專利名稱：放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼網(wǎng)絡(luò)的資源分配方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信技術(shù)，尤其涉及一種放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼網(wǎng)絡(luò)的資源分配方法及設(shè)備。
背景技術(shù)：
中繼技術(shù)能夠有效地提升蜂窩小區(qū)用戶的速率，從而提高系統(tǒng)容量，且能有效延伸蜂窩網(wǎng)的覆蓋范圍。中繼模式主要有放大轉(zhuǎn)發(fā)(Amplify-and-Forward，AF)和解碼轉(zhuǎn)發(fā) (Decode-and-Forward, DF)兩種。AF模式的中繼網(wǎng)絡(luò)可以減少中繼傳輸?shù)臅r(shí)延，并能夠有效解決安全性的問題。針對(duì)AF模式的中繼網(wǎng)絡(luò)的資源調(diào)度，主要需要解決子信道配對(duì)的問題，即需要對(duì)中繼站(Relay Station, RS)的輸入子信道和輸出子信道進(jìn)行配對(duì)從而有效提高鏈路端到端的容量?，F(xiàn)有技術(shù)在AF模式的分配過程中，是基于子信道的特定的調(diào)度準(zhǔn)則。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題基于子信道進(jìn)行分配使得系統(tǒng)使用效率較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例是提供一種放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼網(wǎng)絡(luò)的資源分配方法及設(shè)備，提高系統(tǒng)資源的使用效率。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼網(wǎng)絡(luò)的資源分配方法，包括獲取信道信息，所述信道信息包括基站BS與中繼站RS之間的信道信息及RS與各用戶設(shè)備UE之間的信道信息；根據(jù)所述信道信息計(jì)算得到各UE在各子信道配對(duì)上的資源使用信息；根據(jù)所述資源使用信息獲取各UE在各子信道配對(duì)上分配的資源單元RE的個(gè)數(shù)， 所述獲取的RE的個(gè)數(shù)能夠使得預(yù)先設(shè)定的第一函數(shù)取得最大值。本發(fā)明實(shí)施例提供一種放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼網(wǎng)絡(luò)的資源分配設(shè)備，包括信道信息獲取模塊，用于獲取信道信息，所述信道信息包括基站BS與中繼站RS之間的信道信息及RS與各用戶設(shè)備UE之間的信道信息；使用信息獲取模塊，用于根據(jù)所述信道信息計(jì)算得到各UE在各子信道配對(duì)上的資源使用信息；分配模塊，用于根據(jù)所述資源使用信息獲取各UE在各子信道配對(duì)上分配的資源單元RE的個(gè)數(shù)，所述獲取的RE的個(gè)數(shù)能夠使得預(yù)先設(shè)定的第一函數(shù)取得最大值。由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明實(shí)施例在分配時(shí)是獲取各UE在各子信道配對(duì)上分配的RE的個(gè)數(shù)，即在分配時(shí)是基于RE進(jìn)行分配的，因此，在調(diào)度時(shí)可以將同一子信道中的 RE分配給不同的UE使用，提升系統(tǒng)的使用效率。


為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的方法流程示意圖；圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例基于的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例基于的系統(tǒng)中的RS結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例中AF模式的RS調(diào)度示意圖；圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例的方法流程示意圖；圖6為本發(fā)明第三實(shí)施例的方法流程示意圖；圖7為本發(fā)明第四實(shí)施例的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明第五實(shí)施例的設(shè)備結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例的方法流程示意圖，包括步驟11 獲取信道信息，該信道信息包括基站(Base Station, BS)與RS之間的信道信息及RS與各用戶設(shè)備(User Equipment, UE)之間的信道信息；其中，本發(fā)明實(shí)施例的資源分配機(jī)制可以采用分布式或者集中式。分布式是指RS 通過對(duì)RS與BS之間的通信鏈路的測(cè)量得到RS與BS之間的信道信息，UE通過對(duì)RS與UE 之間的通信鏈路的測(cè)量得到RS與UE之間的信道信息并上報(bào)給RS，之后，由RS進(jìn)行下述的分配。集中式是指RS通過對(duì)RS與BS之間的通信鏈路的測(cè)量得到RS與BS之間的信道信息，UE通過對(duì)RS與UE之間的通信鏈路的測(cè)量得到RS與UE之間的信道信息，之后，由RS將 RS與BS之間的信道信息上報(bào)給BS，及由RS(此時(shí)需要UE先向RS上報(bào)RS與UE之間的信道信息)或UE將RS與UE之間的信道信息上報(bào)給BS，由BS集中分配。其中，信道信息可以具體為通信鏈路的信噪比(SNR)，例如，SVi ,⑻為BS與RS之間的通信鏈路在編號(hào)為i的子信道(簡(jiǎn)稱為子信道i)上的信噪比，為RS與編號(hào)為m的 UE(簡(jiǎn)稱為用戶設(shè)備m)之間的通信鏈路在編號(hào)為的j子信道(簡(jiǎn)稱為子信道j)上的信噪比。信道信息也可以具體為通信鏈路信干噪比(SINR)，例如為BS與RS之間的通信鏈路在子信道i上的信干噪比，SZM^m)為RS與用戶設(shè)備m之間的通信鏈路在子信道j上的信干噪比。本發(fā)明實(shí)施例將以SNR為例。步驟12 根據(jù)該信道信息計(jì)算得到各UE在各子信道配對(duì)上的資源使用信息；其中，各UE在各子信道配對(duì)上的資源使用信息可以用表示，為用戶設(shè)備m 在編號(hào)為(i，j)的子信道配對(duì)(簡(jiǎn)稱為子信道配對(duì)(i，j))上的每個(gè)RE中能夠承載的比特?cái)?shù)。
步驟13 根據(jù)所述資源使用信息獲取各UE在各子信道配對(duì)上分配的資源單元 (Resource Element, RE)的個(gè)數(shù)，所述獲取的RE的個(gè)數(shù)能夠使得預(yù)先設(shè)定的第一函數(shù)取得最大值；其中，每個(gè)RE為系統(tǒng)資源分配的最小單元，或者由若干個(gè)最小單元組成的資源集合，每個(gè)RE小于每個(gè)子信道的大小。其中，第一函數(shù)能夠?qū)?yīng)不同的調(diào)度準(zhǔn)則，具體地，第一函數(shù)可以為
M ι (λ N NY" ；
m=\^~Y \ i=\ 7=1y1彡i，j彡N;1彡m彡M為m)為用戶設(shè)備m在子信道配對(duì)(i，j)上的每個(gè)RE中能夠承載的比特?cái)?shù)；N為子信道的個(gè)數(shù)；M為用戶設(shè)備的個(gè)數(shù)；T。為一個(gè)傳輸幀的時(shí)間長(zhǎng)度； Y為公平因子，不同的Y對(duì)應(yīng)不同的調(diào)度準(zhǔn)則；X，)為用戶設(shè)備m在子信道配對(duì)(i，j)上
1J
分配的RE的個(gè)數(shù)。結(jié)合后續(xù)計(jì)算過程，需要保證Jcf)的初始值為接近于0且遠(yuǎn)小于1的值， 如 0. 01。在資源調(diào)度時(shí)是基于子信道的，現(xiàn)有技術(shù)中在資源分配時(shí)也是基于子信道，使得現(xiàn)有技術(shù)在每次調(diào)度時(shí)只能將資源分配給一個(gè)UE使用，而本實(shí)施例通過獲取RE的個(gè)數(shù)，實(shí)現(xiàn)基于RE的資源分配，使得每次調(diào)度時(shí)可以將資源分配給不同的UE使用，能夠更充分地利
用各子信道的資源，提升系統(tǒng)使用效率。另外，本實(shí)施例中，由于；是根據(jù)使得第一函數(shù)最
大得到的，而第一函數(shù)可以根據(jù)Y的不同對(duì)應(yīng)不同的調(diào)度準(zhǔn)則，使得不同的調(diào)度準(zhǔn)則可以采用相同的調(diào)度方式(第一函數(shù)取得最大值)，所以當(dāng)調(diào)度準(zhǔn)則改變時(shí)，無需重新設(shè)計(jì)調(diào)度方法，可以提高適用性，使得該調(diào)度方法更具通用性。圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例基于的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，參見圖2，包括一個(gè)BS 21、多個(gè) RS 22和多個(gè)UE 23。假設(shè)每個(gè)節(jié)點(diǎn)均使用單天線，且RS 22工作在AF模式。本發(fā)明實(shí)施例中，將以一個(gè)RS為例，對(duì)于多個(gè)RS的情況，BS可以為每個(gè)RS分配互不重疊或互不干擾的時(shí)頻資源，可以依據(jù)本發(fā)明實(shí)施例所述的方法從單一的RS擴(kuò)展到多個(gè)RS的網(wǎng)絡(luò)中。圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例基于的系統(tǒng)中的RS結(jié)構(gòu)示意圖，參見圖3，AF模式的RS 包括接收模塊(Rx) 301、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(A/D) 302、并串轉(zhuǎn)換模塊(P/S) 303、傅里葉變換模塊 (FFT) 304、緩存模塊(Buffer) 305、重映射模塊306、反傅里葉變換模塊(IFFT) 307、串并轉(zhuǎn)換模塊(S/P) 308、數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊(D/A)309和發(fā)送模塊(Tx) 310。以下行(BS-RS-UE方向)為例，該RS的工作流程大致如下首先，RS的接收模塊 301接收BS發(fā)送的信號(hào)并進(jìn)行采樣，之后，由模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊302及并串轉(zhuǎn)換模塊303對(duì)采樣后的信號(hào)分別進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換及并串轉(zhuǎn)換；其次，RS的傅里葉變換模塊304對(duì)該采樣信號(hào)進(jìn)行傅里葉變換，并保存在緩沖區(qū)的緩存模塊305中。其中，假設(shè)每個(gè)RE的時(shí)間長(zhǎng)度為Tb 秒，則RS接收到Tb秒的數(shù)據(jù)后，RS在每個(gè)子信道上有一個(gè)RE信號(hào)；之后，RS可以將接收到的RE信號(hào)通過重映射模塊306重映射到其他的子信道上；然后，通過反傅里葉變換模塊 307進(jìn)行反傅里葉變換，之后，由串并轉(zhuǎn)換模塊308及數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊309分別進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換機(jī)數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到發(fā)送信號(hào)，并由發(fā)送模塊310發(fā)送。通常而言，RS發(fā)送數(shù)據(jù)之前，每個(gè)子信道上可以緩存I個(gè)RE，允許在不同的時(shí)間和子信道上調(diào)度多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)，其中，T為每個(gè)傳輸幀包含的時(shí)隙的個(gè)數(shù)。圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例中AF模式的RS調(diào)度示意圖，參見圖4，以N = 6個(gè)子信道，T = 20個(gè)時(shí)隙的下行傳輸為例。其中，Um(xim) = X)表示針對(duì)編號(hào)為m的UE，RS的輸入子信道的編號(hào)為i，輸出子信道的編號(hào)為j，分配的RE的個(gè)數(shù)為X。本發(fā)明實(shí)施例的分配方法即對(duì)應(yīng)于每個(gè)用戶設(shè)備m及每個(gè)子信道配對(duì)(i，j)，找到最優(yōu)的X。圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例的方法流程示意圖，本實(shí)施例以下行傳輸(BS-RS-UE)為例，對(duì)于上行傳輸(UE-RS-BS)可以采用相似的方法。參見圖5，本實(shí)施例包括步驟51:獲取信道信息。其中，信道信息包括BS與RS之間的通信鏈路在子信道i上的信噪比, RS與編號(hào)為m的UE之間的通信鏈路在子信道j上的信噪比。步驟52 根據(jù)信道信息計(jì)算得到各UE在各子信道配對(duì)上的資源使用信息；其中，資源使用信息可以為能夠承載的比特?cái)?shù)，例如，用^^0表示用戶設(shè)備m在子信道配對(duì)(i，j)上的每個(gè)RE中能夠承載的比特?cái)?shù)。該可以采用如下過程從信道信息得到首先，兩跳鏈路的等效SNR可以表示如下
權(quán)利要求
1.一種放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼網(wǎng)絡(luò)的資源分配方法，其特征在于，包括獲取信道信息，所述信道信息包括基站BS與中繼站RS之間的信道信息及RS與各用戶設(shè)備UE之間的信道信息；根據(jù)所述信道信息計(jì)算得到各UE在各子信道配對(duì)上的資源使用信息；根據(jù)所述資源使用信息獲取各UE在各子信道配對(duì)上分配的資源單元RE的個(gè)數(shù)，所述獲取的RE的個(gè)數(shù)能夠使得預(yù)先設(shè)定的第一函數(shù)取得最大值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述信道信息為信噪比，所述資源使用信息為比特?cái)?shù)，所述根據(jù)所述信道信息計(jì)算得到各UE在各子信道配對(duì)上的資源使用信息的計(jì)算公式為= f(Rlm))；其中，^°為編號(hào)為m的UE在編號(hào)為(i，j)的子信道配對(duì)上的每個(gè)RE中能夠承載的比特?cái)?shù)，fO表示根據(jù)自適應(yīng)編碼調(diào)制的映射，為編號(hào)為m的UE在編號(hào)為(i，j)的子信道配對(duì)上的傳輸速率，<m)的計(jì)算公式如下R^1=Wh log(l+ SNR(I);其中，Wb是每個(gè)RE的帶寬，的計(jì)算公式如下 {m) SNR\R)SNR\m). “~ SNR\r) +SNRf} +其中，為BS與RS之間的通信鏈路在編號(hào)為i的子信道上的信噪比，為RS 與編號(hào)為m的UE之間的通信鏈路在編號(hào)為j的子信道上的信噪比。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一函數(shù)的表達(dá)式為M ι λ N NY—,ν—丄 ；aII-Y T lIl^ 1} 11m-\ 丄 / 義丄 c 2=1 y=lJ其中，N為子信道的個(gè)數(shù)，M為UE的個(gè)數(shù)，T。為一個(gè)傳輸幀的時(shí)間長(zhǎng)度，γ為公平因子， 不同的Y對(duì)應(yīng)不同的調(diào)度準(zhǔn)則，xf)為編號(hào)為m的UE在編號(hào)為(i，j)的子信道配對(duì)上分配的RE的個(gè)數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述資源使用信息獲取各UE在各子信道配對(duì)上分配的資源單元RE的個(gè)數(shù)，包括采用迭代的方式，獲取各UE在各子信道配對(duì)上分配的RE的個(gè)數(shù)，其中，在每次迭代時(shí)， 根據(jù)所述資源使用信息及各UE在各子信道配對(duì)上分配的RE的個(gè)數(shù)的輸入值，獲取最優(yōu)UE 的信息及最優(yōu)子信道配對(duì)的信息，將最優(yōu)UE在最優(yōu)子信道配對(duì)上分配的RE的個(gè)數(shù)增加一個(gè)，并作為下次迭代時(shí)的輸入值；迭代的次數(shù)為RS能夠緩存的RE的個(gè)數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述資源使用信息及各UE在各子信道配對(duì)上分配的RE的個(gè)數(shù)的輸入值，獲取最優(yōu)UE的信息及最優(yōu)子信道配對(duì)的信息，包括采用如下計(jì)算公式得到廣，m*
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述資源使用信息及各UE在各子信道配對(duì)上分配的RE的個(gè)數(shù)的輸入值，獲取最優(yōu)UE的信息及最優(yōu)子信道配對(duì)的信息，包括采用如下計(jì)算公式得到
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取信道信息，包括RS通過測(cè)量得到RS與BS之間的信道信息，RS接收UE上報(bào)的由UE測(cè)量得到的RS與 UE之間的信道信息；或者，BS接收RS上報(bào)的由RS測(cè)量得到的RS與BS之間的信道信息，及BS接收UE直接上報(bào)或UE通過RS上報(bào)的，由UE測(cè)量得到的RS與UE之間的信道信息。
8.—種放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼網(wǎng)絡(luò)的資源分配設(shè)備，其特征在于，包括信道信息獲取模塊，用于獲取信道信息，所述信道信息包括基站BS與中繼站RS之間的/當(dāng)首傳IH道信息及RS與各用戶設(shè)備UE之間的信道信息；使用信息獲取模塊，用于根據(jù)所述信道信息計(jì)算得到各UE在各子信道配對(duì)上的資源使用信息；分配模塊，用于根據(jù)所述資源使用信息獲取各UE在各子信道配對(duì)上分配的資源單元 RE的個(gè)數(shù)，所述獲取的RE的個(gè)數(shù)能夠使得預(yù)先設(shè)定的第一函數(shù)取得最大值。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述信道信息為信噪比，所述資源使用信息為比特?cái)?shù)，所述使用信息獲取模塊采用的計(jì)算公式為時(shí)、二 f(Rir])；其中，為編號(hào)為m的UE在編號(hào)為(i，j)的子信道配對(duì)上的每個(gè)RE中能夠承載的比
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述第一函數(shù)的表達(dá)式為M 1 f 1 W #Σ ι __ τ Σ Σ %m=\ 丄一廣 V 2 c ^=I /'=1、1兮m) (m)其中，N為子信道的個(gè)數(shù)，M為UE的個(gè)數(shù)，Τ。為一個(gè)傳輸幀的時(shí)間長(zhǎng)度，γ為公平因子， 不同的Y對(duì)應(yīng)不同的調(diào)度準(zhǔn)則，為編號(hào)為m的UE在編號(hào)為(i，j)的子信道配對(duì)上分配的RE的個(gè)數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述分配模塊具體用于采用迭代的方式，獲取各UE在各子信道配對(duì)上分配的RE的個(gè)數(shù)，其中，在每次迭代時(shí)，根據(jù)所述資源使用信息及各UE在各子信道配對(duì)上分配的RE的個(gè)數(shù)的輸入值，獲取最優(yōu)UE的信息及最優(yōu)子信道配對(duì)的信息，將最優(yōu)UE在最優(yōu)子信道配對(duì)上分配的RE的個(gè)數(shù)增加一個(gè)，并作為下次迭代時(shí)的輸入值；迭代的次數(shù)為RS能夠緩存的RE的個(gè)數(shù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述分配模塊包括用于獲取最優(yōu)UE的息及最優(yōu)子信道配對(duì)的信息的如下單元 第一單元，或者，第二單元及第三單元； 所述第一單元用于采用如下計(jì)算公式得到i*，m*,j ,m } = argmaxl<m<M,ψ ITcγ N NΣ ^ojiYr(坩)/0y0Ai0y0/0=1 yo=i其中，nf為最優(yōu)UE的編號(hào)，(i% j*)為最優(yōu)子信道配對(duì)的編號(hào)，松/。為編號(hào)為m的UE在編號(hào)為(i0，j0)的子信道配對(duì)上的每個(gè)RE中能夠承載的比特?cái)?shù)，^“^為編號(hào)為m的UE在編號(hào)為(i0，j0)的子信道配對(duì)上分配的RE的個(gè)數(shù)的輸入值； 所述第二單元用于采用如下計(jì)算公式得到nf m = arg mm\<m<MN NΣΣ 0=1 j0=\u(m) r(m)ui0j0 入 iQjQ所述第三單元用于基于m*采用如下計(jì)算公式得到i*, j*
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備位于RS中，所述信道信息獲取模塊具體用于通過測(cè)量得到RS與BS之間的信道信息，及接收UE上報(bào)的由UE測(cè)量得到的RS與UE之間的信道信息；或者，所述設(shè)備位于BS中，所述信道信息獲取模塊具體用于接收RS上報(bào)的由RS測(cè)量得到的 RS與BS之間的信道信息，及接收UE直接上報(bào)或UE通過RS上報(bào)的，由UE測(cè)量得到的RS與 UE之間的信道信息。
全文摘要
本發(fā)明提供一種放大轉(zhuǎn)發(fā)中繼網(wǎng)絡(luò)的資源分配方法及設(shè)備。該方法包括獲取信道信息，所述信道信息包括基站BS與中繼站RS之間的信道信息及RS與各用戶設(shè)備UE之間的信道信息；根據(jù)所述信道信息計(jì)算得到各UE在各子信道配對(duì)上的資源使用信息；根據(jù)所述資源使用信息獲取各UE在各子信道配對(duì)上分配的資源單元RE的個(gè)數(shù)，所述獲取的RE的個(gè)數(shù)能夠使得預(yù)先設(shè)定的第一函數(shù)取得最大值。本發(fā)明實(shí)施例可以提高資源使用效率。
文檔編號(hào)H04W72/04GK102244930SQ20101017592
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月13日
發(fā)明者佩塔爾·久基奇, 哈林姆·亞納克梅爾奧盧, 張潔濤, 阿里熱軋·薩里菲安 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司