一種基站分組方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基站分組方法及系統(tǒng)，涉及移動(dòng)通信【技術(shù)領(lǐng)域】，本發(fā)明通過各步驟間的配合，避免了現(xiàn)有動(dòng)態(tài)分組方法中獲取精確信道信息所產(chǎn)生的浪費(fèi)，能夠以較低的復(fù)雜度逼近已有的動(dòng)態(tài)分組方案性能，同時(shí)性能大幅超過靜態(tài)分組方法，降低了基站分組的復(fù)雜度，并提高了基站分組的分組效率。
【專利說明】一種基站分組方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及移動(dòng)通信【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種基站分組方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著移動(dòng)通信技術(shù)的不斷演進(jìn)，基站和用戶之間的通信速率飛速增長。在有限的頻譜資源下，速度的增長帶來的是對(duì)頻譜利用效率的更高要求。密集的頻譜復(fù)用增加了各個(gè)小區(qū)間的干擾強(qiáng)度，從而降低了小區(qū)內(nèi)用戶或基站的信干噪比，從而制約了通信速率的進(jìn)一步提升。
[0003]解決小區(qū)間干擾問題有很多種手段，最原始的方法是在基站布局的過程中對(duì)各個(gè)基站所使用的頻段進(jìn)行預(yù)先劃分，使得采用同樣頻率進(jìn)行通信的小區(qū)在地理分布上相隔較遠(yuǎn)，從而減輕了兩者之間的干擾。但這種方案無疑極大的降低了頻譜的利用效率。隨著多輸入多輸出(Multiple-1nput Multiple-Output, ΜΙΜΟ)通信的出現(xiàn),發(fā)現(xiàn)如果在多個(gè)基站之間建立協(xié)同關(guān)系，則可以使多個(gè)基站形成一個(gè)虛擬的MIMO系統(tǒng)，從而在這些能夠協(xié)作的基站范圍內(nèi)，其相互之間的干擾能夠通過MMO通信的技術(shù)原理予以消除。相對(duì)傳統(tǒng)的依靠地理間隔降低干擾的方式來說，這種新的對(duì)抗干擾的方式大幅提高了頻譜利用效率。而協(xié)作機(jī)制帶來的弊端就是提高了對(duì)基站的信號(hào)處理能力的要求，同時(shí)要求基站之間存在高速的通信鏈路。當(dāng)協(xié)作的規(guī)模越來越大，這種要求往往變的難以滿足。
[0004]為使多基站協(xié)作成為可能，在協(xié)作之前先對(duì)已有基站進(jìn)行分組，分組后僅在組內(nèi)進(jìn)行協(xié)作成為一種非常實(shí)用的方案。分組降低了協(xié)作的天線規(guī)模，也就降低了基站做多天線檢測(cè)或者預(yù)編碼方法的復(fù)雜度。
[0005]在這樣的背景下，分組方法本身的復(fù)雜度和形成分組后的系統(tǒng)性能成為度量分組協(xié)作方案的核心標(biāo)準(zhǔn)。在分組協(xié)作中，不同的分組方案會(huì)對(duì)最終的系統(tǒng)性能有較大的影響，同時(shí)其自身的復(fù)雜度也有較大的區(qū)別。目前的分組方案中比較有效的方案是正交動(dòng)態(tài)分組。這種分組方法能夠根據(jù)隨機(jī)變化的信道結(jié)構(gòu)，動(dòng)態(tài)的改變系統(tǒng)的分組結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)中的基站能夠根據(jù)信道的變化進(jìn)行有效的合作，從而獲得更高的系統(tǒng)容量。這個(gè)分組方法的重要缺陷在于，分組方法執(zhí)行過程中需要已知整個(gè)系統(tǒng)中所有基站和用戶之間的精確信道信息。為此所要付出的信道估計(jì)的代價(jià)是很高的。而分組之后的檢測(cè)過程中，由于只在分組內(nèi)部存在協(xié)作關(guān)系，所以僅需要知道局部的信道信息即可完成檢測(cè)，從而采用這樣的分組方案，浪費(fèi)了大部分精確估計(jì)得到的信道信息。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了降低基站分組的復(fù)雜度，并提高基站分組的分組效率，本發(fā)明提供了一種基站分組方法，所述方法包括以下步驟:
[0007]S1:獲取所有基站與用戶之間的大尺度信道系數(shù)；
[0008]S2:在未被分組的基站中選取一個(gè)作為當(dāng)前基站，將所述當(dāng)前基站作為當(dāng)前分組；
[0009]S3:遍歷除當(dāng)前基站外且能被分組的基站，根據(jù)所述大尺度信道系數(shù)計(jì)算將遍歷到的基站加入到所述當(dāng)前分組后的容量近似值；
[0010]S4:找到最大的容量近似值，將所述最大的容量近似值所對(duì)應(yīng)的基站加入所述當(dāng)前分組，并判斷所述當(dāng)前分組是否達(dá)到了分組閾值，若是，則執(zhí)行步驟S5，否則返回步驟S3 ；
[0011]S5:判斷是否所有的基站均被分組包含，若否，則返回步驟S2，否則結(jié)束流程。
[0012]其中，所述大尺度信道系數(shù)由路徑損耗和陰影衰落計(jì)算獲得。
[0013]其中，步驟S3中，根據(jù)所述大尺度信道系數(shù)通過下式計(jì)算將遍歷到的基站加入到所述當(dāng)前分組后的容量近似值，

【權(quán)利要求】
1.一種基站分組方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: S1:獲取所有基站與用戶之間的大尺度信道系數(shù)； 52:在未被分組的基站中選取一個(gè)作為當(dāng)前基站，將所述當(dāng)前基站作為當(dāng)前分組； 53:遍歷除當(dāng)前基站外且能被分組的基站，根據(jù)所述大尺度信道系數(shù)計(jì)算將遍歷到的基站加入到所述當(dāng)前分組后的容量近似值； S4:找到最大的容量近似值，將所述最大的容量近似值所對(duì)應(yīng)的基站加入所述當(dāng)前分組，并判斷所述當(dāng)前分組是否達(dá)到了分組閾值，若是，則執(zhí)行步驟S5，否則返回步驟S3 ; S5:判斷是否所有的基站均被分組包含，若否，則返回步驟S2，否則結(jié)束流程。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述大尺度信道系數(shù)由路徑損耗和陰影衰落計(jì)算獲得。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟S3中，根據(jù)所述大尺度信道系數(shù)通過下式計(jì)算將遍歷到的基站加入到所述當(dāng)前分組后的容量近似值，
log( Tk ) + /.χ log(5?) — L log(e)X j\ AJ;ik S111 Tk 1
n-/:=1 ?-1 其中，C為容量近似值;M為每個(gè)用戶的天線數(shù)量；L為每個(gè)基站的天線數(shù)量；K為分組中用戶個(gè)數(shù)；Ν為分組中基站個(gè)數(shù)；lnk為第η個(gè)基站和第k個(gè)用戶之間的大尺度信道系數(shù)；An為第η個(gè)基站收到的信號(hào)的信干噪比；e為自然指數(shù)；log的底數(shù)為2 ； Tk和Sn在滿足下式時(shí)獲得， Σ(4/-V-Τ+?Κ—I；/-fa ?-1k-\ 其中，Sn1為第1次迭代時(shí)Sn的值，且又Z = 1 + 4,^/,,*?" 1T1，^ = u = 1…yv ； Tk1為第 I 次迭代時(shí) Tk 的值,且 Tk = I +!)] 1，7Z," = U: = ; ε 為常數(shù)。?=1
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述ε取值為1.0X10'
5.一種基站分組系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 系數(shù)獲取模塊，用于獲取所有基站與用戶之間的大尺度信道系數(shù)； 基站選取模塊，用于在未被分組的基站中選取一個(gè)作為當(dāng)前基站，將所述當(dāng)前基站作為當(dāng)前分組； 遍歷計(jì)算模塊，用于遍歷除當(dāng)前基站外且能被分組的基站，根據(jù)所述大尺度信道系數(shù)計(jì)算將遍歷到的基站加入到所述當(dāng)前分組后的容量近似值； 加入判斷模塊，用于找到最大的容量近似值，將所述最大的容量近似值所對(duì)應(yīng)的基站加入所述當(dāng)前分組，并判斷所述當(dāng)前分組是否達(dá)到了分組閾值； 包含判斷模塊，用于判斷是否所有的基站均被分組包含。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述大尺度信道系數(shù)由路徑損耗和陰影衰落計(jì)算獲得。
7.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述遍歷計(jì)算模塊根據(jù)所述大尺度信道系數(shù)通過下式計(jì)算將遍歷到的基站加入到所述當(dāng)前分組后的容量近似值，
其中，C為容量近似值;Μ為每個(gè)用戶的天線數(shù)量；L為每個(gè)基站的天線數(shù)量；K為分組中用戶個(gè)數(shù)；Ν為分組中基站個(gè)數(shù)；lnk為第η個(gè)基站和第k個(gè)用戶之間的大尺度信道系數(shù)；An為第η個(gè)基站收到的信號(hào)的信干噪比；e為自然指數(shù)；log的底數(shù)為2 ； Tk和Sn在滿足下式時(shí)獲得，
其中，Sn1為第1次迭代時(shí)Sn的值，且
為第1次迭代時(shí)Tk的值，且
ε為常數(shù)。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述ε取值為l.0XlO—6。
【文檔編號(hào)】H04W16/14GK104080092SQ201410334539
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】馮偉, 馮思, 葛寧, 陸建華 申請(qǐng)人:清華大學(xué)