无线通信组网的方法.pdf

上传人:Y948****062 文档编号:20091 上传时间:2018-01-12 格式:PDF 页数:20 大小:2.14MB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN201510117108.3

申请日:

2015.03.17

公开号:

CN104796918A

公开日:

2015.07.22

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情:

实质审查的生效IPC(主分类):H04W 16/26申请日:20150317|||公开

IPC分类号:

H04W16/26(2009.01)I; H04W36/30(2009.01)I; H04W36/32(2009.01)I; H04W72/12(2009.01)I; H04W76/02(2009.01)I

主分类号:

H04W16/26

申请人:

无锡北邮感知技术产业研究院有限公司

发明人:

彭木根; 闫实; 项弘禹; 党甜

地址:

214135江苏省无锡市菱湖大道97号

优先权:

专利代理机构:

北京德琦知识产权代理有限公司11018

代理人:

张晓峰; 宋志强

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本申请公开了一种无线通信组网的方法,包括:在提供业务的区域布置HPN;在业务量大于指定业务量或接入密度大于指定密度的区域,设置至少两个雾远端射频单元F-RRH;在用户终端的移动速度大于预定门限值M1、或者需要进行实时语音业务通信时,则采用直接接入HPN模式进行通信;在用户终端的移动速度小于等于预定门限值M1、且欲通信的用户终端之间的距离在大于预定门限D1小于等于预定门限D2时,采用局部F-RRH模式进行通信;在用户终端的移动速度小于等于预定门限值M1、且欲通信的用户终端之间的距离超过预定门限值D2时,采用全局BBU池模式进行通信。本发明可以降低前向链路的容量需求,降低云计算服务器中BBU池的信号处理压力,提高传输时延。

权利要求书

1.  一种无线通信组网的方法,其特征在于,包括:
在提供业务的区域布置高功率基站HPN;
在业务量大于指定业务量或接入密度大于指定密度的区域,设置至少两个雾远端射频单元F-RRH,所述F-RRH具有前端无线射频信号和符号处理模块,也具有基带信号物理处理和无线资源管理控制模块;
根据待接入用户终端的移动速度和用户终端间的传输距离选择用户终端通信的模式;其中,
在用户终端的移动速度大于预定门限值M1、或者需要进行实时语音业务通信时,则采用直接接入HPN模式进行通信;
在用户终端的移动速度小于等于预定门限值M1、且欲通信的用户终端之间的距离在大于预定门限D1小于等于预定门限D2时,采用局部F-RRH模式进行通信;
在用户终端的移动速度小于等于预定门限值M1、且欲通信的用户终端之间的距离超过预定门限值D2时,采用全局BBU池模式进行通信。

2.
  根据权利要求1所述的方法,其特征在于,该方法进一步包括:
在用户终端的移动速度小于等于预定门限值M1、且欲通信的用户终端之间的距离小于预定门限值D1、且欲通信的用户终端具备直通模块且接入同一F-RRH时,则采用终端直通模式进行通信;
在用户终端的移动速度小于等于预定门限值M1、且欲通信的用户终端之间的距离小于预定门限值D1、且欲通信的用户终端不具备直通模块或接入不同的F-RRH时,则采用局部F-RRH模式进行通信。

3.
  根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述在采用局部F-RRH模式进行通信之前,进一步包括:云计算服务器中的BBU池判断通过F-RRH通信是否可以满足业务通信需求,如果满足则采用所述局部F-RRH模式进行通信,否则采用全局BBU池模式进行通信。

4.
  根据权利要求2所述的方法,其特征在于,
所述采用终端直通模式进行通信具体包括:所述F-RRH为其覆盖范围内的每个用户终端分配各自的设备标识;所述欲通信的用户终端包括第一用户终端和第二用户终端;所述第一用户终端广播自身的位置和设备标识;第二用户终端接收到所述第一用户终端广播的信息后,在与第一用户终端相同的频段上广播自身的位置和设备标识;第一用户终端收到所述第二用户终端广播的信息后,继续在该频段上面发送确认信息并转入已连接状态,第二用户终端收到该确认信息后转入已连接状态,第一用户终端和第二用户终端开始进行直通通信。

5.
  根据权利要求2或4所述的方法,其特征在于,所述采用终端直通模式进行通信时,进一步包括:
所述F-RRH根据信道丢包率、吞吐量和端到端的网络传输时延并根据信道使用状况,对其控制的第一用户终端和第二用户终端调整发射功率;对于采用非终端直通模式的用户终端,云计算服务器中的BBU池周期性地根据F-RRH的业务量,丢包率、吞吐量和端到端的网络传输时延,通过与HPN进行协调信令交互,调整F-RRH的发射功率,并根据统计信道状态信息CSI、瞬时队列状态信息QSI和用户终端移动性对非直通用户终端进行通信模式的更新、用户终端调度和分配资源。

6.
  根据权利要求2或4所述的方法,其特征在于,所述采用终端直通模式进行通信时,进一步包括:
F-RRH根据直通用户终端上报的干扰信息和F-RRH自身存储的链路调度及信道占用历史信息,通过调整直通用户终端到空闲信道并执行相应的无线资源管理操作、或将造成干扰较大的用户终端切换到非直通接入模式的方式避免干扰。

7.
  根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,
所述采用局部F-RRH模式进行通信具体包括:
用户终端根据本终端的地理位置以及信道状态信息,评估检测到的无线信 号强度,获得的不同F-RRH的发射功率以及负载情况以及用户终端传输业务特征和回程链路的性能限制,根据获得的信息,将各F-RRH按照高能效的标准进行接入优先级排序,优先接入能效比高的F-RRH,若优先选择的F-RRH没有多余的空闲资源可分配、或优先选择的F-RRH的前向链路已经受限,则接入次优的-RRH;F-RRH将用户终端除业务需求以外的数据上报云计算服务器中的BBU池,BBU池根据上报的网络状态信息管理至少两个F-RRH,管理F-RRH在本地进行局部的互联互通协作通信。

8.
  根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,在采用局部F-RRH模式进行通信时,进一步包括:
采用分层异构网络HetNet中低功率节点LPN间的干扰协同处理方法,减少F-RRH间的干扰。

9.
  根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在采用全局BBU池模式进行通信时,进一步包括:
通过在云计算服务器中的BBU池处执行集中式预编码,在发射时抑制干扰,同时在接收阶段执行串行干扰消除处理。

10.
  根据权利要求1所述的方法,其特征在于,该方法进一步包括:
对于HPN和F-RRH间的干扰,在HPN处执行多天线预编码和串行干扰消除进行空域干扰协调处理,在云计算服务器中的BBU池管理下,在F-RRH处进行发射功率限制和分布式协同调度进行干扰协调处理。

说明书

无线通信组网的方法
技术领域
本申请涉及无线通信技术的接入网技术领域,尤其涉及一种无线通信组网方法。
背景技术
目前,随着全球移动用户终端数量的增加及用户终端对服务质量要求的提高,移动用户终端对于高速率数据的许多智能和多媒体应用(如:无线高清视频、社交网络和点对点即时通信等)的需求呈指数增长。据在今后5年内,移动业务日均总数据量将从2010年的186万亿字节(TB)增长到12540TB,这意味着移动通信系统的平均区域容量需要比现有移动通信系统提升至少1000倍。与此同时,网络的功率消耗则要进一步减少,到5年后,相比较于5年前,移动通信系统消耗的能量预期需要节省90%。
为了应对以上挑战,异构云无线接入网络(H-CRAN,Heterogeneous Cloud Radio Access Network)作为一种对分层异构网络(HetNet)和云无线接入网(C-RAN)的增强接入网络解决方案受到产业界的广泛关注。H-CRAN结合了HetNet和C-RAN的优势,但又克服了二者各自存在的缺点,实现了无线接入技术和云计算技术的融合,能够满足第五代移动通信系统的性能要求。
在H-CRAN中,高功率节点(HPN,High Power Node)提供对现有蜂窝移动通信系统和宽带无线接入系统的向下兼容和保证多无线网络的无缝覆盖,它包含了部分无线资源管理和移动型管理以及异构融合网关功能,可以是传统蜂窝小区的宏基站(Macro Base Station)或者微基站(Micro Base Station),也可以是新型的超基站或者云基站,主要目的是实现大范围无缝 覆盖、整个网络的广播控制信息的发送、异构网络融合功能等。另一方面,低功率节点(LPN,Low Power Node)主要用于为局部区域提供高速率业务服务,它可以是HetNet中的小小基站,也可以是C-RAN中的远端射频单元(RRH),其中RRH只保留前端无线射频(RF)信号和简单的符号处理功能,其余的基带信号物理处理和无线资源管理控制功能都集中在大规模云计算服务器中的基带处理单元(BBU)池中。在业务热点地区高密度部署RRH可以缩短网络接入节点与用户终端之间的距离,可以为HPN进行业务分流从而有效增大HPN的覆盖范围,提高整个系统的频谱效率和能量效率。同时,采用这样的部署方式还可以有效节约网络建设和运维开销、提高智能组网能力,实现绿色通信目标。
但是,现有技术存在以下缺点:
随着社交应用和基于位置的通信应用越来越流行,在同一个区域内,即相邻或相同RRH下的数据流量越来越大。这些数据流量均需要迂回传输到云计算服务器,导致连接云计算服务器中的BBU池和RRH间的前向链路(Fronthaul)传输的数据量激增,大量不需要传输的冗余业务和控制信息导致前向链路容量受限,也增加了云计算服务器中的BBU池的信号处理负担,传输时延和处理时延变长导致大规模集中协同信号处理增益受限,从而严重影响了H-CRAN网络性能。
另外,对于H-CRAN来说,现有技术中的用户终端接入和切换技术也存在缺陷,由于HPN和LPN同时存在,使得移动用户终端面临是接入HPN还是一个或者多个LPN的问题。虽然LPN能够提供更高的传输速率,但是,因其覆盖范围较小,高速移动用户终端需要在LPN之间频繁切换,增加了在前向链路上实时传输切换控制信令的压力,也对云计算服务器中的BBU池云计算处理提出了更高要求,产生较高的切换失败率,影响服务质量(QoS,Quality of Service);此外,虽然HPN能提供较大范围的覆盖,但也存在容量有限和数据速率低的缺点。
综上所述,现有技术中所述前向链路的容量需求较高,云计算服务器中 BBU池的信号处理压力过大,传输时延较长。
发明内容
有鉴于此,本发明的主要目的是提供一种无线通信组网的方法,以降低前向链路的容量需求,降低云计算服务器中BBU池的信号处理压力,提高传输时延。
本发明的技术方案是这样实现的:
一种无线通信组网的方法,包括:
在提供业务的区域布置高功率基站HPN;
在业务量大于指定业务量或接入密度大于指定密度的区域,设置至少两个雾远端射频单元F-RRH,所述F-RRH具有前端无线射频信号和符号处理模块,也具有基带信号物理处理和无线资源管理控制模块;
根据待接入用户终端的移动速度和用户终端间的传输距离选择用户终端通信的模式;其中,
在用户终端的移动速度大于预定门限值M1、或者需要进行实时语音业务通信时,则采用直接接入HPN模式进行通信;
在用户终端的移动速度小于等于预定门限值M1、且欲通信的用户终端之间的距离在大于预定门限D1小于等于预定门限D2时,采用局部F-RRH模式进行通信;
在用户终端的移动速度小于等于预定门限值M1、且欲通信的用户终端之间的距离超过预定门限值D2时,采用全局BBU池模式进行通信。
优选的,该方法进一步包括:
在用户终端的移动速度小于等于预定门限值M1、且欲通信的用户终端之间的距离小于预定门限值D1、且欲通信的用户终端具备直通模块且接入同一F-RRH时,则采用终端直通模式进行通信;
在用户终端的移动速度小于等于预定门限值M1、且欲通信的用户终端之间 的距离小于预定门限值D1、且欲通信的用户终端不具备直通模块或接入不同的F-RRH时,则采用局部F-RRH模式进行通信。
优选的,所述在采用局部F-RRH模式进行通信之前,进一步包括:云计算服务器中的BBU池判断通过F-RRH通信是否可以满足业务通信需求,如果满足则采用所述局部F-RRH模式进行通信,否则采用全局BBU池模式进行通信。
优选的,所述采用终端直通模式进行通信具体包括:所述F-RRH为其覆盖范围内的每个用户终端分配各自的设备标识;所述欲通信的用户终端包括第一用户终端和第二用户终端;所述第一用户终端广播自身的位置和设备标识;第二用户终端接收到所述第一用户终端广播的信息后,在与第一用户终端相同的频段上广播自身的位置和设备标识;第一用户终端收到所述第二用户终端广播的信息后,继续在该频段上面发送确认信息并转入已连接状态,第二用户终端收到该确认信息后转入已连接状态,第一用户终端和第二用户终端开始进行直通通信。
优选的,所述采用终端直通模式进行通信时,进一步包括:
所述F-RRH根据信道丢包率、吞吐量和端到端的网络传输时延并根据信道使用状况,对其控制的第一用户终端和第二用户终端调整发射功率;对于采用非终端直通模式的用户终端,云计算服务器中的BBU池周期性地根据F-RRH的业务量,丢包率、吞吐量和端到端的网络传输时延,通过与HPN进行协调信令交互,调整F-RRH的发射功率,并根据统计信道状态信息CSI、瞬时队列状态信息QSI和用户终端移动性对非直通用户终端进行通信模式的更新、用户终端调度和分配资源。
优选的,所述采用终端直通模式进行通信时,进一步包括:
F-RRH根据直通用户终端上报的干扰信息和F-RRH自身存储的链路调度及信道占用历史信息,通过调整直通用户终端到空闲信道并执行相应的无线资源管理操作、或将造成干扰较大的用户终端切换到非直通接入模式的方式避免干扰。
优选的,所述采用局部F-RRH模式进行通信具体包括:
用户终端根据本终端的地理位置以及信道状态信息,评估检测到的无线信号强度,获得的不同F-RRH的发射功率以及负载情况以及用户终端传输业务特征和回程链路的性能限制,根据获得的信息,将各F-RRH按照高能效的标准进行接入优先级排序,优先接入能效比高的F-RRH,若优先选择的F-RRH没有多余的空闲资源可分配、或优先选择的F-RRH的前向链路已经受限,则接入次优的-RRH;F-RRH将用户终端除业务需求以外的数据上报云计算服务器中的BBU池,BBU池根据上报的网络状态信息管理至少两个F-RRH,管理F-RRH在本地进行局部的互联互通协作通信。
优选的,在采用局部F-RRH模式进行通信时,进一步包括:采用分层异构网络HetNet中低功率节点LPN间的干扰协同处理方法,减少F-RRH间的干扰。
优选的,在采用全局BBU池模式进行通信时,进一步包括:通过在云计算服务器中的BBU池处执行集中式预编码,在发射时抑制干扰,同时在接收阶段执行串行干扰消除处理。
优选的,该方法进一步包括:对于HPN和F-RRH间的干扰,在HPN处执行多天线预编码和串行干扰消除进行空域干扰协调处理,在云计算服务器中的BBU池管理下,在F-RRH处进行发射功率限制和分布式协同调度进行干扰协调处理。
与现有技术相比,本发明的方法融合了边缘云计算(Edge Cloud Computing)和异构云无线接入网的技术特征,通过大规模多天线技术提升HPN覆盖和广播控制信息性能,并对传统C-RAN中的RRH进行增强,称为雾远端射频单元(F-RRH)。F-RRH除了具有RRH的功能模块外,还具有用于在局部区域和其他相邻的F-RRH进行分布式协同处理和信息转发的模块。本发明所述的边缘云计算也称为雾计算(Fog Computing),基于边缘云计算处理的无线接入网络称为雾无线接入网(F-RAN)。本发明基于边缘云计算处理的无线通信组网方法可以对用户终端的传输业务进行分类识别,将不需要进行全局协作的业务以用户终 端间F-RRH与用户终端间局部分布式协作方式、或还可以采用直通方式进行处理,降低前向链路的容量需求,降低云计算服务器中BBU池的信号处理压力,提高传输时延。另一方面,将需要进行全局干扰协作、资源管理及移动性管理的业务通过前向链路发送至云计算服务器中的BBU池,通过大规模协同集中处理技术的优势,获得大规模协作处理增益,降低网络建设和运营开销,提高网络性能和减少能量消耗。
附图说明
图1为本发明基于边缘云计算处理的无线通信组网方法操作步骤流程图;
图2为本发明基于边缘云计算处理的无线通信组网方法实施例的示意图;
图3为本发明用户终端在接入阶段的通信模式的转移示意图;
图4为本发明F-RRH采用Mesh组网方式实施例的示意图;
图5为本发明F-RRH采用树状组网方式实施例的示意图;
图6a为本发明用户终端通信阶段直通终端与F-RRH间干扰处理示意图;
图6b为本发明F-RRH间干扰处理示意图;
图6c为本发明全局BBU模式干扰处理示意图;
图6d为本发明HPN与F-RRH间干扰处理示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明再作进一步详细的说明。
图1为本发明基于边缘云计算处理的无线通信组网方法操作步骤流程图。参见图1,本发明基于边缘云计算处理的无线通信组网的具体操作步骤包括:
步骤101,根据网络规划,在提供业务的区域布置高功率基站HPN,即为实现无缝覆盖或者为确保无线用户终端无缝接入的区域布置HPN。
本发明所述的HPN可以是传统的宏基站或者微基站、配置有大规模多天线的增强型宏基站、或者云基站,用于实现对现有蜂窝移动通信系统的向下兼容和保证无线网络的无缝覆盖;HPN具有完整的物理层、数据链路层和网络层功能,且具有异构云无线接入网的融合功能,能够实现和其他异构无线接入节点(AP),如无线局域网或者无线城域网的无线接入节点,或者毫米波可见光接入节点,进行异构协同融合;HPN与云计算服务器中的BBU池之间有动态实时回程链路接口,实现和云计算服务器中的BBU池之间的协同信号处理、无线资源管理和移动型管理。
在本步骤101中,更为具体的操作内容包括;为实现无缝覆盖或者为确保无线用户终端无缝接入,在需要部署异构无线接入网络的全部范围中,根据网络规划和每个区域的业务量及其覆盖范围,配置HPN,本发明所述的HPN可以是传统的宏基站或者微基站、配置有大规模多天线的增强型宏基站、或者云基站,配置的HPN利用其自身配置的射频发射装置和基带处理装置完成业务数据和控制信息处理功能,并提供业务数据和/或控制信令。
为提升传输效率,每个HPN都配备大规模天线,并配置相应的频谱资源与基本参数,以便为无线接入网络提供业务的基本覆盖;大规模天线的自适应波束赋形则直接由用户终端通信终端所接入的通信节点完成相应操作;HPN还具有异构云无线接入网的融合功能,能够实现和其他异构无线接入节点进行异构协同融合并完成与其他异构无线接入节点之间的资源交流;HPN通过动态实时回程链路接口和云计算服务器中的BBU池相互连接,并完成与云计算服务器中的BBU池之间的协同信号处理、无线资源管理和移动型管理。
步骤102,在业务量大于指定业务量或接入密度大于指定密度的区域,设置或增设至少两个雾远端射频单元F-RRH,所述F-RRH具有雾计算基带信号处理模块,用于实现热点区域的容量吸收。如图2为本发明基于边缘云计算处理的无线通信组网方法实施例的示意图,参见图2,F-RRH不仅具有 传统RRH的前端无线射频信号和简单的符号处理模块,也具有基带信号物理处理和无线资源管理控制模块,用于实现和相邻的其他F-RRH进行分布式协作通信,同时也能和接入本F-RRH的通信终端进行直接通信和资源管理。每个F-RRH都直接利用前向链路连接云计算服务器中的BBU池,同时和周围的F-RRH具有业务和控制接口,可以在云计算服务器中的BBU池的管理下实现F-RRH间的协作通信,通过无线网状网Mesh、树状拓扑、线性拓扑或者星型拓扑实现局部范围内多个F-RRH的互联互通。
更为具体的,该步骤102包括下列操作内容:
在业务量大于指定业务量或接入密度大于指定密度的区域,设置或增设至少两个F-RRH,该区域内的F-RRH通过前向链路连接云计算服务器中的BBU池;多个F-RRH通过X2接口相互连接,可构成无线网状网Mesh拓扑、树状拓扑、线性拓扑或者星型拓扑结构;图4所示为F-RRH采用Mesh组网方式实施例的示意图:每个F-RRH通过X2接口相互连接,在云计算服务器中的BBU池的管理下建立无线网状网络拓扑结构;当网络中有某节点失效或无法服务时,云计算服务器中的BBU池中可自组织进行资源调节分配,并通过构建新路由的方式进行信息传输;图5所示为F-RRH采用树状组网方式实施例的示意图:每个F-RRH通过X2接口相互连接,建立无线树状拓扑网络架构;无线树状拓扑结构中的节点可以通过连接新节点进行扩展,便于对F-RRH的管理;
在步骤102所述的区域内的F-RRH具有一定的基带信号处理能力,用于独自执行业务和控制信息的处理操作,实现和用户终端通信终端的直接通信和资源管理;也可以通过相邻的其他F-RRH通过分布式协作通信的方式组成大规模协作多点传输的节点簇,并在云计算服务器中的BBU池的管理下通过F-RRH间的网络拓扑结构实现局部范围内的协作传输;或在云计算服务器中的BBU池内采用集中式的虚拟预编码、用户终端调度和资源及移动性管理,利用云计算服务器中的BBU池负责执行每个F-RRH与用户终端通信终端之间包括同步、接入、信道建立、数据传输和信道释放的所有无线通信资 源的信令控制功能,使得多个F-RRH进行全局的协作,提高网络整体的传输效率。
步骤103,根据待接入用户终端的移动速度和用户终端间的传输距离选择用户终端通信的模式,即通信终端接入F-RAN的模式。
在一种优选实施例中,通信终端接入F-RAN的模式包括:直接接入HPN模式、局部F-RRH模式以及全局BBU池模式。在这种实施例中,用户终端所持通信终端是传统通信终端,可以直接通过接入F-RRH实现通信。
在进一步的优选实施例中,所述通信终端也可以是具有直通通信功能的新型直通终端,该新型直通终端需要具有发现相邻直通终端和探测配置反馈信息的能力,以及向F-RRH上报位置信息、计费信息、干扰信息等信息的能力。该优选实施例中,所述通信终端接入F-RAN具有四种模式:直接接入HPN模式、终端直通模式、局部F-RRH模式以及全局BBU池模式。
图3为本发明用户终端在接入阶段的通信模式的转移示意图。参见图3,在接入F-RAN时,步骤103主要包括以下步骤:
步骤301,如果用户终端的移动速度大于预定门限值M1、即处于高速移动状态,或者需要进行实时语音业务通信时,则采用直接接入HPN模式进行通信,即用户终端所持通信终端直接接入HPN。
步骤302,如果用户终端移动速率小于预定门限值M1且欲进行通信的用户终端之间的距离大于预定门限值D1但小于预定门限值D2,则采用局部F-RRH模式进行通信;即用户终端通过接入F-RRH实现用户终端间的通信,此时在云计算服务器中的BBU池管理下,通过多个F-RRH在本地局部的互联互通实现分布式协作通信。
在一种进一步的优选实施例中,所述在采用局部F-RRH模式进行通信之前,还可以进一步包括:云计算服务器中的BBU池判断通过F-RRH通信是否可以满足业务通信需求,如果满足则采用所述局部F-RRH模式进行通信,否则采用全局BBU池模式进行通信。
步骤303,如果用户终端移动速率小于等于预定门限值M1且欲进行通 信的用户终端之间的距离超过预定门限值D2,则采用全局BBU池模式进行通信,把所有通信处理通过F-RRH都集中到云计算服务器中的BBU池进行处理。
更为具体的,在进一步的优选实施例中,所述通信终端也可以是具有直通通信功能的新型直通终端,该新型直通终端需要具有发现相邻直通终端和探测配置反馈信息的能力,以及向F-RRH上报位置信息、计费信息、干扰信息等信息的能力。那么在这种实施例中,如果用户终端移动速率小于等于预定门限值M1、且欲通信的用户终端之间的距离小于预定门限值D1、且欲通信的用户终端都具备直通模块且都接入同一F-RRH时,则采用终端直通模式进行通信。这种情况下,在接入的F-RRH控制管理下,两用户终端通过终端直通技术实现用户终端间的通信。
但是同时,在用户终端的移动速度小于等于预定门限值M1、且欲通信的用户终端之间的距离小于预定门限值D1、且欲通信的用户终端不具备直通模块或接入不同的F-RRH时,则不能采用终端直通模式,而是采用局部F-RRH模式进行通信。并且,如图3所示,在采用局部F-RRH模式进行通信之前,进一步包括:云计算服务器中的BBU池判断通过F-RRH通信是否可以满足业务通信需求,如果满足则采用所述局部F-RRH模式进行通信,否则采用全局BBU池模式进行通信。
下面介绍终端直通模式的具体方式。
所述采用终端直通模式进行通信具体包括:所述F-RRH为其覆盖范围内的每个用户终端分配各自的设备标识;所述欲通信的用户终端包括第一用户终端和第二用户终端;所述第一用户终端广播自身的位置和设备标识;第二用户终端接收到所述第一用户终端广播的信息后,在与第一用户终端相同的频段上广播自身的位置和设备标识;第一用户终端收到所述第二用户终端广播的信息后,继续在该频段上面发送确认信息并转入已连接状态,第二用户终端收到该确认信息后转入已连接状态,第一用户终端和第二用户终端开始 进行直通通信。
下面介绍所述采用局部F-RRH模式进行通信具体包括:
用户终端根据本终端的地理位置以及信道状态信息,评估检测到的无线信号强度,获得的不同F-RRH的发射功率以及负载情况以及用户终端传输业务特征和回程链路的性能限制,根据获得的信息,将各F-RRH按照高能效的标准进行接入优先级排序,优先接入能效比高的F-RRH,若优先选择的F-RRH没有多余的空闲资源可分配、或优先选择的F-RRH的前向链路已经受限,则接入次优的-RRH;F-RRH将用户终端除业务需求以外的数据上报云计算服务器中的BBU池,BBU池根据上报的网络状态信息管理至少两个F-RRH,管理F-RRH在本地进行局部的互联互通协作通信。
下面以一种优选实施例为例对所述步骤103进一步进行详细说明。该步骤103主要包括下列具体操作内容:
步骤(31)如果用户终端的移动速度大于预定门限值M1、即处于高速移动状态,或者需要获得基本的实时语音业务时,则采用HPN接入模式,即用户终端所持通信终端直接接入HPN,由HPN完成之后所有信号处理功能。
或者,如果用户终端移动速率小于预定门限值M1且需要进行通信的两个用户终端都接入相同的F-RRH,且用户终端间距离小于预定门限值D1,此外两个用户终端所持的都是新型直通终端,在接入的F-RRH控制管理下,采用终端直通模式,即两个用户终端通过终端直通技术实现用户终端间的通信。
所述终端直通模式具体包括:由F-RRH为其覆盖范围内的每个用户终端分配各自的设备标识;所述欲通信的用户终端包括第一用户终端和第二用户终端;所述第一用户终端广播自身的位置、设备标识等信息,此时第一用户终端处于等待状态;第二用户终端接收到所述第一用户终端广播的信息后,在与第一用户终端相同的频段上面,广播自身的位置、设备标识等信息,此时第二用户终端处于等待状态;第一用户终端收到所述第二用户终端广播的 信息后,继续在该频段上面发送确认信息并转入处于已连接状态,第二用户终端收到该确认信息后,转入已连接状态,至此,所述第一用户终端和第二用户终端开始进行直通通信。
步骤(32)如果用户终端之间的通信业务需求较低,用户终端移动速率小于预定门限值M1且欲进行通信的用户终端之间的距离大于预定门限值D1但小于预定门限值D2,或者虽然欲进行通信的用户终端之间的距离小于预定门限值D1但1)用户终端所持通信终端有一方不具备直通模块,或者2)通信双方接入不同的F-RRH,则采用局部F-RRH模式,即终端通过接入F-RRH实现终端间的通信;
所述局部F-RRH模式具体包括:用户终端根据本终端的地理位置以及信道状态信息,评估检测到的无线信号强度,获得的不同F-RRH的发射功率以及负载情况以及用户终端传输业务特征和回程链路的性能限制,根据获得的信息,将各F-RRH按照高能效的标准进行接入优先级排序,优先接入能效比高的F-RRH,若优先选择的F-RRH没有多余的空闲资源可分配、或优先选择的F-RRH的前向链路已经受限,则接入次优的-RRH,以此类推;F-RRH将用户终端除业务需求以外的数据上报云计算服务器中的BBU池,BBU池根据上报的网络状态信息管理至少两个F-RRH,管理F-RRH在本地进行局部的互联互通协作通信。
若通过F-RRH间通信无法满足业务通信需求,则采用全局BBU池模式。所述全局BBU池模式包括:此时,用户终端上报给F-RRH的信息与局部F-RRH模式相同,但F-RRH将所有信号处理、资源管理以及业务需求信息上报给BBU池,在BBU池处通过实行大规模集中式预编码,实现干扰消除以及提高系统性能的目的,驱动各F-RRH共同为用户终端提供通信服务。
(33)如果用户终端移动速率小于预定门限值M1且欲进行通信的用户终端之间的距离大于预定门限值D2时,用户终端按照传统的C-RAN网络接入方式接入,即全局BBU池模式。具体包括:用户终端各自根据自身的位置以及信道状态信息选择最佳的F-RRH接入,各F-RRH将用户终端的所有 信息以及业务需求通过前向链路上报给BBU池,BBU池根据这些信息,控制每个F-RRH与用户终端之间包括同步、接入、信道建立、数据传输和信道释放的所有无线通信资源的信令控制功能,并在BBU池处完成用户终端间的数据交换,实现用户终端间的通信。
在进一步的实施例中,所述采用终端直通模式进行通信时,还可以进一步包括步骤104,即:F-RRH根据信道丢包率、吞吐量和端到端的网络传输时延并根据信道使用状况,对其控制的直通用户终端对(包括所述第一用户终端和第二用户终端)调整发射功率;对于采用非终端直通模式的用户终端,云计算服务器中的BBU池周期性地根据F-RRH的业务量,丢包率、吞吐量和端到端的网络传输时延,通过与HPN进行协调信令交互,调整F-RRH的发射功率,并根据统计信道状态信息(CSI,Channel State Information)、瞬时队列状态信息(QSI,Queue State Information)和用户终端移动性对非直通用户终端进行通信模式的更新,用户终端调度和分配资源。该步骤包括下列具体操作内容:
(41)用户终端通过终端直通模式接入F-RAN后,F-RRH周期性检测其控制的直通用户终端对的性能:若该直通用户终端对的信道丢包率、吞吐量和端到端的网络传输时延两个传输质量性能指标参数均在其预定门限范围内时,则维持原状不变。
或者,若该直通用户终端对两个传输质量性能指标参数中的任何一项性能参数降低至小于其预定门限值,且该直通用户终端对周围的其它直通用户终端对的两个传输质量性能指标均在预定门限范围内,则提升该直通用户终端对中每个用户终端的发射功率;否则,F-RRH检测当前网络中资源的占用情况,若存在空闲资源,则为其分配一个正交于网络资源的信道进行通信,若不存在空闲资源,则该直通用户终端对中的两个用户终端切换接入至其它模式进行通信。
或者,(42)对于采用非终端直通模式的用户终端,云计算服务器中的 BBU池周期性地根据雾计算F-RRH的业务量、丢包率、吞吐量和端到端的网络传输时延,通过和HPN的协调,调整F-RRH的发射功率,并根据统计信道状态信息CSI、瞬时队列状态信息QSI和用户终端移动性对非直通用户终端进行通信模式的更新、用户终端调度和分配资源。
若该F-RRH的总业务量位于预设门限范围内、且包括丢包率、吞吐量和端到端的网络传输时延共三个传输质量性能指标参数均在其预定门限范围内时,则维持原状不变;
或者,若该F-RRH的总业务量连续超过预设门限值,或因异构无线接入网络的实时处理功能受限,其三个传输质量性能指标参数中的任何一项性能参数降低至小于其预定门限值时,则判定系统处于高业务量状态,该F-RRH提高发射功率,并启动附近未开启的F-RRH;用户终端根据能效指标接入最佳的HPN或者F-RRH,同时进行大规模无线资源的调度:将来自高业务量F-RRH的基带信号经路由分配至云计算服务器中指定的基带处理单元进行处理;在极端情况下,高业务量F-RRH甚至借用相邻F-RRH的无线资源;
或者,若该F-RRH的总业务量连续少于预设门限值,且异构无线接入网络的三个传输质量性能指标均高于其预定门限值时,则判定系统处于低业务量状态,该F-RRH就降低发射功率,或将用户终端根据能效指标切换到附近节点后,关闭该F-RRH。
在本发明的无线通信组网方法中,还可以在用户终端的通信阶段进行抗干扰的处理,即包括下面的步骤105,下面详细介绍。
步骤105,在用户终端通信阶段:
在采用终端直通模式进行通信时,对于F-RRH与其控制的直通终端间的干扰,F-RRH根据直通用户终端上报的干扰信息和F-RRH自身存储的链路调度及信道占用历史信息,通过调整直通用户终端到空闲信道并执行相应的无线资源管理操作,或将造成干扰较大的用户终端切换到非直通接入模式的方式避免干扰;
在采用局部F-RRH模式进行通信时,对于采用局部F-RRH模式的用户终端,采用HetNet中LPN间的干扰协同处理方法,减少F-RRH间的干扰,提高传输性能;
在采用全局BBU池模式进行通信时,对于采用全局BBU池模式的用户终端,通过在云计算服务器中的BBU池处执行集中式预编码,在发射时抑制干扰,同时在接收阶段执行串行干扰消除处理,从而实现大规模的干扰协同处理;
对于HPN和F-RRH间的干扰,在HPN处执行大规模多天线预编码和串行干扰消除进行空域干扰协调处理,在云计算服务器中的BBU池管理下,在F-RRH处进行发射功率限制和分布式协同调度进行干扰协调处理。
具体的,上述步骤105进一步包括下列具体操作内容:
(51)对于直通模式,直通用户终端周期性地上报自身的干扰信息,F-RRH根据该上报信息和F-RRH自身存储的链路调度及信道占用历史信息,若1)直通用户终端对对F-RRH用户终端造成的干扰超过门限值N1但是未超过门限值N22)当前网络中有可用的空闲资源,则调整该直通用户终端对到空闲信道,如图6a所示,直通用户终端对和F-RRH用户终端同时占用Ω1信道,导致干扰超过门限值N1,因此将直通用户终端对调整到空闲的Ω2信道,消除干扰,并重新执行用户终端接入、功率分配等无线资源管理操作;若直通用户终端对造成的干扰超过门限值N2,且当前网络中没有可用的空闲资源,则将其切换到非直通接入模式并根据相应接入模式下的干扰协调方法来减轻干扰。
或者,(52)对于局部F-RRH模式F-RRH间的干扰,如图6b所示用户终端根据自己的地理位置已经信道状态信息接入确定的F-RRH,若其信干比(SIR,Signal to Interference Ratio)大于门限值R1,则维持原状不变;否则,该F-RRH分析该用户终端受到的干扰的来源,生成干扰协调指令;然后,通过与周围造成干扰的F-RRH的接口指示其与相邻的干扰F-RRH进行资源调度:若周围造成干扰的F-RRH有其它可用的频率资源,则干扰F-RRH通过 资源分配的方式释放对用户终端的服务F-RRH造成干扰的资源,降低干扰;若周围造成干扰的F-RRH没影其它可用的频率资源,则用户终端的服务F-RRH与周围的干扰F-RRH在当前的频段上进行联合传输,将干扰信号转化为有用信号,实现分布式协同调度的目的,降低干扰。
或者,(53)对于全局BBU池模式,如图6c所示:F-RRH与用户终端进行下行通信时,用户终端周期性地向F-RRH上报自身的位置、信道状态等信息,F-RRH将这些信息通过前向链路上报给BBU池,BBU池根据这些信息进行大规模集中虚拟预编码运算,通过发射预编码的设计,来构建干扰信道零空间,F-RRH根据虚拟预编码矢量进行信号发射,以消除下行干扰,并提高网络的性能;F-RRH与用户终端进行上行通信时,用户终端上报自身所受的干扰信息到F-RRH处,F-RRH将这些信息上报给BBU池,BBU池处进行大规模串行干扰消除计算,以恢复各个用户终端的上行信号,从而实现大规模的干扰协同处理。
或者,(54)对于F-RRH和HPN之间的干扰,HPN与云计算服务器中的BBU池通过相互之间的接口对相同资源上的干扰信息及已经统计的性能指标进行实时动态交互,并执行以下操作,如图6d所示:1)在HPN端,结合HPN干扰较大的F-RRH用户终端的位置以及信道状态信息进行大规模多天线预编码,并在这些F-RRH用户终端端实行串行干扰消除,使这其受到的干扰变小,达到空域干扰协调处理的目的;2)在F-RRH端,对于对HPN用户终端造成较大干扰的F-RRH,在保证网络性能的条件下适当限制其发射功率,同时通过BBU池协同其它F-RRH实行联合的功率控制以及资源调度,实现分布式协同调度,同时对时频资源进行协调,从而实现HPN和F-RRH之间的上下行干扰协调。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明保护的范围之内。

无线通信组网的方法.pdf_第1页
第1页 / 共20页
无线通信组网的方法.pdf_第2页
第2页 / 共20页
无线通信组网的方法.pdf_第3页
第3页 / 共20页
点击查看更多>>
资源描述

《无线通信组网的方法.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《无线通信组网的方法.pdf(20页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

本申请公开了一种无线通信组网的方法,包括:在提供业务的区域布置HPN;在业务量大于指定业务量或接入密度大于指定密度的区域,设置至少两个雾远端射频单元F-RRH;在用户终端的移动速度大于预定门限值M1、或者需要进行实时语音业务通信时,则采用直接接入HPN模式进行通信;在用户终端的移动速度小于等于预定门限值M1、且欲通信的用户终端之间的距离在大于预定门限D1小于等于预定门限D2时,采用局部F-RRH模。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 电学 > 电通信技术


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1