[发明专利]蜂窝多用户网络的借助分数复用的协调干扰的负载感知动态小区选择

说明书

技术领域

本发明的实施例涉及无线蜂窝网络，比如多小区MIMO通信网络(MIMO=多入多出)的领域。更具体地，本发明的实施例涉及为无线蜂窝网络的多个用户，确定用于确定服务所述用户的候选速率配置的那些发射器的方法。另外的实施例涉及无线蜂窝网络，以及所述无线蜂窝网络的发射器和网络控制器。

背景技术

当考虑包含在相同的资源块，例如，在相同的频率，服务多个用户的发射器的无线蜂窝网络的高效运行时，可最佳地协调由相同发射器服务的用户之间的干扰。例如，用多天线技术提供的空间自由度可被用于建立正交性，以致小区间干扰是对网络的性能的主要递减影响。图1中示意地描述了这种情况，图1表示蜂窝网络的一小部分，更具体地说，蜂窝网络的两个小区100和102。每个小区包含基站104、106。在小区边缘108，存在两个用户设备110、112，例如蜂窝电话机。用户设备110由基站104服务，如实线箭头114所示。用户设备112由小区102的基站106服务，如实线箭头116所示。由于用户设备110和112位于小区边缘108，因此它们还经历来自相邻小区的基站的较大小区间干扰，如用虚线箭头示意所示。

为了有效地管理小区间干扰，一种常见的途径是“分数复用(FR)”。按照这种途径，在不可供最主要的干扰源利用的受保护资源块中，服务位于小区边缘的用户。然而，由于衰落的缘故，导致主要干扰的发射器也是潜在的候选服务发射器。

另一种已知的途径是“动态小区选择”(DCS)，DCS是通过以快速时标重新分配用户，从小区选择获得分集的技术。另外，DCS允许重新分配用户，以进行导致更高效的资源利用的负载均衡。

下面，考虑蜂窝网络的下行链路，其中蜂窝网络包括一组发射器阵列和分布在整个覆盖范围内的一组用户通过利用固定并且预定的天线方向图，多个发射器阵列(一般3个或6个)可被安装在相同地点，以形成扇区。对于每个用户k，可以设想一组发射器从所述一组发射器用户可接收和解码参考信号。对于集合中的每个发射器，用户计算长期平均质量的标量指标u_kt，例如，LTE中的“参考信号接收质量”(RSRQ)。集合中的发射器代表向用户k发送数据的适当候选者，而且代表最主要的干扰源。依据利用速率矢量描述的某个传输权重，服务每个用户。用户的速率由共享资源和干扰耦接，并由可达到的速率区域R普适模拟。通过把速率矢量映射成实数，即，效用U(r)度量系统性能。其一个已知的例子是如在F.P.Kelly，A.K.Maulloo和D.K.H.Tan的“Rate control for communication networks:shadow prices，proportional fairness and stability”(Journal of the Operational Research Society，vol.49，no.3，pp.237-252，1998)中描述的网络范围的比例公平。

网络的有效工作点由以下优化问题的解答给出：

为了获得按照目前和未来网络的规范(例如，未来的网络将提供各种各样的服务)而需要的数据速率，期望为1的频率复用。然而，在具有普遍复用的网络中，由于小区间干扰较高，小区边缘的用户可能被排除在服务之外。在S.W.Halpern的“Reuse partitioning in cellular systems”(33rd IEEE Vehicular Technology Conference，1983，vol.33，pp.322-327，May1983)中，描述了作为普遍复用和较高复用因子的组合的混合方案(所谓的分数复用)。