一种基站实现小区参考信号发射的方法、装置及基站与流程
本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种基站实现小区参考信号发射的方法、装置及基站。
背景技术：
目前长期演进(3GPP LTE，Long Term Evolution，)是当前主流的通信方式。3GPP LTE的上下行分别采用单载波正交频分多址和正交频分多址接入方式。这种正交频分复用的方式可以大大提高频谱利用率，适合高速数据传输业务，同时也支持各种带宽的灵活配置。
LTE下行物理层信道有物理下行共享信道(PDSCH，Physical Downlink Shared Channel)，物理控制格式指示信道(PCFICH，Physical Control Format Indicator Channel)，物理下行控制信道(PDCCH，Physical Downlink Control Channel)等，物理信号包括小区公共参考信号(CRS，cell Reference Signal)等。下行数据在频域由物理层信道和物理信号按频域组合而成，通过傅里叶逆变换转到时域通过远端射频模块(RRU，Remote Radio Unit)发射到空口。基站发射数据功率大小是一个很重要的因素，功率太小则用户设备受到数据的信噪比太低，影响数据解调；发射数据功率越大则会对临区产生较大的干扰，影响临区用户设备的数据解调。基站发射功率的大小以小区公共参考信号为基础。在3GPP 36.213协议中规定了小区公共参考信号的定义：在系统带宽内所有携带小区公共参考信号资源单元上的功率的线性平均值。LTE协议中规定，所有物理层信道和物理信号的发射功率大小均以CRS为标准，在确定小区参考信号功率后，其他物理信号均在此基础上通过功率偏移为确定该物理信号的发射功率。小区参考信号的大小还直接关系着用户设备估计无线信道的路损。因此基站准确发射小区参考信号功率显得异常的重要。
技术实现要素：
本发明实施例的目的在于提供一种基站实现小区参考信号发射的方法、装置及基站，能使基站准确地发射小区参考信号功率。
为了达到上述目的，本发明的实施例提供了一种基站实现小区参考信号发射的方法，该方法包括：
获取小区参考信号功率以及远端射频模块RRU通道的发射功率；
根据小区参考信号功率与RRU通道的发射功率，获得小区参考信号功率相对于RRU通道的发射功率的比率；
根据通信协议与比率生成时域的小区参考信号，并发射该小区参考信号。
其中，获取小区参考信号功率以及远端射频模块RRU通道的发射功率的步骤之前，方法还包括：
确定用户配置的小区功率参数为合理参数，小区功率参数包括小区参考信号功率和小区最大发射功率。
其中，确定用户配置的小区功率参数为合理参数的步骤包括：
根据用户配置的小区功率参数，获得LTE频域资源中A类正交频分复用OFDM符号的功率和B类OFDM符号的功率；
判断A类OFDM符号的功率和B类OFDM符号的功率是否都小于小区最大发射功率，以及小区最大发射功率是否小于RRU通道的发射功率；
若A类OFDM符号的功率和B类OFDM符号的功率都小于小区最大发射功率，且小区最大发射功率小于RRU通道的发射功率，则确定用户配置的小区功率参数为合理参数。
其中，判断A类OFDM符号的功率和B类OFDM符号的功率是否都小于小区最大发射功率的步骤包括：
通过公式：SCPDSCHA*10(PA+E_RS)/10≤Pcell/PortNum判断出A类OFDM符号的功率小于小区最大发射功率；
通过公式：
SCRS*10E_RS/10+SCPDSCHB*10(PA+E_RS)/10*ρB/ρA≤Pcell/PortNum判断出B类OFDM符号的功率小于小区最大发射功率；
其中，SCPDSCHA表示A类OFDM符号中PDSCH可用资源单元的个数，PA 表示A类OFDM符号中所有PDSCH可用资源单元平均功率相对于小区参考信号功率的比值，E_RS表示小区参考信号功率，Pcell表示小区最大发射功率，PortNum表示小区的天线端口数，SCRS表示B类OFDM符号中小区参考信号可用的资源单元个数，SCPDSCHB表示B类OFDM符号中PDSCH可用资源单元的个数，ρB/ρA表示B类OFDM符号中PDSCH资源单元的功率与A类OFDM符号中PDSCH资源单元的功率的比值。
其中，获取RRU通道的发射功率的步骤包括：
计算单个小区参考信号逻辑端口对应的所有物理通道的RRU通道的功率的和值，并将该和值作为RRU通道的发射功率。
其中，根据小区参考信号功率与RRU通道的发射功率，获得小区参考信号功率相对于RRU通道的发射功率的比率的步骤包括：
根据公式：
其中，E_RSPHY表示比率，E_RS表示小区参考信号功率，表示RRU通道的发射功率。
其中，根据通信协议与比率生成时域的小区参考信号的步骤包括：
根据通信协议与比率生成频域的数字信号；
将频域的数字信号转换为时域的小区参考信号。
其中，根据通信协议与比率生成频域的数字信号的步骤包括：
根据公式：
其中，s′CRS表示频域的数字信号，sCRS表示室内基带处理单元BBU的原始频域参考信号，E_RSPHY表示比率，PIrDBFS表示基站Ir接口中最大数字功率。
其中，将频域的数字信号转换为时域的小区参考信号的步骤包括：
通过傅里叶逆变换操作将频域的数字信号转换为时域的小区参考信号。
本发明的实施例还提供了一种基站实现小区参考信号发射的装置，该装置包括：
获取模块，用于获取小区参考信号功率以及远端射频模块RRU通道的发射功率；
获得模块，用于根据小区参考信号功率与RRU通道的发射功率，获得小区参考信号功率相对于RRU通道的发射功率的比率；
生成模块，用于根据通信协议与比率生成时域的小区参考信号，并发射该小区参考信号。
其中，装置还包括：
确定模块，用于确定用户配置的小区功率参数为合理参数，小区功率参数包括小区参考信号功率和小区最大发射功率。
其中，确定模块包括：
第一单元，用于根据用户配置的小区功率参数，获得LTE频域资源中A类正交频分复用OFDM符号的功率和B类OFDM符号的功率；
第二单元，用于判断A类OFDM符号的功率和B类OFDM符号的功率是否都小于小区最大发射功率，以及小区最大发射功率是否小于RRU通道的发射功率，并当A类OFDM符号的功率和B类OFDM符号的功率都小于小区最大发射功率，且小区最大发射功率小于RRU通道的发射功率时，触发第三单元；
第三单元，用于根据第二单元的触发，确定用户配置的小区功率参数为合理参数。
其中，第二单元包括：
第一子单元，用于通过公式：SCPDSCHA*10(PA+E_RS)/10≤Pcell/PortNum判断出A类OFDM符号的功率小于小区最大发射功率；
第二子单元，用于通过公式：
SCRS*10E_RS/10+SCPDSCHB*10(PA+E_RS)/10*ρB/ρA≤Pcell/PortNum判断出B类OFDM符号的功率小于小区最大发射功率；
其中，SCPDSCHA表示A类OFDM符号中PDSCH可用资源单元的个数，PA表示A类OFDM符号中所有PDSCH可用资源单元平均功率相对于小区参考信号功率的比值，E_RS表示小区参考信号功率，Pcell表示小区最大发射功率，PortNum表示小区的天线端口数，SCRS表示B类OFDM符号中小区参考信号可用的资源单元个数，SCPDSCHB表示B类OFDM符号中PDSCH可用资源单元的个数，ρB/ρA表示B类OFDM符号中PDSCH资源单元的功率与A类OFDM符号中PDSCH资源单元的功率的比值。
其中，获取模块包括：
第一计算单元，用于计算单个小区参考信号逻辑端口对应的所有物理通道的RRU通道的功率的和值，并将该和值作为RRU通道的发射功率。
其中，获得模块包括：
第二计算单元，用于根据公式：计算比率；
其中，E_RSPHY表示比率，E_RS表示小区参考信号功率，表示RRU通道的发射功率。
其中，生成模块包括：
第四单元，用于根据通信协议与比率生成频域的数字信号；
转换单元，用于将频域的数字信号转换为时域的小区参考信号。
其中，第四单元包括：
第三子单元，用于根据公式：
其中，s′CRS表示频域的数字信号，sCRS表示室内基带处理单元BBU的原始频域参考信号，E_RSPHY表示比率，PIrDBFS表示基站Ir接口中最大数字功率。
其中，转换单元包括：
第四子单元，用于通过傅里叶逆变换操作将频域的数字信号转换为时域的小区参考信号。
本发明的实施例还提供了一种基站，包括上述的基站实现小区参考信号发射的装置。
本发明的上述方案至少包括以下有益效果：
在本发明的实施例中，根据RRU通道的发射功率和用户配置的小区功率参数中的小区参考信号功率，计算出小区参考信号功率相对于RRU通道的发射功率的比率，再根据该比率与通信协议生成小区参考信号，并输出给RRU。从而使基站准确地发射小区参考信号功率。
附图说明
图1为本发明实施例中基站实现小区参考信号发射的方法的具体步骤流程图；
图2为本发明实施例中图1中步骤13的具体步骤流程图；
图3为本发明实施例中基站系统内经各模块时的功率变化的示意图；
图4为本发明实施例中基站实现小区参考信号发射的装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明针对现有技术中基站不能准确发射小区参考信号的问题，提供了一种基站实现小区参考信号发射的方法、装置及基站，能使基站准确地发射小区参考信号功率。
如图1所示，本发明的实施例提供了一种基站实现小区参考信号发射的方法，该方法包括：
步骤11，获取小区参考信号功率以及远端射频模块RRU通道的发射功率。
其中，获取RRU通道的发射功率的步骤为：计算单个小区参考信号逻辑端口对应的所有物理通道的RRU通道的功率的和值，并将该和值作为RRU通道的发射功率。
在本发明的具体实施例中，RRU通道的发射功率是指单个小区参考信号逻辑端口对应的所有物理通道的RRU通道的发射功率之和。例如小区配置2个天线端口，2个物理发射天线，则RRU通道的发射功率即为每个RRU通道的发射功率；如果小区配置2个天线端口，4个物理发射天线，则单个逻辑端口对应2个物理发射天线，而RRU通道的发射功率为2个RRU通道的发射功率之和。
步骤12，根据小区参考信号功率与RRU通道的发射功率，获得小区参考信号功率相对于RRU通道的发射功率的比率。
其中，获得上述比率的具体步骤为：根据公式：计算比率；其中，E_RSPHY表示比率，E_RS表示小区参考信号功率，表示RRU通道的发射功率。
步骤13，根据通信协议与比率生成时域的小区参考信号，并发射该小区参考信号。
在本发明的具体实施例中，通信协议可采用长期演进LTE协议。
在本发明的具体实施例中，基站实现架构是室内基带处理单元BBU+RRU的组合方式。其中，BBU主要进行基带相关的处理运算(包括比特级处理、星座调制、预编码、资源映射和傅里叶逆变换运算)，并通过Ir接口将数字信号传给RRU；而RRU主要进行数字中频，数模转换以及功率放大等操作，且将物理信号发送至空口。
在本发明的具体实施例中，基站的网管子系统会将获取到小区参考信号功率和RRU通道的发射功率传递到媒体接入控制层，进而使媒体接入控制层能根据小区参考信号功率和RRU通道的发射功率计算出小区参考信号功率相对于RRU通道的发射功率的比率，并将该比率值传递到物理层，从而使物理层根据该比率值与LTE协议生成时域的小区参考信号。而这些步骤主要由BBU完成，继而BBU会通过Ir接口将时域的小区参考信号输出给RRU，再由RRU将该小区参考信号发送至空口。从而使基站准确地发送小区参考信号，即准确地将小区参考信号功率发射出去。
其中，在本发明的上述实施例中，在执行步骤11之前，上述方法还包括：确定用户配置的小区功率参数为合理参数，小区功率参数包括小区参考信号功率和小区最大发射功率等，且当用户配置的小区功率参数为合理参数时执行步骤11。
在本发明的具体实施例中，在执行步骤11之前，基站网管子系统会对获取到的用户配置的小区功率参数进行校验，只有当确定用户配置的小区功率参数为合理参数时才会接着执行步骤11。而具体的校验确定步骤在后文会详细阐述。
其中，在本发明的上述实施例中，确定用户配置的小区功率参数为合理参数的步骤包括：根据用户配置的小区功率参数，获得LTE频域资源中A类正交频分复用OFDM符号的功率和B类OFDM符号的功率；判断A类OFDM符号的功率和B类OFDM符号的功率是否都小于小区最大发射功率，以及小区最大发射功率是否小于RRU通道的发射功率；若A类OFDM符号的功率和B类OFDM符号的功率都小于小区最大发射功率，且小区最大发射功率小于RRU通道的发射功率，则确定用户配置的小区功率参数为合理参数。
在本发明的具体实施例中，校验用户配置的小区功率参数和合理性包含两 个方面。一个方面是确认根据用户配置的小区功率参数计算出的LTE频域资源中A类OFDM符号的功率和B类OFDM符号的功率是否都小于小区最大发射功率；另一个方面是确认小区最大发射功率是否小于RRU通道的发射功率。只有当上述两个方面的校验都成立时，才能确认用户配置的小区功率参数为合理参数，否则便提示告警该用户配置的小区功率参数不合理。
其中，判断A类OFDM符号的功率和B类OFDM符号的功率是否都小于小区最大发射功率的具体步骤为：通过公式：SCPDSCHA*10(PA+E_RS)/10≤Pcell/PortNum判断出A类OFDM符号的功率小于小区最大发射功率；通过公式：SCRS*10E_RS/10+SCPDSCHB*10(PA+E_RS)/10*ρB/ρA≤Pcell/PortNum判断出B类OFDM符号的功率小于小区最大发射功率；其中，SCPDSCHA表示A类OFDM符号中PDSCH可用资源单元的个数，PA表示A类OFDM符号中所有PDSCH可用资源单元平均功率相对于小区参考信号功率的比值，E_RS表示小区参考信号功率，Pcell表示小区最大发射功率，PortNum表示小区的天线端口数，SCRS表示B类OFDM符号中小区参考信号可用的资源单元个数，SCPDSCHB表示B类OFDM符号中PDSCH可用资源单元的个数，ρB/ρA表示B类OFDM符号中PDSCH资源单元的功率与A类OFDM符号中PDSCH资源单元的功率的比值。
在本发明的具体实施例中，ρB/ρA的取值与PB有关，其具体的对应关系如表1所示，其中，PB为一索引，上述PA与PB均可在用户配置的小区功率参数中进行配置。
表1
其中，如图2所示，在本发明的上述实施例中，上述步骤13的具体步骤为：
步骤21，根据通信协议与比率生成频域的数字信号。
步骤22，将频域的数字信号转换为时域的小区参考信号。
在本发明的具体实施例中，上述步骤21的具体步骤为：根据公式：
在本发明的具体实施例中，将BBU和RRU之间的接口称为Ir接口，约定PIrDBFS为BBU输出的最大数字功率，定义不管RRU的发射功率是多少，当BBU数字信号功率为PIrDBFS时对应RRU最大发射功率。在本发明的具体实施例中，物理层根据该比率值与LTE协议生成时域的小区参考信号时，需要加上Ir接口中最大数字功率。具体地，物理层会将E_RSPHY+PIrDBFS按照LTE协议36.211规定的频域资源位置映射到频域资源上，其承载的数字信号频域功率为E_RSPHY+PIrDBFS。在此若用sCRS表示根据协议生成的BBU的原始频域参考信号，其数字功率为1，即0db，则小区参考信号的频域数字信号为
其中，在本发明的上述实施例中，步骤22的具体步骤为：通过傅里叶逆变换操作将频域的数字信号转换为时域的小区参考信号。
在本发明的具体实施例中，BBU完成资源映射后会通过傅里叶逆变换操作将频域数字信号转变成时域的小区参考信号，并通过Ir接口传输给RRU。
在本发明的具体实施例中，如图3所示，基站系统内经各模块时的功率变化为：在BBU基带中按协议生成原始参考信号的数字功率为0db，加权后数字功率变为E_RSPHY+PIrDBFS，即传递给RRU，RRU整体的功率增益设为GRRU,则经过RRU后其模拟信号的功率为根据Ir接口的相关规定，在数字信号最大功率的情况下，RRU处于最大发射功率，因此对应的功率增益可以写成从而空口出去的模拟信号的参考信号功率为从而便使得基站准确地发射小区参考信号功率。其中，RRU是一个具有固定增益的通道，即其增益不随时间和小区参数改变而变化。
如图4所示，本发明的实施例还提供了一种基站实现小区参考信号发射的装置，该装置包括：
获取模块41，用于获取小区参考信号功率以及远端射频模块RRU通道的发射功率；
获得模块42，用于根据小区参考信号功率与RRU通道的发射功率，获得小区参考信号功率相对于RRU通道的发射功率的比率；
生成模块43，用于根据通信协议与比率生成时域的小区参考信号，并发射该小区参考信号。
其中，装置还包括：
确定模块，用于确定用户配置的小区功率参数为合理参数，小区功率参数包括小区参考信号功率和小区最大发射功率。
其中，确定模块包括：
第一单元，用于根据用户配置的小区功率参数，获得LTE频域资源中A类正交频分复用OFDM符号的功率和B类OFDM符号的功率；
第二单元，用于判断A类OFDM符号的功率和B类OFDM符号的功率是否都小于小区最大发射功率，以及小区最大发射功率是否小于RRU通道的发射功率，并当A类OFDM符号的功率和B类OFDM符号的功率都小于小区最大发射功率，且小区最大发射功率小于RRU通道的发射功率时，触发第三单元；
第三单元，用于根据第二单元的触发，确定用户配置的小区功率参数为合理参数。
其中，第二单元包括：
第一子单元，用于通过公式：SCPDSCHA*10(PA+E_RS)/10≤Pcell/PortNum判断出A类OFDM符号的功率小于小区最大发射功率；
第二子单元，用于通过公式：
SCRS*10E_RS/10+SCPDSCHB*10(PA+E_RS)/10*ρB/ρA≤Pcell/PortNum判断出B类OFDM符号的功率小于小区最大发射功率；
其中，SCPDSCHA表示A类OFDM符号中PDSCH可用资源单元的个数，PA表示A类OFDM符号中所有PDSCH可用资源单元平均功率相对于小区参考信号功率的比值，E_RS表示小区参考信号功率，Pcell表示小区最大发射功率，PortNum表示小区的天线端口数，SCRS表示B类OFDM符号中小区参考信号 可用的资源单元个数，SCPDSCHB表示B类OFDM符号中PDSCH可用资源单元的个数，ρB/ρA表示B类OFDM符号中PDSCH资源单元的功率与A类OFDM符号中PDSCH资源单元的功率的比值。
其中，获取模块41包括：
第一计算单元，用于计算单个小区参考信号逻辑端口对应的所有物理通道的RRU通道的功率的和值，并将该和值作为RRU通道的发射功率。
其中，获得模块42包括：
第二计算单元，用于根据公式：计算比率；
其中，E_RSPHY表示比率，E_RS表示小区参考信号功率，表示RRU通道的发射功率。
其中，生成模块43包括：
第四单元，用于根据通信协议与比率生成频域的数字信号；
转换单元，用于将频域的数字信号转换为时域的小区参考信号。
其中，第四单元包括：
第三子单元，用于根据公式：
其中，s′CRS表示频域的数字信号，sCRS表示室内基带处理单元BBU的原始频域参考信号，E_RSPHY表示比率，PIrDBFS表示基站Ir接口中最大数字功率。；
其中，转换单元包括：
第四子单元，用于通过傅里叶逆变换操作将频域的数字信号转换为时域的小区参考信号。
需要说明的是，本发明实施例提供的基站实现小区参考信号发射的装置是应用上述方法的装置，即上述方法的所有实施例均适用于该装置，且均能达到相同或相似的有益效果。
本发明的实施例还提供了一种基站，包括上述的基站实现小区参考信号发射的装置。
需要说明的是，本发明实施例提供的基站是应用上述装置的基站，即上述装置的所有实施例均适用于该基站，且均能达到相同或相似的有益效果。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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