[發明專利]一種基于空中接口的CoMP分布式下行多用戶調度方法

無效

• 申請號: 200910089628.2
• 申請日: 2009-07-23
• 公開（公告）號: CN101621835A
• 公開（公告）日: 2010-01-06
• 發明（設計）人: 韓圣千;張千;楊晨陽
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: H04W28/16
• 分類號: H04W28/16;H04W72/04
• 代理公司: 北京慧泉知識產權代理有限公司
• 代理人: 王順榮;唐愛華

(一)技術領域

本發明是一種蜂窩通信系統多小區協作傳輸的下行多用戶調度方法，尤 其涉及一種基于空中接口的協作多點傳輸(Coordinated?Multi-Point，CoMP) 分布式下行多用戶調度方法，屬于移動通信、無線通信領域。

(二)背景技術

隨著通信業務的發展以及人們需求的增長，未來的無線通信系統需要支 持高速率、大容量。目前的蜂窩通信系統存在若干問題，小區間干擾(OCI) 是其中較為嚴重的一個。位于小區邊緣的用戶容易受到相鄰小區的干擾，于 是小區邊緣用戶的性能很差，成為制約系統整體性能的瓶頸。

協作多點傳輸(CoMP)是指將多個小區通過骨干網鏈接，采用小區間 的協作處理來有效抑制或消除OCI的方案。它根據協作程度的不同可分為兩 類，包括聯合處理和波束協調。其中，聯合處理(或稱為相干傳輸)能充分 利用多基站、多用戶和多天線資源，從而極大地提高小區平均吞吐量和小區 邊緣用戶吞吐量。但是，聯合處理的性能潛力需要以理想的數據和信道信息 交換為前提，這對骨干網的傳輸延遲和容量提出了苛刻的要求。

為了能夠進行CoMP的聯合處理，每個協作基站需要已知所有用戶的 下行數據，并且這些數據需要同步地達到各個協作基站。在未來的網絡結構 中，下行數據是由高級網關通過S1接口直接傳輸至各個基站。通過一定的 數據同步方法，下行數據能夠近似同步地到達各個協作基站。

除了數據共享，聯合處理還須基站間共享信道信息(CSIT)，用于聯 合多用戶調度和預編碼設計。通常聯合處理要求在CoMP系統中存在一個中 心處理器，所有基站將用戶CSIT傳送給中心處理器，中心處理器進行多用 戶調度和預編碼，并將結果傳回各個基站。我們將這種通過中心處理器實現 聯合處理的方法稱為中心式聯合處理。

傳統網絡結構中的無線網絡控制器(RNC)可以充當中心處理器。而在 未來通信網絡結構的扁平化演進中，RNC作為物理實體不復存在，其部分功 能由基站執行。基站之間需要通過X2接口進行CSIT共享。但是，X2接口 的時延很大，這一傳輸時延將使得CSIT嚴重過時，極大地降低CoMP系統 的性能，甚至使CoMP的性能低于不協作系統。

與以上基于X2接口的CoMP中心式聯合處理相比，我們提出一種基于 空中接口(Over-the-Air?Communication，OTAC)、用于多小區聯合處理的 分布式多點協作傳輸方案。

(三)發明內容

1、目的

本發明的目的在于提供一種基于空中接口(OTAC)的CoMP分布式下 行多用戶調度方法，以減小基站間共享信道信息時的傳輸量和傳輸延時。

2、技術方案

本發明的基本思想是：利用空中接口代替X2接口，基站間通過無線鏈 路傳遞CSIT等信息，從而減小接口時延，保證CSIT的實時性；采用分布式 聯合處理，不需中心處理器，不需要各個基站向中心處理器傳送全部CSIT， 僅需基站間交換部分CSIT，從而減小了CSIT的傳輸量。

本發明的具體技術方案如下：假設有Nc個小區進行CoMP聯合處理， 小區基站有Nnt根天線，每小區包含Nu個用戶。本發明需要基站之間利用空 中接口傳遞信息，圖1中是基于本發明的時分雙工(TDD)無線通信系統的 傳輸幀結構，其中UL是上行時隙，DL是下行時隙，UDG是保護時間間隔。 與傳統系統的幀結構相比，在每幀內的上行時隙和下行時隙之間加入一個 OTAC時隙用于基站間交互信息。在這一時隙內，基站間通過無線鏈路交換 CSIT，實現分布式下行多用戶調度和預編碼。OTAC時隙被劃分為多個時間 單元(TU)，每個時間單元可供一個基站向其它基站傳輸一個用戶的信道信 息。

一種基于空中接口的CoMP分布式下行多用戶調度方法，該方法具體步 驟如下：

步驟一：各個用戶根據接收到的來自所有基站的導頻信號，估計出它與 Nc個基站間的信道，并通過上行反饋將這些信道信息上報給所在小區的基 站。

步驟二：第1個基站根據本小區用戶上報的CSIT，在第一個小區內的用 戶中挑出信道條件最好的用戶作為調度的第一個用戶u₁。基站1利用OTAC 時隙中的一個時間片將u₁的標號及信道信息傳遞給其余Nc-1個基站。