一种信号处理方法及大规模阵列天线系统技术方案

本发明专利技术涉及通信技术领域，尤其涉及一种信号处理方法及大规模阵列天线系统，用以降低数据回传带宽，第一方面，上行方向，将对信号的数字处理操作由基带处理单元部分转移到大规模阵列天线系统，下行方向，将数字信号进行业务波束赋形的操作由基带处理单元侧转移到大规模阵列天线系统，从而大大减轻了基带处理单元的负荷；第二方面，上行方向，大规模阵列天线系统对数字信号进行合并后再发送至基带处理单元，减少了回传至基带处理单元的数据量，因而降低了数据回传带宽的要求，提高了本系统的可用性。因此，本发明专利技术实施例相较于现有技术方案，可以实现降低数据回传带宽，同时降低基带处理单元的负荷。

【技术实现步骤摘要】
一种信号处理方法及大规模阵列天线系统
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种信号处理方法及大规模阵列天线系统。
技术介绍
室外无线覆盖仍然将是未来4G/5G商用网络组网建设中的重点，良好的无线覆盖不仅可以提升用户满意度、形成竞争优势、树立良好的品牌形象，还可以降低网络的负荷，减轻网络的扩容压力。因此，保证网络良好的室外无线覆盖，是决定网络建设成败的重要因素。而大规模有源阵列天线的性能及其实际的投入应用将成为网络建设成败与否的重要标志。大规模阵列天线技术为系统频谱效率、用户体验、传输可靠性的提升提供了重要的保证，同时也为异构化、密集化的网络部署环境提供了灵活的干扰控制和协调手段。随着一系列关键技术的突破以及旗舰、天线等技术的进一步发展，大规模天线技术必将在5G系统中发挥重大作用。由于大规模阵列天线系统能提升系统容量，必将获得大量应用，但是天线数量的激增，将导致天线系统回传至基带处理单元的数据量剧增，导致需要更大的数据回传带宽，因此，在大规模阵列天线系统的前提下，如何减小数据回传带宽，是目前亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种信号处理方法及大规模阵列天线系统，用以降低数据回传带宽。第一方面，本专利技术实施例提供一种信号处理方法，包括：上行方向，大规模阵列天线系统通过天线阵列接收信号；所述大规模阵列天线系统对所述信号进行数字处理得到数字信号；所述大规模阵列天线系统根据天线端口与物理天线的映射关系，对所述数字信号进行合并得到合并后的数字信号，其中，一个天线端口对应一个或多个合并后的数字信号；所述大规模阵列天线系统将所述合并后的数字信号发送至基带处理单元；下行方向，所述大规模阵列天线系统接收所述基带处理单元的数字信号；所述大规模阵列天线系统获取业务波束赋形权值，并根据所述业务波束赋形权值对所述数字信号进行业务波束赋形，得到业务波束赋形后的数字信号；所述大规模阵列天线系统对业务波束赋形后的数字信号进行数字处理得到时域信号；所述大规模阵列天线系统通过所述天线阵列发送所述时域信号。可选地，上行方向，所述数字信号为频域信号；所述大规模阵列天线系统对所述信号进行信号数字处理得到数字信号，包括：所述大规模阵列天线系统对所述信号进行傅里叶变换，得到频域信号；下行方向，所述数字信号为频域信号；所述大规模阵列天线系统对业务波束赋形后的数字信号进行数字处理得到时域信号，包括：所述大规模阵列天线系统对业务波束赋形后的频域信号进行傅里叶逆变换，得到时域信号；或者上行方向，所述数字信号为解调软比特信号；所述大规模阵列天线系统对所述信号进行信号数字处理得到数字信号，包括：所述大规模阵列天线系统对所述信号进行均衡解调，得到解调软比特比特信号；下行方向，所述数字信号为比特流信号；所述大规模阵列天线系统对业务波束赋形后的数字信号进行数字处理得到时域信号，包括：所述大规模阵列天线系统对业务波束赋形后的频域信号进行调制映射后进行傅里叶逆变换，得到时域信号，所述业务波束赋形后的频域信号是由所述大规模阵列天线系统对所述比特流信号进行调制、层映射、预编码及资源映射后得到频域信号，并对所述频域信号进行业务波束赋形得到的。可选地，所述大规模阵列天线系统对所述数字信号进行合并得到合并后的数字信号，包括：所述大规模阵列天线系统对所述数字信号进行等增益合并或最大比合并，得到合并后的数字信号。可选地，上行方向，所述大规模阵列天线系统通过天线阵列接收信号之后，还包括：所述大规模阵列天线系统对所述信号进行信道估计得到业务波束赋形权值；下行方向，所述大规模阵列天线系统获取业务波束赋形权值，包括：所述大规模阵列天线系统获取上行方向确定的所述业务波束赋形权值。可选地，下行方向，所述大规模阵列天线系统获取业务波束赋形权值，包括：所述大规模阵列天线系统获取预先设计的三维预编码码本，并从所述三维预编码码本中获取所述业务波束赋形权值。可选地，上行方向，所述大规模阵列天线系统对所述信号进行数字处理得到数字信号之前，还包括：所述大规模阵列天线系统根据覆盖波束赋形权值对所述信号进行覆盖波束赋形，以及对所述信号幅相补偿；下行方向，所述大规模阵列天线系统通过所述天线阵列发送所述时域信号之前，还包括：所述大规模阵列天线系统对所述时域信号幅相补偿，以及根据所述覆盖波束赋形权值对所述时域信号覆盖波束赋形。可选地，所述覆盖波束赋形权值根据所述天线阵列的天线下倾角及旁瓣抑制参数拟合得到。可选地，上行方向，所述大规模阵列天线系统将所述合并后的数字信号发送至基带处理单元，包括：所述大规模阵列天线系统通过通用公共无线电接口CPRI协议将所述合并后的数字信号发送至所述基带处理单元；下行方向，所述大规模阵列天线系统接收所述基带处理单元的数字信号，包括：所述大规模阵列天线系统通过CPRI协议接收所述基带处理单元的数字信号。第二方面，本专利技术实施例提供一种大规模阵列天线系统，包括：天线阵列单元，在上行方向接收信号；在下行方向，发送时域信号；数字信号处理单元，在上行方向，对所述信号进行数字处理得到数字信号，以及根据天线端口与物理天线的映射关系，对所述数字信号进行合并得到合并后的数字信号，其中，一个天线端口对应一个或多个合并后的数字信号；在下行方向，对通过业务波束赋形单元业务波束赋形后的数字信号进行数字处理得到时域信号并发送至所述天线阵列单元；无线分配网络单元，在上行方向，将所述数字信号处理单元合并后的数字信号发送至基带处理单元；在下行方向，接收所述基带处理单元的数字信号并转发至所述业务波束赋形单元；所述业务波束赋形单元，在下行方向，获取业务波束赋形权值，并根据所述业务波束赋形权值对接收到的所述数字信号进行业务波束赋形，得到业务波束赋形后的数字信号并发送至所述数字信号处理单元。可选地，所述数字信号处理单元，具体用于：上行方向，所述数字信号为频域信号；对所述信号进行傅里叶变换，得到频域信号；下行方向，所述数字信号为频域信号；对业务波束赋形后的频域信号进行傅里叶逆变换，得到时域信号；或者上行方向，所述数字信号为解调软比特信号；对所述信号进行均衡解调，得到解调软比特信号；下行方向，所述数字信号为比特流信号；对业务波束赋形后的频域信号进行调制映射后进行傅里叶逆变换，得到时域信号，所述业务波束赋形后的频域信号是由所述大规模阵列天线系统对所述比特流信号进行调制、层映射、预编码及资源映射后得到频域信号，并对所述频域信号进行业务波束赋形得到的。可选地，所述数字信号处理单元，具体用于：在上行方向，对所述数字信号进行等增益合并或最大比合并，得到合并后的数字信号。可选地，所述数字信号处理单元还用于，上行方向，所述数字信号处理单元对所述天线阵列单元接收到的所述信号进行信道估计得到业务波束赋形权值；在下行方向，获取所述数字信号处理单元确定的所述业务波束赋形权值。可选地，所述数字信号处理单元，具体用于：在下行方向，获取预先设计的三维预编码码本，并从所述三维预编码码本中获取所述业务波束赋形权值。可选地，所述大规模阵列天线系统还包括覆盖波束赋形单元和通道校正单元；所述覆盖波束赋形单元用于：在上行方向，在所述数字信号处理单元对所述信号进行数字处理得到数字信号之前，根据覆盖波束赋形权值对所述信号进行覆盖波束赋形；在下行方向，根据所述覆盖波束赋形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信号处理方法，其特征在于，包括：上行方向，大规模阵列天线系统通过天线阵列接收信号；所述大规模阵列天线系统对所述信号进行数字处理得到数字信号；所述大规模阵列天线系统根据天线端口与物理天线的映射关系，对所述数字信号进行合并得到合并后的数字信号，其中，一个天线端口对应一个或多个合并后的数字信号；所述大规模阵列天线系统将所述合并后的数字信号发送至基带处理单元；下行方向，所述大规模阵列天线系统接收所述基带处理单元的数字信号；所述大规模阵列天线系统获取业务波束赋形权值，并根据所述业务波束赋形权值对所述数字信号进行业务波束赋形，得到业务波束赋形后的数字信号；所述大规模阵列天线系统对业务波束赋形后的数字信号进行数字处理得到时域信号；所述大规模阵列天线系统通过所述天线阵列发送所述时域信号。

【技术特征摘要】
1.一种信号处理方法，其特征在于，包括：上行方向，大规模阵列天线系统通过天线阵列接收信号；所述大规模阵列天线系统对所述信号进行数字处理得到数字信号；所述大规模阵列天线系统根据天线端口与物理天线的映射关系，对所述数字信号进行合并得到合并后的数字信号，其中，一个天线端口对应一个或多个合并后的数字信号；所述大规模阵列天线系统将所述合并后的数字信号发送至基带处理单元；下行方向，所述大规模阵列天线系统接收所述基带处理单元的数字信号；所述大规模阵列天线系统获取业务波束赋形权值，并根据所述业务波束赋形权值对所述数字信号进行业务波束赋形，得到业务波束赋形后的数字信号；所述大规模阵列天线系统对业务波束赋形后的数字信号进行数字处理得到时域信号；所述大规模阵列天线系统通过所述天线阵列发送所述时域信号。2.根据权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于，上行方向，所述数字信号为频域信号；所述大规模阵列天线系统对所述信号进行信号数字处理得到数字信号，包括：所述大规模阵列天线系统对所述信号进行傅里叶变换，得到频域信号；下行方向，所述数字信号为频域信号；所述大规模阵列天线系统对业务波束赋形后的数字信号进行数字处理得到时域信号，包括：所述大规模阵列天线系统对业务波束赋形后的频域信号进行傅里叶逆变换，得到时域信号；或者上行方向，所述数字信号为解调软比特信号；所述大规模阵列天线系统对所述信号进行信号数字处理得到数字信号，包括：所述大规模阵列天线系统对所述信号进行均衡解调，得到解调软比特比特信号；下行方向，所述数字信号为比特流信号；所述大规模阵列天线系统对业务波束赋形后的数字信号进行数字处理得到时域信号，包括：所述大规模阵列天线系统对业务波束赋形后的频域信号进行调制映射后进行傅里叶逆变换，得到时域信号，所述业务波束赋形后的频域信号是由所述大规模阵列天线系统对所述比特流信号进行调制、层映射、预编码及资源映射后得到频域信号，并对所述频域信号进行业务波束赋形得到的。3.根据权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于，所述大规模阵列天线系统对所述数字信号进行合并得到合并后的数字信号，包括：所述大规模阵列天线系统对所述数字信号进行等增益合并或最大比合并，得到合并后的数字信号。4.根据权利要求1-3任一项所述的信号处理方法，其特征在于，上行方向，所述大规模阵列天线系统通过天线阵列接收信号之后，还包括：所述大规模阵列天线系统对所述信号进行信道估计得到业务波束赋形权值；下行方向，所述大规模阵列天线系统获取业务波束赋形权值，包括：所述大规模阵列天线系统获取上行方向确定的所述业务波束赋形权值。5.根据权利要求1-3任一项所述的信号处理方法，其特征在于，下行方向，所述大规模阵列天线系统获取业务波束赋形权值，包括：所述大规模阵列天线系统获取预先设计的三维预编码码本，并从所述三维预编码码本中获取所述业务波束赋形权值。6.根据权利要求1所述的信号处理方法，其特征在于，上行方向，所述大规模阵列天线系统对所述信号进行数字处理得到数字信号之前，还包括：所述大规模阵列天线系统根据覆盖波束赋形权值对所述信号进行覆盖波束赋形，以及对所述信号幅相补偿；下行方向，所述大规模阵列天线系统通过所述天线阵列发送所述时域信号之前，还包括：所述大规模阵列天线系统对所述时域信号幅相补偿，以及根据所述覆盖波束赋形权值对所述时域信号覆盖波束赋形。7.根据权利要求6所述的信号处理方法，其特征在于，所述覆盖波束赋形权值根据所述天线阵列的天线下倾角及旁瓣抑制参数拟合得到。8.根据权利要求1-3任一项所述的信号处理方法，其特征在于，上行方向，所述大规模阵列天线系统将所述合并后的数字信号发送至基带处理单元，包括：所述大规模阵列天线系统通过通用公共无线电接口C...

【专利技术属性】
技术研发人员：付杰尉，刘重军，黄锦华，
申请(专利权)人：京信通信技术广州有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44