CN117156499B - 分布式小区频率资源管理方法、装置及存储介质 - Google Patents

分布式小区频率资源管理方法、装置及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了分布式小区频率资源管理方法、装置及存储介质，属于资源管理的技术领域。包括以下步骤：给室内基带处理单元BBU q 配置m个相互独立的分布区域；每个分布区域内分别配置有室内基站pRRU g ，g≥1；每个室内基站pRRU g 覆盖对应的子分布区域；基带处理单元BBU q 对其上行物理共享信道中的DMRS符号或者SRS符号进行相位旋转，记录对应的相位旋转值；基带处理单元BBU q 根据所述差异化相位旋转识别上行无线帧的来源，基带处理单元BBU q 为所述室内基站pRRU z 对应的子分布区域内的用户终端分配上上行资源。本发明通过对小区分布区域的差异化相位旋转，实现相同频率资源的多方向资源管理。实现空口资源在同小区不同分布区域之间的复用，提升小区容量。

Description

分布式小区频率资源管理方法、装置及存储介质
技术领域
本发明属于资源管理的技术领域，特别是涉及分布式小区频率资源管理方法、装置及存储介质。
背景技术
云小站BBU的容量有限，目前很多厂家的一个BBU通常只可带1-2个小区，为了扩大一个小站的覆盖范围，目前运营商通用的做法是采取分布式小区的组网方式，即一个小区下挂若干个pRRU，每个pRRU覆盖一片区域。但是BBU无线资源的管理模式是一个小区下挂一个pRRU，即BBU把小区下面所有的pRRU看成一个pRRU。
这种组网方式存在的一个问题是：如图1所示，时频资源无法在同小区的pRRU之间复用，使小区覆盖很广但是的容量非常受限。如果一个小区中的一个pRRU1上已经接入了很多UE，或者该pRRU的上行干扰非常严重，同小区的其他pRRU（假设是pRRUm）的接入也会受到影响，严重时无法接入一个用户，即使这两个pRRU离的很远，没有相互干扰，pRRUm覆盖区域下UE也很少。
发明内容
本发明为解决上述背景技术中存在的技术问题，提供了分布式小区频率资源管理方法、装置及存储介质。
本发明采用以下技术方案：分布式小区频率资源管理方法，包括以下步骤：
给室内基带处理单元BBUq配置m个相互独立的分布区域，q表示室内基带处理单元BUU的编号；每个分布区域内分别配置有室内基站pRRUg，g≥1；每个室内基站pRRUg覆盖对应的子分布区域，创建分布式小区的资源管理模型；
基带处理单元BBUq对其上行物理共享信道中的DMRS符号或者SRS符号进行相位旋转，使来自不用分布区域的DMRS符号或者SRS符号在频域上产生不同方向的相移，并记录对应的相位旋转值；
基带处理单元BBUq根据所述差异化相位旋转识别上行无线帧的来源，即对应的室内基站pRRUz，z∈[1，g]；基带处理单元BBUq为所述室内基站pRRUz对应的子分布区域内的用户终端分配上上行资源，并更新该子分布区域的上上行资源管理表；所述上上行资源的分配满足独立调度原则和资源差异化规则。
在进一步的实施中，所述分布式小区的资源管理模型的表达形式如下：
定义室内基带处理单元BBUq内的分布区域的资源为矢量，其中，，m表示不相干的分布区域的编号，1≤i≤m； 其中，子矢量表示分布区域i的各信道r的资源集，表示为：，子矢量则表示室内基带处理单元BBUq 中的分布区域i的信道j的时频资源集，1≤j≤r；所述时频资源集包括：可用的OFDM符号、频 率资源块；T表示矩阵的转置。
在进一步的实施中，所述对其上行物理共享信道中的DMRS符号或者SRS符号进行相位旋转的流程如下：
定义分布区域的pRRU的基带信号为，其相对FFT变换表示为：，式中，k为频率点；
假设需要在频域上划分w个方向，则需要用w个不同的相位旋转值来表示w个分布 区域，则每个分布区域的间隔为；
频域上的相位旋转对应时域上的时延，根据 ；
式中，N为NR OFDM的抽样点数，为子分布区域对应的pRRUg需要偏移的抽样点， 表示为；
采用以下公式得到差异化相位旋转：
；
式中，为来自各分布区域的抽样点时延； 表示来自内 pRRU 的p天线端口的、子载波间隔配置为的OFDM 的上行时域信号；表示OFDM的符号 索引；t表示时域函数里的时间变量；表示信号的载波频率； 表示子载 波间隔配置为的OFDM符号在子帧中的位置；表示循环前缀的长度；表示NR的基本 时间单位；
对所述差异化相位旋转进行归一化处理，得到相位旋转值。
在进一步的实施中，所述归一化处理步骤如下：
将FFT后旋转的相位值除以用户终端对应的频率点k：；其 中，；
假设中的任意两路信息在初始状态时，同一个用户终端在同一频率点只有 一个相位，但两路信息的实际延时不一样，因此，对应的BBUq会在同一频率点通过FFT解出 该用户终端的两路相位和幅度，归一化相移的应用公式变为；假设原始 相移误差可通过校准消除，再进过归一化后的相移误差趋近于0，故保持公式不变；表示原始相移误差是频率点k的函数。
在进一步的实施中，所述独立调度原则如下：
资源分配时，优先考虑调度对应分布区域内没有被任何分布区域占用的资 源；若当前的资源全被占用，则基于干扰隔离分析考虑复用资源；
判断当前是否存在未被占用的资源的流程如下：当存在调度需求时，基带处理单元BBUq对各分布区域的室内基站pRRUg上行发射实施差异化调度，室内基站pRRUg发射PDSCH/ PDCCH的上行数据，根据上行数据筛选出当前存在资源未被占用的室内基站pRRUg，完成资源差异化调度。
在进一步的实施中，所述干扰隔离分析的分析步骤如下：
定义用户终端的发射功率为Sh ，h为用户终端的编号；
则，Sh-Lz=Sh→z，Lz是用户终端h到pRRUz的路损；
Sh-Ly=Sh→y，Ly是用户终端h到pRRUy的路损；
Lz+ Ly=G，G为pRRUz和pRRUy的隔离参数；所述隔离参数用于判断pRRUz和pRRUy之间有无资源复用的可能性，其判断过程如下：
若G大于预先设置的门限值，则表示pRRUz和pRRUy之间的隔离度足够高，时频资源为复用资源；反之时频资源不可复用。
在进一步的实施中，所述资源管理表用于记录以下信息：关于分布区域的相位旋转、分布区域内的室内基站pRRUg、时域资源使用状态、频域资源使用状态、空闲的时域资源和空闲的频域资源。
一种分布式小区频率资源管理的装置，用于实现如上所述的分布式小区频率资源管理方法，包括：
若干个室内基带处理单元BBUq，q表示室内基带处理单元BUU的编号；每个室内基带处理单元BBUq分别配置m个相互独立的分布区域；每个分布区域内分别配置有室内基站pRRUg，g≥1；
还包括：第一模块，被设置为创建分布式小区的资源管理模型；
第二模块，被设置为基带处理单元BBUq对其上行物理共享信道中的DMRS符号或者SRS符号进行相位旋转，使来自不用分布区域的DMRS符号或者SRS符号在频域上产生不同方向的相移，并记录对应的相位旋转值；
第三模块，被设置为基带处理单元BBUq根据所述差异化相位旋转识别上行无线帧的来源，即对应的室内基站pRRUz，z∈[1，g]；基带处理单元BBUq为所述室内基站pRRUz对应的子分布区域内的用户终端分配上上行资源，并更新该子分布区域的上上行资源管理表；所述上上行资源的分配满足独立调度原则和资源差异化规则。
一种存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现根据如上所述的视分布式小区频率资源管理方法的步骤。
本发明的有益效果：本发明建立一套空口资源的多维管理模型，能更有效的反映一小区多覆盖的实际场景，同时兼容现有的一小区一覆盖的场景，以适用分布式云小站的情况。
通过对小区分布区域的差异化相位旋转，实现相同频率资源的多方向资源管理。实现空口资源在同小区不同分布区域之间的复用，提升小区容量。
附图说明
图1为现有技术的小站频率资源管理图。
图2为实施例1的分布式小区频率资源管理图。
图3为实施例1的分布式小区频率资源管理方法的实现框图。
图4为实施例1中的频域的方向分布示意图。
图5为实施例1中的频率资源差异化调度示意图。
图6为实施例1中的频率干扰差异化分析示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图和实施例对本发明做进一步的描述。
目前分布式小区正越来越广泛的应用于各类的室内分布环境，如办公室楼、商场，但是现有解决方案在解决了覆盖的同时却存在容量不足的问题，该问题在人流分布不均匀的场所尤显突出。本发明通过实现空口资源在不同分布区域之间的复用，提升小区容量。
实施例1
如图2所示，分布式小区频率资源管理方法，包括以下步骤：给室内基带处理单元BBUq配置m个相互独立的分布区域，q表示室内基带处理单元BUU的编号；每个分布区域内分别配置有室内基站pRRUg，g≥1；每个室内基站pRRUg覆盖对应的子分布区域，创建分布式小区的资源管理模型；
基带处理单元BBUq对其上行物理共享信道中的DMRS符号或者SRS符号进行相位旋转，使来自不用分布区域的DMRS符号或者SRS符号在频域上产生不同方向的相移，并记录对应的相位旋转值；
基带处理单元BBUq根据所述差异化相位旋转识别上行无线帧的来源，即对应的室内基站pRRUz，z∈[1，g]；基带处理单元BBUq为所述室内基站pRRUz对应的子分布区域内的用户终端分配上上行资源，并更新该子分布区域的上上行资源管理表；所述上上行资源的分配满足独立调度原则和资源差异化规则。
即如果pRRU之间的隔离度大于某个门限值（下文有对应描述），系统可以实现时频资源（上下行）在同小区的pRRU之间复用，提升小区容量。
因为如果pRRU之间的隔离度足够大，则（这里举例）接入pRRUz的UE1和接入pRRUy的UE2可以使用相同的上行时频资源，UE1发送的消息不会被pRRUy收到，同样UE2发送的消息不会被pRRUz收到而形成上行干扰；如果pRRUz和pRRUy使用相同的下行时频资源分别发送下行消息给UE1和UE2，UE1只能收到pRRUz发送的消息，而UE2只能收到pRRUy发送的消息，从而避免了UE1或者UE2同时收到pRRUz和pRRUy发送的下行消息而形成下行干扰。
具体表现为：分布式小区的资源管理模型的表达形式如下：
定义室内基带处理单元BBUq内的分布区域的资源为矢量，其中，，m表示不相干的分布区域的编号，1≤i≤m； 其中，子矢量表示分布区域i的各信道r的资源集，表示为：，子矢量则表示室内基带处理单元BBUq 中的分布区域i的信道j的时频资源集，1≤j≤r；所述时频资源集包括：可用的OFDM符号、频 率资源块；T表示矩阵的转置，目的是把Zone<q/i>转成列向量，把基站资源用r x m 阶矩阵 表示，其中m表示区域的数量，r表示一个区域中信道的数量。
对其上行物理共享信道中的DMRS符号或者SRS符号进行相位旋转的流程如下：
定义分布区域的pRRU的基带信号为，其相对FFT变换表示为：，式中，k为频率点；
假设需要在频域上划分w个方向，则需要用w个不同的相位旋转值来表示w个分布 区域，则每个分布区域的间隔为；如，w=8时，则用8个不同的相位旋转值来表示8个分布 区域，每个区域的间隔为360/8=45°。
频域上的相位旋转对应时域上的时延，根据 ；
式中，N为NR OFDM的抽样点数，为子分布区域对应的pRRUg需要偏移的抽样点， 表示为。结合以上举例，当N=4096时，，其中m的取值为1至8。
采用以下公式得到差异化相位旋转：
；
式中，为来自各分布区域的抽样点时延； 表示来自内 pRRU 的p天线端口的、子载波间隔配置为的OFDM 的上行时域信号；表示OFDM的符号 索引；t表示时域函数里的时间变量；表示信号的载波频率； 表示子载 波间隔配置为的OFDM符号在子帧中的位置；表示循环前缀的长度；表示NR的基本 时间单位；
对所述差异化相位旋转进行归一化处理，得到相位旋转值。
所述归一化处理步骤如下：
将FFT后旋转的相位值除以用户终端对应的频率点k：；其 中，。结合上述举例，，。
需要说明的是，假设中的任意两路信息在初始状态时，以和 的两路信息为例，同一个用户终端（UE）在同一频率点只有一个相位，实际情况是两路的实 际延时不一样，大概率BBU会在同一频率点解出（通过FFT）UE的两路相位和幅度，归一化相 移的应用公式变为；假设原始相移误差可通过校准消除，再进过归一化 后的相移误差已经非常小了，趋近于0，故保持公式不变。结合举例， 即保持公式不变。式中，表示原始相移误差是频率点k的函数。
其中，独立调度原则如下：
资源分配时，优先考虑调度对应分布区域内没有被任何分布区域占用的资 源；若当前的资源全被占用，则基于干扰隔离分析考虑复用资源；本实施例中的复用资源是 指被调度给某个zone的时频资源已经同时被同小区的其它zone使用了。
判断当前是否存在未被占用的资源的流程如下：当存在调度需求时，基带处理单元BBUq对各分布区域的室内基站pRRUg上行发射实施差异化调度，室内基站pRRUg发射PDSCH/ PDCCH的上行数据，根据上行数据筛选出当前存在资源未被占用的室内基站pRRUg，完成资源差异化调度。
干扰隔离分析的分析步骤如下：
定义用户终端的发射功率为Sh ，h为用户终端的编号；
则，Sh-Lz=Sh→z，Lz是用户终端h到pRRUz的路损；
Sh-Ly=Sh→y，Ly是用户终端h到pRRUy的路损；
Lz+ Ly=G，G为pRRUz和pRRUy的隔离参数。该参数用来表示两个pRRU的隔离程度（dB），并依此判断pRRUz和pRRUy之间有无资源复用的可能性，具体使用时，如果G大于某一门限值即认为pRRUz和pRRUy隔离度足够高，时频资源可以复用。因为如果pRRU之间的隔离度足够大，则（这里举例）接入pRRUz的UE1和接入pRRUy的UE2可以使用相同的上行时频资源，UE1发送的消息不会被pRRUy收到，同样UE2发送的消息不会被pRRUz收到而形成上行干扰；如果pRRUz和pRRUy使用相同的下行时频资源分别发送下行消息给UE1和UE2，UE1只能收到pRRUz发送的消息，而UE2只能收到pRRUy发送的消息，从而避免了UE1或者UE2同时收到pRRUz和pRRUy发送的下行消息而形成下行干扰。
举例说明：8个分布区域（分布区的数量是可配参数），即m=8，假设一个区域由一个pRRU组成，即g=1-8个区域反映在频域上是8个方向。结合图4。
BBU内部建立表 1所示的资源管理表（示意表格）。由此可见，资源管理表用于记录以下信息：关于分布区域的相位旋转、分布区域内的室内基站pRRUg、时域资源使用状态、频域资源使用状态、空闲的时域资源和空闲的频域资源。
表1
分布区编号（Zoneld） C-RNTI 相位旋转 分布区域内pRRU编号 时域资源使用状态（上上行） 频域资源使用状态（上上行） 空闲的时域资源（上上行） 空闲的频域资源（上上行）
1 0° 1,2,3
2 45° 4,5
3 90° 6,7
4 135° 8,9,10
5 180° 11,12,14
6 225° 13,15,16
7 270° 17,18,19,20
8 315° 21,22,23,24
如图5所示，BBU在为UE调度时频资源时，优选考虑使用没有被任何分布区域使用的资源，其次考虑复用（通过干扰隔离分析）资源。为了避免不同区域之间的上行干扰，BBU需要对各个区域的上行发射实施差异化调度，即BBU只要求UE所在区域的pRRU发射PDSCH/PDCCH的上行数据。广播信道的发射不区分区域。
分布区域之间的干扰检测和分析，BBU在调度UE（例如接入pRRU2）复用频率资源和调度UE发射功率的时候，需要先估算对其它分布区(资源被复用的区域，如pRRU1）的干扰，如图6所示。
实施例2
本实施例为实现实施例1所述的分布式小区频率资源管理方法，包括：
若干个室内基带处理单元BBUq，q表示室内基带处理单元BUU的编号；每个室内基带处理单元BBUq分别配置m个相互独立的分布区域；每个分布区域内分别配置有室内基站pRRUg，g≥1；
还包括：第一模块，被设置为创建分布式小区的资源管理模型；
第二模块，被设置为基带处理单元BBUq对其上行物理共享信道中的DMRS符号或者SRS符号进行相位旋转，使来自不用分布区域的DMRS符号或者SRS符号在频域上产生不同方向的相移，并记录对应的相位旋转值；
第三模块，被设置为基带处理单元BBUq根据所述差异化相位旋转识别上行无线帧的来源，即对应的室内基站pRRUz，z∈[1，g]；基带处理单元BBUq为所述室内基站pRRUz对应的子分布区域内的用户终端分配上上行资源，并更新该子分布区域的上上行资源管理表；所述上上行资源的分配满足独立调度原则和资源差异化规则。

Claims (9)

1.分布式小区频率资源管理方法，其特征在于，包括以下步骤：
给室内基带处理单元BBUq配置m个相互独立的分布区域，q表示室内基带处理单元BUU的编号；每个分布区域内分别配置有室内基站pRRUg，g≥1；每个室内基站pRRUg覆盖对应的子分布区域，创建分布式小区的资源管理模型；
基带处理单元BBUq对其上行物理共享信道中的DMRS符号或者SRS符号进行相位旋转，使来自不用分布区域的DMRS符号或者SRS符号在频域上产生不同方向的相移，并记录对应的相位旋转值；
基带处理单元BBUq根据所述相位旋转识别上行无线帧的来源，即对应的室内基站pRRUz，z∈[1，g]；基带处理单元BBUq为所述室内基站pRRUz对应的子分布区域内的用户终端分配上上行资源，并更新该子分布区域的上上行资源管理表；所述上上行资源的分配满足独立调度原则和资源差异化规则。
2.根据权利要求1所述的分布式小区频率资源管理方法，其特征在于，所述分布式小区的资源管理模型的表达形式如下：
定义室内基带处理单元BBUq内的分布区域的资源为矢量，其中，，m表示不相干的分布区域的编号，1≤i≤m；其中，子矢量/>表示分布区域i的各信道r的资源集，表示为：，子矢量/>则表示室内基带处理单元BBUq中的分布区域i的信道j的时频资源集，1≤j≤r；所述时频资源集包括：可用的OFDM符号、频率资源块；T表示矩阵的转置。
3.根据权利要求1所述的分布式小区频率资源管理方法，其特征在于，所述对其上行物理共享信道中的DMRS符号或者SRS符号进行相位旋转的流程如下：
定义分布区域的pRRU的基带信号为/>，其相对FFT变换表示为：，式中，k为频率点；
假设需要在频域上划分w个方向，则需要用w个不同的相位旋转值来表示w个分布区域，则每个分布区域的间隔为；
频域上的相位旋转对应时域上的时延，根据 ；
式中，N为NR OFDM的抽样点数，为子分布区域对应的pRRUg需要偏移的抽样点，表示为/>；
采用以下公式得到差异化相位旋转：
；
式中，为来自各分布区域的抽样点时延；/>表示来自/>内pRRU 的p天线端口的、子载波间隔配置为/>的OFDM/>的上行时域信号；/>表示OFDM的符号索引；t表示时域函数里的时间变量；/>表示信号/>的载波频率；/>表示子载波间隔配置为/>的OFDM符号/>在子帧中的位置；/>表示循环前缀的长度；/>表示NR的基本时间单位；
对所述差异化相位旋转进行归一化处理，得到相位旋转值。
4.根据权利要求3所述的分布式小区频率资源管理方法，其特征在于，所述归一化处理步骤如下：
将FFT后旋转的相位值除以用户终端对应的频率点k：；其中，；
假设中的任意两路信息在初始状态时，同一个用户终端在同一频率点只有一个相位，但两路信息的实际延时不一样，因此，对应的BBUq会在同一频率点通过FFT解出该用户终端的两路相位和幅度，归一化相移的应用公式变为/>；假设原始相移误差/>可通过校准消除，再进过归一化后的相移误差/>趋近于0，故保持公式/>不变；表示原始相移误差/>是频率点k的函数。
5.根据权利要求1所述的分布式小区频率资源管理方法，其特征在于，所述独立调度原则如下：
资源分配时，优先考虑调度对应分布区域内没有被任何分布区域占用的资源；若当前的资源全被占用，则基于干扰隔离分析考虑复用资源；
判断当前是否存在未被占用的资源的流程如下：当存在调度需求时，基带处理单元BBUq对各分布区域的室内基站pRRUg上行发射实施差异化调度，室内基站pRRUg发射PDSCH/PDCCH的上行数据，根据上行数据筛选出当前存在资源未被占用的室内基站pRRUg，完成资源差异化调度。
6.根据权利要求5所述的分布式小区频率资源管理方法，其特征在于，所述干扰隔离分析的分析步骤如下：
定义用户终端的发射功率为Sh，h为用户终端的编号；
则，Sh-Lz=Sh→z，Lz是用户终端h到pRRUz的路损；
Sh-Ly=Sh→y，Ly是用户终端h到pRRUy的路损；
Lz+Ly=G，G为pRRUz和pRRUy的隔离参数；所述隔离参数用于判断pRRUz和pRRUy之间有无资源复用的可能性，其判断过程如下：
若G大于预先设置的门限值，则表示pRRUz和pRRUy之间的隔离度足够高，时频资源为复用资源；反之时频资源不可复用。
7.根据权利要求1所述的分布式小区频率资源管理方法，其特征在于，所述资源管理表用于记录以下信息：关于分布区域的相位旋转、分布区域内的室内基站pRRUg、时域资源使用状态、频域资源使用状态、空闲的时域资源和空闲的频域资源。
8.一种分布式小区频率资源管理的装置，用于实现如权利要求1至7中任意一项所述的分布式小区频率资源管理方法，其特征在于，包括：
若干个室内基带处理单元BBUq，q表示室内基带处理单元BUU的编号；每个室内基带处理单元BBUq分别配置m个相互独立的分布区域；每个分布区域内分别配置有室内基站pRRUg，g≥1；
还包括：第一模块，被设置为创建分布式小区的资源管理模型；
第二模块，被设置为基带处理单元BBUq对其上行物理共享信道中的DMRS符号或者SRS符号进行相位旋转，使来自不用分布区域的DMRS符号或者SRS符号在频域上产生不同方向的相移，并记录对应的相位旋转值；
第三模块，被设置为基带处理单元BBUq根据所述差异化相位旋转识别上行无线帧的来源，即对应的室内基站pRRUz，z∈[1，g]；基带处理单元BBUq为所述室内基站pRRUz对应的子分布区域内的用户终端分配上上行资源，并更新该子分布区域的上上行资源管理表；所述上上行资源的分配满足独立调度原则和资源差异化规则。
9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1-7中任一项所述的分布式小区频率资源管理方法的步骤。
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