[發明專利]一種基于C-RAN的智慧城市高速數據傳輸方法

在審

• 申請號: 202010014068.0
• 申請日: 2020-01-07
• 公開（公告）號: CN111193646A
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 牛永璽;徐新;張弦
• 申請（專利權）人: 上海置維信息科技有限公司
• 主分類號: H04L12/28
• 分類號: H04L12/28;H04L12/24
• 代理公司: 上海驍象知識產權代理有限公司 31315
• 代理人: 孫路生

本發明屬于基于C?RAN網絡架構的用戶接入技術領域，提供了一種基于C?RAN的智慧城市高速數據傳輸方法，包括：利用泊松點過程和Matern Ⅰ型硬核點過程分別建模宏基站和RRH的位置分布模型；設計新的接入算法，讓宏基站主要負責覆蓋，將RRH的射頻處理單元功能上移至邊緣計算服務器，并由多個RRH協作服務同一用戶，以減少干擾，提升傳輸速率；基于所提系統模型，利用硬核點過程的矩生成函數推導用戶的SIR分布模型和干擾分布模型；利用上述模型和距離分布模型推導網絡中用戶由協作RRH服務的平均可達速率與區域頻譜效率，獲取網絡性能指標與網絡部署參數之間的理論關系。本發明通過數值仿真結果可以發現，所提模型能夠建模網絡分布，所提算法可以帶來明顯的性能提升。

技術領域

本發明屬于適用于智慧城市的C-RAN網絡架構下的高速數據傳輸方法，尤其涉及一種基于移動邊緣計算與SDN的RRH協作服務用戶的接入方法。

背景技術

目前，業內常用的現有技術是用戶由單個基站提供服務，同時負責其控制信息傳輸和數據信息傳輸。C-RAN的網絡結構簡化了RRH的功能，將其控制功能上移至移動邊緣計算服務器，由此帶來的優點是可以由該服務器統一調配RRH的資源分配。傳統的移動無線網絡中用戶由符合要求的單個基站服務，但是隨著RRH的密集部署，這會帶來一定程度的資源浪費，這種服務方式不再適用。

在C-RAN網絡架構下，用戶接入多個協作服務的RRH被認為是一種有效的工作模式來解決未來智慧城市的高數據率需求，同時能夠解決密集部署的RRH之間干擾嚴重的問題。基于SDN和移動邊緣計算，由移動邊緣計算服務器負責其附近的RRH的控制功能，以達到統一調配的目標和完成高速數據傳輸，與之同時，宏基站作為廣泛覆蓋的保障，將暫時不能接入RRH服務集合的用戶接入宏基站。

同時，現在缺乏有效的建模工具來分析網絡統計性能，傳統的Matlab仿真只能得到瞬時性能的分析，而且占據存儲空間和程序運行時間長久，不能得到網絡性能指標和系統部署參數之間的直觀聯系。為此，本發明利用隨機幾何建模網絡分布，期望可以找到新的網絡模型來解決上述問題。隨機幾何是一種具有廣泛適用性的描述網絡空間分布的數學工具，適合用來建模RRH和用戶的空間分布，可以較為精確的描述網絡的平均可達速率和RRH部署密度、協作距離等參數之間的理論關系。

綜上所述，現有技術存在的問題是：

(1)C-RAN網絡中，為了提升網絡容量，密集部署了RRH，導致RRH之間距離縮短，干擾情況愈發嚴重。現有的數據傳輸方法不能達到資源的最大化利用，不僅造成了資源的浪費，更加降低了用戶的體驗，不利于智慧城市中的高容量業務。

(2)RRH的部署在熱點區域更加密集，這種特性對于現有的數據傳輸方式來說不僅不會帶來增益，還會嚴重干擾服務RRH與用戶之間的通信。

(3)C-RAN網絡有效利用了移動邊緣計算和SDN，資源的統一調配對于智慧城市的業務需求是一個不錯的改進方式，由此可以帶來可觀的資源利用率提升和數據傳輸速率的加快。然而，現有的用戶接入方式并未有效考慮這一點，缺乏可靠的理論分析。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供了一種基于C-RAN的智慧城市高速數據傳輸方法。

本發明是這樣實現的，一種基于C-RAN的智慧城市高速數據傳輸方法，包括：

所述基于移動邊緣計算和SDN的未來網絡結構，多個將控制功能上移至移動邊緣計算服務器的RRH協作服務用戶，提供高速數據傳輸，

利用MaternⅠ型硬核點過程建立RRH的位置分布模型；

移動邊緣計算服務器負責基帶信號處理功能，RRH負責高數據速率傳輸；

用戶由多個圍繞其分布的RRH協作服務接入方法；

利用點過程矩生成函數推導用戶SIR分布模型和累積干擾分布模型；