專利名稱：多載波系統(tǒng)中基于載波權(quán)重的資源調(diào)度方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無線通信領(lǐng)域，涉及資源調(diào)度技術(shù)，特別涉及一種多載波系統(tǒng)中基于載波權(quán)重的資源調(diào)度方法，可用于LTE-Advanced載波聚合系統(tǒng)中的資源調(diào)度。
背景技術(shù)：
隨著移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展，第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)已很難完全滿足用戶的需求，為了滿足IMT-Advanced在頻點(diǎn)、帶寬、峰值速率及兼容性等方面的新需求，3GPP在長期演進(jìn)LTE的基礎(chǔ)上進(jìn)一步演進(jìn)，提出了演進(jìn)的LTE版本LTE-Advanced。LTE-Advanced系統(tǒng)的需求分析中指出，為了達(dá)到lGb/s的峰值速率，要求使用最大IOOMHz的帶寬，在現(xiàn)有的頻譜資源表上已經(jīng)很難找到這么寬的帶寬，特別是對于頻分復(fù)用FDD系統(tǒng)，還需要為其找到對稱的上下行各·IOOMHz的頻段，這點(diǎn)更加困難。應(yīng)對頻譜資源緊張的問題，一條思路就是將多個(gè)非連續(xù)的頻譜聚合為一條寬帶頻譜，基于此，LTE-Advanced系統(tǒng)引入了載波聚合的概念。載波聚合技術(shù)的引入使得LTE-Advanced系統(tǒng)與LTE系統(tǒng)在無線資源管理方面有了很大的區(qū)別，尤其在無線資源調(diào)度方面，需要重新設(shè)計(jì)資源調(diào)度算法。LTE系統(tǒng)使用一條連續(xù)頻譜，資源調(diào)度在一條載波上進(jìn)行，只需要維持一個(gè)調(diào)度器即可；LTE-AdvanCed系統(tǒng)將多個(gè)非連續(xù)頻譜聚合為一條寬帶頻譜，對于如何合理的分配多條載波的資源，現(xiàn)存方案主要有兩種一是獨(dú)立載波調(diào)度IS，二是聯(lián)合載波調(diào)度JS。IS方案的特點(diǎn)是每個(gè)載波上有一個(gè)調(diào)度器，在每個(gè)載波上獨(dú)立的進(jìn)行資源調(diào)度，其優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)的復(fù)雜度會相對較低，其缺點(diǎn)是無法充分利用無線資源，系統(tǒng)吞吐量較低。JS方案的特點(diǎn)是只有一個(gè)調(diào)度器，所有載波單元由一個(gè)共享的資源調(diào)度器分配資源，多個(gè)載波之間共享用戶的信息，其優(yōu)點(diǎn)是可以帶來多用戶分集增益和載波間的頻率選擇性增益，系統(tǒng)的吞吐量能達(dá)到最大值，其缺點(diǎn)是載波數(shù)目多時(shí)系統(tǒng)的復(fù)雜度會很高。因此，如何合理設(shè)計(jì)資源調(diào)度算法，使得系統(tǒng)能夠兼顧復(fù)雜度與吞吐量，是一個(gè)極為迫切的問題。在進(jìn)行資源調(diào)度時(shí)，如何保證小區(qū)邊緣用戶的吞吐量是一個(gè)非常關(guān)鍵的問題，尤其是在引入載波聚合技術(shù)之后。由于各個(gè)載波所處的頻段不同，因此每個(gè)載波的覆蓋范圍也不同，如何為用戶設(shè)計(jì)合適的載波權(quán)重因子，使得小區(qū)邊緣用戶能夠優(yōu)先使用載波覆蓋范圍廣的載波從而保證其吞吐量，也是一個(gè)值得關(guān)注的問題。在LTE-Advanced系統(tǒng)中有一個(gè)十分重要的特點(diǎn)就是后向兼容性，該系統(tǒng)中可以同時(shí)存在兩種用戶符合LTE-Advanced系統(tǒng)要求的LTE-A用戶，以及符合LTE系統(tǒng)要求的LTE用戶。其中，LTE-A用戶終端能力較強(qiáng)，可以接入到所有載波，而LTE用戶受限于其終端能力只能接入到一條特定載波，即LTE載波。在這種情況下，如何保證LTE用戶的服務(wù)質(zhì)量也是一個(gè)非常重要的問題，這就需要合理的設(shè)計(jì)用戶在載波上的權(quán)重
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多載波系統(tǒng)中基于載波權(quán)重的資源調(diào)度方法，以解決上述LTE-Advanced系統(tǒng)中系統(tǒng)性能與復(fù)雜度難以兼顧的問題，以及LTE用戶與小區(qū)邊緣用戶性能受限的問題。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的技術(shù)思路是利用基站端為用戶維護(hù)合理的載波權(quán)重因子，在調(diào)度過程中通過限定用戶接入特定的一個(gè)或多個(gè)載波，在保證吞吐量的前提下降低系統(tǒng)的復(fù)雜度；通過提高邊緣用戶在載波上的權(quán)重，改善小區(qū)邊緣用戶的性能；通過降低LTE-A用戶在LTE載波上的權(quán)重，改善系統(tǒng)中LTE用戶的性能。其具體實(shí)現(xiàn)步驟如下(I)基站端獲取用戶與基站之間的距離d、載波數(shù)目n、LTE用戶占所有用戶的比例a、LTE載波占所有載波的比例β、每個(gè)載波的頻率f以及載波的覆蓋半徑R，并設(shè)定每個(gè)用戶最多能接入的載波數(shù)目m, I彡m彡η ;(2)根據(jù)步驟⑴中得到的用戶與載波信息，計(jì)算用戶在不同載波上的載波權(quán)重因子(2.1)設(shè)用戶i處于第k_l個(gè)載波的覆蓋范圍與第k個(gè)載波的覆蓋范圍之間，計(jì)算用戶i在不同載波上的載波覆蓋范圍權(quán)重因子若k=l,則
權(quán)利要求
1.一種多載波系統(tǒng)中基于載波權(quán)重的資源調(diào)度方法，其特征在于，包括如下步驟 -1)基站端獲取用戶與基站之間的距離d、載波數(shù)目n、LTE用戶占所有用戶的比例α、LTE載波占所有載波的比例β、每個(gè)載波的頻率f以及載波的覆蓋半徑R，并設(shè)定每個(gè)用戶最多能接入的載波數(shù)目m, I彡m彡η ; -2)根據(jù)步驟I)中得到的用戶與載波信息，計(jì)算用戶在不同載波上的載波權(quán)重因子 -2.1)設(shè)用戶i處于第k-Ι個(gè)載波的覆蓋范圍與第k個(gè)載波的覆蓋范圍之間，計(jì)算用戶i在不同載波上的載波覆蓋范圍權(quán)重因子 若k=l，則
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述步驟I)中用戶的比例α和載波的比例β，分別表示為二系統(tǒng)中Z 用戶數(shù) &—系統(tǒng)中總的用戶數(shù) 系統(tǒng)中ZTE載波數(shù)Π P~系統(tǒng)中總的載波數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述步驟I)中載波的覆蓋半徑R，按如下公式計(jì)算58. 83+37. 61og (IOR1) +211og (IOf1) =Lth 其中，R1為載波I的覆蓋半徑，fx為載波I的頻率，Lth為載波的路徑損失門限值，具體數(shù)值由基站端給出，并有4片2>··· >fn，R1U2〈…<Rn，f\、f2、…、fn為每個(gè)載波的頻率，R1^R2>…、Rn為每個(gè)載波的覆蓋半徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述步驟2.3)中用戶在不同載波上的載波權(quán)重因子，Wu與Uu相乘的結(jié)果分為以下四種情況 LTE用戶i在LTE載波I上的載波權(quán)重因子=Piil=Wiil ； LTE用戶i在LTE-A載波I上的載波權(quán)重因子=PiJ=O ； LTE-A用戶i在LTE-A載波I上的載波權(quán)重因子=Piil=Wiil ； LTE-A用戶i在LTE載波I上的載波權(quán)重因子=Piil=Wia · max {0，( β - α )}。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述步驟4)中按照用戶優(yōu)先級順序?yàn)橛脩舴峙漭d波的無線資源，是在每個(gè)調(diào)度時(shí)刻，在每條載波上，根據(jù)步驟3)得到的用戶優(yōu)先級，由調(diào)度器按優(yōu)先級由高到低的順序?yàn)橛脩舴峙錈o線資源，分配結(jié)束之后，用戶利用分配到的資源傳輸數(shù)據(jù)，完成資源調(diào)度過程。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多載波系統(tǒng)中基于載波權(quán)重的資源調(diào)度方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)性能與復(fù)雜度難以兼顧的問題，以及LTE用戶與小區(qū)邊緣用戶性能受限的問題。其實(shí)現(xiàn)步驟是基站端獲取用戶信息及載波信息，并設(shè)定每個(gè)用戶最多能接入的載波數(shù)目；根據(jù)用戶與載波信息計(jì)算載波覆蓋范圍權(quán)重因子與用戶類型權(quán)重因子，得到用戶的載波權(quán)重因子；根據(jù)用戶的載波權(quán)重因子進(jìn)行用戶優(yōu)先級計(jì)算，并將載波權(quán)重因子作為優(yōu)先級計(jì)算公式中的一個(gè)因子；按照用戶優(yōu)先級順序?yàn)橛脩舴峙滟Y源，完成資源調(diào)度。本發(fā)明在保證吞吐量的前提下降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度，改善系統(tǒng)中小區(qū)邊緣用戶與LTE用戶的性能，可用于LTE-Advanced載波聚合系統(tǒng)中的資源調(diào)度。
文檔編號H04W72/12GK103037528SQ201310017660
公開日2013年4月10日 申請日期2013年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月17日
發(fā)明者付衛(wèi)紅, 孔慶亮, 田維新, 王成, 黑永強(qiáng), 劉乃安, 李曉輝, 韋娟 申請人:西安電子科技大學(xué)