[發明專利]一種基于載波聚合的LTE-Advanced 系統中的上行跨層資源調度方法

有效

• 申請號: 201210090711.3
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN102612093A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 曲樺;趙繼紅;李慧
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H04W28/16
• 分類號: H04W28/16;H04W72/12
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本發明屬于無線通信領域，涉及LTE-Advanced系統的無線資源管理中的上行跨層資源調度機制，特別涉及一種基于載波聚合的LTE-Advanced系統中的上行跨層資源調度方法。?

背景技術

在無線通信系統中，頻譜資源緊缺一直是影響系統性能提升的瓶頸問題。一直以來，對于此問題的解決主要有兩個方面：一方面是盡可能的增大系統的帶寬來滿足多媒體等這些高帶寬業務的需求；另一方面是不斷優化系統的無線資源調度機制，以合理的方式在保證業務QoS(Quality?of?Service)要求的基礎上分配資源，最大化系統性能。?

LTE-Advanced(Long?Term?Evolution-Advanced)是3GPP(the?3^rd?Generation?Partnership?Project)標準化組織為了滿足ITU-R(International?Telecommunication?Union-Radio)提出的IMT-Advanced的要求而提出的4G(the?4^th?Generation)標準，它在保證與LTE系統后向兼容的基礎上對系統的性能進行進一步提升，最終達到甚至超過IMT-Advanced的要求。?

針對能提供多種業務的要求，LTE-Advanced系統不斷的進行資源分配方案的優化；針對在有限頻譜資源的情況下提供高帶寬需求，LTE-Advanced系統提出了載波聚合技術，將兩個或者多個屬于同一頻帶或者不同頻帶的小帶寬的載波聚合起來。?

為了能夠更靈活高效的進行無線資源的分配，LTE及LTE-Advanced在下行鏈路上采用了OFDMA(Orthogonal?Frequency?Division?Multiple?Access)，上行鏈路采用了SC-FDMA(Single?Carrier-Frequency?Division?Multiple?Access)的多址接入方式，其中SC-FDMA除了具有同OFDMA相似的性能外，還具有較低的峰均比(PAPR)，可以節省終端的電池電量，非常適合上行鏈路。?

目前對于無線資源分配方案優化的研究比較成熟，其中跨層是最常用也是以后研究必不可少方法。總的來說對于基于跨層的優化方案，主要從以下幾個方面考慮：?

1)基于物理層信道質量信息的跨層調度方法，也就是在進行無線資源的分配時，要根據實時變化的物理信道條件來自適應地調節調度策略。?

2)基于MAC(Media?Access?Control)層的緩沖器狀態信息的跨層調度策略，調度器在進行調度時會考慮各個緩沖器的隊列狀態信息來合理地分配資源，避免浪費和過多的數據包丟失。?

3)基于應用層的QoS參數信息的跨層調度方法，這種方法主要是將上層不同用戶的不同業務的QoS要求直接考慮到MAC層的調度中，在最大化系統吞吐量的同時，保證各個用戶的QoS要求。通常會采用業務區分(Service-differentiation)即基于不同的業務對不同參數的敏感度不同，在MAC層可以將業務進行分類以方便調度策略的執行。?

現有的研究方案都是采用上述的一種或者幾種方法的結合來實現跨層資源分配，但是在LTE-Advanced系統的跨層資源調度中還存在以下問題：?

a、已有的研究都是針對下行鏈路的研究，如果直接引用到上行鏈路并不完全可行。在上行鏈路中待傳輸的業務數據位于UE(User?Equipment)側，而上行調度器位于eNB(eNode?B)側，調度器不容易感知到諸如下行調度時的跨層信息。如果不合理的進行跨層信息的收集會帶來額外的上行信令開銷。?

b、為了兼顧效率和調度復雜度，一般會將調度器分成時域調度和頻域調度兩步，時域調度進行待調度用戶的優先級排列，頻域調度進行資源分配。但是為了提升系統性能又不增加計算復雜度，需要研究這兩步之間基于跨層信息的相互協作。?

對于載波聚合技術的研究還處在初級階段，目前對載波聚合的研究主要在聚合方式和實現方案上。在聚合方式中有：同一頻帶內的連續載波聚合、?同一頻帶內的非連續載波聚合和不同頻帶內的非連續載波聚合。根據目前的頻譜使用情況來看，應該重點研究非連續的載波聚合方式。在實現方案上有：數據流在MAC層聚合和數據流在物理層聚合。考慮到系統的后向兼容性，已經基本確定數據流在MAC層聚合的方案。?