[发明专利]基于联盟博弈的CoMP下混合动态分簇方法

说明书

本发明公开一种基于联盟博弈的CoMP下混合动态分簇方法，主要解决现有技术在CoMP系统分簇方案中实现复杂度较高，性能提升有限等问题。其主要步骤为：划分多点协作传输CoMP用户、构建预协作簇、生成偏好列表、上报相关信息、建立稳定联盟、形成协作簇。本发明基于联盟博弈，提出混合动态分簇方法，实现静态分簇技术和动态分簇技术中的增益和复杂度的折中，有效提高了用户吞吐量和资源利用率，低复杂度改善了网络性能。

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及无线网络技术领域中的一种基于联盟博弈的多点协作传输CoMP(Coordinated Multiple Points Transmission/Reception)下混合动态分簇方法。本发明根据用户侧收集的邻近基站的发射功率、信道增益、偏好列表和基站侧的重叠度等，基于联盟博弈理论，实现混合动态分簇方法，有效提高用户吞吐量和资源利用率，改善了网络性能。

背景技术

随着移动无线网络的迅猛发展，稀缺的频谱资源与极致的数据业务需求矛盾日益严重。为满足未来无线网络的需求，密集部署异构小基站(Small Base Station,SBS)并采用同频组网结构成为实现5G千倍网络容量的关键技术之一。然而，密集的同频组网和用户位置差异导致更严重的小区间干扰，特别是边缘用户。多点协同传输技术作为一种解决单小区资源调度限制，引入多小区联合调度提升网络整体性能的关键技术，3GPP组织已将其纳入LTE-Advanced标准并在36.819系列中修订完善。

CoMP技术通过小区间的协调或联合调度，进而规避或者利用干扰实现网络性能的提升。目前，下行CoMP技术主要可分为联合传输(Joint Processing)和协作调度或者波束成形(Coordinated Scheduling/Beamforming,CS/CB)。JP技术通过传输节点间交互以共享用户下行数据和信道状态信息，实现原部分强干扰信号的利用；而CS/CB技术通过节点间交互共享信道状态信息，实现小区间时间、频率和空间上资源的协调。

CoMP系统中基站间的协作需要精确的同步、附加的导频开销和复杂的调度和预编码，因此需要高带宽的反馈链路以交互用户数据和CSI信息。随协作基站个数的增加，协作所需要的信令和反馈开销急剧增加，资源分配和预编码实现复杂的也激增，但协作带来的增益却逐步减小。因此，合适规模的协作簇成为性能增益和协作开销折中的关键。CoMP分簇技术主要可以分成三类：静态分簇、半动态分簇和动态分簇。其中动态分簇可以进一步分为网络中心分簇、用户中心成簇和混合动态成簇。尤其是混合动态成簇较好的兼顾网络中心分簇和用户中心成簇的特征，实现了复杂度和性能增益间的折中，并具有自适应性和灵活性。

北京邮电大学在其申请的专利文献“CoMP协作簇、CoMP用户划分方法及频谱资源分配方法”(申请号201310241772.X，申请公开号CN103338519A)中公开一种CoMP协作簇、CoMP用户划分方法及频谱资源分配方法。该方法的具体步骤是：首先，CoMP用户估计在非CoMP和第一协作簇的CoMP通信模式下的信干噪比。其次，CoMP用户判断其信干噪比是否符合第一协作簇或者第二协作簇。最后，用户将划分结果返回给基站，执行协作通信。该方法存在的不足之处是：首先，该方法依据于信干噪比划分CoMP用户，未考虑邻近基站对CoMP用户的协作增益和协作开销的影响。其次，协作簇的规模固定，难以适应网络和信道的变化，尤其当基站间距离较远时，该方法不利于通信量吞吐量的提升和资源的最优调配。