CN107787564B

CN107787564B - 无线电通信网络中控制器、接入节点以及聚合节点

Info

Publication number: CN107787564B
Application number: CN201580080783.1A
Authority: CN
Inventors: 蔡涛; 杜颖钢; 马里奥·科斯塔
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2015-06-23
Filing date: 2015-06-23
Publication date: 2019-09-20
Anticipated expiration: 2035-06-23
Also published as: WO2016206721A1; CN107787564A; US10374739B2; EP3298702A1; US20180109347A1

Abstract

本发明涉及一种无线电通信网络中控制器、接入节点、聚合节点及其方法。该控制器包括：处理器，被配置用于选择非正交或者短正交的多个扩频码，以及发射器，被配置用于通知多个扩频码的接入节点和聚合节点中的至少一个。

Description

无线电通信网络中控制器、接入节点以及聚合节点

技术领域

本发明涉及无线电通信网络中控制器、接入节点以及聚合节点。本发明还涉及无线电通信网络以及用于无线电通信网络的方法。

背景技术

在下一代无线网络的背景下，有针对性的商业化时间在2020年左右，毫米波无线电被认为是用于建立两种类型的回程节点、聚合和非聚合回程节点的目的。非聚合回程节点通常与接入节点(或者接入点，或者基站，或者节点B或者e节点B/eNB)相关联并且下文称为接入节点。接入节点可以安装在建筑物墙壁或灯柱上，而聚合节点可以安装在建筑物顶部。聚合节点用于聚合来自多个接入节点的信号。随后聚合的信号可以进一步传送至其它网络节点用于处理。毫米波是相对于从30GHz至300GHz的频率具有1mm和10mm之间的波长的无线电波。由于大块可用频谱带，毫米波优选地用于在回程链路上携带高比特速率数据。

总的来说，回程链路可以实施为发射/接收解码的信息数据或者为发射/接收量化的RF信号。对于后一种情况，信号处理的基带部分(基带单元(baseband unit，BBU))通常在处理器池(云，并且通常与核心网络功能同位)完成，并且接入节点(access node，ANd)是简单的无线电前端RRH(remote radio head，远程无线电头)，包括例如，功率放大器、天线以及简单的控制电路。在这样的部署中，聚合节点和接入节点之间的链路通常称作前传链路。相应的接入节点和聚合节点分别可以称作前传节点和聚合前传节点。

若接入节点和用户终端工作在小于毫米波频谱的频谱(例如，3.5GHz)，要较低频谱和毫米波频谱之间的信号的转换。对于上行链路，前传的一种实施方式(模拟前传)是使用混合器类型的设备将来自接入节点的信号直接转换为毫米波带，并将前传链路上的信号发送到聚合节点。在聚合节点处，信号将被下转换，再次使用混合器类型的设备，采样，并且然后发送到云。对于下行链路，在云内生成的量化的RF信号将首先上转换并且在毫米波链路上发射至接入节点。在上转换之前，量化的信号需要经过数模转换器(Digital-to-Analog Converter，DAC)。在接入节点处，信号将下转换并且发送至用户节点。

在上述模拟前传的实施方式中，在毫米波链路上的单独的200MHz信道上发射来自接入节点的每个天线分支的信号(例如，具有200MHz带宽)，并且之后，在接收端处，由分离的模数数字转换器，ADC(一个200MHz信道的一个ADC)数字化在200MHz信道上的接入信号。由于ADC通常是无线电前端电路中最昂贵和功耗最大的组件，因此减少设计中所需的ADC数量将是有益的。

一个可能的方案是在前传节点和聚合前传节点中使用编码复用方案来节约ADC的花费。

对于上行链路，使用正交代码扩展，来自不同天线信道的多个流可以被复用到时频域中相同的复合流上。在接收器侧处，由高速ADC采样复合流。在这样的方式中，避免了多个ADC，因此可以降低成本和能量消耗。这种设计的缺点是附加扩展/解扩的复杂性，并且当通过扩展增加信号带宽时，需要高速ADC来采样后扩展信号。

2013年，Alwan，E.A.；Khalil，W.；Volakis，J.L.在IEEE天线和传播协会国际研讨会(Antennas and Propagation Society International Symposium，APSURSI)上公开了一种使用正交码的编码复用解决方案“用于数字波束成形应用的超宽带现场编码接收机(Ultra-wideband on-site coding receiver，OSCR)”，以降低在数字波束成形架构中硬件和电力成本。代码复用所需的带宽与频分复用解决方案相似，即将来自不同天线的信号放在随后的频道中。换句话说，没有容量节省。

发明内容

本发明的目的是提供无线电通信网络中的元件，其中，克服了现有技术中的一个或多个上述问题。

本发明的第一方面提供了一种无线电通信网络中的控制器，控制器包括：

处理器，被配置用于选择非正交或者短正交的多个扩频码，以及

发射器，被配置用于通知多个扩频码的接入节点和聚合节点中的至少一个。

根据第一方面，控制器独立于接入节点和聚合节点。控制器的发射器可以是无线电发射器或者有线发射器。无线电发射器可以通过无线链路经过发射扩频码通知接入节点和/或聚合节点。在有线发射器情况下，发射器可以通过电缆(例如，数据网络连接器)连接至接入节点和/或聚合节点。控制器可以通知接入节点和/或聚合节点(例如，通过发射一个或者多个标识符和/或直接发射扩频码本身)。

优选地，使用的非正交扩频码具有低相关性，即，所得到的相关性矩阵是非对角线的，但是非对角线条目(entry)可以被最小化。例如，m-序列代码可以用作非正交扩频码。

短正交代码是用于扩展m个信号时正交的代码，但是这里用于扩展n个信号，其中，n＞m，例如沃尔什-哈达玛(Walsh-Hadamard)代码族。

代替正常使用的正交扩频码，第一方面的控制器被配置用于通知非正交或者短正交代码的接入节点和聚合节点中的至少一个。在代码复用架构中这些可以是低相关性的。在这样的架构中扩展因子可以小于多个流的数量。优点可以包括在前传链路上较小的带宽，其可能导致对聚合前传节点的波束形成能力较小需求。因此，可以实现对前传链路上资源管理的更加灵活。可以在与相同聚合节点通信的多个接入节点之间的频谱维度以及空间维度上完成资源分配。

基于由控制器通知的扩频码，非正交或者短正交扩频码可以用在来自一个接入节点的不同天线的多个信号流的代码复用中。基于扩频码和信号混合可以实现多个接入节点之间的频谱复用。

通过使用非正交扩频码，可以减少通过一个接入节点和聚合节点之间链路使用的带宽。因此，接入节点和聚合前传节点之间的链路的频谱复用可以更加有效。非正交扩频码可以通过控制器(例如，基于测量的前传链路SNR)动态重新配置。

本发明人意识到正交代码问题在于不同数量的正交代码受到限制。例如，对于代码长度N，将至多存在N个正交代码。如果用于一个聚合回传节点的回传链路的数量大于N，仅通过代码复用一些链路变得不能区别。在这种情况下，我们需要使用频谱维度将他们分开。当频谱带宽受到限制时，通过每个回传链路的较小带宽是受欢迎的。这可以通过使用由控制器通知的非正交或者短正交扩频码来实现。

在另一个部署的场景中，其中，一个接入节点用作用于另一个接入节点的轮换节点，好处在于使用系统带宽的不同部分从另一个接入节点接收并且再次发射信号，即前传节点的信号使用部分的系统带宽，并且不是整个系统带宽存在。这可以根据第一方面利用非正交或者短正交代码的使用来实现。

所公开的方法的另一个实施例是，在回程链路不受存在带宽资源约束情况下，不同扩频码可以用于均衡来自不同接入节点的SNR，使得具有聚合节点的它们的链路的质量处于相似水平。

当控制器通知接入节点时，多个扩频码可以用于使用多个接收天线扩展接入节点已经接收的多个接收的信号。

当控制器通知聚合节点时，多个扩频码可以用于对于扩展的多个信号进行解扩。

根据第一方面，在控制器的第一实施方式中，处理器被配置用于基于接入节点和聚合节点之间的信道质量选择多个扩频码。

具体地，信道质量可以包括路径损耗、信噪比和/或信号与干扰加噪声比。在另一个实施例中，信道质量也可以包括关于信道质量的结构数据。

第一实施方式具有可以基于信道质量适应扩频码的优点。信道质量可以是测量的，即由聚合节点和/或接入节点测量的信道质量。

根据第一方面，在控制器的第二实施方式中，发射器进一步被配置用于请求测量信道质量。

这个具有当需要时控制器可以请求测量信道质量的优点。特别是，控制器可以向聚合节点、接入节点或者云中的至少一个请求测量。例如，控制器可以被配置用于以规则的时间间隔请求测量或者可以由在网络中(例如，在控制器、聚合节点和/或接入节点处)确定的事件触发。例如，可以在控制器确定需要在不同接入节点之间频谱复用时触发测量。

根据第一方面，在控制器的第三实施方式中，处理器可以被配置用于通过基于信道质量选择多个扩频码：使用信道质量搜索查找表用于多个扩频码，其中，查找表包括从信道质量值的范围到多个扩频码的映射，其中，控制器进一步包括接收器，被配置用于接收信道质量值。

信道质量搜索查找表用于多个扩频码，其基于信道质量值提供了一种分配扩频码有效并且可重复的方式。信道质量搜索查询表可以基于简单的阈值比较。

如下示出的，基于信号与信噪比的不同范围，可以分配不同的扩频码组：

SNR范围[dB]	扩频码
		10...20	长度为7的m-序列代码
20...25	长度为16的沃尔什-哈达玛代码

注意，优选地，所分配的扩频码都具有相同的扩展因子。

本发明的第二方面涉及一种无线电通信网络中的接入节点，包括：

至少一个第一接收天线，至少一个第一接收天线被配置用于接收来自一个或者多个用户节点的多个物理信号，

处理器，被配置用于利用多个扩频码扩展多个物理信号并且组合多个扩展信号以生成第一复合信号，以及

至少一个第一发射天线，被配置用于将第一复合信号发射至聚合节点，

其中，多个扩频码是非正交或者短正交。

在第一方面的接入节点的第一实施方式中，处理器进一步被配置用于选择多个扩频码。在这种方式中，控制器定位在接入节点内。这具有接入节点也包括控制器的功能的优点。因此，可以减少不同节点之间的信号量。

可选地，接入节点可以包括接收器，被配置用于接收来自控制器的多个扩频码。在这种方式中，控制器与接入节点相分离。例如，控制器可以定位在云中。因此，一旦控制器可以被配置用于通知多个扩频码的多个接入节点。控制器可以被配置用于通知不同扩频码的不同接入节点。

在第二方面的接入节点的第二实施方式中，接入节点进一步包括：

至少一个第二接收天线，被配置用于接收来自聚合节点的第二复合信号；其中，处理器进一步被配置用于使用多个扩频码解扩并且分解第二复合信号以获得多个解扩信号；

多用户检测器，被配置用于获得来自多个解扩信号的多个估计信号；以及

多个第二发射天线，被配置用于将多个估计信号发射至用户节点。

这个实施方式具有多个扩频码可以同时用于通过接入节点接收通信和从接入节点发射通信的优点。

本发明的第三方面涉及一种在无线电通信网络中聚合节点，包括：

接收天线，被配置用于接收来自接入节点的第一复合信号，以及

处理器，被配置用于使用多个扩频码解扩并且分解第一复合信号以获得多个解扩信号，

其中，多个扩频码是非正交或者短正交。

根据第三方面，处理器进一步被配置用于选择多个扩频码。这个具有聚合节点也包括控制器的功能的优点。因此，可以减少在不同节点之间的信号量。具体地，聚合节点可以被配置用于通知扩频码的多个接入节点。

可选地，聚合节点进一步包括接收器，被配置用于接收来自控制器的多个扩频码。在这种方式中，控制器从聚合节点分离。例如，控制器可以定位在云。因此，控制器可以被配置用于通知多个扩频码的多个聚合节点。控制器可以被配置用于通知不同扩频码的不同聚合节点。

在第三方面的聚合节点的第一实施方式中，处理器被配置用于使用多用户检测方案以获得来自多个解扩信号的多个估计信号。

在一些实施例中，使用解扩信号可能是足够的(其取决于前端链路的质量可能包括显着的干扰)。然而，对于执行多用户检测仪获得更好的在接入节点的接收天线处接收的估计信号时有利的。

在第三方面的聚合节点的第二实施方式中，处理器被配置用于使用多用户检测方案以获得来自多个解扩信号的多个估计信号。

可以通过使用低相关性代码减少与不同接收天线相关联的不同信号之间的污染。此外，为了获得估计信号，尤其是来自解扩信号的估计的天线信号，可以使用多用户检测方案。

在第三方面的聚合节点的第三实施方式中，处理器进一步被配置用于利用多个扩频码扩展多个基带信号并且组合多个扩展信号以生成第二复合信号，其中，聚合节点进一步包括发射天线，被配置用于将第二复合信号发射至接入节点。例如，可以从核心网络接收基带信号。

这个实施方式具有多个扩频码可以同时用于通过聚合节点接收通信和从聚合节点发射通信。

本发明的第四方面涉及一种无线电通信网络，包括根据第一方面中的至少一个控制器，根据第二方面的接入节点，以及根据第三方面的聚合节点。

控制器可以定位在云中并且可以被配置用于通知扩频码的多个接入节点和/或多个聚合节点。

本发明的第五方面涉及一种用于无线电通信网络的方法，包括：

选择非正交或者短正交的多个扩频码，以及

通知多个扩频码的接入节点和聚合节点中的至少一个。

可以由无线电通信网络中的控制器实施第五方面的方法，例如，可以由第一方面的控制器或者第一方面的实施方式的其中一个实施该方法。然而，也可以由无线电通信网络中其它实体实施该方法。

本发明的第六方面涉及一种用于无线电通信网络的方法，包括：

使用多个接收天线接收来自一个或者多个用户节点的多个信号，

利用多个扩频码扩展多个信号，

组合多个扩频码以生成复合信号，以及

将复合信号发射至聚合节点，

其中，多个扩频码是非正交或者短正交。

可以由无线电通信网络中接入节点实施第六方面的方法，例如，可以由第二方面的接入节点或者第二方面的实施方式的其中一个实施该方法。然而，也可以由无线电通信网络中其它实体实施该方法。

本发明的第七方面涉及一种用于无线电通信网络的方法，包括：

接收来自接入节点复合信号，以及

使用多个扩频码解扩和分解复合信号以获得多个解扩信号，

其中，多个扩频码是非正交或者短正交。

可以由聚合节点实施第七方面的方法，例如，可以由第三方面的聚合节点或者第三方面的实施方式的其中一个实施该方法。然而，也可以由无线电通信网络中其它实体实施该方法。

本发明的第八方面涉及一种在无线电通信网络中的接入节点，包括：

至少一个接收天线，至少一个接收天线被配置用于接收复合信号，

处理器，处理器被配置用于使用多个扩频码解扩并且分解复合信号以获得多个解扩信号，以及

多个发射天线，多个发射天线被配置用于将多个解扩信号发射至一个或者多个用户节点，

其中，多个扩频码是非正交或者短正交。

本发明的第九方面涉及一种无线电通信网络中的聚合节点，包括：

处理器，处理器被配置用于利用多个扩频码扩展多个信号并且组合多个扩展信号以生成复合信号；以及

发射天线，发射天线用于发射复合信号，

其中，多个扩频码是非正交或者短正交。

本发明的另一个方面涉及一种存储程序代码的计算机可读存储介质，程序代码包括用于实施第五、第六或者第七方面的方法的指令。

附图说明

为了更清晰地示出本发明的实施例的技术特征，下面简要介绍提供用于描述实施例的附图。在下面说明中附图仅是本发明的一些实施例，但是在不脱离权利要求中限定的本发明的范围的情况下修改这些实施例是可能的。

图1是根据本发明的实施例示出了控制器的方框图，

图2a是根据本发明的实施例示出了接入节点的方框图，

图2b是根据本发明的实施例示出了另一个接入节点是方框图，

图3是根据本发明的实施例示出了聚合节点的方框图，

图4是根据本发明的实施例示出了无线电通信网络的方框图，

图5是根据本发明的实施例的用于无线电通信网络的方法的流程图，其中，该方法优选地实施在控制器中，

图6是根据本发明的实施例的用于无线电通信网络的方法的流程图，其中，该方法优选地实施在接入节点中，

图7是根据本发明的实施例的用于无线电通信网络的方法的流程图，其中，该方法优选地实施在聚合节点中，

图8是根据本发明的实施例的用于无线电通信网络的方法的流程图，

图9是示出使用来自N个用户节点的上传信标用于计算的系统的示意图，

图10是根据本发明的实施例的系统的示意图，其包括接入节点和聚合节点，

图11示出了图9和图10中示出的系统的波束形成的性能的图表，以及

图12示出了图9和图10中示出的系统的波束形成的性能的图表。

具体实施方式

图1是根据本发明的实施例示出了控制器100的方框图。控制器100包括处理器110和发射器120。处理器110被配置用于选择多个非正交或者短正交的扩频码。在可能的实施例中，处理器110被配置用于图1中虚线表示的查找表114以选择多个扩频码。图1示出的查找表是控制器100的一部分，然而，在其它实施例中，查找表也可以在控制器的外部，例如，在云。

在一个可能的实施例中，控制器100进一步包括在图1中虚线表示的接收器112用于接收信道质量值。例如，可以由接入节点和/或聚合节点测量信道质量值并且将信道质量值发射至控制器100的接收器112。

图2a是根据本发明的实施例示出了接入节点200a的方框图。接入节点200a包括多个第一接收天线210、212、214。图2a示出了三个第一接收天线210、212、214，但是应该明白，在本发明的其它实施例中，接入节点200a可以包括不同数量的第一接收天线。第一接收天线210、212、214被配置用于接收来自于一个或者多个用户节点的多个物理信号(图2a中未示出)。接入节点200a进一步包括处理器220，被配置用于利用多个扩频码扩展多个物理信号并且组合多个扩展信号以生成第一复合信号。

接入节点200a进一步包括至少一个第一发射天线230，被配置用于将第一复合信号发射至聚合节点。

在可能的实施例中，接入节点200a进一步包括在图2a中用虚线表示的接收器240，被配置用于接收来自控制器的多个扩频码。在其它实施例中，接入节点200a不包括这样的接收器，但是处理器220被配置用于选择多个扩频码。

图2b是根据本发明的进一步实施例进一步示出了接入节点200b的方框图。对比图2a中示出的接入节点200a，图2b的接入节点200b进一步包括多个第二接收天线270、272、274和第二发射天线240。第二接收天线240被配置用于接收来自聚合节点的第二复合信号。处理器220被配置用于使用多个扩频码来解扩和分解第二复合信号，以获得多个解扩信号。

在本发明的可能实施例中，相同的物理天线用作第一发射天线230和第二接收天线240和/或相同的多个物理天线用作第一接收天线210、212、214和第二发射天线270、272、274。

接入节点200b进一步包括多用户检测器260，被配置用于获得来自多个解扩信号的多个估计信号。多个第二发射天线270、272、274被配置用于将多个估计信号发射至用户节点。

图2b示出了与处理器220分离的多用户检测器260，然而，在其它实施例中，处理器260可以被配置用于实施多用户检测方案，使得不需要处理器220外部的多用户检测器260。

在本发明的其它实施例中，接入节点200b包括在图2b中用虚线表示的接收器240。接收器240可以被配置用于接收来自控制器的多个扩频码。

图3是根据本发明的实施例示出了聚合节点300的方框图。聚合节点300包括接收天线310和处理器320。

可选地，聚合节点300也包括在图3中用虚线表示的接收器330，其中，接收器330被配置用于接收来自控制器的多个扩频码。

图4是根据本发明的实施例示出了无线电通信网络400的方框图。无线通信网络400包括控制器100、聚合节点300以及接入节点200。

在一个通信网络内，信息从信息源节点传送至信息接受节点。通常通过一个或者多个无线电通信链路无线地实现传送。由于使用了不同的频率带无线电链路具有不同特性。优选地，毫米波带用于接入节点200和聚合节点300之间的链路。

优选地，无线电通信网络400被配置用于在接入节点200和聚合节点300之间建立如图4中虚线表示的无线电通信链路402，其中，例如，可以在聚合节点300和/或接入节点200处检测无线电通信链路402的质量。

可选地，控制器100通过如图4中虚线表示的有线链路404连接至聚合节点300。在本发明的其它实施例中，控制器可以被配置用于通过无线电链路(图4中未示出)通知多个扩频码的聚合节点。

图5是根据本发明的实施例的用于无线电通信网络的方法的流程图，其中，该方法优选地实施在无线电通信网络的控制器中。

该方法包括选择多个非正交或者短正交的扩频码的第一步骤510。

在第二步骤520中，通知多个扩频码的接入节点和聚合节点中的至少一个。

图5的方法可以优选地实施在无线电通信网络的控制器中。然而，图5的方法也可以实施在其它实体中，例如，其它无线电通信网络的节点。现有的通信网络经常包括多个不同类型的节点。术语“节点”包括但不限于能够在无线或有线环境中操作的用户终端设备、基站、中继站或者任何其他类型的设备。当参考本文时，术语“节点”包括但不限于基站、Node-B或者eNode-B、接入节点、基站控制器、聚合点或者通信环境中的任何其他类型的接口设备。

图6是根据本发明的实施例的无线电通信网络的方法的流程图。该方法包括使用多个接收天线接收来自一个或者多个用户节点的多个信号的第一步骤610。在第二步骤620中，多个信号扩展成多个扩频码。在第三步骤630中，组合多个扩展信号以生成复合信号。在第四步骤640中，复合信号发射至聚合节点。

图6的方法可能优选地实施在无线电通信网络的接入节点中。然而，图6的方法也可以实施在其它实体中，例如，其它无线电通信网络节点。

图7是根据本发明的实施例的用于无线电通信网络的方法的流程图。该方法包括接收来自接入节点的复合信号的第一步骤710。在第二步骤720中，使用多个扩频码解扩和分解复合信号以获得多个解扩信号。

图7的方法可以优选地实施在无线电通信网络的聚合节点中。然而，图7的方法也可以实施在其它实体中，例如，其它无线电通信网络的节点。

图8是根据本发明的实施例的进一步方法的流程图。该方法实施用于前传节点和聚合前传节点之间的通信，其中，前传节点用作接入节点，聚合前传节点用作聚合节点。

在第一步骤810中，确定是否需要在前传节点之间用于频谱复用。如果需要，进行步骤820中的方法，其中，前传控制器请求测量前传链路的信噪比。

在步骤830中，测量单元与聚合前传节点相关联或者位于云中来进行测量。响应于该请求，在步骤840中，测量单元将测量结果发送至前传控制器。

在步骤850中，前传控制器将测量值与阈值或者映射表进行比较，以选择要使用的扩频码。

在步骤860中，前传控制器将选择的扩频码发送至一个或者多个前传节点和聚合前传节点。在步骤870中，前传节点和聚合前传节点使用在它们前传链路发送中的扩频码。

图9是使用来自用户节点的上传信标计算预代码器的基本方法的示意图。图9示出了用于第一用户节点902a以及第n个用户节点902b的处理步骤。

用户节点902a、902b发送信标信号，其中，信标信号被附加噪声污染(参考数字904表示)并且随后在天线阵列906处接收，天线阵列906包括M个天线，因此在OFDM解调器908处处理产生的M个天线输出以产生用于M个天线的每个的N_C子载波信号。随后，信道估计器910获得信道估计至从使用信道估计的迫零(Zero-Forcing，ZF)解获得预代码器。可以使用图10中示出的方法获得信道估计

可以通过前传连接器在中央节点(诸如在CRAN中)上处理天线输出或者在远程无线电单元处进行预代码器的计算。

图10是系统1000的方框图，系统1000包括接入节点1010和聚合节点1030，接入节点1010通过前传无线电链路1020连接至聚合节点1030。

接入节点1010包括具有M个天线的天线阵列1012。天线阵列输出M个天线输出信号，M个天线输出信号包括第一个天线输出信号1013a至第M个天线输出信号1013b。使用扩展单元1014采用M扩频码对M个天线输出信号进行代码。因此，获得了包括第一个代码输出信号1015a至第M个代码输出信号1015b的M个代码输出信号。由求和单元1016相加代码输出信号1015a、1015以获得压缩信号1018，压缩信号1018是复合信号。压缩信号1018通过前传无线电链路1020发射至聚合节点1030。

聚合节点1030包括可以由处理器(在图10中未示出)实施的解扩器和OFDM解调器单元1032，被配置用于解扩和解调接收的压缩信号。解扩器和OFDM解调器单元1032产生对应于M个输出信号的M个解扩信号。由于使用了非正交或者短扩频码，M个解扩信号的每个可以包括来自其它信号的干扰。

M个解扩信号1033a、1033b的每个包括也可能受到干扰的影响的N_C子载波信号。

使用多用户检测单元1034以去除干扰并且提供估计天线信号1035a、1035b。

一旦获得在每个子载波处和用于所有天线的符号，就可以估计该信道。最后部分可以与图9示出的过程相同。

接下来，给定了在阵列输出SINR方面迫零波束形成的性能。根据图9中示出的方案(无代码)并且利用图10中示出的方案(有代码)从获得的信道估计中找到权重向量。

接下来，我们考虑具有M个用户的多用户信号输入多输出(multi-user single-input-multiple-output，MU-SIMO)场景以及N个元件组合的接受天线阵列。每个用户发射OFDM符号周期T_s＝3.2μs。每个OFDM符号包括具有F_s＝312.5kHz的子载波间隔的N_c＝640子载波。因此，总带宽是200MHz。对于信道估计，调制子载波的符号取自尺寸为1280的Gold序列，并且调制方案为QPSK。

我们考虑了LOS城市微蜂窝(LOS Urban Micro-Cell)环境，其中，Tx和Rx之间的距离至多为40米。在子载波f_n处在天线阵列处接收的信号写为

y(f_n)＝H(f_n)x(f_n)+n(f_n)，

其中，f_n＝1...N_c。还有，上述数量的尺寸是以及由矩阵H(f_n)的第m列给定第m个用户的信道，并且由表示第m个用户的信道。向量表示加性高斯白噪声(Additive White Gaussian Noise，AWGN)并且向量取自

用于第m个用户的阵列输出SINR由其给定：

其中，表示对于第m个用户的波束形成权重并且表示干扰加噪声协方差矩阵。

使用信道估计从迫零(Zero-Forcing，ZF)解获得预代码器。使用y(f_n)或者接下来提出的压缩方法通过最小二乘估计(1east-squares estimation，LSE)获得信道估计

所提出的解决方案利用多载波直接序列扩频(multi-carrier direct-sequencespread-spectrum，MC-DSSS)技术用于无线通信和多用户检测中的多路访问。

让y_n(t)为第n个天线单元的输出处的信号并且c_n(t)为相应的扩展序列。所提出的解决方案在于利用低速率代码对天线阵列的输出进行代码复用，使得代码复用信号比不相交频带中发射的{y_n(t)}_n＝1 ^N具有更小带宽。特别是，下面给定了代码复用数据：

由给定扩展序列，其中，T_c表示芯片周期。芯片周期与OFDM符号周期的关系为T_c＝T_s/L，其中，L表示代码长度。还有，{c_n ^l}_l＝1 ^L表示天线具体扩展序列的芯片并且表示周期T_c的矩形脉冲。多个接入方案的类型成为多载波序列扩展频谱技术。

一旦接收了z(t)，由第一解扩并且进行DFT获得调整符号，并且随后采用多用户检测技术。利用迫零线性多用户检测方法的实例给定为如下：

其中，以及矩阵表示相关性代码，并且如果在不同的代码和子载波之间正交则矩阵是缩放的对角线。为了最小化前传中的带宽，我们采用低速率代码，从而得到相关性代码和非对角线矩阵R_c。降低代码速率导致相关性矩阵的条件数量的增加，并且多用户检测问题变得病态(ill-conditioned)。

重要的是需要注意，所采用的代码速率比例与天线的数量和子载波的数量之间的乘积的关系。这是因为代码扩展操作引入了内载波干扰，并且代码需要确保不同的子载波之间的正交性。例如，具有8个天线和640个子载波的系统需要5120(640*8)的代码长度，以便在所有符号之间具有正交性，即相关矩阵是对角线的。具有这样的代码长度对比与不使用扩展，在带宽上没有节省。事实上，使用5120尺寸的代码长度导致1.8GHz的带宽，其甚至大于未使用扩展的带宽(1.6GHz)。这样的结果使得接下来注意代码扩展多载波信号导致扩展每个子载波。然后，每个子载波的带宽从312.5kHz增加至1.6GHz(312.5kHz*5120)。由于多载波信号的带宽是200MHz，代码扩展信号的总带宽是1.8GHz(1.6GHz+200MHz)。

图11示出了在RRU处或者CRAN处处理完成时，在阵列输出SINR方面迫零波束形成的性能。当在CRAN处处理完成时，使用沃尔什-哈达玛和M-序列代码复用阵列输出信号。当没有代码时，前传中的带宽要求为1.6GHz，而使用代码复用方法时，带宽要求为640MHz。因此，代码复用方法在带宽方面提供了60％的增长。在这个数值结果中，我们假设8个用户和8个元件的天线阵列。

图12示出了在RRU处或者CRAN处处理完成时，在阵列输出SINR方面迫零波束形成的性能。当在CRAN处处理完成时，使用沃尔什-哈达玛和M-序列代码复用阵列输出信号。当没有代码时，前传中的带宽要求为1.6GHz，而使用代码复用方法时，带宽要求为640MHz。因此，代码复用方法在带宽方面提供了60％的增长。在这个数值结果中，我们假设8个用户和8个元件的天线阵列。

可以从图11和图12中看出，当在前传处的SNR足够高时，由具有非正交代码的扩展导致的干扰可以保持较低，而对解调质量的影响可以忽略不计。

然后基于前传链路的测量质量重新配置扩频码。包括待使用的扩频码的信令应从一个资源管理节点(例如，前传控制器)发送。在至少一个实施例中，聚合节点可以用作这样的前传控制器。

前面的描述仅是本发明的实施方式，但是本发明的范围的保护不限于此。任何变化或替换都可以通过本领域技术人员容易地进行。因此，本发明的保护范围应该受到所附权利要求的保护范围的约束。

Claims

1.无线电通信网络(400)中的控制器(100)，所述控制器包括：

处理器(110)，被配置用于基于接入节点(200)和聚合节点(300)之间的信道质量选择非正交或者短正交的多个扩频码，以及

发射器(120)，被配置用于通知所述多个扩频码的所述接入节点和所述聚合节点中的至少一个。

2.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述发射器(120)进一步被配置用于请求所述信道质量的测量。

3.根据权利要求1或2所述的控制器，其中，所述处理器(110)被配置用于通过基于所述信道质量选择所述多个扩频码：

使用所述多个扩频码的信道质量搜索查找表(114)，

其中，所述查找表包括从信道质量值的范围到多个扩频码的映射，

其中，所述控制器进一步包括接收器(112)，被配置用于接收信道质量值。

4.无线电通信网络(400)中的接入节点(200a，200b，1010)，包括：

至少一个第一接收天线(210-240，1010)，被配置用于接收来自一个或者多个用户节点的多个物理信号，

处理器(220)，被配置用于利用多个扩频码扩展所述多个物理信号并且组合所述多个扩展信号以生成第一复合信号(1018)，以及

至少一个第一发射天线，被配置用于将所述第一复合信号(1018)发射至聚合节点(300，1030)，

其中，所述多个扩频码是基于所述接入节点和所述聚合节点之间的信道质量选择的非正交或者短正交扩频码。

5.根据权利要求4所述的接入节点，其中，所述处理器(220)进一步被配置用于选择所述多个扩频码；或者

其中，所述接入节点进一步包括接收器(240)，被配置用于接收来自控制器的所述多个扩频码。

6.根据权利要求4或5所述的接入节点，进一步包括：

至少一个第二接收天线(240)，被配置用于接收来自所述聚合节点(300)的第二复合信号；相应地，所述处理器(220)进一步被配置用于使用所述多个扩频码解扩并分解所述第二复合信号以获得多个解扩信号；

多用户检测器(260，1034)，被配置用于获得来自所述多个解扩信号的多个估计信号；以及

多个第二发射天线(270-274)，被配置用于将所述多个估计信号发射至所述用户节点。

7.无线电通信网络中的聚合节点(300)，包括：

接收天线(310)，被配置用于接收来自接入节点(200)的第一复合信号(1018)，以及

处理器(320)，被配置用于使用多个扩频码解扩并分解所述第一复合信号以获得多个解扩信号，

8.根据权利要求7所述的聚合节点，其中，所述处理器(320)进一步被配置用于选择所述多个扩频码；或者

其中，所述聚合节点进一步包括接收器(310)，被配置用于接收来自控制器的所述多个扩频码。

9.根据权利要求7或8所述的聚合节点，其中，所述处理器(320)进一步被配置用于使用多用户检测方案以获得来自所述多个解扩信号的多个估计信号。

10.根据权利要求7或8所述的聚合节点，其中，所述处理器(320)进一步被配置用于利用所述多个扩频码扩展多个基带信号并组合所述多个扩展信号以生成第二复合信号，其中，所述聚合节点进一步包括发射天线，被配置用于将所述第二复合信号发射至所述接入节点。

11.一种无线电通信网络(400)，包括根据权利要求1至3中任一项的至少一个所述控制器(100)，根据权利要求4至6中任一项所述的接入节点(200，1010)，以及根据权利要求7至10中任一项所述的聚合节点(300，1030)。

12.用于无线电通信网络(400)的方法，包括：

基于接入节点(200，1010)和聚合节点(300，1020)之间的信道质量选择(510)非正交或者短正交的多个扩频码，以及

通知(520)所述多个扩频码的所述接入节点和所述聚合节点中的至少一个。

13.用于无线电通信网络(400)的方法，包括：

使用至少一个接收天线接收(610)来自一个或者多个用户节点的多个信号，

利用多个扩频码扩展(620)所述多个信号，

组合(630)所述多个扩频码以生成复合信号，以及

将所述复合信号发射(640)至聚合节点，其中，所述多个扩频码是基于接入节点和所述聚合节点之间的信道质量所选择的非正交或者短正交扩频码。

14.用于无线电通信网络(400)的方法，包括：

接收来自接入节点(200a，200b，1010)的复合信号，以及

使用多个扩频码解扩和分解(720)所述复合信号以获得多个解扩信号，

其中，所述多个扩频码是基于所述接入节点和聚合节点之间的信道质量所选择的非正交或者短正交扩频码。