專利名稱：一種分布式mimo系統(tǒng)下行波束成形的基站選擇方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種分布式MIMO系統(tǒng)下行波束成形的基站選擇方法及裝置。
背景技術(shù)：
隨著移動通信用戶數(shù)量不斷增加，傳統(tǒng)式的一個蜂窩小區(qū)中一個基站對多個用戶的通信使得系統(tǒng)的容量問題越來越突出，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備選方案?，F(xiàn)有技術(shù)中有提出了分布式MIMO(多輸入多輸出)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)?，F(xiàn)有技術(shù)中對于不同衰落信道條件下分布式MIMO系統(tǒng)的容量進行了討論。此外，現(xiàn)有技術(shù)也討論了分布式的MIMO系統(tǒng)如何克服對不同用戶傳輸時相互間的干擾。對于分布式MIMO系統(tǒng)，不同基站端的多天線由于天線間存在的相關(guān)性以及由于不同的路徑衰落，在對某一具體的移動用戶通信時的信道質(zhì)量會有較大的差別；而對于移動用戶來說，完成下行的傳輸也并不需要其臨近的所有分布式基站都參與通信，因此在滿足移動用戶傳輸速率和質(zhì)量的前提下，有必要對分布式系統(tǒng)中的基站進行選擇，這種對基站的選擇可以降低對其他用戶的干擾，也可以同時降低系統(tǒng)總的信令開銷和功率消耗。對于普通單基站具有多天線的情形，目前已有文獻討論，但是對于擁有多天線的多基站還沒有從整體上考慮如何在滿足通信要求的前提下選擇盡可能少的基站參與通信。針對現(xiàn)有技術(shù)中在對移動用戶的通信過程中，移動用戶臨近的基站在中心控制單元的作用下都會參與到對移動用戶的通信中，但是對移動用戶的每一次通信并不是完全需要所有的基站都參與到對某一具體用戶的通信，部分基站的參與就足以能完成對用戶的通信，這時如果還要求所有基站都參與的話必然會引起較大的實現(xiàn)復雜性和較多的系統(tǒng)開銷。設(shè)計一種在保證通信質(zhì)量的前提下有效地降低了系統(tǒng)的信令開銷和系統(tǒng)的復雜度，同時對于系統(tǒng)中存在的多用戶間的相互干擾也有效地得到了降低的分布式MIMO系統(tǒng)下行波束成形的基站選擇方法及裝置十分必要，是通信技術(shù)領(lǐng)域目前急待解決的問題之一。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明實施例提出了一種分布式MIMO系統(tǒng)下行波束成形的基站選擇方法及裝置，通過對基站到移動用戶的信道矩陣進行估計并計算基站到移動用戶的信道增益，然后依據(jù)門限判斷規(guī)則選擇要參與通信的基站并對選擇要參與的基站選擇自適應調(diào)節(jié)方式，接著依據(jù)灌水原則對所選基站分配適當?shù)墓β室蜃?，通過對分布式基站的選擇，可以選取與移動用戶距離近而且信道質(zhì)量好的基站參與通信，這樣就使得分布式系統(tǒng)更加集約化，便于控制并降低了系統(tǒng)相應的信令開銷。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種分布式MIMO系統(tǒng)下行波束成形的基站選擇方法，包括
步驟一、對基站到移動用戶的信道矩陣進行估計；步驟二、計算基站到移動用戶的信道增益；步驟三、依據(jù)門限判斷規(guī)則選擇要參與通信的基站；步驟四、對選擇要參與的基站選擇自適應調(diào)節(jié)方式；步驟五、依據(jù)灌水原則對所選基站分配適當?shù)墓β室蜃?。?yōu)選的，上述步驟一中，包括對所有的基站到移動用戶的信道矩陣進行估計。優(yōu)選的，上述步驟二中，是通過中心控制單元計算所有基站到移動用戶的信道增益。優(yōu)選的，上述步驟三中，門限判斷規(guī)則是選擇具有超過門限水平通信鏈路的基站參與對移動用戶的通信。優(yōu)選的，步驟三的門限判斷規(guī)則進一步包括，K個基站到移動用戶j的信道分別為 Hlj, H2j，A，HKj，則基站i參與與移動用戶j進行通信的條件可以表示為
權(quán)利要求
1.一種分布式MIMO系統(tǒng)下行波束成形的基站選擇方法，其特征在于，所述方法包括步驟一、對基站到移動用戶的信道矩陣進行估計；步驟二、計算基站到移動用戶的信道增益；步驟三、依據(jù)門限判斷規(guī)則選擇要參與通信的基站；步驟四、對選擇要參與的基站選擇自適應調(diào)制方式；步驟五、依據(jù)灌水原則對所選基站分配適當?shù)墓β室蜃印?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選擇方法，其特征在于，所述步驟一中，包括對所有的基站到移動用戶的信道矩陣進行估計。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選擇方法，其特征在于，所述步驟二中，是通過中心控制單元計算所有基站到移動用戶的信道增益。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的選擇方法，其特征在于，所述步驟三中，門限判斷規(guī)則是選擇具有超過門限水平通信鏈路的基站參與對移動用戶的通信。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分析方法，其特征在于，判斷規(guī)則進一步包括，K個基站到移動用戶j的信道分別為Hlj，H2j，A，Hkj,則基站i參與與移動用戶j進行通信的條件可以表示為
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述步驟四中，是通過選擇具有較高通信質(zhì)量的基站參與對移動用戶的通信，在所選擇基站到移動用戶的信道信息已知時，可以在保證傳輸質(zhì)量的條件下利用自適應調(diào)制傳送數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析方法，其特征在于，所述步驟五中，分配適當?shù)墓β室蜃邮峭ㄟ^如下規(guī)則對移動用戶j在已知信道信息的情況下，共有η個基站被選中，則第i個基站到移動用戶的發(fā)送比特數(shù)可以表示為
8.—種分布式ΜΙΜΟ系統(tǒng)下行波束成形的基站選擇裝置，其特征在于，所述選擇裝置包括估計模塊、計算模塊、判斷模塊、自適應調(diào)制模塊以及功率因子模塊，通過對基站到移動用戶的信道矩陣進行估計并計算基站到移動用戶的信道增益，然后依據(jù)門限判斷規(guī)則選擇要參與通信的基站并對選擇要參與的基站選擇自適應調(diào)節(jié)方式，接著依據(jù)灌水原則對所選基站分配適當?shù)墓β室蜃印?br> 9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的選擇裝置，其特征在于，所述估計模塊用于對基站到移動用戶的信道矩陣進行估計。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的選擇裝置，其特征在于，所述計算模塊用于計算基站到移動用戶的信道增益。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的選擇裝置，其特征在于，所述判斷模塊用于依據(jù)門限判斷規(guī)則選擇要參與通信的基站。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的選擇裝置，其特征在于，所述自適應調(diào)節(jié)模塊用于對選擇要參與的基站選擇自適應調(diào)制方式。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的分析裝置，其特征在于，所述功率因子模塊用于依據(jù)灌水原則對所選基站分配適當?shù)墓β室蜃印?br> 全文摘要
本發(fā)明提供了一種分布式MIMO系統(tǒng)下行波束成形的基站選擇方法及裝置，通過對基站到移動用戶的信道矩陣進行估計并計算基站到移動用戶的信道增益，然后依據(jù)門限判斷規(guī)則選擇要參與通信的基站并對選擇要參與的基站選擇自適應調(diào)制方式，接著依據(jù)灌水原則對所選基站分配適當?shù)墓β室蜃?，通過對分布式基站的選擇，可以選取與移動用戶距離近而且信道質(zhì)量好的基站參與通信，這樣就使得分布式系統(tǒng)更加集約化，便于控制并降低了系統(tǒng)相應的信令開銷。
文檔編號H04W16/28GK102332944SQ201110346489
公開日2012年1月25日 申請日期2011年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月4日
發(fā)明者孟銀闊 申請人:上海電機學院