一種基于用戶距離的基站天線的調度方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于用戶距離的基站天線調度方法，具體為：首先進行系統初始化，其中包括確定為保證通信的最低信干噪比和基站天線總數，首先基站向服務的本小區用戶發送導頻信號，用戶接收導頻信號并計算其與基站之間的距離，然后用戶將其距離值發送給本小區基站，基站根據保證基站與用戶通信的最低信干噪比以及用戶到基站的距離來確定調度天線的個數。本發明適用于發送端配備多天線，接收端配備單天線的大規模多輸入多輸出蜂窩網絡場景，根據小區中不同用戶的信干噪比質量不同，基站調度天線數不同，節省了維持多余天線工作的靜態能量。同時，每次調用后剩余的天線還可以為其他用戶服務，從而提高了下行鏈路的平均能量效率。
【專利說明】一種基于用戶距離的基站天線的調度方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于無線通信【技術領域】，具體涉及一種基于用戶距離的大規模多輸入多輸出(Massive Multiple Input Multiple Output, Massive MI MO)蜂窩網絡中基站天線的調
度方法。
【背景技術】
[0002]在MMO通信系統中，在收發兩端配置多天線單元，通過時間-空間聯合處理技術，將無線傳播中通常被認為是有害的多徑傳播，轉變為對用戶有益的多路延遲擴展，從而提高了傳送速率。
[0003]在MMO通信系統中，基站天線數目不同所能達到的平均信干噪比(Signal toInterference and Noise Ratio, SINR)是不同的，如 Jakob Hoydis et al.“Massive MIMOin the UL/DL of cellular networks:how many antennas do we need ?，，，IEEE Jounalon Selected Areas in Communications, Vol.31，N0.2，Feburary2013 所述。為保證小區內最邊緣的用戶的通信質量，基站天線的總數目是根據基站和用戶之間最差的SINR來確定的，并且天線數目是固定不變的。但是，小區中不同位置的用戶離基站遠近不同，對應的SINR不同。因此，對于離基站比較近，SINR比較高的用戶，基站并不需要調用其所有天線，基站只需要調用其中一部分天線就可以保證和離它比較近的用戶的最差SINR通信質量要求。與此同時，因為 基站消耗的功率由動態功率和靜態功率組成，且基站每次發射的動態功率不變，所以調度天線數目減少了就減少了天線靜態功率的消耗，從而提升整個網絡下行鏈路的平均能量效率。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種基于用戶距離的Massive MMO蜂窩網絡中基站天線的調度方法，節約了基站天線的靜態能量，提升了整個網絡下行鏈路的平均能量效率。
[0005]為實現上述目的，本發明提供了一種基于用戶距離的Massive MMO蜂窩網絡中基站天線的調度方法，包括以下步驟:
[0006](I)基站進行系統初始化，確定為保證基站與用戶通信的最低SINR值T和小區基站天線的總數N;
[0007](2)基站向服務的本小區用戶發送導頻信號；
[0008](3)用戶接收導頻信號并計算其與基站之間的距離r ；
[0009](4)用戶將其距離值r發送給本小區基站；
[0010](5)基站的天線調度；
[0011](5-1)基站根據保證基站與用戶通信的最低SINR值T以及用戶到基站的距離r來確定調度天線的個數η;
[0012](5-2)要調度的天線個數η如果小于基站剩余天線個數，則基站調度η個天線為其服務，基站剩下的天線調度按步驟(2)到(5)重復運行。[0013]進一步地，所述步驟(1)中確定為保證基站與用戶通信的最低SINR值T和小區基站天線的個數N具體為:
[0014](1.1)根據運營商的覆蓋指標要求，確定最低SINR值T ;
[0015](1.2)根據SINR與基站天線數之間關系:
[0016]
【權利要求】
1.一種基于用戶距離的Massive MMO蜂窩網絡中基站天線的調度方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)基站進行系統初始化，確定為保證基站與用戶通信的最低SINR值T和小區基站天線的總數N ； (2)基站向服務的本小區用戶m發送導頻信號； (3)用戶m接收導頻信號并計算其與基站之間的距離r； (4)用戶m將其距離值r發送給本小區基站； (5)基站的天線調度； (5-1)基站根據保證基站與用戶通信的最低SINR值T以及用戶m到基站的距離r來確定調度天線的個數η; (5-2)要調度的天線個數η如果小于基站剩余天線個數，則基站調度η個天線為其服務，基站剩下的天線 調度按步驟(2)到(5)重復運行。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟(1)中確定為保證基站與用戶通信的最低SINR值T和小區基站天線的個數N具體為: (1.D根據運營商的覆蓋指標要求，確定最低SINR值T ; (1.2)根據SINR與基站天線數之間關系:
3.如權利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步驟(3)具體包括: (3.1)用戶接收導頻信號Spilrt ； (3.2)通過相關檢測估計信號到達時間tTM ； (3.3)計算出用戶與基站之間的距離r = ctTOA,其中，c = 3X 108ms是信號在空中的傳播速度。
4.如權利要求1至3任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟(5.1)具體包括:
根據SINR與基站天線數之間關系
【文檔編號】H04B7/04GK103973345SQ201410180637
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年4月30日 優先權日:2014年4月30日
【發明者】張靖, 辛以利, 葛曉虎, 韓濤 申請人:華中科技大學