CN104124987B - 用于并行处理数据的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明的各实施方式提供了用于并行处理数据的方法和装置。具体地，在本发明的一个实施方式中，提供了一种用于并行处理数据的方法，包括：接收上行链路数据中对应于多个天线的基带数据；将基带数据从时域信号转换至频域信号；利用通用处理器中的多个处理单元，至少部分并行地处理频域信号以恢复传输码块；以及基于传输码块构造传输块数据。在本发明的一个实施方式中，提供了一种用于并行处理数据的装置。采用本发明的方法和装置，可以应用通用数据处理器的并行数据处理能力，来在上行链路数据传输中尽可能并行地进行数据处理，进而提高接收机的运行效率。

Description

用于并行处理数据的方法和装置

技术领域

本发明的各实施方式涉及数据处理，更具体地，涉及在上行链路数据传输中用于并行处理数据的方法和装置。

背景技术

随着无线通信技术的发展，通信系统中的硬件和软件都有了较大进步。这使得无线通信网络已经能够提供越来越高的传输带宽，并且还大大降低了无线通信网络中的传输延迟。技术进步为广大用户带来了诸多便利，并且可以支持移动终端中的各种应用。对于移动终端而言，其数据处理能力越来越强、其上安装的各种应用程序对于数据传输实时性的要求也存在逐渐提高的趋势，同时，移动终端用户的数量也在不断增长，这些都对无线网络的数据处理能力提出了更高的要求。

现有无线通信网络中的设备(例如，接收机等)通常是基于专用硬件设备来实现的，例如，可以包括专用芯片、适配器(Adaptor)和加速器(Accelerator)等；并且还可能涉及专用的数字信号处理(DigitalSignalProcessing，DSP)电路和/或现场可编程门阵列(FieldProgrammableGateArray，FPGA)等。尽管接收机中还可以包括软件处理模块，然而由于这些软件模块是基于专用硬件设备来开发的，因而并不能采用通用处理器所支持的并行数据处理算法。

应当理解，随着通用计算机硬件处理能力的提高，多核处理器和计算机集群等技术为并行数据处理提供了强大的物理支持，基于通用处理器的并行数据处理能力已经有了大幅度的提高。就无线通信领域而言，尽管通信设备中的专用硬件架构曾经为提高数据处理能力做出了巨大贡献，然而这种专用硬件架构也在一定程度上限制了通用并行数据处理算法的应用。鉴于无线通信设备的现状和发展趋势，如何向其中引入通用数据处理器并且进而引入通用并行数据处理算法，成为一个全新的研究领域。

发明内容

因而，期望开发出一种更为高效的并行数据处理的技术方案，期望该技术方案能够与无线通信网络中的现有硬件相结合，并且利用通用数据处理器的并行数据处理能力，来补充和/或替换现有的专用硬件电路、软件模块以及硬件和软件的组合。

在本发明的一个实施方式中，提供了一种用于并行处理数据的方法，包括：接收上行链路数据中对应于多个天线的基带数据；将所述基带数据从时域信号转换至频域信号；利用通用处理器中的多个处理单元，至少部分并行地处理所述频域信号以恢复传输码块(CodeBlock)；以及基于所述传输码块构造传输块数据。

在本发明的一个实施方式中，利用通用处理器中的多个处理单元，至少部分并行地处理频域信号以恢复传输码块包括：将频域信号标识为数据对象；在多个阶段中的一个阶段期间，基于数据对象中包括的与阶段相对应的并行分组，至少部分并行地处理数据对象以生成用于下一阶段的数据对象。

在本发明的一个实施方式中，基于所述数据对象中包括的与所述阶段相对应的并行分组，至少部分并行地处理所述数据对象以生成用于下一阶段的数据对象包括：响应于获取与阶段相对应的多个并行分组，指令多个处理单元中的一个处理单元来处理多个并行分组中的一个并行分组以生成用于下一阶段的数据对象。

在本发明的一个实施方式中，提供了一种用于并行处理数据的装置，包括：接收模块，配置用于接收上行链路数据中对应于多个天线的基带数据；转换模块，配置用于将所述基带数据从时域信号转换至频域信号；处理模块，配置用于利用通用处理器中的多个处理单元，至少部分并行地处理所述频域信号以恢复传输码块；以及构造模块，配置用于基于所述传输码块构造传输块数据。

在本发明的一个实施方式中，处理模块包括：标识模块，配置用于将频域信号标识为数据对象；阶段处理模块，配置用于在多个阶段中的一个阶段期间，基于数据对象中包括的与阶段相对应的并行分组，至少部分并行地处理数据对象以生成用于下一阶段的数据对象。

在本发明的一个实施方式中，阶段处理模块包括：指令模块，配置用于响应于获取与阶段相对应的多个并行分组，指令多个处理单元中的一个处理单元来处理多个并行分组中的一个并行分组以生成用于下一阶段的数据对象。

采用根据本发明的实施方式所述的技术方案，提出了实现“虚拟接收机”的方法和装置。该技术方案并不完全依赖于专用硬件架构，而是可以应用现有通用数据处理器的并行数据处理能力(例如，利用多核处理器中的多个核)，来在上行链路数据传输中尽可能并行地处理经由多个天线所接收到的数据。以此方式，一方面可以提高数据处理效率，另一方面，还可以降低甚至消除设计和开发专用DSP和FPGA等电路的大量人力和物力开销。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本发明各实施方式的特征、优点及其他方面将变得更加明显。本发明附图中，相同的标号表示相同或相似的元素。在附图中：

图1示意性示出了适于实现本发明实施方式的示例性计算系统的框图；

图2示意性示出了根据一个解决方案的上行链路数据通信中的接收机的架构图；

图3示意性示出了根据本发明一个实施方式的上行链路数据通信中的接收机的架构图；

图4示意性示出了根据本发明一个实施方式的用于并行处理数据的方法的流程图；

图5示意性示出了根据本发明一个实施方式的在多个阶段期间对数据进行并行处理的方法的流程图；

图6A-图6C分别示意性示出了在多个阶段中的并行处理方法的具体步骤的流程图；以及

图7示意性示出了根据本发明一个实施方式的用于并行处理数据的装置的框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的优选实施方式。虽然附图中显示了本公开的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。

所属技术领域的技术人员知道，本发明可以实现为系统、方法或计算机程序产品。因此，本公开可以具体实现为以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。

可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括——但不限于——电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于——无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言-诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言-诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)-连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

下面将参照本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述本发明。应当理解，流程图和/或框图的每个方框以及流程图和/或框图中各方框的组合，都可以由计算机程序指令实现。这些计算机程序指令可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，从而生产出一种机器，这些计算机程序指令通过计算机或其他可编程数据处理装置执行，产生了实现流程图和/或框图中的方框中规定的功能/操作的装置。

也可以把这些计算机程序指令存储在能使得计算机或其他可编程数据处理装置以特定方式工作的计算机可读介质中，这样，存储在计算机可读介质中的指令就产生出一个包括实现流程图和/或框图中的方框中规定的功能/操作的指令装置(instructionmeans)的制造品(manufacture)。

也可以把计算机程序指令加载到计算机、其他可编程数据处理装置、或其他设备上，使得在计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，从而使得在计算机或其他可编程装置上执行的指令能够提供实现流程图和/或框图中的方框中规定的功能/操作的过程。

图1示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机系统/服务器12的框图。图1显示的计算机系统/服务器12仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图1所示，计算机系统/服务器12以通用计算设备的形式表现。计算机系统/服务器12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。

总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。

计算机系统/服务器12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机系统/服务器12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。计算机系统/服务器12可以进一步包括其他可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图1未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图1中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM，DVD-ROM或者其他光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括——但不限于——操作系统、一个或者多个应用程序、其他程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

计算机系统/服务器12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机系统/服务器12交互的设备通信，和/或与使得该计算机系统/服务器12能与一个或多个其他计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，计算机系统/服务器12还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与计算机系统/服务器12的其他模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合计算机系统/服务器12使用其他硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

在下文中，将仅以上行链路数据传输中所涉及到的接收机为示例，示意性地说明如何实现本发明所述的方法和装置。图2示意性示出了根据一个解决方案的上行链路数据通信中的接收机200的架构图。应当注意，在图2所示的接收机中并未示出常规接收机的全部模块，而是仅仅示意性示出了接收机的典型结构。接收机200可以包括：专用硬件平台210，例如可以包括机架、机箱、电源，等；以及专用硬件加速器220和基于专用硬件平台210和专用硬件加速器220实现的专用软件模块230；或者，还可以包括其他的模块240。接收机200需要具备较高的数据吞吐能力和“实时处理”能力。例如，处理所接到信号的时间开销应该在大约1ms的数量级。

图3示意性示出了根据本发明一个实施方式的上行链路数据通信中的接收机的架构图300。在此实施方式中，提出了一种在上行链路数据传输中并行处理数据的架构。如图3所示，其中包括：I/O接口310，用于与天线系统进行通信；硬件加速器320，用于处理与I/O数据相关和/或对于计算较为敏感的数据；以及通用处理器330，该通用处理器330可以类似于普通计算机中的多核CPU，用于处理经由PCIE接口传输的数据。在此实施方式中，I/O接口310例如可以接收对应于天线的基带数据(如箭头A所示)，并且输出传输块数据(如箭头B所示)，以供后续的其他数据处理装置进行处理。

基于如图3所示的结构，可以提供一种基于通用数据处理器来实现并行数据处理的方法。具体地，在本发明的一个实施方式中，可以提供一种用于并行处理数据的方法，包括：接收上行链路数据中对应于多个天线的基带数据；将所述基带数据从时域信号转换至频域信号；利用通用处理器中的多个处理单元，至少部分并行地处理所述频域信号以恢复传输码块；以及基于所述传输码块构造传输块数据。

图4示意性示出了根据本发明一个实施方式的用于并行处理数据的方法的流程图400。首先，在步骤S402中，接收上行链路数据中对应于多个天线的基带数据。在此实施方式中，例如可以采用上文参见图3所示的I/O接口310来实现。在此步骤中，来自多个天线的数据可以是射频信号，该信号在经过射频拉远单元(RemoteRadioHead，RRH)和RRH适配器之后，被转换为基带数据。

在步骤S404中，将基带数据从时域信号转换至频域信号。具体地，可以采用快速傅立叶变换(FastFourierTransform，FFT)算法，来将时域信号转换至频域信号。本领域技术人员可以基于FFT算法的设计原理来实现具体转换过程，本文将不再赘述具体细节。

在步骤S406中，利用通用处理器中的多个处理单元，至少部分并行地处理频域信号以恢复传输码块。在此实施方式中，通用处理器例如可以是计算机领域的常规中央处理单元(CentralProcessingUnit，CPU)，并且该CPU可以包括多个处理单元(ProcessingUnit)，处理单元例如可以是处理器核。通用处理器的示例例如是具有双核、4核或者8核的CPU。仅出于示例目的，当使用具有4个处理器核的通用处理器时，可以利用者4个处理器核来并行地处理频域信号。

应当注意，尽管在此实施方式中以多核CPU作为通用处理器的示意性实施方式；本领域技术人员应当理解，基于具体实现环境可以选择其他计算设备来实现，例如，选择物理机和/或虚拟机来作为通用处理器，或者还可以采用计算机集群等计算设备来实现，只要该计算设备具有并行处理能力即可。

基于并行数据处理的思想，期望可以将待处理信号划分为多个可以被并行处理的分组，并且期望可以在互不干扰的情况下利用多个处理器核来并行地处理该多个分组，进而提高数据处理效率。在下文中，将参见图5和图6来详细描述实现细节。

在步骤S408中，基于传输码块构造传输块数据。经过步骤S406中的并行处理，可以获得能够表示在发射机处所传输信息的码块，通过对这些码块进行译码、校验和组合，即可以获得针对每个用户的传输块。

在本发明的一个实施方式中，在步骤S404处还可以包括校正载波频偏(CarrierFrequencyOffset，CFO)的步骤和移除循环前缀(CyclicPrefix)的步骤。具体地，在长期演进(LongTermEvolution，LTE)系统中，子载波带宽可以是15kHz，由于在上行发射链路中引入了半载波的频偏，因而在接收机处需要执行CFO校正来去除频率偏移。另外，对OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交频分复用技术)/SC-FDMA(Single-CarrierFrequencyDivisionMultipleAccess，单载波频分多址)系统而言，循环前缀的功能在于避免符号间干扰(InterSymbolInterference，ISI)，因而在执行OFDM解调时还需要进行相应的处理。

在本发明的一个实施方式中，例如，在多天线(例如，8个天线)的情况下，来自多个天线的数据之间是相对独立的，因而可以利用多个处理器核来并行地处理来自多个天线的数据。例如，在通用处理器包括4个处理器核的情况下，可以同时利用4个处理器核来并行地处理来自4个天线的数据。当第一轮次的处理结束后，可以进一步利用空闲的处理器核来处理来自其余4个天线的数据。

应当注意，每个处理器核的处理时间可能会有所不同，并且处理器核的数量和天线的数量可能并不能完美匹配，因而可能会存在多个处理器核并不完全并行处理的情况。实际上，各个处理器核的处理时间可能会存在一定重叠，但不一定在相同时间开始和/或结束。为了确保在处理速度最慢的处理器核完成之后才执行后续操作，可以向数据缓冲器中写入来自各个处理器核的处理结果，并且还可以利用附加操作(例如，Barrier操作)来进行同步。

应当注意，尽管利用多个处理器核同步地处理来自多个天线的数据可以实现并行处理，然而，该并行处理阶段所输出的数据可能不再适合于按照天线进行分组。因而，为了尽可能多地进行并行处理，还可以寻找其他的分组方式，以便可以利用多个处理器核来并行处理各个分组中的数据。

基于上述分析，本发明的一个实施方式提出了一种将上行链路中的处理流程划分为多个阶段的方法。具体地，在此实施方式中，利用通用处理器中的多个处理单元，至少部分并行地处理频域信号以恢复传输码块包括：将频域信号标识为数据对象；在多个阶段中的一个阶段期间，基于数据对象中包括的与阶段相对应的并行分组，至少部分并行地处理数据对象以生成用于下一阶段的数据对象。

以此方式，可以将原本不能并行处理的整个操作流程划分为串行执行的多个阶段，并且在每个阶段中，按照不同的方式划分分组进而针对各个分组进行并行处理。应当注意，在此实施方式中，在不同阶段中的并行分组的种类可以是不同的。例如，在不同阶段中，可以分别按照天线、符号和码块来将待处理数据划分多个并行分组。

在本发明的一个实施方式中，基于所述数据对象中包括的与所述阶段相对应的并行分组，至少部分并行地处理所述数据对象以生成用于下一阶段的数据对象包括：响应于获取与阶段相对应的多个并行分组，指令多个处理单元中的一个处理单元来处理多个并行分组中的一个并行分组以生成用于下一阶段的数据对象。

在不同的阶段中，在已经获得了特定于该阶段的并行分组(例如，如上文所述已经将来自不同天线的数据划分为不同分组)后，可以由一个处理单元来处理一个并行分组。换言之，在存在空闲处理单元(例如，一个通用处理器中存在多个处理器核)的情况下，可以由多个处理单元并行地对多个并行分组进行处理。

在下文中将参见图5中的步骤S510-S530详述如何获取与每个阶段相对应的多个并行分组继而进行并行处理。图5示意性示出了根据本发明一个实施方式的在多个阶段期间对数据进行并行处理的方法的流程图500。在步骤S502中，此时待处理的数据对象是频域数据(如箭头A所示)。继而，可以按照天线来将频域数据划分至多个分组，以便由多个处理器核来至少部分并行地处理多个分组中的数据。

如上文所述，来自多个天线的数据是相对独立的，在处理来自各个天线的数据时不存在时间上的依赖关系，因而由多个处理器核并行地处理来自多个天线的数据可以提高数据处理效率，从而有助于降低时延。继而，步骤S502的输出可以是接收数据符号和信道估计(ChannelEstimate)符号(如箭头B所示)，并且可以将这些符号作为下一阶段的待处理的数据对象。

在步骤S504中，此时的待处理的数据对象是接收数据符号和信道估计符号，可以按照符号将其进行分组，并且至少部分并行地处理多个分组中的数据。在此步骤中，可以按照信道均衡(ChannelEquation)/多天线合并(MultipleAntennasCombination)等一系列步骤，由多个处理器核来至少部分并行地处理多个分组中的数据，进而形成原始码流的估计值(如箭头C所示)。接着，可以将步骤S504输出的原始码流的估计值作为下一阶段的数据对象。

在步骤S506中，可以从原始码流的估计值提取码块并按照码块进行分组，继而至少部分并行地处理多个分组中的数据。各个码块中承载的数据相对于彼此是独立的，因而可以并行地处理多个码块中的数据，并最终恢复传输码块。

通过将如图4中的步骤S406中的处理流程拆分为如图5中的步骤S502、S504和S506所示的三个阶段，可以确保在每个阶段中都可以利用处理器中的多个处理器核的计算能力以实现并行处理。应当注意，尽管在每个步骤的结束时所执行的诸如Barrier等同步操作需要占用一定时间，然而在步骤S502、S504和S506的绝大部分运行时间中，都能够实现并行数据处理。这样可以大大提高数据处理效率。

在下文中，将参见图6A-图6C详细说明图5所示的步骤S502、S504和S506的具体操作。图6A-图6C分别示意性示出了在多个阶段中的并行处理方法的具体步骤的流程图600A-600C。

具体地，图6A示意性示出了第一阶段中进行并行处理的方法的具体步骤的流程图600A。在此实施方式中，响应于获取与该阶段相对应的多个并行分组，指令多个处理单元中的一个处理单元来处理多个并行分组中的一个并行分组以生成用于下一阶段的数据对象包括：在多个处理阶段中的第一阶段期间，基于频域信号所对应的多个天线，将频域信号划分为多个第一并行分组；从所述多个第一并行分组中，至少部分并行地获取多个数据载波符号和多个信道估计符号以作为用于第二阶段的数据对象。在此实施方式中，可以由多个处理单元并行地处理来自多个天线的数据，以便获得期望的结果。

在本发明的一个实施方式中，其中从所述多个第一并行分组中，至少部分并行地获取多个数据载波符号和多个信道估计符包括：实现用户分离以从所述多个第一并行分组获取载波符号和参考信号；去除所述载波符号和所述参考信号中的载波间干扰(InterCarrierInterference)，以分别形成所述数据载波符号和纠偏后的参考符号；以及针对所述纠偏后的参考符号执行信道估计以形成所述多个信道估计符号。

现在参见图6A描述具体操作过程。首先，在方框610A处执行用户分离操作。在LTE中，多个用户之间是基于资源块(ResourceBlock)来进行区分的，并且各个资源块之间在频域上是分离的。因而，需要根据向用户分配的带宽资源，来提取相应的数据载波信号和参考信号，以便分别针对每个用户进行处理。

接着，在方框620A处，去除载波间干扰。上文所述的载波频偏可能会引入载波间干扰。对OFDM系统而言，保持子载波之间的正交性对于通信系统的性能有很大的影响。然而在实际通信系统中，由于发射机和接收机之间的参考时钟之间可能会存在频率偏差，并且用户设备的移动也会引入多普勒频偏，因而会造成在所接收信号中存在残留的载波频偏。这种载波频偏会破坏子载波之间的正交性。通过去除载波间干扰，可以提高接收机的性能。经过此步骤，则可以获得纠偏后的数据载波信号和纠偏后的参考符号。

继而在方框630A处，可以执行信道估计以获取信道估计符号。信道估计可以包括多方面的内容，例如，根据已知的解调参考信号在纠偏后的参考符号上进行信道估计、多天线模式下的信道估计、以及基于纠偏后的参考符号上信道估计结果，通过信号处理的算法来估计得到对应于纠偏后的数据载波符号的信道估计结果。

尽管图6A中仅示意性示出了利用一个处理器核对来自一个天线的数据进行的处理流程，本领域技术人员可以理解，可以由多个处理器核并行地处理来自多个天线的数据，以获取多个接收数据符号和多个信道估计符号。

图6B示意性示出了第二阶段中进行并行处理的方法的具体步骤的流程图600B。在此实施方式中，响应于获取与阶段相对应的多个并行分组，指令多个处理单元中的一个处理单元来处理多个并行分组中的一个并行分组以生成用于下一阶段的数据对象包括：在多个处理阶段中的第二阶段期间，针对所述多个数据载波符号和所述多个信道估计符号执行信道均衡和多天线合并，以形成多个有效频域符号作为多个第二并行分组；从多个有效频域符号中，至少部分并行地获取原始码流的估计值以作为用于第三阶段的数据对象。在此实施方式中，可以由多个处理单元并行地处理多个第二并行分组，以便获得期望的结果。

在本发明的一个实施方式中，从多个有效频域符号中，至少部分并行地获取原始码流的估计值包括：将多个有效频域符号转换为时域信号；以及针对时域信号进行星座图解调以获取原始码流的估计值。

具体地，参见图6B，首先在方框610B处执行信道均衡和多天线合并。信道均衡是指对信道特性进行补偿，而多天线合并是指对将从多个天线获得的信号进行加权并合并，两者的目的均在于提高无线传输性能。

接着，在方框620B处执行离散傅立叶逆变换(InverseDiscreteFourierTransform，IDFT)，以将频域信号转换为时域信号。

在方框630B处，执行层解映射(LayerDemap)以恢复层和数据流之间的映射关系，该步骤仅在系统定义用户采用多入多出(MultipleInputMultipleOutput，MIMO)技术时有效。

最后，在方框640B处执行正交幅度调制(QuadratureAmplitudeModulation，QAM)的解调。在此可以使用软解调技术，来恢复星座图符号和二进制信息之间的映射关系，该步骤的输出为原始码流的估计值。

应当注意，尽管图6B中仅示意性示出了利用一个处理器核对按照符号进行划分的一个并行分组进行的处理流程，本领域技术人员可以理解，可以由多个处理器核并行地处理来自多个并行分组的数据，以获取原始码流的估计值。

图6C示意性示出了第三阶段中进行并行处理的方法的具体步骤的流程图600C。在此实施方式中，响应于获取与阶段相对应的多个并行分组，指令多个处理单元中的一个处理单元来处理多个并行分组中的一个并行分组以生成用于下一阶段的数据对象包括：在多个处理阶段中的第三阶段期间，从原始码流的估计值中提取多个码块作为多个第三并行分组；以及从多个码块中至少部分并行地恢复传输码块。在此实施方式中，可以由多个处理单元并行地处理多个第三并行分组，以便获得期望的结果。

在此实施方式中，由于在接收机处已经知晓每个码块在原始码流的估计值中的映射信息，因而可以按照该映射信息来提取多个码块。继而，在后续的步骤中，可以并行地处理多个码块以提高数据处理效率。在本发明的一个实施方式中，从多个码块中至少部分并行地恢复传输码块包括：针对多个码块执行信道解交织、速率解匹配和混合重传模式合并，以恢复传输码块。

具体地，参见图6C，在方框610C、620C和630C处，可以针对码块执行信道解交织(ChannelDeinterleaver)、速率解匹配(RateDematching)和H-ARQ(HybridAutomaticRepeatRequest，混合自动重传请求)合并。这些步骤的含义与现有技术中相同，在此不再赘述。

应当注意，尽管图6C中仅示意性示出了利用一个处理器核对按照码块划分的一个并行分组进行的处理流程，本领域技术人员可以理解，可以由多个处理器核并行地处理来自多个并行分组的数据，以恢复传输码块。

在本发明的一个实施方式中，基于传输码块构造传输块数据包括：基于译码算法将传输码块进行译码；以及针对经译码的码块进行组合以形成传输块数据。

在具体实现中，可以采用Turbo译码方法来进行译码以生成经译码的码块。继而，还可以对经译码的码块进行循环冗余校验(CyclicRedundancyCheck，CRC)，以验证该码块是否被正确传输。当将经译码的码块组合为传输块数据后，还可以对传输块数据进行CRC校验，以验证该传输块数据是否被正确传输。由于每个传输块由一个或多个码块组成，在针对每个码块执行CRC校验后，再针对传输块执行CRC校验，可以验证整个传输块中的数据是否正确传输。

通过上文所述的方法，可以应用多核处理器中的多个核，来在上行链路数据传输中尽可能并行地处理所接收到的数据。以此方式，可以提高接收机的处理效率并且还可以降低开发专用硬件和/或软件的开销。

图7示意性示出了根据本发明一个实施方式的用于并行处理数据的装置的框图700。图7示出了一种用于并行处理数据的装置，包括：接收模块710，配置用于接收上行链路数据中对应于多个天线的基带数据；转换模块720，配置用于将所述基带数据从时域信号转换至频域信号；处理模块730，配置用于利用通用处理器中的多个处理单元，至少部分并行地处理所述频域信号以恢复传输码块；以及构造模块740，配置用于基于所述传输码块构造传输块数据。

在本发明的一个实施方式中，所述处理模块730包括：标识模块，配置用于将所述频域信号标识为数据对象；阶段处理模块，配置用于在多个阶段中的一个阶段期间，基于所述数据对象中包括的与所述阶段相对应的并行分组，至少部分并行地处理所述数据对象以生成用于下一阶段的数据对象。

在本发明的一个实施方式中，所述阶段处理模块包括：指令模块，配置用于响应于获取与所述阶段相对应的多个并行分组，指令所述多个处理单元中的一个处理单元来处理所述多个并行分组中的一个并行分组以生成用于下一阶段的数据对象。

在本发明的一个实施方式中，所述指令模块包括：第一分组模块，配置用于在所述多个处理阶段中的第一阶段期间，基于所述频域信号所对应的所述多个天线，将所述频域信号划分为多个第一并行分组；以及第一处理模块，配置用于从所述多个第一并行分组中，至少部分并行地获取多个数据载波符号和多个信道估计符号以作为用于第二阶段的数据对象。

在本发明的一个实施方式中，所述第一处理模块包括：分离模块，配置用于实现用户分离以从所述多个第一并行分组获取载波符号和参考信号；去除模块，配置用于去除所述载波符号和所述参考信号中的载波间干扰，以分别形成所述数据载波符号和纠偏后的参考符号；以及信道估计模块，配置用于针对所述纠偏后的参考符号执行信道估计以形成所述多个信道估计符号。

在本发明的一个实施方式中，所述指令模块包括：第二分组模块，配置用于针对所述多个数据载波符号和所述多个信道估计符号执行信道均衡和多天线合并，以形成多个有效频域符号作为多个第二并行分组；以及第二处理模块，配置用于从所述多个有效频域符号中，至少部分并行地获取原始码流的估计值以作为用于第三阶段的数据对象。

在本发明的一个实施方式中，所述第二处理模块包括：反向转换模块，配置用于将所述多个有效频域符号转换为时域信号；以及估计模块，配置用于针对所述时域信号进行星座图解调以获取原始码流的估计值。

在本发明的一个实施方式中，所述指令模块包括：第三分组模块，配置用于在所述多个处理阶段中的第三阶段期间，从所述原始码流的估计值中提取多个码块作为多个第三并行分组；以及第三处理模块，配置用于从所述多个码块中至少部分并行地恢复传输码块。

在本发明的一个实施方式中，所述第三处理模块进一步配置用于：针对所述多个码块执行信道解交织、速率解匹配和混合重传模式合并，以恢复传输码块。

在本发明的一个实施方式中，所述构造模块包括：译码模块，配置用于基于译码算法将所述传输码块进行译码；以及组合模块，配置用于针对经译码的码块进行组合以形成所述传输块数据。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施方式的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

以上已经描述了本发明的各实施方式，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施方式。在不偏离所说明的各实施方式的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施方式的原理、实际应用或对市场中的技术的技术改进，或者使本技术领域的其他普通技术人员能理解本文披露的各实施方式。

Claims (18)

1.一种用于并行处理数据的方法，包括：

接收上行链路数据中对应于多个天线的基带数据；

将所述基带数据从时域信号转换至频域信号；

利用通用处理器中的多个处理单元，至少部分并行地处理所述频域信号以恢复传输码块，包括：

将所述频域信号标识为数据对象；

在多个阶段中的一个阶段期间，基于所述数据对象中包括的与所述阶段相对应的并行分组，至少部分并行地处理所述数据对象以生成用于下一阶段的数据对象；以及

基于所述传输码块构造传输块数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述数据对象中包括的与所述阶段相对应的并行分组，至少部分并行地处理所述数据对象以生成用于下一阶段的数据对象包括：

响应于获取与所述阶段相对应的多个并行分组，指令所述多个处理单元中的一个处理单元来处理所述多个并行分组中的一个并行分组以生成用于下一阶段的数据对象。

3.根据权利要求2所述的方法，其中响应于获取与所述阶段相对应的多个并行分组，指令所述多个处理单元中的一个处理单元来处理所述多个并行分组中的一个并行分组以生成用于下一阶段的数据对象包括：在所述多个处理阶段中的第一阶段期间，

基于所述频域信号所对应的所述多个天线，将所述频域信号划分为多个第一并行分组；以及

从所述多个第一并行分组中，至少部分并行地获取多个数据载波符号和多个信道估计符号以作为用于第二阶段的数据对象。

4.根据权利要求3所述的方法，其中从所述多个第一并行分组中，至少部分并行地获取多个数据载波符号和多个信道估计符包括：

实现用户分离以从所述多个第一并行分组获取载波符号和参考信号；

去除所述载波符号和所述参考信号中的载波间干扰，以分别形成所述数据载波符号和纠偏后的参考符号；以及

针对所述纠偏后的参考符号执行信道估计以形成所述多个信道估计符号。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其中响应于获取与所述阶段相对应的多个并行分组，指令所述多个处理单元中的一个处理单元来处理所述多个并行分组中的一个并行分组以生成用于下一阶段的数据对象包括：在所述多个处理阶段中的第二阶段期间，

针对所述多个数据载波符号和所述多个信道估计符号执行信道均衡和多天线合并，以形成多个有效频域符号作为多个第二并行分组；以及

从所述多个有效频域符号中，至少部分并行地获取原始码流的估计值以作为用于第三阶段的数据对象。

6.根据权利要求5所述的方法，其中从所述多个有效频域符号中，至少部分并行地获取原始码流的估计值包括：

将所述多个有效频域符号转换为时域信号；以及

针对所述时域信号进行星座图解调以获取原始码流的估计值。

7.根据权利要求5所述的方法，其中响应于获取与所述阶段相对应的多个并行分组，指令所述多个处理单元中的一个处理单元来处理所述多个并行分组中的一个并行分组以生成用于下一阶段的数据对象包括：在所述多个处理阶段中的第三阶段期间，

从所述原始码流的估计值中提取多个码块作为多个第三并行分组；以及

从所述多个码块中至少部分并行地恢复传输码块。

8.根据权利要求7所述的方法，其中从所述多个码块中至少部分并行地恢复传输码块包括：

针对所述多个码块执行信道解交织、速率解匹配和混合重传模式合并，以恢复传输码块。

9.根据权利要求1或2所述的方法，其中基于所述传输码块构造传输块数据包括：

基于译码算法将所述传输码块进行译码；以及

针对经译码的码块进行组合以形成所述传输块数据。

10.一种用于并行处理数据的装置，包括：

接收模块，配置用于接收上行链路数据中对应于多个天线的基带数据；

转换模块，配置用于将所述基带数据从时域信号转换至频域信号；

处理模块，配置用于利用通用处理器中的多个处理单元，至少部分并行地处理所述频域信号以恢复传输码块，包括：

标识模块，配置用于将所述频域信号标识为数据对象；

阶段处理模块，配置用于在多个阶段中的一个阶段期间，基于所述数据对象中包括的与所述阶段相对应的并行分组，至少部分并行地处理所述数据对象以生成用于下一阶段的数据对象；以及

构造模块，配置用于基于所述传输码块构造传输块数据。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述阶段处理模块包括：

指令模块，配置用于响应于获取与所述阶段相对应的多个并行分组，指令所述多个处理单元中的一个处理单元来处理所述多个并行分组中的一个并行分组以生成用于下一阶段的数据对象。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述指令模块包括：

第一分组模块，配置用于在所述多个处理阶段中的第一阶段期间，基于所述频域信号所对应的所述多个天线，将所述频域信号划分为多个第一并行分组；以及

第一处理模块，配置用于从所述多个第一并行分组中，至少部分并行地获取多个数据载波符号和多个信道估计符号以作为用于第二阶段的数据对象。

13.根据权利要求12所述的装置，其中所述第一处理模块包括：

分离模块，配置用于实现用户分离以从所述多个第一并行分组获取载波符号和参考信号；

去除模块，配置用于去除所述载波符号和所述参考信号中的载波间干扰，以分别形成所述数据载波符号和纠偏后的参考符号；以及

信道估计模块，配置用于针对所述纠偏后的参考符号执行信道估计以形成所述多个信道估计符号。

14.根据权利要求12或13所述的装置，其中所述指令模块包括：

第二分组模块，配置用于针对所述多个数据载波符号和所述多个信道估计符号执行信道均衡和多天线合并，以形成多个有效频域符号作为多个第二并行分组；以及

第二处理模块，配置用于从所述多个有效频域符号中，至少部分并行地获取原始码流的估计值以作为用于第三阶段的数据对象。

15.根据权利要求14所述的装置，其中所述第二处理模块包括：

反向转换模块，配置用于将所述多个有效频域符号转换为时域信号；以及

估计模块，配置用于针对所述时域信号进行星座图解调以获取原始码流的估计值。

16.根据权利要求14所述的装置，其中所述指令模块包括：

第三分组模块，配置用于在所述多个处理阶段中的第三阶段期间，从所述原始码流的估计值中提取多个码块作为多个第三并行分组；以及

第三处理模块，配置用于从所述多个码块中至少部分并行地恢复传输码块。

17.根据权利要求16所述的装置，其中所述第三处理模块进一步配置用于：

针对所述多个码块执行信道解交织、速率解匹配和混合重传模式合并，以恢复传输码块。

18.根据权利要求10或11所述的装置，其中所述构造模块包括：

译码模块，配置用于基于译码算法将所述传输码块进行译码；以及

组合模块，配置用于针对经译码的码块进行组合以形成所述传输块数据。