CN102833869B - 空分复用用户的选择方法和系统 - Google Patents

空分复用用户的选择方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种空分复用用户的选择方法和系统。所述方法，包括：从已获取的预空分复用用户集合中，选择一用户作为预复用用户，并从所述预空分复用用户集合中剩余的用户中，选择至少两个用户作为该用户的优先复用集合；根据所述优先复用集合中用户与所述预复用用户的距离信息，从所述优先复用集合中选择与所述预空分复用用户复用的用户。

Description

空分复用用户的选择方法和系统
技术领域
本发明涉及移动通信系统，尤其涉及一种空分复用用户的选择方法和系统。
背景技术
近年来伴随着移动用户和业务的不断增长，运营商，尤其是人口密集国家的运营商面临着的压力也越来越大，使得运营商不得不寻找更有效利用硬件和频谱资源的技术。通信行业所有的技术几乎都是围绕着怎样最大化的利用无线资源而产生的，除了时域，频域，码域资源利用的技术外，空域资源的利用也越来越引起人们的关注。
空间复用广义上是指多个用户复用在相同的时频资源上，并通过低信道空间相关性来对不同用户进行区分，以提升资源利用率。
在全球移动通讯系统(Global System of Mobile communication，GSM)网络中的MUROS(多用户复用同一时隙技术，Multi-User Reusing One Slot)技术的核心思想是，在保证一定语音质量的前提下，在一个物理时隙上承载多于一个的语音用户，从而有效的利用了TRX硬件资源和频谱资源，进而提高整个GSM网络的系统容量。
在长期演进(Long Term Evolution，LTE)网络中，采用自适应阵列天线对空间进行分割来区别不同的用户，在不同的用户方向上形成不同的波束。每个波束可提供一个无其他用户干扰的唯一信道。这也是狭隘的严格的空分复用技术。
多个用户复用在相同的时频资源上，为了保证复用后的多个用户仍然能够良好的工作，并且不会对系统中的其他用户产生恶劣的影响，复用的用户必须经过严格的筛选。在筛选的过程中需要考虑很多因素，比如接收信号质 量，接收信号电平等信号参数特性，以及多个用户信道空间的相关性。
背景技术中在多用户复用组合的选取上，MUROS技术侧重于通过用户信号参数进行筛选，不考虑信道空间的相关性；狭隘的空分复用技术，比如LTE中的空分复用(SDM，Space Division Multiplexing)技术侧重于采用复杂算法计算空间隔离度。本发明人认为现有空分复用技术中对复用用户的选择要么忽视信道空间的相关性，要么复杂度较高。
发明内容
本发明提供一种空分复用用户的选择方法和系统，要解决的技术问题是如何在考虑信道空间的相关性因素条件下以低复杂度进行空分复用用户的选择。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
一种空分复用用户的选择方法，包括：
从已获取的预空分复用用户集合中，选择一用户作为预复用用户，并从所述预空分复用用户集合中剩余的用户中，选择至少两个用户作为该用户的优先复用集合；
根据所述优先复用集合中用户与所述预复用用户的距离信息，从所述优先复用集合中选择与所述预空分复用用户复用的用户。
优选的，所述方法还具有如下特点：从所述预空分复用用户集合中剩余的用户中，选择至少两个用户作为该用户的优先复用集合，包括如下任一种：
方式一：选择与所述预复用用户之间接收信号电平的差值小于预先设置的电平阈值的用户组成所述用户的优先复用集合；
方式二：选择与所述预空分复用用户使用不同的射频拉远模块(RRU)的用户组成所述预复用用户的优先复用集合。
优选的，所述方法还具有如下特点：根据所述优先复用集合中用户与所述预复用用户的距离信息，从所述优先复用集合中选择与所述预空分复用用户复用的用户，包括：
获取所述优先复用集合中各用户与所述预复用用户的直线距离；
将获取到的直线距离中最大的直线距离与预先设置的距离阈值进行比较，得到比较结果；
如果比较结果为大于所述距离阈值，则选择与所述预复用用户直线距离最远的用户作为所述预复用用户的复用用户。
优选的，所述方法还具有如下特点：根据所述优先复用集合中用户与所述预复用用户的距离信息，从所述优先复用集合中选择与所述预空分复用用户复用的用户，包括：
获取所述优先复用集合中各用户与所述预复用用户的直线距离；
根据获取到的直线距离，计算所述优先复用集合中任意两个用户与所述预复用用户构成的三角形的面积；
选择与所述预复用用户构成面积最大的三角形的两个用户作为所述预复用用户的复用用户。
优选的，所述方法还具有如下特点：所述方法还包括：
如果成功为所述预复用用户选择复用用户，则从所述预空分复用用户集合中删除所述预复用用户以及所述预复用用户的复用用户。
一种空分复用用户的选择系统，包括：
第一选择装置，用于从已获取的预空分复用用户集合中，选择一用户作为预复用用户，并从所述预空分复用用户集合中剩余的用户中，选择至少两个用户作为该用户的优先复用集合；
第二选择装置，用于根据所述优先复用集合中用户与所述预复用用户的距离信息，从所述优先复用集合中选择与所述预空分复用用户复用的用户。
优选的，所述系统还具有如下特点：所述第一选择装置是通过如下任一种方式从所述预空分复用用户集合中剩余的用户中，选择至少两个用户作为该用户的优先复用集合，包括：
方式一：选择与所述预复用用户之间接收信号电平的差值小于预先设置 的电平阈值的用户组成所述用户的优先复用集合；
方式二：选择与所述预空分复用用户使用不同的射频拉远模块(RRU)的用户组成所述预复用用户的优先复用集合。
优选的，所述系统还具有如下特点：所述第二选择装置包括：
第一获取模块，用于获取所述优先复用集合中各用户与所述预复用用户的直线距离；
比较模块，用于将获取到的直线距离中最大的直线距离与预先设置的距离阈值进行比较，得到比较结果；
第一选择模块，用于如果比较结果为大于所述距离阈值，则选择与所述预复用用户直线距离最远的用户作为所述预复用用户的复用用户。
优选的，所述系统还具有如下特点：所述第二选择装置包括：
第二获取模块，用于获取所述优先复用集合中各用户与所述预复用用户的直线距离；
计算模块，用于根据获取到的直线距离，计算所述优先复用集合中任意两个用户与所述预复用用户构成的三角形的面积；
第二选择模块，用于选择与所述预复用用户构成面积最大的三角形的两个用户作为所述预复用用户的复用用户。
优选的，所述系统还具有如下特点：所述系统还包括：
删除装置，用于在成功为所述预复用用户选择复用用户时，从所述预空分复用用户集合中删除所述预复用用户以及所述预复用用户的复用用户。
本发明提供的技术方案，一方面，在选择空分复用用户时，通过考虑所述优先复用集合中各用户与所述预复用用户的直线距离的关系，使用简单直观的方法使信道空间尽可能不相关，另一方面，在计算方面，本发明的计算量仅是计算优先复用集合中各用户与所述预复用用户的直线距离和将获取到的距离与距离阈值进行比较，计算量少，计算复杂度低，因此达到了在考虑信道空间的相关性下以低复杂度进行空分复用用户的选择的技术效果。
附图说明
图1为本发明提供的空分复用用户的选择方法实施例的流程示意图；
图2为本发明应用实例一提供的在GSM网络中选择空分复用用户的方法应用实例的流程示意图；
图3为本发明应用实例一中利用九宫格算法选择用户的示意图；
图4为本发明应用实例二提供的在LTE网络中选择空分复用用户的方法应用实例的流程示意图；
图5为本发明提供的空分复用用户的选择系统的结构示意图；
图6为图5所示系统实施例中第二选择装置502的结构示意图。
图7为图5所示系统实施例中第二选择装置502的另一结构示意图；
图8为图5所示系统实施例的另一结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
图1为本发明提供的空分复用用户的选择方法实施例的流程示意图。图1所示方法实施例，包括：
步骤101、从已获取的预空分复用用户集合中，选择一用户作为预复用用户，并从所述预空分复用用户集合中剩余的用户中，选择至少两个用户作为该用户的优先复用集合；
步骤102、根据所述优先复用集合中用户与所述预复用用户的距离信息，从所述优先复用集合中选择与所述预空分复用用户复用的用户。
本发明提供的方法实施例，一方面，在选择空分复用用户时，通过考虑所述优先复用集合中各用户与所述预复用用户的直线距离的关系，使用简单 直观的方法使信道空间尽可能不相关，另一方面，在计算方面，本发明的计算量仅是计算优先复用集合中各用户与所述预空分复用用户的直线距离和将获取到的距离与距离阈值进行比较，计算量少，计算复杂度低，因此达到了在考虑信道空间的相关性下以低复杂度进行空分复用用户的选择的技术效果。
下面以两个应用实例为例对本发明提供的方法实施例进行具体说明：
应用实例一
图2为本发明应用实例一提供的在GSM网络中选择空分复用用户的方法应用实例的流程示意图。图2所示方法应用实例，包括：
本应用实例对MUROS技术进行相关分析，涉及到辅助参数为接收信号电平(Received signal level，RXLEV)和接收信号质量(Received signal quality，RXQUAL)。
步骤201、选择通信质量较好且稳定的用户作为预MUROS用户；
具体的，按照图3所示的九宫格算法选出通信质量较好且稳定的的用户，九宫格是根据RXLEV和RXQUAL对二维平面进行区间划分。落入中间区域的用户被认为是通信质量较好且稳定的用户。
步骤202、按照接收信号电平对预MUROS用户从高到低进行排序，得到预MUROS用户列表；
其中步骤202是可选的，该步骤按照接收信号电平对预MUROS用户进行了排序，使得优先对接收信号质量好的用户进行复用用户的选择。
步骤203、对预MUROS用户集合中的用户进行定位：
具体的，利用定位技术得到预MUROS用户列表中所有用户位置的二维坐标，其中这里定位技术可以包括卫星无线定位和地面无线定位以及混合定位技术。
步骤204、根据定位信息，计算预MUROS用户列表中第一个用户与其他各用户在RXLEV上的差距，找出差距小于预先设置的RXLEV门限的用户作为第一个用户的优先复用集合。
步骤205、计算第一个用户与其优先复用集合中各用户的直线距离；
步骤206、将所述第一个用户与其优先复用集合中各用户的直线距离中的最大值与预先设置的距离门限进行比较；
如果大于所述距离门限，则执行步骤207；否则执行步骤208。
步骤207、选择该优先复用集合中与所述第一个用户距离最远的用户作为第一个用户的复用用户；然后，执行步骤209；
步骤208、从预MUROS用户列表中删除第一个用户，然后执行步骤210；
步骤209、从预MUROS用户列表中删除第一个用户及其复用用户，然后执行步骤210；
步骤210，更新预MUROS用户列表；
步骤211、判断更新后的预MUROS用户列表是否还有用户能够进行空分复用，如果有，执行步骤204；否则，流程结束。
本发明应用实例一，一方面，在选择空分复用用户时，通过考虑所述优先复用集合中各用户与所述预空分复用用户的直线距离的关系，使用简单直观的方法使信道空间尽可能不相关，另一方面，在计算方面，本发明的计算量仅是计算优先复用集合中各用户与所述预空分复用用户的直线距离和将获取到的距离与距离阈值进行比较，计算量少，计算复杂度低，因此达到了在考虑信道空间的相关性下以低复杂度进行空分复用用户的选择的技术效果。
应用实例二
图4为本发明应用实例二提供的在LTE网络中选择空分复用用户的方法应用实例的流程示意图。图4所示方法应用实例，包括：
本例中对狭隘的空分复用技术进行相关分析，涉及到辅助参数参考信号接收质量(RSRQ，Reference Signal Receive Quality)；参考信号接收电平(RSRP，ReferenceSignal Receive Power)；涉及到概念：调度优先级，即用户调度的先后次序；RRU(RadioRemote Unit)，技术特点是将基站分成近端 机即无线基带控制(Radio Server)和远端机即射频拉远(RRU)两部分，即每个小区由多个RRU共同覆盖。
步骤401、根据调度优先级确定出需要空分复用的用户，组成预空分复用用户集合；
其中优先选择调度优先级高的用户作为预空分复用用户；
步骤402、对预空分复用用户集合中的用户进行定位；
具体的，利用定位技术得到预空分复用用户集合中所有用户位置的二维坐标，其中这里定位技术可以包括卫星无线定位和地面无线定位以及混合定位技术。
步骤403：从预空分复用用户集合找出与第一个用户不同RRU的用户作为其优先复用集合；
步骤404、计算第一个用户与其优先复用集合中各用户的直线距离：
步骤405、将所述第一个用户与其优先复用集合中各用户的直线距离中的最大值与预先设置的距离门限进行比较；
如果大于所述距离门限，则执行步骤406；否则执行步骤407。
步骤406、选择该优先复用集合中与所述第一个用户距离最远的用户作为第一个用户的复用用户；然后，执行步骤408；
步骤407、将第一个用户从预空分复用用户列表中删除，然后执行步骤409；
步骤408、将第一个用户及其复用用户从预空分复用用户列表中删除，更新列表，然后执行步骤409；
步骤409，更新预空分复用用户列表。
步骤410、判断更新后的预空分复用(SDM，Space Division Multiplexing)列表，用户列表是否还有用户能够进行空分复用，如果有，执行步骤403；否则，流程结束。
本发明应用实例二，一方面，在选择空分复用用户时，通过考虑所述优 先复用集合中各用户与所述预空分复用用户的直线距离的关系，使用简单直观的方法使信道空间尽可能不相关，另一方面，在计算方面，本发明的计算量仅是计算优先复用集合中各用户与所述预空分复用用户的直线距离和将获取到的距离与距离阈值进行比较，计算量少，计算复杂度低，因此达到了在考虑信道空间的相关性下以低复杂度进行空分复用用户的选择的技术效果。
需要说明的是，上述应用实例一和二中均以为预空分复用用户选择一个复用用户，但不限于此，在实际应用中，也可以为所述用户选择至少两个，其中具体实施手段包括：
步骤A、获取所述优先复用集合中各用户与所述预复用用户的直线距离；
步骤B、根据获取到的直线距离，计算所述优先复用集合中任意两个用户与所述预复用用户构成的三角形的面积；
步骤C、选择与所述预复用用户构成面积最大的三角形的两个用户作为所述预复用用户的复用用户。
举例来说，如果优先复用集合中有4个用户，依次为A、B、C和D，如果任意两个用户与预复用用户构成的三角形中A和C与预复用用户组成的三角形的面积是最大的，则选择A和C为该预复用用户的复用用户。
图5为本发明提供的空分复用用户的选择系统的结构示意图。结合图1、2和4所示的方法实施例，图5所示系统实施例包括：
第一选择装置501，用于从已获取的预空分复用用户集合中，选择一用户作为预复用用户，并从所述预空分复用用户集合中剩余的用户中，选择至少两个用户作为该用户的优先复用集合；
第二选择装置502，用于根据所述优先复用集合中用户与所述预复用用户的距离信息，从所述优先复用集合中选择与所述预空分复用用户复用的用户。
其中，所述第一选择装置是通过如下任一种方式从所述预空分复用用户集合中剩余的用户中，选择至少两个用户作为该用户的优先复用集合，包括：
方式一：选择与所述预复用用户之间接收信号电平的差值小于预先设置的电平阈值的用户组成所述用户的优先复用集合；
方式二：选择与所述预空分复用用户使用不同的射频拉远模块(RRU)的用户组成所述预复用用户的优先复用集合。
图6为图5所示系统实施例中第二选择装置502的结构示意图。图6所示第二选择装置502包括：
第一获取模块601，用于获取所述优先复用集合中各用户与所述预复用用户的直线距离；
比较模块602，与所述第一获取模块601相连，用于将获取到的直线距离中最大的直线距离与预先设置的距离阈值进行比较，得到比较结果；
第一选择模块603，与所述比较模块602相连，用于如果比较结果为大于所述距离阈值，则选择与所述预复用用户直线距离最远的用户作为所述预复用用户的复用用户。
图7为图5所示系统实施例中第二选择装置502的另一结构示意图。图7所示第二选择装置502包括：
第二获取模块701，用于获取所述优先复用集合中各用户与所述预复用用户的直线距离；
计算模块702，与所述第二获取模块701相连，用于根据获取到的直线距离，计算所述优先复用集合中任意两个用户与所述预复用用户构成的三角形的面积；
第二选择模块703，与所述计算模块702相连，用于选择与所述预复用用户构成面积最大的三角形的两个用户作为所述预复用用户的复用用户。
图8为图5所示系统实施例的另一结构示意图。图8所示系统还包括：
删除装置801，与所述第一选择装置501和所述第二选择装置502相连，用于在成功为所述预复用用户选择复用用户时，从所述预空分复用用户集合中删除所述预复用用户以及所述预复用用户的复用用户。
本发明提供的系统实施例，一方面，在选择空分复用用户时，通过考虑所述优先复用集合中各用户与所述预空分复用用户的直线距离的关系，使用简单直观的方法使信道空间尽可能不相关，另一方面，在计算方面，本发明的计算量仅是计算优先复用集合中各用户与所述预空分复用用户的直线距离和将获取到的距离与距离阈值进行比较，计算量少，计算复杂度低，因此达到了在考虑信道空间的相关性下以低复杂度进行空分复用用户的选择的技术效果。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的全部或部分步骤可以使用计算机程序流程来实现，所述计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中，所述计算机程序在相应的硬件平台上(如系统、设备、装置、器件等)执行，在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用集成电路来实现，这些步骤可以被分别制作成一个个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
上述实施例中的各装置/功能模块/功能单元可以采用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，也可以分布在多个计算装置所组成的网络上。
上述实施例中的各装置/功能模块/功能单元以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的计算机可读取存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种空分复用用户的选择方法，其特征在于，包括：
从已获取的预空分复用用户集合中，选择一用户作为预复用用户，并从所述预空分复用用户集合中剩余的用户中，选择至少两个用户作为该用户的优先复用集合；
根据所述优先复用集合中用户与所述预复用用户的距离信息，从所述优先复用集合中选择与所述预复用用户复用的用户；
其中，从所述预空分复用用户集合中剩余的用户中，选择至少两个用户作为该用户的优先复用集合，包括如下任一种：
方式一：选择与所述预复用用户之间接收信号电平的差值小于预先设置的电平阈值的用户组成所述预复用用户的优先复用集合；
方式二：选择与所述预复用用户使用不同的射频拉远模块RRU的用户组成所述预复用用户的优先复用集合。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述优先复用集合中用户与所述预复用用户的距离信息，从所述优先复用集合中选择与所述预复用用户复用的用户，包括：
获取所述优先复用集合中各用户与所述预复用用户的直线距离；
将获取到的直线距离中最大的直线距离与预先设置的距离阈值进行比较，得到比较结果；
如果比较结果为大于所述距离阈值，则选择与所述预复用用户直线距离最远的用户作为所述预复用用户的复用用户。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述优先复用集合中用户与所述预复用用户的距离信息，从所述优先复用集合中选择与所述预复用用户复用的用户，包括：
获取所述优先复用集合中各用户与所述预复用用户的直线距离；
根据获取到的直线距离，计算所述优先复用集合中任意两个用户与所述预复用用户构成的三角形的面积；
选择与所述预复用用户构成面积最大的三角形的两个用户作为所述预复用用户的复用用户。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
如果成功为所述预复用用户选择复用用户，则从所述预空分复用用户集合中删除所述预复用用户以及所述预复用用户的复用用户。
5.一种空分复用用户的选择系统，其特征在于，包括：
第一选择装置，用于从已获取的预空分复用用户集合中，选择一用户作为预复用用户，并从所述预空分复用用户集合中剩余的用户中，选择至少两个用户作为该用户的优先复用集合；
第二选择装置，用于根据所述优先复用集合中用户与所述预复用用户的距离信息，从所述优先复用集合中选择与所述预复用用户复用的用户；
其中，所述第一选择装置是通过如下任一种方式从所述预空分复用用户集合中剩余的用户中，选择至少两个用户作为该用户的优先复用集合，包括：
方式一：选择与所述预复用用户之间接收信号电平的差值小于预先设置的电平阈值的用户组成所述预复用用户的优先复用集合；
方式二：选择与所述预复用用户使用不同的射频拉远模块RRU的用户组成所述预复用用户的优先复用集合。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第二选择装置包括：
第一获取模块，用于获取所述优先复用集合中各用户与所述预复用用户的直线距离；
比较模块，用于将获取到的直线距离中最大的直线距离与预先设置的距离阈值进行比较，得到比较结果；
第一选择模块，用于如果比较结果为大于所述距离阈值，则选择与所述预复用用户直线距离最远的用户作为所述预复用用户的复用用户。
7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述第二选择装置包括：
第二获取模块，用于获取所述优先复用集合中各用户与所述预复用用户的直线距离；
计算模块，用于根据获取到的直线距离，计算所述优先复用集合中任意两个用户与所述预复用用户构成的三角形的面积；
第二选择模块，用于选择与所述预复用用户构成面积最大的三角形的两个用户作为所述预复用用户的复用用户。
8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
删除装置，用于在成功为所述预复用用户选择复用用户时，从所述预空分复用用户集合中删除所述预复用用户以及所述预复用用户的复用用户。
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