专利名称：一种无线通信系统中上行sdma无线资源管理的方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种无线通信系统中上行SDMA无线资源管理的方法。
背景技术：
空分多址接入(SpatialDivision Multiple Access,简称 SDMA)是一种通过利用空间维度来使多个用户共享通信资源(例如，频率、信道等)的技术。因为SDMA技术要利用用户的空间特性，所以采用SDMA技术的系统一般都为多天线系统，即通过多个天线来获得更加丰富的空间信息。SDMA的维度决定了资源复用次数，即η维SDMA中小区内资源可以复用η次，可以想象此时系统容量就增加η倍。因此通常认为采用SDMA技术是提升系统容量的一个有效手段。
但上面描述的只是一个理想的情况，实际中，由于小区内用户在空间上不可能做到完全隔离或者由于多天线分辨率等限制，随着SDMA维度的增加，系统内用户间的干扰也增加，所以，此时系统容量并不是随着维度的增加而成比例的增加，而且可以预见由于采用SDMA技术，小区内用户的增加，一定会增加小区内资源管理的复杂度。目前比较通用的SDMA资源管理方法为，对小区内所有用户相互之间的空间特性按照一定准则进行计算，然后进行资源分配，这种遍历的方法虽然理论上可行，但实现中计算量却不可接受。而且实际中很可能某些子信道本身性能已经不好或者刚刚满足Qos (服务质量)要求，这种子信道并不适合再采用SDMA技术来分配给其他用户，所以占用这些子信道的用户参加上述的遍历过程，只能增加基站的计算量，并不能带来小区容量的提升。此夕卜，目前的SDMA无线资源管理方法的目标都是使小区容量最大化，然而在实际组网中，在使用SDMA最大化本小区容量时，特别是对小区边缘用户的子信道了采用SDMA时，很可能也增大了对其他小区的干扰，此时从系统的角度看，并不是容量最大化。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无线通信系统中上行SDMA无线资源管理的方法，基站根据解调得到的小区内用户上报的到基站的距离信息、计算得到的用户波束赋形或干扰抵消后的信号噪声比(SNR)，判断是否对用户已占用的信道资源进行SDMA维数限制，对已经占用和可用的无线资源进行有效管理，并在此基础上对用户新的资源请求进行合理的资源分配，以保证用户服务质量和系统容量。本发明提出了一种无线通信系统中上行SDMA无线资源管理的方法，包含以下步骤a.基站周期性更新小区内的用户信息，所述用户信息包括用户到基站距离以及用户解调SNR ；b.基站根据所述用户信息判断对用户占用的信道资源是否进行SDMA维数限制，并更新可用信道资源列表；
c.基站根据用户请求以及可用信道资源为用户分配信道。优选的步骤a中，所述的用户到基站的距离可以通过终端计算得出，利用上行信令信道上报给基站；所述的用户解调SNR信息，可以通过最大比合并波束赋形算法和MVDR干扰抵消算法得出。优选的,所述SDMA是二维的,所述步骤b具体包括bl.如果用户到基站距离大于预定距离门限，则此用户所占信道资源不能进行SDMA共享，否则进入步骤b2 ；b2.如果用户解调SNR小于预定SNR门限，则此用户所占信道资源不能进行SDMA共享，否则进入步骤b3 ；b3.如果该用户所占信道资源已经与其它用户进行SDMA共享，则此用户所占信道 资源不能再进行SDMA共享，否则把该用户所占信道资源加入可用信道资源列表。优选的步骤c中，优先选择请求资源分配的用户与可用信道资源所属的用户之间的空间相关性最小的可用信道资源进行分配。优选的，上述所述信道资源可以是频率资源或时频块资源或码道资源。本发明提供的技术方案的有益效果在于1，对小区内采用SDMA技术的子信道进行维数限制，从而在保证用户Qos的基础上简化了 SDMA无线资源管理。2，对小区内无线资源管理时，考虑了对其他小区的影响，以保证整个系统容量最大。
图I是本发明的基站进行SDMA无线资源管理的流程图；图2是本发明实施例的Iv二基站网络不意图；图3是本发明实施例的BSl得到的用户上报距离和SNR的列表图；图4是本发明实施例的基站维护可用信道资源列表的流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
作详细的说明。本发明的SDMA无线资源管理的基本思想如图I所示，包括以下步骤101基站周期性更新用户到基站距离以及用户解调SNR ;102基站根据所述用户信息判断对用户占用的信道资源是否进行SDMA维数限制，并更新可用信道资源列表；103基站根据用户请求以及可用信道资源为用户分配信道。本发明具体实施例给出一个三基站无线通信网络，如图2所示，该网络中有3个基站，分别为BS1、BS2和BS3。以BSl的无线资源管理为例进行说明，BS2和BS3为BSl的相邻基站。BSl —共有四个子信道SCH1、SCH2、SCH3、SCH4，且采用二维SDMA，则BSl实际可使用的子信道资源列表为{SCH1_1、SCH1_2、SCH2_1、SCH2_2、SCH3_1、SCH3_2、SCH4_1、SCH4_2}，其中下划线后面的数字表示子信道的空间维度。当前BSl下有三个工作用户，UE1、UE2、UE3，所占子信道资源分别为SCH1_1、SCH2_1、SCH3_1，还有一个新接入用户UE4，等待BSl分配信道资源。BSl解调终端上报的与本基站的距离，该信息由终端根据接收信号与发射信号之间的保护时隙长度计算并通过上行信令信道发送给基站；以及，BSl计算用户解调SNR。基站可以根据接收信号质量选择采用波束赋形或是干扰抵消进行多天线合并来得到SNR。本实施例中BSl采用一种最大比合并(MRC)的波束赋形方法，即把接收信号方向矢量直接作为多天线权重进行合并。除此之外，BSl还可以采用最小方差无畸变响应(MVDR)的干扰抵消算法进行合并，即权重为W = 1^>进行多天线合并，其中RmS干扰的自相关矩阵，a为接收信号方向矢量。BSl解调得到的用户上报距离和解调后的SNR如图3所示。由于UEl用户处在小区边缘(如图2所示)，如果此时UEl用户采用SDMA技术，且仍保持目前的工作SNR，则很有可能需要增加功率，此时就会对相邻基站BS2和BS3的用户产生干扰，从而使系统的总体性能下降。UE2用户虽然距离基站比较近，但是可能因为干扰、衰落等影响解调SNR已经很低，不足以再承受额外的干扰，所以UE2用户也不适合采用SDMA技术。 因此BSl解调得到用户的距离和解调后SNR的信息之后，需要对可用资源列表进行更新，其流程如图4所示。具体步骤如下a.如果用户到基站距离大于门限l(1500m)，则此用户不允许进行SDMA，否则进入步骤b ；b.如果用户解调SNR小于门限2 (15dB)，则此用户不允许进行SDMA，否则进入步骤c ；c.如果该用户已经采用SDMA技术，即该用户所占信道已经与另一用户共享，则此用户不允许再进行SDMA，否则把该用户所占子信道加入可用资源列表。对于UE1，不满足条件a，所以该用户不能采用SDMA，即其所占子信道(SCHl)不能被复用。对于UE2，满足条件a，但不满足条件b，所以它所占的子信道(SCH2)也不可再用。对于UE3，同时满足条件a、b，且该用户还未用SDMA，所以UE3所占子信道(SCH3)可以加入可用资源列表。通过上述步骤，BSl更新了可用资源管理列表，此时基站可用资源列表为{SCH3_2、SCH4_1、SCH4_2}。该处理结束后，BSl需要开始对新用户进行资源分配。本发明实施例所采用的资源分配方法为优先选择新用户与可用子信道所属的另一用户间空间相关性较小的资源进行分配。该空间相关性可由两用户的接收信号方向矢量计算，O为完全正交，I为空间完全相似，且如果可用子信道未被其他用户占用则认为相关性为O。本实施例中UE4与SCH3所属的另一用户UE3空间相关性为O. 1，与SCH4所属用户空间相关性为0，则根据上述方法，用户UE4被分配使用资源SCH4_1。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种无线通信系统中上行SDMA无线资源管理的方法，其特征在于，包含以下步骤 a.基站周期性更新小区内的用户信息，所述用户信息包括用户到基站距离以及用户解调 SNR ； b.基站根据所述用户信息判断对用户占用的信道资源是否进行SDMA维数限制，并更新可用信道资源列表； c.基站根据用户请求以及可用信道资源为用户分配信道。
2.根据权利要求I所述的方法，其中所述的用户到基站的距离是通过终端计算的，利用上行信令信道上报给基站。
3.根据权利要求I所述的方法，其中所述的用户解调SNR，是通过最大比合并波束赋形算法得出的。
4.根据权利要求I所述的方法，其中所述的用户解调SNR，是通过MVDR干扰抵消算法得出的。
5.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述SDMA是二维的，所述步骤b具体包括 bl.如果用户到基站距离大于预定距离门限，则此用户所占信道资源不能进行SDMA共享，否则进入步骤b2 ； b2.如果用户解调SNR小于预定SNR门限，则此用户所占信道资源不能进行SDMA共享，否则进入步骤b3 ； b3.如果该用户所占信道资源已经与其它用户进行SDMA共享，则此用户所占信道资源不能再进行SDMA共享，否则把该用户所占信道资源加入可用信道资源列表。
6.根据权利要求I所述的方法，其特征在于步骤C，优先选择请求资源分配的用户与可用信道资源所属的用户之间的空间相关性最小的可用信道资源进行分配。
7.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述信道资源是频率资源或时频块资源或码道资源。
全文摘要
本发明提出了一种无线通信系统中上行SDMA无线资源管理的方法，包含以下步骤a.基站周期性更新小区内的用户信息；b.基站根据所述用户信息判断对用户占用的信道资源是否进行SDMA维数限制，并更新可用信道资源列表；c.基站根据用户请求以及可用信道资源为用户分配信道。本发明对小区内采用SDMA技术的子信道进行维数限制，从而在保证用户Qos的基础上简化了SDMA无线资源管理。同时考虑了对其他小区的影响，以保证整个系统容量最大。
文档编号H04W72/08GK102905377SQ20111021291
公开日2013年1月30日 申请日期2011年7月28日 优先权日2011年7月28日
发明者祝立娟, 黄其华, 温斌 申请人:北京信威通信技术股份有限公司