[发明专利]一种基于智能天线的绿色分布式天线系统通信方法

权利要求书

1.一种基于智能天线的绿色分布式天线系统通信方法，其特征在于，系统包括中心处理单元和分布于小区内的多个分布式天线端口，多个所述分布式天线端口分别通过光纤或同轴电缆与中心处理单元相连接，每个所述分布式天线端口由多根智能子天线组成智能天线阵列，系统的通信方法包括以下几个步骤：

(1)选择分布式天线端口：所述中心处理单元选择与某一移动台之间信道状态最好的分布式天线端口，使之与移动台进行通信，用于实现定向通信服务；信道状态的好坏通过接收到的定向波束信噪比来衡量；

(2)系统对所述分布式天线端口的智能子天线进行选择调度，用于节约系统资源；

(3)对各个分布式天线端口进行子载波分配，使不同的移动台能够在不同的子载波上进行通信，用于减轻系统内部用户之间的干扰；

(4)所述中心处理单元根据系统外部环境的需求，通过粒子群算法对各个分布式天线端口的参数进行自适应调整，用于减少分布式天线系统的总功耗；

步骤(2)中，假设分布式天线端口DAU1由A₁,A₂,A₃,A₄,A₅,A₆六根智能子天线组成单层智能天线阵列，每根所述智能子天线可形成特定方向上的波束，假设系统正常工作时，系统检测到移动台MS1和MS3与分布式天线端口DAU1之间信道状态最好，故选择分布式天线端口DAU1与这两个移动台进行通信，此后系统会对分布式天线端口DAU1的智能子天线进行选择调度，具体天线选择调度机制如下：

假设某一时刻分布式天线端口DAU1的智能子天线A₁,A₃,A₄,A₆处于休眠状态，智能子天线A₂,A₅处于激活状态，由于处于激活状态的智能子天线正在实施通信过程中，系统则会通过选择激活智能子天线A₁和A₃分别与移动台MS1和MS3通信；

假设在某一通信阶段，当移动台MS1服务质量或数据传输量超过智能子天线A₁的工作负荷时，系统就会将处于休眠状态的智能子天线A₄激活，使之与智能子天线A₁同时为移动台MS1提供服务；当移动台MS1数据传输量处于较小状态时，系统则会将智能子天线A₄重新设置为休眠状态，从而通过这样的天线选择调度机制节约系统资源；

步骤(3)中，系统正常工作时为每根激活的智能子天线分配单个不同的子载波，经过天线端口选择与天线选择调度后，系统为分布式天线端口DAU1处于激活状态下的智能子天线A₁,A₂,A₃,A₅分别分配f₁,f₂,f₃,f₅不同的子载波，而且为了减轻干扰，系统所分配的子载波不被小区内其它分布式天线端口或相邻小区占用；

所述智能子天线A_i的子载波通信方式如下：

(1b)在下行链路中，智能子天线A_i通过智能天线技术定向地为移动台MS_i提供服务；

(2b)在上行链路中，所述移动台MS_i也在系统分配好的固定子载波f_i上与智能子天线A_i进行通信，与此同时其它的激活智能子天线也以相同的通信方式与对应的移动台建立通信链路；

通过采用以上的通信方式可以使不同的移动台能够在不同的子载波上进行通信，从而降低移动台之间的干扰；

步骤(4)中，所述基于粒子群算法的参数自适应调整方法如下

(1c)当k＝0时，随机产生二进制数和其中1≤d≤D，从而得到二进制序列1≤i≤Num，其中，Num为粒子群中粒子群体个数，D为维数，v_max为粒子最大速度；

(2c)依据粒子适应度衡量公式计算各个粒子的适应度，令p_i^k＝x_i^k，并其中b为具有最高适应度的粒子索引；

(3c)当k＝k+1时，更新任意粒子i的速度，其表达式如下：

vidk=ωvidk-1+c1κ1(pidk-1-xidk-1)+c2κ2(pbdk-1-xidk-1)]]>

其中ω是惯性系数，c₁和c₂是学习因子，κ₁和κ₂为分布于[0,1]之间的随机数，当则令当则令

(4c)更新粒子i的位置，随机产生均匀分布于[0,1]之间的随机数，如果其值小于则令否则令其中

(5c)依据粒子适应度衡量公式计算各个粒子的适应度值，对于粒子i，如果其适应度大于的适应度，则令否则如果其适应度大于的适应度，则令如果其它粒子的适应度都小于的适应度，则令

(6c)重复步骤(2c)～步骤(5c)，直至达到所设置的最大迭代次数，获得最优解。