CN101964987A

CN101964987A - 一种多用户空分判断方法及设备

Info

Publication number: CN101964987A
Application number: CN2009100898095A
Authority: CN
Inventors: 郭保娟; 杨宇
Original assignee: Datang Mobile Communications Equipment Co Ltd
Current assignee: China Academy of Telecommunications Technology CATT
Priority date: 2009-07-24
Filing date: 2009-07-24
Publication date: 2011-02-02

Abstract

本发明公开了一种多用户空分判断方法及设备，包括：确定各用户归属的射频拉远单元，确定归属射频拉远单元不同的用户间可以空分。进一步的，对于归属同一射频拉远单元的用户，根据各用户的到达角角度确定是否可以空分。实施本发明，在室外环境下扩大小区的覆盖范围而增加射频拉远单元数目的情况下，仍然可以进行用户的空分判断处理，提高了***的容量。

Description

一种多用户空分判断方法及设备

技术领域

本发明涉及无线通信技术，特别涉及一种多用户空分判断方法及设备。

背景技术

在目前已有的移动通信***中，基本的资源单位一般为频率资源、时间资源和码资源，基于这些基本频谱资源，可以进行FDM(Frequency Division Mutiplexing，频分复用)、TDM(Time Division Multiplexing，时分复用)、CDMA(Code Division Multiple Access，码分多址)或几种复用方式的组合。SDM(Space Division Multiplex，空分复用)是指在以上复用方式的基础上，对基本的资源单位进行复用的形式。引入空分复用就是为了更有效的利用宝贵的无线资源。

TD-SCDMA(Time Division Synchronized Code Division Multiple Access，时分同步CDMA***)移动通信***上、下行链路采用相同的频率，上下行链路的空间协方差矩阵可以认为近似相同，这意味着从上行链路估计出的空间协方差矩阵可以用于下行链路的波束赋形。

在室外空分中，对于用户是否可以空分的判断，是基于DOA(Direction Of Arrival，到达角)角度来进行的。

在实际中，可以定义用户之间的隔离度，其反应了两用户之间的可复用程度。隔离度越大，则两用户复用时干扰越小。并定义所有用户之间的隔离度矩阵。计算隔离度的方法如下：

在考察用户DOA的隔离度时，直接将两用户DOA估计结果的差值作为用户的隔离度。设用户i的DOA估计结果为θ_i，用户j的DOA估计结果为θ_j，则用户i，j之间的隔离度为：

C_{up}^{(i, j)} = C_{dn}^{(i, j)} = | θ_{i} - θ_{j} |

上述隔离度的判断是在不同用户属于同一套智能天线的情况下进行的判断。随着需求的增加，在一些特定区域会有属于同一个小区的多套智能天线，即RRU(Radio Remote Unit，射频拉远单元)，多套RRU可以覆盖不同的区域，增加小区的覆盖范围，多套RRU可以对该小区内的信号同时进行发送和接收处理，在上行数据处理时，在译码前对接收到的多个基站的相同用户的检测信号进行合并得到分集增益，在下行数据处理时，多个基站对同一个终端发送信号获得分集增益。目前的TD-SCDMA网络中采用一个BBU(BaseBand Unit，基带处理单元)支持多个RRU的方式进行信号的收发，这样可以增加小区的覆盖范围，获得分集增益。在有多套RRU的小区，如果还要支持多用户空分方案，来提高小区的容量，就需要考虑如何判断多用户空分条件是否满足，需要给出新的判断方法。然而现有技术的不足在于，目前并没有在多RRU情况下，对是否满足空分条件的判断方案。

发明内容

本发明提供一种多用户空分判断方法及设备，用以解决现有技术中在室外环境下扩大小区的覆盖范围而增加RRU数目的情况下，不能进行空分判断的问题。

本发明实施例中提供了一种多用户空分判断方法，包括如下步骤：

确定各用户归属的RRU；

确定归属RRU不同的用户间可以空分。

较佳地，确定各用户归属的RRU时，根据各用户在各个RRU上的质量信息进行确定。

较佳地，所述质量信息包括：RSCP(Received Signal Code Power，接收信号码功率)和/或SNR(Signal-to-Noise Ratio，信噪比)；

在根据各用户在各个RRU上的质量信息进行确定时，包括：

确定各用户的第一RRU，所述第一RRU为各用户的最大的RSCP和/或SNR所属的RRU；

确定各用户的第二RRU，所述第二RRU为与最大的RSCP和/或SNR之差不超过第一门限值的RSCP和/或SNR所属的第二RRU；

确定各用户的第一RRU与第二RRU为该用户的归属RRU。

较佳地，在确定各用户归属的RRU时，满足下列条件之一或者其组合时进行确定：

有新接入的用户、有停止接入的用户、有移动到另一RRU覆盖区域的用户、距离上次确定时间到达预设时间。

较佳地，进一步包括：

对于归属同一RRU的用户，根据各用户的DOA角度确定是否可以空分。

较佳地，根据各用户的DOA角度确定是否可以空分，包括：

根据各用户的上行信道信息获取用户的信道估计；

根据信道估计获取各用户的DOA角度；

确定各用户的隔离度为

其中，用户i的DOA估计结果为θ_i，用户j的DOA估计结果为θ_j；

确定隔离度大于第二门限值的用户间可以空分。

本发明实施例中还提供了一种多用户空分判断设备，包括：

归属确定模块，用于确定各用户归属的RRU；

第一空分判断模块，用于确定归属RRU不同的用户间可以空分。

较佳地，所述归属确定模块进一步用于在确定各用户归属的RRU时，根据各用户在各个RRU上的质量信息进行确定。

较佳地，所述质量信息包括：RSCP和/或SNR；

所述归属确定模块包括：

第一确定单元，用于确定各用户的第一RRU，所述第一RRU为各用户的最大的RSCP和/或SNR所属的RRU；

第二确定单元，用于确定各用户的第二RRU，所述第二RRU为与最大的RSCP和/或SNR之差不超过第一门限值的RSCP和/或SNR所属的第二RRU；

第三确定单元，用于确定各用户的第一RRU与第二RRU为该用户的归属RRU。

较佳地，所述归属确定模块进一步用于在满足下列条件之一或者其组合时确定各用户归属的RRU：

较佳地，进一步包括：

第二空分判断模块，用于对于归属同一RRU的用户，根据各用户的DOA角度确定是否可以空分。

较佳地，所述第二空分判断模块包括：

信道估计单元，用于根据各用户的上行信道信息获取用户的信道估计；

角度获取单元，用于根据信道估计获取各用户的DOA角度；

隔离度确定单元，用于确定各用户的隔离度为

其中，用户i的DOA估计结果为θ_i，用户j的DOA估计结果为θ_j；

空分判断单元，用于确定隔离度大于第二门限值的用户间可以空分。

本发明有益效果如下：

本发明实施中，在确定各用户归属的RRU后，便确定归属RRU不同的用户间可以空分。

进一步的，对于归属同一RRU的用户，根据各用户的DOA角度确定是否可以空分。

由于本发明实施例提供的方案中提出了在根据质量信息判断归属于不同RRU的用户判断是否可以空分的方案，在此基础上，还可以结合DOA角度信息进一步准确的判断归属于同一个RRU的用户空分的方案。因此使得本发明在室外环境下扩大小区的覆盖范围而增加RRU数目的情况下，仍然可以进行用户的空分判断处理，提高了***的容量。

附图说明

图1为本发明实施例中多用户空分判断方法实施流程示意图；

图2为本发明实施例中多用户空分判断设备结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。

本发明实施中，在多套RRU的情况下，为了判断不同用户之间是否满足空分条件，可以首先根据用户在各个RRU的归属判断来区分RRU，对于归属不同RRU的用户可以空分；然后，进一步的，对于归属于同一个RRU的用户，再根据角度信息来判断是否可以空分。下面进行说明。

图1为多用户空分判断方法实施流程示意图，如图所示，在进行空分判断时可以包括如下步骤：

步骤101、确定各用户归属的RRU；

步骤102、确定归属RRU不同的用户间可以空分。

下面对上述步骤的具体实施进行说明。

在实施步骤101时，可以根据各用户在各个RRU上的质量信息进行确定。

具体的，质量信息可以包括：RSCP和/或SNR；

则在根据各用户在各个RRU上的质量信息进行确定时，可以包括：

确定各用户的第一RRU与第二RRU为该用户的归属RRU。

下面以实例来说明根据每个用户在各个RRU上测量的质量信息判断RRU归属的实施方式。

质量信息以RSCP为例进行说明，当选用其他质量信息时，按实施例中的原则，选取相应的参数值进行实施即可。

设判断的第一门限值为Γ1，第一门限值具体实施中可以根据仿真或者测试结果确定。原则是当两个RRU的衰减差达到Γ1dB时，便可以满足两个RRU上的用户空分的条件。

假设RRU的个数为N个，针对每个用户UE_i测量的各个RRU的RSCP_i，j，其中i＝1......M，j＝1......N，M为用户数，N为RRU数。

第一RRU的判断，对UE_i，找出其最大的RSCP所属的RRU，此为UE归属的RRU；

第二RRU的判断，在判断是否还同时归属其他RRU时，根据最大RSCP和RSCP_i，j的差值与第一门限值Γ1比较，如果高于门限，则说明UE_i不属于第j个RRU，否则就属于第j个RRU。

实施中，在确定各用户归属的RRU时，满足下列条件之一或者其组合时进行确定：有新接入的用户、有停止接入的用户、有移动到另一RRU覆盖区域的用户、距离上次确定时间到达预设时间。

具体实施中，在判断RRU归属时可以建立一个矩阵表，如下表所示：

	RRU1	RRU2	RRU3	RRU4
					UE1	√	×	×	×
UE2	×	√	×	×
					UE3	×	×	√	√
UE4	√	√	×	×

假设M＝N＝4。“√”表示该用户归属于的RRU，“×”表示不归属。

则由表可见，UE1可以和UE2、UE3空分，UE2可以和UE1、UE3空分，UE3可以和UE1、UE2、UE4空分，UE4可以和UE3空分。

则可以维护归属信息矩阵表，使之实时更新，具体的可以是有新接入的用户、有停止接入的用户、有移动到另一RRU覆盖区域的用户时就进行更新，还可以预设更新时间，到预设的时间就进行更新，矩阵表的更新预设时间可以是按每个子帧进行，也可以间隔L个子帧更新一次，L由仿真或者测试结果来确定。准则就是归属不同RRU覆盖区域的用户可以做空分。

进一步的，对于归属同一RRU的用户，还可以根据各用户的DOA角度确定是否可以空分。即，对于按归属RRU确定不能空分的用户，还可以进一步的判断属于同一个RRU的各用户的DOA角度，如果满足空分条件，也可以进行空分。

具体实施中，可以在上述判断用户在不同RRU归属之后，再根据DOA角度信息进一步判断用户间是否空分。比如当用户1属于RRU1，用户2属于RRU2，这两个用户配对后，如果RRU1中的天线阵列对UE1做赋形，而且UE2位于UE1所在的赋形方向时，此时会增加对UE2的干扰。所以可以对用户1和用户2分别在RRU1和RRU2计算的DOA角度进行比较，如果角度差大于门限值Γ2，则认为可以空分，否则认为干扰会比较大，不建议空分。其中门限值Γ2可以根据仿真或者测试结果确定。

因此，实施中，根据各用户的DOA角度确定是否可以空分，可以包括：

根据各用户的上行信道信息获取用户的信道估计h_i，h_j；

根据信道估计获取各用户的DOA角度；

确定各用户的隔离度为

其中，用户i的DOA估计结果为θ_i，用户j的DOA估计结果为θ_j；

确定隔离度大于第二门限值的用户间可以空分。

具体的，对属于同一个RRU的不同用户根据测量的角度信息判断空分条件。如果两个用户不同时属于同一个RRU，则认为满足空分的条件，可以直接进行空分，如果属于同一个RRU，还需要进行进一步的判断，就是根据各自计算的DOA角度来判断是否可以空分。

具体实施中，可以根据用户的上行信道信息分别得到空分用户的信道估计h_i，h_j，利用此信道估计得到各用户的DOA估计，设用户i的DOA估计结果为θ_i，用户j的DOA估计结果为θ_j，则用户i，j之间的隔离度为：

设判断第二门限值为Γ3，第二门限值可以根据仿真或者测试结果确定。如果上述隔离度大于门限Γ3，则认为用户i和j可以进行空分，否则不能进行空分。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种多用户空分判断设备，由于判断设备解决问题的原理与多用户空分判断方法相似，因此判断设备的实施可以参见方法的实施，重复之处不在赘述。

图2为多用户空分判断设备结构示意图，如图所示，判断设备中可以包括：

归属确定模块201，用于确定各用户归属的RRU；

第一空分判断模块202，用于确定归属RRU不同的用户间可以空分。

实施中，在归属确定模块201确定各用户归属的RRU后，第一空分判断模块202便可以确定归属RRU不同的用户间可以空分。

实施中，归属确定模块还可以进一步用于在确定各用户归属的RRU时，根据各用户在各个RRU上的质量信息进行确定。

质量信息可以包括：RSCP和/或SNR；

则归属确定模块中可以包括：

实施中，归属确定模块还可以进一步用于在满足下列条件之一或者其组合时确定各用户归属的RRU：

对于归属同一RRU的用户，还可以根据各用户的DOA角度确定是否可以空分。即，判断设备中还可以进一步包括：

第二空分判断模块203，用于对于归属同一RRU的用户，根据各用户的DOA角度确定是否可以空分。

实施中，第二空分判断模块可以包括：

角度获取单元，用于根据信道估计获取各用户的DOA角度；

隔离度确定单元，用于确定各用户的隔离度为其中，用户i的DOA估计结果为θ_i，用户j的DOA估计结果为θ_j；

为了描述的方便，以上所述装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然，在实施本发明时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

由上述实施例可知，本发明实施例中提供了一种室外环境下多用户空分的判断方法及设备。

进一步的提出了根据质量信息判断不同RRU的用户归属，从而进行空分的方案。

进一步的，还提出了对归属于同一个RRU的用户根据DOA角度信息判断用户空分的方案。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

1.一种多用户空分判断方法，其特征在于，包括如下步骤：

确定各用户归属的射频拉远单元RRU；

确定归属RRU不同的用户间可以空分。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定备用户归属的RRU时，根据各用户在各个RRU上的质量信息进行确定。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述质量信息包括：接收信号码功率RSCP和/或信噪比SNR；

在根据各用户在各个RRU上的质量信息进行确定时，包括：

确定各用户的第一RRU与第二RRU为该用户的归属RRU。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定各用户归属的RRU时，满足下列条件之一或者其组合时进行确定：

5.如权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，进一步包括：

对于归属同一RRU的用户，根据各用户的到达角DOA角度确定是否可以空分。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据各用户的DOA角度确定是否可以空分，包括：

根据各用户的上行信道信息获取用户的信道估计；

根据信道估计获取各用户的DOA角度；确定各用户的隔离度为

其中，用户i的DOA估计结果为θ_i，用户j的DOA估计结果为θ_j；

确定隔离度大于第二门限值的用户间可以空分。

7.一种多用户空分判断设备，其特征在于，包括：

归属确定模块，用于确定各用户归属的RRU；

8.如权利要求7所述的判断设备，其特征在于，所述归属确定模块进一步用于在确定各用户归属的RRU时，根据各用户在各个RRU上的质量信息进行确定。

9.如权利要求8所述的判断设备，其特征在于，所述质量信息包括：RSCP和/或SNR；

所述归属确定模块包括：

10.如权利要求7所述的判断设备，其特征在于，所述归属确定模块进一步用于在满足下列条件之一或者其组合时确定各用户归属的RRU：

11.如权利要求7至10任一所述的判断设备，其特征在于，进一步包括：

12.如权利要求11所述的判断设备，其特征在于，所述第二空分判断模块包括：

角度获取单元，用于根据信道估计获取各用户的DOA角度；

隔离度确定单元，用于确定各用户的隔离度为

其中，用户i的DOA估计结果为θ_i，用户j的DOA估计结果为θ_j；