[發明專利]針對單載波基站系統的下行信道按需分配方法

有效

• 申請號: 201410222180.8
• 申請日: 2014-05-23
• 公開（公告）號: CN104023399B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 謝映海;劉勇
• 申請（專利權）人: 廣州海格通信集團股份有限公司
• 主分類號: H04W72/04
• 分類號: H04W72/04
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 楊曉松

技術領域

本發明涉及一種下行信道的分配方法，尤其一種是針對單載波基站系統的下行信道按需分配方法。屬于無線數字通信技術領域。

背景技術

鏈路自適應傳輸技術是根據信道變化來自適應地改變調制方式、編碼率和功率分配等參數，在傳輸錯誤性能允許的情況下最大限度地利用無線鏈路資源。目前民用的3G、4G和WIMAX基站系統都為該技術制定了詳細的標準，在此情況下與之配套的無線資源管理技術對提高基站系統的資源利用率，滿足多種業務不同的服務質量要求至關重要。基站可以根據獲得的用戶信道狀態信息，利用無線信道的隨機時變特性，把資源分配給信道條件較好的用戶，從而通過多用戶分集增益來最大限度提高基站系統的實際吞吐量，提升基站系統的整體通信性能。

傳統的一些無線資源調度算法，如各種形式的比例公平算法，以分配效率和公平性的折中為出發點，都僅能實現不同用戶速率的趨同性，卻無法高效支持多用戶的不同業務速率要求，即按需分配。

發明內容

本發明的目的是為了解決上述現有技術的缺陷，提供一種可以在盡可能最大化下行吞吐量的同時，滿足不同用戶的不要業務速率要求的針對單載波基站系統的下行信道按需分配方法。

本發明的目的可以通過采取如下技術方案達到：

針對單載波基站系統的下行信道按需分配方法，所述方法包括以下步驟：

1)基站系統在每個時間為T的基本調度塊上采用自適應調制編碼技術，根據用戶的信道狀態信息應用不同的調制編碼方案，并設在某一段時間內，基站需要支持K個均勻分布在小區內且處于靜止或低速移動狀態的用戶的下行業務需求；

2)先驗信息獲得：信道分配策略的制定以M個調度塊為基本單位，經過事先的記錄，基站在制定信道分配策略的起始點上獲得了K個用戶在前M個基本傳輸塊時間內的信道狀態統計矩陣；其中M≥1000；

3)基于上述先驗信息計算K個用戶的平均符號速率，對向量中K個元素大小從大到小進行排序，取后面個用戶的數據，獲得個用戶的信道狀態統計矩陣，根據個用戶的信道狀態統計矩陣中的數據，獲得個用戶的信道狀態最大值為n的概率，從而得到基站的信道容量理論值；其中n≥1；

4)業務控制：如果此時下行K個用戶業務要求速率之和大于信道容量理論值的0.85，則啟用業務控制措施，根據事先規定好的業務優先級來逐步降低一些低等級業務的要求速率，甚至放棄部分業務，直到所有業務的要求速率之和降低至信道容量理論值的0.85；如果此時下行K個用戶業務要求速率之和小于信道容量理論值的0.7，則啟用業務控制措施，提高那些速率非受限業務的要求速率，直到業務要求速率之和提高至信道容量理論值的0.8左右；

5)對K個用戶的優先級進行排序，并根據K個用戶的優先級制定信道分配策略。

優選的，步驟2)所述K個用戶在前M個基本傳輸塊時間內的信道狀態統計矩陣，如下式：

其中，Pr_k,n表示第k個用戶在前M個基本傳輸塊時間內信道狀態為n的次數總和與M的比值；1≤k≤K，1≤n≤N。

優選的，所述步驟3)具體如下：

3.1)計算K個用戶的平均符號速率，如下式：

其中，r₁,r₂,...,r_N-1,r_N為N個調制編碼方案的符號速率；

3.2)對向量中K個元素大小從大到小進行排序，取后面個用戶的數據，獲得個用戶的信道狀態統計矩陣，如下式：

3.3)基于式(3)的數據，獲得個用戶的信道狀態最大值為n的概率，如下式：

則基站的信道容量理論值如下式：

其中，X＝T/B，表示為每個基本調度塊的調制符號數；B為單載波基站系統的帶寬。

優選的，所述步驟5)具體如下：

5.1)設經過步驟4)的業務控制后，若K個用戶的業務都沒有被放棄，業務要求速率調整為基于式(1)的矩陣計算：

其中，θ_k,n表示第k個用戶的信道狀態為n且其余用戶的信道狀態都小于該值的概率大小，1≤k≤K，1≤n≤N；然后計算：