一种LTE-A中的上行多点协作联合调度方法技术

本发明专利技术涉及一种ＬＴＥ－Ａ中的上行多点协作联合调度方法。该方法包括以下步骤：１）确定协作和非协作调度用户；２）小区内协作用户调度；３）小区间协作用户联合资源调度；４）小区内非协作用户调度。本发明专利技术采用了小区内和小区间分步优化的方法，并且在小区间联合调度中同时考虑了用户的调度优先级和信道相关性，降低了同频协作用户间的干扰，在保证用户公平性的同时，提高整个系统的吞吐量，并且具有较低的计算复杂性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于移动通信领域，其涉及一种LTE-A中的上行多点协作联合调度方法。通过采用小区内和小区间协作用户联合资源调度，大大提高小区边缘用户上行链路吞吐量。
技术介绍
在现行的LTE(Long Term Evolution，3G长期演进)中，小区边缘用户的吞吐量远远低于中心区域用户的吞吐量。为了提高小区边缘用户传输的数据速率，以及提高整个系统的吞吐量和平均吞吐效率，LTE-Advanced(Long TermEvolution-Advanced，高级长期演进，简写为LTE-A)将CoMP(Coordinated MultiPoint Transmission and Reception，多点协作)技术列为其重要的候选技术之一，其主要通过小区间的协作来改善小区边缘吞吐量。多点协作可以分为基站间多点协作和基站内多点协作。基站内多点协作指的是各小区内的用户通过一个站点(SITE)接入网络，多个站点之间可以传递数据或信令，并由一个基站或中心调度器来管理。本专利技术主要针对的是基站内多点协作模式下的联合资源调度，如图1所示，但是可以很容易地扩展到基站间协作的模式。目前常见的用户调度算法包括轮询算法和比例公平算法，而比例公平方法在非实时业务中更具实用价值。此外，北电还给出了根据用户信道空间相关性进行多用户调度的方法。但这些方法都是在小区内实现的。在CoMP系统中，相邻小区边缘用户可能会出现同频传输的情况。如果不能很好地调度相邻小区的用户，就会由于信道的空间相关带来严重的小区间干扰。因此，如何对多小区同频用户进行有效的联合调度成为一个亟待解决的问题。虽然可以采用干扰抑制的方式来提取用户数据，但是这也会带来很大的容量损失。当图1中不同小区间多个同频协作用户存在很强的相关性时，为了使用户发送的信息能够被正确接收，就不得不减少同频发送的协作用户数，如图2-->所示，于是大大降低了系统吞吐量。
技术实现思路
本专利技术为解决
技术介绍
中存在的上述技术问题，而提供一种大大降低同频协作用户间干扰，在保证小区内用户间比例公平的同时尽可能提高系统吞吐量，并且具有较低复杂度的LTE-A系统的上行多点协作联合调度方法。本专利技术涉及支持协作的小区，一组支持协作的小区成为协作小区簇；按照用户的信道质量或订购的业务，将边缘的且适合比例公平调度的用户称为协作用户，将中心用户或实时话音业务用户称为非协作用户；协作用户和非协作用户在系统中共存。本专利技术的技术解决方案是：本专利技术为一种LTE-A中的上行多点协作联合调度方法，其特殊之处在于：该方法包括以下步骤：1)确定协作和非协作调度用户；2)小区内协作用户调度；3)小区间协作用户联合资源调度；4)小区内非协作用户调度。上述步骤1)的具体步骤如下：1.1)根据接收到的参考信号确定用户的信号质量是否到达接入网络的要求；确定参与调度的用户集合；1.2)根据参考信号强度的测定和用户业务的需求，确定调度用户的类型：协作或非协作；上述步骤2)的具体步骤如下：2.1)根据协作用户的请求速率和平均吞吐量，根据比例公平算法计算出各协作用户在小区内被调度的顺序，得到协作用户的调度优先级；2.2)根据协作用户的调度优先级和信道信息，为其分配频带，按优先级顺序将协作用户分配到信道增益最好的频带上；2.3)协作小区簇内的各小区分别将得到的调度优先级和频带划分结果发送给中心调度器或基站。上述步骤3)的具体步骤如下：3.1)如果不同小区的协作用户均处于不同频带时，则直接执行步骤4)；否则执行步骤3.2)；-->3.2)计算处于相同频带上的协作用户之间的信道相关性；3.3)设定相关性门限值，如果信道相关性值小于相关性门限值时，则直接执行步骤4)；否则，调整协作用户使用的频率资源；3.4)重复步骤3.1)～步骤3.3)，直到所有协作用户不同频或所有同频协作用户间相关性小于相关性门限值。上述步骤3.3)中调整协作用户使用的频率资源的具体步骤如下：3.3.1)如果各协作用户在其服务小区内的调度优先级相同时，任意选择一个或多个小区的用户进行频带微调，依照频带被占用情况为用户重新分配其使用频带；3.3.2)如果用户的调度优先级不相同时，对优先级低的用户进行频带微调。上述步骤3.2)中两个用户之间的相关性计算公式为：R=1LΣk=1L||H1kH2kH||||H1k||||H2k||=1LΣk=1L[|Σi=1Mhi1hi2*|(Σi=1M|hi1|2)1/2(Σi=1M|hi2|2)1/2]k]]>其中频带宽度为L，即频点数为L；H1k＝[hi1]k和H2k＝[hi2]k，表示两个用户分别在频点k的信道参数，hij表示用户j到接收天线i之间的信道参数值。上述步骤4)的具体步骤如下：4.1)根据比例公平调度算法确定非协作模式用户的调度等级；并为每个非协作模式用户确定频带的调度优先级；4.2)为非协作模式用户分配频带。上述步骤2.1)和步骤4.1)中比例公平算法如下：MaxRk(t)Tk(t)]]>(k＝1，2，3，...，M)其中：Rk(t)：用户k的请求速率，Tk(t)：用户k在窗口长度为tc窗口的平均吞吐量用户的平均吞吐量的更新公式：-->计算所有用户的值，并根据该值的大小对用户排序：...

【技术保护点】
一种ＬＴＥ－Ａ中的上行多点协作联合调度方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：　１）确定协作和非协作调度用户；　２）小区内协作用户调度；　３）小区间协作用户联合资源调度；　４）小区内非协作用户调度。

【技术特征摘要】
1、一种LTE-A中的上行多点协作联合调度方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：1)确定协作和非协作调度用户；2)小区内协作用户调度；3)小区间协作用户联合资源调度；4)小区内非协作用户调度。2、根据权利要求1所述的一种LTE-A中的上行多点协作联合调度方法，其特征在于：所述步骤1)的具体步骤如下：1.1)根据接收到的参考信号确定用户的信号质量是否到达接入网络的要求；确定参与调度的用户集合；1.2)根据参考信号强度的测定和用户业务的需求，确定调度用户的类型：协作或非协作。3、根据权利要求2所述的一种LTE-A中的上行多点协作联合调度方法，其特征在于：所述步骤2)的具体步骤如下：2.1)根据协作用户的请求速率和平均吞吐量，根据比例公平算法计算出各协作用户在小区内被调度的顺序，得到协作用户的调度优先级；2.2)根据协作用户的调度优先级和信道信息，为其分配频带，按优先级顺序将协作用户分配到信道增益最好的频带上；2.3)协作小区簇内的各小区分别将得到的调度优先级和频带划分结果发送给中心调度器或基站。4、根据权利要求3所述的一种LTE-A中的上行多点协作联合调度方法，其特征在于：所述步骤3)的具体步骤如下：3.1)如果不同小区的协作用户均处于不同频带时，则直接执行步骤4)；否则执行步骤3.2)；3.2)计算处于相同频带上的协作用户之间的信道相关性；3.3)设定相关性门限值，如果信道相关性值小于相关性门限值时，则直接执行步骤4)；否则，调整协作用户使用的频率资源；3.4)重复步骤3.1)～步骤3.3)，直到所有协作用户不同频或所有同频协作-->用户间相关性小于相关性门限值。5、根据权利要求4所述的一种LTE-A中的上行多点协作联合调度方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓辉，薛鑫，任敏，季清，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]