[發明專利]基于聯盟博弈的CoMP下混合動態分簇方法

有效

• 申請號: 201710653405.9
• 申請日: 2017-08-02
• 公開（公告）號: CN107425885B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 楊春剛;肖佳;李建東;李麗穎;邵曉強;張越;王玲霞
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04B7/024
• 分類號: H04B7/024;H04W48/20;H04W92/20
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 田文英;王品華

本發明公開一種基于聯盟博弈的CoMP下混合動態分簇方法，主要解決現有技術在CoMP系統分簇方案中實現復雜度較高，性能提升有限等問題。其主要步驟為：劃分多點協作傳輸CoMP用戶、構建預協作簇、生成偏好列表、上報相關信息、建立穩定聯盟、形成協作簇。本發明基于聯盟博弈，提出混合動態分簇方法，實現靜態分簇技術和動態分簇技術中的增益和復雜度的折中，有效提高了用戶吞吐量和資源利用率，低復雜度改善了網絡性能。

技術領域

本發明屬于通信技術領域，更進一步涉及無線網絡技術領域中的一種基于聯盟博弈的多點協作傳輸CoMP(Coordinated Multiple Points Transmission/Reception)下混合動態分簇方法。本發明根據用戶側收集的鄰近基站的發射功率、信道增益、偏好列表和基站側的重疊度等，基于聯盟博弈理論，實現混合動態分簇方法，有效提高用戶吞吐量和資源利用率，改善了網絡性能。

背景技術

隨著移動無線網絡的迅猛發展，稀缺的頻譜資源與極致的數據業務需求矛盾日益嚴重。為滿足未來無線網絡的需求，密集部署異構小基站(Small Base Station,SBS)并采用同頻組網結構成為實現5G千倍網絡容量的關鍵技術之一。然而，密集的同頻組網和用戶位置差異導致更嚴重的小區間干擾，特別是邊緣用戶。多點協同傳輸技術作為一種解決單小區資源調度限制，引入多小區聯合調度提升網絡整體性能的關鍵技術，3GPP組織已將其納入LTE-Advanced標準并在36.819系列中修訂完善。

CoMP技術通過小區間的協調或聯合調度，進而規避或者利用干擾實現網絡性能的提升。目前，下行CoMP技術主要可分為聯合傳輸(Joint Processing)和協作調度或者波束成形(Coordinated Scheduling/Beamforming,CS/CB)。JP技術通過傳輸節點間交互以共享用戶下行數據和信道狀態信息，實現原部分強干擾信號的利用；而CS/CB技術通過節點間交互共享信道狀態信息，實現小區間時間、頻率和空間上資源的協調。

CoMP系統中基站間的協作需要精確的同步、附加的導頻開銷和復雜的調度和預編碼，因此需要高帶寬的反饋鏈路以交互用戶數據和CSI信息。隨協作基站個數的增加，協作所需要的信令和反饋開銷急劇增加，資源分配和預編碼實現復雜的也激增，但協作帶來的增益卻逐步減小。因此，合適規模的協作簇成為性能增益和協作開銷折中的關鍵。CoMP分簇技術主要可以分成三類：靜態分簇、半動態分簇和動態分簇。其中動態分簇可以進一步分為網絡中心分簇、用戶中心成簇和混合動態成簇。尤其是混合動態成簇較好的兼顧網絡中心分簇和用戶中心成簇的特征，實現了復雜度和性能增益間的折中，并具有自適應性和靈活性。

北京郵電大學在其申請的專利文獻“CoMP協作簇、CoMP用戶劃分方法及頻譜資源分配方法”(申請號201310241772.X，申請公開號CN103338519A)中公開一種CoMP協作簇、CoMP用戶劃分方法及頻譜資源分配方法。該方法的具體步驟是：首先，CoMP用戶估計在非CoMP和第一協作簇的CoMP通信模式下的信干噪比。其次，CoMP用戶判斷其信干噪比是否符合第一協作簇或者第二協作簇。最后，用戶將劃分結果返回給基站，執行協作通信。該方法存在的不足之處是：首先，該方法依據于信干噪比劃分CoMP用戶，未考慮鄰近基站對CoMP用戶的協作增益和協作開銷的影響。其次，協作簇的規模固定，難以適應網絡和信道的變化，尤其當基站間距離較遠時，該方法不利于通信量吞吐量的提升和資源的最優調配。