[發(fā)明專利]多址系統(tǒng)中抑制波束之間交疊干擾的方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910104561.5
• 申請(qǐng)日: 2009-08-07
• 公開（公告）號(hào): CN101646175A
• 公開（公告）日: 2010-02-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張祖凡;盧曉宇;丁市召
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W16/10
• 分類號(hào): H04W16/10;H04W16/14;H04W16/28
• 代理公司: 重慶市恒信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 劉小紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，具體是移動(dòng)通信技術(shù)中的多址技術(shù)。

背景技術(shù)

空分多址(SDMA)技術(shù)設(shè)計(jì)思想是通過多個(gè)高增益窄波束分別對(duì)應(yīng)多個(gè) 期望用戶，動(dòng)態(tài)地識(shí)別、定位和跟蹤實(shí)現(xiàn)用戶的接入。然而，在實(shí)際應(yīng)用中 如果采用一個(gè)波束接入一個(gè)用戶，則隨著用戶數(shù)不斷增加，波束數(shù)目也會(huì)相 應(yīng)地增加，這將使得系統(tǒng)負(fù)荷加重，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)處理能力提出了更高的要求。 當(dāng)用戶數(shù)增加到一定數(shù)量后，如果依然采用前述多址方案技術(shù)，將會(huì)導(dǎo)致智 能天線技術(shù)在蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的這一應(yīng)用顯得不實(shí)用。為了充分利用SDMA 多址技術(shù)的空分理念，同時(shí)又能合理利用系統(tǒng)資源，可以考慮在下行鏈路， 首先對(duì)用戶按照信道和空間位置等特性進(jìn)行分組，然后通過下行波束賦形對(duì) 不同的用戶分組，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)地覆蓋，從而提高系統(tǒng)容量和改善系統(tǒng)性能。

基于如上考慮，如文獻(xiàn)(Personal，Indoor?and?Mobile?Radio Communications?2006?IEEE?17th?International?Symposium，A Low-Complexity?SDMA?Grouping?Strategy?for?the?Downlink?of?Multi-User MIMO?Systems以及Information?and?Communication?Technology?2007 International?conference，Combined?CDMA-SDMA?Performance?Analysis?and Code?Assignment?Algorithm等)，在SDMA系統(tǒng)中對(duì)用戶進(jìn)行分組，將用戶以 分組形式接入系統(tǒng)。但是，當(dāng)前針對(duì)用戶分組采用的基本準(zhǔn)則通常是以用戶 之間的不相關(guān)為前提的，如文獻(xiàn)(Smart?Antennas?2008?International?ITG Workshop，A?performance-complexity?analysis?of?four?suboptimal?SDMA algorithms)中分析的幾種用戶分組方法，這種分組策略沒有確定的指出對(duì) 同一波束下的“相關(guān)用戶”進(jìn)行分區(qū)覆蓋。另一方面，受賦形波束寬度的影 響，當(dāng)不同的用戶群在空間上處于較為接近的位置時(shí)，從波束覆蓋的區(qū)域來(lái) 看，尤其是下行波束覆蓋，則呈現(xiàn)出覆蓋區(qū)域相互交疊和干擾。這就使得SDMA 在對(duì)一個(gè)期望用戶分組以最大增益覆蓋時(shí)，對(duì)相鄰的用戶分組來(lái)講，因無(wú)法 辨識(shí)提供覆蓋的波束，使得其都將經(jīng)歷嚴(yán)重的干擾，而這種相互干擾將直接 影響系統(tǒng)性能。如圖1所示為波束間出現(xiàn)交疊干擾的示意圖。對(duì)于任意的兩 個(gè)SDMA用戶分組Gn和Gm，在空間位置上接近，使得波束Bn和Bm在空間覆 蓋上出現(xiàn)相互交疊的區(qū)域。而當(dāng)移動(dòng)終端MSi和MSj靠近波束Bn和Bm的交 疊覆蓋區(qū)域時(shí)，將同時(shí)接收到來(lái)自波束Bn和Bm的信號(hào)，造成干擾。因此波 束之間的交疊覆蓋將使得SDMA用戶分組之間出現(xiàn)相互干擾，即交疊干擾。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有空分多址(SDMA)技術(shù)的上述分組覆蓋缺陷和波束交疊 干擾問題，設(shè)計(jì)一種使用空分和碼分的多址系統(tǒng)和方法。該多址系統(tǒng)可以實(shí) 現(xiàn)對(duì)用戶分組的動(dòng)態(tài)分區(qū)覆蓋和跟蹤，但同時(shí)不會(huì)給系統(tǒng)帶來(lái)過大的運(yùn)行負(fù) 荷。另一方面，引入碼分特征，當(dāng)波束之間出現(xiàn)交疊干擾，為波束自適應(yīng)分 配正交碼，以正交碼識(shí)別波束，解決波束之間的交疊干擾問題。

本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是，設(shè)計(jì)一種使用空分和碼分，在 多址系統(tǒng)中抑制波束之間交疊干擾的方法和系統(tǒng)，

A.根據(jù)用戶的空間信息，實(shí)時(shí)計(jì)算用戶的空間相關(guān)性；

B.通過用戶的空間相關(guān)性度量進(jìn)行用戶的空間相關(guān)性比較，并對(duì)用戶進(jìn) 行接入分組；

C.采用波束賦形對(duì)用戶分組進(jìn)行動(dòng)態(tài)覆蓋；

D.實(shí)時(shí)進(jìn)行波束相關(guān)性檢測(cè)；

E.自適應(yīng)為相關(guān)波束分配正交碼。

具體包括如下技術(shù)方案：

信息檢測(cè)部分實(shí)時(shí)估計(jì)包括用戶方位信息和移動(dòng)特性的用戶空間信息。 根據(jù)用戶與基站之間方位角、基站高度h和波束輻射的俯仰角確定用戶方位 信息，該信息包括用戶之間的水平方位夾角和用戶與基站的徑向距離；根據(jù) 用戶所處的狀態(tài)確定用戶移動(dòng)特性，即根據(jù)用戶切線和徑向兩個(gè)方向單位時(shí) 間內(nèi)的位置變動(dòng)判斷用戶所處的狀態(tài)為高速運(yùn)動(dòng)、低速運(yùn)動(dòng)或者靜止?fàn)顟B(tài)；