专利名称：一种实现多小区预编码的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域，具体涉及一种实现多小区预编码的方法和装置。
背景技术：
多输入多输出(MIMO)技术经过近十年的发展，从点对点的单链路到单小区多用户都取得了巨大的进展。随着下一代移动通信技术和标准的推进，MIMO技术已经开始从实验室走向实际应用，并且采用MIMO技术的下一代无线技术验证系统有力验证了 MIMO技术所能带来的高频谱容量优势。但是MIMO技术在扩展多小区系统中也存在多天线多小区中的邻小区干扰问题(OCI)。单用户MIMO和多用户MIMO的许多干扰抑制技术都可以扩展到多小区系统中进行研究，其中有些方法是建立在单用户MIMO和多用户MIMO的干扰抑制技术上的，这也是当前多小区MIMO中所使用最多的一类研究方法。从理论上来讲，采用MIMO技术具有很强的吸引力，但是在商用的蜂窝系统中，引入了 MIMO技术的网络中小区间的干扰还是非常复杂的，这也是蜂窝MIMO系统必然面临的一个问题。尤其是在下行系统中，由于终端的处理能力有限，因此基站侧面临的干扰抑制的压力非常大。也因此在多小区环境中由MIMO带来的系统容量的增益大打折扣。传统的多小区干扰消除方法(比如软频率复用、扇区化和扩展频谱方法)由于方法本身的一些限制对多小区MIMO系统都不是非常有效，这显然不利于抑制通信干扰。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现多小区预编码的方法和装置，以保证对异构网络中的通信干扰实现有效抑制。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的一种实现多小区预编码的方法，该方法包括根据区域将用户划分为中心用户和边缘用户，对划分的中心用户和边缘用户采用不同的预编码方法进行处理。进一步包括引入协作距离，表示包含多小区的小区组从内边缘到外边缘的间隔；基于效用函数及博弈论原理证明纳什平衡点存在并且唯一，据此获取协作距离， 以进行用户调度。进一步包括涉及对多小区进行分簇的过程对多小区进行分簇；收集簇内目标用户的信道信息以及对用户造成干扰的信道信息；获取目标用户的预编码向量。所述对划分的中心用户和边缘用户采用不同的预编码方法进行处理的过程包括基于功率约束对目标用户的预编码向量进行调整；
求解小区簇内的所有用户的预编码向量；根据所述协作距离获取小区簇边缘的信道干扰信息；求解小区簇边缘用户的预编码向量。所述对划分的中心用户和边缘用户采用不同的预编码方法进行处理的方法为对所述中心用户，采用多小区多用户的对角化预编码方法；对所述边缘用户，采用小区簇用户协作预编码方法。一种实现多小区预编码的装置，该装置包括区域用户维护单元、区域用户预编码单元；其中，所述区域用户维护单元，用于根据区域将用户划分为中心用户和边缘用户；所述区域用户预编码单元，用于对划分的中心用户和边缘用户采用不同的预编码方法进行处理。所述区域用户维护单元，进一步用于引入协作距离，表示包含多小区的小区组从内边缘到外边缘的间隔；基于效用函数及博弈论原理证明纳什平衡点存在并且唯一，据此获取协作距离， 以进行用户调度。所述区域用户维护单元，进一步用于执行包括涉及对多小区进行分簇的过程对多小区进行分簇；收集簇内目标用户的信道信息以及对用户造成干扰的信道信息；获取目标用户的预编码向量。所述区域用户预编码单元，对划分的中心用户和边缘用户采用不同的预编码方法进行处理时，用于基于功率约束对目标用户的预编码向量进行调整；求解小区簇内的所有用户的预编码向量；根据所述协作距离获取小区簇边缘的信道干扰信息；求解小区簇边缘用户的预编码向量。所述区域用户预编码单元，对划分的中心用户和边缘用户采用不同的预编码方法进行处理时，具体用于对所述中心用户，采用多小区多用户的对角化预编码方法；对所述边缘用户，采用小区簇用户协作预编码方法。本发明方法和装置，使得位于小区簇边缘和中心的用户能够区分处理，从而对整个多小区MIMO系统的速率有较大的优化和提升；并且使得目标用户在多小区边缘用户受到的干扰有了明确的界定和度量方法。上述特点均可保证对异构网络中的通信干扰实现有效抑制。
图1为本发明实施例的基于分簇结构的多小区结构示意图；图2为本发明实施例的协作距离示意图；图3为本发明实施例的实现多小区预编码的流程简图；图4为本发明实施例的实现多小区预编码的装置图。
具体实施例方式在实际应用中，可以假定一蜂窝网中共有N个小区。为分析方便，可以对网络中的小区进行分组，假设分为η个组，则每一组中有Ν/η个小区。为描述方便，假定某一蜂窝网中存在21个小区，将总共21个小区分成了三个小区组，每组中共有7个小区，三个小区组分别记为G1、G2、G3。进一步划分，在每一小区组内部对不同区域的用户进行区分，分为边缘用户和中心用户将靠近小区中心的用户定义为中心用户，分布于小区边缘的用户定义为边缘用户。 基于上述小区分簇的网络结构，可以对不同的区域采用不同的预编码方法，如对位于各小区组内部的用户(即中心用户)，可采用多小区多用户的对角化预编码方法；对位于各小区组边缘的用户(即边缘用户)，可采用小区簇用户协作预编码方法。基于上述小区分簇思想，可以将单小区的预编码算法进行扩展，并针对上述结构进行多小区统一块对角化或多小区协作块对角处理。为分析问题方便，假定描述中基站能够获得来自终端的完全信道信息。需要说明的是，无论是在小区组内部还是在单个小区内部，对不同区域的用户进行区分都是非常关键的。针对簇内多小区预编码时，可以用g代表任意一小区簇，假定簇g内共有S个小区，每一小区服务的基站为1个，则该簇g为具有S个基站的MIMO网络。设每一基站均有相同的天线数Nt，每一终端用户的天线数为Nr，则将BD算法的用户数限制加以推广，可以得到该小区组可以支持的用户数为
权利要求
1.一种实现多小区预编码的方法，其特征在于，该方法包括根据区域将用户划分为中心用户和边缘用户，对划分的中心用户和边缘用户采用不同的预编码方法进行处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括引入协作距离，表示包含多小区的小区组从内边缘到外边缘的间隔； 基于效用函数及博弈论原理证明纳什平衡点存在并且唯一，据此获取协作距离，以进行用户调度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，进一步包括涉及对多小区进行分簇的过程对多小区进行分簇；收集簇内目标用户的信道信息以及对用户造成干扰的信道信息； 获取目标用户的预编码向量。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对划分的中心用户和边缘用户采用不同的预编码方法进行处理的过程包括基于功率约束对目标用户的预编码向量进行调整； 求解小区簇内的所有用户的预编码向量； 根据所述协作距离获取小区簇边缘的信道干扰信息； 求解小区簇边缘用户的预编码向量。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法，其特征在于，所述对划分的中心用户和边缘用户采用不同的预编码方法进行处理的方法为对所述中心用户，采用多小区多用户的对角化预编码方法；对所述边缘用户，采用小区簇用户协作预编码方法。
6.一种实现多小区预编码的装置，其特征在于，该装置包括区域用户维护单元、区域用户预编码单元；其中，所述区域用户维护单元，用于根据区域将用户划分为中心用户和边缘用户； 所述区域用户预编码单元，用于对划分的中心用户和边缘用户采用不同的预编码方法进行处理。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述区域用户维护单元，进一步用于 引入协作距离，表示包含多小区的小区组从内边缘到外边缘的间隔；基于效用函数及博弈论原理证明纳什平衡点存在并且唯一，据此获取协作距离，以进行用户调度。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述区域用户维护单元，进一步用于执行包括涉及对多小区进行分簇的过程对多小区进行分簇；收集簇内目标用户的信道信息以及对用户造成干扰的信道信息； 获取目标用户的预编码向量。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述区域用户预编码单元，对划分的中心用户和边缘用户采用不同的预编码方法进行处理时，用于基于功率约束对目标用户的预编码向量进行调整；求解小区簇内的所有用户的预编码向量； 根据所述协作距离获取小区簇边缘的信道干扰信息； 求解小区簇边缘用户的预编码向量。
10.根据权利要求6至9任一项所述的装置，其特征在于，所述区域用户预编码单元，对划分的中心用户和边缘用户采用不同的预编码方法进行处理时，具体用于对所述中心用户，采用多小区多用户的对角化预编码方法；对所述边缘用户，采用小区簇用户协作预编码方法。
全文摘要
本发明公开了一种实现多小区预编码的方法和装置，均可根据区域将用户划分为中心用户和边缘用户，对划分的中心用户和边缘用户采用不同的预编码方法进行处理。本发明方法和装置，使得位于小区簇边缘和中心的用户能够区分处理，从而对整个多小区MIMO系统的速率有较大的优化和提升；并且使得目标用户在多小区边缘用户受到的干扰有了明确的界定和度量方法。上述特点均可保证对异构网络中的通信干扰实现有效抑制。
文档编号H04L1/06GK102158310SQ20111003833
公开日2011年8月17日 申请日期2011年2月15日 优先权日2011年2月15日
发明者魏巍 申请人:中兴通讯股份有限公司