一种异构网络中基于阈值的协作基站分簇方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种异构网络中基于阈值的协作基站分簇方法和装置。该方法主要包括：分别计算出异构网络中的用户终端接收到的每个非所在基站的干扰信号强度，将每个非所在基站的干扰信号强度与设定的协作基站强度阈值进行比较，当非所在基站的干扰信号强度大于设定的协作基站强度阈值时，则将非所在基站归纳于用户终端的协作基站簇。本发明专利技术实施例提出了一种异构网络中的基于设定阈值的用户终端的协作基站分簇方案，并对提出的这种分簇方案进行了仿真验证，结果表明，通过设定功率强度阈值，本发明专利技术实施例的方案可以提高协作小区边缘用户终端的传输速率，并同时验证了，通过协作基站的协作传输，能显著提高系统的传输速率。

【技术实现步骤摘要】
一种异构网络中基于阈值的协作基站分簇方法和装置
本专利技术涉及无线通信
，尤其涉及一种异构网络中基于阈值的协作基站分簇方法和装置。
技术介绍
HNs(HeterogeneousNetworks，异构网络)和CoMP(CoordinatedMulti-Point，协作多点)传输技术是应用在新一代移动通信系统——LTE(LongTermEvolution，长期演进技术)中的关键技术。异构网络是由宏基站和不同类型的低功率基站，如微基站、家庭基站等，共同组成的系统。微基站为LTE提供深度覆盖，缩短用户终端和基站之间的距离，提高了小区分裂增益；CoMP传输技术是把分布在不同地理位置的基站进行协作，抑制了同频组网造成的严重的小区间干扰，提高边缘用户终端传输速率。CoMP传输技术能充分利用多天线，多用户终端，多基站，多小区特点提高系统的平均吞吐量和小区边缘用户终端的信号质量，但是CoMP传输技术需要共享全部的CSI(ChannelStateInformation，信道状态信息)或者UI(UserInformation，用户终端信息)，这需要在基站之间进行大量的信息交互，造成过重的X2链路负担和信令，使得CoMP传输技术在大规模系统中较难实现。为此，提出了协作基站分簇的思想。协作基站分簇就是把整个系统分成许多小的基站簇，在这些基站簇中采用CoMP传输技术，这能很好的消除簇内小区间干扰。目前，现有技术中的一种选择协作基站分簇的方法为：距离最近选择方法，即通过选择离目标基站距离最近的基站形成协作簇，上述距离通过接收功率的大小来表示。上述现有技术中的一种选择协作基站分簇的方法的缺点为：实际信号在传输链路受到环境因素和噪声的实时影响，距离基站最近的用户终端的接收信号质量可能不是最佳，因此，该方法选择的协作基站分簇的精确度不高，系统总体性能较差。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种异构网络中基于阈值的协作基站分簇方法，以实现有效地获取用户终端的协作基站簇。根据本专利技术的一个方面，提供了一种异构网络中基于阈值的协作基站分簇方法，包括：分别计算出异构网络中的用户终端接收到的每个非所在基站的干扰信号强度，所述非所在基站为异构网络中除了所述用户终端所在的微基站之外的基站；将所述每个非所在基站的干扰信号强度与设定的协作基站强度阈值进行比较，当非所在基站的干扰信号强度大于设定的协作基站强度阈值时，则将所述非所在基站归纳于所述用户终端的协作基站簇。优选地，所述的分别计算出异构网络中的用户终端接收到的每个非所在基站的干扰信号强度，包括：设所述异构网络中有B个小区，每个小区有一个宏基站和L个微基站，第j个小区的宏基站记为Bj，其中j＝1,2...,B，在第j个小区的第I个微基站记为Lij，每个宏基站有M根发送天线，微基站有Ml根发送天线。设在第j小区的第l个微基站的第i个用户终端为Kilj；所述用户终端Kilj的非所在基站的总数为ZSij＝B+B×L-1，所述用户终端Kilj的非所在基站的干扰信号强度集合为：IA＝{I1,...,IB,...,IT；T＝B+B×L-1}；所述集合IA中的干扰信号强度Iq的计算公式如下：Iq＝Pq*||h||2*||w||2所述Pq表示所述Iq对应的非所在基站的发送功率，所述h表示所述Iq对应的非所在基站与用户终端Kijl之间的信道矩阵，所述w表示所述Iq对应的非所在基站的预编码矩阵。优选地，所述的协作基站强度阈值SIGYZ为所述集合IA中的所有干扰信号强度Iq的平均值乘以设定的权重加上所述用户终端Kilj接收到的其所述的微基站的发送信号强度乘以设定的权重；所述Pl表示用户终端Kilj所在的微基站l的发送功率，所述hiljMl表示用户终端Kilj所在的微基站l与用户终端Kijl之间的信道矩阵，所述wiljMl表示用户终端Kilj所在的微基站l的预编码矩阵，所述λ1、λ2为设定的权重。优选地，所述的将所述每个非所在基站的干扰信号强度与设定的协作基站强度阈值进行比较，当非所在基站的干扰信号强度大于设定的协作基站强度阈值时，则将所述非所在基站归纳于所述用户终端的协作基站簇，包括；将所述集合IA中的每个干扰信号强度Iq依次与所述协作基站强度阈值SIGYZ进行比较，判断所述干扰信号强度Iq是否大于所述SIGYZ，如果是，则将所述干扰信号强度Iq对应的非所在基站归纳于所述用户终端的协作基站簇；否则，进行所述集合IA中的下一个干扰信号强度Iq与所述协作基站强度阈值SIGYZ之间的比较和判断，直到所述集合IA中的所有干扰信号强度Iq都与所述协作基站强度阈值SIGYZ进行了比较和判断。优选地，所述的方法还包括；将所述用户终端Kilj的协作基站簇与用户终端Kilj所处小区的微基站Llj进行协作，共同为所述用户终端Kilj传输有用数据，计算出所述用户终端Kilj的接收信号的传输速率：在各个宏基站、微基站的发射功率不变的情况下，将所述用户终端Kilj的位置、各个宏基站、微基站与所述用户终端Kilj之间的信道矩阵进行随机改变后，重新进行所述用户终端Kilj的协作基站簇的选取过程，并重新计算用户终端Kilj的接收信号的传输速率，将多次计算得到的用户终端Kilj的接收信号的传输速率进行平均。根据本专利技术的另一个专利技术，提供了一种异构网络中基于阈值的协作基站分簇装置，包括：非所在基站的干扰信号强度计算模块，用于分别计算出异构网络中的用户终端接收到的每个非所在基站的干扰信号强度，所述非所在基站为异构网络中除了所述用户终端所在的微基站之外的基站；协作基站强度阈值设定模块，用于设定所述用户终端的协作基站强度阈值；协作基站簇选取模块，用于将所述每个非所在基站的干扰信号强度与设定的协作基站强度阈值进行比较，当非所在基站的干扰信号强度大于设定的协作基站强度阈值时，则将所述非所在基站归纳于所述用户终端的协作基站簇。优选地，所述的非所在基站的干扰信号强度计算模块，用于设所述异构网络中有B个小区，每个小区有一个宏基站和L个微基站，第j个小区的宏基站记为Bj，其中j＝1,2...,B，在第j个小区的第I个微基站记为Lij，每个宏基站有M根发送天线，微基站有Ml根发送天线。设在第j小区的第l个微基站的第i个用户终端为Kilj；所述用户终端Kilj的非所在基站的总数为ZSij＝B+B×L-1，所述用户终端Kilj的非所在基站的干扰信号强度集合为：IA＝{I1,...,IB,...,IT；T＝B+B×L-1}；所述集合IA中的干扰信号强度Iq的计算公式如下：Iq＝Pq*||h||2*||w||2所述Pq表示所述Iq对应的非所在基站的发送功率，所述h表示所述Iq对应的非所在基站与用户终端Kijl之间的信道矩阵，所述w表示所述Iq对应的非所在基站的预编码矩阵。优选地，所述的协作基站强度阈值设定模块，用于设定协作基站强度阈值为SIGYZ：所述Pl表示用户终端Kilj所在的微基站l的发送功率，所述hiljMl表示用户终端Kilj所在的微基站l与用户终端Kijl之间的信道矩阵，所述wiljMl表示用户终端Kilj所在的微基站l的预编码矩阵，所述λ1、λ2为设定的权重。优选地，所述的协作基站簇选取模块，用于将所述集合IA中的每个干扰信号强度Iq依次与所述协作基站强度阈值S本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异构网络中基于阈值的协作基站分簇方法，其特征在于，包括：分别计算出异构网络中的用户终端接收到的每个非所在基站的干扰信号强度，所述非所在基站为异构网络中除了所述用户终端所在的微基站之外的基站；将所述每个非所在基站的干扰信号强度与设定的协作基站强度阈值进行比较，当非所在基站的干扰信号强度大于设定的协作基站强度阈值时，则将所述非所在基站归纳于所述用户终端的协作基站簇。

【技术特征摘要】
1.一种异构网络中基于阈值的协作基站分簇方法，其特征在于，包括：分别计算出异构网络中的用户终端接收到的每个非所在基站的干扰信号强度，所述非所在基站为异构网络中除了所述用户终端所在的微基站之外的基站；将所述每个非所在基站的干扰信号强度与设定的协作基站强度阈值进行比较，当非所在基站的干扰信号强度大于设定的协作基站强度阈值时，则将所述非所在基站归纳于所述用户终端的协作基站簇；所述的分别计算出异构网络中的用户终端接收到的每个非所在基站的干扰信号强度，包括：设所述异构网络中有B个小区，每个小区有一个宏基站和L个微基站，第j个小区的宏基站记为Bj，其中j＝1,2...,B，在第j个小区的第i个微基站记为Lij，每个宏基站有M根发送天线，微基站有Ml根发送天线，设在第j小区的第l个微基站的第i个用户终端Kilj；所述用户终端Kilj的非所在基站的总数为ZSij＝B+B×L-1，所述用户终端Kilj的非所在基站的干扰信号强度集合为：IA＝{I1,...,IB,...,IT；T＝B+B×L-1}；所述集合IA中的干扰信号强度Iq的计算公式如下：Iq＝Pq*||h||2*||w||2所述Pq表示所述Iq对应的非所在基站的发送功率，所述h表示所述Iq对应的非所在基站与用户终端Kilj之间的信道矩阵，所述w表示所述Iq对应的非所在基站的预编码矩阵，q表示1,2,…,T中的一个；所述的协作基站强度阈值SIGYZ为所述集合IA中的所有干扰信号强度Iq的平均值乘以设定的权重加上所述用户终端Kilj接收到的其所在的微基站的发送信号强度乘以设定的权重；所述Pl表示用户终端Kilj所在的微基站l的发送功率，所述hiljMl表示用户终端Kilj所在的微基站l与用户终端Kilj之间的信道矩阵，所述wiljMl表示用户终端Kilj所在的微基站l的预编码矩阵，所述λ1、λ2为设定的权重。2.根据权利要求1所述的异构网络中基于阈值的协作基站分簇方法，其特征在于，所述的将所述每个非所在基站的干扰信号强度与设定的协作基站强度阈值进行比较，当非所在基站的干扰信号强度大于设定的协作基站强度阈值时，则将所述非所在基站归纳于所述用户终端的协作基站簇，包括；将所述集合IA中的每个干扰信号强度Iq依次与所述协作基站强度阈值SIGYZ进行比较，判断所述干扰信号强度Iq是否大于所述SIGYZ，如果是，则将所述干扰信号强度Iq对应的非所在基站归纳于所述用户终端的协作基站簇；否则，进行所述集合IA中的下一个干扰信号强度Iq与所述协作基站强度阈值SIGYZ之间的比较和判断，直到所述集合IA中的所有干扰信号强度Iq都与所述协作基站强度阈值SIGYZ进行了比较和判断。3.根据权利要求1或2所述的异构网络中基于阈值的协作基站分簇方法，其特征在于，所述的方法还包括；将所述用户终端Kilj的协作基站簇与用户终端Kilj所处小区的微基站进行协作，共同为所述用户终端Kilj传输有用数据，计算出所述用户终端Kilj的接收信号的传输速率：在各个宏基站、微基站的发射功率不变的情况下，将所述用户终端Kilj的位置、各个宏基站、微基站与所述用户终端Kilj之间的信道矩阵进行随机改变后，重新进行所述用户终端Kilj的协作基站簇的选取过程，并重新计算用户终端Kilj的接收信号的...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩东升，丁莎莎，余萍，高强，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：河北;13