[發(fā)明專利]扇區(qū)間的協(xié)作調(diào)度方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010244792.9
• 申請日: 2010-08-04
• 公開（公告）號: CN101925166A
• 公開（公告）日: 2010-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳曉東;熊尚坤;王慶揚;林衡華;吳錦蓮;李路鵬;李文奇
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電信股份有限公司
• 主分類號: H04W52/14
• 分類號: H04W52/14;H04W52/24;H04W72/12
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所 11038
• 代理人: 孫寶海

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種扇區(qū)間的協(xié)作調(diào)度方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

人們對通信的需求日益增加，無線頻譜資源越來越緊張。頻譜資源的重復(fù)使用是移動蜂窩系統(tǒng)的必然選擇。在下一代移動通信系統(tǒng)中，相鄰小區(qū)的資源復(fù)用因子可能達到1，即，相鄰小區(qū)有可能重復(fù)使用相同的資源，因此小區(qū)間干擾成為一個嚴重的問題。現(xiàn)有技術(shù)中解決小區(qū)間干擾的幾種方法也均存在各自的缺陷：

(1)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的優(yōu)先級次序進行波束調(diào)度的方法不能根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實時情況進行自適應(yīng)處理，并且對波束的發(fā)射功率缺乏調(diào)度處理。

(2)多個小區(qū)形成簇，簇中心統(tǒng)籌各小區(qū)波束調(diào)度的方法使得簇中心需要較大的計算量，并且該方法也沒有考慮波束的功率分配問題。

總體而言，現(xiàn)有的波束協(xié)作調(diào)度方法存在以下缺陷：

(a)需要一個簇中心控制下屬小區(qū)的波束調(diào)度，對簇中心計算資源的要求比較高；

(b)只考慮不同波束的選擇，沒有考慮波束發(fā)射功率的分配。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的一個技術(shù)問題是提供一種扇區(qū)間的協(xié)作調(diào)度方法，能夠同時考慮波束的選擇和波束的發(fā)射功率以降低扇區(qū)間的干擾。

本發(fā)明提供了一種扇區(qū)間的協(xié)作調(diào)度方法，包括在調(diào)度周期開始時，根據(jù)約束條件隨機地確定參與協(xié)作調(diào)度的每個扇區(qū)內(nèi)的每個下行波束的發(fā)射功率，并初始化迭代次數(shù)，其中，參與協(xié)作調(diào)度的多個扇區(qū)構(gòu)成調(diào)度區(qū)域；基于調(diào)度區(qū)域內(nèi)所有用戶的總吞吐量最大的原則，利用每個扇區(qū)內(nèi)的每個下行波束的發(fā)射功率確定每個扇區(qū)內(nèi)的每個下行波束的發(fā)射順序；基于調(diào)度區(qū)域內(nèi)所有用戶的總吞吐量最大的原則，利用確定的每個扇區(qū)內(nèi)的每個下行波束的發(fā)射順序計算每個扇區(qū)內(nèi)的每個下行波束的發(fā)射功率；根據(jù)確定的每個扇區(qū)內(nèi)的每個下行波束的發(fā)射順序和計算出的每個扇區(qū)內(nèi)的每個下行波束的發(fā)射功率計算調(diào)度區(qū)域內(nèi)所有用戶的總吞吐量；判斷相鄰兩次迭代的調(diào)度區(qū)域內(nèi)所有用戶的總吞吐量的差值是否大于吞吐量門限并且迭代次數(shù)是否小于最大迭代次數(shù)，如果差值大于吞吐量門限并且迭代次數(shù)小于最大迭代次數(shù)，則更新迭代次數(shù)并繼續(xù)執(zhí)行利用每個扇區(qū)內(nèi)的每個下行波束的發(fā)射功率確定每個扇區(qū)內(nèi)的每個下行波束的發(fā)射順序的步驟，否則，迭代結(jié)束。

根據(jù)本發(fā)明方法的一個實施例，約束條件包括：在調(diào)度周期內(nèi)，每個扇區(qū)內(nèi)的多個下行波束的平均功率小于預(yù)定功率門限。

根據(jù)本發(fā)明方法的另一實施例，在調(diào)度周期內(nèi)，每個扇區(qū)內(nèi)的每個下行波束的發(fā)射次數(shù)為1。

根據(jù)本發(fā)明方法的又一實施例，調(diào)度周期包括一個以上的時隙，在每個時隙內(nèi)每個扇區(qū)選擇一個下行波束進行發(fā)射。

根據(jù)本發(fā)明方法的再一實施例，該方法還包括：確定每個扇區(qū)內(nèi)的下行波束的數(shù)目，并確定每個扇區(qū)內(nèi)的每個下行波束的發(fā)射角度。

根據(jù)本發(fā)明方法的再一實施例，利用每個扇區(qū)內(nèi)的每個下行波束的發(fā)射功率確定每個扇區(qū)內(nèi)的每個下行波束的發(fā)射順序的步驟包括：利用窮舉法計算每種下行波束發(fā)射順序下的調(diào)度區(qū)域內(nèi)所有用戶的總吞吐量；比較每種下行波束發(fā)射順序下的調(diào)度區(qū)域內(nèi)所有用戶的總吞吐量的大小，將最大吞吐量所對應(yīng)的下行波束發(fā)射順序作為確定的每個扇區(qū)內(nèi)的每個下行波束的發(fā)射順序。

根據(jù)本發(fā)明方法的再一實施例，利用確定的每個扇區(qū)內(nèi)的每個下行波束的發(fā)射順序計算每個扇區(qū)內(nèi)的每個下行波束的發(fā)射功率的步驟包括：利用梯度法得到使調(diào)度區(qū)域內(nèi)所有用戶的總吞吐量增加的方向；根據(jù)使調(diào)度區(qū)域內(nèi)所有用戶的總吞吐量增加的方向確定每個扇區(qū)內(nèi)的每個下行波束的發(fā)射功率。

根據(jù)本發(fā)明方法的再一實施例，計算調(diào)度區(qū)域內(nèi)所有用戶的總吞吐量的步驟包括：根據(jù)用戶k的位置與扇區(qū)A中第m個下行波束之間的夾角計算用戶k在扇區(qū)A中使用第m個下行波束時產(chǎn)生的信道增益并將信道增益反饋給基站；根據(jù)信道增益計算用戶k在調(diào)度周期內(nèi)的第n個時隙上的信干噪比SINR_k(n)；基于最大載干比原則為用戶k分配資源塊數(shù)x_k(n)；根據(jù)扇區(qū)A內(nèi)每個用戶的資源塊數(shù)和扇區(qū)A內(nèi)每個用戶在調(diào)度周期內(nèi)的第n個時隙上的信干噪比計算扇區(qū)A在調(diào)度周期內(nèi)的第n個時隙上的吞吐量F_A(n)；根據(jù)每個扇區(qū)在調(diào)度周期內(nèi)的每個時隙上的吞吐量計算調(diào)度區(qū)域內(nèi)所有用戶在整個調(diào)度周期內(nèi)的總吞吐量F。

本發(fā)明的扇區(qū)間的協(xié)作調(diào)度方法，以相鄰扇區(qū)為一個調(diào)度區(qū)域，通過在一個調(diào)度周期內(nèi)對該區(qū)域的各扇區(qū)內(nèi)的下行波束的發(fā)射順序進行選擇以及調(diào)整不同波束的發(fā)射功率來降低扇區(qū)間的干擾，以實現(xiàn)調(diào)度區(qū)域的吞吐量最大化。

本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是提供一種扇區(qū)間的協(xié)作調(diào)度系統(tǒng)，能夠同時考慮波束的選擇和波束的發(fā)射功率以降低扇區(qū)間的干擾。