一種基于lte通信標準的天線分布方法及天線系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信或無線網絡技術，更具體地說是一種基于LTE通信標準(Long Term Evolut1n)的智能分布式天線系統(tǒng)及其改善室內無線網絡性能的方法。
【背景技術】
[0002]隨著室內無線網絡業(yè)務的增加，室內無線網絡覆蓋變得越來越重要，分布式天線系統(tǒng)(Distributed Antenna System, DAS)即為一種能夠有效解決室內網絡覆蓋問題的方案，如圖1所示。DAS可以看作是一種網絡:空間分離的天線節(jié)點通過一種傳輸介質連接到一個普通的信號源上，在一個地理空間或建筑物里面提供無線服務。分布式的發(fā)射天線一方面通過對大范圍覆蓋陰影的削弱，提升了無線覆蓋的范圍；另一方面通過降低無線發(fā)射功率，增加了電池的壽命。同時，DAS也減少了無線網絡對其他網絡系統(tǒng)的干擾，并且為無線服務區(qū)提供了更加均勻的網絡覆蓋。
[0003]DAS的概念第一次提出是為了解決室內無線網絡覆蓋的問題。DAS在室內場景內的應用在CDMA系統(tǒng)中已經出現(xiàn)過，但是，近幾年隨著LTE標準及其產業(yè)鏈不斷的趨于成熟，基于LTE無線標準的DAS必將成為室內無線網絡的發(fā)展趨勢。
[0004]在室內場景中，每個分布式天線發(fā)射同樣的信號以確保室內無線網絡的覆蓋率。圖2繪出了典型的室內應用場景，每個房間都假設了一個天線單元(可能有多個天線基本元素)?？紤]到由于高穿透損耗造成的每個房間之間的獨立性，相同的時間及頻率資源可以在不同的房間內被復用，這就致使系統(tǒng)吞吐量比傳統(tǒng)的DAS有所改善。房間(主要是視距傳播環(huán)境)內良好的信道質量也能夠確保無線網絡服務的品質。除此之外，由于所有的分布式天線都與一個信號源相連，則可以有效地避免用戶設備在不同房間之間穿梭時造成的信號切換。
[0005]通常情況下，室內的環(huán)境沒有圖2中所示的那么理想。有的房間面積很大，比如大的辦公地帶以及機場候機大廳等。在這種類型的房間里，可能單獨一個房間里面布置整個分布式天線系統(tǒng)。以辦公室為例，如圖3所示，在一個房間里布置了具有兩個天線單元的DAS，每個天線單元都由兩個天線構成。
[0006]DAS具有較多優(yōu)勢的同時，也存在一些問題:(I)邊際增益問題:例如，如果一個用戶設備(User Equipment, UE)靠天線單元(Antenna Uint，AU)AUl很近，離AU2較遠，那么就導致了 AU2向UE發(fā)射信號時，不可避免的對AU2附近其他的UE造成了較大的干擾。而且相比于AU2對UE發(fā)射的信號強度，AU2對其附近UE造成的干擾更大。(2)預編碼/波束成型問題:一方面，由于天線是分布式的，所以基站eNodeB接受來自每個天線的信道狀態(tài)信息(Channel Status Indicator, CSI)，CSI 包含預編碼矩陣信息(Precoding MatrixIndicator，PMI)、信道質量信息(Channel Quality Indicator, CQI)以及秩信息(RankIndicator, RI)等信息，其中，預編碼矩陣的獲取存在一定的難度；另一方面，處于AUl和AU2之間的UE，如圖3所示，如果AUl形成了一個朝向該UE的波束，那么AU2也會形成和AUl 一樣的波束，但是AU2形成的波束的方向是背對該UE的，這樣就會對其他的UE產生嚴重的干擾。

【發(fā)明內容】

[0007]為了解決現(xiàn)有技術存在的不足，本發(fā)明提供一種LTE無線通信標準的室內智能分布式天線系統(tǒng)和天線分布方法。該發(fā)明的主要目的是改善室內網絡系統(tǒng)的性能以及削弱其對相鄰房間或者建筑物內網絡系統(tǒng)的干擾。
[0008]一種基于LTE通信標準的天線分布方法，包括以下步驟:
[0009]步驟1，提供eNodeB基站、射頻拉遠頭、天線單元，天線單元的數(shù)量為兩個以上，天線單元由一個以上的天線構成，eNodeB基站通過射頻拉遠頭控制天線單元降低發(fā)射功率或者開關；
[0010]步驟2，確定天線單元的預編碼矩陣；
[0011]步驟3，對用戶設備進行分組；
[0012]步驟4，為用戶設備分配數(shù)據(jù)資源。
[0013]一種基于LTE通信標準的天線系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括eNodeB基站、射頻拉遠頭、天線單元、用戶設備；eN0deB基站通過射頻拉遠頭控制天線單元降低發(fā)射功率或者完全關閉；天線單元的數(shù)量為兩個以上，天線單元由一個以上的天線構成；天線單元的預編碼矩陣根據(jù)用戶設備測量并反饋信道狀態(tài)信息或測量并反饋參考信號接收功率給eNodeB基站確定；用戶設備根據(jù)天線單元的預編碼矩陣進行分組，一個以上的天線單元服務于同一組的用戶設備；用戶設備根據(jù)OFDMA和TDMA相結合的方式按照時間_頻率進行數(shù)據(jù)資源分配。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下優(yōu)點:(1)該發(fā)明提出了一種基于LTE無線通信標準的智能分布式天線系統(tǒng)，以及一個可以改善室內無線系統(tǒng)性能，并且降低對其他相鄰房間或建筑物的干擾的方法；(2)該發(fā)明通過對天線單元的集中調度實現(xiàn)了下行資源在時間-頻率上的合理分配，進而提高了室內無線網絡系統(tǒng)的容量，并且不會產生頻繁的信號切換。
[0015]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步描述。
【附圖說明】
[0016]圖1是通用分布式天線系統(tǒng)(DAS)的架構示意圖；
[0017]圖2是室內分布式天線系統(tǒng)架構示意圖；
[0018]圖3是大面積辦公室的室內分布式天線系統(tǒng)的架構示意圖；
[0019]圖4是本發(fā)明大面積辦公室情內分布式天線系統(tǒng)的架構示意圖；
[0020]圖5是本發(fā)明用戶設備分組示意圖；
[0021]圖6是本發(fā)明為用戶設備分配數(shù)據(jù)資源示意圖；
[0022]圖7是本發(fā)明天線系統(tǒng)分布方法框圖。
【具體實施方式】
[0023]結合圖7、圖4，一種基于LTE通信標準的天線分布方法，包括以下步驟:
[0024]步驟1，提供eNodeB基站、射頻拉遠頭、天線單元(AU)，天線單元的數(shù)量為兩個以上，天線單元由一個以上的天線構成，eNodeB基站通過射頻拉遠頭控制天線單元降低發(fā)射功率或者開關；
[0025]步驟2，確定天線單元的預編碼矩陣，有兩種可以相互替代的方法來確定預編碼矩陣:
[0026]A、用戶設備UE測量其中一個AU的信道狀態(tài)信息(Channel Status IndicatorCSI)時，其他AU在測量間隙內被eNodeB基站控制關閉；以此方式，UE測量并反饋每個AU的信道狀態(tài)信息給eNodeB基站，eNodeB基站確定該UE的AU及該AU的預編碼矩陣。測量間隙為一個以上的子幀，由eNodeB基站進行配置。UE測量并反饋AU的信道狀態(tài)信息通過物理下行控制信道承載的信號采用傳輸格式O或者4實施。
[0027]B、UE測量其中一個AU的參考信號接收功率(Reference Signal ReceivingPower, RSRP)時，該AU全功率發(fā)射，其他AU關閉或者降低發(fā)射強度；以此方式測量并反饋每個AU的參考信號接收功率給eNodeB基站，eNodeB基站確定該UE的天線單元及該AU的預編碼矩陣。
[0028]步驟3，對UE進行分組。UE 一般被分成兩組:
[0029]A、在該組中，UE僅處于一個AU的服務中；
[0030]B、在該組中，UE處于兩個或者更多個AU的共同服務中；
[0031 ] 步驟4，為用戶設備分配數(shù)據(jù)資源。通過OFDMA和TDMA相結合的方式，將下行數(shù)據(jù)信道的資源按照時間-頻率對每組用戶設備進行分配；每組用戶設備對應的控制信道區(qū)域和數(shù)據(jù)信道區(qū)域所占用的時間段的大小是一個以上的子幀，該時間段的大小根據(jù)天線的下行荷載量進行調整。
[0032]結合圖4，一種基于LTE通信標準的天線系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括eNodeB基站、射頻拉遠頭、天線單元、用戶設備。
[0033]eNodeB基站通過射頻拉遠頭控制天線單元降低發(fā)射功率或者完全關閉；
[0034]天線單元的數(shù)量為兩個以上，天線單元由一個以上的天線構成；天線單元的預編碼矩陣根據(jù)用戶設備測量并反饋信道狀態(tài)信息或測量并反饋參考信號接收功率給eNodeB基站確定；
[0035]用戶設備根據(jù)天線單元的預編碼矩陣進行分組，一個以上的天線單元服務于同一組的用戶設備；
[0036]用戶設備根據(jù)OFDMA和TDMA相結合的方式按照時間-頻率進行數(shù)據(jù)資源分配。
[0037]下面結合實施例對本發(fā)明做進一步描述。
[0038]結合圖4，大面積辦公室的情況下，由