專利名稱：多小區(qū)協(xié)作方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，尤其涉及一種無線通信網(wǎng)絡(luò)中的多小區(qū)協(xié)作
方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，在一些無線蜂窩通信系統(tǒng)中，引入了多小區(qū)協(xié)作技術(shù)，以減輕小區(qū)間干擾并 提高頻譜效率。在應(yīng)用多小區(qū)協(xié)作技術(shù)時，一個移動終端將與多個基站(Node B)之間建立 有效的無線連接，而不僅僅只與一個無線信號最強(qiáng)的基站建立連接。這些與一個移動終端 建立無線連接并具有相互協(xié)作關(guān)系的基站，被稱為一個協(xié)作群(CooperationCluster)。
在多小區(qū)協(xié)作方案中，一個基站或者扇區(qū)的物理層部分可以稱為一個接入點(AP， Access Point)。而一般會有一個中央單元(CU， Center Unit)管理一組AP，主要負(fù)責(zé)調(diào)度 無線資源、收集和處理來自每個AP的信息。這一組AP可以稱為一個AP群(AP Cluster)。 一個AP群所覆蓋的區(qū)域稱為服務(wù)區(qū)，通常一個移動終端只和一個服務(wù)區(qū)發(fā)生聯(lián)系。
在傳統(tǒng)的無線通信系統(tǒng)，比如GSM或WCDMA中， 一個服務(wù)區(qū)通常只是指一個AP的 覆蓋區(qū)域。而在多小區(qū)協(xié)作方案中，一個服務(wù)區(qū)包含一組AP所覆蓋的區(qū)域，AP的數(shù)量可以 是幾個甚至幾百個。 目前典型的多小區(qū)協(xié)作方案主要有三種 第一種為全協(xié)作方式，如圖la所示，其中大的多邊形表示一個服務(wù)區(qū)，而小的多 邊形表示一個AP的傳統(tǒng)覆蓋區(qū)域，即在非協(xié)作方式下的覆蓋區(qū)域(圖lb和圖lc中的含義 相同)，可以看出整個網(wǎng)絡(luò)只有一個或很少幾個服務(wù)區(qū)，所有的信息相應(yīng)地由一個或很少幾 個中央單元收集并處理。顯然，對于全協(xié)作方式的方案來說，理論上可以消除幾乎所有的小 區(qū)間干擾從而獲得很高的性能增益。但是，這種方案將使得AP和中央單元之間產(chǎn)生極大數(shù) 據(jù)量的信息和信令的交換，同時也要求中央單元具有足夠強(qiáng)大的性能以處理如此大量的信 息。而這種只依賴于幾個強(qiáng)大的中央單元的系統(tǒng)成本較高，而且在中央單元發(fā)生意外情況 時會影響大量的移動終端，并非是一種穩(wěn)健的系統(tǒng)。 第二種為單獨協(xié)作方式，如圖lb所示，其中整個網(wǎng)絡(luò)可以包含上百個服務(wù)區(qū)，每 個服務(wù)區(qū)由幾個或多個AP組成。實際上，這種方案比較類似于一個放大的分布式天線系 統(tǒng)。因此，這種方案雖然在一個服務(wù)區(qū)的內(nèi)部排除了原有小區(qū)間(即AP間)的干擾，但這 種方案中形成了許多服務(wù)區(qū)的邊際，從而導(dǎo)致了服務(wù)區(qū)間的干擾。 第三種方式為重疊協(xié)作方式，如圖lc所示，與單獨協(xié)作方式相比，重疊協(xié)作方式 的方案允許協(xié)作的服務(wù)區(qū)之間相互重疊。換句話說，一個AP有可能屬于幾個不同的中央單 元，而這個AP的無線資源，包括頻率或功率等，將由這幾個中央單元來分配。通常這幾個中 央單元之間的調(diào)度分配機(jī)制處理是獨立的，那么由不同的中央單元對于同一個AP所作出 的資源分配將會存在沖突。例如，一個AP的全部發(fā)射功率為20W，而三個中央單元分別要 求該AP以10W、10W、5W的功率進(jìn)行發(fā)射，則該AP顯然不能滿足三個中央單元的要求(20W < 25W);又如，一個AP的某個頻帶被分配給太多的移動終端使用，導(dǎo)致移動終端之間的干擾過大，無法正常工作。盡管人們已經(jīng)開始研究一些優(yōu)化或者迭代等技術(shù)，以解決這類沖突 問題，但目前這些技術(shù)缺乏好的優(yōu)化算法、或收斂的迭代算法，因而還不是很成熟。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提出一種部分重疊的多小區(qū)協(xié)作方法及系統(tǒng)，通過不同劃分 方式形成不同類型且相互重疊的服務(wù)區(qū)，來克服現(xiàn)有技術(shù)的三種多小區(qū)協(xié)作方案的缺點。
按照本發(fā)明的一種用于提供多小區(qū)協(xié)作的無線通信系統(tǒng)，包括 第一類型服務(wù)區(qū)，其中每個服務(wù)區(qū)由相互協(xié)作的接入點按照第一種規(guī)則構(gòu)成；以 及 第二類型服務(wù)區(qū)，其中每個服務(wù)區(qū)由相互協(xié)作的接入點按照第一種規(guī)則構(gòu)成，
其中，所述第一類型服務(wù)區(qū)和第二類型服務(wù)區(qū)分別無縫且無重疊地覆蓋整個系統(tǒng) 所在區(qū)域。
按照本發(fā)明的一種用于無線通信系統(tǒng)的多小區(qū)協(xié)作方法，包括步驟
a、與第一組接入點相協(xié)作，形成第一類型服務(wù)區(qū)；以及
b、與第二組接入點相協(xié)作，形成第二類型服務(wù)區(qū)， 其中，所述第一類型服務(wù)區(qū)和第二類型服務(wù)區(qū)分別無縫且無重疊地覆蓋整個系統(tǒng) 所在區(qū)域。 按照本發(fā)明的一種無線通信系統(tǒng)中基于多小區(qū)協(xié)作的接入方法，包括步驟
a、估算一個移動終端在一個第一種類型服務(wù)區(qū)中所有AP的路徑損耗之和；
b、估算該移動終端在一個第二種類型服務(wù)區(qū)中所有AP的路徑損耗之和；
c、若步驟a中的路徑損耗之和大于步驟b的路徑損耗之和，則接入所述第二種類 型服務(wù)區(qū)， 其中，所述第一類型服務(wù)區(qū)和第二類型服務(wù)區(qū)分別由多個AP的不同協(xié)作組合而 構(gòu)成，并無縫且無重疊地覆蓋整個系統(tǒng)所在區(qū)域。 相對于現(xiàn)有技術(shù)方案，本發(fā)明多小區(qū)協(xié)作方案在不同類型的服務(wù)區(qū)之間進(jìn)行了無 線資源的預(yù)配置的，每個服務(wù)區(qū)都可以獨立地進(jìn)行資源調(diào)度，而無需考慮調(diào)度沖突的問題。 而一種類型服務(wù)區(qū)的某個無線信號較差的位置，對于另一種類型服務(wù)區(qū)來說則會是一個無 線信號較好的位置，因此，小區(qū)或者服務(wù)區(qū)的邊際問題也將被減弱。 通過參考以下結(jié)合附圖的說明以及權(quán)利要求書中的內(nèi)容，并且隨著對本發(fā)明的更 全面的理解，本發(fā)明的其他目的及效果將變得更加清楚和易于理解。


現(xiàn)在結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中 圖1示出了現(xiàn)有技術(shù)三種典型的多小區(qū)協(xié)作方案中服務(wù)區(qū)與AP覆蓋區(qū)域的分布 示意圖； 圖2示出了本發(fā)明一種實施例的服務(wù)區(qū)分布示意圖； 圖3示出了圖2所示實施例中一個移動終端接入不同類型服務(wù)區(qū)的場景；以及 圖4示出了本發(fā)明另一種實施例的服務(wù)區(qū)分布示意圖。
具體實施例方式
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的三種多小區(qū)協(xié)作方案的缺點，本發(fā)明所提出的多小區(qū)協(xié)作 方案采用了部分重疊服務(wù)區(qū)的方式。具體來說，本發(fā)明按照不同的無線資源劃分(如按照 波束方向或者AP的組合或者頻率劃分)，形成不同類型的服務(wù)區(qū)。整個系統(tǒng)包含兩種或兩 種以上按照不同方式劃分的服務(wù)區(qū)類型。每一種服務(wù)區(qū)類型對應(yīng)一種特定的無線資源劃 分，而且每種類型的服務(wù)區(qū)都能單獨地、無縫且無重疊地覆蓋整個系統(tǒng)區(qū)域。
圖2所示的是本發(fā)明一個包含兩種服務(wù)區(qū)類型的實施例，其中每個AP的波束可以 劃分為120度的三個扇區(qū)，而每個協(xié)作群由三個AP構(gòu)成，也就是說每個服務(wù)區(qū)是由來自這 三個不同AP的扇區(qū)所形成的。如圖2所示，每個細(xì)線框或者粗線框所圍成的六邊形都代表 一個服務(wù)區(qū)。這兩種線框的六邊形表示有兩種類型的服務(wù)區(qū)，分別稱為I型服務(wù)區(qū)和II型 服務(wù)區(qū)。 以圖2中右下角所示坐標(biāo)軸方向作為參照坐標(biāo)系方向，對于I型服務(wù)區(qū)來說，其三 個扇區(qū)天線的視軸(Boresight)角度分別為0度、120度和240度；而對于II型服務(wù)區(qū)來 說，其三個扇區(qū)天線的視軸(Boresight)角度分別為60度、180度和300度。I型服務(wù)區(qū)和 II型服務(wù)區(qū)可使用不同的時隙或頻帶，例如可以設(shè)定I型服務(wù)區(qū)使用偶數(shù)時隙，而II型服 務(wù)區(qū)則使用奇數(shù)時隙。 對于一個移動終端來說，可以通過路徑損耗的計算來決定接入哪個類型的服務(wù) 區(qū)。仍以包含上述I和II兩種類型的服務(wù)區(qū)的無線通信系統(tǒng)為例，可以參照圖3所示，其 中對于同種類型的服務(wù)區(qū)分別以A、B、C等標(biāo)號加以區(qū)別。當(dāng)一個移動終端處于圖3中移動 終端5所示位置時，將會估算向其到I型服務(wù)區(qū)B和II型服務(wù)區(qū)A的AP的6個路徑損耗 值。假設(shè) <formula>formula see original document page 5</formula> 其中，IL_Sum、 IIL_Sum分別表示移動終端5到I型服務(wù)區(qū)B禾P II型服務(wù)區(qū)A的 總的路徑損耗，而IL1、 IL2、 IL3分別表示移動終端5到I型服務(wù)區(qū)B的三個AP的路徑損 耗，IILl、 IIL2、 IIL3分別表示移動終端5到II型服務(wù)區(qū)A的三個AP的路徑損耗
假如IL_Sum相對于IIL_Sum來講具有更小的損耗，則移動終端5將選擇接入I型 服務(wù)區(qū)B，反之，則接入II型服務(wù)區(qū)A。。 如果是發(fā)生切換的場景，假設(shè)移動終端5 —開始接入的是I型服務(wù)區(qū)B，但由于移 動終端的移動，導(dǎo)致了 IL—Sum相對于1IL—Sum來講具有更大的損耗，并在一個預(yù)定閾值之 上保持了一定時間，則移動終端5將切換到II型服務(wù)區(qū)A。 但在某些極端的情況，比如II型服務(wù)區(qū)A已經(jīng)工作于非常高的負(fù)荷的情況下，無 法接入更多的移動終端，則移動終端5只能切換到同類型的服務(wù)區(qū)，S卩I型服務(wù)區(qū)A，但這種 同類型服務(wù)區(qū)間的切換相對于不同類型服務(wù)區(qū)間的切換，會造成較為嚴(yán)重的服務(wù)區(qū)間干擾 問題。 上述只是本發(fā)明的一種實施例，而本發(fā)明對于不同類型服務(wù)區(qū)的劃分顯然并不局 限于這一種方式，比如圖4所示的另一種實施例，就包含三種類型的服務(wù)區(qū)，分別對應(yīng)于圖 4中三種不同灰度的區(qū)域，每一種類型的服務(wù)區(qū)都是由4個60度扇區(qū)經(jīng)過不同的組合而形 成。
每個三角形區(qū)域都由這三種類型的服務(wù)區(qū)所覆蓋，例如圖中移動終端6所處的三 角形區(qū)域就完全由這三種類型的服務(wù)區(qū)所覆蓋。不同類型的服務(wù)區(qū)可以通過資源的復(fù)用加 以區(qū)分，可以是時分復(fù)用(T匿)、頻分復(fù)用(F匿)和碼分復(fù)用(C匿)等。至于其中資源調(diào)度 和切換等問題與前一種實施例中的情形相類似，此處不再贅述。 如果是用頻分復(fù)用的方式來區(qū)分不同類型的服務(wù)區(qū)，則對于一個有效的服務(wù)區(qū)間 切換及負(fù)載平衡算法，頻率復(fù)用因子趨近于1。 從上述對本發(fā)明的實施例的描述可以看出，相對于現(xiàn)有技術(shù)方案，利用本發(fā)明多 小區(qū)協(xié)作方案，在服務(wù)區(qū)之間進(jìn)行了無線資源的預(yù)配置，因此每個服務(wù)區(qū)都可以獨立地進(jìn) 行資源調(diào)度，而無需考慮調(diào)度沖突的問題。而且一種類型服務(wù)區(qū)的某個無線信號較差的位 置，對于另一種類型服務(wù)區(qū)來說則會是一個無線信號較好的位置，因此，小區(qū)或者服務(wù)區(qū)的 邊際問題也將被減弱。另外，由于不同類型服務(wù)區(qū)重疊的部分面積相對較大，因此服務(wù)區(qū)間 負(fù)載平衡算法具有更高的自由度去獲取增益。 應(yīng)當(dāng)注意的是，上述實施例用于說明、而非限制本發(fā)明，并且，在不脫離所附權(quán)利 要求的保護(hù)范圍的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對上述本發(fā)明所公開的多小區(qū)協(xié)作 方法和系統(tǒng)，還可以在不脫離本發(fā)明內(nèi)容的基礎(chǔ)上做出各種改進(jìn)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍 應(yīng)當(dāng)由所附的權(quán)利要求書的內(nèi)容確定。此外，不應(yīng)當(dāng)將權(quán)利要求中的任何參考標(biāo)記解釋為 限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種用于提供多小區(qū)協(xié)作的無線通信系統(tǒng)，包括第一類型服務(wù)區(qū)，其中每個服務(wù)區(qū)由相互協(xié)作的接入點按照第一種規(guī)則構(gòu)成；以及第二類型服務(wù)區(qū)，其中每個服務(wù)區(qū)由相互協(xié)作的接入點按照第一種規(guī)則構(gòu)成，其中，所述第一類型服務(wù)區(qū)和第二類型服務(wù)區(qū)分別無縫且無重疊地覆蓋整個系統(tǒng)所在區(qū)域。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第一種規(guī)則和第二種規(guī)則分別對應(yīng)于不同的無 線資源劃分方式。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中所述第一類型服務(wù)區(qū)和第二類型服務(wù)區(qū)通過復(fù) 用方式來占用資源。
4. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中所述第一類型服務(wù)區(qū)和第二類型服務(wù)區(qū)分別使用不 同的時隙。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中所述第一類型服務(wù)區(qū)由具有第一種視距波束方 向的接入點組成，而所述第二類型服務(wù)區(qū)由具有第二種視距波束方向的接入點組成。
6. —種用于無線通信系統(tǒng)的多小區(qū)協(xié)作方法，包括步驟a、 與第一組接入點相協(xié)作，形成第一類型服務(wù)區(qū)；以及b、 與第二組接入點相協(xié)作，形成第二類型服務(wù)區(qū)，其中，所述第一類型服務(wù)區(qū)和第二類型服務(wù)區(qū)分別無縫且無重疊地覆蓋整個系統(tǒng)所在 區(qū)域。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中所述步驟a中，與第一組接入點是按照第一種無線資 源劃分規(guī)則形成第一類型服務(wù)區(qū)。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述步驟b中，與第二組接入點是按照第二種無線資 源劃分規(guī)則形成第二類型服務(wù)區(qū)。
9. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述第一種規(guī)則和第二種規(guī)則的區(qū)別在于按照不同 視距波束方向的對接入點進(jìn)行分組。
10. —種無線通信系統(tǒng)中基于多小區(qū)協(xié)作的接入方法，包括步驟a、 估算一個移動終端在一個第一種類型服務(wù)區(qū)中所有AP的路徑損耗之和；b、 估算該移動終端在一個第二種類型服務(wù)區(qū)中所有AP的路徑損耗之和；c、 若步驟a中的路徑損耗之和大于步驟b的路徑損耗之和，則接入所述第二種類型服 務(wù)區(qū)，其中，所述第一類型服務(wù)區(qū)和第二類型服務(wù)區(qū)分別由多個AP的不同協(xié)作組合而構(gòu)成， 并無縫且無重疊地覆蓋整個系統(tǒng)所在區(qū)域。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種多小區(qū)協(xié)作方法及系統(tǒng)。該方法及系統(tǒng)不同的無線資源劃分，形成不同類型的服務(wù)區(qū)，而且每種類型的服務(wù)區(qū)都能單獨地、無縫且無重疊地覆蓋整個系統(tǒng)區(qū)域。每一種服務(wù)區(qū)類型對應(yīng)一種特定的無線資源劃分，不同類型服務(wù)區(qū)之間可進(jìn)行無線資源的預(yù)配置。這樣，每個服務(wù)區(qū)都可以獨立地進(jìn)行資源調(diào)度，而無需考慮調(diào)度沖突的問題。
文檔編號H04W16/04GK101772032SQ20081020504
公開日2010年7月7日 申請日期2008年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月31日
發(fā)明者劉瑾, 吳紹權(quán) 申請人:上海貝爾阿爾卡特股份有限公司