CN104955160A - 一种基于分布式传输的性能提高系统 - Google Patents

Abstract

本发明基于分布式传输的性能提高系统充分考虑到信道指向信息和相位失真信息的数字化，有利于统筹调度系统做进一步的处理，增加被支持的终端接收统筹调度系统的信号质量，有效地消除终端间干扰，从而提高统筹调度系统的数据传输率。本发明中的基于分布式传输的性能提高系统，具体包括多个覆盖扇区、每个覆盖扇区对应的NodeB、由多个覆盖扇区提供业务支持的终端、以及统筹调度服务器，各NodeB之间通过统筹调度服务器连接，其中，统筹调度服务器获取相应信息，确定待数字化的元素，并作出调度；被支持的终端根据调度的结果，分别对每个覆盖扇区的信道指向信息和相位失真信息进行数字化并且发送给统筹调度服务器。

Description

一种基于分布式传输的性能提高系统

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种基于分布式传输的性能提高系统。

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，同时终端对高速度、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、传输速度、系统吞吐量和蜂窝覆盖区边界性能等方面也提出了更高的要求。

随着分布式处理技术的发展，使得呈分散形态的多终端或多节点的统筹处理成为可能，可以大大提高整个系统的运算处理效率，也可以有效整合整个系统的频谱资源，具有广阔的发展前景。

然而已有的分布式调度方案只是简单的考虑对被支持的终端信道指向数字化信息进行数字化或者调度，而没有充分考虑到每个覆盖扇区的相位失真的影响。这样会导致统筹调度服务器获得的全局数字化信道信息与被支持终端的真实信道信息误差太大。如果误差太大，统筹调度系统将无法进行有效地预交织获得统筹调度的性能增益，会导致统筹调度系统性能甚至不如非统筹调度系统的性能。

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，提出一种基于分布式传输的性能提高系统，所述系统包括多个覆盖扇区、每个覆盖扇区对应的NodeB、由多个覆盖扇区提供业务支持的终端、以及统筹调度服务器，各NodeB之间通过统筹调度服务器连接，其中，

统筹调度服务器获取相应信息，确定待数字化的元素，并作出调度；

被支持的终端根据调度的结果，分别对每个覆盖扇区的信道指向信息和相位失真信息进行数字化并且发送给统筹调度服务器。

根据本发明的实施方式，所述统筹调度服务器获取相应信息，确定待数字化的元素，并作出调度具体包括：

S1-1，统筹调度服务器确定可支持终端；

S1-2，统筹调度服务器获取历史观测信号强度均值信息；

S1-3，统筹调度服务器确定需要数字化的元素；

S1-4，统筹调度服务器计算数字化资源块的分配结果；

S1-5，统筹调度服务器指示调度结果。

根据本发明的实施方式，所述被支持的终端根据调度的结果，分别对每个覆盖扇区的信道指向信息和相位失真信息进行数字化并且发送给统筹调度服务器具体包括：

S2-1，被支持的终端执行数字化信道指向信息；

S2-2，被支持的终端执行计算相位失真信息；

S2-3，被支持的终端执行数字化相位失真信息；

S2-4，被支持的终端执行发送数字化信息；

S2-5，统筹调度服务器得到全网等效信道信息。

根据本发明的实施方式，所述S1-2的统筹调度服务器获取历史观测信号强度均值信息包括：

N_b个NodeB中的第i个NodeB命令被支持的终端测量第i个NodeB到被支持的终端的前向信道的历史观测信号强度均值α_i ²；

被支持的终端通过反向发送信道将上述历史观测信号强度均值α_i ²发送给N_b个NodeB中的第i个NodeB；

第i个NodeB再将接收的历史观测信号强度均值α_i ²传输给统筹调度服务器；

依次对所有N_b个NodeB执行，i＝1，...，N_b，统筹调度服务器获取所有的NodeB提供的历史观测信号强度均值。

根据本发明的实施方式，所述S1-3的统筹调度服务器确定需要数字化的元素包括：

根据下式计算得出N_b个NodeB中不需要进行相位失真数字化的NodeB的识别号m：

$m=\arg {\max }_i{\mathrm{\Σ}}_{j=1,j\≠i}^{N_b}{\mathrm{\α}}_i^2{\mathrm{\α}}_j^2,$

其中argmax为最大化参数运算，i＝1，...，N_b，j＝1，...，N_b，m为正整数，并且1≤m≤N_b。

根据本发明的实施方式，所述S1-4的统筹调度服务器计算数字化资源块的分配结果包括：

统筹调度服务器计算得到分配给用于数字化第i个NodeB到被支持终端的前向信道的指向信息资源块数B_i(i＝1，...，N_b)，以及计算得到分配给用于数字化第i个NodeB到被支持终端的前向信道的相位失真信息的资源块数B_i，p(i＝1，...，N_b，i≠m)，计算公式如下：

$B_i={[(N_{\mathrm{ti}}-1){\log }_2\left(\frac{{\mathrm{\α}}_i^2}{{\mathrm{\Σ}}_{j=1}^{N_b}{\mathrm{\α}}_j^2}\right)-(N_{\mathrm{ti}}-1){\log }_2\left(\mathrm{\λ}(N_{\mathrm{ti}}-1)\right)]}^{+},$

$B_{i,p}=\frac{1}{2}{[{\log }_2(\frac{{\mathrm{\α}}_i^2}{{\mathrm{\Σ}}_{j=1}^{N_b}{\mathrm{\α}}_j^2}-{\left(\frac{{\mathrm{\α}}_i^2}{{\mathrm{\Σ}}_{j=1}^{N_b}{\mathrm{\α}}_j^2}\right)}^2)-{\log }_2\left(\frac{\mathrm{\λ}}{2}\right)]}^{+},$

其中λ满足的变量，B为统筹调度系统预先指定的被支持的终端数字化信道信息的总资源块数目，[x]⁺表示max(0，x)运算，第m个覆盖扇区中B_m，p为0。

根据本发明的实施方式，所述S2-3的被支持的终端执行数字化相位失真信息包括：

被支持的终端计算按照第i个NodeB指示的资源块数B_i，p从自身的编码集记录表中查找与资源块数B_i，p相应的编码集其中包括个码元；

被支持的终端通过计算得到第i覆盖扇区中前向信道的相位失真信息对应的数字化码元c_i，p；

依次对所有i＝1，...，N_b，i≠m个覆盖扇区执行数字化相位失真信息，第m个覆盖扇区中c_m，p为0。

本发明基于分布式传输的性能提高系统充分考虑到信道指向信息和相位失真信息的数字化，有利于统筹调度系统做进一步的处理，增加被支持的终端接收统筹调度系统的信号质量，有效地消除终端间干扰，从而提高统筹调度系统的数据传输率。

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分布式传输的性能提高系统结构示意图；

附图2示出了根据本发明实施方式的基于分布式传输的性能提高系统具体执行流程图(一)；

附图3示出了根据本发明实施方式的基于分布式传输的性能提高系统具体执行流程图(二)。

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，提出一种基于分布式传输的性能提高系统，如附图1所示，所述系统包括多个覆盖扇区、每个覆盖扇区对应的NodeB、由多个覆盖扇区提供业务支持的终端、以及统筹调度服务器，各NodeB之间通过统筹调度服务器连接，其中，

统筹调度服务器获取相应信息，确定待数字化的元素，并作出调度；

被支持的终端根据调度的结果，分别对每个覆盖扇区的信道指向信息和相位失真信息进行数字化并且发送给统筹调度服务器。

根据本发明的实施方式，如附图2所示，所述统筹调度服务器获取相应信息，确定待数字化的元素，并作出调度具体包括：

S1-1，统筹调度服务器确定可支持终端；每个覆盖扇区对应一个NodeB，第i个NodeB有N_ti个天线，；统筹调度服务器利用传统的终端统筹调度系统，比如自适应用户配对调度系统，对统筹调度系统中的待支持的终端进行调度，选择一个或者多个终端进行支持。

S1-2，统筹调度服务器获取历史观测信号强度均值信息；N_b个NodeB中的第i个NodeB命令被支持的终端测量第i个NodeB到被支持的终端的前向信道的历史观测信号强度均值α_i ²；被支持的终端通过反向发送信道将上述历史观测信号强度均值α_i ²发送给N_b个NodeB中的第i个NodeB，第i个NodeB再将接收的历史观测信号强度均值α_i ²传输给统筹调度服务器；依次对所有N_b个NodeB执行，i＝1，...，N_b，统筹调度服务器获取所有的NodeB提供的历史观测信号强度均值；

S1-3，统筹调度服务器确定需要数字化的元素；每个覆盖扇区的前向信道信息包括两部分，一是信道指向信息，二是相位失真信息，其中N_b个覆盖扇区中有一个覆盖扇区的相位失真信息不需要数字化，根据下式计算得出N_b个NodeB中不需要进行相位失真数字化的NodeB的识别号m：

$m=\arg {\max }_i{\mathrm{\Σ}}_{j=1,j\≠i}^{N_b}{\mathrm{\α}}_i^2{\mathrm{\α}}_j^2,$

其中argmax为最大化参数运算，i＝1，...，N_b，j＝1，...，N_b，m为正整数，并且1≤m≤N_b；

S1-4，统筹调度服务器计算数字化资源块的分配结果；统筹调度服务器计算得到分配给用于数字化第i个NodeB到被支持终端的前向信道的指向信息资源块数B_i(i＝1，...，N_b)，以及计算得到分配给用于数字化第i个NodeB到被支持终端的前向信道的相位失真信息的资源块数B_i，p(i＝1，...，N_b，i≠m)，计算公式如下：

$B_i={[(N_{\mathrm{ti}}-1){\log }_2\left(\frac{{\mathrm{\α}}_i^2}{{\mathrm{\Σ}}_{j=1}^{N_b}{\mathrm{\α}}_j^2}\right)-(N_{\mathrm{ti}}-1){\log }_2\left(\mathrm{\λ}(N_{\mathrm{ti}}-1)\right)]}^{+},$

$B_{i,p}=\frac{1}{2}{[{\log }_2(\frac{{\mathrm{\α}}_i^2}{{\mathrm{\Σ}}_{j=1}^{N_b}{\mathrm{\α}}_j^2}-{\left(\frac{{\mathrm{\α}}_i^2}{{\mathrm{\Σ}}_{j=1}^{N_b}{\mathrm{\α}}_j^2}\right)}^2)-{\log }_2\left(\frac{\mathrm{\λ}}{2}\right)]}^{+},$

其中λ满足的变量，B为统筹调度系统预先指定的被支持的终端数字化信道信息的总资源块数目，[x]⁺表示max(0，x)运算，第m个覆盖扇区中B_m，p为0；

S1-5，统筹调度服务器指示调度结果；统筹调度服务器将调度结果，即分配给第i个覆盖扇区的资源块数目B_i、B_i，p发送给第i个NodeB；然后第i个NodeB将资源块数目B_i、B_i，p发送给被支持的终端；依次对所有N_b个NodeB执行；

与传统的系统相比，本发明考虑了相位失真信息的数字化，并保证在给定和资源块数的约束下，使覆盖扇区的信道指向信息和相位失真信息数字化最优，从而使统筹调度服务器获得更加准确的全局信道信息。

根据本发明的实施方式，如附图3所示，所述被支持的终端根据调度的结果，分别对每个覆盖扇区的信道指向信息和相位失真信息进行数字化并且发送给统筹调度服务器具体包括：

S2-1，被支持的终端执行数字化信道指向信息；设第i个覆盖扇区中，第i个NodeB到被支持的终端的前向信道的指向矢量为h_i，被支持的终端按照第i个NodeB指示的资源块数B_i从自身的编码集记录表中查找与资源块数B_i相应的编码集编码集包括个码元；被支持的终端根据得到第i个覆盖扇区中前向信道的指向矢量信息h_i对应的数字化码元c_i，其中h_i ^H为h_i的共轭转置运算；被支持的终端得到码元c_i后，通过反向信道向第i个NodeB发送码元c_i的识别号；被支持的终端依次对所有N_b个NodeB执行数字化信道指向信息；

S2-2，被支持的终端执行计算相位失真信息；被支持的终端计算第i个覆盖扇区中前向信道的指向信道数字化以后的码元c_i和信道指向矢量之间的相位其中ang(x)为计算复数x的相位运算；然后被支持的终端计算与第m个NodeB之间的相位失真信息依次对所有i＝1，...，N_b，i≠m个覆盖扇区执行计算相位失真信息；

S2-3，被支持的终端执行数字化相位失真信息；被支持的终端计算按照第i个NodeB指示的资源块数B_i，p从自身的编码集记录表中查找与资源块数B_i，p相应的编码集其中包括个码元；被支持的终端通过计算得到第i覆盖扇区中前向信道的相位失真信息对应的数字化码元c_i，p；依次对所有i＝1，...，N_b，i≠m个覆盖扇区执行数字化相位失真信息，第m个覆盖扇区中c_m，p为0；

S2-4，被支持的终端执行发送数字化信息；被支持的终端通过反向信道向第i个NodeB发送数字化码元c_i对应的识别号和数字化码元c_i，p对应的识别号；然后第i个NodeB将收到的识别号发送给统筹调度服务器；

S2-5，统筹调度服务器根据接收到第i个NodeB发送的识别号，通过编码集找到相应的码元c_i，并且通过编码集找到相应的码元c_i，p；最终统筹调度服务器得到全网等效信道信息 $\hat{h}=\left[\begin{array}{ccccc}{\mathrm{\α}}_1{c}_1{e}^{j{c}_{1,p}},& ...,& {\mathrm{\α}}_m{c}_m,& ...,& {\mathrm{\α}{N_b}_{}}_{}{c}_{N_b}{e}^{j{c}_{N_{b,p}}}\end{array}\right],$ 其中，表示模值为1相位为c_i，p的虚数，i＝1，…，N_b，i≠m。

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 (7)

1.一种基于分布式传输的性能提高系统，所述系统包括多个覆盖扇区、每个覆盖扇区对应的NodeB、由多个覆盖扇区提供业务支持的终端、以及统筹调度服务器，各NodeB之间通过统筹调度服务器连接，其中，

统筹调度服务器获取相应信息，确定待数字化的元素，并作出调度；

被支持的终端根据调度的结果，分别对每个覆盖扇区的信道指向信息和相位失真信息进行数字化并且发送给统筹调度服务器。

2.一种如权利要求1所述的系统，所述统筹调度服务器获取相应信息，确定待数字化的元素，并作出调度具体包括：

S1-1，统筹调度服务器确定可支持终端；

S1-2，统筹调度服务器获取历史观测信号强度均值信息；

S1-3，统筹调度服务器确定需要数字化的元素；

S1-4，统筹调度服务器计算数字化资源块的分配结果；

S1-5，统筹调度服务器指示调度结果。

3.一种如权利要求2所述的系统，所述被支持的终端根据调度的结果，分别对每个覆盖扇区的信道指向信息和相位失真信息进行数字化并且发送给统筹调度服务器具体包括：

S2-1，被支持的终端执行数字化信道指向信息；

S2-2，被支持的终端执行计算相位失真信息；

S2-3，被支持的终端执行数字化相位失真信息；

S2-4，被支持的终端执行发送数字化信息；

S2-5，统筹调度服务器得到全网等效信道信息。

4.一种如权利要求3所述的系统，所述S1-2的统筹调度服务器获取历史观测信号强度均值信息包括：

N_b个NodeB中的第i个NodeB命令被支持的终端测量第i个NodeB到被支持的终端的前向信道的历史观测信号强度均值

被支持的终端通过反向发送信道将上述历史观测信号强度均值发送给N_b个NodeB中的第i个NodeB；

第i个NodeB再将接收的历史观测信号强度均值传输给统筹调度服务器；

依次对所有N_b个NodeB执行，i＝1，…，N_b，统筹调度服务器获取所有的NodeB提供的历史观测信号强度均值。

5.一种如权利要求4所述的系统，所述S1-3的统筹调度服务器确定需要数字化的元素包括：

根据下式计算得出N_b个NodeB中不需要进行相位失真数字化的NodeB的识别号m：

$m=\arg {\max }_i{\mathrm{\Σ}}_{j=1,j\≠i}^{N_b}{\mathrm{\α}}_i^2{\mathrm{\α}}_j^2,$

其中argmax为最大化参数运算，i＝1，…，N_b，j＝1，…，N_b，m为正整数，并且1≤m≤N_b。

6.一种如权利要求5所述的系统，所述S1-4的统筹调度服务器计算数字化资源块的分配结果包括：

统筹调度服务器计算得到分配给用于数字化第i个NodeB到被支持终端的前向信道的指向信息资源块数B_i(i＝1，…，N_b)，以及计算得到分配给用于数字化第i个NodeB到被支持终端的前向信道的相位失真信息的资源块数B_i，p(i＝1，…，N_b，i≠m)，计算公式如下：

$B_{i,p}=\frac{1}{2}{[{\log }_2(\frac{{\mathrm{\α}}_i^2}{{\mathrm{\Σ}}_{j=1}^{N_b}{\mathrm{\α}}_j^2}-{\left(\frac{{\mathrm{\α}}_i^2}{{\mathrm{\Σ}}_{j=1}^{N_b}{\mathrm{\α}}_j^2}\right)}^2)-{\log }_2\left(\frac{\mathrm{\λ}}{2}\right)]}^{+},$

其中λ满足的变量，B为统筹调度系统预先指定的被支持的终端数字化信道信息的总资源块数目，[x]⁺表示max(0，x)运算，第m个覆盖扇区中B_m，p为0。

7.一种如权利要求6所述的系统，所述S2-3的被支持的终端执行数字化相位失真信息包括：

被支持的终端计算按照第i个NodeB指示的资源块数B_i，p从自身的编码集记录表中查找与资源块数B_i，p相应的编码集其中包括个码元；

被支持的终端通过计算得到第i覆盖扇区中前向信道的相位失真信息对应的数字化码元c_i，p；

依次对所有i＝1，…，N_b，i≠m个覆盖扇区执行数字化相位失真信息，第m个覆盖扇区中c_m，p为0。