一种基于LTE系统的上行调度修正方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于LTE系统的上行调度修正方法，该方法包括：根据t1+t2时刻与t1+k时刻，信号与干扰加噪声比SINR、频谱利用率、PHR、调度PUSCH的RB个数之间的关系，计算得到缩放因子α；根据缩放因子α和可调度数据信道RB的个数

【技术实现步骤摘要】
一种基于LTE系统的上行调度修正方法和系统
本专利技术涉及通信
，具体涉及一种基于LTE系统的上行调度修正方法和系统。
技术介绍
近年来，人们对通信数据传输速率的需求越来越高。3GPP标准组织已经完成LTE-Advanced标准制定，并且其通信产品已经实现大规模商用。民用LTE系统中，主流的调度算法有：最大信干躁比原则、比例公平(PF)原则、轮询调度(RoundRobin)。在民用系统中，一般用户容量较多。在调度系统中，需要考虑最大化频谱利用率，以提供更高的系统传输速率给用户，或者潜在的用户。换言之，在民用LTE系统的上行调度时，系统会根据SRS(SoundingReferenceSignal，探测参考信号)，计算上行信道的CQI(ChannelQualityIndicator，信道质量索引)。依据CQI,结合外环链路自适应(OLLA，OuterLoopLinkAdaptation)和业务优先级，寻求在一定的频率资源上，最大化提高频谱利用率，以满足用户传输速率需求。具体过程如下：在LTE系统中，终端侧会根据终端侧最大发射功率以及上行调度的无线资源个数(RB,ResourceBlock)等参数，计算功率余量(PHR)。PHR表征着，终端侧在发送上行共享数据信道(PUSCH，PhysicalUplinkSharedChannel)数据时，与最大发射功率相比，预留的相对功率值，值域为[40,-23]，单位为dB。具体而言，终端侧通过触发“periodicPHR-Timer”,会周期性上报PHR，且满足如下关系：PH(i)＝PCMAX-{10log10(MPUSCH(i))+PO_PUSCH(j)+α(j)·PL+ΔTF(i)+f(i)}(1)具体参数定义，见TS36.213V10.12.0,5.1.1.2节。为简化描述，此处不考虑ΔTF(i)+f(i)的影响。公式(1)可以简化为：当终端侧移动到边缘小区时，通信距离增大，路径损耗变大，即α(j)·PL增加。如果终端侧最大发射功率已经达到上限，即10log10(NRB)+PO_PUSCH(j)无法增大时，PHR会变为负值。这意味着，为了使基站侧可以正确解调上行数据，终端侧已经“尽最大努力”提高发射功率。为了提高上行业务数据的解调性能，基站侧可以通过降低上行调度的调制编码方式(MCS,ModulationandCodingScheme)实现。通过这种方式，可在一定程度上提高基站侧对PUSCH数据的解调能力。假设在t0时刻，基于SRS，基站侧进行上行测量时，子载波i1上的SINR(信号与干扰加噪声比)计算可表示为：其中，在公式(3)中，表示在t0时刻，子载波i1上基站侧执行SRS测量时的干扰和噪声功率值。表示在t0时刻，子载波i1上基站侧测量的SRS数据的功率值。对于多个子载波的SINR值，可通过指数映射(业界经典的映射模型为ExponentialEffectiveSINRMapping，即EESM)，计算有效的SINR，即为简化分析，可近似表征上行SRS在每个RB上的有用信号能量与干扰信号和噪声的比值，即不失一般性，可以假设，终端侧在每个RE(ResourceElement)上发送SRS的能量与PUSCH数据对应的RE能量相当(即在每个RE上，SRS发送功率与PUSCH发送功率之间的offset为0),于是有根据结合物理层在不同的调制编码方式情况下的解调门限，基站侧可计算出CQI，进而映射成不同的频谱效率(SE)。基站侧根据SE，结合链路自适应算法，上行调度时基站侧可以计算出传输PUSCH数据的MCS以及可调度的RB个数。从上行功率控制可知，如果PHR为0时，表明当前终端侧正在以最大的发射功率，发送PUSCH数据。如果PHRt1为负值，意味着当前终端侧已经没有发送功率余量，终端侧以最大发射功率发送数据时，PUSCH数据可能低于基站侧要求的解调门限。在这种情况下，已有的链路自适应算法会快速的调整MCS，使得终端侧以更低的MCS传输PUSCH数据，于是可提高基站侧解码PUSCH的正确率。然而，当MCS降低到一定的等级(例如为“1”)时，上行调度算法无法通过降低MCS，提高PUSCH数据的解调概率，此时上行链路可能中断。上行链路自适应与PHR上报的时序示例图如图3所示。基于SRS以及已有的上行链路自适应算法，可以在用户容量相对较多，频谱利用率可以达到最优，从而系统整体吞吐量可以相对最优。即从系统吞吐量以及频谱利用率的角度，该算法具备一定的优势。在专用通信领域，已引入LTE技术。然而，在专网领域，存在与民用LTE系统不同的应用场景和应用需求：一是，专网通信领域，往往用户数不多。对于少量的用户(尤其是小区边缘用户)，需要提供更高可靠的通信能力；二是，在专网领域，由于用户数量相对较少，于是铺设的基站数量较少，对基站的覆盖能力提出更高的要求。因此，在专网领域的LTE系统中，基站下行的发送功率固定。而终端侧的上行发送功率，随着基站的上行功率控制进行动态调整。终端侧面向用户，一般而言，发送功率较低且受限。这样对于小区边缘用户，基站侧可能难以解调上行PUSCH数据，导致通信中断。如对通信覆盖距离提出更高的要求，需要重点解决的是，基站侧上行数据业务解调问题。而上行数据业务的解调，与基站侧的上行调度算法息息相关。为此，需要在民用LTE系统基础上，对上行调度算法进行修正，以提高用户处于小区边缘时，通信的可靠性和通信覆盖距离。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种基于LTE系统的上行调度修正方法。本专利技术的另一目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种基于LTE系统的上行调度修正系统。本专利技术的目的通过以下的技术方案实现：一种基于LTE系统的上行调度修正方法，包括：S1，在终端侧的功率余量降低过程中，在t1时刻，调度上行共享信道PUSCH的调制与编码策略MCS值与预先设定的参考门限值MCSthreshold的差值小于预设值m时，获取t1+k时刻的频谱效率SEt1+k、t1+k时刻的可调度数据信道RB的个数以及在t1和t1+k时刻之间终端侧上报的功率余量PHRt1；其中k≥0，且t1+k时刻为最接近t1时刻的调度时刻；根据所述功率余量PHRt1和t1+k时刻的干扰和噪声功率值计算t1+k时刻的信号与干扰加噪声比并将作为参考值；S2，在t1+t2时刻，获取终端侧上报的功率余量PHRt1+t2，且PHRt1+t2<PHRt1，其中t2>k；根据功率余量PHRt1+t2、假定的t1+t2时刻可调度数据信道RB的个数t1+t2时刻的干扰和噪声功率值、t1+t2时刻的上行信道的路径损耗计算t1+t2时刻的信号与干扰加噪声比S3，设定t1+t2时刻的信号与干扰加噪声比和t1+k时刻的信号与干扰加噪声比相等关系，计算得到缩放因子α；S4，根据缩放因子α和可调度数据信道RB的个数计算得到t1+t2时刻的可调度数据信道RB的个数S5，在t1+t2时刻，根据所述t1+t2时刻的可调度数据信道RB的个数通过t1+k时刻的频谱效率SEt1+k计算t1+t2时刻的调制与编码策略MCS值，通过t1+t2时刻的调制与编码策略MCS值对t1+t2时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于LTE系统的上行调度修正方法，其特征在于，包括：S1，在终端侧的功率余量降低过程中，在t1时刻，调度上行共享信道PUSCH的调制与编码策略MCS值与预先设定的参考门限值MCSthreshold的差值小于预设值m时，获取t1+k时刻的频谱效率SEt1+k、t1+k时刻的可调度数据信道RB的个数

【技术特征摘要】
1.一种基于LTE系统的上行调度修正方法，其特征在于，包括：S1，在终端侧的功率余量降低过程中，在t1时刻，调度上行共享信道PUSCH的调制与编码策略MCS值与预先设定的参考门限值MCSthreshold的差值小于预设值m时，获取t1+k时刻的频谱效率SEt1+k、t1+k时刻的可调度数据信道RB的个数以及在t1和t1+k时刻之间终端侧上报的功率余量PHRt1；其中k≥0，且t1+k时刻为最接近t1时刻的调度时刻；根据所述功率余量PHRt1和t1+k时刻的干扰和噪声功率值计算t1+k时刻的信号与干扰加噪声比并将作为参考值；S2，在t1+t2时刻，获取终端侧上报的功率余量PHRt1+t2，且PHRt1+t2<PHRt1，其中t2>k；根据功率余量PHRt1+t2、假定的t1+t2时刻可调度数据信道RB的个数t1+t2时刻的干扰和噪声功率值、t1+t2时刻的上行信道的路径损耗计算t1+t2时刻的信号与干扰加噪声比S3，设定t1+t2时刻的信号与干扰加噪声比和t1+k时刻的信号与干扰加噪声比相等关系，计算得到缩放因子α；S4，根据缩放因子α和可调度数据信道RB的个数计算得到t1+t2时刻的可调度数据信道RB的个数S5，在t1+t2时刻，根据所述t1+t2时刻的可调度数据信道RB的个数通过t1+k时刻的频谱效率SEt1+k计算t1+t2时刻的调制与编码策略MCS值，通过t1+t2时刻的调制与编码策略MCS值对t1+t2时刻的上行共享信道PUSCH，进行上行调度。2.根据权利要求1所述的基于LTE系统的上行调度修正方法，其特征在于，所述根据所述功率余量PHRt1和t1+k时刻的干扰和噪声功率值计算t1+k时刻的信号与干扰加噪声比包括：在t1+k时刻，在单个可调度数据信道RB上，基站侧接收的信号功率，用表示；根据所述功率值和t1+k时刻的干扰和噪声功率值计算t1+k时刻的信号与干扰加噪声比其计算公式为：其中，为t1+k时刻的干扰和噪声功率值,为t1+k时刻，基站侧测量的单个可调度数据信道RB上的SRS数据的功率值。3.根据权利要求2所述的基于LTE系统的上行调度修正方法，其特征在于，所述根据功率余量PHRt1+t2、假定的t1+t2时刻可调度数据信道RB的个数t1+t2时刻的干扰和噪声功率值、t1+t2时刻的上行信道的路径损耗计算t1+t2时刻的信号与干扰加噪声比的计算公式为：其中，假定PLt1+t2为t1+t2时刻的上行信道的路径损耗，为t1+t2时刻，基站侧测量的所有可调度数据信道RB上的SRS数据的功率值，为t1+t2时刻基站侧执行SRS测量时，所有可调度数据信道RB上的干扰和噪声功率值。4.根据权利要求3所述的基于LTE系统的上行调度修正方法，其特征在于，所述设定t1+t2时刻的信号与干扰加噪声比和t1+k时刻的信号与干扰加噪声比相等关系，计算得到缩放因子α包括：将t1+t2时刻的信号与干扰加噪声比写成包含t1+k时刻的信号与干扰加噪声比的等式，即：令t1+t2时刻的信号与干扰加噪声比和t1+k时刻的信号与干扰加噪声比相等，得到缩放因子其中，ΔPHRdB＝PHRt1+t2-PHRt1；在高斯白噪声场景下，从时间统计角度，和相等。5.根据权利要求4所述的基于LTE系统的上行调度修正方法，其特征在于，所述t1+t2时刻的可调度数据信道RB的个数6.一种基于LTE系统的上行调度修...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭岳峰，陈政，杨小平，周雄，
申请(专利权)人：广州海格通信集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44