CN107466449B - 确定无线电信道度量 - Google Patents
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Abstract
呈现了一种用于确定多个远程无线电头端与无线装置之间的无线电通信的无线电信道度量的方法。所述方法在远程无线电头端控制器中执行,并且包括如下步骤:选择选自所述多个远程无线电头端的第一组至少一个远程无线电头端;选择第二组至少一个远程无线电头端,所述第二组不同于所述第一组;配置至少一个开关使得仅所述第一组的远程无线电头端使用第一无线电分支传递无线电信号;配置至少一个开关使得仅所述第二组的远程无线电头端使用第二无线电分支传递无线电信号;确定使用远程无线电头端的第一无线电分支与无线装置的无线电通信的第一无线电信道度量;以及确定使用远程无线电头端的第二无线电分支与无线装置的无线电通信的第二无线电信道度量。
Description
技术领域
本发明涉及用于确定无线电信道度量的方法、远程无线电头端控制器、计算机程序和计算机程序产品。
背景技术
当部署无线通信网络时,在覆盖与容量之间存在平衡。一方面,少数大小区能够提供大覆盖,但以降低容量为代价。另一方面,具有许多小小区的情形创建更好的容量和吞吐量,但可能未提供期望的覆盖。因此,经常存在较大小区提供充分覆盖与较小小区提供更好的容量的组合。
然而,当小区变得太小时,在网络中移动的无线装置引起大量切换,这引起相当大的开销。而且,使用许多小小区提供室内覆盖能够是成本相当大的,其中对于每个此类小小区有无线电基站。
对这个问题的一个解决方案是要使用远程无线电头端,其中连接到同一无线电基站的几个远程无线电头端共享同一小区。用这种方式,单个无线电基站能够通过适当地放置远程无线电头端来提供建筑物不同部分中的覆盖。而且,无线装置当停留在同一小区内时能够在不同远程无线电头端的覆盖之间移动,从而避免引起切换。无线装置将不会意识到它由不同的远程无线电头端服务,而是将它看作一个单个小区。
当来自远程无线电头端的上行链路信号在模拟域中并且这些被组合在组合器中时,这个组合能相干地或非相干地发生。在相干组合中,失真的期望信号的相位在通过将失真的期望信号乘以相应信道估计的共轭进行组合之前被对齐,从而增大组合信号的信号与干扰加噪声比(SINR)。对于相干组合,几种组合算法可用,包含最大比组合(MRC)、相等增益组合等。另一方面,对于非相干组合,不存在对于失真的期望信号的相位对齐,并且组合的信号只是所有接收的信号之和。因此,非相干组合的信号的线性域中的SINR将等于各个接收的信号的SINR的线性组合或加权平均。
因此,对于非相干组合,当一个或几个远程无线电头端接收到强干扰即具有低SINR时,总SINR相比较于相干组合大大地被降级。
发明内容
目的是改进对于不同组远程无线电头端的无线装置的测量。
根据第一方面,呈现了一种用于确定多个远程无线电头端与无线装置之间的无线电通信的无线电信道度量的方法。所述方法在远程无线电头端控制器中执行,并且包括如下步骤:选择选自所述多个远程无线电头端的第一组至少一个远程无线电头端;选择第二组至少一个远程无线电头端,所述第二组不同于所述第一组;配置至少一个开关使得仅所述第一组的远程无线电头端使用第一无线电分支传递无线电信号;配置至少一个开关使得仅所述第二组的远程无线电头端使用第二无线电分支传递无线电信号;确定使用远程无线电头端的第一无线电分支与无线装置的无线电通信的第一无线电信道度量;以及确定使用远程无线电头端的第二无线电分支与无线装置的无线电通信的第二无线电信道度量。
所述方法可进一步包括如下步骤:使用仅第一组远程无线电头端的所述第一无线电分支和所述第二无线电分支二者来接收上行链路用户数据。
在选择第二组的步骤中,所述第二组可比所述第一组包括更少的远程无线电头端,并且所述第二组可包括所述第一组的至少一个远程无线电头端。在此类情况中,所述方法进一步包括如下步骤:在所述第一组内找到所述第二组的补集,并且当所述第一无线电信道度量优于所述第二无线电信道度量时,将新第一组选择为所述补集;当所述第二无线电信道度量优于所述第一无线电信道度量时,将新第一组选择为所述第二组;以及重复如下步骤直到退出条件为真:选择第二组、配置所述第一组的所述远程无线电头端、配置所述第二组的所述远程无线电头端、确定所述第一无线电信道度量、确定所述第二无线电信道度量、找到补集并且选择所述新第一组。
所述退出条件可以是所述第一组达到预定大小。
所述退出条件可以是所述第一无线电信道度量优于阈值。
所述退出条件可以是所述第一无线电信道度量与所述第二无线电信道度量之间的差小于阈值差。
在确定第一无线电信道度量的步骤中,当对应的在先第二组对应于当前第一组时,可再用先前的第二无线电信道度量。
所述方法可进一步包括如下步骤:基于所述第一组的所述至少一个远程无线电头端中的每个远程无线电头端的位置估计所述无线装置的位置。
所述步骤可对于第一无线装置和对于第二无线装置单独被执行。在此类情况中,所述方法进一步包括如下步骤:使用并集的所有远程无线电头端从所述第一无线装置和所述第二无线装置二者接收上行链路用户数据,所述并集是所述第一无线装置的所述第一组和所述第二无线装置的所述第一组的并。
根据第二方面,呈现一种用于确定多个远程无线电头端与无线装置之间的无线电通信的无线电信道度量的远程无线电头端控制器。所述远程无线电头端控制器包括:处理器;以及存储器,其存储指令,所述指令当由所述处理器执行时使所述远程无线电头端控制器:选择选自所述多个远程无线电头端的第一组至少一个远程无线电头端;选择第二组至少一个远程无线电头端,所述第二组不同于所述第一组;配置至少一个开关使得仅所述第一组的远程无线电头端使用第一无线电分支传递无线电信号;配置至少一个开关使得仅所述第二组的远程无线电头端使用第二无线电分支传递无线电信号;确定使用所述远程无线电头端的所述第一无线电分支与所述无线装置的无线电通信的第一无线电信道度量;以及确定使用所述远程无线电头端的所述第二无线电分支与所述无线装置的无线电通信的第二无线电信道度量。
所述远程无线电头端控制器可进一步包括指令,所述指令当由所述处理器执行时使所述远程无线电头端控制器:使用仅所述第一组远程无线电头端的所述第一无线电分支和所述第二无线电分支二者接收上行链路用户数据。
所述第二组可比所述第一组包括更少的远程无线电头端,并且所述第二组可包括所述第一组的至少一个远程无线电头端。在此类情况中,所述远程无线电头端控制器进一步包括指令,所述指令当由所述处理器执行时使所述远程无线电头端控制器:在所述第一组内找到所述第二组的补集,并且当所述第一无线电信道度量优于所述第二无线电信道度量时,将新第一组选择为所述补集;当所述第二无线电信道度量优于所述第一无线电信道度量时,将新第一组选择为所述第二组;以及重复用来执行如下步骤的指令直到退出条件为真:选择第二组、配置所述第一组的所述远程无线电头端、配置所述第二组的所述远程无线电头端、确定所述第一无线电信道度量、确定所述第二无线电信道度量、找到补集并且选择所述新第一组。
所述退出条件可以是所述第一组达到预定大小。
所述退出条件可以是所述第一无线电信道度量优于阈值。
所述退出条件可以是所述第一无线电信道度量与所述第二无线电信道度量之间的差小于阈值差。
在确定第一无线电信道度量的指令中,当对应的在先第二组对应于当前第一组时,可再用先前的第二无线电信道度量。
所述远程无线电头端控制器,可进一步包括指令,所述指令当由所述处理器执行时使所述远程无线电头端控制器:基于所述第一组的所述至少一个远程无线电头端中的每个远程无线电头端的位置估计所述无线装置的位置。
所述指令可配置成对于第一无线装置和对于第二无线装置单独执行。在此类情况中,所述远程无线电头端控制器进一步包括指令,所述指令当由所述处理器执行时使所述远程无线电头端控制器:使用并集的所有远程无线电头端从所述第一无线装置和所述第二无线装置二者接收上行链路用户数据,所述并集是所述第一无线装置的所述第一组和所述第二无线装置的所述第一组的并。
根据第三方面,呈现一种远程无线电头端控制器,其包括:用于选择选自多个远程无线电头端的第一组至少一个远程无线电头端的部件;用于选择第二组至少一个远程无线电头端的部件,所述第二组不同于所述第一组;用于配置至少一个开关使得仅所述第一组的远程无线电头端使用第一无线电分支传递无线电信号的部件;用于配置至少一个开关使得仅所述第二组的远程无线电头端使用第二无线电分支传递无线电信号的部件;用于确定使用所述远程无线电头端的所述第一无线电分支与无线装置的无线电通信的第一无线电信道度量的部件;以及用于确定使用所述远程无线电头端的所述第二无线电分支与所述无线装置的无线电通信的第二无线电信道度量的部件。
根据第四方面,呈现一种用于确定多个远程无线电头端与无线装置之间的无线电通信的无线电信道度量的计算机程序。所述计算机程序包括计算机程序代码,所述代码当在远程无线电头端控制器上运行时使所述远程无线电头端控制器:选择选自所述多个远程无线电头端的第一组至少一个远程无线电头端;选择第二组至少一个远程无线电头端,所述第二组不同于所述第一组;配置至少一个开关使得仅所述第一组的远程无线电头端使用第一无线电分支传递无线电信号;配置至少一个开关使得仅所述第二组的远程无线电头端使用第二无线电分支传递无线电信号;确定使用所述远程无线电头端的所述第一无线电分支与无线装置的无线电通信的第一无线电信道度量;以及确定使用所述远程无线电头端的所述第二无线电分支与所述无线装置的无线电通信的第二无线电信道度量。
根据第五方面,呈现一种计算机程序产品,其包括根据第四的计算机程序以及其上存储所述计算机程序的计算机可读部件。
根据第六方面,呈现一种用于组合来自多个远程无线电头端的上行链路信号的组合器。所述组合器包括:多个端口,用于连接远程无线电头端;第一组合器单元,配置成将来自多个所述端口的信号组合成第一组合的上行链路信号以用于上行链路传送;第二组合器单元,配置成将来自多个所述端口的信号组合成第二组合的上行链路信号以用于上行链路传送;第一组开关,所述第一组中的每个开关连接在端口与所述第一组合器单元之间,其中所述第一组开关配置成连接到任何连接的远程无线电头端的第一无线电分支;第二组开关,所述第二组中的每个开关连接在端口与所述第二组合器单元之间,其中所述第二组开关配置成连接到任何连接的远程无线电头端的第二无线电分支;以及控制器,配置成基于从远程无线电头端控制器的接收的控制信令来控制所述第一组开关和所述第二组开关。
一般而言,在权利要求中使用的所有术语要根据在本技术领域中它们的普通意义来解释,除非在本文中另有明确定义。对“一(a)/一(an)/该(the)元件、设备、组件、部件、步骤等”的所有引用要被开放性地解释为指代该元件、设备、组件、部件、步骤等的至少一个实例,除非另有明确声明。本文公开的任何方法的步骤都不是必须按所公开的确切次序来被执行,除非明确声明。
附图说明
现在通过示例参考附图来描述本发明,其中:
图1是示出本文所呈现的实施例能应用于其中的环境的示意架构图;
图2是示出在多层建筑物中图1的远程无线电头端的示例部署的示意图;
图3A-3C是示出图1的室内无线电单元的实施例的示意图;
图4是示出图1的远程无线电头端的实施例的组件的示意架构图;
图5A-C是示出在图1的远程无线电头端控制器中执行的方法的实施例的流程图;
图6是示出图1的远程无线电头端控制器的实施例的一些组件的示意图;
图7是示出根据一个实施例图1的远程无线电头端控制器的软件指令的功能模块的示意图;以及
图8示出了包括计算机可读部件的计算机程序产品的一个示例。
具体实施方式
现在将在下文参考附图更全面地描述本发明,附图中示出了本发明的某些实施例。然而,此本发明可以许多不同形式实施,并且不应该被分析为局限于本文阐述的实施例;而是,作为示例提供这些实施例,使得此公开将是全面且完整的,并且将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。相似的标号在该描述的通篇指的是相似的元件。
图1是示出本文所呈现的实施例能应用于其中的环境的示意架构图。无线通信网络9包括多个远程无线电头端(RRH)1a-c,用于安装在其中天线与基站协同定位的传统部署不理想的位置中。例如,无线通信网络9能够被安装在室内,诸如在办公室、购物中心、火车站或机场中。
要指出的是,虽然本文呈现的实施例被描述为使用LTE(长期演进)和/或W-CDMA(宽带码分多路复用)实现,但可使用任何可应用的通信标准,诸如以下中的任何一个或其组合:LTE-SAE(长期演进-系统架构演进)、GSM(全球移动通信系统)、EDGE(GSM增强数据速率演进)、GPRS(通用分组无线电服务)、CDMA2000(码分多址2000),或任何其它当前或将来无线网络(诸如LTE高级),只要在下文描述的原理可应用即可。
基站7在此包括基带处理器装置(BBP)18和远程无线电头端控制器(RRH ctl)8。组合器5在上行链路中用于组合来自多个远程无线电头端1a-c的上行链路信号,并将数据转发到基带处理器装置18。在下行链路中,组合器5可发挥分裂器的作用,将下行链路信号从基带处理器装置18提供到每一个连接的远程无线电头端1a-c。组合器5还被称为室内无线电单元(IRU)。要指出,然而组合器还可在任何适当的时候在室外被提供。以这种方式,组合器是用于多个(在此示例中是三个)远程无线电头端1a-c的链路。用这种方式,基站7是用于对于连接到组合器5的远程无线电头端的上行链路和下行链路通信的链路。基站7的一个功能是要通过使用所述一个或更多基带处理器装置18来发挥数字单元(DU)的作用,以用于在数字域中处理上行链路和下行链路信号。
要指出,如图1中所示,组合器5能与基站7分开地被提供,但组合器5也能作为基站7的部分被提供。
基站7还连接到核心网络23。核心网络23提供到外部网络26诸如因特网的连接性以及中心功能。
连接到组合器5的远程无线电头端1a-c是单个无线电小区6的部分,并且从而共享小区标识符。天线不必被包含在基站7或组合器5的这个实施例中,因为远程无线电头端1a-c提供了用于到一个或更多无线装置2a-b的无线链路的天线。由远程无线电头端1a-c提供的无线链路包含到无线装置2a-b的下行链路(DL)通信和从无线装置2a-b的上行链路(UL)通信二者。术语无线装置也被称为移动通信终端、用户设备(UE)、无线终端、站(STA)、移动终端、用户终端、用户代理、机器对机器装置等,并且例如能是如今所通常被称为的移动电话或具有无线连接性的平板计算机/膝上型计算机或固定安装的终端。
在无线电通信系统中,数据通过空中按照特定无线电频率被传送和接收—频率对于传送和接收或相同,或在分开的频率上。这通常被称为无线电频率(RF)或载波频率。
取决于区域频谱分配和频谱许可权利,存在许多不同的载波频率。为了创建支持这各种载波频率的公用无线电实现,本文使用第二组频率,标示为中间频率(IF),其用于组合器5与远程无线电头端1a-c之间线缆上的通信。
要指出的是,在组合器和远程无线电头端1a-c中的上行链路和下行链路信号的处理不必在数字域进行,并且能(但不必)完全在模拟域执行。
远程无线电头端1a-c从IF转换到RF进行下行链路传送,并从RF转换到IF进行上行链路接收。相反,组合器5从数字BB转换到IF进行下行链路传送,并从IF转换到数字BB进行上行链路接收。
通过在组合器5与远程无线电头端1a-c之间的线缆上使用IF代替RF,能使用更便宜的广泛部署的电缆,诸如以太网LAN线缆布线。用这种方式,现存的室内线缆布线能在安装期间被多次再用,这大大节省了成本、安装时间和复杂性。可选地,远程无线电头端1a-c也通过相应线缆被提供功率。
传送和接收在基带模块18中的MAC(媒体访问控制)调度器的控制下。MAC调度器通知应该进行什么传送,并经由下行链路信令通知无线装置何时进行传送以及在哪个频率和功率上进行。
组合器5与基带处理器装置18之间的链路利用数字信号接口,诸如CPRI(公用公共无线电接口)。
远程无线电头端控制器8控制在组合器5中如何组合来自远程无线电头端1a-c的上行链路信号(如下面更详细描述的)。具体地,能够减小经由具有差无线电特性的远程无线电头端的贡献。
要指出的是,尽管图1示出了基带模块18连接到一个组合器5,但每个基带模块18能通过单独链路连接到几个组合器。而且,在一个基带模块18与一个组合器5之间能使用几个链路,例如其中每个链路能涉及单独的无线电分支(诸如对于MIMO(多输入多输出)使用的那些)。
要指出,虽然图1的实施例示出三个远程无线电头端1a-c,但可存在更少或更多的远程无线电头端连接到每个组合器5。
图2是示出在多层建筑物20中远程无线电头端的示例部署的示意图。建筑物20在此具有第一层17a、地面层17b和地下室17c。在第一层17a上,存在第一远程无线电头端1a、第二远程无线电头端1b、第三远程无线电头端1c和第四远程无线电头端1d,全都连接到第一组合器5a。在地面层17b,存在第五远程无线电头端1e、第六远程无线电头端1f、第七远程无线电头端1g和第八远程无线电头端1h,全都连接到第二组合器5b。在地下室17c,仅存在第九远程无线电头端1i,其连接到第三组合器5c。组合器5a-c中的每一个经由一个或更多相应数字(例如CPRI)链路连接到基站(及其一个或更多基带处理装置)。
图3A是示出图1的组合器的实施例的组件的示意图。现在将在使用远程无线电头端的上行链路和下行链路通信的上下文中解释组合器及其组件。
对于上行链路通信,远程无线电头端将接收的(上行链路)信号向下转换到IF,并将它通过其线缆发送到组合器5。在相应端口16a-d中接收从几个远程无线电头端的接收的IF信号,在此之后,信号被组合在组合单元15中并馈送到接口电路4。接口电路4从接口提取接收的IF信号,并将它转发到RX(接收)后端11。在一个实施例中,RX后端11包括模拟到数字(A/D)转换器,其对IF上的信号采样并转换成数字信号。在另一实施例中,RX后端11首先将从IF的接收的信号向下转换成模拟BB(基带)信号,该信号被进一步滤波并在A/D转换器中转换成数字信号。RX后端11将数字形式的组合的接收的信号发送(例如通过CPRI)到基带处理装置进行进一步处理,诸如如本领域中本身已知的无线电信道度量、解调、解码等。
在组合器单元15中进行组合之前,在每个端口(用于连接相应远程无线电头端)与组合器单元15之间存在相应开关13a-d。开关13a-d是由控制器12可控制的,以由此阻止或允许来自零个、一个或更多连接的远程无线电头端的上行链路贡献。可选地,开关13a-d可控制来在不进行阻止的情况下通过削弱上行链路信号以减小贡献。开关13a-d还能部署用于下行链路通信。
对于下行链路通信,该过程工作与上行链路相反。因此,基带模块发送数字BB信号,以便传送到组合器5的TX(传送)后端10。在一个实施例中,TX后端10在数字到模拟(D/A)转换器中直接在IF中将数字BB信号转换成模拟信号。在另一实施例中,TX后端10首先将数字BB信号转换成模拟传送信号,并在模拟域中将传送信号向上转换到IF。在IF中的传送信号然后由接口电路4插入到接口上,并提供给组合器单元15,其也发挥分裂器的作用,从而将IF中的相同传送信号通过相应线缆提供给所有连接的远程无线电头端。远程无线电头端然后将IF信号向上转换到RF,并将RF信号通过空中传送到无线装置2a-b。
而且,在组合器5中的控制器12与每个远程无线电头端之间存在控制链路。这个控制链路例如能被用于控制开关13a-d。
图3B示出了组合器5的实施例,其中远程无线电头端的不同无线电分支连接到不同组合器单元。
第一远程无线电头端1a包括第一天线35a和第二天线35b。第一远程无线电头端1a连接到组合器5的第一端口16a,但该端口被分成上部分和下部分,使得第一天线35a连接到上部分,并且第二天线35b连接到下部分。
第二远程无线电头端1b包括第一天线35'a和第二天线35'b。第二远程无线电头端1b连接到组合器5的第二端口16b,但该端口被分成上部分和下部分,使得第一天线35'a连接到上部分,并且第二天线35'b连接到下部分。
第三远程无线电头端1c包括第一天线35''a和第二天线35''b。第三远程无线电头端1c连接到组合器5的第三端口16c,但该端口被分成上部分和下部分,使得第一天线35''a连接到上部分,并且第二天线35''b连接到下部分。
第四远程无线电头端1d包括第一天线35'''a和第二天线35'''b。第四远程无线电头端1d连接到组合器5的第四端口16d,但该端口被分成上部分和下部分,使得第一天线35'''a连接到上部分,并且第二天线35'''b连接到下部分。
将端口16a-d分成上部分和下部分能在组合器5内内部进行,使得仅需要使用一个物理连接器将每个远程无线电头端连接到组合器5。
远程无线电头端的第一天线从而形成第一无线电分支的部分,且远程无线电头端的第二天线形成第二无线电分支的部分。端口16a-d的上部分连接到第一组合器单元15a,且端口16a-d的下部分连接到第二组合器单元15b。
对于第一无线电分支提供第一组开关13a-d,使得第一组中的每个开关连接在端口与第一组合器单元15a之间。第一组开关配置成通过将每个相应远程无线电头端的第一无线电分支与第一组合器单元15a连接来连接到任何连接的远程无线电头端的第一无线电分支。
对于第二无线电分支提供第二组开关14a-d,使得第二组中的每个开关连接在端口与第二组合器单元15b之间。第二组开关配置成通过将每个相应远程无线电头端的第二无线电分支与第二组合器单元15b连接来连接到任何连接的远程无线电头端的第二无线电分支。
第一组合器单元15a通过第一接口电路4a连接到第一TX后端10a和第一RX后端11a(见上面的对应单元)。第二组合器单元15b通过第二接口电路4b连接到第二TX后端10b和第二RX后端11b(见上面的对应单元)。公用控制器12至少部分基于从远程无线电头端控制器(图1的8)接收的控制信令来控制组合器5的一般控制以及所有开关13a-d、14a-d。
第一CPRI链路能用于将第一TX后端10a和第一RX后端11a连接到基带处理器装置18。第二CPRI链路能用于将第二TX后端10b和第二RX后端11b连接到基带处理器装置18。用这种方式,第一无线电分支经由第一CPRI链路被连接,并且第二无线电分支经由第二CPRI链路被连接。这允许对于具体无线装置进行第一组远程无线电头端和第二组远程无线电头端的独立度量确定。
要指出,虽然在图3B中示出的实施例用于两个无线电分支,但这能被扩展成覆盖任意数量的无线电分支。
图3C示出了组合器5的实施例,其中能以两种不同方式组合来自远程无线电头端的信号。在此实施例中,所述四个端口16a-d中的每个端口既连接到第一组合器单元15a又连接到第二组合器单元15b。
图4是示出图1的远程无线电头端(在此由单个远程无线电头端1表示)的实施例的组件的示意架构图。远程无线电头端包括接口电路39、传送前端36、接收前端37、控制器38和天线装置35。要指出,天线装置35可包括任何数量的天线,例如一个、两个、四个、六个、八个等,各自形成单独无线电分支的部分。当使用两个或更多天线时,能采用MIMO(多输入多输出)。还应该指出,远程无线电头端还可支持TDD/FDD操作和多带操作。
按照上面所解释的,RX前端37将RF中的接收信号向下转换到IF,以便通过线缆传递到组合器5。而且,TX前端36将通过线缆从组合器5所接收的传送信号从IF向上转换到RF,以便传送到无线装置。
天线装置35可对于每个天线包括一个或更多天线元件。特定地,天线能包括在第一极化中的一个或更多天线元件和在第二极化中的一个或更多天线元件,以实现正交性的附加维度。所述两个极化可单独被控制。天线装置35还可包括适当的滤波器以过滤掉不想要的信号。
接口电路39在线缆上/从线缆插入和提取(多路复用和去多路复用)传送IF信号、接收的IF信号和控制信号。接口电路39可使用不同频带用于上行链路信号、下行链路信号和控制信号,以由此在单个线缆上多路复用所有这些信号。
控制器38与组合器的控制器12通信。控制器38能使用软件指令(诸如由处理器执行的计算机程序)和/或仅使用硬件(诸如专用集成电路、现场可编程门阵列、分立逻辑组件等)实现。控制器38例如能用于在校准、捕获测量等期间修改IF中的频带使用。
图5A-B是示出在图1的远程无线电头端控制器中执行的用来确定无线电信道度量的方法的实施例的流程图。首先,将描述由图5A的流程图示出的方法。
在选择第一组步骤40中,从多个远程无线电头端选择第一组至少一个远程无线电头端。
在选择第二组步骤42中,从多个远程无线电头端选择第二组至少一个远程无线电头端,其中第二组不同于第一组。
在配置第一组步骤43a中,将至少一个开关配置成使得仅第一组的远程无线电头端使用第一无线电分支传递无线电信号。
在配置第二组步骤43b中,将至少一个开关配置成使得仅第二组的远程无线电头端使用第二无线电分支传递无线电信号。
在确定第一度量步骤44a中,对于使用远程无线电头端的第一无线电分支与无线装置的无线电通信,确定第一无线电信道度量。
在确定第二度量步骤44b中,对于使用远程无线电头端的第二无线电分支与无线装置的无线电通信,确定第二无线电信道度量。
在实体中提供第一度量和第二度量,实体是可比较的以便允许确定哪个度量值更好。在一个实施例中,基于由无线装置传送的探测参考信号(SRS)确定第一度量和第二度量。比如,第一度量和第二度量能对于相同实体是相同的。在一个实施例中,第一度量和第二度量被确定为SINR值。在此类情况下,更高的值是更好的。
使用这种方法,能并行获得对于两个单独的组的测量。
现在看图5B,将仅描述相比较于图5A的流程图所示出的方法是新的或修改的步骤。
在一个实施例中,在选择第二组步骤42中,第二组比第一组包括更少的远程无线电头端,并且第二组还包括第一组的至少一个远程无线电头端。在一个实施例中,第二组是第一组的严格子集。在一个实施例中,当对应的在先第二组对应于当前第一组时,对先前的第二无线电信道度量进行再用。
在有条件的第一度量更好步骤47中,确定第一无线电信道度量是否好于第二无线电信道度量。如果是这种情况,则该方法继续进行到将第一组设置成第二组的补步骤50。否则,该方法继续进行到将第一组设置成第二组步骤51。
在将第一组设置成第二组的补步骤50中,在第一组内找到第二组的补集。而且,新第一组被选择为补集。
在将第一组设置成第二组步骤51中,将新第一组选择为第二组。
在有条件的第一组完成步骤52中,确定退出条件是否为真。退出条件是初始阶段的退出条件。如果退出条件是假,则方法返回到选择第二组步骤42。否则,该方法继续进行到选择新第二组步骤56。在一个实施例中,退出条件是第一组达到对应于(至少局部)最优的预定大小(例如一)。在一个实施例中,退出条件是第一无线电信道度量比阈值好。在一个实施例中,退出条件是第一无线电信道度量与第二无线电信道度量之间的差小于阈值差,即,另外的选择将不会产生大的差别。在迭代期间,第一组是对于与无线装置进行的通信(至少是对于上行链路,但可能也对于下行链路)的最佳估计。因此,第一组能用于在此过程期间与无线装置的通信,因为测量例如能在SRS时隙期间发生在能够发生的用户数据通信之间。
步骤40、42、43a、43b、44a、44b、47、50、51和52形成初始阶段88。使用初始阶段,第一组远程无线电头端被相继减小,其中在每个迭代中,第二组和第二组的补中最不成功的被放弃。这提供了找到至少局部最优的有效方式。在许多情况下,这将导致在上限(log2(Nnode))迭代中找到对于与无线装置的通信的最佳执行远程无线电头端(如果退出条件是第一组要达到一的大小),其中Nnode是远程无线电头端的数量。即便未找到全局最优,但这在随后跟踪阶段89中能被找到。
现在将用示例示出初始阶段。
当无线装置连接到远程无线电头端的小区时,没有关于任何远程无线电头端的接收的SINR的信息。
在步骤40中,第一组是选择的N1:开始时,在时间kT,所有Nnode个远程无线电头端是活动的,使得|N1(k)|=Nnode。
在步骤42中,第二组被选择为第一组内的远程无线电头端的一半,使得|N2(k)|=|N1(k)|/2。第二组仅仅用于估计N2(k)的SINR,而有效载荷数据的所有接收使用第一组来进行。
在步骤44a中,对使用第一组的无线装置的SINR进行估计。
在步骤44b中,对使用第二组的无线装置的SINR进行估计。
在步骤47中,比较所述两组的SINR,即,第二组的SINR是否大于第一组的SINR
其中ε是小的正常数,通常大约是1dB。
如果(1)为真,则证实,第二组内的远程无线电头端捕获相关有用的信号,而剩余远程无线电头端主要增加噪声和干扰。然后,在步骤51中,第一组被设置成第二组以用于在(k+1)T时刻的下一迭代,使得N1(k+1)=N2(k)。对于其中在每个时刻kT不能估计SINR1的实施例,在下一时刻的第一组的SINR可根据调整。
如果(1)为假,则在组合之后,第二组主要向接收的信号贡献噪声和干扰。因此,可以得出结论,剩余远程无线电头端N1\N2捕获大部分有用的信号。针对下一时刻的第一组因此由对第二组的补构成,使得N1(k+1)=N1(k)\N2(k)。由于在时间(k+1)T从第一组中排除第二组的远程无线电头端,因此移除了来自第二组的有用信号以及干扰加噪声功率的贡献,使得在线性域的SINR变成:
在步骤52中,确定重复该方法,直到|N1(k)|=1。
还有可能确定第二最强远程无线电头端(不只是最强远程无线电头端)的SINR。在步骤47的两个最后测量得出信号y1和y1+y2的SINR,其中y1和y2分别是从最强和第二最强远程无线电头端的接收的信号。根据这些估计,有可能确定y2的SINR。
有可能树搜索算法可能不总是找到总体最佳远程无线电头端。比如,假设在初始阶段期间总体最佳和最差的远程无线电头端在同一子集内。在此情况下,可能会发生,那些远程无线电头端的组合SINR小于所有远程无线电头端的组合SINR。那么,不含有提供最高SINR的远程无线电头端的另一子集在下一步骤中将会被选择为N1,并且搜索将在错误方向上继续进行。
在初始阶段被困在此类局部最优的情况中,最佳远程无线电头端可在下面描述的跟踪阶段期间被找到。
在完成初始阶段88之后,方法能继续进行到跟踪阶段89。跟踪阶段89包括步骤56、44'a、44'b、55、47'、50'、51'和57。
在选择新第二组步骤56中,选择由至少一个远程无线电头端组成的新第二组。新第二组包括不同于第一组的至少一个远程无线电头端,并且新第二组不同于在先第二组。
在确定第一度量步骤44'a中,对于与无线装置的无线电通信确定第一无线电信道度量。使用第一组的所有远程无线电头端(例如使用第一无线电分支)来获得这个度量。
在确定第二度量步骤44'b中,对于与无线装置的无线电通信确定第二无线电信道度量。使用第二组的所有远程无线电头端(例如使用第二无线电分支)来获得这个度量。
在有条件的第一度量更好步骤47'中,确定第一无线电信道度量是否好于第二无线电信道度量。如果第一度量比第二度量好于规定裕度,则该方法继续进行到设置排除第二组的新第一组步骤55。如果第二度量比第一度量好于规定裕度,则该方法继续进行到设置包括第二组的新第一组步骤51'。否则,该方法继续进行到将新第一组设置成并步骤50'。
在设置排除第二组的新第一组步骤55中,将新第一组设置成排除第二组。比如,新第一组能被设置成当前的第一组,同时排除第二组的任何元件。
在设置包括第二组的新第一组步骤51'中,选择包括第二组的至少一个远程无线电头端的新第一组。在一个实施例中,新第一组被选择成当前的第二组。
在将新第一组设置成并步骤50'中,当第一无线电信道度量与第二无线电信道度量之间的差小于规定裕度时,新第一组被选择成第一组和第二组的并。
在有条件的完成步骤57中,确定是否完成跟踪阶段89。如果不是这种情况,则该方法返回到选择新第二组步骤56。否则,该方法继续进行到估计位置步骤58。步骤57能通过确定是否已经测试了第二组的远程无线电头端的所有预定组的组合(诸如但不限于所有组合)来确定是否完成了跟踪。
在估计位置步骤58中,基于第一组的所述至少一个远程无线电头端中的每个远程无线电头端的位置估计无线装置的位置。这基于无线装置被估计成最靠近给出对于与无线装置进行通信的最佳度量的远程无线电头端。虽然这可能不总是准确的,但它在缺乏其它定位规程的情况下给出了对位置的良好指导,这在其中GPS(全球定位系统)信号微弱或缺乏的室内环境中可特别有用。
在接收上行链路信号步骤54中,使用仅第一组远程无线电头端的第一无线电分支和第二无线电分支二者来接收上行链路用户数据。两个无线电分支都用于接收,因为使用所述两组的单独无线电分支仅需要发生在获得度量时。要指出,在该方法中,能在获得度量的时段之间(例如在SRS时隙之间),以间歇的方式在其它时机执行这个步骤。备选地或附加地,还能使用仅第一组远程无线电头端的第一无线电分支和第二无线电分支二者来执行向无线装置的(下行链路)传送。
可选地在空闲周期之后,能无限期地重复跟踪阶段89,直到无线装置离开小区或以其他方式从包括远程无线电头端的小区断开连接为止。用这种方式,无线装置的移动(其导致成为最优远程无线电头端的新远程无线电头端)将被采集,并且第一组被适应于无线装置的这个移动,即跟踪无线装置。
现在将用示例示出跟踪阶段89。
当在跟踪模式中时,标识一个小区内为某一无线装置提供最高SINR的远程无线电头端(或远程无线电头端的子集),而使所有剩余远程无线电头端沉默。跟踪阶段的目标是要跟踪用户移动性和/或要适应于传播环境中的改变。
第一组N1通过初始阶段38或以某种其它方式给出。在时间kT的N1(k)是活动的每小区Nnode个远程无线电头端的子集,使得|N1(k)|≤Nnode。
在步骤56中,例如通过循环地扫过所有远程无线电头端,选择第二组远程无线电头端N2(k),使得在给定时刻kT,第二组由一个远程无线电头端组成。因此,在跟踪阶段中,第二组的基数通常等于一,使得|N2(k)|=1。第二组仅用于估计N2(k)的SINR,而有效载荷数据的所有接收通过使用第一组来进行。
在步骤44'a中,估计第一组的SINR。
在步骤44'b中,估计第二组的SINR。
在步骤47'中,比较第一组和第二组的SINR。SINR检查的结果被分类成3种情况。第一种情况是,第二组内的远程无线电头端捕获相关有用信号,而剩余远程无线电头端主要增加噪声和干扰。在这种情况下,SINR比较得出:
其中ε>0是小正常数,具有大约1dB的典型值。然后,在步骤51'中,从第二组中获取在下一时刻(k+1)T的第一组远程无线电头端,使得N1(k+1)=N2(k)。对于其中SINR1不能在每个时刻kT被估计的实施例,在下一时刻的第一组的SINR可根据调整。
第二种情况是,第一和第二组二者的SINR类似,即,SINR比较得出:
如果(5)保持,则两个远程无线电头端子集对有用的信号质量有贡献。因此,在步骤50'中,激活远程无线电头端的两个子集是有意义的。在下一时刻(k+1)T的第一组远程无线电头端变成N1(k+1)=N1(k) U N2(k)。由于两组的SINR类似,因此在对两组进行非相干组合后的SINR也将近似相同,使得。
第三种情况是(4)和(5)都不是真,由此在组合之后第二组主要向接收的信号贡献噪声和干扰,并且SINR检查得出:
因此,可以得出结论,在第一组内但不在第二组中的那些远程无线电头端N1\N2捕获大部分有用信号。下一时刻的第一组由第一组中非第二组的部分的那些接收远程无线电头端构成,使得N1(k+1)=N1(k)\N2(k)。
其中和(单位为瓦特)分别是在时间kT的第一组和第二组的有用信号功率的贡献。同样,和(单位为瓦特)分别是第一组和第二组的干扰加噪声功率的贡献。SINR计算根据对于初始阶段88的描述。这意味着,应用对用来确定如上面对于初始阶段所描述的的进一步近似。
当设置ε=0时获得特殊情况,则(5)绝不被满足,并且算法将发现朝向考虑的无线装置的具有最强SINR的接收远程无线电头端。
只要考虑的无线装置停留在小区中,则跟踪阶段继续。
要指出,能执行初始阶段88,而不执行跟踪阶段89,并且反之亦然。
在图5C中,示出了对于几个无线装置使用的方法。具体地,存在对于第一无线装置的第一初始阶段88a和第一跟踪阶段89a。而且,存在对于第二无线装置的第二初始阶段88b和第二跟踪阶段89b。
与这些阶段分开,存在接收上行链路信号步骤54',其可并行执行或者紧随在所述阶段之后执行。
在接收上行链路信号步骤54'中,使用并集的所有远程无线电头端从第一无线装置和第二无线装置二者接收上行链路用户数据。该并集是对于第一无线装置的第一组和对于第二无线装置的第一组的并。备选地或附加地,还能使用并集的所有远程无线电头端执行向无线装置的传送。
图6是示出根据一个实施例,图1的远程无线电头端控制器8的软件指令的功能模块的示意图。使用软件指令(诸如在远程无线电头端控制器8中执行的计算机程序)来实现所述模块。所述模块对应于在图5A-C中示出的方法中的步骤。
选择器70配置成执行步骤40、42、以及56。
度量确定器72配置成执行步骤44a、44b、44'a、以及44'b。
比较器74配置成执行步骤47和47'。
组管理器76配置成执行步骤50、51、50'、以及51'。
接收器78配置成执行步骤54和54'。
位置估计器79配置成执行步骤58。
配置器73配置成执行步骤43a和43b。
图7是示出图1的远程无线电头端控制器8的实施例的一些组件的示意图。要指出,当远程无线电头端控制器8形成主机装置(例如基站)的部分时,在图7中示出的其中一个或更多组件可与主机装置共享(如果适当的话)。
使用能够执行存储在存储器64中的软件指令66的适合的中央处理单元(CPU)、多处理器、微控制器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)等中的一个或多个的任何组合来提供处理器60,其从而能是计算机程序产品。处理器60能配置成执行参考上面的图5A-C描述的方法。
存储器64能够是读和写存储器(RAM)与只读存储器(ROM)的任何组合。存储器64还包括持久存储装置,其例如能是磁存储器、光存储器、固态存储器或乃至远程安装的存储器中的任何单个存储器或组合。
数据存储器65能够是读和写存储器(RAM)与只读存储器(ROM)的任何组合。数据存储器65还可包括持久存储装置,其例如能够是磁存储器、光存储器、固态存储器或乃至远程安装的存储器中的任何单个存储器或组合。数据存储器65例如能存储对于当前在远程无线电头端控制器8控制的小区内的每个活动无线装置的不同RRH的度量值(例如SINR或路径损耗)。
远程无线电头端控制器8进一步包括用于与其它实体通信的I/O接口62。可选地,I/O接口62还包括用于远程无线电头端控制器8的运营商控制的用户接口。
无线电头端控制器8的其它组件被省略,以免使本文中呈现的概念模糊不清。
图8示出了包括计算机可读部件的计算机程序产品的一个示例。在这个计算机可读部件上,能够存储计算机程序91,该计算机程序能够使处理器执行根据本文中描述的实施例的方法。在此示例中,计算机程序产品是光盘,诸如CD(紧致盘)或DVD(数字多功能盘)或蓝光盘。如上面所解释的,计算机程序产品也能够被实施在装置的存储器中,诸如图7的计算机程序产品66。虽然计算机程序91在此示意性地示出为所描绘的光盘上的迹,但计算机程序能以适合于计算机程序产品的任何方式(诸如可移除固态存储器,例如通用串行总线(USB)驱动)被存储。
上面已经主要参考了几个实施例对本发明进行了描述。然而,如本领域技术人员所容易领会到的,与上面公开的实施例不同的其它实施例在由所附专利权利要求所定义的本发明范围内同样是有可能的。
Claims (20)
1.一种用于确定多个远程无线电头端(1a-i)与无线装置之间的无线电通信的独立无线电信道度量的方法,所述方法在远程无线电头端控制器(8)中执行,并且包括如下步骤:
选择(40)选自所述多个远程无线电头端(1a-i)的第一组至少一个远程无线电头端;
选择(42)第二组至少一个远程无线电头端,所述第二组不同于所述第一组;
配置(43a)至少一个开关(13a-d)使得仅所述第一组的远程无线电头端使用第一无线电分支传递无线电信号;
配置(43b)至少一个开关(14a-d)使得仅所述第二组的远程无线电头端使用第二无线电分支传递无线电信号;
确定(44a)使用所述远程无线电头端的所述第一无线电分支与所述无线装置(2a,2b)的无线电通信的第一无线电信道度量;
确定(44b)使用所述远程无线电头端的所述第二无线电分支与所述无线装置(2a,2b)的无线电通信的第二无线电信道度量;并且
其中所述远程无线电头端包括至少一个第一天线和至少一个第二天线,所述第一无线电分支包括所述至少一个第一天线,并且所述第二无线电分支包括所述至少一个第二天线。
2.根据权利要求1所述的方法,还包括如下步骤:
使用仅所述第一组远程无线电头端的所述第一无线电分支和所述第二无线电分支二者来接收(54)上行链路用户数据。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中在选择(42)第二组的步骤中,所述第二组比所述第一组包括更少的远程无线电头端,并且所述第二组包括所述第一组的至少一个远程无线电头端,所述方法进一步包括如下步骤:
在所述第一组内找到(50)所述第二组的补集,并且当所述第一无线电信道度量优于所述第二无线电信道度量时,将新第一组选择为所述补集;
当所述第二无线电信道度量优于所述第一无线电信道度量时,将新第一组选择(51)为所述第二组;以及
重复(52)如下步骤直到退出条件为真:选择第二组、配置所述第一组的所述远程无线电头端、配置所述第二组的所述远程无线电头端、确定所述第一无线电信道度量、确定所述第二无线电信道度量、找到补集并且选择所述新第一组。
4.根据权利要求3所述的方法,其中所述退出条件是所述第一组达到预定大小。
5.根据权利要求3所述的方法,其中所述退出条件是所述第一无线电信道度量优于阈值。
6.根据权利要求3所述的方法,其中所述退出条件是所述第一无线电信道度量与所述第二无线电信道度量之间的差小于阈值差。
7.根据权利要求3至6中任何一项所述的方法,其中在确定(44a)第一无线电信道度量的步骤中,当对应的在先第二组对应于当前第一组时,再用先前的第二无线电信道度量。
8.根据权利要求3至6中任何一项所述的方法,进一步包括如下步骤:
基于所述第一组的所述至少一个远程无线电头端中的每个远程无线电头端的位置估计(58)所述无线装置(2a,2b)的位置。
9.根据权利要求3至6中任何一项所述的方法,其中对于第一无线装置(2a)和对于第二无线装置(2b)单独执行所述步骤,所述方法进一步包括如下步骤:
使用并集的所有远程无线电头端从所述第一无线装置(2a)和所述第二无线装置(2b)二者接收(54’)上行链路用户数据,所述并集是所述第一无线装置(2a)的所述第一组和所述第二无线装置(2b)的所述第一组的并。
10.一种用于确定多个远程无线电头端(1a-i)与无线装置之间的无线电通信的独立无线电信道度量的远程无线电头端控制器(8),所述远程无线电头端控制器(8)包括:
处理器(60);以及
存储器(64),其存储指令(66),所述指令当由所述处理器执行时使所述远程无线电头端控制器(8):
选择选自所述多个远程无线电头端(1a-i)的第一组至少一个远程无线电头端;
选择第二组至少一个远程无线电头端,所述第二组不同于所述第一组;
配置至少一个开关(13a-d)使得仅所述第一组的远程无线电头端使用第一无线电分支传递无线电信号;
配置至少一个开关(14a-d)使得仅所述第二组的远程无线电头端使用第二无线电分支传递无线电信号;
确定使用所述远程无线电头端的所述第一无线电分支与所述无线装置(2a,2b)的无线电通信的第一无线电信道度量;
确定使用所述远程无线电头端的所述第二无线电分支与所述无线装置(2a,2b)的无线电通信的第二无线电信道度量;并且
其中所述远程无线电头端包括至少一个第一天线和至少一个第二天线,所述第一无线电分支包括所述至少一个第一天线,并且所述第二无线电分支包括所述至少一个第二天线。
11.根据权利要求10所述的远程无线电头端控制器(8),进一步包括指令(66),所述指令(66)当由所述处理器执行时使所述远程无线电头端控制器(8):
使用仅所述第一组远程无线电头端的所述第一无线电分支和所述第二无线电分支二者来接收上行链路用户数据。
12.根据权利要求10至11中任何一项所述的远程无线电头端控制器(8),其中所述第二组比所述第一组包括更少的远程无线电头端,并且所述第二组包括所述第一组的至少一个远程无线电头端,并且所述远程无线电头端控制器进一步包括指令(66),所述指令(66)当由所述处理器执行时使所述远程无线电头端控制器(8):
在所述第一组内找到所述第二组的补集,并且当所述第一无线电信道度量优于所述第二无线电信道度量时,将新第一组选择为所述补集;当所述第二无线电信道度量优于所述第一无线电信道度量时,将新第一组选择为所述第二组;以及
重复用来执行如下步骤的指令直到退出条件为真:选择第二组、配置所述第一组的所述远程无线电头端、配置所述第二组的所述远程无线电头端、确定所述第一无线电信道度量、确定所述第二无线电信道度量、找到补集并且选择所述新第一组。
13.根据权利要求12所述的远程无线电头端控制器(8),其中所述退出条件是所述第一组达到预定大小。
14.根据权利要求12所述的远程无线电头端控制器(8),其中所述退出条件是所述第一无线电信道度量优于阈值。
15.根据权利要求12所述的远程无线电头端控制器(8),其中所述退出条件是所述第一无线电信道度量与所述第二无线电信道度量之间的差小于阈值差。
16.根据权利要求12至15中任何一项所述的远程无线电头端控制器(8),其中在确定第一无线电信道度量的指令中,当对应的在先第二组对应于当前第一组时,再用先前的第二无线电信道度量。
17.根据权利要求12至15中任何一项所述的远程无线电头端控制器(8),进一步包括指令(66),所述指令(66)当由所述处理器执行时使所述远程无线电头端控制器(8):
基于所述第一组的所述至少一个远程无线电头端中的每个远程无线电头端的位置估计所述无线装置(2a,2b)的位置。
18.根据权利要求10至15中任何一项所述的远程无线电头端控制器(8),其中所述指令配置成对于第一无线装置(2a)和对于第二无线装置(2b)单独执行,其中所述远程无线电头端控制器(8)进一步包括指令(66),所述指令(66)当由所述处理器执行时使所述远程无线电头端控制器(8):
使用并集的所有远程无线电头端从所述第一无线装置(2a)和所述第二无线装置(2b)二者来接收上行链路用户数据,所述并集是所述第一无线装置(2a)的所述第一组和所述第二无线装置(2b)的所述第一组的并。
19.一种远程无线电头端控制器,包括:
用于选择选自多个远程无线电头端(1a-i)的第一组至少一个远程无线电头端的部件;
用于选择第二组至少一个远程无线电头端的部件,所述第二组不同于所述第一组;
用于配置至少一个开关(13a-d)使得仅所述第一组的远程无线电头端使用第一无线电分支传递无线电信号的部件;
用于配置至少一个开关(14a-d)使得仅所述第二组的远程无线电头端使用第二无线电分支传递无线电信号的部件;
用于确定使用所述远程无线电头端的所述第一无线电分支与无线装置(2a,2b)的无线电通信的第一无线电信道度量的部件;
用于确定使用所述远程无线电头端的所述第二无线电分支与所述无线装置(2a,2b)的无线电通信的第二无线电信道度量的部件;并且
其中所述远程无线电头端包括至少一个第一天线和至少一个第二天线,所述第一无线电分支包括所述至少一个第一天线,并且所述第二无线电分支包括所述至少一个第二天线。
20.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质,所述计算机程序包括计算机可读指令,所述计算机可读指令在由处理器执行时使所述处理器执行根据权利要求1至9中任一项所述的方法。
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