无线异构网络中的协作基站分簇方法和装置的制造方法_3

文档序号:9619291阅读:来源:国知局
方式二
[0105] 基站控制单元根据用户终端反馈的信道状态信息,确定用户终端与主服务基站的 距离,通常情况下,与主服务基站的距离越远,信号强度越差;该距离信息可以由客户终端 提供给基站控制单元,通过与预设在基站控制单元中的阈值进行比较,若用户终端与主服 务器的距离超过阈值,则确定该用户终端为边缘用户终端。
[0106] 本发明实施例在具体实施过程中,在基于无线异构网络的系统中,一般包括直接 与用户交互数据的基站,称之为主服务基站,其他有可能与主服务基站协作与用户终端交 互数据的基站或对用户终端有干扰的基站,统称为非主服务基站。在与用户终端进行数据 交互过程中,主服务基站与其他基站进行协作时,会受到除主服务基站和与之协作的其他 基站之外的基站的干扰,通过用户终端反馈的与各个基站的信道状态信息可以计算出受到 干扰的强度信息。其中,用户终端实时的或每隔设定的时间会向基站控制单元反馈与各个 基站之间的信道状态信息,基站控制单元可以将这些信道状态信息记录,在计算主服务基 站与其他基站进行协作时受到的干扰强度信息时,通过统计一定时间段内的信道状态信 息,根据该时间段内的信道状态信息计算出主服务基站与其他基站进行协作时受到其他非 主服务基站的干扰强度信息。
[0107] 其中,基站控制单元根据主服务基站与每个非主服务基站协作形成协作簇后受到 的干扰信号强度的大小可以通过信干噪比来判断,信干噪比越大,则受到的干扰信号强度 较小,信干噪比越小,受到的干扰信号强度较大。
[0108] 具体的,信干噪比可以有如下确定方式。
[0109] 考虑到用户{(^的主基站以广播形式发送数据,为消除多用户干扰,信号首先 在基站端进行预编码。因此,主基站发送信号形式为:
[0111] 式(6)表示了基站L向小区中其它用户发送的数据信号也经过信道到达用 户Kmi_j。其中,smi_j, Si,. . .,1}分别表示用户j, 1,--K-1的请求数据流, W mij,界丄,· · ·,W(K 工) 表示相应用户j,1,.... κ-l的预编码矩阵。
[0112] 设系统中共有L个微基站,每个微基站对应一个微小区;处于m小区的第i个微小 区的第j个用户记作,用户的主服务基站记作Lm,其余为非主服务基站Lmp;其中, l^i^L, l^p^L, i^p;
[0113] 通过以下方式确定所述主服务基站与每个非主服务基站协作时的信干噪比:
[0115] 其中,Gganra°p为所述主基站与非主服务基站L#协作时的信干噪比;
[0116] 匕为系统中微基站(既可以包括主服务基站也可以包括非主服务基站)的发送信 号功率;
[0117] ^^表示用户终端接收主服务基站发送信息的信道矩阵;
[0118] L"表示除主服务基站L "以及非主服务基站L #以外的第v个微基站;
[0119] 表示针对用户终端设计的预编码矩阵;
[0120] 表示针对用户终端!(_设计的预编码矩阵;
[0121] Η"ν]表示基站L"和用户终端之间的信道矩阵。
[0122] 基站控制单元可以根据基站主服务器与每个非主服务基站协作形成协作簇后受 到的干扰信号强度的大小,对非主服务基站进行排序,从中选择出设定数量的受到干扰强 度小的非主服务基站作为待选基站。
[0123] 经过上述步骤,根据信干噪比确定用户终端受到的干扰情况,最终可得到用户终 端受到的信干噪比的集合为:
[0125] 通过依据信干噪比的大小进行排序得到集合:
[0127] 相应的基站编号集合:
[0129] 此时,从集合(^_中选出信干噪比较大的e。个基站,并将它们的编号归纳于集合 得出待选基站集合。
[0130] 此时待选基站集和为:
[0131] B/·): {e 〇 · · ·,ec}且 1 彡 A < ec< L (11)
[0132] 步骤230、根据所述信道状态信息,计算用户终端接收到所述待选基站集合中待选 基站的有效信号强度信息;根据所述各个待选基站的有效信号强度信息,选取设定数量的 信号强度较大的所述待选基站归纳于用户终端的协作基站簇。
[0133] 在基站控制单元通过用户终端反馈的信道状态信息确定出待选基站集合后,还需 要根据用户终端反馈的信道状态信息,计算出用户终端接收到的各个待选基站的有效信号 强度,其中,在具体计算待选基站的信号强度时,可以根据用户终端当前或者最近一次反馈 的对应待选基站的信道状态信息,计算出用户终端接收到该待选基站当前的有效信号强度 信息。
[0134] 具体的,由于无线传输环境复杂,大尺度衰落和小尺度衰落都会造成基站发送信 号到达用户终端后信号强度发生衰减,计算用户终端接收到信号的强度可以有如下方式:
[0136] 其中,pqlangdup表示用户终端接收到非主服务基站L#的信号强度;
[0137] 表示针对用户Κ _设计的预编码矩阵;
[0138] e。表示得到的待选基站集合中待选基站的个数;
[0139] 凡"表示基站L#和用户终端之间的信道矩阵。
[0140] 本发明实施例在具体实施过程中,基站控制单元根据待选基站的有效信号强度信 息,从待选基站集合中选出设定数量的信号强度较大的基站,并归纳于最终的协作基站簇。 基站控制单元通知最终确定的各个协作基站,以便通过协作基站簇中的协作基站之间的协 作为用户终端传输数据。
[0141] 经过上述步骤,计算得到用户终端受到各个待选基站的信号强的集合为pqlangdu,那 么:
[0143] 对得到的信号强度进行排序,得出由大到小排列的信号强度集合:
[0145] 相应的基站编号:
[0147] 从集合中选出A个信号强度最大的基站存入集合Β(ε°°Ρ),
[0148] 那么,最终得出的有Α个基站的可以参与协作的基站集合(最终协作基站簇):
[0149] B(c〇〇p)= {f 1; . . . fA} (16)
[0150] 经过计算可得经过分簇后的基站进行协作与用户终端进行数据交互中用户终端 接收端信干噪比为:
[0151]
[0152] 通过分析(17)中确定的信干噪比可知,本发明实施例同时考虑到系统中非主服 务基站发送信号强度对用户终端的影响以及非主服务基站对协作簇的干扰大小,利用对用 户终端的受到其他基站的信号干扰较小的,并且信号强度较高的,非主服务基站与主服务 基站进行协作为用户终端进行数据传输,提高了系统性能。
[0153] 实施例二
[0154] 该实施例提供了一种无线异构网络中的协作基站分簇装置,其具体实现结构如图 3所示,具体可以包括如下的模块:
[0155] 信道状态信息接收单元310,用于接收用户终端反馈的与各基站的信道状态信息, 所述基站包括用户终端的主服务基站以及非主服务基站;
[0156] 待选基站确定单元320,用于根据设定时间内的所述信道状态信息,计算所述主服 务基站分别与每个所述非主服务基站协作时,受到除与主服务基站协作的非主服务基站以 外的其他非主服务基站的干扰信号强度信息;根据所述干扰信号强度信息,选取设定数量 的受干扰强度较小的非主服务基站归纳于待选基站集合;
[0157] 协作基站归纳单元330,用于根据所述信道状态信息,计算用户终端接收到所述 待选基站集合中待选基站的有效信号强度信息;根据所述各个待选基站的有效信号强度信 息,选取设定数量的信号强度较大的所述待选基站归纳于用户终端的协作基站簇。
[0158] 本发明实施例在具体实施过程中,还需要确定需要传输数据的客户终端是否为边 缘用户终端,具体还可以包括如下模块:
[0159] 边缘用户第一确定单元,用于根据所述信道状态信息,计算所述用户终端接收到 所述主服务基站的有效信号强度;若所述主服务基站的有效信号强度低于设定阈值,则确 定该用户终端为边缘用户终端;
[0160] 或者,
[0161] 边缘用户第二确定单元,用于根据所述信道状态信息,确定所述用户终端与所述 主服务基站的传输距离;若该距离超过设定阈值,则确定该用户终端为边缘用户终端;所 述用户终端与所述宏基站的传输距离由所述用户终端提供。
[0162] 具体的,确定用户终端受到的干扰强度信息可以通过计算信干噪比的方式,待选 基站确定单元320可以包括如下模块:
[0163] 信干噪比计算子单元,用于信干噪比计算子单元,用于根据所述信道状态信息,计 算出所述主服务基站分别与每个非主服务基站协作时的信干噪比;
[0164] 待选基
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