CoMP分簇方法及小区间资源调度方法
【专利摘要】本发明提供一种CoMP分簇方法及小区间资源调度方法。所述CoMP分簇方法包括：步骤1)、初始化每个用户的CoMP服务基站簇；对于每个用户，根据该用户的本地效用以及该用户采用对应CoMP服务基站簇时对与其有相同服务基站的所有其他用户的本地效用的影响，计算该用户的决策函数值；步骤2)、对于所有用户中的每个用户执行：改变该用户的CoMP服务基站簇并且计算该用户新的决策函数值，如果新的决策函数值大于等于原来的决策函数值，则保存该改变；步骤3)、重复步骤2)，直到改变任意用户的CoMP服务基站簇，都不会使其新的决策函数值大于等于原来的决策函数值。本发明提高了系统整体吞吐量，并且适合应用在大规模网络中，能更好地支持网络的可扩展性。
【专利说明】CoMP分簇方法及小区间资源调度方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及无线通信【技术领域】，以及更具体地，涉及一种CoMP分簇方法及小区间 资源调度方法。
【背景技术】
[0002] 多点协作传输（CoordiantedMulitiplePointstransmission/ reception,CoMP)是第 4 代移动通信系统（4thGenerationofMobileCommunication system，4G)增强长期演进（LongTermEvolution-Advanced,LTE-A)中提出的一项关键技 术。在CoMP中，一个用户终端（UserEquipment,UE)可以同时由其附近的多个基站（在 LTE中被称为eN〇de-B，eNB)联合为其服务。这样，通过在多个小区之间进行发送和接收信 号的联合处理，小区边缘用户的性能可以得到提升。为了实现CoMP，需要多个eNB形成协作 簇与UE进行联合通信。
[0003] 现有的分簇方法可以分为两类：预定义分簇方法和自适应分簇方法。在预定义分 簇方法中，CoMP协作簇中的eNB是提前设定好的并且是非重叠的。其中一类是将宏基站的 三个扇区作为一个协作簇；另一类是从基站间距离的角度考虑，根据基站的地理位置进行 分组。基于用户性能的自适应分簇方法根据用户的性能进行分簇，通常根据用户在物理层 的性能进行协作基站选择。
[0004] 然而，现有的分簇方法大都关注提高通信链路的质量，使用的分簇准则往往是和 物理层相关的，例如最大化信噪比（Signal-to-NoiseRatio,SNR)、信干噪比（Signal-to-I nterference-plus-NoiseRatio,SINR)和频谱效率等，而没有考虑不同小区之间的负载状 况和各小区媒体接入控制（MediaAccessControl,MAC)层的资源调度，从而导致系统整体 性能（如吞吐量）的下降。例如，一个负载比较轻的基站A为一个UE提供服务，同时另一 个基站B与基站A对这个UE进行CoMP传输。基站B需要给这个UE分配一定的资源进行 CoMP传输，以提升其性能。如果基站B的负载比较重，那么它能够分配给小区内其他用户的 资源就会减少，总体上系统的吞吐量可能会降低。
【发明内容】
[0005] 针对上述现有技术中存在的问题，根据本发明的一个实施例，提供一种CoMP分簇 方法，包括：
[0006]步骤1)、初始化每个用户的CoMP服务基站簇；其中，对于每个用户，根据该用户的 本地效用以及该用户采用对应CoMP服务基站簇时对与其有相同服务基站的所有其他用户 的本地效用的影响，计算该用户的决策函数值；
[0007]步骤2)、对于每个用户执行：
[0008] 改变该用户的CoMP服务基站簇并且计算该用户新的决策函数值，如果新的决策 函数值大于等于原来的决策函数值，则保存该改变；
[0009] 步骤3)、重复步骤2)，直到改变任意用户的CoMP服务基站簇，都不会使其新的决 策函数值大于等于原来的决策函数值。
[0010] 上述方法中，可根据下式计算用户i的决策函数值vf(B-
【权利要求】
1. 一种CoMP分簇方法，包括： 步骤1)、初始化每个用户的CoMP服务基站簇；其中，对于每个用户，根据该用户的本地 效用以及该用户采用对应CoMP服务基站簇时对与其有相同服务基站的所有其他用户的本 地效用的影响，计算该用户的决策函数值； 步骤2)、对于每个用户执行： 改变该用户的CoMP服务基站簇并且计算该用户新的决策函数值，如果新的决策函数 值大于等于原来的决策函数值，则保存该改变； 步骤3)、重复步骤2)，直到改变任意用户的CoMP服务基站簇，都不会使其新的决策函 数值大于等于原来的决策函数值。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，根据下式计算用户i的决策函数值.VfBi):
其中，Ni表示与用户i有相同服务基站的所有其他用户的集合，B_i表示Ni的CoMP服 务基站簇的集合，Uf(B^Bi)表示用户i的本地效用，UfdoBi)表示用户i的CoMP服 务基站为Bi时用户j的本地效用，uf(B_i, 0)表示用户i不被任何基站服务时用户j的本 地效用。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其中，用户i的本地效用uf 满足： W(EUBi)ocGi(Bi).且 ......i,Bi) ^giCH......i，B,) 其中，Bi表示用户i的CoMP服务基站簇，B_i表示Ni的CoMP服务基站簇的集合，Gi (Bi) 表示用户i的链路级性能，且gi(B_i，Bi)表示用户i估计得到的资源数。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中，用户i的本地效用Lif(BABi)表示如下：
其中，Γ(·)是α公平效用函数，Mi(B)表示用户i的CoMP服务基站簇Bi中负载最 重的基站所服务的用户总数。
5. 根据权利要求1或2所述的方法，其中，步骤1)包括： 步骤11)、将每个用户的主服务基站作为其CoMP服务基站簇；其中，用户的主服务基站 为平均接收信号质量最强的基站，用户为其主服务基站的主服务用户； 步骤12)、每个用户检测来自所有或部分基站的平均接收信号强度信息并上报至其主 服务基站； 步骤13)、基站根据其所有主服务用户上报的平均接收信号强度信息及其所服务的用 户总数，计算用户的初始本地效用和初始决策函数值。
6. 根据权利要求5所述的方法，其中，在步骤12)中，每个用户检测平均接收信号强度 最强的部分基站，并且将关于该部分基站的平均接收信号强度信息上报至其主服务基站。
7. 根据权利要求5所述的方法，其中，步骤2)包括对于所有用户中的每个用户执行以 下步骤： 步骤21)、将该用户i的CoMP服务基站簇从原本的Bi改变为用户i检测来自所有 或部分基站的平均接收信号强度信息并反馈至其主服务基站h; 步骤22)、用户i的主服务基站h向巧\丨\中的所有基站请求其所服务的用户总数，并 计算基站h自己服务的用户总数； 步骤23)、基站h根据用户i反馈的平均接收信号强度信息、BiA/)/中每个基站所服务 的用户总数，以及基站h所服务的用户总数，得到用户i的CoMP服务基站簇为BJs时的新的 本地效用<(Βη,Β/); 步骤24)、基站h向8『\?中的所有基站请求其所服务的所有用户的本地效用 ufK): 步骤25)、在Β?Vll中的所有基站向基站h反馈了它们所服务的所有用户的本地效用 信息后，基站匕计算用户i的新的决策函数值 步骤26)、如果vf(B-〇Bi) -vf(B-i,B〖）S0,则基站h将8『保存下来，并通过回 传链路与（B『\bi)U(BAbi)的所有基站共享用户i的新的CoMP服务基站簇霄》该基站根 据接收到的用户i的新的CoMP服务基站簇更新其服务的用户集。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中，在步骤21)中，如果距离用户i的上次检测的时 间间隔小于预定阈值，则使用上次的检测结果。
9. 根据权利要求1或2所述的方法，其中，在第一次执行步骤2)时，对于所有用户中的 每个用户依次执行： 改变该用户的CoMP服务基站簇并且计算该用户新的决策函数值，如果新的决策函数 值大于等于原来的决策函数值，则保留该改变。
10. 根据权利要求1或2所述的方法，其中，在第η次执行步骤2)且η为大于等于2的 整数时，对于与用户i没有相同服务器基站的用户j可以使得用户i和用户j并行地执行： 改变该用户的CoMP服务基站簇并且计算该用户新的决策函数值，如果新的决策函数 值大于等于原来的决策函数值，则保留该改变。
11. 一种小区间资源调度方法，包括： 步骤A)、CoMP阶段初始化； 步骤B)、根据采用如权利要求1-10中任何一个所述的CoMP分簇方法得到的分簇结果 以及CoMP协作传输的约束条件，在小区间进行资源调度。
12. 根据权利要求11所述的方法，其中，步骤B)之后还包括： 步骤C)、当用户发生切换时，执行如权利要求1-10中任何一个所述的CoMP分簇方法的 步骤2)和步骤3);根据得到的分簇结果在小区间进行资源调度；重复步骤C)。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，在步骤C)中，当用户发生切换时，对相应的服 务用户总数发生变化的基站所服务的用户执行如权利要求1-10中任何一个所述的CoMP分 簇方法的步骤2)和步骤3)。
【文档编号】H04B7/02GK104320814SQ201410559833
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月20日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】加西亚·韦杰, 周一青, 刘玲, 田霖, 石晶林 申请人:中国科学院计算技术研究所