[發明專利]一種用于毫米波MIMO無線通信中CoMP傳輸節點選擇及分集接收路徑選擇的方法

有效

• 申請號: 201710392216.0
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107222245B
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 李平安;王克浩;杜陳誠;田晶晶;白靜雯;趙攀;張海潔
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: H04B7/0413
• 分類號: H04B7/0413;H04W40/04;H04W40/12;H04W40/24
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

本發明涉及一種用于毫米波MIMO無線通信中CoMP傳輸節點選擇及分集接收路徑選擇的方法，基站采用多天線，多于一個基站與某個用戶實行多輸入多輸出（MIMO）通信時，系統選擇多于一個基站實現協作的多點傳輸（CoMP）處理和分集處理的技術。本發明中，參與協作通信的基站分主基站和協同基站，由系統根據所有協作基站每個所獲得的信道質量估計來指定。在系統分集接收總路徑數限定下，根據信道估計確定所有CoMP組基站和每個基站參加CoMP通信的天線。主基站可以有多個天線，但協同基站只有1個天線CoMP。本發明在CoMP技術中充分考慮了接收機的分集接收合并處理，實現簡單，適合5G和未來毫米波無線與移動通信。

技術領域

本發明屬信息技術領域，尤其涉及無線信息傳輸過程中，選擇和采用多基站與用戶進行CoMP通信的信號傳輸與信號處理。

背景技術

在現代寬帶無線通信中，當某個用戶處于信號衰減嚴重的陰影區或者小區邊緣時，為改算該用戶的通信質量和提高這些特殊環境下系統的頻譜效率，系統可以采用多個基站與處于這些特殊環境中的用戶進行協作通信，即所謂的協作的多點(CoMP)通信或CoMP傳輸。COMP概念是在LTE-Advanced 標準中提出的，盡管有不少理論成果，但由于CoMP技術需要對多基站進行聯合調度，并使用多基站與關心用戶進行協作通信，實現COMP技術的復雜性以及多基站信號處理上的困難性均嚴重影響了CoMP技術走向實際應用。未來的無線和移動通信系統，如5G，可以基于毫米波來實現信號傳輸。毫米波信號受信道障礙物的衰減嚴重，視距傳播比其他非視距路徑的信號強度一般來說要好的多，這為通信接收機在選擇多條接收路徑信號進行分集合并處理時，在分辨主要1、2條路徑時變得更容易，其他弱信號路徑的干擾也更小。此外，對毫米波通信，臨近基站的距離比目前相鄰基站的距離要小的多，尤其是在市區。因此對毫米波通信系統，相鄰基站之間可以實現互聯，這使得距離不很遠的基站之間也可以經過少量的中間基站作為跳轉節點實現相互通信。考慮到上述毫米波通信的特點以及CoMP通信中上行 /下行鏈路需要針對不同基站接收/發射的信號進行分集合并處理，本技術提出在CoMP通信中，參加協作通信的基站分主基站和協同基站，主基站負責基站組成員的增加或減少和新主基站的選擇。此外，針對某個關心用戶，上行鏈路協作基站組各基站接收的CoMP信號在主基站進行分集合并處理，協同基站只需要采用一個天線參與CoMP，且只需傳輸一條主路徑信號給主基站參加分集合并。毫米波通信的特點使得協同基站只檢測一路CoMP上行信號并傳送給主基站變得不僅簡單而且有效。對于下行鏈路，毫米波通信的特點也使得CoMP通信中的關心用戶檢測每個協同基站的單個天線的一路信號參與接收分集合并處理、檢測主基站1,2個天線的極少數幾條路徑的信號參加接收機CoMP信號的分集合并處理。

發明內容

本發明針對毫米波無線通信，提出了一種采用多基站對某個用戶進行協作(CoMP)通信時的傳輸節點選擇方法，所謂的節點是指參加CoMP傳輸的基站和每個基站所用的天線。在CoMP節點確定的基礎上，本發明還還分別針對上行鏈路和下行鏈路，提出接收機參加分集合并處理的信號路徑選擇方法。協作基站分為主基站和協同基站兩類，每個CoMP基站組只有一個主基站，可以有1個或1個以上的協同基站。主基站負責負責決策是否允許新基站加入CoMP和舊基站脫離CoMP，還負責選出新的主基站。針對某個關心用戶，每個協同基站只選擇一個天線參加CoMP，主基站可以有一個以上的天線參加CoMP，參加CoMP通信的天線稱為CoMP天線。上行鏈路中，新基站加入時，發射信到質量最好的一條路徑(主路徑)的信道質量估計值或者其對應的信道質量指示給主基站，由主基站判斷其能否加入。上行鏈路的接收信號處理中，協同基站只傳輸主路徑的基帶信號給主基站，主基站可以接收來自本基站一個或多個天線的多條信道質量好的路徑信號參加分集合并。下行鏈路中，關心用戶可以采用單個天線也可以采用多個天線接收來自CoMP發射天線的信號。用戶采用多天線接收時，可以針對不同的CoMP發射天線，指定所需的接收天線。圖4演示了CoMP節點選擇所基于的信號傳輸。CoMP節點選擇過程的流程圖參見附圖1，具體的步驟如下：

一種用于毫米波MIMO無線通信中CoMP傳輸節點選擇及分集接收路徑選擇的方法，其特征在于，包括：