CN101222730B - Csit收集方法、跨层调度算法及其系统和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种CSIT收集方法、跨层调度算法及其系统和设备。本发明的CSIT收集方法包括：CPE利用由BS发送的导频信号对所有子信道做信道估计；当指定事件发生时，CPE根据CSIT估计值向BS发送CSIT反馈消息。本发明的CSIT收集方法具有低信令开销、时效性高的优点。本发明的跨层调度算法利用本发明的CSIT收集方法获得CSIT信息，统筹考虑了DFS、功率分配和MCS的自适应等调度方式，可以同时保证不同业务类型的QoS需求，尤其能够同时改善不同业务类型的时延性能和时延抖动性能，以及提高频谱利用率；本发明的系统和装置可以支持混合数据、语音和/或视频的业务。

Description

CSIT收集方法、跨层调度算法及其系统和设备

技术领域

本发明涉及无线通信领域，尤其涉及在OFDM(Orthogonal FrequencyDivision Multiple，正交频分复用)系统中的CSIT(Channel State Information atTransmitter，发送机信道状态信息)收集方法、基于该CSIT收集方法的跨层调度算法及其系统和设备。

背景技术

在当前的IEEE 802.22规范草案的功能需求中规定了WRAN系统必须能够通过QoS(Quality of Service，服务质量)的提供支持混合数据、语音和/或视频的业务。考虑这个特性，在当前的IEEE 802.22标准草案中，存在4类业务，分别为UGS(Unsolicited Grant Service，主动许可业务)、rtPS(Real-timePolling Service，实时轮询业务)、nrtPS(Non-real-time Polling Service，非实时轮询业务)和BE(Best Effort，尽力而为业务)。为了确保上述所有业务类型的QoS，提供一个合理的调度算法是必要的。由于UGS业务流必须在任何时间被服务，所以只有rtPS、nrtPS和BE等业务流才是可调度的。在上述三种可调度的业务流中，rtPS业务流的必选QoS参数包括最小预留业务速率、最大业务速率和业务时延；nrtPS和BE业务流的必选QoS参数包括最大业务速率；此外，上述三种可调度的业务流还包括可选的QoS参数：业务抖动性能。所以，调度算法还必须是时延敏感的，以保证rtPS的最大时延。

对于WRAN系统，尽管正确的调度设计对于所有业务的QoS的提供非常重要，但是，目前在IEEE 802.22规范草案中还没有前述业务的调度算法。在现有技术中，存在两种利用时变信道状态保证高效的下行传送的跨层调度算法，分别为OS(Opportunistic Scheduler，机会主义调度)算法和FA(ProportionalFair Scheduler，比例公平调度)算法。在OS算法的每个调度实例中，每个子信道要选择具有最大SNR(Signal to Noise Ratio，信噪比)的用户，从而保证具有最大SNR的用户首先被传输。在FA算法的每个调度实例中，每个子信道选择一个具有最大加权速率的用户，加权系数为用户的平均调度速率的倒数，从而以这种内在的公平保障来确保实时业务在很长时间内不被延迟。

一般地，大部分OFDM系统的容量增益可以通过跨层调度，例如DFS(Dynamic Frequency Selection，动态频率选择)、功率分配和MCS(Modulationand Coding Selective，调制编码选择)的自适应等方式予以实现。参考图1，该图是现有技术的下行跨层调度框架的概念架构。由如图1所示的概念架构可知，跨层调度的实现需要综合考虑多方因素，包括CSIT和QSI(Queue StateInformation，队列状态信息)等。在OFDM系统的BS(Base Site，基站)端运行的跨层调度算法需要收集所有激活的CPE(Customer Premises Equipment，用户终端设备)的在所有子信道上，而非仅仅在其所分配的子信道上的CSIT信息。这些信息必须从CPE反馈到BS。在OFDM系统中，收集所有的CPE的CSIT信息的开销非常大。所以，现有技术中的大部分跨层调度算法不处理如何有效收集CSIT，而只是假定知道理想CSIT，并根据理想CSIT进行调度判决。

现已证明，上述基于理想CSIT信息的调度算法在同时保证不同业务类型的QoS需求，尤其是在维护实时业务的时延需求上是失败的。例如，OS算法会把对时延敏感的实时业务延迟很长时间，由于其调度将给业务的信道带来在很长时间上的深度衰落的可能性；FA算法保证了所有业务的公平性，但是没有充分利用信道变化，并因此导致吞吐性能受限，一些对数据速率高要求的实时业务由于时延的约束而不能满足其速率要求。

此外，大部分现有专利中的目标是为了维护最小速率约束的跨层调度算法也需要BS在调度的时候理想地知道CSIT，而过时的CSIT的存在将很容易破坏这个假定。此外，这些跨层调度算法不处理MCS的自适应，而这一点对慢衰落信道的系统性能是比较重要的。

综上所述，跨层调度算法的性能依赖于信道状态信息CSIT的质量，为了在OFDM系统中实现时延敏感的跨层调度算法，低信令开销的CSIT收集方法是必要的。

发明内容

本发明要解决的问题是在OFDM系统中提供一种CSIT收集方法、基于该CSIT收集方法的跨层调度算法及其系统和设备，以解决现有技术的不处理如何有效地收集CSIT，以及不能在OFDM系统中同时保证不同业务类型的QoS需求，尤其是不能维护实时业务的时延需求的不足。

为了达到以上目的，本发明的实施例提供了一种CSIT收集方法，应用于OFDM系统，包括以下步骤：

用户端设备利用由基站发送的导频信号对所有子信道做信道估计；

当指定事件发生时，用户端设备根据CSIT估计值向基站发送CSIT反馈消息；

所述指定事件包括以下任意一项：

所述用户端设备在当前时刻的最佳子信道不同于在最近反馈时刻的最佳子信道；

如果在所述用户端设备上存在激活的业务，所述指定事件是指所述用户端设备在当前时刻承载所述业务的子信道不同于在最近反馈时刻承载所述业务的子信道；

所述用户端设备的子信道在当前时刻的最大CSIT估计值与在最近反馈时刻的最大CSIT估计值的绝对差大于门限值。

本发明的实施例还提供了一种跨层调度方法，应用于OFDM系统，包括步骤：

基站利用本发明的CSIT收集方法从用户端设备接收发送机信道状态信息CSIT反馈消息；

把每个业务流的时延约束转换为等效的速率约束；

根据速率约束矢量的比率确定每个业务流的子载波数量；

计算每个业务流在每个子载波上的等效信道增益；

从具有最大速率约束的业务流到具有最小速率约束的业务流，依次为每个业务流分配所需数量的最佳子载波；

为每个业务流所分配的每个子载波分配功率，并确定调制编码选择方案。

本发明的实施例还提供了一种正交频分复用系统，包括基站和用户端设备，基站包括：

导频发送模块，用于发送用于信道估计的导频信号；

发送机信道状态信息CSIT收集模块，用于收集CSIT；

跨层调度模块，用于调度系统资源；

用户端设备包括：

CSIT估计模块，用于利用由所述基站发送的导频信号对所有子信道做信道估计；

CSIT反馈模块，用于当指定事件发生时，根据CSIT估计值向所述基站发送CSIT反馈消息；

所述指定事件包括以下任意一项：

所述用户端设备在当前时刻的最佳子信道不同于在最近反馈时刻的最佳子信道；

如果在所述用户端设备上存在激活的业务，所述指定事件是指所述用户端设备在当前时刻承载所述业务的子信道不同于在最近反馈时刻承载所述业务的子信道；

所述用户端设备的子信道在当前时刻的最大CSIT估计值与在最近反馈时刻的最大CSIT估计值的绝对差大于门限值。

本发明的实施例还提供了一种用户端设备，应用于OFDM系统，包括：

信道估计模块，用于利用由基站发送的导频信号对所有子信道做信道估计；

发送机信道状态信息CSIT反馈模块，用于当指定事件发生时，根据CSIT估计值向所述基站发送CSIT反馈消息；

所述指定事件包括以下任意一项：

所述用户端设备在当前时刻的最佳子信道不同于在最近反馈时刻的最佳子信道；

如果在所述用户端设备上存在激活的业务，所述指定事件是指所述用户端设备在当前时刻承载所述业务的子信道不同于在最近反馈时刻承载所述业务的子信道；

所述用户端设备的子信道在当前时刻的最大CSIT估计值与在最近反馈时刻的最大CSIT估计值的绝对差大于门限值。

本发明的实施例还提供了一种基站，应用于OFDM系统，包括：

导频发送模块，用于发送用于信道估计的导频信号；

发送机信道状态信息CSIT收集模块，用于收集CSIT；

跨层调度模块，用于调度系统资源；

所述跨层调度模块包括：

业务参数转换子模块，用于把每个业务流的时延约束转换为等效的速率约束；

动态频率选择子模块，用于为所述用户端设备的业务流动态分配子载波；

功率分配和调制编码选择自适应子模块，用于为所述用户端设备的业务流所分配的每个子载波分配功率，并确定调制编码选择方案。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明的CSIT收集方法是基于有限CSIT反馈的，具有低信令开销、时效性高的优点；本发明的跨层调度算法利用本发明CSIT收集方法获得CSIT信息，统筹考虑了DFS、功率分配和MCS自适应等调度方式，可以同时保证不同业务类型的QoS需求，尤其可以同时改善不同业务类型的时延性能和时延抖动性能，以及提高频谱利用率；本发明的系统和装置可以支持混合数据、语音和/或视频的业务。

附图说明

图1是现有技术的下行跨层调度框架的概念架构；

图2是本发明的CSIT收集方法实施例一的流程图；

图3是本发明的CSIT收集方法实施例二的流程图；

图4是本发明的跨层调度算法实施例一的流程图；

图5是本发明的OFDM系统实施例一的部分结构图；

图6是本发明的用户端设备实施例一的部分结构图；

图7是本发明的用户端设备实施例一的CSIT反馈模块结构图；

图8是本发明的基站实施例一的部分结构图；

图9是本发明的基站实施例一的CSIT收集模块的结构图；

图10是本发明的基站实施例一的跨层调度模块的结构图；

图11是本发明的跨层调度算法与OS算法、FA算法的时延性能比较图；

图12是本发明的跨层调度算法与OS算法、FA算法的抖动性能比较图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的实施方式作进一步详细描述。

在WRAN系统中，在CPE端，2048个子载波被分为32个子信道。为了收集子信道的信道状态信息，本发明的CSIT收集方法实施例一定义了两种在BS和CPE之间的信道状态信息交换消息：CSIT收集配置消息CSI-REQ-CFG和CSIT反馈消息CSI-FED(CSIT Feedback Message，CSIT反馈消息)。

表1

表2

参考表1和表2，表1说明了从BS发送的CSIT收集配置消息CSI-REQ-CFG的结构，包括请求反馈的最佳子信道的数量Nc、最大CSIT估计值的绝对差的门限值Delta，最佳子信道是指在当前时刻具有最大CSIT估计值的子信道，若具有最大CSIT估计值的子信道数量不足Nc，则最佳子信道还包括具有其次CSIT估计值的子信道；最大CSIT估计值的绝对差是指CPE所有子信道在当前时刻最大CSIT估计值与在最近反馈时刻最大CSIT估计值的绝对差。表2说明了从CPE发送的CSIT反馈消息CSI-FED的结构，包括子信道的子信道号和CSIT估计值，在WRAN系统中，子信道的CSIT估计值是指平均SINR。

参考图2，该图是本发明的CSIT收集方法实施例一的流程图，包括以下步骤：

步骤s101，利用导频信号对CPE的所有下行子信道做信道估计；

步骤s102，判断CPE的最佳子信道以及承载业务的子信道是否发生变化，若为是，则执行步骤s104，若为否，则执行步骤s103；

步骤s103，判断CPE的子信道在当前时刻的最大SINR与在最近反馈时刻的最大SINR的绝对差是否大于Delta，若为是，则执行步骤s104，若为否，则执行步骤s101；

步骤s104，选择Nc个最佳子信道；

步骤s105，利用CSIT反馈消息把Nc个最佳子信道以及承载业务的子信道的CSIT发送给BS，并执行步骤s101进行循环处理。

参考表3，本发明的CSIT收集方法实施例二在CSIT收集配置消息CSI-REQ-CFG中还定义了反馈周期T，用于调整CPE向BS发送CSIT反馈消息的频度，以适应各种无线传播环境。

表3

参考图3，该图本发明的CSIT收集方法实施例二的流程图，包括以下步骤：

步骤s201，基站向用户端设备1、用户端设备2发送CSIT收集配置消息CSI-REQ-CFG，设置Nc＝1，Delta＝1dB，T＝60s；

步骤s202，基站向用户端设备1、用户端设备2发送用于信道估计的下行链路导频；

步骤s203，在时刻t₀，用户端设备1和用户端设备2利用下行链路导频信号做信道估计，并分别使用CSIT反馈消息CSI-FED把最佳子信道的平均信纳比SINR：15dB和17dB以及子信道号：3和5给基站；

步骤s204，BS根据最近从用户端设备1和用户端设备2接收的CSIT反馈消息CSI-FED进行首轮跨层调度，并继续向用户端设备1、用户端设备2发送用于信道估计的下行链路导频；

步骤s205，在时刻t₁＝t₀+T，用户端设备1和用户端设备2利用下行链路导频信号做信道估计，用户端设备1发现最佳的子信道号仍为3，子信道3的平均SINR＝20dB；因此，这将触发用户端设备1发送新的CSIT反馈消息CSI-FED；

步骤s206，BS根据最近从用户端设备1接收的CSIT反馈消息CSI-FED进行新一轮跨层调度，并继续向用户端设备1、用户端设备2发送用于信道估计的下行链路导频；

步骤s207，在时刻t₂＝t₁+T，用户端设备1和用户端设备2利用下行链路导频信号做信道估计，用户端设备2发现最佳的子信道号由5变为2，子信道2的平均SINR＝17dB；因此，这将触发用户端设备2发送新的CSIT反馈消息CSI-FED；

后续步骤依此类推，不一一列举。

以上实施例应用于WRAN系统，但应该明白，本发明的CSIT收集方法并不限于WRAN系统，而是可应用于所有OFDM系统。

参考图4，该图是本发明的跨层调度算法实施例一的流程图，包括以下步骤：

步骤s301，基站利用本发明的CSIT收集方法从用户端设备接收CSIT反馈消息；

步骤s302，为了提供时延约束保护，把每个业务的时延约束转换为等效的速率约束，如下所示：

$\stackrel{\‾}{R_j}=\frac{2T_j{\mathrm{\λ}}_j+\sqrt{{(2T_j{\mathrm{\λ}}_j+2)}^2-8T_j{\mathrm{\λ}}_j}}{4T_j}F$ ①

这里

为等效的速率约束。公式中，λ_j为业务流j的业务到达速率，T_j为业务流j的时延要求，F是每个包的大小；

步骤s303，根据速率约束矢量的比率决定每个业务流j的子载波数量n_j，即n_j满足：

$\frac{n_j}{N}=\frac{\stackrel{\‾}{R_j}}{\underset{j=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}\stackrel{\‾}{R_j}}$

该矢量第j个元素为

，N是系统总的子载波数量；

步骤s304，计算业务流j在子载波i上的等效信道增益，表示为；

其中

是通过本发明的CSIT收集方法获得的，比例因子

用于调节中断率(outage probability)使之不大于目标概率ε；

步骤s305，从具有最大速率约束的业务流到具有最小速率约束的业务流，依次分配n_j个最佳子载波给业务流j；最佳子载波是指具有最大等效信道增益的子载波，若具有最大等效信道增益子载波数量不足n_j，则最佳子载波还包括具有其次等效信道增益的子载波；

步骤s306，为每个业务流所分配子载波分配功率，并确定调制编码选择方案；

该步骤包含一个迭代的算法，具体如下所示：

a分配给每个子载波和每个业务流的初始功率

，方括号中的0代表的是初始化步骤；在下文中，方括号中的n代表第n次迭代，圆括号中的

表示功率分配与速率约束有关；

由如下公式得出：

其中，γ_j是如下方程的解：

在以上方程中，

是噪声功率，A_j是分配给业务流j的子载波集合；

为了确定初始化的速率r_ij[0]，搜索系统所规定的所有调制和编码模式，寻找合适的模式，使得

最接近

；

根据R_j[0]和公式②，重新计算每个子载波所需要的功率；

b系统总的可用功率为P_TOT，根据第n步的所分配的总功率，分如下情况讨论：

i当时：

(1)按照如下公式选择具有最大等效信道增益的子载波：

其中

是前述当子载波i分配给j_(i)时的等效信道增益；如果有两个或者两个以上的子载波具有最大等效信道增益，即i_{best_channel}包含两个或者两个以上的子载波，按照如下公式在i_{best_channel}所表示的子载波集合中选择一个子载波i_{min_power}：

$i_{\min \_\mathrm{power}}=\underset{i\∈i_{\mathrm{besr}\_\mathrm{channel}}}{\arg \min }{p}_{\mathrm{ij}}\left[n\right]$

如果i_{min_power}还包含两个或者两个以上的子载波，则在其中任选一个；

(2)将r_ij[n]所示的调制编码模式提升一级，得到r_ij[n+1]，其中i∈i_{min_power}；

(3)由如下公式计算新的功率分配：

ii当 $\underset{j=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i\∈A_j}{\mathrm{\Σ}}{p}_{\mathrm{ij}}\left[n\right]>P_{\mathrm{TOT}}$ 时：

(1)按照如下公式选择具有最小速率约束的业务流j：

$j_{\mathrm{least}\_\mathrm{requirement}}=\underset{j\∈B}{\arg \min }\stackrel{\‾}{R_j}$

其中B是有功率分配的用户集合，即

然后依次按照如下公式选择子载波：

$i_{\max \_\mathrm{power}}=\underset{i\∈i_{\mathrm{worst}\_\mathrm{channel}}}{\arg \max }{p}_{\mathrm{ij}}\left[n\right]$

如果i_{max_power}包含两个或两个以上的子载波，则在其中任选一个；

(2)将r_ij[n]所示的调制编码模式降低一级，得到r_ij[n+1]，其中i∈i_{max_power}；

(3)由如下公式计算新的功率分配：

c重复步骤b，直至如下公式满足：

$|P_{\mathrm{TOT}}-\underset{j=1}{\overset{K}{\mathrm{\Σ}}}\underset{i\∈A_j}{\mathrm{\Σ}}{p}_{\mathrm{ij}}[n+1\left]\right|\≤{\mathrm{\δ}}_{\mathrm{power}}$

参数δ_power由基站决定。

如果要确保满足不同业务流的比特误码率(BER)，也可以将等效信道增益乘上另一个比例因子Γ_j。

由以上算法描述可知，在本发明提出的跨层调度算法中，功率分配、调制和编码模式的选择、子载波分配与时延约束或者速率约束

是相互关联、统筹考虑的。在现有技术所提到的调度算法中，调度的各个方面，例如功率分配、调制和编码模式的选择、子载波分配等是分别独立考虑的。在时变的信道环境下，这样的调度算法是无法在实际系统中，例如WRAN系统，用有限的调制和编码模式来满足各种不同的时延约束的。与独立考虑功率分配、调制和编码模式的选择、子载波分配的算法相比，本发明算法可以提供更高的频谱利用率。基于WRAN标准所提供的调制和编码模式，本发明的算法也可以满足所有用户的时延约束。

参考图5，该图是本发明的正交频分复用OFDM系统实施例一的部分结构图。如图5所示，该系统包括基站BS和用户端设备CPE，其中，在BS端包括：

导频发送模块11，用于发送用于信道估计的导频信号；

CSIT收集模块12，用于收集CSIT；

跨层调度模块13，用于调度系统资源；

在CPE端包括：

CSIT估计模块14，用于利用由所述基站发送的导频信号对所有子信道做信道估计；

CSIT反馈模块15，用于当指定事件发生时，根据CSIT估计值向所述基站发送CSIT反馈消息。

参考图6，该图是本发明的用户端设备实施例一的部分结构图。如图6所示，该用户端设备包括：

信道估计模块21，用于利用由基站发送的导频信号对所有子信道做信道估计；

CSIT反馈模块22，用于当指定事件发生时，根据CSIT估计值向所述基站发送CSIT反馈消息。

参考图7，该图是本发明的用户端设备实施例一的CSIT反馈模块结构图。如图7所示，该CSIT反馈模块包括：

事件监测子模块31，用于监测指定的事件；

CSIT反馈消息发送子模块32，用于响应指定的事件，向所述基站发送CSIT反馈消息。

参考图8，该图是本发明的基站实施例一的部分结构图。如图8所示，该基站包括：

导频发送模块41，用于发送用于信道估计的导频信号；

CSIT收集模块42，用于收集CSIT；

跨层调度模块43，用于调度系统资源。

参考图9，该图是本发明的基站实施例一的CSIT收集模块的结构图。如图9所示，该CSIT收集模块包括：

CSIT收集配置子模块51，用于向用户端设备发送CSIT收集配置消息；

CSIT反馈消息接收子模块52，用于从所述用户端设备接收CSIT反馈消息；

参考图10，该图是本发明的基站实施例一的跨层调度模块的结构图。如图10所示，该跨层调度模块包括：

业务参数转换子模块61，用于把每个业务流的时延约束转换为等效的速率约束；

动态频率选择子模块62，用于为所述用户端设备的业务流动态分配子载波；

功率分配和调制编码选择自适应子模块63，用于为所述用户端设备的业务流所分配的每个子载波分配功率，并确定调制编码选择方案。

参考图11、图12，图11是本发明的跨层调度算法与OS算法、FA算法的时延性能比较图，图12是本发明的跨层调度算法与OS算法、FA算法的抖动性能比较图。TV信道的带宽为6MHz，有2048个子载波。信道模型采用WRAN信道类A。为方便起见，假定每个CPE有一个业务流。关于CSIT收集方法，使用3比特进行CSIT反馈，这里在-20dB到5dB统一量化。假定CSIT反馈有1帧的延迟。最小接收功率假定为4dB。这里考虑3类业务流：代表rtPS业务流的视频流、代表nrtPS业务流的FTP流和代表BE业务流的任意数据流。为方便计，视频流假定源速率为300kbps，FTP流的源速率为200kbps，以及任意数据流源速率为200kbps。使用IEEE802.22规范草案中规定的9个可行的调制和编码模式。如图11、图12所示，x轴表示BE用户数。在图11中，y轴是平均时延，定义为每个业务流的每个包从输入媒体访问控制层到输出媒体访问控制层的总的系统时间。在图12中，y轴是平均的抖动，定义每个业务包时延的方差。从图11、图12上，可以发现本发明的跨层调度算法具有更好的平均时延和抖动性能。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种发送机信道状态信息CSIT收集方法，应用于正交频分复用OFDM系统，其特征在于，包括以下步骤：

用户端设备利用由基站发送的导频信号对所有子信道做信道估计；

当指定事件发生时，所述用户端设备根据CSIT估计值向所述基站发送CSIT反馈消息；

所述指定事件包括以下任意一项：

所述用户端设备在当前时刻的最佳子信道不同于在最近反馈时刻的最佳子信道；

如果在所述用户端设备上存在激活的业务，所述指定事件是指所述用户端设备在当前时刻承载所述业务的子信道不同于在最近反馈时刻承载所述业务的子信道；

所述用户端设备的子信道在当前时刻的最大CSIT估计值与在最近反馈时刻的最大CSIT估计值的绝对差大于门限值。

2.如权利要求1所述CSIT收集方法，其特征在于：所述指定事件包括：所述用户端设备接收到由所述基站发送的CSIT收集配置消息。

3.如权利要求2所述CSIT收集方法，其特征在于：所述CSIT收集配置消息用于配置反馈参数，所述反馈参数包括：请求反馈的最佳子信道数量、最大CSIT估计值绝对差的门限值和/或反馈周期。

4.如权利要求1至3中任何一项所述CSIT收集方法，其特征在于，所述CSIT反馈消息包括：所述用户端设备的至少一个子信道的所述CSIT估计值和信道标识符。

5.如权利要求4所述CSIT收集方法，其特征在于，所述至少一个子信道包括：所述用户端设备在当前时刻的最佳子信道。

6.如权利要求4所述CSIT收集方法，其特征在于，如果在所述用户端设备上存在激活的业务，所述至少一个子信道包括：承载所述业务的子信道。

7.如权利要求4所述CSIT收集方法，其特征在于，所述CSIT估计值是指所述至少一个子信道的信纳比。 

8.一种跨层调度方法，应用于正交频分复用OFDM系统，其特征在于，包括步骤：

基站利用如权利要求1所述发送机信道状态信息CSIT收集方法从用户端设备接收CSIT反馈消息；

把每个业务流的时延约束转换为等效的速率约束；

根据速率约束矢量的比率确定每个业务流的子载波数量；

计算每个业务流在每个子载波上的等效信道增益；

从具有最大速率约束的业务流到具有最小速率约束的业务流，依次为每个业务流分配所述数量的最佳子载波；

为每个业务流所分配的每个子载波分配功率，并确定调制编码选择方案。

9.如权利要求8所述跨层调度方法，其特征在于，所述为每个业务流所分配的子载波分配功率，并确定调制编码选择方案的步骤包括迭代的步骤：

初始化：

根据香农信道容量公式和所述速率约束，为每个业务流所分配的每个子载波分配初始功率；

搜索OFDM系统规定的所有调制和编码模式，寻找合适的模式，为每个业务流所分配的每个子载波确定初始速率，使得每个业务流的初始速率最接近所述速率约束；

根据香农信道容量公式和所述子载波的初始速率，重新计算每个子载波所需要的功率；

迭代运算：

计算OFDM系统所分配的总功率，并分别做如下处理：

若OFDM系统总的可用功率大于所分配的总功率，则选择具有最大等效信道增益的子载波，若所述具有最大等效信道增益的子载波不只一个，则从中选择具有较小功率的子载波，若所述具有较小功率的子载波包含不只一个，则从所中任选一个，然后将所述具有较小功率的子载波的调制编码阶数提升一级，并为所述具有较小功率的子载波重新计算所需要的功率；

若OFDM系统总的可用功率小于所分配的总功率，则选择具有最小速率 约束的业务流，然后从所述具有最小速率约束的业务流所分配的子载波中选择具有最小等效信道增益的子载波，若所述具有最小等效信道增益的子载波不只一个，则从中选择具有较大功率的子载波，若所述具有较大功率的子载波包含不只一个，则从中任选一个，然后将所述具有较大功率的子载波的调制编码阶数降低一级，并为所述具有较大功率的子载波重新计算所需要的功率；

重复迭代运算，直至OFDM系统总的可用功率与所分配的总功率的绝对差小于门限值。

10.如权利要求8或9所述跨层调度方法，其特征在于，所述等效信道增益具有第一比例因子，用以保证中断率不大于目标概率。

11.如权利要求8或9所述跨层调度方法，其特征在于，所述等效信道增益具有第二比例因子，用以保证不同业务流的比特误码率。

12.一种正交频分复用OFDM系统，包括基站和用户端设备，其特征在于，所述基站包括：

导频发送模块，用于发送用于信道估计的导频信号；

发送机信道状态信息CSIT收集模块，用于收集CSIT；

跨层调度模块，用于调度系统资源；

所述用户端设备包括：

CSIT估计模块，用于利用由所述基站发送的导频信号对所有子信道做信道估计；

CSIT反馈模块，用于当指定事件发生时，根据CSIT估计值向所述基站发送CSIT反馈消息；

所述指定事件包括以下任意一项：

所述用户端设备在当前时刻的最佳子信道不同于在最近反馈时刻的最佳子信道；

如果在所述用户端设备上存在激活的业务，所述指定事件是指所述用户端设备在当前时刻承载所述业务的子信道不同于在最近反馈时刻承载所述业务的子信道； 

所述用户端设备的子信道在当前时刻的最大CSIT估计值与在最近反馈时刻的最大CSIT估计值的绝对差大于门限值。

13.一种用户端设备，应用于正交频分复用OFDM系统，其特征在于，包括：

信道估计模块，用于利用由基站发送的导频信号对所有子信道做信道估计；

发送机信道状态信息CSIT反馈模块，用于当指定事件发生时，根据CSIT估计值向所述基站发送CSIT反馈消息；

所述指定事件包括以下任意一项：

所述用户端设备在当前时刻的最佳子信道不同于在最近反馈时刻的最佳子信道；

如果在所述用户端设备上存在激活的业务，所述指定事件是指所述用户端设备在当前时刻承载所述业务的子信道不同于在最近反馈时刻承载所述业务的子信道；

所述用户端设备的子信道在当前时刻的最大CSIT估计值与在最近反馈时刻的最大CSIT估计值的绝对差大于门限值。

14.如权利要求13所述用户端设备，其特征在于，所述CSIT反馈模块包括：

事件监测子模块，用于监测指定的事件；

CSIT反馈消息发送子模块，用于响应指定的事件，向所述基站发送CSIT反馈消息。

15.一种基站，应用于正交频分复用OFDM系统，其特征在于，包括：

导频发送模块，用于发送用于信道估计的导频信号；

发送机信道状态信息CSIT收集模块，用于收集CSIT；

跨层调度模块，用于调度系统资源；

所述跨层调度模块包括：

业务参数转换子模块，用于把每个业务流的时延约束转换为等效的速率约束； 

动态频率选择子模块，用于为所述用户端设备的业务流动态分配子载波；

功率分配和调制编码选择自适应子模块，用于为所述用户端设备的业务流所分配的每个子载波分配功率，并确定调制编码选择方案。

16.如权利要求15所述基站，其特征在于，所述CSIT收集模块包括：

CSIT收集配置子模块，用于向用户端设备发送CSIT收集配置消息；

CSIT反馈消息接收子模块，用于从所述用户端设备接收CSIT反馈消息； 

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