[发明专利]分布式MIMO系统基站侧天线位置优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及基于智能天线的分布式MIMO系统的上层网络规划及优化设计问题。

背景技术

随着无线通信的快速发展，分布式MIMO系统（DMIMO）以其功率消耗低、覆盖范围广等特点而逐渐成为当前研究的热点，已成为下一代移动通信系统的关键候选技术之一。传统的分布式MIMO系统在一类似于蜂窝结构的圆形小区内，分布式天线端口DAU（Distributed Antenna Unit）分布在小区不同的地理位置，每个天线端口配置多个天线用于发送或接收信号，而这些天线通过同轴电缆或光纤和中心处理单元连接；移动台MS（Mobile Station）则分布在小区的任何位置。相较于集中式MIMO系统（CMIMO），分布式MIMO系统可以充分利用宏分集增益以克服大尺度衰落的影响，提高系统的容量。此外，由于分散的天线端口减少了基站天线单元与移动台MS之间的接入距离，有利于覆盖小区中的盲点，极大提高了整个系统的可靠性和覆盖特性。

针对传统的采用全向天线的分布式MIMO系统，若每一天线端口能采用智能天线技术亦波束成型技术，以其可有效降低系统内部干扰的特点而能极大增强通信链路的可靠性和稳定性；若再利用分布式MIMO系统组网方式灵活的特点，通过合理的功率分配和有效的天线选择策略，则可以进一步改善通信质量，节约系统资源；此外，通过对天线位置进行配置优化，还可以获取某一系统性能下天线分布的最优位置，实现天线的最优覆盖。

在类似于蜂窝结构的单个圆形小区内，传统的采用全向天线的分布式MIMO系统，小区内各天线之间相互干扰，严重降低了当前通信系统的性能。对于分布式MIMO系统而言，整个系统资源是有限的，在系统工作中如果调度机制不合理会造成系统资源的极大浪费。此外，天线位置在小区内的具体分布对系统最终的性能，比如小区遍历容量、接收信噪比、接收判断误码率等有非常直接的影响，因此天线位置优化显得极其重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对背景技术的缺陷，将智能天线运用于分布式MIMO系统，同时结合合理的天线功率分配和有效的天线选择策略对系统资源进行调度；并在以上基础上提出一种基于智能天线的分布式MIMO系统基站侧天线位置优化设计方案。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如下：

一种分布式MIMO系统基站侧天线位置优化方法，所述基站侧天线包括：配置于分布式天线端口DAU中，由两根及两根以上权重天线组成的天线阵列；以及配置于移动台MS中的单根天线；

优化方法包括以下步骤：

A.在系统正常工作时，由分布式天线端口DAU向移动台MS发送一个测试信号；

B.移动台MS响应测试信号后将目前信道状态信息反馈给分布式天线端口DAU；

C.通过对天线阵列接收的反馈信号在整个分布式天线端口DAU功率受限的条件下进行加权处理形成天线波束；

D.通过加权矢量调整天线方向图使天线波束主瓣指向需要进行通信的移动台MS方向；

所述的加权矢量调整的方法为：

设第i个分布式天线端口DAU_i与特定位置上的移动台MS之间的信道衰落系数为h_i，各个分布式天线端口DAU_i的加权矩阵为W=(w₁,w₂,w₃,w₄,w₅)，i=1,2,L,5；移动台MS的接收信号表示为：