CN102655677A

CN102655677A - 移动通信系统及其远端射频单元分簇方法

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Publication number: CN102655677A
Application number: CN2011100560546A
Authority: CN
Inventors: 吉内英也; 耿璐
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2011-03-02
Filing date: 2011-03-02
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2031-03-02
Also published as: US20120224541A1; US8908602B2; JP2012182792A; CN102655677B; JP5697622B2

Abstract

本发明涉及支持多基站联合服务的移动通信系统及其远端射频单元分簇方法，灵活性高，并能节约无线资源。本发明的移动通信系统，具有对终端发送信号的多个远端射频单元和集中式基带池，所述多个远端射频单元组成天线网络，所述集中式基带池与所述天线网络相连接，其中，所述集中式基带池以使多个簇各自所含的远端射频单元的数量动态可变的方式，对所述多个远端射频单元进行分簇。

Description

移动通信系统及其远端射频单元分簇方法

技术领域

本发明涉及支持多基站联合服务的移动通信系统及其远端射频单元分簇方法，灵活性高，并能节约无线资源。

背景技术

随着移动用户的增多及对数据速率的高需求，传统的蜂窝式网络越来越不能满足广大用户的需要。第三代合作伙伴项目(The 3rd-GenerationPartnership Project)是一个国际标准组织，曾经开发出第二代及第三代移动通信网络的系统架构和标准。这些标准已经应用于目前已经部署空中接口的网络上。当前，3GPP正在着手制定面向第四代移动通信网络的长期演进的提升版本LTE(Long-Term Evolution)及其演进版本LTE-A(Long-Term Evolution Advanced)的目的就是为了增加系统的频谱利用率(吞吐量/带宽)，尤其是小区边缘的频谱利用率。

但是，由于LTE/LTE-A系统在相邻的小区使用同样的频率，导致很强的小区间干扰。如果采用光纤将基站的射频模块拉到远端，成为远端射频单元，分置于网络规划所确定的站点上，覆盖原一体式基站的覆盖范围。每个远端射频单元采用较小的发送功率，将明显减少小区间干扰。这就是最初的分布式天线系统的概念。

另外，采用协作多点传输CoMP也是一种有效地减少小区间干扰的方法。在第二代和第三代移动通信网中，通常是由一个小区来服务一个用户，以下简称为“单点传输”。单点传输指的是从一组十分靠近的天线上进行发送和接收。这些天线通常的距离只有几个波长，经历同样的长时衰落。这一组天线被称为一个“点”。以下实例都可以认为是“单点传输”，例如，“具有一组全向天线的一个基站”，“分扇区基站的一个扇区”，一个“家庭基站”，一个“中继”，分布式天线系统中的一个“远端射频单元”。我们可以把一个“点”的覆盖范围统称为“小区”。而“多点传输”指的是从多个不靠近的天线组进行发送和接收。这些天线组的距离一般为若干波长，经历不同的长时衰落。以下实例都可以认为是“多点联合传输”，例如，基站之间的联合多点传输，扇区之间的联合多点传输(包括同一基站的多个扇区和不同基站的多个扇区)，多个远端射频单元之间的联合多点传输，基站和中继之间的联合多点传输等。联合多点传输能按照终端距离各个点的位置进行波束赋形，可以消除甚至利用小区间的干扰。由于本专利中讨论的是分布式天线系统，所以所谓的点，指的就是一个远端射频单元，假设每个远端射频单元使用的是一组全向天线，具有独立的小区标识。

以下，参照图1说明现有技术的分布式天线系统。

图1是一个基于传统LTE/LTE-A基站的分布式天线系统的典型服务场景。基站102与网关101相连接入其他网络。基站102由基带单元1021和远端射频单元1041～1043、1051～1053构成。基带单元1021的主要功能是完成信号的基带处理，包括编码/解码，调制/解调等。远端射频单元1022的主要功能是完成信号的模数转换，变频，滤波，放大和射频发送。远端射频单元1041～1043、1051～1053通过光纤1023和基带单元1021相连。在这个分布式天线系统中，采用了联合多点传输。在某一时刻，终端103受到的是属于同一个基站的2个远端射频单元1041、1042的联合传输。终端104受到是属于不同基站的3个远端射频单元1043、1051、1052的联合传输。

然而，由于上述分布式天线系统不能脱离蜂窝小区的固有结构，有很多弊病无法解决。例如，系统中的每个基站都要占用一个站址，这就意味着必须配备独立的机房，空调，及供电设备。因此对于基站的建设，维护来讲，这样的结构将带来很大的开销。还有，虽然LTE系统中提出了协作多点传输(CoMP：Coordinated Multipoint Transmission/Reception)的概念，但是无线资源只能在有限的协作小区内进行分配。不能取得大规模的资源优化。为了避免以上弊病，在未来的高速无线通信系统中必须引入新的系统体系结构.基于集中式基带池的分布式天线系统就是符合这种要求的全新的无线接入系统。

以下，参照图2说明现有技术的基于集中式基带池的分布式天线系统。

图2是一个基于集中式基带池的分布式天线系统的系统框架图。这个系统包括两个重要部分，一个部分是具备对用户终端发送信号的多个远端射频单元211～226的分布式天线网络204，其利用光纤拉远技术对多个远端射频单元进行灵活的部署。另一部分是集中式基带池201，即将系统中所有基站的基带部分集中在一起，形成一个基带池，利用高速信号处理技术，进行高效的资源分配。集中式基带池使需要的机房数量大大减少，使网络的无线资源整合和共享成为可能，并有利于协作多点传输技术的应用。这两个部分通过改进的光纤传输网203连接在一起。并通过交换机202实时的进行服务的远端射频单元端口控制。

无论是上述提到的哪种分布式天线系统，都可以使用协作多点传输技术来减少小区间干扰，并提高小区的频谱利用率。显然，全网的“远端射频单元”都进行协作是不现实的，但是究竟用多少个点进行协作，如何进行协作呢？这就是我们所要谈到的远端射频单元的分簇问题。所谓分簇，就是把远端射频单元按照某个的规则分组。在每个组内的远端射频单元可以对用户进行多点联合传输服务，以充分提高用户的吞吐量。

以下，参照图3和图4分别说明现有技术的分布式天线系统中远端射频单元的静态分簇和分布式天线系统中远端射频单元的动态分簇。

图3是分布式天线系统中远端射频单元的静态分簇的示意图，其中，簇大小为4。所谓“静态分簇”，就是在系统规划阶段，远端射频单元已经按照固定的模式被分成簇。在网络规划好之后，簇是不能发生改变的。如图3所示，整个网络的16个远端射频单元被分成了4个簇。簇1、2、3、4的大小(簇内的远端射频单元的数量)都为4。移动到每个簇内的终端只能由该簇内的4个远端射频单元提供服务。这种分簇方法比较简单，但是不够灵活，造成系统的吞吐量受限。例如，图3中的终端D1，处在簇1的中心，可以由簇1来提供较好的服务。而终端D2处于簇1和簇2的边缘。由簇2来给终端2提供服务会对簇1造成较大的干扰。

图4是分布式天线系统中远端射频单元的动态分簇的示意图，其中，簇大小为2。所谓“动态分簇”，就是从一个时刻到另一个时刻，簇的组成会动态的发生变化。例如，图4(A)为时刻N的分簇结果，图4(B)为时刻N+1的分簇结果。这种方法一般都会按照移动设备与各个远端射频单元之间的实时的信道状态信息而进行综合的判断，算法比较复杂，但是灵活性高，系统的吞吐量高。

在现有技术中，分布式天线系统的多点传输问题也被提出过很多次。

在专利PCT/SE2008/051564中，描述了一种分布式天线系统中子小区的测量方法。这种分布式系统实际上是基于传统基站的射频拉远系统。在这个专利中，“子小区的概念”就相当于本专利描述的一个RRH(RemoteRadio Head)覆盖的区域。一组“子小区”联合为移动终端提供服务。但是，此专利中并没有提及怎么把多个“子小区”组合在一起联合为移动终端提供服务的方法。只是简要的提到使用两个或多个子小区联合为移动终端提供服务。

在专利CN200910001790.4中，提出了一种多点传输系统中的下行传输方法。但是并没有提到具体的协作小区的分簇方法。

在专利CN200580049217.0中，描述了一种无线通信基站动态分布式天线选择系统及其实现方法。这种分布式系统实际上是基于传统基站的射频拉远系统。此发明的实现方法是从K个天线单元中选用其中的N个天线进行发送。发明中只是简要的介绍了天线的选择方法是按照环境障碍物，业务类型和用户的位置进行动态选择的。没有给出具体的计算方法。

在专利CN200910032753中，提出了一种分布式天线系统中功率分配与天线选择方法。基站将各终端接收的天线信号强度在一定时间内进行统计平均，仅针对大于门限值的天线进行功率分配，实现选择无线信道较好的天线与移动终端通信。但是这个方法是按照上行的信号强度来进行天线选择的，不适用于上下行链路不相关的FDD系统。

在上述的提案和专利中，大多把着眼点放到了多点传输带来的好处上面，例如小区间干扰的减少，吞吐量的大幅度提高。但是在实际系统中，多点联合传输技术不总是时时刻刻都需要的。以下，参照图5说明不需要多点联合传输技术的情况。

图5是不适合多点联合传输的场景示例。501是一个远端射频单元的覆盖范围。终端D1处在远端射频单元511的覆盖区域501的中心时，接收到的来自远端射频单元511的信号非常好。而来自远端射频单元512，513，514的信号比较微弱。因此，在这个场景中，用远端射频单元511来进行单点传输就已经足够了。只有当终端移动到射频单元511的边缘时，才考虑到应该使用多点传输来提高性能。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种支持多基站联合服务的移动通信系统及其远端射频单元分簇方法，灵活性高，并能节约无线资源。

本发明的移动通信系统，具有对终端发送信号的多个远端射频单元和集中式基带池，所述多个远端射频单元组成天线网络，所述集中式基带池与所述天线网络相连接，其特征在于；所述集中式基带池以使多个簇各自所含的远端射频单元的数量动态可变的方式，对所述多个远端射频单元进行分簇。

本发明的移动通信系统的远端射频单元分簇方法，该移动通信系统具有对终端发送信号的多个远端射频单元和集中式基带池，所述多个远端射频单元组成天线网络，所述集中式基带池与所述天线网络相连接，其特征在于；

以使多个簇各自所含的远端射频单元的数量动态可变的方式，对所述多个远端射频单元进行分簇。

本发明的移动通信系统及其远端射频单元分簇方法，对于每个调度时刻，不但分簇的方法是动态的，连簇的大小也是可变的。当簇的大小为1时，也就是采用了单点传输；而当簇的大小大于1时，就是采用了多点传输。通过采用了基于“分簇增益”的分簇方法，来判断究竟使用哪种传输方法，并判断各个簇的大小。

根据本发明的移动通信系统及其远端射频单元分簇方法，能进一步提高移动通信系统的灵活性，并能节约无线资源。

附图说明

图1是示出现有技术的基于传统LTE/LTE-A基站的分布式天线系统。

图2是示出现有技术的基于集中式基带池的分布式天线系统的系统框架图。

图3是示出现有技术的簇大小固定的远端射频单元的静态分簇示意图。

图4(A)和图4(B)是示出现有技术的簇大小固定的分布式天线系统中远端射频单元的动态分簇的示意图。

图5是示出现有技术不适合多点联合传输的场景示例。

图6(A)和图6(B)是示出本发明中基于“分簇增益”的分簇结果的示意图。

图7是示出本发明中集中式基带池的内部功能模块的示意图。

图8是示出本发明中基于测量窗的测量的示意图。

图9是示出本发明中基于“分簇增益”的动态分簇方法的信令交互图。

图10是示出本发明中基于“分簇增益”的动态分簇方法的算法流程图。

图11是示出本发明中基于“分簇增益”的动态分簇方法的简单实现实例。

具体实施方式

以下，参照图6～图10说明本发明的实施方式。

本发明的基于集中式基带池的分布式天线系统是在对图2所示的现有技术的基于集中式基带池的分布式天线系统进行改进而得到的。所以，仅对与现有技术不同的地方进行详细说明。

本发明的移动通信系统具有对终端发送信号的多个远端射频单元，多个远端射频单元组成天线网络，和与天线网络相连接的集中式基带池，其中，集中式基带池以使多个簇各自所含的远端射频单元的数量动态可变的方式，对多个远端射频单元进行分簇。另外，在本发明的移动通信系统中，多个簇各自所含的远端射频单元的数量在1到n之间动态可变，其中，n为2以上的自然数。另外，在本发明的移动通信系统中，集中式基带池按照所含的远端射频单元的数量从小到大的顺序，对多个远端射频单元进行分簇。另外，在本发明的移动通信系统中，集中式基带池根据对各个终端的SINR值，对多个远端射频单元进行分簇。另外，在本发明的移动通信系统中，集中式基带池对多个远端射频单元进行分簇后，各簇内包含数量不等的远端射频单元。

图6是本发明中基于“分簇增益”的分簇结果的示意图。由此图中可见，在不同的调度时刻，分簇的结果是在多点传输和单点传输之间动态变化的。在上一时刻(时刻N)，如图6(A)所示，远端射频单元601、602分别属于簇2、簇5，处于单点传输状态。在下个时刻(时刻N+1)，如图6(B)所示，远端射频单元601和另外一个远端射频单元组成簇大小为2的簇1，远端射频单元602和另外两个远端射频单元组成簇大小为3的簇4，变成多点传输状态。

以下，参照图7说明本发明中的集中式基带池的构成。

图7是本发明中集中式基带池的内部功能模块的示意图。

如图7所示，集中式基带池901具有：包括用户优先级信息存储部702、测量信息存储部703和信道状态信息存储部704的系统参数数据库701；用户调度部706；动态分簇控制部707；无线资源管理部708；及多个簇信号处理部709。

系统参数数据库701存储着网络固定配置和手动配置的所有参数，例如无线承载参数，功控参数，切换参数等。这里只列出与本发明相关的部分。

用户优先级信息存储部702用来保存一个用户的调度优先级。每个RRH(远端射频单元)都有一张用户优先级列表，根据远端射频单元的标识进行区分。具体产生过程参见下面对用户调度部706进行说明的部分。

表1用户优先级列表的典型示例

测量信息存储部703用来保存给每个远端射频单元配置的相邻远端射频单元信息。当移动台附着到某个远端射频单元上时，系统将向此移动台发送这个列表中的一行(对应此移动台的主服务远端射频单元)，供移动台进行测量。这样可以大大减少移动台的有效测量范围和反馈开销。

表2为一个手动配置的测量信息表的典型示例。第一列为全网的远端射频单元标识。这些远端射频单元都可能作为终端的主服务远端射频单元。主服务远端射频单元就是对该终端来说接收信号最好的远端射频单元，可以为终端提供跟网络交互的信令信息。第二列至最后一列是给这些远端射频单元配置的相邻远端射频单元。移动台只能测量主服务远端射频单元及其相邻远端射频单元的信道状态信息。例如，当终端的主服务远端射频单元为RRH₃时，网络将给此终端发送测量控制消息。在这个消息中包含对应于RRH₃得这一行。终端收到之后，除了RRH₃外，还将测量RRH₂，RRH₄，RRH₆，RRH₇，RRH₈的信道状态信息。在这个例子中，每个远端射频单元最多可以配6个相邻远端射频单元。在实际系统中，这个参数可以根据复杂度和性能进行折中。

表2手动配置的测量信息表的典型示例

有一种便于实现的方法就是按照方形/圆形测量窗来进行测量配置。按照方形测量窗具体的测量方法如图8所示。表3为一个图8所示的RRH分布的基于方形测量窗的测量信息表的典型示例。

表3基于方形测量窗的测量信息表的典型示例

信道状态信息存储部704用来保存对应于不同终端的测量的信道状态信息。每个终端按照测量信息表(如表2)的内容测量并汇报和主服务远端射频单元和各个相邻远端射频单元之间的信道状态信息。得到如下表所示的信道状态信息表，存储在测量信息存储部703中。

表4信道状态信息表的典型示例

用户数据缓冲部705保存着接收到的或待发出的用户数据。

用户调度部706用来对系统中的用户进行调度。由于系统中存在大量的非实时性分组数据业务，而系统总的信道容量是有限的，因此需要该用户调度部706根据用户的Qos要求，判断业务的类型，在一定的时间内选择若干用户来进行服务。本专利中假设用户使用全缓冲型的业务模型，即所有用户一直有发送数据的请求。每个RRH都把自己的用户按照比例公平性原则(PF)计算出优先级参数按照从大到小进行排序，得到用户优先级列表，保存在702中。某个用户k的优先级参数的具体计算方法为：

r_k为这个调度时刻的即时传输速率，

为用户k在过去一段时间窗内的平均传输速率。

动态分簇控制部707是本发明中的最重要的部分，用来按照“分簇增益”来进行分簇，并完成单点传输和多点传输(或簇大小不同的多点传输之间)的转换。

无线资源管理部708主要负责对分好的簇进行资源分配，例如功率分配等。

簇信号处理部709是按照动态分簇控制部706的结果实时产生的。例如，多个远端射频单元被分成n个簇时，就具有n个簇信号处理部。簇信号处理部709主要完成簇内的信号处理，例如，联合预编码，调制/解调，编码/解码，扩频/解扩等。

图8是本发明中基于测量窗的测量示意图。随着用户的移动，它的测量范围是以其主服务RRH的具体位置(如经纬度)为中心，长为X米，宽为Y米的方形区域，叫做方形测量窗801，其中，X和Y可以根据需要任意设定。处于这个区域之内的RRH将自动成为供UE(User Equipment)测量的RRH。如图所示，当用户的主服务RRH为R6时，其测量范围为左上方的方形测量窗内的RRH。当用户的主服务RRH为RRH12时，其测量范围为蓝色方形测量窗内的9个RRH，即包括R1、R2、R3、R5、R6、R7、R9、R10、R11。以此类推。这实际是一种半自动的测量配置。矩形区域的大小可以根据当前网络的业务量进行灵活的变更，网络再根据配置的测量窗大小，从数据库中进行搜索。例如，当远端射频单元R6的业务量负荷较重时，可以使用较大矩形区域，使增加有可能协作的小区数目，使UE有更好地选择余地，将一些负载均衡到这些小区。

图9是本发明中基于“分簇增益”的动态分簇方法的信令交互图。

在步骤902中，集中式基带池901向远端射频单元R1、R2、…、RN发送测量控制消息。该测量控制消息包含测量信息字段，包括测量标识，测量对象信息，测量报告配置等。在测量对象信息字段里，包含相邻远端射频单元列表。也就是表1中对应此移动台的主服务远端射频单元的一行，供移动台来测量相应的信道状态信息。还应该提供每个应该测量的RRH的配置信息，包括参考信号端口数，参考信号模式(CSI-RS pattern)，等。

在步骤903中，终端D1、D2、…、Dm按照接收到的信号，进行信道估计，计算出终端和主服务远端射频单元及相邻远端射频单元的信道状态信息。

在步骤904中，终端D1、D2、…、DM经由网络、交换机等向集中式基带池901发送测量报告消息。包括测量的远端射频单元标识及其对应的信道状态信息。

在步骤905中，集中式基带池901收到从终端D1、D2、…、DM发送的信道状态信息后，更新存储在信道状态信息存储部704中的信道状态信息，格式如表2所示。

在步骤906中，集中式基带池901的用户调度部706按照部分公平(PF)原则对每个RRH的用户进行排序。得到了用户优先级列表，更新存储在用户优先级信息存储部702中的用户优先级信息。

在步骤907中，动态分簇控制部707按照基于“分簇增益”的方法进行分簇。该方法参见下面对图10的说明。

在步骤908中，动态产生各簇的信息处理部709。

在步骤909中，给各个簇分配相应的无线资源。

在步骤910中，集中式基带池901把处理好的数据发送到各个远端射频单元R1、R2、…RN的天线端口。

在步骤911中，各个远端射频单元R1、R2、…RN给用户终端提供单点或多点传输服务。

以下，参照图10说明本发明的分布式天线系统的传输方式的动态转换方法。

图10是本发明中基于“分簇增益”的动态分簇方法的算法流程图。

在步骤1001中，从每个RRH的用户优先级列表(参见表1)选择优先级最高的用户终端。这样就会有M个用户终端被选出来，M＜＝N，其中，N为网络中RRH的总数。

在步骤1002中，进行初始化，使B为N个RRH的集合，U为M个用户终端的集合。

在步骤1003中，按照单点传输来计算这些M个终端的SINR(Signal toInterference-plus-Noise Ratio)。终端k的SINR可以由下式表示。

{SINR}_{1} (k) = \frac{{| | h_{ik} w_{i} | |}^{2} P_{i}}{\underset{j &NotEqual; i, j &Element; S_{i}}{Σ} | | h_{jk} w_{j} | | P_{j} + N}

其中，分子代表接收的有用信号。h_ik是从主服务远端射频单元RRH_i到UE_k的信道状态信息。w_i是来自RRH_i的预编码矩阵。P_i是RRH_i的发送功率。分子中的第一项代表干扰，S_i是终端所属主服务远端射频单元RRH_i的相邻远端射频单元集合。h_jk是相邻服务远端射频单元RRH_i到UE_k的信道状态信息。分子中的第二项N是加性高斯白噪声。其中，所有的信道状态信息h都贮存在集中式基带池901中(参见表4)，因此预编码矩阵w可以通过信道h的SVD分解得到.

在步骤1004中，判断这些用户终端的SINR₁是否大于门限T₁。如果SINR₁大于T₁门限，则这个用户终端是小区中心用户或者受到较小干扰；否则，这个用户终端为小区边缘用户，或者受到较大的干扰。T₁是一个预先定设定好的值。动态分簇控制部707可以从一组经验值里面(例如，{-1dB，0dB，1dB，2dB})按照当前的网络负载等情况，对此值进行微调，给SINR大于T₁的用户分配它的主服务RRH来进行单点传输，并设这些用户所在的簇的大小为1，把结果写入分簇结果表。

表6分簇增益表的典型示例

簇序号	簇大小	簇内RRH	服务用户
				C₁	1	RRH_i	UE_i
C₂	1	RRH_j	UE_j
				C₃	2	RRH_m，RRH_n	UE_m，UE_n
...		...
				C_m		RRH_k，RRH_f，RRH_g	UE_k，UE_f，UE_g

在步骤1005中，从集合B和集合U中分别删除已经配对的RRH和用户终端。为了算法的简单，这里假设一个RRH在一个时间段只能属于一个簇，不能被多个簇共同占用。一个用户终端在一个时间段也只能属于一个簇，不能同时占用多个簇的资源。

在步骤1006中，判断此时待选RRH的集合B是不是空集，即RRH是不是已经被分配完了。如果判断为“是”，算法结束。如果判断为“否”，则转到步骤1007。

在步骤1007中，判断此时待选用户终端的集合U是不是空集，即用户终端是不是都已经得到服务了。如果判断为“是”，算法结束。如果判断为“否”，则转到步骤1008。

在步骤1008中，将簇大小c加1。准备进行下一级多点传输的判断。

在步骤1009中，判断此时的簇大小c是不是超出了最大簇大小Cmax的限制。如果判断为“是”，转到步骤1013，如果判断为“否”，则转到步骤1010。在多点联合传输中，使用太多的“点”是不必要的。不但复杂度会随着点数增加而迅速增大，还会带来回传链路的开销增长。另外，多点传输的增益也会达到饱和。因此，实际系统中，必须限制多点传输最大的点数。也就是我们这里所说的簇大小的最大值Cmax。根据经验值，一般这个值设为3或4。

在步骤1010中，用剩下的RRH按照簇大小为c进行组合.每个RRH当作主服务RRH，并从测量信息表内(如表2或表3)的所有可用邻集RRH内挑选c-1个进行大小为c的簇的组合。会有

种组合。终端k的SINR_c可以由下式表示。

{SINR}_{c} (k) = \frac{{\underset{i &Element; C}{Σ} | | h_{ik} w_{i} | |}^{2} P_{i}}{\underset{j &NotEqual; C, j &Element; S_{I}}{Σ} | | h_{jk} w_{j} | | P_{j} + N}

其中，C是服务用户终端的簇包含的RRH的集合。分子代表当簇C内所有RRH都为用户终端进行有效的数据传输时，用户终端接收的有用信号。用户终端的主服务RRH_I一定包含在簇内。分子中的第一项代表簇外干扰，主要来自不属于这个簇但属于终端所属主服务远端射频单元RRH_I的相邻远端射频单元集合S_I的RRH。具体参数的解释与图8的步骤902中的测量控制消息一致。

在步骤1011中，计算

中每个组合的分簇增益。定义簇大小为c时，同时服务多用户终端的分簇赠益G_c为

G_{c} = \frac{R_{c}}{R_{1}} = \frac{\underset{k &Element; K_{c}}{Σ} \log_{2} (1 + {SINR}_{c} (k))}{\underset{k &Element; K_{c}}{Σ} \log_{2} (1 + {SINR}_{1} (k))}

其中R_c是属于簇c的用户终端按照簇的多点联合服务获得的数据速率之和。R₁是属于簇c的用户终端都按照单小区服务获得的数据速率之和。

按照分簇增益值从大到小进行排列，得出分簇增益表。表6是一个簇大小为3的分簇增益表示例。表6中列出了可用的RRH的全部组合，限制条件是必须按照测量信息表来进行簇内RRH的挑选。遇到相同RRH的组合，只保留其中的一个。例如，表中的cluster1和cluster4含有重复的簇信息，即簇内包含相同的RRH，则删除cluster4的信息。

表6分簇增益表的典型示例(c＝3)

在步骤1012中，按照Greedy法从上到下搜索分簇增益表，选择满足G_c大于T_c的簇。当某个待选簇中包含的RRH已经属于之前选择过的簇时，这个簇将不再被选择。

T_c为簇大小是c(c＞1)时的增益门限，定义为：T_c＝1+O_c，由于分簇赠益G_c为大小为c的簇中所有用户终端得到的速率和除以当这些用户终端都使用单点传输时得到的速率和，如果使得多点传输有增益G_c至少应该大于1。O_c是簇大小为c的多点传输的增益因子。多点传输的增益是靠耗费系统的一些额外的资源所取得的，包括传输的额外信令的开销，RE资源占用开销(例如导频占用)，计算复杂度开销等。簇大小为c的多点传输用户终端的反馈开销往往是单点传输的c倍多。因为除了发送单点的信道信息外，还要发送点之间的相对信道信息。RE的资源占用开销(例如导频占用)，可以简单地认为多点传输是单点传输的2c倍，在当一个点发送导频时，其他点的相同的时频资源都要进行打孔。对于计算复杂度开销，则是随着c的增大而指数增长。因此，如何进行开销和带来增益的映射建模是一个十分复杂的过程。在本专利中，为了便于说明，假定O_c可以按照运营的实际期望值进行动态分配，此值应该随着c的增大而增大。例如当考虑到理想的反馈时，取值范围为0.1～0.4，但实际情况下，由于码本设计，量化误差和反馈时延的影响，反馈不可能是理想的，所以此值可以进行适当下调。

在步骤1013中，给剩下的不满足条件的用户终端分配主服务RRH来进行单点传输。

以上说明了本发明的分布式天线系统的传输方式的动态转换方法。但本发明不限于此，可以根据需要进行改变。

例如，在图10的流程中，从簇大小c为1开始，并使簇大小c递增1来进行分簇。当然，进行分簇时的簇大小c的值和簇大小c的变化顺序是可以根据情况适当改变的。

下面，参照图11说明本发明的基于“分簇增益”的动态分簇方法的简单实现实例。

图11是本发明中基于“分簇增益”的动态分簇方法的简单实现实例。如图11所示，假设网络中有9个远端射频服务单元，分别用数字为1到9来表示。最大的簇大小设为3。

第一步：按照图10中的步骤1001，从每个RRH的用户优先级列表中挑出一个优先级最大的。在此，按照图8中记载的方法产生如下测量信息表：

这个测量信息表的每一行对应于一个调度的用户。根据用户反馈的信道状态信息，得到如下信道状态信息表。

每个用户按照图10的步骤1003的方法，计算单点传输的SINR。假设得到SINR值为：

服务用户	SINR(k)
		UE₁	2.52
UE₂	0.83
		UE₃	0.75
UE₄	1.42
		UE₅	1.98
UE₆	1.27
		UE₇	0.98
UE₈	0.35
		UE₉	-1.3

设T1为1dB。通过计算，用户1和用户5的SINR值超过了门限T1，则用户1和用户5分别由其主服务基站进行单点传输。此时的分簇结果表为：

簇序号	簇大小	簇内RRH	服务用户
				C₁	1	RRH₁	UE₁
C₂	1	RRH₅	UE₅

到此为止，得到2个簇大小为1的簇(即，数字1表示的簇和数字5表示的簇)，分簇的状态如图11(A)所示。

第二步：删除已经分配的RRH和用户(灰色)，及其相应的信道状态信息。

根据上面的信道状态信息表，按照图10的步骤1010的方法，对RRH进行组合。计算2点传输的分簇增益，得到分簇增益列表。其中，删除重复得RRH组合结果。

重新整理上表，去掉重复的簇信息。按照分簇增益值从大到小的顺序如下排序。

序号	簇内RRH	Value of G₂
			1	RRH₄，RRH₇	G_c7(＝1.5)
2	RRH₈，RRH₉	G_c，18(＝1.2)
			3	RRH₃，RRH₆	G_c，5(＝1.10)
4	RRH₆，RRH₈	G_c，11(＝1.03)
			5	RRH₂，RRH₃	G_c，1(＝1.01)
6	RRH₇，RRH₈	G_c，14(＝0.95)
			7	RRH₂，RRH₆	G_c，3(＝0.9)
8	RRH₄，RRH₈	G_c，8(＝0.85)
			9	RRH₂，RRH₄	G_c，2(＝0.8)
10	RRH₆，RRH₉	G_c，12(＝0.77)

选择G₂大于T₂的组合。设T₂＝1.15。其中，O₂＝0.15，即考虑2个点合作带来的开销，系统的增益得至少达到15％。用Greedy的算法选出的簇为{4，7}和{8，9}。于是，得到如下分簇结果表。

簇序号	簇大小	簇内RRH	服务用户
				C₁	1	RRH₁	UE₁
C₂	1	RRH₅	UE₅
				C₃	2	RRH₄，RRH₇	UE₄，UE₇
C₄	2	RRH₈，RRH₉	UE₈，UE₉

到此为止，又得到2个簇大小为2的簇(即，数字4、7表示的簇和数字8、9表示的簇)，分簇的状态如图11(B)所示。

第三步：删除已经分配的RRH和用户，及其相应的信道状态信息，得到下表。

根据上面的信道状态信息表，按照图10的步骤1010的方法，对RRH进行组合。其中，删除重复得RRH组合结果。计算3点传输的分簇增益，得到分簇增益列表。设T₃＝1.2。即考虑2个点合作带来的开销，系统的增益得至少达到20％。用Greedy的算法选出的簇为{2，3，6}。

于是，得到如下分簇结果表。

簇序号	簇大小	簇内RRH	服务用户
				C₁	1	RRH₁	UE₁
C₂	1	RRH₅	UE₅
				C₃	2	RRH₄，RRH₇	UE₄，UE₇
C₄	2	RRH₈，RRH₉	UE₈，UE₉
				C₅	3	RRH₂，RRH₃，RRH₆	UE₂，UE₃，UE₆

到此为止，又得到1个簇大小为3的簇(即，数字2、3、9表示的簇)，分簇的状态如图11(C)所示。

此时，系统内剩余的RRH和用户数都为0，算法结束。

以上，对本发明的移动通信系统及其远端射频单元分簇方法进行了说明。接着，简单比较本发明和现有技术的不同。现有技术的动态分簇方法中，簇大小是固定的。而本发明的中的动态分簇方法中，簇大小是动态可变的，即，在某个调度时刻内，所含多个簇的簇大小不都相同，这样一来，不仅可以实现在簇大小不同的多点传输之间的转换(如存在簇大小分别为2、3的簇)，进一步可以实现在单点传输和多点传输这两种本质完全不同的传输方式之间的转换(如存在簇大小分别为1、2的簇)。

当然，关于现有技术，在未被分簇的远端射频单元的数量小于簇大小时，也会存在远端射频单元的数量小于簇大小的簇。例如，图4示出的簇大小为2的情况1，若远端射频单元为17个时，在存在远端射频单元为2个的簇的同时，必然存在远端射频单元为1个的簇，但其存在远端射频单元的数量不同的簇是被动的，其实质与本发明不同，本发明是通过主动地改变每个簇中远端射频单元的个数来使基于集中式基带池的分布式天线系统中远端射频单元的分配更为合理。

Claims

1.一种移动通信系统，具有对终端发送信号的多个远端射频单元和集中式基带池，所述多个远端射频单元组成天线网络，所述集中式基带池与所述天线网络相连接，其特征在于；

所述集中式基带池以使多个簇各自所含的远端射频单元的数量动态可变的方式，对所述多个远端射频单元进行分簇。

2.如权利要求1所述的移动通信系统，其中，

在一个调度时刻内，所述多个簇各自所含的远端射频单元的数量在1到n之间动态可变，其中，n为2以上的自然数。

3.如权利要求1所述的移动通信系统，其中，

所述集中式基带池按照所含的远端射频单元的数量从小到大的顺序，对所述多个远端射频单元进行分簇。

4.如权利要求1至3之一所述的移动通信系统，其中，

所述集中式基带池根据对各个终端的SINR值，计算分簇增益，对所述多个远端射频单元进行分簇。

5.如权利要求1至3之一所述的移动通信系统，其中，

所述集中式基带池对所述多个远端射频单元进行分簇后，各所述簇内包含数量不等的所述远端射频单元。

6.一种移动通信系统的远端射频单元分簇方法，该移动通信系统具有对终端发送信号的多个远端射频单元和集中式基带池，所述多个远端射频单元组成天线网络，所述集中式基带池与所述天线网络相连接，其特征在于；

7.如权利要求6所述的移动通信系统的远端射频单元分簇方法，其中，

8.如权利要求7所述的移动通信系统的远端射频单元分簇方法，其中，

按照所含的远端射频单元的数量从小到大的顺序，对所述多个远端射频单元进行分簇。

9.如权利要求7至8之一所述的移动通信系统的远端射频单元分簇方法，其中，

根据对各个终端的SINR值，计算分簇增益，对所述多个远端射频单元进行分簇。

10.如权利要求7至8之一所述的移动通信系统的远端射频单元分簇方法，其中，