專利名稱：一種利用多基站端的多天線消除移動用戶陰影區(qū)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)及多媒體應(yīng)用技術(shù)，具體地說，涉及一 種利用多基站端的多天線消除移動用戶陰影區(qū)的方法。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)中，每個基站中有一個基站為該小區(qū)中的移動用戶進行服 務(wù)。當基站端采用多天線的情況，還可以利用基站端的多天線對小區(qū)內(nèi)的不同用戶利用空 分復(fù)用來提高整個系統(tǒng)的頻譜效率。但是，在這樣的蜂窩劃分中，每個小區(qū)的基站只為該小 區(qū)服務(wù)，而對來自于其他小區(qū)的信號則視為干擾，必需采取措施加以濾除，以保證本小區(qū)的 移動用戶能夠有可靠的通信質(zhì)量。而分布式天線(DA，distributed antenna)系統(tǒng)以其大 覆蓋范圍、較少的切換等特性被認為是很有競爭力的一種通信方案。在下述參考文獻[1， 2]中提出了分布式MIMO的概念，即多基站的天線構(gòu)成分布式的多天線系統(tǒng)，和用戶的多天 線間構(gòu)成分布式的MIMO系統(tǒng)。當可以把不同基站的天線統(tǒng)一調(diào)度的情況下，可以利用不同 小區(qū)的基站天線構(gòu)成分布式的多天線系統(tǒng)，這時通過對不同小區(qū)基站天線的調(diào)度，可以形 成有效的分布式波束成形，可以為處于不同小區(qū)邊緣的移動用戶形成有效地波束，從而可 以克服處于小區(qū)邊緣處的陰影效應(yīng)及來自于其他小區(qū)基站的干擾，可以有效地提高系統(tǒng)的 傳輸質(zhì)量。在下述參考文獻[3-6]中，對多基站多蜂窩的情形的多天線協(xié)作進行了討論， 所有基站的天線是統(tǒng)一管理的，這時這些天線就像是同一個基站的天線。在下述參考文獻 [7-9]中討論了在由多基站的天線相互協(xié)作的條件下，利用聯(lián)合編解碼對系統(tǒng)容量的提升 情況。已有的分布式MIMO系統(tǒng)中，為了消除來自于臨近小區(qū)的干擾，采用對多基站的天 線進行統(tǒng)一管理的方法，即把多個蜂窩小區(qū)的基站的多天線看成是同一個基站的天線，這 時對移動用戶服務(wù)時由多個基站的天線共同構(gòu)成的分布式波束成形來完成，這時就不存在 有來自于臨近區(qū)域的干擾，同樣也可以消除當用戶處于兩個小區(qū)附近時的陰影效應(yīng)，可以 使得通信能夠可靠進行。但是，要把多個基站的天線統(tǒng)一管理為不同的小區(qū)的用戶服務(wù)，需 要知道不同基站到用戶的信道信息，而且這時信號的處理復(fù)雜程度較高。也就是說，這樣雖 然可以獲得較大的性能增益，但是要在信號級進行處理，系統(tǒng)的復(fù)雜程度較大。另外，每個基站中都具有多天線，同一基站中的天線有一定的相關(guān)性，現(xiàn)有的方法 中都考慮的是位于基站的天線是不相關(guān)的情況，而實際上在同一基站的天線會具有一定的 相關(guān)性，這種相關(guān)性使得當把多個基站的天線共同處理時，會影響實際的分布式波束成形 的效果，因為實際的獨立天線數(shù)目要少于總的多基站天線數(shù)。
再者，現(xiàn)有的方法中如果把多個基站的天線當作是一個基站的天線來使用，在獲得系 統(tǒng)性能增益的同時，當每個基站的區(qū)間中都有多個用戶需要服務(wù)時，也同樣要浪費其他基 站的天線為之服務(wù)，而不論是否處于邊界區(qū)域，這對整個系統(tǒng)來說是一種浪費，也不利于對 不同環(huán)境下用戶的服務(wù)。參考文獻[1] XIAO L, DAI L, YAO Y, et al. A comparative study of ΜΙΜΟ capacity with different antenna topologies[A]· Porc IEEE ICCS 2002[C], 2002. 431-435.ROH W, PAULRAJ A. MIMO channel capacity for the distributed antenna[A], Proc IEEE Veh Technol Conf' 02[C], 2002.706-709.H.Zhang and H. Dai, "Cochannel interference mitigation and cooperative processing in downlink multicell multiuser MIMO networks, ” EURASIP J.
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發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種在分布式的MIMO多用戶系統(tǒng) 中，有效地消除陰影區(qū)域并減少調(diào)度基站多天線的復(fù)雜程度，提高通信質(zhì)量的利用多基站 端的多天線消除移動用戶陰影區(qū)的方法。為達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種利用多基站端的多天線消除移動用戶陰影區(qū)的方法，包含以下步驟a.對基站到 用戶的信道矩陣進行分析；b.在假定已知用戶噪聲功率的條件下判斷用戶的接收信噪比； c.根據(jù)用戶的接收信噪比判斷用戶是否滿足單小區(qū)服務(wù)條件，如果滿足，則進入步驟d，否 則進入步驟e;d.僅由本小區(qū)的基站為用戶服務(wù)，基站天線對本小區(qū)的用戶進行空分復(fù)用； e.由多個小區(qū)的基站為用戶服務(wù)，基站天線對小區(qū)的用戶進行空分復(fù)用，相鄰小區(qū)基站的 多天線通過形成不同的波束為用戶服務(wù)；以及f.按服務(wù)方式求出波束成形矢量。步驟f可以進一步包含g.根據(jù)臨近基站的波束成形判斷需要參與的基站數(shù)；h.確定進行波束成形的基站及相應(yīng)的波束成形矢量；i.根據(jù)用戶的接收信噪比調(diào)整來自于不
同基站波束的功率；j.通過少量比特的反饋確定合適的波束成形矢量。 所述步驟d中，第k個小區(qū)中的用戶m的波束成形矢量Wmk可以描述為
權(quán)利要求
1.一種利用多基站端的多天線消除移動用戶陰影區(qū)的方法，其特征在于，所述方法包含a.對基站到用戶的信道矩陣進行分析；b.在假定已知用戶噪聲功率的條件下判斷用戶的接收信噪比；c.根據(jù)用戶的接收信噪比判斷用戶是否滿足單小區(qū)服務(wù)條件，如果滿足，則進入步驟 d，否則進入步驟e;d.僅由本小區(qū)的基站為用戶服務(wù)，基站天線對小區(qū)的用戶進行空分復(fù)用；e.由多個小區(qū)的基站為用戶服務(wù)，基站天線對小區(qū)的用戶進行空分復(fù)用，相鄰小區(qū)基 站的多天線通過形成不同的波束為用戶服務(wù)；以及f.按服務(wù)方式求出波束成形矢量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用多基站端的多天線消除移動用戶陰影區(qū)的方法，其特征 在于，步驟f進一步包含g.根據(jù)臨近基站的波束成形判斷需要參與的基站數(shù)；h.確定進行波束成形的基站及相應(yīng)的波束成形矢量；i.根據(jù)用戶的接收信噪比調(diào)整來自于不同基站波束的功率； j.通過少量比特的反饋確定合適的波束成形矢量。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用多基站端的多天線消除移動用戶陰影區(qū)的方法，其特征 在于，所述步驟d中，第k個小區(qū)中的用戶m的波束成形矢量Wmk為
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用多基站端的多天線消除移動用戶陰影區(qū)的方法，其特征 在于，所述步驟e中，第k個小區(qū)中的用戶m的波束成形矢量Wmk為
全文摘要
本發(fā)明提供一種利用多基站端的多天線消除移動用戶陰影區(qū)的方法，包含以下步驟a．對基站到用戶的信道矩陣進行分析；b．在假定已知用戶噪聲功率的條件下判斷用戶的接收信噪比；c．根據(jù)用戶的接收信噪比判斷用戶是否滿足單小區(qū)服務(wù)條件，如果滿足，則進入步驟d，否則進入步驟e；d．僅由本小區(qū)的基站為用戶服務(wù)，基站天線對本小區(qū)的用戶進行空分復(fù)用；e．由多個小區(qū)的基站為用戶服務(wù)，基站天線對小區(qū)的用戶進行空分復(fù)用，相鄰小區(qū)基站的多天線通過形成不同的波束為用戶服務(wù)；以及f．按服務(wù)方式求出波束成形矢量。本發(fā)明能有效地消除陰影區(qū)域并減少調(diào)度基站多天線的復(fù)雜程度，提高通信質(zhì)量。
文檔編號H04L1/06GK102064865SQ20101060468
公開日2011年5月18日 申請日期2010年12月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月24日
發(fā)明者孟銀闊 申請人:上海電機學(xué)院