專利名稱：一種小區(qū)通信資源分配方法與裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)，特別是一種小區(qū)通信資源分配方法與裝置。
背景技術(shù)：
正交頻分多址(0F腿，Orthogonal Frequency Division Multiple Access )是多址接入方式中的一種，OFDM調(diào)制能夠使系統(tǒng)頻i普資源得到有 效利用，為實(shí)現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)傳輸提供了可能。OFDM系統(tǒng)中各個(gè)載波相互正交， 可以消除小區(qū)內(nèi)各個(gè)用戶之間的干擾。為提高無線資源的頻譜利用率，正常 情況下，OFDMA系統(tǒng)中的頻率復(fù)用因子為1,以保證各個(gè)小區(qū)可以使用所有的 頻帶來傳輸數(shù)據(jù)。在這種情況下，特別是對(duì)于小區(qū)邊緣用戶，小區(qū)間的干擾 成為影響OFDM系統(tǒng)的載干比(SIR, Signal Interference Ratio )的主要因 素。軟頻率復(fù)用(SFR， Soft Frequency Reuse)是一種能夠提高小區(qū)邊緣 用戶的SIR的技術(shù)。SFR技術(shù)中，小區(qū)內(nèi)所有的資源載波被分為主載波組(Major Sub-carrier Group)和從栽波組(Minor Sub-carrier Group)， 所有的小區(qū)用戶4皮劃分為中心用戶(CCU，Cell Center User)和邊緣用戶(CEU ， Cell Edge User)。系統(tǒng)中相鄰的小區(qū)的主載波組資源相互正交。 在資源分配時(shí)，將主栽波組分配給CCU，將從栽波組分配給CEU,從載波組的 基站發(fā)射功率小于主載波組的基站發(fā)射功率，能大量提高邊緣用戶的SIR。SFR雖然能提高邊緣用戶的SIR,但是存在一些技術(shù)問題第一、減小 了CEU的多用戶分集度，例如，靜態(tài)SFR中，在系統(tǒng)初始化時(shí)進(jìn)行各個(gè)小區(qū)的主栽波組和從栽波組的資源劃分。在每次資源分配時(shí)，按照系統(tǒng)初始化時(shí) 根據(jù)接入用戶的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需求量定義的分配資源的比例進(jìn)行資源分配。由于主載波組的資源一般較少，所以和沒有使用SFR時(shí)資源調(diào)度相比減小了 CEU 的多用戶分集度。第二，在靜態(tài)SFR中，在系統(tǒng)初始化時(shí)進(jìn)行小區(qū)中主載波 組和從栽波組的劃分，無法根據(jù)不同用戶的業(yè)務(wù)需求、吞吐量需求來進(jìn)行資 源的劃分，所以會(huì)存在小區(qū)中一部分用戶資源分配過剩，而另一部分用戶資 源分配不足的情況?，F(xiàn)有技術(shù)中另有一種結(jié)合干擾協(xié)調(diào)和比例公平分配(PF, Proportional Fair)的資源分配技術(shù)，用于提高小區(qū)邊緣用戶的吞吐量。在這種技術(shù)中， 多個(gè)相鄰的小區(qū)之間共同協(xié)調(diào)分配資源。對(duì)于一個(gè)確定的資源塊，相鄰的小 區(qū)之間利用PF調(diào)度進(jìn)行資源的分配，對(duì)于多種不同的頻率重用方式 (frequency reuse)和不同的資源分配方式，選4奪比例7>平因子最大的一種 作為最終的資源分配方式。關(guān)于比例公平因子的計(jì)算，在單栽波系統(tǒng)中一般使用<formula>formula see original document page 8</formula> 公式(1)其中，《(")表示在第n個(gè)調(diào)度時(shí)刻用戶i在基本調(diào)度單元j上的比例公 平因子；《(")表示在第n個(gè)調(diào)度時(shí)刻用戶i在基本調(diào)度單元j上的最大的傳輸bit數(shù)；W") 表示在第n個(gè)調(diào)度時(shí)刻用戶i的平均傳輸bit數(shù)；；(")在每 次所有的基本調(diào)度單元全部分配完后進(jìn)行更新，其更新公式為<formula>formula see original document page 8</formula>公式(2 )中， ,為第n個(gè)調(diào)度時(shí)刻，用戶i在分配的所有的基本調(diào)度單元上的傳輸bit數(shù)；<formula>formula see original document page 9</formula>公式(2)中，r為PF調(diào)度的平均窗口的大小。在多載波系統(tǒng)中，多載波通信系統(tǒng)的資源分配中的比例公平因子P的定義為<formula>formula see original document page 9</formula>公式(3)其中，^是資源分配中的用戶集合，C'是用戶i可用的子載波集合，& 是用戶i在子載波k上的傳輸速率，T是時(shí)間平均窗口大小，《是前T幀用 戶i的平均傳輸速率。其中，用戶i的平均傳輸速率《的更新公式為<formula>formula see original document page 9</formula> 公式(4)對(duì)于上面的兩種PF資源分配方法，單載波的PF資源分配方法也可以使 用到多載波的情況下，即依次分配所有的載波資源，分配完成后更新各個(gè)用 戶的平均傳輸比特?cái)?shù)，這樣和多載波的系統(tǒng)PF調(diào)度性能基本相同。從上述比例公平因子的計(jì)算公式可以看出在資源分配時(shí)系統(tǒng)對(duì)于各個(gè) 用戶快衰落和慢衰落的考慮第一，比例公平因子中要除以各個(gè)用戶的平均 傳輸比特?cái)?shù)保證各個(gè)用戶之間的公平；第二，傳輸速率ri表征了各個(gè)用戶的 鏈路的性能，例如，自適應(yīng)調(diào)制編碼(AMC， Adaptive Modulation and Coding) 的系統(tǒng)中，就是將用戶的后處理SNR影射為系統(tǒng)的最大傳送比特?cái)?shù)，而用 戶的后處理SNR是通過用戶的快衰落和慢衰落進(jìn)行計(jì)算的。另外，在有些PF調(diào)度算法中，直接利用用戶的后處理SNR替代ri。這種結(jié)合干擾協(xié)調(diào)和比例公平分配的資源分配技術(shù)在提高小區(qū)邊緣用戶的 吞吐量的同時(shí)，卻有另一方面的技術(shù)問題該方法建立在動(dòng)態(tài)的干擾協(xié)調(diào)的基 礎(chǔ)上，每一次小區(qū)的資源分配都需要和相鄰的小區(qū)進(jìn)行通信，確定出相應(yīng)的資源分配方式，因而增大了基站之間通信的信令開銷；該方案利用窮舉的方式選擇最優(yōu)的資源分配方案，計(jì)算復(fù)雜度高。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中缺少一種通信資源分配技術(shù)，可以既提高邊緣用戶的SIR和吞吐量，又保證多用戶的分集度且節(jié)省信令開銷。 發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種小區(qū)通信資源分配的方 法，該方法能夠提高小區(qū)邊緣用戶的SIR和呑吐量，保證多用戶的分集度，且 節(jié)省信令開銷。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種一種用于小區(qū)通信的資源調(diào)度裝置的裝 置，該裝置能夠提高邊緣用戶的SIR和吞吐量，保證多用戶的分集度，且節(jié)省 信令開銷。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種基站，在進(jìn)行小區(qū)資源分配時(shí)，該基站能 夠提高邊緣用戶的SIR和吞吐量，保證多用戶的分集度，且節(jié)省信令開銷。本發(fā)明具體實(shí)施方式
中，基于軟頻率復(fù)用技術(shù)，即所有的載波資源被分 為主載波組和從載波組，所有的小區(qū)用戶被劃分為CEU和CCU。在進(jìn)行資源 分配時(shí)，本發(fā)明具體實(shí)施方式
與現(xiàn)有SFR不同，綜合考慮用戶的慢衰落和快 衰落信道特性，CEU不限于只分配主栽波組資源，CCU不限于只分配從載波組 資源。在每一資源分配時(shí)刻，根據(jù)CEU和CCU的數(shù)據(jù)傳輸量的需求來設(shè)定分 配給CEU和CCU的資源數(shù)，即首先尋找CEU能夠達(dá)到數(shù)據(jù)傳輸量最高的載波資源，將其分配給CEU傳輸數(shù)據(jù)，將剩下的載波資源分配給CCU。本發(fā)明具體實(shí)施方式
中，還提供一種用于小區(qū)通信的資源調(diào)度裝置，該 資源調(diào)度裝置具體包含分配初始化單元，比例公平因子計(jì)算單元，用戶選擇 單元、資源分配單元；該分配初始化單元用于分配小區(qū)中CEU和CCU的基本調(diào)度單元數(shù)，分配 的依據(jù)是用戶的平均數(shù)據(jù)傳輸量，并將分配結(jié)果發(fā)送給所述用戶選擇單元。該比例公平因子計(jì)算單元，用于接收用戶的快衰落和慢衰落信息，計(jì)算 得到CEU在小區(qū)所有的基本調(diào)度單元上的比例公平因子，以及，計(jì)算得到CCU該用戶選擇單元，用于選擇上述比例公平因子最大的元素所對(duì)應(yīng)的CEU 用戶；以及，選擇上述比例公平因子最大的元素所對(duì)應(yīng)的CCU用戶。該資源分配單元，用于將CEU分配的所有基本調(diào)度單元的資源分配給所 述用戶選擇單元選擇的CEU用戶；將所述CCU分配的所有基本調(diào)度單元的資 源分配給所述用戶選擇單元選擇的CCU用戶，并輸出上述資源分配信息。本發(fā)明具體實(shí)施方式
中，還提供一種基站，包含上述用于小區(qū)通信的資 源調(diào)度裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的軟頻率復(fù)用資源分配方法，由于考慮用 戶的慢衰落和快衰落信道特性，根據(jù)CEU和CCU的實(shí)時(shí)吞吐量的需求來設(shè)定 分配給CEU和CCU的資源數(shù)，比僅僅根據(jù)初始接入用戶的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需求量定 義分配資源比例的現(xiàn)有技術(shù)相比，既能提高邊緣用戶的SIR，又保證多用戶 的分集度，而且提高小區(qū)邊緣用戶的吞吐量；因?yàn)楸景l(fā)明實(shí)施方式不需要和 相鄰的小區(qū)進(jìn)行通信，因而在滿足前面所述的有益效果外，也不浪費(fèi)信令開 銷。


圖1為本發(fā)明的小區(qū)通信資源分配方法的實(shí)施方式的簡化流程圖；圖2為圖1中步驟3的具體流程示意圖；圖3為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
的基站的筒化結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明的具體實(shí)施方式
的資源分配裝置的筒化結(jié)構(gòu)圖；圖5從、主載波組發(fā)射功率比為0.4時(shí)不使用SFR,使用SFR和使用本發(fā)明具體實(shí)施方式
三種方案的系統(tǒng)的吞吐量比較圖；圖6從、主載波組發(fā)射功率比為0. 6時(shí)不使用SFR、使用SFR和使用本發(fā)明具體實(shí)施方式
三種方案的系統(tǒng)的吞吐量比較圖；圖7從、主載波組發(fā)射功率比為0.4時(shí)不使用SFR、使用SFR和使用本發(fā)明具體實(shí)施方式
三種方案用戶的吞吐量比較圖；圖8從、主載波組發(fā)射功率比為0. 6時(shí)不使用SFR、使用SFR和使用本發(fā)明具體實(shí)施方式
三種方案用戶的吞吐量比較圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合附圖，舉具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。本發(fā)明具體實(shí)施方式
中，基于SFR技術(shù)，在進(jìn)行資源分配時(shí)，本發(fā)明具 體實(shí)施方式與現(xiàn)有SFR技術(shù)不同，綜合考慮用戶的慢衰落和快衰落信道特性， CEU不限于只分配主載波組資源，CCU不限于只分配從載波組資源。在每一資 源分配時(shí)刻，根據(jù)CEU和CCU的數(shù)據(jù)傳輸量的需求來設(shè)定分配給CEU和CCU 的資源，即首先尋找滿足CEU的數(shù)據(jù)傳輸量需求的載波資源，將其分配給CEU,將剩下的載波資源分配給ccu。參考圖1，下面對(duì)該方法進(jìn)行進(jìn)一步具體的描述。步驟S01:根據(jù)小區(qū)中用戶的SIR將用戶劃分為CEU和CCU兩類，將頻 帶對(duì)于相鄰的小區(qū)分別設(shè)定主載波組和從載波組，從載波組的基站發(fā)射功率 小于主載波組的基站發(fā)射功率。按照SFR的思想，在進(jìn)行資源分配時(shí)保證相 鄰小區(qū)之間的主載波組相互正交，以減小小區(qū)之間的干擾。步驟S02:根據(jù)小區(qū)CEU和CCU的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需求量，確定初步資源分配時(shí) CEU和CCU分配的基本調(diào)度單元數(shù)。一般，在系統(tǒng)中調(diào)度分配的最小資源單元為一組載波，這里稱為基本調(diào)度 單元。根據(jù)數(shù)據(jù)需求量進(jìn)行CCU和CEU載波數(shù)的初步分配，根據(jù)不同用戶數(shù) 據(jù)傳輸能力不同，在后期進(jìn)行調(diào)度時(shí)再對(duì)于分配的載波數(shù)進(jìn)行調(diào)整。業(yè)務(wù)數(shù) 據(jù)量或數(shù)據(jù)傳輸量是指各種業(yè)務(wù)需要的數(shù)據(jù)傳輸速率和業(yè)務(wù)需要時(shí)間的乘積， 單位為比特bit。首先，設(shè)定N表示小區(qū)總的基本調(diào)度單元數(shù)，Nl表示分配給CEU的基本調(diào) 度單元數(shù)，N2表示分配給CCU的基本調(diào)度單元數(shù)，Taim表示接入用戶中CEU和 CCU的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需求量之比。在初始化時(shí)，根據(jù)Taim和N,得到初始接入時(shí)的Nl和N2, Nl和N2要滿 足Nl/N2約等于Taim，且N1+N2=N。此時(shí)，Nl、 N2是初步分配的資源數(shù)，只 根據(jù)用戶的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需求量進(jìn)行分配，沒有考慮用戶的慢衰落和快衰落的不同。 由于在進(jìn)行實(shí)際的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，用戶傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量在實(shí)時(shí)的變化，所以要實(shí)時(shí) 調(diào)整Nl和N2的個(gè)數(shù)，保證不同用戶的數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓叫?。步驟S03:在第n個(gè)調(diào)度時(shí)刻，選取Nl個(gè)基本調(diào)度單元，CEU在上述Nl 個(gè)基本調(diào)度單元上有最大的比例公平因子，將上述N1個(gè)基本調(diào)度單元分配給在該基本調(diào)度單元上比例公平因子最大的CEU。對(duì)于該小區(qū)，Cl表示該小區(qū)中CEU的數(shù)量，C2表示該小區(qū)中CCU的數(shù)量， 在進(jìn)行資源分配時(shí)，首先為所有CEU進(jìn)行資源分配，然后將剩余的資源分配給 CCU。參考圖2,按照下面的步驟完成步驟03:步驟S0301:獲得各CEU在該小區(qū)的N個(gè)調(diào)度單元上的比例公平因子；例如，單載波系統(tǒng)中，可以參考公式(1)和公式(2)，進(jìn)行計(jì)算，得到CEU的比例公平因子O)序列。多載波系統(tǒng)中，除利用公式(1)和公式(2)夕卜， 還可以參考公式(3)和公式(4)得到比例公平因子序列。步驟S0302:獲得所有CEU在N個(gè)調(diào)度單元上的比例公平因子構(gòu)成的Cl x N 的比例公平因子矩陣W;即，在第n個(gè)調(diào)度時(shí)刻，矩陣W的第i行第j列元素W(i， j)滿足S0303從該比例公平因子矩陣W的各列中分別選取一個(gè)比例公平因子最大 的元素、'(7 = 1，2"'"^)，構(gòu)成1 x N的矩陣R。S0304:從該矩陣R中選取N1個(gè)最大的元素，根據(jù)該比例公平因子矩陣W， 將所述選取的元素在該比例公平因子矩陣W中對(duì)應(yīng)的Nl個(gè)基本調(diào)度單元分別分 配給所述選取的元素在所述比例公平因子矩陣W中對(duì)應(yīng)的CEU。由上述S0302和S0303可知，CEU在這些選取的Nl個(gè)基本調(diào)度單元上有最 大的比例公平因子；且選取的各個(gè)基本調(diào)度單元分配給了在各基本調(diào)度單元上 比例公平因子最大的CEU。步驟S(H將剩余的N2個(gè)基本調(diào)度單元分別分配給在各該基本調(diào)度單元上比 例公平因子最大的CCU。具體的，對(duì)于N2個(gè)載波資源，以與步驟S0301同樣的方法得到CCU的在剩下的N2個(gè)基本調(diào)度單元上的比例公平因子，將該N2個(gè)基本調(diào)度單元分別分 配給各在該N2個(gè)基本調(diào)度單元上比例公平因子最大的CCU。通過步驟S03和S04,在第n個(gè)調(diào)度時(shí)刻，首先為CEU選擇比例公平因子最 大的基本調(diào)度單元，并將選擇的基本調(diào)度單元分配給在各該調(diào)度單元上比例公 平因子最大的CEU;將剩余的基本調(diào)度單元分配給在各該基本調(diào)度單元上比例公 平因子最大的CCU。步驟S05根據(jù)CEU、 CCU平均數(shù)據(jù)傳輸量之比Tnow和Taim，確定下一調(diào)度 時(shí)刻CEU和CCU分配的基本調(diào)度單元數(shù)，具體方法為步驟S0501更新所有用戶的平均數(shù)據(jù)傳輸量，并計(jì)算Tnow。這個(gè)步驟既可以放在資源分配單元執(zhí)行，也可以放在分配初始化單元執(zhí)行。步驟S0502如果Tnow〈Taim,則CEU增加一個(gè)分配的基本調(diào)度單元，即Nlnow -N1+1,同時(shí)CCU減少一個(gè)分配的基本調(diào)度單元，即N2now-N2-1;步驟S0503如果Tnow〉Taim，則CEU減少一個(gè)分配的基本調(diào)度單元，即Nlnow =N1-1,同時(shí)CCU增加一個(gè)分配的基本調(diào)度單元，即N2now-N2+l;步驟S0504如果Tnow-Taim,則Nl、 N2不變。在下一調(diào)度時(shí)刻，根據(jù)步驟S05確定的下一調(diào)度時(shí)刻CEU和CCU分配的 基本調(diào)度單元數(shù)，再執(zhí)行步驟S03和S04,進(jìn)行該調(diào)度時(shí)刻的具體資源分配。含的資源調(diào)度模塊，參考圖3,本發(fā)明實(shí)施方式提供一種無線通信基站，為 用戶端提供通信服務(wù)，該基站包含資源調(diào)度裝置，該資源調(diào)度裝置接收用戶 端的慢衰落和快衰落信息，動(dòng)態(tài)設(shè)定分配給CEU和CCU的資源數(shù)，設(shè)定的依 據(jù)是用戶的數(shù)據(jù)傳輸量的需求和用戶已達(dá)到的數(shù)據(jù)傳輸量。參考圖4，該資源調(diào)度裝置具體包含分配初始化單元，比例公平因子計(jì)算單 元，用戶選擇單元、資源分配單元。該分配初始化單元用于分配小區(qū)中CEU和CCU的基本調(diào)度單元數(shù)，分配 的依據(jù)是用戶的平均數(shù)據(jù)傳輸量，并將分配結(jié)果發(fā)送給所述用戶選擇單元。 該分配初始化單元具體包含如下幾個(gè)模塊劃分模塊，用于根據(jù)小區(qū)中用戶的SIR將用戶劃分為CEU和CCU兩類， 將小區(qū)所有的通信載波分為主載波組和從載波組，從載波組的基站發(fā)射功率 小于主載波組的基站發(fā)射功率，在進(jìn)行資源分配相鄰小區(qū)之間的主載波組相 互正交，在進(jìn)行資源分配時(shí)保證相鄰小區(qū)之間的主載波組相互正交；初始資源分配模塊，用于確定第一次資源分配時(shí)CEU和CCU的基本調(diào)度單 元數(shù)，確定的依據(jù)是接入小區(qū)的CEU和CCU的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量之比和小區(qū)總的基本 調(diào)度單元數(shù)；動(dòng)態(tài)設(shè)定模塊，用于在每次資源分配結(jié)束后，根據(jù)Tnow和Taim關(guān)系確定 下一調(diào)度時(shí)刻C.EU和CCU分配的基本調(diào)度單元數(shù)。該分配初始化單元執(zhí)行的流程與上述方法實(shí)施方式中的步驟SOl、 S02 和S04相同。其中，步驟SOl、 S02是小區(qū)第一次進(jìn)行通信前進(jìn)行的初始分配， 得到小區(qū)中CEU和CCU的基本調(diào)度單元數(shù)，步驟S05是實(shí)時(shí)通信中在每次資 源分配后進(jìn)行的下次調(diào)度時(shí)的資源分配，得到下一分配時(shí)刻的CEU和CCU的 基本調(diào)度單元數(shù)。該比例公平因子計(jì)算單元，用于接收用戶的快衰落和慢衰落信息，計(jì)算 得到CEU在小區(qū)所有的基本調(diào)度單元上的比例公平因子，以及，計(jì)算得到CCU 在CEU分配完成后剩余的基本調(diào)度單元上的比例公平因子，并將所述得到的 比例公平因子的值發(fā)送給所述分配選擇單元。該分配選擇單元，用于選擇分配給所述CEU的基本調(diào)度單元和接受分配 的CEU，所述選擇的分配給所述CEU的基本調(diào)度單元和所述選擇的接受分配 的CEU對(duì)應(yīng)的比例公平因子最大；以及，選擇接受分配的CCU，所述選擇的 接受分配的CCU對(duì)應(yīng)的比例公平因子最大；將所述分配選擇結(jié)果發(fā)送給所述 比例公平因子計(jì)算單元和所述資源分配單元；該資源分配單元，用于輸出資源分配信息，所述資源分配信息包含將所 述選擇的分配給所述CEU的基本調(diào)度單元分配給所述選擇的接受分配的CEU， 將所述剩余的基本調(diào)度單元的分配給所述選擇的接受分配的CCU。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的具體實(shí)施方式
提供的SFR資源分配方法及基 站與資源分配裝置，由于進(jìn)一步考慮用戶的慢衰落和快衰落信道特性，根據(jù) CEU和CCU的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸量的需求來設(shè)定分配給CEU和CCU的資源數(shù)，與 僅僅根據(jù)初始接入用戶的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需求量定義分配資源比例的現(xiàn)有技術(shù)相 比，既能提高邊緣用戶的SIR和吞吐量，又保證多用戶的分集度；因?yàn)楸景l(fā) 明實(shí)施方式不需要和相鄰的小區(qū)進(jìn)行通信，因而節(jié)約信令開銷。下面參考附圖詳細(xì)介紹一下本發(fā)明的具體實(shí)施方式
的有益效果。如附圖5 和圖7是在運(yùn)動(dòng)速度為3Km/h，基站端對(duì)于從載波組和主載波組的發(fā)射功率之比 為0. 4時(shí)，不使用SFR，使用SFR和使用本發(fā)明的具體實(shí)施方式
三種干擾協(xié)調(diào)(IC ， Interference Coordination)方案的性能曲線。從圖5可以看到使用本發(fā)明具 體實(shí)施方式相對(duì)于傳統(tǒng)的SFR方案，小區(qū)吞吐量增加1.83°/。。從圖7可以看到， 使用本發(fā)明具體實(shí)施方式
，CCU的吞吐量和傳統(tǒng)的SFR方案基本相同，而CEU 吞。土量增加14. 88%。圖6和圖8是在運(yùn)動(dòng)速度為3Km/h，基站端對(duì)于從栽波組和主載波組的發(fā)射 功率之比為0. 6時(shí)，不使用SFR，使用SFR和使用本發(fā)明具體實(shí)施方式
三種方案 的性能曲線三種方案的比較。從圖6中可以看到使用本發(fā)明具體實(shí)施方式
相對(duì)于傳統(tǒng)的SFR方案，小區(qū)吞吐量增加3. 93%。從圖8可以看到，相比較于傳統(tǒng)的 SFR方案，使用本發(fā)明具體實(shí)施方式
，CCU的吞吐量增加1. 15°/。， CEU的吞吐 量增加22. 6°/ 。以上對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施方式
所提供的一種對(duì)小區(qū)資源進(jìn)行分配的方法和其行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想； 同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式
及應(yīng) 用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限 制。
權(quán)利要求
1. 一種小區(qū)通信資源分配方法，將小區(qū)內(nèi)的用戶劃分為小區(qū)邊緣用戶CEU和小區(qū)中心用戶CCU，將小區(qū)內(nèi)的通信載波分為主載波組和從載波組，從載波組的基站發(fā)射功率小于主載波組的基站發(fā)射功率，在進(jìn)行資源分配時(shí)，相鄰小區(qū)之間的主載波組相互正交；其特征在于，該資源分配方法還包括確定CEU應(yīng)被分配的基本調(diào)度單元數(shù)量N1和CCU應(yīng)被分配的基本調(diào)度單元數(shù)量N2；在各資源分配時(shí)刻，首先為CEU選取N1個(gè)基本調(diào)度單元，在上述N1個(gè)基本調(diào)度單元上，CEU有最大的比例公平因子，將上述N1個(gè)基本調(diào)度單元分別分配給CEU，該CEU在所述N1個(gè)基本調(diào)度單元上比例公平因子最大；將剩余的N2個(gè)基本調(diào)度單元分別分配給CCU，該CCU在所述N2個(gè)基本調(diào)度單元上比例公平因子最大。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的小區(qū)通信資源分配的方法，其特征在于，第一次 資源分配前，根據(jù)接入小區(qū)的CEU和CCU的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量之比和小區(qū)總的基本調(diào) 度單元數(shù)確定分配給CEU和CCU的基本調(diào)度單元數(shù)；其余資源分配前，根據(jù)所有CEU和CCU的平均數(shù)據(jù)傳輸量之比和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù) 需求量之比關(guān)系確定下一調(diào)度時(shí)刻CEU和CCU分配的基本調(diào)度單元數(shù)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的小區(qū)通信資源分配的方法，其特征在于用N表示所述小區(qū)通信資源基本調(diào)度單元總數(shù)，CI表示所述小區(qū)中CEU的 個(gè)數(shù)，C2表示所述小區(qū)中CCU的個(gè)數(shù)；為CEU選取基本調(diào)度單元的方法包括獲得各CEU在所述小區(qū)的N個(gè)調(diào)度單元上的比例公平因子；根據(jù)所述各CEU在所述小區(qū)的N個(gè)調(diào)度單元上的比例公平因子，荻得所有 CEU對(duì)于N個(gè)調(diào)度單元的Cl x N的矩陣W;從所述矩陣W的各列中分別選取一個(gè)值最大的元素，構(gòu)成1 x N的矩陣R;從所述矩陣R中選取N1個(gè)最大的元素，根據(jù)所述矩陣W,將所述選取的元 素在所述矩陣W中對(duì)應(yīng)的Nl個(gè)基本調(diào)度單元分別分配給CEU,所述CEU是所述 選取的元素在所述矩陣W中對(duì)應(yīng)的CEU。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的小區(qū)通信資源分配的方法，其特征在于，Cl表示所述小區(qū)中CEU的數(shù)量，C2表示所述小區(qū)中CCU的數(shù)量，《《")表示在第n個(gè)調(diào)度時(shí)刻用戶i在基本調(diào)度單元j上的比例公平因子；《(")表示在笫n個(gè)調(diào)度時(shí)刻用戶i在基本調(diào)度單元j上的最大的傳輸bit數(shù)；^")表示在 第n個(gè)調(diào)度時(shí)刻用戶i的平均傳輸bit數(shù)；在第n個(gè)調(diào)度時(shí)刻，對(duì)于第j個(gè)基本調(diào)度單元，所述^(")的計(jì)算公式如下 ,)，W")其中，所述^")在每一次所有的基本調(diào)度單元全部分配完后 進(jìn)行更新，所述T(")的更新公式為r r ' 其中， ，為第n個(gè)調(diào)度時(shí)刻，用戶i在分配的所有的基本調(diào)度單元上的傳輸bit數(shù)，^ °thers ,匸為PF調(diào)度的平均窗口的大??；或者，^表示資源分配中的用戶集合，G表示用戶i可用的子載波集合，^表 示用戶i在子載波k上的傳輸速率，T表示時(shí)間平均窗口大小，《表示前T幀用戶i的平均傳輸速率，則比例公平因子的計(jì)算公式為叫<formula>formula see original document page 4</formula>其中，用戶i的平均傳輸速率《的更新公式為<formula>formula see original document page 4</formula>
5、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的小區(qū)通信資源分配的方法，其特征在于，所述確 定下一調(diào)度時(shí)刻CEU和CCU分配的基本調(diào)度單元數(shù)的步驟包括更新所有用戶的平均吞吐量，并計(jì)算所述平均數(shù)據(jù)傳輸量之比；如果平均數(shù)據(jù)傳輸量之比小于業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需求量之比，則CEU增加一個(gè)應(yīng)分 配的基本調(diào)度單元數(shù)，CCU減少一個(gè)應(yīng)分配的基本調(diào)度單元數(shù)；如果平均數(shù)據(jù)傳輸量之比大于業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需求量之比，則CEU減少一個(gè)應(yīng)分 配的基本調(diào)度單元數(shù)，CCU增加一個(gè)應(yīng)分配的基本調(diào)度單元數(shù)。
6、 一種用于小區(qū)通信的資源調(diào)度裝置，其特征在于，所述資源調(diào)度裝 置包括分配初始化單元，比例公平因子計(jì)算單元，分配選擇單元、資源分 配單元；所述分配初始化單元，用于將用戶劃分為小區(qū)邊緣用戶CEU和小區(qū)中心用 戶CCU,將小區(qū)所有的通信栽波分為主載波組和從載波組，從栽波組的基站發(fā) 射功率小于主栽波組的基站發(fā)射功率，在進(jìn)行資源分配相鄰小區(qū)之間的主載波 組相互正交，并分配小區(qū)中CEU和CCU的基本調(diào)度單元數(shù)，并將分配結(jié)果發(fā)送 給所述用戶選擇單元；所述比例公平因子計(jì)算單元，用于接收用戶的快衰落和慢衰落信息，計(jì)算CEU在小區(qū)所有的基本調(diào)度單元上的比例公平因子，計(jì)算CCU在CEU分配 完成后剩余的基本調(diào)度單元上的比例公平因子，并將所述比例公平因子的值 發(fā)送給所述分配選擇單元；所述分配選擇單元，用于選擇分配給所述CEU的基本調(diào)度單元和接受分 配的CEU，所述選擇的分配給所述CEU的基本調(diào)度單元和所述選擇的接受分 配的CEU對(duì)應(yīng)的比例公平因子最大；選擇接受分配的CCU，所述選擇的接受 分配的CCU對(duì)應(yīng)的比例公平因子最大；將所述分配選擇結(jié)果發(fā)送給所述比例 公平因子計(jì)算單元和所述資源分配單元；所述資源分配單元，用于輸出資源分配信息，所述資源分配信息包含將 所述選擇的基本調(diào)度單元分配給所述的CEU，將所述剩余的基本調(diào)度單元的 分配給所述CCU。
7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于小區(qū)通信的資源調(diào)度裝置，其特征在于， 所述分配初始化單元具體包含劃分模塊，用于根據(jù)小區(qū)中用戶的SIR將用戶劃分為CEU和CCU兩類， 將小區(qū)所有的通信載波分為主載波組和從栽波組，從栽波組的基站發(fā)射功率 小于主載波組的基站發(fā)射功率，在進(jìn)行資源分配時(shí)保證相鄰小區(qū)之間的主栽 波組相互正交；初始資源分配模塊，用于確定第一次資源分配時(shí)CEU和CCU的基本調(diào)度單 元數(shù)，確定的依據(jù)是接入小區(qū)的CEU和CCU的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量之比和小區(qū)總的基本 調(diào)度單元數(shù)；動(dòng)態(tài)設(shè)定模塊，用于根據(jù)CEU和CCU平均數(shù)據(jù)傳輸量之比和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需 求量之比關(guān)系，確定下一調(diào)度時(shí)刻CEU和CCU分配的基本調(diào)度單元數(shù)。
8、 一種用于小區(qū)通信的基站，包含如權(quán)利要求6所述的資源調(diào)度裝置'
9、 一種用于小區(qū)通信的基站，包含如權(quán)利要求7所述的資源調(diào)度裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種基于靜態(tài)SFR的資源分配方法及基站與資源分配裝置，根據(jù)用戶的慢衰落和快衰落信道特性和CEU和CCU的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸量的需求來設(shè)定分配給CEU和CCU的通信資源。與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠提高邊緣用戶的SIR和吞吐量，保證多用戶的分集度，且節(jié)省信令開銷。
文檔編號(hào)H04Q7/36GK101227695SQ20071007297
公開日2008年7月23日 申請(qǐng)日期2007年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月16日
發(fā)明者劉利杰, 寧 果, 王文博, 斌 范, 雨 錢 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司