[發(fā)明專利]一種面向虛擬化的軟扇區(qū)組網(wǎng)方法與裝置

有效

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• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN109167619B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐余亮;陳增賢;黃聯(lián)芬;張遠見;李馨;王鑫芯
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門大學;京信通信系統(tǒng)（廣州）有限公司
• 主分類號: H04B7/0413
• 分類號: H04B7/0413;H04B7/06;H04W16/10;H04W16/14;H04W16/18
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務(wù)所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應(yīng)森

一種面向虛擬化的軟扇區(qū)組網(wǎng)方法與裝置，屬于移動通信領(lǐng)域；具體為：軟扇區(qū)形成模塊計算在特定區(qū)域形成的軟扇區(qū)所需天線的下傾角、水平角和天線數(shù)并在該特定區(qū)域形成軟扇區(qū)；干擾分析模塊計算每個軟扇區(qū)的副瓣大小及垂直維、水平維波束的干擾角度并統(tǒng)計每個軟扇區(qū)的干擾集合；資源共享模塊統(tǒng)計軟扇區(qū)與宏小區(qū)的負載情況并計算最佳帶寬共享因子，實現(xiàn)帶寬分割、軟扇區(qū)資源復(fù)用和軟扇區(qū)與宏小區(qū)間的資源共享；用戶資源調(diào)度模塊根據(jù)小區(qū)中的用戶需求進行帶寬資源調(diào)度；本發(fā)明采用大規(guī)模天線陣列的宏基站，在其覆蓋區(qū)域動態(tài)地形成多個軟扇區(qū)，從而減少small cell的部署，減少網(wǎng)絡(luò)部署和運維成本，增強覆蓋，提高系統(tǒng)吞吐量并增加網(wǎng)絡(luò)靈活性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于移動通信領(lǐng)域，尤其涉及利用大規(guī)模天線實現(xiàn)的一種面向虛擬化的軟扇區(qū)組網(wǎng)方法與裝置。

背景技術(shù)

預(yù)計在未來10年內(nèi)，全球的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)總量將上升至目前的1000倍，業(yè)務(wù)密度也將呈現(xiàn)爆炸式地增長。隨著城鎮(zhèn)化的推進，覆蓋質(zhì)量和通話質(zhì)量問題影響網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的普遍性問題。據(jù)中國移動對某省用戶投訴的分析，基礎(chǔ)通信投訴中41％為網(wǎng)絡(luò)覆蓋問題，其中70％以上的覆蓋問題集中在室內(nèi)。在現(xiàn)實通信系統(tǒng)中，高的空間頻率復(fù)用率與可靠的通信性能往往不能兼顧。為解決該問題，最可靠方法就是通過拉近發(fā)射端和接收端之間的傳輸距離實現(xiàn)二者性能的同時提高。5G中解決這一問題的方案主要是部署small cell，而在實際中新設(shè)備部署時，不可避免地存在站址采集、維護和網(wǎng)絡(luò)能耗，及回程鏈路成本的現(xiàn)實問題，用戶也面臨頻繁切換，通信質(zhì)量得不到保障等問題。

移動互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)量的巨大需求，需要5G通信系統(tǒng)中單位面積下的頻譜效率相比4G系統(tǒng)能有顯著提升。無線通信資源主要包括頻率資源、時間資源和空間資源，而現(xiàn)有系統(tǒng)在頻率和時間資源上已經(jīng)接近飽和，提升頻譜效率的潛在突破方向在于空間資源利用。空間資源的利用包括更大規(guī)模的天線、更加密集的組網(wǎng)以及更加高效的協(xié)作。

隨著5G基站天線的智能化、規(guī)模化發(fā)展，使用大規(guī)模天線陣列，根據(jù)群體用戶分布和業(yè)務(wù)需求的變化，通過波束賦形形成許多軟扇區(qū)，從而降低大量small cell部署的站址、設(shè)備、傳輸帶來的成本；同時也可以提供虛擬扇區(qū)和物理小區(qū)間統(tǒng)一管理的優(yōu)化平臺，從而降低運營商的維護復(fù)雜度，是一種易部署、易維護的輕型解決方案；特別適于small cell難于部署的場景。虛擬化軟扇區(qū)是利用宏小區(qū)集中式的大規(guī)模天線系統(tǒng)，結(jié)合MIMO(Multi-Input-Multi-Output)技術(shù)的靈活性和小區(qū)分裂技術(shù)的簡潔性，半靜態(tài)地賦形出多個具有小區(qū)特性的虛擬小區(qū)，看起來就像是一個個獨立的小區(qū)，并可以根據(jù)潮汐效應(yīng)或用戶的變化半靜態(tài)地轉(zhuǎn)移。

然而目前還沒有如何采用虛擬化技術(shù)在宏基站覆蓋范圍內(nèi)動態(tài)地形成多個軟扇區(qū)的大規(guī)模天線波束成形方案，因此，無法對軟扇區(qū)進行具體的實現(xiàn)和驗證并改善網(wǎng)絡(luò)性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，提供一種面向虛擬化的軟扇區(qū)組網(wǎng)方法與裝置，采用大規(guī)模天線陣列的宏基站，在其覆蓋區(qū)域動態(tài)地形成多個軟扇區(qū)，進一步實現(xiàn)對宏基站覆蓋范圍內(nèi)用戶的深度和精度覆蓋，提高容量密度，軟扇區(qū)技術(shù)能減少small cell的部署，減少網(wǎng)絡(luò)部署和運維成本，增強覆蓋，提高系統(tǒng)吞吐量并增加網(wǎng)絡(luò)靈活性。

為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種面向虛擬化的軟扇區(qū)組網(wǎng)方法，包括以下步驟：

步驟1、軟扇區(qū)形成：根據(jù)宏蜂窩區(qū)域內(nèi)所有待深度和精度覆蓋的特定區(qū)域中的用戶容量密度從大到小對每個特定區(qū)域進行排序，并根據(jù)天線數(shù)及系統(tǒng)吞吐量要求的限制條件選擇在合適特定區(qū)域形成相應(yīng)的軟扇區(qū)；

步驟2、軟扇區(qū)干擾分析：根據(jù)相鄰軟扇區(qū)之間的副瓣干擾，確定每個軟扇區(qū)的干擾集合以及所受干擾的大小；

步驟3、軟扇區(qū)資源分配：根據(jù)形成的軟扇區(qū)集合中所占的負載比例決定宏小區(qū)和其軟扇區(qū)共享帶寬資源的最佳分割比例，實現(xiàn)資源共享；