[发明专利]一种密集分布式无线通信系统半动态重叠分簇算法

权利要求书

1.一种密集分布式无线通信系统半动态重叠分簇算法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤S1、基于长时信道状态信息的半动态非重叠分簇算法使远程接入单元RAU形成若干协作簇；

步骤S2、计算每个协作簇的平均用户速率，设置门限值，找出簇边缘用户；

步骤S3、分别计算每个协作簇到其簇内边缘用户和其它协作簇的边缘用户的平均大尺度衰落，通过比值，寻找各协作簇的重叠用户；

步骤S4、每个协作簇中的RAU侦听本簇重叠用户的信道状态信息，对各自簇内用户进行联合传输，同时对重叠用户实施干扰避免，形成以用户为中心的虚拟重叠簇；

所述的步骤S1包括：

步骤S1.1、设定初始化簇规模门限值Q，即每个协作簇中RAU的最多个数；

步骤S1.2、用户周期性地发送正交导频信息，RAU进行信道估计、获取长时信道状态信息并汇报给中心处理单元；

步骤S1.3、中心处理单元让每个用户选择到其大尺度衰落最大的RAU，形成集合此时每个协作簇中只有一个RAU，定义没有用户的RAU为休眠状态；

步骤S1.4、判断是否存在未被选取的协作簇，若有，则从未被选取的协作簇中任意选取协作簇i，转至步骤S1.5，否则半动态非重叠分簇算法结束，转至步骤S2；

步骤S1.5、利用长时信道状态信息和速率近似公式计算该协作簇的平均用户速率；

步骤S1.6、判断是否存在与该协作簇的RAU个数之和小于或等于Q且两簇内用户数之和小于或等于RAU总天线数的协作簇，若存在，则转至步骤S1.7，否则，返回步骤S1.4；

步骤S1.7、分别计算该协作簇与符合步骤S1.6条件的协作簇的协作增益；

步骤S1.8、判断是否存在与该协作簇的协作增益大于1的协作簇，若存在，则选取协作增益最大的协作簇与该协作簇协作形成新的协作簇，返回步骤S1.5，否则返回步骤S1.4。

2.根据权利要求1所述的密集分布式无线通信系统半动态重叠分簇算法，其特征在于：所述的步骤S1.5中的速率近似公式为：协作簇i中用户k速率的近似公式为其中,β_biki为协作簇i中用户k到协作簇i中RAU b的大尺度衰落，是协作簇i的用户集合，为协作簇i的用户个数，为协作簇j的用户个数，为协作簇i的RAU个数，为协作簇j的RAU个数，N_t为每个RAU配备的天线数，β_tjki为协作簇i中用户k到协作簇j中RAU t的大尺度衰落；基于此，协作簇i的平均用户速率为

3.根据权利要求1所述的密集分布式无线通信系统半动态重叠分簇算法，其特征在于：所述的步骤S1.7中的协作增益为：假设协作簇i与j协作形成新的协作簇记为协作簇l，则协作簇l中原协作簇i中用户的平均速率为将协作簇i与j协作后协作簇i的平均用户速率增益定义为协作簇i与j的协作增益

4.根据权利要求1所述的密集分布式无线通信系统半动态重叠分簇算法，其特征在于：所述的步骤S2包括：

步骤S2.1、中心处理单元利用长时信道状态信息和步骤S1.5中的速率近似公式计算每一个用户的近似速率并计算每个协作簇的平均用户速率，协作簇i中用户k的近似速率为R_ki，协作簇i的平均用户速率为

步骤S2.2、由此设置门限值将速率低于门限值的用户定义为簇边缘用户。