專利名稱：一種多時隙多基站協(xié)作通信方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多基站協(xié)作通信系統(tǒng)及其通信方法，特別涉及一種多時隙多基站 協(xié)作通信系統(tǒng)及其通信方法。
背景技術(shù)：
隨著移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的飛速增長，用戶要求移動通信系統(tǒng)的提供更高的服務(wù)速率和 更好的服務(wù)質(zhì)量。所以下一代移動通信系統(tǒng)需要支持更高的頻譜效率和更加完善的QoS保 障。請參閱圖1，現(xiàn)有技術(shù)的多小區(qū)單點(diǎn)傳輸模式系統(tǒng)中，每個基站只服務(wù)本小區(qū)內(nèi)的用戶。 小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)技術(shù)需要相鄰基站分配給小區(qū)邊緣用戶的頻帶互不交疊，使得同頻干擾最 小。圖中所示頻帶中，網(wǎng)格標(biāo)記的為小區(qū)中心用戶使用的復(fù)用因子為1的頻帶，黑色為小區(qū) 邊緣用戶使用的復(fù)用因子為3的頻帶，白色的為當(dāng)前小區(qū)不使用的頻帶。然而，盡管小區(qū)間 干擾協(xié)調(diào)技術(shù)已經(jīng)相對成熟，相鄰小區(qū)的頻率復(fù)用帶來的同信道干擾依然較強(qiáng)，本小區(qū)移 動用戶將接收到兩類信號本小區(qū)的有用信號和相鄰小區(qū)的干擾信號。由于移動終端復(fù)雜 度受限，干擾信號常常建模為加性噪聲，而移動終端采用單用戶檢測方式恢復(fù)發(fā)送信號。因 此，現(xiàn)有技術(shù)的單點(diǎn)傳輸模式的多小區(qū)多用戶系統(tǒng)是一個干擾受限的系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)容量大大 低于干擾不受限系統(tǒng)。因此，現(xiàn)有技術(shù)發(fā)展了多基站協(xié)作通信系統(tǒng)。由于多小區(qū)系統(tǒng)中基站位置固定不 動，從而基站間的高速可靠連接成為可能?；鹃g的可靠通信鏈路一旦建立，通信方式可以 完全不同于現(xiàn)有技術(shù)的單點(diǎn)傳輸模式。此時，多個基站可以共享與移動用戶間的信道狀態(tài) 信息和用戶數(shù)據(jù)信息，連接多個基站的中央?yún)f(xié)作器根據(jù)一組信道狀態(tài)在多基站間優(yōu)化分配 用戶數(shù)據(jù)流，然后經(jīng)由多個基站共同發(fā)送，從而形成一種多點(diǎn)協(xié)作的傳輸模式。該傳輸模式 將傳統(tǒng)單點(diǎn)傳輸中的干擾信號轉(zhuǎn)變?yōu)閷σ苿佑脩舻挠杏眯盘?，從理論上突破了單點(diǎn)非協(xié)作 系統(tǒng)的干擾受限容量。多個基站同時為用戶服務(wù)需要多個基站協(xié)調(diào)一個共用的頻帶給協(xié)作 用戶。若整個網(wǎng)絡(luò)只配置一臺中央?yún)f(xié)作器，由其根據(jù)實(shí)時網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)量來動態(tài)分配頻帶資源 肯定可以達(dá)到最優(yōu)的性能，但是這種動態(tài)的方案復(fù)雜度非常高，而且復(fù)雜度跟網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模 成指數(shù)級關(guān)系。所以考慮到技術(shù)可實(shí)現(xiàn)性，靜態(tài)的分布式的頻率規(guī)劃是有效的手段。請參 閱圖2，3GPP LTE-A中，提出了一種固定頻率規(guī)劃方案，網(wǎng)格標(biāo)記的為小區(qū)中心用戶使用的 頻帶，黑色為協(xié)作用戶使用的頻帶，多基站協(xié)作通信系統(tǒng)中相鄰基站需要為小區(qū)邊緣用戶 分配相同的頻帶。設(shè)定參與某個或多個用戶的協(xié)作通信的三個基站的中心區(qū)域?yàn)橐粋€協(xié)作 小區(qū)，協(xié)作小區(qū)在圖中用圓來示意。基站一、二、三為需要協(xié)作用戶在地理位置判斷上最優(yōu) 的三個協(xié)作基站。但是現(xiàn)有技術(shù)沒有考慮協(xié)作小區(qū)之間的同頻干擾。并且由于六邊形的六 個定點(diǎn)位置都是一個協(xié)作小區(qū)，協(xié)作小區(qū)之間的協(xié)調(diào)也將產(chǎn)生矛盾。某一頻帶被一個協(xié)作 小區(qū)使用后，相鄰的協(xié)作小區(qū)就不能使用，造成資源的浪費(fèi)。因此，現(xiàn)有技術(shù)提出了另一種方案，請參閱圖3，參與協(xié)作通信的基站為2個或者3 個，協(xié)作小區(qū)由三種不同標(biāo)識，Cell 1至Cell 7表示基站1_7、六邊形頂點(diǎn)的數(shù)字表示用戶 編號，不同的協(xié)作小區(qū)使用不同的頻帶，每個協(xié)作小區(qū)配備一個中央?yún)f(xié)作器。此方案把用戶協(xié)作的頻帶分成三份，相鄰的協(xié)作小區(qū)使用不同的協(xié)作頻帶，有效的解決了協(xié)作小區(qū)之間 的協(xié)調(diào)問題。此方案的不足之處在于，對于靠近兩個協(xié)作小區(qū)之間位置的用戶，無法得到最 佳服務(wù)，例如，箭頭所指的用戶6只能參與協(xié)作小區(qū)1的服務(wù)，而其被基站1、3、4協(xié)作服務(wù) 的通信質(zhì)量肯定更好。再有，此方案對小區(qū)邊緣用戶的處理也不公平。圖中，以小區(qū)1為分 析對象，其頂點(diǎn)1、3、5附近的用戶會得到更好的服務(wù)，而頂點(diǎn)2、4、6附近的用戶得到的服務(wù) 相對差一些。因此，提供一種多基站協(xié)作通信系統(tǒng)及其通信方法，能夠使得每個邊緣用戶都能 得到公平的最優(yōu)的三個基站的協(xié)作服務(wù)，已成為本技術(shù)領(lǐng)域人員需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的所要解決的技術(shù)方案是提供一種多時隙多基站協(xié)作通信方法，以解決現(xiàn) 有技術(shù)的不足。為解決上述技術(shù)方案，本發(fā)明提供一種多時隙多基站協(xié)作通信方法，其特征在于， 包括以下步驟步驟A、預(yù)先設(shè)置一包含若干個基站的不同時隙類型通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在各 不同時隙類型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，每一基站的通信區(qū)域分為中心區(qū)和若干個邊緣扇區(qū)，每 一基站各自的中心區(qū)和各邊緣扇區(qū)分別具有不同的通信頻帶，而不同基站的相鄰邊緣扇區(qū) 在不同時隙類型具有相同頻帶者組合成不同的協(xié)作小區(qū)；步驟B、多基站通信系統(tǒng)中的每一基站按照所設(shè)置的不同時隙類型通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò) 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為各自的中心區(qū)和各邊緣扇區(qū)分配相應(yīng)的通信頻帶，以在不同時隙形成不同的協(xié) 作小區(qū)，使處于協(xié)作小區(qū)的用戶端能獲得多基站協(xié)作通信服務(wù)，同時在每一基站所對應(yīng)的 通信區(qū)域內(nèi)設(shè)置一與所在通信區(qū)域內(nèi)的基站相連接、具有所述不同時隙類型通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò) 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、且用于為待進(jìn)行多基站協(xié)作通信的用戶端選擇通信時隙的協(xié)作時隙類型選擇裝 置、和分別用于為在不同時隙類型形成的協(xié)作小區(qū)提供協(xié)作服務(wù)且與所提供服務(wù)的協(xié)作小 區(qū)所關(guān)聯(lián)的各基站相連接的若干臺中央?yún)f(xié)作器；步驟C、待進(jìn)行通信的用戶端以單基站通信方式與相應(yīng)的接入基站建立通信鏈接， 以獲得接入基站的信息、接入扇區(qū)的包含信號強(qiáng)度的信道狀態(tài)信息，其再根據(jù)所述接入扇 區(qū)的信道狀態(tài)信息中的信號強(qiáng)度判斷是否需要多基站協(xié)作通信服務(wù)，若是，則其進(jìn)一步接 收所能接收到的所有基站發(fā)送的各邊緣扇區(qū)的包含信號強(qiáng)度的信道狀態(tài)信息，并從中選擇 出信號強(qiáng)度最強(qiáng)的M個，并將請求進(jìn)行協(xié)作通信的請求信號連同所述M個最強(qiáng)信號各自的 邊緣扇區(qū)編號、及信道狀態(tài)信息發(fā)送至所述接入基站所對應(yīng)的協(xié)作時隙類型選擇裝置；步驟D、所述協(xié)作時隙類型選擇裝置根據(jù)所述不同時隙類型通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié) 構(gòu)、和所述M個信道狀態(tài)信息及其對應(yīng)的邊緣扇區(qū)編號，在各不同時隙類型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié) 構(gòu)中分別選擇一個協(xié)作小區(qū)，再計(jì)算所選擇出的各協(xié)作小區(qū)的信噪比，進(jìn)而選擇信噪比最 大者所對應(yīng)的協(xié)作小區(qū)作為為所述待進(jìn)行通信的用戶提供通信服務(wù)的最佳協(xié)作小區(qū)；步驟E、所述協(xié)作時隙類型選擇裝置將所述最佳協(xié)作小區(qū)、及所述最佳協(xié)作小區(qū)所 處的通信時隙類型信息傳送給所述接入基站，所述接入基站將所述最佳協(xié)作小區(qū)、及所述 最佳協(xié)作小區(qū)所處的通信時隙類型信息、及所述待進(jìn)行通信的用戶端信息發(fā)送至為所述最 佳協(xié)作小區(qū)提供服務(wù)的中央?yún)f(xié)作器；
步驟F、所述中央?yún)f(xié)作器根據(jù)所述接入基站在所述最佳協(xié)作小區(qū)所處的通信時隙 類型分配給所述最佳協(xié)作小區(qū)的通信頻帶，協(xié)作調(diào)度所述待進(jìn)行通信的用戶端，并將調(diào)度 結(jié)果告知與其相連的各基站，各基站協(xié)作調(diào)度所述待進(jìn)行通信的用戶端通信。較佳的，步驟C中，當(dāng)所述接入扇區(qū)的信道狀態(tài)信息中的信號強(qiáng)度小于β dBm時需 要多基站協(xié)作通信服務(wù)，其中，β值根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載能力、所配備的中央?yún)f(xié)作器的處理能力 及用戶端所需的服務(wù)質(zhì)量要求來預(yù)先設(shè)定。較佳的，M值根據(jù)所述待進(jìn)行通信的用戶端的處理能力、反饋鏈路的負(fù)載能力來預(yù) 先設(shè)定。較佳的，步驟D中，在各不同時隙類型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中分別選擇一個協(xié)作小區(qū) 的方法為選擇所述接入扇區(qū)在各不同時隙類型所屬的協(xié)作小區(qū)。較佳的，步驟D中，在各不同時隙類型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中分別選擇一個協(xié)作小區(qū) 方法為選擇所述待進(jìn)行通信的用戶端在各不同時隙類型接收到的最強(qiáng)導(dǎo)頻信號所對應(yīng)的 扇區(qū)所在的協(xié)作小區(qū)。較佳的，步驟D中，在各不同時隙類型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中分別選擇一個協(xié)作小區(qū) 的方法為選擇所述接入基站各邊緣扇區(qū)在不同時隙類型所在的各協(xié)作小區(qū)在通信時的信 噪比中最大者所對應(yīng)的各協(xié)作小區(qū)。較佳的，步驟D中，在各不同時隙類型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中分別選擇一個協(xié)作小區(qū) 的方法為從所述M個最強(qiáng)信號所對應(yīng)的邊緣扇區(qū)在各不同時隙類型所形成的所有協(xié)作小 區(qū)分別選擇在通信時的信噪比中最大者所對應(yīng)的各協(xié)作小區(qū)。較佳的，所述時隙類型包括時隙類型一及時隙類型二。較佳的，所述信噪比的計(jì)算公式為
爾(w) (Gx+Gy+Gz)P湖K酬P(guān)— N0Af + P-JjGj,其中，χ、y、ζ為一協(xié)作小區(qū)中各邊緣扇區(qū)的編號，Ω為對所述協(xié)作小區(qū)(x，y，ζ) 有同頻干擾的邊緣扇區(qū)的編號的合集，Ntl為高斯加性白噪聲的功率譜密度，Af為子載波間 隔，j為扇區(qū)編號，Gj為編號為j的邊緣扇區(qū)到所述待進(jìn)行通信的用戶端的信道增益，P為
每一基站的發(fā)送功率。本發(fā)明的有益效果在于解決了已有方法中某些小區(qū)邊緣用戶得不到最優(yōu)三個基 站同時服務(wù)的問題，有效提高了邊緣用戶的通信質(zhì)量。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)單基站通信系統(tǒng)通信示意圖。圖2為現(xiàn)有技術(shù)多基站協(xié)作通信系統(tǒng)通信示意圖。圖3為另一現(xiàn)有技術(shù)多基站協(xié)作通信系統(tǒng)協(xié)作小區(qū)劃分示意圖。圖4為一實(shí)施例的時隙類型一協(xié)作小區(qū)及時隙類型二協(xié)作小區(qū)劃分示意圖。圖5為上述實(shí)施例的時隙中央?yún)f(xié)作器放置位置示意圖。圖6為一實(shí)施例中用戶接收信號信干噪比的累積分布函數(shù)曲線示意圖。圖7為上述實(shí)施例中容量比較曲線示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的多時隙多基站協(xié)作通信方法，至少包括以下步驟步驟1、預(yù)先設(shè)置一包含若干個基站的不同時隙類型通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在 各不同時隙類型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，每一基站的通信區(qū)域分為中心區(qū)和若干個邊緣扇區(qū)， 每一基站各自的中心區(qū)和各邊緣扇區(qū)分別具有不同的通信頻帶，而不同基站的相鄰邊緣扇 區(qū)在不同時隙類型具有相同頻帶者組合成不同的協(xié)作小區(qū)。通常，每一基站把整個可用 頻帶分為兩部分，其中各邊緣扇區(qū)的協(xié)作頻帶分成三等份，分別分配給三個扇區(qū)。例如把 α ·Β(0< α ^ 1)的帶寬作為協(xié)作帶寬，B是整個網(wǎng)絡(luò)的帶寬，若三份協(xié)作帶寬標(biāo)記為Cp C2、C3，則C1 = C2 = C3= (α ·Β)/3。α是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載情況預(yù)設(shè)的參數(shù)，α越高網(wǎng)絡(luò)中 參與協(xié)作通信的用戶端比例越多，中心區(qū)使用(1-α) · B的頻帶進(jìn)行單基站通信。如圖4 所示，在時隙類型一通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，基站一至十九分別被分為中心區(qū)(即圓內(nèi) 區(qū)域)和3個邊緣扇區(qū)，例如基站一的通信區(qū)域分為圓內(nèi)區(qū)域和邊緣扇區(qū)1、2、及3，基站二 的通信區(qū)域分為圓內(nèi)區(qū)域和邊緣扇區(qū)4、5、及6，基站三的通信區(qū)域分為圓內(nèi)區(qū)域和邊緣扇 區(qū)7、8、及9;其他基站的邊緣扇區(qū)編號如圖4所示，在此不再一一說明，其中，在時隙類型一 中，基站一的邊緣扇區(qū)1、基站二的邊緣扇區(qū)6、及基站七的邊緣扇區(qū)20組合成一協(xié)作小區(qū) (1，6，20)，基站一的邊緣扇區(qū)2、基站三的邊緣扇區(qū)9、及基站四的邊緣扇區(qū)10組合成一協(xié) 作小區(qū)(2，9，10)，其他協(xié)作小區(qū)如圖所示，在此不再一一說明；在時隙類型二中，基站一的 邊緣扇區(qū)1、基站七的邊緣扇區(qū)21、及基站六的邊緣扇區(qū)17組合成一協(xié)作小區(qū)(1，17，21)， 基站一的邊緣扇區(qū)2、基站三的邊緣扇區(qū)7、及基站二的邊緣扇區(qū)6組合成一協(xié)作小區(qū)(2， 6，7)，其他協(xié)作小區(qū)如圖所示，在此不再一一說明。需注意的是，基站一、八、十、十二、十四、 十六、及十八這七個基站各中心區(qū)和邊緣扇區(qū)的通信頻帶在兩個時隙類型中是相同的，基 站三、五、七、九、十三、及十七這六個基站的各邊緣扇區(qū)在時隙類型二的通信頻帶是時隙類 型一的逆時針轉(zhuǎn)60度，基站二、四、六、十一、十五、十九這六個基站在時隙類型二的通信頻 帶是時隙類型一的順時針轉(zhuǎn)60度。步驟2、多基站通信系統(tǒng)中的每一基站按照所設(shè)置的不同時隙類型通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò) 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為各自的中心區(qū)和各邊緣扇區(qū)分配相應(yīng)的通信頻帶，以在不同時隙形成不同的協(xié) 作小區(qū)，使處于協(xié)作小區(qū)的用戶端能獲得多基站協(xié)作通信服務(wù)，同時在每一基站所對應(yīng)的 通信區(qū)域內(nèi)設(shè)置一與所在通信區(qū)域內(nèi)的基站相連接、具有所述不同時隙類型通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò) 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、且用于為待進(jìn)行多基站協(xié)作通信的用戶端選擇通信時隙的協(xié)作時隙類型選擇裝 置、和分別用于向一協(xié)作小區(qū)提供協(xié)作服務(wù)且與提供協(xié)調(diào)服務(wù)的協(xié)作小區(qū)相關(guān)聯(lián)的各基站 相連接的若干臺中央?yún)f(xié)作器，其中，所述協(xié)作時隙類型選擇裝置可以集成在中央?yún)f(xié)作器中， 也可以放置在基站內(nèi)。請參見圖5 (為簡化圖示，未將全部基站繪出)，在基站一中設(shè)置的第 一中央?yún)f(xié)作器為協(xié)作小區(qū)(1，6，20)服務(wù)，相應(yīng)，其和基站一、基站二及基站七通過光纜連 接，而在基站一中設(shè)置的第二中央?yún)f(xié)作器為協(xié)作小區(qū)(1，17，21)相應(yīng)，其和基站一、基站六 及基站七通過光纜連接，其他基站內(nèi)也分別設(shè)置兩臺中央?yún)f(xié)作器，每一中央?yún)f(xié)作器為一個 協(xié)作小區(qū)服務(wù)，故在本實(shí)施例中，共有19個基站，相應(yīng)設(shè)置有38臺中央?yún)f(xié)作器，每一中央?yún)f(xié) 作器通過光纜和三個基站相連接，控制相應(yīng)協(xié)作小區(qū)中用戶端的協(xié)作通信。步驟3、待進(jìn)行通信的用戶端以單基站通信方式與相應(yīng)的接入基站建立通信鏈接，以獲得接入基站的信息、接入扇區(qū)的包含信號強(qiáng)度的信道狀態(tài)信息，其再根據(jù)所述接入扇 區(qū)的信道狀態(tài)信息中的信號強(qiáng)度判斷是否需要多基站協(xié)作通信服務(wù)，若是，則其進(jìn)一步接 收所能接收到的所有基站發(fā)送的各邊緣扇區(qū)的包含信號強(qiáng)度的信道狀態(tài)信息，并從中選擇 出信號強(qiáng)度最強(qiáng)的M個(一般包括接入扇區(qū)的)，并將請求進(jìn)行協(xié)作通信的請求信號連同 所述M個最強(qiáng)信號各自的邊緣扇區(qū)編號(例如基站一的邊緣扇區(qū)1、基站二的邊緣扇區(qū)6、 基站七的邊緣扇區(qū)20)、及信道狀態(tài)信息發(fā)送至所述接入基站所對應(yīng)的協(xié)作時隙類型選擇 裝置，通常由接入基站將待進(jìn)行通信的用戶端發(fā)送至的所述M個最強(qiáng)信號傳送至協(xié)作時隙 類型選擇裝置。例如，若待進(jìn)行通信的用戶端接收到中心區(qū)的頻率信號，則表明其處于中 心區(qū)，不需要多基站協(xié)作通信服務(wù)；若接收到基站一的邊緣扇區(qū)1的頻率信號，且此頻率信 號的強(qiáng)度小于β(1Βπι，則表明其處于邊緣扇區(qū)，需要多基站協(xié)作通信服務(wù)，其中，β值根據(jù) 網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載能力、所配備的中央?yún)f(xié)作器的處理能力及用戶端所需的服務(wù)質(zhì)量要求來預(yù)先設(shè) 定，dBm為分貝毫瓦的單位。而M值可根據(jù)所述待進(jìn)行通信的用戶端的處理能力、反饋鏈路 的負(fù)載能力來預(yù)先設(shè)定。步驟4、所述協(xié)作時隙類型選擇裝置根據(jù)所述不同時隙類型通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié) 構(gòu)、和所述M個信道狀態(tài)信息及其對應(yīng)的邊緣扇區(qū)編號，在各不同時隙類型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié) 構(gòu)中分別選擇一個協(xié)作小區(qū)，再計(jì)算所選擇出的各協(xié)作小區(qū)的信噪比，進(jìn)而選擇信噪比最 大者所對應(yīng)的協(xié)作小區(qū)作為為所述待進(jìn)行通信的用戶端提供通信服務(wù)的最佳協(xié)作小區(qū)。在 各不同時隙類型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中分別選擇一個協(xié)作小區(qū)的方法包括以下幾種A.選擇所述接入扇區(qū)在各不同時隙類型所屬的協(xié)作小區(qū)，例如，所述待進(jìn)行通信 的用戶端的接入扇區(qū)為基站一的邊緣扇區(qū)1，則在時隙類型一時，邊緣扇區(qū)1、邊緣扇區(qū)6、 邊緣扇區(qū)20形成協(xié)作小區(qū)，則選擇協(xié)作小區(qū)(1，6，20)；而在時隙類型二時，邊緣扇區(qū)1、邊 緣扇區(qū)17、邊緣扇區(qū)21形成協(xié)作小區(qū)，則選擇協(xié)作小區(qū)(1，17，21)。然后從協(xié)作小區(qū)(1，6， 20)和(1，17，21)中選擇信噪比最大者作為最優(yōu)協(xié)作小區(qū)。B.選擇所述待進(jìn)行通信的用戶端在各不同時隙類型接收到的最強(qiáng)導(dǎo)頻信號所對 應(yīng)的扇區(qū)所在的協(xié)作小區(qū)。C.選擇所述接入基站各邊緣扇區(qū)在不同時隙類型所在的各協(xié)作小區(qū)在通信時的 信噪比中最大者所對應(yīng)的各協(xié)作小區(qū)。例如，接入基站一在時隙類型一形成的三個協(xié)作小 區(qū)(1，6，20)、(2，9，10)、及(3，13，17)中選出信噪比SINRramp最大者，再在時隙類型二所形 成的三個協(xié)作小區(qū)(1，17，21)、(2，6，7)、及(3，10，14)中選出信噪比SINR。。mp最大者。D.從所述M個最強(qiáng)信號所對應(yīng)的邊緣扇區(qū)在各不同時隙類型所形成的所有協(xié)作 小區(qū)中分別選擇在通信時的信噪比中最大者所對應(yīng)的各協(xié)作小區(qū)。例如，M為54，在時隙類 型一時，遍歷計(jì)算由57個邊緣扇區(qū)所構(gòu)成的所有時隙類型一協(xié)作小區(qū)的信噪比SINR。。mp，選 擇信噪比最大的協(xié)作小區(qū)(1，6，20)作為在時隙類型一時選擇的協(xié)作小區(qū)；在時隙類型二 時，遍歷計(jì)算由57個邊緣扇區(qū)所構(gòu)成的所有時隙類型二協(xié)作小區(qū)的信噪比SINR。。mp，選擇信 噪比最大的協(xié)作小區(qū)(2，6，7)作為在時隙類型二時選擇的協(xié)作小區(qū)。前述提到的各信噪比的計(jì)算方法為識Kc卿_ N0Af + P-YjGj'
7'εΩ
其中，χ、y、ζ為一協(xié)作小區(qū)中各邊緣扇區(qū)的編號，Ω為對所述協(xié)作小區(qū)(x，y，ζ) 有同頻干擾的邊緣扇區(qū)的編號的合集，Ntl為高斯加性白噪聲的功率譜密度，Af為子載波間 隔，j為扇區(qū)編號，Gj為編號為j的邊緣扇區(qū)到所述待進(jìn)行通信的用戶端的信道增益，P為 每一基站的發(fā)送功率。以時隙類型一形成的協(xié)作小區(qū)(1，6，20)的通信為例
"■(1,6,20) = (G1+G6+G20湖comP 'N0Af+ Ρ- Gj ‘
7'εΩ其中，Ω= {8，12，14，18，22，26，28，33，34，38，40，45，46，50，52，57}是對協(xié)作小 區(qū)(1，6，20)有同頻干擾的扇區(qū)。步驟5、所述協(xié)作時隙類型選擇裝置將所述最佳協(xié)作小區(qū)、及所述最佳協(xié)作小區(qū)所 處的通信時隙類型信息傳送給所述接入基站，所述接入基站將所述最佳協(xié)作小區(qū)、及所述 最佳協(xié)作小區(qū)所處的通信時隙類型信息、及所述待進(jìn)行通信的用戶端信息傳送至為所述最 佳協(xié)作小區(qū)提供服務(wù)的中央?yún)f(xié)作器。例如所述最佳協(xié)作小區(qū)為協(xié)作小區(qū)(1，6，20)相應(yīng)其 所處的通信時隙信息為時隙類型一，則各信息傳送至基站一的第一中央?yún)f(xié)作器。步驟6、基站一的第一中央?yún)f(xié)作器根據(jù)基站一在所述最佳協(xié)作小區(qū)(1，6，20)所處 的時隙類型一分配給所述協(xié)作小區(qū)(1，6，20)的通信頻帶，協(xié)作調(diào)度所述待進(jìn)行通信的用 戶端，并將調(diào)度結(jié)果告知與其相連的基站一、二及七，基站一、二及七協(xié)作調(diào)度所述待進(jìn)行 通信的用戶端通信。具體調(diào)度結(jié)果跟具體協(xié)作方案有關(guān)。本實(shí)施例中所述的時隙類型一及時隙類型二可為奇時隙與偶時隙，也可將整個時 隙分為數(shù)個時隙段，編號為1、2、3. . . m、. . . n，選擇編號為1至m的時隙為時隙類型一，編號 為m+1至η的時隙為時隙類型二。采用表一的仿真參數(shù)對本發(fā)明的多時隙基站協(xié)作通信系統(tǒng)進(jìn)行仿真，其仿真結(jié)果 如圖6至圖7所示。表一
9 如圖6及圖7，圖6中的信干噪比即為信噪比，圖7中容量C = Iog2 (1+SINRcomp)?？?以看到，本發(fā)明的對多基站協(xié)作通信方案比非協(xié)作通信方案及現(xiàn)有技術(shù)的協(xié)作通信方案， 具有更好的通信效果。以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案。不脫離本發(fā)明精神和范圍的 任何修改或局部替換，均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
一種多時隙多基站協(xié)作通信方法，其特征在于，包括以下步驟步驟A、預(yù)先設(shè)置一包含若干個基站的不同時隙類型通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，在各不同時隙類型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，每一基站的通信區(qū)域分為中心區(qū)和若干個邊緣扇區(qū)，每一基站各自的中心區(qū)和各邊緣扇區(qū)分別具有不同的通信頻帶，而不同基站的相鄰邊緣扇區(qū)在不同時隙類型具有相同頻帶者組合成不同的協(xié)作小區(qū)；步驟B、多基站通信系統(tǒng)中的每一基站按照所設(shè)置的不同時隙類型通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為各自的中心區(qū)和各邊緣扇區(qū)分配相應(yīng)的通信頻帶，以在不同時隙形成不同的協(xié)作小區(qū)，使處于協(xié)作小區(qū)的用戶端能獲得多基站協(xié)作通信服務(wù)，同時在每一基站所對應(yīng)的通信區(qū)域內(nèi)設(shè)置一與所在通信區(qū)域內(nèi)的基站相連接、具有所述不同時隙類型通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、且用于為待進(jìn)行多基站協(xié)作通信的用戶端選擇通信時隙的協(xié)作時隙類型選擇裝置、和分別用于為在不同時隙類型形成的協(xié)作小區(qū)提供協(xié)作服務(wù)且與所提供服務(wù)的協(xié)作小區(qū)所關(guān)聯(lián)的各基站相連接的若干臺中央?yún)f(xié)作器；步驟C、待進(jìn)行通信的用戶端以單基站通信方式與相應(yīng)的接入基站建立通信鏈接，以獲得接入基站的信息、接入扇區(qū)的包含信號強(qiáng)度的信道狀態(tài)信息，其再根據(jù)所述接入扇區(qū)的信道狀態(tài)信息中的信號強(qiáng)度判斷是否需要多基站協(xié)作通信服務(wù)，若是，則其進(jìn)一步接收所能接收到的所有基站發(fā)送的包含信號強(qiáng)度的信道狀態(tài)信息，并從中選擇出信號強(qiáng)度最強(qiáng)的M個，并將請求進(jìn)行協(xié)作通信的請求信號連同所述M個最強(qiáng)信號各自的邊緣扇區(qū)編號、及信道狀態(tài)信息發(fā)送至所述接入基站所對應(yīng)的協(xié)作時隙類型選擇裝置；步驟D、所述協(xié)作時隙類型選擇裝置根據(jù)所述不同時隙類型通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、和所述M個信道狀態(tài)信息及其對應(yīng)的邊緣扇區(qū)編號，在各不同時隙類型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中分別選擇一個協(xié)作小區(qū)，再計(jì)算所選擇出的各協(xié)作小區(qū)的信噪比，進(jìn)而選擇信噪比最大者所對應(yīng)的協(xié)作小區(qū)作為為所述待進(jìn)行通信的用戶提供通信服務(wù)的最佳協(xié)作小區(qū)；步驟E、所述協(xié)作時隙類型選擇裝置將所述最佳協(xié)作小區(qū)、及所述最佳協(xié)作小區(qū)所處的通信時隙類型信息傳送給所述接入基站，所述接入基站將所述最佳協(xié)作小區(qū)、及所述最佳協(xié)作小區(qū)所處的通信時隙類型信息、及所述待進(jìn)行通信的用戶端信息發(fā)送至為所述最佳協(xié)作小區(qū)提供服務(wù)的中央?yún)f(xié)作器；步驟F、所述中央?yún)f(xié)作器根據(jù)所述接入基站在所述最佳協(xié)作小區(qū)所處的通信時隙類型分配給所述最佳協(xié)作小區(qū)的通信頻帶，協(xié)作調(diào)度所述待進(jìn)行通信的用戶端，并將調(diào)度結(jié)果告知與其相連的各基站，各基站協(xié)作調(diào)度所述待進(jìn)行通信的用戶端通信。
2.如權(quán)利要求1所述的多時隙多基站協(xié)作通信方法，其特征在于步驟C中，當(dāng)所述接 入扇區(qū)的信道狀態(tài)信息中的信號強(qiáng)度小于β dBm時需要多基站協(xié)作通信服務(wù)，其中，β值 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載能力、所配備的中央?yún)f(xié)作器的處理能力及用戶端所需的服務(wù)質(zhì)量要求來預(yù) 先設(shè)定。
3.如權(quán)利要求1所述的多時隙多基站協(xié)作通信方法，其特征在于Μ值根據(jù)所述待進(jìn)行 通信的用戶端的處理能力、反饋鏈路的負(fù)載能力來預(yù)先設(shè)定。
4.如權(quán)利要求1所述的多時隙多基站協(xié)作通信方法，其特征在于，步驟D中，在各不同 時隙類型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中分別選擇一個協(xié)作小區(qū)的方法為選擇所述接入扇區(qū)在各不同 時隙類型所屬的協(xié)作小區(qū)。
5.如權(quán)利要求1所述的多時隙多基站協(xié)作通信方法，其特征在于，步驟D中，在各不同時隙類型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中分別選擇一個協(xié)作小區(qū)方法為選擇所述待進(jìn)行通信的用戶端 在各不同時隙類型接收到的最強(qiáng)導(dǎo)頻信號所對應(yīng)的扇區(qū)所在的協(xié)作小區(qū)。
6.如權(quán)利要求1所述的多時隙多基站協(xié)作通信方法，其特征在于，步驟D中，在各不同 時隙類型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中分別選擇一個協(xié)作小區(qū)的方法為選擇所述接入基站各邊緣扇 區(qū)在不同時隙類型所在的各協(xié)作小區(qū)在通信時的信噪比中最大者所對應(yīng)的各協(xié)作小區(qū)。
7.如權(quán)利要求1所述的多時隙多基站協(xié)作通信方法，其特征在于，步驟D中，在各不同 時隙類型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中分別選擇一個協(xié)作小區(qū)的方法為從所述M個最強(qiáng)信號所對應(yīng) 的邊緣扇區(qū)在各不同時隙類型所形成的所有協(xié)作小區(qū)分別選擇在通信時的信噪比中最大 者所對應(yīng)的各協(xié)作小區(qū)。
8.如權(quán)利要求1或6或7所述的多時隙多基站協(xié)作通信方法，其特征在于所述時隙 類型包括時隙類型一及時隙類型二。
9.如權(quán)利要求1或6或7所述的多時隙多基站協(xié)作通信方法，其特征在于，所述信噪比 的計(jì)算公式為 其中，x、y、ζ為一協(xié)作小區(qū)中各邊緣扇區(qū)的編號，Ω為對所述協(xié)作小區(qū)(x，y，z)有同 頻干擾的邊緣扇區(qū)的編號的合集，Ntl為高斯加性白噪聲的功率譜密度，Af為子載波間隔， j為扇區(qū)編號，Gj為編號為j的邊緣扇區(qū)到所述待進(jìn)行通信的用戶端的信道增益，P為每一 基站的發(fā)送功率。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種多時隙多基站協(xié)作通信方法，包括預(yù)設(shè)不同時隙類型通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、通過一協(xié)作時隙類型選擇裝置為需要協(xié)作通信的用戶選擇相應(yīng)的協(xié)作小區(qū)及所述協(xié)作小區(qū)所在的時隙類型，并通過一與所述協(xié)作小區(qū)對應(yīng)的中央?yún)f(xié)作器協(xié)調(diào)與其連接的基站為所述用戶服務(wù)的步驟。本發(fā)明的有益效果在于解決了已有方法中某些小區(qū)邊緣用戶得不到最優(yōu)三個基站同時服務(wù)的問題，有效提高了邊緣用戶的通信質(zhì)量。
文檔編號H04W16/12GK101888637SQ20091005107
公開日2010年11月17日 申請日期2009年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月12日
發(fā)明者朱磊, 楊秀梅, 熊勇, 賈國慶, 趙巍 申請人:上海無線通信研究中心