[发明专利]一种基于高性能处理器的基站多点协同系统的分簇方法

说明书

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别的，本发明是用于提供一种基于高性能处理器的基站多点协同(CoMP)网络中，提高网络性能的分簇机制，可用于演进下一代长期演进(LTE-A)移动通信系统中。 

背景技术

随着越来越多的用户开始用其通信设备上传数据,这就要求移动通信有更大的系统容量、更高的传输速率以及更好的服务质量。但是由于小区边缘用户易受到严重的小区间干扰(ICIC)，蜂窝系统提供的数据速率在小区中心和小区边缘存在很大差异，极大影响了整个系统的吞吐量。因此，下一代无线通信系统(如3GPP LTE、IEEE802.16m等)都将小区边缘性能作为主要的性能指标之一。 

为改善小区边缘用户的性能，提出了新的思路，也即采用多基站协同处理的技术来消除ICIC，比如LTE-A中提出的多点协同技术(CoMP,Coordinated Multi Point Transmission/Reception)。CoMP技术通过地理位置上分离的多个基站间共享一些必要的信息，如调度信息、信道状态信息、数据信息等，协同参与一个终端的数据(PDSCH)传输或者联合接收一个终端发送的数据(PUSCH)。通过CoMP技术能够明显的降低小区间干扰，甚至变废为宝，化干扰为有用信号，从整体上提高小区吞吐量，尤其是边缘用户吞吐量。 

根据基站是否共享用户的数据信息，可以将CoMP分为两类策略：联合联合传输/处理(JP,Joint Processing)和协作调度/波束(CS/CB,Coordinated Scheduling and/or Beam-forming)。本专利主要针对JP策略。 

（1）联合传输/处理：协作的多个基站（也称为协作簇）对用户数据进行联 合预处理，消除基站间的干扰。协作簇内的基站不仅需要共享信道信息，还需要共享用户的数据信息。整个协作簇同时服务一个或多个用户。 

（2）协作调度/波束：协作簇间通过协作，对系统资源进行有效的分配，尽可能地避免小区边缘用户使用的资源在时频资源上的冲突。该方式下，协作簇间只需要共享信道信息，不需要共享数据信息。簇内的基站各自服务各自的用户，即一个UE只由一个基站服务。 

两种策略均涉及到协作簇，目前研究分簇的文献主要分为动态分簇、静态分簇和半静态分簇三大类：动态分簇是基于完全信道信息进行的，其复杂度相对较大；静态分簇则无法根据信道的时变而改变，其性能增益十分有限；现有的半动态分簇则考虑了部分信道信息，在保证性能增益的前提下降低复杂度，但少有研究考虑到CoMP带来的信道信息和数据共享开销。 

图1为不采用和采用CoMP策略两种系统的示意图，图1(a)不采用CoMP策略，其同频干扰较大，会降低系统，特别是边缘用户的性能；图1(b)为采用CoMP策略，能有效化干扰为有用信号。 

发明内容

本发明旨在针对LTE-A系统中如何进行CoMP分簇，有效降低系统复杂度并同时实现最大化消除干扰，基于部分信道信息，提出一种有效的提高频谱效率和边缘用户性能的半动态分簇机制。 

CoMP的半动态分簇机制有效的利用地理信息，预先确定一个大的候选集（预协作集），然后UE在预协作集中动态地选择参与协作的基站，最终协作的基站数小于或者等于候选集中的基站数。这种协作方式明显比静态协作的适应性更强，复杂度相对动态协作小，因此CoMP采用的多位半动态分簇机制。 

本发明提出一种半静态CoMP分簇机制，将其分解为offline和online两个步骤，offline与通用半动态分簇机制类似，利用地理信息，预先确定一个大的候选集，online分簇方法则基于信息近邻传播进行： 

online分簇步骤： 

步骤1.用户测量其接受到的信号功率与干扰功率，确定是否需要进行CoMP，如需要则向其服务基站发送CoMP请求，由服务基站根据上报的信息创建邻小区列表； 

步骤2.由服务基站为其CoMP，在邻小区中根据地理位置构造CoMP用户的测量簇； 

步骤3.对每个CoMP用户，测量其仅由服务基站服务下的信干噪比，以及由服务站与一个邻站共同进行CoMP协作下的信干噪比，连接中心处理器的基站计算根据公式计算其相似度，并上报给中心处理器；