动态确定协作小区的方法技术

本发明专利技术提供一种动态确定协作小区的方法，应用于包括用户终端，基站和中央控制结点的无线通信系统中，包括：生成可重叠的候选协作集划分方案的集合的步骤；估算每个候选的协作集划分方案的系统和速率的步骤；选择系统和速率最大的候选协作集划分方案作为最优协作集划分方案的步骤。优选地，上述估算每个候选协作集划分方案的系统和速率的步骤包括：估算候选协作集划分方案包含的每个协作集的和速率的步骤；累加候选协作集划分方案包含的所有协作集的和速率来计算系统和速率的步骤。本发明专利技术的动态确定协作小区的方法综合各种协作方式的长处，为小区的中心用户和边缘用户同时提供了最好的传输速率，使得整个系统的传输和速率最大化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种无线通信领域中区域内的小区协作集划分方法，特别是涉及一种 。
技术介绍
近年来，无线通信网络技术取得了巨大的进步。尤其是长期演进（LongTerm Evolution,简称LTE)系统在网络容量、接入速率等方面相比已有系统有了重大突破。在 LTE中，由于米用正交频分复用（OrthogonalRrequen巧DivisionMultiplexing,简称 (FDM)的多址接入方式，小区内用户的多个子载波相互正交，因此很好地避免了小区内干 扰。但由于采用的频谱复用系数为1，不同小区可W在相同的空时频资源上进行无线收 发，导致小区间干扰比较严重，特别是小区边缘受到邻近小区的干扰尤为严重，限制了边 缘用户的传输性能。所W，LTE的系统容量受限于小区间干扰，小区间的干扰抑制成为一 个亟待解决的问题。为了进一步提高小区吞吐量，尤其是小区边缘用户的性能，3GPP提出 在LTE-A(LTE的后续演进技术，即下一代移动通信网络）系统中引入协作多点传输/接收 (CoordinatedMultiplePointtransmissionandreception,简称CoMP)。CoMP技术， 是指在地理位置上分开的多个传输点协作地为一个或多个用户服务。在CoMP技术中，邻 近协作小区的信号不再是干扰，而变成了有用信号，因此，CoMP是提高系统整体性能的有 效途径，尤其是，它可W改善小区边缘用户的传输速率。在CoMP技术中，联合传输（Joint Transmission,简称JT)是多个小区在相同的时频资源向某个或某几个用户传输数据，是增 强用户接收信号干扰噪声比（SINR)的有效手段。[000引在CoMP的联合传输中，需要将一定区域内的小区进行划分，来决定哪些小区构成 一个协作集，共同为某些用户服务，也就是协作小区划分方法。理论上讲，在所有的传输点 之间进行协作，能提供很大的小区边缘和平均的小区吞吐量。但是，在所有的传输节点之间 共享用户数据、信道信息需要很高的回传容量，实现复杂度也很高。为了减小复杂度，协作 只能在有限的传输点之间，因此需要确定哪些传输点组成一个协作集。根据研究，协作小区 数等于3时，能在性能和复杂度之间取得较好的折中，所W3GPP建议每个协作集中的协作 小区数不超过3。CoMP协作集的划分，按照协作集划分是固定不变的还是动态变化的，有静态划分 和动态划分两种。 静态划分方法在时间上是固定不变的，划分方法基于终端用户可能的各种位置进 行。静态协作集划分方法主要包括基站内（intra-site)协作和基站间（inter-site)协作 两种。基站内协作，是同一基站的多个小区作为一个协作集。图1为基站内协作方案示意 图，小区1/2/3属于同一基站BS1的H个扇区，它们构成一个协作集；其他基站的多个小区 同样分别作为一个协作集。 基站间协作中，每个协作集由属于不同基站的多个小区组成。基站1的3个小区 分别属于3个不同的协作集，每个协作集包含3个属于不同基站的小区。基站间协作有两 种可能的划分方式，分别如图2和图3所示。在图2中，小区1/4/20构成一个协作集，小区 2/7/10和小区3/14/16分别构成一个协作集；在图3中，小区1/16/19构成一个协作集，小 区2/4/8和小区3/10/13分别构成一个协作集。 基站内（intra-site)协作的优点是，用户数据及反馈信息都在同一个基站内，便 于数据交换，易于实现。但是，基站内（intra-site)协作的主要效果是提升基站中也区域 的信号质量（SINR，信号干扰噪声比)，对小区边缘的SINR提升并不大。 而基站间（inter-site)协作能较好地提升小区边缘的SINR。例如图2中，协作 集1/4/20对该H个小区交汇区域的SINR提升十分显著，协作集2/7/10对该H个小区交汇 区域的SINR提升十分显著，协作集3/14/16对该H个小区交汇区域的SINR提升十分显著。 但是，该种协作集划分方法，对小区1、16、19该H个小区交汇区域的SINR没有提升；同样， 对小区2、4、8交汇区域，W及小区3、10、13交汇区域，都没有提升。而图3中的第二种基站 间（inter-site)协作集划分方法，情况正好相反。 综上所述，基站间（inter-site)协作的主要不足是，无论如何划分协作集，都不能 完全提升所有小区边缘区域的SINR。但是尽管图2和图3所示的两种基站间划分方式，可 W互为补充，仍然不能提升基站中也区域的SINR。 由此可见，在静态协作集划分方法中，假设的是用户均匀分布在小区内部。但是， 在实际部署中，用户的分布是随机且不均匀的。因此，按照静态协作集方法确定的方案中， 不能真实反映网络中用户的实际分布情况。 针对静态协作集划分方法的不足，提出了动态划分协作集的方法。动态协作集划 分的核也思想是，通过感知系统中用户的分布情况，W及用户的无线链路环境的变化，自适 应地确定用户的协作小区集合。通过终端用户上报相邻小区信息到某个中也节点，统计所 有终端用户上报的邻小区信息，确定协作小区集合。 但是，现有的动态协作小区划分的方法，也不能提升所有的小区边缘的信号质量， 对位于协作集边缘用户的信号质量的提升也十分有限。
技术实现思路
鉴于W上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种动态确定协作小区的 方法，用于解决现有技术中不能真实反映网络中用户的实际分布情况，或者不能提升所有 的小区边缘的信号质量且对位于协作集边缘用户的信号质量的提升十分有限的问题。 为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种，应 用于包括用户终端，基站和中央控制结点的无线通信系统中，其特征在于，包括：生成可重 叠的候选协作集划分方案的集合的步骤；估算每个候选的协作集划分方案的系统和速率的 步骤；选择系统和速率最大的候选协作集划分方案作为最优协作集划分方案的步骤。 优选地，上述生成可重叠的候选协作集划分方案的集合的步骤中，允许每个小区 属于多个协作集，每个协作集中的协作小区数量不超过给定的数量。 优选地，上述生成可重叠的候选协作集划分方案的集合的步骤中，每个小区最多 可属于3个协作集，每个协作集中最多包含3个协作小区。 优选地，上述估算每个候选的协作集划分方案的系统和速率的步骤包括；计算所 述候选协作集划分方案包含的每个协作集的和速率的步骤；累加每个协作集的和速率来计 算所述候选协作集划分方案的和速率的步骤。更优选地，上述计算所述候选协作集划分方 案包含的每个协作集的和速率的步骤包括：确定每个用户终端的服务协作集的步骤；计算 每个用户终端由确定的所述服务协作集提供服务时的速率的步骤；计算每个协作集的和速 率的步骤，即将该协作集的所有服务用户的速率求和的步骤。 优选地，上述确定每个用户终端的服务协作集的步骤包括；确定用户终端的服务 小区的步骤；从所述候选协作集划分方案中找出包含该小区的协作集的步骤；分别估算该 用户终端由所述找到的多个协作集提供服务时的信号干扰噪声比的步骤；选择其中信号干 扰噪声比最大的那个协作集作为该用户的服务协作集的步骤。 优选地，所述选择最优协作集划分方案的步骤，包括从所有候选协作集划分方案 中选择和速率最大的那个协作集划本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态确定协作小区的方法，应用于包括用户终端，基站和中央控制结点的无线通信系统中，其特征在于，包括： 生成可重叠的候选协作集划分方案的集合的步骤； 估算每个候选的协作集划分方案的系统和速率的步骤； 选择系统和速率最大的候选协作集划分方案作为最优协作集划分方案的步骤。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘立刚，王江，徐景，
申请(专利权)人：上海无线通信研究中心，
类型：发明
国别省市：上海;31