[發明專利]多載波系統中基于載波權重的資源調度方法

有效

• 申請號: 201310017660.6
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號: CN103037528A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 付衛紅;孔慶亮;田維新;王成;黑永強;劉乃安;李曉輝;韋娟
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04W72/12
• 分類號: H04W72/12;H04L5/00
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

技術領域

本發明屬于無線通信領域，涉及資源調度技術，特別涉及一種多載波系統中基于載波權重的資源調度方法，可用于LTE-Advanced載波聚合系統中的資源調度。

背景技術

隨著移動通信技術的發展，第三代移動通信系統已很難完全滿足用戶的需求，為了滿足IMT-Advanced在頻點、帶寬、峰值速率及兼容性等方面的新需求，3GPP在長期演進LTE的基礎上進一步演進，提出了演進的LTE版本：LTE-Advanced。

LTE-Advanced系統的需求分析中指出，為了達到1Gb/s的峰值速率，要求使用最大100MHz的帶寬，在現有的頻譜資源表上已經很難找到這么寬的帶寬，特別是對于頻分復用FDD系統，還需要為其找到對稱的上下行各100MHz的頻段，這點更加困難。應對頻譜資源緊張的問題，一條思路就是將多個非連續的頻譜聚合為一條寬帶頻譜，基于此，LTE-Advanced系統引入了載波聚合的概念。

載波聚合技術的引入使得LTE-Advanced系統與LTE系統在無線資源管理方面有了很大的區別，尤其在無線資源調度方面，需要重新設計資源調度算法。LTE系統使用一條連續頻譜，資源調度在一條載波上進行，只需要維持一個調度器即可；LTE-Advanced系統將多個非連續頻譜聚合為一條寬帶頻譜，對于如何合理的分配多條載波的資源，現存方案主要有兩種：一是獨立載波調度IS，二是聯合載波調度JS。

IS方案的特點是每個載波上有一個調度器，在每個載波上獨立的進行資源調度，其優點是系統的復雜度會相對較低，其缺點是無法充分利用無線資源，系統吞吐量較低。

JS方案的特點是只有一個調度器，所有載波單元由一個共享的資源調度器分配資源，多個載波之間共享用戶的信息，其優點是可以帶來多用戶分集增益和載波間的頻率選擇性增益，系統的吞吐量能達到最大值，其缺點是載波數目多時系統的復雜度會很高。因此，如何合理設計資源調度算法，使得系統能夠兼顧復雜度與吞吐量，是一個極為迫切的問題。

在進行資源調度時，如何保證小區邊緣用戶的吞吐量是一個非常關鍵的問題，尤其是在引入載波聚合技術之后。由于各個載波所處的頻段不同，因此每個載波的覆蓋范圍也不同，如何為用戶設計合適的載波權重因子，使得小區邊緣用戶能夠優先使用載波覆蓋范圍廣的載波從而保證其吞吐量，也是一個值得關注的問題。

在LTE-Advanced系統中有一個十分重要的特點就是后向兼容性，該系統中可以同時存在兩種用戶：符合LTE-Advanced系統要求的LTE-A用戶，以及符合LTE系統要求的LTE用戶。其中，LTE-A用戶終端能力較強，可以接入到所有載波，而LTE用戶受限于其終端能力只能接入到一條特定載波，即LTE載波。在這種情況下，如何保證LTE用戶的服務質量也是一個非常重要的問題，這就需要合理的設計用戶在載波上的權重。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多載波系統中基于載波權重的資源調度方法，以解決上述LTE-Advanced系統中系統性能與復雜度難以兼顧的問題，以及LTE用戶與小區邊緣用戶性能受限的問題。

實現本發明目的技術思路是：利用基站端為用戶維護合理的載波權重因子，在調度過程中通過限定用戶接入特定的一個或多個載波，在保證吞吐量的前提下降低系統的復雜度；通過提高邊緣用戶在載波上的權重，改善小區邊緣用戶的性能；通過降低LTE-A用戶在LTE載波上的權重，改善系統中LTE用戶的性能。其具體實現步驟如下：

(1)基站端獲取用戶與基站之間的距離d、載波數目n、LTE用戶占所有用戶的比例α、LTE載波占所有載波的比例β、每個載波的頻率f以及載波的覆蓋半徑R，并設定每個用戶最多能接入的載波數目m，1≤m≤n；

(2)根據步驟(1)中得到的用戶與載波信息，計算用戶在不同載波上的載波權重因子：

(2.1)設用戶i處于第k-1個載波的覆蓋范圍與第k個載波的覆蓋范圍之間，計算用戶i在不同載波上的載波覆蓋范圍權重因子：

若k=1，則：