專利名稱：一種多小區(qū)分簇方法及其通信網(wǎng)絡和資源調(diào)度系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及無線資源調(diào)度，特別是涉及一種多小區(qū)分簇方法及其通信網(wǎng)絡和資源
調(diào)度系統(tǒng)。
背景技術：
諸如802. 16m和LTE-advanced之類的下 一 代蜂窩系統(tǒng)將采用諸如0FDMA或SC-FDMA之類的正交多址技術以支持高數(shù)據(jù)率的傳輸。在這些正交系統(tǒng)中，其小區(qū)間同信道干擾是限制小區(qū)邊緣性能的主要因素。 相關規(guī)范已提出在LTE R8系統(tǒng)中采用部分頻率復用(FFR)技術及其變體，以消除小區(qū)間干擾。目前802. 16m和LTE-advanced都在向MT-advance演變，因此都需要滿足IMT-advanced所提出的性能指標需求，然而3GPP在LTE的研究證明靜態(tài)或半靜態(tài)FFR不足以提供IMT-advanced所需求的2 3倍的邊緣性能增益指標，因此在LTE-advanced中展開了動態(tài)干擾協(xié)調(diào)技術的研究。 為了動態(tài)消除小區(qū)間干擾，對于802. 16m和LTE-advanced,協(xié)作多點傳輸(CoMP)
被用作主要的候選技術。CoMP可以分為 (1)協(xié)作調(diào)度/波束形成到單個UE的單點傳輸； (2)聯(lián)合處理/傳輸?shù)絾蝹€UE的多點傳輸，例如聯(lián)合預編碼。 在(1)中，需要動態(tài)多小區(qū)調(diào)度以在相鄰小區(qū)中協(xié)作傳輸，以避免同信道干擾。 在(2)中，可以將同信道小區(qū)間干擾轉(zhuǎn)換為可組合的有用信號，以提高無線鏈路
(RL)的信號與干擾和噪聲比(SINR)。 這兩種方案都存在相應的集中式和分布式方法。在集中式方案中，針對所有小區(qū)進行處理，需要較大回程成本和處理復雜度，而這對于諸如宏小區(qū)之類的典型蜂窩系統(tǒng)而言是不利的。同時，集中式方案對規(guī)范也有很大的改變。在分布式方案中，存在"乒乓效應"和"雞生蛋現(xiàn)象"。所謂"雞生蛋現(xiàn)象"即相鄰小區(qū)需要彼此協(xié)作，每個小區(qū)的新決定將影響
其它小區(qū)的決定，由于該小區(qū)的決定，其它小區(qū)將改變它們的決定，而這又將影響先前的該小區(qū)的決定。 為了動態(tài)消除小區(qū)間干擾，在3GPP和IEEE 16m中已經(jīng)提出CoMP和FFR的組合。在這些提議中，每個小區(qū)可以決定是否僅在FFR所定義的為其分配的頻帶中對于其邊緣用戶及其相鄰小區(qū)的邊緣用戶使用CoMP。然而，這至少存在以下問題
(1)如何切換FFR和CoMP 提議中提出，給CoMP賦予高優(yōu)先級，并基于長期干擾管理來簡單切換FFR和CoMP。長期切換準則將降低性能。可以認識到，必須平衡短期信道狀態(tài)信息來實現(xiàn)動態(tài)干擾協(xié)作，以針對802. 16m和LTE-advanced實現(xiàn)更優(yōu)邊緣性能。 (2)如何確保上行鏈路SC-FDMA為了實現(xiàn)后向兼容所需的連續(xù)資源分配 在當前的FFR中，給一些相鄰小區(qū)分配兩個不連續(xù)子帶。對于隸屬于相同協(xié)作小
區(qū)但是來自不同小區(qū)的用戶，由于LTE上行采用具有低PAPR的SC-FDMA傳輸多址從而系統(tǒng)
6要求每個用戶使用連續(xù)相接資源單元的限制，因此兩個子帶中均不能夠進行CoMP。 (3)不允許在小區(qū)邊緣用戶和其相鄰小區(qū)內(nèi)部用戶之間進行CoMP，而這對于多小
區(qū)MIM0模式(例如干擾趨零或干擾抑制方案)而言實際是典型的場景。 所提出的FFR和CoMP組合方案的問題在于這是一種簡單組合，在相鄰小區(qū)之間沒
有協(xié)作。如果需要相鄰小區(qū)之間進行協(xié)作，則FFR和CoMP的簡單組合仍然需要多小區(qū)調(diào)度，
則這將引起上述"雞生蛋現(xiàn)象"。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種多小區(qū)分簇方法、無線資源調(diào)度方法、移動管理方法、 小區(qū)導頻設計方法、通信網(wǎng)絡和資源調(diào)度系統(tǒng)以解決上述現(xiàn)有技術的至少一個問題。
本發(fā)明提出了一種多小區(qū)分簇方法，包括根據(jù)小區(qū)無線位置將每個小區(qū)分為小 區(qū)邊緣區(qū)域和內(nèi)部小區(qū)；將多個相鄰的小區(qū)邊緣區(qū)域組織為虛擬小區(qū)。 本發(fā)明還提出了一種通信網(wǎng)絡，包括至少一個小區(qū)，以及至少一個虛擬小區(qū)，所 述至少一個虛擬小區(qū)由所述至少一個小區(qū)的多個相鄰的小區(qū)邊緣區(qū)域組織而成；至少一個 內(nèi)部小區(qū)，所述至少一個內(nèi)部小區(qū)中的每一個覆蓋其對應的所述至少一個小區(qū)中的一個除 去所述至少一個虛擬小區(qū)后的部分。 本發(fā)明還提出了一種無線資源調(diào)度方法，應用于上述通信網(wǎng)絡，該無線資源調(diào)度 方法包括根據(jù)無線位置將位于小區(qū)邊緣區(qū)域中的用戶分配到具體的虛擬小區(qū)中；收集用 戶的信息；根據(jù)收集到的信息調(diào)度對用戶的資源分配。 本發(fā)明還提出了一種移動性管理的方法，應用于上述的通信網(wǎng)絡中，包括當用戶 在同一個虛擬小區(qū)中移動時，不發(fā)生小區(qū)切換。利用上述調(diào)度方法進行小區(qū)選擇完成多小 區(qū)協(xié)作；當用戶移動到另一個虛擬小區(qū)或移動到內(nèi)部小區(qū)而沒有發(fā)生服務小區(qū)變更，則只 進行頻帶切換；當用戶移動到另一個虛擬小區(qū)或移動到內(nèi)部小區(qū)并且發(fā)生了服務小區(qū)變 更，進行小區(qū)切換。 本發(fā)明還提出了一種小區(qū)導頻設計方法，應用于上述的通信網(wǎng)絡中，包括僅對所 述虛擬小區(qū)中所分配的子頻帶分配導頻。 本發(fā)明還提出了一種資源調(diào)度系統(tǒng)，應用于上述的通信網(wǎng)絡中，所述資源調(diào)度系 統(tǒng)包括至少一個小區(qū)調(diào)度器，用于對其對應的小區(qū)中的資源進行調(diào)度；以及至少一個虛 擬小區(qū)調(diào)度器，該至少一個虛擬小區(qū)調(diào)度器中的一個與至少一個小區(qū)調(diào)度器中的多個相對 應，用于收集其對應的虛擬小區(qū)中用戶的信息，并根據(jù)收集到的信息，通過與其相對應的多 個小區(qū)調(diào)度器的交互，調(diào)度對用戶的資源分配。 通過引入虛擬小區(qū)的概念，將受同信道干擾影響嚴重的用戶集中由虛擬小區(qū)處 理，與現(xiàn)有技術的集中處理方式相比，不需要對所有的小區(qū)的所有用戶進行集中處理，而只 需對需要進行處理的用戶集中處理，減少了回程成本和處理復雜度；同時與現(xiàn)有技術的分 布式處理相比，由于由虛擬小區(qū)主控對小區(qū)的邊緣區(qū)域內(nèi)的用戶的處理，不需要相鄰小區(qū) 之間進行頻繁的交互，避免了現(xiàn)有技術中存在的"雞生蛋現(xiàn)象"。 通過引入虛擬小區(qū)的概念，可以實現(xiàn)基于動態(tài)用戶分簇方法所帶來的好處，即大 大減少切換過程中打斷(interruption)時間，因為需要切換的邊緣用戶永遠被虛擬小區(qū) 所定義的協(xié)作區(qū)覆蓋。其次，利用本發(fā)明可以進一步增強用戶的移動性管理，當用戶在虛擬小區(qū)中移動時，即使該用戶的服務小區(qū)可能發(fā)生變化，也可以不需要切換，從而可以減少切 換頻率，避免切換中的"乒乓效應"。 利用所提出的上述基于虛擬小區(qū)的分簇方案，僅僅虛擬小區(qū)中的邊緣用戶在為其 分配的子帶中需要正交小區(qū)間導頻(或參考信號)信號和回程開銷，這可以大大地減少了 所需的小區(qū)間正交導頻信號資源的占用和回程開銷。
本發(fā)明的方案還具有如下優(yōu)點 1.本發(fā)明通過在基于虛擬小區(qū)分簇的CoMP區(qū)域引入新的部分頻率復用或聯(lián)合部
分時頻復用(FFR或FTFR)模式，可以解決小區(qū)間協(xié)作的問題，解決了傳統(tǒng)分布式多小區(qū)協(xié)
作面臨的難題"乒乓效應"或"雞生蛋現(xiàn)象"。同時，因為這種方案可以保證小區(qū)內(nèi)用戶和
該小區(qū)所有邊緣區(qū)域所使用的時頻資源都是完整的，因此不會造成資源的浪費。 2.本發(fā)明還可以支持小區(qū)內(nèi)部用戶和小區(qū)邊緣用戶之間的協(xié)作傳輸。 3.這種新FFR模式可以擴展至整個蜂窩網(wǎng)絡而沒有任何特殊的限制，因此可以大
大減少在蜂窩網(wǎng)上實現(xiàn)CoMP的復雜度。 4.利用本發(fā)明可以極大地減少小區(qū)間正交資源開銷和回程成本。
圖1示出了本發(fā)明進行小區(qū)分簇的方法流程圖； 圖2示出了本發(fā)明以相鄰的方式組織虛擬小區(qū)的示意圖； 圖3示出了本發(fā)明以重疊的方式組織虛擬小區(qū)的示意圖； 圖4示出了本發(fā)明的FFR模式設計左圖為選項l，右圖為選項2 ; 圖5示出了本發(fā)明的聯(lián)合部分時頻復用的FFR模式設計； 圖6示出了本發(fā)明進行小區(qū)資源調(diào)度的方法流程圖； 圖7示出了本發(fā)明進行移動管理的示意圖； 圖8示出了本發(fā)明的虛擬小區(qū)的定義及其小區(qū)的關系； 圖9示出了本發(fā)明的資源調(diào)度系統(tǒng)的架構及其信息交互； 圖IO示出了本發(fā)明的導頻設計的示意圖； 圖11示出了將本發(fā)明的FFR應用于網(wǎng)絡MIMO/預編碼的場景。
具體實施例方式
下面參考附圖對本發(fā)明進行詳盡論述。 本發(fā)明提供了一種多小區(qū)分簇方法，該方法包括根據(jù)小區(qū)無線位置將每個小區(qū)
分為小區(qū)邊緣區(qū)域和內(nèi)部小區(qū)；將多個相鄰的小區(qū)邊緣區(qū)域組織為虛擬小區(qū)。
圖1示出了基于虛擬小區(qū)的多小區(qū)分簇方法。如圖1所示，在步驟110中，根據(jù)小
區(qū)的無線位置，將每個小區(qū)分為小區(qū)邊緣區(qū)域和內(nèi)部小區(qū)。
劃分的準則為如果該位置和本小區(qū)和相鄰小區(qū)的路徑損耗差小于閾值，則該無 線電位置處于小區(qū)邊緣。滿足該條件的所有無線位置的集合即為小區(qū)邊緣區(qū)域，而小區(qū)除 去小區(qū)邊緣區(qū)域外的部分為內(nèi)部小區(qū)。該閾值可以根據(jù)需要配置。
在步驟120中，將多個相鄰小區(qū)的邊緣區(qū)域組織為虛擬小區(qū)。 首先，將多個相鄰的小區(qū)邊緣區(qū)域劃分為多個虛擬小區(qū)。圖2示出了采用相鄰的
8方式將多個相鄰的小區(qū)邊緣區(qū)域劃分為多個虛擬小區(qū)的示意圖。如圖2所示，小區(qū)0、1和 6皆為小區(qū)，將小區(qū)0邊緣區(qū)域、小區(qū)1邊緣區(qū)域和小區(qū)6邊緣區(qū)域的一部分組織為虛擬小 區(qū)1 (VC1)，由斜線圖案表示。類似地，將小區(qū)0邊緣、小區(qū)2邊緣和小區(qū)3邊緣的一部分組 織成虛擬小區(qū)2 (VC2)，由方格圖案表示；將小區(qū)0邊緣、小區(qū)4邊緣和小區(qū)5邊緣的一部分 組織為虛擬小區(qū)(VC3)，由點圖案表示。自此，小區(qū)0被分為四個部分內(nèi)部小區(qū)0、作為VC1 一部分的小區(qū)0邊緣、作為VC2 —部分的小區(qū)0邊緣和作為VC3 —部分的小區(qū)0邊緣。
根據(jù)蜂窩網(wǎng)絡中的巻繞(wr即ro皿d)布局，可以按照小區(qū)0劃分模式來組織所有 小區(qū)。 圖2示出的是一個小區(qū)邊緣區(qū)域可以包含三個相鄰的虛擬小區(qū)的情況，實際使用 中，可以采用相互重疊的方式將多個相鄰的小區(qū)邊緣區(qū)域劃分為多個虛擬小區(qū)。圖3是采 用相互重疊將小區(qū)邊緣區(qū)域劃分為六個虛擬小區(qū)的多小區(qū)分簇示意圖，如圖3所示，這六 個虛擬小區(qū)可以分成兩個組，每個組分別由三個相鄰的虛擬小區(qū)組成。如圖3中所示的組 I和組II分別是兩個由三個相鄰的虛擬小區(qū)組成的虛擬小區(qū)組，可以分別很好地覆蓋傳統(tǒng) 蜂窩小區(qū)的三個頂點。其中，組I可以覆蓋正方形對應的三個頂點，組II可以覆蓋橢圓形 所對應的三個頂點，它們正好互補。如果采用互相疊加虛擬小區(qū)架構，則組I和組II可以 構成互相疊加的六個虛擬小區(qū)，它可以完全覆蓋傳統(tǒng)蜂窩小區(qū)的六個頂點。
應該理解，虛擬小區(qū)(VC)只是新定義的邏輯小區(qū)，因此并不改變傳統(tǒng)用戶與小區(qū) 的關聯(lián)(例如，每個用戶的服務小區(qū)沒有改變)。例如"用戶a"屬于VCl，"用戶b"屬于 VC2，并且"用戶c"屬于內(nèi)部小區(qū)O，但是它們的服務小區(qū)都是小區(qū)0。 VC由多個小區(qū)邊緣區(qū)域部分組成，小區(qū)的不同組合具有不同的VC。因此，可以使 用其邊緣區(qū)域組成VC的小區(qū)的ID組合來標識VC。例如，VC1 =(小區(qū)0的ID，小區(qū)1的 ID，小區(qū)6的ID) ;VC2 =(小區(qū)0的ID，小區(qū)2的ID，小區(qū)3的ID) ;VC3 =(小區(qū)0的ID， 小區(qū)4的ID，小區(qū)5的ID)。 虛擬小區(qū)在整個蜂窩網(wǎng)絡中應用是可以是相鄰(disjoint)的(如圖2所示)， 每個虛擬小區(qū)之間沒有任何小區(qū)邊緣是互相交錯的；也可以定義為互相重疊(overlap)的 (如圖3所示)，每個虛擬小區(qū)與相鄰的虛擬小區(qū)存在所屬的部分小區(qū)邊緣的重疊。兩者比 較，重疊的虛擬小區(qū)可以更好地覆蓋現(xiàn)有蜂窩網(wǎng)絡的六個頂點(六條邊緣)，可以讓所有小 區(qū)邊緣用戶找到最合適的虛擬小區(qū)，即實現(xiàn)CoMP的多小區(qū)的協(xié)作區(qū)。而相鄰虛擬小區(qū)的架 構可以減少虛擬小區(qū)的數(shù)目及其相應的協(xié)調(diào)復雜度。 到底是采用相鄰的虛擬小區(qū)架構還是互相疊加的虛擬小區(qū)，取決于系統(tǒng)復雜度和
系統(tǒng)邊緣性能的增益的折中。圖2和圖3中的虛擬小區(qū)劃分只是作為闡述本發(fā)明的示例，
在實際應用時也可以有其他劃分方式，如圖2中可以劃分為6個相鄰的虛擬小區(qū)等，這些劃
分應視為本發(fā)明實施方式的簡單變形，包括在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。 位于小區(qū)邊緣區(qū)域的用戶可以在所屬虛擬小區(qū)內(nèi)做動態(tài)簇選擇，即在虛擬小區(qū)的
小區(qū)集合中，根據(jù)預設準則確定多個小區(qū)作為協(xié)作小區(qū)，并且協(xié)作小區(qū)的數(shù)目可以配置。這
里所說的小區(qū)集合是其小區(qū)邊緣區(qū)域構成同一個虛擬小區(qū)的多個小區(qū)的集合。這里的預設
準則可以是最大容量準則。 其次，為多個虛擬小區(qū)分配資源。 在一個小區(qū)內(nèi)存在多個VC(例如對于小區(qū)0 在 個VC)和一個內(nèi)部小區(qū)。在這些VC之間應用部分頻率復用(FFR)可以確保相鄰VC之間沒有重疊的子帶。利用該設計， 虛擬小區(qū)之間不需要協(xié)作。這簡化了蜂窩網(wǎng)絡中用于實現(xiàn)CoMP的小區(qū)間協(xié)作，解決了多小 區(qū)的"乒乓效應"。 有多種FFR可應用于VC中。這里給出兩個示例。 示例一為多個虛擬小區(qū)和內(nèi)部小區(qū)都使用全部可用帶寬資源。以圖1所示的小區(qū) 分簇為例，假設全部帶寬是F，虛擬小區(qū)VC1、VC2和VC3共同分享帶寬F，同時內(nèi)部小區(qū)也完 全使用全部帶寬F，如圖4左所示。 這里虛擬小區(qū)VC1、 VC2和VC3共同分享帶寬F也有兩種選擇選擇1 :如圖4，將全部帶寬(F)等分給三個虛擬小區(qū)，如VC1 = F1，VC2 = F2，VC3
=F3， Fl = F2 = F3 = 1/3F。 選擇2 :聯(lián)合部分時頻復用。圖5是根據(jù)圖3的分簇方法的頻率資源分配示意圖。
如圖5所示，可以將時間資源按時分復用的方式分給不同的虛擬小區(qū)組，而同一虛擬小區(qū)
組內(nèi)可以應用部分頻率復用的方式將可用頻率資源分給不同的虛擬小區(qū)。 示例二為多個虛擬小區(qū)和內(nèi)部小區(qū)等分全部可用帶寬資源，即在三個虛擬小區(qū)和
內(nèi)部小區(qū)中等分全部帶寬(F)。以圖2所示的小區(qū)分簇為例，這里假設內(nèi)部小區(qū)使用一半
帶寬，而三個虛擬小區(qū)使用剩下的一半帶寬，即VC1 = F1，VC2 = F2，VC3 = F3，F(xiàn)1 = F2 =
F3 = 1/6F ;內(nèi)部小區(qū)=F0 = F-F1-F2-F3 = 1/2F. 兩個示例中第一個更靈活并且具有更高的頻譜效率。第二個實現(xiàn)更簡單。這里的 全部帶寬F可以是提供給小區(qū)(如小區(qū)0)的全部可用帶寬，也可以是提供給小區(qū)的全部可 用帶寬中實際使用的部分。 在本發(fā)明中提出了部分頻率復用或聯(lián)合部分時頻復用的低復雜度的小區(qū)間協(xié)調(diào) 機制，每個小區(qū)按照虛擬多小區(qū)分簇方法，對小區(qū)邊緣區(qū)域劃分成幾個部分，分別屬于不同 的虛擬小區(qū)或虛擬小區(qū)組，如圖2或圖3所示，給這幾個邊緣區(qū)域部分分別分配不同的頻段 資源或時頻段資源。 在圖2中，由于采用了由三個小區(qū)組成的虛擬小區(qū)的相鄰覆蓋，因此可以把整個 頻段劃分為三份(FFR= 3)，給每個虛擬小區(qū)所包含的小區(qū)邊緣區(qū)域相應的一份，保證屬于 不同虛擬小區(qū)使用不同的頻段。但對于每個小區(qū)而言，其所有小區(qū)邊緣區(qū)域使用的頻段資 源是整個小區(qū)的頻段資源，因此不會造成傳統(tǒng)FFR存在的邊緣用戶僅僅占用部分頻段所引 起的問題。 如圖3所示，互相疊加的虛擬小區(qū)或虛擬小區(qū)組可以采用FFR = 6，即把每個小區(qū) 的頻段資源分成6份，分派給每個小區(qū)邊緣區(qū)域所隸屬的六個虛擬小區(qū)或簇(共兩組)。這 樣也可以保證不同虛擬小區(qū)或簇使用不同的頻段資源，同時保證同一個小區(qū)的邊緣用戶可 以共享所有的頻段資源。 除了以上所說的在同一小區(qū)不同邊緣區(qū)域或不同虛擬小區(qū)使用不同的頻段資源 外，也可以采用部分時頻段資源來區(qū)分。兩個虛擬小區(qū)組分別采用時分復用方式，而每個虛 擬小區(qū)組內(nèi)部的小區(qū)之間采用頻分復用的方式。這樣也可以保證不同虛擬小區(qū)或虛擬小區(qū) 組使用不同的時頻段資源，同時保證同一個小區(qū)的邊緣用戶可以共享所有的時頻段資源。
每一個小區(qū)除了小區(qū)邊緣部分根據(jù)其所隸屬的虛擬小區(qū)或虛擬小區(qū)組采用時頻 資源，其內(nèi)部小區(qū)可以采用該小區(qū)的全部時頻資源；或采用與該小區(qū)所有小區(qū)邊緣互補的時頻資源，如圖2所示。顯然，讓小區(qū)的內(nèi)部小區(qū)及其所有小區(qū)邊緣采用所有時頻資源可以 提高系統(tǒng)的頻譜效率。 各虛擬小區(qū)所使用的時頻資源可以根據(jù)網(wǎng)絡負荷的分布和變化而作半靜態(tài)的調(diào)整。 根據(jù)上述的方法，本發(fā)明還提出了一種通信網(wǎng)絡。該通信網(wǎng)絡包括至少一個小區(qū)， 以及至少一個虛擬小區(qū)，該至少一個虛擬小區(qū)由該至少一個小區(qū)的多個相鄰的小區(qū)邊緣區(qū) 域組織而成；至少一個內(nèi)部小區(qū)，該至少一個內(nèi)部小區(qū)中的每一個覆蓋其對應的至少一個 小區(qū)中的一個除去該至少一個虛擬小區(qū)后的部分。 其中至少一個虛擬小區(qū)采用相鄰的方式進行覆蓋或者至少一個虛擬小區(qū)采用相 互重疊的方式進行覆蓋。至少一個虛擬小區(qū)和其對應的內(nèi)部小區(qū)都使用全部可用帶寬資 源；或多個虛擬小區(qū)和其對應的內(nèi)部小區(qū)等分全部可用帶寬資源。 本發(fā)明還提出了一種資源調(diào)度方法，應用在上述的通信網(wǎng)絡中，該方法包括根據(jù) 小區(qū)邊緣區(qū)域中的用戶的無線位置將其分配到虛擬小區(qū)中；虛擬小區(qū)收集所述用戶的信 息；虛擬小區(qū)根據(jù)收集到的信息調(diào)度對所述用戶的資源分配。 下面假設多個虛擬小區(qū)和內(nèi)部小區(qū)都使用全部可用帶寬資源，并在此基礎上給出 了虛擬小區(qū)和小區(qū)的資源調(diào)度方法。 圖6示出了本發(fā)明進行資源調(diào)度的流程圖，如圖6所示，在步驟610中，根據(jù)小區(qū) 的小區(qū)邊緣區(qū)域中的用戶的無線位置將其分配到所述虛擬小區(qū)中。 如果該用戶到服務小區(qū)和一個相鄰小區(qū)之間的路徑損耗差(路徑損耗和陰影)小 于預定閾值，則該用戶處于小區(qū)邊緣；否則，該用戶處于內(nèi)部小區(qū)。 根據(jù)用戶到服務小區(qū)和到相鄰小區(qū)的最小路徑損耗差將其分配到具體的虛擬小
區(qū)中。例如，如果圖1中的"用戶a"到其服務小區(qū)0和到相鄰小區(qū)1具有最小路徑損耗差，
則將"用戶a"分到圖案1的小區(qū)0的小區(qū)邊緣區(qū)域，即VC1中。類似地，"用戶b"處于圖案
1的小區(qū)0的小區(qū)邊緣區(qū)域中，即在VC2中。 在步驟602中，虛擬小區(qū)收集所述用戶的信息。 這里首先提到VC的虛擬小區(qū)調(diào)度器的概念。 虛擬小區(qū)調(diào)度器是相應虛擬小區(qū)中涉及的小區(qū)的中心單元(例如VC1是小區(qū)O， 1， 6的中心單元。虛擬小區(qū)調(diào)度器僅負責管理處于VC中的用戶(例如VC1中的UEa、b、c)，而 不管理內(nèi)部小區(qū)中的用戶。 為了在傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡中更好地支持CoMP及其相關的無線資源管理，在基于虛 擬小區(qū)的分簇引入兩層的調(diào)度架構，如圖9所示 —是傳統(tǒng)的小區(qū)調(diào)度器，稱為小區(qū)調(diào)度器，主要負責本小區(qū)用戶的調(diào)度(包含內(nèi) 部小區(qū)用戶和小區(qū)邊緣用戶)和本小區(qū)無線資源的管理；同時，負責與虛擬小區(qū)調(diào)度器進 行信息交互。每個傳統(tǒng)的蜂窩小區(qū)具有一個小區(qū)調(diào)度器。 二是虛擬小區(qū)調(diào)度器，主要負責該虛擬小區(qū)內(nèi)所屬的邊緣用戶的調(diào)度(來自相鄰 多個小區(qū))和該虛擬小區(qū)所有無線資源的管理(包含來自相鄰多個區(qū)的空間資源、所分配 的時頻資源等)；同時，負責與小區(qū)調(diào)度器進行信息交互。每個虛擬小區(qū)都具有一個虛擬小 區(qū)調(diào)度器。 對于每個所定義的虛擬小區(qū)(由多個小區(qū)邊緣區(qū)域組成)，虛擬小區(qū)調(diào)度器可以
11容易地為所屬相鄰小區(qū)邊緣用戶進行調(diào)度傳輸模式，完全支持各種CoMP工作模式，包括 CoMP聯(lián)合發(fā)送/接收取決于調(diào)度結(jié)果，虛擬小區(qū)中的單個用戶或多個用戶，具有小區(qū)邊緣 屬于該虛擬小區(qū)的所有小區(qū)的天線等；CoMP協(xié)作調(diào)度可以動態(tài)地調(diào)度虛擬小區(qū)中的不同 小區(qū)的所有邊緣用戶，因此可以容易地實現(xiàn)動態(tài)干擾協(xié)作。 虛擬小區(qū)可以通過從用戶的服務小區(qū)向虛擬小區(qū)調(diào)度器傳送VC的所有用戶的信 息的方式收集用戶的信息。這些信息包括例如信道信息(VC中的用戶與同VC相關聯(lián)的小 區(qū)之間的所有無線鏈路RL)、隊列的狀態(tài)信息、服務QoS信息等。例如，在圖7中，用戶c屬 于VC1，其服務小區(qū)是小區(qū)6。將(從用戶c到所有小區(qū)0， 1，6的)無線鏈路信道信息和用 戶c的信息從小區(qū)0， 1，6傳送到VC1。如果VC物理上位于小區(qū)之一處(例如小區(qū)0)，則通 過eNB之間的回程傳輸來實現(xiàn)該信息交換。 在步驟603中，虛擬小區(qū)根據(jù)收集到的信息調(diào)度對用戶的資源分配。 本步驟中進行調(diào)度的部件是虛擬小區(qū)調(diào)度器。如上所述，由于在虛擬小區(qū)之間進
行時頻域的部分頻率復用，所以VC間不需要彼此協(xié)作。對于FFR示例二，由于內(nèi)部小區(qū)使用
與VC不同的頻帶，因此在VC和內(nèi)部小區(qū)之間的資源分配上也不需要協(xié)作。然而，對于FFR
示例一，VC和內(nèi)部小區(qū)使用相同的子頻帶(例如F1、F2和F3)，因此這兩種小區(qū)需要爭奪重
疊資源。 這里，以小區(qū)0，1，6和VC1之間爭奪F1中的資源為例，具體過程如下 步驟1 :VC1調(diào)度器調(diào)度VC1中的用戶及其可能的上述的CoMPMM0模式根據(jù)收集
到的信息計算其可實現(xiàn)的最大容量或具有比例公平性的效用函數(shù)。 步驟2 :每個小區(qū)調(diào)度器(小區(qū)0，1，6)在子帶F1中調(diào)度用戶及其的可能的單小 區(qū)MM0模式計算其可實現(xiàn)的最大容量或具有比例公平性的效用函數(shù)。 步驟3 :每個小區(qū)調(diào)度器將所計算的最大容量或具有比例公平性的效用函數(shù)傳遞 給虛擬調(diào)度器(圖8中的S1)。 步驟4 :虛擬調(diào)度器將針對每個子帶計算來自每個小區(qū)調(diào)度器的最大容量或具有 比例公平性的效用函數(shù)之和，并將其與其自身的相應子帶中的最大容量或具有比例公平性 的效用函數(shù)相比較，并根據(jù)最大網(wǎng)絡容量或具有比例公平性的效用函數(shù)準則，決定是調(diào)度 VC1中的用戶還是小區(qū)0，1，6中的用戶(圖8中的S2)。 以上使用最大容量或具有比例公平性的效用函數(shù)作為調(diào)度準則，不失一般性地， 這里也可以采用其它準則。 相應地，VC調(diào)度器將子帶分配給VC中或內(nèi)部小區(qū)中的適當用戶。 現(xiàn)在，小區(qū)調(diào)度器和VC調(diào)度器將調(diào)度不同的用戶集(VC中或內(nèi)部小區(qū)中的用戶
集)。根據(jù)虛擬小區(qū)和內(nèi)部小區(qū)的定義，毫無疑問，對于小區(qū)邊緣用戶可以通過VC調(diào)度器靈
活地支持CoMP。 根據(jù)使網(wǎng)絡容量或具有比例公平性的效用函數(shù)最大化的準則，VC調(diào)度器將決定將 子帶F1(在其他調(diào)度顆粒度(如資源單位或資源塊)的情況下，也可以是F1的一部分)分 配給VC 1的用戶或內(nèi)部小區(qū)的用戶。 小區(qū)調(diào)度器根據(jù)從虛擬小區(qū)調(diào)度器接收到的調(diào)度結(jié)果的不同，還包括以下處理步 驟。 選項1 :VC調(diào)度器將Fl (或Fl的一部分)分配給VC的用戶(例如UEa或UEb或UEa禾P UEb)。 VC調(diào)度器將該調(diào)度結(jié)果告知每個相關聯(lián)的小區(qū)調(diào)度器(例如小區(qū)0，1，6調(diào)度 器)。每個小區(qū)調(diào)度器將基于VC調(diào)度器的結(jié)果，利用可用資源(例如附加天線自由度等) 重新調(diào)度用戶，包括VC中已被調(diào)度的用戶和內(nèi)部小區(qū)用戶。小區(qū)調(diào)度器不會改變VC調(diào)度 結(jié)果，而是基于該結(jié)果再進行小區(qū)內(nèi)用戶和相關虛擬小區(qū)用戶的重調(diào)度。在小區(qū)調(diào)度器進 行重調(diào)度過程中，在小區(qū)中的可用資源中，在內(nèi)部小區(qū)用戶和已被調(diào)度的相關虛擬用戶中 找出要調(diào)度的內(nèi)部小區(qū)用戶是否具有比虛擬調(diào)度結(jié)果更高的容量或具有比例公平性的效 用函數(shù)。如果是，小區(qū)調(diào)度器將更新調(diào)度結(jié)果，并調(diào)度這些內(nèi)部小區(qū)的用戶以及VC中被調(diào) 度的用戶。 選項2 :VC調(diào)度器將Fl (或Fl的一部分)分配給內(nèi)部小區(qū)用戶(例如UEd)
這時，在F1子帶內(nèi)，小區(qū)O的小區(qū)調(diào)度器將VC1內(nèi)的所有用戶當作小區(qū)O的小區(qū) 內(nèi)部用戶，并以最大容量或具有比例公平性的效用函數(shù)對用戶(包括實際的內(nèi)部小區(qū)用戶 和VCl中的所有用戶)重新進行調(diào)度。如果該調(diào)度最大容量或具有比例公平性的效用函數(shù) 大于僅針對實際的內(nèi)部小區(qū)用戶的調(diào)度結(jié)果，則小區(qū)O調(diào)度器將更新其調(diào)度結(jié)果，并將所 更新的調(diào)度結(jié)果傳送到VC1。相應地，小區(qū)1和小區(qū)6也將在子帶(例如F1)中在其內(nèi)部小 區(qū)和相關聯(lián)的VC用戶中對單小區(qū)可用資源重新進行調(diào)度，并更新它們的調(diào)度結(jié)果，然后傳 送到VCl調(diào)度器(圖9中的S3) 。 VC調(diào)度器將檢測其所有相關聯(lián)的小區(qū)中的虛擬用戶之間 是否存在沖突，如果存在，根據(jù)最大容量或具有比例公平性的效用函數(shù)準則來確定哪個小 區(qū)(小區(qū)0、1、6)具有較高優(yōu)先級，然后將確定結(jié)果發(fā)送回其相關聯(lián)的小區(qū)(圖9中的S4)。 然后，相關聯(lián)的小區(qū)的調(diào)度器最終更新其調(diào)度結(jié)果。 這里應該注意到，小區(qū)調(diào)度器僅調(diào)度在其自身小區(qū)內(nèi)的資源，而VC調(diào)度器可以在 其相關聯(lián)的小區(qū)之間利用所有的空間資源。在本發(fā)明的實施方式中應用簡單的最大容量或 最大公平性效用函數(shù)來解決虛擬小區(qū)及其相關小區(qū)之間的博弈問題；該準則可以確保對于 小區(qū)邊緣用戶，資源被分配以實現(xiàn)最大網(wǎng)絡容量或網(wǎng)絡效用，而不是簡單地將最高優(yōu)先級 賦予CoMP。因為虛擬小區(qū)可以看作是其所屬小區(qū)的集中處理單元，因此可以很好地解決其 相關小區(qū)的資源博弈問題，同時，通過小區(qū)與虛擬小區(qū)的多次交互可以實現(xiàn)內(nèi)部小區(qū)用戶 和其所屬虛擬小區(qū)邊緣用戶之間構成多用戶MIMO等聯(lián)合資源調(diào)度。利用每個虛擬小區(qū)調(diào) 度器的調(diào)度，可以在其所管轄的趨于動態(tài)選擇CoMP模式并調(diào)度虛擬小區(qū)中的邊緣用戶，同 時每個小區(qū)調(diào)度器調(diào)度內(nèi)部小區(qū)用戶并傳遞給相關虛擬小區(qū)調(diào)度器，最后虛擬小區(qū)調(diào)度器 負責協(xié)調(diào)決定并把決定傳遞回相關小區(qū)調(diào)度器，小區(qū)調(diào)度器再進行內(nèi)部小區(qū)用戶和相關虛 擬用戶的重調(diào)度，最后完成調(diào)度過程，即完成了小區(qū)和虛擬小區(qū)的協(xié)調(diào)。
小區(qū)調(diào)度器進行重調(diào)度過程中，每個小區(qū)的可用用戶集被定義為該小區(qū)中的所有 用戶及其相關聯(lián)的虛擬小區(qū)(在FFRl/3情況下，每個小區(qū)有3個虛擬小區(qū))中的邊緣用 戶。小區(qū)調(diào)度器可以基于是否可實現(xiàn)附加增益和附加空間資源自由度(即小區(qū)具有足夠的 天線以支持更多的流)，在(分配給小區(qū)邊緣用戶的)子帶中將虛擬小區(qū)中具有CoMP的邊 緣用戶與內(nèi)部小區(qū)用戶按照MU-MMO配對。 根據(jù)上述的調(diào)度方法，本發(fā)明還提供了一種調(diào)度系統(tǒng)，該系統(tǒng)應用于上述的通信 網(wǎng)絡中，包括至少一個小區(qū)調(diào)度器，用于對其對應的小區(qū)中的資源進行調(diào)度；以及至少一個 虛擬小區(qū)調(diào)度器，該至少一個虛擬小區(qū)調(diào)度器中的一個與至少一個小區(qū)調(diào)度器中的多個相對應，用于收集其對應的虛擬小區(qū)中用戶的信息，并根據(jù)收集到的信息，通過與其相對應的 多個小區(qū)調(diào)度器的交互，調(diào)度針對用戶的資源分配。 本發(fā)明還提出了一種移動性管理的方法，應用于如上所述的網(wǎng)絡中，包括當用戶 在同 一個虛擬小區(qū)中移動時，不進行小區(qū)切換，利用上述調(diào)度方法進行小區(qū)選擇完成多點 協(xié)作；當用戶移動到另一個虛擬小區(qū)或移動到內(nèi)部小區(qū)而沒有發(fā)生服務小區(qū)變更，只進行 頻帶切換；當用戶移動到另一個虛擬小區(qū)或移動到內(nèi)部小區(qū)且發(fā)生了服務小區(qū)變更，進行 小區(qū)切換。 首先可以應用傳統(tǒng)的移動性管理，即根據(jù)用戶與基站之間的信道條件來選擇合適 的服務基站。在此基礎上應用本發(fā)明提出的多小區(qū)分簇方法，可以實現(xiàn)基于動態(tài)用戶分簇 方法所帶來的好處，即大大減少切換過程中打斷(interruption)時間，因為需要切換的邊 緣用戶永遠被虛擬小區(qū)所定義的協(xié)作區(qū)覆蓋。 其次，利用本發(fā)明可以進一步增強用戶的移動性管理，從而可以減少不必要的切 換"乒乓效應"當用戶在幾個小區(qū)邊界作往返移動(特別是快速移動)時，傳統(tǒng)的移動性 管理可能會讓用戶在這幾個小區(qū)來回切換，造成很大的切換開銷。增強的切換過程具體如 下 如圖7所示，當UE在相同的VC內(nèi)移動時，即使其服務小區(qū)可能已經(jīng)發(fā)生變化，不 需要對用戶切換。由于虛擬小區(qū)可以很好地處理CoMP，無論是否將用戶切換到另一個小區(qū)， 都不會影響用戶的數(shù)據(jù)傳輸。同時利用上述VC中的調(diào)度功能，可以選擇最好的小區(qū)，例如 快速小區(qū)選擇(例如UEa沿a-2方向移動)。這可以消除切換中的"乒乓效應"。
當UE在其它VC或其它內(nèi)部小區(qū)之間移動時，如果其服務小區(qū)是相同的，則沒有切 換，而只有頻帶切換(例如，UEa沿a-3方向移動，則UEa允許頻帶從Fl切換到F2)。
當UE移動到另一個內(nèi)部小區(qū)或具有不同小區(qū)ID組合的VC，即同時也發(fā)生了服務 小區(qū)變更(例如移動到位置a-4)，則需要切換。 這樣可以減少轉(zhuǎn)交切換的頻率，從而簡化無線資源管理，同時對CoMP沒有影響。
本發(fā)明還提供了一種小區(qū)導頻設計方法，應用于上述通信網(wǎng)絡中，該方法包括僅 對所述虛擬小區(qū)中所分配的子頻帶分配導頻。 為了更好地支持CoMP，需要更精確的跨小區(qū)的信道估計。而現(xiàn)有LTE系統(tǒng)，小區(qū)間 的導頻是非正交的，因此相鄰小區(qū)間的導頻的干擾比較嚴重，直接影響信道估計的精度，從 而影響CoMP的系統(tǒng)增益。而直接在相鄰小區(qū)應用正交的導頻設計，將大大增大系統(tǒng)的資源 開銷，系統(tǒng)資源可能不足以實現(xiàn)正交小區(qū)間導頻。 本發(fā)明可以在有限的資源實現(xiàn)正交的導頻設計，可以在不增加系統(tǒng)導頻開銷的情 況下實現(xiàn)跨小區(qū)正交的導頻設計，從而解決該問題。 在支持CoMP的多小區(qū)簇中(包含但不限于本發(fā)明提出的分簇方法)，可以根據(jù)本 發(fā)明所定義的基于部分聯(lián)合時頻復用的方法，在不同的簇中采用不同的部分時頻資源，因 此可以大大減少實現(xiàn)正交的導頻設計的系統(tǒng)資源開銷。
下面以基于圖2的虛擬小區(qū)劃分為例進行闡述。 如圖10所示，只有VC內(nèi)的用戶在其所分配的子帶內(nèi)需要正交小區(qū)間RS，而這極大 地減少了正交小區(qū)間RS的所需量。典型地，邊緣用戶只占小區(qū)內(nèi)所有用戶的一半，因此可 以節(jié)約上行鏈路的大約50%的用戶數(shù)據(jù)解調(diào)的小區(qū)間正交導頻開銷。
此外，每個虛擬小區(qū)僅具有最多3個相關聯(lián)的小區(qū)，并且每個VC在同一個小區(qū)內(nèi) 使用不同的子帶。如圖10所示，對于每個VC(VC1、 VC2和VC3)，需要在其相應的子帶(Fl、 F2和F3)中定義3個正交小區(qū)間導頻。這又可以節(jié)約2/3的小區(qū)間正交導頻開銷。
圖2中任意相鄰虛擬小區(qū)的頻率資源都沒有重疊。因此，對于整個蜂窩網(wǎng)絡，最多 僅需要3種虛擬小區(qū)。這可以將相鄰小區(qū)從7減小為3。因此又可以節(jié)約4/7的小區(qū)間正 交導頻開銷。 以LTE R8為例，本實施方式所需的正交導頻開銷(以小區(qū)0、1、3為例)如下
對于小區(qū)0、1、2的內(nèi)部小區(qū)，每個小區(qū)都需要正交小區(qū)間RS。假設需要x個傳統(tǒng) 正交小區(qū)間導頻； 在小區(qū)0、1、2中存在等效的3個虛擬小區(qū)。需要正交小區(qū)間導頻設計，并在三個
小區(qū)中總共消耗3*l/3*3x = 3x資源。在每個小區(qū)中，僅有3x/3 = x資源。 可以看到，每個小區(qū)將針對下行鏈路消耗x+x = 2x資源并針對上行鏈路消耗x資源。 而在其它方案中，導頻設計開銷為 (1)網(wǎng)絡MIMO方案(參見Coordinating base stations for greateruplink spectral efficiency-proportionally fair user rates, S.Venkatesan， Bell—Labs, PIRMC07):為了實現(xiàn)完全協(xié)作并確保相鄰小區(qū)之間的正交性，所需的導頻是對于上行鏈
路和下行鏈路，每個小區(qū)為7x (2)TI的超小區(qū)方案(參見TI Rl-083137/084444 Aspects of cooperative MIMO for advanced E-UTRA，2008. 11.4， http://www.3gpp.org/ftp/tsg ran/wgl rll/ TSGR1 55/Docs/):為了實現(xiàn)完全協(xié)作和僅確保3個相鄰小區(qū)之間的正交性，所需的導頻 是對于上行鏈路和下行鏈路，每個小區(qū)為3x。在超小區(qū)內(nèi)，18個小區(qū)邊緣區(qū)域中僅有6個 在CoMP下工作。如果需要確保所有的小區(qū)邊緣區(qū)域工作在CoMP下，則需要更多的導頻資 源。 可見與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的導頻設計方法極大節(jié)省了網(wǎng)絡資源。 利用本發(fā)明，該示例可以擴展到所有蜂窩網(wǎng)絡，并且對于確保相鄰小區(qū)之間的小
區(qū)間正交不會引起附加導頻成本。 作為CoMP的候選方案，在RAN1中提出了網(wǎng)絡MMO和網(wǎng)絡預編碼以改善平均吞吐 量和邊緣吞吐量。如圖ll所示，在這兩種方案中，多個小區(qū)(或扇區(qū))(例如3)由"超小 區(qū)"或"eNB"組成。在"超小區(qū)"內(nèi)，應用聯(lián)合處理以實現(xiàn)聯(lián)合天線陣列增益，以便改善平均 小區(qū)吞吐量。在"超小區(qū)"內(nèi)，一些小區(qū)邊緣變?yōu)?超小區(qū)"的內(nèi)部部分。如圖ll所示，與 上述的小區(qū)邊緣一樣，根據(jù)本發(fā)明的技術方案，可以在超小區(qū)的邊緣應用本發(fā)明的基于虛 擬小區(qū)的多小區(qū)分簇方法及其基于部分聯(lián)合時頻復用的小區(qū)間協(xié)調(diào)機制，容易地實現(xiàn)超小 區(qū)邊緣之間的動態(tài)干擾協(xié)作。 在LTE R8中采用靜態(tài)FFR，其中從RRC中給每個小區(qū)邊緣分配子帶。已經(jīng)定義的 接口可以良好地支持本發(fā)明所設計的FFR。通過根據(jù)相關聯(lián)的小區(qū)ID，在每個小區(qū)內(nèi)劃分 出不同的邊緣區(qū)域，例如小區(qū)0、1、6內(nèi)的3個邊緣區(qū)域，可以實現(xiàn)本發(fā)明。然后，給每個邊 緣區(qū)域預分配不同的子帶并在相鄰小區(qū)中良好地協(xié)調(diào)子帶的預分配。 上面的描述僅用于實現(xiàn)本發(fā)明的實施方式，本領域的技術人員應該理解，在不脫離本發(fā)明的范圍的任何修改或局部替換，均應該屬于本發(fā)明的權利要求來限定的范圍，因 此，本發(fā)明的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
權利要求
一種多小區(qū)分簇方法，包括根據(jù)小區(qū)無線位置將每個小區(qū)分為小區(qū)邊緣區(qū)域和內(nèi)部小區(qū)；將多個相鄰的小區(qū)邊緣區(qū)域組織為虛擬小區(qū)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的多小區(qū)分簇方法，所述根據(jù)小區(qū)無線位置將每個小區(qū)分為小區(qū)邊緣區(qū)域和內(nèi)部小區(qū)包括將所述小區(qū)中與小區(qū)和其相鄰小區(qū)路徑損耗差值小于預定閾值的位置的集合定義為小區(qū)邊緣區(qū)域；將所述小區(qū)中除小區(qū)邊緣區(qū)域外的部分定義為內(nèi)部小區(qū)。
3. 根據(jù)權利要求2所述的多小區(qū)分簇方法，其中，所述將多個相鄰的小區(qū)邊緣區(qū)域組織為虛擬小區(qū)包括將多個相鄰的小區(qū)邊緣區(qū)域劃分為多個虛擬小區(qū)；為所述多個虛擬小區(qū)分配資源。
4. 根據(jù)權利要求3所述的多小區(qū)分簇方法，其中，所述將多個相鄰的小區(qū)邊緣區(qū)域劃分為多個虛擬小區(qū)包括采用相鄰的方式將多個相鄰的小區(qū)邊緣區(qū)域劃分為多個虛擬小區(qū)。
5. 根據(jù)權利要求3所述的多小區(qū)分簇方法，其中，所述將多個相鄰的小區(qū)邊緣區(qū)域劃分為多個虛擬小區(qū)包括采用相互重疊的方式將多個相鄰的小區(qū)邊緣區(qū)域劃分為多個虛擬小區(qū)。
6. 根據(jù)權利要求4或5所述的多小區(qū)分簇方法，其中，所述為多個虛擬小區(qū)分配資源包括所述多個虛擬小區(qū)和所述內(nèi)部小區(qū)使用同樣的帶寬資源；或所述多個虛擬小區(qū)和所述內(nèi)部小區(qū)以互補的方式分配帶寬資源。
7. 根據(jù)權利要求6所述的多小區(qū)分簇方法，其中，進一步包括將分配給所述多個虛擬小區(qū)的可用帶寬資源以部分頻率復用的方式分配給每一個虛擬小區(qū)。
8. 根據(jù)權利要求6所述的多小區(qū)分簇方法，其中，進一步包括邊緣用戶在所屬虛擬小區(qū)內(nèi)做動態(tài)簇選擇。
9. 根據(jù)權利要求8所述的多小區(qū)分簇方法，其小區(qū)邊緣區(qū)域構成同一個虛擬小區(qū)的多個小區(qū)構成所述虛擬小區(qū)的小區(qū)集合，其中所述動態(tài)簇選擇包括在所述虛擬小區(qū)的小區(qū)集合中，根據(jù)預設準則確定多個小區(qū)作為協(xié)作小區(qū)，并且所述協(xié)作小區(qū)的數(shù)目可以配置。
10. 根據(jù)權利要求6所述的多小區(qū)分簇方法，其中，進一步包括在超小區(qū)的邊緣應用所述的基于虛擬小區(qū)的多小區(qū)分簇方法及其基于部分聯(lián)合時頻復用的小區(qū)間協(xié)調(diào)機制。
11. 根據(jù)權利要求6所述的多小區(qū)分簇方法，其中，進一步包括將所述多個虛擬小區(qū)劃分為多個虛擬小區(qū)組；以時分復用的方式將時間資源分配給所述多個虛擬小區(qū)組中的每一個；在同一個虛擬小區(qū)組中，將可用帶寬資源以部分頻率復用的方式分配給所述虛擬小區(qū)組中的各虛擬小區(qū)。
12. 根據(jù)權利要求6所述的多小區(qū)分簇方法，其中，進一步包括將所述多個虛擬小區(qū)劃分為多個虛擬小區(qū)組；以頻分復用的方式將將頻率資源分配給所述多個虛擬小區(qū)組中的每一個；在同一個虛擬小區(qū)組中，將可用帶寬資源以部分頻率復用的方式分配給所述虛擬小區(qū)組中的各虛擬小區(qū)。
13. —種通信網(wǎng)絡，包括至少一個小區(qū)；以及至少一個虛擬小區(qū)，所述至少一個虛擬小區(qū)由所述至少一個小區(qū)的多個相鄰的小區(qū)邊緣區(qū)域組織而成；至少一個內(nèi)部小區(qū)，所述至少一個內(nèi)部小區(qū)中的每一個覆蓋其對應的所述至少一個小區(qū)中的一個除去所述至少一個虛擬小區(qū)后的部分。
14. 根據(jù)權利要求13所述通信網(wǎng)絡，其中所述至少一個虛擬小區(qū)采用相鄰的方式進行組織。
15. 根據(jù)權利要求13所述通信網(wǎng)絡，其中所述至少一個虛擬小區(qū)采用相互重疊的方式進行組織。
16. 根據(jù)權利要求13所述通信網(wǎng)絡，其中所述至少一個虛擬小區(qū)和其對應的內(nèi)部小區(qū)使用同樣的帶寬資源；或所述多個虛擬小區(qū)和其對應的內(nèi)部小區(qū)以互補的方式分配帶寬資源。
17. —種應用于通信網(wǎng)絡的無線資源調(diào)度方法，所述通信網(wǎng)絡包括至少一個小區(qū)；以及至少一個虛擬小區(qū)，所述至少一個虛擬小區(qū)由所述至少一個小區(qū)的多個相鄰的小區(qū)邊緣區(qū)域組織而成；至少一個內(nèi)部小區(qū)，所述至少一個內(nèi)部小區(qū)中的每一個覆蓋其對應的所述至少一個小區(qū)中的一個除去所述至少一個虛擬小區(qū)后的部分，所述無線資源調(diào)度方法包括根據(jù)無線位置將位于小區(qū)邊緣區(qū)域中的用戶分配到具體的虛擬小區(qū)中；收集所述用戶的信息；根據(jù)收集到的信息調(diào)度對所述用戶的資源分配。
18. 根據(jù)權利要求17所述的無線資源調(diào)度方法，其中，所述根據(jù)無線位置將位于小區(qū)邊緣區(qū)域中的用戶分配到具體的虛擬小區(qū)中包括如果所述用戶到其服務小區(qū)和相鄰小區(qū)的路徑損耗差小于預定閾值，則所述用戶位于其服務小區(qū)的小區(qū)邊緣區(qū)域；根據(jù)所述用戶到服務小區(qū)和到相鄰小區(qū)的最小路徑損耗差將其分配到具體的虛擬小區(qū)中，所述具體的虛擬小區(qū)包含所述具有最小路徑損耗差的服務小區(qū)和相鄰小區(qū)的小區(qū)邊緣區(qū)域。
19. 根據(jù)權利要求17所述的無線資源調(diào)度方法，其中，所述虛擬小區(qū)收集所述用戶的信息包括所述虛擬小區(qū)收集所述用戶的信道信息、隊列的狀態(tài)信息、服務QoS信息等。
20. 根據(jù)權利要求17所述的無線資源調(diào)度方法，其中，虛擬小區(qū)與其相關的內(nèi)部小區(qū)使用同樣的頻率資源，所述虛擬小區(qū)根據(jù)收集到的信息調(diào)度對所述用戶的資源分配包括所述虛擬小區(qū)根據(jù)收集到的信息計算調(diào)度準則；包含所述相關的內(nèi)部小區(qū)的小區(qū)計算調(diào)度準則；所述包含所述相關的內(nèi)部小區(qū)的小區(qū)將計算結(jié)果傳遞給所述虛擬小區(qū)；所述虛擬小區(qū)針對每一個頻率資源將接收到的計算結(jié)果之和與自身得到的計算結(jié)果相比較，根據(jù)調(diào)度準則判定將頻率資源調(diào)度給所述虛擬小區(qū)中的用戶或所述相關的內(nèi)部小區(qū)中的用戶。
21. 根據(jù)權利要求20所述的無線資源調(diào)度方法，其中，所述調(diào)度準則包括最大容量或具有比例公平性的效用函數(shù)。
22. 根據(jù)權利要求21所述的無線資源調(diào)度方法，其中還包括當所述調(diào)度結(jié)果為將頻率資源分配給所述虛擬小區(qū)中的用戶時，所述包含所述相關的內(nèi)部小區(qū)的小區(qū)基于虛擬小區(qū)的調(diào)度結(jié)果，利用可以利用的資源重新調(diào)度，不改變虛擬小區(qū)的調(diào)度結(jié)果，在其內(nèi)部小區(qū)中尋找用戶使得具有比虛擬小區(qū)的調(diào)度結(jié)果更高的容量或具有比例公平性的效用函數(shù)；如果存在，將更新調(diào)度結(jié)果調(diào)度所述更多內(nèi)部用戶和所述虛擬小區(qū)調(diào)度結(jié)果中的用戶。
23. 根據(jù)權利要求21所述的無線資源調(diào)度方法，其中還包括當所述調(diào)度結(jié)果為將頻率資源分配給內(nèi)部小區(qū)中的用戶時，包含所述相關的內(nèi)部小區(qū)的小區(qū)將所述虛擬小區(qū)內(nèi)的所有用戶當做其內(nèi)部小區(qū)用戶，并以最大容量或具有比例公平性的效用函數(shù)對用戶進行重新調(diào)度；若所述重新調(diào)度的結(jié)果的最大容量或具有比例公平性的效用函數(shù)大于僅針對其內(nèi)部小區(qū)的用戶的調(diào)度結(jié)果，更新其調(diào)度結(jié)果并將所更新的調(diào)度結(jié)果傳送到所述虛擬小區(qū)；所述虛擬小區(qū)檢測其所有相關聯(lián)的小區(qū)中的虛擬用戶之間是否存在沖突，如果是，確定所述相關聯(lián)的小區(qū)中具有最大容量或具有比例公平性的效用函數(shù)較大的小區(qū)具有較高優(yōu)先級，并將所述結(jié)果發(fā)送會所述相關聯(lián)的小區(qū)；所述相關聯(lián)的小區(qū)根據(jù)所述結(jié)果最終更新其調(diào)度結(jié)果并進行調(diào)度。
24. —種應用于通信網(wǎng)絡的移動性管理的方法，所述通信網(wǎng)絡包括至少一個小區(qū)；以及至少一個虛擬小區(qū)，所述至少一個虛擬小區(qū)由所述至少一個小區(qū)的多個相鄰的小區(qū)邊緣區(qū)域組織而成；至少一個內(nèi)部小區(qū)，所述至少一個內(nèi)部小區(qū)中的每一個覆蓋其對應的所述至少一個小區(qū)中的一個除去所述至少一個虛擬小區(qū)后的部分，所述移動性管理的方法包括當用戶在同一個虛擬小區(qū)中移動時，不發(fā)生小區(qū)切換，利用根據(jù)權利要求17至23中任意一項所述的調(diào)度方法進行小區(qū)選擇完成多小區(qū)協(xié)作；當用戶移動到另一個虛擬小區(qū)或移動到內(nèi)部小區(qū)而沒有發(fā)生服務小區(qū)變更，則只進行頻帶切換；當用戶移動到另一個虛擬小區(qū)或移動到內(nèi)部小區(qū)并且發(fā)生了服務小區(qū)變更，進行小區(qū)切換。
25. —種應用于通信網(wǎng)絡的小區(qū)導頻設計方法，所述通信網(wǎng)絡包括至少一個小區(qū)；以及至少一個虛擬小區(qū)，所述至少一個虛擬小區(qū)由所述至少一個小區(qū)的多個相鄰的小區(qū)邊緣區(qū)域組織而成；至少一個內(nèi)部小區(qū)，所述至少一個內(nèi)部小區(qū)中的每一個覆蓋其對應的所述至少一個小區(qū)中的一個除去所述至少一個虛擬小區(qū)后的部分，所述小區(qū)導頻設計方法包括僅對所述虛擬小區(qū)中所分配的子頻帶分配導頻。
26. —種應用于通信網(wǎng)絡的資源調(diào)度系統(tǒng)，所述通信網(wǎng)絡包括至少一個小區(qū)；以及至少一個虛擬小區(qū)，所述至少一個虛擬小區(qū)由所述至少一個小區(qū)的多個相鄰的小區(qū)邊緣區(qū)域組織而成；至少一個內(nèi)部小區(qū)，所述至少一個內(nèi)部小區(qū)中的每一個覆蓋其對應的所述至少一個小區(qū)中的一個除去所述至少一個虛擬小區(qū)后的部分，所述資源調(diào)度系統(tǒng)包括至少一個小區(qū)調(diào)度器，用于對其對應的小區(qū)中的資源進行調(diào)度；以及至少一個虛擬小區(qū)調(diào)度器，所述至少一個虛擬小區(qū)調(diào)度器中的一個與所述至少一個小區(qū)調(diào)度器中的多個相對應，用于收集其對應的虛擬小區(qū)中用戶的信息，并根據(jù)收集到的信息，通過與其相對應的多個小區(qū)調(diào)度器的交互，調(diào)度對所述用戶的資源分配。
27. 根據(jù)權利要求26所述的系統(tǒng)，其中，所述至少一個虛擬小區(qū)調(diào)度器中的一個還用于根據(jù)收集到的信息計算調(diào)度準則，并接收其對應的小區(qū)調(diào)度器的對調(diào)度準則的計算結(jié)果，針對每一個頻率資源將接收到的計算結(jié)果之和與自身計算的結(jié)果相比較，根據(jù)調(diào)度準則判定將頻率資源調(diào)度給所述用戶或其對應的小區(qū)的內(nèi)部小區(qū)中的用戶，并將調(diào)度結(jié)果傳送給其對應的小區(qū)調(diào)度器；所述對應的小區(qū)調(diào)度器還用于對調(diào)度準則進行計算，并將計算結(jié)果發(fā)送給所述至少一個虛擬小區(qū)調(diào)度器中的一個，接收所述至少一個虛擬小區(qū)調(diào)度器中的一個的所述調(diào)度結(jié)果，根據(jù)所述結(jié)果進行調(diào)度。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種多小區(qū)分簇方法，包括以下步驟根據(jù)小區(qū)無線位置將每個小區(qū)分為小區(qū)邊緣區(qū)域和內(nèi)部小區(qū)；將多個相鄰的小區(qū)邊緣區(qū)域組織為虛擬小區(qū)。本發(fā)明還提供了基于上述多小區(qū)分簇方法的無線資源調(diào)度方法、移動管理方法、小區(qū)導頻設計方法、通信網(wǎng)絡和資源調(diào)度系統(tǒng)。
文檔編號H04W72/12GK101772038SQ20091004513
公開日2010年7月7日 申請日期2009年1月6日 優(yōu)先權日2009年1月6日
發(fā)明者尤明禮, 溫萍萍 申請人:上海貝爾阿爾卡特股份有限公司