[发明专利]一种基于计算处理的异构无线网络的组网方法

摘要

一种基于计算处理的异构无线网络的组网方法，融合异构网络和云无线接入网特征，利用大规模协作处理和多天线技术，以充分获得大规模协作处理和计算通信增益，降低运营开销，提高网络传输频谱性能和减少能量消耗。本发明方法中，远端射频单元不再直接连接固定的基带处理单元，而是将远端射频单元的基带处理单元和无线资源管理单元都移至大规模集中处理服务器，并通过高速光纤实现相互连接。传统宏基站升级为异构多天线超级基站，实现和大规模集中处理服务器的协同通信。本发明基于计算处理的异构无线网络的组网方法部署灵活、升级快速，降低运营商对无线接入网的建设和维护成本，减少网络管理中的人为干预。

主权项

一种基于计算处理的异构无线网络的组网方法，其特征在于：所述该方法包括下列操作步骤：步骤1，根据网络规划，先对传统基站升级、或者重新设置装配有大规模多天线的增强型异构宏基站、即异构多天线超级基站，用于实现对现有系统的向下兼容和保证网络的无缝覆盖；该异构多天线超级基站具有完整的物理层、数据链路层和网络层功能，且具有异构无线接入网的融合功能，与大规模集中计算服务器之间设有动态实时接口；该步骤1包括下列操作内容：在需要部署异构无线接入网络的全部范围中，根据网络规划和每个区域的业务量及其覆盖范围，对传统基站进行升级或重新设置增强型异构宏基站，该增强型异构宏基站利用其自身配置的射频发射装置和基带处理装置完成业务数据和控制信息处理功能，并提供业务数据和/或控制信令；为提升传输效率，每个增强型异构宏基站都配备大规模天线，并配置相应的频谱资源与基本参数，以便为无线接入网络提供业务的基本覆盖；大规模天线的自适应波束赋形则直接由用户终端所接入的通信节点完成相应操作；增强型异构宏基站通过动态实时接口和大规模集中计算服务器相互连接，并通过大规模集中计算服务器完成和远端射频单元间的实时协作资源管理；步骤2，在业务量大或覆盖范围大的区域，设置或增设多个远端射频单元用于实现热点区域的容量吸收；且该远端射频单元只保留前端无线射频RF信号和简单的符号处理功能，其余的基带信号物理处理和无线资源管理的控制功能都集中在大规模集中计算服务器中的基带处理单元池中；该步骤2包括下列操作内容：在业务量大或接入密集的区域，预设或增设多个远端射频单元，该区域内的远端射频单元通过光纤直接接入大规模集中计算服务器，以使任何单个基带处理单元发生故障或错误时，都不会影响系统功能，提高系统工作的高可靠性；大规模集中计算服务器中的基带处理单元池负责执行每个远端射频单元与用户终端之间包括同步、接入、信道建立、数据传输和信道释放的所有无线通信资源的信令控制功能，远端射频单元仅为用户提供业务数据的传输通路和转发功能，不执行业务和控制信息的处理操作；大规模集中计算服务器还采用集中式的虚拟预编码、用户调度和功率控制技术，使得多个远端射频单元组成大规模协作多点传输的节点簇，实现联合传输，提高传输效率；步骤3，用户终端接入阶段：如果用户的移动速度大于预定门限值、即处于高速移动状态，或者需要支撑语音业务时，则接入增强型异构宏基站；否则，用户终端通过评估检测到的无线信号强度，以及获得的不同接入节点的发射功率以及负载情况、以及用户终端传输业务特征和回程链路的性能限制，根据高能效接入方案判决接入增强型异构宏基站或者远端射频单元；步骤4，用户终端接入网络后，大规模集中计算服务器周期性地根据远端射频单元业务量，以及丢包率、吞吐量和端到端的网络传输时延三个传输质量性能指标，调整远端射频单元发射功率；然后，大规模集中计算服务器根据统计信道状态信息CSI(Channel State Information)、瞬时队列状态信息QSI(Queue State Information)和用户移动性对用户进行调度；并根据瞬时信道状态信息为用户分配资源；步骤5，用户通信阶段：对于异构无线网络中远端射频单元相互间的干扰，通过在大规模集中计算服务器处执行预编码，在发射时消除干扰，同时在接收阶段执行串行干扰消除，从而实现大规模的干扰协同处理；对于异构多天线超级基站之间的干扰，通过大规模MIMO进行空域干扰协调处理；对于远端射频单元和异构多天线超级基站之间的干扰，通过在大规模集中计算服务器和异构多天线超级基站间的资源协调，进行干扰协调。