一种云接入网下行无速率传输机制制造技术

本发明专利技术公开了一种云接入网下行无速率传输机制，所述系统包括用户、射频拉远单元和基带处理单元池，用户到射频拉远单元节点之间是无线链路，射频拉远单元节点到基带处理单元池之间是高速链路；在下行系统中，基带处理单元池无速率编码所传输的信息，经过预编码和量化，通过容量有限的高速链路将信号传送到对应的射频拉远单元；各个射频拉远单元将收到的量化信号广播传输给各个用户，用户根据接收的消息对由射频拉远单元节点转发来的信息解映射，最后通过置信度传播算法译出原始信息。本发明专利技术通过在云接入网中使用无速率传输机制，可以增强传输灵活性，同时由于在BBU池联合处理信息，可以提高系统频谱利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种云接入网下行无速率传输机制
本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及一种云接入网下行无速率传输机制。
技术介绍
当前，在社交网络(SocialNetworks)、物联网(InternetofThings)、车联网(InternetofVehicles)等新型业务兴起的背景下，下一代移动通信网络所面临的将是海量的用户数量，以及海量的数据传输量。这就对无线接入网(RAN)容量的提升带来了迫切的要求。提升小区密度，增大频率复用是提升网络容量的有效途径之一。云接入网(C-RAN)是一种新型的接入网架构，其特点是将网络中各接入节点的远端射频单元(RRH)和基带处理单元(BBU)完全地分离，将RRH更靠近用户，而各个BBU向后集中成虚拟的BBU池，BBU池和RRH通过高速链路连接。这样带来的好处是：所有基站的信号都由后端的BBU池来统一进行信号处理，这种结构天然地有利于干扰协调、多点协作算法的实施；扩展网络只需要布置新的RRH以及铺设高速链路，其成本要小于架设带有完整BBU的基站。在云接入网下行无速率传输机制中，发射端将消息比特编码成无限长的码字，源源不断地发送给接收端，直到后者正确译码并反馈ACK信号为止。无速率码具有自适应性，其速率随着所经历的信道的变化而自适应地变化，无速率码的自适应特性使得其可以适配云接入网中灵活的传输机制，同时可以使得其在无法获得准确信道状态信息时仍具有逼近信道容量的性能；无速率码不需要混合自动重传请求(HARQ)的反馈机制，能够有效缓解ACK\NACK信号反馈延迟带来的系统损失。本专利技术提供一种云接入网下行无速率传输机制，可以增强传输灵活性，同时由于在BBU池联合处理信息，可以提高系统频谱利用率。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种云接入网下行无速率传输机制。所述的一种云接入网下行无速率传输机制，其特征在于系统包括用户、射频拉远单元和基带处理单元池，用户到射频拉远单元节点之间是无线链路，射频拉远单元节点到基带处理单元池之间是高速链路；在下行系统中，基带处理单元池无速率编码所传输的信息，经过预编码和量化，通过容量有限的高速链路将信号传送到对应的射频拉远单元；各个射频拉远单元将收到的量化信号广播传输给各个用户，用户根据接收的消息对由射频拉远单元节点转发来的信息解映射，最后通过置信度传播算法译出原始信息。所述的一种云接入网下行无速率传输机制，其特征在于基带处理单元池无速率编码所传输的信息直到上行反馈确认字符完成传输结束，具体过程按照如下进行：2.1)无速率码由作为内码的低密度奇偶校验(LDPC)码和作为外码的喷泉码(LT)码两部分组成；2.2)将需要编码的原始信息s0,s1,……,sk送入无速率码的预编码器进行编码，根据低密度奇偶校验码码本生成信息b1,b2,……,bn；2.3)将生成的信息b1,b2,……,bn送入LT码编码器，根据度数分布选取输出节点的度数源源不断地生成无速率码码字，其编码符号c1,c2,……,cN；2.4)对编码符号c1,c2,……,cN进行调制，即将比特0和1根据实际调制方式分别映射得到调制符号x1,x2,……,xN；2.5)在基带处理单元池(3)已知多个射频拉远单元(2)到用户(1)的信道状态信息的情况下，采用正交迫零方法对已得到的调制符号进行预编码，预编码矩阵B＝HH(H·HH)-1，其中HH是矩阵厄米特变换，再将预编码符号放入归一化量化器进行量化，最后通过容量有限的高速链路将量化信号传送给对应的射频拉远单元(2)；2.6)射频拉远单元(2)节点对收到的量化信号进行解量化，然后广播传输给各个用户(1)；2.7)假设从射频拉远单元(2)节点传输出去的基带信号经过瑞利衰落信道，那么用户(1)k接收到的信号yk＝Hkx+zk，其中是从各射频拉远单元(2)发出的基带信号，信道矩阵Hk,i表示从第i个射频拉远单元(2)到用户(1)k的信道增益系数；2.8)用户先对接收的信号进行软解调，然后进行译码。具体的译码过程如下：2.8.1)解调器输出符号对数似然比(LLR)为：其中y表示从信道接收的符号；2.8.2)LT译码迭代处理，令第0轮迭代译码图中校验节点m初始LLR为0，变量节点n初始LLR为：第l轮迭代时传递的LLR消息为：其中Ψ(m)为译码图中与变量节点n相连的校验节点集合，Ψ(n)为译码图中与校验节点m相连的变量节点集合；当p轮迭代更新对数似然比信息的均值超过门限θ或p等于最大迭代次数t后将其作为输入节点的已知LLR进入LDPC译码迭代处理；LDPC译码迭代处理中第l次迭代时传递的LLR消息为：2.8.3)判决后验似然比信息若L(si)＞0则信息比特判为0，否则判为1；根据判决输出结果，若译码不正确则继续迭代，若译码正确或达到最大迭代次数t结束译码；2.9)译码成功后，用户通过上行链路反馈ACK信号告知BBU池停止发送。通过采用上述技术，与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术的针对C-RAN下行链路多用户场景，对无速率编码、预编码以及量化的进行联合设计，同时提出用户端相应地译码算法。信道编码采用无速率码，无速率码具有自适应性，即没有固定的传输速率，其速率随着所经历的信道的变化而自适应地变化。BBU池将预编码的信号进行估计、量化后通过高速链路转发给RRH，RRH解量化后广播传送给各个用户，每个用户对接收到的信号译码从而恢复BBU池发送的相应的信息。附图说明图1是云接入网下行无速率传输机制示意图；图2是云接入网下行无速率传输机系统吞吐率比较图。具体实施方式以下结合说明书附图及实施例对本专利技术作进一步的描述，但本专利技术的保护范围并不仅限于此：实施例：参照图一，本专利技术的云接入网下行无速率传输机制，其云接入网下行系统包括用户、射频拉远单元(RRH)和基带处理单元(BBU)池，用户到射频拉远单元(RRH)节点之间是无线链路，射频拉远单元(RRH)节点到基带处理单元(BBU池)之间是高速链路，其传输机制具体实现方法如下：1.1)BBU池将发送给各用户的信息采用无速率编码，无速率码是由高码率的LDPC内码以及外码部分的LT码级联组成的，编码包括两步，具体为：第一步，根据LDPC码本对k个原始信息进行编码，LDPC码生成矩阵为其中gk,i表示矩阵G中的元素，输入的原始信息为S＝[s0,s1,……,sk]，得到LDPC码符号为：第二步，对n个LDPC符号b1,b2,……,bn进行LT编码，根据度数分布来选取输出节点的度数，度数为d的输出节点等概率的从上面得到的符号中选取d个码字作异或运算得到无速率码码字，经过上面两步编码得到源源不断生成的无速率码字c1,c2,……,cN；1.2)无速率码在预编码之前我们为其进行二进制相移键控(BPSK)调制，得到经过映射的编码包xk(s)；经过信道发送的序列xk＝{xk(1),xk(2),,…,xk(j),…}是源源不断的，长度并不是固定的，xk的每一个长度都对应相应的一个码率。然后采用正交迫零对已得到的调制符号进行预编码，预编码矩阵B＝HH(H·HH)-1，接着将预编码符号放入归一化量化器进行量化并通过高速链路传送给对应的RRH；1.3)RRH节点对收到的量化信号进行解量化，然后广播传输给各个用户；1.4)假设从本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种云接入网下行无速率传输机制，其特征在于系统包括用户(1)、射频拉远单元(2)和基带处理单元池(3)，用户(1)到射频拉远单元(2)节点之间是无线链路，射频拉远单元(2)节点到基带处理单元池(3)之间是高速链路；在系统中，基带处理单元池(3)无速率编码所传输的信息，经过预编码和量化，通过容量有限的高速链路将信号传送到对应的射频拉远单元(2)；各个射频拉远单元(2)将收到的量化信号广播传输给各个用户(1)，用户根据接收的消息对由射频拉远单元(2)节点转发来的信息解映射，最后通过置信度传播算法译出原始信息。

【技术特征摘要】
1.一种云接入网下行无速率传输机制，其特征在于系统包括用户(1)、射频拉远单元(2)和基带处理单元池(3)，用户(1)到射频拉远单元(2)节点之间是无线链路，射频拉远单元(2)节点到基带处理单元池(3)之间是高速链路；在系统中，基带处理单元池(3)无速率编码所传输的信息，经过预编码和量化，通过容量有限的高速链路将信号传送到对应的射频拉远单元(2)；各个射频拉远单元(2)将收到的量化信号广播传输给各个用户(1)，用户根据接收的消息对由射频拉远单元(2)节点转发来的信息解映射，最后通过置信度传播算法译出原始信息。2.根据权利要求1所述的一种云接入网下行无速率传输机制，其特征在于基带处理单元池无速率编码所传输的信息直到上行反馈确认字符完成传输结束，具体过程按照如下进行：2.1)无速率码由作为内码的低密度奇偶校验(LDPC)码和作为外码的喷泉码(LT)码两部分组成；2.2)将需要编码的原始信息s0,s1,……,sk送入无速率码的预编码器进行编码，根据低密度奇偶校验码码本生成信息b1,b2,……,bn；2.3)将生成的信息b1,b2,……,bn送入LT码编码器，根据度数分布选取输出节点的度数源源不断地生成无速率码码字，其编码符号c1,c2,……,cN；2.4)对编码符号c1,c2,……,cN进行调制，即将比特0和1根据实际调制方式分别映射得到调制符号x1,x2,……,xN；2.5)在基带处理单元池(3)已知多个射频拉远单元(2)到用户(1)的信道状态信息的情况下，采用正交迫零方法对已得到的调制...

【专利技术属性】
技术研发人员：张业帆，张昱，谢灵杰，彭宏，华惊宇，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33