用于在云无线接入网络中分配远端天线的方法及设备技术

本公开的实施例公开了一种用于在云无线接入网络中分配远端天线的方法及设备，该方法包括：将用户设备分别链接到小区中的小区基站以及多个远端天线；基于由所述小区基站提供的所述用户设备的位置信息，为所述用户设备分配所述多个远端天线中的至少一个，作为第一远端天线子集；以及基于所述用户设备反馈的来自所述第一远端天线子集内的每个远端天线的信道增益，为所述用户设备分配第二远端天线子集，用以向所述用户设备发送数据。

【技术实现步骤摘要】
用于在云无线接入网络中分配远端天线的方法及设备
本公开的实施例涉及无线通信领域，并更为具体地涉及一种用于在云无线接入网络中分配远端天线的方法及设备。
技术介绍
超密集网络(UDN)是满足5G技术的关键容量要求的重要技术。UDN的目的在于提高单一用户和区域的频谱效率，以解决5G系统中频谱资源瓶颈的问题。云无线接入网络(Cloud-RAN)实现了将多个基站的基带处理集中到云服务器，诸如基带单元(BBU)池。将例如远端射频头(RRH)的远端天线通过来自BBU的高速链路而密集地部署在整个网络内。在本文中，将具有集中式基带处理功能的UDN称作基于Cloud-RAN的UDN。在基于Cloud-RAN的UDN中，最重要的问题在于如何降低干扰。理想的方案是将每个远端天线通过光纤向集中式处理节点报告所有信道的信息，使得所有天线可以实施协作性的传输来降低干扰。尽管这个理念针对高度协作的UDN网络提供了一种解决方案，但由于大量天线以及用户设备的存在，使得大量的实时信号处理以及计算复杂度将变得难以承受。与此同时，由于大量的远端天线散布在整个区域中，因此存在很多远端天线可能远离所有用户设备的情况，这使得这些远离用户设备的远端天线对系统性能的提升帮助十分有限，但却将增加了系统信号的开销以及计算复杂度。当前，针对在基于Cloud-RAN的UDN中的远端天线选择的领先解决方案是基于信道增益(或最小距离)的贪婪天线选择算法，该具体算法公开在“Energy-Efficient,Large-ScaleDistributed-AntennaSystem(L-DAS)forMultipleUsers."IEEEJournalofSelectedTopicsinSignalProcessing8(5),2014,pp954-965)”中。这种算法是一种迭代的并且集中式的贪婪算法(greedyalgorithm)，其基于在一个集群中的最小信干噪比(SINR)阈值以及RRH和用户设备之间的信道增益(或距离)。该算法可以通过优化的参数设定来减少在用户设备附近的活动天线的数量，而其与完全协作的情况相比仅导致了小于10％的性能损失。尽管其复杂性以及性能具有竞争力，但仍存在下列明显的局限性：-该算法是集中式实现的算法，其在用户数量增加时将需要大量的开销；-迭代式的算法一直面临着收敛速度以及计算复杂度的问题。并没有关于该算法的收敛速度的理论证明。在一些情况下，在每次迭代之后，小区的平均值以及小区边界的吞吐量并不总是增加；-该算法需要三个参数，包括：用户设备的SINR目标值、一个集群中的最小SINR阈值、以及迭代算法的退出条件。如果不能选择合适的参数，性能将会变得更差。通常，最小SINR越大，性能将越好；-为了实现更好的性能，该算法将选择更大的最小SINR阈值。与此同时，在一个RRH集群下将服务更多的用户。因此，一个用户的信道估计误差将使得更多的用户性能受损，这意味着这种算法缺乏鲁棒性。
技术实现思路
为了给出全面的针对基于Cloud-RAN的UDN中的天线选择的解决方案，本公开提出了一种用于在云无线接入网络中分配远端天线的方法及设备。该方法基于如图1所示的双链接(dualconnectivity)网络。所有用户分别与小区和分布式远端天线两者链接。小区提供针对所有用户设备的信号覆盖以及控制信道，而分布式远端天线提供给所有用户高速的数据传输。本公开的一个方面涉及一种用于在云无线接入网络中分配远端天线的方法，该方法包括：将用户设备分别链接到小区中的小区基站以及多个远端天线；基于由所述小区基站提供的所述用户设备的位置信息，为所述用户设备分配所述多个远端天线中的至少一个，作为第一远端天线子集；以及基于所述用户设备反馈的来自所述第一远端天线子集内的每个远端天线的信道增益，为所述用户设备分配第二远端天线子集，用以向所述用户设备发送数据。由于首先在小区基站的控制下、基于用户设备自身所处的地理位置找到了第一远端天线子集作为远端天线的备选协作集合，因此将仅在该子集内选择为用户设备提供服务的天线，从而有效减少了待服务该用户设备的天线的数目。根据本公开的实施例，所述方法还包括：为每个用户设备分配对应的第二远端天线子集；以及基于多个用户设备的第二远端天线子集，选择由所述多个用户设备共享的远端天线子集。需要指出，由于本方法独立地为区域内每个用户设备分配对应的第二远端天线子集，因此在此期间每个用户设备无需与其他用户设备交换信道信息。通常第二远端天线子集中的天线数目小于第一远端天线子集中的天线数目，这进一步减少了待服务用户设备的天线数量。根据本公开的实施例，所述方法还包括：经由所述多个用户设备共享的远端天线子集中的所有远端天线，向每个用户设备发送数据。根据本公开的实施例，将用户设备分别链接到小区中的小区基站以及多个远端天线还包括：在所述链接建立之后，在所述小区的所述基站与所述用户设备之间建立控制信道。根据本公开的实施例，基于所述用户设备反馈的来自所述第一远端天线子集内的每个远端天线的信道增益，为所述用户设备分配第二远端天线子集，用以向所述用户设备发送数据包括：针对所述用户设备计算在所述第一远端天线子集内的每个远端天线的信道增益；针对所述用户设备，根据第一远端天线子集内所有远端天线信道增益的总和设置预定的总信道增益；按照从大到小的顺序，排列每个远端天线的信道增益；在按照从大到小的顺序累加得到的信道增益大于或等于所述预定的总信道增益时，选择与被累加的信道增益相对应的远端天线；以及将这些远端天线的数量设定为所述第二远端天线子集中的远端天线的数量。这使得在满足信道增益(或不对性能造成定量损失的)的前提下，可以使用最少量的天线数量以服务该用户设备。根据本公开的实施例，基于多个用户设备的第二远端天线子集，选择由所述多个用户设备共享的远端天线子集包括：将包含共享相同远端天线的多个第二远端天线子集合并为一个天线子集，以由所述多个用户设备共享。根据本公开的实施例，所述方法还包括：在用户设备的数量大于所述共享的远端天线子集中的天线数量时，向所述共享的远端天线子集添加额外的远端天线，以使所述共享的远端天线子集中的远端天线的数量至少等于所述用户设备的数量。本公开的另一方面涉及一种用于在云无线接入网络中分配远端天线的设备，包括：双链接建立装置，用于将用户设备分别链接到小区中的小区基站以及多个远端天线；第一远端天线分配装置，用于基于由所述小区基站提供的所述用户设备的位置信息，为所述用户设备分配所述多个远端天线中的至少一个，作为第一远端天线子集；以及第二远端天线分配装置，用于基于所述用户设备反馈的来自所述第一远端天线子集内的每个远端天线的信道增益，为所述用户设备分配第二远端天线子集，用以向所述用户设备发送数据。根据本公开的实施例，所述设备还包括：第三远端天线分配装置，用于为每个用户设备分配对应的第二远端天线子集；以及基于多个用户设备的第二远端天线子集，选择由所述多个用户设备共享的远端天线子集。根据本公开的实施例，所述设备还包括：数据发送装置，用于经由所述多个用户设备共享的远端天线子集中的所有远端天线，向每个用户设备发送数据。根据本公开的实施例，所述设备还包括：控制信道建立装置，用于在所述链接建本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在云无线接入网络中分配远端天线的方法，包括：将用户设备分别链接到小区中的小区基站以及多个远端天线；基于由所述小区基站提供的所述用户设备的位置信息，为所述用户设备分配所述多个远端天线中的至少一个，作为第一远端天线子集；以及基于所述用户设备反馈的来自所述第一远端天线子集内的每个远端天线的信道增益，为所述用户设备分配第二远端天线子集，用以向所述用户设备发送数据。

【技术特征摘要】
1.一种用于在云无线接入网络中分配远端天线的方法，包括：将用户设备分别链接到小区中的小区基站以及多个远端天线；基于由所述小区基站提供的所述用户设备的位置信息，为所述用户设备分配所述多个远端天线中的至少一个，作为第一远端天线子集；以及基于所述用户设备反馈的来自所述第一远端天线子集内的每个远端天线的信道增益，为所述用户设备分配第二远端天线子集，用以向所述用户设备发送数据。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：为每个用户设备分配对应的第二远端天线子集；以及基于多个用户设备的第二远端天线子集，选择由所述多个用户设备共享的远端天线子集。3.根据权利要求2所述的方法，还包括：经由所述多个用户设备共享的远端天线子集中的所有远端天线，向每个用户设备发送数据。4.根据权利要求1所述的方法，其中将用户设备分别链接到小区中的小区基站以及多个远端天线还包括：在所述链接建立之后，在所述小区的所述基站与所述用户设备之间建立控制信道。5.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述用户设备反馈的来自所述第一远端天线子集内的每个远端天线的信道增益，为所述用户设备分配第二远端天线子集，用以向所述用户设备发送数据包括：针对所述用户设备计算在所述第一远端天线子集内的每个远端天线的信道增益；针对所述用户设备，根据第一远端天线子集内所有远端天线信道增益的总和设置预定的总信道增益；按照从大到小的顺序，排列每个远端天线的信道增益；在按照从大到小的顺序累加得到的信道增益大于或等于所述预定的总信道增益时，选择与被累加的信道增益相对应的远端天线；以及将这些远端天线的数量设定为所述第二远端天线子集中的远端天线的数量。6.根据权利要求2所述的方法，其中基于多个用户设备的第二远端天线子集，选择由所述多个用户设备共享的远端天线子集包括：将包含共享相同远端天线的多个第二远端天线子集合并为一个天线子集，以由所述多个用户设备共享。7.根据权利要求6所述的方法，还包括：在用户设备的数量大于所述共享的远端天线子集中的天线数量时，向所述共享的远端天线子集添加额外的远端天线，以使所述共享的远端天线子集中的远端天线的数量至少等于所述用户设备的数量。8.一种用于在云无线接入网...

【专利技术属性】
技术研发人员：侍兴华，
申请(专利权)人：上海贝尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31