[發明專利]一種分布式天線系統虛擬小區下行傳輸方法

有效

• 申請號: 202010156008.2
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111447033B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 葉舟;馮穗力;唐瑋俊
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H04J11/00
• 分類號: H04J11/00;H04B7/0456;H04B17/309;H04B17/382
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 蔣劍明

本發明公開了一種分布式天線系統虛擬小區下行傳輸方法，該分布式天線系統包括中心處理單元、天線和用戶，基于用戶數和天線數選擇合適的傳輸方法，以降低虛擬小區間的干擾，提升整體容量。若天線數大于用戶數時，則采用聯合預編碼，在傳輸本虛擬小區用戶信息的同時，降低其對鄰區邊緣用戶的干擾。若天線數等于用戶數時，則采用虛擬小區內預編碼，主要降低虛擬小區內用戶間干擾。若天線數小于用戶數時，則采用基于正交配對和指派算法的用戶配對方法。本發明具有操作簡單，線性預編碼計算復雜度低，可顯著降低鄰區對邊緣用戶的干擾和虛擬小區內的組間干擾，可適用于天線數和用戶數不同的各種場景等優點。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，具體涉及一種分布式天線系統虛擬小區下行傳輸方法，特別涉及一種聯合預編碼抑制鄰區干擾的方法和一種基于正交配對和指派算法的用戶配對方法。

背景技術

移動用戶設備數量的不斷增加和移動數據業務的爆炸性增長對無線傳輸系統容量有更大的需求。傳統的集中式多輸入多輸出(Multiple-input Multiple-output，MIMO)天線系統是一種較為行之有效的方案，在無需增加額外的時頻資源和發射功率的前提下可有效提高無線通信系統的傳輸速率。但是集中式系統的天線集中于基站，會存在邊緣用戶問題，即地理位置接近基站的用戶具有較強的接收信號強度，而位于小區邊緣的用戶，由于路徑損耗的影響，接收信號強度較弱，這使得小區邊緣用戶的信號質量較差。分布式天線系統(Distributed antenna system，DAS)可以用來改善此類問題。相對于傳統的集中式系統，分布式天線系統的各個天線位于小區不同地理位置，可以大大的縮短了發送端與接收端之間的傳輸距離，因此分布式天線系統有著更均勻的信號覆蓋、更高的容量以及更高的空口能效。

目前，分布式天線系統主要有兩種下行傳輸方法。一種是基于全局的聯合預編碼；一種是將天線和用戶劃分虛擬小區，將分布式天線系統整體拆分為多個子系統進行處理。第一種方法理論上可以最大限度地抑制用戶間干擾，但是做全局的預編碼實現復雜度極高，在許多場合難以實際應用。第二種方法以用戶為中心劃分虛擬小區，可以一定程度降低復雜度，但是很難避免虛擬小區間干擾，雖然可以根據干擾做虛擬小區合并，但是又增加了復雜度，一旦干擾門限增加，虛擬小區合并的策略會退化成全局預編碼的復雜計算場景。此外，虛擬小區的方式還需要考慮可能出現的虛擬小區內天線數小于用戶數，需要保證用戶接入的場景。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中的上述缺陷，提供一種分布式天線系統虛擬小區下行傳輸方法，可以適用于天線數和用戶數不同的各種場景，以提升分布式天線系統性能。

本發明的目的可以通過采取如下技術方案達到：

一種分布式天線系統虛擬小區下行傳輸方法，該分布式天線系統包括中心處理單元、若干用戶和天線，所有的天線通過同軸電纜或光纖等方式接入中心處理單元，所述的傳輸方法包括如下步驟：

S1、各用戶測量與各天線的距離和/或信道增益系數，將測量結果反饋給中心處理單元；

S2、中心處理單元根據測量結果為每個用戶選擇一定數量的天線作為服務天線，從而形成虛擬小區；

S3、中心處理單元根據各個虛擬小區的用戶數和天線數選擇合適的傳輸方法，具體規則如下：

若天線數大于用戶數時，該虛擬小區將其內用戶和鄰區邊緣用戶進行聯合預編碼，所述的聯合預編碼為最小均方誤差預編碼或者迫零預編碼，并采用平均功率分配或者迭代注水算法分配每個用戶的功率，其中，所述的鄰區的定義是距離上鄰近的虛擬小區或受該虛擬小區干擾較嚴重的虛擬小區。聯合預編碼抑制鄰區干擾的方法與現有方法不同的是，將多余的自由度不是單純地用于提升容量，而是用于抑制干擾，不僅傳輸本虛擬小區用戶的信息，而且將其對鄰區邊緣用戶的干擾降低甚至置零，從而獲得比已有方法更大的容量。