CN102484512A - 用于改进无线电网络特性的方法和布置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了在网络节点(310，610)中用于改进包括M个小区的无线通信网络(300，600)中的无线电网络特性的方法。该方法形成包括K个小区的至少第一小组SC小区，其中K＜＝M，以便进行小区之间的协调发射和/或接收。网络节点(310，610)确定(410，730)与网络中第一小区C_i和第二小区C_j关联的至少一个权重a_ij。权重a，指示取决于小区C_i和C_j的无线电网络特性。网络节点(310，610)通过以使得近似最大化小组SC中的每个小区C_i和C_j的权重a_ij的函数的方式从M个小区中选择至多K个小区形成(470)小组SC小区。网络节点(310，610)向小组SC中的每个小区C_k发送(480)使所述小区C_k与所述小组SC有关的消息。

Description

用于改进无线电网络特性的方法和布置

技术领域

本发明一般涉及用于改进无线通信网络中的无线电网络特性的方法和布置。具体地说，它涉及形成小区小组以便进行协调发射和/或接收。

背景技术

通常使用多个在地理上分开的站点部署用于广域覆盖的无线网络。站点是放置天线和/或无线电通信设备(例如一个或多个无线电基站)的物理位置。每个站点可包括多个小区，有时称为扇区。常见情形是，基站包括面向不同方向的三个天线，由此创建三扇区小区。然而，基站也可连接到一个或多个远程天线。由此，单个基站能够服务可在地理上分布的多个小区。当转到较新无线接入技术，例如从WCDMA(宽带码分多址)系统更新到LTE(长期演进)时，运营商通常将旨在尽可能多地再用已经存在的基础设施以便降低成本。在此情形下，根据老技术站点的位置大约预先确定新所需站点的位置。

而且，在一个小区中的发射通过小区间干扰影响相邻小区中正在进行的发射的意义上，彼此紧密靠近的小区经常互相关。

近来，考虑到多个小区和站点上的协调发射和接收的无线系统架构已经吸引了大量关注。通过协调服务互相关小区的无线电基站的操作，有可能减少干扰并增强信号强度和/或信号质量。协调发射的一个早期示例是CDMA(码分多址)系统、例如WCDMA(宽带CDMA)中的软切换，其中向在小区边界的移动终端的下行链路发射源于多个小区。通过组合从多个小区接收的信号，在小区边界的移动终端将能够接收具有足够强度的信号的概率增大了。类似地，CDMA中的上行链路中的软切换是协调接收的示例。上行链路软切换暗指在多个小区接收上行链路信号，并且稍后在中央节点组合信息。再者，通过组合来自多个小区的信号，正确地接收信号的概率增大了。

现今，也考虑多个小区上协调的更先进和复杂的形式。一些示例是使用软值在多个小区和站点上的上行链路接收和下行链路共同相关处理。不同形式小区间干扰协调技术(比如协调调度和协调射束形成)也是受关注的。例如，通过使用协调射束形成，来自多个小区的发射能量可送往移动终端，由此改进信号强度。在本公开中，术语CoMP或协调多点发射和接收将用于指所有这些方案，以及用于进行协调发射/接收的其它技术。

执行协调发射和/或接收的一组小区在下文将称为协调区域或小组。一般而言，使用CoMP的益处随着协调区域的大小的增大而增大。然而，为了协调它们的操作，协调区域内的所有小区都需要彼此交换信息。此信息交换通常在传输网络(即连接无线电接入网中的无线电基站的网络)上进行。例如，传输网络可使用点对点微波连接或光纤线缆来连接小区。对小区之间信息交换的需要暗指需要限制协调区域的大小，否则可能超过传输网络中的数据交换能力。此外，大量小区之间的协调将增大计算复杂性以及等待时间，原因在于协调信息将需要传播更大的距离。考虑与扩展的协调区域关联的增益通常随协调区域大小的增大而减小，协调区域的大小应该选择成提供性能与复杂性之间的良好平衡。

为了例证协调区域的概念，图1示出了以LTE(长期演进)无线电接入网形式的无线通信网络100，包括若干小区130、132…148。每个小区由无线电基站服务；在此具体示例中是演进的NodeB(eNB)。由此，服务具体小区的eNB处理与该小区的覆盖区域内的移动终端的无线电通信。在图1中，小区136由网络节点110服务，并且小区134由网络节点150服务。如上面提到的，一个eNB可服务多个小区。例如，eNB 180经由远程天线190服务小区140和142，远程天线190位于小区142内并使用任何适当的连接手段(诸如光纤线缆)连接到eNB 180。

为了CoMP发射和/或接收的目的，其中一些小区可形成协调区域。在本示例中，小区134、140和142形成协调区域120，如图1中粗线所指示的。

而且，无线通信网络100内的其中一些eNB或所有eNB借助传输网络连接。这允许这些eNB交换信息，例如以便协调它们所服务小区中的信号发射或接收。在图1中，传输网络包括通信链路170和1100。应该注意，不需要在两个eNB之间具有直接链路以便它们能够通过传输网络交换信息。例如，eNB 180经由eNB 150间接连接到eNB 110，并且由此可与eNB 110交换信息。

基本上有两种提供系统的eNB之间的传输连接性的方法。在第一种方法中，eNB经由专用链路(诸如光纤连接、光连接或微波连接)连接。在那种情况下，仅当在eNB之间存在现有物理连接时，两个eNB才可交换数据，即它们服务的小区可以是同一协调区域的一部分。在任何其它情况下，如果期望协调由这些eNB服务的小区，则必须建立新物理连接。如上面所指示的，多跳类型的连接也是可应用的，但需要更先进的协调方法，并且还增大了传输网络的等待时间。在第二种方法中，eNB经由交换传输网络(诸如吉比特以太网或吉比特无源光网络(GPON))连接。在此情况下，所有eNB都通过使用专用链路连接到网络，并且通过正确设置对应于服务eNB的传输网络的交换机，两个小区可以是同一组的一部分。因此，在此方法中，在eNB之间存在物理连接，但必须启用物理连接。

可以区分形成协调区域的两种一般方法：

1.每个移动终端形成协调区域。换句话说，每个移动终端、例如用户设备(UE)与一组小区关联，该组小区可具有或者可没有与相同地理区域中其它移动终端使用的那组小区不同的组成。移动终端的协调区域通常随时间动态改变。此解决方案例如用于CDMA中的软切换。

2.根据一些算法，网络中的小区被分成协调区域集合，并且此划分然后应用于网络内的所有移动终端。原理上，不同协调区域可部分交叠，但在典型和简单情况下，属于多个协调区域的小区没有交叠。移动终端基于其当前位置与协调区域之一关联，并且在此协调区域内处理向移动终端的数据发射和接收。

本公开将聚焦在第二种方法，其被视为更适合于处理预见到要被用在未来网络中的、向多个移动终端的同时发射和从多个移动终端的同时接收的快速高级形式。

为了从CoMP网络中得到最大益处，应该形成协调区域，使得相同协调区域中的小区具有高度互相关，也称为耦合，而属于不同协调区域的小区之间的耦合是低的。如上面提到的，两个小区之间的高度耦合是指在一个小区中的发射强烈影响在另一个小区中正在进行的发射。换句话说，强耦合暗指高的小区间干扰。在总小区覆盖区域中或在小区覆盖区域的分段中可经历强耦合。

在部署、环境和业务是同质的情形下，可通过基于地理距离将小区编组在一起来形成协调区域-即，在地理上靠近的小区被包含在同一协调区域中。然而在异质的情形下，业务分布、小区大小、每个站点的扇区数量和物理环境可改变。例如，大建筑物和小山可影响小区之间的耦合。在这种情形下，小区之间的地理距离可能不再是小区间干扰等级的充分指示。例如，如果两个在地理上相邻的小区由大建筑物分开，则这些小区之间的小区间干扰等级可能非常低。由此，在异质网络中，不再可能仅基于小区之间的地理距离形成适当的协调区域。

如果以不及最优的方式形成协调区域，即如果上面讨论的因素未适当考虑进去，则协调区域内小区之间的合作将较不有效。这可对无线电网络特性(诸如信号强度、系统吞吐量或等待时间)有负面影响。

由此，存在对用于形成异质网络中协调区域以便实现有效CoMP部署和改进的无线电网络特性的方法的需要。

发明内容

本发明的一个目的是缓解至少一些上面提到的问题。

根据本发明一些实施例的另一个目的是改进无线通信网络中的无线电网络特性，诸如吞吐量。

一些实施例的又一个目的是改进无线通信网络中的稀有无线电资源的利用。

根据本发明的一个实施例，至少一些目的通过在网络节点中用于改进包括M个小区的无线通信网络中的无线电网络特性的方法实现。在第一步骤中，网络节点确定与无线通信网络中第一小区C_i和第二小区C_j关联的至少一个权重a_ij。权重a_ij指示取决于所述第一小区C_i和所述第二小区C_j的无线电网络特性。在这个实施例的一些变型中，无线电网络特性是这些小区之间的互干扰等级。由此，在这些变型中，每个权重指示一对小区之间的互相关等级。在随后步骤中，网络节点通过从M个小区中选择至多K个小区来形成至少第一小组SC小区以便进行协调发射和/或接收，其中K＜＝M。以使得近似最大化小组SC中的每个小区C_i和C_j的权重a_ij的函数的方式执行选择。在这个实施例的变型中，所述函数是所述小组SC中的每个小区C_i和C_j的权重a_ij之和。近似最大化权重之和的优点是，在具有高权重之和的一组小区中，有可能其中许多小区都具有强互相关，使它们成为包含在同一协调区域中的良好候选者。当已经形成了小组SC时，网络节点向所述小组SC中的每个小区C_k发送包括使所述小区C_k与所述小组SC有关的数据的消息。由此，通知小组的成员哪些其它小区是同一组的一部分。

根据本发明的另一个实施例，至少一些目的通过用于网络节点的用于改进包括M个小区的无线通信网络中的无线电网络特性的布置实现。该布置配置成形成包括K个小区的至少第一小组SC小区，其中K＜＝M，以便在所述无线通信网络中所述小组SC中的小区之间进行协调发射和/或接收。该布置包括：权重确定单元，其配置成确定与无线通信网络中第一小区C_i和第二小区C_j关联的至少一个权重a_ij。权重a_ij指示取决于所述第一小区C_i和所述第二小区C_j的无线电网络特性。该布置还包括：小组形成单元，配置成通过从所述无线通信网络中的M个小区中选择至多K个小区来形成所述至少第一小组SC小区。以使得近似最大化小组SC中的每个小区C_i和C_j的权重a_ij的函数的方式执行选择。在这个实施例的变型中，所述函数是所述小组SC中的每个小区C_i和C_j的权重a_ij之和。而且，该布置包括：发送单元，配置成向所述小组SC中的每个小区C_k发送包括使所述小区C_k与所述小组SC有关的数据的消息。

根据本发明的另一个实施例，至少一些目的通过在网络节点中用于收集包括M个小区的无线通信网络中的统计的方法实现。网络节点服务包含在M个小区中的至少一个小区C_i。而且，网络节点具有连接到它的至少一个移动终端，所述移动终端位于至少一个小区C_i内。根据所述方法，网络节点从至少一个移动终端接收至少一个测量报告。至少一个测量报告包括与从至少一个相邻小区C_j接收的信号强度有关的数据，由此指示哪些相邻小区对进行报告的移动终端引起干扰。在另一个步骤中，网络节点基于至少一个测量报告确定与取决于小区C_i和至少一个相邻小区C_j的无线电网络特性有关的至少一个度量。

在这个实施例的变型中，所述度量包括基于至少一个测量报告指示经受来自每个相邻小区C_j的干扰的移动终端数量的统计。通过使用来自移动终端的实际测量，能确定将实际业务分布考虑进去的统计。这种统计可用于使更有效的协调区域能够形成。

在这个实施例的另一变型中，统计用于确定与小区C_i和相邻小区C_j关联的至少一个权重a_ij。权重a_ij指示取决于小区C_i和相邻小区C_j的无线电网络特性。由此，在这个变型中，所述统计用作用于确定可用在用于形成小组(即协调区域)的其它实施例中的权重的基础。

根据本发明的另一个实施例，至少一些目的通过用于网络节点的用于收集包括M个小区的无线通信网络中的统计的布置实现。网络节点服务包含在M个小区中的至少一个小区C_i。而且，网络节点具有至少一个已连接移动终端，其位于至少一个小区C_i内。所述布置包括布置成从至少一个移动终端接收至少一个测量报告的接收单元。至少一个测量报告包括与从至少一个相邻小区C_j接收的信号强度有关的数据。所述布置还包括：统计单元，配置成基于至少一个测量报告确定与取决于所述至少一个小区C_i和所述至少一个相邻小区C_j的无线电网络特性有关的统计。

在这个实施例的变型中，所述统计单元配置成基于至少一个测量报告确定指示经受来自每个相邻小区C_j的干扰的移动终端数量的统计。

通过基于真实网络的特性确定小区之间的权重，并使用这些权重形成适合于协调的小区组，本发明的实施例使超过同质部署进入实际的异质网络拓扑的多小区协调操作的性能改进能够实现。这种协调技术的示例包含CoMP(协调的多点发射接收)和ICIC(小区间干扰协调)。

由此，本发明的优点是它使适当协调区域能够在异质环境中形成。

本发明一些实施例的另一个优点是当形成小组时将当前的业务情形考虑进去了，从而产生小区之间的更有效协调。

附图说明

图1是例证根据现有技术的无线通信系统的示意图。

图2是例证根据本发明一个实施例的无线通信系统的示意图。

图3是例证根据本发明一个实施例的无线通信系统的示意图。

图4是例证根据本发明一个实施例的网络节点中方法的流程图。

图5是例证根据本发明一个实施例的小区之间权重的示意图。

图6是例证根据本发明一个实施例的无线通信系统的示意图。

图7是例证根据本发明一个实施例的网络节点中方法的流程图。

图8是例证根据本发明一个实施例的小区之间权重的示意图。

图9是例证根据本发明一个实施例的网络节点中布置的示意框图。

图10是例证根据本发明一个实施例的网络节点中方法的流程图。

图11是例证根据本发明一个实施例的网络节点中方法的流程图。

图12是例证根据本发明一个实施例的方法的组合信令图和流程图。

图13是例证根据本发明一个实施例的网络节点中布置的示意框图。

具体实施方式

本公开将描述形成协调区域的两种主要方法，它们采用了网络部署的不同知识量。

在第一种方法中，基于小区的无线电距离形成协调区域。无线电距离对应于平均路径损耗和阴影衰落，同时它还包含天线方向和模式。可以各种不同的方式测量或估计这些特性，这将在下面进一步描述。由此，目的是将联合地具有小无线电距离，或换句话说，大联合路径增益的小区编组在一起。如果一个小区覆盖区域中移动终端位置和与另一个小区覆盖区域通信的基础设施节点之间的路径增益是大的，以及与另一个小区覆盖区域通信的基础设施节点和一个小区覆盖区域中移动终端位置之间的路径增益是大的，则这暗指在这些小区之一中的发射将对另一个小区引起显著干扰。这些小区的协调可例如通过抑制干扰和/或增大接收信号强度来增强发射质量，从而促成无线电资源的更高利用率。

形成小区组的这个方法很适合于以基本上静态的方式进行。它然后可在构建新网络阶段期间当放置新站点/小区时实现或当通过添加能支持eNB之间协调的无线电技术来升级已经存在的网络拓扑时实现。所形成的组仅通过进行新的一系列测量、得到新的小区编组才可有意义地改变。这例如当已经添加了新站点/小区时，当已经用具有不同模式的新天线替换这些天线时，在网络调谐之后，例如如果天线倾斜和/或指向方向已经改变，或者一般而言当eNB周围环境已经改变时，可能是必需的。由于在某些情况下这些组可能改变，因此这种方法在以下公开中将称为半静态方法。最后，这种方法可支持传输网络的两种类型物理架构，即专用链路或交换网络，这将在下面进一步描述。

在第二种方法中，称为半自适应方法，基于位于小区中的移动终端进行的测量形成协调区域。这种方法是更动态的，原因在于它将实际业务分布考虑进去了。因此，它将给出对小区之间经受的干扰的精确估计。这种方法的基本想法是，基于在eNB之间耦合的干扰，以半动态方式，即在慢时标上形成组。小区编组算法的目的是，将由eNB服务的具有用户的尽可能大的公共干扰集合的小区编组。基本上，这意味着，如果任一小区中的大部分用户都受另一小区中发射的干扰，则两个小区应该是同一协调区域的一部分。通过编组这种小区，可增强发射质量，例如可协调干扰，或增大信号强度，由此导致吞吐量增大。

半自适应方法可在新部署的网络的测试周期期间或在网络的正常操作期间实现。这些组的更新的时标可根据运营商的需要和新无线电技术支持的协调类型改变。通常，与在下午相比，业务在早晨时间期间集中在不同位置。由此，一个可能的情形是，组随着一天的多个部分缓慢改变，遵循业务的业务分布上的可预测改变。这个方法可使用传输网络的交换类型实现。在给出了属于同一组的小区在它们之间必须具有直接连接或间接连接的附加约束的情况下，它还可应用在具有专用链路的系统中。

本发明基于如下实现：可通过来自数学图论的技术形成无线网络中的小区的有效协调区域。参考图1，如果无线网络100中的每个小区130、132…148都被看作图中的顶点，则一对小区之间的耦合等级或小区间干扰等级可被建模为对应顶点之间的加权边。图2示出了这种加权图的示例，这种加权图是为图1的无线通信网络100中的小区130、132…148创建的。这些顶点之间的边用数字标记，数字对应于那个边的权重。例如，小区130与136之间的边的权重是6。

一旦已经确定了权重，就可通过应用在图内找到最大加权子图或小集团(clique)的试探方法形成近似最优编组的协调区域。

为了便于理解本发明，现在将给出简要的数学背景。

考虑真实网络拓扑，例如LTE无线电接入网，其中以能够提供运营商期望的覆盖和容量的这种方式放置网络节点、例如eNB(演进的NodeB)。我们假设，一般而言，网络由覆盖相当大区域(例如大城市)的L个小区组成。图2示出了包括10个小区的这种网络的示例。

如上面提到的，在此无线通信网络、即蜂窝网络原理上可看作加权图G。因此，令G＝(V，E)是图，其中V＝{1，2，…，L}是顶点集合，并且

是边集合。在这个图中，每个顶点对应于一个小区，并且两个顶点之间的边的权重对这两个小区之间的关系建模。这个关系的定义对我们想解决的问题和我们已经定义图的方式而言是主观的。在我们的情况下，每个边对两个连接的顶点、即小区之间的互相关(即小区间干扰)的感知建模。下面将详细描述用于确定小区之间互相关的方法。

目前，我们将假设，连接两个顶点{i，j}的每个边都由数字

加权，节点i对节点j有影响。在图2中，每个边用指示顶点之间权重的数字标记。这些权重可编组在矩阵中，该矩阵对应于图G的邻接矩阵。如果图G是无向的(即a_ij＝a_ji)，则矩阵AG将是对称矩阵，其是图2中的示例性情形。这个矩阵给出了网络的小区之间互相关的简洁表示。注意，有可能使用两个邻接矩阵，一个反映下行链路值，并且一个反映上行链路。备选地，可使用单个矩阵，包括两个链路的组合值。基于网络的图表示及其邻接矩阵，小区集合可被划分成组或小集团，以形成协调区域，这将在下面进一步说明。

连接的子图是子集

使得存在从子集中每个顶点到子集中每个其它顶点的路径。也就是说，子集中没有孤立的顶点“岛”。对应于连接的子图的小区子集很可能是包含在同一协调区域中的适当候选者。这是因为所有小区都与子集中的至少一个其它小区具有互相关。至少存在连接所有顶点(即小区)的间接路径的事实还暗指小区子集位于连续无线电覆盖区域内。

再次参考图2，小区130、132、136和138形成连接的子图。然而，小区130、136和138未形成连接的子图，原因在于如果不包含小区132，则没有从小区138到小区130或136的路径。

如果存在完全连接或a_ij≠0，

的子集

则这个子集被称为小集团。在图2中，小区134、140和142对应于小集团。小集团理论是解决小区编组问题的具有吸引力的方式，原因在于小集团的固有特性是，属于它的每个小区都能感知是同一小集团中成员的所有其它小区。在目前情况下，这意味着小集团中的所有顶点或小区都与每个其它顶点具有互相关。换句话说，该组中的小区之一中的发射被所有其它小区听到，这意味着，存在每个小区的显著干扰源属于同一组的强可能性。因此，这些小区之间的协调将很可能引起稀有无线电资源的更高利用率。另一方面，属于不同组的小区有可能较少互相关，这意味着，这些小区之间的干扰可能是可忽略不计的。

一般而言，小区编组问题的终极目标是在每组不能含有多于预定数量顶点K的约束下，找到顶点集合的最优划分，或者换句话说，找到若干不相关的最大加权小集团，或者更一般地说，连接的子图。这个问题可公式化为如下：

$\underset{S\⊆V}{\max }\underset{i,j\∈S}{\mathrm{\Σ}}{a}_{\mathrm{ij}}$

受如下影响：

|S|≤K

除了以上约束，可施加若干其它约束。例如，服务小区的eNB之间的物理连接可给出关于能够对哪些小区进行编组的附加约束。其它约束可以是传输网络的等待时间或它能处理的容量，但是预期这两个约束都落在对每组能具有的顶点的最大数量(即能协调的小区的最大数量)的一般约束下。

上面描述的最优化问题已知是NP困难(不确定多项式时间困难)问题。这事实上意味着，没有在多项式时间中会得出对这个问题的完美解决方案的已知算法。

为了形成协调区域的目的，可应用次优贪婪类型的搜索算法。基本上，这个算法设法找到最大加权图，并且它得到取决于传输网络物理架构约束的两个版本。

在所有eNB之间存在例如经由传输网络的物理连接，但是必须通过对应的交换机启用这些物理连接的情况下，则贪婪搜索算法包括如下步骤：

1.选择第一顶点i，即起始小区。将第一顶点加到组S₁＝{i}。可随机选择第一顶点。还有可能基于度量(例如负荷、强干扰源的数量等)选择第一顶点。使选择基于度量的益处是，确保这些组将以顶点(即小区)为中心，其中可能从使用CoMP中得到重大益处。这通常是例如高负荷小区的情况。这是因为高负荷小区可靠近其容量极限操作，并且可能不能够服务所有入局业务。因此，如果可通过与相邻小区的协调来增强发射效率，则高负荷小区可承担甚至更多业务。可选地，在执行步骤1前，可根据将应用的度量对顶点进行分类。根据顶点的总数，分类可能是有益的，原因在于它将加速选择第一顶点的过程。

2.在组S_n的邻居顶点之中，选择具有最大权重 $S_{n+1}=S_n\∪\{j:\arg {\max a}_{\mathrm{ij}}\∀i\∈S_n\}$ 的顶点。

3.重复步骤2，直到在图中没有剩下顶点，或者已经达到最大极限K，即组中顶点的最大容许数量。

4.如果图中仍存在顶点，则转到步骤1，以形成新的组。

在并非在所有eNB之间物理连接都可用的情况下，算法包括在上面步骤2之后执行的附加步骤：

2a.检查顶点i，j之间是否存在物理连接。如果否，则从S_n+1列表中移除j，并转到步骤3。

在另一个示范试探算法中，如以上示例中一样，执行步骤1、3和4以及可选步骤2a。然而，在步骤2中，选择邻居顶点S_n+1，使得近似最大化组S_n中的顶点之间的权重之和。也就是说，该算法不仅将单个最大权重考虑进去，而且考虑了相邻顶点与已经包含在S_n中的顶点之间的所有权重。这个算法的优点是，它将倾向于偏爱连接到该组的许多其它成员的顶点。由此，这个算法更有可能形成也是小集团的组。如之前讨论的，形成小集团的小区集合通常是协调发射的良好候选者。

上面描述的两个示范试探算法可通过使用包括顶点之间权重的一个或多个邻接矩阵来实现。在邻接矩阵中，受干扰最大的小区由列上的最大和减去对角线值给出。行上的相同运算将给出干扰最大小区。

在可如何形成组的以上描述中，已经假设，已经确定了顶点(即小区)之间的权重。在如下各节中，我们将详细描述在半静态方法和半自适应方法中可如何执行权重计算。

如之前所描述的，在半静态方法中，网络图的权重对应于网络的eNB及其相关覆盖区域之间的路径增益。路径增益包括距离衰减、阴影衰落和天线增益或模式。这个合成信息不仅给出了对eNB与相关覆盖区域之间的距离的估计而且给出了对它们周围环境的估计。

根据是已经部署了网络还是网络仍处于开发阶段，可以不同方式来检索我们想应用小区编组的网络小区之间的路径增益的值。在第一种情况下，站点基础设施存在，并且运营商想要再用现有站点/小区，但使用较新的技术，其例如支持CoMP。当运营商尚未部署将支持新无线电技术的新站点/小区时，第二种情况是有效的。

在规划/开发新网络部署的情况下，可基于多种方法计算权重。首先，可以使用数学公式估计权重。运营商需要知道站点位置和对应的相关规划的覆盖区域，由此运营商需要知道站点之间距离、天线模式和将部署网络的区域的阴影衰落的统计特性。基于这个知识，可使用如下式的公式以便提供两个小区i与j之间的路径增益值PG_i，j的估计：

a_ij＝PG_i，j(dB)≈C+10nlog₁₀(d_ij)+G_Tx+G_Rx

前两项对应于距离衰减，G_Tx是发射器天线的增益，并且G_Rx是接收器天线的增益。

例如以如上所述的邻接矩阵形式的权重还可通过使用不同网络规划工具来预测。这些工具可通过使用3d地图、构建数据库和先进的传播模型来提供实际部署情形的无线电环境(即路径增益)的实际预测。

可对于规划的覆盖区域中的单个位置(例如预期的典型位置或区域平均位置)定义和计算/预测这些权重。备选地，计算/预测规划的预期覆盖区域内的所有位置上的统计，并且例如来自统计的平均、中值或某一百分比结果可用于权重。另外，目标协调区域的选择可根据选择的一种或多种CoMP技术进行，并且还根据焦点将针对哪个链路，用于UL功能性、DL功能性或二者。邻接矩阵值可涉及下行链路(DL)、上行链路(UL)或它们的任何组合并计算/预测邻接矩阵值用于下行链路(DL)、上行链路(UL)或它们的任何组合。

预期的工作进程是，执行正常覆盖和业务规划过程，并且然后在协调区域选择之前执行权重(例如邻接矩阵)的计算/预测。该进程可迭代进行以优化部署并作为综合步骤添加到规划过程中。

以上方法还可用于在已经部署网络的情况下估计或预测权重。然而，在这种情况下，运营商还可使用现场测量技术执行对基站之间无线电距离的实际测量。这种测量通常由标准支持，并且统计可容易地被收集。

在半自适应或动态方法中，基于网络内部的业务负荷的分布，以动态方式确定权重。在这种方法中，权重可对应于小区或eNB之间的互干扰。如下是可如何确定权重的一个示例：连接两个顶点(即节点{i，j})的无向边的权重a_ij等于由小区i服务的用户具有小区j作为显著干扰源或者由小区j服务的用户具有小区i作为显著干扰源的概率。换言之，100*a_ij是小区i和j中具有其它小区作为显著干扰源的用户百分比。因此：

a_ij＝Pr(连接到i或j的UE具有j或i作为显著干扰源)

a_ij＝Pr(I_ue＝i|ue∈j)·Pr(ue∈j)+Pr(I_ue＝j|ue∈i)·Pr(ue∈i)

其中I_ue是用户ue的显著干扰小区的索引。两个小区之间的权重的大值基本上意味着，每个小区与另一小区的大部分用户干扰，即干扰的影响因子不是可忽略不计的。由于半自适应小区编组的方法可应用于已经部署的网络的情况下，因此例如可使用区域上的业务分布统计或由网络的UE或eNB执行的无线电环境测量(诸如C/I(载波干扰比))计算上式中的不同因子。应该注意，在单个小区内，有可能确定连接到那个小区的UE的显著干扰小区。换句话说，给出对应于顶点i和j的两个小区C_i和C_j，小区C_i可测量b_ij＝Pr(I_ue＝j|ue∈i)·Pr(ue∈i)。对应地，小区C_j可测量b_ji＝Pr(I_ue＝i|ue∈j)·Pr(ue∈j)。然后测量b_ij和b_ji必须加到一起以确定a_ij。还注意到，b_ij和b_ji不一定相等；然而，这个等式仍将给出a_ij的合理估计。另外，b_ij和b_ji可直接用在有向边模型方法中以分别形成a_ij和a_ji。将在下面更详细描述这些测量以及它们可如何用于确定权重。

现在将参考图3和图4中的流程图描述根据本发明实施例用于形成小区小组以便进行协调发射和/或接收的方法。注意，术语小组指的是协调区域，即小区组。本实施例使用上述半静态方法确定网络图的无向权重。换句话说，权重对应于网络的eNB及其相关覆盖区域之间的路径增益。如果应用有向边方法和模型，则可应用相同原理。

根据这个实施例，在包含在无线通信网络300中的网络节点310中执行该方法，如图3所示。无线通信网络300是包括由网络节点310、320、330和340服务的四个小区的LTE无线电接入网，网络节点在本示例中是eNB。在这种情况下，已经部署了网络，即站点基础设施存在，并且运营商想要再用现有站点/小区，但使用较新的技术，其例如支持CoMP。尽管小区在此被画成六边形，但将认识到，在真实部署的网络中，小区可以是不同形状，例如小区可以基本上是圆形，部分交叠，并且一些小区可完全包含在其它小区内。

应该注意，本发明还可应用于其它类型的无线网络，例如WCDMA、WiMAX、UMB或GSM。

在本实施例中，经协调小区的数量由于上面提到的传输网络中的处理开销和限制而局限于2。换句话说，每个协调区域可包括至多两个小区。然而，这个限制仅用于例证目的。在其它实施例中，协调区域的大小可局限于比2大的小区数量。

在第一步骤410中，网络节点310确定或获得权重a₁₂、a₁₃、a₁₄、a₂₄、a₂₃和a₃₄。使用现场测量技术或仿真通过路径增益测量确定权重，如上所述。每个权重a_ij指示第一小区C_i与所述第二小区C_j之间的路径增益。由此，权重a₁₂与小区C₁310和小区C₂320关联，并指示这些小区之间的路径增益，权重a₁₃指示小区C₁310与小区C₃330之间的路径增益，等等。

在这个实施例的变型中，使用不同方法确定权重。例如，如上所述，可使用网络规划工具确定权重，或使用数学公式估计权重。

图5是图3的无线通信网络300的简化例证，示出了eNB之间的权重。如可在图5中看到的一样，尽管eNB 310和320以及eNB 330和340是邻居，但eNB 310和320及其相关覆盖区域之间的路径增益以及eNB330和340及其相关覆盖区域之间的路径增益是相当低的。这是由于在小区之间存在物理障碍物的事实。例如，如图3所示，在小区310与320之间存在大建筑物350，并且在小区330与340之间存在小山或山峰360。这些障碍物增大了这些小区之间的隔离，并由此影响了路径增益。

在另外步骤470中，网络节点310通过从无线通信网络300中的四个小区中选择至多两个小区来形成第一小组SC₁小区。两个小区选择成使得近似最大化作为小组SC₁一部分的每个小区C_i和C_j的权重a_ij之和。形成第一小组的步骤470包括一系列子步骤430-460，现在将对此进行描述。

在步骤430中，网络节点310从四个可用的小区中选择第一小区，其将表示为C_first。在本实施例中，随机地将第一小区选择成小区C₁310。在这个实施例的变型中，根据小区相关度量(例如小区负荷)选择第一小区。

在步骤440中，将所选的第一小区包含在小组SC₁中。由此小组SC₁＝{C₁}。

在下一步骤450，网络节点310从四个小区中选择附加小区。执行这个选择使得在小组SC₁中存在与小区C_n和小区C_sc关联的至少一个权重a_n，sc□0。由于小组SC₁在这个点仅包括一个小区C₁，因此用于选择的候选小区是具有与C₁有关的权重□0的小区。看图5，可以看到，所有其余小区C₂320、C₃330和C₄340都具有与C₁有关的权重□0，因此所有三个小区都是用于包含的可能候选。然而，附加条件是，附加小区应该选择成使得最大化小组SC₁内的所有权重之和。看图5，小区C3330具有与C₁有关的最高路径增益-90dB，并且因此具有能够与小区C₁很好地合作的最佳机会。由此，在步骤460中，小区C₃被包含在小组SC₁中，并且SC₁＝{C₁，C₃}。

由于现在达到了小区的最大数量2，因此完成了小组SC₁的形成。

要指出，由于在算法的每次迭代中，附加小区都选择成使得最大化所得到小组中的权重之和，因此算法将形成其中至少近似最大化所有权重总和的小组。

在本发明实施例的变型中，选择小区的步骤470还涉及验证在小组SC内的每对eNB eNB_i与eNB_j之间存在物理主干通信链路。这个变型可应用在无线通信网络300对于传输网络使用专用链路的情况下。如上面所提到的，这意味着，在主干传输网络中，一些节点可能不彼此连接。由于这种节点不能彼此交换信息，因此将它们包含在同一协调区域中不是有益的。

应该注意，根据本实施例的一些变型，步骤470使用不同于在步骤430-460中描述的方法的另一试探方法。如上面提到的，用于找到子图或小集团的若干方法是从图论领域已知的。一旦已经在步骤410确定了小区之间的权重，就可应用这些已知方法中的任一个来形成小组。

在步骤480，网络节点310向包含在小组SC₁中的每个小区C_k(即小区C₁和C₃)发送消息。该消息包括使这两个小区与小组SC₁有关的数据。例如，该消息可包括作为同一小组一部分的其它小区的列表，使得小组中的每个小区都知道它应该与哪些其它小区通信以便协调信号的发射和/或接收。

注意，在网络中仍存在尚未指配到小组的小区。由此，根据本实施例的变型，可重复步骤430-460和480以形成另一小组SC₂。在与上面概括的相同的步骤之后，小组SC₂将包括小区C₂320和C₄340。

一旦已经形成了小组SC₂，网络中的所有小区就已经被指配到小组，并且该方法完成。

要强调的是，在步骤470形成小组与在步骤410使用哪个具体方法确定权重是无关的。由此，根据本实施例的另一变型，所描述的用于确定权重的任何方法都可与用于形成小组的任何方法组合。

尽管上面描述的示范实施例使用由四个eNB服务的四个小区，如图3所示，但是该方法可应用于任何大小的无线通信网络。小组中的小区最大数量也可在本实施例的范围内改变；例如，小区最大数量可以是3、4或5。由此，根据本发明的另一实施例，无线通信网络300包括若干小区M，其中M是大于0的整数。根据这个实施例，形成包括至多K个小区的至少第一小组SC，其中K是＜＝M的整数。换句话说，小组中的小区最大数量是K。

再次参考图4，在这个实施例中，步骤410涉及确定与无线通信网络300中的第一小区C_i和第二小区C_j关联的至少一个权重a_ij，其中权重a_ij指示取决于所述第一小区C_i和所述第二小区C_j的路径增益。如上面提到的，可使用现场测量技术或其它方法确定路径增益。

在步骤470，网络节点310通过从无线通信网络300中的M个小区中选择至多K个小区形成所述至少第一小组SC小区，使得近似最大化小组SC中的每个小区C_i和C_j的权重a_ij的和。使用步骤430-460执行小区选择，如上所述。换句话说，从M个小区中选择第一小区C_first，并将第一小区C_first包含在小组SC中。然后，从M个小区中选择附加小区C_n，选择方式使得存在与小组SC中的小区C_n和小区C_sc关联的至少一个权重a_n，sc□0。而且，附加小区选择成使得最大化与小区C_n和小组SC中的每个小区C₁关联的权重a_n，1之和，l的范围是从0到小组SC中的小区数量。然后将附加小区C_n包含在小组SC中。然后重复进行选择附加小区和包含附加小区的步骤，直到小组SC中存在K个小区，或者直到没有另外的小区C_n，使得存在与小组SC中的小区C_n和小区C_sc关联的至少一个权重a_n，sc□0。换言之，选择用于包含在小组中的每个新小区，使得最大化新小区与已经是小组成员的任何小区之间的所有权重之和。重复这个过程，直到已经达到小区最大数量，即K个小区，或者直到不再有要选择的小区，即不再有与已经在小组中的任何小区的权重□0的小区。

在随后的步骤480，网络节点310向小组SC中的每个小区C_k发送包括使所述小区C_k与所述小组SC有关的数据的消息。也就是说，通知小组中的每个小区关于其它组成员，使得小区可彼此交换信息。

在本实施例的变型中，网络节点310执行计算值K(即小组中的小区最大数量)的附加步骤，之后在步骤470形成组。如前面讨论的，K应该选择成足够大以赢得CoMP的益处，并且足够小以不引起传输网络中的太多复杂性和负荷。由此，使用网络有关约束计算K。例如，K可基于网络等待时间和/或容量，或者节点的信号处理能力。高网络容量暗指传输网络能够处理更大的小组。相反，高等待时间意味着K应该减小。以这种方式计算K的优点是，基于真实网络约束选择小组中的小区最大数量，由此确保传输网络能处理协调信息。

要指出，结合上述更特定实施例描述的并在图3中例证的所有变型还可应用于目前更一般的实施例。

在本发明的另一个实施例中，通过找到网络内小区的小集团来形成小组。如上面提到的，小集团在本上下文中是全部具有权重□0的小区的集合。也就是说，对于小集团内的任一对小区C_i和C_j，权重a_ij□0。这意味着，在小集团内所有小区之间存在互相关，即，一个小区中的发射将达到所有其它小区。如上所述，这种小区是用于包含在同一协调区域(即小组)中的良好候选者。备选地，可以使用阈值；也就是说，小集团内的任一对小区C_i和C_j都将具有＞阈限的权重|a_ij|。

根据这个实施例，以与上面结合图3和4描述的实施例中所述方式相同的方式执行确定权重的步骤410。

还如上所述执行步骤430和440。

如上所述执行步骤450，但增加了附加约束。附加小区C_n选择成使得存在用于在小组SC中的每对小区C_i和C_j的权重a_ij□0。由此，根据这个实施例，形成最大加权小集团的小区将被指配到同一小组。根据这个实施例的变型，附加小区C_n选择成使得存在权重|a_ij|＞w_thresh，其中w_thresh是预定义的阈值。

再者，结合前两个实施例描述的变型也可应用于这个实施例。

现在将参考图6和图7中的流程图描述根据本发明另一实施例用于形成小区小组以便进行协调发射和/或接收的方法。如上面所提到的，术语小组指的是协调区域，即小区组。

这个实施例使用半自适应方法，即，以动态方式形成小组，将网络内部的业务负荷的分布考虑进去。在本实施例中，权重对应于小区之间的互干扰。

在包含在无线通信网络600中的网络节点(例如eNB 610)中执行该方法，如图6所示。无线通信网络600是包括由eNB 610、620、630、640、650和660服务的六个小区的LTE无线电接入网。在图6中，无线通信网络600内当前活动的(即已连接)用户设备(UE)显示为具有十字的圈。由此，每个小区中已连接用户数量等于小区中的十字数量，即对于小区610有4个用户，小区620有2个用户，等等。十字的位置指示哪个其它小区是那个具体UE的显著干扰源，使得紧接于显著干扰小区的边画出每个十字。例如，UE 680从小区620接收强干扰，并且UE 670从小区660接收强干扰。

在本实施例中，小组内的小区数量局限于最大为3。现在将参考图7中的流程图描述用于形成小组的方法步骤。

在第一步骤710，eNB 610从连接到网络节点610的其中一个或多个UE接收至少一个测量报告。如上面所提到的，每个测量报告指示UE正在测量的若干相邻小区的信号强度，即邻居列表测量。基于指示的每个相邻小区的信号强度，网络节点610可确定进行测量的UE的显著干扰小区。显著干扰源只是具有最高信号强度的相邻小区，原因在于它将朝进行测量的UE引起最大干扰

在步骤720，eNB 610从无线通信网络600中的其它eNB 620、630、640、650和660中的至少一个接收至少一个消息。其它eNB 620、630、640、650和660还将收集测量报告，并估计每个已连接UE的显著干扰源，如上面结合步骤710所描述的。在步骤720中接收的至少一个消息包括关于连接到发送消息的eNB的每个UE的显著干扰小区的信息。参考图6，从eNB 640接收的消息将包括关于UE 680将小区620作为其显著干扰源的信息。消息还将包括关于小区中其它两个UE的信息。由此，该消息提供关于哪些小区正在引起对哪些用户的干扰的信息，其给出了无线通信网络600中发送消息的eNB与其它小区之间的互干扰等级的指示。

在另一步骤730，eNB 610确定权重a₁₂、a₁₃、a₁₄、a₁₅、a₁₆、a₂₃、a₂₄、a₂₅、a₂₆、a₃₄、a₃₅、a₃₆、a₄₅、a₄₆和a₅₆。在本实施例中，两个小区之间的权重等于UE总数中由两个小区中的任一个服务的百分比，并将另一个小区作为其显著干扰源。

为了澄清如何计算权重，我们首先观察到，在图6中示出的无线通信网络600内存在总共16个UE。为了确定eNB 640与660之间的权重，例如，eNB 610查看在步骤710从网络节点640和660接收的信息。从这个信息中，网络节点610能导出，存在连接到eNB 640、将小区660作为其显著干扰源的一个UE。对应地，在小区660中，还存在将报告的小区640作为其显著干扰源的一个UE。由此，存在由小区640或660中的任一个服务并将另一个小区(即660或640)分别作为它们的显著干扰源的两个UE。由此，eNB 610确定小区640与660之间的权重是2/16，对应于a₄₆的值。

权重a₁₄、a₁₅、a₁₆、a₂₃、a₂₅、a₂₆、a₃₄和a₃₄将全都确定为0，如下面进一步说明的。

图8示出了图6中每对小区的权重。当两个小区之间没画出边时，这意味着，两个小区之间的权重为0，即，这两个小区中任一个中的UE都没报告受到另一个小区干扰。还有可能的是，权重不是0，但在服务这些小区的两个eNB之间没有物理连接。如上面所提到的，由未连接的eNB服务的小区应该优选不包含在同一协调区域中。

一旦已经确定了权重，就在步骤470形成至少一个小组。这个步骤包括若干子步骤430-460，对应于图4所示的步骤。在图7中未示出这些步骤。

在本实施例中，在步骤430，具有最高负荷的小区被选择为起始小区。在示范无线通信网络600中，网络节点610具有最高数量的已连接用户，并且因此可视为具有最高负荷。基于负荷选择起始小区还可改进编组的有效性。这是因为高负荷的小区一般而言将更受益于协调发射和接收。高负荷小区可更靠近其容量极限操作，或者可能不能够服务所有入局业务。因此，如果可通过与相邻小区的协调来增强发射效率，则高负荷小区可承担甚至更多业务。由此，更重要的是形成这种高负荷小区周围的有效协调区域。

然而，在本实施例的变型中，根据另一标准(诸如引起干扰的小区数量)选择起始小区。另一种可能性是使用随机选择。

一旦网络节点610已经选择为起始小区，就将执行步骤450-460两次。第一小组将包括小区610、630和620，原因在于这些是具有权重最大和的三个小区。

然后可再次执行步骤430-460，以形成包括小区640、660和650的第二小组。根据本实施例的变型，周期地执行步骤710-480。也就是说，在某些时间点重新形成小组。在另一变型中，根据预定时间表执行步骤710-480。例如，可在9AM以及在6PM重新形成小组。这会将正常发生在人们在上午开始工作并在下午结束工作时的网络业务中的改变考虑进去。在营业时间期间，业务有可能集中在商业区，而在晚上，业务在居民区更高。周末和假期的开始和结束是何时重新形成小组的其它可能候选。

根据另一变型，要在不同时段使用的小组仅形成一次，并且然后被存储以便以后使用。假设，要在9AM以及在6PM改变这些组，如在上例中一样，这将意味着，步骤710-480在9AM执行一次，并在6PM执行一次。存储所得到的用于每个时间点的小组。在第二天9AM，不需要重新计算这些组；而是检索并再次使用所存储的用于9AM的小组。

尽管在这个实施例中，如上面提到的，每个eNB仅服务单个小区，但是在一般情况下，eNB可服务多于一个的小区。应该注意，该方法也可应用于一般情况，原因在于UE连接到的eNB知道UE预占在哪个特定小区上。而且，UE发送的测量报告包括关于UE已经在哪个小区上测量的信息。注意，在小区对之间而不是在eNB之间确定权重。

尽管上面描述的示范实施例使用由六个eNB服务的六个小区，如图6所示，但是该方法可应用于任何大小的无线通信网络。小组中的小区最大数量也可改变；例如，小区最大数量可以是3、4或5，或任何其它数量。由此，根据本发明的另一实施例，无线通信网络600包括若干小区M，其中M是大于0的整数。根据这个实施例，形成包括至多K个小区的至少第一小组SC，其中K是＜＝M的整数。换句话说，小组中的小区最大数量是K。

再次参考图7，在本实施例中，以与上面已经描述的相同的方式执行接收测量报告的步骤710。

在步骤720，eNB 610从至少一个网络节点N_i接收至少一个消息，其中所述其它节点N_i管理无线通信网络600中的M个小区中的至少一个小区C_i。在步骤720接收的至少一个消息包括指示发送消息的节点N_i与包含在无线通信网络600的M个小区中的至少一个其它小区C_i之间的互干扰等级的信息。

在这个实施例的变型中，至少一个消息包括与至少一个小区C_i中正在经受来自包含在M个小区中的至少一个其它小区C_j的干扰的用户数量有关的数据。例如，消息可包括关于连接到发送消息的节点N_i的每个UE的显著干扰小区的数据。另一种可能性是，该消息直接指示N_i与网络中至少一个其它小区C_j之间的互干扰等级。如果节点N_i和有关eNB_i积极侦听网络中其它小区中的活动用户，即对接收的上行链路信号进行测量，则这可以实现。然后它可确定来自其它小区的干扰等级，而无需使用来自已连接UE的测量。例如，这可通过测量来自相邻小区的上行链路小区间干扰实现，原因在于这可指示小区之间的耦合程度。

步骤730涉及基于包含在在步骤720接收的至少一个消息中的数据确定与无线通信网络300中的第一小区C_i和第二小区C_j关联的至少一个权重a_ij。也就是说，基于从网络中其它节点收集的统计确定至少一个权重a_ij。由此，在本实施例中，权重将当前业务情形考虑进去了。

在步骤470，网络节点610通过从无线通信网络600中的M个小区中选择至多K个小区来形成所述至少第一小组SC小区，使得近似最大化小组SC中的每个小区C_i和C_j的权重a_ij的和。可以之前结合其它实施例描述的任何方式执行小组形成。由此，在这个实施例的一个变型中，如上所述地执行步骤430-460。在另一个实施例中，形成小集团。

在随后的步骤480，网络节点610向小组SC中的每个小区C_k发送包括使所述小区C_k与所述小组SC有关的数据的消息。如上面提到的，这个步骤的目的是通知小组中的每个小区关于其它组成员，使得小区可彼此交换信息。

在本实施例的变型中，网络节点610执行计算值K(即小组中的小区最大数量)的附加步骤，之后在步骤470形成组。出于与上面结合另一实施例描述的相同的原因，使用网络有关约束计算K。例如，K可基于网络等待时间和/或容量。高网络容量暗指传输网络能够处理更大的小组。相反，高等待时间意味着K应该减小。

要指出，结合上述更特定实施例描述的并在图7中例证的所有变型还可应用于目前更一般的实施例。

现在将参考图9描述根据本发明实施例的网络节点(例如eNB)中的布置。布置900包含在包括M个小区的无线通信网络300、600内的eNB310、610中。如下面将进一步描述的，布置900配置成形成至少第一小组SC小区，即协调区域。小组SC包括最大K个小区，其中K＜＝M。如图9中所示，布置900包括权重确定单元910、小组形成单元920、接收单元930和发送单元940。而且，布置900包括控制器950，控制器950用于一般控制目的。在此将不详细描述控制器950，原因在于它对于本实施例的运作不是必要的。

权重确定单元910配置成确定与无线通信网络310、610中第一小区C_i和第二小区C_j关联的至少一个权重a_ij。权重a_ij指示取决于所述第一小区C_i和所述第二小区C_j的无线电网络特性。

在这个实施例的一个变型中，无线电网络特性指示小区C_i与C_j之间的互干扰等级。如上面提到的，具有高互干扰的小区是用于包含在同一小组中的良好候选者。

小组形成单元920从权重确定单元910接收输入。基于从权重确定单元910接收的权重，小组形成单元920配置成通过从无线通信网络310、610中的M个小区中选择至多K个小区来形成至少第一小组SC小区。以近似最大化包含在小组SC中的每个小区C_i和C_j的权重a_ij之和的这种方式执行这种选择。如上面讨论的，存在执行这种选择的各种方式。例如，小组形成单元920可配置成执行上面结合图4所描述的步骤430-460。结合图4描述的变型也可应用于小组形成单元920。

在这个实施例的变型中，小组形成单元920还配置成基于一个或多个网络有关约束计算数量K，即小组中的小区最大数量。例如，可基于上面所提到的等待时间和/或容量和/或物理可用主干传输网络连接和/或例如eNB中的无线电发射/接收单元中的信号处理能力来计算K。

发送单元940从小组形成单元920接收关于一个或多个新形成的小组的输入。基于这个输入，发送单元940配置成向所述小组SC中的每个小区C_k发送包括使所述小区C_k与所述小组SC有关的数据的消息。如上面提到的，通过发送单元940可连接到的传输网络发送消息。

在这个实施例的变型中，布置900配置成周期地形成至少第一小组SC。在另一变型中，根据预定时间表形成至少第一小组SC。如上面所提到的，这个变型具有将业务分布上的可预测改变考虑进去的附加优点。

现在将再次参考图9描述根据本发明另一实施例的eNB中的布置。在这个实施例中，布置900包括与上述实施例中相同的单元。此外，布置900包括接收单元，该接收单元配置成从至少一个网络节点N_i接收至少一个消息。另一个节点N_i管理包含在无线通信网络300、600的M个小区中的至少一个小区C_i。消息包括与取决于C_i和也包含在M个小区中的至少一个其它小区C_j的无线电网络特性有关的数据。

在这个实施例的变型中，至少一个消息包括与小区C_i中正在经受来自至少一个其它小区C_j的干扰的用户数量有关的数据。如上面讨论的，这个信息将需要与来自小区C_j的对应消息组合，以便确定C_i与C_j之间的互干扰等级。应该注意，从网络节点N_i发送的消息又可基于由连接到网络节点N_i的UE报告的测量，例如邻居列表测量。将在下面进一步对此进行描述。

在本实施例中，权重确定单元910还配置成基于包含在至少一个消息中的数据确定与第一小区C_i和第二小区C_j关联的至少一个权重a_ij。换句话说，基于从网络中其它节点收集的统计确定权重。

可通过一个或多个处理器连同用于执行单元910、920、930和940功能的计算机程序代码一起，实现布置900以及包含在其中的单元。上面提到的程序代码还可提供为计算机程序产品，例如形式为承载当加载到网络节点310、610中时执行单元910、920、930和940功能的计算机程序代码的数据载体。一个此类载体可以是CD ROM盘的形式。然而，使用其它数据载体(诸如存储条)是可行的。计算机程序代码而且可提供为服务器上的纯程序代码，并可被远程下载到网络节点310、610。

现在将参考图6和图10描述根据本发明实施例在网络节点中用于收集统计的方法。

本方法可应用于形成小组的半自适应方法，如上所述。如前面讨论的，为了在无线通信网络600中形成适当的小组，首先确定网络中不同小区对之间的权重集合。在半自适应方法中，基于当前业务分布确定权重，并且权重反映小区对之间的互干扰等级。为了确定这些权重，可使用在本实施例中收集的统计。

在包含在包括6个小区的无线通信网络600中的网络节点(例如eNB610)中执行本实施例中的方法。然而，应该注意，本方法可应用于任何大小的无线通信网络。因此，网络中的小区数量在以下描述中将表示为M。eNB 610管理具有四个已连接UE的小区610，如图6中由4个十字圆圈所指示的，示范了在特定时刻的情形的快照。在另一个时刻，情形的快照将有可能展现在可能其它位置的活动用户的不同集合。再者，该方法一般应用于服务包含在M个小区中的至少一个小区的网络节点，至少一个小区在下文将表示为C_i。至少一个移动终端(例如UE)位于小区C_i中，并连接到网络节点。

根据本方法，eNB 610在特定时段期间从其连接的UE收集测量。每个UE在网络操作期间向其连接的eNB发送测量报告。测量报告不仅包含UE与其服务eNB之间链路的信道测量，即平均路径增益，而且包含UE与若干邻居eNB之间链路的信道测量，即平均路径增益。这些类型的测量(称为邻居列表测量)通常在现代蜂窝网络中执行，并且可用于切换目的。基于这些测量，eNB 610确定与每个被服务UE的显著干扰源有关的统计。

在第一步骤1010，eNB 610从连接到它的至少一个移动终端接收至少一个测量报告。至少一个测量报告包括与从至少一个相邻小区C_j接收的信号强度有关的数据。所有测量报告数据都被存储用于进一步使用，并且下面更详细描述所有测量报告数据。可连续存储数据输入，根据绝对时刻(例如1992年8月7日上午12点)，根据循环周期中的小周期(例如月、日、时等)，或通过随机选择，和/或通过经由用于所有数据或小周期的滑动时窗(例如年、月、日、时等)的最近测量。

在这个实施例的变型中，至少一个测量报告是邻居列表测量。

可随时间周期地(例如频率近似2Hz，即每秒2个测量报告，与GSM中一样)接收、可基于要求请求或可由事件触发按UE的测量报告，事件例如是干扰等级大于阈限，和/或信号的总质量落在质量阈限以下。

在步骤1020，eNB 610确定指示经受来自每个相邻小区C_j的干扰的移动终端数量的统计。该统计基于在步骤1010中接收的至少一个测量报告。

统计(例如相邻小区干扰等级的分布函数)对每个相邻小区C_j的活动UE有影响。所确定的另一个统计示例是每个相邻小区C_j的C/I_j的分布函数。可以执行该操作，原因在于测量报告包含服务小区和所有邻居小区的瞬间信号等级。可使用的一个备选是排序的邻居统计或分类的邻居统计，即所有邻居小区Cj的分布函数，是最强显著干扰源的频率、是第二最强干扰源的频率等等。这些或类似类型的统计可选择成根据所有收集且存储的测量报告或可用测量数据子集计算。例如，为了选择不同的时窗(单个快照或循环周期)，可在统计上计算寻址季节性模式(圣诞节购物、假期等)、周模式(周一、工作日、周末等)和/或日模式(早上、下午、晚上等)。

在这个实施例的变型中，在步骤1030，eNB 610估计每个被服务UE的显著干扰源。这通过对从特定时段收集的测量进行分类来执行。根据这些估计，eNB 610获得关于干扰源数量和每个相邻小区干扰的用户人口的百分比的概览。

在步骤1035，eNB 610从管理相邻小区C_j的至少一个其它网络节点接收统计。这使eNB 610能够通过如上面讨论的那样组合来自这些小区的测量来计算小区C_i与C_j之间的一个或多个权重，即互相关。

在步骤1040，eNB 610基于在步骤1020和1035收集的统计确定与小区C_i和相邻小区C_j关联的至少一个权重a_ij。权重a_ij指示取决于小区C_i和相邻小区C_j的无线电网络特性。在这个实施例的另一变型中，无线电网络特性是小区C_i与相邻小区C_j之间的互干扰等级。

现在将参考图11描述根据本发明另一实施例在网络节点中用于收集统计的方法。

这个实施例类似于上面结合图10描述的实施例。主要差异是，eNB它自己不计算权重。相反，估计被发送到中央控制器。由于这个控制器需要连接到若干eNB，因此它可放在控制大的eNB集合的中央网络节点中。中央控制器可由与eNB定位在一起和/或由eNB托管。

根据这个实施例，如上面结合图10所描述的那样执行步骤1010-1030。

在步骤1110，eNB 610向网络节点(即中央控制器)发送消息。消息包括与至少一个小区C_i中正在经受来自至少一个其它小区C_j的干扰的移动终端数量有关的数据。

基于来自消息的数据，网络节点(即中央控制器)确定权重。实质上可与在上面结合图10描述的步骤1035和1040中一样执行这个过程。

图12例证了这个实施例中不同网络节点之间的示范消息流。注意，在图12的示例中，中央控制器还负责形成组，并通知每个eNB关于其小组的其它成员。然而，还可想到，基于由中央控制器提供的权重，在另一个节点中形成小组。

在这个实施例的一个变型中，中央控制器是RNC，即在W-CDMA网络中。在另一变型中，中央控制器是LTE网络中的O&M节点。

要指出，假设eNB能彼此通信，上面描述的用于收集统计的方法还可实现在分布式系统中。在那种情况下，eNB能工作在主模式，从网络中的其余eNB收集信息。基于这些测量，控制器可计算网络图的权重。

现在将参考图13描述根据本发明实施例用于收集统计的网络节点(例如eNB)的布置。布置1300包含在包括M个小区的无线通信网络600内的eNB中。网络节点服务包含在M个小区中的至少一个小区C_i，并且网络节点具有至少一个已连接移动终端、例如UE。至少一个移动终端位于至少一个小区C_i内。

根据本实施例，布置1300包括接收单元1310、统计单元1320和权重确定单元1350。而且，布置1300包括控制器1340，控制器1340用于一般控制目的。在此将不详细描述控制器1340，原因在于它对于本实施例的运作不是必要的。

接收单元1310配置成从至少一个移动终端接收至少一个测量报告。至少一个测量报告包括与从至少一个相邻小区C_j接收的信号强度有关的数据。

统计单元1320配置成基于至少一个测量报告确定指示经受来自每个相邻小区C_j的干扰的移动终端数量和/或经受的来自每个相邻小区C_j的干扰等级的统计。在这个实施例的变型中，统计单元1320还配置成基于至少一个测量报告估计至少一个移动终端中每个移动终端的显著干扰小区。在这个变型中，统计单元1320配置成基于至少一个移动终端中每个移动终端的所估计显著干扰小区确定经受来自每个相邻小区C_j的干扰的移动终端数量。

权重确定单元1350配置成使用由统计单元1320提供的统计确定与小区C_i和相邻小区C_j关联的至少一个权重a_ij。权重a_ij指示取决于小区C_i和相邻小区C_j的无线电网络特性，例如小区之间的互干扰等级。

现在将再次参考图13描述根据本发明另一实施例的网络节点中的布置。在这个实施例中，布置1300除权重确定单元之外包括与上述实施例中相同的单元，权重确定单元在这个实施例中不存在。相反，布置1300包括发送单元1330。

发送单元1330配置成向网络节点、即中央控制器发送包括与至少一个小区C_i中正在经受来自至少一个其它小区C_j的干扰的移动终端数量有关的数据的消息，由此使网络节点能够确定与小区C_i和相邻小区C_j关联的至少一个权重a_ij。权重a_ij指示取决于小区C_i和相邻小区C_j的无线电网络特性，例如小区之间的互干扰等级。

可通过一个或多个处理器连同用于执行单元1310、1320、1330、1340和1350功能的计算机程序代码一起，实现布置1300以及包含在其中的单元。上面提到的程序代码还可提供为计算机程序产品，例如形式为承载当加载到网络节点中时执行单元1310、1320、1330、1340和1350功能的计算机程序代码的数据载体。一个此类载体可以是CD ROM盘的形式。然而，使用其它数据载体(诸如存储条)是可行的。计算机程序代码而且可提供为服务器上的纯程序代码，并可被远程下载到网络节点。

总之，上面所描述的本发明实施例提供了用于在真实网络部署中定义小区组、也称为协调区域的布置和系统方法。基于小区之间的耦合程度，利用可用度量，通过预测或直接测量实际部署中的参数，来定义组。由此，在给出小区站点的固定位置的情况下，形成小区组，它们可被协调以便改进网络特性，例如增大总体系统吞吐量。这些组可对应于共享ICIC信息的小区、共享数据和公共信道信息的CoMP小区等。

应该注意，尽管来自3GPP LTE的术语在本公开中已经用于示范本发明，但这不应看作将本发明的范围仅限于前面提到的系统。其它无线系统(包含WCDMA、WiMAX、UMB和GSM)也可受益于运用此公开内涵盖的想法。

本发明不限于上述优选实施例。可以使用各种备选、修改和等效方案。因此，以上实施例不应视为限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书定义。具体地说，尽管示范实施例是指包括eNB的LTE无线电接入网，但是所公开的形成协调区域的方法也可由另一种类型的网络节点(例如WCDMA网络中的NodeB)执行。

Claims (43)

1.一种在网络节点(310，610)中用于改进包括M个小区的无线通信网络(300，600)中的无线电网络特性和性能的方法，其方式是通过形成包括K个小区的至少第一小组SC小区，其中K＜＝M，以便在所述无线通信网络(300，600)中的所述小组SC中的小区之间进行协调发射和/或接收，其中所述方法包括如下步骤：

-确定(410，730)与所述无线通信网络(300，600)中的第一小区C_i和第二小区C_j关联的至少一个权重a_ij，其中所述权重a_ij指示取决于所述第一小区C_i和所述第二小区C_j的无线电网络特性；

-通过从所述无线通信网络(300，600)中的所述M个小区中选择至多K个小区形成(470)所述至少第一小组SC小区，使得近似最大化所述小组SC中的每个小区C_i和C_j的权重a_ij的函数；

-向所述小组SC中的每个小区C_k发送(480)包括使所述小区C_k与所述小组SC有关的数据的消息。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述函数是所述小组SC中的每个小区C_i和C_j的所述权重a_ij之和。

3.如权利要求1或2所述的方法，其中从所述无线通信网络(300，600)中的所述M个小区中选择至多K个小区的所述步骤包括如下步骤：

-从所述M个小区中选择(430)第一小区C_first；

-将选择的第一小区C_first包含(440)在所述小组SC中；

-从所述M个小区中选择(450)附加小区C_n，使得存在与所述小区C_n和所述小组SC中的小区C_sc关联的至少一个权重a_n，sc□0，并最大化与所述小区C_n和所述小组SC中的每个小区C₁关联的所述权重a_n，1之和，1的范围是从0到所述小组SC中的小区数量；

-将所述附加小区C_n包含(460)在所述小组SC中；

-重复进行选择附加小区和包含所述附加小区的所述步骤，直到所述小组SC包括K个小区，或者没有另外的小区C_n使得存在与所述小区C_n和所述小组SC中的小区C_sc关联的至少一个权重a_n，sc□0。

4.如权利要求3所述的方法，其中基于小区相关度量从所述M个小区中选择第一小区C_first。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述小区相关度量选自如下组：小区负荷、干扰小区数量、干扰信号强度等级。

6.如权利要求3-5中任一项所述的方法，其中从所述无线通信网络(300，600)中的所述M个小区中选择至多K个小区的所述步骤还包括：验证在所述小组SC中的每对小区C_i和C_j之间存在物理通信链路。

7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其中从所述无线通信网络(300，600)中的所述M个小区中选择至多K个小区，使得存在用于所述小组SC中的每对小区C_i和C_j的权重a_i，j□0。

8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，其中确定(410，730)至少一个权重a_ij的所述步骤涉及如下步骤：

-从至少一个网络节点N_i接收至少一个消息，其中所述其它节点N_i管理包含在所述M个小区中的至少一个小区C_i，所述消息包括与取决于所述至少一个小区C_i和包含在所述M个小区中的至少一个其它小区C_j的所述无线电网络特性有关的数据；

-基于包含在所述至少一个消息中的所述数据确定与第一小区C_i和所述其它小区C_j关联的所述至少一个权重a_ij。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述至少一个消息包括与所述至少一个小区C_i中正在经受来自包含在所述M个小区中的所述至少一个其它小区C_j的干扰的用户数量有关的数据。

10.如权利要求8所述的方法，其中所述至少一个消息包括与由所述其它节点N_i管理的每个小区C_i的C/I_i的分布函数有关的数据。

11.如权利要求8所述的方法，其中所述至少一个消息包括与由所述其它节点N_i管理的每个小区C_i的分类的邻居统计有关的数据，所述分类的邻居统计对于每个小区C_i指示其作为最强干扰源的频率。

12.如权利要求1-11中任一项所述的方法，其中所述无线电网络特性指示所述小区C_i与C_j之间的互干扰等级。

13.如权利要求1-12中任一项所述的方法，还包括如下步骤：基于选自如下组的一个或多个网络有关约束计算(420)数量K：等待时间、容量、传输网络连接性、主干链路可用性、协调发射/接收节点的信号处理能力。

14.如权利要求1-13中任一项所述的方法，其中周期地执行所述方法。

15.如权利要求14所述的方法，其中根据预定时间表执行所述方法。

16.一种在网络节点(610)中用于收集包括M个小区的无线通信网络(600)中的统计的方法，所述网络节点管理包含在所述M个小区中的至少一个小区C_i，所述网络节点服务位于所述至少一个小区C_i内的至少一个移动终端，所述方法包括如下步骤：

-从所述至少一个移动终端接收(1010)至少一个测量报告，所述至少一个测量报告包括与从至少一个相邻小区C_j接收的信号强度有关的数据；

-基于所述至少一个测量报告确定(1020)与取决于所述小区C_i和所述至少一个相邻小区C_j的无线电网络特性有关的至少一个度量；

17.如权利要求16所述的方法，其中所述度量包括指示经受来自每个相邻小区C_j的干扰的移动终端数量的统计。

18.如权利要求16所述的方法，其中所述度量包括所述至少一个相邻小区C_j的C/I_j的分布函数。

19.如权利要求16、17或18所述的方法，包括从管理相邻小区C_j的至少一个其它网络节点接收(1035)统计的附加步骤，并且其中所述接收的统计和确定的度量用于确定(1040)与所述小区C_i和所述相邻小区C_j关联的至少一个权重a_ij，其中所述权重a_ij指示取决于所述小区C_i和所述相邻小区C_j的无线电网络特性。

20.如权利要求17或18所述的方法，包括基于所述至少一个测量报告估计(1030)所述至少一个移动终端中每个移动终端的显著干扰小区的另外步骤，并且其中基于所述至少一个移动终端中每个移动终端的估计的显著干扰小区确定经受来自每个相邻小区C_j的干扰的移动终端数量。

21.如权利要求17或19所述的方法，还包括如下步骤：

-向网络节点发送(1110)包括与所述至少一个小区C_i中正在经受来自所述至少一个其它小区C_j的干扰的移动终端数量有关的数据的消息，由此使所述网络节点能够确定与所述小区C_i和所述相邻小区C_j关联的至少一个权重a_ij，其中所述权重a_ij指示取决于所述小区C_i和所述相邻小区C_j的无线电网络特性。

22.如权利要求21所述的方法，其中所述消息包括若干相邻小区C_j的分类的邻居统计，对于每个相邻小区C_j指示其作为最强干扰源的频率。

23.一种用于网络节点(310，610)的用于改进包括M个小区的无线通信网络(300，600)中的无线电网络特性的布置(900)，所述布置(900)配置成形成包括K个小区的至少第一小组SC小区，其中K＜＝M，以便在所述无线通信网络(300，600)中的所述小组SC中的小区之间进行协调发射和/或接收，所述布置(900)包括：

-权重确定单元(910)，配置成确定与所述无线通信网络(300，600)中的第一小区C_i和第二小区C_j关联的至少一个权重a_ij，其中所述权重a_ij指示取决于所述第一小区C_i和所述第二小区C_j的无线电网络特性；

-小组形成单元(920)，配置成通过从所述无线通信网络(300，600)中的所述M个小区中选择至多K个小区形成所述至少第一小组SC小区，使得近似最大化所述小组SC中的每个小区C_i和C_j的权重a_ij的函数；

-发送单元(940)，配置成向所述小组SC中的每个小区C_k发送包括使所述小区C_k与所述小组SC有关的数据的消息。

24.如权利要求23所述的布置，其中所述函数是所述小组SC中的每个小区C_i和C_j的所述权重a_ij之和。

25.如权利要求23所述的布置(900)，其中所述小组形成单元(920)还配置成通过如下操作从所述无线通信网络(300，600)中的所述M个小区中选择至多K个小区：

-从所述M个小区中选择第一小区C_first；

-将选择的第一小区C_first包含在所述小组SC中；

-从所述M个小区中选择附加小区C_n，使得存在与所述小区C_n和所述小组SC中的小区C_sc关联的至少一个权重a_n，sc□0，并最大化与所述小区C_n和所述小组SC中的每个小区C₁关联的权重a_n，1之和，l的范围是从0到所述小组SC中的小区数量；

-将所述附加小区C_n包含在所述小组SC中；

-重复进行选择附加小区和包含所述附加小区的所述步骤，直到所述小组SC包括K个小区，或者没有另外的小区C_n使得存在与所述小区C_n和所述小组SC中的小区C_sc关联的至少一个权重a_n，sc□0。

26.如权利要求25所述的布置(900)，其中所述小组形成单元(920)还配置成基于小区相关度量从所述M个小区中选择第一小区C_first。

27.如权利要求26所述的布置(900)，其中所述小组形成单元(920)还配置成从如下组中选择所述小区相关度量：小区负荷、干扰小区数量。

28.如权利要求25-27中任一项所述的布置(900)，其中所述小组形成单元(920)还配置成当从所述无线通信网络(300，600)中的所述M个小区中选择至多K个小区时，验证在所述小组SC中的每对小区C_i和C_j之间存在物理通信链路。

29.如权利要求23-28中任一项所述的布置(900)，其中所述小组形成单元(920)还配置成从所述无线通信网络(300，600)中的所述M个小区中选择至多K个小区，使得存在用于所述小组SC中的每对小区C_i和C_j的权重a_i，j□0。

30.如权利要求23-29中任一项所述的布置(900)，还包括：

-接收单元(930)，配置成从至少一个网络节点N_i接收至少一个消息，其中所述其它节点N_i管理包含在所述M个小区中的至少一个小区C_i，所述消息包括与取决于所述至少一个小区C_i和包含在所述M个小区中的至少一个其它小区C_j的所述无线电网络特性有关的数据；并且其中所述权重确定单元(910)还配置成：

-基于包含在所述至少一个消息中的数据确定与第一小区C_i和第二小区C_j关联的所述至少一个权重a_ij。

31.如权利要求30所述的布置(900)，其中所述至少一个消息包括与所述至少一个小区C_i中正在经受来自包含在所述M个小区中的所述至少一个其它小区C_j的干扰的用户数量有关的数据。

32.如权利要求23-31中任一项所述的布置(900)，其中所述无线电网络特性指示所述小区C_i与C_j之间的互干扰等级。

33.如权利要求23-32中任一项所述的布置(900)，其中所述小组形成单元(920)还配置成基于选自如下组的一个或多个网络有关约束计算数量K：等待时间、容量。

34.如权利要求23-33中任一项所述的布置(900)，配置成周期地形成所述至少第一小组SC。

35.如权利要求34所述的布置(900)，配置成根据预定时间表形成所述至少第一小组SC。

36.如权利要求1-34中任一项所述的布置(900)，用在无线电基站(310，610)中。

37.一种用于网络节点的用于收集包括M个小区的无线通信网络(600)中的统计的布置(1300)，所述网络节点服务包含在所述M个小区中的至少一个小区C_i，所述网络节点具有至少一个已连接移动终端，所述至少一个移动终端位于所述至少一个小区C_i内，所述布置(1300)包括：

-接收单元(1310)，布置成从所述至少一个移动终端接收至少一个测量报告，所述至少一个测量报告包括与从至少一个相邻小区C_j接收的信号强度有关的数据；

-统计单元(1320)，配置成基于所述至少一个测量报告确定与取决于所述至少一个小区C_i和所述至少一个相邻小区C_j的无线电网络特性有关的统计。

38.如权利要求37所述的布置(1300)，其中所述统计单元(1320)还配置成确定指示经受来自每个相邻小区C_j的干扰的移动终端数量的统计。

39.如权利要求37所述的布置(1300)，其中所述统计单元(1320)还配置成确定所述至少一个相邻小区C_j的C/I_j的分布函数。

40.如权利要求37-39中任一项所述的布置(1300)，还包括：权重确定单元(1350)，配置成使用所述统计确定与所述小区C_i和所述相邻小区C_j关联的至少一个权重a_ij，其中所述权重a_ij指示取决于所述小区C_i和所述相邻小区C_j的无线电网络特性。

41.如权利要求37或38所述的布置(1300)，其中所述统计单元(1320)还配置成基于所述至少一个测量报告估计所述至少一个移动终端中每个移动终端的显著干扰小区，并且其中所述统计单元(1320)配置成基于所述至少一个移动终端中每个移动终端的估计的显著干扰小区确定经受来自每个相邻小区C_j的干扰的移动终端数量。

42.如权利要求41所述的布置(1300)，其中所述统计单元(1320)还配置成确定分类的邻居统计，其对于每个相邻小区C_j指示其作为最强干扰源的频率。

43.如权利要求37-39或41-42中任一项所述的布置(1300)，还包括：

-发送单元(1330)，配置成向网络节点发送包括与所述至少一个小区C_i中正在经受来自所述至少一个其它小区C_j的干扰的移动终端数量有关的数据的消息，由此使所述网络节点能够确定与所述小区C_i和所述相邻小区C_j关联的至少一个权重a_ij，其中所述权重a_ij指示取决于所述小区C_i和所述相邻小区C_j的无线电网络特性。

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