[发明专利]一种多基站协作系统传输模式选择与用户接入方法

摘要

本发明公开一种多基站协作系统传输模式选择与用户接入方法，各基站选择的被调度用户测量各基站到自身大尺度信道强度以及所受干扰功率值，确定上报信道集合，反馈至对应本地基站，由本地基站至CU估算净吞吐量，并估算向系统分别增加候选协作链路后的净吞吐量，进行迭代运算，选取最大值所对应的协作链路加入系统，并从候选协作链路中剔除；反复迭代n轮，若第n轮迭代后净吞吐量大于第n-1轮，且无候选协作链路，则将第n轮迭代后的系统作为被调度用户接入和传输模式选择结果；反之，将第n-1轮迭代后的系统作为被调度用户接入和传输模式选择结果；本发明有效解决多用户冲突问题，为用户选择最适的接入基站以及传输模式，大幅提升蜂窝系统的频谱效率。

主权项

1.一种多基站协作系统传输模式选择与用户接入方法，其特征在于：通过下述步骤实现：步骤1：各待服务用户选择到自身大尺度信道能量最强的基站作为本地基站；步骤2：基站BS_b选择0至T个待服务用户作为被调度用户；b表示基站序号，b=1、2、3、……、N，N为多基站协作系统中基站总数；T为各个基站所装天线数量；设N个基站共调度了M个用户，用u表示被调度用户序号，u=1、2、3、……、M，并将第u个被调度的用户表示为MS_u。设MS_u对应的本地基站序号为b_u，则MS_u对应的本地基站表示为，并将作为MS_u的主服务基站，与MS_u间的通信链路即为主服务链路；步骤3：被调度用户MS_u测量全部基站到自身的大尺度信道强度α_b,u＝{_α1,u,α_2,u,α_3,u,......,α_N,u}，α_b,u为BS_b到MS_u的大尺度信道；步骤4：被调度用户MS_u确定上报信道集合；步骤5：被调度用户MS_u测量各自受到的干扰功率值I_u；步骤6：被调度用户MS_u通过上行链路将步骤4中得到的上报信道集合A_u以及步骤5中得到的被调度用户MS_u所受干扰功率值I_u反馈至用户MS_u对应的本地基站；步骤7：被调度用户MS_u对应的本地基站将收集到的上报信道集合A_u以及被调度用户MS_u所受干扰功率值通过骨干网传输至CU；步骤8：CU根据接收到的上报信道集合A_u以及被调度用户MS_u所受干扰功率值I_u为被调度用户MS_u选择传输模式以及接入协作基站，具体为：（1）CU根据接收到的上报信道集合A_u以及被调度用户MS_u所受干扰功率值I_u，估算当全部被调度用户均采用非协作传输模式时，多基站协作系统的净吞吐量并将作为多基站协作系统的初始净吞吐量；（2）若一条链路上的大尺度信道在CU端已知，即该条链路上的大尺度信道属于A_u，则该条链路为候选协作链路；本发明中令候选协作链路为W条，每条协作链路表示为H_i，i为协作链路编号，i=1、2、3、……、W，则由W条候选协作链路构成候选协作链路集合为U＝{H₁,H₂,H₃,......,H_W}；由此，通过CU进行迭代运算，得到在候选协作链路集合U中分别选取各协作链路添加至当前多基站协作系统后的净吞吐量选取中最大值所对应的协作链路H_i加入当前多基站协作系统，同时将协作链路H_i从候选协作链路集合U中剔除，至第一轮迭代运算完成后，进入步骤3；（3）通过CU对第n轮迭代运算后多基站协作系统的净吞吐量与第n-1轮迭代后系统的净吞吐量的大小关系：i.若时，则进一步判断候选协作链路集合U是否为空集；若非空集，则返回执行步骤（2），再次进行下一轮迭代；若为空集，则进入步骤9；ii.若迭代结束，进入步骤10；步骤i与ii中，当n=1时，即为的初始净吞吐量步骤9：将第n轮迭代后的多基站协作系统作为最终的被调度用户MS_u接入和传输模式选择结果；步骤10：将第n-1轮迭代时的多基站协作系统作为最终的被调度用户MS_u接入和传输模式选择结果；由此，通过矩阵S＝[s_ub]_K×N表示步骤2中的主服务链路建立关系；其中，S为具有K行N列的0-1矩阵，s_ub为矩阵S中第u行b列的元素；且若基站BS_b为被调度用户MS_u的主服务基站，则s_ub＝1；否则，s_ub＝0；通过矩阵C＝[c_ub]_K×N表示步骤8中协作链路的建立关系；其中，C为具有K行N列的0-1矩阵，c_ub为矩阵C中第u行b列的元素；且若基站BS_b是被调度用户MS_u的协作基站，即BS_b与MS_u间存在协作链路，则c_ub＝1；否则，c_ub＝0；由此，步骤9与步骤10中，被调度用户MS_u协作基站集合记为D_u＝{b|c_ub＝1}，接入基站集合（即协作簇）记为E_u＝D_u∪{b_u}。