專利名稱：一種應(yīng)用于下行鏈路的多點(diǎn)聯(lián)合協(xié)作系統(tǒng)的傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線通信領(lǐng)域，涉及一種多用戶的通信技術(shù)，尤其涉及一種應(yīng)用于下行鏈路的多點(diǎn)聯(lián)合協(xié)作系統(tǒng)的傳輸方法。
背景技術(shù)：
未來的移動(dòng)通信技術(shù)不僅需要支持傳統(tǒng)的語音業(yè)務(wù)，還要支持視頻、網(wǎng)絡(luò)電視等多媒體業(yè)務(wù)，這需要對(duì)現(xiàn)有的移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。3GPP提出了長期演進(jìn)(Long
TermEvolution, LTE)項(xiàng)目的改進(jìn)方案-LTE-Advanced來更好地滿足未來的通信需求。
在3GPP工作會(huì)議上，多點(diǎn)聯(lián)合協(xié)作技術(shù)被采納為LTE-Advanced的關(guān)鍵技術(shù)之一。多點(diǎn)聯(lián)合協(xié)作系統(tǒng)同時(shí)研究了無線資源配置和在基站和用戶間的多天線問題，主要可以增加小區(qū)邊緣用戶的吞吐量。針對(duì)多點(diǎn)聯(lián)合協(xié)作技術(shù)相關(guān)提案中已經(jīng)提出的兩種方法，聯(lián)合傳輸方法可以很明顯地提高小區(qū)邊緣用戶的吞吐量，但需要聯(lián)合協(xié)作的基站間完全共享信道信息；聯(lián)合調(diào)度傳輸方法在聯(lián)合協(xié)作的基站間不需要共享信道信息，但小區(qū)邊緣用戶的吞吐量只能獲得有限的提高。因此，在多個(gè)聯(lián)合協(xié)作的基站間對(duì)用戶進(jìn)行服務(wù)時(shí)，考慮如何進(jìn)行有效的傳輸，既不使系統(tǒng)有過大的反饋開銷，又能獲得較滿意的小區(qū)邊緣用戶吞吐量的提高是非常必要的。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種在獲得的系統(tǒng)性能增益和系統(tǒng)所需的反饋開銷之間得到權(quán)衡的應(yīng)用于下行鏈路的多點(diǎn)聯(lián)合協(xié)作系統(tǒng)的傳輸方法。技術(shù)方案:本發(fā)明的應(yīng)用于下行鏈路的多點(diǎn)聯(lián)合協(xié)作系統(tǒng)的傳輸方法，基于上一時(shí)刻的預(yù)編碼矩陣和信道矩陣計(jì)算出每個(gè)基站的信干噪比，根據(jù)最大化最小信干噪比準(zhǔn)貝U，實(shí)時(shí)選擇出獲得最優(yōu)性能的基站進(jìn)行傳輸并更新預(yù)編碼矩陣和信道矩陣，具體步驟如下:I)初始化系統(tǒng)參數(shù)，對(duì)整個(gè)帶寬資源進(jìn)行資源塊的劃分，然后對(duì)劃分所得的資源塊進(jìn)行分組，得到的資源塊組即為基站選擇的最小單位；2)提取上一時(shí)刻的預(yù)編碼矩陣和信道矩陣；3)基于步驟2)提取的用戶上一時(shí)隙預(yù)編碼矩陣和信道矩陣，計(jì)算出各個(gè)基站的用戶在每個(gè)資源塊的信干噪比；4)基于步驟I)確定的資源塊組和步驟3)確定的每個(gè)資源塊的信干噪比，比較選出每個(gè)基站在各個(gè)資源塊組上的最小信干噪比；5)基于步驟4)確定的所有基站的各資源塊組的最小信干噪比，從協(xié)作的多個(gè)基站的對(duì)應(yīng)資源塊組中，再分別比較選出最大的最小信干噪比值，其所對(duì)應(yīng)的基站即為在當(dāng)前的對(duì)應(yīng)資源塊組上傳輸數(shù)據(jù)獲得最優(yōu)性能的基站；6)用步驟5)中選出的傳輸數(shù)據(jù)獲得最優(yōu)性能的基站發(fā)送用戶端數(shù)據(jù)，經(jīng)過編碼、調(diào)制和預(yù)編碼后過信道，在接收端解調(diào)、去擾、檢測(cè)，并更新預(yù)編碼矩陣和信道矩陣后進(jìn)入下一時(shí)刻。本發(fā)明的步驟I)中，對(duì)劃分所得的資源塊進(jìn)行分組時(shí)，可以將每個(gè)資源塊作為一個(gè)資源塊組。本發(fā)明的步驟I)中，對(duì)劃分所得的資源塊進(jìn)行分組時(shí)，可以將每個(gè)基站的所有資源塊作為一個(gè)資源塊組。本發(fā)明的步驟6)中，考慮到系統(tǒng)存在一定的估計(jì)時(shí)延，當(dāng)前時(shí)刻的基站選擇是基于上一時(shí)刻的反饋信息，在理想信道估計(jì)的假設(shè)下進(jìn)行信道矩陣的計(jì)算，因此采用塊對(duì)角化預(yù)編碼算法和信漏噪比預(yù)編碼算法來更新預(yù)編碼矩陣。有益效果:本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明方法能夠降低用戶之間的干擾，提高小區(qū)邊緣用戶的吞吐量，可以應(yīng)用于蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的下行多點(diǎn)聯(lián)合協(xié)作系統(tǒng)傳輸。

傳統(tǒng)的聯(lián)合傳輸方法雖然可以獲得較明顯的系統(tǒng)性能增益，可該方法需要相互協(xié)
作的小區(qū)間完全共享信道信息，所需的系統(tǒng)開銷很大，給實(shí)際實(shí)現(xiàn)增加了困難。而聯(lián)合調(diào)度
傳輸方法在相互協(xié)作的小區(qū)間不需要共享信道信息，但僅獲得有限的系統(tǒng)性能增益。本發(fā)
明方法在相互協(xié)作的小區(qū)間只需共享部分信息，可獲得相對(duì)于聯(lián)合調(diào)度更優(yōu)的系統(tǒng)性能增


圖1為QPSK-1/3碼率下4個(gè)、3個(gè)和2個(gè)基站協(xié)同工作下基于整個(gè)帶寬的動(dòng)態(tài)小區(qū)選擇方法的系統(tǒng)誤幀率。圖2為QPSK-1/3碼率下兩個(gè)基站協(xié)同工作時(shí)，基于整個(gè)帶寬的動(dòng)態(tài)小區(qū)選擇和基于單個(gè)資源塊的動(dòng)態(tài)小區(qū)選擇、傳統(tǒng)聯(lián)合傳輸及聯(lián)合調(diào)度的系統(tǒng)誤幀率。圖3為16QAM-1/2碼率下兩個(gè)基站協(xié)同工作時(shí)，基于整個(gè)帶寬的動(dòng)態(tài)小區(qū)選擇和基于單個(gè)資源塊的動(dòng)態(tài)小區(qū)選擇、傳統(tǒng)聯(lián)合傳輸及聯(lián)合調(diào)度的系統(tǒng)誤幀率。圖4為本發(fā)明的系統(tǒng)模型圖。圖5為本發(fā)明的資源塊分組說明圖。圖6為本發(fā)明的邏輯流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。如附圖4所示為本發(fā)明的應(yīng)用于下行鏈路的多點(diǎn)聯(lián)合協(xié)作系統(tǒng)傳輸方法的系統(tǒng)模型圖，以簡單的三小區(qū)聯(lián)合協(xié)作系統(tǒng)為例，對(duì)本發(fā)明方法進(jìn)行說明。主小區(qū)動(dòng)態(tài)地選擇一個(gè)小區(qū)在聯(lián)合協(xié)作的多小區(qū)間向所有用戶傳輸數(shù)據(jù)，其他小區(qū)都關(guān)閉。這種情況下，小區(qū)邊緣用戶只受到其他用戶對(duì)其的干擾，并不存在相鄰小區(qū)的干擾。假設(shè)此時(shí)基站b工作，其他基站都關(guān)閉，則在子載波k上的發(fā)送信號(hào)可簡化為 Τι (I)
Xa (Λ) = O, α 本 b
其中，Wb,u(k) e (NtXlu)表示用戶u與基站b間的預(yù)編碼矩陣，先簡單地考慮傳輸給用戶的是單數(shù)據(jù)流，則發(fā)送的數(shù)據(jù)流可表示為su(k)，該預(yù)編碼矩陣為wb,u(k) e (NtXl)?；綽與用戶u在第k個(gè)子載波上的信道矩陣可表示為Hb,u(k) e隊(duì)XNt，用戶u在子載波k上的接收信號(hào)
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)用于下行鏈路的多點(diǎn)聯(lián)合協(xié)作系統(tǒng)的傳輸方法，其特征在于，該傳輸方法中，基于上一時(shí)刻的預(yù)編碼矩陣和信道矩陣計(jì)算出每個(gè)基站的信干噪比，根據(jù)最大化最小信干噪比準(zhǔn)則，實(shí)時(shí)選擇出獲得最優(yōu)性能的基站進(jìn)行傳輸并更新預(yù)編碼矩陣和信道矩陣，具體步驟如下: 1)初始化系統(tǒng)參數(shù)，對(duì)整個(gè)帶寬的資源進(jìn)行資源塊的劃分，然后對(duì)劃分所得的資源塊進(jìn)行分組，得到的資源塊組即為基站選擇的最小單位； 2)提取上一時(shí)刻的預(yù)編碼矩陣和信道矩陣； 3)基于所述步驟2)提取的用戶上一時(shí)隙預(yù)編碼矩陣和信道矩陣，計(jì)算出各個(gè)基站的用戶在每個(gè)資源塊的信干噪比； 4)基于步驟I)確定的資源塊組和步驟3)確定的每個(gè)資源塊的信干噪比，比較選出每個(gè)基站在各個(gè)資源塊組上的最小信干噪比； 5)基于步驟4)確定的所有基站的各資源塊組的最小信干噪比，從協(xié)作的多個(gè)基站的對(duì)應(yīng)資源塊組中，再分別比較選出最大的最小信干噪比值，其所對(duì)應(yīng)的基站即為在當(dāng)前的對(duì)應(yīng)資源塊組上傳輸數(shù)據(jù)獲得最優(yōu)性能的基站； 6)用所述步驟5)中選出的傳輸數(shù)據(jù)獲得最優(yōu)性能的基站發(fā)送用戶端數(shù)據(jù)，經(jīng)過編碼、調(diào)制和預(yù)編碼后過信道，在接收端解調(diào)、去擾、檢測(cè)，并更新預(yù)編碼矩陣和信道矩陣后進(jìn)入下一時(shí)刻。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于下行鏈路的多點(diǎn)聯(lián)合協(xié)作系統(tǒng)的傳輸方法，其特征在于，所述步驟I)中，對(duì)劃分所得的資源塊進(jìn)行分組時(shí)，可以將每個(gè)資源塊作為一個(gè)資源塊組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于下行鏈路的多點(diǎn)聯(lián)合協(xié)作系統(tǒng)的傳輸方法，其特征在于，所述步驟I)中，對(duì)劃分所得的資源塊進(jìn)行分組時(shí)，可以將每個(gè)基站的所有資源塊作為一個(gè)資源塊組。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的應(yīng)用于下行鏈路的多點(diǎn)聯(lián)合協(xié)作系統(tǒng)的傳輸方法，其特征在于，所述步驟6)中，采用塊對(duì)角化預(yù)編碼算法和信漏噪比預(yù)編碼算法來更新預(yù)編碼矩陣。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于下行鏈路的多點(diǎn)聯(lián)合協(xié)作系統(tǒng)的傳輸方法，采用動(dòng)態(tài)小區(qū)選擇原理，基于最大化最小信干噪比準(zhǔn)則，實(shí)時(shí)選擇出獲得最優(yōu)傳輸性能的基站。本發(fā)明基于上一時(shí)刻的預(yù)編碼矩陣和信道矩陣計(jì)算出每個(gè)基站的信干噪比，根據(jù)最大化最小信干噪比準(zhǔn)則，實(shí)時(shí)選擇出獲得最優(yōu)性能的基站進(jìn)行傳輸并更新預(yù)編碼矩陣和信道矩陣，相對(duì)于采用聯(lián)合傳輸方法和聯(lián)合調(diào)度方法，可以在獲得的系統(tǒng)性能增益和系統(tǒng)所需的反饋開銷之間權(quán)衡，在共享部分信息的基礎(chǔ)上盡可能地提高小區(qū)邊緣用戶的吞吐量。能夠降低用戶之間的干擾，提高小區(qū)邊緣用戶的吞吐量，可以應(yīng)用于蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的下行多點(diǎn)聯(lián)合協(xié)作系統(tǒng)傳輸。
文檔編號(hào)H04B7/06GK103078703SQ20121058607
公開日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者龔淑蕾, 朱鵬程, 尤肖虎 申請(qǐng)人:東南大學(xué)