CoMP分簇方法及小區(qū)間資源調(diào)度方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種CoMP分簇方法及小區(qū)間資源調(diào)度方法。所述CoMP分簇方法包括：步驟1)、初始化每個(gè)用戶的CoMP服務(wù)基站簇；對(duì)于每個(gè)用戶，根據(jù)該用戶的本地效用以及該用戶采用對(duì)應(yīng)CoMP服務(wù)基站簇時(shí)對(duì)與其有相同服務(wù)基站的所有其他用戶的本地效用的影響，計(jì)算該用戶的決策函數(shù)值；步驟2)、對(duì)于所有用戶中的每個(gè)用戶執(zhí)行：改變?cè)撚脩舻腃oMP服務(wù)基站簇并且計(jì)算該用戶新的決策函數(shù)值，如果新的決策函數(shù)值大于等于原來(lái)的決策函數(shù)值，則保存該改變；步驟3)、重復(fù)步驟2)，直到改變?nèi)我庥脩舻腃oMP服務(wù)基站簇，都不會(huì)使其新的決策函數(shù)值大于等于原來(lái)的決策函數(shù)值。本發(fā)明提高了系統(tǒng)整體吞吐量，并且適合應(yīng)用在大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)中，能更好地支持網(wǎng)絡(luò)的可擴(kuò)展性。
【專利說(shuō)明】CoMP分簇方法及小區(qū)間資源調(diào)度方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及無(wú)線通信【技術(shù)領(lǐng)域】，以及更具體地，涉及一種CoMP分簇方法及小區(qū)間 資源調(diào)度方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 多點(diǎn)協(xié)作傳輸（CoordiantedMulitiplePointstransmission/ reception,CoMP)是第 4 代移動(dòng)通信系統(tǒng)（4thGenerationofMobileCommunication system，4G)增強(qiáng)長(zhǎng)期演進(jìn)（LongTermEvolution-Advanced,LTE-A)中提出的一項(xiàng)關(guān)鍵技 術(shù)。在CoMP中，一個(gè)用戶終端（UserEquipment,UE)可以同時(shí)由其附近的多個(gè)基站（在 LTE中被稱為eN〇de-B，eNB)聯(lián)合為其服務(wù)。這樣，通過在多個(gè)小區(qū)之間進(jìn)行發(fā)送和接收信 號(hào)的聯(lián)合處理，小區(qū)邊緣用戶的性能可以得到提升。為了實(shí)現(xiàn)CoMP，需要多個(gè)eNB形成協(xié)作 簇與UE進(jìn)行聯(lián)合通信。
[0003] 現(xiàn)有的分簇方法可以分為兩類：預(yù)定義分簇方法和自適應(yīng)分簇方法。在預(yù)定義分 簇方法中，CoMP協(xié)作簇中的eNB是提前設(shè)定好的并且是非重疊的。其中一類是將宏基站的 三個(gè)扇區(qū)作為一個(gè)協(xié)作簇；另一類是從基站間距離的角度考慮，根據(jù)基站的地理位置進(jìn)行 分組?；谟脩粜阅艿淖赃m應(yīng)分簇方法根據(jù)用戶的性能進(jìn)行分簇，通常根據(jù)用戶在物理層 的性能進(jìn)行協(xié)作基站選擇。
[0004] 然而，現(xiàn)有的分簇方法大都關(guān)注提高通信鏈路的質(zhì)量，使用的分簇準(zhǔn)則往往是和 物理層相關(guān)的，例如最大化信噪比（Signal-to-NoiseRatio,SNR)、信干噪比（Signal-to-I nterference-plus-NoiseRatio,SINR)和頻譜效率等，而沒有考慮不同小區(qū)之間的負(fù)載狀 況和各小區(qū)媒體接入控制（MediaAccessControl,MAC)層的資源調(diào)度，從而導(dǎo)致系統(tǒng)整體 性能（如吞吐量）的下降。例如，一個(gè)負(fù)載比較輕的基站A為一個(gè)UE提供服務(wù)，同時(shí)另一 個(gè)基站B與基站A對(duì)這個(gè)UE進(jìn)行CoMP傳輸?；綛需要給這個(gè)UE分配一定的資源進(jìn)行 CoMP傳輸，以提升其性能。如果基站B的負(fù)載比較重，那么它能夠分配給小區(qū)內(nèi)其他用戶的 資源就會(huì)減少，總體上系統(tǒng)的吞吐量可能會(huì)降低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供一種CoMP分簇 方法，包括：
[0006]步驟1)、初始化每個(gè)用戶的CoMP服務(wù)基站簇；其中，對(duì)于每個(gè)用戶，根據(jù)該用戶的 本地效用以及該用戶采用對(duì)應(yīng)CoMP服務(wù)基站簇時(shí)對(duì)與其有相同服務(wù)基站的所有其他用戶 的本地效用的影響，計(jì)算該用戶的決策函數(shù)值；
[0007]步驟2)、對(duì)于每個(gè)用戶執(zhí)行：
[0008] 改變?cè)撚脩舻腃oMP服務(wù)基站簇并且計(jì)算該用戶新的決策函數(shù)值，如果新的決策 函數(shù)值大于等于原來(lái)的決策函數(shù)值，則保存該改變；
[0009] 步驟3)、重復(fù)步驟2)，直到改變?nèi)我庥脩舻腃oMP服務(wù)基站簇，都不會(huì)使其新的決 策函數(shù)值大于等于原來(lái)的決策函數(shù)值。
[0010] 上述方法中，可根據(jù)下式計(jì)算用戶i的決策函數(shù)值vf(B-

【權(quán)利要求】
1. 一種CoMP分簇方法，包括： 步驟1)、初始化每個(gè)用戶的CoMP服務(wù)基站簇；其中，對(duì)于每個(gè)用戶，根據(jù)該用戶的本地 效用以及該用戶采用對(duì)應(yīng)CoMP服務(wù)基站簇時(shí)對(duì)與其有相同服務(wù)基站的所有其他用戶的本 地效用的影響，計(jì)算該用戶的決策函數(shù)值； 步驟2)、對(duì)于每個(gè)用戶執(zhí)行： 改變?cè)撚脩舻腃oMP服務(wù)基站簇并且計(jì)算該用戶新的決策函數(shù)值，如果新的決策函數(shù) 值大于等于原來(lái)的決策函數(shù)值，則保存該改變； 步驟3)、重復(fù)步驟2)，直到改變?nèi)我庥脩舻腃oMP服務(wù)基站簇，都不會(huì)使其新的決策函 數(shù)值大于等于原來(lái)的決策函數(shù)值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，根據(jù)下式計(jì)算用戶i的決策函數(shù)值.VfBi):
其中，Ni表示與用戶i有相同服務(wù)基站的所有其他用戶的集合，B_i表示Ni的CoMP服 務(wù)基站簇的集合，Uf(B^Bi)表示用戶i的本地效用，UfdoBi)表示用戶i的CoMP服 務(wù)基站為Bi時(shí)用戶j的本地效用，uf(B_i, 0)表示用戶i不被任何基站服務(wù)時(shí)用戶j的本 地效用。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，用戶i的本地效用uf 滿足： W(EUBi)ocGi(Bi).且 ......i,Bi) ^giCH......i，B,) 其中，Bi表示用戶i的CoMP服務(wù)基站簇，B_i表示Ni的CoMP服務(wù)基站簇的集合，Gi (Bi) 表示用戶i的鏈路級(jí)性能，且gi(B_i，Bi)表示用戶i估計(jì)得到的資源數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，用戶i的本地效用Lif(BABi)表示如下：
其中，Γ(·)是α公平效用函數(shù)，Mi(B)表示用戶i的CoMP服務(wù)基站簇Bi中負(fù)載最 重的基站所服務(wù)的用戶總數(shù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，步驟1)包括： 步驟11)、將每個(gè)用戶的主服務(wù)基站作為其CoMP服務(wù)基站簇；其中，用戶的主服務(wù)基站 為平均接收信號(hào)質(zhì)量最強(qiáng)的基站，用戶為其主服務(wù)基站的主服務(wù)用戶； 步驟12)、每個(gè)用戶檢測(cè)來(lái)自所有或部分基站的平均接收信號(hào)強(qiáng)度信息并上報(bào)至其主 服務(wù)基站； 步驟13)、基站根據(jù)其所有主服務(wù)用戶上報(bào)的平均接收信號(hào)強(qiáng)度信息及其所服務(wù)的用 戶總數(shù)，計(jì)算用戶的初始本地效用和初始決策函數(shù)值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，在步驟12)中，每個(gè)用戶檢測(cè)平均接收信號(hào)強(qiáng)度 最強(qiáng)的部分基站，并且將關(guān)于該部分基站的平均接收信號(hào)強(qiáng)度信息上報(bào)至其主服務(wù)基站。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，步驟2)包括對(duì)于所有用戶中的每個(gè)用戶執(zhí)行以 下步驟： 步驟21)、將該用戶i的CoMP服務(wù)基站簇從原本的Bi改變?yōu)橛脩鬷檢測(cè)來(lái)自所有 或部分基站的平均接收信號(hào)強(qiáng)度信息并反饋至其主服務(wù)基站h; 步驟22)、用戶i的主服務(wù)基站h向巧\丨\中的所有基站請(qǐng)求其所服務(wù)的用戶總數(shù)，并 計(jì)算基站h自己服務(wù)的用戶總數(shù)； 步驟23)、基站h根據(jù)用戶i反饋的平均接收信號(hào)強(qiáng)度信息、BiA/)/中每個(gè)基站所服務(wù) 的用戶總數(shù)，以及基站h所服務(wù)的用戶總數(shù)，得到用戶i的CoMP服務(wù)基站簇為BJs時(shí)的新的 本地效用<(Βη,Β/); 步驟24)、基站h向8『\?中的所有基站請(qǐng)求其所服務(wù)的所有用戶的本地效用 ufK): 步驟25)、在Β?Vll中的所有基站向基站h反饋了它們所服務(wù)的所有用戶的本地效用 信息后，基站匕計(jì)算用戶i的新的決策函數(shù)值 步驟26)、如果vf(B-〇Bi) -vf(B-i,B〖）S0,則基站h將8『保存下來(lái)，并通過回 傳鏈路與（B『\bi)U(BAbi)的所有基站共享用戶i的新的CoMP服務(wù)基站簇霄》該基站根 據(jù)接收到的用戶i的新的CoMP服務(wù)基站簇更新其服務(wù)的用戶集。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，在步驟21)中，如果距離用戶i的上次檢測(cè)的時(shí) 間間隔小于預(yù)定閾值，則使用上次的檢測(cè)結(jié)果。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，在第一次執(zhí)行步驟2)時(shí)，對(duì)于所有用戶中的 每個(gè)用戶依次執(zhí)行： 改變?cè)撚脩舻腃oMP服務(wù)基站簇并且計(jì)算該用戶新的決策函數(shù)值，如果新的決策函數(shù) 值大于等于原來(lái)的決策函數(shù)值，則保留該改變。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，在第η次執(zhí)行步驟2)且η為大于等于2的 整數(shù)時(shí)，對(duì)于與用戶i沒有相同服務(wù)器基站的用戶j可以使得用戶i和用戶j并行地執(zhí)行： 改變?cè)撚脩舻腃oMP服務(wù)基站簇并且計(jì)算該用戶新的決策函數(shù)值，如果新的決策函數(shù) 值大于等于原來(lái)的決策函數(shù)值，則保留該改變。
11. 一種小區(qū)間資源調(diào)度方法，包括： 步驟A)、CoMP階段初始化； 步驟B)、根據(jù)采用如權(quán)利要求1-10中任何一個(gè)所述的CoMP分簇方法得到的分簇結(jié)果 以及CoMP協(xié)作傳輸?shù)募s束條件，在小區(qū)間進(jìn)行資源調(diào)度。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，步驟B)之后還包括： 步驟C)、當(dāng)用戶發(fā)生切換時(shí)，執(zhí)行如權(quán)利要求1-10中任何一個(gè)所述的CoMP分簇方法的 步驟2)和步驟3);根據(jù)得到的分簇結(jié)果在小區(qū)間進(jìn)行資源調(diào)度；重復(fù)步驟C)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，在步驟C)中，當(dāng)用戶發(fā)生切換時(shí)，對(duì)相應(yīng)的服 務(wù)用戶總數(shù)發(fā)生變化的基站所服務(wù)的用戶執(zhí)行如權(quán)利要求1-10中任何一個(gè)所述的CoMP分 簇方法的步驟2)和步驟3)。
【文檔編號(hào)】H04B7/02GK104320814SQ201410559833
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】加西亞·韋杰, 周一青, 劉玲, 田霖, 石晶林 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所