[发明专利]一种提高多小区分布式天线系统性能的网络侧通信方法

摘要

本发明公开了一种提高多小区分布式天线系统性能的网络侧通信方法，包括以下步骤：假设所有小区的网络侧天线端口APi,j使用同一频率fj，天线端口APi,j与移动台第l根天线之间的信道复增益系数为当移动台处于通信状态时，其第l根天线接收到天线端口AP0,j的能量归一化信号x，以及相邻小区的干扰信号和噪声，则接收信号可以表示为yl0，j：移动台第l根天线接收到来自天线端口AP0,j信号后，得到的信干噪比移动台采用最大比合并，合并后得到的来自预期天线端口AP0,j的接收信干噪比γj等于移动台各根天线上的接收信干噪比之和；在网络侧，选择使系统输出信干噪比最大的天线端口与移动台建立通信链路。本发明考虑相邻小区间干扰和高斯背景噪声，能够有效地抑制相邻小区间的同频干扰。

主权项

一种提高多小区分布式天线系统性能的网络侧通信方法，其特征在于，包括以下几个步骤：(1)在多小区场景下，假设多小区系统中存在N个小区，每个小区内存在M个网络侧天线端口，记作APi,j，表示小区i中第j个天线端口，其中i＝0,1，……N‑1，j＝0,1，……M‑1；以AP0,0为原点建立极坐标系，设极坐标为(ρ,θ)的移动台MS位于中心小区，即小区0，所有小区半径都为R，小区内的天线端口除了中心天线端口之外，其余的天线端口都均匀分布在半径为D的圆上；记天线端口APi,j的坐标为(ρi,j,θi,j)，AP0,0为原点，坐标(0,0)；(2)假设每个小区相同位置上的分布式天线端口采用同一组通信频率，即所有小区的网络侧天线端口APi,j使用同一频率fj；设天线端口APi,j与移动台第l根天线之间的信道复增益系数为hi,jl=gi,jlSi,j---(2)]]>其中，l＝0,1,...,L，其中L表示移动台配置的天线个数,表示天线端口APi,j与移动台第l根天线之间的小尺度衰落，服从衰落系数为mi,j的Nakagami分布，Si,j表示天线端口APi,j与移动台所有天线之间的大尺度衰落，服从对数正态分布，取对数后其均值为μi,j，标准差为σi,j，μi,j可表示为：μi,j＝10lg(d0/di,j)β di,j>d0               (3)上式中d0为参考距离，β为路径损耗指数，di,j表示移动台与天线端口APi,j之间的距离，在极坐标下，该距离表示为：di,j=ρ2+ρi,j2-2ρρi,jcos(θ-θi,j)---(4)]]>其中，ρ、θ分别表示移动台位置的极径和极角；当移动台处于通信状态时，其第l根天线接收到来自本小区的天线端口AP0,j的能量归一化信号x，以及相邻小区的干扰信号和噪声，则接收信号可以表示为：y0,jl=Eh0,jlx+EΣi=1N-1hi,jlxi+zl=Eg0,jlS0,jx+EΣi=1N-1gi,jlSi,jxi+zl---(9)]]>其中，E为所有天线端口的通信功率，第一项为有用信号，第二项为邻小区同频干扰信号，xi表示来自干扰小区i的能量归一化信号，zl表示均值为零、方差为N0的复高斯噪声；移动台第l根天线接收到来自天线端口AP0,j信号后，得到的信干噪比可以表示为：γjl=ES0,j|g0,jl|2EΣi=1N-1Si,j|gi,jl|2+N0---(10)]]>移动台采用最大比合并，合并后得到的来自预期天线端口AP0,j的接收信干噪比γj等于移动台各根天线上的接收信干噪比之和：γj=Σl=1Lγjl=Σl=1LES0,j|g0,jl|2EΣi=1N-1Si,j|gi,jl|2+N0---(11)]]>(3)在网络侧，选择使系统输出信干噪比最大的天线端口与移动台建立通信链路，因此将最终输出信干噪比γ表示为：γ＝max{γ0,γ1,...,γM‑1}                       (12)其中，E/N0表示系统发送信噪比，依据上述表达式对公式(12)进行重写，系统输出信干噪比γS可以表示为：γs=maxj=0M-1{γj}=maxj=0M-1{Σl=1LS0,j|g0,jl|2Σi=1N-1Si,j|gi,jl|2+1E/N0}---(13)]]>