[發明專利]一種在5G網絡中超高頻小基站構造虛擬宏基站的方法

有效

• 申請號: 201910077946.0
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN109982336B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 鐘林晟
• 申請（專利權）人: 鐘林晟
• 主分類號: H04W16/18
• 分類號: H04W16/18;H04W16/22;H04W16/28;H04B7/022;H04B7/06
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武;劉丹

本發明公開一種在5G網絡中超高頻小基站構造虛擬宏基站的方法，利用虛擬宏基站控制器執行備選天線選擇算法，篩選注冊在天線資源池中的天線，得到備選天線集合，并將備選天線集合注冊到虛擬宏基站控制器中；根據得到的備選天線集合，定義虛擬宏基站額定功率值，設計最佳負載選擇因子，設計計算虛擬宏基站實際功率值的模型，從備選天線集合中依次選擇某根天線計算該模型生成虛擬宏基站的實際功率值和額定功率值進行比較，根據結果得出能夠參與構造虛擬宏基站的超高頻小基站的天線集合，完成構造虛擬宏基站的過程。本方法能夠充分利用現有無線設備統一調配各個超高頻小基站的無線資源，提高5G網絡中基站資源利用率。

技術領域

本發明屬于無線通信技術領域，涉及5G乃至下一代移動通信技術，具體是涉及一種在5G網絡中超高頻小基站構造虛擬宏基站的方法。

背景技術

在5G乃至下一代的無線通信網絡環境中，各種網絡業務在時間、頻率和功率三個方面不斷占用著無線網絡中大量不可再生的資源。而近年來，移動數據流量呈現爆炸性增長，第五代移動通信系統乃至下一代無線通信系統逐漸成為關注度最高的領域。其中：太赫茲傳輸，超大規模天線陣列，超密集組網等是下一代無線通信最具有前景的技術。超大規模天線陣列是解決流量爆炸性增長的有效方案之一。然而，隨著天線數目的增多，不但為系統帶來巨大的干擾，也會導致硬件復雜度的成倍增加。各種網絡業務在時間、頻率和功率三個方面不斷占用著無線網絡中大量不可再生的資源。隨著無線通信超高頻段的使用，網絡系統中小基的站數目會非常龐大，如何高效利用海量超高頻小基站天線的效率，是未來需要面對的問題。

下一代無線通信中的小基站并不是普通的室內覆蓋小基站，它是基于超高頻赫茲(如太赫茲等)頻段的無線通信基站，由于該基站頻率高，無線特性較弱，傳輸距離近，所以部署數量極多，平均50米的范圍就有一個該小基站。所以超高頻小基站的設備復雜程度和一般的宏基站幾乎沒有區別。

由于超高頻小基站數量眾多，給無線資源管理帶來巨大的麻煩，浪費了頻譜資源、射頻功率資源和時間資源，同時小區邊緣的干擾非常嚴重，使得下一代無線網絡不能有效的發揮相應的作用。因此，如何利用現有無線設備統一調配各超高頻小基站的無線資源，充分利用現有網絡在時間域、頻譜域和功率域的資源，成為業內必須考慮的問題。

發明內容

本發明的目的是為了克服上述背景技術的不足，提出一種在5G網絡中超高頻小基站構造虛擬宏基站的方法，設計了備選天線選擇算法、備選天線集合、最佳負載因子和虛擬宏基站實際功率的計算模型，使得高效利用超高頻小基站的各種無線資源成為可能。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種在5G網絡中超高頻小基站構造虛擬宏基站的方法，其特征在于，將一個區域內功率空閑的某個宏基站控制器作為該區域眾多小基站的虛擬宏基站控制器，同時，將該區域所有小基站的天線進行匯總統計，形成超高頻小基站天線資源池；則構造虛擬宏基站的方法包括如下步驟：

步驟1，利用虛擬宏基站控制器執行備選天線選擇算法，篩選注冊在天線資源池中的天線，得到備選天線集合，并將備選天線集合注冊到虛擬宏基站控制器中；

步驟2，根據步驟1得到的備選天線集合，定義虛擬宏基站額定功率值，設計最佳負載選擇因子，設計計算虛擬宏基站實際功率值的模型，從備選天線集合中依次選擇某根天線計算該模型生成虛擬宏基站的實際功率值和額定功率值進行比較，根據結果得出能夠參與構造虛擬宏基站的超高頻小基站的天線集合，完成構造虛擬宏基站的過程。

進一步的，步驟1的具體實現方法包括如下步驟：

1)根據信道反饋獲得信道狀態信息矩陣M；

2)根據發射天線的數目、功率放大器的功率、AD/DA轉換器、混頻器、濾波器、信號合成器、低噪放大器、中頻放大器的功率消耗信道狀態信息，建立能效模型，得到能量效率與天線數目的關系，能效模型的表達式如下：