[發明專利]一種用于雙向無線通信系統的分布式天線選擇設計方法

有效

• 申請號: 201611197233.0
• 申請日: 2016-12-22
• 公開（公告）號: CN106603134B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 辛元雪;王東明;李佳珉;尤肖虎
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H04B7/0456
• 分類號: H04B7/0456;H04B7/06;H04B7/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種用于雙向無線通信系統的分布式天線選擇設計方法，以減小用戶到天線、天線到天線、用戶到用戶之間的各類干擾為目標，充分利用天線與用戶之間的位置信息，適用于干擾種類較多的雙向通信網絡。由于先進行了可選天線的排序，選擇某根天線時若引起整個系統的性能衰退，其后的所有可行天線不再考慮，降低了計算的復雜度。

技術領域

本發明涉及分布式天線選擇設計方法，特別是涉及一種用于雙向無線通信系統的分布式天線選擇設計方法。

背景技術

雙向網絡支持上下行的同時運行，與全雙工系統不同，上行與下行通信是在不同的基站或者分布式天線進行。雖然雙向網絡引入了下行基站對上行基站及上行用戶對下行用戶的額外干擾，但其不需要考慮TDD系統中同步信號等開銷，充分利用了空間資源。為了增加傳輸的覆蓋范圍及提高系統的總容量，結合分布式天線系統進行研究。然而，雙向網絡在分布式天線系統下進行天線選擇時，需要考慮用戶與用戶之間、分布式天線與用戶之間、分布式天線與分布式天線之間的各類干擾。傳統策略中，針對分布式天線選擇問題，可以選擇擁有最優信道的若干天線，或者距離用戶最近的若干天線。然而這些方法并沒有考慮選擇該天線后對整個系統的性能影響，即選擇了該天線帶來的系統性能收益是否大于其引入的各類干擾值。該方法利用用戶與天線之間的位置來進行天線選擇，權衡選擇該天線后帶來的系統增益與引入的干擾，使得系統的整體性能得到提升。首先將每用戶的可選天線進行排序，一旦選擇某天線則整個系統的性能降低，則不再考慮后續天線的選擇，因此該算法降低了算法計算復雜度。該算法可應用于不同的通信傳輸場景和多種分布式天線排列場景，并可采用各種接收機和發射機，應用范圍廣。

發明內容

發明目的：本發明的目的是提供一種能夠解決現有技術中存在的缺陷的用于雙向無線通信系統的分布式天線選擇設計方法。

技術方案：為達到此目的，本發明采用以下技術方案：

本發明所述的用于雙向無線通信系統的分布式天線選擇設計方法，包括以下步驟：

S1：對雙向無線通信系統中用戶i的可選天線集合中的所有天線進行排序，得到排序后的可選天線集合為其中，C_i表示集合中元素的個數，表示用戶i的可選天線集合排序后的第k根天線，1≤k≤C_i；

S2：按照可選天線集合中各天線的順序，依次計算每根天線被選擇時整個雙向通信系統的和速率：如果用戶i的第k根天線被選擇后使得整個雙向無線通信系統的和速率增加了，則將第k根天線加入到用戶i的已選天線集合中，然后進行步驟S3；否則，則直接進行步驟S4；

S3：判斷k是否等于C_i：如果k等于C_i，則令k＝1，然后進行步驟S4；否則，令k＝k+1，然后返回步驟S2；

S4：判斷i是否等于K，K為雙向無線通信系統中用戶的總個數：如果i等于K，則結束；如果i不等于K，則令i＝i+1，然后返回步驟S1。

進一步，所述步驟S2中，用戶i的第k根天線被選擇后，整個雙向無線通信系統的和速率R按照(1)來計算：

式(1)中，R_j為用戶j的可達速率，按照式(2)來計算：

R_j＝log₂(1+γ_j) (2)

如果用戶j為上行用戶，則用戶j的信干噪比γ_j按照式(3)來計算：