基于小區(qū)間協(xié)作的異構(gòu)網(wǎng)服務(wù)小區(qū)選擇方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及數(shù)字通信領(lǐng)域，特別是涉及一種基于小區(qū)間協(xié)作的載波聚合（Carrier Aggregation)系統(tǒng)的異構(gòu)網(wǎng)服務(wù)小區(qū)選擇方案。
【背景技術(shù)】
[0002] 由于異構(gòu)網(wǎng)可W通過改進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性能的優(yōu)化而成為移動(dòng)通信 的研究熱點(diǎn)之一。異構(gòu)網(wǎng)由網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的高功率宏基站和位于其覆蓋之下具有自主擺放特 點(diǎn)的低功率節(jié)點(diǎn)組成，低功率節(jié)點(diǎn)包括家庭基站、微微蜂窩、和Relay站等，能夠?qū)崿F(xiàn)熱點(diǎn) 區(qū)域覆蓋、小區(qū)業(yè)務(wù)分流，從而獲得小區(qū)分裂增益。異構(gòu)網(wǎng)由于不同類型基站的功率、覆蓋 不同，低功率節(jié)點(diǎn)的自主擺放特點(diǎn)，使得不同基站的控制信道、業(yè)務(wù)信道的干擾問題非常突 出，異構(gòu)網(wǎng)面臨巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)。
[0003] 在下一代演進(jìn)系統(tǒng)如3GPP-LTE-A標(biāo)準(zhǔn)中，采用了小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)技術(shù)來解決 由此造成的干擾問題，即 eICIC(enhanced inter-cell inte;rference coordination schemes)。eICIC是LTE-A中標(biāo)志性的關(guān)鍵技術(shù)之一，用于改善小區(qū)邊緣覆蓋，實(shí)現(xiàn)小區(qū)業(yè) 務(wù)分流為目的的覆蓋距離擴(kuò)展（range extension,簡稱RE)。eICIC主要分為兩類；第一類 為基于載波聚合技術(shù)的eICIC方案，第二類為基于時(shí)域ABS(almost blank sub化ames)的 方案。ABS通過在干擾小區(qū)中配置ABS子頓實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)靜默，而被干擾小區(qū)則使用送些ABS子 頓為原來在小區(qū)中受較強(qiáng)干擾的用戶提供業(yè)務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)了小區(qū)間干擾的協(xié)調(diào)。
[0004] 載波聚合作為LTE-A的關(guān)鍵技術(shù)之一，除了在聚合形成的大帶寬上提供高速業(yè)務(wù) W外，還能在成員載波（component carrier,簡稱CC)分辨率級(jí)別實(shí)現(xiàn)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的頻域干 擾避免。假設(shè)異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的帶寬由兩個(gè)成員載波組成；n和f2。為了實(shí)現(xiàn)宏基站和微微基 站的干擾協(xié)調(diào)，可W將n和f2分別分配給宏基站和微微基站的用戶，從而實(shí)現(xiàn)用戶業(yè)務(wù)信 道和控制信道的干擾避免?；蛘呶⑽⒒镜男^(qū)中必用戶可W分配和宏小區(qū)相同的成員 載波，而邊緣用戶則分配與宏基站不同的成員載波。送種方案的缺點(diǎn)是只能被LTE-A用戶 采用，不能兼容LTE用戶。所有上述技術(shù)的應(yīng)用有一個(gè)重要的前提，即首先解決小區(qū)中的 用戶服務(wù)小區(qū)選擇問題。在蜂窩移動(dòng)通訊網(wǎng)中，所有用戶有一個(gè)歸屬的服務(wù)小區(qū)，為用戶提 供廣播、業(yè)務(wù)傳輸?shù)确?wù)。在傳統(tǒng)的同構(gòu)網(wǎng)中，用戶的服務(wù)小區(qū)選擇基于接收信號(hào)強(qiáng)度的 測(cè)量。在異構(gòu)網(wǎng)中，由于新增節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率遠(yuǎn)低于宏基站，基于接收信號(hào)強(qiáng)度的服務(wù)小區(qū) 選擇方法，將造成送些節(jié)點(diǎn)的覆蓋范圍很小，沒有實(shí)現(xiàn)小區(qū)分裂增益最大化。圍繞提高低 功率節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)、擴(kuò)大低功率節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍送個(gè)目標(biāo)，3GPP會(huì)議展開了研究與討論，提出 了一些增強(qiáng)型的LTE - A異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)小區(qū)選擇與重選算法，主要是高通公司提出的RE (Range Extension)算法W及路損算法。RE算法的核必思想是在傳統(tǒng)的服務(wù)小區(qū)選擇算法中，給低 功率節(jié)點(diǎn)的接收功率RSRP巧eference Si即al Receiving化wer)增加一個(gè)大于0的bias 值（偏移值），而對(duì)宏小區(qū)的RSRP補(bǔ)償值bias為0,從而降低低功率節(jié)點(diǎn)的口檻，增大肥 選擇低功率節(jié)點(diǎn)作為服務(wù)小區(qū)的幾率。在基于路徑損耗的小區(qū)選擇算法中，每個(gè)UE選擇路 徑損耗最低（Minimum Path Loss)的小區(qū)作為服務(wù)小區(qū)。
[0005] 上述方法使得低功率節(jié)點(diǎn)的覆蓋范圍顯著增大，甚至可W與宏小區(qū)相仿。但是對(duì) 于處在低功率節(jié)點(diǎn)覆蓋邊緣的用戶，即使采取干擾消除措施去除強(qiáng)干擾源的影響，由于其 服務(wù)小區(qū)（低功率節(jié)點(diǎn)）的發(fā)射功率過低而導(dǎo)致下行SINR(信干噪比）很低，從而引起小 區(qū)頻譜利用率降低。
[0006] 當(dāng)采用多天線技術(shù)時(shí)，小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)可進(jìn)一步在空域進(jìn)行，如協(xié)作多點(diǎn)傳輸技 術(shù)（CoMP, Coordinated Multi-Point)，通過相鄰小區(qū)間移動(dòng)用戶信道信息的交互，相鄰小 區(qū)對(duì)邊緣用戶采取一定的干擾避免策略或者多個(gè)小區(qū)對(duì)移動(dòng)用戶進(jìn)行聯(lián)合傳輸，從而提高 邊緣用戶的吞吐量和高數(shù)據(jù)傳輸率的覆蓋，減小邊緣用戶的干擾，提高小區(qū)吞吐量。在異構(gòu) 網(wǎng)情形，COMP可W作為對(duì)上述eICIC技術(shù)的增強(qiáng)技術(shù)，在eICIC獲得的增益之上，進(jìn)一步獲 得系統(tǒng)容量增加。
[0007] 目前小區(qū)選擇與干擾管理是兩個(gè)獨(dú)立過程，小區(qū)選擇通過負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)低功率節(jié) 點(diǎn)用戶數(shù)量的增加，而干擾管理用于解決小區(qū)間干擾增加問題。隨著低功率節(jié)點(diǎn)密度增大， 如果繼續(xù)按照上述方法處理，將會(huì)帶來干擾管理算法的復(fù)雜度急劇地增加，降低干擾管理 算法的有效性，進(jìn)而影響低功率節(jié)點(diǎn)用戶數(shù)量的增加。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于小區(qū)間協(xié)作的異構(gòu)網(wǎng)服務(wù)小區(qū)選擇 方法及裝置，提高低功率節(jié)點(diǎn)的系統(tǒng)容量。
[0009] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開了一種基于小區(qū)間協(xié)作的異構(gòu)網(wǎng)服務(wù)小區(qū)選 擇方法，該方法包括：
[0010] 異構(gòu)網(wǎng)中的中必節(jié)點(diǎn)基站獲取異構(gòu)網(wǎng)中各小區(qū)內(nèi)的備選用戶，再依據(jù)預(yù)設(shè)的備選 用戶選擇準(zhǔn)則，在異構(gòu)網(wǎng)中所有小區(qū)內(nèi)的備選用戶中選擇一個(gè)全網(wǎng)內(nèi)的備選用戶；
[0011] 若所述全網(wǎng)內(nèi)的備選用戶要進(jìn)行重選操作，則發(fā)起小區(qū)重選流程。
[0012] 可選地，上述方法還包括：
[0013] 所述異構(gòu)網(wǎng)中各小區(qū)基站按照依據(jù)預(yù)設(shè)的備選用戶選擇準(zhǔn)則，在本小區(qū)內(nèi)選擇一 個(gè)小區(qū)內(nèi)的備選用戶，將所選擇的小區(qū)內(nèi)的備選用戶上報(bào)給所述中必節(jié)點(diǎn)基站。
[0014] 可選地，上述方法中，所述備選用戶選擇準(zhǔn)則包括如下一種或幾種的組合：
[0015] 最大化系統(tǒng)速率準(zhǔn)則、自由度恢復(fù)準(zhǔn)則、頻率復(fù)用準(zhǔn)則。
[0016] 可選地，上述方法中，所述最大化系統(tǒng)速率準(zhǔn)則指：
[0017] 將所有用戶的小區(qū)改選的速率比值Rm(q)/Rm(j)中，速率比值Rm(q)/Rm(j)最大的 用戶選擇為備選用戶，其中，Rm(q)是用戶m在改選后的小區(qū)q中取得的速率，Rm(j)是用戶 m在當(dāng)前服務(wù)小區(qū)j中取得的速率。
[0018] 可選地，上述方法中，按照如下過程確定用戶的小區(qū)改選的速率比值Rm(q)/ R"(j)：
[0019] 分別計(jì)算Rm(q)和Rm(j)，得到用戶的小區(qū)改選的速率比值Rm(q)/Rm(j);
[0020] 其中，按照如下公式確定各用戶在各小區(qū)下取得的速率：
[002引式中，Rm(q*)是用戶m在小區(qū)q*取得的速率，M為小區(qū)q*下支持的用戶總數(shù)； [002引巧\,,,4'）是Ka mw*的數(shù)學(xué)期望，A ,,W'是用戶m從小區(qū)q*的載波k上可實(shí)現(xiàn)的瞬時(shí) 的平均最大數(shù)據(jù)速率，K為小區(qū)q*中的載波總數(shù)；
[0024] 為連接到小區(qū)q*上的用戶數(shù)量，=1時(shí)表示小區(qū)q*是用戶m 的服務(wù)小區(qū)，\ 一0時(shí)表不小區(qū)q*不是用戶m的服務(wù)小區(qū)；
為多用戶的分集增益。
[0026] 可選地，上述方法中，所述自由度恢復(fù)準(zhǔn)則指：
[0027] 將設(shè)定時(shí)間內(nèi)空域波束聯(lián)合選擇算法中，所有用戶的波束關(guān)閉次數(shù)中波束關(guān)閉次 數(shù)最大的用戶選擇為備選用戶。
[0028] 可選地，上述方法中，在設(shè)定時(shí)間內(nèi)空域波束聯(lián)合選擇算法中，確定用戶的波束關(guān) 閉次數(shù)的過程如下：
[0029] 采用迭代方式計(jì)算系統(tǒng)合速率最大時(shí)的參數(shù)A和bk,q，并在計(jì)算系統(tǒng)合速率最大 時(shí)的參數(shù)A和bk,q時(shí)，統(tǒng)計(jì)各用戶的波束關(guān)閉次數(shù)；
[0030] 其中，按照如下公式計(jì)算Q個(gè)小區(qū)組成的系統(tǒng)合速率R :
[0032] 式中，K為小區(qū)q下載波數(shù)量；
[0033] SINRk,m,q為用戶m在小區(qū)q下載波k上塊衰落場(chǎng)景下信干噪比；
[0034] a、。= 1表示小區(qū)q下載波k分配給用戶m，a、。= 0表示小區(qū)q下載波k未分配 給用戶m。
[0035] 可選地，上述方法中，所述頻率復(fù)用準(zhǔn)則指：
[0036] 將設(shè)定時(shí)間內(nèi)所有用戶的平均軟頻率復(fù)用因子FFR中，F(xiàn)FR最大的用戶選擇為備 選用戶。
[0037] 可選地，上述方法中，按照如下公式計(jì)算所述用戶的FFR :
[0038] FFR = FFRi ? Pi+FFRz ? P2+FFR3 ? ?3+…+FFRq ? Pq
[0039] 其中，F(xiàn)FRi = 1/3, FFRz = 2/3, FFRs = 1，F(xiàn)FRq = 1/Q ;
[0040] Pi, P2,…Pq是加權(quán)系數(shù)。
[0041] 本發(fā)明還公開了一種基于小區(qū)間協(xié)作的異構(gòu)網(wǎng)服務(wù)小區(qū)選擇裝置，包括：
[0042] 備選用戶選擇模塊，獲取異構(gòu)網(wǎng)中各小區(qū)內(nèi)的備選用戶，再依據(jù)預(yù)設(shè)的備選用戶 選擇準(zhǔn)則，在異構(gòu)網(wǎng)中所有小區(qū)內(nèi)的備選用戶中選擇一個(gè)全網(wǎng)內(nèi)的備選用戶；
[0043] 小區(qū)重選模塊，在所述全網(wǎng)內(nèi)的備選用戶要進(jìn)行重選操作時(shí)，則發(fā)起小區(qū)重選流 程。
[0044] 可選地，上述裝置中，所述備選用戶選擇準(zhǔn)則包括如下一種或幾種的組合：
[0045] 最大化系統(tǒng)速率準(zhǔn)則、自由度恢復(fù)準(zhǔn)則、頻率復(fù)用準(zhǔn)則。
[0046] 可選地，上述裝置中，所述最大化系統(tǒng)速率準(zhǔn)則指：
[0047] 將所有用戶的小區(qū)改選的速率比值Rm(Q)/Rm (j)中，速率比值Rm(Q)/RmO)最大的 用戶選擇為備選用戶，其中，Rm(q)是用戶m在改選后的小區(qū)