【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信，具体来说，涉及无线通信领域中的物理层信号模拟处理技术，更具体地说，涉及一种通信系统物理层信号处理方法、通信系统及sdr系统。
技术介绍
1、随着超高清视频以及虚拟现实等业务对宽带传输的需求日益提高，通信系统已发展至5g。其中，数据传输速率是无线通信系统的关键性能指标之一，例如，5g nr基于正交频分多路复用(orthogonal frequency division multiplexing，ofdm)复用方式，使用大带宽、高频谱效率调制编码方式、大规模天线以及低密度奇偶校验码(low density paritycheck code，ldpc)编解码等技术，设计的下行链路理论峰值传输速率为20gbps。在5g通信系统进行部署之前，要对其进行测试以验证其物理层算法性能、检验峰值速率等。现有技术中，为了验证通信系统的物理层算法性能、检验峰值速率等关键指标，往往采用软件无线电平台(software defined radio,sdr)进行链路级测试。
2、sdr采用通用开放的硬件平台作为射频部分，上位机采用intel x86架构的通用处理器软件实现物理层基带处理和协议栈，并支持在链路中接入信道模拟器和信号分析仪等设备以便模拟真实的通信环境，为通信系统开发和测试提供了极大的灵活性和简便性。然而，通信系统对物理层信号处理有着严格的实时性要求，所有的处理必须在指定的时间内完成，即数据处理的速率必须大于数据到达的速率，特别是在测试峰值传输速率指标时，单位时间内处理数据量大，若无法满足期望的数据处理吞吐量，
3、概括来说，现有物理层处理结构有串行处理结构、流水线处理结构两类。其中，串行处理结构按序处理每个时隙，每个时隙采用单指令多输出(single instructionmultiple data，simd)指令集和并行编程等加速技术，使得每个时隙的数据处理时间不大于一个时隙时间，保证数据连续接收和处理。然而，在此结构下，随着带宽和所用调制编码方式频谱效率的提高，单个时隙处理的计算量增大，时隙处理时间很容易超过一个时隙的时间，上述方法无法达到要求的处理吞吐量，造成缓存溢出，无法正常收发数据，此外，串行结构还会引入大量上下文开销，导致计算资源利用率低。将一部分计算任务(如ldpc编解码)卸载到gpu或fpga进行硬件加速是缓解此问题的主要方法，但将待处理数据转移到gpu或fpga以及读取计算结果的过程所需时间仍随计算量的提高而增加，时隙处理时间仍受限于单个时隙时间，仍然难以满足处理实时性要求。用于通信专用处理器的流水线处理结构将物理层信号处理过程进行分割，每个子模块由独立的计算核心处理，数据在各个计算子任务按照先入先出(first-in-first-out,fifo)规则处理，并采用dma技术控制子任务间的数据交换。由于模块之间可并行处理，可大大提高处理吞吐量，数据在流水线的处理时间小于数据到达间隔即可满足实时性要求。然而，由于基于通用处理器的sdr平台处理流程和算法的灵活性以及计算核心的异构性导致子任务间负载均衡困难，以及软件控制的子任务处理启动会引入时延，且增加了实现难度，上述的流水线处理模式不适用于基于通用处理器的物理层信号处理。因此，需要一种新的既能满足实时性要求、又不额外增加时延和实现难度的物理层信号处理方法。
技术实现思路
1、因此，本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种新的通信系统物理层信号处理方法、通信系统及sdr系统。
2、根据本专利技术的第一方面，提供一种通信系统物理层信号处理方法，所述物理层信号包括多帧数据，每帧数据包含多个连续的时隙，所述方法包括将每帧数据中的多个连续时隙按时间顺序进行连续编号并执行如下步骤：s1、基于物理层信号中每一帧数据的时隙数以及每帧数据的传输时间对通信系统进行预配置，以构建多个相互隔离的线程池，并将线程池按照时隙编号规则进行连续编号；s2、将每帧数据中的每个时隙与一个线程池绑定，不同帧中相同编号的时隙绑定同一个线程池；s3、基于所述步骤s2中时隙与线程池的绑定关系对物理层信号进行处理。
3、优选的，所述通信系统包括多种处理核心，每种处理核心有多个，在所述步骤s1中，每个线程池中仅包含一种处理核心。
4、优选的，在所述步骤s1中，所述每个线程池绑定一个或多个处理核心，且每个线程池绑定的处理核心的数量通过如下方式确定：获取通信系统中核心的配置参数以确定每个核心的数据处理能力；获取每帧数据的传输时间；配置每个线程池绑定核心数量以使每个线程池处理一个时隙的时间小于或等于每帧数据的传输时间与预设的预留时间之差。
5、优选的，所述s2包括：s21、按照如下方式计算每个线程池可处理的时隙数：
6、
7、其中，icgj表示第j个线程池，表示第j个线程池可处理的时隙数，tframe表示每帧数据的传输时间，表示第j个线程池处理一个时隙的时间，符号表示向下取整；
8、s22、按照如下方式将时隙与线程池绑定：
9、p(i)＝imod n
10、其中，p(i)表示第i个时隙本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种通信系统物理层信号处理方法，所述物理层信号包括多帧数据，每帧数据包含多个连续的时隙，其特征在于，所述方法包括将每帧数据中的多个连续时隙按时间顺序进行连续编号并执行如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信系统包括多种处理核心，每种处理核心有多个，在所述步骤S1中，每个线程池中仅包含一种处理核心。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述每个线程池绑定一个或多个处理核心，且每个线程池绑定的处理核心的数量通过如下方式确定：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述S2包括：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述线程池的数量与每一帧数据中的时隙数相同。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述步骤S2中，将每帧数据中的每个时隙与其编号相同的线程池绑定。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤S3还包括：
9.一种通信系统，其特
10.一种SDR系统，其特征在于，所述SDR系统被配置为采用如权利要求1-8任一所述的方法对通信系统物理层信号进行模拟处理。
11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机程序，所述计算机程序可被处理器执行以实现权利要求1至8任一所述方法的步骤。
12.一种电子设备，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种通信系统物理层信号处理方法，所述物理层信号包括多帧数据，每帧数据包含多个连续的时隙，其特征在于，所述方法包括将每帧数据中的多个连续时隙按时间顺序进行连续编号并执行如下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通信系统包括多种处理核心，每种处理核心有多个，在所述步骤s1中，每个线程池中仅包含一种处理核心。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤s1中，所述每个线程池绑定一个或多个处理核心，且每个线程池绑定的处理核心的数量通过如下方式确定：
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述s2包括：
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步骤s1中，所述线程池的数量与每一帧数据中的时隙数相同。
6....
【专利技术属性】
技术研发人员：董立然，卞留念，孟子洋，张煜，周一青，齐彦丽，刘玲，石晶林，
申请(专利权)人：中国科学院计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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