一種兩階段協(xié)作多播方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種兩階段協(xié)作多播方法及系統(tǒng)，所述方法包括：由基站向小區(qū)用戶進行第一階段協(xié)作多播；以及基于第一階段的接收失敗用戶與接收成功用戶之間的距離，在所述接收成功用戶中選擇作為中繼的用戶以在第二階段發(fā)送數(shù)據(jù)。本發(fā)明能夠在保障系統(tǒng)覆蓋率的同時，節(jié)省多播所消耗的總功率。
【專利說明】一種兩階段協(xié)作多播方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無線資源管理技術(shù)，尤其涉及一種兩階段協(xié)作多播方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在無線通信中，多播服務(wù)是一種高效的傳輸方式，基站以一定功率PBS和數(shù)據(jù)速率R.向小區(qū)中的用戶發(fā)送數(shù)據(jù)。小區(qū)中的用戶接收來自基站的信號，如果其接收到的信噪比(SNR)大于解碼該數(shù)據(jù)(速率為Rone的數(shù)據(jù))所需要的信噪比SNR.，其中Rme=Blog2(1+SNR_)，B為系統(tǒng)帶寬，則該用戶能夠成功接收來自基站的數(shù)據(jù)；如果用戶接收到的信噪比小于所需的SNR.，則該用戶解碼失敗。小區(qū)覆蓋率定義為小區(qū)中成功接收來自基站數(shù)據(jù)的用戶個數(shù)與總用戶個數(shù)的比值。
[0003]在傳統(tǒng)多播中，由于邊緣用戶接收到的來自基站的信號較差，所以為了保障系統(tǒng)給定的小區(qū)覆蓋率cth，基站會以一個相對較大的功率PBS和較小的數(shù)據(jù)速率R.來保障給定的覆蓋率。兩階段協(xié)作多播技術(shù)是將傳統(tǒng)多播的時隙劃分為兩個時隙?\和Τ2，在第一階段基站以功率PBS，。和速率向小區(qū)中的用戶發(fā)送數(shù)據(jù)，如果小區(qū)中用戶接收到的信噪比大于SNlu，其中(1+SNU，則該用戶成功接收來自基站的數(shù)據(jù)，這些在第一階段成功接收數(shù)據(jù)的用戶構(gòu)成成功用戶集合。在兩階段協(xié)作多播的第二時隙1~2 (第二階段)，從成功用戶集合中選擇出部分用戶或者全部用戶構(gòu)成協(xié)作集合，這些協(xié)作集合中的成功用戶(或稱中繼)以功率PMS以速率RtlTO，2向小區(qū)中的其它用戶發(fā)送其在第一階段接收到的來自基站的數(shù)據(jù)。在第一階段沒有成功接收的那些用戶，接收來自所有中繼的信號。如果其接收到的信噪比大于SNRt?,2，RtW()，2 = Blog2(l+SNRtTO，2)，則其能夠成功解碼，表示其接收成功；否則接收不成功。圖1示出了兩階段協(xié)作多播的示意圖。
[0004]兩階段協(xié)作多播需要提供與傳統(tǒng)多播相同的數(shù)據(jù)速率，滿足
【權(quán)利要求】
1.一種兩階段協(xié)作多播方法，包括:步驟1)、由基站向小區(qū)用戶進行第一階段協(xié)作多播；步驟2)、基于第一階段的接收失敗用戶與接收成功用戶之間的距離，在所述接收成功用戶中選擇作為中繼的用戶以在第二階段發(fā)送數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，步驟2)包括:由所述基站確定距離所述接收失敗用戶最近的接收成功用戶，選擇該接收成功用戶；以及發(fā)送信號通知所選擇的接收成功用戶參與第二階段協(xié)作多播。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，步驟1)還包括:由所述基站收集小區(qū)下所有用戶的位置信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，步驟1)還包括:由所述第一階段的接收成功用戶向所述基站發(fā)送指示接收成功的信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，還包括: 步驟0)、確定所述基站在第一階段的發(fā)射功率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，步驟0)包括:步驟01)、設(shè)置發(fā)射功率；步驟02)、所述基站以該發(fā)射功率完成第一階段協(xié)作多播，基于第一階段的接收失敗用戶與接收成功用戶之間的距離，在所述接收成功用戶中進行選擇以在第二階段發(fā)送數(shù)據(jù)，計算兩階段協(xié)作多播后的小區(qū)覆蓋率；步驟03)、重復(fù)步驟02)，根據(jù)每次計算的小區(qū)覆蓋率得到小區(qū)平均覆蓋率；步驟04)、改變發(fā)射功率并且返回步驟02)計算該發(fā)射功率對應(yīng)的小區(qū)平均覆蓋率，直到所得到的小區(qū)平均覆蓋率為給定的覆蓋率閾值Cth，將該小區(qū)平均覆蓋率對應(yīng)的發(fā)射功率作為所述基站在第一階段的發(fā)射功率。
7.—種兩階段協(xié)作多播方法，包括:判斷小區(qū)用戶的個數(shù)是否大于閾值M，如果大于閾值Μ則執(zhí)行如權(quán)利要求1-6中任何一個所述的方法；否則執(zhí)行傳統(tǒng)多播。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括在判斷小區(qū)用戶的個數(shù)是否大于閾值Μ之前，根據(jù)以下步驟確定閾值Μ:步驟a)、計算在給定的覆蓋率閾值Cth下的傳統(tǒng)多播的總功率；步驟b)、設(shè)置小區(qū)用戶個數(shù)；步驟c)、設(shè)置所述基站在兩階段協(xié)作多播的第一階段的發(fā)射功率，其初始值為傳統(tǒng)多播的基站發(fā)射功率；步驟d)、由所述基站完成第一階段協(xié)作多播，基于第一階段的接收失敗用戶與接收成功用戶之間的距離，在所述接收成功用戶中進行選擇以在第二階段發(fā)送數(shù)據(jù)，得到中繼個數(shù)；步驟e)、重復(fù)步驟d)，根據(jù)每次計算的中繼個數(shù)得到平均中繼個數(shù)，根據(jù)平均中繼個數(shù)得到兩階段協(xié)作多播的總功率，并統(tǒng)計小區(qū)平均覆蓋率；步驟f)、增大所述基站在兩階段協(xié)作多播的第一階段的發(fā)射功率并且返回步驟d)，直到所得到的小區(qū)平均覆蓋率為給定的覆蓋率閾值cth，記錄此時的兩階段協(xié)作多播的總功率為該小區(qū)用戶個數(shù)對應(yīng)的兩階段協(xié)作多播的總功率； 步驟g)、改變小區(qū)用戶個數(shù)并且返回步驟C)計算該小區(qū)用戶個數(shù)對應(yīng)的兩階段協(xié)作多播的總功率，直到所得到的兩階段協(xié)作多播的總功率為所述傳統(tǒng)多播的總功率，將該兩階段協(xié)作多播的總功率對應(yīng)的小區(qū)用戶個數(shù)作為閾值M。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，在步驟e)中，根據(jù)下式計算兩階段協(xié)作多播的總功率:
10.一種兩階段協(xié)作多播系統(tǒng)，包括: 多播設(shè)備，用于由基站向小區(qū)用戶進行第一階段協(xié)作多播；和中繼設(shè)備，用于基于第一階段的接收失敗用戶與接收成功用戶之間的距離，在所述接收成功用戶中選擇作為中繼的用戶以在第二階段發(fā)送數(shù)據(jù)。
【文檔編號】H04W52/02GK103747421SQ201410014273
【公開日】2014年4月23日 申請日期:2014年1月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月13日
【發(fā)明者】周一青, 劉航, 田霖, 焦惠芳, 石晶林 申請人:中國科學院計算技術(shù)研究所