多点协作系统中协作发送集合的选择方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明提出一种多点协作系统中协作发送集合的选择方法及系统，其中方法包括以下步骤：多个节点接收用户通过移动终端发送的上行接入信号，其中，多个节点至少包括一个控制节点；多个节点分别根据上行接入信号估计移动终端与自身节点的信道衰落参数；控制节点根据移动终端与多个节点的信道衰落参数从多个节点选择多个协作节点；从而可以通过多个协作节点对用户的下行信号进行协作传输。根据本发明实施例的方法，通过选择衰落参数小于阈值的多个节点参与用户下行数据的协作传输，从而提高了传输的性能，并通过选择有效的协作节点，降低了计算复杂度，有利于实际应用。
【专利说明】多点协作系统中协作发送集合的选择方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信【技术领域】，特别涉及一种多点协作系统中协作发送集合的选择方法及系统。
【背景技术】
[0002]长期演进计划(Long Term Evolution, LTE)中，允许将小区的频率重用因子设为1，即每个小区均可以采用全部的可用频谱。此方法相当于增大了每个小区的可用频率，可以获得更高的吞吐率，并且提高了频谱利用率。但是，这为小区边缘用户带来了严重的小区间干扰，降低了小区边缘用户的信干噪比(SINR)。
[0003]为解决小区间干扰问题，现有的LTE系统考虑进行多小区间干扰抵消(Inter-Cell Interference Cancellation, ICIC)。一 般而言，ICIC 可以分为消除(Mitigation)和规避(Avoidance)两种技术。现有的实现方法主要是是在码域、频域内完成，且配置不灵活，无法适应未来移动通信的需求。
[0004]为此，提出要把多点协作传输(Coordinated Mult1-Point, CoMP)引入到蜂窝移动通信系统中。多点协作传输主要利用空域资源提高小区边缘用户的SINR，从而提高频谱效率。在实际部署时，如果为用户预先固定协作发送的节点集合，会使得系统设计的灵活性降低，同时也会降低协作传输所能获得的增益。另外，如果要尽量大的获得协作传输性能增益，则需要预先为用户分配比较大的协作集合，这会导致后期协作传输设计的计算复杂度大大增加。
【发明内容】
[0005]本发明的目的旨在至少解决上述的技术缺陷之一。
[0006]为此，本发明的一个目的在于提出一种多点协作系统中协作发送集合的选择方法。所述方法具有传输性能高、计算复杂度低的优点。
[0007]本发明的另一目的在于提出一种多点协作系统中协作发送集合的选择系统。
[0008]为达到上述目的，本发明一方面的实施例提出一种多点协作系统中协作发送集合的选择方法，包括以下步骤:多个节点接收用户通过移动终端发送的上行接入信号，其中，所述多个节点至少包括一个控制节点；所述多个节点分别根据所述上行接入信号估计所述移动终端与自身节点的信道衰落参数；所述控制节点根据所述移动终端与所述多个节点的信道衰落参数从所述多个节点选择多个协作节点；以及通过所述多个协作节点对用户下行信号进行协作传输。
[0009]根据本发明实施例的方法，通过选择衰落参数小于阈值多个节点参与上行接入信号的传输，从而提高了传输的性能，同时还降低了计算复杂度，有利于实际应用。
[0010]在本发明的一个实施例中，所述控制节点根据所述移动终端与所述多个节点的信道衰落参数从所述多个节点选择多个协作节点，进一步包括:将所述移动终端与所述多个节点的多个信道衰落参数分别和所述阈值进行比较；以及当所述移动终端与所述多个节点的信道衰落参数小于所述阈值时，所述控制节点将对应的节点选为协作节点。
[0011]在本发明的一个实施例中，还包括:当所述移动终端与所述多个节点的信道衰落参数大于所述阈值时，丢弃对应的节点。
[0012]在本发明的一个实施例中，所述节点包括基站、中继节点和远程射频单元。
[0013]在本发明的一个实施例中，所述多个节点接收到的所述上行接入信号通过如下公式表示，所述公式为，y=hs+n，其中，y为节点接收到的上行接入信号，h为信道衰落参数，s为用户发送的上行接入信号，η为节点的接收噪声。
[0014]为达到上述目的，本发明的实施例另一方面提出一种多点协作系统中协作发送集合的选择系统，包括:接收模块，用于接收用户通过移动终端发送的上行接入信号，其中，所述多个节点至少包括一个控制节点；估计模块，用于所述多个节点分别根据所述上行接入信号估计所述移动终端与自身节点的信道衰落参数；筛选模块，用于所述控制节点根据所述移动终端与所述多个节点的信道衰落参数从所述多个节点选择多个协作节点；以及传输模块，用于通过所述多个协作节点对用户下行信号进行协作传输。
[0015]根据本发明实施例的系统，通过选择衰落参数小于阈值多个节点参与上行接入信号的传输，从而提高了传输的性能，同时还降低了计算复杂度，有利于实际应用。
[0016]在本发明的一个实施例中，所述筛选模块，进一步包括:比较单元，用于所述移动终端与所述多个节点的多个信道衰落参数分别和所述阈值进行比较；以及选择单元，用于当所述移动终端与所述多个节点的信道衰落参数小于所述阈值时，所述控制节点将对应的节点选为协作节点。
[0017]在本发明的一个实施例中，所述选择单元还用于当所述移动终端与所述多个节点的信道衰落参数大于所述阈值时，丢弃对应的节点。
[0018]在本发明的一个实施例中，所述节点包括基站、中继节点和远程射频单元。
[0019]在本发明的一个实施例中，所述多个节点接收到的所述上行接入信号通过如下公式表示，所述公式为，y=hs+n，其中，y为节点接收到的上行接入信号，h为信道衰落参数，s为用户发送的上行接入信号，η为节点的接收噪声。
[0020]本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0022]图1为根据本发明一个实施例的多点协作系统中协作发送集合的选择方法的流程图；
[0023]图2为根据本发明一个实施例的多个基站协作传输示意图；以及
[0024]图3为根据本发明一个实施例的多点协作系统中协作发送集合的选择系统的结构框图。
【具体实施方式】
[0025]下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0026]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0027]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0028]图1为根据本发明一个实施例的多点协作系统中协作发送集合的选择方法的流程图。如图1所示，根据本发明实施例的多点协作系统中协作发送集合的选择方法包括以下步骤:
[0029]步骤101，多个节点接收用户通过移动终端发送的上行接入信号，其中，多个节点至少包括一个控制节点。
[0030]在本发明的一个实施例中，多个节点接收到的上行接入信号通过如下公式表示，公式为，y=hs+n，其中，y为节点接收到的上行接入信号，h为信道衰落参数，s为用户发送的上行接入信号，η为节点的接收噪声。
[0031]步骤102，多个节点分别根据上行接入信号估计移动终端与自身节点的信道衰落参数。节点包括基站、中继节点和远程射频单元。
[0032]步骤103，控制节点根据移动终端与多个节点的信道衰落参数从多个节点选择多个协作节点。
[0033]具体地，将移动终端与多个节点的多个信道衰落参数分别和阈值进行比较。当移动终端与多个节点的信道衰落参数小于阈值时，控制节点将对应的节点选为协作节点。
[0034]在本发明的一个实施例中，当移动终端与多个节点的信道衰落参数大于阈值时，丢弃对应的节点。
[0035]步骤104，通过多个协作节点对用户下行信号进行协作传输。该用户下行信号为用户数据。
[0036]图2为根据本发明一个实施例的多个基站协作传输示意图。如图2所示，设用户移动终端发送的上行接入信号为S，其维数是I XL。用户发送信号后，在3个小区的基站所接收到的信号分别通过如下公式表示，Yh1S+]!!, y2=h2s+n2, y3=h3s+n3,其中，Ji表示第i个小区基站接收到的信号，Iii表示第i个 基站与用户移动终端的信道衰落参数，s为用户发送的上行接入信号，Iii为第i个小区基站接收噪声，i表示基站个数，i=l, 2，3。3个基站接收到上行接入信号s后，各个基站将信道估计结果即信道衰落参数通过交互借口发送给基站I (即控制节点)。在本实施例中，对上述三个基站与移动终端的信道衰落参数分别为Iiph2和h3。由基站I对信道衰落参数Iiph2和h3与阈值进行比较。当信道衰落参数小于阈值Ath时，将对应的基站作为协作基站。如果不小于阈值Ath，则丢弃对应基站。例如，当上述信道衰落参数Ii1和h2小于阈值Ath将对应基站即小区I和2的基站作为协作节点，其中，移动终端在小区I内因此将小区I的基站作为主要服务基站，并且以小区2的基站作为协作基站发送上行接入信号。由于匕大于阈值Ath，因此丢弃小区3的基站。在本发明的一个实施例中，设每个基站N根天线，用户的天线数是M。称用户所在小区的基站为服务基站，其它参与协作的基站称为协作基站，最终以小区I的基站作为主要服务基站，并将小区2的基站作为协作基站协同发送上行接入信号。
[0037]根据本发明实施例的方法，通过选择衰落参数小于阈值的多个节点参与上行接入信号的传输，从而提高了传输的性能，并通过选择有效的协作节点，降低了计算复杂度，有利于实际应用。
[0038]图3为根据本发明一个实施例的多点协作系统中协作发送集合的选择系统的结构框图。如图3所示，根据本发明实施例的多点协作系统中协作发送集合的选择系统包括接收模块100、估计模块200、筛选模块300和传输模块400。
[0039]其中，接收模块100用于接收用户通过移动终端发送的上行接入信号，其中，多个节点至少包括一个控制节点。节点包括基站、中继节点和远程射频单元。
[0040]在本发明的一个实施例中，多个节点接收到的上行接入信号通过如下公式表示，公式为，y=hs+n，其中，y为节点接收到的上行接入信号，h为信道衰落参数，s为用户发送的上行接入信号，η为节点的接收噪声。
[0041]估计模块200用于多个节点分别根据上行接入信号估计移动终端与自身节点的
信道衰落参数。
[0042]筛选模块300用于控制节点根据移动终端与多个节点的信道衰落参数从多个节点选择多个协作节点。
[0043]在本发明的一个实施例中，筛选模块300，进一步包括比较单元310和选择单元320。
[0044]其中，比较单元310用于移动终端与多个节点的多个信道衰落参数分别和阈值进行比较。
[0045]选择单元320用于当移动终端与多个节点的信道衰落参数小于阈值时，控制节点将对应的节点选为协作节点。
[0046]在本发明的一个实施例中，选择单元320还用于当移动终端与多个节点的信道衰落参数大于阈值时，丢弃对应的节点。
[0047]传输模块400用于通过多个协作节点对用户下行信号进行协作传输。
[0048]图2·为根据本发明一个实施例的多个基站协作传输示意图。如图2所示，设用户移动终端发送的上行接入信号为S，其维数是I XL。当接收模块100接收用户发送的上行接入信号后，由估计模块200根据3个小区的基站所接收到的上行接入信号分别估计移动终端与自身基站的信道衰落参数。3个小区的基站所接收到的上行接入信号分别通过如下公式表示，Y1=Ii1S+]-, y2=h2s+n2,y3=h3s+n3,其中，Yi表示第i个小区基站接收到的信号，Iii表示第i个基站与用户移动终端的信道衰落参数，s为用户发送的上行接入信号Ai为第i个小区基站接收噪声，i表示基站个数，i=l, 2，3。3个基站接收到上行接入信号s后，各个基站将信道估计结果即信道衰落参数通过交互借口发送给基站I (即控制节点)。[0049]在本发明的一个实施例中，对上述三个基站与移动终端的信道衰落参数分别为 匕和匕。比较单元310分别比较信道衰落参数hp h2和h3与阈值。当信道衰落参数小于阈值Ath时，选择单元320将对应的基站作为协作基站。如果不小于阈值Ath，则丢弃对应基站。例如，当上述信道衰落参数Ii1和h2小于阈值Ath选择单元320将对应基站即小区2的基站作为协作节点。由于匕大于阈值Ath，因此丢弃小区3的基站。在本发明的一个实施例中，设每个基站N根天线，用户的天线数是M。称用户所在小区的基站为服务基站，其它参与协作的基站称为协作基站，最终以小区I的基站作为主要服务基站，并将小区2的基站作为协作基站协同发送上行接入信号。
[0050]根据本发明实施例的系统，通过选择衰落参数小于阈值多个节点参与上行接入信号的传输，从而提高了传输的性能，并通过选择有效的协作节点，降低了计算复杂度，有利于实际应用。
[0051]尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可.以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1.一种多点协作系统中协作发送集合的选择方法，其特征在于，包括以下步骤: 多个节点接收用户通过移动终端发送的上行接入信号，其中，所述多个节点至少包括一个控制节点； 所述多个节点分别根据所述上行接入信号估计所述移动终端与自身节点的信道衰落参数； 所述控制节点根据所述移动终端与所述多个节点的信道衰落参数从所述多个节点选择多个协作节点；以及 通过所述多个协作节点对用户下行信号进行协作传输。
2.如权利要求1所述的多点协作系统中协作发送集合的选择方法，其特征在于，所述控制节点根据所述移动终端与所述多个节点的信道衰落参数从所述多个节点选择多个协作节点，进一步包括: 将所述移动终端与所述多个节点的多个信道衰落参数分别和所述阈值进行比较；以及 当所述移动终端与所述多个节点的信道衰落参数小于所述阈值时，所述控制节点将对应的节点选为协作节点。
3.如权利要求2所述的多点协作系统中协作发送集合的选择方法，其特征在于，还包括: 当所述移动终端与所述多个节点的信道衰落参数大于所述阈值时，丢弃对应的节点。
4.如权利要求1所述的多点协作系统中协作发送集合的选择方法，其特征在于，所述节点包括基站、中继 节点和远程射频单元。
5.如权利要求1所述的多点协作系统中协作发送集合的选择方法，其特征在于，所述多个节点接收到的所述上行接入信号通过如下公式表示，所述公式为，
y=hs+n, 其中，y为节点接收到的上行接入信号，h为信道衰落参数，s为用户发送的上行接入信号，η为节点的接收噪声。
6.一种多点协作系统中协作发送集合的选择系统，其特征在于，包括: 接收模块，用于接收用户通过移动终端发送的上行接入信号，其中，所述多个节点至少包括一个控制节点； 估计模块，用于所述多个节点分别根据所述上行接入信号估计所述移动终端与自身节点的信道衰落参数； 筛选模块，用于所述控制节点根据所述移动终端与所述多个节点的信道衰落参数从所述多个节点选择多个协作节点；以及 传输模块，用于通过所述多个协作节点对用户下行信号进行协作传输。
7.如权利要求6所述的多点协作系统中协作发送集合的选择系统，其特征在于，所述筛选模块，进一步包括: 比较单元，用于所述移动终端与所述多个节点的多个信道衰落参数分别和所述阈值进行比较；以及 选择单元，用于当所述移动终端与所述多个节点的信道衰落参数小于所述阈值时，所述控制节点将对应的节点选为协作节点。
8.如权利要求7所述的多点协作系统中协作发送集合的选择系统，其特征在于，所述选择单元还用于当所述移动终端与所述多个节点的信道衰落参数大于所述阈值时，丢弃对应的节点。
9.如权利要求6所述的多点协作系统中协作发送集合的选择系统，其特征在于，所述节点包括基站、中继节点和远程射频单元。
10.如权利要求6所述的多点协作系统中协作发送集合的选择系统，其特征在于，所述多个节点接收到的所述上行接入信号通过如下公式表示，所述公式为，
y=hs+n， 其中，y为节点接收到的上行接入信号，h为信道衰落参数，s为用户发送的上行接入信号，η为节点的接收 噪声。
【文档编号】H04W28/02GK103442390SQ201310406932
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年9月9日 优先权日:2013年9月9日
【发明者】张秀军, 许祥祥, 田志刚, 许希斌, 周世东, 肖立民 申请人:清华大学