[發(fā)明專利]一種基于迫零波束賦形與中繼選擇的毫米波前傳方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710283900.5
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN107425886B
• 公開（公告）日: 2019-09-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曾艷;陳亞文;邵華;路兆銘;溫向明;焦儒軒
• 申請（專利權(quán)）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04L5/00
• 分類號: H04L5/00;H04L25/02;H04B7/04;H04B7/06;H04B7/155
• 代理公司: 北京風雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 李莎;李弘

本發(fā)明公開了一種基于迫零波束賦形與中繼選擇的毫米波前傳方法，包括：通過獲取導頻信號，得到不同節(jié)點之間的信道矩陣并初始化傳輸速率；根據(jù)RRH與relay之間的信道增益，針對RRH及relay對應(yīng)構(gòu)建relay偏好列表和RRH偏好列表，用于使得信道條件越好的relay和RRH在偏好列表中優(yōu)先級越高；利用偏好列表對relay與RRH進行匹配；根據(jù)匹配結(jié)果，計算中繼鏈路的傳輸速率，并判斷對應(yīng)的中繼鏈路是否為有效鏈路；若鏈路無效，則去掉該鏈路重新匹配，直到鏈路全部有效；利用迫零波束賦形技術(shù)得到波束賦形矩陣，并且基于波束賦形矩陣進行數(shù)據(jù)傳輸。所述基于迫零波束賦形與中繼選擇的毫米波前傳方法能夠在超密集部署情況下，提供穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)傳輸，提高網(wǎng)絡(luò)的整體性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種基于迫零波束賦形與中繼選擇的毫米波前傳方法。

背景技術(shù)

隨著移動通信技術(shù)的不斷發(fā)展，各種多媒體業(yè)務(wù)應(yīng)運而生，造成了數(shù)據(jù)流量的爆炸式增長。為了滿足人們對移動數(shù)據(jù)的需求，大規(guī)模輕量級基站的部署愈加密集。云無線接入網(wǎng)絡(luò)(CloudRAN)的出現(xiàn)實現(xiàn)了云對大規(guī)模基站的靈活高效管控，充分發(fā)揮了密集部署帶來的網(wǎng)絡(luò)容量增加。將云化技術(shù)引入到無線接入網(wǎng)中，帶來資源集中化，功能虛擬化，服務(wù)自動化的彈性架構(gòu)。然而由于大規(guī)模RRU(Radio Remote Unit)節(jié)點需要成正比的前傳鏈路，所以會產(chǎn)生龐大的前傳開銷。因此，CloudRAN急需開展無線化前傳的研究和創(chuàng)新。

隨著基站部署的密集化程度加大，使得運營商部署成本與運營成本不斷增加，進一步加劇了運營商的負擔，而利用毫米波進行室外通信可以在保證用戶速率需求的情況下大大降低部署成本與運營成本，是推動通信行業(yè)進一步發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。毫米波具有頻帶資源豐富，方向性強等優(yōu)點。其毫米級的波長也十分有利于大規(guī)模天線陣列的部署，而大規(guī)模天線技術(shù)(MassiveMIMO)的應(yīng)用進一步提高了網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率，降低了傳輸時延。基于毫米波段的無線前傳，具有靈活的傳輸能力、支持超高速率數(shù)據(jù)流傳輸、能夠提供多變的前程拓撲結(jié)構(gòu)以及差異化的時延保證，成為CloudRAN前傳革新技術(shù)。然而基于毫米波的前傳技術(shù)還存在諸多問題和挑戰(zhàn)。例如：毫米波由于其傳輸特性，障礙物的出現(xiàn)會嚴重影響到波束傳輸?shù)目煽啃浴Ｍ瑫r前傳鏈路狀態(tài)多變，且不同時刻前傳鏈路需求不同，因此如何綜合考慮各RRU前傳信道狀態(tài)及其數(shù)據(jù)傳輸需求、在障礙物出現(xiàn)的時候為非視距RRU進行可靠的前傳波束傳輸是當前需要解決的核心問題之一。

當前學術(shù)界和工業(yè)界關(guān)于毫米波的研究主要關(guān)注于提高視距傳輸下毫米波傳輸速率，降低硬件部署成本，而關(guān)于毫米波傳輸可靠性的關(guān)鍵性問題未能得到足夠的重視。雖然也有學者針對毫米波非視距傳輸提出利用中繼解決的方案，但是只考慮的簡單場景即單中繼單用戶簡單場景，并不適用于超密集部署條件下的復(fù)雜傳輸問題。因此，在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在以下問題：在超密集部署情況下，當前云接入前傳網(wǎng)絡(luò)中前傳的效率與傳輸質(zhì)量不高，難以滿足傳輸質(zhì)量和穩(wěn)定性的要求。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提出一種基于迫零波束賦形與中繼選擇的毫米波前傳方法，能夠在云無線接入網(wǎng)絡(luò)中尤其是在超密集部署情況下，提供穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)傳輸，提高網(wǎng)絡(luò)的整體性能。

基于上述目的本發(fā)明提供的一種基于迫零波束賦形與中繼選擇的毫米波前傳方法，包括：

BBU pool獲取relay與RRH發(fā)送的導頻信號，得到分別對應(yīng)的信道矩陣，并初始化所有RRH到BBU的初始速率；其中，relay為在網(wǎng)絡(luò)中部署的中繼節(jié)點，RRH為射頻拉遠單元，BBU為基帶處理單元，BBU pool為基帶池；

relay接收所有RRH的導頻信號并發(fā)送至BBU Pool進行解析，得到各個RRH到各個relay的信道矩陣；

BBU pool根據(jù)RRH到各個relay的信道增益，針對每個RRH分別對應(yīng)構(gòu)建relay偏好列表，用于使得信道條件越好的relay在偏好列表中優(yōu)先級越高；