一种PDSCH信道并行处理及多线程任务动态分配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种PDSCH信道并行处理方法，包括：并行预处理，用于解除PDSCH处理的码块之间的耦合；通过多线程任务分配添加并行任务，多个线程并行处理任务。本发明专利技术采用下行PDSCH信号并行处理的方式，提升了处理速度，实现5G系统要求的低时延与大吞吐量，相对于硬件的方式，具有实现简单、灵活性高、白盒设计、容易升级、维护与扩展的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种PDSCH信道并行处理及多线程任务动态分配方法
本专利技术属于通信
，尤其涉及一种PDSCH信道并行处理及多线程任务动态分配方法。
技术介绍
第五代移动通信接入技术(5G)，也被称作NR，定义了三大应用场景，即增强型的移动宽带(eMBB)，超低时延超高可靠性通信(URLLC)和大规模机器通信(mMTC)。其中eMBB追求的是高速传输，其峰值速率要求达到10Gbps，在任意场合都至少保证100Mbps的连接速率，支持高达500km/h的高速移动场景。为了达到这样的指标，5G相对于4G在物理层信号处理方面做了重大革新，比如使用大带宽传输，引入毫米波频段，使用大规模MIMO技术，灵活的资源分配方式等等。从直观上看，传输速率上升了，对于数据传输信道的处理速度要求更高了。对于下行传输来说，业务数据是在物理下行共享信道(PDSCH)上进行处理和传输，PDSCH的处理时延直接决定了5G基站下行处理能否满足5G要求的传输速率指标。PDSCH进行处理的负载数据称为传输块(TB)，传输块由MAC层通过下行传输信道(DL-SCH)进入物理层之后首先进行的处理是添加CRC，然后进行LDPC编码基本图(basegraph)的选择，5G支持两种基本图，第一种基本图(basegraph1)用于传输块较大的场景，另一种基本图(basegraph2)用于小传输块的场景。基本图选定之后对较大传输块进行分割，这个步骤被称作码块分割。这么做的原因是信道编码的复杂度随着数据的长度增加而剧增，如果对信道编码的数据长度进行限制，则复杂度可以得到显著降低。对于PDSCH信道采用的LDPC编码来说，3GPP协议中规定，LDPC基本图1的编码输入数据长度不超过8448比特，LDPC基本图2的编码输入数据长度不超过3840比特。码块分割完成之后，需要对每一个码块添加24比特的CRC校验位，因此，对于LDPC基本图1和基本图2，码块分割的最大码块长度分别为8424比特和3816比特。码块分割之后得到的码块是等长的。接下来对每一个添加了CRC校验位的码块进行LDPC编码，包括LDPC校验位的生成和速率匹配。最后按照码块分割之前的顺序，进行码块级联。上述处理就是所谓的比特级处理过程。PDSCH比特级处理完成之后得到了信道编码之后的码字，作为符号级处理的输入数据，一个PDSCH信道可以同时传输一个或者两个码字。首先是对码字进行伪随机序列的加扰，加扰完成之后进行调制，得到一系列用复数表示的调制符号。3GPP协议规定了4种PDSCH信道的调制方式：QPSK，16QAM，64QAM和256QAM。接下来进行层映射，一个码字对应的调制符号最多被映射到4个MIMO层上。5G的预编码采用一种对协议透明的方式进行，是否进行预编码取决于基站实现。如果要进行预编码，则数据和DMRS一起乘以一个相同的预编码矩阵，输出对应到天线端口，如果不进行预编码，那么各层一一映射到各天线端口上，天线端口的数据最后映射到该天线端口对应的时频资源网格上。传统的基站PDSCH处理通过专用芯片或者DSP的方式实现，都属于硬件实现的方式，这种方式运行速度快，可以实现5G要求的低时延与大吞吐量，但是不灵活，不易升级与扩展。近年来，通过软件实现基站的方式由于其灵活性与低成本，容易升级扩展的特性受到业界的重视，但是软件实现的方式需要解决的最大问题就是处理实时性与吞吐量的问题。基站侧物理下行共享信道(PDSCH)的处理中，来自媒体接入控制层(MediumAccessControl,MAC)的数据被物理层中的比特级的数据处理模块先处理，随后由符号级处理模块按照上层协议的配置，把数据映射到符号中，再由前传接口发送给射频单元(RRU)，经过RRU的处理形成无线信号进入空口。空口的时间资源被划分为连续的时隙，某个时隙的数据必须在该时隙的空口时间到达之前处理完成，这对下行信号处理的实时性提出了要求。
技术实现思路
本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种PDSCH信道并行处理方法，包括：并行预处理，用于解除PDSCH处理的码块之间的耦合；通过多线程任务分配添加并行任务，多个线程并行处理任务。优选的，所述并行预处理包括将加扰序列的生成和加扰操作分离，加扰序列的生成在高层参数解析步骤进行，同时计算出各个码块需要的加扰序列的地址偏移，用于在并行计算的过程中，各个线程根据当前码块的加扰序列地址偏移获取加扰序列。优选的，所述并行预处理包括步骤：解析高层参数；计算codword参数；计算个码块参数；DMRS序列生成与资源映射；加扰序列生成；添加传输块CRC。优选的，所述并行预处理还包括分割资源映射时的各个码块对应的RE资源列表，各个码块进行资源映射的时候直接映射到列表规定的位置之上。优选的，所述并行处理任务包括：添加码块CRC、LDPC编码、LDPC速率匹配、码块加扰、码块调制、码块层映射、码块资源映射。多线程任务分配的方法，包括如下步骤：判定是单用户或是多用户，如果是单用户，则对并行任务按照码块划分，并将划分好的任务加入任务队列；如果是多用户，则将各个用户的PDSCH处理的并行任务按照码块划分；并将各个用户的划分好的任务都加入到任务队列中；若用户只有一个码块，则不进行划分，将用户的PDSCH处理的并行任务作为一个任务加入到任务队列中；通过预先创建好的线程池接口获取空闲线程；空闲线程分别从任务队列中取出一个任务进行处理，包括添加码块CRC、LDPC编码、LDPC速率匹配、码块加扰、码块调制、码块层映射、码块资源映射；执行完任务的线程继续从任务队列中取任务进行处理，直到任务队列中的任务都执行完。本专利技术的有益效果在于：本专利技术采用下行PDSCH信号并行处理的方式，提升了处理速度，实现5G系统要求的低时延与大吞吐量，相对于硬件的方式，具有实现简单、灵活性高、白盒设计、容易升级、维护与扩展的优点。附图说明图1是下行PDSCH信道处理流程；图2是单用户场景PDSCH并行处理流程；图3是多用户场景PDSCH并行处理流程；图4是x86平台参数配置表；图5是ARM平台参数配置表；图6是单用户满载配置表；图7是多用户满载配置表。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明：如附图1所示，本专利技术一种PDSCH信道并行处理方法，包括：并行预处理，用于解除PDSCH处理的码块之间的耦合；通过多线程任务分配添加并行任务，多个线程并行处理任务。优选的，所述并行预处理包括将加扰序列的生成和加扰操作分离，加扰序列的生成在高层参数解析步骤进行，同时计算出各个码块需要的加扰序列的地址偏移，用于在并行计算的过程中，各个线程根据当前码块的加扰序列地址偏移获取加扰序列。优选的，所述并行预处理包括步骤：解析高层参数；计算codeword参数；计算各个码块参数；DMRS序列生成与资源映射；加扰序列生成；添加传输块CRC。...

【技术保护点】
1.一种PDSCH信道并行处理方法，其特征在于，包括：/n并行预处理，用于解除PDSCH处理的码块之间的耦合；/n通过多线程任务分配添加并行任务，多个线程并行处理任务。/n

【技术特征摘要】
1.一种PDSCH信道并行处理方法，其特征在于，包括：
并行预处理，用于解除PDSCH处理的码块之间的耦合；
通过多线程任务分配添加并行任务，多个线程并行处理任务。


2.根据权利要求1所述一种PDSCH信道并行处理方法，其特征在于，所述并行预处理包括将加扰序列的生成和加扰操作分离，加扰序列的生成在高层参数解析步骤进行，同时计算出各个码块需要的加扰序列的地址偏移，用于在并行计算的过程中，各个线程根据当前码块的加扰序列地址偏移获取加扰序列。


3.根据权利要求1所述一种PDSCH信道并行处理方法，其特征在于，所述并行预处理包括步骤：
解析高层参数；计算codword参数；计算个码块参数；DMRS序列生成与资源映射；加扰序列生成；添加传输块CRC。


4.根据权利要求1所述一种PDSCH信道并行处理方法，其特征在于，所述并行预处理还包括分割资源映射时的各个码块对应的RE资源列表，各个码块进行资源映射的时候直接映射到列表规定...

【专利技术属性】
技术研发人员：付自刚，
申请(专利权)人：成都图迅科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51