[发明专利]动态确定协作小区的方法

说明书

本发明提供一种动态确定协作小区的方法，应用于包括用户终端，基站和中央控制结点的无线通信系统中，包括：生成可重叠的候选协作集划分方案的集合的步骤；估算每个候选的协作集划分方案的系统和速率的步骤；选择系统和速率最大的候选协作集划分方案作为最优协作集划分方案的步骤。优选地，上述估算每个候选协作集划分方案的系统和速率的步骤包括：估算候选协作集划分方案包含的每个协作集的和速率的步骤；累加候选协作集划分方案包含的所有协作集的和速率来计算系统和速率的步骤。本发明的动态确定协作小区的方法综合各种协作方式的长处，为小区的中心用户和边缘用户同时提供了最好的传输速率，使得整个系统的传输和速率最大化。

技术领域

本发明涉及一种无线通信领域中区域内的小区协作集划分方法，特别是涉及一种动态确定协作小区的方法。

背景技术

近年来，无线通信网络技术取得了巨大的进步。尤其是长期演进（Long TermEvolution，简称LTE）系统在网络容量、接入速率等方面相比已有系统有了重大突破。在LTE中，由于采用正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称OFDM）的多址接入方式，小区内用户的多个子载波相互正交，因此很好地避免了小区内干扰。但由于采用的频谱复用系数为1，不同小区可以在相同的空时频资源上进行无线收发，导致小区间干扰比较严重，特别是小区边缘受到邻近小区的干扰尤为严重，限制了边缘用户的传输性能。所以，LTE的系统容量受限于小区间干扰，小区间的干扰抑制成为一个亟待解决的问题。为了进一步提高小区吞吐量，尤其是小区边缘用户的性能，3GPP提出在LTE-A（LTE的后续演进技术，即下一代移动通信网络）系统中引入协作多点传输/接收（CoordinatedMultiple Point transmission and reception，简称CoMP）。CoMP技术，是指在地理位置上分开的多个传输点协作地为一个或多个用户服务。在CoMP技术中，邻近协作小区的信号不再是干扰，而变成了有用信号，因此，CoMP是提高系统整体性能的有效途径，尤其是，它可以改善小区边缘用户的传输速率。在CoMP技术中，联合传输（Joint Transmission，简称JT）是多个小区在相同的时频资源向某个或某几个用户传输数据，是增强用户接收信号干扰噪声比（SINR）的有效手段。

在CoMP的联合传输中，需要将一定区域内的小区进行划分，来决定哪些小区构成一个协作集，共同为某些用户服务，也就是协作小区划分方法。理论上讲，在所有的传输点之间进行协作，能提供很大的小区边缘和平均的小区吞吐量。但是，在所有的传输节点之间共享用户数据、信道信息需要很高的回传容量，实现复杂度也很高。为了减小复杂度，协作只能在有限的传输点之间，因此需要确定哪些传输点组成一个协作集。根据研究，协作小区数等于3时，能在性能和复杂度之间取得较好的折中，所以3GPP建议每个协作集中的协作小区数不超过3。

CoMP协作集的划分，按照协作集划分是固定不变的还是动态变化的，有静态划分和动态划分两种。

静态划分方法在时间上是固定不变的，划分方法基于终端用户可能的各种位置进行。静态协作集划分方法主要包括基站内（intra-site）协作和基站间（inter-site）协作两种。基站内协作，是同一基站的多个小区作为一个协作集。图1为基站内协作方案示意图，小区1/2/3属于同一基站BS1的三个扇区，它们构成一个协作集；其他基站的多个小区同样分别作为一个协作集。

基站间协作中，每个协作集由属于不同基站的多个小区组成。基站1的3个小区分别属于3个不同的协作集，每个协作集包含3个属于不同基站的小区。基站间协作有两种可能的划分方式，分别如图2和图3所示。在图2中，小区1/4/20构成一个协作集，小区2/7/10和小区3/14/16分别构成一个协作集；在图3中，小区1/16/19构成一个协作集，小区2/4/8和小区3/10/13分别构成一个协作集。