[发明专利]基于UE分类的小区制移动通信系统通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信领域，具体涉及一种基于UE分类的小区制移动通信系统通信方法。

背景技术

在小区制移动通信系统中，小区边缘是小区无线环境较复杂的区域，处于小区边缘的用户设备（UE,，User Equipment）的通信质量较不稳定，本质上是由小区制移动通信系统的功率非均匀分布导致的，对于传统的小区，一个基站(BS，Base Station)的一根或多根天线共同配置在小区的中心，由于无线信号的接收功率随传播距离呈指数衰减，位于小区边缘的UE经历大的路径损耗，小区边缘的频谱效率通常远小于1，即使应用一些先进的传输技术如MIMO-OFDM也是如此。在未来的移动通信系统中，由于系统将使用更高的无线频率，比如大于2GHz，这种情况下信号将经历更大的路径损耗。既然处于小区边缘的UE相对距离BS较近的UE面临复杂得多的无线环境，人们一直在研究各种技术提高小区边缘UE的通信性能，如频率复用方法，通过给小区边缘UE分配独立的频带抑制干扰；协同通信技术也可以有效改善小区边缘UE的通信性能。为了将小区边缘UE和非边缘UE区分开来，通常采取的方法有两种，一种方法使用信噪比区分UE，当UE接收到信号的信噪比高时为小区内部UE，接收到信号的信噪比低时为小区边缘UE。另一种方法基于UE报告的MCS（Modulation and Coding Scheme）值，UE报告的MCS值较大时为小区内部UE，UE报告的MCS值较小时为小区边缘UE，这种方法主要适用于采取不同阶数QAM调制技术的移动通信系统，UE报告较大的MCS值意味着采取较高阶调制和较高效率的编码方式，较小的MCS值则意味着采取较低阶调制和较低效率的编码方式。

未来的移动通信系统中，通信方式和手段将是多样化的，既有BS和UE之间的直接通信，也将存在BS与UE之间的中继协同通信。中继协同通信是一种提供高质量无线通信服务的有效技术，中继协同机制构成的网络能显著增加无线网络的系统容量，提高无线网络的分集增益，增强数据传输的可靠性，提供更广和低成本的覆盖，对抗阴影和衰落效应。图1所示为基本的双跳中继协同系统模型，S、D分别表示源节点和目的节点，R₁、R₂、R_N为中继节点。源节点发射数据信号到目的节点以及一个或多个中间节点，这些中间节点成为中继。中继节点对接收的信号进行一些分布式处理，然后重发经过处理的信号到下一个节点；下一个节点可以是目的节点（在双跳中继系统中），也可以是另一个中继节点（在多跳中继系统中）。最普遍的中继协议是放大转发（AF）和译码前转（DF）协议。在AF协议中，中继节点放大接收的信号然后转发到下一个节点，在DF协议中，中继节点完全译码接收的信号，重生信号，然后前转重构的信号到下一个节点。

我们可以发现，UE的通信质量事实上与UE在小区中所处的位置有着非常密切的联系。在现有的网络中，处于小区边缘位置的UE和处于非边缘位置的UE面临的无线环境存在明显的区别，通信质量也显著不同；在未来的中继协同网络中，UE的位置对于系统性能的影响将更为显著，因为在中继协同网络中，UE不仅是业务的发起者和接收者，还可能成为中继者，承担了多个不同的功能角色。在这种情况下，在考虑链路自适应算法传输方式时就应该将UE的位置做为影响无线性能的主要因素予以考虑，特别是随着未来网络复杂性的增长，传统的快速链路自适应算法传输方式由于需要频繁的信道估计和信令反馈，适用的场景存在严重的局限性；而慢速链路自适应算法传输方式因为给系统带来的开销较小，而且在非理想信道估计等现实情况下性能优于快速链路自适应算法传输方式，越来越体现出自身优势。因此，快速、慢速链路自适应算法传输方式在小区制移动通信系统中的应用策略是未来移动通信系统必须解决的问题，基于位置考虑的应用策略同时有助于改善小区边缘UE的通信质量。

发明内容

为了解决快速和慢速链路自适应算法传输方式在小区制移动通信系统中的应用问题，有效提高系统的通信性能，包括改善小区边缘UE的通信质量，降低系统的信令开销，本发明提出了一种基于UE分类的小区制移动通信系统的通信方法，该方法定义了新的UE类型，根据UE的不同类型提出了无中继协同情形和中继协同情形下的链路自适应通信方法，并提出了中继协同情形下的中继节点优选方法；该方法的提出建立在实际的小区通信场景分析基础之上，具有现实的意义，能应用于现有和未来小区制移动通信系统的运营中。需要说明的是，当UE为中继节点时，也可以称为中继UE。