專利名稱：一種CoMP中動態(tài)協(xié)作集的劃分方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種CoMP技術(shù)中動態(tài)協(xié)作集的劃分方法。 該方法可以在小反饋開銷和低復(fù)雜度的情況下，合理優(yōu)化小區(qū)邊緣用戶的協(xié)作集，減小小 區(qū)邊緣用戶所受到的干擾，提高小區(qū)邊緣用戶的吞吐量，從而提高系統(tǒng)的性能。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的移動通信中，每個小區(qū)只負(fù)責(zé)本小區(qū)內(nèi)的用戶，小區(qū)之間沒有協(xié)作。在頻 率復(fù)用因子為1的情況下，小區(qū)的交界處存在同頻干擾，造成小區(qū)邊緣用戶的通信質(zhì)量下 降，從而使整個通信系統(tǒng)的頻譜效率降低。在3GPP舉行的無線接入網(wǎng)(TSG-RAN)工作組1 (WGl)的會議中，為了解決上述所 遇到的問題，CoMP技術(shù)作為LTE_AdvanCed的一項關(guān)鍵技術(shù)被提出。CoMP技術(shù)是協(xié)作多點(diǎn) 發(fā)射/接收技術(shù)，這里的多點(diǎn)是指地理上分離的多個天線接入點(diǎn)，可以是基站、用戶或中繼 節(jié)點(diǎn)?；局g用光纖進(jìn)行連接(X2接口)，通過X2接口共享控制信息和業(yè)務(wù)信息；處于 同一個協(xié)作集中的幾個天線站或節(jié)點(diǎn)同時為一個小區(qū)邊緣用戶提供數(shù)據(jù)服務(wù)，從而能夠有 效解決小區(qū)邊緣用戶的同頻干擾問題，到達(dá)提高系統(tǒng)性能的目的。由CoMP傳輸技術(shù)的組成特點(diǎn)可知，為了減少小區(qū)間同頻干擾以達(dá)到更好的系統(tǒng) 性能，需要針對CoMP傳輸技術(shù)中的協(xié)作節(jié)點(diǎn)選擇、協(xié)作用戶的確定、協(xié)作集的劃分、無線資 源調(diào)度算法以及MIMO等方面進(jìn)行研究。本文主要針對CoMP傳輸技術(shù)中的協(xié)作集的劃分方 法提出了一種新的算法，對處于協(xié)作狀態(tài)的用戶選擇一個合理的協(xié)作傳輸集合，最大化的 提高系統(tǒng)的傳輸性能，減小小區(qū)間的干擾。在協(xié)作集劃分方面主要有兩種方法基于UE的協(xié)作集劃分和基于Cell的協(xié)作集 劃分。在基于UE的協(xié)作集劃分中，UE根據(jù)自身的需求確定自己的協(xié)作集，利用這種方法能 夠為系統(tǒng)帶來較大的性能提升，但在此情況下，系統(tǒng)中不同UE的協(xié)作集會交疊，使資源調(diào) 度的復(fù)雜度非常高，在實際應(yīng)用中是不可行的。在基于Cell的協(xié)作集劃分中，協(xié)作集以小 區(qū)為基本單位，協(xié)作集內(nèi)的小區(qū)同時為協(xié)作集內(nèi)的邊緣用戶提供服務(wù)，通過合理的協(xié)作集 劃分，能夠有效的提高系統(tǒng)的整體性能。這種方法相對于基于UE的協(xié)作集劃分而言，由于 沒有協(xié)作集合的相互重疊，使源調(diào)度的實現(xiàn)比較簡單，并且在系統(tǒng)的性能提升方面和基于 UE的協(xié)作集劃分是相當(dāng)?shù)?，因此本論文的協(xié)作集的劃分采用了基于Cell的協(xié)作集劃分方 法。目前在協(xié)作集劃分方面，常用的方法是靜態(tài)協(xié)作集劃分。該方法在進(jìn)行通信的過 程中將鄰近的小區(qū)劃分成一個固定的協(xié)作集，如

圖1所示，這種方法并未對協(xié)作集進(jìn)行優(yōu) 化，每個小區(qū)邊緣用戶所處的協(xié)作集并不完全合理，并不能完全發(fā)揮協(xié)作的優(yōu)勢。因此在 CoMP技術(shù)中，有必要對協(xié)作集進(jìn)行合理的優(yōu)化，才能使每個用戶處于合理的協(xié)作集內(nèi)。本文 提出的動態(tài)協(xié)作集劃分方法，從整個小區(qū)優(yōu)化角度出發(fā)，在小的反饋開銷和低復(fù)雜度的情 況下，根據(jù)小區(qū)內(nèi)所有協(xié)作用戶的需求選擇合理的協(xié)作集，使小區(qū)邊緣用戶所處的協(xié)作集 得以優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的CoMP技術(shù)中協(xié)作集劃分的不合理性，在小反饋 開銷和低復(fù)雜度的情況下，提出了一種動態(tài)協(xié)作集劃分方法，該劃分方法能夠使小區(qū)邊緣 用戶處于合理的協(xié)作集中，能有效的消除小區(qū)間的同頻干擾，提高小區(qū)邊緣用戶的吞吐量， 從而提高整個系統(tǒng)的性能。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來解決的該種CoMP技術(shù)中動態(tài)協(xié)作集的劃分方法，具體包括以下步驟1)建立系統(tǒng)模型設(shè)在蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)中，有B個基站，3XB個小區(qū)，每個小區(qū)均勻分布著Nu個用 戶；2)通過門限法確定協(xié)作用戶設(shè)定信干噪比門限SINRtosh。ld，如果用戶的信干噪比小于SINRtosh。ld，則將用戶劃 入?yún)f(xié)作用戶；3)確定協(xié)作集(3. 1)設(shè)整個蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)作集構(gòu)成集合Φ，此時Φ為空集；(3. 2)蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)中所有未參與協(xié)作的小區(qū)構(gòu)成集合Ω，在集合Ω中所有 可能的協(xié)作集構(gòu)成集合Ψ =切觀,…}，其中％ =KtAu，…，、，丨}表示Ψ中的第k個后備 協(xié)作集，這里Ci, k為后備協(xié)作集％中的第i個小區(qū)，N。表示每個協(xié)作集中的小區(qū)數(shù)目，然后 利用公式(1)計算所有后備協(xié)作集的權(quán)值，協(xié)作集％的權(quán)值Vk表示為
權(quán)利要求
1.一種CoMP技術(shù)中動態(tài)協(xié)作集的劃分方法，其特征在于，包括以下步驟1)建立系統(tǒng)模型設(shè)在蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)中，有B個基站，3XB個小區(qū)，每個小區(qū)均勻分布著Nu個用戶；2)通過門限法確定協(xié)作用戶設(shè)定信干噪比門限SINRthresh。ld，如果用戶的信干噪比小于SINRthresh。ld，則將用戶劃入?yún)f(xié) 作用戶；3)確定協(xié)作集(3. 1)設(shè)整個蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)作集構(gòu)成集合Φ，此時Φ為空集；(3.2)蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)中所有未參與協(xié)作的小區(qū)構(gòu)成集合Ω，在集合Ω中所有可 能的協(xié)作集構(gòu)成集合屮={仍為,···}，其中％={、42力"_，、』表示屯中的第1^個后備協(xié)作 集，這里Ci, k為后備協(xié)作集％中的第i個小區(qū)，Nc表示每個協(xié)作集中的小區(qū)數(shù)目，然后利用公式(1)計算所有后備協(xié)作集的權(quán)值，協(xié)作集％的權(quán)值Vk表示為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的CoMP技術(shù)中動態(tài)協(xié)作集的劃分方法，其特征在于，步驟3) 中，用戶在協(xié)作情況下，協(xié)作集Φω內(nèi)第k個協(xié)作用戶的接收信號表示為
全文摘要
本發(fā)明公開了一種CoMP技術(shù)中動態(tài)協(xié)作集的劃分方法，包括1)建立系統(tǒng)模型設(shè)在蜂窩移動通信網(wǎng)絡(luò)中，有B個基站，3×B個小區(qū)，每個小區(qū)均勻分布著NU個用戶；2)通過門限法確定協(xié)作用戶設(shè)定信干噪比門限SINRthreshold，如果用戶的信干噪比小于SINRthreshold，則將用戶劃入?yún)f(xié)作用戶；3)確定協(xié)作集；4)最終確定協(xié)作用戶。本發(fā)明的該劃分方法能夠使小區(qū)邊緣用戶處于合理的協(xié)作集中，能有效的消除小區(qū)間的同頻干擾，提高小區(qū)邊緣用戶的吞吐量，從而提高整個系統(tǒng)的性能。
文檔編號H04W16/14GK102118754SQ201110076668
公開日2011年7月6日 申請日期2011年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月29日
發(fā)明者唐小勇, 楊金龍, 羅新民, 趙豐, 鄧建國 申請人:西安交通大學(xué)