[发明专利]终端归属空间判决方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，尤其涉及一种终端归属空间判决方法和设备。

背景技术

空分复用技术可以广泛的用于室内和室外场景，既可以用于提升小区的容量、数据传输速率和系统频谱利用率，也可以用于提高特殊场景的覆盖性能。例如在室内进行楼层间的空分复用可以使多个楼层的终端复用相同的资源，从而大幅提高了系统容量，同时减少了终端跨越楼层时的小区切换。又比如说，在室外，将空分复用应用于高速铁路的覆盖，可以减少终端由于高速移动造成的短时间内频繁的小区切换，有效的改善了系统覆盖性能。

基站设备(eNB)为分布式设备，它是由室内基带单元(Building Base bandUnit，BBU)设备、射频远端单元(Radio Remote Unit，RRU)设备构成，是一种可以灵活分布式安装的基站组合。从本质上说，码分多址(SDMA)技术就是利用不同RRU之间的空间隔离来实现空分复用，为归属不同RRU的终端分配相同的时频资源，从而达到提升频谱利用率和系统吞吐量的效果。在理想情况下，系统吞吐量可以随复用重数的增长而不断增加，其上限仅取决于BBU的实际处理能力。SDMA技术的实现需要不同RRU满足一定的隔离度要求，对于室内SDMA主要通过楼层间的穿透损耗实现隔离，室外则可以通过定向天线以及物理距离，例如街道覆盖、十字或者丁字路口、高速铁路等实现隔离。

BBU是基站中负责数据处理的部分，决定每个RRU上的发送数据。RRU是基站的射频发射部分，每个独立空间对应一个RRU，一个RRU可以支持一个或多个通道的数据发送，每个通道可以连接一个或多个天线，但同一通道上的多个天线上的数据是合并传输的。每个独立空间内的通道数和实际布网有关，当每个独立空间内配置为单通道时只能采用单端口传输，而每个独立空间内配置为多通道时，则可以采用2端口、4端口等多端口模式传输。BBU和RRU之间通过光纤连接在一起，一个BBU可以同时处理多个RRU上的数据，BBU处理能力和BBU中的板卡处理能力和数目有关，其处理能力决定了一个BBU可以连接的RRU数目。

BBU和RRU的信号处理模型参见图1，其中每个RRU都会接收到终端的发送信号，BBU中的测量模块通过比较各RRU上的接收信号强度，对终端的RRU归属进行判决，即判定终端归属于哪个RRU，并将归属信息提交调度模块。调度模块对各终端进行时频资源分配，为归属不同RRU上可进行SDMA的终端进行配对，为配对终端分配相同的时频资源，同时将配对信息和调度信息传送给测量模块和数据接收模块，用于下次信号接收。测量模块根据前一次的配对信息将相应的测量数据传递到数据接收模块，用于终端数据检测。同时调度模块将本次调度信息传送到数据发送模块，用于确定每个RRU上的发送数据。

可见，对于空分复用系统来说，终端的RRU归属判决是系统中多终端调度的关键，合理的归属判决算法能够为调度提供准确依据，将配对终端间的干扰值降低在一个可控的范围内。

目前现网的高速分组接入(HSPA)系统中使用赋形权值算法进行终端RRU归属判决，即基站通过赋形权值(EBB)算法计算每个RRU上的权值作为判决依据，当权值大于门限值时，判定终端归属该RRU，否则判定终端不归属于该RRU，一个终端可归属于多个RRU。具体的：

首先，使用信道估计算法得到某终端每个子载波上行的信道冲激响应h(k，n)，其中k表示的是终端序号，n表示子载波序号，h(k，n)是一个Nrx*Ntx的矩阵，Nrx为终端发送天线数，Ntx为RRU的数目；

然后，利用EBB算法求出各天线上的赋形权值，方法如下：

对各子载波的信道相关矩阵h^H_k，nh_k，n求平均得到终端的信道相关矩阵R_k，从而求出各个终端的主特征值对应的特征向量即赋形向量V_k＝eig(R_k)，赋形向量的每一个元素w(k，ka)即为每个RRU的赋形系数；

最后，根据赋形系数的大小来判断终端是否归属于某个RRU，若|w(k，ka)|²大于门限值г，则终端k归属于天线ka(即终端k归属于天线ka所在的RRU)，否则不归属于天线ka。