[发明专利]一种基于SINR门限和令牌的CoMP下行动态协作簇选择方法

摘要

本发明提供一种基于SINR门限和令牌的CoMP下行动态协作簇选择方法，属于无线通信、移动通信领域。该方法根据小区边缘信干噪比即SINR最差的用户来确定协作簇，保证边缘用户的性能；挑选对SINR最差用户干扰最大的邻近小区来协作，使协作增益最大；以使用户协作后的SINR达到给定门限的准则来确定协作簇的大小，可以灵活调整门限从而在性能和复杂度之间折中；另外，该方法将蜂窝小区划分为不同区域，在每个区域内颁发令牌并基于令牌来选择协作簇，避免了不同用户同时选择协作小区时的冲突问题。

主权项

1.一种基于SINR门限和令牌的CoMP下行动态协作簇选择方法，其特征在于：它是由基于信干噪比门限即SINR门限的动态分簇方法和基于令牌的冲突避免方法两部分组成，其具体步骤如下：(1)基于SINR门限的动态分簇方法假设有Nc个小区，每个小区内的基站即BS配有Nt个天线，在每个小区内散布有Nu个用户即UE，每个用户配有Nr个天线，设C表示所有小区的集合，S表示尚未分簇的小区集合，U(S)表示S集合里的各个小区内所有用户的集合，初始状态时S＝C；步骤一：选出SINR最差的用户每一个用户均接收所有基站发送的导频信号，并测量其强度；用户将所在小区基站发送的信号看做有用信号，将其余Nc-1个基站发送的信号看做干扰，用有用信号的能量除以干扰信号和噪声的能量之和，就可以计算出自己的信干噪比即SINR；计算各个用户的SINR时，使用瞬时导频信号能量；在集合U(S)中选出SINR最差的用户，并基于它来选择协作簇；步骤二：选择一个协作簇假设步骤一挑出用户所在的小区为c1，在S中按照对该用户干扰从大到小的顺序依次选出K个小区c2，c3，…，cK+1与c1协作，协作簇的大小为K+1，其中K由以下原则确定：1、当协作簇大小为K时，协作后用户的SINR达不到给定门限，即$\frac{\underset{i=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{Pc}}_i}{\underset{j=K+1}{\overset{\mathrm{Nc}}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{Pc}}_j+{\mathrm{\σ}}^2}\<\mathrm{SINR}\_\mathrm{threshold}$2、当协作簇大小为K+1时，协作后用户的SINR可以达到给定门限，即$\frac{\underset{i=1}{\overset{K+1}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{Pc}}_i}{\underset{j=K+2}{\overset{\mathrm{Nc}}{\mathrm{\Σ}}}{\mathrm{Pc}}_j+{\mathrm{\σ}}^2}\≥\mathrm{SINR}\_\mathrm{threshold}$以上两个不等式左边的分式表示小区协作后该用户的信干噪比，分子部分为有用信号能量，分母部分为干扰信号能量和噪声能量之和；其中Pci表示第ci个小区的基站到该用户的信号能量，σ2表示噪声能量，SINR_threshold为给定的信干噪比门限；步骤三：选出所有协作簇从S中剔除上述步骤二中选出的K+1个小区，重复步骤一、二，选出下一个协作簇，直至Nc个小区全部分簇；步骤四：在每个协作簇内调度用户在每一个协作簇内同时服务多个用户，调度用户时，第一个调度划分本协作簇时所依据的那个最差SINR用户；调度其余的用户时，以和数据率最大为原则进行挑选：在未被调度的用户集合中选出一个用户，将该用户加入已调度用户集合后，所有用户可达到的总数据率最大，且大于未将该用户加入已调度用户集合时的总数据率；(2)基于令牌的冲突避免方法针对多个用户同时选择协作簇时的冲突问题，提出了如下基于令牌的动态分簇方法；步骤(一)：将多个小区划分为选定的各区域，每个区域内确定一个令牌管理基站；步骤(二)：各用户向所在小区基站上行反馈自身的SINR统计信息，各基站将本小区内的最差SINR用户信息上传给本区域的令牌管理基站；步骤(三)：令牌管理基站根据收到的统计信息，将令牌发给本区域内SINR最差的用户；依据该用户划分一个协作簇后，将令牌传递给本区域内尚未分簇小区中的最差SINR用户，直至本区域的所有小区全部分簇后，停止本区域令牌的发放。