CN102098790A - 无线中继站的资源调度信息的交换方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种无线中继站的资源调度方法，包括：基站根据状态信息从n个无线中继站中选择信道状态最差的无线中继站，在各个时隙期间分别将选择的无线中继站的调度信息与其他(n-1)个无线中继站的调度信息进行异或以得到(n-1)个异或数据，并将所述(n-1)个异或数据广播到所述n个无线中继站，其中，n是大于或等于2的整数；所述n个无线中继站在各个时隙期间接收所述(n-1)个异或数据，通过所述(n-1)个异或数据与自己的调度信息得到其他无线中继站的调度信息。

Description

无线中继站的资源调度信息的交换方法

技术领域

本发明涉及无线中继的资源调度，更具体地，涉及无线通信中的无线中继站的资源调度信息的交换方法。

背景技术

在无线通信系统中，在从基站(BS)到用户设备(UE)的距离远，以及在基站与用户设备之间存在障碍物等情况下，有时不能保证较好的接收功率。在这种情况下，通信质量恶化。针对该问题，在现有的无线通信系统中，使用中继站(RS)将基站发送的信号接收、放大或解码之后再重新发送到用户设备。

在现有的无线中继系统中，当用户设备离开了基站的范围是，基站通过中继站与用户设备通信。也就是说，当基站想要发送数据到用户设备时，基站首先将数据发送到中继站，然后中继站将接收的数据进行处理后在发送到用户设备。中继站的类型包括放大-转送(AF)中继站和解码-转送(DF)中继站。其中，AF中继站仅仅将从基站接收的信号放大并随后发送放大的信号。AF中继站的缺点在于在放大信号的同时放大了噪声。而DF中继站在接收到信号后首先对接收的信号解码，并在重新发送信号之前对解码的信号编码。通常，DF中继站的性能优于AF中继站。

在基站的小区内通常具有若干中继站，并基站控制所有的中继站。每个中继站负责多个用户设备。每个用户设备通过信噪比(SNR)来选择最优的中继站。通常，选择具有最高SNR的中继站。当然，也可以采用本领域已知的其他技术方案来选择中继站。每个中继站知道其服务区内的所有用户设备。基站首先将关于用户的所有数据发送到中继站，然后，基站为其所有服务用户执行资源分配。

中继站可为其服务区的所有用户设备分配子载波。当用户设备处于中继站区的边缘时，可能接收到来自另外的中继站区的干扰信号。如图1所示，位于两个中继站区(RS1和RS2)的边缘的两个用户设备1和2可能被分配了相同的子载波，这样就产生了干扰。因此，为了避免产生干扰，需要在中继站之间交换调度信息以得知其他中继站分配的子载波的情况。每个中继站应通过在中继站之间交换的信息得知其他中继站分配的子载波的信息，并尽量避免分配相同的资源。此时，如果调度信息没有被正确地接收，则有可能出现冲突。中继站通过基站交换调度信息。

在传统的调度信息的交换方法中，基站从每个中继站收集调度信息，并随后将调度信息广播给每个中继站。如果基站与3个中继站通信，则需要3个时隙。在第一时隙期间，基站广播第一中继站的调度信息，在第二时隙期间广播第二中继站的调度信息，最后在第三时隙广播第三中继站的调度信息。这样，总共需要3个时隙来广播调度信息。也就是说，需要与中继站数量相同的时隙数量来广播所有中继站的调度信息。但是，在此方法中，信息交换处理的效率不高。

发明内容

本发明旨在提供一种中继站的之间的资源调度信息的交换方法，该方法能够提高中继站之间的调度信息交换的效率，并降低发生冲突的概率。

根据本发明的一实施例，提供了一种无线中继站的资源调度方法，包括：基站从n个无线中继站中选择一个无线中继站，将选择的无线中继站的调度信息与其他(n-1)个无线中继站的调度信息进行异或以得到(n-1)个异或数据，其中，n是大于或等于2的整数；将所述(n-1)个异或数据广播到所述n个无线中继站；所述n个无线中继站通过将所述(n-1)个异或数据与自己的调度信息执行异或得到其他无线中继站的调度信息。

根据本发明的另一优选实施例，还提供了一种无线中继站的资源调度方法，包括：基站从n个无线中继站收集所述n个无线中继站的状态信息；基站根据状态信息从n个无线中继站中选择信道状态最差的无线中继站，将选择的无线中继站的调度信息与其他(n-1)个无线中继站的调度信息进行异或以得到(n-1)个异或数据，其中，n是大于或等于2的整数；将所述(n-1)个异或数据广播到所述n个无线中继站；所述n个无线中继站通过将所述(n-1)个异或数据与自己的调度信息执行异或得到其他无线中继站的调度信息。

附图说明

通过下面结合附图对实施例的详细描述，本发明的上述和/或其他方面将会变得清楚和更容易理解，其中：

图1是示出用户设备受到来自不同中继站的干扰的情况的示意图；

图2是示出根据本发明实施例的无线中继站的调度信息交换系统的结构的示意图；

图3是示出根据本发明实施例的用于在无线中继站之间交换调度信息的方法的流程图；

图4是示出根据本发明另一实施例的用于在无线中继站之间交换调度信息的方法的流程图。

具体实施方式

下面将参照附图来详细说明根据本发明实施例的无线中继调度信息交换系统和方法。应理解，在此参照附图描述的实施例仅是示意性的，不应将本发明理解为限制于在此描述的实施例。

图2是示出根据本发明实施例的无线中继站的调度信息交换系统的结构的示意图。如图2所示，该系统包括一个基站和位于该基站的小区内的3个中继站RS1、RS2和RS3。中继站RS1、RS2和RS3分别具有各自的中继范围。基站可控制所有的假设在该系统中，用户设备(未示出)已经移动到基站的有效范围之外，只能通过中继站RS1-RS3从基站接收数据或通过中继站RS1-RS3向基站发送数据。首先，基站将数据发送到RS1-RS3，随后，RS1-RS3分别将数据发送到用户设备。这里的RS1-RS3都是解码-转送(DF)中继站。

在图2的用于无线中继站的调度信息交换系统中，RS1发送的调度信息为S1，RS2发送的调度信息为S2，RS3发送的调度信息为S3。RS1、RS2和RS3分别知道自己发送的调度信息，而基站接收到三个基站发送的调度信息。假设三个RS接收到错误的调度信息的概率分别是e1、e2和e3。

下面将结合图2和图3来描述根据本发明实施例的在无线中继站之间交换调度信息的方法。首先，在步骤301，在第一时隙，基站从调度信息S1、S2和S3中选择一个调度信息，该调度信息将要与其他的两个调度信息分别进行异或处理。这里，假设基站选择从中继站RS1接收的调度信息S1来与S2和S3分别进行异或处理。

然后，在步骤302，在第一时隙，基站对从中继站RS1接收的调度信息S1和从RS2接收的调度信息S2执行异或得到异或异或数据X1，即， $X1=S1\⊕S2.$ 随后，基站将得到的异或数据X1广播到所有的中继站RS1、RS2和RS3。

在第二时隙，基站对从中继站RS1接收的调度信息S1和从RS3接收的调度信息S3执行异或而得到异或数据X2，即， $X2=S1\⊕S3.$ 随后，基站将得到的异或数据X2广播到所有的中继站RS1、RS2和RS3。

最后，在步骤303，中继站RS1、RS2和RS3分别通过在第一时隙接收到的异或数据X1和在第二时隙接收到的异或数据X2获取其他中继站的调度信息。下面将对此进行具体的分析。

对于中继站RS1，调度信息S1是已知的，因此，其需要获得调度信息S2和S3。可通过以下等式来获取调度信息S2和S3：

$S2=S1\⊕X1,$ $S3=S1\⊕X2.$

注意，由于可分别从异或数据X1和X2推导出调度信息S2和S3，而RS1的接收错误概率是e1，因此，正确接收到调度信息S2和S3的概率均为1-e1。

对于中继站RS2，调度信息S2是已知的，因此，其需要获得调度信息S1和S3。可通过以下等式来获取调度信息S1和S3：

$S1=S2\⊕X1,$ $S3=S1\⊕X2.$

注意，由于可从异或数据X1推导出调度信息S1，而RS2的接收错误概率是e2，因此，正确接收到调度信息S1的概率均为1-e2。而调度信息S3需要通过调度信息S1而获得，因此，正确接收到调度信息S3的概率为(1-e2)²。

对于中继站RS3，调度信息S3是已知的，因此，其需要获得调度信息S1和S2。可通过以下等式来获取调度信息S1和S2：

$S1=S3\⊕X2,$ $S2=S1\⊕X1.$

注意，由于可从异或数据X2推导出调度信息S1，而RS3的接收错误概率是e3，因此，正确接收到调度信息S1的概率均为1-e3。而调度信息S2需要通过调度信息S1而获得，因此，正确接收到调度信息S2的概率为(1-e3)²。

从上述方法可以看出，原本需要3个时隙才能完成的调度信息的广播操作可以在2个时隙内完成，从而虽然上述方法中仅描述了具有三个中继站的示例，本领域的技术人员应理解，上述的示例方法还可应用于其他情况的多个中继站的情况。很明显，根据本发明的方法可以使使用的时隙减少1个，从而提高了在基站的中继站之间交换调度信息的效率。

下面将参照图2和图4描述根据本发明另一实施例的用于在无线中继站之间交换调度信息的方法的流程图。

首先，在步骤401，基站从三个中继站RS1、RS2和RS3分别收集信道状态信息q1、q2和q3。随后，基站对状态信息进行排序以找出值最小的中继站，即信道状态最差的中继站。这里，假设q1的值最小，即，中继站RS1的信道状态最差。

接下来的步骤402-404与图3中的步骤301-303相同：在步骤402，在第一时隙，基站通过排序从调度信息S1、S2和S3中选择信道状态最差的中继站RS1的调度信息S1，作为将要与其他的两个调度信息分别进行异或处理的调度信息。

在步骤403，在第一时隙，基站对从中继站RS1接收的调度信息S1和从RS2接收的调度信息S2执行异或而得到异或数据X1。随后，基站将得到的异或数据X1广播到所有的中继站RS1、RS2和RS3。在第二时隙，基站对S1和S3执行异或以得到异或数据X2，并将X2广播到所有的中继站RS1、RS2和RS3。

最后，在步骤404，中继站RS1、RS2和RS3分别通过在第一时隙接收到的异或数据X1和在第二时隙接收到的异或数据X2获取其他中继站的调度信息。

与传统方法相比，根据本发明实施例的调度信息交换方法可以明显减少出现冲突区的概率。例如，在三个中继站的情况下，可能存在三个冲突区：RS1和RS2的冲突区(RS1，RS2)、RS1和RS3的冲突区(RS1，RS3)以及RS2和RS3的冲突区(RS2，RS3)。如果中继站1错误地计算了调度信息S2，则将出现冲突区(RS1，RS2)。冲突区的数量可能为0、1、2和3。当然，冲突区的数量越少越好。根据本发明实施例的方法，每个中继站尽可能正确地得到了其他中继站的调度信息。假设中继站RS1、RS2和RS3的传输错误概率分别为20％、10％和5％，则下表示出选择不同的中继站的调度信息作为异或基础信息时出现冲突区数量的概率。

冲突区数量	0	1	2	3
					方法1	0.4679	0.2312	0.3674	0.0335
方法2	0.4679	0.2517	0.2456	0.0348
					方法3	0.4679	0.3133	0.1809	0.0380

其中，方法1是选择中继站RS3的调度信息与其他两个中继站的调度信息进行异或(即，RS3的调度信息被发送了两次)产生的冲突区数量概率，方法2是选择中继站RS2的调度信息与其他两个中继站的调度信息进行异或产生的冲突区数量的概率，方法3是选择中继站RS1的调度信息与其他两个中继站的调度信息进行异或产生的冲突区数量的概率。

从该表可以看出，三种方法的平均冲突区数量分别是方法1为0.87，方法2为0.85，方法3为0.78。由此可见，当选择方法3，即选择传输错误概率最高的RS1的调度信息两次时，系统的平均冲突区数量最小。同时，由于原本需要3个时隙的调度信息交换处理现在仅需要2个时隙完成，因此，调度信息交换的效率提高。

通过本发明的方法，可以减少资源调度信息的交换过程中使用的时隙数量，并同时通过选择发送适当的资源调度信息减少产生冲突区的可能性。因此，本发明可以极大地提高无线中继站的资源调度效率和准确性。

虽然已经参照本发明的若干示例性实施例示出和描述了本发明，但是本领域的技术人员将理解，在不脱离权利要求及其等同物限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上做出各种改变。

Claims (2)

1.一种无线中继站的资源调度信息的交换方法，包括：

基站从n个无线中继站中选择一个无线中继站，在各个时隙期间分别将选择的无线中继站的调度信息与其他(n-1)个无线中继站的调度信息进行异或以得到(n-1)个异或数据，并将所述(n-1)个异或数据广播到所述n个无线中继站，其中，n是大于或等于2的整数；

所述n个无线中继站在各个时隙期间接收所述(n-1)个异或数据，通过所述(n-1)个异或数据和自己的调度信息得到其他无线中继站的调度信息。

2.一种无线中继站的资源调度方法，包括：

基站从n个无线中继站收集所述n个无线中继站的状态信息；

基站根据状态信息从n个无线中继站中选择信道状态最差的无线中继站，在各个时隙期间分别将选择的无线中继站的调度信息与其他(n-1)个无线中继站的调度信息进行异或以得到(n-1)个异或数据，并将所述(n-1)个异或数据广播到所述n个无线中继站，其中，n是大于或等于2的整数；

所述n个无线中继站在各个时隙期间接收所述(n-1)个异或数据，通过所述(n-1)个异或数据与自己的调度信息得到其他无线中继站的调度信息。

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