[发明专利]用于协调多点传送的速率分配方案

说明书

背景技术

无线蜂窝通信网络几乎是无处不在的，并且向数百万订户提供移动语音和数据通信。在蜂窝网络中，固定收发器或接入点（AP）提供与地理区域或小区内多个订户的双向无线电通信。在现代无线蜂窝通信网络中，小区间干扰或来自非服务AP的在用户设备（UE）的干扰一直是性能减损的主要源头，使数据速率、系统容量和送达的通信服务的质量受限。当从在单个AP的多个天线向多个UE传送时发生类似的干扰。

发表在2004年1月IEEE汇刊VT 53卷1号（IEEE Trans, VT, vol. 53, no.1, Jan. 2004）中的M. Schubert和H. Roche所著标题为“具有各个SINR约束的多用户波束成形问题的解决方案”（“Solution of the multiuser beamforming problem with individual SINR constraints”）的文献中公开一种从多天线AP到多个UE的联合自适应波束成形的系统，其公开通过引用其全部并入本文。根据此系统，联合地调整波束成形器和传送功率以满足在UE的各个平均信号干扰噪声比（SINR）要求。推导了一种算法，其在总传送功率约束下将可联合地实现的SINR余量（高于SINR要求）最大化。

协调多点（CoMP）传送是一种将多个AP之间的干扰最小化的系统体系结构。CoMP不同于常规蜂窝体系结构，因为在地理位置中的多种AP的天线依靠快速回程（backhaul）连接到中央CoMP控制器。CoMP控制器通过协调调度到小区内的用户设备（UE）的传送和/或使用信号处理技术主动性地抑制干扰来将干扰最小化。在CoMP信号处理中，对从每个传送天线到每个UE的传送加权以将干扰最小化并将吞吐量最大化。与常规蜂窝网络相比，在下行链路中来自多个AP的这种协调的传送允许CoMP系统实现非常高的谱效率。CoMP系统在2006年8月的IEE通信会议153卷4期548-555页（1EE Proc.-Commun.,vol.153, issue 4, pp. 548-555, Aug. 2006）中发表的G. J. Fosehini、K. Karakayali和R. A. Valenzuela所著标题为“协调多个天线蜂窝网络以实现极大谱效率”的文献（“Coordinating multiple antenna cellular networks to achieve enormous spectral efficiency”）中以及2008年6月30日在波兰华沙的3GPPP规范“协调的多点传送/接收”（“Coordinated multipoint transmission / reception”）TSG-RAN WG1 #53bis, R1-082469中予以公开，其二者的公开通过引用其全部并入本文。

A. Hafeez于2008年9月提交的美国临时专利申请序列号61/094108，标题为“在每个传送器功率约束下的多用户波束成形”（“Multiuser beamforming under per transmitter power constraints”）中公开一种在CoMP小区中从多个AP进行联合自适应波束成形的系统，该临时专利申请的公开通过引用其全部并入本文。推导了一种算法，其在每传送器（即，AP）功率约束下为CoMP小区中的UE将可联合地实现的SINR余量最大化。

Schubert等人和Hafeez公开的多用户波束成形方案将UE的各个SINR目标以上的可联合地实现的SINR余量最大化。但是，这些方法未解决设置UE的各个SINR目标的问题。在确定这些目标时，如UE服务质量（QoS）要求和业务状况的实际考虑起作用。此外，如公平度和吞吐量优化的系统方面也必须予以考虑。

具有相等UE SINR目标的多用户波束成形未确保UE的相等位速率。这是因为在相等UE SINR目标的情况下，多用户波束成形算法将给定帧中调度的UE的平均SINR均衡，而不考虑过往帧中UE所实现的位速率。换言之，独立于波束成形方案实施的调度影响了平均UE位速率。

设置相等的UE位速率目标对于系统吞吐量来说一般不好，因为具有有利信道状况的UE受到处罚，而具有不利信道状况的UE受到奖励。另一方面，仅基于UE的信道状况（例如，SINR）来设置UE位速率目标可能导致UE之间的总体不公平。例如，在差信道状况中的UE将在长时间段内仅接收到低位速率。相似地，向好信道状况中的UE提供高位速率改进了系统吞吐量，但是在长期内是不公平的。

发明内容