CN106535254B - 一种确定多点传输资源的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种数据传输的方法，包括：获取参与多点传输的多个小区的回程状态，并根据所述多个小区的回程状态确定所述多个小区的可用回程速率，获取所述多个小区的多点传输的可用接入资源；根据多点传输的类型及业务需求，所述多个小区的可用回程速率及多点传输的可用接入资源，确定所述多个小区用于多点传输的接入资源。该方法提高了多点传输的效率。

Description

一种确定多点传输资源的方法及装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种无线通信网络中多点传输的方法及装置。
背景技术
传统蜂窝网络以小区为基本单元，用户终端选择特定小区作为服务小区，服务小区负责用户的管理和数据传输。小区边缘的用户终端将处于服务小区信号弱和邻小区干扰强的环境。传统技术认为邻区的信号是干扰信号，采用干扰协调或者干扰消除技术以降低邻小区信号从而提升边缘用户的信号质量。另一方面，为了提高系统效率和提供高速服务，未来蜂窝网络将是基站小型化密集化部署，每个小区以较小功率服务更小的覆盖范围，同时小区间距显著减少(典型值小于100米)。在密集部署网络中，邻区干扰问题将异常复杂，小区中心和边缘的界限更加模糊，意味着更多用户终端处于小区边缘，同时邻区数量增加，意味着边缘用户将同时受到更多邻小区的干扰。
不同于传统技术，多点传输技术利用邻区与服务小区共同服务边缘用户终端，将传统作为干扰源的邻区转化为有用数据源，可以显著提升边缘用户信道质量，或者使边缘用户终端同时使用多个小区资源从而提高边缘用户终端吞吐率。多点传输技术比传统的干扰协调或者干扰消除技术有显著增益，能显著提升边缘用户性能，同时获得良好的整网性能。当前3GPP(3rd Generation Partnership Project)标准中的多点传输主要包括协作多点(Coordinated Multi-Point，CoMP)和双连接(Dual Connectivity，DC)两种机制。CoMP和DC的共同特点是包括服务小区和邻区在内的多个小区同时服务边缘用户终端。
在实际网络中使用多点传输，每个邻站的回程资源可能限制该邻站参与多点传输的能力，例如，在密集部署网络中，某些小区的回程资源可能不足，导致多点传输效率降低。因此，如何确定各个小区参与多点传输的资源，是提高多点传输效率的关键。
发明内容
本发明提供一种确定多点传输资源的方法及装置，以提高多点传输的效率。
第一方面，本发明公开一种确定多点传输资源的方法，包括：
获取参与多点传输的多个小区的回程状态，并根据所述多个小区的回程状态确定所述多个小区的可用回程速率，所述多个小区包括主小区和至少一个从小区，所述主小区回程状态包括：网关与主小区之间回程状态；所述从小区回程状态包括：网关与从小区之间回程状态或主小区和从小区之间的回程状态；
获取所述多个小区的多点传输的可用接入资源；
根据多点传输的类型及业务需求，所述多个小区的可用回程速率及多点传输的可用接入资源，确定所述多个小区用于多点传输的接入资源。
结合上述第一方面，在一个具体实施方式中，获取参与多点传输的多个小区的回程状态，并根据所述多个小区的回程状态确定所述多个小区的可用回程速率包括：
获取所述各个小区回程的最大速率及各个小区回程的负载；
根据所述各个小区的回程的最大速率及负载分别计算所述各个小区的可用回程速率。
结合上述方面及实施方式，所述多个小区的多点传输的可用接入资源包括：可用接入带宽和可用功率。
结合上述方面及实施方式，当多点传输的类型为协作传输时，根据多点传输业务需求，所述多个小区的可用回程速率及多点传输的可用接入资源，确定所述多个小区用于多点传输的接入资源包括：
将所述多个小区的可用接入带宽的最小值作为所述多个小区用于多点传输的接入带宽；
根据所述多个小区用于多点传输的接入带宽和所述多个小区中每个小区的可用功率，计算所述多个小区中每个小区参与多点传输所获得的最大接入传输速率，将所述多个小区的最大接入传输速率的最小值做为所述多个小区用于多点传输的最大接入传输速率；
将所述多个小区的可用回程速率的最小值作为所述多个小区的最大回程速率；
将多点传输业务所需最大速率、所述多个小区用于多点传输的最大接入传输速率、所述最大回程速率中的最小值作为协作传输速率；
根据所述协作传输速率和所述用于多点传输接入带宽，计算所述多个小区中每个小区参与多点传输的接入功率；
其中，所述多个小区的用于多点传输接入带宽和所述每个小区参与多点传输的接入功率为所述多个小区用于多点传输的接入资源。
结合上述方面及实施方式，多点传输的类型为协同传输时，根据多点传输的业务需求，所述多个小区的可用回程速率及多点传输的可用接入资源，确定所述多个小区用于多点传输的接入资源；包括：
根据所述多个小区中每个小区参与多点传输的可用接入带宽和可用功率，计算所述多个小区中每个小区参与多点传输所获得的最大接入传输速率；
将所述多个小区中每个小区的可用回程速率、所述最大接入传输速率中最小值作为所述每个小区协同传输速率；
确定多个小区的协同传输速率总和是否满足多点传输的业务需求，根据确定结果和所述每个小区的可用接入带宽和接入功率，确定所述每个小区的接入带宽和接入功率；
其中，所述多个小区中每个小区的所述接入带宽与接入功率为所述多个小区参与多点传输的接入资源。
结合上述方面及实施方式，确定多个小区的协同传输速率总和是否满足多点传输的业务需求，根据确定结果和所述每个小区的可用接入带宽和接入功率，确定所述每个小区的接入带宽和接入功率包括：
如果多个小区的协同传输速率总和满足多点传输的业务需求，分别确定各个小区的接入带宽和接入功率使其不大于相应小区可用接入带宽和可用功率，且多个小区用于多点传输的速率总和满足多点传输业务需求，其中，每个小区用于多点传输的速率是根据相应小区接入带宽和接入功率估算得到；或
如果多个小区的协同传输速率总和不能满足多点传输的业务需求，则每个小区使用所述相应的所述参与多点传输的可用接入带宽和可用功率作为每个小区的接入带宽和接入功率。
第二方面，公开了一种确定多点传输资源的装置，包括：
速率确定模块：用于获取参与多点传输的多个小区的回程状态，并根据所述多个小区的回程状态确定所述多个小区的可用回程速率，所述多个小区包括主小区和至少一个从小区，所述主小区回程状态包括：网关与主小区之间回程状态；所述从小区回程状态包括：网关与从小区之间回程状态或主小区和从小区之间的回程状态；
资源获取模块：用于获取所述多个小区的多点传输的可用接入资源；
处理模块：用于根据多点传输的类型及业务需求，所述多个小区的可用回程速率及多点传输的可用接入资源，确定所述多个小区用于多点传输的接入资源。
结合第二方面，在一个具体实施方式中，所述速率确定模块具体用于：
获取所述各个小区回程的最大速率及各个小区回程的负载；
根据所述各个小区的回程的最大速率及负载分别计算所述各个小区的可用回程速率。
结合上述方面及实施方式，所述多个小区的多点传输的可用接入资源包括：可用接入带宽和可用功率。
结合上述方面及实施方式，当多点传输的类型为协作传输时，所述处理模块用于：
将所述多个小区的可用接入带宽的最小值作为所述多个小区用于多点传输的接入带宽；
根据所述多个小区用于多点传输的接入带宽和所述多个小区中每个小区的可用功率，计算所述多个小区中每个小区参与多点传输所获得的最大接入传输速率，将所述多个小区的最大接入传输速率的最小值做为所述多个小区用于多点传输的最大接入传输速率；
将所述多个小区的可用回程速率的最小值作为所述多个小区的最大回程速率；
将多点传输业务所需最大速率、所述多个小区用于多点传输的最大接入传输速率、所述最大回程速率中的最小值作为协作传输速率；
根据所述协作传输速率和所述用于多点传输接入带宽，计算所述多个小区中每个小区参与多点传输的接入功率；
其中，所述多个小区的用于多点传输接入带宽和所述每个小区参与多点传输的接入功率为所述多个小区用于多点传输的接入资源。
结合上述方面及实施方式，多点传输的类型为协同传输时，所述处理模块用于：
根据所述多个小区中每个小区参与多点传输的可用接入带宽和可用功率，计算所述多个小区中每个小区参与多点传输所获得的最大接入传输速率；
将所述多个小区中每个小区的可用回程速率、所述最大接入传输速率中最小值作为所述每个小区协同传输速率；
确定多个小区的协同传输速率总和是否满足多点传输的业务需求，根据确定结果和所述每个小区的可用接入带宽和接入功率，确定所述每个小区的接入带宽和接入功率；
其中，所述多个小区中每个小区的所述接入带宽与接入功率为所述多个小区参与多点传输的接入资源。
结合上述方面及实施方式，确定多个小区的协同传输速率总和是否满足多点传输的业务需求，根据确定结果和所述每个小区的可用接入带宽和接入功率，确定所述每个小区的接入带宽和接入功率包括：
如果多个小区的协同传输速率总和满足多点传输的业务需求，分别确定各个小区的接入带宽和接入功率使其不大于相应小区可用接入带宽和可用功率且多个小区用于多点传输的速率总和满足多点传输业务需求，其中，每个小区用于多点传输的速率是根据相应小区接入带宽和接入功率估算得到；或
如果多个小区的协同传输速率总和不能满足多点传输的业务需求，则每个小区使用所述相应的所述参与多点传输的可用接入带宽和可用功率作为每个小区的接入带宽和接入功率。
本发明提供的确定多点传输资源的方法及装置，通过获取参与多点传输的多个小区的回程状态及可用接入资源，并参考多点传输的类型，从而确定所述多个小区用于多点传输的接入资源；提高了多点传输的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为多点传输系统示意图；
图2为本发明实施例提供的确定多点传输资源的方法流程图；
图3为本发明实施例提供的确定多点传输资源的装置结构示意图；
图4为本发明另一实施例提供的确定多点传输资源的装置结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明技术方案的优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
无线通信网络通常包括：无线接入点，无线接入点控制器及用户终端；或仅包括无线接入点及用户终端，无线接入点可以为基站，接入点AP(Access Point)或传输点等，无线通信网络可以为蜂窝移动通信网络，如WCDMA(Wideband Code Division MultipleAccess),LTE(Long Term Evolution)等，也可以为无线局域网WLAN(Wireless Local AreaNetworks)或未来的网络等；以下实施例以蜂窝移动通信网络为例进行说明，无线接入点为基站，无线接入点控制器为基站控制器。
在多点传输中，多个小区同时服务于特定用户终端或用户终端集合，这些小区包含用户终端的服务小区和若干邻区，服务小区是多点传输的主小区，邻区是多点传输的从小区。邻站作为一个独立的小区接入点，需要在服务本小区用户终端和服务多点传输用户终端之间做出资源决策，因为通常多点传输用户终端非本小区用户终端。用户终端的服务小区是用户终端的注册小区，服务小区基站具有用户终端的信息，需要使用本小区的无线资源为用户终端提供服务。参与多点传输的从小区是服务小区的补充，将利用自身一部分资源为所述用户终端服务，然而从小区参与多点传输的能力受到多种因素影响，主要包括以下至少一种：从小区自身的负载状态及无线资源管理策略、从小区所具有的回程能力、多点传输技术的类型等等。
另一方面，在多点传输中，从小区获取用户数据的路径有两类，如图1所示：用户数据可以由网关直接发送到主小区或从小区，然后到达终端；或者用户数据由网关发送到主小区，然后由主小区发送到从小区，最后到达终端。不同的数据路径受到不同的回程能力限制。对于由网关直接发送数据至主小区或从小区的多点传输方案，回程容量瓶颈在于网关至主小区或从小区的回程能力。对于由主小区转发数据至从小区的多点传输方案，回程容量瓶颈在于主小区与从小区之间的回程能力(例如：LTE系统中X2接口容量)。因此，在设计多点传输技术方案时，需要涉及三类回程：网关与主小区之间回程，网关与从小区之间的回程，以及主小区和从小区之间的回程。
以下在一个具体实施例中，对确定多点传输资源的方法进行详细的说明：
参考图2，该确定多点传输资源的方法主要包括：
101，获取参与多点传输的多个小区的回程状态，并根据所述多个小区的回程状态确定所述多个小区的可用回程速率，所述多个小区包括主小区和至少一个从小区，所述主小区回程状态包括：网关与主小区之间回程状态；所述从小区回程状态包括：网关与从小区之间回程状态或主小区和从小区之间的回程状态。
主小区只有一个，从小区可以有一个或多个，所述主小区回程为网关与主小区之间的回程；所述从小区回程为网关与从小区之间回程或主小区和从小区之间的回程。在进行多点传输的时候，从小区可以采用任意一个回程链路传输数据；例如：可以由第三方网元决策从小区采用哪个回程；获取从小区的回程状态可以只获取其中一种，也可以两种都获取。
在一个例子中，小区的回程状态可以为该小区的回程最大速率及该小区回程的负载，则上述101步骤具体包括：
获取所述各个小区回程的最大速率及各个小区回程的负载；
根据所述各个小区的回程的最大速率及负载分别计算所述各个小区的可用回程速率。
例如：主小区的可用回程速率由网关和主小区之间的回程最大速率及主小区的回程负载来确定；从小区的可用回程速率由网关和从小区之间的回程最大速率及从小区的回程负载来确定，或由主小区和从小区之间的回程最大速率及从小区的回程负载来确定。
例如：由负载信息和最大速率可以确定当前已有业务的速率，则回程最大速率减去已有业务的速率即可得到可用回程速率。
各个小区回程状态由各个小区上报控制器，该控制器用于管理参与多点传输的小区的能力分配。该控制器可以是一个独立的网元，也可以是一个功能实体位于某个网元中，如，当该控制器位于主小区基站，则各个从小区向主小区基站上报回程状态。当该控制器位于其它的网元，如：基站控制器或移动管理实体MME(Mobility Management Entity)，则各个小区向该基站控制器或MME上报回程状态；如果控制器是一个独立的网元，则各个小区向该网元上报回程状态。
102、获取所述多个小区的多点传输的可用接入资源；
所述多点传输的可用接入资源包括：可用接入带宽和可用功率。
和步骤101类似，上述各个小区的多点传输的可用接入带宽和可用功率可以由各个小区上报所述控制器。
步骤102也可以在步骤101之前执行。
103、根据多点传输的类型及业务需求，所述多个小区的可用回程速率及多点传输的可用接入资源，确定所述多个小区用于多点传输的接入资源；
从多点传输中每个小区传输数据的方式，可以将多点传输技术分为两类：协作传输(coordinated transmission)和协同传输(cooperative transmission)。对于协作传输，主小区与从小区同时发送或接收相同的数据，从而形成发射分集或者接收分集，增强信号传输质量，从而改善传输性能。对于协同传输，主小区与从小区分别发送或接收一部分数据，所有参与多点传输的小区所传输的数据总和构成完整的数据，从而允许用户终端占用多个小区的资源，增加其可用资源数量，改善传输性能。3GPP定义的CoMP中有上述的协作传输方式，如：联合传输(Joint Processing)，也有协同传输方式，如：动态小区选择(DynamicCell Selection)。
小区之间相互关系在协作传输和协同传输之中有显著不同。协作传输中，所有小区的传输是强相关的，对于定时同步、资源调度同步等要求较高，一种协作传输技术是3GPP定义的CoMP中的联合传输(Joint Processing)。协同传输中，各个小区在进行数据量分配之后，具体的调度传输是相对独立完成的，各个小区与终端之间的信道也是各自独立维护，因此对同步要求相对较低，一种协同传输技术是3GPP定义的CoMP中的动态小区选择(Dynamic Cell Selection)，还有一种是双连接(Dual Connectivity)。本实施例中协作传输及协同传输的类型不限于上面几种。
无论是协作传输还是协同传输，都需要在进行实际传输前确定每个小区参与多点传输的可用资源(如：功率和带宽)。值得注意的是，该可用资源指配是在进行实际传输之前确定的一个大时间粒度的资源量，即规定了特定小区服务于特定多点传输用户的功率标称值和带宽标称值。
除了考虑多点传输的类型之外，还需要进一步考虑多点传输的业务需求，即确定所述多个小区用于多点传输的接入资源需要满足多点传输的业务需求；当然如果业务需求比较低，也可以忽略，只根据多点传输的类型所述多个小区的可用回程速率及多点传输的可用接入资源，确定所述多个小区用于多点传输的接入资源。
可选的，该方法可以进一步包括：为所述多个小区指配所述用于多点传输的接入资源。
例如，当所述控制器计算所述多个小区用于多点传输的接入资源(功率及带宽)后，然后为各个小区(包括主小区及从小区)指配所述接入资源，以使得所述多个小区使用所述接入资源进行多点传输。
假设步骤101中已经计算得到了各个小区的可用回程速率，并且步骤102中已经获得了各个小区多点传输的可用接入带宽和可用功率；以下分别针对协作传输及协同传输两种类型对步骤103的具体过程进行进一步的说明：
1，协作传输的特点是主小区与从小区同时发送或接收相同的数据，因此各个小区使用相同的接入带宽及速率进行多点传输，但各个小区的多点传输的接入功率有可能不相同。当多点传输方式为协作传输时，该步骤103包括：
1.1、将所述多个小区多点传输的可用接入带宽的最小值作为所述多个小区用于多点传输的接入带宽；
由于各个小区多点传输的可用接入带宽可能是不同的，因此选择一个最小值作为公共接入带宽，每个小区都使用该最小值作为用于多点传输的接入带宽。
1.2、根据1.1中得到的所述多个小区用于多点传输的的接入带宽和所述多个小区中每个小区的可用功率，计算所述多个小区中每个小区参与多点传输所获得的最大接入传输速率，将得到的多个小区最大接入传输速率的最小值作为所有小区统一使用的最大接入传输速率；
每个小区用于多点传输的的接入带宽是统一的，但每个小区的可用功率可能是不相同的，因此需要分别计算每个小区的参与多点传输所获得的最大接入传输速率。可以根据现有的算法来计算。
多个小区的最大接入传输速率的最小值为所述多个小区统一使用的用于多点传输的最大接入传输速率。
1.3、将所述多个小区的可用回程速率的最小值作为所述多个小区的最大回程速率；
由于各个小区多点传输的可用回程速率可能是不同的，因此选择一个最小值，每个小区都使用该最小值作为用于多点传输的最大回程速率。
1.4、将多点传输业务所需最大速率、所述多个小区用于多点传输的最大接入传输速率、所述最大回程速率中的最小值作为协作传输速率；
由于需要满足多点传输的业务需求，因此需要获知多点传输业务所需最大速率，然后1.2步骤得到的所有小区参与多点传输所获得的最大接入传输速率及1.3步骤得到的最大回程速率，三个速率中选择一个最小值，作为所有小区的协作传输速率，每个小区均使用该协作传输速率；其中一个具体实施例中，多点传输业务所需最大速率为多点传输用户终端所需的速率总和。
如果不考虑多点传输业务需求的因素，则在1.2步骤得到的所有小区参与多点传输所获得的最大接入传输速率及1.3步骤得到的最大回程速率中选较小值作为所有小区的协助传输速率。
1.5、根据所述协作传输速率和所述用于多点传输接入带宽，计算所述多个小区中每个小区参与多点传输的接入功率；
步骤1.4中得到了所有小区的协作传输速率，然后参考步骤1.1中用于多点传输的接入带宽，可以计算出各个小区参与多点传输的接入功率，具体的计算方式可以参考香农公式，各个小区参与多点传输的接入功率可能是不相同的。
其中，所述多个小区的用于多点传输接入带宽和所述每个小区参与多点传输的接入功率即为所述多个小区用于多点传输的接入资源。
2，对于协同传输，主小区与从小区分别发送或接收一部分数据，所有参与多点传输的小区所传输的数据总和构成完整的数据，因此各个小区满足所述小区协同传输速率的接入带宽和接入功率可以是不相同的；当多点传输方式为协同传输时，该步骤包括：
2.1、根据所述多个小区中每个小区参与多点传输的可用接入带宽和可用功率，计算所述多个小区中每个小区参与多点传输所获得的最大接入传输速率；
各个小区的可用接入带宽和可用功率可能是不相同的，因此需要分别计算每个小区参与多点传输所获得的最大接入传输速率，该计算过程可以采用现有的算法来实现。
2.2、将所述多个小区中每个小区的可用回程速率、所述最大接入传输速率中最小值作为所述每个小区协同传输速率；
每个小区都执行上面的步骤，分别得到每个小区的协同传输速率，协同传输中，各个小区的协同传输速率可以是不相同的。
2.3、确定多个小区的协同传输速率总和是否满足多点传输的业务需求，根据确定结果和所述每个小区的可用接入带宽和接入功率，确定所述每个小区的接入带宽和接入功率；
如果多个小区的协同传输速率总和满足多点传输的业务需求，如多个小区的协同传输速率总和大于或等于多点传输的业务所需速率，分别确定各个小区的接入带宽和接入功率使其不大于相应小区可用接入带宽和可用功率且多个小区用于多点传输的速率总和满足多点传输业务需求，如：多个小区用于多点传输的速率总和大于或等于多点传输业务所需速率；其中，每个小区多点用于传输的速率是根据相应小区接入带宽和接入功率估算得到，估算过程可以根据现有的香农公式进行。
如果多个小区的协同传输速率总和不能满足多点传输的业务需求，如多个小区的协同传输速率总和小于或等于多点传输的业务所需速率，则每个小区直接使用步骤2.1中参与多点传输的可用接入带宽和可用功率，即使用全部可用的接入资源，作为每个小区的接入带宽和接入功率，以尽量满足多点传输的业务需求。
如多个小区的协同传输速率总和等于多点传输的业务所需速率，按上面2种处理方式均是可以的。
各个小区分别执行上面的操作得到上述接入带宽及接入功率，协同传输中，各个小区的上述接入带宽及接入功率可以是不相同的。
其中，所述多个小区中每个小区的所述接入带宽与接入功率为所述多个小区参与多点传输的接入资源。
以下以两个算法实施例对上述协作传输方式及协同传输方式具体的接入资源确定过程进行进一步说明，分别对应上述实施例中的步骤1，2。
1，协作传输中确定小区参与多点传输的接入资源
假设当前有N个小区参与协作传输，每个小区的基站配备多根天线，为了完成协作传输，需要为每个小区的每根天线计算一个加权系数，所有小区的所有天线使用各自的加权系数加权发送相同的信号，在用户终端处形成一个增强的有用信号，同时对其它用户的信号进行加权发送，从而对该用户的干扰最小化。一种协作传输的数学描述可以通过式(2)表示：
Figure GDA0000829112270000131
其中，
PJP–待确定的各个小区用于多点传输的功率矢量，由各个小区用于各个多点传输用户的功率
Figure GDA0000829112270000132
组成，其中j为用户标号，n为小区标号；
WJP–待确定的各个小区用于多点传输的带宽；
J–使用多点传输用户终端的集合；
N–参与多点传输的小区集合；
Figure GDA0000829112270000133
-用户终端j可获得的速率，取决于信道状态和所占用资源数，以式(3)计算：
Figure GDA0000829112270000134
Figure GDA0000829112270000135
-用户终端j的需求速率；
Figure GDA0000829112270000136
-小区n与主小区之间回程的可用容量，该参数还可以表示小区n与对应的网关之间回程的可用容量，取决于用户数据的传输路径(见图3所示)；
Figure GDA0000829112270000141
-小区n用于多点传输的最大带宽，由小区n发送的参与多点传输的可用资源信息获得；
Figure GDA0000829112270000142
-用户j的带宽；
Figure GDA0000829112270000143
-小区n用于多点传输的最大功率，由小区n发送的参与多点传输的可用资源信息获得；
Figure GDA0000829112270000144
-小区n用于用户j的功率；
Figure GDA0000829112270000145
-噪声功率；
式(3)中的
Figure GDA0000829112270000146
为用户终端接收到的信号，由所有小区的所有天线所发射的信号在用户处叠加增强而成，同时该信号在其它用户终端叠加抵消，从而不对其它用户终端造成干扰。用户终端j的接收信号可由式(4)表示：
Figure GDA0000829112270000147
其中，
hj,hi-用户终端j,i到各个小区各个天线的信道组成的矢量；
wj,wi-各个小区各个天线为用户j和i的加权系数组成的矢量；
xj,xi-用户终端j和i的数据；
在式(4)所示的接收信号中，等式右边第二项是其它用户终端对用户终端j的干扰项，在协作传输中，通过设计加权系数矢量wi使得该项为零，从而消除其它用户对用户终端j的干扰。
在式(4)所示的接收信号中，等式右边第一项是用户终端j的有用信号，通常设计加权系数矢量wj使其补偿信道hj之后具有单位增益(即信号加权之后经过信道到达用户终端时，增益为1)。然后通过调整对于用户j的总功率
Figure GDA0000829112270000148
使接收信号
Figure GDA0000829112270000149
达到所需的强度。对于用户终端j的加权系数矢量由所有小区的加权系数矢量组成
Figure GDA00008291122700001410
其中wj,n是第n个小区为用户终端j进行协作传输时所使用的加权系数矢量。由于加权系数矢量wj是归一化的，即|wj|＝1，因此作为加权系数矢量wj的子矢量，|wj,n|≤1。因此，对于第n个小区用于用户终端j的功率为式(5)所示：
Figure GDA0000829112270000151
从式(5)中可以看到，每个小区的功率是成比例的，即与本小区加权系数矢量模值平方成正比。
求解式(2)所描述的优化问题，获得每个小区的功率指配
Figure GDA0000829112270000152
和资源数指配
Figure GDA0000829112270000153
从而使协作传输所获得的速率尽可能满足单个多点传输终端或多个多点传输用户终端的需求。值得注意的是，协作传输技术的特点要求在实际进行传输时，所有小区必须同时使用相同的资源数量(例如：带宽)，所以在式(2)中对于所有小区的具有相同的带宽WJP，而对于每个小区的功率
Figure GDA0000829112270000154
根据加权系数子矢量与信道状态具有不同的取值。
上述内容阐明了采用协作传输方式时多点传输的优化目标，针对上述的优化目标，提出了以下具体的优化算法来实现，对应上述方法实施例中的步骤1.1-1.5，一种获取公式(2)所描述的优化问题的解的方法步骤如下：
(1)确定每个小区用于多点传输的可用接入带宽
Figure GDA0000829112270000155
其中
Figure GDA0000829112270000156
为小区n用于用户j的最大功率预算,J为用户集合。确定所有参与多点传输的小区的可用接入带宽的最小值
Figure GDA0000829112270000157
为所有小区用于多点传输的接入带宽，即公共接入带宽；
(2)根据多点传输的公共接入带宽WJP，以及每个小区用于多点传输的可用功率
Figure GDA0000829112270000158
估算每个小区参与多点传输所获得的最大接入传输速率为：
Figure GDA0000829112270000159
其中，平均信道增益
Figure GDA0000829112270000161
hj,n为用户终端j到小区n的信道增益矢量，wj,n为小区n对用户终端j的天线加权矢量，|J|为多点传输用户终端个数。所有小区的最大接入传输速率中取最小值
Figure GDA0000829112270000162
为所有小区用于多点传输的最大接入传输速率，每个小区均使用该最大接入传输速率；
(3)确定参与多点传输的多个小区的可用回程速率最小值
Figure GDA0000829112270000163
做为所述多个小区用于多点传输的最大回程速率：
Figure GDA0000829112270000164
(4)确定所有小区参与协作传输的速率
Figure GDA0000829112270000165
即多点传输业务所需最大速率、所述多个小区用于多点传输的最大接入传输速率、所述最大回程速率中最小值作为协作传输速率；
其中一个具体实施例中，多点传输业务所需最大速率为多点传输用户终端所需的速率总和
Figure GDA0000829112270000166
(5)根据所述协作传输速率和所述用于多点传输接入带宽，确定每个小区参与多点传输的接入功率
Figure GDA0000829112270000167
根据以上步骤确定所有小区用于多点传输的接入资源
Figure GDA0000829112270000168
即为公式(2)所描述的优化问题的解。
2，协同传输中确定小区参与多点传输的接入资源
假设当前有N个小区参与协同传输，每个小区的基站配备多根天线。为了完成协同传输，各个小区首先进行速率分配，以确定每个小区在共同服务多点传输用户中所承担的部分速率，然后每个小区按照所确定的速率获取部分用户数据，独立完成与用户之间的数据传输。为了确定每个小区的速率分配，需要同时考虑小区负载(用于确定可用接入资源)、小区回程可用能力、以及用户到小区基站的信道状态等信息。一种协同传输中确定小区速率分配、从而确定资源指配的优化问题可以通过式(6)描述：
Figure GDA0000829112270000171
其中，
Pcoop–待确定的各个小区用于多点传输的功率矢量，由各个小区用于各个多点传输用户的功率
Figure GDA0000829112270000179
组成，其中j为用户标号，n为小区标号；
Wcoop–待确定的各个小区用于多点传输的带宽；
J–使用多点传输用户终端的集合；
N–参与多点传输的小区集合；
Figure GDA0000829112270000172
-小区n服务于用户终端j可获得的速率，取决于信道状态和所占用资源数，以式(7)计算：
Figure GDA0000829112270000173
其中，
Figure GDA0000829112270000174
为小区n用于用户终端j的带宽；
Figure GDA0000829112270000175
-用户终端j的需求速率；
Figure GDA0000829112270000176
-小区n与主小区之间回程的可用容量，该参数还可以表示小区n与对应的SGW之间回程的可用容量，取决于用户数据的传输路径(见图3所示)；
Figure GDA0000829112270000177
-小区n用于多点传输的最大带宽，由小区n发送的参与多点传输的可用资源信息获得；
Figure GDA0000829112270000178
-小区n用于多点传输的最大功率，由小区n发送的参与多点传输的可用资源信息获得；
由于协同传输中每个小区是独立完成与用户终端之间的数据传输，因此小区之间的关联性体现在速率分配。为每个小区分配适应其可用接入资源状态和回程可用容量的速率，从而确定每个小区参与多点传输所使用的资源指配，联合所有小区满足多个多点传输用户的需求。对于小区n发送至用户j的信号可以表示为式(8)：
Figure GDA0000829112270000181
其中，
hj,n-用户终端j到小区n各个天线的信道组成的矢量；
wj,n-小区n各个天线为用户终端j的加权系数组成的矢量；
xj-用户终端j的数据；
求解式(6)所描述的优化问题，获得每个小区的功率指配和资源指配，从而使协同传输所获得的速率尽可能满足单个多点传输用户终端或多个多点传输用户终端的需求。值得注意的是，协同传输技术的特点是每个小区相对独立地服务于同一个多点传输用户终端，所有小区在通过求解式(6)的优化问题获得接入资源指配
Figure GDA0000829112270000182
之后，按照所指配的资源量，独立完成调度和传输。
上述内容阐明了采用协同传输方式时多点传输的优化目标，针对上述的优化目标，提出了以下具体的优化算法来实现，对应上述方法实施例中的步骤2.1-2.3，一种获取公式(6)所描述的优化问题的解的方法步骤如下：
(1)根据多个小区中每个小区参与多点传输的可用接入资源(功率
Figure GDA0000829112270000183
和带宽
Figure GDA0000829112270000184
)，计算每个小区单独服务多点传输用户终端可获得的最大接入传输速率：
Figure GDA0000829112270000185
其中，平均信道增益
Figure GDA0000829112270000186
hj,n为用户j到小区n的信道增益矢量，wj,n为小区n对用户j的天线加权矢量，|J|为多点传输用户个数；(2)将所述每个小区最大接入传输速率和可用的回程速率中的较小值作为每个小区的协同传输速率：
Figure GDA0000829112270000191
(3)确定多个小区的协同传输速率总和是否满足多点传输的业务需求，如果多个小区协同传输速率总和不能满足多点传输的用户终端需求，则每个小区的可用接入资源(功率
Figure GDA0000829112270000192
和带宽
Figure GDA0000829112270000193
)为对应小区参与多点传输的接入资源，即使用全部的可用接入资源功率：
Figure GDA0000829112270000194
和带宽
Figure GDA0000829112270000195
如果多个小区协同传输速率总和能满足多点传输的用户终端需求，为每个小区分配速率
Figure GDA0000829112270000196
令其满足：
Figure GDA0000829112270000197
根据所分配的小区n的速率
Figure GDA0000829112270000198
确定其可用接入资源的一个子集值(功率
Figure GDA0000829112270000199
和带宽
Figure GDA00008291122700001910
),该接入资源子集值满足所分配的速率：
Figure GDA00008291122700001911
根据以上步骤确定所有小区用于多点传输的接入资源
Figure GDA00008291122700001912
即为公式(6)所描述的优化问题的解。
基于上述数据传输的方法，本发明实施例还提供了一种相应的确定多点传输资源的装置，该设备可以对应上述方式实施例中的控制器，可以是一个独立的网元，也可以为基站，基站控制器或MME；参考图3，该设备包括：
速率确定模块301：用于获取参与多点传输的多个小区的回程状态，并根据所述多个小区的回程状态确定所述多个小区的可用回程速率，所述多个小区包括主小区和至少一个从小区，所述主小区回程状态包括：网关与主小区之间回程状态；所述从小区回程状态包括：网关与从小区之间回程状态或主小区和从小区之间的回程状态；
资源获取模块302：用于获取所述多个小区的多点传输的可用接入资源；
处理模块303：用于根据多点传输的类型及业务需求，所述多个小区的可用回程速率及多点传输的可用接入资源，确定所述多个小区用于多点传输的接入资源。
进一步的，所述速率确定模块301具体用于：
获取所述各个小区回程的最大速率及各个小区回程的负载；
根据所述各个小区的回程的最大速率及负载分别计算所述各个小区的可用回程速率。
其中，所述多个小区的多点传输的可用接入资源包括：可用接入带宽和可用功率。
当多点传输方式为协作传输时，所述处理模块303用于：
将所述多个小区的可用接入带宽的最小值作为所述多个小区用于多点传输的接入带宽；
根据所述多个小区用于多点传输的接入带宽和所述多个小区中每个小区的可用功率，计算所述多个小区中每个小区参与多点传输所获得的最大接入传输速率，将所述多个小区的最大接入传输速率的最小值做为所述多个小区用于多点传输的最大接入传输速率；
将所述多个小区的可用回程速率的最小值作为所述多个小区的最大回程速率；
将多点传输业务所需最大速率、所述多个小区用于多点传输的最大接入传输速率、所述最大回程速率中的最小值作为协作传输速率；
根据所述协作传输速率和所述用于多点传输接入带宽，计算所述多个小区中每个小区参与多点传输的接入功率；
其中，所述多个小区的用于多点传输接入带宽和所述每个小区参与多点传输的接入功率为所述多个小区用于多点传输的接入资源。
当多点传输方式为协同传输时，所述处理模块用于：
根据所述多个小区中每个小区参与多点传输的可用接入带宽和可用功率，计算所述多个小区中每个小区参与多点传输所获得的最大接入传输速率；
将所述多个小区中每个小区的可用回程速率、所述最大接入传输速率中最小值作为所述每个小区协同传输速率；
确定多个小区的协同传输速率总和是否满足多点传输的业务需求，根据确定结果和所述每个小区的可用接入带宽和接入功率，确定所述每个小区的接入带宽和接入功率；
其中，所述多个小区中每个小区的所述接入带宽与接入功率为所述多个小区参与多点传输的接入资源。
进一步的，确定多个小区的协同传输速率总和是否满足多点传输的业务需求，根据确定结果和所述每个小区的可用接入带宽和接入功率，确定所述每个小区的接入带宽和接入功率包括：
如果多个小区的协同传输速率总和满足多点传输的业务需求，分别确定各个小区的接入带宽和接入功率使其不大于相应小区可用接入带宽和可用功率且多个小区用于多点传输的速率总和满足多点传输业务需求，其中，每个小区用于多点传输的速率是根据相应小区接入带宽和接入功率估算得到；或
如果多个小区的协同传输速率总和不能满足多点传输的业务需求，则每个小区使用所述相应的所述参与多点传输的可用接入带宽和可用功率作为每个小区的接入带宽和接入功率。
可选的，该装置可以进一步包括，资源分配模块：用于为所述多个小区指配所述用于多点传输的接入资源。
该装置对应上述的方法实施例，方法实施例中其它的相应步骤均可以由上述相应的模块执行，在此不再一一赘述。
另外，本发明实施例还提供了一种无线网络设备，参考图4，该设备包括处理器402，接收器401，可选的，进一步包括发射器403，该设备可以对应上述方式实施例中的控制器，可以是一个独立的网元，也可以为基站，基站控制器或MME，并实现方法实施例中相应的功能，该设备与图3的实施例的确定多点传输资源的装置类似，其中：
接收器401：用于获取参与多点传输的多个小区的回程状态，并根据所述多个小区的回程状态确定所述多个小区的可用回程速率，所述多个小区包括主小区和至少一个从小区，所述主小区回程状态包括：网关与主小区之间回程状态；所述从小区回程状态包括：网关与从小区之间回程状态或主小区和从小区之间的回程状态；还用于获取所述多个小区的多点传输的可用接入资源；
处理器402：用于根据多点传输的类型及业务需求，所述多个小区的可用回程速率及多点传输的可用接入资源，确定所述多个小区用于多点传输的接入资源。
另外，实现方式有多种，不限于上述实现方式，例如：接收器401可以实现图3中速率确定模块301及资源获取模块302的相应功能，处理器402可以实现处理模块402相应的功能，在此不再一一赘述；或者，在另一个实施例中，接收器401执行方法实施例中接收及获取等步骤的相关流程，处理器402实现方法实施例中确定及计算等步骤的相关流程，进一步的，方法实施例中发射及分配等步骤的相关流程，可以由发射器403执行。
本发明提供的确定多点传输资源的方法及装置，通过获取参与多点传输的多个小区的回程状态及可用接入资源，并参考多点传输的类型，从而确定所述多个小区用于多点传输的接入资源；在满足业务需求的前提下，保证了接入资源的合理分配，提高了多点传输的效率。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种确定多点传输资源的方法，其特征在于，包括：
获取参与多点传输的多个小区的回程状态，并根据所述多个小区的回程状态确定所述多个小区的可用回程速率，所述多个小区包括主小区和至少一个从小区，所述主小区回程状态包括：网关与主小区之间回程状态；所述从小区回程状态包括：网关与从小区之间回程状态或主小区和从小区之间的回程状态；
获取所述多个小区的多点传输的可用接入资源；
根据多点传输的类型及业务需求，所述多个小区的可用回程速率及多点传输的可用接入资源，确定所述多个小区用于多点传输的接入资源。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取参与多点传输的多个小区的回程状态，并根据所述多个小区的回程状态确定所述多个小区的可用回程速率包括：
获取所述各个小区回程的最大速率及各个小区回程的负载；
根据所述各个小区的回程的最大速率及负载分别计算所述各个小区的可用回程速率。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个小区的多点传输的可用接入资源包括：可用接入带宽和可用功率。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，当多点传输的类型为协作传输时，根据多点传输业务需求，所述多个小区的可用回程速率及多点传输的可用接入资源，确定所述多个小区用于多点传输的接入资源包括：
将所述多个小区的可用接入带宽的最小值作为所述多个小区用于多点传输的接入带宽；
根据所述多个小区用于多点传输的接入带宽和所述多个小区中每个小区的可用功率，计算所述多个小区中每个小区参与多点传输所获得的最大接入传输速率，将所述多个小区的最大接入传输速率的最小值做为所述多个小区用于多点传输的最大接入传输速率；
将所述多个小区的可用回程速率的最小值作为所述多个小区的最大回程速率；
将多点传输业务所需最大速率、所述多个小区用于多点传输的最大接入传输速率、所述最大回程速率中的最小值作为协作传输速率；
根据所述协作传输速率和所述用于多点传输接入带宽，计算所述多个小区中每个小区参与多点传输的接入功率；
其中，所述多个小区的用于多点传输接入带宽和所述每个小区参与多点传输的接入功率为所述多个小区用于多点传输的接入资源。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，多点传输的类型为协同传输时，根据多点传输的业务需求，所述多个小区的可用回程速率及多点传输的可用接入资源，确定所述多个小区用于多点传输的接入资源；包括：
根据所述多个小区中每个小区参与多点传输的可用接入带宽和可用功率，计算所述多个小区中每个小区参与多点传输所获得的最大接入传输速率；
将所述多个小区中每个小区的可用回程速率、所述最大接入传输速率中最小值作为所述每个小区协同传输速率；
确定多个小区的协同传输速率总和是否满足多点传输的业务需求，根据确定结果和所述每个小区的可用接入带宽和接入功率，确定所述每个小区的接入带宽和接入功率；
其中，所述多个小区中每个小区的所述接入带宽与接入功率为所述多个小区参与多点传输的接入资源。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，确定多个小区的协同传输速率总和是否满足多点传输的业务需求，根据确定结果和所述每个小区的可用接入带宽和接入功率，确定所述每个小区的接入带宽和接入功率包括：
如果多个小区的协同传输速率总和满足多点传输的业务需求，分别确定各个小区的接入带宽和接入功率使其不大于相应小区可用接入带宽和可用功率，且多个小区用于多点传输的速率总和满足多点传输业务需求，其中，每个小区用于多点传输的速率是根据相应小区接入带宽和接入功率估算得到；或
如果多个小区的协同传输速率总和不能满足多点传输的业务需求，则每个小区使用所述相应的所述参与多点传输的可用接入带宽和可用功率作为每个小区的接入带宽和接入功率。
7.一种确定多点传输资源的装置，其特征在于，包括：
速率确定模块：用于获取参与多点传输的多个小区的回程状态，并根据所述多个小区的回程状态确定所述多个小区的可用回程速率，所述多个小区包括主小区和至少一个从小区，所述主小区回程状态包括：网关与主小区之间回程状态；所述从小区回程状态包括：网关与从小区之间回程状态或主小区和从小区之间的回程状态；
资源获取模块：用于获取所述多个小区的多点传输的可用接入资源；
处理模块：用于根据多点传输的类型及业务需求，所述多个小区的可用回程速率及多点传输的可用接入资源，确定所述多个小区用于多点传输的接入资源。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述速率确定模块具体用于：
获取所述各个小区回程的最大速率及各个小区回程的负载；
根据所述各个小区的回程的最大速率及负载分别计算所述各个小区的可用回程速率。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述多个小区的多点传输的可用接入资源包括：可用接入带宽和可用功率。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，当多点传输的类型为协作传输时，所述处理模块用于：
将所述多个小区的可用接入带宽的最小值作为所述多个小区用于多点传输的接入带宽；
根据所述多个小区用于多点传输的接入带宽和所述多个小区中每个小区的可用功率，计算所述多个小区中每个小区参与多点传输所获得的最大接入传输速率，将所述多个小区的最大接入传输速率的最小值做为所述多个小区用于多点传输的最大接入传输速率；
将所述多个小区的可用回程速率的最小值作为所述多个小区的最大回程速率；
将多点传输业务所需最大速率、所述多个小区用于多点传输的最大接入传输速率、所述最大回程速率中的最小值作为协作传输速率；
根据所述协作传输速率和所述用于多点传输接入带宽，计算所述多个小区中每个小区参与多点传输的接入功率；
其中，所述多个小区的用于多点传输接入带宽和所述每个小区参与多点传输的接入功率为所述多个小区用于多点传输的接入资源。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，多点传输的类型为协同传输时，所述处理模块用于：
根据所述多个小区中每个小区参与多点传输的可用接入带宽和可用功率，计算所述多个小区中每个小区参与多点传输所获得的最大接入传输速率；
将所述多个小区中每个小区的可用回程速率、所述最大接入传输速率中最小值作为所述每个小区协同传输速率；
确定多个小区的协同传输速率总和是否满足多点传输的业务需求，根据确定结果和所述每个小区的可用接入带宽和接入功率，确定所述每个小区的接入带宽和接入功率；
其中，所述多个小区中每个小区的所述接入带宽与接入功率为所述多个小区参与多点传输的接入资源。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，确定多个小区的协同传输速率总和是否满足多点传输的业务需求，根据确定结果和所述每个小区的可用接入带宽和接入功率，确定所述每个小区的接入带宽和接入功率包括：
如果多个小区的协同传输速率总和满足多点传输的业务需求，分别确定各个小区的接入带宽和接入功率使其不大于相应小区可用接入带宽和可用功率且多个小区用于多点传输的速率总和满足多点传输业务需求，其中，每个小区用于多点传输的速率是根据相应小区接入带宽和接入功率估算得到；或
如果多个小区的协同传输速率总和不能满足多点传输的业务需求，则每个小区使用所述相应的所述参与多点传输的可用接入带宽和可用功率作为每个小区的接入带宽和接入功率。
13.一种通信装置，包括处理器，其特征在于，所述处理器用于执行如上述权利要求1-6任一项所述的方法。
14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储有计算机程序；所述计算机程序被执行时，实现如权利要求1-6任一项所述的方法。
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