室内分布式系统多用户空分复用的检测方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种室内分布式系统多用户空分复用的检测 方法及系统。
【背景技术】
[0002] 随着室内数据业务量的迅猛增长，室内覆盖越来越受到了运营商和各大通信厂商 的关注。但是，由于建筑物本身的屏蔽和墙壁的隔离作用导致信号传播过程存在加大的衰 减，造成移动信号的质量变差甚至成为盲区。如果采用增加直放站，虽然可以解决信号弱和 盲区问题，但是并不能增加系统容量，还有可能造成对其它基站的干扰。
[0003] 室内分布式系统的引入可以有效的提高室内网络的覆盖质量，保证室内用户的通 信要求。目前广泛应用的室内分布式系统是利用基带单元BBU(Base Band Unit)和射频拉 远单元RRU (Remote Radio Unit)分离，通过光纤射频拉远，一个BBU控制多个RRU，通过多 通道覆盖，不但增强小区的覆盖范围，改善信号弱和盲区问题。在此基础上，为了提高系统 容量，改善频谱传输效率，多用户空分复用被引入长期演进LTE (Long Term Evolution)系 统已达到更高的系统传输速率。在室内场景下，由于楼板的穿透损耗，使得楼层之间存在这 较大的隔离度，同一用户的上行信号到不同楼层的RRU的接收功率有着很大差别，因此每 个楼层使用独立的RRU可以使各个通道的覆盖区域相对独立。在这种场景下，不同楼层的 用户进行空分复用，使用相同的时频资源进行数据传输，即可以有效利用各个通道的信道 独立性，保证数据接收的可靠性，又可以提高系统的传输速率，提升系统容量。
[0004] 目前室内分布式系统多用户空分复用的检测方法通常采用多用户联合检测，演进 基站eNB对接收到的LTE物理层上行共享信道PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 数据，根据接收天线个数队，构造队X队大小的空时检测矩阵并进行求逆，解出不同用户的 数据流信息。具体检测过程如下：
[0005] OFDM频域接收信号表示为：
[0006] rk = hksk+uk
[0007] 其中k为子载波序号，rk为队X 1维的接收列向量，hk为Nt个用户到队个根接收 天线的联合信道矩阵，是队XNt维的信道向量，Sk是Nt个用户在第k子载波上的发送符号， 为NtX 1维向量，Uk为队X 1维的干扰和噪声之和。
[0008] 如果采用最小均方误差算法MMSE准则，则检测得到的信号&为：
[0010] 其中σ2表示噪声功率。从上式可以看出，为了得到毛，需要对进行求 逆。由于求逆运算相对复杂，并且随着用户个数和接收天线根数的增加，计算复杂度会提高 很多。
[0011] 因此，多用户联合检测的运算量成为制约基站处理时延、设备成本的关键因素之 一。此外，由于室内分布式系统的特点导致不同通道的UE在不同RRU上的接收功率差别较 大。接收功率差别较大的天线联合在一起进行联合检测也会影响到检测的可靠性能，降低 基站的解调解码能力。
【发明内容】
[0012] 为了能够减少室内分布式系统多用户空分复用中用户检测的运算量，降低基站的 计算处理时延和设备复杂度，提高用户的检测可靠性，本发明提供了一种室内分布式系统 多用户空分复用的检测方法，所述方法包括以下步骤：
[0013] Sl :获取室内分布式系统用户在各个天线上的平均接收功率；
[0014] S2 :计算有效天线的门限值；
[0015] S3:将用户在各个天线上的平均接收功率分别与所述门限值进行比较，选取所述 用户的有效天线；
[0016] S4 :对所述有效天线进行单用户检测。
[0017] 优选地,所述步骤Sl具体包括：
[0018] 根据用户上行共享信道PUSCH的解调参考信号进行信道估计；
[0019] 根据所述信道估计的结果计算用户在各个天线上的接收功率；
[0020] 计算用户在各个天线上的接收功率的平均值，得到用户在各个天线上的平均接收 功率。
[0021 ] 优选地，所述步骤S2具体包括：
[0022] 获取用户在各个天线上的接收功率的最大值；
[0023] 根据系统需求预设门限系数；
[0024] 根据所述用户在各个天线上的接收功率的最大值和预设门限系数，计算所述门限 值，公式如下：
[0025] T1 = QPnaxi
[0026] 其中，T1表示门限值,Pniaxil表示第i个用户在各个接收天线中接收功率的最大值， α表示预设门限系数。
[0027] 优选地，所述步骤S3具体包括：
[0028] 将用户在每个天线上的平均接收功率与所述门限值进行比较；
[0029] 获取用户在每个天线上的平均接收功率与所述门限值的比较结果，当用户在天线 上的平均接收功率大于或等于所述门限值时，则所述天线为用户的有效天线；当所述用户 在天线上的平均接收功率小于所述门限值的，则所述天线为用户的无效天线。
[0030] 优选地，所述步骤S4具体包括：
[0031] 获取用户在其有效天线上的信道估计结果；
[0032] 利用用户在有效天线上的信道估计结果进行单用户检测。
[0033] 本发明还提供了一种室内分布式系统多用户空分复用的检测系统，所述系统包 括：
[0034] 平均接收功率获取模块，用于获取室内分布式系统用户在各个天线上的平均接收 功率；
[0035] 门限计算模块，用于计算有效天线的门限值；
[0036] 有效天线选取模块，用于将所述平均接收功率获取模块获取的用户在各个天线上 的平均接收功率分别与所述门限计算模块得到的门限值进行比较，选取所述用户的有效天 线.
[0037] 检测模块，用于对所述有效天线进行单用户检测。
[0038] 优选地，所述平均接收功率获取模块具体包括：
[0039] 信道估计单元，用于根据用户上行共享信道HJSCH的解调参考信号进行信道估 计；
[0040] 接收功率计算单元，用于根据所述信道估计的结果计算用户在各个天线上的接收 功率；
[0041] 平均接收功率计算单元，用于计算用户在各个天线上的接收功率的平均值，得到 用户在各个天线上的平均接收功率。
[0042] 优选地，所述门限计算模块，具体包括：
[0043] 最大值获取单元，用于获取用户在各个天线上的接收功率的最大值；
[0044] 门限系数预设单元，用于根据系统需求预设门限系数；
[0045] 计算单元，用于根据所述最大值获取单元得到的用户在各个天线上的接收功率的 最大值和所述门限系数预设单元预设的门限系数，计算所述门限值，公式如下：
[0046] Ti = a Pmax_ j
[0047] 其中，T1表示门限值,Pniaxil表示第i个用户在各个接收天线中接收功率的最大值， α表示预设门限系数。
[0048] 优选地，所述有效天线选取模块具体包括：
[0049] 比较单元，用于将用户在每个天线上的平均接收功率与所述门限值进行比较；
[0050] 选取单元，用于获取用户在每个天线上的平均接收功率与所述门限值的比较结 果，当用户在天线上的平均接收功率大于或等于所述门限值时，则所述天线为用户的有效 天线；当所述用户在天线上的平均接收功率小于所述门限值的，则所述天线为用户的无效 天线。
[0051] 优选地，所述检测模块具体包括：
[0052] 获取单元，用于获取用户在其有效天线上的信道估计结果；
[0053] 检测单元，用于利用所述获取单元得到的信道估计结果进行单用户检测。
[0054] 本发明充分利用室内分布式系统多通道间覆盖独立的特点，通过计算用户UE到 基站eNB各个天线的接收功率，利用接收功率大小选择该用户的有效天线，进而对该用户 的有效天线进行单用户检测，不但可以大大减少检测的运算量，降低基站的计算处理时延 和设备复杂度，还利用通道独立性来提高该用户的检测可靠性。
【附图说明】
[0055] 图1是本发明室内分布式系统多用户空分复用的检测方法流程图；
[0056] 图2是本发明室内分布式系统多用户空分复用的检测系统模块图。
【具体实施方式】
[0057] 下面结合附图和实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实施 例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
[0058] 本发明提出了一种针对室内分布式系统的多用户空分复用的检测方法及系统，该 方法充分利用室内分布式系统多通道间覆盖独立的特点，由于处在不同通道的用户UE在 不同射频拉远单元RRU上的接收功率差别很大，因此，通过计算用户UE到演进基站eNB各 个天线的接收功率，利用接收功率大小选择该用户的有效天线，进而对该用户的有效天线 进行单用户检测。
[0059] 本发明实施例提出了一种室内分布式系统多用户空分复用的检测方法，如图1所 示，所述方法包括以下步骤：
[0060] 步骤Sl :获取室内分布式系统用户在各个天线上的平均接收功率；
[0061] 步骤S2 :计算有效天线的门限值；
[0062] 步骤S3 :将用户在各个天线上的平均接收功率分别与所述门限值进行比较，选取 所述用户的有效天线；
[0063] 步骤S4 :对所述有效天线进行单用户检测。
[0064] 进一步地，步骤Sl具体包括：根据用户上行共享信道PUSCH的解调参考信号进行 信道估计；根据所述信道估计的结果计算用户在各个天线上的接收功率；计算用户在各个 天线上的接收功率的平均值，得到用户在各个天线上的平均接收功率。
[0065] 在本发明实施例中，演进基站eNB根据每个用户UE的上行共享信道PUSCH的解调 参考信号（DM-RS)的信道估计结果。根据频域信道估计结果FreChan求每个用户UE在每 根天线上的信道功率，具体如下：
[0066] PUSCH_power_RE = FreChan. *conj(FreChan)；
[0067] 其中conj (·)表示共轭对称,FreChan的维度为[用户数量UserNum,天线数量Nr, 接收信道功率RENum]。
[0068] 对PUSCH_power_RE的RE求平均，得到不同用户每根天线的SRS信道平均功率 PUSCH_power ：
[0069] PUSCH_power = mean(PUSCH_power_RE, 3)；
[0070] 其中，PUSCH_power 的维度为[UserNum, Nr]。
[0071] 进一步地，步骤S2具体包括：获取用户在各个天线上的接收功率的最大值，根据 系统需求预设门限系数，根据所述用户在各个天线上的接收功率的最大值和预设门限系 数，计算所述门限值。
[0072] 本发明实施例中，根据各个天线中接