[发明专利]一种基于空中接口的CoMP分布式下行多用户调度方法

说明书

(一)技术领域

本发明是一种蜂窝通信系统多小区协作传输的下行多用户调度方法，尤 其涉及一种基于空中接口的协作多点传输(Coordinated Multi-Point，CoMP) 分布式下行多用户调度方法，属于移动通信、无线通信领域。

(二)背景技术

随着通信业务的发展以及人们需求的增长，未来的无线通信系统需要支 持高速率、大容量。目前的蜂窝通信系统存在若干问题，小区间干扰(OCI) 是其中较为严重的一个。位于小区边缘的用户容易受到相邻小区的干扰，于 是小区边缘用户的性能很差，成为制约系统整体性能的瓶颈。

协作多点传输(CoMP)是指将多个小区通过骨干网链接，采用小区间 的协作处理来有效抑制或消除OCI的方案。它根据协作程度的不同可分为两 类，包括联合处理和波束协调。其中，联合处理(或称为相干传输)能充分 利用多基站、多用户和多天线资源，从而极大地提高小区平均吞吐量和小区 边缘用户吞吐量。但是，联合处理的性能潜力需要以理想的数据和信道信息 交换为前提，这对骨干网的传输延迟和容量提出了苛刻的要求。

为了能够进行CoMP的联合处理，每个协作基站需要已知所有用户的 下行数据，并且这些数据需要同步地达到各个协作基站。在未来的网络结构 中，下行数据是由高级网关通过S1接口直接传输至各个基站。通过一定的 数据同步方法，下行数据能够近似同步地到达各个协作基站。

除了数据共享，联合处理还须基站间共享信道信息(CSIT)，用于联 合多用户调度和预编码设计。通常联合处理要求在CoMP系统中存在一个中 心处理器，所有基站将用户CSIT传送给中心处理器，中心处理器进行多用 户调度和预编码，并将结果传回各个基站。我们将这种通过中心处理器实现 联合处理的方法称为中心式联合处理。

传统网络结构中的无线网络控制器(RNC)可以充当中心处理器。而在 未来通信网络结构的扁平化演进中，RNC作为物理实体不复存在，其部分功 能由基站执行。基站之间需要通过X2接口进行CSIT共享。但是，X2接口 的时延很大，这一传输时延将使得CSIT严重过时，极大地降低CoMP系统 的性能，甚至使CoMP的性能低于不协作系统。

与以上基于X2接口的CoMP中心式联合处理相比，我们提出一种基于 空中接口(Over-the-Air Communication，OTAC)、用于多小区联合处理的 分布式多点协作传输方案。

(三)发明内容

1、目的

本发明的目的在于提供一种基于空中接口(OTAC)的CoMP分布式下 行多用户调度方法，以减小基站间共享信道信息时的传输量和传输延时。

2、技术方案

本发明的基本思想是：利用空中接口代替X2接口，基站间通过无线链 路传递CSIT等信息，从而减小接口时延，保证CSIT的实时性；采用分布式 联合处理，不需中心处理器，不需要各个基站向中心处理器传送全部CSIT， 仅需基站间交换部分CSIT，从而减小了CSIT的传输量。

本发明的具体技术方案如下：假设有Nc个小区进行CoMP联合处理， 小区基站有Nnt根天线，每小区包含Nu个用户。本发明需要基站之间利用空 中接口传递信息，图1中是基于本发明的时分双工(TDD)无线通信系统的 传输帧结构，其中UL是上行时隙，DL是下行时隙，UDG是保护时间间隔。 与传统系统的帧结构相比，在每帧内的上行时隙和下行时隙之间加入一个 OTAC时隙用于基站间交互信息。在这一时隙内，基站间通过无线链路交换 CSIT，实现分布式下行多用户调度和预编码。OTAC时隙被划分为多个时间 单元(TU)，每个时间单元可供一个基站向其它基站传输一个用户的信道信 息。

一种基于空中接口的CoMP分布式下行多用户调度方法，该方法具体步 骤如下：

步骤一：各个用户根据接收到的来自所有基站的导频信号，估计出它与 Nc个基站间的信道，并通过上行反馈将这些信道信息上报给所在小区的基 站。

步骤二：第1个基站根据本小区用户上报的CSIT，在第一个小区内的用 户中挑出信道条件最好的用户作为调度的第一个用户u₁。基站1利用OTAC 时隙中的一个时间片将u₁的标号及信道信息传递给其余Nc-1个基站。