专利名称：一种小区间协作调度方法、系统和用户设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信系统，尤其涉及一种小区间协作调度方法、系统和用户设备。
背景技术：
多点协作(Coordinated Multi-Point,CoMP)是基于协作多输入多输出(Multiple Input Multiple Output, ΜΙΜΟ)的概念提出的一种技术，进行协作传输的多点可以是多个基站(BS)，多个中继节点，以及多个家庭网关。一般情况下，以多个小区的基站协作为例研究CoMP技术。根据数据发送方向，可以分为上行CoMP和下行CoMP技术。下行CoMP可以进一步分为两类 协作调度 / 波束赋型(Coordinated Scheduling/Coordinated Beamforming,CS/ CB)传给特定用户设备(User Equipment,UE)的数据只来自该UE所在服务小区的基站，但是多个基站通过协作进行调度决策，以便控制协作区域内产生的同频干扰。不同服务小区内的用户数据不共享，但在协作集合不同小区可以共享信道状态等控制信息； 联合发送/ 动态小区选择(Joint Transmission/Dynamic Cell Selection, JT/ DCS)传给特定的UE的数据同时被协作集合内的各基站所处理，由协作基站同时发送给 UE,以提高接收信号的质量并消除其他UE的干扰，或者从协作区域中动态选择某一基站向 UE发送数据。
图1给出了多小区基站协作调度的简单示例，两个基站利用相同的时频资源同时为各自小区内的用户服务，但每个基站的调度结果是通过两个小区间协作确定的。小区间协作的目的是基站利用用户反馈信息和基站间的交互信息，在各自小区内正确选择发送预编码并调度用户，从而抑制小区间的干扰，获得显著的系统容量增益。
以UEl和UE2为例，UEl的服务基站为BS1，UE2的服务基站为BS2。对于移动用户端，UEl和UE2接收到的信号分别为 Y1 = H11W1X^H21W2X2+N1 Y2 = H12W1X^H22W2X2+N2 其中Yk是移动用户k的接收信号向量，Hfflk是基站m与用户k之间的信道增益，Wi 是基站i使用的预编码矩阵，Xm是在基站m发送的符号向量，Nk是用户k处的加性高斯白噪声向量。对于UE1，来自基站2的干扰是H21W2X2，同样基站1对UE2的干扰是H12W1Xp UEl 和 UE2 的信干噪比(Signal tolnterference plus Noise Ratio, SINR)分别为
权利要求
1.一种小区间协作调度方法，其特征在于，包括在协作区域中选择首选基站A1，将协作区域的其他基站编号为Am，m = 2. . . g，基站~根据比例公平因子选择优先级最高的N个用户U1^j = 1... N，将用户集合{UM，j = 1...N} 及该集合中各边缘用户相对于协作区域中其他各基站的协作干扰参数序列发送给各相应基站；对基站Am，m = 2. . . g，当基站Am接收到用户集合IUnri,」，j = 1. . . N}后，计算基站Am中每个用户相对于用户组(Um……Uffl^1,j)的加权调度优先级，选择加权调度优先级最大的用户Unbj作为用户组(Um.....Uffl^1,j)的配对用户，组成新的配对用户组(Ulij... Um,」)；将用户集合{Um,p j = 1. . . N}和该集合中各边缘用户相对于下标大于m的基站的协作干扰参数序列发送给各相应基站；N > 1时，还将用户集合{Um,p j = 1. . . N}和该集合中各边缘用户相对于首选基站A1的协作干扰参数序列发送给首选基站A1 ；基站A1接收到集合{Ug,p j = 1...N}时，计算用户Uu，j = 1...N相对于用户组(U2, j……Ug, j)的加权调度优先级，选择加权调度优先级最大的用户Uu所在的用户组(U1, S..... UgJ作为多小区联合调度的配对用户组，并将选择结果通知协作区域中的其他基站；其中，任一指定用户相对于任一指定用户组的加权调度优先级根据该指定用户的比例公平因子和该指定用户组中各用户相对于该指定用户所在小区的协作干扰参数生成。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基站Am，m = 1. . . g中的边缘用户相对于协作区域其他基站的协作干扰参数序列由所述边缘用户反馈给所述基站Am。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据如下方式得到任一指定用户相对于任一指定协作小区的协作干扰参数序列仅考虑该指定协作小区对所述指定用户的干扰，获取该指定协作小区采用一预编码矩阵时该指定用户的信干噪比与该指定协作小区采用一固定预编码矩阵时该指定用户的信干噪比的比值信息，根据所述比值信息得到协作干扰参数，改变该指定协作小区的预编码矩阵，将所得的协作干扰参数组成协作干扰参数序列。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据如下方式计算协作干扰参数序列所述基站Am，m= l...g的任一用户k相对于任一协作小区的基站Am,，m’ = l...g且m’不等于m的协作干扰参数序列为
所述
为
Hfflk为基站Am与用户k之间的信道增益，Hffl, k为基站Am,与用户k之间的信道增益，、 为用户k使用的预编码矩阵，Pffl为基站Am的发送功率，Pffl,为基站Am,的发送功率，σ 2为噪声功率，Wi为协作小区采取的预编码矩阵，W0为协作小区Am,采取的一固定预编码矩阵。
5.如权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述基站Am，m= 1. . . g的任一用户k相对于任一用户组(仏，r = 1. . . R), R大于等于1，的加权调度优先级Qk为
其中，Pk为基站Am的用户k的比例公平因子，i表示用户k选择的预编码矩阵的索引信息， =/(A7)，f表示映射关系，Δ y为用户Ur相对于用户k所在小区且该小区采取的预编码矩阵为用户k的预编码矩阵Wi时的协作干扰参数。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述叫,和△γ之间的映射关系为叫，=一Δχ，η为正整数。
7.如权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述各基站根据如下方法计算用户的比例公平因子基站接收该用户反馈的信道质量指示，根据所述信道质量指示及比例公平算法计算所述用户的比例公平因子。
8.如权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，选择首选基站时，将协作区域中的基站轮流选为首选基站。
9.一种小区间协作调度系统，其特征在于，包括控制单元及协作的多个基站，其中所述控制单元用于在协作区域中选择首选基站A1，将协作区域的其他基站编号为Am，m = 2…g ；所述首选基站A1用于根据比例公平因子选择优先级最高的N个用户UM，j = 1...N， 将用户集合{υΜ，j = 1. . . N}及该集合中各边缘用户相对于协作区域中其他各基站的协作干扰参数序列发送给各相应基站，以及，接收到集合IUgij，j = 1...N}时，计算用户Ulij，j =1... N相对于用户组(Uq……UgJ的加权调度优先级，选择加权调度优先级最大的用户Uu所在的用户组(Uu.....UgJ作为多小区联合调度的配对用户组，并将选择结果通知协作区域中的其他基站；所述基站Am，m = 2... g，用于接收到用户集合{Um_u，j = 1...N}后，计算基站Am* 每个用户相对于用户组(Um……Uffl^1,j)的加权调度优先级，选择加权调度优先级最大的用户Unbj作为用户组(Ulij.....Uffl^1,j)的配对用户，组成新的配对用户组(Ulij.....UmJ ；将用户集合{Um,p j = 1. . . N}和该集合中各边缘用户相对于下标大于m的基站的协作干扰参数序列发送给各相应基站；N > 1时，还将用户集合{Um,p j = 1. . . N}和该集合中各边缘用户相对于首选基站A1的协作干扰参数序列发送给首选基站A1 ；其中，任一指定用户相对于指定用户组的加权调度优先级根据该指定用户的比例公平因子和该指定用户组中各用户相对于该指定用户所在小区的协作干扰参数生成。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述基站Am，m=l...g，还用于接收所述基站Am的边缘用户反馈的所述边缘用户相对于协作区域其他基站的协作干扰参数序列。
11.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述基站Am，m=l...g，还用于按如下方式生成所述加权调度优先级基站Am，m = 1. . . g的任一用户k相对于任一用户组(扎，r = 1. . . R)，R大于等于1，的加权调度优先级Qk为
其中，Pk为基站Am的用户k的比例公平因子，i表示用户k选择的预编码矩阵的索引信息， =/(A7)，f表示映射关系，Δ y为用户扎相对于用户k所在小区且该小区采取预编码矩阵Wi时的协作干扰参数，Wi为用户k的预编码矩阵。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述叫,和△Y之间的映射关系为叫，=一Δχ，η为正整数。
13.如权利要求9至12任一所述的系统，其特征在于，所述基站Am，m=l...g还用于根据如下方法计算用户的比例公平因子所述基站Am接收所述用户反馈的信道质量指示， 根据所述信道质量指示及比例公平算法计算所述用户的比例公平因子。
14.如权利要求9至12任一所述的系统，其特征在于，所述控制单元还用于将协作区域中的基站轮流选为首选基站。
15.一种用户设备，其特征在于，所述用户设备包括协作干扰参数获取单元和发送单元，其中所述协作干扰参数获取单元用于仅考虑用户的一协作小区对所述用户的干扰，获取该协作小区采用各预编码矩阵时该用户的信干噪比与该协作小区采用一固定预编码矩阵时该用户的信干噪比的比值信息，根据所述比值信息得到协作干扰参数；所述发送单元用于将所述协作干扰参数获取单元获取的所述协作小区采取不同预编码矩阵时的协作干扰参数组成协作干扰参数序列发送给所述用户的服务小区的基站。
16.如权利要求15所述的用户设备，其特征在于，所述协作干扰参数获取单元是用于根据以下方式计算协作干扰参数K)
其中，
Hmk为所述用户的服务小区的基站Am与所述用户之间的信道增益，Hffl, k为协作小区的基站Am,与所述用户之间的信道增益，为所述用户使用的预编码矩阵，Pm为基站Am的发送功率，pm,为基站Am,的发送功率，σ2为噪声功率，Wtl为协作小区采取的一固定预编码矩阵。
全文摘要
本发明提供一种小区间协作调度方法，包括首选基站根据比例公平因子选择优先级最高的N个用户，将用户集合{U1，j，j＝1...N}及该集合中各边缘用户的协作干扰参数序列发送给各相应基站；下一基站接收到用户集合后，计算加权调度优先级，根据加权调度优先级选择配对用户，组合配对用户组，并将所选的配对用户集合发送给下一基站，直到最后一个基站选出配队用户集合后，首选基站从N个配对用户组中选择一个配对用户组作为多小区协作调度用户组。本发明还提供一种小区间协作调度系统和一种用户设备。本发明可以减少基站间交互的信息量。
文档编号H04W28/16GK102186212SQ201110088389
公开日2011年9月14日 申请日期2011年4月8日 优先权日2011年4月8日
发明者李儒岳, 李永, 任敏, 张晨晨, 王菲, 张天魁, 冯春燕 申请人:中兴通讯股份有限公司