[发明专利]一种多时隙多基站协作通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多基站协作通信系统及其通信方法，特别涉及一种多时隙多基站协作通信系统及其通信方法。

背景技术

随着移动数据业务的飞速增长，用户要求移动通信系统的提供更高的服务速率和更好的服务质量。所以下一代移动通信系统需要支持更高的频谱效率和更加完善的QoS保障。请参阅图1，现有技术的多小区单点传输模式系统中，每个基站只服务本小区内的用户。小区间干扰协调技术需要相邻基站分配给小区边缘用户的频带互不交叠，使得同频干扰最小。图中所示频带中，网格标记的为小区中心用户使用的复用因子为1的频带，黑色为小区边缘用户使用的复用因子为3的频带，白色的为当前小区不使用的频带。然而，尽管小区间干扰协调技术已经相对成熟，相邻小区的频率复用带来的同信道干扰依然较强，本小区移动用户将接收到两类信号：本小区的有用信号和相邻小区的干扰信号。由于移动终端复杂度受限，干扰信号常常建模为加性噪声，而移动终端采用单用户检测方式恢复发送信号。因此，现有技术的单点传输模式的多小区多用户系统是一个干扰受限的系统，网络容量大大低于干扰不受限系统。

因此，现有技术发展了多基站协作通信系统。由于多小区系统中基站位置固定不动，从而基站间的高速可靠连接成为可能。基站间的可靠通信链路一旦建立，通信方式可以完全不同于现有技术的单点传输模式。此时，多个基站可以共享与移动用户间的信道状态信息和用户数据信息，连接多个基站的中央协作器根据一组信道状态在多基站间优化分配用户数据流，然后经由多个基站共同发送，从而形成一种多点协作的传输模式。该传输模式将传统单点传输中的干扰信号转变为对移动用户的有用信号，从理论上突破了单点非协作系统的干扰受限容量。多个基站同时为用户服务需要多个基站协调一个共用的频带给协作用户。若整个网络只配置一台中央协作器，由其根据实时网络数据量来动态分配频带资源肯定可以达到最优的性能，但是这种动态的方案复杂度非常高，而且复杂度跟网络的规模成指数级关系。所以考虑到技术可实现性，静态的分布式的频率规划是有效的手段。请参阅图2，3GPP LTE-A中，提出了一种固定频率规划方案，网格标记的为小区中心用户使用的频带，黑色为协作用户使用的频带，多基站协作通信系统中相邻基站需要为小区边缘用户分配相同的频带。设定参与某个或多个用户的协作通信的三个基站的中心区域为一个协作小区，协作小区在图中用圆来示意。基站一、二、三为需要协作用户在地理位置判断上最优的三个协作基站。但是现有技术没有考虑协作小区之间的同频干扰。并且由于六边形的六个定点位置都是一个协作小区，协作小区之间的协调也将产生矛盾。某一频带被一个协作小区使用后，相邻的协作小区就不能使用，造成资源的浪费。

因此，现有技术提出了另一种方案，请参阅图3，参与协作通信的基站为2个或者3个，协作小区由三种不同标识，Cell 1至Cell 7表示基站1-7、六边形顶点的数字表示用户编号，不同的协作小区使用不同的频带，每个协作小区配备一个中央协作器。此方案把用户协作的频带分成三份，相邻的协作小区使用不同的协作频带，有效的解决了协作小区之间的协调问题。此方案的不足之处在于，对于靠近两个协作小区之间位置的用户，无法得到最佳服务，例如，箭头所指的用户6只能参与协作小区1的服务，而其被基站1、3、4协作服务的通信质量肯定更好。再有，此方案对小区边缘用户的处理也不公平。图中，以小区1为分析对象，其顶点1、3、5附近的用户会得到更好的服务，而顶点2、4、6附近的用户得到的服务相对差一些。

因此，提供一种多基站协作通信系统及其通信方法，能够使得每个边缘用户都能得到公平的最优的三个基站的协作服务，已成为本技术领域人员需要解决的问题。

发明内容

本发明的所要解决的技术方案是提供一种多时隙多基站协作通信方法，以解决现有技术的不足。

为解决上述技术方案，本发明提供一种多时隙多基站协作通信方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤A、预先设置一包含若干个基站的不同时隙类型通信系统网络拓扑结构，在各不同时隙类型的网络拓扑结构中，每一基站的通信区域分为中心区和若干个边缘扇区，每一基站各自的中心区和各边缘扇区分别具有不同的通信频带，而不同基站的相邻边缘扇区在不同时隙类型具有相同频带者组合成不同的协作小区；