[發明專利]一種基于QoE的CoMP多用戶調度方法

在審

• 申請號: 201410468226.4
• 申請日: 2014-09-15
• 公開（公告）號: CN104202826A
• 公開（公告）日: 2014-12-10
• 發明（設計）人: 唐宏;黃銳;楊浩瀾;李玉妍;田燕;夏小霞;曾迪;余瑤
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04W72/12
• 分類號: H04W72/12
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

技術領域

本發明涉及無線通信領域，特別涉及CoMP(Coordinated?Multiple?Point?transmission/reception)的多用戶調度方法。

背景技術

在蜂窩通信系統中，為了充分利用無線頻譜資源，采用復用因子1。但這在提高頻譜效率的同時，帶來了相鄰小區間的干擾，特別是對位于小區邊緣用戶的干擾非常嚴重。因此，在LTE-A(Long?Term?Evolution?Advanced)中引入協作多點傳輸(CoMP)關鍵技術。CoMP通過幾個相鄰小區的協作同時為多個用戶提供服務，它能夠利用多個基站，多個天線，多個用戶等資源，把小區間的干擾信號變為有用信號，大大提高整個系統性能。

在協作多點傳輸中，由于無線資源是非常有限的，而在同一時刻待調度的用戶數可能是眾多的。因此，調度哪些用戶是很關鍵的，它直接決定著系統性能。協作多用戶調度是指選擇每個資源塊上服務的多個用戶，這個資源塊可以是頻域資源、時域資源和空域資源，然后確定各用戶的服務次序。基于窮舉搜索的調度算法以系統和容量最大為準則，對協作簇中的所有用戶進行指定用戶數配對，然后選擇出和容量最大的用戶配對進行下行傳輸。此算法可以獲得最優的系統容量，但是當用戶數較多時，復雜度非常高。獨立小區多用戶調度算法是指協作簇的每個小區對本小區的用戶根據比例公平調度的準則獨立調度一個用戶，然后將每個小區調度的用戶進行配對然后下行傳輸，此算法復雜度比較小，但是系統容量也比較小。基于空間信道相關性的多用戶調度算法屬于獨立小區調度的范疇，它的主要思想是：基站首先根據所有用戶反饋的信道狀態信息計算各用戶的比例公平優先級并排序。選擇優先級最高的用戶作為主用戶，然后隨機選擇一個小區，選擇其權重因子最大的用戶作為第二個用戶，權重因子是由信道相關性和比例公平因子計算得到的。以此類推，直到達到最大的調度用戶數。此算法由于考慮了用戶間的相關性，相比于獨立小區調度算法，性能上有一定的提升。但是在選擇小區時是隨機的，所以選擇的第二個用戶是不確定的，導致最終的整個用戶對不一定是性能最好的。

上述調度算法要么片面注重系統吞吐量的提升，忽視了用戶間的公平性；要么考慮了用戶間的公平性，卻只能提供單一的服務，不能滿足用戶對不同業務的需求。因此，有文獻提出了基于QoS(服務質量)的多用戶調度，它是為了保證用戶不同的通信需求得到滿足。有些文獻也提出了基于不同用戶QoS的用戶調度策略QBUS，其根據用戶的QoS確定用戶的調度優先級，并且對用戶信道進行等級劃分，既避免了資源浪費，又保證了用戶的傳輸速率，同時滿足空域滿復用傳輸，充分利用了協作多點傳輸提供的空間自由度。此算法可以以較少的系統吞吐率損失為代價，大大提高系統的用戶容量。但是，在現實應用中，用戶對通信系統的需求不是僅僅以QoS為標準的，系統為用戶提供的服務質量高，用戶并不一定滿意。因為用戶對業務的滿意程度還受用戶的主觀感受影響，比如，用戶的行為習慣、服務價格、用戶的期望及體驗經歷等，還要受環境的影響。所以，此算法沒有考慮用戶的主觀意愿。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述問題，提供一種基于基于QoE(用戶體驗質量)的CoMP(協作多點傳輸)多用戶調度方法，主要針對以往對用戶調度的研究都是從網絡層面來研究的，并沒有考慮用戶層面或者用戶的主觀意愿。從而不能很好地體現用戶對業務的滿意程度。本發明綜合考慮用戶主觀QoE和客觀QoE，能更好的體現出用戶對業務的滿意程度，在系統吞吐量下降很小的情況下，大大提高系統的用戶容量。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種基于QoE的CoMP多用戶調度方法，包括如下步驟：

步驟1，統計用戶到其所在小區基站的大尺度信道響應并按降序排列，并把信道響應分為n個等級。

步驟2，確定用戶的優先級：

(1)用戶主觀QoE優先級：不僅考慮了用戶對當前業務的滿意程度，還考慮了相同協作簇里，用戶的業務體驗經歷。用戶對業務的滿意程度的量化標準用國際電信聯盟(ITU)提出的平均估計分值(Mean?Opinion?Score,MOS)。

(2)用戶客觀QoE優先級：考慮了三種指標，即用戶速率，時延及丟包率。考慮一般通用業務，從QoS映射到QoE，得到一個用戶客觀QoE的函數。

(3)結合用戶主觀QoE優先級和用戶客觀QoE優先級，以一定的加權因子相加得到每個用戶的優先級。