專(zhuān)利名稱(chēng)：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(dòng)通信用戶(hù)數(shù)量不斷增加，傳統(tǒng)式的一個(gè)蜂窩小區(qū)中一個(gè)基站對(duì)多個(gè)用戶(hù)的通信使得系統(tǒng)的容量問(wèn)題越來(lái)越突出，而分布式天線(xiàn)(DA，distributed antenna)系統(tǒng)以其大覆蓋范圍、較少的切換等特性被認(rèn)為是很有競(jìng)爭(zhēng)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(xiàn)構(gòu)成分布式的多天線(xiàn)系統(tǒng)，和用戶(hù)的多天線(xiàn)間構(gòu)成分布式的MIMO系統(tǒng)?，F(xiàn)有技術(shù)中對(duì)于不同衰落信道條件下分布式MIMO系統(tǒng)的容量進(jìn)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(duì)不同用戶(hù)傳輸時(shí)相互間的干擾。對(duì)于分布式MIMO系統(tǒng)，不同基站端的多天線(xiàn)由于天線(xiàn)間存在的相關(guān)性以及由于不同的路徑衰落，在對(duì)某一具體的移動(dòng)用戶(hù)通信時(shí)的信道質(zhì)量會(huì)有較大的差別；而對(duì)于移動(dòng)用戶(hù)來(lái)說(shuō)，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(mǎn)足移動(dòng)用戶(hù)傳輸速率和質(zhì)量的前提下，有必要對(duì)分布式系統(tǒng)中的基站進(jìn)行選擇，這種對(duì)基站的選擇可以降低對(duì)其他用戶(hù)的干擾，也可以同時(shí)降低系統(tǒng)總的信令開(kāi)銷(xiāo)和功率消耗。對(duì)于普通單基站具有多天線(xiàn)的情形，目前已有文獻(xiàn)討論，但是對(duì)于擁有多天線(xiàn)的多基站還沒(méi)有從整體上考慮如何在滿(mǎn)足通信要求的前提下選擇盡可能少的基站參與通信。針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中在對(duì)移動(dòng)用戶(hù)的通信過(guò)程中，移動(dòng)用戶(hù)臨近的基站在中心控制單元的作用下都會(huì)參與到對(duì)移動(dòng)用戶(hù)的通信中，但是對(duì)移動(dòng)用戶(hù)的每一次通信并不是完全需要所有的基站都參與到對(duì)某一具體用戶(hù)的通信，部分基站的參與就足以能完成對(duì)用戶(hù)的通信，這時(shí)如果還要求所有基站都參與的話(huà)必然會(huì)引起較大的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜性和較多的系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)。設(shè)計(jì)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(kāi)銷(xiāo)和系統(tǒng)的復(fù)雜度，同時(shí)對(duì)于系統(tǒng)中存在的多用戶(hù)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(wèn)題之一。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明實(shí)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(guò)對(duì)基站到移動(dòng)用戶(hù)的信道矩陣進(jìn)行估計(jì)并計(jì)算基站到移動(dòng)用戶(hù)的信道增益，然后依據(jù)門(mén)限判斷規(guī)則選擇要參與通信的基站并對(duì)選擇要參與的基站選擇自適應(yīng)調(diào)節(jié)方式，接著依據(jù)灌水原則對(duì)所選基站分配適當(dāng)?shù)墓β室蜃?，通過(guò)對(duì)分布式基站的選擇，可以選取與移動(dòng)用戶(hù)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(yīng)的信令開(kāi)銷(xiāo)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)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(duì)基站到移動(dòng)用戶(hù)的信道矩陣進(jìn)行估計(jì)；步驟二、計(jì)算基站到移動(dòng)用戶(hù)的信道增益；步驟三、依據(jù)門(mén)限判斷規(guī)則選擇要參與通信的基站；步驟四、對(duì)選擇要參與的基站選擇自適應(yīng)調(diào)節(jié)方式；步驟五、依據(jù)灌水原則對(duì)所選基站分配適當(dāng)?shù)墓β室蜃?。?yōu)選的，上述步驟一中，包括對(duì)所有的基站到移動(dòng)用戶(hù)的信道矩陣進(jìn)行估計(jì)。優(yōu)選的，上述步驟二中，是通過(guò)中心控制單元計(jì)算所有基站到移動(dòng)用戶(hù)的信道增益。優(yōu)選的，上述步驟三中，門(mén)限判斷規(guī)則是選擇具有超過(guò)門(mén)限水平通信鏈路的基站參與對(duì)移動(dòng)用戶(hù)的通信。優(yōu)選的，步驟三的門(mén)限判斷規(guī)則進(jìn)一步包括，K個(gè)基站到移動(dòng)用戶(hù)j的信道分別為 Hlj, H2j，A，HKj，則基站i參與與移動(dòng)用戶(hù)j進(jìn)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(duì)基站到移動(dòng)用戶(hù)的信道矩陣進(jìn)行估計(jì)；步驟二、計(jì)算基站到移動(dòng)用戶(hù)的信道增益；步驟三、依據(jù)門(mén)限判斷規(guī)則選擇要參與通信的基站；步驟四、對(duì)選擇要參與的基站選擇自適應(yīng)調(diào)制方式；步驟五、依據(jù)灌水原則對(duì)所選基站分配適當(dāng)?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(duì)所有的基站到移動(dòng)用戶(hù)的信道矩陣進(jìn)行估計(jì)。
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(guò)中心控制單元計(jì)算所有基站到移動(dòng)用戶(hù)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(mén)限判斷規(guī)則是選擇具有超過(guò)門(mén)限水平通信鏈路的基站參與對(duì)移動(dòng)用戶(hù)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(jìn)一步包括，K個(gè)基站到移動(dòng)用戶(hù)j的信道分別為Hlj，H2j，A，Hkj,則基站i參與與移動(dòng)用戶(hù)j進(jìn)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(guò)選擇具有較高通信質(zhì)量的基站參與對(duì)移動(dòng)用戶(hù)的通信，在所選擇基站到移動(dòng)用戶(hù)的信道信息已知時(shí)，可以在保證傳輸質(zhì)量的條件下利用自適應(yīng)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(dāng)?shù)墓β室蜃邮峭ㄟ^(guò)如下規(guī)則對(duì)移動(dòng)用戶(hù)j在已知信道信息的情況下，共有η個(gè)基站被選中，則第i個(gè)基站到移動(dòng)用戶(hù)的發(fā)送比特?cái)?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(jì)模塊、計(jì)算模塊、判斷模塊、自適應(yīng)調(diào)制模塊以及功率因子模塊，通過(guò)對(duì)基站到移動(dòng)用戶(hù)的信道矩陣進(jìn)行估計(jì)并計(jì)算基站到移動(dòng)用戶(hù)的信道增益，然后依據(jù)門(mén)限判斷規(guī)則選擇要參與通信的基站并對(duì)選擇要參與的基站選擇自適應(yīng)調(diào)節(jié)方式，接著依據(jù)灌水原則對(duì)所選基站分配適當(dāng)?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(jì)模塊用于對(duì)基站到移動(dòng)用戶(hù)的信道矩陣進(jìn)行估計(jì)。
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(jì)算模塊用于計(jì)算基站到移動(dòng)用戶(hù)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(mén)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(yīng)調(diào)節(jié)模塊用于對(duì)選擇要參與的基站選擇自適應(yīng)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(duì)所選基站分配適當(dāng)?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(guò)對(duì)基站到移動(dòng)用戶(hù)的信道矩陣進(jìn)行估計(jì)并計(jì)算基站到移動(dòng)用戶(hù)的信道增益，然后依據(jù)門(mén)限判斷規(guī)則選擇要參與通信的基站并對(duì)選擇要參與的基站選擇自適應(yīng)調(diào)制方式，接著依據(jù)灌水原則對(duì)所選基站分配適當(dāng)?shù)墓β室蜃?，通過(guò)對(duì)分布式基站的選擇，可以選取與移動(dòng)用戶(hù)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(yīng)的信令開(kāi)銷(xiāo)。
文檔編號(hào)H04W16/28GK102332944SQ201110346489
公開(kāi)日2012年1月25日 申請(qǐng)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(qǐng)人:上海電機(jī)學(xué)院