專利名稱：一種聯(lián)合檢測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及移動通信系統(tǒng)中的聯(lián)合檢測技術，特別是涉及一種高速鐵路等分布式 天線場景下的聯(lián)合檢測方法。
背景技術：
目前，已有的聯(lián)合檢測方法通常是通過對多天線數(shù)據(jù)進行最大比合并的方式實現(xiàn) 的，該方法適用于天線分布比較集中的場景。因為，在上述場景中不同天線上的功率偏差很 小，對聯(lián)合檢測的性能影響可以忽略。而在高速鐵路等分布式天線場景中，不同天線上的功率偏差明顯，各UE的信號主 要分布在一根或多根天線上，其余天線接收到的信號很小，甚至小于底噪。采用已有的聯(lián)合 檢測方法利用這些強度較小的信號進行聯(lián)合檢測，可能會使聯(lián)合檢測的性能受到天線底噪 的影響而較差，并且在基帶信號處理器能力受限時，無法同時處理多根天線的多個用戶聯(lián) 合檢測。由此可見，已有的聯(lián)合檢測方法無法適用于高速鐵路等分布式天線場景中。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種聯(lián)合檢測方法，該方法適用于高速鐵 路等分布式天線場景中。為了達到上述目的，本發(fā)明提出的技術方案為一種聯(lián)合檢測方法，該方法包括以下步驟a、基站根據(jù)當前接入的用戶設備(UE)數(shù)K和天線數(shù)KA，確定系統(tǒng)中的用戶天線單 元&，1 1)，其中，1^為冊編號，1^= {1…K}，ka為天線編號，ka = {1…KA}；b、基站根據(jù)當前上行信號的信道估計結(jié)果，計算各所述用戶天線單元所對應的信 道能量值P(k，ka)；C、基站判斷所有所述用戶天線單元中非零信道能量值對應的用戶天線單元個數(shù) 是否小于預設的負載閾值Ioadlimit,如果是，則利用所有所述用戶天線單元上的信號，進行 聯(lián)合檢測；否則，根據(jù)各所述用戶天線單元的P(k，ka)和Ioadlimit，按照負載平衡的原則選 擇進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元，利用所選擇的用戶天線單元上的信號，進行聯(lián)合檢測。較佳地，所述根據(jù)各用戶天線單元的P (k，ka)和Ioadlimit，按照負載平衡的原則選 擇進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元為xl、為各用戶天線單元建立選擇標識S(k，ka)，所述選擇標識S(k，ka)的初始值為 1 ；x2、對于各UE，選擇信道能量值最大的用戶天線單元(k，SS(k))作為進行聯(lián)合檢 測的用戶天線單元，將選擇標識S(k，SS(k))設置為零，其中，SS(k)為第k個UE的信道能 量值最大的用戶天線單元所對應的天線編號；
x3、根據(jù)
確定當前負載值load。urr，其中，Kc(k)為已選擇的第k個
UE進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元數(shù)；x4、利用S(k，ka)，按照
計算當前每根天線
上的等效干擾I (ka)，其中，Ntl(ka)為第ka根天線的底噪，β為聯(lián)合檢測干擾殘留因子；按照
計算各UE在每根天線上的信噪比SNR(k，ka)；X5、按照
,計算當前各UE在所有天線上的信噪比SNR(k)； x6、選擇SNR(k)最小的UE中信道能量值最大的用戶天線單元對應的天線 SS(kcurr)作為當前用于負載平衡的目標天線kalnext，其中，k。u *SNR(k)最小的UE編號； 在所述目標天線kalMxt對應的當前未被選擇進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元中，確定出信道 能量值最大的用戶天線單元(klnrart，kalnext)；x7、當P(klnrart，kalnext)為零時，退出所述選擇進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元流 程；x8、按照
計算用戶天線單元
(kcurr, kalnext)的信噪比增量Pl ；x9、將SNR(k)最小的UE作為當前用于負載平衡的目標UE，其編號記為k2next ；在 所述目標UE的當前未選擇進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元中，確定出信道能量值最大的用 戶天線單元(k2next，ka2next)；xlO、當P(k2mxt，ka2next)為零時，退出所述選擇進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元流 程；
Ρ(] 2 ka2 )χ 、按照
計算用戶天線單元(k2next，ka2next)的
信噪比增量P2;xl2、判斷 Pl 是否大于 P2，如果是，則令 knext = klnext, kanext = kalnext,否則令 knext =k2next,kanext = ka2next ；將用戶天線單元(kMxt，kaMxt)作為進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元， i^S S(knext, kanext) = O ；xl3、根據(jù) Ioadcurr = 1 Oadcurr+1 更新 Ioadcurr,如果 Ioadcurr < Ioadlimit,則退出所述 選擇進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元流程；χ 1 4、根 據(jù) 當 前 S ( k n e x t，k a n e x t )，按 照
更新第 kanra￡t 根天線上的等效干擾 I(ka
Kkanext)；按照
更新各 UE 在第 kanexl 根天線上的 SNR(k，kanext)；
1Vm next)
跳轉(zhuǎn)至步驟x5。綜上所述，本發(fā)明提出的聯(lián)合檢測方法，通過在聯(lián)合檢測中引入負載平衡的思想，
根據(jù)基站處理器的負載處理能力，對于各用戶，僅選擇在信號較強的部分天線上進行聯(lián)合檢測，而將信號強度較小的信號排除在聯(lián)檢過程之外，從而使本發(fā)明能在基帶信號處理器 能力受限時，同時處理多根天線的多個用戶聯(lián)合檢測，且能減少天線底噪的影響，確保各用 戶檢測性能在整體上接近最優(yōu)。因此，本發(fā)明能克服不同天線上的功率差異對聯(lián)合檢測性 能的影響，從而適用于高速鐵路等分布式天線場景。


圖1為本發(fā)明實施例一的流程圖；圖2為圖1中步驟105的具體流程圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例對 本發(fā)明作進一步地詳細描述。本發(fā)明的主要思想是根據(jù)負載平衡的思想基于基站實際的負載處理能力，選擇 各天線上接收到的強度較大信號進行聯(lián)合檢測，而把對各天線上接收到的強度較小信號排 除在聯(lián)檢過程之外，這樣，就減少了天線底噪對對聯(lián)合檢測性能的影響，從而克服不同天線 上的功率差異對聯(lián)合檢測性能的影響，使本發(fā)明適用于高速鐵路等分布式天線場景。圖1為本發(fā)明實施例一的流程圖，如圖1所示，該實施例一主要包括步驟101、基站根據(jù)當前接入的UE數(shù)K和天線數(shù)KA，確定系統(tǒng)中的用戶天線單元 (k，ka)，其中，k為UE編號，k = {1…K}，ka為天線編號，ka= {1…KA}。鑒于本發(fā)明僅是對各用戶的部分天線上的信號進行聯(lián)合檢測，為了便于描述，這 里先引入用戶天線單元這一概念，以便此后通過選擇參與聯(lián)合檢測的用戶天線單元，來限 定用于聯(lián)合檢測的信號。本步驟中，基站根據(jù)其所服務的UE數(shù)K和天線數(shù)KA，確定出系統(tǒng)中的所有用戶天 線單元(k，ka)，各用戶天線單元分別對應一個UE和一根天線。步驟102、基站根據(jù)當前上行信號的信道估計結(jié)果，計算各用戶天線單元(k，ka) 所對應的信道能量值P(k，ka)。本步驟的具體實現(xiàn)方法為本領域技術人員所掌握，在此不再贅述。步驟103、基站判斷非零信道能量值對應的用戶天線單元數(shù)是否小于預設的負載 閾值Ioadlimit,如果是，則執(zhí)行步驟104，否則，執(zhí)行步驟105 ；本步驟中，當非零信道能量值對應的用戶天線單元數(shù)小于預設的Ioadlimit時，則說 明當前基站的處理能力能夠確保較為準確地進行聯(lián)合檢測，因此，此時可以利用所有用戶 天線單元上的信號，進行聯(lián)合檢測。而當非零信道能量值對應的用戶天線單元數(shù)大于預設 的Ioadlimit時，則說明基于所有天線上的用戶信號進行聯(lián)合檢測已經(jīng)超出了基站的處理能 力，因此，需要在后續(xù)步驟中，通過采用負載平衡的思想，基于Ioadlimit選擇出進行聯(lián)合檢測 的用戶天線單元，以便僅利用所選擇的用戶天線單元上的信號進行聯(lián)合檢測。在實際應用中，所述Ioadlimit是根據(jù)基站處理器的實際處理能力預先設置的。步驟104、利用所有用戶天線單元上的信號，進行聯(lián)合檢測。步驟105、根據(jù)各用戶天線單元的P(k，ka)和Ioadlimit，按照負載平衡的原則選擇 進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元。
本步驟中，將通過按照負載平衡的原則選擇出進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元，所 選擇的用戶天線單元上的信號強度將大于相應的天線底噪，從而使本發(fā)明能排除天線底噪 對聯(lián)合檢測性能的影響，使各用戶檢測性能整體上接近最優(yōu)。步驟106、利用所選擇的用戶天線單元上的信號，進行聯(lián)合檢測。在實際應用中，步驟105具體可以通過下述步驟實現(xiàn)步驟201、為各用戶天線單元(k，ka)建立選擇標識S (k，ka)，所述選擇標識S (k， ka)的初始值為1。本步驟中通過為各用戶天線單元建立選擇標識S (k，ka)，來標識該用戶天線單元 (k，ka)是否被選擇進行聯(lián)合檢測，這里，S(k，ka)的初始值為1說明該用戶天線單元(k， ka)未被選擇用于進行聯(lián)合檢測。而在后續(xù)的步驟中，則通過將S(k，ka)設置為0，來標識 用戶天線單元(k，ka)已被選擇用于進行聯(lián)合檢測。步驟202、對于各UE，選擇信道能量值最大的用戶天線單元(k，SS(k))作為進行聯(lián) 合檢測的用戶天線單元，將選擇標識S(k，SS(k))設置為零。其中，SS(k)為第k個UE的信道能量值最大的用戶天線單元所對應的天線編號， 即然(眾)=arg「max (P (k, ka),ka = \- KA)\。
ka通過本步驟，首先將各UE的信道能量值最大(即信號強度最大)的用戶天線單元 作為進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元，在實際應用中各UE的信道能量值最大的用戶天線單 元可能為多個。步驟203、根據(jù)/oM· = ^^^)確定當前負載值load。UCT，其中，Kc(k)為已選擇的
Jc=I
第k個UE進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元數(shù)。步驟204、利用 S(k，ka)，按照/(to) = f/^,to)=^(A:,A ) + >9iV。(to),計算當前每
Jt=I
根天線上的等效干擾I (ka)。其中，NcXka)為第ka根天線的底噪，β為聯(lián)合檢測干擾殘留因子；按照
Pijc ka)
SNR(k,ka)=’計算各UE在每根天線上的信噪比SNR(k，ka)。
KA步驟205、按照^^(巧=；^5^^·^,計算當前各UE在所有天線上的信噪比
ka=i
SNR(k)。步驟206、選擇SNR(k)最小的UE中信道能量值最大的用戶天線單元對應的天線 SS(kcurr)作為當前用于負載平衡的目標天線kalnext，其中，k。u *SNR(k)最小的UE編號； 在所述目標天線kalMxt對應的當前未被選擇進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元中，確定出信道 能量值最大的用戶天線單元(klnrart，kalnext)。本步驟中，先確定出SNR(k)最小UE的信道能量值最大的用戶天線單元，然后再在 與該用戶天線單元同天線的，即天線ss(k。m)上的其他當前未被選擇進行聯(lián)合檢測的用戶 天線單元中，選擇信道能量值最大的用戶天線單元(klMxt，kalMxt)，作為當前備選的用戶天 線單元之一，之后將根據(jù)后續(xù)步驟中所確定的其信噪比增量值來確定出其是否可以作為進 行聯(lián)合檢測用戶天線單元。
由于信號越強其對其他信號產(chǎn)生的干擾也越強，本步驟中通過選擇天線SS(k。m) 上當前未被選擇的信道能量值最大的用戶天線單元(klMxt，kalMxt)作為聯(lián)合檢測的備選用 戶天線單元，也就是說，將用戶天線單元(klMxt，kalMxt)上的信號作為有用信號進行聯(lián)合檢 測，可以有效地減少天線SS(k。UCT)上的干擾，提高系統(tǒng)的聯(lián)合檢測性能。步驟207、判斷P(klnext，kalnext)是否為零，如果是則退出所述選擇進行聯(lián)合檢測的 用戶天線單元流程，否則執(zhí)行步驟208。在實際應用中，利用當P (klnext, kalnext)為零時已選擇的用戶天線單元進行聯(lián)合檢 測能夠確保獲得較高的聯(lián)合檢測性能，因此，此時可以退出選擇進行聯(lián)合檢測的用戶天線 單元的流程。
POi / α\ \步驟208、按照Pl = ； curr^ next^ 1 ~SNR(kcurr,kalnexl)，計算用戶天線單
1 (kaKext)-PikKext ^kal neXt)
元(kcurr, kaInext)的信噪比增量PI。本步驟中，計算如果將用戶天線單元(klMxt，kalnext)作為進行聯(lián)合檢測的用戶天 線單元，將為第k。m UE帶來的信噪比增益值，以便在后續(xù)步驟中確定是否利用該用戶天線 單元進行聯(lián)合檢測。 步驟209、將SNR(k)最小的UE作為當前用于負載平衡的目標UE，其編號記為 k2next ；在所述目標UE的當前未選擇進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元中，確定出信道能量值最 大的用戶天線單元(k2nrart，ka2next)。本步驟中，是考慮在與SNR(k)最小UE相關的未選擇的用戶天線單元中，選擇信道 能量值最大的作為進行聯(lián)合檢測的候選單元之一，這樣，可最大程度地提高該UE的聯(lián)合檢 測增益。步驟210、判斷P(k2nrart，ka2Mxt)是否為零，如果是則退出所述選擇進行聯(lián)合檢測的 用戶天線單元流程。這里，當P (k2next,ka2next)為零時說明接收到第k2next個UE信號的所有用戶天線單 元均已被選擇進行聯(lián)合檢測，因此，此時可以退出所述選擇進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元 流程。
P(k2 M2 )步驟211、按照P2=\Ι。、，計算用戶天線單元(k2next，ka2next)
1 \kalnext) — F\kZnext，如 lnext )
的信噪比增量P2。本步驟，用于計算如果將用戶天線單元(k2nra￡t，ka2next)作為進行聯(lián)合檢測的用戶 天線單元，將帶來的系統(tǒng)的信噪比增益值。步驟212、判斷Pl是否大于P2，如果是，則令kMxt = klnext, kanext = kalnext,否則令 knext = k2next,kanext = ka2next ；將用戶天線單元(knra￡t，kanra￡t)作為進行聯(lián)合檢測的用戶天線 單元，設置 S(knext，kanext) = 0。本步驟，通過比較用戶天線單元(klnext，kalnext)和(k2next，ka2next)的信噪比增益 值大小，選擇出信噪比增益值最大的用戶天線單元進行聯(lián)合檢測，以確保本發(fā)明的聯(lián)合檢 測性能接近最優(yōu)。步驟213、根據(jù) Ioadcurr = 1 oadcurr+1 更新 Ioadcurr,如果 Ioadcurr < Ioadlimit,則退 出所述選擇進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元流程。
本步驟用于對當前負載值進行更新，并將更新后的負載值與預設的負載閾值比 較，如果當前的負載值已達到預設的負載閾值時，則結(jié)束該選擇進行聯(lián)合檢測的用戶天線 單元流程，如果當前的負載值未達到預設的負載閾值時，說明基站還有對更多用戶天線單 元進行聯(lián)合檢測的能力，此時，還可以通過后續(xù)步驟繼續(xù)選擇新的進行聯(lián)合檢測的用戶天 線單元。步驟2 14、根據(jù) 當前 S (kn t，kanext)，按照
更新第 kanrart 根天線上的等效干擾
更新各 UE 在第 kanext 根天線上的 SNR(k，kanext)；跳轉(zhuǎn)至步驟205。在上述步驟中已選擇了新的進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元S (knext，kanext)，該用戶 天線單元S (knext, kanext)必然會改變其所在天線kanext上的等效干擾I (kaMxt)，相應地，也 將影響各UE在該天線上的信噪比SNR(k，kanext)的改變，因此，本步驟需要對I(kanext)和 SNR(k，kanext)進行更新，以便在新的選擇中確定出下一個進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元。 本步驟中，通過轉(zhuǎn)入步驟205，利用更新后的I (Icanext)和SNR(k，kanext)，計算出利用用戶天 線單元S(knext，kanext)進行聯(lián)合檢測后各UE在所有天線上的信噪比SNR(k)，從而開始下一 個用戶天線單元的選擇。上述技術方案基于負載平衡的思想，根據(jù)基站處理器的負載處理能力，對于各用 戶，僅選擇在信號較強的部分天線上進行聯(lián)合檢測，而將信號強度較小的信號排除在聯(lián)檢 過程之外，從而使本發(fā)明能在基帶信號處理器能力受限時，同時處理多根天線的多個用戶 聯(lián)合檢測，且能減少天線底噪的影響，確保各用戶檢測性能在整體上接近最優(yōu)。因此，本發(fā) 明能克服不同天線上的功率差異對聯(lián)合檢測性能的影響，從而適用于高速鐵路等分布式天 線場景。綜上所述，以上僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護范圍。 凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的 保護范圍之內(nèi)。
權利要求
一種聯(lián)合檢測方法，其特征在于，該方法包括以下步驟a、基站根據(jù)當前接入的用戶設備(UE)數(shù)K和天線數(shù)KA，確定系統(tǒng)中的用戶天線單元(k，ka)，其中，k為UE編號，k＝{1…K}，ka為天線編號，ka＝{1…KA}；b、基站根據(jù)當前上行信號的信道估計結(jié)果，計算各所述用戶天線單元所對應的信道能量值P(k，ka)；c、基站判斷所有所述用戶天線單元中非零信道能量值對應的用戶天線單元個數(shù)是否小于預設的負載閾值loadlimit，如果是，則利用所有所述用戶天線單元上的信號，進行聯(lián)合檢測；否則，根據(jù)各所述用戶天線單元的P(k，ka)和loadlimit，按照負載平衡的原則選擇進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元，利用所選擇的用戶天線單元上的信號，進行聯(lián)合檢測。
2.根據(jù)權利要求1所述的聯(lián)合檢測方法，其特征在于，所述根據(jù)各用戶天線單元的 P(k,ka)和Ioadlimit，按照負載平衡的原則選擇進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元為xl、為各用戶天線單元建立選擇標識S(k，ka)，所述選擇標識S(k，ka)的初始值為1 ； x2、對于各UE，選擇信道能量值最大的用戶天線單元(k，SS(k))作為進行聯(lián)合檢測的 用戶天線單元，將選擇標識S(k，SS(k))設置為零，其中，SS(k)為第k個UE的信道能量值 最大的用戶天線單元所對應的天線編號；x3、根據(jù)/ ^·=!^^:)確定當前負載值load·，其中，Kc(k)為已選擇的第k個UE k = \進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元數(shù)；x4、利用S(k，ka)，按照MR +存乂洳),計算當前每根天線上的 等效干擾I(ka)，其中，Njka)為第ka根天線的底噪，β為聯(lián)合檢測干擾殘留因子；按照 SNR、k,ka、=，計算各UE在每根天線上的信噪比SNR(k，ka)； χ5、按照5A〖/ (A:) = Z5^(Ik)，計算當前各UE在所有天線上的信噪比SNR(k)； χ6、選擇SNR(k)最小的UE中信道能量值最大的用戶天線單元對應的天線SS(k。UCT)作 為當前用于負載平衡的目標天線kalnext，其中，k。UCT* SNR(k)最小的UE編號；在所述目標 天線kalnrart對應的當前未被選擇進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元中，確定出信道能量值最大 的用戶天線單元(klnext，kalnext)；x7、當P(klMxt，kalnext)為零時，退出所述選擇進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元流程； x8、按照尸 1 = τ(, 1 ； currI,,. . -SNRikcurrMKext)，計算用戶天線單元(k。m，`1 yhCl{next)—尸Kext，kalnex,)kalnext)的信噪比增量Pl ；x9、將SNR(k)最小的UE作為當前用于負載平衡的目標UE，其編號記為k2next ；在所述 目標UE的當前未選擇進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元中，確定出信道能量值最大的用戶天 線單元(k2 xlO、當P(k2nrart，ka2next)為零時，退出所述選擇進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元流程；kci^ 、xll、按照^=Mfl2 \ "exPfk7 ""Ι,、，計算用戶天線單元(k2next，ka2next)的信噪比增量P2 ；xl2、判斷 Pl 是否大于 P2，如果是，則令 kMxt = klnext, kanext = kalnext,否則令 knext = k2next,kanext = ka2next ；將用戶天線單元(kMxt，kaMxt)作為進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元，設 S S(knext, kanext) = 0 ；xl3、根據(jù) Ioadcurr = 1 Oadcurr+1 更新 Ioadcurr，如果 Ioadcurr < Ioadlimit，則退出所述選擇 進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元流程；χ 14、根據(jù)當前 S (knext，kanext)，按照/(KeJ = ；)) + Z^o (KeJ ,更Jfe=I新第kanext根天線上的等效干擾I Gcanext) 皿SNR{k,kanext)=，,虹“力，更新各UE在第 kanext根天線上的SNR(k，kanext)；跳轉(zhuǎn)至步驟x5。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種聯(lián)合檢測方法，該方法包括a、基站根據(jù)當前接入的用戶設備(UE)數(shù)K和天線數(shù)KA，確定系統(tǒng)中的用戶天線單元(k，ka)，其中，k為UE編號，k＝{1…K}，ka為天線編號，ka＝{1…KA}；b、基站根據(jù)當前上行信號的信道估計結(jié)果，計算各用戶天線單元所對應的信道能量值P(k，ka)；c、基站判斷所有所述用戶天線單元中非零信道能量值對應的用戶天線單元數(shù)是否小于預設的負載閾值loadlimit，如果是，則利用所有所述用戶天線單元上的信號，進行聯(lián)合檢測；否則，根據(jù)各所述用戶天線單元的P(k，ka)和loadlimit，按照負載平衡的原則選擇進行聯(lián)合檢測的用戶天線單元，利用所選擇的用戶天線單元上的信號，進行聯(lián)合檢測。本發(fā)明能克服不同天線上的功率差異對聯(lián)合檢測性能的影響，適用于高速鐵路等分布式天線場景。
文檔編號H04B1/707GK101931431SQ200910088349
公開日2010年12月29日 申請日期2009年6月26日 優(yōu)先權日2009年6月26日
發(fā)明者張堅強, 柳斯白, 齊丙花 申請人:鼎橋通信技術有限公司