CN103281706B - 一种双层的动态CoMP通信协作簇划分方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及一种双层的动态CoMP通信协作簇划分方法。该方法为满足未来用户不断提高的服务质量需求，IMT-Advanced系统将传统中继/用户间协作的概念进一步扩展并提出了多基站协作CoMP通信方式。本划分方法结合了传统协作簇划分方法中的静态划分和动态划分。在静态的协作簇划分中，系统根据地理位置和有线链路的信道条件，将协作基站进行预分簇。在动态的协作簇划分中，移动终端收集各个基站的无线信息，由集中控制器进行最终簇协作簇的划定。集中控制中心不仅在协作的划分中起主要的控制和数据处理作用，而且在簇划分之后实时监控协作簇的协作质量，并动态的控制协作簇成员的退出和新成员基站的加入。
Description
本发明涉及移动通信技术领域，特别的，本发明是用于提供一种在未来移动通信系统中利用虚拟MIMO技术，减小宏基站间干扰，提高频谱效率和网络容量的机制，可用于下一代长期演进(LTE)移动通信系统中。
背景技术
现代蜂窝移动通信系统大多基于OFDM(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，正交频分多址)技术，因而可以忽略小区内的干扰。又因为现代蜂窝移动通信系统普遍采用了扁平化的网络结构，使基站能够快速接入骨干传输网，而扁平化使得各基站的独立性增强了，所以基站总是只考虑本小区的性能，很难降低外来的信号干扰，也很难降低自己对邻小区的干扰。为了进一步提高系统吞吐量，降低蜂窝系统固有的小区间干扰成为了一个重要的研究课题。
传统的方法大多是为不同的站点分配不同的资源(如频率/时隙/空间资源)，从而减轻相邻站点间的干扰。由于资源利用率高，如果小区间干扰控制得好，全频率复用可以获得更高的系统容量和空间利用效率。CoMP技术基于让协作基站复用所有时频资源的思想，让协作基站过来的潜在的干扰信号变成有用信号并协助传输，而且能够有效地加强对盲区的覆盖。参加协作的成员数量将实际影响到在网络之间信息的交互量大小。更多的协作成员能够有更好的协作效果，但也产生了更多的交互信息，而如果限制了参加协作的成员数，则将导致CoMP的效果的降低，并且不同的协作成员组成将产生不同的协作通信效果。
根据基站间是否共享用户的数据信息，可将CoMP分为两类:联合传输/处理(JP，JointProcessing)和协作调度/波束赋形。
(l)联合传输/处理:协作的多个基站(可称为一个协作簇)对用户数据进行联合预处理，消除基站间的干扰。协作簇内的基站不仅需要共享信道信息，还需要共享用户的数据信息。
(2)协作调度/波束赋形:协作簇间通过协作，对系统资源进行有效的分配，尽可能地避免小区边缘用户使用的资源在时/频资源上的冲突。该方式下，协作簇间只需要共享全部或者部分信道信息，不需要共享数据信息。簇内的基站各自服务各自的用户，即一个MS只由一个基站服务.
对于CoMP协作簇的选择，主要有三种不同的方式:静态协作、动态协作和半动态协作。
(l)静态协作:根据一定的准则固定地选择几个基站协作，一般是选择干扰较大的几个基站，这样有利于消除最强的几个外来干扰。该协作方式简单易行，但是同一个基站中的所有MS，其对应的协作簇都一样，这样对于处于不同地理位置的MS来说，不一定可以消除最强的小区间干扰，公平性得不到保障"而且随着MS的移动，其最强干扰源也会随着改变，静态协作无法满足这种动态的变化。
(2)动态协作:根据MS反馈的干扰源信息，其主服务基站动态地选择对该MS服务的协作簇。该方式下，同一个基站的不同MS对应的协作簇可能不一样，这样对于每个MS来说，都是最大程度地消除了小区间干扰，但是该方式比较复杂，实现起来代价高。
(3)半动态协作:在该协作方式下，预先确定一个大的协作集(预协作集)，然后MS在预协作集中动态地选择参与协作的基站，最终协作的基站数小于或者等于预协作集中的基站数。这种协作方式明显比静态协作的适应性更强，复杂度相对动态协作小，是3GPP讨论较多的一种协作方式。
作为LTE-中的关键技术，CoMP技术有效地降低了小区间干扰，提高了小区的性能，尤其是边缘用户的性能，在这一方面，有着其他关键技术不可比拟的优势。但是在协作式多点传输技术正式应用之前，仍然存在着很多需要解决的问题，如反馈机制的设计，基站间信息的交互等，如何在性能、复杂度、反馈量以及向后兼容性等各个方面取得平衡，是3GPP在CoMP技术研究中的重点。
发明内容
本发明旨在为了满足未来用户不断提高的服务质量的需求，尤其是覆盖边缘的用户的需求，IMT-Advanced系统将传统中继/用户间协作的概念进一步扩展并提出了多基站协作CoMP通信方式。在CoMP系统中，并不是所有的用户都需要协作，而只有那些处于小区边缘受到的干扰比较大的用户才需要协作。由于在未来移动通信系统中的数据传输速率大大提高，所以协作成员之间交互的信息量将非常庞大，但是为减少信令开销而限制协作的基站数，将导致CoMP效果的降低。同时，不同的协作成员组成将产生不同的CoMP效果。
本发明提出一种宏基站基于通用基站处理器下，利用虚拟MIMO和CoMP技术减小基站间同频干扰，提高宏基站频谱利用效率和网络信道容量的机制。基于基站间无线和有线信道的第一层分簇步骤：
步骤1.参加协作的宏基站测量周围协作基站的导频SINR，并将SINR大于某一阈值的基站设为集合L；
步骤2.协作基站判断自己与集合L中基站之间有线链路的信道状况，并根据有线信道的流量负载情况生成一个l*1的矩阵M，其中，若有线信道的流量负载小于设定的阈值，则M中相应的元素设为1，否则为0；
步骤3.集中控制中心(CCU)每隔时间T收集基站的L和M信息；
步骤4.CCU根据L、M和偏好函数计算基站的偏好函数值P，并将其按降序进行排列；
步骤5.CCU选择具有最大P的基站作为一个簇，然后将该基站M中元素不为0的基站组加入该簇；
步骤6.CCU依次选择直至每个基站都被分配到一个簇里，而且每个基站只属于一个分簇，CCU将每个簇的全部成员信息分别向其每个成员发送。
基于终端无线信道的第二层分簇步骤：
步骤1.支持CoMP通信的移动终端(MS)与具有最大导频SINR的BS建立导频交互，并将其作为主服务基站(ServingBS)；
步骤2.若MS发起会话，MS测量周围基站的导频SINR并将大于某一阈值的BS设为集合MS-L；
步骤3.MS将MS-L通过ServingBS发送给CCU，CCU根据利益函数U、MS-L和第一层分簇信息，选取具有最大利益U的BS组成该MS的协作簇；
步骤4.CCU将分簇结果向MS和相关BS发送，并控制他们进入CoMP通信，同时监控该分簇中协作基站与主服务基站之间有线信道的流量负载情况。基于MS移动性的CoMP通信过程控制步骤：
步骤1.MS每隔时间T统计周围BS的导频SINR和与其协作BS的传输延迟；
步骤2.若某协作BS的传输延迟大于某阈值或SINR小于某一阈值，则MS通过ServingBS向CCU汇报，由CCU负责控制其退出；
步骤3.若某未协作BS的导频SINR大于某一阈值，则MS通过ServingBS向CCU汇报，由CCU控制是否让其加入；
步骤4.CCU更新簇信息，控制簇内相应BS的退出或者加入，并向簇成员发送。
说明：
基于基站间无线和有线信道的第一层分簇步骤1中，只有扫描到的导频信号功率大于一定阈值并且相应的传输延迟小于一定门限值的基站才加入到集合L当中，否则直接忽略掉该信号和基站。
基于基站间无线和有线信道的第一层分簇步骤3中，CCU每隔一定的时间T将主动向基站发送获得信息的指令，则基站才将相应的信息向CCU发送。
基于基站间无线和有线信道的第一层分簇步骤5、6中，CCU在将一个基站分配给一个簇之后就将该基站从待分簇基站中排除，并不参加偏好函数值的排序，保证每个基站有且只有被分配到一个簇中。
基于终端无线信道的第二层分簇步骤1中，支持协作的MS每隔时间T更新MS-L列表，并将其汇报给ServingBS。
基于终端无线信道的第二层分簇步骤4中，CCU在MS进行CoMP通信过程中，统计协作簇中BS之间的链路信道情况，包括负载、延迟。
下面通过附图和具体实施例对本发明的技术方案进行进一步说明。
附图说明
为了更清晰地阐述本发明的实施例和现有的技术方案，下面将本发明的技术方案说明附图和现有技术描述中用到的说明附图做简单的介绍，显而易见，在不付出创造性劳动的前提下，本领域普通技术人员可以通过本附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中基于基站间无线和有线信道的第一层分簇流程图。
图2是本发明实例中基于终端无线信道的第二层分簇流程图。
图3是本发明实例中基于MS移动性的CoMP通信过程控制流程图。
具体实施方式
为将本发明的技术方案优势描述的更加清楚，下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细阐述，显然所描述的实施例只是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例。在此基础上可以将本发明的实施例加以扩展，在整体架构一致的情况下，得到更多优化方案。根据本发明的实施例，本领域的普通技术人员在不经创造性劳动的基础上可以实现本发明的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
本发明的主要思想是：图1是本发明实施例中基于基站间无线和有线信道的第一层分簇流程图。
图2是本发明实例中基于终端无线信道的第二层分簇流程图。
图3是本发明实例中基于MS移动性的CoMP通信过程控制流程图。
具体描述如下：
步骤101.参加协作的宏基站测量周围协作基站的导频SINR，并将SINR大于某一阈值的基站设为集合L；
步骤102.协作基站判断自己与集合L中基站之间有线链路的信道状况，并根据有线信道的流量负载情况生成一个l*1的矩阵M，其中，若有线信道的流量负载小于设定的阈值，则M中相应的元素设为1，否则为0；
步骤103.集中控制中心(CCU)每隔时间T收集基站的L和M信息；
步骤104.CCU根据L、M和偏好函数计算基站的偏好函数值P，并将其按降序进行排列；
步骤105.CCU选择具有最大P的基站作为一个簇，然后将该基站M中元素不为0的基站组加入该簇；
步骤106.CCU依次选择直至每个基站都被分配到一个簇里，而且每个基站只属于一个分簇，CCU将每个簇的全部成员信息分别向其每个成员发送。
步骤201.支持CoMP通信的移动终端(MS)与具有最大导频SINR的BS建立导频交互，并将其作为主服务基站(ServingBS)；
步骤202.若MS发起会话，MS测量周围基站的导频SINR并将大于某一阈值的BS设为集合MS-L；
步骤203.MS将MS-L通过ServingBS发送给CCU，CCU根据利益函数U、MS-L和第一层分簇信息，选取具有最大利益U的BS组成该MS的协作簇；
步骤204.CCU将分簇结果向MS和相关BS发送，并控制他们进入CoMP通信，同时监控该分簇中协作基站与主服务基站之间有线信道的流量负载情况。
步骤301.MS每隔时间T统计周围BS的导频SINR和与其协作BS的传输延迟；
步骤302.若某协作BS的传输延迟大于某阈值或SINR小于某一阈值，则MS通过ServingBS向CCU汇报，由CCU负责控制其退出；
步骤303.若某未协作BS的导频SINR大于某一阈值，则MS通过ServingBS向CCU汇报，由CCU控制是否让其加入；
步骤304.CCU更新簇信息，控制簇内相应BS的退出或者加入，并向簇成员发送。
Claims (6)
1.一种双层的动态CoMP通信协作簇划分方法，其特征在于包括以下步骤：
基于基站间无线和有线信道的第一层分簇步骤：
步骤1.参加协作的宏基站测量周围协作基站的导频SINR，并将SINR大于某一阈值的基站设为集合L；
步骤2.协作基站判断自己与集合L中基站之间有线链路的信道状况，并根据有线信道的流量负载情况生成一个l*1的矩阵M，其中，若有线信道的流量负载小于设定的阈值，则M中相应的元素设为1，否则为0；
步骤3.集中控制中心(CCU)每隔时间T收集基站的L和M信息；
步骤4.CCU根据L、M和偏好函数计算基站的偏好函数值P，并将其按降序进行排列；
步骤5.CCU选择具有最大P的基站作为一个簇，然后将该基站M中元素不为0的基站组加入该簇；
步骤6.CCU依次选择直至每个基站都被分配到一个簇里，而且每个基站只属于一个分簇，CCU将每个簇的全部成员信息分别向其每个成员发送；
基于终端无线信道的第二层分簇步骤：
步骤1.支持CoMP通信的移动终端(MS)与具有最大导频SINR的BS建立导频交互，并将其作为主服务基站(ServingBS)；
步骤2.若MS发起会话，MS测量周围基站的导频SINR并将大于某一阈值的BS设为集合MS-L；
步骤3.MS将MS-L通过ServingBS发送给CCU，CCU根据利益函数U、MS-L和第一层分簇信息，选取具有最大利益U的BS组成该MS的协作簇；
步骤4.CCU将分簇结果向MS和相关BS发送，并控制他们进入CoMP通信，同时监控该分簇中协作基站与主服务基站之间有线信道的流量负载情况。
基于MS移动性的CoMP通信过程控制步骤：
步骤1.MS每隔时间T统计周围BS的导频SINR和与其协作BS的传输延迟；
步骤2.若某协作BS的传输延迟大于某阈值或SINR小于某一阈值，则MS通过ServingBS向CCU汇报，由CCU负责控制其退出；
步骤3.若某未协作BS的导频SINR大于某一阈值，则MS通过ServingBS向CCU汇报，由CCU控制是否让其加入；
步骤4.CCU更新簇信息，控制簇内相应BS的退出或者加入，并向簇成员发送。
2.根据权利要求1所述的双层的动态CoMP通信协作簇划分方法，其特征在于：
所述基于基站间无线和有线信道的第一层分簇步骤1中，只有扫描到的导频信号功率大于一定阈值并且相应的传输延迟小于一定门限值的基站才加入到集合L当中，否则直接忽略掉该信号和基站。
3.根据权利要求1所述的双层的动态CoMP通信协作簇划分方法，其特征在于：
所述基于基站间无线和有线信道的第一层分簇步骤3中，CCU每隔一定的时间T将主动向基站发送获得信息的指令，则基站才将相应的信息向CCU发送。
4.根据权利要求1所述的双层的动态CoMP通信协作簇划分方法，其特征在于：
所述基于基站间无线和有线信道的第一层分簇步骤5，6中，CCU在将一个基站分配给一个簇之后就将该基站从待分簇基站中排除，并不参加偏好函数值的排序，保证每个基站有且只有被分配到一个簇中。
5.根据权利要求1所述的双层的动态CoMP通信协作簇划分方法，其特征在于：
所述基于终端无线信道的第二层分簇步骤1中，支持协作的MS每隔时间T更新MS-L列表，并将其汇报给ServingBS。
6.根据权利要求1所述的双层的动态CoMP通信协作簇划分方法，其特征在于：
所述基于终端无线信道的第二层分簇步骤4中，CCU在MS进行CoMP通信过程中，统计协作簇中BS之间的链路信道情况，包括负载，延迟。
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Citations (2)
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