具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
根据本发明的实施例,提供了一种基站交互的方法,如图3所示,该方法包括:
步骤101:在MAC层处理基站交互信息;
步骤102:通过物理层或数据链路层物理连接的接口完成通信系统间上述处理后基站交互信息的交互。
通过该实施例直接在OSI七层模型定义中的传输层以下协议层面进行数据传输,相比目前LTE系统中通过X2接口交互的方法,可以获得更小的交互时延,满足更多系统的需求和传输场景的需求。
进一步的,上述通信系统是LTE系统或LTE-A系统。上述基站交互信息为基站之间共享的信息,具体包括下述的一种或多种:LTE-A系统的上行信道信息,LTE-A系统的下行信道信息,LTE系统的小区切换信息。
进一步的,上述LTE-A系统的上行信道信息和下行信道信息包括:信道增益矩阵H、信道增益自相关矩阵R、调度信息、信道质量指示CQI、预编码矩阵指示PMI和秩指示RI。上述MAC层的处理,包括上述交互信息的组包和解包。上述物理连接接口为千兆以太网GE接口或基于传输层以下的传输接口。
上述的传输层是指OSI(Open System Interconnect,开放式系统互联)七层模型中定义的传输层,不经过传输层的协议封装,不采用目前LTE系统中X2接口的用户面协议,也不采用GTP-U传输用户面的PDU的方式。数据传输直接基于传输层以下的网络层或数据链路层。
实施例一
该实施例是基于附图2的下行LTE-A系统下CS/CB传输方式实施方案。基站信息交互流程为UE1将测量得到信道矩阵H11和H12反馈到eNB1,eNB1将H12交互到eNB2;同样UE2将测量得到的信道矩阵H21和H22反馈到eNB2,eNB2将H21交互到eNB1。eNB1利用H11和H21计算得到最优预编码矩阵W1,eNB2利用H22和H12计算得到最优预编码矩阵W2。eNB1再将W1交互到eNB2,eNB2再将W2交互到eNB1,用于计算各自的CQI。
图4是本实施例交互系统示意图,交互基站各增加一个GE网口,从该网口用网线通过交换机连接到核心网。
图5是本实施例基站间信息交互示意图,需要交互的信道矩阵Hij(i,j=1,2;i≠j)和最优预编码矩阵Wi(i=1,2)数据量大,通过X2接口交互难以满足系统的性能要求,而通过GE网口完成交互,直接调用Socket接口函数通过Socket号在各基站进行数据发送和接收,不需要经历X2接口用户面组包协议过程,大大减小了交互时延。其它的交互消息通过X2接口完成基站间交互,使交互资源得到合理分配。
图6是本实施例信道矩阵和最优预编码矩阵的交互流程图,具体过程包括如下步骤:
步骤601:各基站根据UE反馈上来的信道矩阵确定交互集合,并更新本基站的路由表;
步骤602:各基站根据源基站IP和目的基站IP创建Socket套接字,并配置各Socket的端口号,不同Socket的端口号都不相同,基站之间的交互数据将依据IP地址和Socket端口号进行发送和接收,同时,封装好Socket发送和接收的接口函数;
步骤603:基站在MAC层对需要交互到邻基站的信道矩阵组包和解包,根据信道矩阵中的小区ID绑定对应的IP地址和Socket端口号;
步骤604:基站根据协作集合中各基站的IP地址和Socket端口号,调用Socket发送接口函数,将对应邻小区的信道矩阵发送给相应的基站,同时也调用Socket接收接口函数接收从邻小区发送来的对应本小区到邻小区UE的信道矩阵,完成信道矩阵的交互,交互的信道矩阵为Hij(i,j=1,2;i≠j),整个信道矩阵的交互是通过GE网口来进行传输;
步骤605:基站根据服务小区的信道矩阵Hii(i=1,2)和交互过来的信道矩阵Hij(i,j=1,2;i≠j)按照最大信漏噪比原则计算出最优预编码矩阵Wi(i=1,2);
步骤606:调用Socket接口函数,通过GE网口交互最优预编码矩阵,把本小区的Wi(i=1,2)交互到协作集邻小区基站,用于计算CQI。
上述步骤的604、605和606可以设计成流水操作,GE网口是全双工的工作模式,在计算当前子帧的最优预编码矩阵时,可以同时交互前一子帧的最优预编码矩阵和后一子帧的信道矩阵。
同时,其它需要在基站间交互的消息可以通过X2接口完成交互,两种交互通路共同完成基站间的数据交互,能在需要交互数据量巨大的情况下满足系统时延的要求。
实施例二
实施例2与实施例1的交互方法完全一样,但交互系统的物理连接方式有所不同,如附图7所示,本发明提出的调用Socket接口函数基于IP进行传输的数据交互直接在X2接口中的物理接口实现,而不另外增加GE网口。即本发明提出的基于IP传输直接交互和LTE已有的基于X2协议交互共用同一个物理接口。
在非协作传输模式的场景中,当处于连接状态的UE在LTE接入系统内的切换是在同一个MME内执行时,切换过程不涉及MME和S-GW的改变。
在这种交互场景中,切换所需要的交互信息可以通过原有的X2接口协议流程来交互,也可以按照本发明提出的方式直接基于IP传输调用Socket接口函数进行交互。
图8是非协作传输模式下的数据交互流程图。通过IP传输交互时,基站从UE上报的测量报告或RRM(Radio Resource Management,无线资源管理)信息获取目标基站的IP地址,并更新本基站的路由表,指示源基站和目标基站的IP地址;再根据目标基站和源基站的IP创建Socket套接字,配置Socket端口号,以及封装Socket发送和接收接口函数;交互数据时,直接调用Socket接口函数进行数据的发送或接收。
实施例三
实施例3是基于附图2所示的下行LTE-A系统的CS/CB传输方式的实施方案。不同的是实施例3是通过ATM(Asynchronous TransferMode,异步传输)接口实现相邻基站的连接和交互,所述接口还包括可以基于传输层以下直接进行传输的物理接口,图9是实施例3的交互系统示意图,相邻基站通过ATM交换机连接到ATM网络,交互数据基于数据链路层通过ATM网络实现交互。
图10是本实施例的信道矩阵和最优预编码矩阵的交互流程图,具体过程包括如下步骤:
步骤A01:各基站根据UE反馈上来的信道矩阵确定交互集合,并根据基站的VPI(Virtual Path Identifier,虚通路标识)和VCI(VirtualChannel Identifier,虚通道标识)更新路由表,VPI/VCI一起标识一个虚电路连接;
步骤A02:各基站根据源基站VPI和目的基站VPI建立虚连接,ATM是一种面向连接的交换方式;
步骤A03:基站在MAC层对需要交互到邻基站的信道矩阵组包和解包,根据信道矩阵中的小区ID将对应的VPI/VCI写入信元的信头位置,并按信元的固定长度组包,信元是ATM传送信息的基本载体;
步骤A04:ATM网络根据信头的虚电路标志来传送或接收交互数据,完成信道矩阵的交互,交互的信道矩阵为Hij(i,j=1,2;i≠j);
步骤A05:基站根据服务小区的信道矩阵Hii(i=1,2)和交互过来的信道矩阵Hij(i,j=1,2;i≠j)按照最大信漏噪比原则计算出最优预编码矩阵Wi(i=1,2);
步骤A06:再次通过ATM网络交互最优预编码矩阵,把本小区的Wi(i=1,2)交互到协作集邻小区基站,用于计算CQI;
ATM结合了电路交换和分组交换的优点,即ATM兼顾了分组交换方式统计复用、灵活高效和电路交换方式传输时延小、实时性好的优点。能获得比LTE系统现有X2接口交互更小的时延,能满足大数据量交互的场景需求。同时,ATM并不排斥X2接口,其它基站交互的信息可以选择X2接口交互。
根据本发明的实施例,提供一种基站交互的装置,如图11所示,该装置包括:处理模块2、连接模块4和交互模块6,下面对上述结果进行详细描述。
处理模块2,位于媒体接入控制MAC层,用于处理通信系统中的基站交互信息;连接模块4连接至处理模块2,用于连接相邻基站间的物理接口,配置各接口协议;交互模块6连接至连接模块4,用于将处理模块中输出的基站交互信息基于网络层或数据链路层通过连接模块实现交互。
进一步地,上述处理模块中基站交互信息的处理步骤包括上述交互信息的组包和解包。上述处理模块中基站交互信息为需要在基站之间共享的信息,具体包括下述的一种或多种:LTE-A系统的上行信道信息,LTE-A系统的下行信道信息,或R8系统的小区切换信息。上述连接模块中的物理接口包括千兆以太网GE接口和基于传输层以下的传输接口。
下面通过实施例对该基站交互装置的实现过程进一步描述。首先在处理模块2中对UE反馈上来的信道矩阵确定交互集合,并更新基站的路由表;在连接模块4中根据源基站IP和目的基站IP创建Socket套接字,并配置各Socket的端口号,不同Socket的端口号都不相同,基站之间的交互数据将依据IP地址和Socket端口号进行发送和接收,同时,封装好Socket发送和接收的接口函数,根据信道矩阵中的小区ID绑定对应的IP地址和Socket端口号;在交互模块6中根据协作集合中各基站的IP地址和Socket端口号,调用Socket发送接口函数,将对应邻小区的信道矩阵发送给相应的基站,同时也调用Socket接收接口函数接收从邻小区发送来的对应本小区到邻小区UE的信道矩阵,完成信道矩阵的交互,交互的信道矩阵为Hij(i,j=1,2;i≠j);在处理模块2中计算出最优预编码矩阵Wi(i=1,2),交互模块6调用Socket接口函数,通过GE网口交互最优预编码矩阵,把本小区的Wi(i=1,2)交互到协作集邻小区基站,用于计算CQI。
显然,本领域的技术人员应该明白,上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现,它们可以集中在单个的计算装置上,或者分布在多个计算装置所组成的网络上,可选地,它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现,从而,可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行,并且在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤,或者将它们分别制作成各个集成电路模块,或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样,本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。