[发明专利]TDD协同无线网络多基站多天线之间的功率分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于TDD协同无线网络多基站多天线之间的功率分配方法，属于移动通信系统中无线资源管理研究技术。

背景技术

在基于多输入多输出-正交频分复用（简称MIMO-OFDM）技术的宽带无线通信系统中，为了提高频谱利用率，一般采用频率复用因子为1的组网方式；但是，这种组网方式会在小区边缘产生很强的小区间干扰，严重影响了系统的覆盖范围、容量以及边缘用户的信号质量。如果不采用有效的方法来解决小区间的干扰问题，将会导致实际的通信系统无法充分挖掘MIMO-OFDM技术所具有的潜在性能增益。

协同无线网络架构通过将发往小区边缘用户的数据从协作集中的多个相邻基站同步发射，这样就可以将原来的干扰信号转化为有用信号，从而达到消除小区间干扰、提高小区边缘用户吞吐量的目的。协同无线网络架构充分地利用了MIMO技术的空间复用和分集优势，通过基站间的协作调度和资源分配能够较好地控制小区间的干扰，尤其适合提升小区边缘用户的服务质量。与传统的多基站多天线系统类似，协同无线网络中的多基站多天线间的下行功率分配算法，即协作基站之间以及基站的天线之间的功率分配策略，极大地影响着系统的频谱效率和功率效率。然而，传统的多基站多天线系统的下行功率分配算法仅适用于独立基站的多个天线之间的功率分配问题，无法应用于协同无线网络中多基站多天线间的功率分配问题。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种能够提高移动通信系统功率效率及可靠性的TDD（时分双工）协同无线网络中多基站多天线间的功率分配方法，它能够简单快速地实现多小区多天线系统中基站及天线的功率分配。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

TDD协同无线网络多基站多天线之间的功率分配方法，每次功率分配中重复系统运行周期的若干倍数次以下步骤：

（1）基站n(n=1,2,3...N)根据某移动终端的发送信号功率强度射频天线l(l=1,2,...L)测量到的该移动终端到达基站的无线信号接收功率强度及干扰和噪声信号功率强度选择L₁个射频天线（一般选取接收功率强度较大的L₁个射频天线）组成协作天线集其中，上标U表示上行（UL），上标T表示发送，上标R表示接收，上标NI表示干扰和噪声；

（2）基站n(n=1,2,3...N)根据某移动终端的接收信号功率强度及干扰和噪声信号功率强度估算出终端信干噪比的一个样本值同时，将基站中的信干噪比样本值表中的K个样本值左移一个单元，并用更新样本值表最右边的存储单元；其中，下标i表示信干噪比样本值表中存储单元的序号，上标D表示下行（DL）；

（3）基站n(n=1,2,3...N)计算出信干噪比样本值表中K个样本值该时刻的统计平均值并将该统计平均值与相邻的N-1个基站进行共享；

（4）每个基站按第一步到第三步同时计算，并根据接收到的N-1个的值对自身的相邻基站信干噪比表进行更新，得到n=1,2,…,N；同时对表中的N个值进行从小到大排序，并根据该基站的大小判断其是否参加协同发送，从而确定M个基站组成的协同发送集Ω_BS={BS₁,BS₂,…,BS_M}；

（5）如果基站n(n=1,2,3...N)参加协同发送，则计算协同发送集中M个基站n=1,2,…,M的平均值然后更新基站的发送总功率；如果不参加协同发送，则基站不进行功率更新；

（6）协同发送集Ω_BS中的每个基站对其协作天线集中的射频天线l,l=1,2,…L₁进行功率分配；如果不参加协同发送，则基站不对其天线进行功率分配。

优选的，所述步骤（2）中，基站n利用[规则1]：