用于处理上行链路信号的方法和装置与流程

本文中呈现的实施例涉及用于处理上行链路信号的方法、远程无线电单元、基带单元、接入节点、计算机程序和计算机程序产品。

背景技术：

在通信网络中，对于给定的通信协议、其参数和在其中部署通信网络的物理环境而言，要获得良好的性能和容量可能存在挑战。

例如，在诸如无线电基站之类的接入节点中引入数字波束成形天线系统可允许使用多个同步窄波束为诸如用户设备（ue）之类的多个同步被服务的无线装置提供网络接入，并因此提供服务者。

例如，为了改进频谱效率从而满足第五代（5g）电信系统的要求，已提出了所谓的大规模多输入多输出（mimo）系统。大规模mimo系统可与网络侧上的大量天线一起使用，其中天线的数量远远高于用户层的数量，例如64个天线与8个或16个用户层。

大规模mimo通常称为大规模波束成形，其中波束成形涉及生成指向不同方向的窄波束。大规模mimo主要受益于多用户mimo，所述多用户mimo能够实现在分离的空间信道上同时向多个用户传输以及从多个用户接收。

传统上，在通过前传（fh）接口互连的基带单元（bbu）和至少一个远程无线电单元（rru）之间已经拆分了网络侧的接入节点的功能性，从而得到所谓的主-远程设计。在此类主-远程设计中，通过fh接口输送每个天线-载波的时域样本。传统上，使用通用公共无线电接口（cpri）协议已经实现了通过fh接口的通信。此外，传统上，bbu已负责执行信号的基带处理的，而rru已负责执行信号的射频处理的。用于bbu的另一个名称是无线电设备控制器（rec）。用于rru的另一个名称是远程无线电头端（rrh）或无线电设备（re）。

随着预期接入节点处的天线数量将增加，所要求的fh接口容量也会增加，从而增加fh接口的输送成本。为了克服这个问题，可使用新的功能拆分或分布在物理（phy）层中。一些基带phy层功能可从bbu转移到rru。在极端情况下，主-远程设计可能会由于完全移除fh接口并将bbu的功能性放在rru中而瓦解。一般来说，在这种情况下，rru变成基站。

然而，大规模mimo中的计算操作是处理密集型的，并且通常需要实时执行。越多的此类复杂操作被转移到rru中，rru就不得不被设计得越复杂。

鉴于以上所述，仍然存在对改进的bbu-rru布置的需要。

技术实现要素：

本文中的实施例的目的是提供可用于改进bbu-rru布置的性能的上行链路信号的有效处理。

根据第一方面，提出一种用于处理上行链路信号的方法。该方法包括由rru获得在rru的天线阵列的天线元件处从无线装置所接收的上行链路信号，每个无线装置与它自己的至少一个用户层相关联。该方法包括由rru通过对于每个用户层将从天线阵列所接收的上行链路信号组合成组合信号，每用户层得到一个组合信号，来捕获每用户层的能量。对于每个单独用户层的组合基于与所述每个单独用户层相关联的无线装置的信道系数。该方法包括由rru将组合信号提供给bbu。该方法包括由bbu从rru获得组合信号。该方法包括由bbu对组合信号中的每个组合信号执行干扰消除，得到干扰消除后的组合信号。该方法包括由bbu将干扰消除后的组合信号分离成针对每个用户层的分离的上行链路信号，使得对于每个分离的上行链路信号都有一个分离的用户层。

根据第二方面，提出一种用于处理上行链路信号的方法。该方法由rru执行。该方法包括获得在rru的天线阵列的天线元件处从无线装置所接收的上行链路信号，每个无线装置与它自己的至少一个用户层相关联。该方法包括通过对于每个用户层将从天线阵列所接收的上行链路信号组合成组合信号，每用户层得到一个组合信号，来捕获每用户层的能量。对于每个单独用户层的组合基于与所述每个单独用户层相关联的无线装置的信道系数。该方法包括将组合信号提供给bbu。

根据第三方面，提出一种用于处理上行链路信号的rru。该rru包括处理电路。处理电路配置成促使rru获得在rru的天线阵列的天线元件处从无线装置所接收的上行链路信号，每个无线装置与它自己的至少一个用户层相关联。处理电路配置成促使rru通过对于每个用户层将从天线阵列所接收的上行链路信号组合成组合信号，每用户层得到一个组合信号，来捕获每用户层的能量。对于每个单独用户层的组合基于与所述每个单独用户层相关联的无线装置的信道系数。处理电路配置成促使rru将组合信号提供给bbu。

根据第四方面，提出一种用于处理上行链路信号的rru。该rru包括获得模块，所述获得模块配置成获得在rru的天线阵列的天线元件处从无线装置所接收的上行链路信号，每个无线装置与它自己的至少一个用户层相关联。该rru包括捕获模块，所述捕获模块配置成通过对于每个用户层将从天线阵列所接收的上行链路信号组合成组合信号，每用户层得到一个组合信号，来捕获每用户层的能量。对于每个单独用户层的组合基于与所述每个单独用户层相关联的无线装置的信道系数。该rru包括提供模块，所述提供模块配置成将组合信号提供给bbu。

根据第五方面，提出一种用于处理上行链路信号的计算机程序。该计算机程序包括计算机代码，所述计算机代码在rru的处理电路上运行时，促使rru执行根据第二方面的方法。

根据第六方面，提出用于处理上行链路信号的方法。该方法由bbu执行。该方法包括从rru获得组合信号。每个组合信号表示在rru的天线阵列的天线元件处从无线装置所接收的上行链路信号的组合，每个无线装置与它自己的至少一个用户层相关联。该方法包括对组合信号中的每个组合信号执行干扰消除，得到干扰消除后的组合信号。该方法包括将干扰消除后的组合信号分离成针对每个用户层的分离的上行链路信号，使得对于每个分离的上行链路信号都有一个分离的用户层。

根据第七方面，提出一种用于处理上行链路信号的bbu。该bbu包括处理电路。处理电路配置成促使bbu从rru获得组合信号。每个组合信号表示在rru的天线阵列的天线元件处从无线装置所接收的上行链路信号的组合，每个无线装置与它自己的至少一个用户层相关联。处理电路配置成促使bbu对组合信号中的每个组合信号执行干扰消除，得到干扰消除后的组合信号。处理电路配置成促使bbu将干扰消除后的组合信号分离成针对每个用户层的分离的上行链路信号，使得对于每个分离的上行链路信号都有一个分离的用户层。

根据第八方面，提出一种用于处理上行链路信号的bbu。该bbu包括获得模块，所述获得模块配置成从rru获得组合信号。每个组合信号表示在rru的天线阵列的天线元件处从无线装置所接收的上行链路信号的组合，每个无线装置与它自己的至少一个用户层相关联。该bbu包括干扰消除模块，所述干扰消除模块配置成对组合信号中的每个组合信号执行干扰消除，得到干扰消除后的组合信号。该bbu包括分离模块，所述分离模块配置成将干扰消除后的组合信号分离成针对每个用户层的分离的上行链路信号，使得对于每个分离的上行链路信号都有一个分离的用户层。

根据第九方面，提出一种用于处理上行链路信号的计算机程序，该计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码在bbu的处理电路上运行时，促使bbu执行根据第六方面的方法。

根据第十方面，提出一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括根据第五方面和第九方面中的至少一个方面所述的计算机程序以及计算机可读存储介质，计算机程序存储在所述计算机可读存储介质上。计算机可读存储介质可以是非暂时性计算机可读存储介质。

根据第十一方面，提出一种接入节点，所述接入节点包括至少一个根据第三或第四方面的rru和根据第七或第八方面的bbu。

有利地，这些方法、这些rru、这些bbu、这个接入节点和这些计算机程序提供可用于改进包括提出的bbu和rru的bbu-rru布置的性能的上行链路信号的有效处理。

有利地，这些方法、这些rru、这些bbu、这个接入节点和这些计算机程序使高性能能够在rru的空中接口处实现，同时使rru中的复杂度保持低并且降低bbu和rru之间的接口的容量以与用户层的数量匹配。

有利地，这些方法、这些rru、这些bbu、这个接入节点和这些计算机程序是可缩放的，并且支持大量天线，例如使更多rru能够连接到同一bbu并增加bbu容量，而无需用新的rru替换该rru。

有利地，这些方法、这些rru、这些bbu、这个接入节点和这些计算机程序通过只组合天线或方向的子集使rru中的计算复杂度要求能够减小。

有利地，这些方法、这些rru、这些bbu、这个接入节点和这些计算机程序使诸如连续干扰消除之类的先进信道估计方法能够在bbu中应用，以进一步改进性能。

有利地，这些方法、这些rru、这些bbu、这个接入节点和这些计算机程序可被应用于例如无线电点系统（rds）的活动分布式天线系统，并且改进此类系统的性能。

从以下详细公开、从随附从属权利要求以及从附图将会清楚所附实施例的其它目的、特征和优点。

一般来说，除非本文中另外明确地定义，否则权利要求书中所使用的所有术语都将根据它们在本技术领域中的普遍含义来解释。除非另外明确地叙述，否则所有提及的“一/一个/该元件、设备、组件、部件、模块、步骤等”将开放地解释为指该元件、设备、组件、部件、模块、步骤等的至少一个实例。除非明确地叙述，否则本文中公开的任何方法的步骤不一定以公开的确切顺序来执行。

附图说明

现在，参考附图通过示例描述本发明构思，在所述附图中：

图1和图2是bbu-rru布置的框图；

图3和图4是根据实施例的方法的流程图；

图5是根据实施例的接入节点的示意图；

图6、图7、图8和图9示出根据实施例的仿真结果；

图10是根据实施例示出rru的功能单元的示意图；

图11是根据实施例示出rru的功能模块的示意图；

图12是根据实施例示出bbu的功能单元的示意图；

图13是根据实施例示出bbu的功能模块的示意图；以及

图14示出根据实施例包括计算机可读部件的计算机程序产品的一个示例。

具体实施方式

现在将在下文参考附图更全面地描述本发明构思，在附图中示出本发明构思的某些实施例。然而，本发明构思可以采用许多不同的形式来体现，并且不应理解为局限于本文中阐述的实施例；而是，通过示例提供这些实施例，使得本公开将是充分且完整的，并将向本领域技术人员全面传达本发明构思的范围。贯穿本描述，类似标号指的是类似元件。由虚线图示的任何步骤或特征都应视为是可选的。

如上文所公开的那样，仍存在对改进的bbu-rru布置的需要。

此外，本发明构思的发明人已认识到，在rru和bbu之间的期望的处理拆分应尝试满足至少以下三个要求：

第一个要求是保持高性能。性能应当与采用例如基于cpri-类型的fh接口的传统主-远程设计可达到的性能（它代表最佳可达到的性能）一样好或者至少非常接近。

第二个要求是保持fh接口的低容量要求，这应当与天线的数量解耦。将fh接口上的流（stream）的数量缩减至用户层的数量是合理的（可选地，可将fh接口上的流的数量缩减至用户层的数量乘以极化方向的数量）。

第三个要求是使在rru中所需的计算复杂度保持低。对于复杂度的一个主要约束在于波束成形权重系数的实时计算和更新。如果在rru中实现所有mimo相关的处理，那么此类计算可能是处理密集型的，因为mimo相关的处理通常涉及执行较大的矩阵求逆。一般认为大矩阵的求逆需要相当高的计算复杂度。降低在rru中所需的计算复杂度可增加可缩放性，并且因此以支持数量不断增加的天线元件。当需要支持更多天线元件时，可能甚至期望增加rru的数量，同时增加bbu中的可用计算资源。不同于rru的盒（box）设计，bbu的设计始终具有可缩放性。保持rru中的低复杂度也将有助于rru减少其功耗、其尺寸和其重量。

关于rru和bbu之间的功能拆分可以存在不同的方法。图1和图2给出了此类功能拆分的两个示例。

特别地，图1和图2具有在bbu和rru之间关于波束成形或mimo操作功能拆分的两个不同示例的bbu-rru布置100a、100b的框图，所述bbu和rru用于在接入节点的天线（天线1，…，天线64）处从被服务的无线装置（ue1、ue2）所接收的信号的上行链路处理。由点线标记功能拆分。每个bbu-rru布置100a、100b包括：可选的离散傅立叶变换（dft）框110，其跨越所有天线元件对子载波的上行链路信号执行dft，这将所接收的信号变换到方向域；迫零（zf）干扰消除或最小均方差（mmse）干扰消除框120，其配置成对变换后的信号执行干扰消除；均衡框130，其配置成在干扰消除之后对信号执行均衡化；以及解调框140，其配置成对均衡化的信号进行解调。bbu-rru布置100b还包括选择框150，其配置成只选择从不同的方向或天线元件所接收的信号的子集。

图1中的框图表示bbu-rru布置的示例，其中由rru来执行上行链路信号的全部干扰消除。这个示例的一个缺点是，计算消除系数的复杂度相当高，从而导致针对rru的高计算要求。

图2中的框图表示bbu-rru布置的示例，其中在将上行链路信号的样本发送给bbu以进行干扰消除之前，在rru中通过天线或方向选择来减少信号分量的数量。这个过程有时称为降维。这个示例的一个缺点是，在减少信号分量的数量时可能会丢失信息。

在一些方面，假设针对诸如所谓的长期演进（lte）和新空口（nr）电信系统之类的ofdm系统的频域实现。因此，首先通过dft将在每个天线元件处所接收的上行链路信号变换到频域。为了简化数学建模和图示，图1和图2中忽略了这个dft框。基本上，在图1和图2中，在每个天线元件处所接收的上行链路信号表示一个子载波。

根据图1中图示的第一种方法，在rru中执行大规模mimo处理所要求的操作。这种方法能够满足第一个和第二个要求。但是，考虑到例如确定波束成形或mimo系数的计算复杂度，rru的所要求的计算复杂度需要相当高。此外，这种方法的缩放性不好。

图2中示出的第二种方法通过仅针对天线元件或方向的子集选择上行链路信号，并通过fh接口将选择的上行链路信号输送给bbu以用于进一步处理（例如，涉及mimo操作），来减少rru中所需的所要求的计算复杂度。在这种方法中，选择操作是相当简单的，因此满足第三个要求。然而，为了实现与第一种方法一样高的性能，天线元件或方向的子集需要较大，这与第一种方法相比将显著增加fh接口的容量。因此，第二种办法将不能满足第二个要求。

因此，本文中公开的实施例涉及用于处理上行链路信号的机制。为了获得这样的机制，提供了rru200、由rru200执行的方法、包括例如采用计算机程序形式的代码的计算机程序产品，所述代码在rru200的处理电路上运行时促使rru200执行该方法。为了获得这样的机制，进一步提供了bbu300、由bbu300执行的方法以及包括例如采用计算机程序形式的代码的计算机程序产品，所述代码在bbu300的处理电路上运行时促使bbu300执行该方法。

现在参考图3，其示出根据实施例由rru200执行的处理上行链路信号的方法。

rru处理在rru的天线阵列的天线元件处从无线装置所接收的信号。因此，rru配置成执行步骤s102：

s102：rru200获得在rru200的天线阵列的天线元件处从无线装置所接收的上行链路信号。每个无线装置与它自己的至少一个用户层相关联。

从每个用户层的角度来看，rru将从天线元件或方向所接收的信号组合，目的是捕获大部分的能量并且从而使每个用户层的信噪比（snr）最大化。特别地，rru配置成执行步骤s104：

s104：rru200捕获每用户层的能量。通过对于每个用户层将从天线阵列所接收的上行链路信号组合成组合信号而捕获每用户层的能量。这种组合每用户层得到一个组合信号。对于每个单独用户层的组合基于与每个单独用户层相关联的无线装置的信道系数。

这里，一个单独用户层的信道系数对应于从传送用户层数据的被服务的无线装置中的点到从多个天线元件或方向接收上行链路信号中的用户层数据的rru中的点的无线电传播信道。在数学上，通常将此类信道系数表示为复向量，其中每个向量元素表示一个信道系数。

一般来说，因此对于每个用户层存在一个组合操作。然后，在bbu中进一步处理因此而组合信号。因此，rru配置成执行步骤s106：

s106：rru200将组合信号提供给bbu300。

在一些方面中，通过可操作地连接在rru200和bbu300之间的fh接口将组合信号提供给bbu300。

rru200和bbu300之间的这种功能拆分满足上述所有三个要求。

现在将公开与由rru200执行的处理上行链路信号的进一步细节有关的实施例。

可存在不同的方式来执行组合。一般来说，组合所接收的上行链路信号，使得在组合之后改进snr，其中snr中的噪声指的是背景噪声和/或来自相邻小区的干扰。例如，可使用最大比率组合（mrc）来执行组合，所述mrc通过针对每个单独用户层相干地组合上行链路信号以使snr最大化来获得阵列增益和分集增益。也可使用干扰抑制组合（irc）来执行组合。irc可利用对可估计的干扰信道特性的了解来减轻来自相邻小区的干扰。在任何情况下，也可将空间组合解释为形成针对每个用户层的波束，以便更好地接收每个用户层的上行链路信号。也就是说，根据实施例，使用最大比率组合或干扰抑制组合来组合所接收的上行链路信号。

在一些方面中，信道系数与在所述每个单独用户层的无线装置和rru200的天线阵列之间以从无线装置到天线阵列的方向延伸的无线电传播信道的至少一个信道特性有关。

在一些方面中，组合系数的确定考虑到针对每个用户层的信道系数。特别地，根据实施例，对上行链路信号应用组合系数以便组合所接收的上行链路信号，其中组合系数基于针对每个用户层的信道系数。

为了确定组合系数，不需要矩阵求逆。

存在不同的方法来确定组合系数。例如，可在天线元件域或在方向域中确定组合系数。也就是说，根据实施例，每天线元件或在天线元件处接收上行链路信号的每方向确定组合系数。一般来说，这里的方向指的是指向该方向的定向波束。通过在天线阵列处对子载波或子载波的群组应用波束成形权重来形成定向波束。

一般来说，方向域是天线元件域的变换。可将方向域解释为在其中同时形成一系列定向波束以覆盖方向范围的域。

根据实施例，在对每方向的上行链路信号应用组合系数之前，将每天线元件的上行链路信号变换成每方向的上行链路信号。例如，可对来自天线元件的上行链路信号应用空间dft（即，在天线元件上进行的dft），以便将上行链路信号从天线元件域变换到方向域。

基于方向域信道估计确定组合系数可能是有利的，因为与在天线元件域中相比，在方向域中信道被更多地着色并且角度扩展更小，从而在集中上行链路信号的方向上得到更高的snr。因此，可更准确地估计信道系数。

步骤s104中的组合可在天线元件域或在方向域中执行。也就是说，根据实施例，对每天线元件或在天线元件处接收上行链路信号的每方向的上行链路信号应用组合系数。由于可通过变换操作来转换组合系数，因此可在天线元件域或在方向域中执行组合。可对方向域中的组合系数应用逆dft（idft），以便获得天线元件域中的组合系数。也就是说，根据实施例，将每方向确定的组合系数变换成每天线元件的组合系数。

可仅针对天线元件或方向的子集执行组合。

在一些方面中，仅针对天线元件的子集执行步骤s104中的组合。因此，根据实施例，rru200配置成执行作为步骤s104的一部分的步骤s104a（可选的）：

s104a：rru200选择对于每个用户层将从少于所有天线元件所接收的上行链路信号组合成组合信号。

在一些方面中，仅针对方向的子集执行步骤s104中的组合。因此，根据实施例，rru200配置成执行作为步骤s104的一部分的（可选的）步骤s104b：

s104b：当对每方向的上行链路信号应用组合系数时，rru200选择对于每个用户层将从少于所有方向所接收的上行链路信号组合成组合信号。

在一些方面中，天线元件/方向的数量大于用户层的数量。根据实施例，对于每个用户层，将从至少像用户层的总数那么多的天线元件所接收的上行链路信号组合成组合信号。根据实施例，对于每个用户层，将从至少像用户层的总数那么多的方向所接收的上行链路信号组合成组合信号。

应当选择子集以便为每个用户层捕获大部分能量。因此，当确定从哪些天线元件或方向来组合所接收的上行链路信号时，可使用信道系数作为基础。也就是说，根据实施例，基于信道系数确定从哪些少于所有天线元件或方向来组合所接收的上行链路信号。

仅选择天线元件或方向的子集用于组合的一个好处是，它可降低组合所要求的计算复杂度。第二个好处是，当排除具有大的信道估计误差的方向时，它可改进性能。这种选择可能在方向域中比在天线域中更有用，因为前者中的信道能量可能集中在有限数量的方向上。

可使用诸如解调参考信号（dmrs）和/或探测参考信号（srs）之类的参考信号来估计信道系数。也就是说，根据实施例，上行链路信号包括参考信号，并且其中在捕获能量时提取从天线元件或方向所接收的参考信号，以便使得能够使用参考信号来估计信道系数。

每个用户层可对应于独立调度的信息，并且因此表示mimo层。特别地，根据实施例，在每个用户层中所接收的信号包括独立调度的信息。

在一些方面中，对于每个极化方向发送上行链路信号的分开的流。因此，根据实施例，对于天线元件的每个极化方向，将所接收的上行链路信号组合成分离的组合信号。此外，在这方面，一个组合信号可包括不同的极化方向，或者可每个极化方向分别执行组合。如果每个极化分别执行组合，那么每个用户层和极化因而存在一个组合信号。

在两个极化方向的情况下，rru200可配置成：对于每个极化方向分别组合所接收的上行链路信号（例如，mrc或irc），从而将每极化方向和每个用户层提供一个组合信号给bbu300；或者对于两个极化方向共同组合所接收的上行链路信号，从而在每用户层的组合信号中包括两个极化方向的信号（例如，mrc或irc）；或者每个极化方向使用mrc，然后每个极化方向在信号之间使用irc，来组合所接收的上行链路信号，从而每用户层获得一个组合信号。

如果使用例如mrc，那么可能有利的是，每个极化方向分别执行组合，然后将针对每个极化方向因而分开的组合信号提供给bbu以用于进一步处理（例如，干扰消除/抑制）。在执行mrc时包括两个极化方向赋予了较低的前传比特率，但是在考虑来自相邻小区的干扰时，可能会赋予较差的性能。如果组合包括某种irc，那么性能可与当通过fh接口发送针对每个极化方向分开的组合信号时一样好或者几乎一样好。

现在参考图4，示出用于根据实施例由bbu300执行的处理上行链路信号的方法。

如上文所公开的那样，rru在步骤s106中将组合信号提供给bbu。因此，假设bbu配置成执行步骤s202：

s202：bbu300从rru200获得组合信号。如上文所公开的那样，每个组合信号表示在rru200的天线阵列的天线元件处从无线装置所接收的上行链路信号的组合，其中每个无线装置与它自己的至少一个用户层相关联。

在一些方面中，由bbu300通过可操作地连接在rru200和bbu300之间的fh接口来获得组合信号。

在由rru执行的步骤s104中的组合之后，组合信号的数量等于用户层的数量。但是，在每个组合信号中仍然可能存在相互干扰。因此，bbu配置成消除干扰并分离用户层信号，例如以用于进一步解码。因此，bbu配置成执行步骤s204和s206：

s204：bbu300对组合信号中的每个组合信号执行干扰消除。干扰消除得到干扰消除后的组合信号。

s206：bbu300将干扰消除后的组合信号分离成针对每个用户层的分离的上行链路信号，使得对于每个分离的上行链路信号存在一个分离的用户层。

现在将公开与由bbu300执行的处理上行链路信号的进一步细节有关的实施例。

可以存在不同的方法来在步骤s204中执行干扰消除。根据实施例，使用诸如基于迫零（zf）的干扰消除或基于最小均方差（mmse）的干扰消除之类的线性消除或者诸如连续干扰消除（sic）之类的非线性消除来消除干扰。

如上文所公开的那样，组合信号可表示仅针对天线的子集所接收的上行链路信号。也就是说，根据实施例，组合信号表示从少于所有天线元件组合的上行链路信号。

如上文所公开的那样，组合信号可表示仅针对方向的子集所接收的上行链路信号。也就是说，根据实施例，组合信号表示从少于在天线元件处接收上行链路信号的所有方向组合的上行链路信号。

消除系数的计算通常涉及矩阵求逆运算，并且因此可能要求高的计算复杂度。但是，与如果直接对从天线元件获得的上行链路信号执行干扰消除相比，所要求的计算复杂度是较低的，因为将信号的数量已经减少至用户层的数量。

在一些方面中，在rru200中执行关于每用户层能量捕获的第一波束成形子功能，并且在bbu300中执行关于在第一波束成形操作之后在用户层之间对组合信号的干扰消除的第二波束成形子功能。对于mimo系统而言，波束成形等效于空间域组合。因此可解释为，步骤s102-s104（以及可选地，s104a、s104b中的任何一个）定义第一波束成形子功能，它形成针对每个用户层的波束以便捕获大部分能量并使snr最大化，同时使组合之后的信道矩阵保持良好状态。在这个意义上，当已经执行步骤s102-s104（以及可选地，s104a、s104b中的任何一个）时，可将上行链路信号视为变换到波束域。此外，因此可解释为，步骤s202-s206定义了用于消除的第二波束成形子功能。

可以通过使用基于zf的方法的以下示例来说明该过程。对于具有信道矩阵h的mimo系统而言，应用zf波束成形系数来抵消用户层之间的干扰。遵循zf原理，可将zf波束成形系数c用公式表示为信道矩阵h的伪逆，它可表达为：

其中h⁺表示h的伪逆，并且表示h的厄米特（hermitian）转置。对从天线元件所接收的信号应用zf系数c，可将消除之后所接收的信号y表达为：

在以上表达式中，n表示信道噪声，并且x是所传送的信号。此外，令并且，那么可将所接收的信号y进一步表达为：

可见，消除矩阵c可分解为，其中将解释为mrc操作，并将解释为在mrc之后针对所接收的信号的zf消除。因此，完整的zf过程可视为是两个子过程：mrc和较小的zf。这与本文中提出的rru和bbu之间的功能拆分匹配。在这种情况下，提出的rru和bbu之间的功能拆分因而获得了全部消除性能。同样的原理适用于其它类型的消除方案，诸如基于mmse的消除方案。

图5示出在接入节点400中提供的本文提出的rru和bbu的框图。在图5的说明性示例中，接入节点包括64个天线元件（天线1，…，天线64），并且为两个无线装置（ue1和ue2）服务，其中在每个无线装置上有一个天线元件。

在接入节点的64个天线处接收并且因而由rru获得（如同步骤s102中的那样）来自ue1和ue2的上行链路信号。

在一些方面中，在每个天线元件处所接收的上行链路信号表示子载波，并且因此关于图3、图4和图5公开的方法用于在频域中处理上行链路信号。

如果要在方向域中确定组合系数，那么通过在dft框110处跨越64个天线元件对上行链路信号应用dft来将上行链路信号变换到方向域。如果要在天线元件域中确定组合系数，则不需要这样做。

类似地，通过对参考信号应用dft，然后基于在dft之后所接收的参考信号在方向域中估计信道系数，也可在方向域中执行信道估计。从在方向域中估计的信道系数，可应用idft以获得天线元件域中的信道系数。

可选地，在选择框150a、150b处选择来自每个无线装置的信号贡献的子集（如同步骤s104a或s104b中的那样）。特别地，针对每个用户层选择信号贡献的一种方法是，其中（1）选择的信号贡献的数量大于或等于用户层的总数；以及（2）选择的信号贡献为每个用户层捕获大部分能量。准则（1）保证组合之后的矩阵对于（如在干扰消除期间所使用的）矩阵求逆将是良好状态的，而准则（2）确保为每个用户层捕获足够的能量。

然后，对于每个用户根据根据相同的信道估计，对于每个用户层相干地组合信号，以使snr最大化（如同步骤s104中的那样）。作为示例，在mrc框160a、160b处对于每个用户层使用mrc。

在信号组合之后，所接收的信号的数量减少至用户层的数量。然后，通过fh接口将这些信号输送到bbu（如同步骤s106、s202中的那样）。

在用户层之间仍然可能存在相互干扰，因为尚未执行显式干扰消除。因此，在bbu中，例如在zf/mmse框120处使用基于迫零（zf）的方法、基于最小均方差（mmse）的方法等来消除干扰（如同步骤s204中的那样）。因此，仅针对像用户层那么多的信号执行干扰消除，从而与直接在天线元件或方向上执行的完全干扰消除（正如图1的bbu-rru布置的情况那样）所需的要求相比，降低了确定消除系数所需的计算复杂度的要求。

在干扰消除之后，分离用户层信号（如同步骤s206中的那样）以用于进一步处理，诸如均衡（在均衡框130处）、解调（在解调框140处）、解码等。

现在将本文中公开的bbu和rru（如同图5中的那样）的仿真结果与图1和图2的bbu-rru布置进行比较。

对于图2的bbu-rru布置而言，已经使用了两种类型的实现。第一种实现表示为‘方法2最大总和功率’，并且基于在给定要选择的信号分量的数量的情况下选择对于所有用户具有最大能量的信号分量。第二种实现表示为‘方法2“最优”’并且在给定多个所选择的信号分量的情况下以干扰消除之后使处理后的总和-snr最大化为目标而导出。

接下来将描述仿真设置。

接入节点使用64-元件均匀线性天线阵列，其中在相邻天线元件之间具有半波长间距，并且每个天线元件是全向的。所有元件具有相同的极化。

存在16个被服务的无线装置，每个无线装置具有一个天线。因此，总共存在16个用户层，其中每个无线装置具有一个层。

无线电传播信道包括两个多径集群（cluster），其中每个多径集群包括一个视线分量（表示每个集群中的最强分量）和五个多径分量。每个分量的幅度都是瑞利分布的，并且相位均匀分布在区间[-π,π]中。多径分量具有比视线分量低5-10db的功率。功率偏移均匀地分布在[5,10]db中。假设覆盖120度的小区扇区，视线分量的到达角（aoa）均匀分布在[-60,60]度中。多径分量在每个集群中具有5度的角度扩展，其均匀分布在视线分量的aoa附近[-2.5,2.5]度中。

在方向域中通过64点dft（如使用fft所实现的那样）执行仿真，这意味着，使用在图1、图2和图3中图示的虚线框。

在方向域中执行信道估计以改进估计精度，即，增加针对强方向的估计snr。

每天线元件的所接收的snr设置成0db。针对信道估计的snr设置成0、3和6db。

使用zf干扰消除。对于图1的bbu-rru布置而言，对所有64个信号分量直接应用zf干扰消除。对于图2的bbu-rru布置而言，选择32个信号分量。然后，对选择的信号分量应用zf干扰消除。对于提出的bbu和rru而言，选择每无线装置的16个最强信号分量以用于mrc。在mrc之后，形成16个组合信号。然后，对这16个组合信号应用zf干扰消除。所有选择和消除操作都基于具有假设的估计snr的估计的信道。

图6示出在干扰消除之后对于所有被服务的无线装置的snr的累积分布函数（cdf），其中将每天线的平均snr设置成0db，而且对于信道估计设置相同的snr。

图7示出在干扰消除之后对于所有被服务的无线装置的snr的cdf，其中将每天线的平均snr设置成0db，而且对于信道估计设置3db的改进的snr。

图8示出在干扰消除之后对于所有被服务的无线装置的snr的cdf，其中将每天线的平均snr设置成0db，而且对于信道估计设置6db的改进的snr。

图9示出在干扰消除之后对于所有被服务的无线装置的snr的cdf，其中将每天线的平均snr设置成0db，而且信道估计是完美的。

仿真结果表明，提出的bbu和rru具有最佳的性能，甚至略微优于具有完全消除的图1的bbu-rru布置。一个原因是，选择性mrc排除了低snr的弱信号贡献。对于低snr的这些信号贡献的信道估计误差相当大，这可能会负面影响消除性能。因此，提出的bbu和rru通过排除低snr的信号贡献而获得了略微更优的结果。

仿真结果表明：尽管图2的bbu-rru布置的两种实现将信号贡献的数量加倍至32，但是这具有整体最差的性能。对此一个原因是，需要相对而言许多的信号贡献来捕获大部分能量。在这种情况下，当对于所有用户层具有公共选择时，需要使用更多所接收的信号来捕获与为每个用户层单独地执行选择时相同量的能量。

结果还表明：如果改进信道估计snr，则会显著提高性能。这也证明了在bbu中具有干扰消除功能性（诸如由提出的bbu和rru所实现的）是正当的。

本文中公开的实施例可应用于有源分布式天线系统，诸如所谓的无线电点系统（rds）。在典型的rds中，每个无线电点单元可具有2个或4个天线。若干个无线电点单元的集群被连接到室内无线电单元（iru），并且通过iru将时域上行链路信号共同组合成一个小组（cell）。然后，将组合信号发送给bbu以用于进一步处理。这减少了无线电点单元和bbu之间的fh接口上的聚合业务。这种将无线电点单元组合成小组的方式通常不实现任何相干组合方案，从而导致较高的噪声水平。通过在频域中实现在iru中的选择性相干组合以及在bbu中的干扰消除来应用本文中提出的bbu和rru的功能性，可以跨越无线电点的大集群实现多用户mimo（mu-mimo），并且显著增加容量和可缩放性。对于rds而言，可能具有在天线元件域中的实现就足够了，因为用于分布式天线系统的无线电传播信道已在天线元件域中被着色。

例如，在每个无线电点单元上具有4个天线并将8个无线电点单元组合成一个小组的情况下，在rru中，首先将来自32个天线元件的所接收的流变换到频域，并且在每个子载波或子载波的群组上应用本文中公开的方法。如果使用4个用户层，那么可为每个用户层选择4个端口，并在rru中相干地组合这4个端口。

图10按照多个功能单元示意性地示出根据实施例的rru200的组件。使用能够执行存储在例如采用存储介质230形式的计算机程序产品1410a（如图14中的那样）中的软件指令的合适的中央处理单元（cpu）、多处理器、微控制器、数字信号处理器（dsp）等中的一个或多个的任意组合来提供处理电路210。处理电路210还可作为至少一个专用集成电路（asic）或现场可编程门阵列（fpga）来提供。

特别地，处理电路210配置成促使rru200执行如上文所公开的操作或步骤s102-s106的集合。例如，存储介质230可存储操作的集合，并且处理电路210可配置成从存储介质230中检索操作的集合，促使rru200执行操作的集合。操作的集合可作为可执行指令的集合来提供。因此，处理电路210从而布置成执行本文中所公开的方法。

存储介质230还可包括永久存储设备，它可以是例如磁存储器、光存储器、固态存储器或甚至远程安装的存储器中的任何单个存储器或其组合。

rru200还可包括用于通过空中接口至少与无线装置通信并通过fh接口与bbu300通信的通信接口220。因此，通信接口220可包括一个或多个包括模拟和数字组件的传送器和接收器。

处理电路210例如通过向通信接口220和存储介质230发送数据和控制信号，通过从通信接口220接收数据和报告，并通过从存储介质230检索数据和指令，来控制rru200的一般操作。省略了rru200的其它组件以及相关功能性，以免混淆本文中提出的构思。

图11按照多个功能模块示意性地示出根据实施例的rru200的组件。图11的rru200包括多个功能模块；配置成执行步骤s102的获得模块210a、配置成执行步骤s104的捕获模块210b、以及配置成执行步骤s106的提供模块210e。图11的rru200还可包括多个可选的功能模块，诸如配置成执行步骤s104a的第一选择模块210c和配置成执行步骤s104b的第二选择模块210d中的任何一个模块。一般来说，每个功能模块210a-210e可以采用硬件或采用软件来实现。优选地，一个或多个或所有功能模块210a-210e可通过处理电路210可能与通信接口220和/或存储介质230协作地实现。因此，处理电路210可被布置成从存储介质230提取由功能模块210a-210e提供的指令并被布置成执行这些指令，从而执行本文中所公开的rru200的任何步骤。

图12按照多个功能单元示意性地示出根据实施例的bbu300的组件。使用能够执行存储在例如采用存储介质330形式的计算机程序产品1410b（如同图14中的那样）中的软件指令的合适的中央处理单元（cpu）、多处理器、微控制器、数字信号处理器（dsp）等中的一个或多个的任意组合来提供处理电路310。处理电路310还可作为至少一个专用集成电路（asic）或现场可编程门阵列（fpga）来提供。

特别地，处理电路310配置成促使bbu300执行如上文所公开的操作或步骤s202-s206的集合。例如，存储介质330可存储操作的集合，并且处理电路310可配置成从存储介质330中检索操作的集合，促使bbu300执行操作的集合。操作的集合可作为可执行指令的集合来提供。因此，处理电路310从而布置成执行本文中所公开的方法。

存储介质330还可包括永久存储设备，它可以是例如磁存储器、光存储器、固态存储器或甚至远程安装的存储器中的任何单个存储器或其组合。

bbu300还可包括用于通过fh接口至少与rru200通信并通过至少一个其它接口与其它网络节点、实体、装置和功能通信的通信接口320。因此，通信接口320可包括一个或多个包括模拟和数字组件的传送器和接收器。

处理电路310例如通过向通信接口320和存储介质330发送数据和控制信号，通过从通信接口320接收数据和报告，并通过从存储介质330中检索数据和指令，来控制bbu300的一般操作。省略了bbu300的其它组件以及相关功能性，以免混淆本文中提出的构思。

图13按照多个功能模块示意性地示出根据实施例的bbu300的组件。图13的bbu300包括多个功能模块；配置成执行步骤s202的获得模块310a、配置成执行步骤s206的干扰消除模块310b、以及配置成执行步骤s206的分离模块310c。一般来说，每个功能模块310a-310c可以采用硬件或采用软件来实现。优选地，一个或多个或所有功能模块310a-310c可通过处理电路310可能与通信接口320和/或存储介质330协作地实现。因此，处理电路310可被布置成从存储介质330中提取由功能模块310a-310c提供的指令并被布置成执行这些指令，从而执行本文中所公开的bbu300的任何步骤。

rru200和bbu300可作为独立装置或作为至少一个另外的装置的一部分来提供。例如，如上文所公开的那样，可在接入节点中提供rru200和bbu300。也就是说，如同图5中的那样，接入节点400可包括本文中提出的bbu300和至少一个本文中提出的rru200。备选地，rru200和bbu300的功能性可分布在至少两个装置或节点之间。

因此，由rru200或bbu300执行的指令的第一部分可在第一装置中执行，并且由rru200或bbu300执行的指令的第二部分可在第二装置中执行；本文中公开的实施例不限于任何特定数量的装置，在所述装置上可执行由rru200或bbu300执行的指令。因此，根据本文中公开的实施例的方法适合由驻留在云计算环境中的rru200或bbu300执行。因此，尽管图10和图12中示出单个处理电路210、310，但是处理电路210、310可分布在多个装置或节点之中。这同样适用于图11和图13的功能模块210a-210e、310a-310c和图14的计算机程序1420a、1420b（见下文）。

图14示出包括计算机可读部件1430的计算机程序产品1410a、1410b的一个示例。在这个计算机可读部件1430上，可存储计算机程序1420a，该计算机程序1420a可促使处理电路210以及与它可操作地耦合的实体和装置（诸如通信接口220和存储介质230）执行根据本文中描述的实施例的方法。因此，计算机程序1420a和/或计算机程序产品1410a可提供用于执行本文中所公开的rru200的任何步骤的部件。在这个计算机可读部件1430上，可存储计算机程序1420b，该计算机程序1420b可促使处理电路310以及与它可操作地耦合的实体和装置（诸如通信接口320和存储介质330）执行根据本文中描述的实施例的方法。因此，计算机程序1420b和/或计算机程序产品1410b可提供用于执行本文中所公开的bbu300的任何步骤的部件。

在图14的示例中，将计算机程序产品1410a、1410b图示为光盘，诸如cd（致密盘）或dvd（数字通用盘）或蓝光盘。计算机程序产品1410a、1410b也可作为存储器被体现，所述存储器诸如随机存取存储器（ram）、只读存储器（rom）、可擦除可编程只读存储器（eprom）或电可擦除可编程只读存储器（eeprom），并且更特别地，被体现为诸如usb（通用串行总线）存储器之类的外部存储器或者诸如致密闪速存储器之类的闪速存储器中的装置的非易失性存储介质。因此，尽管这里将计算机程序1420a、1420b示意性地示为描绘的光盘上的轨道，但是可以采用适合于计算机程序产品1410a、1410b的任何方式来存储计算机程序1420a、1420b。

上文参考几个实施例已经主要描述了本发明构思。然而，如本领域技术人员容易明白的那样，上文公开的实施例以外的其它实施例同样可能在如随附专利权利要求所定义的本发明构思的范围内。