CN102387488A - 一种终端空间归属判决方法及基站 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种终端空间归属判决方法及基站，包括：基站为终端配置信道探测参考信号发送参数，基站确定终端的归属判决周期；基站计算各射频拉远单元上的信道探测参考信号测量值；当到达终端的归属判决周期后，基站根据信道探测参考信号测量值进行空间归属判决。本发明可以周期性的获取和更新用户射频拉远单元归属信息，归属信息具有时效性，保证了调度依据的准确性。

Description

一种终端空间归属判决方法及基站

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别涉及一种终端空间归属判决方法及基站。

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用户复用相同的资源，从而大幅提高了系统容量，同时减少了用户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，可以减少用户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。

基站设备为分布式基站设备，它是由BBU(Base Band Unit，基带处理单元)、RRU(Radio Remote Unit，射频拉远单元)构成，是一种可以灵活分布式安装的基站组合。从本质上说，SDMA(Space Division Multiple Access，空分多址接入)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的用户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(如街道覆盖、十字或者丁字路口、高速铁路等)实现隔离。

室内基带处理单元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。图1为BBU+RRU的信号处理模型示意图，BBU和RRU的信号处理模型可以参见图1：

每个RRU都会接收到用户的发送信号，测量模块通过比较各RRU上的接收信号强度，对用户的RRU归属进行判决，并将归属信息提交调度模块。调度模块对各楼层用户进行时频资源分配，为归属不同RRU上可进行SDMA的用户进行配对，为配对用户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，用于用户数据检测。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。

目前现网的HSPA(High Speed Packet Access，高速分组接入)系统中使用赋形权值算法对用户归属RRU进行判决，即基站通过赋形权值算法计算每个RRU上的权值作为判决依据，当权值大于门限值时，判定用户归属该RRU，否则用户不归属于该RRU，一个用户可归属于多个RRU。

现有算法的不足在于：计算复杂度较高，此外该算法还存在门限值确定问题，由于采用绝对门限值判决楼层归属，门限值的确定较为困难，门限值过高可能导致略低于门限值的RRU信号会对其相邻RRU产生较强干扰，门限值过低可能导致大部分用户归属多个RRU，归属判断不准确，影响系统的总容量。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供了一种终端空间归属判决方法及基站。

本发明实施例中提供了一种终端空间归属判决方法，包括如下步骤：

基站为终端配置SRS(Sounding Reference Signals，信道探测参考信号)发送参数，基站确定终端的归属判决周期；

基站计算各RRU上的SRS测量值；

当到达终端的归属判决周期后，基站根据SRS测量值进行空间归属判决。

本发明实施例中提供了一种基站，包括：

SRS配置模块，用于为终端配置SRS发送参数；

周期确定模块，用于确定终端的归属判决周期；

SRS测量值模块，用于计算各RRU上的SRS测量值；

归属判决模块，用于当到达终端的归属判决周期后，根据SRS测量值进行空间归属判决。

本发明有益效果如下：

由于在本发明实施例提供的技术方案中，基站为终端配置SRS发送参数，当到达终端的归属判决周期后，基站根据各RRU上的SRS测量值进行空间归属判决，因此可以周期性的获取和更新用户RRU归属信息，归属信息具有时效性，从而也保证调度依据的准确性。

附图说明

图1为背景技术中BBU+RRU的信号处理模型示意图；

图2为本发明实施例中终端空间归属判决方法实施流程示意图；

图3为本发明实施例中方式1的判决示意图；

图4为本发明实施例中基站结构示意图。

具体实施方式

发明人在发明过程中注意到：

对于空分复用系统来说，用户的空间归属判决是系统中多用户调度的关键，合理的归属空间判决算法能够为调度提供准确依据，将配对用户间的干扰值降低在一个可控的范围内。从原理上来说，任何一种上行已知信号都可以作为用户进行归属空间判决的依据。而从实用性上考虑，为了保证用户的归属信息准确，最好能够在用户移动时及时更新用户归属信息。

而探测信号SRS(Sounding Reference Signals，信道探测参考信号)的工作原理是：基站通过检测用户发送的已知的ZC(Zadoff-Chu)扩展序列来获取用户信道信息。SRS的配置较为灵活，各用户的SRS带宽、跳频带宽、资源位置和ZC序列的循环移位值均由基站指定。基站可以令用户发送全带宽SRS用于获取用户在整个频域上的信道信息，也可以根据用户的频域信息令用户在指定带宽上发送SRS，从而获得指定带宽上的频域信息。各用户SRS相互独立，基站可以灵活配置各用户发送SRS的周期，且资源相对其他信道来说也较为充裕，因此可以不进行空分，作为各用户进行楼层归属判决的依据。

本发明实施例提供的技术方案正在于提供了一种周期性获取用户归属空间信息的判决方案，方案中，基站为系统中每个用户分配周期性的SRS资源，用于周期性获取用户的空间归属信息，从而为多用户调度提供依据。下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。

图2为终端空间归属判决方法实施流程示意图，如图所示，在进行终端空间归属判决时可以包括如下步骤：

步骤201、基站为终端配置SRS发送参数；

步骤202、基站确定终端的归属判决周期；

步骤203、基站计算各RRU上的SRS测量值；

步骤204、当到达终端的归属判决周期后，基站根据SRS测量值进行空间归属判决。

其中，步骤201与步骤202没有必然的时序关系，两个步骤可以同时实施，也可以分开实施，只要能为终端配置SRS与确定判决周期即可。

实施中，SRS测量值可以包括以下参数之一或者其组合：

SRS接收功率、SRS的频域平均信道响应、由SRS计算得到的上行CQI(Channel Quality Indicator，信道质量指示)。

实施中，SRS测量值可以是基站最近一次接收到的SRS测量值，或多次SRS测量值的平均值。也即，当到达归属判决周期后，基站根据最近一次接收到的SRS测量值或多次SRS测量值的平均值进行空间归属判决。

实施中，基站计算各RRU上的SRS测量值，可以是根据终端的上行探测信道计算各RRU上的SRS测量值。也即，基站可以根据终端的上行sounding(探测)信道计算各RRU上的SRS测量值。

实施中，基站根据SRS测量值进行空间归属判决，可以包括以下方式之一或者其组合：

1、将终端在各RRU上的SRS测量值从大到小进行排序，从队列的第一个元素开始，逐次计算相邻两个元素的比值；如果比值大于预设第一门限值则该终端归属于后一个元素之前各元素所对应的RRU，否则该终端归属于队列中所有RRU。

具体的，可以将用户在各RRU上的测量值从大到小进行排序；从队列的第一个元素开始，逐次计算相邻两个元素的比值；如果比值大于某个门限值则该用户归属于后一个元素之前各元素所对应的RRU，否则用户归属于队列中所有RRU。

2、分别计算终端在各RRU上的SRS测量值与终端的SRS测量值中的最大值之比，如果比值大于预设第二门限值则终端归属于该RRU。

具体的，可以分别计算各RRU上的测量值与测量值中的最大值之比，如果比值大于某个门限值则用户归属于该RRU。

3、遍历所有RRU上的SRS测量值，当终端在某个RRU上的SRS测量值大于预设第三门限值时，则终端归属于此RRU。

具体的，可以遍历所有RRU，当某个RRU上的测量值大于某个门限值时，则用户归属于此RRU。

在上述实施方式中，第一门限值、第二门限值、第三门限值可以通过仿真来确定，或者根据经验来确定。

例如：一种仿真方式是：按照实际场景确定每个独立空间的覆盖半径，之后模拟在多个相邻空间交叠区域的用户的SRS发送和RRU接收测量过程，交叠区域的取法可在交界处两侧各取5％/10％/20％，相邻空间的个数根据实际场景决定。多次用户撒点，每次撒点后将各RRU上测量值从大到小排序。统计相邻测量值之比，取最大值为第一门限值；统计最大值和最小值之比的最大值为第二门限值；统计最小值为第三门限值。

在实施中交叠区域的取法是在交界处两侧各取5％/10％/20％，但并不限于5％/10％/20％这三个值，从理论上来说，用其它的值也是可以的，只要能够探知用户在不同区域上的RRU测量值的不同，并进而确定出适宜的门限值即可，取5％/10％/20％仅用于教导本领域技术人员具体如何实施本发明，但不意味仅能使用5％/10％/20％，实施过程中可以结合实践需要来确定相应的取值。

上述仿真方式由于交叠区域的不同取法会存在误差，得到的门限值可能并非最优，则可以按照另外一种仿真方式进行微调，方式是：以一定间隔取上述仿真得到门限值的两侧的门限值，如仿真得到的门限值为2，如以0.2为间隔，则仿真统计门限值为1.8，2，2.2下，空分复用系统的吞吐量，则使吞吐量最大的门限值确定为最终门限值。

门限值确定后，还可以进一步根据实际场景测量对该值进行调整。

图3为方式1的判决示意图，如图所示，以1BBU+8RRU为例，在采用方式1进行判决时可以如下：

图中所示的RRU有8个，分别以序号1-8标识，在获取到终端在8个RRU上的SRS测量值后，对它们进行排序，分别为3、4、5、6、2、7、1、8。然后经过判决计算，确定5与6的比值大于预设的门限值，则判决该终端归属于RRU3、4、5。

基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种基站，由于基站解决问题的原理与终端空间归属判决方法相似，因此基站的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。

图4为基站结构示意图，如图所示，在基站中可以包括：

SRS配置模块401，用于为终端配置SRS发送参数；

周期确定模块402，用于确定终端的归属判决周期；

SRS测量值模块403，用于计算各RRU上的SRS测量值；

归属判决模块404，用于当到达终端的归属判决周期后，根据SRS测量值进行空间归属判决。

实施中，归属判决模块还可以进一步用于根据包括以下参数之一或者其组合的SRS测量值进行空间归属判决：

SRS接收功率、SRS的频域平均信道响应、由SRS计算得到的上行CQI。

实施中，归属判决模块还可以进一步用于根据最近一次接收到的SRS测量值，或多次SRS测量值的平均值进行空间归属判决。

实施中，SRS测量值模块还可以进一步用于根据终端的上行探测信道计算各RRU上的SRS测量值。

实施中，归属判决模块可以包括以下单元之一或者其组合：

第一判决单元，用于将终端在各RRU上的SRS测量值从大到小进行排序，从队列的第一个元素开始，逐次计算相邻两个元素的比值；如果比值大于预设第一门限值则该终端归属于后一个元素之前各元素所对应的RRU，否则该终端归属于队列中所有RRU；

第二判决单元，用于分别计算终端在各RRU上的SRS测量值与终端的SRS测量值中的最大值之比，如果比值大于预设第二门限值则终端归属于该RRU；

第三判决单元，用于遍历所有RRU上的SRS测量值，当终端在某个RRU上的SRS测量值大于预设第三门限值时，则终端归属于此RRU。

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。

由上述实施例可见，在本发明实施例提出的技术方案中，利用用户的SRS信号周期性来获取用户归属空间判决信息，从而解决空分复用系统中用户的RRU归属判决问题，实现了周期性的获取和更新用户归属信息，为多用户调度提供较准确的依据。

进一步的，用户归属空间判决周期由基站确定；

进一步的，判决依据可以包括最近一次接收到的SRS测量值或多次SRS测量值的平均值；

进一步的，SRS测量值由用户的SRS信号得到，该测量值可以包括但不限于SRS接收功率、SRS的频域平均信道响应、SRS计算得到的上行CQI等；

进一步的，判决方式可以是：

判断测量值是否大于门限值；

判断测量值与最大测量值之比是否大于门限值；

排序后判断相邻测量值的比值是否大于门限值。

本发明实施例提出的技术方案具有广泛的适用性，可以用于任意空分复用系统，任意场景独立空间归属判决(室内或室外)、任意双工系统(TDD系统或者FDD系统)。

可以有效解决空分复用系统中用户的RRU归属判决的问题，判决的准确性较高，判决算法的复杂度较低；

可以周期性的获取和更新用户RRU归属信息，归属信息具有时效性，保证调度依据的准确性；

比值门限的方法降低了绝对门限值确定的难度，提高了门限值设定的准确性。

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、系统、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(系统)、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 (10)

1.一种终端空间归属判决方法，其特征在于，包括如下步骤：

基站为终端配置信道探测参考信号SRS发送参数，基站确定终端的归属判决周期；

基站计算各射频拉远单元RRU上的SRS测量值；

当到达终端的归属判决周期后，基站根据SRS测量值进行空间归属判决。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SRS测量值包括以下参数之一或者其组合：

SRS接收功率、SRS的频域平均信道响应、由SRS计算得到的上行信道质量指示CQI。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SRS测量值是基站最近一次接收到的SRS测量值，或多次SRS测量值的平均值。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，基站计算各RRU上的SRS测量值，是根据终端的上行探测信道计算各RRU上的SRS测量值。

5.如权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，基站根据SRS测量值进行空间归属判决，包括以下方式之一或者其组合：

将终端在各RRU上的SRS测量值从大到小进行排序，从队列的第一个元素开始，逐次计算相邻两个元素的比值；如果比值大于预设第一门限值则该终端归属于后一个元素之前各元素所对应的RRU，否则该终端归属于队列中所有RRU；

分别计算终端在各RRU上的SRS测量值与终端的SRS测量值中的最大值之比，如果比值大于预设第二门限值则终端归属于该RRU；

遍历所有RRU上的SRS测量值，当终端在某个RRU上的SRS测量值大于预设第三门限值时，则终端归属于此RRU。

6.一种基站，其特征在于，包括：

SRS配置模块，用于为终端配置SRS发送参数；

周期确定模块，用于确定终端的归属判决周期；

SRS测量值模块，用于计算各RRU上的SRS测量值；

归属判决模块，用于当到达终端的归属判决周期后，根据SRS测量值进行空间归属判决。

7.如权利要求6所述的基站，其特征在于，归属判决模块进一步用于根据包括以下参数之一或者其组合的SRS测量值进行空间归属判决：

SRS接收功率、SRS的频域平均信道响应、由SRS计算得到的上行CQI。

8.如权利要求6所述的基站，其特征在于，归属判决模块进一步用于根据最近一次接收到的SRS测量值，或多次SRS测量值的平均值进行空间归属判决。

9.如权利要求6所述的基站，其特征在于，SRS测量值模块进一步用于根据终端的上行探测信道计算各RRU上的SRS测量值。

10.如权利要求6至9任一所述的基站，其特征在于，归属判决模块包括以下单元之一或者其组合：

第一判决单元，用于将终端在各RRU上的SRS测量值从大到小进行排序，从队列的第一个元素开始，逐次计算相邻两个元素的比值；如果比值大于预设第一门限值则该终端归属于后一个元素之前各元素所对应的RRU，否则该终端归属于队列中所有RRU；

第二判决单元，用于分别计算终端在各RRU上的SRS测量值与终端的SRS测量值中的最大值之比，如果比值大于预设第二门限值则终端归属于该RRU；

第三判决单元，用于遍历所有RRU上的SRS测量值，当终端在某个RRU上的SRS测量值大于预设第三门限值时，则终端归属于此RRU。

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