[發明專利]基于同步約束和信道能量準則的協作組合優選方法

有效

• 申請號: 201110129442.2
• 申請日: 2011-05-18
• 公開（公告）號: CN102324954A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 李勇朝;張海林;董晨;秦百爽
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04B7/04
• 分類號: H04B7/04
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種基于同步約束和信道能量準則的協作組合優選方法，包括如下步驟：

(1)用戶向基帶處理單元發出入網請求；

(2)基帶處理單元判斷網絡是否存在空閑的頻率/空間資源，如果存在，則執行步驟3)，如果不存在，則用戶請求失敗；

(3)經判斷若存在空閑資源，則由基帶處理單元建立“協作點/用戶”組合空間；

(4)對建立的“協作點/用戶”組合空間進行基于時頻同步約束的一次優選：

4a)判斷組合空間內的組合是否是多點-多用戶模式，如果是，則執行步驟4b)，否則，執行步驟5)；

4b)對所有多點-多用戶模式的組合，由基帶處理單元判斷其是否滿足時頻同步要求，并將不滿足要求的組合從協作組合空間中剔除；

(5)對經過一次優選后的組合空間進行基于信道能量的二次優選：

5a)對一次優選后的“協作點/用戶”組合空間中的每種組合模式，計算其對應的MIMO信道矩陣的平均“F-范數”，它描述了MIMO信道提供的最大信道能量；

5b)由基帶處理單元判定每種組合的平均“F-范數”是否超過系統設定的“F-范數”門限，將低于門限的組合從協作組合空間中剔除，并將空間內剩余的組合建立一個備份，作為“協作點/用戶”組合備份空間；

5c)基帶處理單元判斷“協作點/用戶”組合備份空間是否為零空間，如果是，則用戶請求失敗；否之，執行步驟6)；

(6)基帶處理單元以最大化傳輸點個數最小化用戶個數的準則，在備份空間內選出具有最大“協作點”個數的組合，再從這些組合中選出信道平均“F-范數”最大的組合，作為分配給待入網用戶的優選組合，如果沒有，則用戶請求失敗；

(7)基帶處理單元根據優選組合進行最優資源分配，判斷已分配的最優資源是否符合用戶服務質量QoS要求，如果不符合要求，則請求失敗；如果符合要求，表明用戶入網成功，開始傳輸數據。

2.根據權利要求1所述的基于同步約束和信道能量準則的協作組合優選方法，其中步驟(3)所述的建立“協作點/用戶”組合空間，按如下步驟進行：

2a)基帶處理單元利用全局網絡信息，采用RTS/CTS握手協議，先確定與入網用戶UE_k鄰近的待協作點，構成“協作點”集合，再確定與入網用戶UE_k臨近的待協作用戶，構成“協作用戶”集合；

2b)將“協作點”集合和“協作用戶”集合中的元素，通過排列組合的方式進行一一配對，得到的所有組合構成“協作點/用戶”組合空間。

3.根據權利要求1所述的基于同步約束和信道能量準則的協作組合優選方法，其中步驟4b)所述的由基帶處理單元判斷其是否滿足時頻同步要求，按如下步驟進行：

3a)基帶處理單元判斷組合中每個用戶的剩余時延偏差是否超過系統最大容忍的同步誤差，最大容忍的同步誤差值為CP-h_τ，其中CP為循環前綴長度，h_τ為最大多徑時延，若小于，則滿足時間同步要求，否之，不滿足時間同步要求；

3b)基帶處理單元判斷組合中每個用戶的剩余頻偏是否超過系統最大容忍的剩余頻偏，最大容忍的剩余頻偏的歸一值為2％，若小于，則滿足頻率同步要求，否之，不滿足頻率同步要求。

4.根據權利要求1所述的基于同步約束和信道能量準則的協作組合優選方法，其中步驟5a)所述的計算對應的MIMO信道矩陣的平均“F-范數”，按如下步驟進行：

4a)對經過一次優選后得到的第i個(1≤i≤L)“協作點/用戶”組合，由基帶處理單元估計得到N個信道矩陣樣本：H_i，1，H_i，2，L，H_i，N，N是樣本數，L是經過一次優選后的“協作點/用戶”組合的個數；

4b)將信道矩陣樣本H_i，j(1≤j≤N)與其共軛轉置進行相乘，得到乘積矩陣，表示為

4c)計算乘積矩陣的跡并對其在N個時間點上求短時平均得到第i個組合的平均信道“F-范數”，表示為E_i。

5.根據權利要求1所述的基于同步約束和信道能量準則的協作組合優選方法，其中步驟5b)所述的系統設定的“F-范數”門限，按如下步驟進行：

5a)基帶處理單元獲取用戶服務質量QoS需求和傳輸點可用的發射功率信息；

5b)基帶處理單元根據用戶服務質量QoS的信噪比指標，由反解出即為系統的“F-范數”門限，其中P_max表示傳輸點可用的最大傳輸功率，N₀表示噪聲功率。