CN112825490B - 一种虚拟天线映射方法及网络设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种虚拟天线映射方法及网络设备：首先，通过逻辑端口接收信号，并确定所对应小区的小区负载，之后，进一步根据小区负载确定对应的虚拟天线映射关系，最后，基于该虚拟天线映射关系将信号由逻辑端口映射到物理天线端口进行发射。在本申请实施例中，可以实时根据小区负载的不同，动态的确定出一个使得网络容量的容量增益最大的虚拟天线映射关系，使得不管是在何种小区负载下，容量增益都是最优的。

Description

一种虚拟天线映射方法及网络设备

技术领域

本申请涉及通信领域，尤其涉及一种虚拟天线映射方法及网络设备。

背景技术

随着长期演进(Long Term Evolution，LTE)网络建设的发展，如何更好的满足用户需求，提高用户的感受成为了移动网络建设的重点。但随着LTE用户增长、业务量的一步提升，对于物理资源块(Physical Resource Block,PRB)资源等空口受限的场景，LTE网络往往需要扩容以增大网络容量，满足更多用户以及更多业务量的需求。

目前，对LTE网络进行扩容的方式一般是采用四天线六扇区(Four TransmitterFor Six Sectors，4T6S)的技术，该技术能够有效增加单站和区域的容量，是提高网络容量的有效方式之一，4T6S的解决方案包括模拟4T6S和数模混合4T6S。

然而，4T6S的解决方案的容量增益受小区负载的影响：在小区负载越高时，则容量增益就越大，意味着小区的吞吐率就越大，对应的网络容量也就越大；而在低的小区负载时，由于存在扇区间干扰的影响，容量增益就小，甚至容量增益比传统的四天线发射四天线接收(Four Transmitter Four Receiver，4T4R)的方案或者虚拟四天线发射四天线接收(Virtual Four Transmitter Four Receiver，V4T4R)的方案还低。且小区负载越低，则容量增益越小，也就是说，4T6S的解决方案虽然能通过提高容量增益的方式来提高网络容量，但其容量增益的大小严重受小区负载的影响。

发明内容

本申请实施例第一方面提供了一种虚拟天线映射方法，具体包括：

首先，通过逻辑端口接收信号，并确定所对应小区的小区负载，之后，进一步根据小区负载确定对应的虚拟天线映射关系(Virtual Antenna Mapping，VAM)，最后，基于该VAM将信号由逻辑端口映射到物理天线端口进行发射。

在本申请上述实施方式中，可以实时根据小区负载的不同，动态的确定出一个使得网络容量的容量增益最大的VAM，使得不管是在何种小区负载下，容量增益都是最优的。

结合本申请实施例第一方面，在本申请实施例第一方面的第一种实施方式中，根据小区负载确定VAM的方式可以是：先判断该小区负载是否在目标负载区间(如，低于20％)，若是，则从多个VAM的方案中确定出一个与该目标负载区间对应的VAM为目标VAM。

在本申请上述实施方式中，阐述了目标负载区间与目标VAM之间是存在映射关系的，知道了目标负载是多少，就对应知道了目标VAM是什么方案的VAM，具备可操作性。

结合本申请实施例第一方面的第一种实施方式，在本申请实施例第一方面的第二种实施方式中，若小区负载在目标负载区间，则确定对应的VAM为目标VAM具体可以是：若小区负载在第一负载以下(如，20％以下)，则确定VAM为四天线三扇区(Four TransmitterFor Six Sectors，4T3S)方案。

结合本申请实施例第一方面的第一种实施方式，在本申请实施例第一方面的第三种实施方式中，若小区负载在目标负载区间，则确定对应的VAM为目标VAM具体可以是：若小区负载在第二负载以上(如，40％以上)，则确定VAM为4T6S方案。

结合本申请实施例第一方面的第一种实施方式，在本申请实施例第一方面的第四种实施方式中，若小区负载在目标负载区间，则确定对应的VAM为目标VAM具体可以是：若小区负载在第一负载与第二负载之间(如，20％至40％之间)，则确定VAM为虚拟四天线三扇区(Virtual Four Transmitter For Six Sectors，V4T3S)方案。

在本申请上述三种实施方式中，阐述了当小区负载不同时，VAM的方案也不同，其能够根据小区负载的实际情况实时调整，具备灵活性。

结合本申请实施例第一方面以及本申请实施例第一方面的第一种实施方式至第四种实施方式，在本申请实施例第一方面的第五种实施方式中，确定小区负载的方式具体可以是：先周期性获取小区下行的PRB利用率，之后，根据该PRB利用率来确定小区负载。

在本申请上述实施方式中，给出了一种确定小区负载的方式，具备实用性。

本申请实施例第二方面提供了一种网络设备，该网络设备具有实现上述第一方面或第一方面任意一种可能实现方式的方法的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。

本申请实施例第三方面还提供了一种网络设备，可以包括：存储器、处理器以及总线***，该存储器和该处理器通过该总线***连接；其中，存储器用于存储程序和指令；处理器用于调用该存储器中存储的指令执行本申请实施例第一方面以及第一方面中任意一种可能实现方式中的方法。

本申请实施例第四方面提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机可以执行上述第一方面以及第一方面任意一种可能实现方式的方法。

本申请实施例第五方面提供一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机可以执行上述第一方面以及第一方面任意一种可能实现方式的方法。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：首先，通过逻辑端口接收信号，并确定所对应小区的小区负载，之后，进一步根据小区负载确定对应的虚拟天线映射关系，最后，基于该虚拟天线映射关系将信号由逻辑端口映射到物理天线端口进行发射。在本申请上述实施方式中，可以实时根据小区负载的不同，动态的确定出一个使得网络容量的容量增益最大的虚拟天线映射关系，使得不管是在何种小区负载下，容量增益都是最优的。

附图说明

图1为扇区劈裂示意图；

图2为3扇区变革为6扇区的示意图；

图3为本申请实施例虚拟天线映射方法的一个示意图；

图4为本申请实施例***结构的一个示意图；

图5为本申请实施例各VAM方案的容量增益随小区负载变化的性能图；

图6为本申请实施例指令V1的示意图；

图7为本申请实施例对应指令V1的虚拟天线合成的示意图；

图8为本申请实施例指令V2的示意图；

图9为本申请实施例对应指令V2的虚拟天线合成的示意图；

图10为本申请实施例指令V3的示意图；

图11为本申请实施例对应指令V3的虚拟天线合成的示意图；

图12为本申请实施例网络设备的一个示意图；

图13为本申请实施例网络设备的另一示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种虚拟天线映射方法，用于实时根据小区负载的不同，动态的确定出一个使得网络容量的容量增益最大的VAM，使得不管是在何种小区负载下，容量增益都是最优的。

在介绍本实施例之前，首先介绍在本申请实施例中可能出现的概念。应理解的是，相关的概念解释可能会因为本申请实施例的具体情况有所限制，但并不代表本申请仅能局限于该具体情况，在不同实施例的具体情况可能也会存在差异，具体此处不做限定。

VAM：逻辑端口(也可称为虚拟天线端口)到物理天线端口的映射矩阵，即把基带的输出信号，通过VAM配置分别映射到功率放大器(power amplifier，PA)实体上发送。

天线增益：是指天线在某一规定方向上的辐射功率通量密度与参考天线(通常采用理想点源)在相同输入功率时最大辐射功率通量密度的比值。天线增益是用来衡量天线朝一个特定方向收发信号的能力，天线增益越高，方向性越好，能量越集中，波瓣越窄。

目前，LTE同频同址扩容部署是当前网络部署的主流研究方向之一，窄波束天线、劈裂天线、多波束天线等部署是扇区***的主要技术，也就是说，扇区***技术(也可称为小区***技术)依托窄波束天线、劈裂天线、多波束天线等对原有常规天线覆盖扇区进行***处理。如图1所示，通过八天线(Eight Transmitter,8T)通道的基带加权，形成多个波束，每个波束对应一个小区，每个小区八通道。其中，图1左边的图为未使用劈裂技术时小区0对应的天线水平方向图，图1右边的图为使用劈裂技术(即将小区劈裂为小区1和小区2)时两个劈裂后的小区对应的天线水平方向图，从图1中可以看出，将劈裂技术应用在现网中，即将原65°扇区***成两个36°扇区，从而在不增加硬件资源的前提下，在同一个遥控发射单元(Remote Radio Unit，RRU)、同一个天线上建立两个异频的分时长期演进(TimeDivision Long Term Evolution，TD-LTE)小区。之后，再利用即时分双工(Time DivisionDuplexing，TDD)特有的智能天线波束赋形能力，通过调整天线幅度和相位权值，将两个小区(即图1中的小区1和小区2)方位角各偏置一定角度进行覆盖(如，±30°)。并且从图1中可以看出，使用扇区***技术后小区容量在理论上会有2倍的提升。由于LTE多扇区是一个射频(Radio Frequency，RF)解决方案，其通过扇区***技术，采用窄波束、高增益天线提升网络覆盖，增加小区数目从而增加网络空口容量，如图2所示，将传统的单站3扇区模式通过扇区***技术转变为单站6扇区模式，可有效提升网络资源的利用效率，即提高了网络容量。基于此，目前对LTE网络进行扩容的方式一般是采用4T6S的技术，该技术能够有效增加单站和区域的容量，是提高网络容量的有效方式之一，4T6S的解决方案包括模拟4T6S和数模混合4T6S。然而，在低小区负载时，4T6S的解决方案无法达到容量增益最优，因此无法在所有负载下部署4T6S的方案，4T6S的方案部署场景受限。

基于此，本申请实施例提供了一种虚拟天线映射方法，用于解决容量增益与小区负载之间的问题，具体请参阅图3：

301、通过逻辑端口接收信号。

首先，通过逻辑端口接收待发送的信号。

302、确定小区负载。

之后，确定对应的小区负载的实时情况。需要说明的是，确定小区负载的方式可以是：首先周期性获取小区下行的PRB利用率，之后，利用该PRB利用率确定小区负载。

303、根据小区负载确定VAM。

之后，确定小区负载之后，就可以根据小区负载确定对应的VAM，不同的小区负载与不同的VAM之间存在映射关系，即只要确定了小区负载，就能够根据映射关系知道对应的VAM是什么。例如，根据小区负载确定VAM具体可以是：若小区负载在目标负载区间，则确定对应的VAM为目标VAM。

优选的，在本申请的一些实施方式中，若小区负载在第一负载以下(如，20％以下)，则确定VAM为4T3S方案。

优选的，在本申请的一些实施方式中，若小区负载在第二负载以上(如，40％以上)，则确定VAM为4T6S方案。

优选的，在本申请的一些实施方式中，若小区负载在第一负载与第二负载之间(如，20％至40％之间)，则确定VAM为V4T3S方案。

304、基于VAM将信号由逻辑端口映射到物理天线端口进行发射。

最后，基于确定好的VAM将信号由逻辑端口映射到物理天线端口进行发射。

为便于理解，下面以本申请实施例所应用到的一个***结构为例对上述虚拟映射方法进行说明，请参阅图4，演进型Node B(Evolved Node B，eNodeB)包括介质访问控制(Media Access Control，MAC)层401和物理层402，首先，MAC层401周期性统计各个小区下行的PRB利用率，根据不同的下行PRB利用率，确定小区负载情况。再根据小区负载情况映射到不同VAM方案的指示(如，生成对应的指令)，并将该对应的指令发送至物理层402，物理层402根据该指令，就使用对应该小区负载的VAM进行逻辑端口到物理天线端口的映射，从而生成针对不同小区负载而不同的VAM方案。由图5所示的各个VAM方案的容量增益(如，以用户体验速率为纵坐标)随小区负载(以PRB利用率为横坐标)变化的性能图可知，在小区负载为20％以下，VAM方案为传统的4T3S时，用户体验速率最好，即能达到容量增益最优，那么MAC层401就可以据此生成对应的指令V1发送至物理层402，指令V1可以如图6所示，其中，Tx1至Tx4表示四天线接收，Tx5至Tx8表示四天线发射，物理层402再根据该指令V1确定VAM方案为传统的4T3S的方案，其虚拟天线合成的示意图如图7所示；在小区负载为20％至40％之间，VAM方案为V4T3S时，用户体验速率最好，即能达到容量增益最优，那么MAC层401就可以据此生成对应的指令V2发送至物理层402，指令V1可以如图8所示，其中，Tx1至Tx4表示四天线接收，Tx5至Tx8表示四天线发射，物理层402再根据该指令V2确定VAM方案为V4T3S的方案，其虚拟天线合成的示意图如图9所示；在小区负载为40％以上，VAM方案为4T6S时，用户体验速率最好，即能达到容量增益最优，那么MAC层401就可以据此生成对应的指令V3发送至物理层402，指令V3可以如图10所示，其中，其可劈裂成左波束和右波束，每个波束都包括有四天线接收(如图10中的Tx1至Tx4)和四天线发射(如图10中的Tx5至Tx8)，物理层402再根据该指令V3确定VAM方案为传统的4T6S的方案，其虚拟天线合成的示意图如图11所示。

在本申请上述实施例中，通过根据小区负载的不同动态的调整VAM方案，其适用于不同的负载场景，并且使得在不同小区负载的场景下，容量增益都能达到最优。

此外，本申请实施例可以根据上述虚拟天线映射方法的示例对网络设备进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

例如，图12示出了一种网络设备的示意图，本申请实施例提供的网络设备可以包括：

接收模块1201，用于通过逻辑端口接收信号；

第一确定模块1202，用于确定小区负载；

第二确定模块1203，用于根据所述小区负载确定虚拟天线映射关系VAM；

映射模块1204，用于基于所述VAM将所述信号由所述逻辑端口映射到物理天线端口进行发射。

优选的，在本申请的一些实施方式中，所述第二确定模块1203具体用于：

若所述小区负载在目标负载区间，则确定对应的VAM为目标VAM。

优选的，在本申请的一些实施方式中，所述第二确定模块1203具体还用于：

若所述小区负载在第一负载以下，则确定所述VAM为4T3S方案。

优选的，在本申请的一些实施方式中，所述第二确定模块1203具体还用于：

若所述小区负载在第二负载以上，则确定所述VAM为4T6S方案。

优选的，在本申请的一些实施方式中，所述第二确定模块1203具体还用于：

若所述小区负载在第一负载与第二负载之间，则确定所述VAM为V4T3S方案。

优选的，在本申请的一些实施方式中，所述第一确定模块1202具体用于：

周期性获取小区的下行物理资源块PRB利用率；并根据所述PRB利用率确定小区负载。

图12对应的实施例中的网络设备具体的功能以及结构用于实现前述图3至图11中的步骤，具体此处不予赘述。

本申请还提供一种网络设备1300，请参阅图13，为本申请实施例中网络设备的一个实施例，该网络设备1300可以为接入网设备，或位于接入网设备上的芯片或芯片***，该网络设备1300可以用于执行图3至图11所示的任一实施例中所执行的步骤，可以参考上述方法实施例中的相关描述。

该数据处理装置1300包括：处理器1301、存储器1302以及输入输出设备1303。

一种可能的实现方式中，该处理器1301、存储器1302、输入输出设备1303分别与总线相连，该存储器中存储有计算机指令。前述实施例中的接收模块1201则具体可以是本实施例中的输入输出设备1303，因此该输入输出设备1303的具体实现不再赘述。

前述实施例中的第一确定模块1202、第二确定模块1202以及映射模块1203具体可以是本实施例中的处理器1301，因此该处理器1301的具体实现不再赘述。

一种实现方式中，数据处理装置1300可以包括相对于图13更多或更少的部件，本申请对此仅仅是示例性说明，并不作限定。图13所示的结构可以对应的执行上述图3至图11中方法实施例中的步骤，此处不再一一赘述。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。

所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线)或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘)等。

Claims (15)

1.一种虚拟天线映射方法，其特征在于，包括：

通过逻辑端口接收待发送的信号；

确定小区负载；

根据所述小区负载确定虚拟天线映射关系VAM，以使得在所述小区负载下，所述VAM的容量增益最优，不同的小区负载与不同的VAM之间具备事先构建的对应关系；

基于所述VAM将所述信号由所述逻辑端口映射到物理天线端口进行发射。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述小区负载确定VAM包括：

若所述小区负载在目标负载区间，则确定对应的VAM为目标VAM。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若所述小区负载在目标负载区间，则确定对应的VAM为目标VAM包括：

若所述小区负载在第一负载以下，则确定所述VAM为四天线三扇区4T3S方案。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若所述小区负载在目标负载区间，则确定对应的VAM为目标VAM包括：

若所述小区负载在第二负载以上，则确定所述VAM为四天线六扇区4T6S方案。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，若所述小区负载在目标负载区间，则确定对应的VAM为目标VAM包括：

若所述小区负载在第一负载与第二负载之间，则确定所述VAM为虚拟四天线三扇区V4T3S方案。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述确定小区负载包括：

周期性获取小区的下行物理资源块PRB利用率；

根据所述PRB利用率确定小区负载。

7.一种网络设备，其特征在于，包括：

接收模块，用于通过逻辑端口接收待发送的信号；

第一确定模块，用于确定小区负载；

第二确定模块，用于根据所述小区负载确定虚拟天线映射关系VAM，以使得在所述小区负载下，所述VAM的容量增益最优，不同的小区负载在不同的VAM之间具备事先构建的对应关系；

映射模块，用于基于所述VAM将所述信号由所述逻辑端口映射到物理天线端口进行发射。

8.根据权利要求7所述的网络设备，其特征在于，所述第二确定模块具体用于：

若所述小区负载在目标负载区间，则确定对应的VAM为目标VAM。

9.根据权利要求8所述的网络设备，其特征在于，所述第二确定模块具体还用于：

若所述小区负载在第一负载以下，则确定所述VAM为4T3S方案。

10.根据权利要求8所述的网络设备，其特征在于，所述第二确定模块具体还用于：

若所述小区负载在第二负载以上，则确定所述VAM为4T6S方案。

11.根据权利要求8所述的网络设备，其特征在于，所述第二确定模块具体还用于：

若所述小区负载在第一负载与第二负载之间，则确定所述VAM为V4T3S方案。

12.根据权利要求7-11中任一项所述的网络设备，其特征在于，所述第一确定模块具体用于：

周期性获取小区的下行物理资源块PRB利用率；

根据所述PRB利用率确定小区负载。

13.一种网络设备，其特征在于，包括：处理器和存储器；

所述存储器用于存储程序；

所述处理器用于执行所述程序，以实现如权利要求1-6中任意一项所述的方法。

14.一种包含指令的计算机程序产品，其特征在于，当其在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1-6中任一项所述的方法。

15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，包括指令，当所述指令在计算机上运行时，使得计算机执行如权利要求1-6中任一项所述的方法。

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