间隔(guard interval,GI),则会导致符号间干扰(inter symbol interference,ISI),降低整体解码的正确率。
在多天线AP中各天线的距离一般较近,以及在多点AP协同的场景中,多个AP的距离一般较近。使得多个接收信号的时延差较小,能够满足上述要求。但是,在分布式AP架构中,为了达到较大的覆盖范围。RRU之间的距离可能较远,导致某些RRU的接收信号可能时延较大,超过了GI;或者SNR过低,信道测量不准。如果让这些RRU的信号参与联合接收,则可能降低接收效果。
例如,图2示出了一个使用分布式AP的轨道交通场景。参见图2,假设列车的上行信号被轨道旁的RRU4、RRU5、RRU6同时接收,RRU之间的距离设置为200m。那么,此时上行信号到达RRU4和RRU6的信号差为1.33us,超过了信号保护间隔GI,导致符号间干扰。另外,由于车载RRU2和轨道旁RRU6的距离较远,RRU6的接收信号可能较弱,SNR低,导致信道测量不准。在这种情况下,如果让RRU6的信号参与MRC或IRC联合接收,则可能导致误码率高,效果不理想。
例如,图3示出了一个使用分布式AP的通信场景。如图3所示,该分布式AP系统包括三个RRU,分别为RRU1、RRU2和RRU3。其中,每个RRU分别覆盖4个房间。终端设备1位于房间1,终端设备2位于房间12。终端设备1发出的信号可以被RRU1接收,终端设备2发出的信号可以被RRU3接收。终端设备1和终端设备2互为“隐藏终端”。其中,“隐藏终端”是指由于距离和房间之间的遮挡等原因,终端设备1和终端设备2之间信号不互通。即终端1发出的信号不能被终端设备2接收,终端设备2发出的信号也不能被终端设备1接收。根据WLAN通信协议中定义的CSMA/CA(载波侦听/冲突避免)机制,为了避免信号冲突,一个终端需要发送信号之前,应当对当前信道进行侦听。如果信道繁忙,即有其它终端设备正在发送信号,该终端将进行退避,延迟信号发送。反之,如果信道空闲,则可以正常发送。但在上述场景中,假设终端1正在发送信号时,终端2也有信号需要发送,由于终端1发出的信号不能被终端2接收,终端2会认为信道空闲,进行信号发送,此时CSMA/CA机制失效,分布式AP会同时从RRU1和RRU3分别收到来自终端1和终端2的信号,导致冲突和解码失败,两个终端的上行信号均无法被正确接收。
由于分布式AP具有不同位置多点信号的接收能力,使得分布式AP除了用于数据传输外,还可以用于对终端设备进行定位。典型的定位技术有达到时间差(time differenceof arrival,TDOA)定位技术。
例如,图4示出了使用分布式AP进行TDOA定位的原理示意图。在图4中以二维平面空间为例。假设各RRU的位置已知,为(xi,yi)。终端设备的位置未知,为(x,y),需要通过TDOA定位的方式来获取。终端设备发出的信号被多个RRU接收。在使用TDOA技术进行定位时,测量不同RRU接收到信号的时间差。假设选取RRU1为参考RRU,RRU1与RRU2信号接收时间差为t21,RRU1与RRU3信号接收时间差为t31。那么,根据信号的传播距离和时间的关系,有:
求解上述方程组,即可解出终端的位置坐标。从几何关系上看,方程组中的两个方程分别代表了图4中的两根双曲线1-2和1-3,求解方程组的过程即是在求解两根双曲线的交点。一般的,若定位空间为三维空间,且有更多RRU(设有K个)参与测量时,以第一个RRU为参考,求解如下方程组,其中i=2,3,4…K
方程组的解(x,y,z)即为定位目标的坐标。
在上述方案中,由于分布式AP的覆盖范围较大,各RRU部署位置相距较远。如果,某RRU距离终端较远,接收信号较弱,则其对信号接收时间的测量误差会较大,如果让该RRU参与TDOA定位,则会导致终端的定位结果离真实位置误差较大。另外在定位问题中,还存在非视距(non line of sight,NLOS)路径问题。如图4所示,终端与RRU4之间存在遮挡,导致信号无法从终端沿直线传播到RRU4,此时RRU4对信号接收时间的测量无法真实反映终端和RRU4的几何位置关系。如果让RRU4参与TDOA定位,也会导致定位结果误差较大。最后,参与TDOA定位的多个RRU和终端设备之间的几何关系也会影响最终的定位准确度。
因此,为了解决上述方案中,由于分布式AP架构中,一些RRU接收信号的时延过大、信道测量不准等原因,导致上行联合解码时误码率过高,以及一些RRU接收信号时间测量不准、沿NLOS传播或几何关系不合理等原因,导致的TDOA定位时准确度较低的问题。本申请实施例提供了一种确定远端射频器件的方法。本发明申请主要应用于分布式AP应用场景。例如,对区域覆盖、漫游性能和网络容量要求较高的轨道交通、医疗(看护病房)场所、教育(宿舍、教室)场所、体育馆、商场等。在上述应用场景中,在对接收的上行信号进行上行联合解码或者对发送上行信号的终端设备进行定位之前,识别出可能会导致误码率高或定位误差大的RRU并屏蔽其信号,从而提高分布式AP架构中多RRU上行联合接收的解码正确率和定位准确度。
例如,图5示出了本发明申请提供的一种分布式AP的系统架构示意图。如图5所示,该分布式AP系统中包括分布式AP和终端设备。其中,终端设备是指需要无线服务(包括数据通信或定位)移动设备。比如,手机、平板、笔记本电脑等。分布式AP由BBU和RRU组成。其中,多个RRU通过线缆与BBU相连。RRU负责接收、处理终端设备的上行无线射频信号,并把处理后的信号传至BBU处。BBU负责对RRU传来的信号进行模拟域、数字时域、数字频域的一系列处理。比如,对接收的上行信号进行解码或者定位。
接下来,基于图5对分布式AP中的各个组成部件进行介绍。
首先,对射频拉远单元(RRU)进行介绍。RRU是分布式AP的组成部分之一。RRU主要负责接收、处理终端设备上的无线射频信号。如图5所示,RRU的内部主要包括天线、射频前端模块(FEM)等组件和模块。其中,天线负责空口中电磁波的收发。射频前端模块负责对射频信号进行处理。射频前端处理模块中主要包括天线开关、功率放大器等器件。
接着,介绍基带处理单元(BBU)。BBU是分布式AP的组成部件之一。BBU负责完成信号的基带处理,比如,信道编解码、调制解调等。BBU还用于提供传输管理及接口,比如,管理无线资源,提供时钟信号等功能。如图5所示,BBU包括:模拟信号处理模块、时域数字处理模块、RRU选择控制模块、频域数字处理模块、定位模块和MAC层与上层应用。
模拟信号处理模块负责对RRU传来的模拟域信号进行处理,将其转为数字域信号。在一个可能的例子中,模拟信号处理模块包括:中射频转换器(IRF)、模数转换器(ADC)等组件。
时域数字处理模块负责对转换后的时域数字信号进行处理,将其转为频域信号。在一个可能的例子中,时域数字处理模块包括:判决反馈均衡器(DFE)、快速傅里叶变换器(FFT)等组件。
RRU选择控制模块负责根据具体应用目的(数据通信或定位)对该BBU下连接的各个RRU传来的信号进行计算分析,判断哪些RRU的信号数据可以用于进一步计算处理。在一个可能的例子中,RRU选择控制模块包括:SNR计算模块、时延计算模块、NLOS判决模块、几何精度计算模块等。其中,SNR计算模块负责计算每个RRU接收信号的SNR,只有信号SNR超过阈值的RRU会参与联合接收中的解码过程。时延计算模块负责计算每个RRU接收信号的相对时延,只有相对时延差小于GI的RRU会参与联合接收中的解码过程。NLOS判决模块负责判断每个RRU的接收信号是否通过视距路径传播,只有信号通过视距路径传播的RRU会参与联合接收中的定位过程。几何精度计算模块负责计算当前RRU选择下,TDOA定位算法的几何精度因子,只有对精度贡献超过阈值的RRU会参与联合接收中的定位过程。
频域数字处理模块负责根据RRU选择控制模块的结果,对频域数字信号进行处理,得到比特数据。频域数字处理模块主要包括MRC/IRC接收均衡器、判决器、信道解码器。
定位模块负责运行TDOA等定位算法,根据RRU选择控制模块的结果,对信号进行计算分析,得到终端设备的位置信息。
MAC层与上层应用负责访问控制、报文封装转发等上层功能。
可以理解的是,本申请实施例示意的结构并不构成对分布式AP系统的具体限定。在本申请另一些实施例中,分布式AP系统可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者拆分某些部件,或者不同的部件布置(例如将模拟信号处理模块和时域数字处理模块等组件置于RRU而非BBU上)。图示的部件可以以硬件,软件或软件和硬件的组合实现。
接下来基于上文所描述的内容,对本申请实施例提供的一种确定远端射频器件的方法进行介绍。
例如,图6提供了一种确定远端射频器件的方法流程图,该方法可以但不限于应用于图5中所示的利用分布式AP中的多RRU上行联合接收进行数据通信的场景。参见图6,该方法包括:S601-S605。
S601,RRU接收终端设备发送的上行信号,记录接收到的上行信号的到达时间,并将记录的上行信号的到达时间发送给BBU。
在本实施例中,分布式AP中的各个RRU分别接收终端设备发送的上行信号,然后记录其接收到的上行信号的到达时间。
需要说明的是,当分布式AP中的包括N个RRU时,N个RRU接收到的N个上行信号为同一个终端设备发出的同一个上行信号的N副本。N为大于1的自然数。即终端设备向分布式AP发出一个上行信号以后,该上行信号经过不同的传输路径传输以后,被N个RRU接收。由于信号在不同的传输路径上的能量损失是不相同的。因此,N个RRU接收到的上行信号是不相同的。
S602,BBU计算各个RRU接收到的上行信号的信号强度,并将计算得到的信号强度与信号强度阈值进行比较,将信号强度值大于信号强度阈值的RRU作为目标集合中的RRU。
在本实施例中,BBU接收到各个RRU发送的上行信号以后,BBU可以根据接收到的上行信号的参数对多个RRU进行选择。其中,上行信号的参数可以是上行信号的信号质量参数,具体地,可以是上行信号的信号强度值。
在一个可能的例子中,BBU通过对多个RRU中的各个RRU接收到的上行信号进行解析,来确定接收到的上行信号的信号强度。BBU通过对接收到的上行信号的物理层汇聚数据单元(physical layer convergence procedure protocol data unit,PPDU)头进行解析,得到各个RRU接收到的上行信号的GI长度、带宽和资源单元(resource unit,RU)分配等信息。然后,BBU可以通过各个RRU接收到的上行信号的带宽和RU分配信息,确定各个RRU接收到的上行信号的信号强度。
在一个可能的例子中,BBU可以根据RRU接收到的上行信号的信噪比,或者信号干扰噪声比来确定RRU接收到的上行信号的信号强度。在本例子中,以RRU接收到的上行信号的信噪比为例,进行说明。
BBU可以根据各个RRU接收到的上行信号的带宽和RU分配信息,计算各个RRU接收到的上行信号的信噪比(SNR)。RRU接收到的上行信号的信噪比越大,表明该RRU接收到的上行信号的信号强度越大。具体地,在计算各个RRU接收到的上行信号的信噪比时,可以采用以下方式进行计算。
其中,Nsc表示根据信道带宽和RU分配信息得到的该信号占用的子载波数量,Yk,Xk,Hk分别表示在第k个子载波上的接收信号、发射信号(训练序列)和信道测量。
BBU计算出各个RRU接收到的上行信号的信噪比SNRi,其中,1≤i≤N。然后,BBU将每一个RRU接收到的上行信号的信噪比SNRi与信号强度阈值(可以是信噪比阈值SNRt)进行比较。如果SNRi≥SNRt,则将该接收该上行信号的RRU作为目标集合中的RRU。
在一个可能的例子中,信号强度阈值是一个人为事先定义的值。如果BBU通过计算出的各个RRU接收到的上行信号的信噪比,确定各个RRU接收到的上行信号的信号强度。那么,信号强度阈值可以是一个信噪比阈值。比如,设置该阈值为20dB。该阈值可以根据实际需要调整。通常认为信噪比低于该阈值的RRU接收的上行信号会对解码效果产生负面影响。
在本实施例中,通过阈值筛选,去除了信噪比过低的RRU信号,避免其误差过大的信道测量对联合解码产生的负面影响。
需要说明的是,虽然在本实施例中,多个RRU接收到终端设备发送的上行信号以后,将接收到的上行信号发送给BBU。由BBU根据各个RRU接收到的上行信号的信号进行选择,以确定哪些RRU接收的上行信号参与后续解码。但是,在另一个可能的实施例中,多个RRU接收到终端设备发送的上行信号以后,可以由RRU来确定其接收的上行信号是否满足参与解码的条件(比如,信号强度是否大于预设的信号强度阈值)。只有当RRU接收的上行信号满足参与解码的条件时,RRU才将该信号发送给BBU。但是,为了避免BBU因没有接收到RRU发送的上行信号,而无法做空闲信道评估(clear channel assessment,CCA),进而导致BBU错误地认为该RRU所处空间信道空闲的问题。在BBU确定其接收的上行信号满足参与解码的条件,RRU选择不向BBU发送该信号时,RRU仍然需要向BBU传输一些信息(如信号的RSSI等),以让BBU得知该RRU接收到信号以及该信号的强度大小(可以在BBU和RRU之间的控制信号通路上传输该信息)。从而与该RRU完全没有接收到信号的情形区别开来,方便BBU进行正确的空闲信道评估。
S603,BBU确定目标集合中的RRU的个数,当目标集合中的RRU的个数大于等于2时,执行步骤S604,否则执行步骤S605。
在本实施例中,BBU确定目标集合以后,为了达到更好的解码效果以及减少解码过程中的计算量,BBU还可以根据目标集合中各个RRU接收到的上行信号的参数,对目标集合中的RRU进行进一步的筛选。比如,当目标集合中的RRU的个数大于等于2时,BBU根据目标集合中各个RRU接收到的上行信号的到达时间,对目标集合中的RRU进行筛选,使得参与信号解码的上行信号时延小于GI,避免了符号间干扰。
S604,BBU确定目标集合中的任意两个RRU接收到的上行信号的到达时间差,根据该到达时间差更新目标集合,使得目标集合中的任意两个RRU接收到的上行信号的到达时间差小于GI。
在本实施例中,由于在分布式AP架构中,为了覆盖较大的范围。各个RRU之间的距离可能较远,导致了某些RRU接收到的上行信号的时延比较大,超过了GI。此时,如果使用这些RRU接收到的上行信号进行解码,会将低解码的正确率。因此,为了提高BBU对终端设备发送的上行信号的解码的正确率。BBU可以根据目标集合中的RRU接收的上行信号的参数,继续对目标集合中的RRU进行选择。其中,上行信号的参数可以是目标集合中各个RRU接收到的上行信号的到达时间。BBU根据目标集合中的各个RRU接收到的上行信号的到达时间,更新目标集合,使得目标集合中的任意两个RRU接收到的上行信号的到达时间差小于GI。
在一个可能的例子中,假设目标集合中有m个RRU(RRU1-RRUm),每个RRU接收到的上行信号的到达时间为Rti。其中,m为大于1的自然数,i小于等于m。那么,BBU根据目标集合中任意两个RRU接收到的上行信号的到达时间差,更新目标集合的过程包括:S6041-S6043。S6041,BBU将目标集合中的RRU按照其接收到的上行信号的到达时间按照从小到大的顺序进行排序,得到的排序结果为{RRU1,RRU2…RRUm}。S6042,BBU确定第一个RRU1和最后一个RRUm的到达时间差Rtm-Rt1是否小于GI,当Rtm-Rt1小于GI,执行步骤S605,否者,执行步骤S6043。S6043,BBU将RRU1和RRUm接收到的上行信号的信号强度进行比较;当RRU1接收到的上行信号的信号强度小于RRUm接收到的上行信号的信号强度,BBU将RRU1从目标集合中删除,否者BBU将RRUm从目标集合中删除;令m=m-1,BBU继续执行S6041。
在本实施例中,通过相对时延差判断,保证了参与联合解码的RRU信号时延小于GI,避免了符号间干扰。使得,只有SNR高于阈值、相对时延差小于阈值的RRU可以参与后续解码流程,最终获得解码性能的提升。
需要说明的是,S601、S603、S604为可选的步骤。BBU在选择RRU时,BBU可以根据各个RRU接收的上行信号的信号强度,确定目标集合中的RRU。然后,根据确定的目标集合中的各个RRU接收到的上行信号进行解码。此时,BBU不需要获取目集合中各个RRU接收到的上行信号的到达时间,也不需要根据目标集合中各个RRU接收到的上行信号的到达时间,对目标集合中的RRU进行进一步的筛选。
S605,BBU根据目标集合中的RRU接收到的信号进行联合解码。
在本实施例中,BBU确定目标集合以后,BBU根据目标集合中的各个RRU接收到的上行信号进行联合解码。BBU在对目标集合中各个RRU接收到的上行信号进行联合解码时,BBU可以使用MRC技术或者IRC技术进行解码。其中,BBU使用MRC或IRC技术进行解码的过程与图1中使用MRC或IRC技术进行解码的过程相同,在此不再赘述。
在本申请实施例中,BBU利用多个RRU接收到的同一终端设备的上行信号进行数据解码时,BBU可以根据各个RRU接收到的上行信号的参数对RRU进行选择。比如,BBU可以根据各个RRU接收的上行信号的信号强度,对RRU进行选择,保留接收到的上行信号强度更高的RRU参与后续的解码过程,降低误码率。进一步地,BBU还可以根据各个RRU接收到的上行信号的到达时间,对目标集合中的RRU进行筛选,使得参与信号解码的上行信号时延小于GI,避免了符号间干扰,在保证解码准确率的情况下,减少解码过程中的计算量。
例如,图7提供了一种确定远端射频器件的方法流程图,该方法可以但不限于应用于图3所示的通信场景。参见图7,该方法包括:S701-S705。
S701,RRU接收终端设备发送的上行信号,记录接收到的上行信号的到达时间,并将记录的上行信号的到达时间发送给BBU。
在本实施例中,分布式AP中包括多个RRU。每个都RRU分别接收终端设备发送的上行信号,然后记录其接收到的上行信号的到达时间。然后各个RRU将接收到的上行信号以及该上行信号的到达时间发送给BBU。
S702,BBU接收到RRU发送的第一个上行信号以后,BBU根据该上行信号从多个RRU中选取至少一个RRU作为目标集合中的RRU。
在本申请实施例中,BBU在接收到第一个上行信号以后,BBU可以根据接收到的上行信号的参数对分布式AP系统中的多个RRU进行选择,从而可以在存在隐藏终端设备,且隐藏终端设备的信号发送和本申请实施例中的终端设备的信号发送存在足够时间差(数十微秒)的情况下,避免因隐藏终端设备而产生的信号冲突问题。在一个可能的例子中,上行信号的参数可以是上行信号的信号质量参数(比如信号强度值)。具体地,BBU根据接收的第一个上行信号从多个RRU中选取至少一个RRU作为目标集合中的RRU的过程包括:S7021-S7023。S7021,BBU将第一个接收到上行信号的RRU作为第一集合中的RRU,并计算接收到的第一个上行信号的信号强度,记录得到该信号强度的第一时间。S7022,BBU确定除第一个上行信号外其他上行信号的到达时间,将接收到的上行信号的到达时间小于等于第一时间的RRU作为第一集合中的RRU。S7023,BBU根据第一集合中各个RRU接收到的上行信号的信号强度,从第一集合中确定出至少一个RRU作为目标集合中的RRU。
需要说明的是,S7021中的第一时间晚于第一个上行信号的到达时间。以及在S7023中,BBU计算第一集合中各个RRU接收到的上行信号的信号强度,并将计算得到的信号强度与信号强度阈值进行比较,将信号强度值大于信号强度阈值的RRU作为目标集合中的RRU。当第一集合中的所有RRU接收到的上行信号的信号强度,都小于预先设定的信号强度阈值时,BBU可以将第一个接收到上行信号的RRU作为目标集合中的RRU。当第一集合中的所有RRU接收到的上行信号的信号强度,都小于预先设定的信号强度阈值时,BBU还可以将第一集合中接收到上行信号的信号强度最大的RRU,作为目标集合中的RRU。
在一个可能的例子中,参见图3所示的通信场景,终端设备1先发送上行信号,RRU1接收到该信号以后,立即将该信号发送给BBU。BBU计算RRU1接收到的上行信号的信噪比。然后,BBU立即进行对应的RRU选择。此时,由于RRU2和RRU3没有收到终端设备1发送的信号,RRU2和RRU接收到的信号的SNR自然无法满足所设阈值。因此,RRU2和RRU3接收的信号被屏蔽。当终端设备2需要发送信号时,终端设备2首先对当前信道进行侦听。由于终端设备2无法接收到终端设备1发送的信号,终端设备2可以确定当前信道空闲,并发送信号。RRU3可以接收到终端设备2发送的信号,但由于BBU对RRU的选择已经发生,RRU3的信号被屏蔽,RRU3接收到的信号不能参与此次解码。因此,终端设备1的信号不会受到干扰,可以被正常接收并解码。而终端设备2的此次通信失败,根据具体情况后续进行重传或其它处理。
S703,BBU确定目标集合中的RRU的个数,当目标集合中的RRU的个数大于等于2时,执行步骤S704,否则执行步骤S705。
S704,BBU确定目标集合中的任意两个RRU接收到的上行信号的到达时间差,根据该到达时间差更新目标集合,使得目标集合中的任意两个RRU接收到的上行信号的到达时间差小于GI。
S705,BBU根据目标集合中的RRU接收到的信号进行联合解码。
需要说明的是,S703-S705的具体实现方式与S603-S605相同,在此,不再赘述。S701、S703和S704为可选步骤,当BBU在根据接收到的第一个上行信号从多个RRU中选取至少一个RRU作为目标集合中的RRU以后。BBU可以直接根据目标集合中的RRU接收到的上行信号进行解码。此时,BBU不需要获取目集合中各个RRU接收到的上行信号的到达时间,也不需要根据目标集合中各个RRU接收到的上行信号的到达时间,对目标集合中的RRU进行进一步的筛选。
在本申请实施例中,BBU在接收到第一个上行信号以后,就开始对分布式AP系统中的多个RRU进行选择,从而可以在存在隐藏终端设备,且隐藏终端设备的信号发送和本申请实施例中的终端设备的信号发送存在足够时间差(数十微秒)的情况下,避免因隐藏终端设备产生的信号冲突问题。
例如,图8提供了一种确定远端射频器件的方法流程图,该方法可以但不限于应用于图5中所示的利用分布式AP中的多RRU上行联合接收进行终端设备定位的场景。参见图8,该方法包括:S801-S809。
S801,RRU接收终端设备发送的上行信号。
在本实施例中,终端设备向分布式AP发出一个上行信号以后,该上行信号经过不同的传输路径传输以后,被多个RRU接收。由于信号在不同的传输路径上的能量损失是不相同的。因此,多个RRU接收到的上行信号是不相同的。
S802,BBU确定接收到上行信号的RRU的个数N,以及接收到上行信号的RRU的位置信息,N为大于1的自然数。
在本实施例中,由于分布式AP的各个RRU的部署位置较远,当终端设备向AP发送一个上行信号以后,并不是每一个RRU都能够接收到该上行信号。因此,当终端设备向AP发送上行信号以后,BBU需要确定接收到该上行信号的RRU的个数,以及接收到该上行信号的RRU的位置坐标。接收到上行信号的RRU即为可以参与对终端设备进行定位的RRU。BBU确定接收到该上行信号的RRU的个数,即确定能够参与对终端设备进行定位的RRU的个数。
S803,BBU确定对终端设备进行定位时需要的最小RRU数目M,当接收到信号的RRU的个数大于对终端设备进行定位需要的最小RRU数目,执行步骤S805,否则,执行S804。
在本实施例中,由于需要对终端设备进行定位,在RRU接收到终端设备发送的上行信号以后,BBU还需要确定接收到上行信号的RRU的个数N是否大于能够对终端设备进行定位的最小RRU的个数M,M为大于2的自然数。
一般地,在二维平面空间中,对终端设备进行定位时,最少需要两个RRU的位置信息。在三维空间中,对终端设备进行定位时,最少需要4个RRU的位置信息。
S804,BBU根据接收到上行信号的RRU的位置信息,以及RRU接收到的上行信号对终端设备进行定位。
在本实施例中,当BBU确定N=M时,BBU根据接收到上行信号的RRU的位置信息对终端设备进行定位。当BBU确定N<M时,BBU停止对当前终端设备进行定位,或者BBU根据其他分布式AP中的RRU的位置信息进行定位。其中,其他分布式AP中的RRU是指,在其他分布式AP中接收到该终端设备发送的上行信号的RRU。
S805,BBU确定接收到上行信号的各个RRU接收到的上行信号的非视距指标,将各个RRU接收到的上行信号的非视距指标与设定的非视距指标阈值进行比较,得到目标集合。
在本实施例中,当BBU确定N>M时,BBU可以根据RRU接收到的上行信号的参数,对接收到上行信号的N个RRU进行筛选。其中,上行信号的参数可以是RRU的视距(LOS)指标或者非视距(NLOS)指标。在一个例子中,BBU根据N个RRU中每个RRU的非视距指标对N个RRU进行筛选,去除经过非视距传播的上行信号,避免其错误的时延估计导致的定位误差。具体地,BBU确定接收到上行信号的各个RRU接收到的上行信号的非视距指标以后,BBU将各个RRU的非视距指标与设定的非视距指标阈值进行比较,得到目标集合的过程包括:S8051-S8055。S8051,BBU确定接收到上行信号的各个RRU接收到的上行信号的非视距指标。S8052,将每一个RRU的非视距指标与非视距指标阈值进行比较,当RRU的非视距指标小于非视距指标阈值时,执行S8053,否者,执行S8055。S8053,确定接收到上行信号的RRU的个数N是否大于对终端设备进行定位时,需要的最小RRU数目M,当N>M时,执行S8054,否则执行S8055。S8054,屏蔽该RRU接收的上行信号,令N=N-1。S8055,保留该RRU接收到的上行信号,将该RRU作为目标集合中的RRU。
需要说明的是,非视距指标阈值可以是一个人为事先确定的阈值(比如6.0)。非视距指标阈值可以根据实际需要进行调整。在本实施例中,当RRU的非视距指标小于非视距指标阈值时,可以认为该RRU接收到的上行信号是通过非视距传播(NLOS)的,如果继续使用该RRU接收到的上行信号来对终端设备进行定位,会对定位效果产生负面影响。因此,在S8053中,当BBU确定RRU的非视距指标小于非视距指标阈值,且N>M时,表明接收到上行信号的RRU的个数,满足对终端设备进行定位需要的最少RRU的个数。此时,可以将该RRU接收的信号屏蔽。当BBU确定RRU的非视距指标小于非视距指标阈值,且N=M时,表明用来对终端设备进行定位的RRU的个数已经不能减少了,需要将剩余的接收到信号的RRU全部作为目标集合中的RRU。
在一个可能的例子中,BBU可以对多个RRU中的各个RRU接收到的上行信号进行解析。BBU通过对接收到的上行信号的PPDU头进行解析,得到各个RRU接收到的上行信号的信道测量H(f)。然后BBU可以使用对应于信道测量的序列字段(比如,VHT-LTF,HT-LTF等)计算目标集合接收到上行信号的每一个RRU的非视距指标。非视距指标的定义方式有多种。在一个可能的例子中,BBU可以通过计算RRU接收到的上行信号的信道冲击响应h(τ)的峰度来确定RRU的非视距指标Θ。
其中,h(τ)为信道冲击响应,h(τ)可以由信道测量H(f)经过逆傅里叶变换得到;μ表示h(τ)的平均值;E[]表示对括号内的内容求期望,实际运算中可以由平均值近似得到。
在一个可能的例子中,RRU接收到终端设备发送的上行信号以后,可以由RRU对接收到的上行信号的非视距指标进行判断。只有当RRU接收到的上行信号的非视距指标大于等于非视距指标阈值时,该RRU才将接收的上行信号发送给BBU。当RRU接收到的上行信号的非视距指标小于非视距指标阈值时,为了避免BBU因没有接收到RRU发送的上行信号,而无法做空闲信道评估(clear channel assessment,CCA),进而导致BBU错误地认为该RRU所处空间信道空闲的问题。在BBU确定其接收的上行信号的非视距指标小于非视距指标阈值,RRU选择不向BBU发送该信号时,RRU仍然需要向BBU传输一些信息(如信号的RSSI等),以让BBU得知该RRU接收到信号以及该信号的强度大小(可以在BBU和RRU之间的控制信号通路上传输该信息)。从而与该RRU完全没有接收到信号的情形区别开来,方便BBU进行正确的空闲信道评估。
S806,BBU确定目标集合的几何精度因子。
在本实施例中,BBU确定好可以用于对终端设备进行定位的RRU以后。当目标集合中的RRU的个数大于对终端设备进行定位需要的最少个数时,BBU还可以继续通过目标集合中各个RRU接收到的上行信号的参数,对目标集合中的RRU进行选择。其中,上行信号的参数可以包括:RRU的精度贡献值。BBU在通过RRU的精度贡献值对目标集合中的RRU进行选择之前,BBU可以先确定目标集合的几何精度因子。BBU通过计算目标集合的几何精度因子,确定目标集合中的RRU的个数是否还能继续减少。当目标集合的几何精度因子较大时,说明根据目标集合中的RRU接收到的信号,对终端设备进行定位时,定位精度较低,不能再减少目标集合中的RRU的个数。当目标集合的几何精度因子较小时,说明根据目标集合中的RRU接收到的信号,对终端设备进行定位时,定位精度较高,为了降低定位过程中的运算复杂度,BBU可以将目标集合中精度贡献值最小的RRU删除。使得在保证对终端设备定位的准确性的前提下,降低了定位过程中的运算复杂度。
S807,将目标集合的几何精度因子与设定的几何精度因子进行比较,当目标集合的几何精度因子大于设定几何精度因子阈值时,执行S809,否者执行S808。
在本实施例中,假设S805中得到的目标集合为Ω={RRUk0,RRUk1…RRUkn}。以RRUk0为参考,BBU对终端设备进行TDOA定位,得到定位结果(x,y,z)。其中,BBU对终端设备进行定位的过程,与图4对应的实施例中的TDOA定位过程相同,在此不再赘述。
BBU对终端设备进行定位,得到定位结果以后。BBU可以根据该定位结果计算Ω的几何精度因子GDOP,GDOP越小表示定位结果越精确。BBU确定目标集合的GDOP以后,BBU将该GDOP与预先设定的几何精度因子阈值GDOPt进行比较。当GDOP>GDOPt时,表明使用目标集合中的RRU对终端设备进行定位时,定位精度比较低,不适宜再减少参与定位的RRU的数目。此时,需要保留目标集合中的所有RRU。当GDOP≤GDOPt时,表明使用目标集合中的RRU对终端设备进行定位时,定位精度较高,为了减少定位过程中的运算量可以继续减少目标集合中的RRU。
在一个可能的例子中,在计算目标集合的定位精度GDOP时,
其中,trace()表示对括号内的矩阵求迹。
其中,其中rki表示定位目标到RRUki的距离。
S808,BBU计算目标集合中每一个RRU的精度贡献值,并根据每一个RRU的精度贡献值,更新目标集合中的RRU。
在本实施例中,当GDOP≤GDOPt时,为了减少定位过程中的运算量可以继续减少目标集合中的RRU。具体地,可以计算目标集合中,除作为参考的RRU以外,每一个RRU的精度贡献值ΔGDOPki。然后,BBU将目标集合中每一个RRU的精度贡献值与精度贡献阈值ΔGDOPt进行比较,并根据比较结果更新目标集合中的RRU。具体地,包括:S8081-S8084。S8081,BBU计算目标集合中,除作为参考的RRU以外,每一个RRU的精度贡献值ΔGDOPki,将目标集合中的各个RRU的精度贡献值ΔGDOPki,按照从小到大的顺序与精度贡献阈值ΔGDOPt比较。S8082,确定RRU的精度贡献值ΔGDOPki是否小于精度贡献阈值ΔGDOPt,且N>M,当ΔGDOPki<ΔGDOPt且N>M时,执行S8083,否者执行S8084。S8083,在目标集合中删除该RRU,令N=N-1。S8084,在目标集合中保留该RRU。
需要说明的是,精度贡献阈值可以是一个人为事先确定的阈值,比如0.2。精度贡献阈值可以根据实际需要进行调整。在本实施例中,当RRU的精度贡献值小于精度贡献阈值时,可以认为该RRU对定位的精度影响不大,在用于定位的RRU的个数大于定位需要的RRU的个数的情况下,可以将该RRU从目标集合中删除。
在一个可能的实施例中,RRU的精度贡献值ΔGDOPki的计算方式为:
其中,G=(HTH)-1,hi表示H的第i行。
需要说明的是,BBU在对终端设备进行定位时,S806、S807和S808为可选的步骤。当S805中确定的目标集合中所包含的RRU的个数,大于对终端设备进行定位需要的RRU的个数时,BBU可以通过执行S806、S807和S808来去除目标集合中精度贡献值较低的RRU,降低定位过程中的运算复杂度。BBU也可以直接根据S805中确定的目标集合中的各个RRU接收到的上行信号,对终端设备进行定位。
S809,根据目标集合中的各个RRU接收到上行信号对终端设备进行定位。
在本实施例中,BBU确定好目标集合以后,可以根据该目标集合中各个RRU接收到的上行信号以及各个RRU的位置信息,对终端设备进行定位。比如,BBU使用TDOA算法对终端设备进行定位。其中TDOA算法的具体实现方式与图4所对应的实施例相同。在此不再赘述。
可以理解的是,在TODA算法只是本实施例中提供的一种举例性算法,并不对本申请实施例中的定位算法进行限定。BBU在对终端设备进行定位时,还可以采用到达时间TOA、到达角AOA等定位算法。
在本申请实施例中,BBU在对终端设备进行定位之前,BBU可以根据各个RRU接收到的上行信号的参数对RRU进行选择。比如,BBU可以对各个RRU接收到的上行信号进行NLOS指标判断,去除了经过NLOS传播的RRU信号,避免其错误的时延估计导致的定位误差。进一步地,BBU通过对剩余的各个RRU进行几何精度因子计算,保留位置相对合理、对定位精度贡献最大的RRU,在合理运算复杂度的条件下保证了定位的准确性。需要说明的是,虽然上述实施例中,确定远端射频器件的方法是基于分布式AP系统进行描述的。但是,本申请实施例提供的一种确定远端射频器件的方法,并不局限于分布式AP系统。
在一个可能的例子中,本申请实施例提供的一种确定远端射频器件的方法还可以应用于5G分布式基站组网架构。5G分布式基站组网架构中的网元与分布式AP架构类似,也分为BBU和多个RRU。因此,在5G分布式基站组网架构中,BBU在进行联合接收之前,可以对5G分布式基站组网架构中的多个RRU的信号进行选择。然后,再根据选择后的RRU接收的信号进行联合接收。与分布式AP系统不同的是,在分布式AP系统下设置的各种指标或阈值在5G协议中可能有不同的计算方法或取值,需要进行相应的调整。比如5G协议的GI根据不同的参数设置,可能取值为0.29us,0.59us,1.17us,2.34us,4.69us等。
在另一个可能的例子中,本申请实施例提供的一种确定远端射频器件的方法还可以应用于多AP协同的WLAN组网架构。该架构下虽然没有BBU和RRU的划分,但类似地,终端设备的信号会被多个AP接收到,多个AP可以将信号回传至一个主AP。这里可以认为接收信号的多个AP行使本发明中RRU的功能,主AP行使本发明中BBU的功能。与分布式AP系统不同的是,由于在多AP协同的WLAN组网架构下,多个AP独立运行,使用各自的时钟。因此,为了解码或定位的准确性,需要定时在AP间进行比较严格的时间和频率同步。为了让多个AP能同时接收终端信号,还要通过AP间通信,完成对每个AP的统一控制和调度。
例如,图9示出了本申请实施例提供的一种分布式AP的结构示意图。参照图9,该分布式AP包括:处理模块901和多个接收模块902。多个接收模块902中的任意一个接收模块902用于接收发送的上行信号。
处理模块901用于确定多个接收模块902接收到的上行信号的参数。
处理模块901还用于根据该参数从多个接收模块902中选取至少一个接收模块902作为目标集合中的接收模块;
处理模块901还用于根据所述目标集合中的接收模块接收到的上行信号进行解码或者根据目标集合中的接收模块902接收到的上行信号对终端设备进行定位。
应当理解的是,上述分布式AP系统用于执行上述实施例中的方法,系统中相应的程序模块,其实现原理和技术效果与上述方法中的描述类似,该装置的工作过程可参考上述方法中的对应过程,此处不再赘述。
图9所描述的分布式AP的实施例仅仅是示意性的。例如,模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。
例如,图9中的各个模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。例如,采用软件实现时,上述处理模块901可以是由附图5中的BBU读取存储器中存储的程序代码后,生成的软件功能模块来实现。多个接收模块902可以是由附图5中的多个RRU读取存储器中存储的程序代码后,生成的软件功能模块来实现。
本申请的实施例中的方法步骤可以通过硬件的方式来实现,也可以由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成,软件模块可以被存放于随机存取存储器(random access memory,RAM)、闪存、只读存储器(read-only memory,ROM)、可编程只读存储器(programmable rom,PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM,EEPROM)、寄存器、硬盘、移动硬盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。存储介质耦合至处理器,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。当然,存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。
在上述实施例中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者通过所述计算机可读存储介质进行传输。所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质,(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk,SSD))等。
可以理解的是,在本申请的实施例中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分,并不用来限制本申请的实施例的范围。
Claims (18)
1.一种确定远端射频器件的方法,其特征在于,包括:
基带器件确定N个远端射频器件接收到的上行信号的参数;N为大于1的自然数;
基带器件根据所述参数从所述N个远端射频器件中选取至少一个远端射频器件作为目标集合中的远端射频器件;
基带器件根据所述目标集合中的远端射频器件接收到的上行信号进行解码或者根据所述目标集合中的远端射频器件接收到的上行信号对终端设备进行定位。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述参数包括:N个远端射频器件接收到的上行信号的信号质量参数;
所述基带器件根据所述参数从所述N个远端射频器件中选取至少一个远端射频器件作为目标集合中的远端射频器件包括:
基带器件根据所述信号质量从所述N个远端射频器件中确定至少一个远端射频器件作为目标集合中的远端射频器件;所述目标集合中的远端射频器件接收到的上行信号的质量大于信号质量阈值。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述上行信号的参数包括以下一项或多项:接收到所述上行信号的远端射频器件的个数、N个远端射频器件接收到的上行信号的时间、N个远端射频器件的视距指标、精度贡献值。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述信号质量参数包括:信号强度值,
所述目标集合中的远端射频器件接收到的上行信号的信号强度值大于信号强度阈值。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述信号质量参数包括:信号强度值,
所述基带器件确定接收到的第一个上行信号的信号强度值,记录得到所述信号强度值的第一时间;
所述目标集合中的远端射频器件接收到的上行信号的信号强度值大于信号强度阈值,所述目标集合中的远端射频器件接收到的上行信号的到达时间小于等于第一时间。
6.根据权利要求4或5所述的方法,其特征在于,所述目标集合中任意两个远端射频器件接收到的上行信号的时间差小于信号保护间隔时间。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
基带器件根据所述参数从所述N个远端射频器件中确定M个远端射频器件作为目标集合中的远端射频器件;其中,M为所述终端设备进行定位最少需要的远端射频器件的个数,2≤M<N。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,基带器件根据所述参数从所述N个远端射频器件中选取至少一个远端射频器件作为目标集合中的远端射频器件,包括:
基带器件根据每一个远端射频器件的视距指标从所述N个远端射频器件中确定M个远端射频器件作为目标集合中的远端射频器件。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,根据每一个远端射频器件的视距指标从所述N个远端射频器件中确定M个远端射频器件作为目标集合中的远端射频器件以后,所述方法还包括:
基带器件将所述每一个远端射频器件的精度贡献值与精度贡献阈值进行比较,在所述目标集合中保留精度贡献值大于所述精度贡献阈值的远端射频器件。
10.一种分布式AP,其特征在于,包括:
基带器件,用于确定N个远端射频器件接收到的上行信号的参数;N为大于1的自然数;
基带器件,还用于根据所述参数从所述N个远端射频器件中选取至少一个远端射频器件作为目标集合中的远端射频器件;
基带器件,基带器件还用于根据所述目标集合中的远端射频器件接收到的上行信号进行解码或者根据所述目标集合中的远端射频器件接收到的上行信号对终端设备进行定位。
11.根据权利要求10所述的分布式AP,其特征在于,所述参数包括:N远端射频器件接收到的上行信号的信号质量参数;
所述基带器件还用于,根据所述信号质量从所述N个远端射频器件中确定至少一个远端射频器件作为目标集合中的远端射频器件;所述目标集合中的远端射频器件接收到的上行信号的质量大于信号质量阈值。
12.根据权利要求10或11所述的分布式AP,其特征在于,所述上行信号的参数包括以下一项或多项:接收到所述上行信号的远端射频器件的个数、N个远端射频器件接收到的上行信号的时间、N个远端射频器件的视距指标、精度贡献值。
13.根据权利要求11所述的分布式AP,其特征在于,所述信号质量参数包括信号强度值,所述目标集合中的每一个远端射频器件接收到的上行信号的信号强度值大于预先设定的信号强度阈值。
14.根据权利要求11所述的分布式AP,其特征在于,所述信号质量参数包括:信号强度值,
所述基带器件还用于,确定接收到的第一个上行信号的信号强度值,记录得到所述信号强度值的第一时间;所述目标集合中的远端射频器件接收到的上行信号的信号强度值大于信号强度阈值,所述目标集合中的远端射频器件接收到的上行信号的到达时间小于等于第一时间。
15.根据权利要求13或14所述的分布式AP,其特征在于,所述目标集合中任意两个远端射频器件接收到的上行信号的时间差小于信号保护间隔时间。
16.根据权利要求10所述的分布式AP,其特征在于,所述基带器件还用于:
根据所述参数从所述N个远端射频器件中确定M个远端射频器件作为目标集合中的远端射频器件;其中,M为所述终端设备进行定位最少需要的远端射频器件的个数,2≤M<N。
17.根据权利要求16所述的分布式AP,其特征在于,所述基带器件还用于:
根据每一个远端射频器件的视距指标从所述N个远端射频器件中确定M个远端射频器件作为目标集合中的远端射频器件。
18.根据权利要求17所述的分布式AP,其特征在于,根据每一个远端射频器件的视距指标从所述N个远端射频器件中确定M个远端射频器件作为目标集合中的远端射频器件以后,所述基带器件还用于:
将所述每一个远端射频器件的精度贡献值与精度贡献阈值进行比较;
在所述目标集合中保留精度贡献值大于所述精度贡献阈值的远端射频器件。
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