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一種部署室內(nèi)分布式MIMO的方法與裝置與流程

文檔序號:11146954閱讀:1281來源:國知局
一種部署室內(nèi)分布式MIMO的方法與裝置與制造工藝

本發(fā)明涉及通信技術領域,尤其涉及一種用于部署室內(nèi)分布式MIMO(Multi-Input Multi-Output,多輸入多輸出)的技術。



背景技術:

分布式天線系統(tǒng)(Distributed Antenna System,DAS)是一個非常高效的室內(nèi)覆蓋方法,且在2G/3G/4G移動網(wǎng)絡中具有廣泛的用途。目前,在室內(nèi)場景中提出并部署了很多創(chuàng)新的想法。例如,圖1示出了一種智能數(shù)字室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的基礎架構,其中,包括一個基帶池(BaseBand Unit Pool,BBU Pool)和幾個微功率射頻拉遠頭(Micro Power Remote Radio Head,mRRH)。mRRH實現(xiàn)了射頻(Radio Frequency,RF)的所有前端-后端功能,在基帶池中,來自多個mRRH的無線信號組合以形成上行信號,并且,來自基帶池的下行信號被分發(fā)至各個mRRH。兩個標準接口,如,開放式基站架構(Open Base Station Architecture,OBSAI)和通用公共無線接口(Common Public Radio Interface,CPRI)都可以被用于基站和其mRRH之間的通信。

眾所周知,MIMO技術在無需附加帶寬或功率的前提下提供了高數(shù)據(jù)速率和鏈接可靠性。圖2是傳統(tǒng)的室內(nèi)MIMO架構,在大廳外部署了兩個mRRH,每個mRRH具有兩個獨立的RF信道,并且,兩根無源天線(passive antenna)分別對應該兩個信道。通常,在一個RRH(射頻拉遠頭,Remote Radio Head)中,分開的RF信道可以實現(xiàn)發(fā)送多樣性和空間復用,從而使得平均網(wǎng)絡吞吐量和SNR(信噪比,Signal Noise Ratio))性能得到較大改善。

然而,天線邊緣用戶的性能卻不佳。如圖2所示。由于天線的數(shù)量仍舊很少,其導致天線邊緣用戶,如UE4(User Equipment,用戶 設備),的SNR值很低。只有天線中心用戶,如UE1和UE3,可以在高階調(diào)制下工作,如64QAM(正交幅度調(diào)制,Quadrature Amplitude Modulation);而UE4只能在低階調(diào)制下工作,如QPSK(正交相移編碼,Quadrature Phase Shift Keying)。

如今,分布式MIMO系統(tǒng)引起越來越多的重視,將大量天線部署至室內(nèi)網(wǎng)絡成為一個新的趨勢,如圖3所示。與圖2相比,在相同的空間內(nèi)其具有8根無源天線。更多的天線意味著UE具有更好的接收信號質(zhì)量,大多數(shù)UE可以采用更高階的調(diào)制。然而,如圖3所示的架構引起了另外兩個問題。其中一個是,如果每個天線都需要一個獨立的RF信道,CAPEX(Capital Expenditures,資本支出)投入將會非常高。另一個是,無論何種條件下如此多的天線都同時工作,將導致功率的浪費。例如,在一個相對長的時間內(nèi),一些區(qū)域具有較多UE,而一些區(qū)域幾乎沒有UE。

因此,如何解決上述問題,減少CAPEX投入,并改善網(wǎng)絡性能和平均遍歷容量,成為本領域技術人員亟需解決的問題之一。



技術實現(xiàn)要素:

本發(fā)明的目的是提供一種用于部署室內(nèi)分布式MIMO的方法與裝置。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供了一種部署室內(nèi)分布式MIMO的方法,其中,該方法包括:

基帶處理單元根據(jù)預定規(guī)則,選擇分別對應不同微功率射頻拉遠頭的射頻信道,將對應的控制指令發(fā)送至所述微功率射頻拉遠頭;

所述微功率射頻拉遠頭根據(jù)所述控制指令,通過其上的射頻天線所對應的射頻開關,分別開啟對應的射頻信道,以部署室內(nèi)分布式MIMO。

優(yōu)選地,所述預定規(guī)則包括:

-預置天線模式;

-動態(tài)分配模式。

優(yōu)選地,所述預定規(guī)則包括預置天線模式,其中,所述基帶處理單元對室內(nèi)預置天線進行隨機循環(huán),選擇室內(nèi)用戶設備的最佳性能所對應的射頻信道。

更優(yōu)選地,所述基帶處理單元根據(jù)預定時間間隔,對所述室內(nèi)預置天線進行隨機循環(huán),選擇所述室內(nèi)用戶設備的最佳性能所對應的射頻信道。

優(yōu)選地,所述預定規(guī)則包括動態(tài)分配模式,其中,所述基帶處理單元確定室內(nèi)用戶設備的位置分布;根據(jù)所述室內(nèi)用戶設備的位置分布,選擇所述射頻信道。

優(yōu)選地,所述基帶處理單元根據(jù)所述室內(nèi)用戶設備發(fā)送至各微功率射頻拉遠頭的信號的副本,確定所述室內(nèi)用戶設備的位置分布。

更優(yōu)選地,所述基帶處理單元將當前天線方向圖切換至新天線方向圖;根據(jù)所述新天線方向圖,確定所述室內(nèi)用戶設備的位置分布。

優(yōu)選地,所述基帶處理單元根據(jù)所述室內(nèi)用戶設備的位置分布,確定用戶分布矩陣;根據(jù)所述用戶分布矩陣,并結合天線部署矩陣,確定信道選擇矩陣,以生成所述控制指令。

更優(yōu)選地,所述基帶處理單元根據(jù)所述用戶分布矩陣,并結合天線部署矩陣及所述矩陣中各元素所對應的位置的權重,確定所述信道選擇矩陣,以生成所述控制指令。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面,還提供了一種用于部署室內(nèi)分布式MIMO的基帶處理單元,該基帶處理單元包括:

集中控制裝置,用于根據(jù)預定規(guī)則,選擇分別對應不同微功率射頻拉遠頭的射頻信道,將對應的控制指令發(fā)送至所述微功率射頻拉遠頭。

優(yōu)選地,所述預定規(guī)則包括:

-預置天線模式;

-動態(tài)分配模式。

優(yōu)選地,所述預定規(guī)則包括預置天線模式,其中,所述集中控制裝置用于對室內(nèi)預置天線進行隨機循環(huán),選擇室內(nèi)用戶設備的最佳性 能所對應的射頻信道。

更優(yōu)選地,所述集中控制裝置用于根據(jù)預定時間間隔,對所述室內(nèi)預置天線進行隨機循環(huán),選擇所述室內(nèi)用戶設備的最佳性能所對應的射頻信道。

優(yōu)選地,所述預定規(guī)則包括動態(tài)分配模式,其中,所述集中控制裝置用于確定室內(nèi)用戶設備的位置分布;根據(jù)所述室內(nèi)用戶設備的位置分布,選擇所述射頻信道。

更優(yōu)選地,所述基帶處理單元還包括位置分析裝置,用于根據(jù)所述室內(nèi)用戶設備發(fā)送至各微功率射頻拉遠頭的信號的副本,確定所述室內(nèi)用戶設備的位置分布。

更優(yōu)選地,所述位置分析裝置將當前天線方向圖切換至新天線方向圖;根據(jù)所述新天線方向圖,確定所述室內(nèi)用戶設備的位置分布。

優(yōu)選地,所述集中控制裝置用于根據(jù)所述室內(nèi)用戶設備的位置分布,確定用戶分布矩陣;根據(jù)所述用戶分布矩陣,并結合天線部署矩陣,確定信道選擇矩陣,以生成所述控制指令。

更優(yōu)選地,所述集中控制裝置用于根據(jù)所述用戶分布矩陣,并結合天線部署矩陣及所述矩陣中各元素所對應的位置的權重,確定所述信道選擇矩陣,以生成所述控制指令。

根據(jù)本發(fā)明的又一方面,還提供了一種用于部署室內(nèi)分布式MIMO的微功率射頻拉遠頭,所述微功率射頻拉遠頭的射頻天線包括射頻開關,所述微功率射頻拉遠頭根據(jù)接收自基帶處理單元的控制指令,通過其上的射頻天線所對應的射頻開關,分別開啟對應的射頻信道,以部署室內(nèi)分布式MIMO。

與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明在不同mRRH中實現(xiàn)了MIMO特征,進一步地,還實現(xiàn)了波束賦形特征。在BBU池系統(tǒng)中,基帶處理集中在一個單元中,分享資源并為數(shù)據(jù)處理而互相協(xié)作是非常便利的。在大量分布式天線系統(tǒng)中,可以將mRRH作為普通資源,而不是僅針對一些UE的專項資源,因此,提出一種在不同mRRH中通過射頻信道選擇來實現(xiàn)室內(nèi)MIMO和波束賦形特征的方案,其延伸了室內(nèi) MIMO部署的選擇,并且,非常方便來實現(xiàn)負載均衡和節(jié)電特征。

進一步地,本發(fā)明提出一種信道選擇的十字形層級架構。對第一層來講,具有一個根據(jù)UE分布、針對mRRH選擇的集中控制器。對第二層來講,在mRRH端具有一個射頻開關,用于射頻信道選擇。

與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明可以在不同mRRH中進行資源共享,基于負載均衡狀態(tài)的節(jié)電,延伸室內(nèi)MIMO部署的場景,并且,還可以與現(xiàn)有協(xié)議相兼容。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述,本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:

圖1示出根據(jù)現(xiàn)有技術的一種室內(nèi)覆蓋系統(tǒng)的基礎架構的示意圖;

圖2示出根據(jù)現(xiàn)有技術的一種室內(nèi)MIMO架構的示意圖;

圖3示出根據(jù)現(xiàn)有技術的另一種室內(nèi)MIMO架構的示意圖;

圖4示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的部署室內(nèi)分布式MIMO的示意圖;

圖5示出根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的mRRH中的射頻開關的示意圖;

圖6示出根據(jù)本發(fā)明再一個實施例的部署室內(nèi)分布式MIMO的示意圖。

附圖中相同或相似的附圖標記代表相同或相似的部件。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。

這里所使用的術語“基站”可以被視為與以下各項同義并且在后文中有時可以被稱作以下各項:B節(jié)點、演進型B節(jié)點、eNodeB、eNB、收發(fā)器基站(BTS)、RNC等等,并且可以描述在可以跨越多個技術世代的無線通信網(wǎng)絡中與移動端通信并且為之提供無線資源的收發(fā)器。除了實施這里所討論的方法的能力之外,這里所討論的基站可以具有 與傳統(tǒng)的眾所周知的基站相關聯(lián)的所有功能。

后面所討論的方法可以通過硬件、軟件、固件、中間件、微代碼、硬件描述語言或者其任意組合來實施。當用軟件、固件、中間件或微代碼來實施時,用以實施必要任務的程序代碼或代碼段可以被存儲在機器或計算機可讀介質(zhì)(比如存儲介質(zhì))中。(一個或多個)處理器可以實施必要的任務。

這里所公開的具體結構和功能細節(jié)僅僅是代表性的,并且是用于描述本發(fā)明的示例性實施例的目的。但是本發(fā)明可以通過許多替換形式來具體實現(xiàn),并且不應當被解釋成僅僅受限于這里所闡述的實施例。應當理解的是,雖然在這里可能使用了術語“第一”、“第二”等等來描述各個單元,但是這些單元不應當受這些術語限制。使用這些術語僅僅是為了將一個單元與另一個單元進行區(qū)分。舉例來說,在不背離示例性實施例的范圍的情況下,第一單元可以被稱為第二單元,并且類似地第二單元可以被稱為第一單元。這里所使用的術語“和/或”包括其中一個或更多所列出的相關聯(lián)項目的任意和所有組合。

應當理解的是,當一個單元被稱為“連接”或“耦合”到另一單元時,其可以直接連接或耦合到所述另一單元,或者可以存在中間單元。與此相對,當一個單元被稱為“直接連接”或“直接耦合”到另一單元時,則不存在中間單元。應當按照類似的方式來解釋被用于描述單元之間的關系的其他詞語(例如“處于...之間”相比于“直接處于...之間”,“與...鄰近”相比于“與...直接鄰近”等等)。

這里所使用的術語僅僅是為了描述具體實施例而不意圖限制示例性實施例。除非上下文明確地另有所指,否則這里所使用的單數(shù)形式“一個”、“一項”還意圖包括復數(shù)。還應當理解的是,這里所使用的術語“包括”和/或“包含”規(guī)定所陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、單元和/或組件的存在,而不排除存在或添加一個或更多其他特征、整數(shù)、步驟、操作、單元、組件和/或其組合。

還應當提到的是,在一些替換實現(xiàn)方式中,所提到的功能/動作可以按照不同于附圖中標示的順序發(fā)生。舉例來說,取決于所涉及的功 能/動作,相繼示出的兩幅圖實際上可以基本上同時執(zhí)行或者有時可以按照相反的順序來執(zhí)行。

除非另行定義,否則這里使用的所有術語(包括技術和科學術語)都具有與示例性實施例所屬領域內(nèi)的技術人員通常所理解的相同的含義。還應當理解的是,除非在這里被明確定義,否則例如在通常使用的字典中定義的那些術語應當被解釋成具有與其在相關領域的上下文中的含義相一致的含義,而不應按照理想化的或者過于正式的意義來解釋。

在BBU池系統(tǒng)中,基帶處理集中在一個單元中,分享資源并為數(shù)據(jù)處理而互相協(xié)作是非常便利的。在大量分布式天線系統(tǒng)中,可以將mRRH作為普通資源,而不是僅針對一些UE的專項資源,因此,根據(jù)本發(fā)明的一個方面,提供了一種部署室內(nèi)分布式MIMO的方法,其中,該方法包括:

基帶處理單元根據(jù)預定規(guī)則,選擇分別對應不同微功率射頻拉遠頭的射頻信道,將對應的控制指令發(fā)送至所述微功率射頻拉遠頭;

所述微功率射頻拉遠頭根據(jù)所述控制指令,通過其上的射頻天線所對應的射頻開關,分別開啟對應的射頻信道,以部署室內(nèi)分布式MIMO。

在此,該基帶池例如由多個基帶處理單元BBU構成。射頻開關集成在mRRH中,根據(jù)接收自BBU的控制指令進行開啟或關閉,以開啟或關閉對應的射頻信道,從而部署室內(nèi)分布式MIMO,生成不同的天線方向圖。

例如,BBU在動態(tài)分配模式下,根據(jù)UE的位置分布動態(tài)選擇射頻信道,并發(fā)送對應的控制指令至mRRH,mRRH根據(jù)該控制指令,通過其上的射頻天線所對應的射頻開關,從M個射頻信道中選擇N個進行開啟(N<=M),以生成不同的天線方向圖。在此,N不能大于mRRH中的射頻信道的真實數(shù)量M。

BBU知道UE的位置分布,于是,BBU知道如何選擇射頻信道,并生成了控制指令并發(fā)送至對應的mRRH,各個mRRH通過其上的射 頻開關,開啟對應的射頻信道。采用了新的射頻信道配置的先前提到的天線邊緣UE,如UE2和UE4,具有更好的SNR性能,其在通信時可以使用更高階的調(diào)制方式。在此,UE1可以接收多輸入,如mRRH1的一個射頻信道和mRRH2的另一個射頻信道。

與傳統(tǒng)的DAS方案相比,在此,提出一種信道選擇的十字形層級架構。對第一層來講,具有一個根據(jù)UE分布、針對mRRH選擇的集中控制器。對第二層來講,在mRRH端具有一個射頻開關,用于射頻信道選擇。在基帶處理單元中具有全局觀,所有的mRRH和所有的射頻開關可以相互協(xié)調(diào)。因此,在不同mRRH中的射頻信道資源可以共享,例如,來自mRRH1的一個射頻信道和來自mRRH2的另一個射頻信道共同執(zhí)行MIMO特征。

在此,在不同mRRH中通過射頻信道選擇實現(xiàn)了室內(nèi)MIMO和波束賦形特征,其延伸了室內(nèi)MIMO部署的選擇,并且,非常方便來實現(xiàn)負載均衡和節(jié)電特征。

優(yōu)選地,所述預定規(guī)則包括:

-預置天線模式;

-動態(tài)分配模式。

優(yōu)選地,當所述預定規(guī)則包括預置天線模式,其中,所述基帶處理單元對室內(nèi)預置天線進行隨機循環(huán),選擇室內(nèi)用戶設備的最佳性能所對應的射頻信道。

具體地,基帶處理單元循環(huán)不斷地選擇不同射頻信道的組合,從而循環(huán)不斷地生成對應的控制指令,并發(fā)送至對應的mRRH;mRRH根據(jù)該控制指令,通過控制其上的射頻天線所對應的射頻開關,不斷地進行射頻信道切換。針對每個不同射頻信道的組合,該基帶處理單元都會監(jiān)測UE的性能,如各個UE的平均吞吐量或SNR,從中選擇出UE的最佳性能,并將UE的最佳性能所對應的射頻信道作為最終所選擇的射頻信道,從而再次根據(jù)對射頻信道的選擇,生成對應的控制指令并發(fā)送至mRRH,mRRH根據(jù)該控制指令,通過射頻開關開啟對應的射頻信道。

以下以矩陣為例對上述實施例進行詳細描述。

首先,根據(jù)真實的射頻天線的部署定義天線部署矩陣,如圖4所示,天線部署矩陣A如下

其中,“00”、“01”等是水平和垂直位置坐標,將圖4中的大廳劃分為16塊,每一塊對應一個位置坐標;矩陣中的數(shù)字“1”表示在對應的位置坐標部署有一個射頻天線,“0”表示在該位置坐標沒有射頻天線。

基帶處理單元根據(jù)預置天線模式進行循環(huán)選擇,例如,預置天線模式組Sa如下:

等。

在此,不一一列舉。由于不知道UE的位置分布,因此,基帶處理單元進行隨機循環(huán)選擇,例如,從Sa1到其中,imax表示預置天線模式組子集的最大數(shù)。在每次選擇之后,基帶處理單元記錄UE的平均SNR和吞吐量,一旦完成一次循環(huán),比較SNR和吞吐量結果, 選擇與最大SNR和吞吐量相關的天線模式,將該天線模式對應開啟的射頻信道作為最終所選擇的射頻信道。

更優(yōu)選地,所述基帶處理單元根據(jù)預定時間間隔,對所述室內(nèi)預置天線進行隨機循環(huán),選擇所述室內(nèi)用戶設備的最佳性能所對應的射頻信道。

通常,室內(nèi)UE是靜態(tài)的,或者說是緩速移動的狀態(tài),因此,不需要頻繁的進行循環(huán)選擇??梢栽O定一個時間間隔,例如,一個小時、30分鐘等,基帶處理單元根據(jù)該預定時間間隔,對所述室內(nèi)預置天線進行隨機循環(huán),選擇所述室內(nèi)用戶設備的最佳性能所對應的射頻信道。較佳地,該預定時間間隔還可以根據(jù)實際情況進行調(diào)整,例如,用于根據(jù)射頻天線的實際部署設置該預定時間間隔。

優(yōu)選地,當所述預定規(guī)則包括動態(tài)分配模式,其中,所述基帶處理單元確定室內(nèi)用戶設備的位置分布;根據(jù)所述室內(nèi)用戶設備的位置分布,選擇所述射頻信道。

具體地,基帶處理單元首先確定室內(nèi)用戶設備的位置分布,根據(jù)該位置分布,動態(tài)選擇所要開啟的射頻信道,例如,選擇開啟該位置對應有較多UE的射頻信道,隨后,生成對應的控制指令并發(fā)送至mRRH;mRRH根據(jù)該控制指令,通過其上的射頻天線所對應的射頻開關,開啟對應的射頻信道。

更優(yōu)選地,所述基帶處理單元還根據(jù)所述室內(nèi)用戶設備發(fā)送至各微功率射頻拉遠頭的信號的副本,確定所述室內(nèi)用戶設備的位置分布。

具體地,基帶處理單元識別UE的位置在哪個mRRH所對應的覆蓋中。在分布式mRRH系統(tǒng)中,UE接收來自所有mRRH的下行合成信號,因此,UE并不能區(qū)分每個mRRH的信號。而基帶處理單元BBU則可以定位UE的位置。BBU根據(jù)UE的上行信道分配信息,分析UE相對每個mRRH的上行信道。通常,UE的上行參考信號配置信息由服務小區(qū)的調(diào)度器來決定。UE發(fā)送至各mRRH的每個射頻信道的I/Q信號的副本將被發(fā)送至該基帶處理單元。該基帶處理單元將一個接一個處理每個mRRH信號,并獲得與每個mRRH相關的信道 SINR,由此便可以獲知對應UE的哪個mRRH是服務mRRH。例如,在圖4中,每個mRRH具有2個射頻信道,根據(jù)現(xiàn)有的RRH設計架構,在CPRI包中,該兩個射頻信道的I/Q數(shù)據(jù)的傳輸是分開的。一旦基帶處理單元在每個mRRH中檢測,便可以很方便的知道在每個射頻信道,對于該定位UE,哪個射頻天線是服務天線。基帶處理單元用來檢測的路徑諸如:mRRH->射頻信道->射頻天線。

更優(yōu)選地,所述基帶處理單元將當前天線方向圖切換至新天線方向圖;根據(jù)所述新天線方向圖,確定所述室內(nèi)用戶設備的位置分布。

具體地,如果當前天線方向圖對UE位置分布的檢測不夠方便,基帶處理單元可以切換至新天線方向圖,根據(jù)該新天線方向圖,重新進行檢測,從而確定室內(nèi)用戶設備的位置分布。

優(yōu)選地,所述基帶處理單元根據(jù)所述室內(nèi)用戶設備的位置分布,確定用戶分布矩陣;根據(jù)所述用戶分布矩陣,并結合天線部署矩陣,確定信道選擇矩陣,以生成所述控制指令。

以下以矩陣為例對上述實施例進行詳細描述。

在確定了UE的位置分布之后,基帶處理單元根據(jù)該位置分布,生成對應的用戶分布矩陣,如以下的矩陣F:

其中,“00”“01”是水平和垂直位置坐標,例如,將圖4中的大廳劃分為16塊,每一塊對應一個位置坐標;矩陣中的數(shù)字代表在該位置的UE數(shù)量,例如,在坐標0111具有8個UE。

當?shù)玫接脩舴植季仃囍?,根?jù)用戶分布矩陣和天線部署矩陣來進行分析,例如,根據(jù)圖4中的真實的天線部署,將天線部署坐標和相鄰坐標中的UE數(shù)量進行相加,例如,坐標0110是8,相鄰坐標是2、3、3、6,因此,該坐標的和是22。在坐標0100沒有真實的天線 部署,因此,在坐標0110處不需要進行計算。完成了所有的坐標計算之后,生成了一個新的用戶分布矩陣F1:

隨后,基帶處理單元根據(jù)該新的用戶分布矩陣,確定信道選擇矩陣,以生成所述控制指令。例如,假設該新的用戶分布矩陣對應的天線部署矩陣是來自圖4,則該新的用戶分布矩陣的上半部分對應該圖4中的mRRH1,4個坐標對應的UE數(shù)量為4、13、22和18,需要從該4個坐標中選擇一個或兩個射頻信道,在該例中,22>18>13>4,因此,坐標“0110”是第一選擇,如果仍然有空余資源來進行第二選擇,坐標“0011”是第二選擇,以此類推。針對該新的用戶分布矩陣的下半部分,采取同樣的規(guī)則進行射頻信道選擇。因此,最終的信道選擇矩陣如下:

基帶處理單元根據(jù)該信道選擇矩陣,生成對應的控制指令,該控制指令例如也以矩陣的方式被發(fā)送至對應的mRRH,在此,該控制指令例如表示為矩陣X:

其中,針對mRRH1,選擇的射頻信道為1和3,針對mRRH2,選擇的射頻信道為2和4。mRRH1和mRRH2根據(jù)該控制指令,開啟 對應的射頻開關。

更優(yōu)選地,所述基帶處理單元根據(jù)所述用戶分布矩陣,并結合天線部署矩陣及所述矩陣中各元素所對應的位置的權重,確定所述信道選擇矩陣,以生成所述控制指令。

具體地,在基帶處理單元確定信道選擇矩陣時,可以結合矩陣中各元素所對應的位置的權重,例如,在上例中,基帶處理單元在選擇射頻信道時,結合各坐標的權重,其中,22>18>13>4,假設當時為工作時間,坐標“0110”是會議室,其有很多服務需求。因此,坐標“0110”對應的權重最高,是第一選擇,如果仍然有空余資源來進行第二選擇,坐標“0011”是第二選擇,以此類推。

圖4示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的部署室內(nèi)分布式MIMO的示意圖。

如圖4中所示,包括基帶池和兩個微功率射頻拉遠頭mRRH,每個mRRH對應有兩根射頻天線,每根射頻天線對應有一個射頻開關,大廳里具有4個用戶。

需要說明的是,上述所舉例的各個具體數(shù)字僅為更好地說明本發(fā)明的技術方案,而非對本發(fā)明的限制,本領域技術人員應該理解,任何其他可適用于本發(fā)明的數(shù)字,也應包含在本發(fā)明保護范圍以內(nèi),并在此以引用的方式包含于此。

在此,該基帶池例如由多個基帶處理單元BBU構成?;鶐幚韱卧锌刂蒲b置(未示出)。該集中控制裝置根據(jù)預定規(guī)則,選擇分別對應不同微功率射頻拉遠頭的射頻信道,將對應的控制指令發(fā)送至所述微功率射頻拉遠頭。

所述微功率射頻拉遠頭的射頻天線包括射頻開關,所述微功率射頻拉遠頭根據(jù)接收自基帶處理單元的控制指令,通過其上的射頻天線所對應的射頻開關,分別開啟對應的射頻信道,以部署室內(nèi)分布式MIMO。

例如,如圖5所示,其示出了一種mRRH中的射頻開關的示意圖。射頻開關集成在mRRH中,根據(jù)接收自BBU的控制指令進行開啟或 關閉,以開啟或關閉對應的射頻信道,從而部署室內(nèi)分布式MIMO,生成不同的天線方向圖。

例如,BBU在動態(tài)分配模式下,根據(jù)UE的位置分布動態(tài)選擇射頻信道,并發(fā)送對應的控制指令至mRRH,mRRH根據(jù)該控制指令,通過其上的射頻天線所對應的射頻開關,從M個射頻信道中選擇N個進行開啟(N<=M),以生成不同的天線方向圖。在此,N不能大于mRRH中的射頻信道的真實數(shù)量M。

在此,圖4中的射頻天線的數(shù)量與圖3一樣,然而,圖4中僅有2個mRRH。BBU知道UE的位置分布,于是,BBU知道如何選擇射頻信道,并生成了控制指令并發(fā)送至對應的mRRH,各個mRRH通過其上的射頻開關,開啟對應的射頻信道。采用了新的射頻信道配置的先前提到的天線邊緣UE,如UE2和UE4,具有更好的SNR性能,其在通信時可以使用更高階的調(diào)制方式。在此,UE1可以接收多輸入,如mRRH1的一個射頻信道和mRRH2的另一個射頻信道。

與傳統(tǒng)的DAS方案相比,在此,在基帶處理單元中具有全局觀,所有的mRRH和所有的射頻開關可以相互協(xié)調(diào)。因此,在不同mRRH中的射頻信道資源可以共享,例如,來自mRRH1的一個射頻信道和來自mRRH2的另一個射頻信道共同執(zhí)行MIMO特征。

優(yōu)選地,所述預定規(guī)則包括:

-預置天線模式;

-動態(tài)分配模式。

優(yōu)選地,當所述預定規(guī)則包括預置天線模式,其中,所述集中控制裝置用于對室內(nèi)預置天線進行隨機循環(huán),選擇室內(nèi)用戶設備的最佳性能所對應的射頻信道。

具體地,集中控制裝置循環(huán)不斷地選擇不同射頻信道的組合,從而循環(huán)不斷地生成對應的控制指令,并發(fā)送至對應的mRRH;mRRH根據(jù)該控制指令,通過控制其上的射頻天線所對應的射頻開關,不斷地進行射頻信道切換。針對每個不同射頻信道的組合,該集中控制裝置都會監(jiān)測UE的性能,如各個UE的平均吞吐量或SNR,從中選擇 出UE的最佳性能,并將UE的最佳性能所對應的射頻信道作為最終所選擇的射頻信道,從而再次根據(jù)對射頻信道的選擇,生成對應的控制指令并發(fā)送至mRRH,mRRH根據(jù)該控制指令,通過射頻開關開啟對應的射頻信道。

以下以矩陣為例對上述實施例進行詳細描述。

首先,根據(jù)真實的射頻天線的部署定義天線部署矩陣,如圖4所示,天線部署矩陣A如下

其中,“00”、“01”等是水平和垂直位置坐標,將圖4中的大廳劃分為16塊,每一塊對應一個位置坐標;矩陣中的數(shù)字“1”表示在對應的位置坐標部署有一個射頻天線,“0”表示在該位置坐標沒有射頻天線。

集中控制裝置根據(jù)預置天線模式進行循環(huán)選擇,例如,預置天線模式組Sa如下:

等。

在此,不一一列舉。由于不知道UE的位置分布,因此,集中控制裝置進行隨機循環(huán)選擇,例如,從Sa1到其中,imax表示預置天線模式組子集的最大數(shù)。在每次選擇之后,集中控制裝置記錄UE的平均SNR和吞吐量,一旦完成一次循環(huán),比較SNR和吞吐量結果,選擇與最大SNR和吞吐量相關的天線模式,將該天線模式對應開啟的射頻信道作為最終所選擇的射頻信道。

更優(yōu)選地,所述集中控制裝置用于根據(jù)預定時間間隔,對所述室內(nèi)預置天線進行隨機循環(huán),選擇所述室內(nèi)用戶設備的最佳性能所對應的射頻信道。

通常,室內(nèi)UE是靜態(tài)的,或者說是緩速移動的狀態(tài),因此,不需要頻繁的進行循環(huán)選擇??梢栽O定一個時間間隔,例如,一個小時、30分鐘等,集中控制裝置根據(jù)該預定時間間隔,對所述室內(nèi)預置天線進行隨機循環(huán),選擇所述室內(nèi)用戶設備的最佳性能所對應的射頻信道。較佳地,該預定時間間隔還可以根據(jù)實際情況進行調(diào)整,例如,用于根據(jù)射頻天線的實際部署設置該預定時間間隔。

優(yōu)選地,當所述預定規(guī)則包括動態(tài)分配模式,其中,所述集中控制裝置用于確定室內(nèi)用戶設備的位置分布;根據(jù)所述室內(nèi)用戶設備的位置分布,選擇所述射頻信道。

具體地,集中控制裝置首先確定室內(nèi)用戶設備的位置分布,根據(jù)該位置分布,動態(tài)選擇所要開啟的射頻信道,例如,選擇開啟該位置對應有較多UE的射頻信道,隨后,生成對應的控制指令并發(fā)送至mRRH;mRRH根據(jù)該控制指令,通過其上的射頻天線所對應的射頻開關,開啟對應的射頻信道。

更優(yōu)選地,所述基帶處理單元還包括位置分析裝置,用于根據(jù)所 述室內(nèi)用戶設備發(fā)送至各微功率射頻拉遠頭的信號的副本,確定所述室內(nèi)用戶設備的位置分布。

具體地,位置分析裝置識別UE的位置在哪個mRRH所對應的覆蓋中。在分布式mRRH系統(tǒng)中,UE接收來自所有mRRH的下行合成信號,因此,UE并不能區(qū)分每個mRRH的信號。而BBU則可以定位UE的位置。為實現(xiàn)該目的,在BBU中增加一個位置分析裝置,用來識別UE的位置分布。位置分析裝置根據(jù)UE的上行信道分配信息,分析UE相對每個mRRH的上行信道。通常,UE的上行參考信號配置信息由服務小區(qū)的調(diào)度器來決定。UE發(fā)送至各mRRH的每個射頻信道的I/Q信號的副本將被發(fā)送至該位置分析裝置。該位置分析裝置將一個接一個處理每個mRRH信號,并獲得與每個mRRH相關的信道SINR,由此便可以獲知對應UE的哪個mRRH是服務mRRH。例如,在圖4中,每個mRRH具有2個射頻信道,根據(jù)現(xiàn)有的RRH設計架構,在CPRI包中,該兩個射頻信道的I/Q數(shù)據(jù)的傳輸是分開的。一旦位置分析裝置在每個mRRH中檢測,便可以很方便的知道在每個射頻信道,對于該定位UE,哪個射頻天線是服務天線。位置分析裝置用來檢測的路徑諸如:mRRH->射頻信道->射頻天線。

更優(yōu)選地,所述位置分析裝置將當前天線方向圖切換至新天線方向圖;根據(jù)所述新天線方向圖,確定所述室內(nèi)用戶設備的位置分布。

具體地,如果當前天線方向圖對UE位置分布的檢測不夠方便,位置分析裝置可以切換至新天線方向圖,根據(jù)該新天線方向圖,重新進行檢測,從而確定室內(nèi)用戶設備的位置分布。

優(yōu)選地,所述集中控制裝置用于根據(jù)所述室內(nèi)用戶設備的位置分布,確定用戶分布矩陣;根據(jù)所述用戶分布矩陣,并結合天線部署矩陣,確定信道選擇矩陣,以生成所述控制指令。

以下以矩陣為例對上述實施例進行詳細描述。

在由位置分析裝置確定了UE的位置分布之后,集中控制裝置根據(jù)該位置分布,生成對應的用戶分布矩陣,如以下的矩陣F:

其中,“00”“01”是水平和垂直位置坐標,例如,將圖4中的大廳劃分為16塊,每一塊對應一個位置坐標;矩陣中的數(shù)字代表在該位置的UE數(shù)量,例如,在坐標0111具有8個UE。

當?shù)玫接脩舴植季仃囍?,根?jù)用戶分布矩陣和天線部署矩陣來進行分析,例如,根據(jù)圖4中的真實的天線部署,將天線部署坐標和相鄰坐標中的UE數(shù)量進行相加,例如,坐標0110是8,相鄰坐標是2、3、3、6,因此,該坐標的和是22。在坐標0100沒有真實的天線部署,因此,在坐標0110處不需要進行計算。完成了所有的坐標計算之后,生成了一個新的用戶分布矩陣F1:

隨后,集中控制裝置根據(jù)該新的用戶分布矩陣,確定信道選擇矩陣,以生成所述控制指令。例如,假設該新的用戶分布矩陣對應的天線部署矩陣是來自圖4,則該新的用戶分布矩陣的上半部分對應該圖4中的mRRH1,4個坐標對應的UE數(shù)量為4、13、22和18,需要從該4個坐標中選擇一個或兩個射頻信道,在該例中,22>18>13>4,因此,坐標“0110”是第一選擇,如果仍然有空余資源來進行第二選擇,坐標“0011”是第二選擇,以此類推。針對該新的用戶分布矩陣的下半部分,采取同樣的規(guī)則進行射頻信道選擇。因此,最終的信道選擇矩陣如下:

集中控制裝置根據(jù)該信道選擇矩陣,生成對應的控制指令,該控制指令例如也以矩陣的方式被發(fā)送至對應的mRRH,在此,該控制指令例如表示為矩陣X:

其中,針對mRRH1,選擇的射頻信道為1和3,針對mRRH2,選擇的射頻信道為2和4。mRRH1和mRRH2根據(jù)該控制指令,開啟對應的射頻開關。

更優(yōu)選地,所述集中控制裝置用于根據(jù)所述用戶分布矩陣,并結合天線部署矩陣及所述矩陣中各元素所對應的位置的權重,確定所述信道選擇矩陣,以生成所述控制指令。

具體地,在集中控制裝置確定信道選擇矩陣時,可以結合矩陣中各元素所對應的位置的權重,例如,在上例中,集中控制裝置在選擇射頻信道時,結合各坐標的權重,其中,22>18>13>4,假設當時為工作時間,坐標“0110”是會議室,其有很多服務需求。因此,坐標“0110”對應的權重最高,是第一選擇,如果仍然有空余資源來進行第二選擇,坐標“0011”是第二選擇,以此類推。

圖6示出根據(jù)本發(fā)明再一個實施例的部署室內(nèi)分布式MIMO的示意圖。

如圖6中所示,具有4個mRRH,每個mRRH只有兩個射頻信道,每個mRRH通過光纖兼容的CPRI協(xié)議發(fā)送I/Q數(shù)據(jù)。BBU池具有CPRI轉換模塊,其可以發(fā)送I/Q數(shù)據(jù)至不同的mRRH。與圖4所示的天線部署矩陣不同,圖4只有8根天線,然而圖6具有16根天 線。根據(jù)上述方法,BBU可以得到用戶分布矩陣,一旦UE分布適合波束賦形功能,即可以在不同的mRRH中進行實現(xiàn)。例如,BBU采用上述方法,選擇對應的射頻信道,生成對應的控制指令并分別發(fā)送至不同的mRRH,各個mRRH接收該控制指令,分別通過其上的射頻開關,開啟對應的射頻信道,從而實現(xiàn)不同mRRH中的波束賦形特征。眾所周知,如果只有2個射頻信道來實現(xiàn)波束賦形特征,波束的主瓣將很大,且性能將不佳。若采用更多分開的射頻信道,波束將變得很窄,相比較少的射頻信道,哪個具有更好的性能取決于其他UE的低干擾。圖6中,從mRRH1到mRRH4的各條連接的射頻信道實現(xiàn)了不同mRRH中的波束賦形特征。

在此,每個射頻信道的延遲是相同的,因此,所有在協(xié)同的mRRH中的射頻信道應采用相同的參數(shù)進行校準。

需要注意的是,本發(fā)明可在軟件和/或軟件與硬件的組合體中被實施,例如,可采用專用集成電路(ASIC)、通用目的計算機或任何其他類似硬件設備來實現(xiàn)。在一個實施例中,本發(fā)明的軟件程序可以通過處理器執(zhí)行以實現(xiàn)上文所述步驟或功能。同樣地,本發(fā)明的軟件程序(包括相關的數(shù)據(jù)結構)可以被存儲到計算機可讀記錄介質(zhì)中,例如,RAM存儲器,磁或光驅(qū)動器或軟磁盤及類似設備。另外,本發(fā)明的一些步驟或功能可采用硬件來實現(xiàn),例如,作為與處理器配合從而執(zhí)行各個步驟或功能的電路。

另外,本發(fā)明的一部分可被應用為計算機程序產(chǎn)品,例如計算機程序指令,當其被計算機執(zhí)行時,通過該計算機的操作,可以調(diào)用或提供根據(jù)本發(fā)明的方法和/或技術方案。而調(diào)用本發(fā)明的方法的程序指令,可能被存儲在固定的或可移動的記錄介質(zhì)中,和/或通過廣播或其他信號承載媒體中的數(shù)據(jù)流而被傳輸,和/或被存儲在根據(jù)所述程序指令運行的計算機設備的工作存儲器中。在此,根據(jù)本發(fā)明的一個實施例包括一個裝置,該裝置包括用于存儲計算機程序指令的存儲器和用于執(zhí)行程序指令的處理器,其中,當該計算機程序指令被該處理器執(zhí)行時,觸發(fā)該裝置運行基于前述根據(jù)本發(fā)明的多個實施例的方 法和/或技術方案。

對于本領域技術人員而言,顯然本發(fā)明不限于上述示范性實施例的細節(jié),而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下,能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本發(fā)明。因此,無論從哪一點來看,均應將實施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本發(fā)明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定,因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化涵括在本發(fā)明內(nèi)。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。此外,顯然“包括”一詞不排除其他單元或步驟,單數(shù)不排除復數(shù)。裝置權利要求中陳述的多個單元或裝置也可以由一個單元或裝置通過軟件或者硬件來實現(xiàn)。第一,第二等詞語用來表示名稱,而并不表示任何特定的順序。

雖然前面特別示出并且描述了示例性實施例,但是本領域技術人員將會理解的是,在不背離權利要求書的精神和范圍的情況下,在其形式和細節(jié)方面可以有所變化。這里所尋求的保護在所附權利要求書中做了闡述。在下列編號條款中規(guī)定了各個實施例的這些和其他方面:

1.一種部署室內(nèi)分布式MIMO的方法,其中,該方法包括:

基帶處理單元根據(jù)預定規(guī)則,選擇分別對應不同微功率射頻拉遠頭的射頻信道,將對應的控制指令發(fā)送至所述微功率射頻拉遠頭;

所述微功率射頻拉遠頭根據(jù)所述控制指令,通過其上的射頻天線所對應的射頻開關,分別開啟對應的射頻信道,以部署室內(nèi)分布式MIMO。

2.根據(jù)條款1所述的方法,其中,所述預定規(guī)則包括:

-預置天線模式;

-動態(tài)分配模式。

3.根據(jù)條款2所述的方法,其中,所述預定規(guī)則包括預置天線模式,其中,所述基帶處理單元對室內(nèi)預置天線進行隨機循環(huán),選擇室內(nèi)用戶設備的最佳性能所對應的射頻信道。

4.根據(jù)條款3所述的方法,其中,所述基帶處理單元根據(jù)預定時間間隔,對所述室內(nèi)預置天線進行隨機循環(huán),選擇所述室內(nèi)用戶設 備的最佳性能所對應的射頻信道。

5.根據(jù)條款2所述的方法,其中,所述預定規(guī)則包括動態(tài)分配模式,其中,所述基帶處理單元確定室內(nèi)用戶設備的位置分布;根據(jù)所述室內(nèi)用戶設備的位置分布,選擇所述射頻信道。

6.根據(jù)條款5所述的方法,其中,所述基帶處理單元根據(jù)所述室內(nèi)用戶設備發(fā)送至各微功率射頻拉遠頭的信號的副本,確定所述室內(nèi)用戶設備的位置分布。

7.根據(jù)條款5或6所述的方法,其中,所述基帶處理單元將當前天線方向圖切換至新天線方向圖;根據(jù)所述新天線方向圖,確定所述室內(nèi)用戶設備的位置分布。

8.根據(jù)條款5所述的方法,其中,所述基帶處理單元根據(jù)所述室內(nèi)用戶設備的位置分布,確定用戶分布矩陣;根據(jù)所述用戶分布矩陣,并結合天線部署矩陣,確定信道選擇矩陣,以生成所述控制指令。

9.根據(jù)條款8所述的方法,其中,所述基帶處理單元根據(jù)所述用戶分布矩陣,并結合天線部署矩陣及所述矩陣中各元素所對應的位置的權重,確定所述信道選擇矩陣,以生成所述控制指令。

10.一種用于部署室內(nèi)分布式MIMO的基帶處理單元,該基帶處理單元包括:

集中控制裝置,用于根據(jù)預定規(guī)則,選擇分別對應不同微功率射頻拉遠頭的射頻信道,將對應的控制指令發(fā)送至所述微功率射頻拉遠頭。

11.根據(jù)條款10所述的方法,其中,所述預定規(guī)則包括:

-預置天線模式;

-動態(tài)分配模式。

12.根據(jù)條款11所述的基帶處理單元,其中,所述預定規(guī)則包括預置天線模式,其中,所述集中控制裝置用于對室內(nèi)預置天線進行隨機循環(huán),選擇室內(nèi)用戶設備的最佳性能所對應的射頻信道。

13.根據(jù)條款12所述的基帶處理單元,其中,所述集中控制裝置用于根據(jù)預定時間間隔,對所述室內(nèi)預置天線進行隨機循環(huán),選擇 所述室內(nèi)用戶設備的最佳性能所對應的射頻信道。

14.根據(jù)條款11所述的基帶處理單元,其中,所述預定規(guī)則包括動態(tài)分配模式,其中,所述集中控制裝置用于確定室內(nèi)用戶設備的位置分布;根據(jù)所述室內(nèi)用戶設備的位置分布,選擇所述射頻信道。

15.根據(jù)條款14所述的基帶處理單元,其中,所述基帶處理單元還包括位置分析裝置,用于根據(jù)所述室內(nèi)用戶設備發(fā)送至各微功率射頻拉遠頭的信號的副本,確定所述室內(nèi)用戶設備的位置分布。

16.根據(jù)條款14或15所述的基帶處理單元,其中,所述位置分析裝置將當前天線方向圖切換至新天線方向圖;根據(jù)所述新天線方向圖,確定所述室內(nèi)用戶設備的位置分布。

17.根據(jù)條款14所述的基帶處理單元,其中,所述集中控制裝置用于根據(jù)所述室內(nèi)用戶設備的位置分布,確定用戶分布矩陣;根據(jù)所述用戶分布矩陣,并結合天線部署矩陣,確定信道選擇矩陣,以生成所述控制指令。

18.根據(jù)條款17所述的基帶處理單元,其中,所述集中控制裝置用于根據(jù)所述用戶分布矩陣,并結合天線部署矩陣及所述矩陣中各元素所對應的位置的權重,確定所述信道選擇矩陣,以生成所述控制指令。

19.一種用于部署室內(nèi)分布式MIMO的微功率射頻拉遠頭,所述微功率射頻拉遠頭的射頻天線包括射頻開關,所述微功率射頻拉遠頭根據(jù)接收自基帶處理單元的控制指令,通過其上的射頻天線所對應的射頻開關,分別開啟對應的射頻信道,以部署室內(nèi)分布式MIMO。

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