CN101931439A - 一种多点协作传输方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多点协作传输方法及系统，为了解决现有技术中没有利用波束赋型技术实现CoMP传输的具体实施方案的问题，本发明公开的方法包括：确定用户终端位于3个彼此相邻蜂窝小区的边缘；3个彼此相邻蜂窝小区的基站分别使用同一波束组中的3个方向彼此不同的波束对用户终端进行多点协作传输服务，所述同一波束组由覆盖蜂窝小区6个角中彼此不相邻的3个角的波束组成，正是由于对于小区边缘UE进行分组处理，将通过波束组对边缘UE进行多点协作传输服务，因此可以实现利用波束赋型技术实现CoMP传输。

Description

一种多点协作传输方法及系统
技术领域
本发明属于通信技术领域，特别涉及一种多点协作传输方法及系统。
背景技术
为了满足LTE-A(Long Term Evolution-Advanced，长期演进升级)的性能指标，尤其是达到LTE-A对小区边缘用户的性能要求，CoMP(多点协作，Coordinated multiple point)传输技术被看做是提高小区边缘用户性能，有效抑制小区间干扰的重要技术之一。LTE-A系统中可以通过CoMP的发送技术来增加高数据速率的覆盖，从而提高小区边缘的吞吐量和/或增加系统吞吐量。
所谓CoMP是指地理位置上分离的多个演进基站协同参与对一个用户设备(UE)的数据发送。如图1所示，CoMP技术示意图中，向一个UE联合传输数据。图1中的3个彼此相邻蜂窝小区41的基站31、小区42的基站32、小区42的基站32相互之间共享UE 30的信道信息、分布信息等，并基于这些信息进行联合调度，利用波束赋型技术提高小区边缘频谱利用率，减小小区间干扰。在现有技术中只是提出了利用波束赋型技术实现CoMP传输的理论思想，并没有具体的实施方案。
发明内容
为了解决现有技术中没有利用波束赋型技术实现CoMP传输的具体实施方案的问题，本发明实施例提供了一种多点协作传输方法，包括：
确定用户终端位于3个彼此相邻蜂窝小区的边缘；
3个彼此相邻蜂窝小区的基站分别使用同一波束组中的3个方向彼此不同的波束对用户终端进行多点协作传输服务，所述同一波束组由覆盖蜂窝小区6个角中彼此不相邻的3个角的波束组成。
同时本发明实施例还提供一种多点协作传输系统，包括：
确定模块：用于确定用户终端位于3个彼此相邻蜂窝小区的边缘；
3个彼此相邻蜂窝小区的基站：用于分别使用同一波束组中的3个方向彼此不同的波束对用户终端进行多点协作传输服务，所述同一波束组由覆盖蜂窝小区6个角中彼此不相邻的3个角的波束组成。
由上述本发明提供的具体实施方案可以看出，正是由于对于小区边缘UE进行分组处理，将通过波束组对边缘UE进行多点协作传输服务，因此可以实现利用波束赋型技术实现CoMP传输。
附图说明
图1为现有技术中CoMP技术示意图；
图2为本发明提供的第一实施例中第一层的波束组示意图；
图3为本发明提供的第一实施例中第二层的波束组示意图；
图4为本发明提供的第一实施例方法流程图；
图5为本发明提供的第一实施例CoMP服务策略1示意图；
图6为本发明提供的第一实施例CoMP服务策略2示意图；
图7为本发明提供的第二实施例装置结构图。
具体实施方式
为了解决现有技术中没有利用波束赋型技术实现CoMP传输的具体实施方案的问题，本发明提供的第一实施例是一种多点协作传输方法，本方案的核心思想就是进行协作波束组的划分，即各协作扇区预先联合地决定自己所采用的波束赋型方案，本实施例给出了分为2层的覆盖方法，如图2所示的波束赋型方案，称为第1层波束组21；如图3所示的波束赋型方案，称为第2层波束组22；这样的两层波束组能够覆盖整个小区。第1层和第2层的所形成的波束组是由各个小区、扇区之间联合进行波束赋形得到的。第一层的波束组21可以覆盖示意图1蜂窝小区六边形角1、角2、角3、角4、角5、角6中的角1、角3、角5这三个角，第一层的波束组21覆盖后的蜂窝小区示意图如图2，也就是说，覆盖蜂窝小区六边形角1、角3、角5这3个方向的波束11、波束13、波束15组成了第一层波束组21，且第一层的波束组21覆盖中的每个角都由波束11、波束13、波束15联合对其进行覆盖；第二层的波束组22则覆盖示意图1蜂窝小区六边形其余的三个角即角2、角4、角6，第二层的波束组22覆盖后的蜂窝小区示意图如图3，也就是说，覆盖蜂窝小区六边形角2、角4、角6这3个方向的波束12、波束14、波束16组成了第二层波束组22，且第二层的波束组22覆盖中的每个角都由波束12、波束14、波束16联合对其进行覆盖。
对UE 30所处的位置进行定位，根据UE 30所处的位置处于第一层波束组21或第二层波束组22的覆盖范围，从而确定是第一层波束组21或是第二层波束组22对其进行CoMP联合服务。对于小区边缘UE 30进行协同服务时是使用三个彼此相邻蜂窝小区的三个波束同时为UE 30进行服务。
本实施例的方法流程如图4所示，包括：
步骤101：根据UE 30反馈给基站31的CQI(信道质量指示符，Channel Quality Indicator)信息，确定UE 30为处于小区边缘UE，三个彼此相邻蜂窝小区基站为其提供CoMP服务。
步骤102：对UE 30所处的位置进行定位，根据UE 30所处的位置处于第一层波束组21覆盖范围，从而确定是通过第一层波束组21对UE 30进行CoMP联合服务。
步骤103：根据UE 30接收来自基站31、基站32和基站33的信号，分别分析来自主小区和协作小区的接收信号，根据其在小区41、小区42和小区43的接收信号确定来自每个小区的CQI值，当3个CQI值中至少有2个CQI值大于CQI的门限值时，选择使用策略2，否则选择使用策略1。
步骤104：根据所选择的服务策略，使用服务策略中的发送方案进行CoMP数据发送。
其中步骤101中，UE 30所处的位置不同其主小区则不同，本实施例以小区41为UE 30的主小区进行说明，即UE 30反馈给基站31 CQI信息。除了UE 30反馈给基站31的CQI信息，可以确定UE 30处于小区41、小区42、小区43边缘，还可以通过基站31、基站32和基站33接收UE 30的信号能量强度(功率)，确定UE 30是否处于小区41、小区42、小区43边缘，如果几个基站接收UE 30的信号都不强，说明UE 30处于小区41、小区42、小区43边缘。当然根据UE 30反馈给基站31的CQI信息，还可能确定UE 30处于小区41、小区42、小区44边缘。
其中步骤102中，可以通过UE 30反馈给基站31的CQI信息，对UE 30所处的位置进行定位，还可以通过基站31、基站32和基站33能够接收到UE30的信号，或基站31、基站32和基站34能够接收到UE 30的信号，进而可以确定UE 30处于第一层波束组21或第二层波束组22的覆盖范围，UE 30处于第一层波束组21的覆盖范围，UE 30处于基站31所在小区41、基站32所在小区42和基站33所在小区43边缘，基站31、基站32和基站33为其提供CoMP服务。UE 30处于第一层波束组21的覆盖范围，对于小区边缘UE 30进行协同服务时是使用小区41的波束11、小区42的波束13和小区43的波束15这三个波束同时为UE 30进行服务。UE 30处于第二层波束组22的覆盖范围，UE 30处于基站31所在小区41、基站32所在小区42和基站34所在小区44边缘，基站31、基站32和基站34为其提供CoMP服务。对于小区边缘UE30进行协同服务时是使用小区41的波束16、小区42的波束14和小区44的波束12这三个波束同时为UE 30进行服务。
其中步骤103中，CQI的值可以是0到30之间的任何数目，0值代表“超出范围”。本实施例中设定的CQI的门限值为0，若UE 30接收来自小区41的CQI值为5即大于门限值0，接收来自小区42的CQI值为10即大于门限值0，则选择使用服务策略2，若UE 30接收来自小区41的CQI值为0，接收来自小区42的CQI值为0，则选择使用服务策略1。对于UE 30处于第二层波束组22的覆盖范围，策略选择类似。
本实施例中的CoMP服务策略针对于有小区41、小区42和小区43同时为UE 30服务的场景，CoMP服务策略1示意图如图5所示，在策略1中CoMP传输基于同一数据流X1，在小区41、小区42和小区43波束赋型前，发送的数据流X1复制到基站31、基站32和基站33的发送端口，即基站31、基站32和基站33发送的数据流均为X1，基站31、基站32和基站33使用的波束赋型权值不同，基站31根据所使用的第一层的波束组21中的波束11方向为覆盖角1，确定波束赋形权值为B1，基站32根据所使用的第一层的波束组21中的波束13方向为覆盖角3，确定波束赋形权值为B2，基站33根据所使用的第一层的波束组21中的波束15方向为覆盖角5，确定波束赋形权值为B3，UE 30接收到的信号可表示为：y＝h1B1x1+h2B2x1+h3B3x1，其中y为UE 30接收的信号，h1表示在第一层的波束组21下小区41的信道矩阵，h2表示在第一层的波束组21下小区42的信道矩阵，h3表示在第一层的波束组21下小区43的信道矩阵，B1为波束11的波束赋形权值，B2为波束13的波束赋形权值，B3为波束15的波束赋形权值，X1为基站31、基站32和基站33发送的数据流。
CoMP服务策略2示意图如图6所示，在策略2中，根据UE 30接收来自各个小区基站信号的能量分析，将3个小区(小区41、小区42和小区43)分为主小区和协作小区，能量最强的小区41作为主小区，小区42、小区43均作为协作小区，即将基站31、基站32和基站33分为2组，基站31CoMP传输基于数据流X1，基站32和基站33CoMP传输基于同一数据流X2，基站31、基站32和基站33使用的波束赋型权值不同，基站31根据所使用的第一层的波束组21中的波束11方向为覆盖角1，确定波束赋形权值为B1，基站32根据所使用的第一层的波束组21中的波束13方向为覆盖角3，确定波束赋形权值为B2，基站33根据所使用的第一层的波束组21中的波束方向为覆盖角5，确定波束赋形权值为B3，UE 30接收到的信号可表示为：
Figure B2009101507258D0000061
其中y为UE 30接收的信号，h1表示在第一层的波束组21下小区41的信道矩阵，h2表示第一层的波束组21小区42的信道矩阵，h3表示第一层的波束组21小区43的信道矩阵，B1为波束11的波束赋形权值，B2为波束13的波束赋形权值，B3为波束15的波束赋形权值，X1为基站31发送的数据流、X2为基站32和基站33发送的数据流，H1为X1对应的等效信道矩阵H1＝h1B1、H2为X2对应的等效信道矩阵H2＝h2B2+h3B3。H1为X1对应的等效信道矩阵，H2为X2对应的等效信道矩阵.
前述以UE 30位于第一层的波束组21覆盖范围内为例说明UE 30接收的信号，若UE 30位于第二层的波束组22覆盖范围内，UE 30接收的信号为y＝h1B1x1+h2B2x1+h3B3x1或
Figure B2009101507258D0000062
不同的是h1表示在第二层的波束组22下小区41的信道矩阵，h2表示在第二层的波束组22下小区42的信道矩阵，h3表示在第二层的波束组22下小区44的信道矩阵，B1为波束16的波束赋形权值，B2为波束14的波束赋形权值，B3为波束12的波束赋形权值。
其中步骤104中，若UE 30位于第一层的波束组21的覆盖区，根据所选择的服务策略1，则基站31、基站32和基站33通过第一层的波束组21向UE30发送数据流X1，或根据所选择的服务策略2，则基站31、基站32和基站33通过第一层的波束组21向UE 30发送数据流X1和数据流X2。若UE 30位于第二层的波束组22的覆盖区，同样执行类似的操作，此处不再赘述。
本实施例给出了对于小区边缘UE按不同的波束组进行进行分层处理，将边缘UE分为两类，分别归于两个波束组层，利用波束赋型技术实现CoMP传输的具体实施方案。同时给出了两种发送策略，并且可以根据UE接收的信号的CQI值，自适应的选择发送策略进行数据流的发送，这种方案有利于系统性能的提升，根据用户所处的位置，接收信号质量的好坏而自适应的选择所适用的发送策略，有效提升了系统综合性能。
本发明提供的第二实施例是一种多点协作传输系统，如图7所示，包括：
确定模块201：用于确定用户终端位于3个彼此相邻蜂窝小区的边缘；
3个彼此相邻蜂窝小区的基站202：用于分别使用同一波束组中的3个方向彼此不同的波束对用户终端进行多点协作传输服务，所述同一波束组由覆盖蜂窝小区6个角中彼此不相邻的3个角的波束组成。
进一步包括定位模块203：用于对处于3个彼此相邻蜂窝小区边缘的用户终端所处的位置进行定位；
3个彼此相邻蜂窝小区的基站202：还用于根据用户终端的位置处于第一波束组的覆盖范围，确定分别使用第一波束组中的3个方向彼此不同的波束对用户终端进行多点协作传输服务，或根据用户终端的位置处于第二波束组的覆盖范围，确定分别使用第二波束组中的3个方向彼此不同的波束对用户终端进行多点协作传输服务，所述第一波束组中的波束覆盖蜂窝小区的3个角和第二波束组中的波束覆盖蜂窝小区的3个角彼此不同。
进一步，3个彼此相邻蜂窝小区的基站202：还用于若用户终端所接收信号的信道质量指示值中至少有2个大于门限值，则对用户终端进行多点协作传输服务时，向用户终端发送的多点协作传输数据相同，否则，对用户终端进行多点协作传输服务时，其中的2个基站向用户终端发送的多点协作传输数据相同且与另一个基站向用户终端发送的多点协作传输数据不同，所述另一个基站为用户终端从3个彼此相邻蜂窝小区的基站所接收信号的信道质量指示值最高的基站。
进一步，3个彼此相邻蜂窝小区的基站202：还用于向用户终端发送的多点协作传输数据相同时，向用户终端发送的信号和为：y＝h1B1x1+h2B2x1+h3B3x1，否则向用户终端发送信号和为：
Figure B2009101507258D0000081
其中H1＝h1B1，H2＝h2B2+h3B3。
进一步，确定模块201：还用于根据用户终端反馈给3个彼此相邻蜂窝小区的基站202的信道质量指示值，确定用户终端位于3个彼此相邻蜂窝小区的边缘。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种多点协作传输方法，其特征在于，包括：
确定用户终端位于3个彼此相邻蜂窝小区的边缘；
所述3个彼此相邻蜂窝小区的基站分别使用同一波束组中的3个方向彼此不同的波束对用户终端进行多点协作传输服务，所述同一波束组由覆盖蜂窝小区6个角中彼此不相邻的3个角的波束组成。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定用户终端位于3个彼此相邻蜂窝小区的边缘后进一步还包括：对处于3个彼此相邻蜂窝小区边缘的用户终端所处的位置进行定位；
根据用户终端的位置处于第一波束组的覆盖范围，确定3个彼此相邻蜂窝小区的基站分别使用第一波束组中的3个方向彼此不同的波束对用户终端进行多点协作传输服务，或根据用户终端的位置处于第二波束组的覆盖范围，确定3个彼此相邻蜂窝小区的基站分别使用第二波束组中的3个方向彼此不同的波束对用户终端进行多点协作传输服务，所述第一波束组中的波束覆盖蜂窝小区的3个角和第二波束组中的波束覆盖蜂窝小区的3个角彼此不同。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，若用户终端从3个彼此相邻蜂窝小区的基站所接收信号的信道质量指示值中至少有2个大于门限值，则3个彼此相邻蜂窝小区的基站对用户终端进行多点协作传输服务时，向用户终端发送的多点协作传输数据相同，否则，3个彼此相邻蜂窝小区的基站对用户终端进行多点协作传输服务时，其中的2个基站向用户终端发送的多点协作传输数据相同且与另一个基站向用户终端发送的多点协作传输数据不同，所述另一个基站为用户终端从3个彼此相邻蜂窝小区的基站所接收信号的信道质量指示值最高的基站。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，3个彼此相邻蜂窝小区的基站向用户终端发送的多点协作传输数据相同时，用户终端接收的信号为：y＝h1B1x1+h2B2x1+h3B3x1，否则为：其中H1＝h1B1，H2＝h2B2+h3B3。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据用户终端反馈给3个彼此相邻蜂窝小区的基站的信道质量指示值，确定用户终端位于3个彼此相邻蜂窝小区的边缘。
6.一种多点协作传输系统，其特征在于，包括：
确定模块：用于确定用户终端位于3个彼此相邻蜂窝小区的边缘；
3个彼此相邻蜂窝小区的基站：用于分别使用同一波束组中的3个方向彼此不同的波束对用户终端进行多点协作传输服务，所述同一波束组由覆盖蜂窝小区6个角中彼此不相邻的3个角的波束组成。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，定位模块：用于对处于3个彼此相邻蜂窝小区边缘的用户终端所处的位置进行定位；
3个彼此相邻蜂窝小区的基站：还用于根据用户终端的位置处于第一波束组的覆盖范围，确定分别使用第一波束组中的3个方向彼此不同的波束对用户终端进行多点协作传输服务，或根据用户终端的位置处于第二波束组的覆盖范围，确定分别使用第二波束组中的3个方向彼此不同的波束对用户终端进行多点协作传输服务，所述第一波束组中的波束覆盖蜂窝小区的3个角和第二波束组中的波束覆盖蜂窝小区的3个角彼此不同。
8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，3个彼此相邻蜂窝小区的基站：还用于若用户终端所接收信号的信道质量指示值中至少有2个大于门限值，则对用户终端进行多点协作传输服务时，向用户终端发送的多点协作传输数据相同，否则，对用户终端进行多点协作传输服务时，其中的2个基站向用户终端发送的多点协作传输数据相同且与另一个基站向用户终端发送的多点协作传输数据不同，所述另一个基站为用户终端从3个彼此相邻蜂窝小区的基站所接收信号的信道质量指示值最高的基站。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，3个彼此相邻蜂窝小区的基站：还用于向用户终端发送的多点协作传输数据相同时，向用户终端发送的信号和为：y＝h1B1x1+h2B2x1+h3B3x1,否则向用户终端发送信号和为：
Figure F2009101507258C0000031
其中H1＝h1B1，H2＝h2B2+h3B3。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，确定模块：还用于根据用户终端反馈给3个彼此相邻蜂窝小区的基站的信道质量指示值，确定用户终端位于3个彼此相邻蜂窝小区的边缘。
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