一种软件定义的分布式无线系统的通信控制方法_3

文档序号:8384257阅读:来源:国知局
单元310和射频单元410,保证无线网络中心控制器110,基带信号数据计算中心单元210,基带交换单元310和射频单元410之间的时间同步。
[0060]如图2所示,在所述软件定义的分布式无线系统中,无线网络中心控制器110根据网络负荷状况动态调整所述锚点211的处理能力的过程包括:
[0061]无线网络中心控制器110监控并统计分析所有锚点211的负荷状态,输出锚点的负荷状态信息报告;
[0062]当锚点的负荷状态过高时,增加锚点中BCU的数量,提高锚点的处理能力;
[0063]当锚点的负荷状态过低时,减少锚点中BCU的数量,提高基带信号数据计算中心单元210的资源利用率。
[0064]如图3所示,无线网络中心控制器110控制用户终端附着锚点的过程包括确定用户终端的锚点附着过程和锚点切换过程,具体包括:
[0065]无线网络中心控制器110根据用户终端上报的各个射频单元410的信号覆盖质量信息,以及射频单元的地理位置信息判断用户终端所处的地理位置区域;或者,无线网络中心控制器110直接根据用户终端通过GPS (Global Posit1n System,全球定位系统)、GLONASS (Global Navi Gat1n Satellite System,全球卫星导航系统)、或北斗信息上报的地理位置信息判断用户终端所处的地理位置区域;
[0066]无线网络中心控制器110根据预先配置的锚点和地理位置区域的关联信息,确定用户终端所附着的锚点;
[0067]当用户终端的地理位置发生变化时,无线网络中心控制器110相应的变更用户终端所附着的锚点。
[0068]无线网络中心控制器110在所述软件定义的分布式无线系统中对基带信号数据计算中心单元210的控制过程包括:
[0069]无线网络中心控制器110根据射频单元410,基带信号数据计算中心单元210,和用户终端上报的信息,生成无线网络资源调度矩阵;其中,无线网络资源包括:发送和接收射频单元的个数,上行和下行频谱带宽资源,上行和下行扩频码资源,用户终端上下行被调度的时刻和次数,用户终端上行和下行空口射频信号的发送模式(如单入单出发送模式,单入多出发送模式,多入多出发送模式,开环或者闭环发送模式)。
[0070]无线网络中心控制器110根据网络的负荷状态、用户终端的上下行信号覆盖强度和信道质量信息,用户终端的签约属性信息以及用户终端的上下行数据量信息,输出基带资源调度矩阵给基带信号数据计算中心单元210中的虚拟网络锚点。参见图4所示,所述基带资源调度矩阵(Base Scheduler Matrix,简称BSM)为三维结构,分别用x、y和z轴表示。X轴为某用户终端被分配的用于发送和接收射频信号的射频单元轴为某用户终端被分配的射频单元的最小射频资源单位,对于LTE(Long Term Evolut1n,长期演进)系统,最小射频资源单位为物理资源块;对于UMTS系统,最小射频资源单位为码资源;z轴为某用户终端被调度的时机和次数,表示为一个公共TTI (Transmiss1n Time Interval,传输时间间隔),即不同制式的无线系统的传输时间间隔的公倍数,例如,无线网络系统包括UMTS系统和LTE系统,UMTS系统的传输时间间隔为10ms,LTE系统的传输时间间隔为1ms,那么,z轴的时间长度为1ms ;BSM分成上行BSM和下行BSM。
[0071]无线网络中心控制器110从基带信号数据计算中心单元210,射频单元410,和用户终端收集网络信息和无线信息;所述网络信息和无线信息包括网络负荷状态,用户终端的上下行信号覆盖强度,用户终端的上下行信道质量,用户终端的上下行通信链路质量评估,用户终端的位置信息。
[0072]无线网络中心控制器110根据收集到的信息,在某一时刻向锚点输出用户终端的基带计算矩阵,该基带计算矩阵是该锚点在该时刻向该用户终端发送基带信号数据用的。所述基带计算矩阵包括加扰参数、调制参数、层映射参数、预处理矩阵、发送模式参数、RLC(Rad1 Link Control,无线链路控制)层数据处理参数和 FOCPWacket Data ConvergenceProtocol,分组数据汇聚协议)层数据处理参数。
[0073]在某时刻,锚点根据无线网络中心控制器110分配的基带资源调度矩阵和基带计算矩阵,将从核心网接收到的发向用户终端的下行空口协议数据转换为下行基带信号数据,将下行基带信号数据打包发送给基带交换单元;每一个下行基带信号数据包的包头如图5所示,包括射频单元地址信息、射频单元端口信息、版本号信息、扩展位信息。射频单元根据解析出的下行基带信号数据包包头中的射频单元地址信息判断该下行基带信号数据包是否属于自己处理的数据包。
[0074]锚点也根据无线网络中心控制器110分配的基带资源调度矩阵和基带计算矩阵,将上行基带信号数据转换成上行空口协议数据(即业务数据),然后将上行空口协议数据传送给其他的业务数据处理单元。
[0075]无线网络中心控制器110在所述软件定义的分布式无线系统中对基带交换单元310的控制过程包括:
[0076]所述基带交换单元310解析下行基带信号数据包的包头信息,将下行基带信号数据发送给包头中射频单元地址信息对应的射频单元410。
[0077]无线网络中心控制器110根据用户终端被分配的接收上行射频信号的射频单元410、处理上行基带信号的锚点211、以及用户终端被分配的频谱带宽资源,为基带交换单元310提供上行基带交换矩阵。对于LTE系统,用户终端被分配的频谱带宽资源对应的是用户终端被分配的物理资源块编号;对于UMTS系统,用户终端被分配的频谱带宽资源对应的是整个UMTS系统的空口频谱带宽。参见图6所示,上行基带交换矩阵为二维结构,分别用X和I轴表示轴为某用户终端被分配的用于发送和接收射频信号的射频单元轴为某用户终端被分配的射频单元的最小射频资源单位;中填写的内容为处理上行基带信号数据的虚拟无线网络锚点的身份标签。所述基带交换单元310解析上行基带数据包的包头信息,根据上行基带交换矩阵将上行基带信号数据传输给对应的锚点211。
[0078]无线网络中心控制器110在所述软件定义的分布式无线系统中对射频单元410的控制过程包括:
[0079]所述射频单元410布置于不同的地理位置,构成分布式无线网络。所述射频单元410接收下行基带信号数据后,将下行基带信号数据调制成下行射频信号数据,然后将下行射频信号数据通过空口发送给用户终端。
[0080]所述射频单元410接收到用户终端通过空口上传的上行射频信号数据后,将上行射频信号数据解调成上行基带信号数据,并将上行基带信号数据以最小频谱分配资源单位进行划分,将划分后的每段上行基带信号数据加上包头打包成一个上行基带信号数据包,然后将上行基带信号数据包发送给基带交换单元310。所述最小频谱分配资源单位为一个PRB (Physical Resource Blocker,物理资源块)。所述上行基带信号数据包的包头包括最小频谱分配资源单位信息和射频单元身份标签,具体参见图7所示。
[0081]本发明以LTE网络为例,对软件定义的分布式无线系统中下行数据通信方法进行详细描述。假设,用户终端当前t0时刻附着的锚点为锚点A,tl时刻附着的锚点为锚点B ;那么LTE网络的下行数据联合处理过程如图8所示,具体包括如下步骤:
[0082]S81,无线网络中心控制器根据网络的负荷状态、用户终端的上下行信号覆盖强度和信道质量信息,用户终端的签约属性信息以及用户终端的上下行数据量信息,在to时刻(即当前调度时刻)分配射频单元2,3,4,5给用户终端;每个射频单元的频谱带宽单元3,4,5,6,7给用户终端,输出如图4所示的基带资源调度矩阵给锚点A ;无线网络中心控制器根据收集到的信息,在t0时刻向锚点A输出用户终端的基带计算矩阵;
[0083]无线网络中心控制器在tl时刻仍然分配射频单元2,3,4,5给用户终端,每个射频单元的频谱带宽单元仍旧是3,4,5,6,7,输出如图4所示的基带资源调度矩阵给锚点B;无线网络中心控制器根据收集到的信息,在tl时刻向锚点B输出用户终端的基带计算矩阵;
[0084]S82,在t0时刻,锚点A根据基带资源调度矩阵和基带计算矩阵,将接收到的下行空口协议数据(即下行业务数据)转换为下行基带信号数据,然后将发向每一个射频单元的下行基带信号数据打上一个数据包头,组成一个下行基带信号数据包,最后将下行基带信号数据包发送给基带交换单元;其中,下行基带信号数据包的结构如图5所示,每个下行基带信号数据包的包头包括
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