[发明专利]多址系统中抑制波束之间交叠干扰的方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，具体是移动通信技术中的多址技术。

背景技术

空分多址(SDMA)技术设计思想是通过多个高增益窄波束分别对应多个 期望用户，动态地识别、定位和跟踪实现用户的接入。然而，在实际应用中 如果采用一个波束接入一个用户，则随着用户数不断增加，波束数目也会相 应地增加，这将使得系统负荷加重，同时对系统处理能力提出了更高的要求。 当用户数增加到一定数量后，如果依然采用前述多址方案技术，将会导致智 能天线技术在蜂窝移动通信系统的这一应用显得不实用。为了充分利用SDMA 多址技术的空分理念，同时又能合理利用系统资源，可以考虑在下行链路， 首先对用户按照信道和空间位置等特性进行分组，然后通过下行波束赋形对 不同的用户分组，实现自适应地覆盖，从而提高系统容量和改善系统性能。

基于如上考虑，如文献(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系统中对用户进行分组，将用户以 分组形式接入系统。但是，当前针对用户分组采用的基本准则通常是以用户 之间的不相关为前提的，如文献(Smart Antennas 2008 International ITG Workshop，A performance-complexity analysis of four suboptimal SDMA algorithms)中分析的几种用户分组方法，这种分组策略没有确定的指出对 同一波束下的“相关用户”进行分区覆盖。另一方面，受赋形波束宽度的影 响，当不同的用户群在空间上处于较为接近的位置时，从波束覆盖的区域来 看，尤其是下行波束覆盖，则呈现出覆盖区域相互交叠和干扰。这就使得SDMA 在对一个期望用户分组以最大增益覆盖时，对相邻的用户分组来讲，因无法 辨识提供覆盖的波束，使得其都将经历严重的干扰，而这种相互干扰将直接 影响系统性能。如图1所示为波束间出现交叠干扰的示意图。对于任意的两 个SDMA用户分组Gn和Gm，在空间位置上接近，使得波束Bn和Bm在空间覆 盖上出现相互交叠的区域。而当移动终端MSi和MSj靠近波束Bn和Bm的交 叠覆盖区域时，将同时接收到来自波束Bn和Bm的信号，造成干扰。因此波 束之间的交叠覆盖将使得SDMA用户分组之间出现相互干扰，即交叠干扰。

发明内容

本发明针对现有空分多址(SDMA)技术的上述分组覆盖缺陷和波束交叠 干扰问题，设计一种使用空分和码分的多址系统和方法。该多址系统可以实 现对用户分组的动态分区覆盖和跟踪，但同时不会给系统带来过大的运行负 荷。另一方面，引入码分特征，当波束之间出现交叠干扰，为波束自适应分 配正交码，以正交码识别波束，解决波束之间的交叠干扰问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案是，设计一种使用空分和码分，在 多址系统中抑制波束之间交叠干扰的方法和系统，

A.根据用户的空间信息，实时计算用户的空间相关性；

B.通过用户的空间相关性度量进行用户的空间相关性比较，并对用户进 行接入分组；

C.采用波束赋形对用户分组进行动态覆盖；

D.实时进行波束相关性检测；

E.自适应为相关波束分配正交码。

具体包括如下技术方案：

信息检测部分实时估计包括用户方位信息和移动特性的用户空间信息。 根据用户与基站之间方位角、基站高度h和波束辐射的俯仰角确定用户方位 信息，该信息包括用户之间的水平方位夹角和用户与基站的径向距离；根据 用户所处的状态确定用户移动特性，即根据用户切线和径向两个方向单位时 间内的位置变动判断用户所处的状态为高速运动、低速运动或者静止状态；