[發明專利]一種提高終端能耗效率的多播單播聯合資源調度算法

有效

• 申請號: 201210009040.3
• 申請日: 2012-01-12
• 公開（公告）號: CN102523559B
• 公開（公告）日: 2017-12-26
• 發明（設計）人: 張天魁;孫學康;吳朝安;馮春燕
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04W4/06
• 分類號: H04W4/06;H04W52/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及無線通信系統，尤其涉及LTE系統的多播廣播單頻網，多播業務與單播業務混合載波傳輸的場景。

背景技術

3GPP在LTE系統中定義了演進型多播廣播技術標準(Evolved Multimedia Broadcast Multicast Serves，E-MBMS)。E-MBMS標準提出以多播廣播單頻網(Multicast and Broadcast Single Frequency Network，MBSFN)方式在多小區發送多播廣播業務。MBSFN傳輸方式定義了相關區域劃分：

MBSFN同步區域(MBSFN Synchronization Area)：指網絡中可以采用MBSFN發送MBMS業務的地理區域，在MBSFN同步區域內的所有小區的eNB有能力進行MBSFN同步傳輸。一個MBSFN同步區域支持一個或多個MBSFN區域。在給定的頻率層，一個eNB只能屬于一個MBSFN同步區域。

MBSFN區域(MBSFN Area)：一個MBSFN區域由處于同一MBSFN同步區的一組小區組成，這些小區相互協作實現MBSFN傳輸。在一個MBSFN區域內，除了MBSFN保留小區之外，其他小區的eNB都應支持MBSFN傳輸并聲明其對于MBMS業務的可用性。

MBSFN保留小區(MBSFN Reserved Cell)：在MBSFN區域內但不進行MBSFN同步傳輸的小區。此類小區可以在有限的功率下進行其他業務的傳輸。

在MBSFN區域內，多播廣播數據被多個小區基站同時同頻發送，采用MBSFN方式可以獲得無縫切換、宏分集增益、小區整體信噪比等性能的提升。

對于以OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)為物理層基礎的LTE單頻網，采用合理的資源調度機制可以提高系統的吞吐量、頻譜效率等性能。傳統的資源調度算法一般考慮傳輸信道的時變性，用戶間公平性等因素，而隨著多媒體業務的發展，終端的能量消耗成為影響豐富業務開展的一大限制，因此本發明考慮在MBSFN資源調度過程中降低終端能耗的方法。

不連續接收機制(Discontinuous Reception，DRX)是LTE中提出以降低終端能耗的方法。DRX的基本思想是讓終端在沒有數據傳輸的情況下，關閉部分無線收發單元進入休眠模式，降低能量開銷。在DRX模式下，終端除了接收數據耗能外，在休眠、清醒狀態之間的轉換也是能量消耗的一大來源。由此可見，DRX模式下的終端能耗與用戶的數據傳輸情況相關。所以在兼顧系統其它方面性能的前提下，合理的安排用戶的數據接收，減少其在DRX模式下不必要的休眠到清醒的狀態轉換，是一種有效的降低終端能耗的調度算法。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種多播廣播單頻網場景下的資源調度算法，以解決多播單頻網下行傳輸中如何提高終端的能量效率的技術問題。

為解決上述問題，本發明提供了一種多播廣播單頻網場景下的節能資源調度算法(Power-saving Scheduling Algorithm，PSA)，包括：

一個多播廣播單頻網系統中有M個MBSFN區域，各個MBSFN區域之間可能存在交叉重疊的現象，第i個MBSFN區域內需要接收多播業務的用戶數為N_i。每個MBSFN區域內發送不同的MBMS業務數據，單播與多播業務間采用時分復用方式共享系統資源，即在資源調度過程中，單播與多播廣播業務占用不同的傳輸時隙。圖2為多播與單播混合傳輸的時隙結構。每個無線幀開始首先在各MBSFN區域內發送多播業務，多播發送時隙結束后，在各小區內調度用戶進行單播業務發送。

其中，在多播業務調度過程中，每個單頻網區域的數據發送占用全部頻段的子載波，因此資源調度算法只考慮為每個MBSFN區域分配時頻資源。從提高系統資源利用率的角度出發，一個時隙資源應該分配給多個MBSFN區域進行數據發送，但相互重疊或相鄰的MBSFN區域如果同時發送數據會產生嚴重的區域間干擾，在資源分配過程中需要根據每個MBSFN區域的地理位置情況，為相鄰或重疊的MBSFN區域分配不同的發送時隙。調度算法首先統計各個MBSFN區域的重疊與相鄰情況，按非重疊或相鄰的原則將MBSFN區域劃分為MBSFN區域集合。然后根據各個MBSFN區域的業務熱度、綜合信道傳輸能力等因素設定各MBSFN區域集合的調度優先級，在每個時隙上調度優先級最高的MBSFN區域集合。