[发明专利]基于AOA估计的CoMP用户分组方法

说明书

技术领域

本专利属于无线通信技术领域，特别涉及CoMP的用户分组方法

背景技术

在LTE中^[1]，由于小区边缘的UE处于干扰受限环境，一般会采用部分频率重用(FFR)等方式来抑制小区间干扰(Inter-Cell Interference，ICI)，这样会降低该区域的平均吞吐率。为了满足IMT-A对于小区边缘覆盖及容量的要求，必须采用协作多点(CoMP)、网络MIMO等技术^[2][3]。基于空域滤波的波束赋型方法可以通过较窄的发射波束来降低用户间干扰，从而提升系统性能。在TDD中，当信道变化较慢时，可以利用对上行AOA的估计可以作为下行发射的DOA来使用(FDD则需要通过反馈来决定DOA)，由于LTE+可能支持更多的site天线数，所以可以获得更为准确的AOA估计值，同时可以形成指向特性更好的发射波束。另外在CoMP中，由于多site的参与，各个site均可以形成不同的波束覆盖样式，这样就增加了波束选择与利用的复杂度。

发明内容

本专利提出了一种简单的基于AOA的CoMP用户分组方法，根据UE对应的不同site的波束区域，对UE进行分组，以达到节省资源，提升容量的目的。

如DL CoMP如图1所示，共有3个site参与协作下行传输。每个site可以形成3个波束。在不考虑根据AOA进行用户时频资源分组规划的情况下，区域A，B的用户必须采用正交的时频资源块进行DL数据传输，但考虑根据AOA进行用户分组后，显然A，B区域的两组用户可以采用相同的时频资源块进行DL数据传输，这样就可以节省传输资源，提高系统容量。

如果要进行上述资源重用，就必须根据用户所处的各个site的波束区域情况，对用户进行分组。下面以简单的例子进行说明，假设共有6个用户需要传输数据，基于针对信道传输矩阵H的对角化预编码，考虑到H反馈的准确度及鲁棒性的问题，假设最多可以实现4个用户的复用，假设每个用户需n个RB传输数据，则普通多流Beamforming需要2n个RB传输数据。

通过上行的AOA估计及X2interface的交互，各Site可以得到6个用户在3个Site中的对应波束。对于6用户的任意一种地理分布，都可以得到如图2所示的一个用户分布图，我们提出的方案就是基于用户分布图对用户进行分组。若分布如图2所示，显然，我们可以将用户“1，2，3，4”分为一组(所用资源为：Site1-Beam1，2；Site2-Beam1，3；Site3-Beam3)，用户“5，6”分为一组(所用资源为：Site1-Beam3；Site2-Beam2；Site3-Beam1，2)。两组采用相同的时间频率资源进行下行传输，通过Beam方向区分数据；组内用户采用正交的时频资源进行下行传输。通过两级正交资源划分的方式，这样最多需要n个RB就可以完成数据传输。达到了节约传输资源，提高容量的目的。

要将用户划分为几个小组，且分组后下行Beam互相正交，同时能够节省传输资源，必须满足如下条件：

A.对任一Site，同一组用户不能占据全部的Beam。

B.任一组内的用户的数量不能大于最多可实现用户复用数(不考虑基于DOA的复用)。

如果对于一种用户分布场景的所有分组方式均不能同时满足上述两个条件，则不能通过基于AOA的用户分组方案来提升容量，此时只能通过波束赋型来降低用户之间的干扰。在其它条件不变时，上述情况(即分组失败)的发生概率受多个条件的影响，如：

(1).随参与协作的Site数量增加而增大；

(2).随参与划分的用户数量的增加而增大；

(3).随参与划分的总用户组的选取自由度增加而减小；

(4).随各Site能实现的波束自由度的增加而减小；

(5).随各Site能实现的波束数增加而减小；

(6).随各可划分分组数量的增加而减小。

分组算法为：首先基于site1的波束进行用户分组，考察分组是否满足条件A，B；若满足则分组成功；若不满足则换一种基于site1的分组方式，考察分组是否满足条件A，B；若完成遍历基于site1的分组方式后仍不能得到满足条件的分组方式则分组失败。

本专利提出的基于AOA的用户分组方法可以通过用户分组，利用协作site的波束方向正交性提升下行链路的通信容量。

附图说明

图1DLCoMPbeam示意图

图2可划分分组的用户波束分布的一个例子。