基于小区间协作的异构网服务小区选择方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及数字通信领域，特别是涉及一种基于小区间协作的载波聚合（Carrier Aggregation)系统的异构网服务小区选择方案。
【背景技术】
[0002] 由于异构网可W通过改进网络的拓扑结构实现系统性能的优化而成为移动通信 的研究热点之一。异构网由网络规划的高功率宏基站和位于其覆盖之下具有自主摆放特 点的低功率节点组成，低功率节点包括家庭基站、微微蜂窝、和Relay站等，能够实现热点 区域覆盖、小区业务分流，从而获得小区分裂增益。异构网由于不同类型基站的功率、覆盖 不同，低功率节点的自主摆放特点，使得不同基站的控制信道、业务信道的干扰问题非常突 出，异构网面临巨大的技术挑战。
[0003] 在下一代演进系统如3GPP-LTE-A标准中，采用了小区间干扰协调技术来解决 由此造成的干扰问题，即 eICIC(enhanced inter-cell inte;rference coordination schemes)。eICIC是LTE-A中标志性的关键技术之一，用于改善小区边缘覆盖，实现小区业 务分流为目的的覆盖距离扩展（range extension,简称RE)。eICIC主要分为两类；第一类 为基于载波聚合技术的eICIC方案，第二类为基于时域ABS(almost blank sub化ames)的 方案。ABS通过在干扰小区中配置ABS子顿实现业务静默，而被干扰小区则使用送些ABS子 顿为原来在小区中受较强干扰的用户提供业务，从而实现了小区间干扰的协调。
[0004] 载波聚合作为LTE-A的关键技术之一，除了在聚合形成的大带宽上提供高速业务 W外，还能在成员载波（component carrier,简称CC)分辨率级别实现异构网络的频域干 扰避免。假设异构网络的带宽由两个成员载波组成；n和f2。为了实现宏基站和微微基 站的干扰协调，可W将n和f2分别分配给宏基站和微微基站的用户，从而实现用户业务信 道和控制信道的干扰避免。或者微微基站的小区中必用户可W分配和宏小区相同的成员 载波，而边缘用户则分配与宏基站不同的成员载波。送种方案的缺点是只能被LTE-A用户 采用，不能兼容LTE用户。所有上述技术的应用有一个重要的前提，即首先解决小区中的 用户服务小区选择问题。在蜂窝移动通讯网中，所有用户有一个归属的服务小区，为用户提 供广播、业务传输等服务。在传统的同构网中，用户的服务小区选择基于接收信号强度的 测量。在异构网中，由于新增节点的发射功率远低于宏基站，基于接收信号强度的服务小区 选择方法，将造成送些节点的覆盖范围很小，没有实现小区分裂增益最大化。围绕提高低 功率节点的优先级、扩大低功率节点覆盖范围送个目标，3GPP会议展开了研究与讨论，提出 了一些增强型的LTE - A异构网络小区选择与重选算法，主要是高通公司提出的RE (Range Extension)算法W及路损算法。RE算法的核必思想是在传统的服务小区选择算法中，给低 功率节点的接收功率RSRP巧eference Si即al Receiving化wer)增加一个大于0的bias 值（偏移值），而对宏小区的RSRP补偿值bias为0,从而降低低功率节点的口槛，增大肥 选择低功率节点作为服务小区的几率。在基于路径损耗的小区选择算法中，每个UE选择路 径损耗最低（Minimum Path Loss)的小区作为服务小区。
[0005] 上述方法使得低功率节点的覆盖范围显著增大，甚至可W与宏小区相仿。但是对 于处在低功率节点覆盖边缘的用户，即使采取干扰消除措施去除强干扰源的影响，由于其 服务小区（低功率节点）的发射功率过低而导致下行SINR(信干噪比）很低，从而引起小 区频谱利用率降低。
[0006] 当采用多天线技术时，小区间干扰协调可进一步在空域进行，如协作多点传输技 术（CoMP, Coordinated Multi-Point)，通过相邻小区间移动用户信道信息的交互，相邻小 区对边缘用户采取一定的干扰避免策略或者多个小区对移动用户进行联合传输，从而提高 边缘用户的吞吐量和高数据传输率的覆盖，减小边缘用户的干扰，提高小区吞吐量。在异构 网情形，COMP可W作为对上述eICIC技术的增强技术，在eICIC获得的增益之上，进一步获 得系统容量增加。
[0007] 目前小区选择与干扰管理是两个独立过程，小区选择通过负载均衡实现低功率节 点用户数量的增加，而干扰管理用于解决小区间干扰增加问题。随着低功率节点密度增大， 如果继续按照上述方法处理，将会带来干扰管理算法的复杂度急剧地增加，降低干扰管理 算法的有效性，进而影响低功率节点用户数量的增加。
【发明内容】
[0008] 本发明所要解决的技术问题是提供一种基于小区间协作的异构网服务小区选择 方法及装置，提高低功率节点的系统容量。
[0009] 为了解决上述技术问题，本发明公开了一种基于小区间协作的异构网服务小区选 择方法，该方法包括：
[0010] 异构网中的中必节点基站获取异构网中各小区内的备选用户，再依据预设的备选 用户选择准则，在异构网中所有小区内的备选用户中选择一个全网内的备选用户；
[0011] 若所述全网内的备选用户要进行重选操作，则发起小区重选流程。
[0012] 可选地，上述方法还包括：
[0013] 所述异构网中各小区基站按照依据预设的备选用户选择准则，在本小区内选择一 个小区内的备选用户，将所选择的小区内的备选用户上报给所述中必节点基站。
[0014] 可选地，上述方法中，所述备选用户选择准则包括如下一种或几种的组合：
[0015] 最大化系统速率准则、自由度恢复准则、频率复用准则。
[0016] 可选地，上述方法中，所述最大化系统速率准则指：
[0017] 将所有用户的小区改选的速率比值Rm(q)/Rm(j)中，速率比值Rm(q)/Rm(j)最大的 用户选择为备选用户，其中，Rm(q)是用户m在改选后的小区q中取得的速率，Rm(j)是用户 m在当前服务小区j中取得的速率。
[0018] 可选地，上述方法中，按照如下过程确定用户的小区改选的速率比值Rm(q)/ R"(j)：
[0019] 分别计算Rm(q)和Rm(j)，得到用户的小区改选的速率比值Rm(q)/Rm(j);
[0020] 其中，按照如下公式确定各用户在各小区下取得的速率：
[002引式中，Rm(q*)是用户m在小区q*取得的速率，M为小区q*下支持的用户总数； [002引巧\,,,4'）是Ka mw*的数学期望，A ,,W'是用户m从小区q*的载波k上可实现的瞬时 的平均最大数据速率，K为小区q*中的载波总数；
[0024] 为连接到小区q*上的用户数量，=1时表示小区q*是用户m 的服务小区，\ 一0时表不小区q*不是用户m的服务小区；
为多用户的分集增益。
[0026] 可选地，上述方法中，所述自由度恢复准则指：
[0027] 将设定时间内空域波束联合选择算法中，所有用户的波束关闭次数中波束关闭次 数最大的用户选择为备选用户。
[0028] 可选地，上述方法中，在设定时间内空域波束联合选择算法中，确定用户的波束关 闭次数的过程如下：
[0029] 采用迭代方式计算系统合速率最大时的参数A和bk,q，并在计算系统合速率最大 时的参数A和bk,q时，统计各用户的波束关闭次数；
[0030] 其中，按照如下公式计算Q个小区组成的系统合速率R :
[0032] 式中，K为小区q下载波数量；
[0033] SINRk,m,q为用户m在小区q下载波k上块衰落场景下信干噪比；
[0034] a、。= 1表示小区q下载波k分配给用户m，a、。= 0表示小区q下载波k未分配 给用户m。
[0035] 可选地，上述方法中，所述频率复用准则指：
[0036] 将设定时间内所有用户的平均软频率复用因子FFR中，FFR最大的用户选择为备 选用户。
[0037] 可选地，上述方法中，按照如下公式计算所述用户的FFR :
[0038] FFR = FFRi ? Pi+FFRz ? P2+FFR3 ? ?3+…+FFRq ? Pq
[0039] 其中，FFRi = 1/3, FFRz = 2/3, FFRs = 1，FFRq = 1/Q ;
[0040] Pi, P2,…Pq是加权系数。
[0041] 本发明还公开了一种基于小区间协作的异构网服务小区选择装置，包括：
[0042] 备选用户选择模块，获取异构网中各小区内的备选用户，再依据预设的备选用户 选择准则，在异构网中所有小区内的备选用户中选择一个全网内的备选用户；
[0043] 小区重选模块，在所述全网内的备选用户要进行重选操作时，则发起小区重选流 程。
[0044] 可选地，上述装置中，所述备选用户选择准则包括如下一种或几种的组合：
[0045] 最大化系统速率准则、自由度恢复准则、频率复用准则。
[0046] 可选地，上述装置中，所述最大化系统速率准则指：
[0047] 将所有用户的小区改选的速率比值Rm(Q)/Rm (j)中，速率比值Rm(Q)/RmO)最大的 用户选择为备选用户，其中，Rm(q)是用户m在改选后的小区