CN104852755B - 一种基于云计算的CoMP传输系统 - Google Patents

Abstract

本发明的基于云计算的CoMP传输系统通过云协作处理中心判断相邻扇区中是否有协作集群的用户，并根据判断结果执行不同的用户数据处理方案，有效的改善了覆盖边缘用户性能、降低了系统干扰和提高了系统容量。

Description

一种基于云计算的CoMP传输系统

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种基于云计算的CoMP传输系统。

背景技术

近年来，随着移动通信技术的发展，尽管通信系统对无线通信业务的支持能力有了明显的提高，同时用户对高速率、高质量的多媒体业务也有了更高的期望。因此，在下一代移动通信技术的研究中，对频谱效率、传输速率、系统吞吐量和覆盖边缘性能等方面也提出了更高的要求。

对于覆盖边缘用户而言，有效信号强度小，同时来自相邻扇区/扇区的干扰信号强度大，这限制了覆盖边缘用户的信噪比(SINR)，导致其吞吐量下降，使得边缘用户得不到满意的服务质量，严重制约了系统性能和系统公平性的提高。因此，区间干扰抑制成为了TD-LTE系统中亟待解决的问题。

协作多点(CoMP)传输技术能有效改善覆盖边缘用户性能，提高系统吞吐量，在近年来引起了业界的广泛关注和研究，并成为3GPPLTE-Advanced标准化工作的重要研究项目之一。

云计算技术是近年来新兴起的协作运算技术，它是分布式计算、并行计算、负载均衡等传统计算机与网络技术融合的产物。将云计算技术用于无线网络也带来了有益的技术效果，例如通过多站点协作处理大大缓解了单站点处理能力的瓶颈。

因此，如何利用上述技术降低系统干扰和提高系统容量是本发明的研究重点。

发明内容

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

根据本发明的实施方式，提出一种基于云计算的CoMP传输系统，所述系统包括：云协作处理中心、当前业务扇区、多个相邻扇区、以及扇区中的NodeB，其中，

当前业务扇区和相邻扇区的NodeB获取当前业务扇区和每个相邻扇区的信道状态信息(CSI)，并将所述CSI上报给云协作处理中心；

所述云协作处理中心判断相邻扇区中是否有协作集群的用户；

如果相邻扇区有协作集群的用户，所述当前业务扇区NodeB执行协作集群用户数据处理方案，以得到特定用户的传输数据；

如果相邻扇区没有协作集群的用户，所述当前业务扇区NodeB执行非协作集群用户数据处理方案，以得到特定用户的传输数据。

根据本发明的实施方式，所述云协作处理中心判断相邻扇区中是否有协作集群的用户具体包括：

B1.云协作处理中心判断每个相邻扇区是否有协作集群的用户，只要有一个相邻扇区有则反馈确认信息，并记录下有协作集群用户的相邻扇区识别码，否则反馈未确认信息；

B2.云协作处理中心将反馈结果和扇区识别码信息发送给当前业务扇区NodeB，再由当前业务扇区NodeB通过BCCH信道发送给特定用户并实时更新。

根据本发明的实施方式，所述当前业务扇区NodeB执行协作集群用户数据处理方案，以得到特定用户的传输数据具体包括：

C1.利用干扰消除的CoMP方式获得来自当前业务扇区和每个相邻扇区的信号的检测信号；

C2.对C1中来自不同扇区信号的检测信号进行集合划分；

C3.根据CSI和集合划分结果得到特定用户的传输数据。

根据本发明的实施方式，所述C2的对来自不同扇区信号的检测信号进行集合划分具体包括：

C21.把包括协作集群用户的相邻扇区的信号和当前业务扇区信号划分到划信号的集合中，把不包括协作集群用户的相邻扇区信号分到干扰扇区信号集合中；

C22.对包括有效信号的集合中的信号再次进行划分，按接收信号强度大小进行划分，将待检测扇区即当前业务扇区的信号，以及信号强度大于阈值的相邻扇区信号划分到参与CoMP和等增益组合的集合中，把剩下的分到舍弃集合中。

根据本发明的实施方式，所述当前业务扇区NodeB执行非协作集群用户数据处理方案，以得到特定用户的传输数据具体包括：

D1.对来自不同扇区的发送给不同集群的信号进行集合划分，所述的集合划分方式是基于接收信号强度大小划分的集合划分；

D2.根据多个扇区的CSI和集合划分结果，通过单元线性均衡的多扇区CoMP方式得到特定用户的传输数据。

本发明的基于云计算的CoMP传输系统通过云协作处理中心判断相邻扇区中是否有协作集群的用户，并根据判断结果执行不同的用户数据处理方案，有效的改善覆盖边缘用户性能、降低了系统干扰和提高了系统容量。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

附图1示出了根据本发明实施方式的基于云计算的CoMP传输系统结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

根据本发明的实施方式，提出一种基于云计算的CoMP传输系统，如附图1所示，所述系统包括：云协作处理中心、当前业务扇区、多个相邻扇区、以及扇区中的NodeB，其中，

当前业务扇区和相邻扇区的NodeB获取当前业务扇区和每个相邻扇区的信道状态信息(CSI)，并将所述CSI上报给云协作处理中心；

所述云协作处理中心判断相邻扇区中是否有协作集群的用户；

如果相邻扇区有协作集群的用户，所述当前业务扇区NodeB执行协作集群用户数据处理方案，以得到特定用户的传输数据；

如果相邻扇区没有协作集群的用户，所述当前业务扇区NodeB执行非协作集群用户数据处理方案，以得到特定用户的传输数据。

根据本发明的实施方式，所述当前业务扇区和相邻扇区的NodeB获取当前业务扇区和每个相邻扇区的CSI具体包括：

A1.根据接收信号计算导频信号的最小误差均方估计值；

A2.根据当前帧导频信号CSI数据和预留延迟帧导频信号CSI数据在时域内插，计算得到调制之后的导频矩阵；

A3.根据导频信号最小误差均方估计值估计信道多普勒扩展，然后根据多普勒扩展选择时域信道滤波系数，计算时域CSI值。

根据本发明的实施方式，所述A1的根据接收信号计算导频信号的最小误差均方估计值具体包括：

A11.NodeB根据不同的导频信号模式，按照TD-LTE标准生成导频信号虚拟随机序列；

A12.根据接收到的信号和生成的导频信号计算导频信号的最小误差均方估计值。

根据本发明的实施方式，所述A2的根据当前帧导频信号CSI数据和预留延迟帧导频信号CSI数据在时域内插，计算得到调制之后的导频矩阵具体包括：

A21.根据不同的天线端口确定对导频信号调制方式；

A22.在相干时间内，首先通过最小误差均方估计估计出实际导频位置的信道信息，然后使用线性内插的方式根据实际导频位置的最小误差均方估计值，在时域上内插计算出虚拟导频位置的CSI。

根据本发明的实施方式，所述A3的根据导频信号最小误差均方估计值估计信道多普勒扩展，然后根据多普勒扩展选择时域信道滤波系数，计算时域CSI值具体包括：

A31.在预定时间内，估计一次多普勒频率偏移；

A32.计算每个时隙内第5个符号的平均强度作为此时隙的平均强度的取样值，通过每个强度极点与左右强度极点的相对大小判断此点是否为极值点；

A33.比较相邻极值点之间的强度差，若强度差大于阈值，则认为此处为一个波峰或波谷，若小于阈值则认为此处仅仅是噪声造成的浮动，不计入多普勒波动数内；

A34.根据统计的子帧内波峰波谷的数目，给出接近此值的多普勒频率偏移值；估计器，根据波峰和波谷数目，以及预先设定典型多普勒频率偏移值，从中选取合适的频率偏移值。

A34.根据选取的频率偏移值和信道时域相关矩阵选择时域信道滤波系数，并根据时域信道滤波系数计算时域CSI。

根据本发明的实施方式，所述云协作处理中心判断相邻扇区中是否有协作集群的用户具体包括：

B1.云协作处理中心判断每个相邻扇区是否有协作集群的用户，只要有一个相邻扇区有则反馈确认信息，并记录下有协作集群用户的相邻扇区识别码，否则反馈未确认信息；

B2.云协作处理中心将反馈结果和扇区识别码信息发送给当前业务扇区NodeB，再由当前业务扇区NodeB通过BCCH信道发送给特定用户并实时更新。

根据本发明的实施方式，所述当前业务扇区NodeB执行协作集群用户数据处理方案，以得到特定用户的传输数据具体包括：

C1.利用干扰消除的CoMP方式获得来自当前业务扇区和每个相邻扇区的信号的检测信号；

C2.对C1中来自不同扇区信号的检测信号进行集合划分；

C3.根据CSI和集合划分结果得到特定用户的传输数据。

根据本发明的实施方式，所述C1的利用干扰消除的CoMP方式获得来自当前业务扇区和每个相邻扇区的信号的检测信号具体包括：

C11.根据当前业务扇区和相邻扇区的信道化码配置信息，通过最佳线性滤波的方式获得来自当前业务扇区和每个相邻扇区的发送信号的检测信号；

C12.判断循环次数是否超出最大限制，如果是则输出各个扇区的发送信号的检测信号，否则进行C13；

C13.由CSI和C11中各扇区发送信号的检测信号恢复出来自各扇区接收信号响应的干扰成分，总接收信号减去干扰成分，得到来自各扇区的接收信号的提纯信号，将来自各扇区的接收信号的提纯信号作为下一步处理的输入，转到C11。

根据本发明的实施方式，所述C2的对来自不同扇区信号的检测信号进行集合划分具体包括：

C21.把包括协作集群用户的相邻扇区的信号和当前业务扇区信号划分到划信号的集合中，把不包括协作集群用户的相邻扇区信号分到干扰扇区信号集合中；

C22.对包括有效信号的集合中的信号再次进行划分，按接收信号强度大小进行划分，将待检测扇区即当前业务扇区的信号，以及信号强度大于阈值的相邻扇区信号划分到参与CoMP和等增益组合的集合中，把剩下的分到舍弃集合中。

根据本发明的实施方式，所述C3的根据CSI和集合划分结果得到特定用户的传输数据具体包括：

C31.根据信道化码配置信息和CSI，对参与CoMP和等增益组合的集合中的每个扇区的检测信号分别进行单扇区的单元线性均衡CoMP，获得这些扇区的特定用户传输数据；

C32.对C31得到的所述扇区的特定用户传输数据采用等增益组合的方式得到最终的特定用户传输数据。

根据本发明的实施方式，所述C31中所述的单扇区的单元线性均衡CoMP方式具体包括：

C311.针对参与CoMP和等增益组合集合划分中的每个扇区的信号，找到所述扇区包含的激活集群，由所述扇区的CSI和信道化码配置信息得到所述扇区中的各个激活集群的等效CSI；

C312.用各个集群的等效CSI构造出激活集群的传输矩阵；

C313.根据传输矩阵，用单元线性均衡的CoMP方式对所述扇区信号进行CoMP，获得所述扇区的特定用户传输数据。

根据本发明的实施方式，所述当前业务扇区NodeB执行非协作集群用户数据处理方案，以得到特定用户的传输数据具体包括：

D1.对来自不同扇区的发送给不同集群的信号进行集合划分，所述的集合划分方式是基于接收信号强度大小划分、或者基于激活扩频码道相关性的集合划分；

D2.根据多个扇区的CSI和集合划分结果，通过单元线性均衡的多扇区CoMP方式得到特定用户的传输数据。

根据本发明的实施方式，所述D1的基于接收信号强度大小划分的集合划分包括：由最佳线性滤波器的输出结果，或者由CSI得到发送给各集群信号的等效CSI，估算出各集群信号的幅度；将待检测集群信号即特定用户信号，以及幅度大于阈值的集群信号划分到参与CoMP的集合中，将剩余的集群信号划分到干扰集群信号中；

所述的基于激活扩频码道相关性的集合划分包括：由信道化码配置信息、当前业务扇区和每个相邻扇区的CSI得到各激活扩频码道的等效CSI，估算各个激活扩频码道之间的相关性，将待检测集群信号，以及扩频码道相关性大于阈值的对应集群信号划分到参与CoMP的集合划分中，将剩余的集群信号划分到干扰集群信号中。

根据本发明的实施方式，所述D2的所述的单元线性均衡的多扇区CoMP具体包括：

D21.由参与CoMP的集合划分中的集群信号，找到各个集群对应的当前业务扇区或者相邻扇区的CSI，再由信道化码配置信息得到各个激活集群或者扩频码道的等效CSI；

D22.用各个激活扩频码道的等效CSI构造出参与CoMP的集群或者扩频码道的传输矩阵；

D23.根据传输矩阵，用单元线性均衡的CoMP方式对总接收信号进行CoMP，获得最终的特定用户传输数据。

所述的信道化码配置信息可以包括，但不限于，区分不同集群的正交可变扩频因子码和区分不同扇区的虚拟随机序列码；这些信道化码配置信息都是由云协作处理中心进行激活码检测处理，把激活的信道化码信息发送给当前业务扇区NodeB，再由当前业务扇区NodeB通过BCCH信道作为系统消息发送给特定用户，并且这些信道化码信息可以实时更新。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种基于云计算的CoMP传输系统，所述系统包括：云协作处理中心、当前业务扇区、多个相邻扇区、以及扇区中的NodeB，其中，

当前业务扇区和相邻扇区的NodeB获取当前业务扇区和每个相邻扇区的信道状态信息（CSI），并将所述CSI上报给云协作处理中心；

所述云协作处理中心判断相邻扇区中是否有协作集群的用户；

如果相邻扇区有协作集群的用户，所述当前业务扇区NodeB执行协作集群用户数据处理方案，以得到特定用户的传输数据；

如果相邻扇区没有协作集群的用户，所述当前业务扇区NodeB执行非协作集群用户数据处理方案，以得到特定用户的传输数据；

所述当前业务扇区和相邻扇区的NodeB获取当前业务扇区和每个相邻扇区的CSI具体包括：

A1.根据接收信号计算导频信号的最小误差均方估计值；

A2.根据当前帧导频信号CSI数据和预留延迟帧导频信号CSI数据在时域内插，计算得到调制之后的导频矩阵；

A3.根据导频信号最小误差均方估计值估计信道多普勒扩展，然后根据多普勒扩展选择时域信道滤波系数，计算时域CSI值；

所述云协作处理中心判断相邻扇区中是否有协作集群的用户具体包括：

B1. 云协作处理中心判断每个相邻扇区是否有协作集群的用户，只要有一个相邻扇区有则反馈确认信息，并记录下有协作集群用户的相邻扇区识别码，否则反馈未确认信息；

B2. 云协作处理中心将反馈结果和扇区识别码信息发送给当前业务扇区NodeB，再由当前业务扇区NodeB通过BCCH信道发送给特定用户并实时更新；

所述当前业务扇区NodeB执行协作集群用户数据处理方案，以得到特定用户的传输数据具体包括：

C1.利用干扰消除的CoMP方式获得来自当前业务扇区和每个相邻扇区的信号的检测信号；

C2.对C1中来自不同扇区信号的检测信号进行集合划分；

C3.根据CSI和集合划分结果得到特定用户的传输数据；

所述当前业务扇区NodeB执行非协作集群用户数据处理方案，以得到特定用户的传输数据具体包括：

D1.对来自不同扇区的发送给不同集群的信号进行集合划分，所述的集合划分方式是基于接收信号强度大小划分的集合划分；

D2.根据多个扇区的CSI和集合划分结果，通过单元线性均衡的多扇区CoMP方式得到特定用户的传输数据。

2.一种如权利要求1所述的系统，所述C2的对来自不同扇区信号的检测信号进行集合划分具体包括：

C21.把包括协作集群用户的相邻扇区的信号和当前业务扇区信号划分到划信号的集合中，把不包括协作集群用户的相邻扇区信号分到干扰扇区信号集合中；

C22.对包括有效信号的集合中的信号再次进行划分，按接收信号强度大小进行划分，将待检测扇区即当前业务扇区的信号，以及信号强度大于阈值的相邻扇区信号划分到参与CoMP和等增益组合的集合中，把剩下的分到舍弃集合中。