專利名稱：用于協(xié)作多點(diǎn)傳輸?shù)纳闲卸嘤脩鬽imo用戶配對方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多用戶MIMO (MU-MIMO)系統(tǒng)的用戶選擇方法，尤其涉及通用移動(dòng)通信 系統(tǒng)(UMTS)長期演進(jìn)(LTE-A)中支持協(xié)作多點(diǎn)傳輸技術(shù)的上行多用戶MIMO配對方案。
背景技術(shù)：
上行的多用戶MIMO (多輸入多輸出)是一個(gè)虛擬MIMO系統(tǒng)，即每一個(gè)終端均發(fā)送 一個(gè)數(shù)據(jù)流，但是構(gòu)成多用戶MIMO的終端發(fā)送的數(shù)據(jù)流占用相同的時(shí)頻資源，這樣從接收 機(jī)來看，這些來自不同終端的數(shù)據(jù)流可以被看作來自同一個(gè)終端上不同天線的數(shù)據(jù)流，從 而構(gòu)成一個(gè)MIMO系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)容量的提升。LTE-A是LTE技術(shù)的演進(jìn)，面向的是更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和頻譜利用效率。為了進(jìn) 一步提高小區(qū)邊緣用戶速率和系統(tǒng)整體性能，協(xié)作多點(diǎn)傳輸技術(shù)(CoMP)被第3代合作伙伴 計(jì)劃(3GPP)納入到LTE-A的框架中。CoMP主要針對小區(qū)邊緣用戶，是指在地理位置上分開 的多個(gè)傳輸點(diǎn)，協(xié)同傳輸和接收數(shù)據(jù)為一個(gè)或多個(gè)用戶服務(wù)，提高小區(qū)邊緣傳輸速率和性 能。CoMP架構(gòu)與現(xiàn)有LTE R8中網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的區(qū)別在于，對于CoMP架構(gòu)，存在多個(gè)地理位 置分開的傳輸點(diǎn)為邊緣用戶服務(wù)，而LTE R8傳統(tǒng)的蜂窩網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，不管是中心用戶或是邊 緣用戶，只有其所在的小區(qū)為其服務(wù)。所以在上行鏈路中，只有為該用戶服務(wù)的基站收到用 戶的上行數(shù)據(jù)；而在CoMP架構(gòu)下，上行傳輸時(shí)，有多個(gè)傳輸點(diǎn)收到來自該用戶的上行數(shù)據(jù)。協(xié)作傳輸小區(qū)中，同時(shí)為一個(gè)用戶設(shè)備(UE)服務(wù)的小區(qū)形成一個(gè)協(xié)作集合，協(xié)作 集合中分為主小區(qū)和協(xié)作小區(qū)，主小區(qū)負(fù)責(zé)UE的資源調(diào)度、分配、數(shù)據(jù)協(xié)作處理等任務(wù)，協(xié) 作小區(qū)只負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸和接收過程。現(xiàn)有技術(shù)的多點(diǎn)協(xié)作發(fā)送/接收分為eNodeB(演進(jìn)型基站節(jié)點(diǎn))內(nèi)的協(xié)作和 eNodeB間的協(xié)作。對于eNode B內(nèi)協(xié)作的CoMP場景，一個(gè)eNodeB下控制的多個(gè)小區(qū)(Cell) 為同一用戶服務(wù)，每個(gè)Cell的傳輸點(diǎn)只具備射頻功能，當(dāng)收到上行數(shù)據(jù)后，直接通過專門 的物理鏈路傳給該eNodeB處理。對于eNodeB間協(xié)作的CoMP場景，不同eNodeB控制下的多 個(gè)小區(qū)為同一用戶服務(wù)，這些eNodeB中有一個(gè)被選為主eNodeB，負(fù)責(zé)資源分配和調(diào)度等控 制工作。當(dāng)收到上行數(shù)據(jù)后，協(xié)作eNodeB傳遞經(jīng)初步處理后的數(shù)據(jù)到主eNodeB，主eNodeB 完成最后的數(shù)據(jù)處理工作。eNodeB之間數(shù)據(jù)和控制等交互通過X2接口傳輸。在LTE Release8中，支持上行的多用戶MIM0(MU_MIM0)，用戶僅需發(fā)向服務(wù)小區(qū) 送數(shù)據(jù)，配對用戶的選擇只需在服務(wù)小區(qū)內(nèi)由基站決定。用戶配對的最優(yōu)選擇原則是使的 配對用戶間的干擾最小，即信道滿足正交。如圖1所示，小區(qū)Cl用于接收的天線數(shù)為Nr，用 戶Ul和U2用于發(fā)送的天線數(shù)為Nt，小區(qū)Cl與用戶Ul之間上行信道為H1，小區(qū)Cl與用戶 U2之間上行信道為H2，H1和H2為^XNt的矩陣。為了使Ul和U2間干擾最小，用戶Ul和 用戶U2之間的信道應(yīng)該是正交的，如公式1所示公式1
其中上標(biāo)H表示矩陣的共軛轉(zhuǎn)置，I I A| I表示矩陣A的范數(shù)。在CoMP場景下，對于一個(gè)用戶設(shè)備(UE)，同時(shí)有一個(gè)或多個(gè)小區(qū)采用相同的 時(shí)頻資源為其服務(wù)，當(dāng)多個(gè)小區(qū)采用相同的時(shí)頻資源為多個(gè)用戶同時(shí)服務(wù)時(shí)，就組成 CoMP-MU-MIMO的傳輸方案。由于在LTE-A中，CoMP場景和傳統(tǒng)單小區(qū)服務(wù)場景同時(shí)存在， MU-MIMO有多種配對形式，傳統(tǒng)用戶配對過程不支持CoMP場景下的多用戶ΜΙΜ0，因此需要 提出支持CoMP場景的上行多用戶MIMO系統(tǒng)用戶配對方案。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述相關(guān)技術(shù)的現(xiàn)狀，本發(fā)明提出一種支持CoMP場景的上行多用戶MIMO系 統(tǒng)用戶配對方案。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，提供一種通信系統(tǒng)中支持協(xié)作多點(diǎn)傳輸CoMP的上行多用 戶多輸入多輸出MU-MIMO系統(tǒng)用戶配對方法，包括步驟所述通信系統(tǒng)的第一小區(qū)選擇其提供服務(wù)的至少一個(gè)初始用戶作為第一配對用 戶；所述第一小區(qū)根據(jù)第一配對用戶的服務(wù)類型選擇候選配對用戶；根據(jù)第一配對用戶和候選配對用戶的不同服務(wù)類型，確定需要形成的配對形式， 并且根據(jù)配對形式使用預(yù)定的判定準(zhǔn)則來判定候選配對用戶與第一配對用戶是否能夠配 對成為所述需要形成的配對形式。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還提供一種用于實(shí)現(xiàn)協(xié)作多點(diǎn)傳輸CoMP的上行多用戶多 輸入多輸出MU-MIMO系統(tǒng)用戶配對的裝置，包括初始用戶選擇單元，其被配置成選擇其提供服務(wù)的至少一個(gè)初始用戶作為第一配 對用戶；候選配對用戶選擇單元，其被配置成根據(jù)所述第一配對用戶的服務(wù)類型選擇候選 配對用戶；和用戶配對單元，其被配置成根據(jù)第一配對用戶和候選配對用戶的不同服務(wù)類型， 確定需要形成的配對形式，并且根據(jù)配對形式使用預(yù)定的判定準(zhǔn)則來判定候選配對用戶與 第一配對用戶是否能夠配對成為所述需要形成的配對形式。從上面的描述可知，通過利用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的支持CoMP的上行MU-MIMO系 統(tǒng)用戶配對方法和裝置，可以提高通信系統(tǒng)吞吐量，改善通信效率。尤其是全CoMP-MU-MIMO 的配對形式，與CoMP方案相比可以顯著地增強(qiáng)平均CoMP用戶吞吐量。


參照下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例的說明，會(huì)更加容易地理解本發(fā)明的以上和其 它目的、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。附圖中的部件不是成比例繪制的，而只是為了示出本發(fā)明的原理。在 附圖中，相同的或類似的技術(shù)特征或部件將采用相同或類似的附圖標(biāo)記來表示。在各附圖 中圖1是示出了 LTE通信系統(tǒng)中用戶間信道的示意圖；圖2A-2B是示出了傳統(tǒng)MU-MIM0和全CoMP-MU-MIMO的配置示意圖；圖3A-3B是示出了 CoMP-MU-MIMO的兩種子類型的配置示意圖 4A-4B 是示出 了 CoMP+Non-CoMP MU-MIMO 和部分 CoMP-MU-MIMO 的配置示意圖；圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例支持協(xié)作多點(diǎn)傳輸CoMP的上行MU-MIMO系統(tǒng) 用戶配對方法的流程簡圖；圖6是示出了如圖5中示出的實(shí)施例的用戶配對方法的一個(gè)具體實(shí)例的詳細(xì)流程 圖；圖7是示出了在形成全CoMP-MU-MIMO的配對形式中對選擇配對用戶的選擇準(zhǔn)則 的原理示意圖；圖8A-8B是示出了如圖6中的步驟302、303的配對處理的結(jié)果示意圖；圖9是示出了在形成CoMP+Non-CoMP MU-MIMO的配對形式中配對用戶選擇準(zhǔn)則的 原理示意圖；圖10是示出了在形成部分CoMP-MU-MIMO的配對形式中用戶選擇準(zhǔn)則的原理示意 圖；圖11是示出了形成全CoMP-MU-MIMO的配對形式的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例的示意圖；圖12是示出了形成CoMP+Non-CoMP MU-MIMO的配對形式的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例的示意 圖；圖13是示出了在未找到合適的配對用戶的情形的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例的示意圖；圖14是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例用于協(xié)作多點(diǎn)傳輸CoMP的上行MU-MIM0系統(tǒng) 用戶配對方法的裝置的簡化框圖；圖15是示出了對形成全CoMP-MU-MIMO的配對形式的情形進(jìn)行仿真試驗(yàn)的試驗(yàn)環(huán) 境設(shè)置的示意圖；和圖16是示出了在如圖15的仿真條件下進(jìn)行的仿真試驗(yàn)的結(jié)果的曲線圖。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚的目的，附圖和說明中 省略了與本發(fā)明無關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件和處理的表示和描述。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，可以把CoMP場景下的多用戶MIMO劃分為四種方式傳統(tǒng)的 Non-CoMP MU-MIMO形式、配對用戶都是CoMP用戶的全CoMP-MU-MIMO形式、配對用戶中部分 用戶是CoMP用戶而其他用戶是單小區(qū)用戶的CoMP+Non-CoMP的MU-MIMO形式和配對用戶 都是CoMP用戶但協(xié)作集合不同的部分CoMP-MU-MIMO形式。配對形式1 傳統(tǒng)MU-MIM0。如圖2A所示，這種配對形式同LTE中的多用戶MIMO 配對方式是一樣的，配對用戶都是單小區(qū)服用用戶，都由同一個(gè)小區(qū)提供服務(wù)。配對形式2 全CoMP-MU-MIMO。如圖2B所示，所有的配對用戶都是CoMP用戶，用 戶的協(xié)作集合完全相同，這是多個(gè)小區(qū)在相同的時(shí)頻資源上同時(shí)為配對用戶提供服務(wù)。根 據(jù)CoMP用戶的不同選擇方式，這種配對形式分成兩種配對子類型。配對形式2子類型A 如圖3A所示，這種CoMP方式下，只有小區(qū)邊緣用戶能夠組 建CoMP用戶，小區(qū)中心用戶是單小區(qū)服務(wù)用戶。所以這種CoMP方式下形成配對形式2的 用戶都是小區(qū)邊緣用戶，滿足組成CoMP的條件，并且所有配對用戶的協(xié)作集合是完全相同 的。配對形式2子類型B 如圖3B所示，這種CoMP方式下，不再區(qū)分小區(qū)邊緣用戶和小區(qū)中心用戶，所有的用戶都是CoMP用戶，同時(shí)受到多個(gè)小區(qū)的服務(wù)。所以這種CoMP方式 下形成配對形式2的用戶只需滿足協(xié)作集合相同的條件配對形式3 :CoMP+Non-CoMP MU-MIM0。如圖4A所示，在配對用戶中一部分用戶 是單小區(qū)服務(wù)用戶，另一部分是CoMP用戶，這時(shí)配對用戶使用相同的頻率資源進(jìn)行數(shù)據(jù)傳 輸。配對形式4 部分CoMP-MU-MIMO。如圖4B所示，配對用戶都是CoMP用戶，不同于 配對形式2的是這些配對用戶的協(xié)作集合不完全相同，只有部分相同的交集，這時(shí)形成的 MU-MIMO方式為，CoMP用戶服務(wù)保持不變，配對用戶和他們具有的相同協(xié)作集合之間形成 傳統(tǒng)MU-MIMO或全CoMP-MU-MIMO形式(根據(jù)相同協(xié)作集合是一個(gè)還是多個(gè)而定)?；谝陨系腃oMP場景下的MU-MIMO分類形式，本發(fā)明提出一種支持協(xié)作多點(diǎn)傳輸 技術(shù)的上行多用戶MIMO系統(tǒng)用戶配對方案，即同時(shí)支持傳統(tǒng)MU-MIM0、全CoMP-MU-MIMO、 CoMP+Non-CoMP MU-MIMO和部分CoMP-MU-MIMO四種用戶配對形式的方案。當(dāng)然，本領(lǐng)域技 術(shù)人員容易理解，根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例的用戶選擇和配對方法還可以應(yīng)用于任何合適的 CoMP場景下的用戶配對方式，具體細(xì)節(jié)在此不再逐一贅述。圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例支持協(xié)作多點(diǎn)傳輸CoMP的上行MU-MIMO系統(tǒng) 用戶配對方法的流程簡圖。如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的該用戶配對方法包括以 下步驟在步驟S510，所述通信系統(tǒng)的第一小區(qū)選擇其提供服務(wù)的至少一個(gè)初始用戶作為 第一配對用戶；在步驟S520，所述第一小區(qū)根據(jù)第一配對用戶的服務(wù)類型選擇候選配對用 戶；在步驟S530，根據(jù)第一配對用戶和候選配對用戶的不同服務(wù)類型，確定需要形成的配 對形式，并且根據(jù)配對形式使用預(yù)定的判定準(zhǔn)則來判定候選配對用戶與第一配對用戶是否 能夠配對成為所述需要形成的配對形式。圖6是示出了如圖5中示出的實(shí)施例的用戶配對方法的一個(gè)具體實(shí)例的詳細(xì)流程 圖。從圖中可看出，在該實(shí)例中，配對用戶的選取是根據(jù)用戶的傳輸方式，按照相應(yīng)步驟分 多種情況選取配對用戶和相應(yīng)的MU-MIMO實(shí)現(xiàn)方式。如圖6所示，該實(shí)例的配對用戶選擇的具體實(shí)現(xiàn)步驟如下步驟1 小區(qū)A發(fā)起MU-MIMO用戶選擇過程，小區(qū)A根據(jù)業(yè)務(wù)需求或者一定的調(diào)度 算法，比如輪詢、隨機(jī)選擇、比例公平等，選擇本小區(qū)內(nèi)一個(gè)服務(wù)用戶作為組成MU-MIMO的 第一個(gè)配用戶，設(shè)這個(gè)用戶為用戶1。步驟2 小區(qū)A根據(jù)用戶1的服務(wù)形式根據(jù)不同的情況為用戶1選擇候選的配對 用戶。根據(jù)小區(qū)A對用戶1的服務(wù)方式，分以下2種情況當(dāng)用戶1是單小區(qū)用戶時(shí)，執(zhí)行步驟201 ；當(dāng)用戶1是CoMP用戶時(shí)，執(zhí)行步驟202。步驟201 小區(qū)A根據(jù)已有的小區(qū)內(nèi)服務(wù)用戶的上行信道信息和調(diào)度信息選擇擬 選配對用戶2，依據(jù)準(zhǔn)則可以為隨機(jī)選擇、信道正交性原則、DPS (行列式配對準(zhǔn)則)、0PS (正 交配對準(zhǔn)則)等。如果不能找到用戶2，則配對用戶選擇失敗，配對過程結(jié)束。步驟202 小區(qū)A在所有本小區(qū)提供服務(wù)的CoMP用戶中尋找與用戶1協(xié)作集合相 同的用戶，添加到候選用戶列表。如果協(xié)作小區(qū)和小區(qū)A不屬于同一個(gè)eNodeB，則小區(qū)A通 過X2接口向用戶1的協(xié)作小區(qū)發(fā)送信令，要求協(xié)作小區(qū)報(bào)告候選用戶列表中所有用戶和用 戶1與其相應(yīng)小區(qū)間的上行信道的相關(guān)信息，協(xié)作小區(qū)接到控制信令后，通過X2接口傳輸信道的相關(guān)信息，這些信息可以是直接信道信息(信道矩陣)和隱式信道形式(PMI (預(yù)編 碼矩陣指示)，信道相關(guān)矩陣等)。小區(qū)A根據(jù)協(xié)作小區(qū)報(bào)告的信道信息，依次對候選用戶 列表中的用戶使用準(zhǔn)則1判斷列表是否能夠和用戶1形成全CoMP-MU-MIMO配對形式。如 果有用戶滿足條件，則根據(jù)公式3則選取最優(yōu)用戶2作為用戶1的配對用戶，小區(qū)A通知協(xié) 作小區(qū)用戶配對選擇結(jié)果，配對過程結(jié)束。如果沒有用戶滿足條件，則執(zhí)行步驟201。準(zhǔn)則1 全CoMP-MU-MIMO的配對用戶2的選擇如圖5所示，設(shè)全CoMP-MU-MIMO的 服務(wù)小區(qū)為Ai(l < i <N，N為服務(wù)小區(qū)數(shù)量，用戶j到服務(wù)小區(qū)的信道為Hji (j = 1,2), 配對用戶和所有協(xié)作小區(qū)之間的信道條件需滿足公式2，其中R為信道相關(guān)門限，門限值需 要根據(jù)不同的使用需求確定。11 HliHl 11< R (i € TV)公式 2多個(gè)可選用戶中最優(yōu)用戶選擇k = argmin(|I ZfliTZf ||) (i e N,k = 2,..·,Μ)公式 3其中M為總用戶數(shù)，k = 1表示原始用戶，k > 1表示候選用戶。在上述步驟202的處理中，如果小區(qū)A與用戶1的協(xié)作小區(qū)之間通過X2接口傳輸 的信道的相關(guān)信息是與直接信道信息(信道矩陣)不同的隱式信道信息時(shí)，可利用各種已 知方法從隱式信道信息獲得直接信道信息，以便進(jìn)行準(zhǔn)則1中示出的判斷。此外，雖然在步驟202中是在小區(qū)提供服務(wù)的所有CoMP用戶中選擇候選用戶2，但 是，本發(fā)明不限于此，只要系統(tǒng)性能允許，也可以根據(jù)其他適當(dāng)?shù)臏?zhǔn)則來從小區(qū)A提供服務(wù) 的單小區(qū)用戶中選擇候選用戶2。步驟3 根據(jù)小區(qū)A對用戶1和用戶2的服務(wù)方式，分為以下情況用戶1和用戶2均為單小區(qū)服務(wù)用戶，則執(zhí)行步驟301 ；用戶1為單小區(qū)服務(wù)用戶，用戶2為CoMP用戶，則執(zhí)行步驟302;用戶1為CoMP用戶，用戶2為單小區(qū)服務(wù)用戶，執(zhí)行步驟303用戶1和用戶2均為CoMP用戶，則執(zhí)行步驟304 ；步驟301 選擇用戶2作為用戶1的配對用戶，形成傳統(tǒng)MU-MIMO配對形式，配對 過程結(jié)束。步驟302 小區(qū)A把用戶2的所有協(xié)作小區(qū)(包括主小區(qū)A)設(shè)為集合S，小區(qū)A通 過下行無線信道通知用戶1測量其與集合S中所有小區(qū)的導(dǎo)頻功率(RSRP)，用戶1把測量 結(jié)果反饋給小區(qū)A，小區(qū)A根據(jù)準(zhǔn)則2確定是否選擇用戶2作為配對用戶。如果條件滿足， 則選擇用戶2作為配對用戶與用戶1形成CoMP+Non-CoMPMU-MIMO配對形式(如圖8A所 示)，配對過程結(jié)束。準(zhǔn)則2 :CoMP+Non-CoMP MU-MIMO配對用戶2的選擇如圖9所示，設(shè)CoMP用戶是X， 單小區(qū)服務(wù)用戶是Y，LTE中小區(qū)的下行導(dǎo)頻發(fā)送功率是確定的，設(shè)為P，通過用戶測量的導(dǎo) 頻功率能夠算出用戶到小區(qū)的路徑損耗，即路徑損耗=下行導(dǎo)頻發(fā)送功率-用戶測量的導(dǎo) 頻功率，用公式表示為 PL = PES-RSRPffleasured 公式 4若用戶X，Y要組成CoMP+Non-CoMP MU-MIMO則需要滿足公式5 PLyi-PLyi > SINRXi+Th 公式 5其中，i為CoMP用戶協(xié)作小區(qū)標(biāo)示，PLyi為單小區(qū)服務(wù)用戶到CoMP用戶主小區(qū)的路徑損耗，PLyi為單小區(qū)服務(wù)用戶到CoMP用戶協(xié)作小區(qū)i的路徑損耗，SINRxi為協(xié)作小區(qū) i接收CoMP用戶信號的信干噪比，Th為用戶Y對用戶X的干擾水平門限設(shè)定值，需要根據(jù) 實(shí)際需求來設(shè)定。例如，干擾水平門限設(shè)定值Th由下式確定Th = IOlog10(IOx7l0-I) 公式 6其中，X表示不會(huì)對接收造成明顯干擾的SNR水平，且可以根據(jù)現(xiàn)有的方法獲得。步驟303 小區(qū)A把用戶1的所有協(xié)作小區(qū)(包括主小區(qū)A)設(shè)為集合T，小區(qū)A通 過下行無線信道通知用戶2測量其與集合T中所有小區(qū)的導(dǎo)頻功率(RSRP)，用戶2把測量 結(jié)果反饋給小區(qū)A，小區(qū)A根據(jù)準(zhǔn)則2確定是否選擇用戶2作為配對用戶。如果條件滿足， 則選擇用戶2作為配對用戶與用戶1形成CoMP+Non-CoMP MU-MIMO配對形式(如圖8B所 示)，配對過程結(jié)束。步驟304 小區(qū)A把用戶1和用戶2相同協(xié)作小區(qū)設(shè)為集合C，把用戶1的協(xié)作集 中不處于集合C的協(xié)作小區(qū)設(shè)為集合Si，把用戶2的協(xié)作集中不處于集合C的協(xié)作小區(qū)設(shè) 為集合S2。根據(jù)集合C中的小區(qū)數(shù)量，分為2種情況。如果集合C只包含一個(gè)小區(qū)，即2個(gè) 配對用戶的主小區(qū)，則執(zhí)行步驟311，否則執(zhí)行步驟312。步驟311 小區(qū)A通知用戶2測量其與集合Sl中所有小區(qū)的導(dǎo)頻功率(RSRP)，通 知用戶1測量其與集合S2中所有小區(qū)的導(dǎo)頻功率(RSRP)，用戶1和用戶2反饋測量結(jié)果給 小區(qū)A。小區(qū)A根據(jù)準(zhǔn)則3判斷是否滿足配對要求，若滿足準(zhǔn)則3，則選擇用戶2作為配對 用戶形成部分CoMP-MU-MIMO配對形式，配對過程結(jié)束。準(zhǔn)則3 只有公共主服務(wù)小區(qū)的部分CoMP-MU-MIMO配對用戶2選擇如圖10所示， 用戶X的協(xié)作服務(wù)小區(qū)集合(不包括主小區(qū))為Si，用戶Y的協(xié)作服務(wù)小區(qū)集合(不包括 主小區(qū))為S2，若X、Y需要形成部分C0MP-MU-MIMO配對形式，則需要滿足公式6 PLyi-PLyi > SINRXi+Thx i ∈ SlPLxj-PLxi > SINRYJ+ThY j ∈ S2公式7其中，i，j為CoMP用戶協(xié)作小區(qū)標(biāo)示，PL為用戶到小區(qū)的路徑損耗，SINR為協(xié)作 小區(qū)接收CoMP用戶信號的信干噪比，Thx為對于用戶X干擾水平門限設(shè)定值，Thy為對于用 戶Y干擾水平門限設(shè)定值需要根據(jù)實(shí)際需求來設(shè)定。步驟312 如果集合C內(nèi)的小區(qū)不屬于同一個(gè)eNodeB，則小區(qū)A通過X2接口向集 合C內(nèi)的協(xié)作小區(qū)發(fā)送信令，要求協(xié)作小區(qū)報(bào)告用戶2和用戶1的上行信道的相關(guān)信息，協(xié) 作小區(qū)接到控制信令后，通過X2接口傳輸信道的相關(guān)信息，這些信息可以是直接信道信息 (信道矩陣)和隱式信道形式(PMI (預(yù)編碼矩陣指示)，信道相關(guān)矩陣等)。小區(qū)A根據(jù)協(xié) 作小區(qū)報(bào)告的信道信息，使用準(zhǔn)則1判斷用戶1、用戶2和集合C內(nèi)的小區(qū)是否滿足構(gòu)成全 CoMP-MU-MIMO,如果滿足準(zhǔn)則1，則小區(qū)A通知集合Sl和集合S2中的小區(qū)中斷對用戶1和 用戶2的服務(wù)，小區(qū)A通知集合C內(nèi)的所有小區(qū)用戶1和用戶2的協(xié)作集變更為集合C。用 戶1選擇用戶2作為配對用戶與集合C中的小區(qū)形成全CoMP-MU-MIMO配對形式，配對過程 結(jié)束。步驟4 根據(jù)步驟3判定結(jié)果選擇配對用戶和應(yīng)用配對失敗措施。具體而言，若以 上過程不能尋找到合適的配對用戶，當(dāng)用戶1為單小區(qū)服務(wù)用戶時(shí)，則在小區(qū)A內(nèi)選擇同用 戶1信道正交性最好的單小區(qū)服務(wù)用戶為用戶1最優(yōu)配對用戶3。如果用戶3仍不存在，則小區(qū)A放棄對用戶1的配對選擇。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，上述步驟4中應(yīng)用的配對失敗措施，除了放棄對用戶1的配 對選擇以外，還可以根據(jù)實(shí)際需要應(yīng)用其他任何適當(dāng)?shù)牟呗?，例如，可以以用?作為初始 用戶，按照上述步驟2-3的方法重新選擇另外一個(gè)候選配對用戶進(jìn)行配對。雖然在上面的描述中是以初始用于和另外的一個(gè)用戶進(jìn)行配對為例進(jìn)行說明的， 但是本發(fā)明并不限于此。例如，可以在用戶1與用戶2完成配對之后，再把用戶1和2的組 合視為是一個(gè)初始用戶，即第一配對用戶，以上述類似的方法尋找第3個(gè)用戶進(jìn)行配對。依 此類推，只要系統(tǒng)的資源配置情況和計(jì)算負(fù)荷允許，就可以進(jìn)行大于兩個(gè)以上的用戶的配 對。根據(jù)另一種可替選實(shí)施例，可由系統(tǒng)預(yù)先確定需要為初始用戶1配對若干個(gè)用 戶。例如，假設(shè)系統(tǒng)設(shè)定需要為用戶1尋找兩個(gè)用戶進(jìn)行配對。則在上面所述的步驟201 中，將根據(jù)預(yù)定的準(zhǔn)則(例如隨機(jī)選擇、信道正交性原則、DPS(行列式配對準(zhǔn)則)、OPS(正 交配對準(zhǔn)則)等)選擇最優(yōu)的和次優(yōu)的兩個(gè)用戶作為候選配對用戶。在步驟202中，從與 用戶1具有相同CoMP基站集合的基站所服務(wù)的用戶中、按照準(zhǔn)則1選擇出最優(yōu)的和次優(yōu)的 兩個(gè)候選用戶，例如用戶2和用戶3，作為候選配對用戶。由于用戶1-3之間互相都會(huì)產(chǎn)生 干擾，因此上述公式(2)中需要確定用戶1-3兩兩之間的信道條件是否滿足小于門限值R， 例如通過下面的公式8或者9 IHliH2iH HliH3i l + l H2iH3J <R(i e N)公式8
或者
IHliH2i< R(i e N)
IHliH3i< R(i e N)
H2iH3i< R(i e N) 公式 9
相應(yīng)地，通過上述的公式3來選擇通過公式5 或者9得到的信道條件中最優(yōu)的和
次最優(yōu)的候選用戶。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，與上述準(zhǔn)則1相關(guān)的判定方式并不限于上 述公式8和9的形式，而是根據(jù)實(shí)際情況可采用各種適當(dāng)?shù)男问健＠?，上述公?中的門 限值R也可以不設(shè)定成是一樣的。通過上面的描述可以看出，在步驟312中，在用戶1和用戶2都是CoMP用戶的 情況下，優(yōu)先使得用戶1和用戶2形成全CoMP-MU-MIMO配對形式，并且如果無法形成全 CoMP-MU-MIMO配對形式則配對過程結(jié)束，因?yàn)榇朔N配對方案將使系統(tǒng)整體性能較優(yōu)。但 是本發(fā)明并不限于此，也可以在無法形成全CoMP-MU-MIMO配對形式的情況下嘗試使用 戶1和用戶2形成部分CoMP-MU-MIMO配對形式，或者不強(qiáng)制性地規(guī)定必須優(yōu)先形成全 CoMP-MU-MIMO配對形式，只要這些配對方式仍能使得系統(tǒng)的性能達(dá)到所需要求即可。在上述步驟202和步驟312中，用戶1的服務(wù)小區(qū)A通過X2接口與相應(yīng)的協(xié)作小 區(qū)之間通過控制信令傳送與信道相關(guān)的信息。這種控制信令例如可包括測量請求、資源分 配指示、資源調(diào)度請求，等等。由于配對用戶選擇和資源調(diào)度是由于服務(wù)小區(qū)決定的，然而 服務(wù)小區(qū)并不知曉用戶與協(xié)作小區(qū)之間的信道信息(上行信道信息是通過eN0deB(例如基 站)的測量完成的)，由此協(xié)作小區(qū)需要將其本地的信道信息傳送給用于用于選擇和資源 調(diào)度的服務(wù)小區(qū)。取決于上行CoMP中的不同合并方法，在eNodeB之間進(jìn)行交換的數(shù)據(jù)可 以存在多種類型，例如I/Q信息、軟解調(diào)信息、塊信息和位信息等。數(shù)據(jù)交換所采用的類型與X2接口的傳輸能力有關(guān)，并且會(huì)影響CoMP和CoMP-MU-MIMO的性能。具體使用何種數(shù)據(jù) 交換類型，可根據(jù)系統(tǒng)的資源配置情況等確定，在此不再贅述。此外，雖然上面是基于CoMP場景下的四種配對形式，S卩，傳統(tǒng)MU-MIM0、全 CoMP-MU-MIMO,CoMP+Non-CoMP MU-MIMO和部分CoMP-MU-MIMO來描述根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施 例的支持協(xié)作多點(diǎn)傳輸技術(shù)的上行多用戶MIMO系統(tǒng)用戶配對方案。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員 容易理解，本發(fā)明的上述用戶配對方法并不限于此，其他類型的可能的配對形式也可以利 用這種方法來實(shí)現(xiàn)，具體細(xì)節(jié)在此不逐一論述。下面參考附圖11至13詳細(xì)介紹本發(fā)明的幾個(gè)應(yīng)用實(shí)例。應(yīng)用實(shí)例1(參見圖11)圖11顯示了小區(qū)A選擇的初始用戶1為CoMP用戶配對場景，配對的具體過程和 準(zhǔn)則應(yīng)用如下1.小區(qū)A啟動(dòng)MU-MIMO配對過程，隨機(jī)選擇用戶1作為初始用戶。2.如圖所示，用戶1為CoMP用戶，用戶的協(xié)作集是小區(qū)A和小區(qū)B，進(jìn)入步驟202。 小區(qū)A首先查找小區(qū)A內(nèi)的所有協(xié)作集是小區(qū)A和小區(qū)B的用戶，查找結(jié)果找 到2個(gè)用戶，用戶2和用戶3。 小區(qū)A和小區(qū)B屬于不同的eNodeB，小區(qū)A通過X2接口向小區(qū)B發(fā)送信令，要 求小區(qū)B報(bào)告用戶1、用戶2和用戶3到小區(qū)B的上行信道。 小區(qū)B通過X2接口反饋直接信道信息HB1、HB2、HB3。 小區(qū)A分別對用戶2和用戶3使用判斷準(zhǔn)則1判斷是否能與用戶1組成 CoMP-MU-MIMO的配對形式。 設(shè)定門限值R = 0. 3，小區(qū)A根據(jù)自身測量信道信息HA1、Ha2, Ha3，計(jì)算以下信道 相關(guān)性并得到結(jié)果IIZf^2 Il= 0.25 <0.3，丨丨 IZmIIf21|= 0.18 <0.3 ,用戶 1，2 滿足準(zhǔn)則 1。\\HA1H^\\=0.2S<0.3, H T^1Zif3 H= 0.12 <0.3，用戶 1，3 滿足準(zhǔn)則 1。 滿足條件的用戶多于1個(gè)，所以使用公式W^argminGl^iif丨丨)選擇用戶， Il^f Il最小值為0. 12，k為用戶3，所以選擇用戶3作為用戶1的配對用戶。3.小區(qū)A通知小區(qū)B選擇了用戶3作為用戶1的配對用戶組成CoMP-MU-MIMO的 配對形式，配對過程結(jié)束。應(yīng)用實(shí)例2 (參見圖12)圖12顯示了小區(qū)A選擇的初始用戶1為單小區(qū)服務(wù)用戶的配對場景，配對的具體 過程和準(zhǔn)則應(yīng)用如下1.小區(qū)A啟動(dòng)MU-MIMO配對過程，選擇用戶1作為初始用戶。2.用戶1是單小區(qū)服務(wù)用戶，進(jìn)入步驟201。小區(qū)A使用信道正交原則選擇同 用戶1信道正交性最好的用戶為用戶1擬選配對用戶。在小區(qū)A中，用戶2滿足條件 II^X2 Il，所以用戶2是小區(qū)A內(nèi)同用戶1信道正交性最好的用戶，選擇用戶2 作為備選配對用戶。3.由于用戶2為CoMP用戶，用戶1為單小區(qū)服務(wù)用戶，進(jìn)入步驟302。 小區(qū)A通過下行控制信道通知用戶1測量其到小區(qū)A和小區(qū)B的RSRP，用戶把測量結(jié)果通過上行控制信道反饋給小區(qū)A，小區(qū)A根據(jù)公式4 =PL = PES-RSRPffleasured計(jì)算出 用戶1到小區(qū)A和小區(qū)B的路損值PLai = 90dB和PLbi = 105dB。 小區(qū)A通過X2接口發(fā)送控制信令，通知協(xié)作小區(qū)B報(bào)告小區(qū)B接收用戶2數(shù)據(jù) 的SINR，小區(qū)B通過X2接口向小區(qū)A反饋SINR, SINRb2 = 9. 5dB。 小區(qū)A根據(jù)準(zhǔn)則2計(jì)算是否滿足配對條件。即需要滿足公式5 :PLYi-PLY1 > SINRXi+Th。設(shè)定用戶1對小區(qū)B內(nèi)用戶2數(shù)據(jù)接收影響小于ldB，則可設(shè)定Th值為5dB，則PLbi-PLai = 105-90 = 15db > SINRB2+Th = 9. 5+5 = 14. 5dB，滿足條件所以選擇用戶2作為用戶1的配對用戶。4.用戶2和用戶1配對成CoMP+Non-CoMP MU-MIMO形式，配對過程結(jié)束。應(yīng)用實(shí)例3 (參見圖13)圖13顯示了小區(qū)A選擇的初始用戶1為CoMP用戶的配對場景，配對的具體過程 和準(zhǔn)則應(yīng)用如下1.小區(qū)A啟動(dòng)MU-MIMO配對過程，選擇用戶1作為初始用戶。2.用戶1為CoMP用戶，用戶的協(xié)作集是小區(qū)A和小區(qū)B，進(jìn)入步驟202。 小區(qū)A首先查找小區(qū)A內(nèi)的所有協(xié)作集是小區(qū)A和小區(qū)B的用戶，查找結(jié)果找 到1個(gè)用戶，用戶3。 小區(qū)A和小區(qū)B屬于不同的eNodeB，小區(qū)A通過X2接口向小區(qū)B發(fā)送信令，要 求小區(qū)B報(bào)告用戶1和用戶3到小區(qū)B的上行信道。 小區(qū)B通過X2接口反饋直接信道信息Hbi、Hbi。 小區(qū)A分別對用戶1和用戶3使用判斷準(zhǔn)則1判斷是否能與用戶1組成 CoMP-MU-MIMO的配對形式。 設(shè)定門限值R = 0. 3，小區(qū)A根據(jù)自身測量信道信息HA1、Ha2, Ha3，計(jì)算以下信道 相關(guān)性并得到結(jié)果Il//^f3 Il= 0-28<0.3, IIHinZZf3II=(MSX)J,所以用戶 1，3 不滿足準(zhǔn)則 1，不能
形成全CoMP-MU-MIMO的配對形式。 全CoMP-MU-MIMO配對用戶不存在，執(zhí)行步驟201。3.小區(qū)A使用信道正交原則，選擇同用戶1信道正交性最好的用戶為用戶1擬選 配對用戶。在小區(qū)A中，用戶2滿足條件U HaiHha2 ||<|| HAlHHAi ||，所以用戶2是小區(qū)A內(nèi)同用 戶1信道正交性最好的用戶，選擇用戶2作為備選配對用戶。4.用戶2也是CoMP用戶，協(xié)作小區(qū)是小區(qū)A和小區(qū)C。用戶1和用戶2只有相同 協(xié)作小區(qū)即主小區(qū)A，所以執(zhí)行步驟311。 小區(qū)A通過下行控制信道通知用戶1測量其到小區(qū)A和小區(qū)C的RSRP，用戶把 測量結(jié)果反饋給小區(qū)A，小區(qū)A根據(jù)公式4 =PL = PES-RSRPffleasured計(jì)算出用戶1到小區(qū)A和 小區(qū)B的路損值PLai = 93dB和PLci = IOOdB。 小區(qū)A通過下行控制信道通知用戶2測量其到小區(qū)A和小區(qū)B的RSRP，用戶把 測量結(jié)果反饋給小區(qū)A，小區(qū)A根據(jù)公式4 =PL = PES-RSRPffleasured計(jì)算出用戶1到小區(qū)A和 小區(qū)B的路損值PLa2 = 92dB和PLb2 = 103dB。 小區(qū)A通知協(xié)作小區(qū)B報(bào)告小區(qū)1接收用戶1數(shù)據(jù)的SINRbi = 6. ldB。 小區(qū)A通知協(xié)作小區(qū)C報(bào)告小區(qū)C接收用戶2數(shù)據(jù)的SINRe2 = 5. 9dB。
根據(jù)準(zhǔn)則3計(jì)算是否滿足配對條件。即需要滿足公式6 PLvi -PLv, > SINRxi + Thx e Sl
J>C LX1> SINR^Thrj2。設(shè)定用戶1對小區(qū)C內(nèi)用戶2數(shù)據(jù)接收景i響小于
IdB,則可設(shè)定Thx值為5dB，設(shè)定用戶2對小區(qū)B內(nèi)用戶1數(shù)據(jù)接收影響小于ldB，則可設(shè) 定1\值為5dB，則PLbi-PLai = 100-93 = 7db < SINRB2+Th = 6. 1+5 = 11. ldB，用戶 1 不滿足條件PLbi-PLai = 103-92 = Ildb > SINRB2+Th = 5. 9+5 = 10. 9dB，用戶 2 滿足條件不滿 足準(zhǔn)則3，所以，用戶2和用戶1不滿足配對條件。5.上述過程沒有尋找到CoMP用戶，由于用戶1是CoMP用戶，小區(qū)A放棄對用戶1 的配對選擇。此外，根據(jù)本發(fā)明的其他實(shí)施例，還提供一種用于協(xié)作多點(diǎn)傳輸CoMP的上行 MU-MIMO系統(tǒng)用戶配對方法的裝置。圖14示出了這種裝置的簡化框圖。如圖所示，該裝置 1400包括初始用戶選擇單元1410，其被配置成選擇其提供服務(wù)的至少一個(gè)初始用戶作為 第一配對用戶。候選配對用戶選擇單元1420，其被配置成根據(jù)所述第一配對用戶的服務(wù)類 型選擇候選配對用戶。以及用戶配對單元1430，其被配置成根據(jù)第一配對用戶和候選配對 用戶的不同服務(wù)類型，確定需要形成的配對形式，并且根據(jù)配對形式使用預(yù)定的判定準(zhǔn)則 來判定候選配對用戶與第一配對用戶是否能夠配對成為所述需要形成的配對形式。需要指 出，為了不至于模糊對本發(fā)明的實(shí)質(zhì)的理解，在該圖中沒有示出對于這種裝置而言其他通 常的組成部件。本領(lǐng)域技術(shù)人員了解，根據(jù)本發(fā)明的如上述圖14中示出的裝置1400可以實(shí)現(xiàn)為 通信系統(tǒng)中的基站，也可以是其他能夠完成這種端裝置的功能的任何其他適當(dāng)?shù)耐ㄐ叛b 置。例如，如果在某些通信系統(tǒng)中，在進(jìn)行支持CoMP的下行MU-MIMO傳輸?shù)倪^程中，進(jìn)行用 戶選擇和配對處理不是由基站而是由基站以外的其他裝置完成或者由基站與其他裝置協(xié) 作完成，則這種其他裝置顯然也應(yīng)該被認(rèn)為包括在根據(jù)本發(fā)明的上述裝置1400所涵蓋的 范圍內(nèi)。需要說明，上述的裝置中各個(gè)組成單元可通過軟件、硬件或其組合的方式進(jìn)行配 置。配置可使用的具體手段或方式為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，在此不再贅述。此外，包括有上述裝置的通信系統(tǒng)也應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為包括在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。綜上所述，本發(fā)明公開了一種支持協(xié)作多點(diǎn)傳輸技術(shù)的上行多用戶MIMO系統(tǒng)用 戶配對方案，涉及先進(jìn)的長期演進(jìn)系統(tǒng)LTE-A及LTE-A中引入的新技術(shù)點(diǎn)CoMP技術(shù)，解決 上行多用戶MIMO在CoMP場景下應(yīng)用的問題。根據(jù)本發(fā)明上述的支持CoMP的上行多用戶MU-MIMO系統(tǒng)用戶配對方案可獲得有 益的技術(shù)效果。本發(fā)明的發(fā)明人進(jìn)行了相關(guān)的仿真試驗(yàn)以便驗(yàn)證。注意，該仿真試驗(yàn)針對 的是上述全CoMP-MU-MIMO的配對形式中的子類型B。(一)、仿真試驗(yàn)環(huán)境1)使用如圖15所示的頻率復(fù)用方案。如圖所示，小區(qū)中心可以使用所有頻率資 源，小區(qū)邊緣可以使用部分的頻率資源。2)使用如下表所示的MCS(調(diào)制編碼方案)集表1.MCS 集
權(quán)利要求
1.一種通信系統(tǒng)中支持協(xié)作多點(diǎn)傳輸CoMP的上行多用戶多輸入多輸出MU-MIMO系統(tǒng) 用戶配對方法，包括步驟A)所述通信系統(tǒng)的第一小區(qū)選擇其提供服務(wù)的至少一個(gè)初始用戶作為第一配對用戶；B)所述第一小區(qū)根據(jù)第一配對用戶的服務(wù)類型選擇候選配對用戶；C)根據(jù)第一配對用戶和候選配對用戶的不同服務(wù)類型，確定需要形成的配對形式，并 且根據(jù)配對形式使用預(yù)定的判定準(zhǔn)則來判定候選配對用戶與第一配對用戶是否能夠配對 成為所述需要形成的配對形式。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟B中選擇候選配對用戶時(shí)，如果所述第一配 對用戶是CoMP用戶，則選擇CoMP用戶作為其候選配對用戶，如果所述第一配對用戶是單小 區(qū)服務(wù)用戶，則選擇與所述第一小區(qū)相關(guān)的所有用戶作為其候選配對用戶。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括根據(jù)步驟C的判定結(jié)果選擇配對用戶或者應(yīng)用配對失敗措施，如果所述步驟C判定無 法為所述第一配對用戶找到合適的配對用戶，在所述第一配對用戶為單小區(qū)服務(wù)用戶的情 況下，則在服務(wù)小區(qū)內(nèi)選擇依據(jù)預(yù)定法則選擇單小區(qū)服務(wù)用戶為配對用戶，如果配對用戶 仍不存在，則放棄對所述第一配對用戶的配對。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述第一配對用戶與所述候選配對用戶可形成 的配對形式包括以下中的任一種傳統(tǒng)MU-MIMO形式，其中參與配對的用戶都是單小區(qū)服務(wù)用戶；全CoMP-MU-MIMO形式，其中參與配對的用戶都是CoMP用戶，并且所有的用戶具有相同 的小區(qū)協(xié)作集，包括兩種子類型全CoMP-MU-MIMO子類型A，其中所有參與配對的用戶都是小區(qū)邊緣用戶，滿足組成 CoMP的條件，并且小區(qū)協(xié)作集合是完全相同的；全CoMP-MU-MIMO子類型B，其中所述第一小區(qū)所有的用戶都是CoMP用戶，同時(shí)受到多 個(gè)小區(qū)的服務(wù)，且配對用戶具有相同的協(xié)作集合；CoMP+Non-CoMP MU-MIMO形式，其中參與配對的用戶中一部分是CoMP用戶，另一部分 是單小區(qū)服務(wù)用戶；和部分CoMP-MU-MIMO形式，其中參與配對的用戶都是CoMP用戶，且只有一部分小區(qū)協(xié)作 集相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟B中，為CoMP用戶選擇候選配對用戶時(shí)優(yōu) 先考慮組成全CoMP-MU-MIMO配對形式的情況，配對不成功再考慮其他單小區(qū)服務(wù)用戶和 小區(qū)協(xié)作集不相同的用戶作為候選配對用戶。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，所述的為第一配對用戶選擇組成全CoMP-MU-MIMO配對 形式的候選配對用戶的處理包括步驟所述第一小區(qū)在所有該小區(qū)提供服務(wù)的CoMP用戶中尋找與第一配對用戶的小區(qū)協(xié)作 集合相同的用戶，并添加到候選配對用戶列表；當(dāng)協(xié)作小區(qū)和所述第一小區(qū)不屬于同一個(gè)eNodeB，則所述第一小區(qū)通過X2接口向第 一配對用戶的協(xié)作小區(qū)發(fā)送控制信令，要求協(xié)作小區(qū)報(bào)告候選配對用戶列表中所有用戶和 第一配對用戶與其相應(yīng)小區(qū)間的上行信道的相關(guān)信息；協(xié)作小區(qū)接到控制信令后，通過X2接口反饋信道的相關(guān)信息給所述第一小區(qū)；所述第一小區(qū)根據(jù)協(xié)作小區(qū)報(bào)告的信道信息，依次對候選用戶列表中的用戶使用 預(yù)定的第一準(zhǔn)則來判斷候選配對用戶列表中的用戶是否能夠和第一配對用戶形成全 CoMP-MU-MIMO 配對形式。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述的通過X2接口反饋的信道的相關(guān)信息是信 道矩陣、預(yù)編碼矩陣指示PMI、信道相關(guān)矩陣中的至少一種，以及，根據(jù)所述預(yù)定的第一判斷 準(zhǔn)則，確定候選配對用戶列表中的、和所有協(xié)作小區(qū)之間的信道條件滿足下述公式的用戶 為可與第一配對用戶形成全CoMP-MU-MIMO配對形式的用戶(i € N)其中，全CoMP-MU-MIMO的服務(wù)小區(qū)為Ai, 1 < i < N，N為服務(wù)小區(qū)數(shù)量，用戶j到服務(wù) 小區(qū)i的信道為HjiO = 1、2)，R為信道相關(guān)門限。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，當(dāng)具有多個(gè)用戶可與第一配對用戶形成全 CoMP-MU-MIMO配對形式時(shí)，使用下列公式來選擇最優(yōu)用戶k = argrxdn(\\ HliH^ ||) (i e N,k = 2,...,M)其中M為可與第一配對用戶形成全CoMP-MU-MIMO配對形式的候選配對用戶總數(shù)，k表 示這些候選配對用戶的編號。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述步驟C)包括通過以下方式來根據(jù)第一配對 用戶和候選配對用戶的不同服務(wù)類型而確定需要形成的配對形式如果第一配對用戶和候選配對用戶都是單小區(qū)服務(wù)用戶，確定需要形成的配對形式是 傳統(tǒng)MU-MIMO形式；如果第一配對用戶是單小區(qū)服務(wù)用戶，候選配對用戶是CoMP用戶，確定需要形成的配 對形式是 CoMP+Non-CoMP MU-MIMO 形式；如果第一配對用戶和候選配對用戶都是CoMP用戶，且只具有一個(gè)相同公共服務(wù)小區(qū) 時(shí)，則確定需要形成的配對形式是部分CoMP-MU-MIMO形式；和如果第一配對用戶和候選配對用戶都是CoMP用戶，且具有多個(gè)相同公共服務(wù)小區(qū)時(shí)， 則確定需要形成的配對形式是全CoMP-MU-MIMO形式。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述步驟C)包括在確定形成CoMP+Non-CoMP MU-MIMO的配對形式的情況下，通過以下方式進(jìn)行配對處理所述第一小區(qū)把候選配對用戶的、包括所述第一小區(qū)的所有協(xié)作小區(qū)設(shè)為集合S，所 述第一小區(qū)通過下行無線信道通知第一配對用戶測量其與集合S中所有小區(qū)的導(dǎo)頻功率 (RSRP)；所示第一配對用戶把測量結(jié)果反饋給所述第一小區(qū)；和所述第一小區(qū)根據(jù)預(yù)定的第二準(zhǔn)則來確定是否選擇所述候選配對用戶作為配對用戶。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中，根據(jù)預(yù)定的第二準(zhǔn)則來確定是否選擇所述候 選配對用戶作為配對用戶的步驟包括如果將所述第一配對用戶和所述候選配對用戶中的CoMP用戶表示為X，單小區(qū)服務(wù)用 戶表示為Y，若用戶X，Y要組成CoMP+Non-CoMPMU-MIMO配對形式，則需要滿足下面公式PLyi-PLyi > SINRxi+Th其中，i為CoMP用戶協(xié)作小區(qū)標(biāo)示，PLyi為單小區(qū)服務(wù)用戶到CoMP用戶主小區(qū)的路徑損耗，PLyi為單小區(qū)服務(wù)用戶到CoMP用戶協(xié)作小區(qū)i的路徑損耗，SINRxi為協(xié)作小區(qū)i接 收CoMP用戶信號的信干噪比，Th為用戶Y對用戶X的干擾水平門限設(shè)定值，并通過下面的 公式來設(shè)定Th = 1Olog10(1Ox7l0-I)其中，X表示不會(huì)對接收造成明顯干擾的信噪比SNR水平。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，路徑損耗通過下列公式計(jì)算PL 一 PRs-RSRPmeasured其中，P是通信系統(tǒng)中小區(qū)的下行導(dǎo)頻發(fā)送功率，RSRPffleasured是用戶測量的導(dǎo)頻功率。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中，步驟C)包括在確定形成全CoMP-MU-MIMO的配 對形式的情況下，通過以下方式進(jìn)行配對處理把第一配對用戶與候選配對用戶的相同協(xié)作小區(qū)設(shè)為相同小區(qū)協(xié)作集合，如果該相同 小區(qū)協(xié)作集合內(nèi)的小區(qū)不屬于同一個(gè)eNodeB，則所述第一小區(qū)通過X2接口向所述相同小 區(qū)協(xié)作集合內(nèi)的協(xié)作小區(qū)發(fā)送信令，要求協(xié)作小區(qū)報(bào)告所述第一配對用戶和所述候選配對 用戶的上行信道的相關(guān)信息；協(xié)作小區(qū)接到控制信令后，通過X2接口傳輸信道的相關(guān)信息；所述第一小區(qū)根據(jù)協(xié)作小區(qū)報(bào)告的信道信息，使用預(yù)定的信道正交性最優(yōu)準(zhǔn)則來判斷 所述第一配對用戶、所述候選配對用戶和所述相同小區(qū)協(xié)作集合內(nèi)的小區(qū)是否能夠形成全 COMP-MU-MIMO的配對形式。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，根據(jù)所述的信道正交性最優(yōu)準(zhǔn)則來判斷所 述第一配對用戶、所述候選配對用戶和所述相同小區(qū)協(xié)作集合內(nèi)的小區(qū)是否能夠形成全 COMP-MU-MIMO的配對形式的處理包括如果所述第一配對用戶、所述候選配對用戶與所有協(xié)作小區(qū)之間的信道條件滿足下述 公式，則判斷第一配對用戶、所述候選配對用戶和所述相同小區(qū)協(xié)作集合內(nèi)的小區(qū)能夠形 成全CoMP-MU-MIMO的配對形式
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括步驟如果能構(gòu)成全CoMP-MU-MIMO的配對形式，則所述第一小區(qū)通知第一小區(qū)集合Sl和第 二小區(qū)集合S2中的小區(qū)中斷對所述第一配對用戶和所述獲選配對用戶的服務(wù)，其中，把所 述第一配對用戶的協(xié)作小區(qū)集中不處于所述相同協(xié)作小區(qū)的協(xié)作小區(qū)設(shè)為所述第一小區(qū) 集合Si，把所述候選配對用戶的協(xié)作小區(qū)集中不處于所述相同協(xié)作小區(qū)的協(xié)作小區(qū)設(shè)為所 述第二集合S2 ；和所述第一小區(qū)通知所述相同協(xié)作小區(qū)內(nèi)的所有小區(qū)將所述第一配對用戶和所述候選 配對用戶的協(xié)作小區(qū)集變更為所述相同協(xié)作小區(qū)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，步驟C)包括在確定形成部分CoMP-MU-MIMO的 配對形式的情況下，通過以下方式進(jìn)行配對處理如果所述第一配對用戶和所述候選配對用戶滿足下列條件，則確定所述第一配對用戶 和所述候選配對用戶如果配對用戶形成部分CoMP-MU-MIMO配對形式PLyi-PLyi > SINRXJ+Thx i e Sl PLxj-PLxi > SINRYJ+ThY j e S2其中，將所述第一配對用戶作為CoMP用戶X，將所述候選配對用戶作為CoMP用戶Y， CoMP用戶X和CoMP用戶Y的主小區(qū)是所述第一小區(qū)，Sl是用戶X的、不包括所述主小區(qū)的 協(xié)作服務(wù)小區(qū)集合，S2為用戶Y的、不包括所述主小區(qū)的協(xié)作服務(wù)小區(qū)集合，i，j為CoMP用 戶協(xié)作小區(qū)標(biāo)示，PL為用戶到小區(qū)的路徑損耗，SINR為協(xié)作小區(qū)接收CoMP用戶信號的信干 噪比，Thx為對于用戶X干擾水平門限設(shè)定值，ThY為對于用戶Y干擾水平門限設(shè)定值。
17.一種用于實(shí)現(xiàn)協(xié)作多點(diǎn)傳輸CoMP的上行多用戶多輸入多輸出MU-MIMO系統(tǒng)用戶配 對的裝置，包括初始用戶選擇單元，其被配置成選擇其提供服務(wù)的至少一個(gè)初始用戶作為第一配對用戶；候選配對用戶選擇單元，其被配置成根據(jù)所述第一配對用戶的服務(wù)類型選擇候選配對 用戶；和用戶配對單元，其被配置成根據(jù)第一配對用戶和候選配對用戶的不同服務(wù)類型，確定 需要形成的配對形式，并且根據(jù)配對形式使用預(yù)定的判定準(zhǔn)則來判定候選配對用戶與第一 配對用戶是否能夠配對成為所述需要形成的配對形式。
18.一種用于實(shí)現(xiàn)協(xié)作多點(diǎn)傳輸CoMP的上行多用戶多輸入多輸出MU-MIMO系統(tǒng)用戶配 對的裝置，其被配置成執(zhí)行如權(quán)利要求1-16中任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的配對方法。
全文摘要
提供一種通信系統(tǒng)中支持協(xié)作多點(diǎn)傳輸CoMP的上行多用戶多輸入多輸出MU-MIMO系統(tǒng)用戶配對方法，包括步驟所述通信系統(tǒng)的第一小區(qū)選擇其提供服務(wù)的至少一個(gè)初始用戶作為第一配對用戶；所述第一小區(qū)根據(jù)第一配對用戶的服務(wù)類型選擇候選配對用戶；根據(jù)第一配對用戶和候選配對用戶的不同服務(wù)類型，確定需要形成的配對形式，并且根據(jù)配對形式使用預(yù)定的判定準(zhǔn)則來判定候選配對用戶與第一配對用戶是否能夠配對成為所述需要形成的配對形式。還提供用于實(shí)現(xiàn)上述方法的裝置。通過利用根據(jù)本發(fā)明的用戶配對方法和裝置，可以提高通信系統(tǒng)吞吐量，改善通信效率。
文檔編號H04B7/26GK101997583SQ200910170940
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月21日
發(fā)明者崔琪楣, 李世淵, 楊現(xiàn)俊, 王超, 陶小峰 申請人:索尼株式會(huì)社