專利名稱：一種用于協(xié)作多點(diǎn)系統(tǒng)的小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信領(lǐng)域，特別是涉及一種用于協(xié)作多點(diǎn)系統(tǒng)的小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)方法。
背景技術(shù)：
在3GPP(3rd Generation Partnership Project,第三代合作伙伴計劃) LTE(long term evolution，長期演進(jìn))系統(tǒng)中，為了提高頻譜效率，系統(tǒng)頻率復(fù)用因子設(shè)定為1或接近1。這意味著所有的小區(qū)都會在相同的時頻資源上發(fā)射信號，從而造成嚴(yán)重的小區(qū)間干擾。為了有效抑制小區(qū)間干擾，特別是提高小區(qū)邊緣用戶性能，協(xié)作多點(diǎn)傳輸 / 接收(coordinated multiple point transmission/reception, CoMP)技術(shù)被第至Il LTE-AdvancecK先進(jìn)的LTE)的框架中。下行CoMP支持兩種傳輸方式聯(lián)合傳輸(joint transmission, JT)禾口tt(、i周波束貝武形(coordinated beamforming, CB)。
對于JT，有多個小區(qū)同時向一個用戶(UE)發(fā)射數(shù)據(jù)，從而能有效增強(qiáng)UE的接收信號質(zhì)量。但是，在JT模式中，由于多個小區(qū)都需要分配相同的資源給一個UE，此UE占用的資源隨著小區(qū)數(shù)目成倍提升，系統(tǒng)在同一時刻可服務(wù)的UE數(shù)目減少。因此，JT雖然能提升小區(qū)邊緣性能，卻并不能增強(qiáng)小區(qū)平均吞吐量。
CB模式中，每個UE仍由一個小區(qū)服務(wù)，但是UE的波束賦形矩陣是通過多個小區(qū)協(xié)調(diào)決定的。采用適當(dāng)?shù)腃B方案，能夠降低小區(qū)間干擾，提高系統(tǒng)性能。但是，傳統(tǒng)的CB預(yù)編碼向量是通過迭代方式得到的，其計算量很高，并不適用于實(shí)際的LTE-Advanced系統(tǒng)。如何設(shè)計CB算法，使系統(tǒng)性能增強(qiáng)的同時，有效控制計算復(fù)雜度也是一個至關(guān)重要的問題。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問題 針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明為了解決現(xiàn)有技術(shù)中聯(lián)合傳輸方式不能帶來小區(qū)平均吞吐量增益的問題，提出將聯(lián)合傳輸和協(xié)調(diào)波束賦形的方式進(jìn)行結(jié)合，以同時增強(qiáng)系統(tǒng)小區(qū)平均性能和小區(qū)邊緣性能。
( 二 )技術(shù)方案 為此，本發(fā)明具體地采用如下技術(shù)方案進(jìn)行 首先，本發(fā)明提供一種用于協(xié)作多點(diǎn)系統(tǒng)的小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)方法，所述方法包括步驟 根據(jù)用戶所處的地理位置，將其分為聯(lián)合傳輸用戶和非聯(lián)合傳輸用戶； 每個小區(qū)按照一定準(zhǔn)則，各自獨(dú)立地進(jìn)行初始資源調(diào)度； 根據(jù)所有小區(qū)的初始調(diào)度結(jié)果及最大化信泄噪比準(zhǔn)則，計算所有被調(diào)度用戶的預(yù)編碼矩陣； 各小區(qū)按一定順序，依次逐個更新調(diào)度結(jié)果和預(yù)編碼結(jié)果，所有小區(qū)的調(diào)度結(jié)果和預(yù)編碼結(jié)果更新一次視為一次迭代，進(jìn)行一次或多次迭代。
優(yōu)選地，所述根據(jù)用戶所處的地理位置，將其分為聯(lián)合傳輸用戶和非聯(lián)合傳輸用戶的步驟具體為 小區(qū)邊緣用戶歸類為聯(lián)合傳輸用戶，聯(lián)合傳輸用戶由兩個以上小區(qū)為其傳輸數(shù)據(jù) fn息； 小區(qū)中心用戶歸類為非聯(lián)合傳輸用戶，非聯(lián)合傳輸用戶由一個小區(qū)為其傳輸數(shù)據(jù) fn息ο 優(yōu)選地，進(jìn)行所述資源調(diào)度的準(zhǔn)則包括輪詢、比例公平、和/或最大化信干比。
優(yōu)選地，所述最大化信泄噪比準(zhǔn)則中 所述信泄噪比是指信號功率與泄漏功率和噪聲功率之和的比例，其中，所述信號功率是指本小區(qū)所調(diào)度用戶接收到的信號功率；所述泄漏功率指本小區(qū)下行發(fā)射信號對其他小區(qū)調(diào)度到相同資源上的用戶造成的干擾功率之和；所述噪聲功率為熱噪聲和接收端干擾系數(shù)在線性域的乘積。
優(yōu)選地，所述調(diào)度結(jié)果的更新目標(biāo)是，盡量避免把相鄰小區(qū)中、兩個地理位置相近的用戶調(diào)度到相同的資源上； 所述預(yù)編碼結(jié)果的更新目標(biāo)是，根據(jù)各小區(qū)最新的調(diào)度結(jié)果，重新計算當(dāng)前小區(qū)的預(yù)編碼矩陣。
優(yōu)選地，所述迭代中預(yù)編碼矩陣的計算準(zhǔn)則為所述最大化信泄噪比準(zhǔn)則。
(三)有益效果 本發(fā)明提供的方法中，針對協(xié)作多點(diǎn)傳輸系統(tǒng)中的小區(qū)間干擾進(jìn)行了有效的協(xié)調(diào)，特別適用于下行CoMP系統(tǒng)中，能夠顯著增強(qiáng)系統(tǒng)性能，特別是小區(qū)邊緣用戶的服務(wù)質(zhì)量。


圖1為本發(fā)明中用于協(xié)作多點(diǎn)系統(tǒng)的小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)方法流程圖； 圖2為本發(fā)明的實(shí)施例中聯(lián)合傳輸用戶和非聯(lián)合傳輸用戶的系統(tǒng)示意圖； 圖3為本發(fā)明的實(shí)施例中進(jìn)行協(xié)調(diào)波束賦形時的系統(tǒng)示意圖； 圖如為本發(fā)明的實(shí)施例中進(jìn)行迭代協(xié)調(diào)調(diào)度之前的系統(tǒng)示意圖； 圖4b為本發(fā)明的實(shí)施例中進(jìn)行迭代協(xié)調(diào)調(diào)度之后的系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
本發(fā)明的目的是提出一種適用于下行CoMP系統(tǒng)的小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)方法，以提高系統(tǒng)性能，特別是小區(qū)邊緣用戶吞吐量。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種能有效降低系統(tǒng)中小區(qū)間干擾的協(xié)調(diào)方法，包括 步驟1 根據(jù)UE所處的地理位置，將其分為JT UE和non-JT UE。
其中，小區(qū)邊緣用戶為JT UE, JT UE由兩個或多個小區(qū)為其傳輸數(shù)據(jù)信息；小區(qū)中心用戶為non-JT UE, non-JT UE由一個小區(qū)為其傳輸數(shù)據(jù)信息。
步驟2 每個小區(qū)按照一定準(zhǔn)則，各自獨(dú)立地進(jìn)行初始資源調(diào)度。
小區(qū)進(jìn)行資源調(diào)度的準(zhǔn)則可以為輪詢，比例公平，最大化信干比等。
步驟3:根據(jù)所有小區(qū)的初始調(diào)度結(jié)果及最大化SLNR(信泄噪比，Signal to leakage and noise ratio)準(zhǔn)則，計算所有被調(diào)度UE的預(yù)編碼矩陣。
其中，SLNR是一種CB的實(shí)現(xiàn)方案，此方案能得到閉環(huán)的線性預(yù)編碼矩陣，在保證系統(tǒng)性能的同時，能有效降低處理復(fù)雜度。SLNR是指信號功率與泄漏和噪聲功率之和的比例。信號功率是指本小區(qū)所調(diào)度UE接收到的信號功率。泄漏功率指本小區(qū)下行發(fā)射信號， 對其他小區(qū)調(diào)度到相同資源上的UE造成的干擾功率之和。噪聲功率為熱噪聲和接收端干擾系數(shù)在線性域的乘積。
步驟4 各小區(qū)按一定順序，依次逐個更新調(diào)度和預(yù)編碼結(jié)果。所有小區(qū)的調(diào)度和預(yù)編碼結(jié)果更新一次視為一次迭代?？蛇M(jìn)行一次或多次迭代。
其中，調(diào)度結(jié)果更新的目標(biāo)是，盡量避免把相鄰小區(qū)中、兩個地理位置相近的UE 調(diào)度到相同的資源上。
預(yù)編碼結(jié)果更新的目標(biāo)是，根據(jù)各小區(qū)最新的調(diào)度結(jié)果，重新計算當(dāng)前小區(qū)的預(yù)編碼矩陣。其計算準(zhǔn)則同步驟3。
下面結(jié)合各附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例做進(jìn)一步說明。本發(fā)明所提出的小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)方法的流程圖如圖1所示，其中各步驟更進(jìn)一步地采用如下優(yōu)選的方式進(jìn)行 步驟1 根據(jù)UE所處的地理位置，將其分為JT UE和non-JT UE。
其中，小區(qū)邊緣用戶為JT UE, JT UE由兩個或多個小區(qū)為其傳輸數(shù)據(jù)信息；小區(qū)中心用戶為non-JT UE, non-JT UE由一個小區(qū)為其傳輸數(shù)據(jù)信息。如圖2所示，UEl為小區(qū)邊緣用戶，因此歸類為JT UE,由cell (小區(qū))1和cell2同時為其傳輸數(shù)據(jù)信息；UE2為小區(qū)中心用戶，歸類為non-JT UE，由cell 1為其傳輸數(shù)據(jù)信息。
對于每個UE，將與其信道狀態(tài)最好的小區(qū)定義為主小區(qū)。進(jìn)一步，將為其服務(wù)的所有小區(qū)構(gòu)成的集合定義為此UE的CoMP傳輸集。用Attenaneto, k表示UE k為其主小區(qū)之間的信道衰減。其中，信道衰減包括路徑損耗、陰影衰落、穿透損耗和扇區(qū)天線增益。定義兩個信道衰減閾值A(chǔ)tten
threl
和 Attenthre2 如果Attenancto,k彡Attenthrel, UEk為JT UE，其CoMP傳輸集內(nèi)有3個小區(qū)，且這3 個小區(qū)為所有小區(qū)中與UE k信道衰減最小的3個小區(qū)； 如果Attenthrel > Attenanchorjk 彡 Attenthre2, UEk 為 JT UE，其 CoMP 傳輸集內(nèi)有 2 個小區(qū)，且這2個小區(qū)為所有小區(qū)中與UE k信道衰減最小的2個小區(qū)； 如果Attenaneto,k < Attenthre2, UE k 為 non-JT UE,其 CoMP 傳輸集內(nèi)有 1 個小區(qū)， 且這個小區(qū)為所有小區(qū)中與UE k信道衰減最小的小區(qū)。
步驟2 每個小區(qū)按照一定準(zhǔn)則，各自獨(dú)立地進(jìn)行初始資源調(diào)度。
小區(qū)進(jìn)行資源調(diào)度的準(zhǔn)則可以為輪詢、比例公平、和/或最大化信干比等。對于 JT UE，在為其分配資源時，要將其CoMP傳輸集內(nèi)所有小區(qū)的相同資源分配給此UE。
步驟3:根據(jù)所有小區(qū)的初始調(diào)度結(jié)果及最大化SLNR(信泄噪比，Signal to leakage and noise ratio)準(zhǔn)則，計算所有被調(diào)度UE的預(yù)編碼矩陣。
其中，SLNR是一種CB的實(shí)現(xiàn)方案，此方案能得到閉環(huán)的線性預(yù)編碼矩陣，在保證系統(tǒng)性能的同時，能有效降低處理復(fù)雜度。SLNR是指信號功率與泄漏和噪聲功率之和的比例。信號功率是指本小區(qū)所調(diào)度UE接收到的信號功率。泄漏功率指本小區(qū)下行發(fā)射信號， 對其他小區(qū)調(diào)度到相同資源上的UE造成的干擾功率之和。噪聲功率包括熱噪聲和接收端干擾系數(shù)。
本發(fā)明中，預(yù)編碼矩陣是通過最大化SLNR來得到的。此方案不僅能夠增強(qiáng)接收信號質(zhì)量，還抑制小區(qū)間干擾，具體實(shí)施方式
如圖3所示 假設(shè)每個協(xié)作集中有B個小區(qū)，K個UE。若所有的UE都只接收單層數(shù)據(jù)流，則UE k的接收信號可表示為 、
權(quán)利要求
1.一種用于協(xié)作多點(diǎn)系統(tǒng)的小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)方法，其特征在于，所述方法包括步驟 根據(jù)用戶所處的地理位置，將其分為聯(lián)合傳輸用戶和非聯(lián)合傳輸用戶；每個小區(qū)按照一定準(zhǔn)則，各自獨(dú)立地進(jìn)行初始資源調(diào)度；根據(jù)所有小區(qū)的初始調(diào)度結(jié)果及最大化信泄噪比準(zhǔn)則，計算所有被調(diào)度用戶的預(yù)編碼矩陣；各小區(qū)按一定順序，依次逐個更新調(diào)度結(jié)果和預(yù)編碼結(jié)果，所有小區(qū)的調(diào)度結(jié)果和預(yù)編碼結(jié)果更新一次視為一次迭代，進(jìn)行一次或多次迭代。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)用戶所處的地理位置，將其分為聯(lián)合傳輸用戶和非聯(lián)合傳輸用戶的步驟具體為小區(qū)邊緣用戶歸類為聯(lián)合傳輸用戶，聯(lián)合傳輸用戶由兩個以上小區(qū)為其傳輸數(shù)據(jù)信息；小區(qū)中心用戶歸類為非聯(lián)合傳輸用戶，非聯(lián)合傳輸用戶由一個小區(qū)為其傳輸數(shù)據(jù)信肩、ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，進(jìn)行所述資源調(diào)度的準(zhǔn)則包括輪詢、比例公平、和/或最大化信干比。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述最大化信泄噪比準(zhǔn)則中所述信泄噪比是指信號功率與泄漏功率和噪聲功率之和的比例，其中，所述信號功率是指本小區(qū)所調(diào)度用戶接收到的信號功率；所述泄漏功率指本小區(qū)下行發(fā)射信號對其他小區(qū)調(diào)度到相同資源上的用戶造成的干擾功率之和；所述噪聲功率為熱噪聲和接收端干擾系數(shù)線性域的乘積。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述調(diào)度結(jié)果的更新目標(biāo)是，盡量避免把相鄰小區(qū)中、兩個地理位置相近的用戶調(diào)度到相同的資源上；所述預(yù)編碼結(jié)果的更新目標(biāo)是，根據(jù)各小區(qū)最新的調(diào)度結(jié)果，重新計算當(dāng)前小區(qū)的預(yù)編碼矩陣。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其特征在于，所述迭代中預(yù)編碼矩陣的計算準(zhǔn)則為所述最大化信泄噪比準(zhǔn)則。
全文摘要
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種用于協(xié)作多點(diǎn)系統(tǒng)的小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)方法。所述方法包括根據(jù)用戶所處的地理位置，將其分為聯(lián)合傳輸用戶和非聯(lián)合傳輸用戶；每個小區(qū)按照一定準(zhǔn)則，各自獨(dú)立地進(jìn)行初始資源調(diào)度；根據(jù)所有小區(qū)的初始調(diào)度結(jié)果及最大化信泄噪比準(zhǔn)則，計算所有被調(diào)度用戶的預(yù)編碼矩陣；各小區(qū)按一定順序，依次逐個更新調(diào)度和預(yù)編碼結(jié)果，所有小區(qū)的調(diào)度和預(yù)編碼結(jié)果更新一次視為一次迭代，可進(jìn)行一次或多次迭代。本發(fā)明針對協(xié)作多點(diǎn)傳輸系統(tǒng)中的小區(qū)間干擾進(jìn)行有效的協(xié)調(diào)，能夠顯著增強(qiáng)系統(tǒng)性能，特別是小區(qū)邊緣用戶的服務(wù)質(zhì)量。
文檔編號H04W72/12GK102186178SQ20111010959
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月26日
發(fā)明者崔琪楣, 陶小峰, 楊姍, 張平 申請人:北京郵電大學(xué)