[发明专利]一种双层的动态CoMP通信协作簇划分方法

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，特别的，本发明是用于提供一种在未来移动通信系统中利用虚拟MIMO技术，减小宏基站间干扰，提高频谱效率和网络容量的机制，可用于下一代长期演进（LTE）移动通信系统中。 

背景技术

现代蜂窝移动通信系统大多基于OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，正交频分多址)技术，因而可以忽略小区内的干扰。又因为现代蜂窝移动通信系统普遍采用了扁平化的网络结构，使基站能够快速接入骨干传输网，而扁平化使得各基站的独立性增强了，所以基站总是只考虑本小区的性能，很难降低外来的信号干扰，也很难降低自己对邻小区的干扰。为了进一步提高系统吞吐量，降低蜂窝系统固有的小区间干扰成为了一个重要的研究课题。 

传统的方法大多是为不同的站点分配不同的资源(如频率/时隙/空间资源)，从而减轻相邻站点间的干扰。由于资源利用率高，如果小区间干扰控制得好，全频率复用可以获得更高的系统容量和空间利用效率。CoMP技术基于让协作基站复用所有时频资源的思想，让协作基站过来的潜在的干扰信号变成有用信号并协助传输，而且能够有效地加强对盲区的覆盖。参加协作的成员数量将实际影响到在网络之间信息的交互量大小。更多的协作成员能够有更好的协作效果，但也产生了更多的交互信息，而如果限制了参加协作的成员数，则将导致CoMP的效果的降低，并且不同的协作成员组成将产生不同的协作通信效果。 

根据基站间是否共享用户的数据信息，可将CoMP分为两类:联合传输/处理(JP，Joint Processing)和协作调度/波束赋形。 

(l)联合传输/处理:协作的多个基站(可称为一个协作簇)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。 

(2)协作调度/波束赋形: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全部或者部分信道信息，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MS只由一个基站服务. 

对于CoMP协作簇的选择，主要有三种不同的方式:静态协作!动态协作和半动态协作。 

(l)静态协作:根据一定的准则固定地选择几个基站协作，一般是选择干扰较大的几个基站，这样有利于消除最强的几个外来干扰。该协作方式简单易行，但是同一个基站中的所有MS，其对应的协作簇都一样，这样对于处于不同地理位置的MS来说，不一定可以消除最强的小区间干扰，公平性得不到保障而且随着MS的移动，其最强干扰源也会随着改变，静态协作无法满足这种动态的变化。 

(2)动态协作:根据MS反馈的干扰源信息，其主服务基站动态地选择对该MS服务的协作簇。该方式下，同一个基站的不同MS对应的协作簇可能不一样，这样对于每个MS来说，都是最大程度地消除了小区间干扰，但是该方式比较复杂，实现起来代价高。 

(3)半动态协作:在该协作方式下，预先确定一个大的协作集(预协作集)，然后MS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预协作集中的基站数。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，是3GPP讨论较多的一种协作方式。 

作为LTE-中的关键技术，CoMP技术有效地降低了小区间干扰，提高了小区的性能，尤其是边缘用户的性能，在这一方面，有着其他关键技术不可比拟的优势。但是在协作式多点传输技术正式应用之前，仍然存在着很多需要解决的问题，如反馈机制的设计，基站间信息的交互等，如何在性能、复杂度、反馈量以及向后兼容性等各个方面取得平衡，是3GPP在CoMP技术研究中的重点。 

发明内容

本发明旨在为了满足未来用户不断提高的服务质量的需求，尤其是覆盖边缘的用户的需求，IMT-Advanced系统将传统中继/用户间协作的概念进一步扩展并提出了多基站协作CoMP通信方式。在CoMP系统中，并不是所有的用户都需要协作，而只有那些处于小区边缘受到的干扰比较大的用户才需要协作。由于在未来移动通信系统中的数据传输速率大大提高，所以协作成员之间交互的信息量将非常庞大，但是为减少信令开销而限制协作的基站数，将导致CoMP效果的降低。同时，不同的协作成员组成将产生不同的CoMP效果。 

本发明提出一种宏基站基于通用基站处理器下，利用虚拟MIMO和CoMP技术减小基站间同频干扰，提高宏基站频谱利用效率和网络信道容量的机制。